本文關(guān)鍵詞：基于ARM的擺位控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

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【摘要】：放射治療從傳統(tǒng)的常規(guī)治療已經(jīng)發(fā)展到了精確放射治療模式,放療精確導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)運而生。本文分析了目前放療導(dǎo)航技術(shù)的現(xiàn)狀,然后提出本文主要研究工作是基于雙目視覺定位的OPS導(dǎo)航系統(tǒng),研制自動控制加速器治療床的裝置,幫助放療師完成擺位操作,從而達到放射治療自動擺位的目的。本文研制了一種具有上位機、下位機和機械裝置的輔助擺位控制系統(tǒng),系統(tǒng)配合OPS紅外定位導(dǎo)航系統(tǒng)使用,能夠自動擺位到0.5mm的精度范圍。上位機軟件基于MFC開發(fā),上位機軟件與OPS系統(tǒng)軟件通信,獲得實時空間點坐標(biāo)。其主要工作包括分析處理坐標(biāo)信息、自動擺位控制、生成控制指令并發(fā)送給下位機。下位機基于ARM微控制器開發(fā),包括RS232串口通信電路、舵機控制電路及電源等,下位機主要通過控制舵機來操作加速器治療床的控制面板。本文還結(jié)合兩款醫(yī)用直線加速器的特點,設(shè)計相應(yīng)的機械盒子以放置電路板、控制單元。實驗調(diào)試階段,本文盡可能的運用多種實驗方法,檢測硬件電路以及軟件算法的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。經(jīng)過臨床測試,最終得到結(jié)論該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的和OPS系統(tǒng)交互,并且能完成自動化擺位,精度符合要求,節(jié)約了擺位時間。該方案是創(chuàng)新性設(shè)計,軟件操作簡單,硬件安裝方便,具有低成本低功耗的特點。
【關(guān)鍵詞】：放射治療 擺位 OPS導(dǎo)航系統(tǒng) ARM控制器 自動控制
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH774
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題背景9-11
• 1.1.1 腫瘤的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢9
• 1.1.2 現(xiàn)有的腫瘤治療手段9-11
• 1.1.3 放療技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展11
• 1.2 放療導(dǎo)航技術(shù)11-12
• 1.3 本文的主要研究工作12-13
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)13-16
• 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計16-23
• 2.1 系統(tǒng)功能需求16-18
• 2.2 擺位系統(tǒng)總體設(shè)計和框架18-20
• 2.3 ARM芯片的選型20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 硬件設(shè)計與實現(xiàn)23-43
• 3.1 硬件開發(fā)環(huán)境23-24
• 3.2 LPC1768微處理器24-30
• 3.2.1 系統(tǒng)電源電路25-28
• 3.2.2 系統(tǒng)時鐘電路28-29
• 3.2.3 系統(tǒng)復(fù)位電路29-30
• 3.3 串行通信模塊接口30-32
• 3.4 舵機控制模塊32-35
• 3.5 調(diào)試端口JTAG35-36
• 3.6 PCB布局36-37
• 3.7 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計37-42
• 3.8 本章小結(jié)42-43
• 第四章 軟件設(shè)計與實現(xiàn)43-55
• 4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計方案43
• 4.2 初始數(shù)據(jù)測量43-45
• 4.3 自動擺位算法45-49
• 4.3.1 方向控制決策46-47
• 4.3.2 舵機PWM脈寬決策47-48
• 4.3.3 自我學(xué)習(xí)完善映射表48-49
• 4.4 串口通信49-51
• 4.4.1 UART底層編程配置49-50
• 4.4.2 通信協(xié)議50-51
• 4.5 上位機軟件實現(xiàn)51-52
• 4.6 下位機軟件實現(xiàn)52-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 第五章 系統(tǒng)安裝與測試55-61
• 5.1 現(xiàn)場安裝55-56
• 5.2 系統(tǒng)功能測試56-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 結(jié)論61-62
• 6.2 展望62-63
• 參考文獻63-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩士學(xué)位發(fā)表的論文68-69

【參考文獻】

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本文編號：880768