01
运动控制概述
运动控制在医疗设备中的重要性 · CT/MRI/手术机器人 · 课程目标与路径
基础导论
02
电机基础
直流/步进/伺服电机原理与选型 · 低噪音高可靠性要求
电机选型
03
驱动器与控制器
H桥/步进驱动 · PLC与专用运动控制卡简介
驱动控制
04
反馈系统
编码器(增量/绝对) · 霍尔传感器 · 光栅尺 · 闭环反馈
传感器编码器
05
PID控制基础
比例积分微分 · Ziegler-Nichols整定 · 输液泵速度控制
PID整定
06
运动轨迹规划
梯形/S形速度曲线 · 点对点/连续轨迹 · 医疗机械臂
轨迹规划
07
位置控制与速度控制
位置/速度/电流三环 · CT床精确位置控制
三环位置
08
力控与柔顺控制
力传感器 · 阻抗/导纳控制 · 手术机器人力反馈
力控柔顺
09
多轴协同控制
电子齿轮/凸轮 · 多轴插补 · CT与床协同
多轴同步
10
安全与可靠性设计
IEC 60601 · 冗余设计 · 急停限位 · 故障诊断
安全标准
11
运动控制通信协议
EtherCAT · CANopen · Modbus · 实时通信
通信协议
12
步进电机在医疗设备中的应用
细分驱动 · 医用注射泵步进控制
步进注射泵
13
伺服电机在医疗设备中的应用
伺服系统组成 · 增益调整 · 手术显微镜自动对焦
伺服对焦
14
直线电机在医疗设备中的应用
直线电机原理 · 无背隙高速度 · CT扫描架直线运动
直线电机CT
15
压电电机在医疗设备中的应用
压电效应 · 超声波电机 · 精密手术器械微调
压电微调
16
运动控制中的传感器融合
多传感器融合(编码器+IMU) · 卡尔曼滤波应用
融合卡尔曼
17
运动控制中的实时操作系统
RTOS · 任务调度 · 中断管理 · 医疗实时性
RTOS实时
18
运动控制中的嵌入式系统
MCU选型(STM32/TI C2000) · 便携超声探头运动控制
嵌入式MCU
19
运动控制中的FPGA应用
FPGA高速控制 · 高速线扫描OCT同步控制
FPGAOCT
20
医疗机器人运动学
正/逆运动学 · D-H参数 · 康复机器人关节角度
运动学D-H
21
医疗机器人动力学
牛顿-欧拉/拉格朗日法 · 动力学在力控中的应用
动力学力控
22
运动控制中的振动抑制
陷波滤波器 · 前馈控制 · 医疗影像减振设计
振动抑制
23
运动控制中的热管理
电机发热计算 · 散热设计 · 温升限制
热管理散热
24
运动控制中的电磁兼容
EMC标准 · 屏蔽滤波 · 医疗抗干扰设计
EMC抗干扰
25
运动控制中的软件架构
状态机设计 · 模块化编程 · 输液泵软件状态机
软件状态机
26
运动控制中的调试与测试
示波器 · 数据记录 · 跟随误差/稳态误差
调试测试
27
运动控制中的故障模式分析
FMEA · 失步/过冲/振荡对策
FMEA故障
28
运动控制中的校准与标定
零点/增益/线性度校准 · CT床校准流程
校准标定
29
网络化与远程监控
IoT医疗 · 远程诊断 · 固件升级
IoT远程
30
综合案例：CT扫描仪运动控制系统设计
需求分析 · 电机选型 · 控制策略 · 安全调试
综合CT