[发明专利]一种手轮装置以及内窥镜

说明书

本发明公开了一种手轮装置以及内窥镜，通过在手轮上增加电控装置电机，设置位置获取模块以及电流采样模块分别获取电机的转子的旋转角度以及定子的输出电流，处理器根据旋转角度以及输出电流生成PWM调制信号控制驱动电路，最终实现控制电机，改变手轮的扭力。电机的设置可以改变手轮的扭力值，按照用户的需求调整扭力的范围，并且提高了手轮在调整内窥镜头端的角度时的准确性。

技术领域

本发明涉及电机领域，特别是涉及一种手轮装置以及内窥镜。

背景技术

内窥镜操作部的手轮可以用来调整镜体头端的旋转角度，医生在使用内窥镜的过程中会一直旋转手轮来调整镜体头端的旋转角度，手轮扭力的大小适中度，直接关系着医生操作的便利程度。

目前调整镜体头端的旋转角度是通过内窥镜操作部的手轮带动钢丝调整镜体头端的蛇骨从而让整个镜体头端旋转任意角度，整个手轮转动传动装置是纯机械结构。由于手轮和钢丝是直接硬连接在一起的，时间久了手轮和钢丝可能会有松动矿量，手轮的旋转扭力也就发生了变化，在操作手感上也会发生变化；并且不同的医生对手轮的旋转扭力的需求也不同，目前的结构无法快速调整扭力的范围，同时镜体头端在进行大角度转动时，需要给手轮较大的力，医生长时间使用会很累。

发明内容

本发明的目的是提供一种手轮装置以及内窥镜，通过在手轮上增加电控装置电机，设置位置获取模块以及电流采样模块分别获取电机的转子的旋转角度以及定子的输出电流，处理器根据旋转角度以及输出电流生成PWM调制信号控制驱动电路，最终实现控制电机，改变手轮的扭力。电机的设置可以改变手轮的扭力值，按照用户的需求调整扭力的范围，并且提高了手轮在调整内窥镜头端的角度时的准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种手轮装置，该装置包括：

手轮；

电机，所述电机的转子与所述手轮通过传动轴连接；

位置获取模块，所述位置获取模块与所述电机连接，用于获取所述电机的转子的旋转角度；

电流采样模块，所述电流采样模块与所述电机连接，用于采集所述电机的定子的输出电流；

处理器，所述处理器分别与所述位置获取模块以及所述电流采样模块连接，用于根据所述旋转角度以及所述输出电流生成PWM调制信号；

驱动电路，所述驱动电路分别与所述处理器以及所述电机连接，用于根据所述PWM调制信号控制所述电机的转子的转动。

优选地，根据所述旋转角度以及所述输出电流生成PWM调制信号，包括：

根据FOC驱动算法对所述旋转角度以及所述输出电流进行处理以便生成PWM调制信号。

优选地，根据FOC驱动算法对所述旋转角度以及所述输出电流进行处理以便生成PWM调制信号，包括：

对所述输出电流进行Clark变换和Park变换后得到正交电流；

根据FOC驱动算法对预设扭力参考值、所述旋转角度以及所述正交电流进行PID控制以便生成PWM调制信号。

优选地，所述驱动电路为桥式直流变流器。

优选地，所述电机为无刷电机。

优选地，所述位置获取模块为编码器。

优选地，所述电机的转子与所述手轮同轴。

优选地，所述处理器还用于根据所述电机的旋转角度确定与所述手轮连接的镜体头端的旋转角度和\或姿态。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种内窥镜，包括镜体，还包括所述的手轮装置，所述镜体与所述手轮装置连接。