CN111904515B - 外科器械及其执行器的位置识别与控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种外科器械的执行器的位置识别与控制装置，其中，旋转位置开关组件，包括至少一个旋转位置开关，旋转位置开关具有表示执行器轴向旋转位置的至少两个状态；旋转位置开关触发器，旋转位置开关触发器能够围绕旋转位置开关组件旋转，用于触发旋转位置开关组件进行状态的切换；偏转按键组件，包括第一按键与第二按键，用于选择执行器的偏转方向；旋转位置识别控制单元，用于识别并记录旋转位置开关组件的不同状态，并根据旋转位置开关组件的不同状态定义第一按键与第二按键的偏转方向。本公开能够识别执行器旋转后所在的位置，根据识别结果，控制左右偏转按键的定义，保证在医生的视角不变的情况下左偏转和右偏转与医生的视角一致。

Description

外科器械及其执行器的位置识别与控制装置及方法

技术领域

本公开涉及医疗器械领域，尤其涉及一种外科器械及其执行器的位置识别与控制装置及方法。

背景技术

电动吻合器的执行器可以电动偏转，执行器也可以电动或手动旋转。电动吻合器向左或向右偏转后，当执行器被旋转180度时，在保持先前视角不变的情况下，执行器的偏转方向将与偏转180度前相反。例如，在旋转执行器前，钉砧位于上侧，钉仓位于下侧，180度旋转执行器后，钉砧处于下侧，钉仓处于上侧。当医生使用电动偏转按键时，旋转执行器前，按左偏转按键执行器向左偏转，按右偏转按键执行器向右偏转，当执行器被旋转180度后，医生再次按左偏转按键时，从医生先前的视角看，执行器将向右偏转，按右偏转按键时执行器将向左偏转。这一偏转方向随旋转位置变化而相反的现象往往扰乱医生，需要医生不得不记住钉砧所处的位置，再去判断操作按键后执行器的实际偏转方向，给医生带来不便。

吻合器的执行器的左右偏转是相对于医生(使用者)的视角而言的，当执行器被旋转了180度之后原来的左偏转变成了右偏转。医生需要主动的根据执行器所处的位置去判断电动偏转按键的左右偏转方向，这给医生在使用电动吻合器时带来很大的不便和困扰。临床中需要一种吻合器，其带有可以自动识别执行器被旋转后所处位置的装置，根据识别结果，自动定义偏转按键，使医生视角不变的情况下执行器的左右偏转保持和按键操作的一致。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种外科器械及其执行器的位置识别与控制装置及方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种外科器械的执行器的位置识别与控制装置，其中，所述执行器安装于用于执行器水平偏转的偏转器，所述偏转器连接于用于执行器旋转的旋转器，所述位置识别与控制装置包括：

旋转位置开关组件，包括至少一个旋转位置开关，所述旋转位置开关具有表示所述执行器轴向旋转位置的至少两个状态；

旋转位置开关触发器，所述旋转位置开关触发器能够围绕所述旋转位置开关组件旋转，用于触发所述旋转位置开关组件进行状态的切换；

偏转按键组件，包括第一按键与第二按键，用于选择执行器的偏转方向；

旋转位置识别控制单元，用于识别并记录所述旋转位置开关组件的不同状态，并根据旋转位置开关组件的不同状态定义所述第一按键与第二按键的偏转方向。

根据本公开的实施例，所述的外科器械的执行器的位置识别与控制装置还包括：

偏转位置开关组件，所述偏转位置开关组件包括偏转位置开关，每个偏转位置开关具有表示执行器不同的偏转位置的至少两个状态；

偏转位置开关触发器，所述偏转位置开关触发器能够基于所述偏转位置开关的排布移动，并在移动的行程内触发任一个偏转位置开关；

偏转位置识别控制单元，用于识别所述偏转位置开关的不同状态，并根据接收的所述偏转按键组件的控制指令控制执行器偏转。

根据本公开的实施例，所述旋转位置开关触发器的至少两个区域包括触发区域与未触发区域，所述旋转位置开关触发器与所述旋转位置开关组件相对转动，所述旋转位置开关组件位于所述未触发区域处于第一状态，所述旋转位置开关组件位于所述触发区域处于第二状态。

根据本公开的实施例，所述旋转位置开关组件为机械式位置开关组件、磁感应开关组件或光电开关组件，所述机械式位置开关组件包括摆动式机械式位置开关或伸缩式机械式位置开关。

根据本公开的实施例，所述旋转位置开关组件包括机械式位置开关，具有可碰触的开关触点，所述旋转位置开关触发器的至少两个区域包括凸台区域和凹台区域，所述凸台区域用于拨动所述开关触点；或者

所述旋转位置开关组件包括磁感应开关，所述旋转位置开关触发器的至少两个区域包括磁性区域和非磁性区域，所述磁性区域用于触发所述磁感应开关组件。

根据本公开的实施例，所述偏转位置开关组件包括至少三个偏转位置开关，至少三个偏转位置开关包括第一方向偏转位置开关，第二方向偏转位置开关及中位偏转位置开关，其中第一方向偏转位置开关指示第一方向偏转的极限位置，第二方向偏转位置开关指示第二方向偏转的极限位置，其中，第一方向与第二方向为相反方向；或者

所述偏转位置开关组件具有一个偏转位置开关，所述偏转位置开关为偏转位置的原点开关，或者作为第一方向与第二方向偏转极限位置的限位开关，其中，第一方向与第二方向为相反方向。

根据本公开的实施例，所述偏转位置开关组件包括机械式位置开关，所述偏转位置开关触发器具有偏转位置触发器撞针，所述偏转位置开关触发器的运动轨迹为前后直线移动，其在所述前后直线移动的过程中所述偏转位置触发器撞针触发偏转位置开关；或者

所述偏转位置开关组件包括磁感应开关，所述偏转位置开关触发器具有磁性部件，用于触发所述磁感应开关。

根据本公开的实施例，其中，所述外科器械包括用于执行器偏转的偏转电机，所述偏转电机设置有输出丝杆，所述偏转按键组件通过偏转识别控制单元的输出控制所述偏转电机的丝杆转动，其中，所述偏转按键组件控制丝杆转动的方向可变，所述方向由所述旋转位置识别控制单元确定。

根据本公开的另一个方面，提供了一种外科器械，其中，包括如前所述的位置识别与控制装置。

根据本公开的另一个方面，提供了一种采用如前所述的外科器械的执行器的位置识别与控制装置的方法，其中，包括：

系统初始化后，识别旋转位置开关所处状态，并将此时开关的状态定义为第一状态；

定义所述第一按键为第一方向偏转按键，用于控制执行器向第一方向偏转，定义所述第二按键为第二方向偏转按键，用于控制执行器向第二方向偏转；

判断执行器是否被旋转，若判断所述执行器被旋转，则监测旋转位置开关的状态是否改变为第二状态，如果所述旋转位置开关的状态改变为第二状态，转至下一步，否则重复判断执行器是否被旋转的步骤；

重新定义第一按键为向第二方向偏转按键，定义第二按键为第一方向偏转按键。

根据本公开的实施例，所述外科器械的偏转位置开关组件包括多个偏转位置开关，所述方法还包括：

系统初始化后，识别多个偏转位置开关的初始状态，并将多个偏转位置开关的初始状态都定义为第一状态；

判断偏转按键组件的第一按键是否被按下，若判断所述第一按键被按下，则监测所述多个偏转位置开关的状态是否发生变化；

若所述多个偏转位置开关中任一个偏转位置开关的状态发生了变化，则识别状态变化的偏转位置开关，确定执行器当前所处的位置；

若所述多个偏转位置开关的状态均未发生变化，则判断第二按键是否被按下，执行器从当前的极限偏转位置向回偏转，返回监测多个偏转位置开关的状态是否发生变化的步骤。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开外科器械及其执行器的位置识别与控制装置及方法至少具有以下有益效果其中之一：

(1)本公开能够识别执行器旋转后所在的位置(方向)，根据识别结果，控制左右偏转按键的定义，保证在医生的视角不变的情况下左偏转和右偏转与医生的视角一致；

(2)本公开的偏转位置识别与控制装置可以实现的偏转位置的自动识别和偏转角度的精确智能控制。

附图说明

图1为本公开实施例外科器械的执行器向左偏转的示意图；

图2为本公开实施例执行器被旋转180度后，保持视角不变的情况下执行器从向左偏转变换为向右偏转的示意图；

图3为本公开实施例旋转位置识别与控制装置的结构示意图；

图4为本公开实施例旋转位置识别与控制装置的结构分解图；

图5a为本公开一种优选的旋转位置开关组件的结构示意图，其采用摆动式机械开关；

图5b为本公开实施例另一种优选的旋转位置开关组件的结构示意图，采用磁感应式霍尔开关；

如图6a为本公开实施例采用摆动式机械开关时旋转位置开关触发器的结构示意图。

图6b为本公开实施例采用磁感应霍尔开关时旋转位置开关触发器的结构示意图。

图7a为本公开实施例摆动式机械开关和开关触发器未触发状态时的装配关系的结构剖视示意图；

图7b为本公开实施例磁感应霍尔开关和开关触发器未触发状态时的装配关系的结构剖视示意图；

图8a为本公开实施例摆动式机械开关触发器逆时针转动时触发了摆动式机械开关的示意图；

图8b为本公开实施例磁感应霍尔开关触发器逆时针转动时触发了霍尔位置开关的示意图；

图9a为本公开实施例摆动式机械开关触发器顺时针转动时触发了摆动式机械开关的示意图；

图9b为本公开实施例磁感应霍尔开关触发器顺时针转动时触发了霍尔位置开关的示意图；

图10为本公开实施例偏转位置识别与控制单元的结构示意图；

图11为图10一种优选的偏转位置识别与控制单元的分解图；

图12a为本公开实施例一种摆动式机械偏转位置开关组件和偏转位置触发器单独的装配关系的示意图。

图12b为本公开实施例另一种磁感应霍尔偏转位置开关组件和偏转位置触发器单独的装配关系的示意图。

图13a为图12a中摆动式机械偏转位置开关组件与触发器装配关系的剖视图；

图13b为图12b中磁感应霍尔偏转位置开关组件与触发器装配关系的剖视图；

图14a为本公开实施例摆动式机械右偏转位置开关被触发时执行器被向右偏转到极限位置的示意图；

图14b为本公开实施例磁感应霍尔右偏转位置开关被触发时执行器被向右偏转到极限位置的示意图；

图15a为本公开实施例摆动式机械中偏转位置开关被触发时执行器停留在中间位置的示意图；

图15b为本公开实施例磁感应霍尔中偏转位置开关被触发时执行器停留在中间位置的示意图；

图16a为本公开实施例摆动式机械左偏转位置开关被触发时执行器被向左偏转到极限位置的示意图；

图16b为本公开实施例磁感应霍尔左偏转位置开关被触发时执行器被向左偏转到极限位置的示意图；

图17为本公开实施例旋转位置识别控制单元识别旋转位置开关的状态、定义偏转按键不同偏转方向时的工作流程图。

图18所示为本公开实施例识别执行器偏转位置的方法流程图。

具体实施方式

本公开提供了一种外科器械的执行器的位置识别与控制装置，其中，所述执行器安装于用于执行器水平偏转的偏转器，所述偏转器连接于用于执行器旋转的旋转器，所述位置识别与控制装置包括：旋转位置开关组件、旋转位置开关触发器、偏转按键组件及旋转位置识别控制单元。其中，旋转位置开关组件包括至少一个旋转位置开关，所述旋转位置开关具有表示所述执行器轴向旋转位置的至少两个状态；所述旋转位置开关触发器能够围绕所述旋转位置开关组件旋转，用于触发所述旋转位置开关组件进行状态的切换；偏转按键组件包括第一按键与第二按键，用于选择执行器的偏转方向；旋转位置识别控制单元用于识别并记录所述旋转位置开关组件的不同状态，并根据旋转位置开关组件的不同状态定义所述第一按键与第二按键的偏转方向。

本公开能够识别执行器旋转后所在的位置，根据识别结果，控制左右偏转按键的定义，保证在医生的视角不变的情况下左偏转和右偏转与医生的视角一致。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，本公开中执行器向左偏转指的是在对外科器械俯视视角下，执行器向逆时针方向偏转；本公开中执行器向右偏转指的是在对外科器械俯视视角下，执行器向顺时针方向偏转。

本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以由许多不同形式实现，而不应被解释为限于此处所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。

在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种外科器械的执行器的位置识别与控制装置。

图1为本公开实施例外科器械的执行器的旋转和偏转位置识别与控制装置的结构示意图。如图1所示，本公开外科器械的执行器的旋转和偏转位置识别与控制装置具有钉砧1、钉仓4，旋转器2，偏转按键组件3。其中，旋转器2采用旋转手轮，旋转手轮连接在外科器械的手柄上，手柄上靠近旋转手轮处设置偏转按键组件3。钉砧1和钉仓4构成执行器，执行器安装于旋转器2。从图1中手柄方向的视角看，执行器被向左偏转了一个角度A。

如图2所示，旋转器2被旋转了180°，由于执行器安装于旋转器2之上，随着旋转器2的180°旋转，执行器也被旋转了180°，如图所示，在保持视角不变的情况下，执行器变成了向右偏转一个角度A，而电动吻合器的偏转按键3设置于手柄上，其不随着执行器旋转。

偏转按键3包括至少设有两个偏转按键，一个按键用于向某一方向偏转执行器，另一个则用于向相反的方向偏转执行器。本实施例的偏转按键组件3包含2个按键，可根据旋转器2所处的位置重新定义左、右。在保持视角不变的情况下，保证左右偏转方向正确。当外科器械的执行器在图1的情况下，钉砧1位于上侧，钉仓4位于下侧，当变换至图2的位置时，即通过旋转器2旋转执行器180°后，钉砧1处于下侧，钉仓4处于上侧，此时偏转按键组件3中先前的左偏转按键被定义为右偏转按键，先前的右偏转按键被定义为左偏转按键。

具体地，所述外科器械设有偏转电机，偏转电机设置有输出丝杆。所述偏转按键可以通过偏转识别控制单元控制偏转电机的丝杆转动，其中，所述偏转按键控制丝杆转动的方向是可以变化的，其可以可以根据旋转位置识别控制单元输出进行定义。

图3为本公开的旋转位置识别与控制装置的结构示意图。如图3所示，偏转按键组件3包含第一按键31和第二按键32，旋转器2的外部具有旋转位置开关触发器21，旋转位置开关组件5设置于旋转器2内部，旋转位置识别控制单元6与第一按键31和第二按键32一同安装在电路板上。在当前状态下第一按键31被定义为左偏转，第二按键32被定义为右偏转按键。当旋转手轮转动180°后，第一按键31被定义为右偏转按键，第二按键32被定义左偏转按键，从而保证了在视角不变的情况下，按同一个偏转按键，执行器偏转的左右方向保持不变。

图4为本公开的旋转位置识别与控制装置的结构分解图。安装架7用于安装旋转开关组件5，旋转开关触发器，旋转位置识别控制单元6，偏转开关组件8，偏转开关触发器，偏转位置识别控制单元(图未示)，偏转按键3及偏转电机75。如图4所示，安装架7上设置有旋转位置开关安装孔71，并安装有上旋转位置开关触发器21及旋转位置开关组件5。上旋转位置开关触发器21围绕安装架7的安装孔转动，即围绕旋转位置开关组件5转动，实现对旋转位置开关组件5开闭的控制。

具体地，旋转位置开关组件5包括旋转位置开关和安装板，所述旋转位置开关至少具有两个状态，例如断开态、导通态。未被触发时开关处于一个状态，被触发后开关转化为另一个状态。旋转开关触发器与旋转位置开关组件5配合使用，其具有至少两个区域，触发区域、未触发区域。旋转开关触发器被配置为可围绕开关组件作360度的连续的正反旋转，即旋转开关触发器与旋转位置开关组件5为相对转动的装配关系。所述旋转位置开关组件5为机械式位置开关组件、磁感应开关组件或光电开关组件等，其中，所述机械式位置开关组件包括摆动式机械式位置开关或伸缩式机械式位置开关。

图5a为本公开一实施例旋转位置开关组件的结构示意图。如图5a所示，旋转位置开关组件5包括摆动式机械开关51，摆动式机械开关51安装于开关安装板52。其中，摆动式机械开关51可以向左摆动角度a或向右摆动角度b。摆动开关触点处于中央位置时处于一个状态，例如未触发态(开关断开)，其处于摆动到角度a或角度b时是另一个状态，例如已触发态(开关导通)。

图5b为本公开另一实施例旋转位置开关组件的结构示意图。如图5b所示，旋转位置开关组件5包括磁感应霍尔开关组件53，霍尔开关组件53安装于开关安装板52。霍尔开关组件53产生磁感应区域54，当有磁铁处于这个范围内时，所述霍尔开关组件53处于一种状态，例如触发态(开关导通)，当磁铁处于这个范围之外时所述霍尔开关组件53处于另一种状态，例如未触发态(开关断开)。

如图6a为本公开实施例采用摆动式机械开关时旋转位置开关触发器的结构示意图。如图6a所示，上旋转位置开关触发器21为中空结构，内圈具有向中空结构方向凸起的上触发器凸台211及向上旋转位置开关触发器21外部方向凹陷的上触发器凹台212。

图6b为本公开实施例采用霍尔开关组件时旋转位置开关触发器的结构示意图。如图6a所示，上旋转位置开关触发器21为中空结构，内圈具有弧形的上磁铁条213及向上旋转位置开关触发器21外部方向凹陷的下触发器凹台212。

图7a为本公开实施例旋转位置开关触发器与摆动式机械开关组件装配关系的剖视图。如图7a所示，上旋转位置开关触发器21与上旋转位置开关触发器21成对设置，围绕呈具有圆柱形中空结构的旋转触发器。旋转触发器外面设置有齿状结构，以方便拨动。摆动式机械开关组件51设置于圆柱形中空结构中，与触发器配合使用。图中旋转触发器具有上触发器凸台211，上触发器凹台212，下触发器凸台221以及下触发器凹台222。摆动式机械开关组件51处于图中位置时，摆动式机械开关处于未被旋转触发器触发的状态，即上触发器凸台211未碰触到摆动式机械开关组件51，摆动式机械开关组件51处于上触发器凹台212区域。

图7b为本公开实施例旋转位置开关触发器与霍尔开关组件装配关系的剖视图。如图7b所示，上旋转位置开关触发器21与上旋转位置开关触发器21成对设置，围绕呈具有圆柱形中空结构的触发器。触发器外面设置有齿状结构，以方便拨动。霍尔开关组件设置于圆柱形中空结构中，与触发器配合使用。图中触发器具有上磁铁条213，上触发器凹台212，下磁铁条223以及下触发器凹台222。霍尔开关组件53处于图中状态时，上磁铁条213、下磁铁条223均未进入磁感应区域54，所述霍尔开关组件53处于未被触发的状态。

图8a为图7a中摆动式机械开关组件被触发的状态示意图。如图8a所示，旋转触发器逆时针旋转一个角度，摆动式机械开关组件51进入上触发器凸台211区域，上触发器凸台211与摆动式机械开关组件51的摆动开关触点接触并使其摆动至被触发的状态。

图8b为图7b中霍尔开关组件被触发的状态示意图。如图8b所示，旋转触发器逆时针旋转一个角度，霍尔开关组件从上触发器凹台212区域进入上磁铁条213区域而被触发。

图9a为图7a中摆动式机械开关组件被触发的另一状态示意图。如图9a所示，旋转触发器顺时针旋转一个角度，摆动式机械开关组件51进入下触发器凸台221区域，下触发器凸台221与摆动式机械开关组件51的摆动开关触点接触并使其摆动至被触发的状态。

图9b为图7b中霍尔开关组件被触发的另一状态示意图。如图9b所示，旋转触发器顺时针旋转一个角度，霍尔开关组件从下触发器凹台222区域进入下磁铁条223区域而被触发。

请再参见图3，旋转位置开关位置识别控制单元6用于识别位置旋转位置开关5的状态，从而根据所述状态确定第一按键31与第二按键32的偏转方向。旋转位置识别控制单元包括通用型单片机及外围电路，其可以识别并记录旋转开关组件的开关所处的状态。执行器的旋转位置发生变化时执行器的旋转开关触发器相对于开关将由某一区域旋转到新的区域，开关将由一个状态变化为另一个状态，此状态的变化将被旋转位置识别控制单元6识别并记录。进一步的，当位置旋转位置开关5从一个状态转化为另一个状态时，所述旋转位置开关位置识别控制单元6识别此变化，并重新定义偏转按键，对偏转按键组件3进行取反操作，从而使偏转电机的输出丝杆751(如图11所示)转动方向改变。

除了旋转位置开关位置识别控制单元6之外，本实施例还提供了一种偏转位置识别与控制装置。偏转位置识别控制单元包括通用型单片机及外围电路，其可以识别偏转位置开关所处的状态，并根据识别到的偏转位置开关所处的不同状态，定义偏转按键向不同的方向偏转，即偏转按键的方向定义由此识别控制单元完成，偏转按键可随着偏转位置开关的状态不同而被定义为向不同的方向偏转。偏转位置识别控制单元可以接收偏转按键的控制指令，用于控制偏转电机的转动。

图10为本公开实施例偏转位置识别与控制装置的结构示意图。如图10所示，偏转位置开关组件8设置于74为安装架7的偏转位置开关安装孔72上，所述安装架具有偏转螺母进给套74，偏转位置触发器73固定安装于偏转螺母进给套74。偏转位置开关组件8采用机械式偏转位置开关组件，在其他实施例中，偏转位置开关组件8采用还可以采用例如磁感应霍尔偏转位置开关组件。

图11为图10种所示装置的分解图。由图11可以看出，偏转电机75具有偏转电机丝杆751，螺母进给套74为与偏转电机丝杆751配合使用，形成丝杆螺母副。当偏转电机丝杆751正转或反转时，螺母进给套74将随之前进或后退。安装于74之上的第一偏转位置触发器73也将随着螺母进给套74共同前进或后退。其中，偏转位置触发器73具有凸出的偏转位置触发器撞针731，用于拨动偏转位置开关组件8。

图12a为本公开实施例机械式偏转位置开关组件与触发器装配关系的局部视图。如图12a所示，机械式偏转位置开关组件8包括中位置机械开关81、右机械开关82及左机械开关83。从图中可见偏转位置触发器撞针731在前后移动过程中可碰触中位置机械开关81、右机械开关82或左机械开关83的触点。

图12b为本公开实施例磁感应霍尔偏转位置开关组件与触发器装配关系的局部视图。如图12b所示，偏转位置开关组件8采用磁感应霍尔偏转位置开关组件，包括中位置霍尔开关84、右霍尔开关85及左霍尔开关86。其中，第二偏转位置触发器73-A具有磁铁732，用于触发中位置霍尔开关84、右霍尔开关85或左霍尔开关86。

图13a为图12a的剖视图，此时所示意的位置是偏转位置触发器撞针731触发中位置机械开关81的状态。图13b为图12b的剖视图，此时所示意的位置是磁铁732触发中位置霍尔开关84的状态。

图14a为本公开实施例偏转位置识别与控制装置的右机械开关被触发，执行器右偏转到角度a时的示意图。图14b为本公开实施例偏转位置识别与控制装置的右霍尔开关被触发，执行器右偏转到角度a时的示意图。

图15a为本公开实施例偏转位置识别与控制装置的中位置机械开关被触发，执行器回到中间位置未被偏转时的示意图。图15b为本公开实施例偏转位置识别与控制装置的中位置霍尔开关被触发，执行器回到中间位置未被偏转时的示意图。

图16a为本公开实施例偏转位置识别与控制装置的左机械开关被触发，执行器左偏转到角度b时的示意图。图16b为本公开实施例偏转位置识别与控制装置的左霍尔开关被触发，执行器左偏转到角度b时的示意图。

根据本公开的实施例，本公开的偏转位置识别与控制装置可以实现的偏转位置的自动识别和偏转角度的精确智能控制，旋转位置开关位置识别控制单元识别执行器旋转后所在的位置(方向)，根据识别结果，控制左右偏转按键的定义，保证在医生的视角不变的情况下左偏转和右偏转与医生的视角一致。

本公开的又一个示意性实施例提供了一种外科器械的执行器的旋转和偏转位置识别方法，包括识别旋转位置并定义偏转按键及识别执行器偏转位置。

图17所示了本公开实施例识别旋转位置并定义偏转按键的方法流程图。如图17所示，所述识别旋转位置并定义偏转按键的方法包括：

S101，系统初始化后旋转位置识别控制单元首先识别旋转位置开关所处状态，并将此时开关的状态定义为第一状态；

S102，旋转位置识别控制单元定义第一按键为向第一方向偏转按键，定义第二按键为第二方向偏转按键。此时以医生(使用者)的视角看按第一按键时执行器左偏转，按第二按键时执行器右偏转；示例性的，第一方向偏转按键为向左偏转按键，第二方向偏转按键为向右偏转按键。

S103，当医生手动或电动转动旋转器时，执行器将被旋转，旋转位置识别控制单元监测旋转位置开关的状态是否发生变化，如果旋转位置开关的状态发生了变化，转至步骤S104，否则重复步骤S103；

S104，旋转位置识别控制单元定义第一按键为向第二方向偏转按键，定义第二按键为第一方向偏转按键。

在上述步骤中，当旋转位置开关的状态发生了变化，说明旋转位置开关触发器触发了位置开关，此时执行器已经被旋转到了新的位置(角度)。从先前的视角看，初始时的左偏转将变成现在的右偏转，此时识别控制单号将重新定义第一按键和第二按键，它们的定义将相对于先前左取反操作，分别被重新定义为右偏转键和左偏转键。此时按偏转第一按键，在维持原视角不变的情况下，执行器将维持左偏转不变。

图18所示为本公开实施例识别执行器偏转位置的方法流程图。如图所示，所述识别执行器偏转位置的方法包括：

S201，系统初始化后，偏转识别控制单元首先识别三个偏转位置开关的初始状态，并将左、中、右三个偏转位置开关的初始状态都定义为第一状态。

S202，判断偏转按键组件的第一按键被按下；

S203，识别控制单元监测三个开关的状态是否发生变化，如果有开关的状态发生了变化，转至步骤S204，否则转至步骤S205；

S204，偏转识别控制单元识别具体哪个开关的状态变化，左、中、右三个开关对应着执行器达到了左、中、右的三个位置，由此可以识别到执行器目前所处的具体位置；

S205，判断第二按键被按下，执行器将会从此时的极限偏转位置向回偏转，返回步骤S203，识别控制单元监测三个开关的状态是否发生变化。

在上述步骤中，如果医生按偏转第一按键后没有任何开关的状态发生变化，说明执行器初始状态时处于极限的偏转位置，医生此时需要按动第二按键，执行器将会从此时的极限偏转位置向回偏转，并触发偏转位置开关，识别控制单元将会识别到偏转位置开关的变化，从而实现偏转位置的识别及偏转按键的指令执行。

为了达到简要说明的目的，上述实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本公开也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本公开的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本公开的最佳实施方式。

本公开可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。本公开的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本公开实施例的相关设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本公开还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种外科器械的执行器的位置识别与控制装置，其特征在于，所述执行器安装于用于执行器水平偏转的偏转器，所述偏转器连接于用于执行器旋转的旋转器，所述位置识别与控制装置包括：

旋转位置开关组件（5），包括至少一个旋转位置开关，所述旋转位置开关具有表示所述执行器轴向旋转位置的至少两个状态；

旋转位置开关触发器，所述旋转位置开关触发器能够围绕所述旋转位置开关组件（5）旋转，用于触发所述旋转位置开关组件（5）进行状态的切换；

偏转按键组件（3），包括第一按键（31）与第二按键（32），用于选择执行器的偏转方向；

旋转位置识别控制单元（6），用于识别并记录所述旋转位置开关组件（5）的不同状态，并根据旋转位置开关组件（5）的不同状态定义所述第一按键（31）与第二按键（32）的偏转方向；

偏转位置开关组件（8），所述偏转位置开关组件（8）包括偏转位置开关，每个偏转位置开关具有表示执行器不同的偏转位置的至少两个状态；

偏转位置开关触发器，所述偏转位置开关触发器能够基于所述偏转位置开关的排布移动，并在移动的行程内触发任一个偏转位置开关；

偏转位置识别控制单元，用于识别所述偏转位置开关的不同状态，并根据接收的所述偏转按键组件（3）的控制指令控制执行器偏转；

其中，所述旋转位置开关组件（5）为机械式位置开关组件、磁感应霍尔开关组件或光电开关组件；

所述旋转位置开关组件（5）包括机械式位置开关组件时，具有可碰触的开关触点，所述旋转位置开关触发器的至少两个区域包括凸台区域和凹台区域，所述凸台区域用于拨动所述开关触点；或者所述旋转位置开关组件（5）包括磁感应霍尔开关组件时，所述旋转位置开关触发器的至少两个区域包括磁性区域和非磁性区域，所述磁性区域用于触发所述磁感应霍尔开关组件；

其中，所述机械式位置开关组件的机械开关（51）安装于所述旋转位置开关组件（5）的开关安装板（52）；其中，机械开关（51）可向左摆动角度a或向右摆动角度b；摆动开关触点处于中央位置时处于一个状态，机械开关（51）处于摆动到角度a或角度b时是另一个状态；与所述机械开关（51）配合设置的旋转位置开关触发器包括均为中空结构的上旋转位置开关触发器（21）和下旋转位置开关触发器（22），其中，上旋转位置开关触发器（21）内圈具有向中空结构方向凸起的上触发器凸台（211）及向上旋转位置开关触发器（21）外部方向凹陷的上触发器凹台（212），且下旋转位置开关触发器（22）内圈具有向中空结构方向凸起的下触发器凸台（221）及向下旋转位置开关触发器（22）外部方向凹陷的下触发器凹台（222）；

其中，磁感应霍尔开关组件（53）安装于所述旋转位置开关组件（5）的开关安装板（52）；磁感应霍尔开关组件（53）产生磁感应区域（54），当有磁铁处于这个范围内时，磁感应霍尔开关组件（53）处于一种状态，当磁铁处于这个范围之外时所述磁感应霍尔开关组件（53）处于另一种状态；与所述磁感应霍尔开关组件（53）配合设置的旋转位置开关触发器包括均为中空结构的上旋转位置开关触发器（21）和下旋转位置开关触发器（22），其中，上旋转位置开关触发器（21）内圈具有向中空结构方向凸起的上磁铁条（213）及向上旋转位置开关触发器（21）外部方向凹陷的上触发器凹台（212），且下旋转位置开关触发器（22）内圈具有向中空结构方向凸起的下磁铁条（223）及向下旋转位置开关触发器（22）外部方向凹陷的下触发器凹台（222）；

其中，所述旋转位置开关触发器的至少两个区域包括触发区域与未触发区域，所述旋转位置开关触发器与所述旋转位置开关组件（5）相对转动，所述旋转位置开关组件（5）位于所述未触发区域处于第一状态，所述旋转位置开关组件（5）位于所述触发区域处于第二状态；其中，未触发区域为凹台区域或非磁性区域，触发区域为凸台区域或磁性区域；

其中，所述偏转位置开关组件（8）包括至少三个偏转位置开关，至少三个偏转位置开关包括第一方向偏转位置开关，第二方向偏转位置开关及中位偏转位置开关，其中第一方向偏转位置开关指示第一方向偏转的极限位置，第二方向偏转位置开关指示第二方向偏转的极限位置，其中，第一方向与第二方向为相反方向；其中，所述外科器械包括用于执行器偏转的偏转电机，所述偏转电机设置有输出丝杆，所述偏转按键组件通过偏转识别控制单元的输出控制所述偏转电机的丝杆转动，其中，所述偏转按键组件控制丝杆转动的方向可变，所述方向由所述旋转位置识别控制单元确定；

旋转位置识别控制单元（6）用于识别旋转位置开关组件（5）的状态，从而根据所述状态确定第一按键（31）与第二按键（32）的偏转方向；旋转位置识别控制单元包括通用型单片机及外围电路，其识别并记录旋转位置开关组件（5）的开关所处的状态；执行器的旋转位置发生变化时执行器的旋转位置开关触发器相对于开关将由某一区域旋转到新的区域，开关将由一个状态变化为另一个状态，此状态的变化将被旋转位置识别控制单元（6）识别并记录；当旋转位置开关组件（5）从一个状态转化为另一个状态时，所述旋转位置识别控制单元（6）识别此变化，并重新定义偏转按键，对偏转按键组件（3）进行取反操作，从而使偏转电机的输出丝杆转动方向改变，保证了在视角不变的情况下，按同一个偏转按键，执行器偏转的左右方向保持不变。

2. 根据权利要求1所述的外科器械的执行器的位置识别与控制装置，其特征在于，

所述偏转位置开关组件（8）包括机械式位置开关，所述偏转位置开关触发器具有偏转位置触发器撞针（731），所述偏转位置开关触发器的运动轨迹为前后直线移动，其在所述前后直线移动的过程中所述偏转位置触发器撞针（731）触发偏转位置开关；或者

所述偏转位置开关组件（8）包括磁感应开关，所述偏转位置开关触发器具有磁性部件，用于触发所述磁感应开关。

3.一种外科器械，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的位置识别与控制装置。

4.一种外科器械的执行器的位置识别与控制方法，采用如权利要求1或2所述的外科器械的执行器的位置识别与控制装置，其特征在于，包括：

系统初始化后，识别旋转位置开关所处状态，并将此时开关的状态定义为第一状态；

定义第一按键为第一方向偏转按键，用于控制执行器向第一方向偏转，定义第二按键为第二方向偏转按键，用于控制执行器向第二方向偏转；

判断执行器是否被旋转，若判断所述执行器被旋转，则监测旋转位置开关的状态是否改变为第二状态，如果所述旋转位置开关的状态改变为第二状态，转至下一步，否则重复判断执行器是否被旋转的步骤；

重新定义第一按键为向第二方向偏转按键，定义第二按键为第一方向偏转按键。

5.根据权利要求4所述的外科器械的执行器的位置识别与控制方法，其特征在于，所述外科器械的偏转位置开关组件包括多个偏转位置开关，所述方法还包括：

系统初始化后，识别多个偏转位置开关的初始状态，并将多个偏转位置开关的初始状态都定义为第一状态；

判断偏转按键组件的第一按键是否被按下，若判断所述第一按键被按下，则监测所述多个偏转位置开关的状态是否发生变化；

若所述多个偏转位置开关中任一个偏转位置开关的状态发生了变化，则识别状态变化的偏转位置开关，确定执行器当前所处的位置；

若所述多个偏转位置开关的状态均未发生变化，则判断第二按键是否被按下，执行器从当前的极限偏转位置向回偏转，返回监测多个偏转位置开关的状态是否发生变化的步骤。

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