CN117752931A - 水光针注射压力自适应调节方法及水光针自动注射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及皮肤手术药物注射治疗技术领域，具体公开了一种水光针注射压力自适应调节方法及水光针自动注射装置。其中，水光针注射压力自适应调节方法包括以下步骤：获取输入的动态目标点位或特定目标点位；根据所述动态目标点位或特定目标点位计算出对应的目标压力调节值；根据所述目标压力调节值计算出当前电机的目标转速；输出控制信号来控制电机以所述目标转速运行。本发明可以通过输入动态的目标点位或特定目标点位，控制器可以根据获取到的动态目标点位或特定目标点位计算出对应的目标压力调节值，并根据该目标压力调节值计算出当前电机的目标转速，然后输出控制信号来控制电机以目标转速运行，从而实现了注射力度的自由调节。

Description

水光针注射压力自适应调节方法及水光针自动注射装置

技术领域

本发明涉及皮肤手术药物注射治疗技术领域，具体涉及了一种水光针注射压力自适应调节方法及水光针自动注射装置。

背景技术

成年人的面部皮肤容易出现松弛、皱纹、毛孔粗大等问题，可通过向皮肤真皮层注射药物改善以上问题，进而实现面部皮肤水润柔嫩、皱纹减少、紧致。当前主流的水光针主要与负压技术结合，水光针在进入皮肤前，利用负压将皮肤提起，然后针头再准确地进入到真皮层，注入药物。

现有的水光针自动注射装置在药物注射过程中电机的转速是恒定的，无法根据注射力度来调节电机转速。但是，不同治疗对象对药物注射的注射力度的忍受程度不同，这就会导致有的治疗对象会体验到较强的痛感，有的治疗对象则会嫌弃注射速度过慢，因此无法实现注射力度的自由调整，个性化调节。

此外，在注射过程中如果注射受到阻碍（有可能是发生在皮肤注射了一定药液后，皮肤的吸收速度下降），注射力度会变大，此时如果还以原来的转速注射的话，治疗对象会体验到较强的痛感。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水光针注射压力自适应调节方法及水光针自动注射装置，实现了注射力度自由调节的目的，解决了背景技术中的问题。

本发明的一种水光针注射压力自适应调节方法：包括以下步骤：

获取输入的动态目标点位或特定目标点位；根据所述动态目标点位或特定目标点位计算出对应的目标压力调节值；根据所述目标压力调节值计算出当前电机的目标转速；输出控制信号来控制电机以所述目标转速运行。

作为优选方案，所述获取输入的动态目标点位或特定目标点位包括：

通过在显示界面上任意拖动进度条来实时获取动态目标点位；

通过在显示界面上点击进度条至任意位置来获取特定目标点位；或者，

通过任意旋转调节旋钮来实时获取动态目标点位；

通过旋转调节旋钮至任意位置来获取特定目标点位。

作为优选方案，所述根据所述动态目标点位或特定目标点位计算出目标压力调节值包括：

设定出可调节压力值的调节幅度以及调节精度；

确定所述进度条的调节总长度；

建立所述调节幅度及调节精度与所述调节总长度的换算关系，计算出所述动态目标点位或特定目标点位的目标压力调节值；或者，

确定所述调节旋钮总旋转角度；

建立所述调节幅度及调节精度与所述总旋转角度的换算关系，计算出所述动态目标点位或特定目标点位的目标压力调节值。

作为优选方案，所述根据所述目标压力调节值计算出电机的目标转速包括：

获取注射压力与电机转速的比例系数；

所述目标转速为所述目标压力调节值除以所述比例系数获得。

作为优选方案，还包括以下步骤：当注射压力达到所述目标压力调节值时，检测后续注射过程中注射压力是否恒定，若恒定则电机保持当前转速运行，若不恒定则持续调节电机的转速。

作为优选方案，还包括以下步骤：

设定一次定量注射电机转动的额定脉冲数；

记录完成一次定量注射电机转动的实际脉冲数；

计算所述实际脉冲数与所述额定脉冲数之间的误差值；

将所述误差值补偿到下一次定量注射的额定脉冲数内。

作为优选方案，所述记录完成一次定量注射电机转动的实际脉冲数包括：

判断电机转动记录的脉冲数是否达到所述额定脉冲数；

若电机转动记录的脉冲数达到所述额定脉冲数，则控制电机停转；

将电机停止转动记录的脉冲数作为所述实际脉冲数。

本发明还提供了一种水光针自动注射装置，包括控制器、驱动芯片、电机、减速器、螺杆及滑块；其中，所述电机通过减速器与所述螺杆连接，所述滑块设置在所述螺杆上，所述控制器与所述驱动芯片电连接，所述驱动芯片与所述电机电连接；所述滑块上设有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接；

所述控制器获取输入的动态目标点位或特定目标点位；并根据所述动态目标点位或特定目标点位计算出对应的目标压力调节值；再根据所述目标压力调节值计算出当前电机的目标转速；最后输出控制信号给所述驱动芯片来驱动所述电机以所述目标转速运行。

作为优选方案，所述压力传感器实时检测所述滑块反馈的注射压力，并反馈给所述控制器；所述控制器执行以下程序：当注射压力达到所述目标压力调节值时，检测后续注射过程中注射压力是否恒定，若恒定则控制电机保持当前转速运行，若不恒定则持续调节电机的转速。

作为优选方案，所述电机上还设有编码器，用于监测记录电机转动时产生的脉冲数，所述编码器与所述控制器电连接；所述控制器执行以下程序：设定一次定量注射所述电机转动的额定脉冲数；记录完成一次定量注射所述电机转动的实际脉冲数；计算所述实际脉冲数与所述额定脉冲数之间的误差值；将所述误差值补偿到下一次定量注射的额定脉冲数内。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明可以通过在显示界面上或调节旋钮上输入动态的目标点位或特定目标点位，控制器可以根据获取到的动态目标点位或特定目标点位计算出对应的目标压力调节值，并根据该目标压力调节值计算出当前电机的目标转速，然后输出控制信号来控制电机以目标转速运行。从而实现了注射力度的自由调节。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的水光针自动注射装置的连接示意图；

图2为本发明的水光针注射压力自适应调节方法的流程图；

图3为本发明的水光针注射压力自适应调节方法的判断注射压力是否恒定的流程图。

图中：1、控制器；2、驱动芯片；3、电机；4、减速器；5、螺杆；6、滑块；7、压力传感器；8、编码器。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实物上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实物上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实物上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1所示，本发明实施例提供了一种水光针自动注射装置，包括控制器1、驱动芯片2、电机3、减速器4、螺杆5及滑块6。

其中，电机3通过减速器4与螺杆5连接，滑块6设置在螺杆5上，电机3运转时通过减速器4驱动螺杆5转动，从而带动滑块6沿螺杆5的轴向移动。

控制器1与驱动芯片2电连接，驱动芯片2与电机3电连接，控制器1通过输出控制信号给驱动芯片2，使驱动芯片2驱动电机3转动，实现控制电机3转动的目的。

在进行药物注射时，滑块6抵靠在注射筒的推杆上，推动推杆将药物从注射筒中注入皮肤内，滑块6上设有压力传感器7，压力传感器7可以实时监测滑块6反馈的反作用力，该反作用力也就是注射筒的注射压力，压力传感器7与控制器1电连接，压力传感器7可以将监测到的注射力实时反馈给控制器1。

如图2所示，为了实现水光针自动注射装置的注射压力可任意调整，个性化调节，本发明实施例中，可通过实施以下方法步骤来实现水光针注射压力的自适应调节：

S1、获取输入的动态目标点位或特定目标点位。

可以在显示屏的显示界面上设置专门用于调节注射压力的进度条，通过在显示界面上任意拖动进度条来实时获得进度条的动态目标点位，显示屏将获取的动态目标点位反馈给控制器1，实现动态目标点位的输入和获取。类似的，通过在显示界面上点击进度条至任意位置来获取特定目标点位，显示屏将获取的特定目标点位反馈给控制器1，实现特定目标点位的输入和获取。

此外，还可以在水光针自动注射装置上设置专门用于调节注射压力的调节旋钮，通过任意旋转调节旋钮来实时获取动态目标点位，调节旋钮将获取的动态目标点位反馈给控制器1，实现动态目标点位的输入和获取。类似的，通过将调节旋钮旋转至任意位置来获取特定目标点位，调节旋钮将获取的特定目标点位反馈给控制器1，实现特定目标点位的输入和获取。

S2、根据动态目标点位或特定目标点位计算出对应的目标压力调节值。

具体的，在控制器1上设定出可调节压力值的调节幅度以及调节精度，并确定出进度条的调节总长度，然后建立调节幅度及调节精度与调节总长度的换算关系，计算出动态目标点位或特定目标点位的目标压力调节值。

更为具体的，将调节幅度与调节精度的等分关系对应到调节总长度上，计算出调节精度对应的调节单位长度，然后再根据等分对应关系计算出动态目标点位或特定目标点位的目标压力调节值。

例如，在控制器1上设定出可调节注射压力值的调节幅度为0-100N，调节精度为0.1N，实际上将0-100N的幅值范围以0.1N作为最小调节值进行划分，根据等分关系可划分出100/0.1=1000份。若进度条的总长度为50mm，对应有调节单位长度（最小滑动长度）为50mm/1000=0.05mm，即0.1N的调节精度对应的调节单位长度为0.05mm。假设进度条拖动至18mm的位置时，对应的当前目标压力调节值为0.1×（18/0.05）=36N，即进度条拖动至18mm时，计算出动态目标点位或特定目标点位的目标压力调节值为36N。

类似的，若调节注射压力是通过调节旋钮进行调节时，确定出调节旋钮总旋转角度，然后建立调节幅度及调节精度与总旋转角度的换算关系，计算出动态目标点位或特定目标点位的目标压力调节值。

更为具体的，将调节幅度与调节精度的等分关系对应到总旋转角度上，计算出调节精度对应的调节单位角度，然后再根据等分对应关系计算出动态目标点位或特定目标点位的目标压力调节值。

例如，在控制器1上设定出可调节注射压力值的调节幅度为0-100N，调节精度为0.1N，实际上将0-100N的幅值范围以0.1N作为最小调节值进行划分，根据等分关系可划分出100/0.1=1000份。若总旋转角度为360度，对应有调节单位角度（最小旋转角度）为360度/1000=0.36度，即0.1N的调节精度对应的调节单位角度为0.36度。假设调节旋钮旋转至30度的位置时，对应的当前目标压力调节值为0.1×（30/0.36）=8.3N，即调节旋钮旋转至30度的位置时，计算出动态目标点位或特定目标点位的目标压力调节值为8.3N。

S3、根据目标压力调节值计算出当前电机的目标转速；

S4、输出控制信号来控制电机以所述目标转速运行。

控制器1根据上述计算得到的目标压力调节值计算出当前电机的目标转速，再输出控制信号给驱动芯片2，通过控制芯片2来驱动电机3以该目标转速运行。

具体的，根据目标压力调节值计算出电机的目标转速包括：

获取注射压力与电机转速的比例系数；目标转速为目标压力调节值除以比例系数获得。比例系数的获取，可在电机3第一次启动时，控制器1输出一个固定转速给电机3，使螺杆5将滑块6推到尽头，直至电机3停转，此时压力传感器7获得一个压力值，那么比例系数为该压力值除以该固定转速获得。例如，以3000转速获取的压力值为60N，那么比例系数为60/3000=0.02，这个比例系数会写入内存中保存。若目标压力值为40N，那么对应的目标转速为40/0.02=2000转。

当然通过上述方法步骤获得目标转速只是一个获得目标压力调节值初始转速，随着药物注射过程的进行，注射筒的推杆获得的反作用力会随着皮肤对药液的吸收量而发生波动，即注射压力就会发生波动，这就会影响治疗对象会体验感。

如图3所示，当注射压力达到目标压力调节值时，需通过压力传感器7检测后续注射过程中注射压力是否恒定，若恒定则电机保持当前转速运行，若不恒定则持续调节电机的转速，若注射压力偏高则降低转速，若注射压力偏低则提高转速，直至注射压力保持恒定为止。

在进行一次定量药物注射时，控制器1可以根据一次定量注射所需的电机3的转动圈数换算出电机3转动的额定脉冲数，并设定完成一次定量注射，电机3转动的额定脉冲数。

电机3上设置有编码器8，编码器8与控制器1电连接，通过编码器8记录完成一次定量注射时，电机3转动的实际脉冲数，编码器8将记录得到的实际脉冲数反馈给控制器1。控制器1将会计算实际脉冲数与额定脉冲数之间的误差值，并将该误差值补偿到下一次定量注射的额定脉冲数内。

记录完成一次定量注射电机3转动的实际脉冲数包括：判断电机3转动记录的脉冲数是否达到额定脉冲数，若电机3转动记录的脉冲数达到额定脉冲数，则控制电机3停转，此时电机3由于惯性将不会立即停止，因此将电机3实际停止转动记录的脉冲数作为实际脉冲数。

例如，完成一次定量注射所需的电机3转动额定脉冲数为3000个，编码器8记录的电机3实际停止转动记录的脉冲数为3050个，那么实际脉冲数与额定脉冲数之间的误差值为3050-3000=50个。那么在下一次定量注射时，设定额定脉冲数为3000-50=2950个，从而实现将误差值补偿到下一次定量注射的额定脉冲数内，实现一次定量注射的修正。

以上仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种水光针注射压力自适应调节方法，其特征在于：包括以下步骤：

获取输入的动态目标点位或特定目标点位；

根据所述动态目标点位或特定目标点位计算出对应的目标压力调节值；

根据所述目标压力调节值计算出当前电机的目标转速；

输出控制信号来控制电机以所述目标转速运行。

2.根据权利要求1所述的水光针注射压力自适应调节方法，其特征在于，所述获取输入的动态目标点位或特定目标点位包括：

通过在显示界面上任意拖动进度条来实时获取动态目标点位；

通过在显示界面上点击进度条至任意位置来获取特定目标点位；或者，

通过任意旋转调节旋钮来实时获取动态目标点位；

通过旋转调节旋钮至任意位置来获取特定目标点位。

3.根据权利要求2所述的水光针注射压力自适应调节方法，其特征在于，所述根据所述动态目标点位或特定目标点位计算出目标压力调节值包括：

设定出可调节压力值的调节幅度以及调节精度；

确定所述进度条的调节总长度；

建立所述调节幅度及调节精度与所述调节总长度的换算关系，计算出所述动态目标点位或特定目标点位的目标压力调节值；或者，

确定所述调节旋钮总旋转角度；

建立所述调节幅度及调节精度与所述总旋转角度的换算关系，计算出所述动态目标点位或特定目标点位的目标压力调节值。

4.根据权利要求1或3所述的水光针注射压力自适应调节方法，其特征在于，所述根据所述目标压力调节值计算出电机的目标转速包括：

获取注射压力与电机转速的比例系数；

所述目标转速为所述目标压力调节值除以所述比例系数获得。

5.根据权利要求1所述的水光针注射压力自适应调节方法，其特征在于，还包括以下步骤：当注射压力达到所述目标压力调节值时，检测后续注射过程中注射压力是否恒定，若恒定则电机保持当前转速运行，若不恒定则持续调节电机的转速。

6.根据权利要求1所述的水光针注射压力自适应调节方法，其特征在于，还包括以下步骤：

设定一次定量注射电机转动的额定脉冲数；

记录完成一次定量注射电机转动的实际脉冲数；

计算所述实际脉冲数与所述额定脉冲数之间的误差值；

将所述误差值补偿到下一次定量注射的额定脉冲数内。

7.根据权利要求6所述的水光针注射压力自适应调节方法，其特征在于，所述记录完成一次定量注射电机转动的实际脉冲数包括：

判断电机转动记录的脉冲数是否达到所述额定脉冲数；

若电机转动记录的脉冲数达到所述额定脉冲数，则控制电机停转；

将电机停止转动记录的脉冲数作为所述实际脉冲数。

8.一种水光针自动注射装置，其特征在于，包括控制器、驱动芯片、电机、减速器、螺杆及滑块；其中，所述电机通过减速器与所述螺杆连接，所述滑块设置在所述螺杆上，所述控制器与所述驱动芯片电连接，所述驱动芯片与所述电机电连接；所述滑块上设有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接；

所述控制器获取输入的动态目标点位或特定目标点位；并根据所述动态目标点位或特定目标点位计算出对应的目标压力调节值；再根据所述目标压力调节值计算出当前电机的目标转速；最后输出控制信号给所述驱动芯片来驱动所述电机以所述目标转速运行。

9.根据权利要求8所述的水光针自动注射装置，其特征在于，所述压力传感器实时检测所述滑块反馈的注射压力，并反馈给所述控制器；所述控制器执行以下程序：当注射压力达到所述目标压力调节值时，检测后续注射过程中注射压力是否恒定，若恒定则控制电机保持当前转速运行，若不恒定则持续调节电机的转速。

10.根据权利要求8所述水光针自动注射装置，其特征在于，所述电机上还设有编码器，用于监测记录电机转动时产生的脉冲数，所述编码器与所述控制器电连接；所述控制器执行以下程序：设定一次定量注射所述电机转动的额定脉冲数；记录完成一次定量注射所述电机转动的实际脉冲数；计算所述实际脉冲数与所述额定脉冲数之间的误差值；将所述误差值补偿到下一次定量注射的额定脉冲数内。