一種提高多葉準(zhǔn)直器葉片位置檢測(cè)精度的方法
【專利摘要】本提高多葉準(zhǔn)直器葉片位置檢測(cè)精度的方法，依次包括如下步驟：a)將增量式編碼器的A相接在單片機(jī)的外部中斷接口，將增量式編碼器的B相接在單片機(jī)的I/O接口；b)發(fā)生中斷時(shí)，單片機(jī)判斷中斷位置時(shí)A相是位于上升沿還是位于下降沿，檢測(cè)B相此時(shí)信號(hào)是高電平還是低電平；c)如果A相為上升沿且B相為低電平時(shí)，單片機(jī)判定為正向旋轉(zhuǎn)，且計(jì)數(shù)器加1，如果A相為上升沿且B相為高電平時(shí)，判定為反向旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器減1，如果A相為下降沿且B相為高電平時(shí)，判定為正向旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器加1，如果A相為下降沿且B相為低電平時(shí)，判定為反向旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器減1。有效避免電機(jī)頻繁正反轉(zhuǎn)過程中，增量式編碼器的累積誤差，提高了多葉準(zhǔn)直器葉片位置檢測(cè)精度。
【專利說明】一種提高多葉準(zhǔn)直器葉片位置檢測(cè)精度的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療器械控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種多葉準(zhǔn)直器葉片位置檢測(cè)的方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 多葉準(zhǔn)直器是一種先進(jìn)的立體定向放射外科醫(yī)療設(shè)備，可配合直線加速器或 鈷-60機(jī)對(duì)腫瘤進(jìn)行適形調(diào)強(qiáng)治療，從而達(dá)到提高放射治療增益比（即最大限度地將放射 線的劑量集中到病變內(nèi)，殺滅腫瘤細(xì)胞，而使周圍的正常組織和器官少受或免受不必要的 照射）的目的。是當(dāng)今腫瘤治療的主要設(shè)備之一。它是通過A、B兩組相向排列的若干對(duì) 高密度鎢合金葉片替代傳統(tǒng)的鉛擋板以屏蔽射線，以相應(yīng)對(duì)數(shù)之電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)葉片和葉片 組，通過控制系統(tǒng)檢測(cè)和控制葉片之位置，快速形成要求的射野形狀，結(jié)合治療機(jī)的相應(yīng)動(dòng) 作，達(dá)到適形或調(diào)強(qiáng)的目的。
[0003] 由于葉片的運(yùn)動(dòng)直接影響了 X射線在病人體部的分布，因此對(duì)葉片運(yùn)動(dòng)速度的控 制要求有很好的加速度和良好的動(dòng)態(tài)性能，對(duì)葉片位置控制精度要求也越來(lái)越高。當(dāng)前，葉 片位置一般是通過旋轉(zhuǎn)編碼器(一般為增量編碼器)反饋脈沖的個(gè)數(shù)計(jì)算得到。葉片控制系 統(tǒng)原理圖如附圖1所示。
[0004] 增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出二組方波脈沖A、B，A、B兩組脈沖相 位差90°，通過判斷A、B相的相位來(lái)判斷正、反轉(zhuǎn)并計(jì)算當(dāng)前位置。當(dāng)前主要靠軟件方法 讀取編碼器反饋脈沖。顯然，對(duì)編碼器輸出脈沖的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)是提高葉片位置精度的關(guān)鍵所 在。然而，在適形調(diào)強(qiáng)治療過程中，葉片存在頻繁的前進(jìn)倒退運(yùn)動(dòng)，即驅(qū)動(dòng)葉片的電機(jī)存在 著頻繁的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。這種方法存在嚴(yán)重的累計(jì)誤差，影響編碼器輸出脈沖的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種提高多葉準(zhǔn)直器葉片位置檢測(cè)精度 的方法。
[0006] 本發(fā)明克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 本提高多葉準(zhǔn)直器葉片位置檢測(cè)精度的方法，依次包括如下步驟： a) 將增量式編碼器的A相接在單片機(jī)的外部中斷接口，并設(shè)置中斷觸發(fā)方式為上升沿 和下降沿中斷，將增量式編碼器的B相接在單片機(jī)的I/O接口； b) 當(dāng)增量式編碼器輸出的反饋脈沖發(fā)生中斷時(shí)，單片機(jī)判斷中斷位置時(shí)A相是位于上 升沿還是位于下降沿，通過檢測(cè)B相此時(shí)信號(hào)是高電平還是低電平； c) 如果A相為上升沿且B相為低電平時(shí)，單片機(jī)判定為正向旋轉(zhuǎn)，且計(jì)數(shù)器加1，如果 A相為上升沿且B相為高電平時(shí)，判定為反向旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器減1，如果A相為下降沿且B相為 高電平時(shí)，判定為正向旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器加1，如果A相為下降沿且B相為低電平時(shí)，判定為反向 旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器減1。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是：通過單片機(jī)判斷A相為上升沿還是下降沿以及對(duì)B相位高 電平還是低電平，并對(duì)A相和B相進(jìn)行比對(duì)后判斷正反轉(zhuǎn)，再確定計(jì)數(shù)器+1還是-1，因此有 效避免電機(jī)頻繁正反轉(zhuǎn)過程中，增量式編碼器的累積誤差，提高了多葉準(zhǔn)直器葉片位置檢 測(cè)精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為多葉準(zhǔn)直器控制系統(tǒng)原理圖； 圖2為編碼器A、B相位波形圖； 圖3為編碼器與單片機(jī)連接結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面結(jié)合附圖2、附圖3對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0010]目前，多葉準(zhǔn)直器葉片的位置反饋一般采用增量式編碼器的反饋脈沖經(jīng)計(jì)算獲 得。通常的方法是：當(dāng)A相出現(xiàn)上升沿時(shí)，如果此時(shí)B為低電平則為正轉(zhuǎn)，為高電平時(shí)為反 轉(zhuǎn)。記錄A相上升沿的個(gè)數(shù)，就是編碼器反饋之脈沖數(shù)。但是，在頻繁的正反轉(zhuǎn)過程中，這 種方法存在嚴(yán)重的累計(jì)誤差。如附圖2所示，對(duì)于同一脈沖的"沿"，正轉(zhuǎn)是是上升沿，反轉(zhuǎn) 時(shí)是下降沿，見圖3所示。假設(shè)電機(jī)處于正向轉(zhuǎn)動(dòng)中，則波形圖從左向右看。如果此時(shí)電機(jī) 停止并停在了標(biāo)注I的地方，并假設(shè)此時(shí)的脈沖計(jì)數(shù)為1〇〇。此后，電機(jī)反轉(zhuǎn)，并運(yùn)動(dòng)到標(biāo)注 II。此時(shí)，波形圖應(yīng)從右向左看，原來(lái)的下降沿變?yōu)樯仙兀瑒t計(jì)數(shù)脈沖將減1變?yōu)?9。如 果緊接著從標(biāo)注II正轉(zhuǎn)到標(biāo)注I，計(jì)數(shù)脈沖沒有變化，再?gòu)臉?biāo)注I反轉(zhuǎn)到標(biāo)注II，計(jì)數(shù)脈沖 將減1變?yōu)?8。如此累積下去，系統(tǒng)的累計(jì)誤差不斷增加，從而無(wú)法正確反映葉片的真實(shí)位 置。
[0011] 本提高多葉準(zhǔn)直器葉片位置檢測(cè)精度的方法，依次包括如下步驟：a)將增量式編 碼器的A相接在單片機(jī)的外部中斷接口，并設(shè)置中斷觸發(fā)方式為上升沿和下降沿中斷，將 增量式編碼器的B相接在單片機(jī)的I/O接口；b)當(dāng)增量式編碼器輸出的反饋脈沖發(fā)生中斷 時(shí)，單片機(jī)判斷中斷位置時(shí)A相是位于上升沿還是位于下降沿，通過檢測(cè)B相此時(shí)信號(hào)是高 電平還是低電平； c)如果A相為上升沿且B相為低電平時(shí)，單片機(jī)判定為正向旋轉(zhuǎn)，且計(jì)數(shù)器加1，如果 A相為上升沿且B相為高電平時(shí)，判定為反向旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器減1，如果A相為下降沿且B相為 高電平時(shí)，判定為正向旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器加1，如果A相為下降沿且B相為低電平時(shí)，判定為反向 旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器減1。通過單片機(jī)判斷A相為上升沿還是下降沿以及對(duì)B相位高電平還是低電 平，并對(duì)A相和B相進(jìn)行比對(duì)后判斷正反轉(zhuǎn)，再確定計(jì)數(shù)器+1還是-1，因此有效避免電機(jī)頻 繁正反轉(zhuǎn)過程中，增量式編碼器的累積誤差，提高了多葉準(zhǔn)直器葉片位置檢測(cè)精度。
【權(quán)利要求】
1. 一種提高多葉準(zhǔn)直器葉片位置檢測(cè)精度的方法，其特征在于：依次包括如下步驟： a) 將增量式編碼器的A相接在單片機(jī)的外部中斷接口，并設(shè)置中斷觸發(fā)方式為上升沿 和下降沿中斷，將增量式編碼器的B相接在單片機(jī)的I/O接口； b) 當(dāng)增量式編碼器輸出的反饋脈沖發(fā)生中斷時(shí)，單片機(jī)判斷中斷位置時(shí)A相是位于上 升沿還是位于下降沿，通過檢測(cè)B相此時(shí)信號(hào)是高電平還是低電平； c) 如果A相為上升沿且B相為低電平時(shí)，單片機(jī)判定為正向旋轉(zhuǎn)，且計(jì)數(shù)器加1，如果 A相為上升沿且B相為高電平時(shí)，判定為反向旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器減1，如果A相為下降沿且B相為 高電平時(shí)，判定為正向旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器加1，如果A相為下降沿且B相為低電平時(shí)，判定為反向 旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器減1。
【文檔編號(hào)】A61N5/10GK104147711SQ201410429847
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】劉文江, 饒中洋, 李興成 申請(qǐng)人:山東交通學(xué)院