骨水泥注射设备及其防失控装置、控制方法、控制器与流程

1.本技术涉医疗器械技术领域，特别是涉及一种骨水泥注射设备及其防失控装置、控制方法、控制器。


背景技术：

2.随着医疗技术的发展，智能医疗器械的需求越来越大，如骨水泥注射设备作为骨折修复或肿瘤介入治疗时注入骨水泥的主要工具，具有使用方便、操作简单、注入精准的优点。
3.传统的骨水泥注射设备，通常采用驱动电机进行骨水泥的注射，当驱动电机发生失控时，容易造成骨水泥外溢，威胁医生和患者的生命安全，安全性低。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够防止驱动电机失控的、高安全性的骨水泥注射设备及其防失控装置、控制方法、控制器。
5.第一方面，提供一种骨水泥注射设备的防失控装置，骨水泥注射设备包括：驱动电机、传动连接件、以及注射组件；驱动电机用于在电源输出的预设脉冲信号下工作；传动连接件的一端与驱动电机的转轴传动连接，另一端与传动连接件传动连接；注射组件用于在驱动电机的带动下推进骨水泥注射；
6.其中，防失控装置包括：
7.电机转速检测装置，用于采集目标信号，目标信号用于表征驱动电机的实际转速大小；
8.控制器，分别与驱动电机以及电机转速检测装置连接，控制器用于获取目标信并根据目标信号判定驱动电机的实际转速与目标转速不匹配的情况下，输出停机控制信号至驱动电机，以使驱动电机停止工作；
9.其中，目标转速为驱动电机正常工作时在预设脉冲信号驱动下的转速。
10.在其中一个实施例中，目标信号包括第一脉冲信号，电机转速检测装置包括：
11.齿轮，设置于注射组件和驱动电机之间，齿轮与传动连接件传动连接，齿轮用于在传动连接件的带动下与驱动电机同步旋转；
12.光电传感器，光电传感器的发射器和接收器分别设置于齿轮的两侧，以使齿轮转动过程中发射器发射的光信号间歇性通过齿轮的齿槽投射至接收器，使接收器生成第一脉冲信号，第一脉冲信号用于表征齿轮的转速。
13.在其中一个实施例中，目标信号包括第二脉冲信号，电机转速检测装置包括：
14.金属组件，金属组件沿注射组件的周向设置于注射组件上；
15.位置传感器，位置传感器设置于远离注射组件的一安装基体上，位置传感器用于输出第二脉冲信号；安装基体为与驱动电机相对位置不变的一基体，第二脉冲信号用于表征位置传感器相较于金属组件的位置变化关系情况。
16.在其中一个实施例中，金属组件为金属磁场组件，且金属磁场组件用于提供磁场；位置传感器为霍尔传感器。
17.在其中一个实施例中，位置传感器为金属传感器。
18.在其中一个实施例中，控制器还与驱动电机的供电端连接，控制器还用于获取驱动电机的输入脉冲信号，并在输入脉冲信号与预设脉冲信号不一致的情况下，输出停机控制信号至驱动电机。
19.在其中一个实施例中，控制器还与驱动电机的输出端连接，控制器还用于获取驱动电机的输出电流，并在输出电流大于预设安全电流的情况下，输出停机控制信号至驱动电机，预设安全电流为允许的驱动电机最大扭矩下对应的电流。
20.第二方面，提供一种骨水泥注射设备的防失控控制方法，应用于上述实施例中的骨水泥注射设备的防失控装置，该方法包括：
21.获取目标信号；
22.在根据目标信号判定驱动电机的实际转速与目标转速不匹配的情况下，输出停机控制信号至驱动电机，以使驱动电机停止工作；
23.其中，目标转速为驱动电机正常工作时在预设脉冲信号驱动下的转速。
24.第三方面，提供一种控制器，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例的方法的步骤。
25.第四方面，提供一种骨水泥注射设备，包括：
26.驱动电机，驱动电机用于在电源输出的预设脉冲信号下工作；
27.传动连接件，传动连接件的一端与驱动电机的转轴传动连接；
28.注射组件；注射组件与传动连接件的另一端传动连接，注射组件用于在驱动电机的带动下推进骨水泥注射；
29.如上述实施例所述的骨水泥注射设备的防失控装置。
30.上述骨水泥注射设备及其防失控装置、控制方法、控制器，至少具有以下
31.有益效果：
32.骨水泥注射设备的防失控装置包括电机转速检测装置和控制器。通过设置于骨水泥注射设备上的电机转速检测装置采集表征驱动电机的实际转速大小的目标信号并发送至控制器，控制器基于和驱动电机、电机转速检测装置之间的电连接关系，通过获取电机转速检测装置采集的目标信号，以获知驱动电机的实际转速大小，然后根据目标信号判定驱动电机的实际转速与目标转速(驱动电机正常工作时在预设脉冲信号驱动下的转速)不匹配时，说明此时的驱动电机处于失控状态，从而输出停机控制信号至驱动电机，以使驱动电机停止工作，从而避免驱动电机的失控，提高骨水泥注射设备使用过程中的安全性和可靠性。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为一个实施例中骨水泥注射设备的防失控装置的电路连接关系示意图；
35.图2为一个实施例中骨水泥注射设备的防失控装置的结构示意图；
36.图3为一个实施例中骨水泥注射设备的防失控控制方法的的流程示意图；
37.图4为一个实施例中骨水泥注射设备的防失控控制装置的结构框图；
38.图5为一个实施例中控制器的内部结构图。
具体实施方式
39.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
41.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
42.空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
43.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有脉冲信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
44.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
45.在一个实施例中，如图1所示，提供一种骨水泥注射设备100的防失控装置8，骨水泥注射设备100包括：驱动电机2、传动连接件4、以及注射组件6；驱动电机2用于在电源输出的预设脉冲信号下工作；连接件的一端与驱动电机2的转轴传动连接，另一端与传动连接件4传动连接；注射组件6用于在驱动电机2的带动下推进骨水泥注射。
46.其中，防失控装置8包括：电机转速检测装置82和控制器80。
47.电机转速检测装置82用于采集目标信号，目标信号用于表征驱动电机2的实际转速大小；控制器80分别与驱动电机2以及电机转速检测装置82连接，控制器80用于获取目标信号并根据目标信号判定驱动电机2的实际转速与目标转速不匹配的情况下，输出停机控制信号至驱动电机2，以使驱动电机2停止工作；其中，目标转速为驱动电机2正常工作时在预设脉冲信号驱动下的转速。
48.其中，驱动电机2可以是指步进电机。预设脉冲信号可以是指根据骨水泥注射量以及注射速度设定的由电源输出至驱动电机2的电压脉冲信号或者电流脉冲信号。电机转速检测装置82可以是指转速传感器等测量器件。目标信号可以是指与驱动电机2转速相关的脉冲信号。
49.需要说明的是，上述骨水泥注射设备100在进行骨水泥注射时，驱动电机2在预设脉冲信号的驱动下工作，传动连接件4在驱动电机2的带动下螺旋推进或螺旋反向推进，而注射组件6同样在传动连接件4的带动下螺旋推进或螺旋反向推进，因此，对于电机转速检测装置82的设置位置的选取，可以是在与驱动电机2具有传动连接关系的任意部件的附近。例如，电机转速检测装置82可以设置于注射组件6附近，通过采集注射组件6的目标信号并根据传动关系(如传动系数)，即可确定驱动电机2的实际转速大小；又例如，电机转速检测装置82还可以设置于连接组件附近，通过采集传动连接件4的目标信号并根据传动关系，即可确定驱动电机2的实际转速大小。对于电机转速检测装置82的设置位置，本领域技术人员可以根据电机转速检测装置82的具体形态，以及目标信号的采集方式，选定设置位置，在此不做限定。
50.具体地，驱动电机2在预设脉冲的驱动下工作，传动连接件4和注射组件6在驱动电机2的带动下螺旋推进或螺旋反向推进。由于骨水泥注射设备100中的传动连接件4和注射组件6与驱动电机2存在传动连接关系，此时可通过采集传动连接件4或注射组件的脉冲信号，即可得出表征驱动电机2的实际转速大小的目标信号。控制器80在获取目标信号后，根据目标信号即可确定驱动电机2的实际转速，在判定驱动电机2的实际转速与目标转速不匹配(驱动电机2正常工作时在预设脉冲信号驱动下的转速)的情况下，说明此时驱动电机2处于失控状态，即可输出停机控制信号至驱动电机2，以使驱动电机2停止工作，从而防止驱动电机2失控。在一个具体实施例中，对于驱动电机2的实际转速与目标转速是否匹配的判定，可以将目标信号与预设脉冲信号进行比较，在判定目标信号与预设脉冲信号不具有相关关系(如线性关系)的情况下，判定驱动电机2的实际转速与目标转速不匹配。也可以是通过目标信号和确定驱动电机的实际转速，将其与目标转速比较，若两者转速的差值小于或等于一个预设阈值时，则判定二者匹配，反之，若两个转速的差值大于预设阈值，则判定二者不匹配。
51.上述实施例中，骨水泥注射设备100的防失控装置8包括电机转速检测装置82和控制器80。通过设置于骨水泥注射设备100上的电机转速检测装置82采集的表征驱动电机2的实际转速大小的目标信号。控制器80分别与驱动电机2以及电机转速检测装置82连接，通过获取电机转速检测装置82采集的目标信号，以获知驱动电机2的实际转速大小，从而在判定驱动电机2的实际转速与目标转速(驱动电机2正常工作时在预设脉冲信号驱动下的转速)不匹配时，说明此时的电机处于失控状态，从而输出停机控制信号至驱动电机2，以使驱动电机2停止工作，从而避免驱动电机2的失控，提高设备使用过程中的安全性。
52.在一个实施例中，如图2所示，目标信号包括第一脉冲信号，电机转速检测装置82包括：齿轮820和光电传感器822。齿轮820设置于注射组件6和驱动电机2之间，齿轮820与传动连接件4传动连接，齿轮820用于在传动连接件4的带动下与驱动电机2同步旋转；光电传感器822的发射器和接收器分别设置于齿轮820的两侧，以使齿轮820转动过程中发射器发射的光信号间歇性通过齿轮820的齿槽投射至接收器，使接收器生成第一脉冲信号，第一脉
冲信号用于表征齿轮820的转速。
53.其中，光电传感器822可以为红外光电传感器822或可见光光电传感器822等。齿轮820的齿大小一致且相邻两齿之间的间距相同(即齿槽大小一致)。
54.具体地，驱动电机2在预设脉冲的驱动下工作，传动连接件4和注射组件6在驱动电机2的带动下螺旋推进或螺旋反向推进。由于齿轮820套在传动连接件4上，传动连接件4旋转同时带动齿轮820旋转。在齿轮820转动情况下，发射器发射的光信号间歇性通过齿轮820的齿槽投射至接收器。当光信号被齿轮820的齿遮挡时，光信号未投射至接收器，接收器持续输出高(或低)电平；当光信号没有被齿轮820的齿遮挡时，光信号穿过齿槽投射至接收器，触发接收器持续输出低(或高)电平。在驱动电机2的传动作用下，齿轮820持续旋转，光信号被齿轮820的齿持续间隙性遮挡，从而产生一高一低的电平变化，进而形成有规律的第一脉冲信号。驱动电机2的转速越高，齿轮820的转速也越高，光电传感器822输出信号的高低电平变化频率越高；反之，驱动电机2的转速越低，齿轮820的转速也越低，光电传感器822输出的第一脉冲信号的高低电平变化频率越低。且安装关系和齿轮结构确定的情况下，第一脉冲信号的高低电平变化和齿轮820的转速之间的关系是确定的。基于此，控制器80通过第一脉冲信号即可确定齿轮820的转速，进而根据齿轮820与驱动电机2的传动关系确定驱动电机2的实际转速大小。在判定驱动电机2的实际转速与目标转速不匹配的情况下，说明此时驱动电机2处于失控状态，输出停机控制信号至驱动电机2，以使驱动电机2停止工作，从而防止驱动电机2失控。需要说明的是，当获取的第一脉冲信号为一持续高电平或持续低电平的信号时，说明此时齿轮820处于静止状态，即齿轮820的转速为零，进一步确定驱动电机2的实际转速也为零，若在电源持续输出预设脉冲信号至驱动电机2情况下(即驱动电机应处于运转状态下)，通过齿轮820和光电传感器822仍检测到驱动电机2的实际转速为零，说明此时驱动电机2与处于失控的状态。
55.上述实施例中，通过在骨水泥注射设备100设置光电传感器822和齿轮820，基于光电传感器822的高检测精度，准确获取驱动电机2的状态，从而在驱动电机2失控时实现驱动电机2的准确制动。
56.在一个实施例中，目标信号包括第二脉冲信号，电机转速检测装置82包括：金属组件(未图示)和位置传感器(未图示)。金属组件沿注射组件6的周向设置于注射组件6上；位置传感器设置于远离注射组件6的一安装基体10上，位置传感器用于输出第二脉冲信号；安装基体10为与驱动电机2相对位置不变的一基体，第二脉冲信号用于表征位置传感器相较于金属组件的位置变化关系情况。
57.其中，金属组件为位置传感器的被测物体，在一个实施例中，注射组件6包括连接卡套62和注射器60，注射器60安装于连接卡套62上，金属组件沿注射器60的周向间隔1-2cm内嵌于连接卡套62。安装基体10可以是驱动电机2的安装底座，例如滑动座，也可以是电机壳体。
58.具体地，在驱动电机2根据预设脉冲信号驱动下，注射组件6在传动作用下螺旋推进或螺旋反向推进，从而带动金属组件推进，进而使位置传感器和金属组件的相对位置发生变化，位置传感器基于上述相对位置的变化输出第二脉冲信号。例如，在当驱动电机2工作时，带动连接卡套62和金属组件螺旋反向推进，连接卡套62上的金属组件靠近位置传感器，此时位置传感器输出高电平；当连接卡套62和金属组件螺旋推进时，连接卡套62上的金
属组件远离位置传感器，此时位置传感器输出低电平，如此往复，位置传感器输出一高一低的电平变化，进而形成有规律的第二脉冲信号。控制器80通过第二脉冲信号即可确定连接卡套62和金属组件的推进或反向推进的速度，进而根据连接卡套62与驱动电机2的传动关系确定驱动电机2的实际转速大小。在判定驱动电机2的实际转速与目标转速不匹配的情况下，说明此时驱动电机2处于失控状态，输出停机控制信号至驱动电机2，以使驱动电机2停止工作，从而防止驱动电机2失控。需要说明的是，当获取的第二脉冲信号为一持续高电平或持续低电平的信号时，说明此时连接卡套62和金属组件处于静止状态，即连接卡套62和金属组件的移动速度为零，进一步确定驱动电机2的实际转速也为零，若在电源持续输出预设脉冲信号至驱动电机2情况下(即驱动电机应处于运转状态下)，通过金属组件和位置传感器仍检测到驱动电机2的实际转速为零，说明此时驱动电机2与处于失控的状态。
59.上述实施例中，通过金属组件和位置传感器的设置，为电机转速检测装置82采集目标信号提供了一种具体可行的实现方式。
60.在一个实施例中，金属组件为金属磁场组件，且金属磁场组件用于提供磁场；位置传感器为霍尔传感器。
61.其中，金属磁场组件可以为磁珠。霍尔传感器用于感应金属磁场组件在转动时的磁场强度变化以输出第二脉冲信号。
62.具体地，霍尔传感器的霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小。当连接卡套62和金属磁场组件在驱动电机2的带动下同步转动时，使金属磁场组件周期性远离或靠近霍尔传感器。当驱动电机2转动时，带动连接卡套62转动，连接卡套62上的金属磁性组件接近霍尔传感器，霍尔电压逐渐上升达到最大值后，金属磁性组件远离霍尔传感器，霍尔电压又逐渐降低达到最小值，由此即可根据呈高低电平变化的霍尔电压形成有规律的第二脉冲信号，并根据第二脉冲信号和传动关系确定驱动电机2的实际转速，从而可判定实际转速与目标转速是否一致。在一个具体实施例中，由于霍尔电压值通常很小，只有几个毫伏，还可以通过在控制器80和霍尔传感器之间增设放大电路，以增大第二脉冲信号的幅值，增强信号，便于检测。
63.上述实施例中，通过设置霍尔传感器和金属磁性组件来实现电机转速的检测，为电机转速的检测提供了一种可行的实现方式。
64.在一个实施例中，位置传感器为金属传感器。
65.其中，金属传感器可以包括振荡电路，当金属组件靠近金属传感器时，引起振荡电路中的振荡频率提高；当金属组件远离金属传感器时，引起振荡电路中的振荡频率降低，从而可在金属组件在驱动电机2的带通下靠近或远离金属传感器时，输出高低电平信号，形成有规律的第二脉冲信号，并可根据第二脉冲信号即可确定金属组件的靠近或远离金属传感器的速度，并基于传动关系，即可确定驱动电机2的实际转速大小，并在驱动电机2的实际转速与目标转速不一致的情况下，输出停机控制信号至驱动电机2，以使驱动电机2停止工作。
66.上述实施例中，通过设置金属传感器来实现电机转速的检测，为电机转速的检测提供了另一种可行的实现方式。
67.需要说明的是，上述实施例中的位置传感器不仅仅限定于金属传感器和霍尔传感器，还可以是指电容式传感器或电阻式传感器等可以实现位置变化测量的传感器，本领域技术人员可以根据实际需要选用不同形式的传感器，并基于其原理实现驱动电机的转速检
测。
68.在一个实施例中，如图1所示，控制器80还与驱动电机2的供电端连接，控制器80还用于获取驱动电机2的输入脉冲信号，并在输入脉冲信号与预设脉冲信号不一致的情况下，输出停机控制信号至驱动电机2。
69.其中，输入脉冲信号为电源系统9在实际工作中，输入至驱动电机2的脉冲信号，用于驱动驱动电机2工作。需要说明的是，由电源系统9输出的脉冲信号可以是指电源输出初始脉冲信号后，经电源系统9中的滤波电路、整流电路等进行处理后输出的脉冲信号。
70.具体地，在电源系统9输出脉冲信号至驱动电机2之间，控制器80通过采集上述电源系统9输出的脉冲信号，将该脉冲信号与预设脉冲信号进行比较，当输入脉冲信号与预设脉冲信号不一致，说明如果此时将输入脉冲信号输入至驱动电机2，将会导致驱动电机2运行异常或失控，从而输出停机控制信号至驱动电机2，以使驱动电机2停止工作。在一个具体实施例中，输入脉冲信号与预设脉冲信号不一致可以是指输入脉冲信号的幅值、频率等波形参数中的至少一个参数与预设脉冲信号的不相等。
71.上述实施例中，通过获取驱动电机2的输入脉冲信号，将其与预设脉冲信号进行比较，在输入脉冲信号与预设脉冲信号不一致的情况下，输出停机控制信号至驱动电机2，从驱动电机2的驱动源头防止驱动电机2的失控情况发生，更直接地避免安全事故的发生。
72.在一个实施例中，如图1所示，控制器80还与驱动电机2的输出端连接，控制器80还用于获取驱动电机2的输出电流，并在输出电流大于预设安全电流的情况下，输出停机控制信号至驱动电机2，预设安全电流为骨水泥安全注射的情况下对应的最大电流，即所允许的驱动电机2最大扭矩下的电流。
73.其中，输出电流为驱动电机2在工作过程中，由驱动电机2的产生的感应电势所生成的。具体地，在驱动电机2中，电流通过电路流经线圈，在磁场中产生力，从而使驱动电机2旋转。如果磁场是恒定的，那么驱动电机2会以恒定的速率运转，产生恒定的电势。但实际上，驱动电机2的磁场是由电流产生的，因此随着驱动电机2旋转，磁场也会随之变化。这种变化的磁场会在线圈中产生感应电势，导致电流在线圈中流动。这个现象可以用法拉第电磁感应定律来解释，即“当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，导体中就会有感应电流产生。”对于驱动电机2中的线圈来说，它们是由导体构成的，所以线圈在磁场中运动或者磁场的方向发生变化时，就会在线圈内部产生电流。这些感应电流会抵消输入到驱动电机2中的电流，从而减少电流的强度。因此，当驱动电机2运行时，电流的大小是不断变化的，而这些变化的电流是由线圈中的感应电势产生的。由此可见，驱动电机2旋转得越快，即驱动电机2的扭矩越大，输出电流越大。
74.具体地，通过控制器80获取驱动电机2的输出电流，并在输出电流大于预设安全电流的情况下，输出停机控制信号至驱动电机2，以使驱动电机2停止工作，防止驱动电机2由于扭矩过大而超出驱动电机2的承受范围而失控。
75.上述实施例中，在驱动电机2的运行过程中，通过监测驱动电机2的输出电流，在输出电流超过预设安全电流的情况下，输出停机控制信号至驱动电机2，使驱动电机2停止工作，避免由于骨水泥硬化导致电机输出电流增大，而使驱动电机的扭矩过大超出承受范围而失控，从而使驱动电机2始终在最大扭矩范围内安全运行，更进一步地避免驱动电机2失控的发生。
76.在一个实施例中，如图3所示，提供一种骨水泥注射设备100的防失控控制方法，应用于上述实施例中的骨水泥注射设备100的防失控装置8，该方法包括：
77.s302，获取目标信号；
78.s304，在根据目标信号判定驱动电机2的实际转速与目标转速不匹配的情况下，输出停机控制信号至驱动电机2，以使驱动电机2停止工作；
79.其中，目标转速为驱动电机2正常工作时在预设脉冲信号驱动下的转速。
80.上述实施例中的骨水泥注射设备100的防失控控制方法与上述实施例中的骨水泥注射设备100的防失控装置8相对应，具体的实施方式和有益效果可参照上述实施例中的描述，在此不再赘述。
81.在一个实施例中，提供一种骨水泥注射设备100，包括：驱动电机2、传动连接件4、注射组件6以及如上述实施例所述的骨水泥注射设备100的防失控装置8。驱动电机2用于在电源输出的预设脉冲信号下工作；传动连接件4的一端与驱动电机2的转轴传动连接；注射组件6与传动连接件4的另一端传动连接，注射组件6用于在驱动电机2的带动下推进骨水泥注射。
82.上述实施例中的骨水泥注射设备100与上述实施例相对应，具体是实现方式可参照上述实施例中的描述，在此不再赘述。自带上述防失控装置8的骨水泥注射设备，使用过程中，通过对电机转速大小的监测，在电机发生失控风险时，可以第一时间控制驱动电机停止运行，以避免对患者造成伤害，提高骨水泥注射设备的使用安全性和可靠性。
83.应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
84.基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的骨水泥注射设备100的防失控控制方法的骨水泥注射设备100的防失控控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个骨水泥注射设备100的防失控控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于骨水泥注射设备100的防失控控制方法的限定，在此不再赘述。
85.在一个实施例中，如图4所示，提供了一种骨水泥注射设备100的防失控控制装置，包括：
86.获取模块402，用于获取目标信号；
87.控制模块404，用于在根据目标信号判定驱动电机2的实际转速与目标转速不匹配的情况下，输出停机控制信号至驱动电机2，以使驱动电机2停止工作；
88.其中，目标转速为驱动电机2正常工作时在预设脉冲信号驱动下的转速。
89.上述骨水泥注射设备100的防失控控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各
个模块对应的操作。
90.在一个实施例中，提供了一种控制器，其内部结构图可以如图5所示。该控制器包括处理器、存储器、输入/输出接口(input/output，简称i/o)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该控制器的处理器用于提供计算和控制能力。该控制器的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该控制器的数据库用于存储预设脉冲信号数据、目标信号数据。该控制器的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机程序被处理器执行时以实现一种骨水泥注射设备的防失控控制方法。
91.本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的控制器的限定，具体的控制器可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
92.在一个实施例中，提供了一种控制器，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
93.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
94.在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
95.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
96.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
97.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
98.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种骨水泥注射设备的防失控装置，其特征在于，所述骨水泥注射设备包括：驱动电机、传动连接件、以及注射组件；所述驱动电机用于在电源输出的预设脉冲信号下工作；所述传动连接件的一端与所述驱动电机的转轴传动连接，另一端与所述传动连接件传动连接；所述注射组件用于在所述驱动电机的带动下推进骨水泥注射；其中，所述防失控装置包括：电机转速检测装置，用于采集目标信号，所述目标信号用于表征所述驱动电机的实际转速大小；控制器，分别与所述驱动电机以及电机转速检测装置连接，所述控制器用于获取所述目标信号并在根据所述目标信号判定所述驱动电机的实际转速与目标转速不匹配的情况下，输出停机控制信号至所述驱动电机，以使所述驱动电机停止工作；其中，所述目标转速为所述驱动电机正常工作时在所述预设脉冲信号驱动下的转速。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述目标信号包括第一脉冲信号，所述电机转速检测装置包括：齿轮，设置于所述注射组件和驱动电机之间，所述齿轮与所述传动连接件传动连接，所述齿轮用于在所述传动连接件的带动下与所述驱动电机同步旋转；光电传感器，所述光电传感器的发射器和接收器分别设置于所述齿轮的两侧，以使所述齿轮转动过程中所述发射器发射的光信号间歇性通过所述齿轮的齿槽投射至所述接收器，使所述接收器生成第一脉冲信号，所述第一脉冲信号用于表征所述齿轮的转速。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述目标信号包括第二脉冲信号，所述电机转速检测装置包括：金属组件，所述金属组件沿所述注射组件的周向设置于所述注射组件上；位置传感器，所述位置传感器设置于远离所述注射组件的一安装基体上，所述位置传感器用于输出第二脉冲信号；所述安装基体为与所述驱动电机相对位置不变的一基体，所述第二脉冲信号用于表征所述位置传感器相较于所述金属组件的位置变化关系情况。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述金属组件为金属磁场组件，且所述金属磁场组件用于提供磁场；所述位置传感器为霍尔传感器。5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述位置传感器为金属传感器。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还与所述驱动电机的供电端连接，所述控制器还用于获取所述驱动电机的输入脉冲信号，并在所述输入脉冲信号与所述预设脉冲信号不一致的情况下，输出所述停机控制信号至所述驱动电机。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还与所述驱动电机的输出端连接，所述控制器还用于获取所述驱动电机的输出电流，并在所述输出电流大于预设安全电流的情况下，输出所述停机控制信号至所述驱动电机，所述预设安全电流为允许的驱动电机最大扭矩下对应的电流。8.一种骨水泥注射设备的防失控控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的骨水泥注射设备的防失控装置，所述方法包括：获取所述目标信号；在根据所述目标信号判定所述驱动电机的实际转速与目标转速不匹配的情况下，输出停机控制信号至所述驱动电机，以使所述驱动电机停止工作；
其中，所述目标转速为所述驱动电机正常工作时在所述预设脉冲信号驱动下的转速。9.一种控制器，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8所述的方法的步骤。10.一种骨水泥注射设备，其特征在于，包括：驱动电机，所述驱动电机用于在电源输出的预设脉冲信号下工作；传动连接件，所述传动连接件的一端与所述驱动电机的转轴传动连接；注射组件；所述注射组件与所述传动连接件的另一端传动连接，所述注射组件用于在所述驱动电机的带动下推进骨水泥注射；如权利要求1-7任一项所述的骨水泥注射设备的防失控装置。

技术总结
本申请涉及一种骨水泥注射设备的防失控装置，骨水泥注射设备包括：驱动电机、传动连接件、以及注射组件；驱动电机用于在电源输出的预设脉冲信号下工作；传动连接件的一端与驱动电机的转轴传动连接，另一端与传动连接件传动连接；注射组件用于在驱动电机的带动下推进骨水泥注射；其中，防失控装置包括：电机转速检测装置，用于采集目标信号，目标信号用于表征驱动电机的实际转速大小；控制器，分别与驱动电机以及电机转速检测装置连接，控制器用于获取目标信号；在根据目标信号判定驱动电机的实际转速与目标转速不匹配的情况下，输出停机控制信号至驱动电机，以使驱动电机停止工作。采用上述装置能够保证表面驱动电机失控。上述装置能够保证表面驱动电机失控。上述装置能够保证表面驱动电机失控。


技术研发人员：胡晓勇 陈蓝蓝 冯荣和 徐舒淇
受保护的技术使用者：广州爱锘德医疗器械有限公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/10/11