[发明专利]血管机C型臂的控制方法及其系统

权利要求书

1.一种血管机C型臂的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、接收用户控制血管机运动指令，获取当前血管机的C型臂旋转角度值、C型臂调节角度值及机座旋转角度值；

B、根据预先定义的坐标系间的转换分别得到左前斜/右前斜轨迹方程和头位/足位轨迹方程，并利用所获取的当前C型臂旋转角度值、C型臂调节角度值及机座旋转角度值计算出左前斜/右前斜轨迹数据和头位/足位轨迹数据；

C、控制C型臂旋转轴和C型臂角度调节轴分别根据所述左前斜/右前斜轨迹数据和头位/足位轨迹数据依次运动并保持同步；

所述预先定义的坐标系包括：坐标系C、表示为C型臂的随动坐标系，所述坐标系C的原点设置在探测器和球管中心连线中心点上，球管到探测器为其z轴的方向，其x轴垂直于C型臂所在平面；坐标系D、表示为轨迹运动的起始坐标系，所述坐标系D的原点设置在探测器和球管中心连线中心点上，其Z轴平行于基座旋转轴；

所述根据预先定义的坐标系间的转换分别得到左前斜/右前斜轨迹方程，并利用所获取的当前角度值计算出左前斜/右前斜轨迹数据具体为：

根据坐标系定义，利用所获取的当前血管机的C型臂旋转角度值、C型臂调节角度值及机座旋转角度值计算得到当前左前斜/右前斜的角度值和当前头位/足位的角度值；

计算得出左前斜/右前斜轨迹方程，其中，所述表示由坐标系C中变换到坐标系D中并利用所述当前左前斜/右前斜的角度值计算得出的已知向量，所述表示坐标系D中z轴方向的特定向量，为定义的坐标系D的x轴旋转矩阵 ，为定义的坐标系D的y轴旋转矩阵，a为C型臂调节角度值，b为C型臂旋转角度值；

保持当前头位/足位的角度值不变以及机座旋转角度值不变，根据左前斜/右前斜的角度值逐度递减或递增的原则利用所计算出的左前斜/右前斜轨迹方程逐一求解出与左前斜/右前斜的角度值对应的C型臂旋转角度值和C型臂调节角度值，形成左前斜/右前斜轨迹数据。

2.根据权利要求1所述的血管机C型臂的控制方法，其特征在于，所述预先定义的坐标系均符合右手定则，其包括：

坐标系A、表示为血管机主坐标系，所述坐标系A的y轴平行于导管床中线，z轴定义在机座旋转轴上；

坐标系B、表示为轨迹运动的主坐标系，所述坐标系B的原点设置在探测器和球管中心连线中心点上，其x、y、z轴分别平行于所述坐标系A的x、y、z轴；

坐标系C、表示为C型臂的随动坐标系，所述坐标系C的原点设置在探测器和球管中心连线中心点上，球管到探测器为其z轴的方向，其x轴垂直于C型臂所在平面；

坐标系D、表示为轨迹运动的起始坐标系，所述坐标系D的原点设置在探测器和球管中心连线中心点上，其z轴方向与所述坐标系B的z轴方向相同；

坐标系E、由所述坐标系C绕其z轴旋转，并使坐标系C的y轴在坐标系C的z轴与坐标系B的y轴所成平面内形成。

3.根据权利要求2所述的血管机C型臂的控制方法，其特征在于，定义探测器和球管中心连线的中心点到探测器中心的向量为旋转向量。

4.根据权利要求3所述的血管机C型臂的控制方法，其特征在于，所述利用坐标系B中的旋转向量的旋转公式及当前左前斜/右前斜的角度值计算得出，其中，所述lao为当前左前斜/右前斜的角度值。

5.根据权利要求3所述的血管机C型臂的控制方法，其特征在于，所述根据预先定义的坐标系间的转换得到头位/足位轨迹方程，并利用所获取的当前角度值计算出头位/足位轨迹数据具体为：

根据坐标系定义，利用所获取的当前血管机的C型臂旋转角度值、C型臂调节角度值及机座旋转角度值计算得到当前左前斜/右前斜的角度值和当前头位/足位的角度值；

计算得出头位/足位轨迹方程 ，其中，所述表示由坐标系E中变换到坐标系D中并利用所述当前头位/足位的角度值计算得出的已知向量，所述表示坐标系D中z轴方向的特定向量，为定义的坐标系D的x轴旋转矩阵 ，为定义的坐标系D的y轴旋转矩阵，a为C型臂调节角度值，b为C型臂旋转角度值；

保持当前左前斜/右前斜的角度值不变以及机座旋转角度值不变，根据头位/足位的角度值逐度递减或递增的原则利用所计算出的头位/足位轨迹方程逐一求解出与头位/足位的角度值对应的C型臂旋转角度值和C型臂调节角度值，形成头位/足位轨迹数据。