專利名稱：一種產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器及其操作方法。
背景技術(shù)：
目前，我國產(chǎn)婦剖宮產(chǎn)率為50-60%，有的醫(yī)院甚至道道了 80%，遠(yuǎn)高于世界衛(wèi)生組織認(rèn)為合理的15%的剖宮產(chǎn)率。剖宮產(chǎn)率過高所引發(fā)的母兒的術(shù)中和術(shù)后的并發(fā)癥以及遠(yuǎn)期預(yù)后的問題越來越受到人們的關(guān)注。陰道分娩相對于剖宮產(chǎn)而言，對母親和胎兒的近期和遠(yuǎn)期的預(yù)后都有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，而產(chǎn)鉗術(shù)則是難產(chǎn)接生的一個(gè)重要的手段，它可以讓許多難產(chǎn)避免剖宮產(chǎn)轉(zhuǎn)而陰道分娩。產(chǎn)鉗術(shù)是指使用產(chǎn)鉗牽引胎頭幫助胎兒娩出的手術(shù)，是一種常規(guī)的難產(chǎn)助產(chǎn)手段。產(chǎn)鉗術(shù)有它不可替代的優(yōu)越性，快捷、成功率高，對胎兒的·影響比胎頭吸引小，特別是對胎兒宮內(nèi)的窘迫的助產(chǎn)，能快速的終止妊娠，大大地改善胎兒的預(yù)后。然而，由于當(dāng)前我國剖宮產(chǎn)率長期居高不下，致使產(chǎn)科醫(yī)生們?nèi)狈εR床經(jīng)驗(yàn)，年輕醫(yī)生們更是沒有機(jī)會(huì)在臨床上實(shí)踐產(chǎn)鉗助產(chǎn)術(shù)，產(chǎn)鉗術(shù)慢慢變成了一項(xiàng)絕技。因而，產(chǎn)科學(xué)界急需一種能提高產(chǎn)科醫(yī)生產(chǎn)鉗術(shù)的訓(xùn)練手段，目前來說，醫(yī)科院校以及醫(yī)院主要使用物理的產(chǎn)婦盆腔模型來訓(xùn)練產(chǎn)科醫(yī)生的產(chǎn)鉗使用技術(shù)，由于這種傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式缺乏精確的產(chǎn)鉗操作技術(shù)評估標(biāo)準(zhǔn)以及反饋途徑，它的教學(xué)和訓(xùn)練效果欠佳，大部分產(chǎn)科醫(yī)生的實(shí)際操作技能只能在接產(chǎn)室里學(xué)習(xí)到的，而一個(gè)能熟練使用產(chǎn)鉗的醫(yī)生需要長期的接產(chǎn)實(shí)踐，這樣就一定程度的增加了傷害母親和胎兒的風(fēng)險(xiǎn)。目前非常有必要開發(fā)一種能夠多層次提升產(chǎn)科從業(yè)人員的產(chǎn)鉗使用技術(shù)的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，使產(chǎn)鉗術(shù)不再是一門神秘的助產(chǎn)技術(shù)，該模擬器應(yīng)該能在訓(xùn)練中對在助產(chǎn)時(shí)產(chǎn)鉗使用的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo)，進(jìn)而能對助產(chǎn)過程中的產(chǎn)鉗使用技術(shù)進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的評估，這樣有助于擺脫傳統(tǒng)的手把手的、只可意會(huì)不可言傳的低效的傳授方式，使廣大產(chǎn)科從業(yè)者能快速、高水平的掌握產(chǎn)鉗使用技術(shù)，提高產(chǎn)鉗術(shù)的訓(xùn)練效率和質(zhì)量，促進(jìn)產(chǎn)鉗助產(chǎn)術(shù)的發(fā)展。因此，設(shè)計(jì)一種產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器及其操作方法已經(jīng)成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器及其操作方法。本發(fā)明改變了傳統(tǒng)的、低效的產(chǎn)鉗術(shù)訓(xùn)練方式，將現(xiàn)代高度發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)鉗術(shù)的訓(xùn)練中，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，將計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)與產(chǎn)科技術(shù)相結(jié)合，形成了一套具有高科技含量、良好訓(xùn)練效果的產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器及其操作方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器，其特征在于包括高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及顯示設(shè)備、下位機(jī)系統(tǒng)、產(chǎn)婦系統(tǒng)、胎兒系統(tǒng)以及產(chǎn)鉗系統(tǒng)，高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)組成，軟件系統(tǒng)包括三維場景模型以及控制程序，顯示設(shè)備為投影儀或大屏幕高分辨率顯示器，下位機(jī)系統(tǒng)由控制器及外圍電路組成，產(chǎn)婦系統(tǒng)由產(chǎn)婦盆腔模型以及若干個(gè)用于模擬盆腔及產(chǎn)道肌肉的氣囊組成，胎兒系統(tǒng)由帶有胎頭的胎兒模型、胎頭三維空間跟蹤定位器、牽引力傳感器、關(guān)節(jié)連接裝置以及驅(qū)動(dòng)裝置組成，產(chǎn)鉗系統(tǒng)由產(chǎn)鉗以及夾緊力傳感器和產(chǎn)鉗三維空間跟蹤定位器組成，外力通過產(chǎn)鉗作用于胎頭，產(chǎn)鉗和胎頭的位置及姿態(tài)參數(shù)通過三維空間跟蹤定位器傳輸至計(jì)算機(jī)，胎頭所受牽引力及所受產(chǎn)鉗夾緊力分別通過牽引力傳感器和夾緊力傳感器傳輸至下位機(jī)系統(tǒng)，下位機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)，運(yùn)行于高性能計(jì)算機(jī)平臺(tái)的軟件系統(tǒng)根據(jù)所采集的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)對三維場景中各3D模型的位置姿態(tài)進(jìn)行更新，將實(shí)際操作動(dòng)作在三維場景中實(shí)時(shí)同步再現(xiàn)，系統(tǒng)依據(jù)受力數(shù)據(jù)產(chǎn)生胎頭移動(dòng)控制指令發(fā)送至下位機(jī)系統(tǒng)，下位機(jī)系統(tǒng)控制胎頭驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)胎頭移動(dòng)。其特征在于產(chǎn)婦系統(tǒng)設(shè)置有若干個(gè)氣囊，氣囊置于產(chǎn)婦盆腔模型的盆腔以及產(chǎn)道邊緣處，氣囊具有氣壓監(jiān)控設(shè)備，對氣囊氣壓進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)模擬不同情況下的產(chǎn)婦盆腔及產(chǎn)道肌肉。其特征在于胎兒系統(tǒng)置于產(chǎn)婦盆腔模型內(nèi)部，胎頭縱向軸與產(chǎn)婦盆腔模型的產(chǎn)道·縱向軸平行，胎頭三維空間跟蹤定位器的定位探頭置于胎頭的中軸線上，胎頭與牽引力傳感器相連，牽引力傳感器連接多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)，多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)上套有柔性管，傳動(dòng)桿一端連接多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)，另一端連接胎頭驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置為電動(dòng)機(jī)或氣壓液壓機(jī)構(gòu)。其特征在于夾緊力傳感器安置于產(chǎn)鉗的鉗葉前端內(nèi)側(cè)，產(chǎn)鉗三維空間跟蹤定位器的定位探頭安置于產(chǎn)鉗的手柄端。其特征在于高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中建立有至少由產(chǎn)婦盆腔3D模型、胎兒3D模型以及產(chǎn)鉗3D模型組成的三維場景，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的圖形驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)三維空間跟蹤定位器獲取的位置姿態(tài)信息負(fù)責(zé)對三維場景中各3D模型的位置姿態(tài)進(jìn)行更新，將實(shí)際操作動(dòng)作在三維場景中實(shí)時(shí)同步再現(xiàn)。其特征在于在三維場景中設(shè)置有多個(gè)視窗，從多個(gè)角度對產(chǎn)鉗操作進(jìn)行監(jiān)視，通過三維場景實(shí)時(shí)地將產(chǎn)婦產(chǎn)道內(nèi)部產(chǎn)鉗與胎頭的動(dòng)作及移動(dòng)軌跡在顯示設(shè)備上顯示出來。其特征在于三維場景中產(chǎn)婦盆腔3D模型與胎頭3D模型結(jié)合處設(shè)置有鉗葉優(yōu)選置入路徑，系統(tǒng)以圖像、聲音文字的形式實(shí)時(shí)地引導(dǎo)鉗葉置入路徑的修正。其特征在于系統(tǒng)設(shè)置有鉗葉置入路徑記錄模塊，記錄鉗葉的移動(dòng)軌跡，對操作技術(shù)進(jìn)行評分考核。其特征在于其特征在于設(shè)有產(chǎn)力模擬模塊，根據(jù)設(shè)定參數(shù)模擬出不同類型的間歇性的產(chǎn)力，并以圖表或者文字的方式顯示。其特征在于產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器設(shè)置有力反饋通道，將操作者所施加的牽引力與模擬的產(chǎn)婦產(chǎn)力曲線進(jìn)行對比，操作者可以根據(jù)曲線來修正其對產(chǎn)鉗施力的時(shí)間點(diǎn)，從而使產(chǎn)鉗的牽引力與給定的產(chǎn)婦產(chǎn)力達(dá)到同步，達(dá)到訓(xùn)練目的。其特征在于系統(tǒng)設(shè)置有產(chǎn)鉗牽引力記錄模塊，完整記錄操作者通過產(chǎn)鉗對胎頭施加的牽引力大小及時(shí)間，以時(shí)間點(diǎn)為參考與給定的產(chǎn)婦產(chǎn)力對比，對操作技術(shù)進(jìn)行評分考核。本發(fā)明的另一技術(shù)方案是一種產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器的操作方法，其特征在于將產(chǎn)鉗分解成兩片鉗葉，按照三維場景中產(chǎn)婦盆腔3D模型與胎頭3D模型結(jié)合處標(biāo)記的鉗葉優(yōu)選插入路徑依次置入鉗葉，插入過程中，根據(jù)與實(shí)際操作同步的三維場景的圖形、文字的提示修正鉗葉的移動(dòng)路徑以及放置的位置，從而達(dá)到科學(xué)訓(xùn)練的目的，將鉗葉移動(dòng)軌跡以及放置位置與預(yù)設(shè)路徑以及目標(biāo)位置進(jìn)行對比、評估，實(shí)現(xiàn)對鉗葉置入技能的評估和考核。其還在于產(chǎn)鉗已經(jīng)被正確放置后，根據(jù)產(chǎn)力模擬模塊生成的表示產(chǎn)婦所發(fā)出的間歇性的產(chǎn)力曲線，協(xié)同該曲線所表示的產(chǎn)婦產(chǎn)力操作產(chǎn)鉗對胎頭施加一個(gè)同步的牽引力，根據(jù)力反饋通道的反饋提示修正施力動(dòng)作，使?fàn)恳εc產(chǎn)力趨于同步，從而達(dá)到訓(xùn)練操作者的產(chǎn)鉗助產(chǎn)技能的目的，將牽引力與產(chǎn)婦產(chǎn)力的同步性、大小以及產(chǎn)鉗夾緊力等進(jìn)行計(jì)算來實(shí)現(xiàn)對操作者的考核評價(jià)。本發(fā)明的技術(shù)方案是產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器系統(tǒng)包括一臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、一套三維空間跟蹤定位器、一個(gè)下位機(jī)系統(tǒng)、一個(gè)牽引力傳感器和一個(gè)夾緊力傳感器以及胎頭驅(qū)動(dòng)裝置，高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為整個(gè)模擬訓(xùn)練器系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的控制、顯示以及交互，三維空間跟蹤定位器用于產(chǎn)鉗以及胎頭的位置姿態(tài)的檢測，它由主機(jī)盒以及定位探頭組成，將定位探頭分別固定在產(chǎn)鉗以及胎頭上，主機(jī)盒接受定位探頭信號(hào)并處理后通過串口發(fā)送給計(jì)算機(jī)，下位機(jī)系統(tǒng)主控制器可為單片機(jī)或PLC控制器，負(fù)責(zé)產(chǎn)鉗夾緊力·傳感器以及牽引力傳感器的數(shù)據(jù)處理、傳送，還負(fù)責(zé)執(zhí)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的驅(qū)動(dòng)指令，下位機(jī)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)之間通過串口連接。在傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式甚至在臨床上，由于產(chǎn)鉗已進(jìn)入到產(chǎn)婦體內(nèi)，操作者無法觀察到產(chǎn)鉗所到達(dá)的胎兒頭部的位置，因而使得這一技術(shù)非常難以掌握。本發(fā)明采用3D可視化技術(shù)，操作者可以在顯示器上從多個(gè)角度觀察產(chǎn)鉗在產(chǎn)婦體內(nèi)的實(shí)時(shí)姿態(tài)和位置，從而可以不斷的對產(chǎn)鉗片的操作進(jìn)行修正，同時(shí)，還可以通過圖像、文字、聲音的提示，引導(dǎo)操作者按照適當(dāng)?shù)穆窂綄Q葉依次放置于胎兒頭部的正確位置。此外，高性能計(jì)算機(jī)通過各個(gè)模塊還能將操作者操作的產(chǎn)鉗放置路徑與參考的專家路徑相對比，完成對操作者的操作技能進(jìn)行評價(jià)。在產(chǎn)鉗助產(chǎn)過程中的，操作者的助產(chǎn)力施加手法非常重要，經(jīng)驗(yàn)豐富的產(chǎn)科醫(yī)生能配合產(chǎn)婦自身所產(chǎn)生的產(chǎn)力(包括子宮自然收縮產(chǎn)生的力和產(chǎn)婦有意識(shí)的腹部施力)，通過產(chǎn)鉗對胎兒施加一個(gè)外來的輔助牽引力，在產(chǎn)力和牽引力的合力下幫助產(chǎn)婦完成分娩過程。在助產(chǎn)過程中，關(guān)鍵在于操作者能根據(jù)產(chǎn)婦身體所產(chǎn)生的產(chǎn)力施加一個(gè)同步的外來牽引力，在合力的作用下，幫助胎頭在產(chǎn)道內(nèi)向外移動(dòng)。為此，本發(fā)明設(shè)計(jì)的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，能模擬產(chǎn)婦在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的周期性的產(chǎn)力，操作者能根據(jù)顯示器上所顯示的產(chǎn)力曲線，操作產(chǎn)鉗給胎頭施加一個(gè)同步的牽引力，通過力傳感器以及位姿傳感器將操作參數(shù)反饋至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，操作者根據(jù)系統(tǒng)提示的圖形、曲線、文字信息來修正自己的施力動(dòng)作，使施加的牽引力與產(chǎn)婦自身產(chǎn)力趨于同步，從而達(dá)到訓(xùn)練操作者的產(chǎn)鉗助產(chǎn)技能的目的。


圖I為本發(fā)明產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器硬件結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器軟件模塊的框圖；圖3為本發(fā)明采用的某型產(chǎn)鉗的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明產(chǎn)鉗傳感器布局示意圖；圖5為本發(fā)明胎兒系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)不意圖；圖6為本發(fā)明產(chǎn)婦系統(tǒng)和胎兒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與布局不意圖；圖7為本發(fā)明產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
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產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器，其特征在于包括高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及顯示設(shè)備、下位機(jī)系統(tǒng)、產(chǎn)婦系統(tǒng)、胎兒系統(tǒng)以及產(chǎn)鉗系統(tǒng)，高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)組成，軟件系統(tǒng)包括三維場景模型以及控制程序，顯示設(shè)備為投影儀或大屏幕高分辨率顯示器，下位機(jī)系統(tǒng)由控制器及外圍電路組成，產(chǎn)婦系統(tǒng)由產(chǎn)婦盆腔模型以及若干個(gè)用于模擬盆腔及產(chǎn)道肌肉的氣囊組成，胎兒系統(tǒng)包括帶有胎頭的胎兒模型、胎頭三維空間跟蹤定位器、牽引力傳感器、關(guān)節(jié)連接裝置以及驅(qū)動(dòng)裝置組成，產(chǎn)鉗系統(tǒng)由產(chǎn)鉗以及夾緊力傳感器和產(chǎn)鉗三維空間跟蹤定位器組成，外力通過產(chǎn)鉗作用于胎頭，產(chǎn)鉗和胎頭的位置及姿態(tài)參數(shù)通過三維空間跟蹤定位器傳輸至計(jì)算機(jī)，胎頭所受牽引力及所受產(chǎn)鉗夾緊力分別通過牽引力傳感器和夾緊力傳感器傳輸至下位機(jī)系統(tǒng)，下位機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)，運(yùn)行于高性能計(jì)算機(jī)平臺(tái)的軟件系統(tǒng)根據(jù)所采集的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)對三維場景中各3D模型的位置姿態(tài)進(jìn)行更新，將實(shí)際操作動(dòng)作在三維場景中實(shí)時(shí)同步再現(xiàn)，系統(tǒng)依據(jù)受力數(shù)據(jù)產(chǎn)生胎頭移動(dòng)控制指令發(fā)送至下位機(jī)系統(tǒng)，下位機(jī)系統(tǒng)控制胎頭驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)胎頭移動(dòng)。其特征在于產(chǎn)婦系統(tǒng)設(shè)置有若干個(gè)氣囊，氣囊置于產(chǎn)婦盆腔模型的盆腔以及產(chǎn)道邊緣處，氣囊具有氣壓監(jiān)控設(shè)備，對氣囊氣壓進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)模擬不同情況下的產(chǎn)婦盆腔及產(chǎn)道肌肉。其特征在于胎兒系統(tǒng)置于產(chǎn)婦盆腔模型內(nèi)部，胎頭縱向軸與產(chǎn)婦盆腔模型的產(chǎn)道縱向軸平行，胎頭三維空間跟蹤定位器的定位探頭置于胎頭的中軸線上，胎頭與牽引力傳感器相連，牽引力傳感器連接多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)，多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)上套有柔性管，傳動(dòng)桿一端連接多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)，另一端連接胎頭驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置為電動(dòng)機(jī)或氣壓液壓機(jī)構(gòu)。其特征在于夾緊力傳感器安置于產(chǎn)鉗的鉗葉前端內(nèi)側(cè)，產(chǎn)鉗三維空間跟蹤定位器的定位探頭安置于產(chǎn)鉗的手柄端。其特征在于高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中建立有至少由產(chǎn)婦盆腔3D模型、胎兒3D模型以及產(chǎn)鉗3D模型組成的三維場景，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的圖形驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)三維空間跟蹤定位器獲取的位置姿態(tài)信息負(fù)責(zé)對三維場景中各3D模型的位置姿態(tài)進(jìn)行更新，將實(shí)際操作動(dòng)作在三維場景中實(shí)時(shí)同步再現(xiàn)。其特征在于在三維場景中設(shè)置有多個(gè)視窗，從多個(gè)角度對產(chǎn)鉗操作進(jìn)行監(jiān)視，通過三維場景實(shí)時(shí)地將產(chǎn)婦產(chǎn)道內(nèi)部產(chǎn)鉗與胎頭的動(dòng)作及移動(dòng)軌跡在顯示設(shè)備上顯示出來。其特征在于三維場景中產(chǎn)婦盆腔3D模型與胎頭3D模型結(jié)合處設(shè)置有鉗葉優(yōu)選置入路徑，系統(tǒng)以圖像、聲音文字的形式實(shí)時(shí)地引導(dǎo)鉗葉置入路徑的修正。
其特征在于系統(tǒng)設(shè)置有鉗葉置入路徑記錄模塊，記錄鉗葉的移動(dòng)軌跡，對操作技術(shù)進(jìn)行評分考核。其特征在于其特征在于設(shè)有產(chǎn)力模擬模塊，根據(jù)設(shè)定參數(shù)模擬出不同類型的間歇性的產(chǎn)力，并以圖表或者文字的方式顯示。其特征在于產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器設(shè)置有力反饋通道，將操作者所施加的牽引力與模擬的產(chǎn)婦產(chǎn)力曲線進(jìn)行對比，操作者可以根據(jù)曲線來修正其對產(chǎn)鉗施力的時(shí)間點(diǎn)，從而使產(chǎn)鉗的牽引力與給定的產(chǎn)婦產(chǎn)力達(dá)到同步，達(dá)到訓(xùn)練目的。其特征在于系統(tǒng)設(shè)置有產(chǎn)鉗牽引力記錄模塊，完整記錄操作者通過產(chǎn)鉗對胎頭施加的牽引力大小及時(shí)間，以時(shí)間點(diǎn)為參考與給定的產(chǎn)婦產(chǎn)力對比，對操作技術(shù)進(jìn)行評分考核。產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器的操作方法，其特征在于將產(chǎn)鉗分解成兩片鉗葉，按照醫(yī)學(xué)要求依次將鉗葉沿優(yōu)選路徑插入產(chǎn)婦骨盆模型的產(chǎn)道并放置在胎兒模型的胎頭的目標(biāo)位·置。虛擬場景顯示端，產(chǎn)婦盆腔3D模型與胎頭3D模型結(jié)合處標(biāo)記有鉗葉優(yōu)選插入路徑，弓丨導(dǎo)鉗葉科學(xué)準(zhǔn)確置入。鉗葉移動(dòng)時(shí)，安置與鉗葉上的三維空間跟蹤定位探頭感知到鉗葉位姿的變化，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集模塊將鉗葉的位姿數(shù)據(jù)傳送給3D圖形驅(qū)動(dòng)模塊，3D圖形驅(qū)動(dòng)引擎驅(qū)動(dòng)鉗葉3D模型，對其位姿進(jìn)行實(shí)時(shí)刷新，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的虛擬場景與現(xiàn)實(shí)環(huán)境同步。顯示屏被劃分為若干個(gè)顯示區(qū)，從多個(gè)角度對產(chǎn)婦骨盆3D模型、胎頭3D模型以及產(chǎn)鉗3D模型進(jìn)行監(jiān)視，操作者可以從顯示設(shè)備上通過虛擬環(huán)境實(shí)時(shí)的觀察到產(chǎn)婦產(chǎn)道內(nèi)部鉗葉與胎頭的動(dòng)作及移動(dòng)軌跡，根據(jù)虛擬場景中的圖形或者文字提示來修正鉗葉的移動(dòng)路徑以及放置的位置，從而達(dá)到科學(xué)訓(xùn)練的目的。將鉗葉移動(dòng)軌跡以及放置位置與預(yù)設(shè)路徑以及目標(biāo)位置進(jìn)行對比、評估，實(shí)現(xiàn)對鉗葉置入技能的評估和考核。其還在于產(chǎn)鉗已經(jīng)被正確放置后，使用產(chǎn)鉗實(shí)施助產(chǎn)的產(chǎn)鉗操作技能模擬訓(xùn)練方法。系統(tǒng)生成用于表示臨床情況下產(chǎn)婦所發(fā)出的間歇性的產(chǎn)力的曲線，操作者協(xié)同該曲線所表示的產(chǎn)婦產(chǎn)力操作產(chǎn)鉗對胎頭施加一個(gè)同步的牽引力，處于胎頭與驅(qū)動(dòng)桿之間的牽引力傳感器檢測出胎頭所承受的牽引力，系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集模塊讀取該牽引力的數(shù)值，將該力與虛擬的產(chǎn)力進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算處理后輸出控制胎頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)胎頭移動(dòng)，如此反復(fù)，將胎頭牽引至目標(biāo)位置，在此過程中，產(chǎn)鉗和胎頭的位置姿態(tài)信息通過三維空間跟蹤定位器實(shí)時(shí)的傳送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，圖形驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)相對應(yīng)的3D模型進(jìn)行位姿更新，同時(shí)，產(chǎn)鉗施加的牽引力與產(chǎn)婦產(chǎn)力曲線對比顯示，產(chǎn)鉗對胎頭施加的夾緊力通過夾緊力傳感器傳送至計(jì)算機(jī)并顯示，操作者根據(jù)圖形、曲線、文字信息來修正自己的施力動(dòng)作，從而達(dá)到訓(xùn)練操作者的產(chǎn)鉗助產(chǎn)技能的目的。將牽引力與產(chǎn)婦產(chǎn)力的同步性、大小等進(jìn)行計(jì)算來實(shí)現(xiàn)對操作者的考核評價(jià)。圖I為本發(fā)明產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器硬件結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器軟件模塊的框圖。如圖1、2所述，本發(fā)明主要具有兩項(xiàng)功能第一，產(chǎn)鉗鉗葉置入的訓(xùn)練及評估；第二，產(chǎn)鉗助產(chǎn)過程中產(chǎn)鉗操作技能的訓(xùn)練及評估。產(chǎn)鉗鉗葉置入訓(xùn)練及評估工作原理目的在于訓(xùn)練操作者的鉗葉置入技能。操作者將產(chǎn)鉗分解成兩片鉗葉，按照產(chǎn)鉗助產(chǎn)程序依次將鉗葉沿優(yōu)選路徑插入產(chǎn)婦骨盆模型的產(chǎn)道并放置在胎兒模型的胎頭的目標(biāo)位置，三維場景中產(chǎn)婦盆腔3D模型與胎頭3D模型結(jié)合處標(biāo)記有鉗葉優(yōu)選插入路徑，引導(dǎo)鉗葉科學(xué)準(zhǔn)確置入，鉗葉移動(dòng)時(shí)，圖形驅(qū)動(dòng)引擎驅(qū)動(dòng)三維場景中各3D模型跟隨運(yùn)動(dòng)，使實(shí)際操作動(dòng)作在三維場景中實(shí)時(shí)同步再現(xiàn)，顯示設(shè)備的顯示屏被劃分為若干個(gè)顯示區(qū)，從多個(gè)角度對產(chǎn)鉗操作進(jìn)行監(jiān)視，三維場景實(shí)時(shí)的顯示產(chǎn)婦產(chǎn)道內(nèi)部鉗葉與胎頭的動(dòng)作及移動(dòng)軌跡，系統(tǒng)以圖形或者文字的形式給操作者提示，引導(dǎo)操作者修正鉗葉的移動(dòng)路徑以及放置的位置，這在傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式以及真實(shí)產(chǎn)房里都沒法實(shí)現(xiàn)，這樣，對于新手來說，可以進(jìn)行誘導(dǎo)式的訓(xùn)練，操作者可以根據(jù)虛擬場景中的圖形或者文字提示來修正產(chǎn)鉗的移動(dòng)路徑以及放置的位置，從而達(dá)到訓(xùn)練目的。將新手操作的產(chǎn)鉗移動(dòng)路徑以及放置位置與標(biāo)準(zhǔn)的路徑以及位置進(jìn)行對比、評估，可以實(shí)現(xiàn)對新手操作的評估和考核。產(chǎn)鉗牽引助產(chǎn)技能訓(xùn)練及評估工作原理主要用于在產(chǎn)鉗已經(jīng)被正確放置后，訓(xùn)練操作者通過產(chǎn)鉗實(shí)施助產(chǎn)的操作技能。產(chǎn)鉗助產(chǎn)的關(guān)鍵在于把握產(chǎn)婦自身所產(chǎn)生的周期性的產(chǎn)力的頻率，同時(shí)通過產(chǎn)鉗給胎頭施加一個(gè)與產(chǎn)婦產(chǎn)力同步的牽引力來達(dá)到助產(chǎn)的目的。本發(fā)明包括一個(gè)產(chǎn)力模擬模塊，用于模擬在真實(shí)臨床情況下產(chǎn)婦所發(fā)出的間歇性的產(chǎn)力，同時(shí)，在顯示器上對該產(chǎn)力曲線進(jìn)行顯示，操作者可以根據(jù)該曲線變化協(xié)同產(chǎn)婦自身的產(chǎn)力來施加一個(gè)同步的牽引力，從而達(dá)到訓(xùn)練操作者的產(chǎn)鉗助產(chǎn)技能的目的。當(dāng)操作者完成產(chǎn)鉗定位放置后，產(chǎn)力模擬模塊生成用于表示臨床情況下產(chǎn)婦所發(fā)出的間歇性的產(chǎn)力的曲線，協(xié)同該曲線所表示的產(chǎn)婦產(chǎn)力操作產(chǎn)鉗對胎頭施加一個(gè)同步的牽引力，處于胎頭與·驅(qū)動(dòng)桿之間的牽引力傳感器檢測出胎頭所承受的牽引力，系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集模塊讀取該牽引力的數(shù)值，將該力與模擬的產(chǎn)力進(jìn)行計(jì)算處理后輸出控制胎頭驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)胎頭移動(dòng)，如此反復(fù)，將胎頭牽引至目標(biāo)位置，在此過程中，產(chǎn)鉗和胎頭的位置姿態(tài)信息通過三維空間跟蹤定位器實(shí)時(shí)的傳送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，圖形驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)三維場景中各3D模型進(jìn)行位姿更新，同時(shí)，產(chǎn)鉗施加的牽引力與產(chǎn)婦產(chǎn)力以時(shí)間點(diǎn)為參考對比顯示，產(chǎn)鉗對胎頭施加的夾緊力通過夾緊力傳感器傳送至計(jì)算機(jī)并顯示，系統(tǒng)根據(jù)圖形、曲線、文字信息來修正施力動(dòng)作，從而達(dá)到訓(xùn)練操作者的產(chǎn)鉗助產(chǎn)技能的目的，將牽引力與產(chǎn)婦產(chǎn)力的同步性、大小以及產(chǎn)鉗夾緊力等進(jìn)行計(jì)算來實(shí)現(xiàn)對操作者的考核評價(jià)。圖3為本發(fā)明采用的某型產(chǎn)鉗的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本發(fā)明產(chǎn)鉗傳感器布局示意圖。本發(fā)明采用如圖3所示類型的產(chǎn)鉗，但在使用中不局限于該類型。圖4為產(chǎn)鉗傳感器布局示意圖，為了檢測助產(chǎn)時(shí)產(chǎn)鉗對胎兒模型胎頭施加的夾緊力以及產(chǎn)鉗的位置姿態(tài)，在鉗葉前段安裝了壓力傳感器，在鉗葉片把手端安裝了三維空間跟蹤器的探頭，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備將感測到的壓力及位姿數(shù)據(jù)傳送至高性能計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)。如圖4所示，在產(chǎn)鉗鉗葉前段內(nèi)側(cè)處安置了測力傳感器21，此處測力傳感器可為單一的，如應(yīng)變片式壓力傳感器，也可以為陣列式的，如碳電荷壓力傳感器等，在鉗葉的把手端鉗柄安置了三維空間跟蹤器探頭22，用于感測產(chǎn)鉗位置及姿態(tài)數(shù)據(jù)。圖5為本發(fā)明胎兒系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，胎頭31由醫(yī)學(xué)模型組成；32為三維空間跟蹤器探頭，用于實(shí)時(shí)檢測胎頭31的位置姿態(tài)變化；牽引力傳感器33用于檢測產(chǎn)鉗施加在胎頭上的牽引力；由多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)34連接胎頭部分與傳動(dòng)桿的連接，胎頭31能以關(guān)節(jié)中心點(diǎn)為原點(diǎn)在任意方向上轉(zhuǎn)動(dòng)；柔性管35套在連接關(guān)節(jié)32上，起輔助支承作用；傳動(dòng)桿36傳遞驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)力；驅(qū)動(dòng)裝置37為以電動(dòng)機(jī)、氣壓或液壓為動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。三維空間跟蹤器探頭32固定于胎頭31上，胎頭31連接牽引力傳感器33，牽引力傳感器33連接多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)34，多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)34上套有柔性管35，傳動(dòng)桿36的一端連接多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)34，傳動(dòng)桿36的另一端連接驅(qū)動(dòng)裝置37。圖6為本發(fā)明產(chǎn)婦系統(tǒng)和胎兒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與布局示意圖，如圖6所示，產(chǎn)婦盆腔模型41采用醫(yī)學(xué)助產(chǎn)模型，產(chǎn)婦盆腔模型41內(nèi)設(shè)置有至少兩個(gè)氣囊42，氣囊42置于產(chǎn)婦盆腔及產(chǎn)道兩側(cè)，氣囊具有氣壓監(jiān)視設(shè)備，可手動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)行氣壓調(diào)節(jié)，用于模擬不同情況下產(chǎn)婦的盆腔及產(chǎn)道肌肉，胎頭31縱向軸與產(chǎn)婦盆腔模型41的產(chǎn)道縱向軸平行。圖7為本發(fā)明產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖7所示，產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器系統(tǒng)包括一臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、一套三維空間跟蹤定位器、一個(gè)下位機(jī)系統(tǒng)、一個(gè)牽引力傳感器和一個(gè)夾緊力傳感器以及胎頭驅(qū)動(dòng)裝置，高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為整個(gè)模擬訓(xùn)練器系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的控制、顯示以及交互，三維空間跟蹤定位器用于產(chǎn)鉗以及胎頭的位置姿態(tài)的檢測，它由主機(jī)盒以及定位探頭組成，將定位探頭分別固定在產(chǎn)鉗以及胎頭上，主機(jī)盒接受定位探頭信號(hào)并處理后通過串口發(fā)送給計(jì)算機(jī)，下位機(jī)系統(tǒng)主控制器可為單片機(jī)或PLC控制器，負(fù)責(zé)產(chǎn)鉗夾緊力傳感器以及牽引力傳感器的數(shù)據(jù)處理、傳送，還負(fù)責(zé)執(zhí)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的驅(qū)動(dòng)指令，下位機(jī)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)之間通過串口連接。
·
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器，其特征在于包括高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及顯示設(shè)備、下位機(jī)系統(tǒng)、產(chǎn)婦系統(tǒng)、胎兒系統(tǒng)以及產(chǎn)鉗系統(tǒng)，高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)組成，軟件系統(tǒng)包括三維場景模型以及控制程序，顯示設(shè)備為投影儀或大屏幕高分辨率顯示器，下位機(jī)系統(tǒng)由控制器及外圍電路組成，產(chǎn)婦系統(tǒng)由產(chǎn)婦盆腔模型以及用于模擬盆腔及產(chǎn)道肌肉的氣囊組成，胎兒系統(tǒng)包括帶有胎頭的胎兒模型、胎頭三維空間跟蹤定位器、牽引力傳感器、關(guān)節(jié)連接裝置以及胎頭驅(qū)動(dòng)裝置，產(chǎn)鉗系統(tǒng)包括產(chǎn)鉗、夾緊力傳感器和產(chǎn)鉗三維空間跟蹤定位器；外力通過產(chǎn)鉗作用于胎頭，產(chǎn)鉗和胎頭的位置及姿態(tài)參數(shù)通過三維空間跟蹤定位器傳輸至高性能計(jì)算機(jī)，胎頭所受牽引力及所受產(chǎn)鉗夾緊力分別通過牽引力傳感器和夾緊力傳感器傳輸至下位機(jī)系統(tǒng)，下位機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳送至高性能計(jì)算機(jī)，運(yùn)行于高性能計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)平臺(tái)，軟件系統(tǒng)根據(jù)所采集的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)對三維場景模型的三維場景中各3D模型的位置姿態(tài)進(jìn)行更新，將實(shí)際操作動(dòng)作在三維場景中實(shí)時(shí)同步再現(xiàn)，軟件系統(tǒng)依據(jù)受力數(shù)據(jù)產(chǎn)生胎頭移動(dòng)控制指令發(fā)送至下位機(jī)系統(tǒng)，下位機(jī)系統(tǒng)控制胎頭驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)胎頭移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器，其特征在于產(chǎn)婦系統(tǒng)設(shè)置有至少一個(gè)氣囊，氣囊置于產(chǎn)婦盆腔模型的盆腔以及產(chǎn)道邊緣處，氣囊設(shè)置有氣壓監(jiān)控設(shè)備，氣壓監(jiān)控設(shè)備對氣囊氣壓進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，用于模擬不同情況下的產(chǎn)婦盆腔及產(chǎn)道肌肉；或者胎兒系統(tǒng)置于產(chǎn)婦盆腔模型內(nèi)部，胎頭縱向軸與產(chǎn)婦盆腔模型的產(chǎn)道縱向軸平行，胎頭三維空間跟蹤定位器的定位探頭置于胎頭的中軸線上，胎頭與牽引力傳感器相連，牽引力傳感器連接多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)，多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)上套有柔性管，傳動(dòng)桿一端連接多自由度機(jī)械關(guān)節(jié)，另一端連接胎頭驅(qū)動(dòng)裝置，胎頭驅(qū)動(dòng)裝置為電動(dòng)機(jī)或氣壓液壓機(jī)構(gòu)。
3.一種產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器，其特征在于包括一臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、一套三維空間跟蹤定位器、一個(gè)下位機(jī)系統(tǒng)、一個(gè)牽引力傳感器和一個(gè)夾緊力傳感器以及胎頭驅(qū)動(dòng)裝置，高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為整個(gè)模擬訓(xùn)練器系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的控制、顯示以及交互，三維空間跟蹤定位器用于產(chǎn)鉗以及胎頭的位置姿態(tài)的檢測，三維空間跟蹤定位器由主機(jī)盒以及定位探頭組成，將定位探頭分別固定在產(chǎn)鉗以及胎頭上，主機(jī)盒接受定位探頭信號(hào)并處理后通過串口發(fā)送給高性能計(jì)算機(jī)，下位機(jī)系統(tǒng)主控制器為單片機(jī)或PLC控制器，負(fù)責(zé)產(chǎn)鉗夾緊力傳感器以及牽引力傳感器的數(shù)據(jù)處理、傳送，還負(fù)責(zé)執(zhí)行高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的驅(qū)動(dòng)指令，下位機(jī)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)之間通過串口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述的產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器，其特征在于夾緊力傳感器安置于產(chǎn)鉗的鉗葉前端內(nèi)側(cè)，產(chǎn)鉗三維空間跟蹤定位器的定位探頭安置于產(chǎn)鉗的手柄端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述的產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器，其特征在于高性能計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中建立有至少由產(chǎn)婦盆腔3D模型、胎兒3D模型以及產(chǎn)鉗3D模型組成的三維場景，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的圖形驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)三維空間跟蹤定位器獲取的位置姿態(tài)信息對三維場景中各3D模型的位置姿態(tài)進(jìn)行更新，將實(shí)際操作動(dòng)作在三維場景中實(shí)時(shí)同步再現(xiàn)；或者在三維場景中設(shè)置有多個(gè)視窗，從多個(gè)角度對產(chǎn)鉗操作進(jìn)行監(jiān)視，通過三維場景實(shí)時(shí)地將產(chǎn)婦產(chǎn)道內(nèi)部產(chǎn)鉗與胎頭的動(dòng)作及移動(dòng)軌跡在顯示設(shè)備上顯示出來；或者三維場景中產(chǎn)婦盆腔3D模型與胎頭3D模型結(jié)合處設(shè)置有鉗葉優(yōu)選置入路徑，系統(tǒng)以圖像、聲音文字的形式實(shí)時(shí)地引導(dǎo)鉗葉置入路徑的修正，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置有鉗葉置入路徑記錄模塊，記錄鉗葉的移動(dòng)軌跡，對操作技術(shù)進(jìn)行評分考核。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述的產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器，其特征在于其特征在于產(chǎn)婦系統(tǒng)設(shè)有產(chǎn)力模擬模塊，根據(jù)設(shè)定參數(shù)模擬出不同類型的間歇性的產(chǎn)力，并以圖表或者文字的方式顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述的產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器，其特征在于產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器設(shè)置有力反饋通道，通過牽引力傳感器獲取操作者所施加的牽引力后與模擬的產(chǎn)婦產(chǎn)力以時(shí)間點(diǎn)為參考進(jìn)行對比并繪制曲線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述的產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器，其特征在于其特征在于高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置有產(chǎn)鉗牽引力記錄模塊，記錄產(chǎn)鉗對胎頭施加的牽引力大小及時(shí)間，以時(shí)間點(diǎn)為參考與給定的產(chǎn)婦產(chǎn)力對比，對操作技術(shù)進(jìn)行評分考核。
9.一種產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器的操作方法，其特征在于將產(chǎn)鉗分解成兩片鉗葉，按照三維場景中產(chǎn)婦盆腔3D模型與胎頭3D模型結(jié)合處標(biāo)記的鉗葉優(yōu)選插入路徑依次置入鉗葉，插入過程中，根據(jù)與實(shí)際操作同步的三維場景的圖形、文字的提示修正鉗葉的移動(dòng)路徑以及放置的位置，從而達(dá)到科學(xué)訓(xùn)練的目的，將鉗葉移動(dòng)軌跡以及放置位置與預(yù)設(shè)路徑以及目標(biāo)位置進(jìn)行對比、評估，實(shí)現(xiàn)對鉗葉置入技能的評估和考核。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器的操作方法，其特征在于根據(jù)產(chǎn)力模擬模塊生成的表示產(chǎn)婦所發(fā)出的間歇性的產(chǎn)力曲線，協(xié)同該曲線所表示的產(chǎn)婦產(chǎn)力操作產(chǎn)鉗對胎頭施加一個(gè)同步的牽引力，根據(jù)力反饋通道的反饋提示修正施力動(dòng)作，使?fàn)恳εc產(chǎn)力趨于同步，從而達(dá)到訓(xùn)練操作者的產(chǎn)鉗助產(chǎn)技能的目的，將牽引力與產(chǎn)婦產(chǎn)力的同步性、大小以及產(chǎn)鉗夾緊力等進(jìn)行計(jì)算來實(shí)現(xiàn)對操作者的考核評價(jià)。
全文摘要
一種產(chǎn)鉗操作模擬訓(xùn)練器，外力通過產(chǎn)鉗作用于胎頭，產(chǎn)鉗和胎頭的位置及姿態(tài)參數(shù)通過三維空間跟蹤定位器傳輸至計(jì)算機(jī)，胎頭所受牽引力及所受產(chǎn)鉗夾緊力分別通過牽引力傳感器和夾緊力傳感器傳輸至下位機(jī)系統(tǒng)，下位機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)，運(yùn)行于高性能計(jì)算機(jī)平臺(tái)的軟件系統(tǒng)根據(jù)所采集的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)對三維場景中各3D模型的位置姿態(tài)進(jìn)行更新，將實(shí)際操作動(dòng)作在三維場景中實(shí)時(shí)同步再現(xiàn)，系統(tǒng)依據(jù)受力數(shù)據(jù)產(chǎn)生胎頭移動(dòng)控制指令發(fā)送至下位機(jī)系統(tǒng)，下位機(jī)系統(tǒng)控制胎頭驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)胎頭移動(dòng)。
文檔編號(hào)G09B19/24GK102789723SQ201210297090
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者李力, 陳剛 申請人:李力, 陳剛