多模块通讯控制系统、装置、存储介质及其控制方法与流程

1.本技术涉及医疗技术领域，特别是涉及一种多模块通讯控制系统、装置、存储介质及其控制方法。


背景技术：

2.远程的医疗手术中，病人端一般会有多个轴以及多个模块单元组成的一个系统，通常会有几十个不等的电机或者模块单元，这些模块单元在和主控制系统连接时会用到ethercat通讯串联。
3.现有技术cn114102588a提供一种基于ethercat的单控制器-双机械臂装置和控制方法，该装置包括：控制器、第一机械臂和第二机械臂；所述第一机械臂和第二机械臂均包括多个伺服电机，所述控制器、第一机械臂中的伺服电机以及第二机械臂中的伺服电机依次串联；其中，所述控制器为ethercat主站，每个所述伺服电机均为ethercat从站。然而，这种通讯会有一定的风险，如某个模块单元连接口松动，某根信号线断裂等情况，可能造成手术中断等各种严重后果。并且，串联通讯的走线繁杂，增加了断裂的风险。
4.因此，希望提供一种模块通讯控制系统、装置、存储介质及其控制方法，能够有效降低信号线断裂导致手术中断的风险。


技术实现要素：

5.本说明书实施例之一提供一种多模块通讯控制系统，所述系统包括主控制系统、与所述主控制系统通讯连接的控制单元、以及与所述控制单元通讯连接的至少两个模块单元；所述主控制系统用于获取控制信号，所述控制信号包括所述至少两个模块单元各自对应的子控制信号；所述控制单元用于获取所述至少两个模块单元各自对应的子控制信号，并分别下发至所述至少两个模块单元；所述至少两个模块单元用于控制目标对象的位置和角度；所述至少两个模块单元包括至少两组模块单元组，每组模块单元组中的至少一个模块单元按照第一规则组成正向控制链路，每个所述正向控制链路中的第一个模块单元与所述控制单元通过第一信号线连接。
6.在一些实施例中，所述每组模块单元组中的至少一个模块单元按照第二规则组成反向控制链路，每个所述反向控制链路中的最后一个模块单元与所述控制单元通过第二信号线连接。
7.在一些实施例中，所述主控制系统为医疗系统的远程控制系统；所述至少两个模块单元组构成执行远程手术的至少两个机械手臂，所述模块单元组的数量等于所述机械手臂的数量；所述目标对象为所述至少两个机械手臂夹持的医疗器械。
8.在一些实施例中，所述至少两个机械手臂各自独立，所述每组模块单元组中的至少一个模块单元之间的连接线设置在所述机械手臂的壳体内部。
9.在一些实施例中，所述至少两个模块单元中每个模块单元包括检测组件，所述检测组件用于检测其通讯质量。
10.在一些实施例中，所述通讯连接的方式为ethercat。
11.本说明书实施例之一提供一种多模块通讯控制系统的控制方法，其特征在于，所述方法基于所述多模块通讯控制系统实现，所述多模块通讯控制系统包括主控制系统、与所述主控制系统通讯连接的控制单元、以及与所述控制单元通讯连接的至少两个模块单元；所述至少两个模块单元包括至少两组模块单元组，每组模块单元组中的至少一个模块单元按照第一规则组成正向控制链路，每个所述正向控制链路中的第一个模块单元与所述控制单元通过第一信号线连接；所述每组模块单元组中的至少一个模块单元按照第二规则组成反向控制链路，每个所述反向控制链路中的最后一个模块单元与所述控制单元通过第二信号线连接；所述方法由所述主控制系统执行，包括：获取控制信号，所述控制信号包括所述至少两个模块单元各自对应的子控制信号；基于所述控制单元，将至少两个所述子控制信号通过第一信号线和所述正向控制链路分别下发至所述至少两个模块单元；以及响应于所述正向控制链路中断，通过所述反向控制链路下发所述子控制信号。
12.在一些实施例中，所述至少两个模块单元中每个模块单元包括检测组件，所述主控制系统进一步用于：基于所述检测组件获取所述至少两个模块单元的通讯质量；基于所述通讯质量进行预警。
13.本说明书实施例之一提供一种多模块通讯控制装置，所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器；所述至少一个存储器用于存储计算机指令；所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现如前所述的多模块通讯控制方法。
14.本说明书实施例之一提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行如前所述的多模块通讯控制方法。
15.本说明书实施例的有益效果至少包括：
16.(1)通过用一个控制单元控制多个模块单元组，以及将各个模块单元进行串联，有效降低增加控制单元带来的成本，减少了系统通信带来的开销，简化逻辑控制，提高了系统性能；
17.(2)通过在模块单元组中同时设置正向控制链路和反向控制链路，可以在正向通讯中断(例如，某个连接线断开，某个模块单元的通讯接口松动等)时，在反向控制链路上控制所有模块单元进行正常工作，有效避免通讯中断造成的不良后果；
18.(3)通过ethercat进行通讯连接，可以简化各个模块单元的拓扑结构，使得走线简单明了，降低通讯中断的风险；同时，ethercat通讯具有通讯速度快、低成本易实现、具备极端作业环境下正常工作等优势，使得不同设备之间的通讯有效可靠；
19.(4)通过用一个控制单元控制多个机械手臂，可以有效降低增加控制单元带来的成本，简化逻辑控制，提高了医疗系统的远程控制系统的性能；通过在机械手臂内部走线，可以简化拓扑结构，避免连接线暴露对机械手臂的移动造成的限制，同时降低连接线断裂的风险；通过在机械手臂中设置正向控制链路和反向控制链路，可以有效避免由通讯中断而造成手术中断的不良后果、避免其中一个机械手臂的通讯中断对其他机械手臂造成的影响等；
20.(5)通过在每个模块单元中设置检测组件，可以及时有效地检测各个模块单元的通讯质量，从而及时进行报警。
附图说明
21.本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
22.图1是根据本说明说一些实施例所示的示例性多模块通讯控制系统的结构框图；
23.图2是根据本说明书一些实施例所示的示例性控制链路的示意图；
24.图3是根据本说明书一些实施例所示的示例性机械臂的示意图；
25.图4是根据本说明书一些实施例所示的示例性多模块通讯控制系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
26.为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
27.应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
28.如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
29.本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
30.图1是根据本说明说一些实施例所示的示例性多模块通讯控制系统的结构框图。
31.在一些实施例中，多模块通讯控制系统100可以包括主控制系统110，与主控制系统110通讯连接的控制单元120，以及与控制单元120通讯连接的至少两个模块单元130。
32.主控制系统110是能够进行信息处理、指令生成和数据传输功能的计算机处理器。在一些实施例中，主控制系统110可以是单一服务器或服务器组。该服务器组可以是集中式或分布式的(例如，服务器可以是分布式系统)，可以是专用的也可以由其他设备或系统同时提供服务。在一些实施例中，主控制系统110可以是区域的或者远程的。在一些实施例中，主控制系统110可以在云平台上实施，或者以虚拟方式提供。仅作为示例，所述云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。
33.在一些实施例中，主控制系统110可以用于获取控制信号。
34.控制信号可以包括多种形式。例如，控制信号可以包括控制机械臂进行移动、伸展等操作的信号。控制信号还可以是其他各种形式，在此不做限制。
35.在一些实施例中，控制信号包括至少两个模块单元130各自对应的子控制信号，不同模块单元可以响应于对应的子控制信号，独立执行相关操作。在一些实施例中，控制信号可以经由控制单元120下发至对应的模块单元中。
36.在一些实施例中，每个模块单元可以对应一个子控制信号。通过该种设置，可以分别对各个模块单元进行控制。在一些实施例中，每个模块单元组可以对应一个子控制信号。通过该种设置，可以分别对各个模块单元组进行控制。
37.在一些实施例中，主控制系统110可以通过多种方式获取控制信号。例如，主控制系统110可以通过与用户终端通信，获取控制信号。用户可以在用户终端输入控制信号等。又例如，主控制系统110可以通过接口获取控制信号。所述接口包括但不限于程序接口、数据接口、传输接口等。在一些实施例中，主控制系统110工作时，可以自动从所述接口中获取控制信号。在一些实施例中，还可以采用本领域技术人员熟知的任意方式获取控制信号，本说明书对此不做限制。
38.控制单元120是指包括各种电子元器件之间的布线和电气连接的载体，其可以用于实现相应的电气功能。在一些实施例中，控制单元120可以是pcb。在一些实施例中，控制单元120可以与至少两个模块单元130集成在同一设备上。
39.在一些实施例中，控制单元120可以与主控制系统110通讯连接。
40.通讯连接是指不同系统、模块单元等之间进行信号的传输交互。通讯连接的方式可以包括多种。主控制系统110的通信接口可以通过通信电缆、无线局域网(wlan)、广域网(wan)、无线网络(如无线电波)、蜂窝网络和/或本地或短距离无线网络(例如，蓝牙)或其他通信方法，向控制单元120发送信号。在一些实施例中，通信接口可以包括综合业务数字网(isdn)卡、电缆调制解调器、卫星调制解调器或用于提供数据通信连接的调制解调器。作为另一示例，通信接口可以包括局域网(lan)卡，以提供到兼容lan的数据通信连接。无线网络也可以通过通信接口来实现。在这样的实现中，通信接口可以发送和接收模拟形式或数字形式的电信号、电磁信号等。
41.在一些实施例中，通讯连接的方式可以包括ethercat。例如，可以将主控制系统110作为ethercat主站，将控制单元120作为ethercat从站。通过ethercat进行通讯连接，可以简化各个模块单元的拓扑结构，使得走线简单明了，降低通讯中断的风险；同时，ethercat通讯具有通讯速度快、低成本易实现、具备极端作业环境下正常工作等优势，使得不同设备之间的通讯有效可靠。
42.在一些实施例中，控制单元120可以用于获取至少两个模块单元130各自对应的子控制信号，并分别下发至至少两个模块单元130。在一些实施例中，控制单元120可以从主控制系统110处获取至少两个模块单元130各自对应的子控制信号。
43.至少两个模块单元130是指实现不同功能的功能模块。至少两个模块单元130在对应的子控制信号下，可以实现不同的功能。例如，移动、旋转、伸展、收缩等功能。
44.在一些实施例中，至少两个模块单元130可以用于控制目标对象的位置和角度。其中，目标对象可以是模块单元对应的硬件设备。例如，目标对象可以是机械零件等。
45.在一些实施例中，至少两个模块单元130可以包括至少两组模块单元组，如模块单元组131、模块单元组132等。每组模块单元组中可以包括至少一个模块单元。每组模块单元组中的至少一个模块单元可以通过串联的方式连接。
46.在一些实施例中，至少两个模块单元130可以与控制单元120通讯连接。
47.在一些实施例中，通讯连接的方式可以包括ethercat。例如，可以将控制单元120作为ethercat主站，将各个模块单元作为ethercat从站。关于通讯连接的更多说明参见上文相关描述。
48.在一些实施例中，每组模块单元组中的至少一个模块单元可以按照第一规则组成正向控制链路，每个正向控制链路中的第一个模块单元与控制单元120通过第一信号线连接。
49.控制链路是指控制信号的传输链路。正向控制链路是指控制信号由第一个模块单元正向传输至最后一个模块单元的控制链路。其中，第一个模块单元是指与控制单元120直接连接的模块单元。
50.在一些实施例中，第一规则可以是：按照至少一个模块单元的硬件顺序，正向依次对各个模块单元进行串联，组成正向控制链路。其中，硬件顺序是指各个模块单元对应的硬件设备的安装顺序，各个模块单元对应的硬件设备之间通过连接线相连。
51.第一信号线可以是多种形式。例如，双绞线、同轴信号线、以太网电缆、光缆信号线等。关于第一信号线的形式的说明只是示例性的说明，不构成对实施方式的限制。
52.本说明书的一些实施例中，通过用一个控制单元控制多个模块单元组，以及将各个模块单元进行串联，有效降低增加控制单元带来的成本，减少了系统通信带来的开销，简化逻辑控制，提高了系统性能。
53.在一些实施例中，每组模块单元组中的至少一个模块单元可以按照第二规则组成反向控制链路，每个反向控制链路中的最后一个模块单元与控制单元120通过第二信号线连接。
54.反向控制链路是指控制信号由最后一个模块单元反向传输至第一个模块单元的控制链路。
55.在一些实施例中，第二规则可以是：按照至少一个模块单元的硬件顺序，连接第一个模块单元和最后一个模块单元，并反向依次对各个模块单元进行串联，组成反向控制链路。关于硬件顺序的更多说明参见上文相关描述。
56.第二信号线可以是多种形式。例如，双绞线、同轴信号线、以太网电缆、光缆信号线等。关于第二信号线的形式的说明只是示例性的说明，不构成对实施方式的限制。第二信号线与第一信号线可以是类型相同的不同信号线。第二信号线与第一信号线也可以是类型不同的信号线。
57.图2是根据本说明书一些实施例所示的示例性控制链路的示意图。可以参考图2理解下述一些实施例，但附图仅为对其中部分实施例的示意，并不构成对实施例的限定。
58.参见图2，至少两个模块单元130包括四组模块单元组，每组模块单元组中包括八个模块单元，其中，硬件顺序为模块单元1至模块单元8的多个模块单元为一组模块单元组，其正向控制链路为“模块单元1-模块单元2-模块单元3-模块单元4-模块单元5-模块单元6-模块单元7-模块单元8”，其反向控制链路为“模块单元8-模块单元7-模块单元6-模块单元5-模块单元4-模块单元3-模块单元2-模块单元1”；硬件顺序为模块单元9至模块单元16的多个模块单元为一组模块单元组，其正向控制链路为“模块单元9-模块单元10-模块单元11-模块单元12-模块单元13-模块单元14-模块单元15-模块单元16”，其反向控制链路为“模块单元16-模块单元15-模块单元14-模块单元13-模块单元12-模块单元11-模块单元10-模块单元9”；硬件顺序为模块单元17至模块单元24的多个模块单元为一组模块单元组，其正向控制链路为“模块单元17-模块单元18-模块单元19-模块单元20-模块单元21-模块单元22-模块单元23-模块单元24”，其反向控制链路为“模块单元24-模块单元23-模块单元22-模块单元21-模块单元20-模块单元19-模块单元18-模块单元17”；硬件顺序为模块单元25至模块单元32的多个模块单元为一组模块单元组，其正向控制链路为“模块单元25-模块单元26-模块单元27-模块单元28-模块单元29-模块单元30-模块单元31-模块单元32”，其反向控制链路为“模块单元32-模块单元31-模块单元30-模块单元29-模块单元28-模块单元27-模块单元26-模块单元25”。
59.参见图2，控制单元120可以与每个正向控制链路中的第一个模块单元(如，模块单元1、模块单元9、模块单元17和模块单元25)通过第一信号线a连接，控制单元120可以与每个反向控制链路中的最后一个模块单元(如，模块单元1、模块单元9、模块单元17和模块单元25)通过第二信号线b连接。
60.通过同时设置正向控制链路和反向控制链路，可以在正向通讯中断(例如，某个连接线断开，某个模块单元的通讯接口松动等)时，在反向控制链路上控制所有模块单元进行正常工作，有效避免通讯中断造成的不良后果。
61.在一些实施例中，至少两个模块单元130中每个模块单元可以包括检测组件，检测组件可以用于检测其通讯质量。
62.检测组件是指对模块单元的通讯连接的情况进行检测的组件。示例性的检测组件可以包括但不限于波形测量设备、电流计、电压计等。
63.在一些实施例中，检测组件可以检测当前模块单元与其他相连模块单元之间的通讯质量。通讯质量可以包括数据流(如，控制信号)的延迟时间、延迟率、传输速率、收发次数等。关于检测组件的更多说明参见下文相关描述。
64.通过在每个模块单元中设置检测组件，可以及时有效地检测各个模块单元的通讯质量，从而及时进行报警。
65.在一些实施例中，主控制系统110可以为医疗系统的远程控制系统。
66.在一些实施例中，至少两个模块单元组可以构成执行远程手术的至少两个机械手臂，模块单元组的数量等于机械手臂的数量，目标对象为至少两个机械手臂夹持的医疗器械。
67.在一些实施例中，医疗器械至少包括手术刀、手术剪、手术镊、血管钳、持针器、组织钳、内窥镜等中的至少两个。关于医疗器械只是示例性的说明，不构成对实施方式的限制。
68.在一些实施例中，至少两个机械手臂中不同的机械手臂可以用于夹持不同的医疗器械。例如，至少两个机械手臂中一个机械手臂可以用于夹持内窥镜，另一机械手臂可以用于夹持手术刀、手术剪、手术镊、血管钳、持针器、组织钳等中的至少一个。优选地，至少两个机械手臂可以是四条机械手臂，由四组模块单元组构成。其中，一个机械手臂可以用于夹持内窥镜，另外三个机械手臂可以分别用于夹持手术刀、手术剪、手术镊、血管钳、持针器、组织钳等中的至少一个。
69.在一些实施例中，至少两个模块单元可以用于控制医疗器械的位置和角度。例如，
可以通过调整至少两个机械手臂中部分模块单元的位置和角度，进而调整所夹持的医疗器械的位置和角度。
70.在一些实施例中，控制单元120可以集成在至少两个机械手臂中，用于下发子控制信号到至少两个机械手臂中。
71.通过用一个控制单元控制多个机械手臂，可以有效降低增加控制单元带来的成本，简化逻辑控制，提高了医疗系统的远程控制系统的性能。
72.在一些实施例中，至少两个机械手臂各自独立，每组模块单元组中的至少一个模块单元之间的连接线设置在机械手臂的壳体内部。通过内部走线，可以简化拓扑结构，避免连接线暴露对机械手臂的移动造成的限制，同时降低连接线断裂的风险。
73.在一些实施例中，至少两个机械手臂中每个机械手臂中所包括的至少一个模块单元可以构成一个正向控制链路和反向控制链路。各个模块单元可以通过控制链路(即正向控制链路和反向控制链路)进行通讯连接。不同机械手臂的控制链路相对独立。通过设置正向控制链路和反向控制链路，可以在某一机械手臂的正向通讯中断(例如，某个连接线断开，某个模块单元的通讯接口松动等)时，在反向控制链路上控制所有模块单元进行正常工作，有效避免由通讯中断而造成手术中断的不良后果。不同机械手臂的控制链路相对独立，可以避免其中一个机械手臂的通讯中断对其他机械手臂造成的影响，同时可以在不影响其他机械手臂的情况下对异常机械手臂进行维护检修等操作。
74.图3是根据本说明书一些实施例所示的示例性机械臂的示意图。可以参考图3理解下述一些实施例，但附图仅为对其中部分实施例的示意，并不构成对实施例的限定。
75.参见图3，300为控制单元，310-340为机械手臂，机械手臂310由一个模块单元组构成，其中包括模块单元311、312、313、314、315、316、317、318。机械手臂320、330、340各自由一个模块单元组构成，其中包括的模块单元与机械手臂310所包括的模块单元相同。
76.优选地，机械手臂310、机械手臂330和机械手臂340可以用于夹持手术刀、手术剪、手术镊、血管钳、持针器、组织钳等中的至少一个，机械手臂320可以用于夹持内窥镜。实际应用过程中，控制单元300可以通过控制机械手臂310、机械手臂330和机械手臂340中任意一个夹持对应的医疗器械，并控制机械手臂320夹持内窥镜进行远程手术。
77.机械手臂320、330、340中可以包括与机械手臂310类似的八个模块单元为一组的模块单元组，各个机械手臂对应的模块单元组相互独立，各个模块单元组中包括的模块单元相同或类似。以下以机械手臂310为例，对各个模块单元的实现功能和连接方式进行示例性说明。
78.在一些实施例中，模块单元318可以用于夹持医疗器械，模块单元311、模块单元312、模块单元313和模块单元314可以用于控制医疗器械进行位置移动，模块单元315、模块单元316和模块单元316可以用于控制医疗器械进行角度调整。
79.在一些实施例中，模块单元311、312、313、314、315、316、317、318可以按照其硬件顺序，正向依次进行串联，组成正向控制链路“模块单元311-模块单元312-模块单元313-模块单元314-模块单元315-模块单元316-模块单元317-模块单元318”，该正向控制链路中的第一个模块单元为模块单元311，模块单元311可以与控制单元300通过第一信号线连接。在一些实施例中，模块单元311、312、313、314、315、316、317、318可以按照其硬件顺序，连接第一个模块单元和最后一个模块单元，并反向依次对各个模块单元进行串联，组成反向控制
链路“模块单元318-模块单元317-模块单元316-模块单元315-模块单元314-模块单元313-模块单元312-模块单元311”，该反向控制链路中最后一个模块单元为模块单元311，模块单元311可以与控制单元300通过第二信号线连接。
80.在一些实施例中，模块单元311、312、313、314、315、316、317、318之间的连接线可以设置在机械手臂310的壳体内部。
81.在一些实施例中，机械手臂310中各个模块单元可以通过ethercat进行通讯连接。关于通讯连接的更多说明参见上文相关描述。
82.在一些实施例中，控制单元300可以从主控制系统中获取机械手臂310对应的子控制信号，并下发至机械手臂310中包括的模块单元中。在一些实施例中，子控制信号可以通过正向控制链路从第一个模块单元依次传递至最后一个模块单元中。例如，机械手臂310对应的子控制信号可以从模块单元311依次传递至模块单元318中。
83.本说明书一些实施例中还公开了一种多模块通讯控制系统的控制方法。关于多模块通讯控制系统的更多说明参见上文相关描述。
84.图4是根据本说明书一些实施例所示的示例性多模块通讯控制系统的控制方法的流程图。在一些实施例中，多模块通讯控制系统的控制方法可以由多模块通讯控制系统100(例如，主控制系统110)执行。例如，流程400可以以程序或指令的形式存储在存储设备中，当多模块通讯控制系统100执行该程序或指令时，可以实现流程400。下文呈现的流程400的操作示意图是说明性的。在一些实施例中，可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或未讨论的一个或以上操作来完成该过程。另外，图4中示出的及下文描述的流程400的操作的顺序并非限制性的。
85.步骤401，获取控制信号，控制信号包括至少两个模块单元各自对应的子控制信号。
86.控制信号可以包括多种形式。例如，控制信号可以包括控制机械臂进行移动、伸展等操作的信号。控制信号还可以是其他各种形式，在此不做限制。
87.关于控制信号及其获取方式的更多说明参见上文相关描述。
88.步骤402，基于控制单元，将至少两个子控制信号通过第一信号线和正向控制链路分别下发至至少两个模块单元。
89.在一些实施例中，主控制系统110可以将控制信号下发至控制单元，通过控制单元120将不同模块单元的子控制信号通过不同的信号线和正向控制链路进行下发。
90.在一些实施例中，对于至少两个子控制信号中每个子控制信号，主控制系统110可以通过控制单元120将子控制信号通过对应的第一信号线和正向控制链路下发至对应的模块单元中。例如，对于模块单元组a中模块单元a2的子控制信号b，控制单元120可以通过与模块单元组a连接的第一信号线将子控制信号b下发至模块单元组a中第一个模块单元a1中，进而通过正向控制链路将子控制信号b下发至模块单元a2中。关于第一信号线、正向控制链路的更多说明参见上文相关描述。
91.步骤403，响应于正向控制链路中断，通过反向控制链路下发子控制信号。
92.在一些实施例中，主控制系统110可以通过多种方式判断正向控制链路是否中断。在一些实施例中，主控制系统110可以根据检测组件检测的通讯质量判断正向控制链路是否中断。例如，在利用正向控制链路传输控制信号时，当某一模块单元的通讯质量为延迟时
间超出时间阈值、延迟率超出延迟率阈值时，可以判断该模块单元处的正向控制链路中断。其中，检测组件的检测结果可以通过正向控制链路和/或反向控制链路上传至控制单元，并进一步上传至主控制系统。
93.在一些实施例中，主控制系统110还可以根据其他可行的方式判断正向控制链路是否中断，本说明书对此不做限制。
94.在一些实施例中，响应于正向控制链路中断，主控制系统110可以通过控制单元120搜索正向控制链路中的最后一个控制单元，通过反向控制链路下发子控制信号。在一些实施例中，主控制系统110可以通过控制单元120将子控制信号从正向控制链路中的最后一个模块单元，通过反向控制链路依次传输至反向控制链路中的第一个模块单元中。关于反向控制链路的更多说明参见上文相关描述。
95.通过设置正向控制链路和反向控制链路，可以在正向控制链路中某个模块单元中断(例如，某个连接线断开，某个模块单元的通讯接口松动等)时，在反向控制链路上控制所有模块单元进行正常工作，有效避免通讯中断造成的不良后果。
96.在一些实施例中，主控制系统110还可以基于检测组件获取至少两个模块单元130的通讯质量，以及基于通讯质量进行预警。
97.在一些实施例中，检测组件可以将检测结果(如，模块单元的通讯质量)上传至主控制系统110，主控制系统110可以基于检测结果进行分析处理，响应于检测结果不满足预设条件时，发出预警信息。预设条件可以由系统或人为根据先验知识确定。在一些实施例中，预设条件可以包括延迟时间大于预设的时间阈值和/或延迟率大于预设的延迟率阈值等。
98.在一些实施例中，主控制系统110可以将预警信息通过用户终端展示给用户。其中，预警信息的形式包括但不限于声音和图像等。
99.通过在每个模块单元中设置检测组件，可以及时有效地检测各个模块单元的通讯质量，从而及时进行报警。
100.本说明书一些实施例还提供一种多模块通讯控制装置，所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器；所述至少一个存储器用于存储计算机指令；所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现上述实施例中任意一项所述的多模块通讯控制方法。
101.本说明书一些实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行如上述实施例中任意一项所述的多模块通讯控制方法。
102.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
103.同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个
实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
104.此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
105.同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
106.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有
±
20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
107.针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
108.最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

技术特征：
1.一种多模块通讯控制系统，其特征在于，所述系统包括主控制系统、与所述主控制系统通讯连接的控制单元、以及与所述控制单元通讯连接的至少两个模块单元；所述主控制系统用于获取控制信号，所述控制信号包括所述至少两个模块单元各自对应的子控制信号；所述控制单元用于获取所述至少两个模块单元各自对应的子控制信号，并分别下发至所述至少两个模块单元；所述至少两个模块单元用于控制目标对象的位置和角度；所述至少两个模块单元包括至少两组模块单元组，每组模块单元组中的至少一个模块单元按照第一规则组成正向控制链路，每个所述正向控制链路中的第一个模块单元与所述控制单元通过第一信号线连接。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述每组模块单元组中的至少一个模块单元按照第二规则组成反向控制链路，每个所述反向控制链路中的最后一个模块单元与所述控制单元通过第二信号线连接。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控制系统为医疗系统的远程控制系统；所述至少两个模块单元组构成执行远程手术的至少两个机械手臂，所述模块单元组的数量等于所述机械手臂的数量；所述目标对象为所述至少两个机械手臂夹持的医疗器械。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述至少两个机械手臂各自独立，所述每组模块单元组中的至少一个模块单元之间的连接线设置在所述机械手臂的壳体内部。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少两个模块单元中每个模块单元包括检测组件，所述检测组件用于检测其通讯质量。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通讯连接的方式为ethercat。7.一种多模块通讯控制系统的控制方法，其特征在于，所述方法基于所述多模块通讯控制系统实现，所述多模块通讯控制系统包括主控制系统、与所述主控制系统通讯连接的控制单元、以及与所述控制单元通讯连接的至少两个模块单元；所述至少两个模块单元包括至少两组模块单元组，每组模块单元组中的至少一个模块单元按照第一规则组成正向控制链路，每个所述正向控制链路中的第一个模块单元与所述控制单元通过第一信号线连接；所述每组模块单元组中的至少一个模块单元按照第二规则组成反向控制链路，每个所述反向控制链路中的最后一个模块单元与所述控制单元通过第二信号线连接；所述方法由所述主控制系统执行，包括：获取控制信号，所述控制信号包括所述至少两个模块单元各自对应的子控制信号；基于所述控制单元，将至少两个所述子控制信号通过第一信号线和所述正向控制链路分别下发至所述至少两个模块单元；以及响应于所述正向控制链路中断，通过所述反向控制链路下发所述子控制信号。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述至少两个模块单元中每个模块单元包括检测组件，所述主控制系统进一步用于：基于所述检测组件获取所述至少两个模块单元的通讯质量；基于所述通讯质量进行预警。9.一种多模块通讯控制装置，其特征在于，所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器；
所述至少一个存储器用于存储计算机指令；所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现权利要求7-8中任意一项所述的多模块通讯控制方法。10.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行如权利要求7-8中任意一项所述的多模块通讯控制方法。

技术总结
本说明书实施例提供一种多模块通讯控制系统、装置、存储介质及其控制方法，所述系统包括主控制系统、与主控制系统通讯连接的控制单元、以及与控制单元通讯连接的至少两个模块单元；主控制系统用于获取控制信号，控制信号包括至少两个模块单元各自对应的子控制信号；控制单元用于获取至少两个模块单元各自对应的子控制信号，并分别下发至至少两个模块单元；至少两个模块单元用于控制目标对象的位置和角度；至少两个模块单元包括至少两组模块单元组，每组模块单元组中的至少一个模块单元按照第一规则组成正向控制链路，每个正向控制链路中的第一个模块单元与控制单元通过第一信号线连接。线连接。线连接。


技术研发人员：马世缘 张颂 李浩
受保护的技术使用者：宁波睿达医疗器械有限公司
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/8/28