(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210858381.1 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 中国人民解 放军海军第九七一医院 地址 266071 山东省青岛市 市南区闽江路 22号 (72)发明人 刘猛　吕津津　刘晓峰　王额尔敦 　 (74)专利代理 机构 广州渣津专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 44516 专利代理师 冯海玉 (51)Int.Cl. G06T 7/207(2017.01) A61G 13/00(2006.01) A61G 13/10(2006.01) G06T 7/246(2017.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种基于螺旋仪稳定原理的空间感应驱动 平衡方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于螺旋仪稳定原理的 空间感应驱动平 衡方法及系统， 涉及计算机应用 技术领域， 所述方法包括： 通过运动监测模块对 目标运动载体进行监测， 得到实时运动数据； 并 将实时运动数据作为目标平台的实时外力干扰 数据； 分析得到目标平台的实时姿态； 构建补偿 分析模块并对实时外力干扰数据进行分析， 生成 实时补偿方案； 获得三轴陀螺仪， 并基于实时补 偿方案对三轴陀螺仪进行实时驱动控制； 对目标 平台的实时姿态进行平衡控制。 解决了现有技术 中在船上对患者进行临时抢 救时， 存在因船行驶 晃动导致临时手术台晃动， 进一步影 响抢救质量 的问题。 达到了动态驱动目标平台保持稳定平 衡， 避免目标平台晃动影响抢救操作的效果。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115131394 A 2022.09.30 CN 115131394 A 1.一种基于 螺旋仪稳定原理的空间感应驱动平衡方法， 其特 征在于， 包括： 构建运动监测模块， 并将所述 运动监测模块 安装于目标运动载体； 通过所述运动监测模块对所述目标运动载体进行实时状态监测， 得到所述目标运动载 体的实时运动数据； 获得所述目标运动载体上的目标平台， 并将所述实时运动数据作为所述目标平台的实 时外力干扰数据； 基于所述实时外力干扰数据， 得到所述目标平台的实时姿态； 构建补偿分析模块， 并通过所述补偿分析模块对所述实时外力干扰数据进行分析， 生 成实时补偿方案； 基于所述目标平台、 所述目标运动载体， 获得三轴陀螺仪， 并基于所述实时补偿方案对 所述三轴陀螺 仪进行实时驱动控制； 根据所述实时驱动控制， 对所述目标平台的所述实时姿态进行平衡控制。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述通过所述运动监测模块对所述目标运 动载体进行实时状态监测， 得到所述目标运动载体的实时运动数据， 包括： 提取所述运动监测模块的速率陀螺 仪； 利用所述速率陀螺 仪对所述目标运动载体进行运动信号采集， 得到实时运动信号； 所述运动 监测模块基于所述实时运动信号， 得到所述目标运动载体的所述实时运动数 据。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 在所述运动监测模块基于所述实时运动信 号， 得到所述目标运动载体的所述实时运动数据之前， 还 包括： 对所述实时运动信号进行小 波变换， 得到小 波变换结果； 对所述小 波变换结果进行阈值处 理， 得到小 波变换处 理结果； 对所述小波变换处理结果进行小波重构， 得到小波重构信号， 其中， 所述小波重构信号 是指所述实时运动信号的去噪信号。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述实时外力干扰数据， 得到所 述目标平台的实时姿态， 包括： 获得预设静止状态， 并基于所述预设静止状态构建所述目标平台的空间直角坐标系； 基于所述空间直角坐标系对所述实时外力 干扰数据进行角运动分析， 得到角运动分析 结果； 根据所述角运动分析 结果， 得到所述目标平台在各 方向轴上的实时角速度分量； 基于所述实时角速度分量， 得到所述实时姿态。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述获得预设静止状态， 并基于所述预设 静止状态构建所述目标平台的空间直角坐标系， 包括： 获得所述目标平台的中点， 并将所述中点作为原点； 获得所述目标平台的目标边， 过 所述原点获得 所述目标边的平行线； 将所述目标边的所述平行线作为X轴； 获得所述目标边的邻边， 过 所述原点获得 所述邻边的平行线； 将所述邻边的所述平行线作为Y轴； 过所述原点获得 所述目标平台的中垂线， 并将所述中垂线作为Z轴；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115131394 A 2基于所述预设静止状态， 结合所述原点、 所述X轴、 所述Y轴、 所述Z轴， 构建所述空间直 角坐标系。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 获得所述目标平台的预设状态， 其中， 所述预设状态是指所述目标平台在所述预设静 止状态下的状态； 基于所述预设状态， 得到所述目标平台在各方向轴上的角速度分量， 组成预设角速度 分量； 基于所述预设角速度分量， 计算得到预设角速度和； 以所述预设角速度和作为补偿目标， 对所述实时状态的所述实时角速度分量进行分 析， 得到所述实时补偿方案 。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 设计检测实验方案， 并根据所述检测实验方案对所述目标平台的平衡控制进行检测； 采集根据所述检测实验方案对所述目标平台进行平衡控制的检测实验记录数据； 提取所述检测实验记录数据中各检测实验的平衡控制响应时间， 并进行均值计算得到 平均响应时间； 提取所述检测实验记录数据中各检测实验的平衡控制效果等级， 并进行均值计算得到 平均效果 等级； 基于所述平均响应时间、 所述平均效果 等级， 对空间感应驱动平衡进行综合评估。 8.一种基于 螺旋仪稳定原理的空间感应驱动平衡系统， 其特 征在于， 包括： 构建模块， 所述构建模块用于构建运动监测模块， 并将所述运动监测模块安装于目标 运动载体； 采集模块， 所述采集模块用于通过所述运动 监测模块对所述目标运动载体进行实时状 态监测， 得到所述目标运动载体的实时运动数据； 设置模块， 所述设置模块用于获得所述目标运动载体上的目标平台， 并将所述实时运 动数据作为所述目标平台的实时外力干扰数据； 确定模块， 所述确定模块用于基于所述实时外力干扰数据， 得到所述目标平台的实时 姿态； 生成模块， 所述生成模块用于构建补偿分析模块， 并通过所述补偿分析模块对所述实 时外力干扰数据进行分析， 生成实时补偿方案； 驱动模块， 所述驱动模块用于基于所述目标平台、 所述目标运动载体， 获得三轴陀螺 仪， 并基于所述实时补偿方案对所述 三轴陀螺 仪进行实时驱动控制； 执行模块， 所述执行模块用于根据所述实时驱动控制， 对所述目标平台的所述实时姿 态进行平衡控制。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115131394 A 3