放射治疗中的三维激光定位系统

摘要

全身立体放射治疗专家系统(ARTP)是在肿瘤放射治疗工作中用于制定和评估治疗方案的系统.该系统在输入病人的影像资料(CT、MRI)上利用其专用软件对医生和物理师制订的治疗方案进行计算和评估,在影像上直观地,帮助医生作出判断和取舍.在ARTP系统中,诊断和治疗坐标系的一致非常重要,这样诊断的高精度才能转化为治疗的高精度.该课题实现就是实现在artp系统中的三维坐标的精确定位的问题.运动的执行机构采用步进电机来实现,上位机才有pc,pc通过控制插在pci插槽的运动控制卡来控制步进电机驱动器,步进电机器来驱动步进电机到达指定位置.为了避免由于步进电机过冲影响的定位精度,选择了有较高的驱动力矩的步进电机.为了避免由于步进电机过冲影响的定位精度,采用了旋转编码器,整个系统形成了半闭环,能解决步进电机的丢步问题.此外选用的步进电机驱动器的细分数可以达到51200p/r,能充分保证精度.在软件设计上,采用了较好的控制策略,是电机能在保证精度的前提下,以尽可能快的速度运动到给点的坐标.

目录

文摘

英文文摘

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1第一章概述

1.1 概述

1.2总体性能要求

1.3系统组成和要求

1.4控制方式和器件的选择

1.4.1控制方式的选择

1.4.2 插卡式运动控制器的选择

1.4.3步进电机及其驱动器的选择

1.4.4同步带和导轨的选择

1.4.5其他器件的选择

1.5几种方案和预算

1.6布局布线

2第二章硬件系统

2.1 硬件系统的总体组成

2.2 MPC02运动控制卡

2.2.1 MPC02的结构

2.2.2 MPC02的技术特性和使用范围

2.2.3 MPC02的运动控制功能

2.2.4运动指令执行方式

2.2.5 光码盘反馈和其它能力

2.2.6MPC02接口

2.2.7 信号接口定义

2.2.8接线方法

2.3 IMS483混合式步进电机驱动器

2.3.1计算输出电流

2.3.2设置输出电流

2.3.3细分数选择

2.3.4光隔输入

2.4 TGJ40-2048-S光栅式旋转编码器

2.5控制电路接线图

3第三章上层控制程序

3.1 上层控制软件的界面及其功能

3.1.1功能解释：

3.2软件设计的流程图

3.2.1 串口通信模块

3.2.2 C++Builder的基本构件

3.2.3 消息事件的响应

3.2.4 电机运动模块

4第4章掌上终端

4.1 掌上终端的需求分析和器件选型

4.1.1 CPU的选型

4.1.2 LCD的选型

4.1.3键盘采用5X5的矩阵键盘

4.1.4 串口转换芯片

4.2掌上终端的硬件设计

4.2.1液晶显示模块

4.2.2.MAX232CPE

4.3手持终端的软件设计

4.3.1采用c语言进行程序设计

4.3.2手持终端的软件模块及其流程

5第5章系统调试与结论

5.1上层软件的调试

5.1.1确定电机驱动器的细分数是否为3200p/r。

5.1.2确定旋转编码器的输出脉冲数，是否为2048r/p,

5.1.3输出脉冲数电机的行程之间的关系：

5.1.4换向时间隙补偿的问题

5.1.5常速运动和快速运动函数的比较

5.2手控终端的调试

5.2.1自动模式下功能的调试

5.2.2手动模式的功能调试

5.3 结论：

参考文献

致谢