專利名稱：一種激光燈定位系統(tǒng)及定位方法
技術領域：
本發(fā)明屬于激光燈定位設備技術領域，尤其是應用于醫(yī)院CT掃描定位、模擬機定位、以及醫(yī)用加速治療機定位，具體涉及一種激光燈定位系統(tǒng)及定位方法。
背景技術：
普通的激光燈定位系統(tǒng)要通過網絡通信，進行數據的發(fā)送和接收，其通信方式也各有不同，但傳統(tǒng)的激光燈定位系統(tǒng)幾乎都是采用有線通信。傳統(tǒng)激光燈由運動控制卡驅動，只能驅動4軸激光燈體，再想增加激光燈的軸數難度相當大。傳統(tǒng)激光燈定位系統(tǒng)的各個燈體分布在治療室的不同位置，而控制計算機又安裝在操作室，這就決定了有線通信會有相當多的數據線從地溝穿過，再穿過天花板到達激光燈體，造成安裝的極大不便，同時也破壞了治療室的美觀。由于線路過長，外界環(huán)境惡劣，信號極易受到干擾；如果采用常規(guī)的無線通信，其通信信號強度大，在一個小房間內已經安裝了相當多設備的情況下，常規(guī)的無 線信號有可能會影響到其它設備的運行。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種激光燈定位系統(tǒng)及定位方法，該激光燈定位系統(tǒng)設置有承載多個激光調節(jié)機構的多個導軌，在激光調節(jié)機構內的控制電路板上安裝一 WIFI模塊；手機、PDA、平板電腦或者手提電腦等移動控制終端利用無線WIFI網絡及WIFI模塊和數據處理余分配模塊進行數據通信，從而實現利用移動控制終端同時對多個激光調節(jié)機構的無線控制。為達到上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是提供一種激光燈定位系統(tǒng)，包括激光定位模塊、數據處理與分配模塊，其特征在于所述數據處理與分配模塊通過WIFI模塊再經路由器與移動控制終端通信；所述激光定位模塊包括至少一個承載激光調節(jié)機構的導軌；一個所述導軌上設置有至少一個激光調節(jié)機構；所述激光調節(jié)機構用于對激光燈線進行各個方向的微調調節(jié)；所述數據處理與分配模塊和WIFI模塊設置在激光調節(jié)機構內的控制電路板上；通過所述數據處理和分配模塊控制激光調節(jié)機構。所述數據處理與分配模塊包括微處理器和與微處理器連接的數據存儲模塊；所述微處理器分別與WIFI模塊、開關燈模塊、電機驅動模塊、編碼器連接。所述開關燈模塊用于控制激光燈管的亮滅；所述開關燈模塊包括繼電器、可調穩(wěn)壓電路和濾波電路；所述繼電器、可調穩(wěn)壓電路和濾波電路依次連接；所述濾波電路與激光調節(jié)機構的激光燈管連接。所述電機驅動模塊為步進電機驅動器；所述電機驅動模塊與激光定位模塊的步進電機連接。所述電機驅動模塊為數字式步進電機驅動器。所述步進電機設置在導軌的一端；所述導軌上設置有沿導軌方向的光柵尺；所述激光調節(jié)機構的一端設置在與步進電機連接的皮帶上；所述激光調節(jié)機構的另一端設置在光柵尺上。所述激光調節(jié)機構的一端設置有編碼器；所述編碼器通過采集激光調節(jié)機構在導軌上運動時激光燈管所在位置對應的脈沖數據，監(jiān)測激光燈管在導軌上的位置，編碼器并將采集的脈沖數據傳送給微處理器；當所述編碼器監(jiān)測數據與步進電機定位數據不一致時，微處理器設置的報警單元報警，所述激光燈定位系統(tǒng)重新初始化，激光調節(jié)機構重新回到零點位置，以確保定位的準確性和可靠性。所述移動控制終端為手機、PDA、平板電腦或者手提電腦；所述移動控制終端設置有用于啟動激光定位模塊的激光燈定位啟動模塊。一種激光燈定位系統(tǒng)的定位方法，其特征在于包括以下步驟A、啟動激光燈定位啟動模塊，通過移動控制終端啟動激光燈定位啟動模塊；激活后的激光燈定位啟動模塊通過路由器和WIFI模塊與微處理器連接；通過激光燈定位啟動模塊設置激光定位數據、下載激光定位數據或者導入激光定位數據；
B、初始化WIFI模塊，接通與WIFI模塊連接的電源，WIFI模塊初始化；C、WIFI模塊接收數據，移動控制終端經路由器向WIFI模塊發(fā)送激光定位數據；WIFI模塊根據自身的IP地址接收相應的激光定位數據；同時，WIFI模塊將接收到的激光定位數據發(fā)送給微處理器；D、激光定位模塊初始化，微處理器首先控制激光調節(jié)機構初始化；E、選擇執(zhí)行模式，微處理器根據接收到的激光定位數據判斷是激光燈定位命令還是激光燈定位系統(tǒng)校準的命令；并進入步驟F激光燈定位工作模式或者步驟H激光燈定位系統(tǒng)校準工作模式；F、激光燈定位工作模式，微處理器根據接收到的激光定位數據中包括的激光調節(jié)機構坐標值從數據存儲模塊中查詢到步進電機需要移位的脈沖數,上述步進電機需要移位的脈沖數也即步進電機定位數據，微處理器將步進電機定位數據信號發(fā)送給電機驅動模塊，從而微處理器控制電機驅動模塊帶動步進電機運動，激光調節(jié)機構在步進電機帶動下沿導軌運動；同時，編碼器將監(jiān)測到的脈沖數據反饋到微處理器；G、判斷激光調節(jié)機構定位是否準確，根據步驟F，編碼器監(jiān)測到的脈沖數據與步進電機定位數據不一致時，微處理器設置的報警單元報警，同時返回步驟D，微處理器重新將激光調節(jié)機構初始化；編碼器監(jiān)測到的脈沖數據與步進電機定位數據一致時，表明定位成功；H、激光燈定位系統(tǒng)校準工作模式，在激光燈定位系統(tǒng)校準工作模式下，激光定位數據為通過激光燈定位啟動模塊設置的步進電機需要移位的脈沖數；上述步進電機需要移位的脈沖數也即步進電機定位數據，微處理器將接收到的步進電機定位數據信號發(fā)送給電機驅動模塊，從而微處理器控制電機驅動模塊帶動步進電機運動，激光調節(jié)機構在步進電機帶動下沿導軌運動至激光調節(jié)機構中激光光線到達實際校準位置，若設置的激光定位數據不能使激光調節(jié)機構中激光光線到達實際校準的位置，調整設置的激光定位數據直至激光調節(jié)機構中激光光線到達實際校準的位置，此時將上述設置的步進電機定位數據以及編碼器采集的激光調節(jié)機構在導軌上運動時激光燈管所在位置對應的脈沖數據保存到數據存儲模塊。本發(fā)明采用的激光調節(jié)機構包括激光燈管，通過設置的偏轉微調旋鈕、旋轉微調旋鈕和焦距微調旋鈕實現對激光線寬、偏轉、旋轉等各個方向的微調調節(jié)，激光調節(jié)機構內部設置有控制電路板，控制電路板上設置有激光處理與分配模塊、電源模塊、開關燈模塊等功能模塊。本發(fā)明采用的激光燈定位啟動模塊為一啟動軟件，用于實現對激光調節(jié)機構在線控制。通過激光定位啟動模塊可以定義用戶，并對用戶權限進行設置。本發(fā)明提供的激光定位系統(tǒng)及定位方法具有以下有益效果I、移動控制終端通過無線WIFI網絡及WIFI模塊和數據處理與分配模塊進行數據通信，從而實現利用移動控制終端對激光調節(jié)機構在導軌上的運動，進而控制激光燈定位，不僅簡化了移動控制終端與激光定位模塊之間的連接結構，改善傳統(tǒng)激光定位系統(tǒng)線路，而且減少信號串擾，提高定位精度及工作效率；2、該激光燈定位系統(tǒng)可以設置承載激光調節(jié)機構的多個導軌，每個導軌上可以設 置多個激光調節(jié)機構，每個激光調節(jié)機構內的控制電路板上安裝一 WIFI模塊，由此能夠實現移動控制終端同時與多個激光調節(jié)機構連接；同時也提高了數據處理的可靠性和穩(wěn)定性；3、采用脈沖控制步進電機的運動，大大提高了激光燈的定位精度；4、通過編碼器實時監(jiān)測激光調節(jié)機構的位移，當編碼器監(jiān)測的脈沖數據與步進電機定位數據不一致時，微處理器設置的報警單元立即報警并重新將激光燈初始化，確保激光燈定位的準確性和可靠性。


圖I為激光燈定位系統(tǒng)的原理框圖；圖2為開關燈模塊原理框圖；圖3為包括一根導軌的激光定位模塊結構示意圖； 圖4為激光燈定位方法的流程圖。其中，I、導軌；2、光柵尺；3、皮帶；4、激光調節(jié)機構；5、步進電機。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細的描述，但它們不是對本發(fā)明的進一步限制。本發(fā)明提供的激光燈定位系統(tǒng)，包括激光定位模塊、數據處理與分配模塊，數據處理與分配模塊通過WIFI模塊再經路由器與移動控制終端通信。如圖I所示數據處理與分配模塊包括微處理器和與微處理器連接的數據存儲模塊；微處理器分別與WIFI模塊、開關燈模塊、電機驅動模塊和編碼器連接。本實施例采用的微處理器為支持實時仿真和嵌入式跟蹤的32/16位ARM7TMI-STMCPU LPC2134微處理器，負責數據解析和脈沖發(fā)送、步進電機5速度控制、激光燈開關燈控制等；本實施例采用的數據存儲模塊為帶有64KB的高速Flash存儲器，負責數據存儲。本實施例采用的WIFI模塊是基于Uart接口的符合wifi無線網絡標準的嵌入式模塊，支持IEEE802. llb/g無線標準，頻率范圍2. 412 2. 484GHZ ;支持基礎網和自組網無線網絡方式；支持多種安全認證機制WEP64/WEP128/TKIP/CCMP (AES) WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK ;支持多種網絡協議TCP/UDP/ICMP/DHCP/DNS/HTTP ;支持串口透明傳輸模式。如圖2所示，開關燈模塊用于控制激光燈的亮滅，確保激光燈穩(wěn)定可靠、使用壽命長；開關燈模塊包括繼電器、可調穩(wěn)壓電路和濾波電路；繼電器、可調穩(wěn)壓電路和濾波電路依次連接。濾波電路與激光調節(jié)機構的激光燈管連接。繼電器為開關式繼電器，繼電器由直流電源供電，繼電器接收來自微處理器的開燈或者關燈命令；當接收到開燈信號時，直流電源提供的電壓信號經可調穩(wěn)壓電路和濾波電路后為激光燈提供穩(wěn)定的電壓源，且可調穩(wěn)壓電路和濾波電路可以大大減弱激光燈開關的瞬間干擾，極大的提高激光燈管的使用壽命。電機驅動模塊為步進電機驅動器，優(yōu)選的為數字式步進電機驅動器；電機驅動模塊與步進電機5連接。本實施例采用的電機驅動模塊型號為雷塞公司的DMC422的數字式步進電機驅動器，采用32位DSP技術，采用32細分以及額定電流內的任意電流值，能夠滿足大多數場合的應用需要。由于該電機驅動器采用低速/抗共振技術和內置微細分技術，即使在低細分的條件下，也能夠達到高細分的效果；且低/中/高速運行都很平穩(wěn)，噪音超?。辉撾姍C驅動器內部集成了參數自動調整功能，能夠針對不同的電機自動生成最優(yōu)運行參數，最大限度發(fā)揮電機的性能。 激光定位模塊包括至少一個承載激光調節(jié)機構4的導軌I ;一個導軌I上設置有至少一個激光調節(jié)機構4 ;激光調節(jié)機構4用于對激光燈線進行各個方向的微調調節(jié)；數據處理與分配模塊和WIFI模塊設置在激光調節(jié)機構4內的控制電路板上；通過數據處理與分配模塊控制激光調節(jié)機構4。步進電機5設置在導軌I的一端；導軌I上設置有沿導軌I方向的光柵尺2 ;激光調節(jié)機構4的一端設置在與步進電機5連接的皮帶3上；激光調節(jié)機構4的另一端設置在光柵尺2上。控制電路板為激光定位模塊各部分提供電壓。根據實際應用環(huán)境的不同，激光定位模塊可以包括多個導軌I。例如，在CT(Computed Tomography)室里,至少需要有三個導軌I,優(yōu)選的為三個導軌I。其中兩個安裝在CT機床的左右兩側，這兩個導軌I上各安裝一個可以上下移動的激光調節(jié)機構4，分別投射出的是水平激光；另外一個導軌I安裝在天花板上，這根導軌I上設置有三個激光調節(jié)機構4，其中兩個激光調節(jié)機構4固定在導軌I兩端不可動，可投射出兩根冠狀線激光，另外一個激光調節(jié)機構4可在導軌I上移動，該激光調節(jié)機構4的激光燈管投射的激光與CT機床左右兩側的兩個激光調節(jié)機構4的激光燈管投射的激光的交點為人體中心的虛擬交點，即腫瘤的中心點。本發(fā)明提供的每個激光調節(jié)機構4內部的控制電路板上設置有含有IP的WIFI模塊，移動控制終端通過路由器、WIFI模塊和數據處理與分配模塊控制激光調節(jié)機構4定位，由于IP的唯一性，能夠準確的控制相應的激光調節(jié)機構4，同時使用WIFI模塊，避免了傳統(tǒng)的復雜線路，簡化了控制終端與激光定位模塊之間的連接結構，改善傳統(tǒng)激光定位系統(tǒng)線路，也降低了操作難度。本發(fā)明采用的激光燈管為紅光激光燈管或者綠光激光燈管；紅光激光燈管參數要求為線寬彡Imm (距離3飛米任何位置可調焦)，線長彡2. Om (距離3米內)，波長635nm，輸出功率< ImW ;綠光激光燈管參數要求為線寬彡Imm (距離3飛米任何位置可調焦)，線長彡2. Om (距離3米內)，波長532nm，輸出功率< lmW。激光調節(jié)機構4的一端設置有編碼器；編碼器通過采集激光調節(jié)機構4在導軌I上運動時激光燈管所在位置對應的脈沖數據，監(jiān)測激光燈管在導軌I上的位置，編碼器并將采集的脈沖數據傳送給微處理器；當編碼器監(jiān)測數據與步進電機定位數據不一致時，微處理器設置的報警單元報警，激光燈定位系統(tǒng)重新初始化，激光調節(jié)機構4重新先返回到零點位置(該零點位置為機械零點；機械零點為系統(tǒng)坐標初始點，不需要校準)，再返回到CT零點(CT零點為各軸激光線的交點，該點與CT機的等中心點重合)以確保定位的準確性和可靠性。步進電機定位數據是指微處理器從數據存儲模塊查找到的步進電機5需要移位的脈沖數。移動控制終端為手機、PDA、平板電腦或者手提電腦；移動控制終端設置有用于啟動激光定位模塊的激光燈定位啟動模塊。本實施例以通過移動控制終端經WIFI模塊和路由器控制CT室的激光燈定位為例對本發(fā)明提供的用于控制激光燈定位的方法進行詳細的說明，包括以下步驟A、啟動激光燈定位啟動模塊，通過移動控制終端啟動激光燈定位啟動模塊；激活后的激光燈定位啟動模塊通過路由器和WIFI模塊與微處理器連接；移動控制終端可以導入病人數據(該數據可以通過移動控制終端經路由器訪問放療計劃系統(tǒng)TPS，與TPS建立連接下載病人信息數據，包括病人需要做CT的坐標位置)或者可以手動輸入激光定位數據；
B、初始化WIFI模塊，接通與WIFI模塊連接的電源，WIFI模塊初始化；C、WIFI模塊接收數據，移動控制終端經路由器向WIFI模塊發(fā)送激光定位數據；WIFI模塊根據自身的IP地址接收相應的激光定位數據；同吋，WIFI模塊將接收到的激光定位數據發(fā)送給微處理器；D、激光定位模塊初始化，微處理器首先控制激光調節(jié)機構4初始化，也即微處理器控制激光燈管開燈、通過控制步進電機5來調節(jié)激光調節(jié)機構4在導軌I上運動的速度、控制激光調節(jié)機構4回到起始位置；對于CT系統(tǒng)，控制激光調節(jié)機構4回到起始位置，也即控制激光調節(jié)機構4運動至機械零點后重新回到CT零點位置(這里的CT零點位置指的是CT等中心點，在激光燈定位過程中，激光定位數據均是以CT零點為基準)；E、選擇執(zhí)行模式，微處理器根據接收到的激光定位數據判斷是激光燈定位命令還是激光燈定位系統(tǒng)校準的命令；并進入步驟F激光燈定位工作模式或者步驟H激光燈定位系統(tǒng)校準工作模式；F、激光燈定位工作模式，微處理器根據接收到的激光定位數據中包括的激光調節(jié)機構4坐標值從數據存儲模塊中查詢到步進電機5需要移位的脈沖數，上述步進電機5需要移位的脈沖數也即步進電機定位數據，微處理器將步進電機定位數據信號發(fā)送給電機驅動模塊，從而微處理器控制電機驅動模塊帶動步進電機5運動，激光調節(jié)機構4在步進電機5帶動下沿導軌I運動；同時，編碼器將監(jiān)測到的脈沖數據反饋到微處理器；在這個過程中，微處理器可以隨時控制激光燈管開燈、通過控制步進電機5來調節(jié)激光調節(jié)機構4在導軌I上運動的速度、控制激光調節(jié)機構回到起始位置；對于CT系統(tǒng)，控制激光調節(jié)機構4回到起始位置，也即控制激光調節(jié)機構4運動至機械零點后重新回到CT零點位置；G、判斷激光調節(jié)機構4定位是否準確，根據步驟F，編碼器監(jiān)測到的脈沖數據與步進電機定位數據不一致時，微處理器設置的報警單元報警，同時返回步驟D，微處理器重新將激光調節(jié)機構4初始化；編碼器監(jiān)測到的脈沖數據與步進電機定位數據一致時，表明定位成功；H、激光燈定位系統(tǒng)校準工作模式，在激光燈定位系統(tǒng)校準工作模式下，激光定位數據為通過激光燈定位啟動模塊設置的步進電機5需要移位的脈沖數；上述步進電機5需要移位的脈沖數也即步進電機定位數據，微處理器將接收到的步進電機定位數據信號發(fā)送給電機驅動模塊，從而微處理器控制電機驅動模塊帶動步進電機5運動，激光調節(jié)機構4在步進電機5帶動下沿導軌I運動至激光調節(jié)機構4中激光光線到達實際校準位置，若設置的激光定位數據不能使激光調節(jié)機構4中激光光線到達實際校準的位置，調整設置的激光定位數據直至激光調節(jié)機構4中激光光線到達實際校準的位置，此時將上述設置的步進電機定位數據以及編碼器采集的激光調節(jié)機構4在導軌I上運動時激光燈管所在位置對應的脈沖數據保存到數據存儲模塊。結合安裝有該激光燈定位系統(tǒng)的CT機講，由于激光調節(jié)機構4安裝在導軌I上，雖然在安裝時光線是垂直投射出去的，但只要投射時有一點偏差，射到遠處就會偏差很多；另外就是導軌I不可能做到絕對的垂直，在移動過程中，投射出去的光線，誤差會放大，也就是說導軌I上移動1mm，激光燈光線在人體皮膚上不一定是1mm，所以需要對激光燈定位系統(tǒng)進行校準，以確保定位精度。上述激光燈定位系統(tǒng)校準工作模式包括三方面的校準系統(tǒng)零點校準、CT零點校準(CT系統(tǒng)零點校準，也即CT各軸激光線的交點校準)和f 60cm校準；系統(tǒng)零點位于CT機零點(CT機零點在安裝CT機時已確定好)下方300mm處。上述校準以安裝在距離導軌I三至五米處的校準模體刻度尺為依據。首先是對系統(tǒng)零點校準，激光 調節(jié)機構4在導軌I上從機械零點出發(fā)，移動至激光燈光線射在校準模體刻度尺上的CT機零點對應位置以下300_處，此時激光調節(jié)機構4所在的位置即為系統(tǒng)零點，通過移動控制終端將上述步進電機5移位的脈沖數以及編碼器采集的脈沖數據保存到數據存儲模塊中。其次是CT零點校準，在完成系統(tǒng)零點校準后，控制激光調節(jié)機構4返回移動至激光燈光線射在校準模體刻度尺上的CT機零點對應位置，此時激光調節(jié)機構4所在位置即為CT系統(tǒng)零點，通過移動控制終端將上述步進電機5移位的脈沖數以及編碼器采集的脈沖數據保存到數據存儲模塊中。最后是reOcm校準，該校準是每隔Icm對激光燈光線照射位置校準；以對距系統(tǒng)零點5cm位置進行校準，方法為先控制激光調節(jié)機構4回到系統(tǒng)零點，再控制激光調節(jié)機構4移動至激光燈光線射在校準模體刻度尺上的系統(tǒng)零點以上50mm處，此時激光燈光線與校準模體刻度尺上的5cm位置一致，通過移動控制終端將上述步進電機5移位的脈沖數以及編碼器采集的脈沖數據保存到數據存儲模塊中。上述系統(tǒng)零點校準、CT零點校準以及f 60cm校準不是一成不變的，相對于不同的過程及配套設備，可以進行相應的設置和調整。工作人員可以對移動控制終端的激光燈定位啟動模塊設置用戶范圍普通用戶模式和管理員模式；普通用戶只能通過普通用戶模式進入激光燈定位模式，而管理員還可以通過管理員模式進入校準模式。本實施例采用的步進電機5使用0. 9°步進驅動，電機每轉動一周需要400個脈沖，再經數字式驅動器32細分之后，電機每轉動一周就需要12800個脈沖，換算到激光燈上，就是激光燈每移動1_需要近300個脈沖，極大的提高激光燈的定位精度，加之采用步進電機5的S形曲線加減速算法，使之不存在電機丟步的情況；由于機械變形等因素，激光燈投射出的激光燈光線偏差會放大，因此在進行校準時，對每一根導軌I都進行了 Icm段刻度校準；每次步進電機5走位均要從微處理器內部數據庫內查詢對應的走位脈沖數，確保激光燈的定位精度；在這種情況下，同時還采用線性編碼器立實時監(jiān)測激光燈滑塊的位移，當編碼監(jiān)測數據和電機定位數據不一致吋，立即報警并重新初始化，確保定位的準確性和可靠性。
權利要求
1.一種激光燈定位系統(tǒng)，包括激光定位模塊、數據處理與分配模塊，其特征在于所述數據處理與分配模塊通過WIFI模塊再經路由器與移動控制終端通信；所述激光定位模塊包括至少一個承載激光調節(jié)機構的導軌；一個所述導軌上設置有至少一個激光調節(jié)機構；所述激光調節(jié)機構用于對激光燈線進行各個方向的微調調節(jié)；所述數據處理與分配模塊和WIFI模塊設置在激光調節(jié)機構內的控制電路板上；通過所述數據處理和分配模塊控制激光調節(jié)機構。
2.根據權利要求I所述的激光燈定位系統(tǒng)，其特征在于所述數據處理與分配模塊包括微處理器和與微處理器連接的數據存儲模塊；所述微處理器分別與WIFI模塊、開關燈模塊、電機驅動模塊、編碼器連接。
3.根據權利要求2所述的激光燈定位系統(tǒng)，其特征在于所述開關燈模塊用于控制激光燈管的亮滅；所述開關燈模塊包括繼電器、可調穩(wěn)壓電路和濾波電路；所述繼電器、可調穩(wěn)壓電路和濾波電路依次連接；所述濾波電路與激光調節(jié)機構的激光燈管連接。
4.根據權利要求2或3所述的激光燈定位系統(tǒng)，其特征在于所述電機驅動模塊為步進電機驅動器；所述電機驅動模塊與激光定位模塊的步進電機連接。
5.根據權利要求4所述的激光燈定位系統(tǒng),其特征在于所述電機驅動模塊為數字式步進電機驅動器。
6.根據權利要求4所述的激光燈定位系統(tǒng)，其特征在于所述步進電機設置在導軌的一端；所述導軌上設置有沿導軌方向的光柵尺；所述激光調節(jié)機構的一端設置在與步進電機連接的皮帶上；所述激光調節(jié)機構的另一端設置在光柵尺上。
7.根據權利要求6所述的激光燈定位系統(tǒng)，其特征在于所述激光調節(jié)機構的一端設置有編碼器；所述編碼器通過采集激光調節(jié)機構在導軌上運動時激光燈管所在位置對應的脈沖數據，監(jiān)測激光燈管在導軌上的位置，編碼器并將采集的脈沖數據傳送給微處理器；當所述編碼器監(jiān)測數據與步進電機定位數據不一致時，微處理器設置的報警單元報警，所述激光燈定位系統(tǒng)重新初始化，激光調節(jié)機構重新回到零點位置，以確保定位的準確性和可靠性。
8.根據權利要求I所述的激光燈定位系統(tǒng)，其特征在于所述移動控制終端為手機、PDA、平板電腦或者手提電腦；所述移動控制終端設置有用于啟動激光定位模塊的激光燈定位啟動模塊。
9.一種權利要求I所述的激光燈定位系統(tǒng)的定位方法，其特征在于包括以下步驟 A、啟動激光燈定位啟動模塊，通過移動控制終端啟動激光燈定位啟動模塊；激活后的激光燈定位啟動模塊通過路由器和WIFI模塊與微處理器連接；通過激光燈定位啟動模塊設置激光定位數據、下載激光定位數據或者導入激光定位數據； B、初始化WIFI模塊，接通與WIFI模塊連接的電源，WIFI模塊初始化； C、WIFI模塊接收數據，移動控制終端經路由器向WIFI模塊發(fā)送激光定位數據；WIFI模塊根據自身的IP地址接收相應的激光定位數據；同時，WIFI模塊將接收到的激光定位數據發(fā)送給微處理器； D、激光定位模塊初始化，微處理器首先控制激光調節(jié)機構初始化； E、選擇執(zhí)行模式，微處理器根據接收到的激光定位數據判斷是激光燈定位命令還是激光燈定位系統(tǒng)校準的命令；并進入步驟F激光燈定位工作模式或者步驟H激光燈定位系統(tǒng)校準工作模式； F、激光燈定位工作模式,微處理器根據接收到的激光定位數據中包括的激光調節(jié)機構坐標值從數據存儲模塊中查詢到步進電機需要移位的脈沖數，上述步進電機需要移位的脈沖數也即步進電機定位數據，微處理器將步進電機定位數據信號發(fā)送給電機驅動模塊，從而微處理器控制電機驅動模塊帶動步進電機運動，激光調節(jié)機構在步進電機帶動下沿導軌運動；同時，編碼器將監(jiān)測到的脈沖數據反饋到微處理器； G、判斷激光調節(jié)機構定位是否準確，根據步驟F，編碼器監(jiān)測到的脈沖數據與步進電機定位數據不一致時，微處理器設置的報警單元報警，同時返回步驟D，微處理器重新將激光調節(jié)機構初始化；編碼器監(jiān)測到的脈沖數據與步進電機定位數據一致時，表明定位成功； H、激光燈定位系統(tǒng)校準工作模式，在激光燈定位系統(tǒng)校準工作模式下，激光定位數據為通過激光燈定位啟動模塊設置的步進電機需要移位的脈沖數；上述步進電機需要移位的脈沖數也即步進電機定位數據，微處理器將接收到的步進電機定位數據信號發(fā)送給電機驅 動模塊，從而微處理器控制電機驅動模塊帶動步進電機運動，激光調節(jié)機構在步進電機帶動下沿導軌運動至激光調節(jié)機構中激光光線到達實際校準位置，若設置的激光定位數據不能使激光調節(jié)機構中激光光線到達實際校準的位置，調整設置的激光定位數據直至激光調節(jié)機構中激光光線到達實際校準的位置，此時將上述設置的步進電機定位數據以及編碼器采集的激光調節(jié)機構在導軌上運動時激光燈管所在位置對應的脈沖數據保存到數據存儲模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光燈定位系統(tǒng)及定位方法，該激光燈定位系統(tǒng)包括激光定位模塊、數據處理與分配模塊，數據處理與分配模塊通過WIFI模塊再經路由器與移動控制終端通信；激光定位模塊包括至少一個承載激光調節(jié)機構的導軌；一個導軌上設置有至少一個激光調節(jié)機構；激光調節(jié)機構用于對激光燈線進行各個方向的微調調節(jié)；數據處理與分配模塊和WIFI模塊設置在激光調節(jié)機構內的控制電路板上；通過數據處理和分配模塊控制激光調節(jié)機構。本發(fā)明提供的激光燈定位系統(tǒng)及定位方法，不僅簡化了控制終端與激光定位模塊之間的連接結構，改善傳統(tǒng)激光定位系統(tǒng)線路，而且減少信號干擾，提高定位精度及工作效率；同時也提高了數據處理的可靠性和穩(wěn)定性。
文檔編號A61B6/08GK102824188SQ20121029233
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權日2012年8月16日
發(fā)明者范永霖, 粟強 申請人:四川瑞迪醫(yī)療科技有限公司