一种治疗床高度精确控制系统

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，具体而言，涉及一种治疗床高度精确控制系统。

背景技术

大型放疗医疗设备中，传统放疗设备治疗床的升降高度的控制方式为，如图1所示，需要通过手动持续按压控制床升降的按钮，然后通过传感器持续反馈治疗床已经达到的高度，当达到目标高度后，控制人员通过传感器反馈停止的信号来进行控制，松开控制床升降的按钮，以使治疗床停止升降。

现有技术中至少存在以下问题：

采用手动持续按压控制床升降的按钮对治疗床的升降高度进行控制，存在控制不精确，耗时耗力，容易造成人力资源的浪费，另外如果传感器故障，则治疗床的高度控制处于不可控的状态。

针对现有技术中手动控制治疗床高度，存在控制不精确，耗时耗力，容易造成人力资源的浪费的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种治疗床高度精确控制系统。

所述治疗床高度精确控制系统包括控制计算机和用于控制治疗床起降的治疗床剪刀臂升降动力装置；

所述控制计算机与所述治疗床剪刀臂升降动力装置通信连接，所述治疗床剪刀臂升降动力装置安装在所述治疗床的两个床体支撑梁之间；

所述控制计算机用于获取治疗床预设高度信息，并将所述治疗床预设高度信息发送至所述治疗床剪刀臂升降动力装置；

所述治疗床剪刀臂升降动力装置根据收到的所述治疗床预设高度信息，将所述治疗床抬升至预设高度。

进一步地，所述治疗床剪刀臂升降动力装置包括处理器、动力系统控制器和动力系统；

所述处理器与所述控制计算机通信连接，用于接收所述控制计算机发送的治疗床预设高度信息，并将所述治疗床预设高度信息处理后得到控制信号，将所述控制信号发送至所述动力系统控制器；

所述动力系统控制器与所述动力系统连接，所述动力系统控制器根据所述控制信号控制所述动力系统动作；

所述动力系统安装在所述治疗床的两个床体支撑梁之间，受到所述动力系统控制器的控制将所述治疗床的两个床体支撑梁撑开，以使所述治疗床的床体到达预设高度。

进一步地，两个所述床体支撑梁分别为第一床体支撑梁和第二床体支撑梁，所述第一床体支撑梁和所述第二床体支撑梁的中间点铰接，所述第一床体支撑梁和所述第二床体支撑梁的上端均与所述治疗床的床体连接，所述动力系统的下端与所述第二床体支撑梁的下端端头连接，所述动力系统的上端与所述第一床体支撑梁的上部梁体连接。

进一步地，所述控制信号中包括动力系统的动作长度，具体获取过程如下：

根据治疗床预设高度H和第一床体支撑梁长度L1，按以下公式（1）和公式（2）求取第一床体支撑梁与地面的夹角

Sinθ=

求得：

θ=arcsin

根据第一床体支撑梁与地面的夹角

=/>

其中，AE为所述第一床体支撑梁的下端端头至所述动力系统的上端与所述第一床体支撑梁的上部梁体连接点的距离， L2为所述第一床体支撑梁和所述第二床体支撑梁的中间铰接点至所述动力系统的上端与所述第一床体支撑梁的上部梁体连接点的距离；

按以下公式（4）求得EE′：

EE′=AE*Sinθ=（

根据第一床体支撑梁与地面的夹角

tanθ=

根据EE′和tanθ，按以下公式（6）求取所述第一床体支撑梁的下端端头至所述动力系统的上端与所述第一床体支撑梁的上部梁体连接点在水平方向上的距离为AE′

tanθ=

根据AB和AE′，按以下公式（7）求取所述第二床体支撑梁的下端端头至所述动力系统的上端与所述第一床体支撑梁的上部梁体连接点在水平方向上的距离为BE′

BE′=AB–AE′=

根据EE′和BE′，按以下公式（8）和公式（9）求取所述动力系统与水平地面之间的夹角β：

tanβ=

β= arctan

根据EE′和β，按以下公式（10）和公式（11）求取动力系统的动作长度L；

Sinβ=

L=

进一步地，所述治疗床剪刀臂升降动力装置还包括存储器，所述存储器与所述处理器电连接，用于存储所述处理器发送至所述动力系统控制器的控制信号信息，当所述处理器接收到的治疗床预设高度信息与历史信息一致时，所述处理器直接由所述存储器中提取其存储的控制信号信息，生成控制信号发送至所述动力系统控制器。

进一步地，所述治疗床剪刀臂升降动力装置还包括独立电源，所述独立电源用于为各设备提供电源。

进一步地，所述治疗床剪刀臂升降动力装置还包括编码器，所述编码器安装在所述动力系统上，且所述编码器与所述处理器通信连接，用于将所述动力系统的位置信息实时发送至所述处理器。

进一步地，所述独立电源包括锂电池。

进一步地，所述控制计算机与所述治疗床剪刀臂升降动力装置通过通讯接口电路进行信号传输。

进一步地，所述动力系统为电动推杆或伺服系统。

相对于现有技术，本发明所述的治疗床高度精确控制系统具有以下显著的优越效果：

1，本发明所述的治疗床高度精确控制系统，可以做到床升降位置的精确控制。

2，本发明所述的治疗床高度精确控制系统，取消人工操作控制按钮，可以实现软件控制端一键控制，只需要在软件操作界面输入需要床升降的高度位置即可。

3，本发明所述的治疗床高度精确控制系统，取消床升降的传感器，目前市场上普遍用的传感器价格在六千元以上，可以节约成本。

4，本发明所述的治疗床高度精确控制系统，控制计算机可直接通过通讯方式与治疗床控制板内处理器通讯，进而实现控制指令直接发送与快速执行。

5，本发明所述的治疗床高度精确控制系统，控制板可直接获取电机编码器位置信号，进而降低位置信息传输时延。

附图说明

图1为本发明所述治疗床高度精确控制系统的立体结构示意图；

图2为本发明所述治疗床高度精确控制系统的立体结构示意图；

图3为本发明所述治疗床高度精确控制系统的立体结构示意图；

图4为本发明所述治疗床高度精确控制系统的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“滑动连接”、“固定”、“卡接”、“套装”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图2至图4所示，所述治疗床高度精确控制系统包括：控制计算机和用于控制治疗床起降的治疗床剪刀臂升降动力装置；

所述控制计算机与所述治疗床剪刀臂升降动力装置通信连接，所述治疗床剪刀臂升降动力装置安装在所述治疗床的两个床体支撑梁之间；

所述控制计算机用于获取治疗床预设高度信息，并将所述治疗床预设高度信息发送至所述治疗床剪刀臂升降动力装置；

所述治疗床剪刀臂升降动力装置根据收到的所述治疗床预设高度信息，将所述治疗床抬升至预设高度。

具体地，控制计算机包括显示器和主机，显示器与主机相连，主机与治疗床剪刀臂升降动力装置相连，主机中运行相应的控制软件，并将软件界面在显示器中显示，通过操控设备在软件界面中输入治疗床升起的预设高度信息，之后主机将该数据发送至治疗床剪刀臂升降动力装置中进行处理，治疗床剪刀臂升降动力装置收到该信息后，将其转化为治疗床剪刀臂升降动力装置包括的动力系统的动作距离数据，并控制动力系统按照该动作距离数据伸长，由于治疗床的两个床体支撑梁中间是铰接，因此，动力系统伸长会使得两个床体支撑梁扩张，从而抬升位于两个床体支撑梁上端的床体高度，从而达到控制治疗床高度的目的。

进一步地，所述治疗床剪刀臂升降动力装置包括处理器、动力系统控制器和动力系统；

所述处理器与所述控制计算机通信连接，用于接收所述控制计算机发送的治疗床预设高度信息，并将所述治疗床预设高度信息处理后得到控制信号，将所述控制信号发送至所述动力系统控制器；

所述动力系统控制器与所述动力系统连接，所述动力系统控制器根据所述控制信号控制所述动力系统动作；

所述动力系统安装在所述治疗床的两个床体支撑梁之间，受到所述动力系统控制器的控制将所述治疗床的两个床体支撑梁撑开，以使所述治疗床的床体到达预设高度。

其中，处理器通过换算后得到控制信号，并发送至动力系统控制器中，动力系统控制器基于该控制信号用来控制动力系统的伸长长度，从而使得治疗床的高度提升。

进一步地，两个所述床体支撑梁分别为第一床体支撑梁AC和第二床体支撑梁BD，所述第一床体支撑梁和所述第二床体支撑梁的中间点铰接，所述第一床体支撑梁和所述第二床体支撑梁的上端均与所述治疗床的床体连接，所述动力系统的下端与所述第二床体支撑梁的下端端头连接，所述动力系统的上端与所述第一床体支撑梁的上部梁体连接。

其中，所述第一床体支撑梁和所述第二床体支撑梁的中间点铰接，该中间点为第一床体支撑梁和所述第二床体支撑梁长度的中心点，所述动力系统的下端与所述第二床体支撑梁的下端端头连接，所述动力系统的上端与所述第一床体支撑梁的上部梁体连接位置包括第一床体支撑梁的上部梁体的中心位置，其中，第二床体支撑梁与地面的夹角为α。

进一步地，所述控制信号中包括动力系统的动作长度，具体获取过程如下：

根据治疗床预设高度H和第一床体支撑梁长度L1，按以下公式（1）和公式（2）求取第一床体支撑梁与地面的夹角

Sinθ=

求得：

θ=arcsin

根据第一床体支撑梁与地面的夹角

=/>

其中，AE为所述第一床体支撑梁的下端端头至所述动力系统的上端与所述第一床体支撑梁的上部梁体连接点的距离， L2为所述第一床体支撑梁和所述第二床体支撑梁的中间铰接点至所述动力系统的上端与所述第一床体支撑梁的上部梁体连接点的距离；

按以下公式（4）求得EE′：

EE′=AE*Sinθ=（

根据第一床体支撑梁与地面的夹角

tanθ=

根据EE′和tanθ，按以下公式（6）求取所述第一床体支撑梁的下端端头至所述动力系统的上端与所述第一床体支撑梁的上部梁体连接点在水平方向上的距离为AE′

tanθ=

根据AB和AE′，按以下公式（7）求取所述第二床体支撑梁的下端端头至所述动力系统的上端与所述第一床体支撑梁的上部梁体连接点在水平方向上的距离为BE′

BE′=AB–AE′=

根据EE′和BE′，按以下公式（8）和公式（9）求取所述动力系统与水平地面之间的夹角β：

tanβ=

β= arctan

根据EE′和β，按以下公式（10）和公式（11）求取动力系统的动作长度L；

Sinβ=

L=

进一步地，所述治疗床剪刀臂升降动力装置还包括存储器，所述存储器与所述处理器电连接，用于存储所述处理器发送至所述动力系统控制器的控制信号信息，当所述处理器接收到的治疗床预设高度信息与历史信息一致时，所述处理器直接由所述存储器中提取其存储的控制信号信息，生成控制信号发送至所述动力系统控制器。

具体地，设置该存储器用于存储历史控制信号信息，当收到的治疗床预设高度为历史输入过的高度时，处理器直接从存储器中提取历史控制信号包括的动力系统的伸长距离信息，并直接转发至下一节点进行处理，这样，能够进一步提升治疗床高度精确控制系统的运行效率。

进一步地，所述治疗床剪刀臂升降动力装置还包括独立电源，所述独立电源用于为各设备提供电源。

具体地，所述治疗床剪刀臂升降动力装置常规工况连接市电，从而获取电源，但是当出现紧急情况时，例如停电时，通过设置的独立电源依然能够为各设备供电，不影响各设备的正常运转，从而保障了治疗床的正常使用。

进一步地，所述治疗床剪刀臂升降动力装置还包括编码器，所述编码器安装在所述动力系统上，且所述编码器与所述处理器通信连接，用于将所述动力系统的位置信息实时发送至所述处理器。

进一步地，所述独立电源包括锂电池。

具体地，锂电池为清洁能源，能够重复利用。

进一步地，所述控制计算机与所述治疗床剪刀臂升降动力装置通过通讯接口电路进行信号传输。

具体地，通过通讯接口电路进行信号传输，能够使得信号的传输稳定，效率高。

进一步地，所述动力系统为电动推杆或伺服系统。

具体地，通过电动推杆的伸长实现对治疗床包括的第一床体支撑梁和第二床体支撑梁的扩张，以及通过电动推杆的缩短能够实现对治疗床包括的第一床体支撑梁和第二床体支撑梁的收拢，从而实现对治疗床包括的床体的抬升或降低，而电动推杆的伸长距离是基于输入的治疗床预设高度及相关运算过程得出的，并将其包含在控制信号中，实现对电动推杆伸长距离L的精确控制，从而能够做到对治疗床升降位置的精确控制。

本发明所述的治疗床高度精确控制系统的工作原理为：

治疗床高度精确控制系统中，由控制计算机和治疗床剪刀臂升降动力装置组成，通过在控制计算机中输入高度信息之后，将获取的高度信息发送至治疗床剪刀臂升降动力装置的处理器中，处理器将获取到的高度信息进行计算处理后得到控制信号，将控制信号再发送给动力系统控制器，通过动力系统控制器实现对动力系统的精确控制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。