具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种手术动力系统的安全防护方法及控制器的具体实施方式及其功效，详细说明如后。

本发明实施例提供了一种手术动力系统的安全防护方法，如图1所示，包括：

步骤S10，在手术动力系统启动后，进行自检及初始化。

具体地，在手术动力系统的使用过程中会出现故障或者突然断电的情况发生。在发生上述情况后，经过维修后上电或者重新上电后，需要对手术动力系统的控制电路中的模数转换器进行自检以及初始化。

在一实施例中，如图2所示，在手术动力系统启动后，进行自检及初始化的步骤包括：

步骤S101，将驱动开关的状态设置为开关断开状态，将手柄的状态设置为手柄断开状态。

在手术动力系统的使用过程中，会发生突然断电后又重新上电的情况发生。在此种情况下，手术动力系统的驱动开关仍处于驱动状态下，此时若直接驱动手柄带动刀具旋转，极易对患者或者操作者造成不必要的损伤。因此，在手术动力系统启动后，首先将驱动开关的状态设置为开关断开状态，将手柄的状态设置为手柄断开状态。设置完成后，在突然上电的情况下，即使驱动开关处于驱动状态，手柄仍不会带动刀具旋转。有效地避免了对患者及操作者造成伤害的的风险。

步骤S102，在手术动力系统启动后，对模数转换器的端口及变量进行初始化。

步骤S103，检测驱动开关的驱动信号是否完成模数转换。

可知的是，为了能够实现通过驱动开关对手术动力系统的控制，需要将在驱动该驱动开关是产生的模拟信号转换为数字信号。因此，在手术动力系统启动后，要检测驱动开关产生的驱动信号进行模数转换是否完成。模数转换完成之前，寄存器中的随机读数可能导致错误的判断结果。因此，若检测模数转换未完成，则持续进行检测，直至检测完成后，执行步骤S20。

步骤S20，检测手术动力系统的驱动开关的当前状态是否为预设待机状态。

具体地，在完成手术动力系统的自检及初始化后，需要通过手术动力系统的驱动开关的当前状态来判断，是否可以启动对手术动力系统的手柄驱动。即通过判断驱动开关的当前状态，是否为达到可以驱动手柄运行的预设待机状态。若驱动开关的当前状态达到了预设待机状态时，则执行步骤S30。

在一实施例中，如图3所示，检测手术动力系统的驱动开关的当前状态是否为预设待机状态的步骤，包括：

步骤S201，是否检测到驱动开关连接于手术动力系统的连接信号，若是，则执行步骤S202，否则执行步骤S203。

步骤S202，判断驱动开关是否为首次连接于手术动力系统。若是，则执行步骤S204，否则不进行任何处理。

步骤S203，将驱动开关的状态设置为开关断开状态。

步骤S204，对驱动开关连接于手术动力系统的连接信号进行去抖动处理。

步骤S205，根据经过去抖动处理后的连接信号，判断驱动开关是否连接于手术动力系统。若是，则执行步骤206，否则执行步骤S207。

步骤S206，判断驱动开关的驱动信号是否低于驱动手柄运行的驱动阈值。若是，则执行步骤S208，否则执行步骤S209。

步骤S207，将驱动开关的状态设置为开关断开状态。

步骤S208，判定驱动开关的当前状态为预设待机状态。

步骤S209，将手柄的状态设置为手柄锁定状态。

具体地，在完成手术动力系统的自检及初始化后，首先判断是否检测到驱动开关连接于手术动力系统时，产生的连接信号。若未检测到该连接信号时，则说明驱动开关未连接于手术动力系统，此时则将驱动开关的状态设置为开关断开状态。在该开关断开状态下，即使手术动力系统在接收到驱动信号时，仍不驱动手柄运行。以防止在因设备故障产生的驱动信号驱动手柄运行的情况发生。

当检测到该连接信号后，则继续判断驱动开关是否是首次连接于手术动力系统。当判断驱动开关不是首次连接于手术动力系统时，则正常执行手术动力系统的运行即可，即根据驱动开关的驱动信号来控制手柄的运行。当然，其仍需进一步判断手柄是否已经接入到手术动力系统。当判断驱动开关是首次接入手术动力系统时，则需要进一步对驱动开关连接于手术动力系统产生的连接信号进行去抖动处理。以去除因各种外界因素对连接信号产生的干扰。

在对连接信号进行去抖动处理后，根据经过去抖动处理后的连接信号继续判断驱动开关是否连接于手术动力系统。当根据经过去抖动处理后的连接信号判定驱动开关未连接于手术动力系统后，则将驱动开关的状态设置为开关断开状态。

当根据经过去抖动处理后的连接信号判定驱动开关连接于手术动力系统后，则判断驱动开关的驱动信号是否低于驱动手柄运行的驱动阈值。该驱动手柄运行的驱动阈值是能够驱动手柄运行的驱动信号的最小值。当驱动信号高于该驱动阈值时，说明在故障或断电前，操作者正在驱动手柄运行手术动力系统，并且在故障或断电后仍未停止对驱动开关的按压，此时若是在故障排除或者突然上电后，仍驱动手柄运行，极易对患者和操作者造成额外的伤害。因此在驱动信号高于该驱动阈值时，将手柄的状态设定为手柄锁定状态，即在驱动信号达到启动阈值后，仍不会驱动手柄运行。

若是驱动信号低于驱动阈值时，则判定驱动开关的当前状态为预设待机状态。此时，若是手柄已经连接于手术动力系统，则可通过驱动开关驱动手柄的运行。

步骤S30，当当前状态为预设待机状态时，则根据手术动力系统的手柄的连接状态，确定是否允许驱动手柄运行。

在驱动开关的当前状态为预设待机状态时，即驱动开关的当前状态达到了驱动手柄运行的状态时，进一步需要判断手柄是否首次连接于手术动力系统。

若手柄未连接于手术动力系统，则将手柄的状态调整为手柄断开和锁定状态。

当检测到手柄为首次连接于手术动力系统后，仍需进一步判断驱动开关的连接状态。当驱动开关的当前状态为预设待机状态时，将手柄的状态设置为手柄解锁状态，允许驱动所述手柄运行；否则，保持手柄的手柄锁定状态。

在一实施例中，如图4所示，检测手术动力系统的手柄的连接状态的步骤包括：

步骤S401，判断是否检测到手柄连接于手术动力系统的连接信号，若是则执行步骤S402，否则执行步骤S403。

步骤S402，判断手柄是否为首次连接于手术动力系统，若是，则执行步骤S404，否则执行步骤S406。

步骤S403，设置手柄的状态为手柄断开状态。

步骤S404，对手柄连接于手术动力系统的连接信号进行去抖动处理。

步骤S405，根据去抖动处理的连接信号判断手柄是否连接于手术动力系统，若是，则执行步骤S406，否则执行步骤S407。

步骤S406，设置手柄的状态为手柄连接状态。

步骤S407，设置手柄的状态为手柄锁定状态。

本发明实施例提供了一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现上述任一实施例的手术动力系统的安全防护方法的步骤。

本发明还提供了一种驱动开关信号检测电路，该电路采用悬浮接地技术。该驱动开关信号检测电路通过DC/DC电源和光耦将驱动开关信号与控制器进行隔离。

具体的，驱动开关的模拟信号通过线性光耦进行隔离，通断开关通过数字光耦进行隔离，驱动开关连接检测信号也通过数字光耦进行隔离。这些信号连接至控制器，其中驱动开关的模拟信号连接至控制器的A/D输入端（模数转换）。

本发明手术动力系统的安全防护方法，实现了非正常断电后恢复供电情况下，即使驱动开关踩下或按下，手柄的马达和刀具不会运动；在驱动开关踩下或按下的情况下插拔驱动开关连接器，手柄的马达和刀具不会运动。在驱动开关踩下或按下的情况下插拔手柄连接器，手柄的马达和刀具不会运动。在驱动开关损坏、输出异常情况下，连接驱动开关，马达和刀具不会运动。以此，使得在手术动力系统在发生故障或者非常规操作的情况下，能够有效地避免患者和操作者受到伤害的风险。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。