KR20150126280A

KR20150126280A - Radiographic apparatus and control method thereof

Info

Publication number: KR20150126280A
Application number: KR1020150056287A
Authority: KR
Inventors: 곽호성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2015-04-22
Publication date: 2015-11-11
Also published as: EP3136968A4; EP3136968A1

Abstract

The present invention provides a radiographic apparatus movable by small force, and a control method thereof. The radiographic apparatus includes: a radiographic unit; a motor moving the radiographic unit; and a controller calculating disturbance acting on the radiographic unit, and driving the motor based on the disturbance.

Description

방사선 촬영장치 및 그 제어방법{RADIOGRAPHIC APPARATUS AND　CONTROL METHOD THEREOF}Technical Field [0001] The present invention relates to a radiographic imaging apparatus,

본 발명은 방사선 촬영장치에 관한 것이다.The present invention relates to a radiographic apparatus.

방사선 촬영장치는 엑스선을 이용하여 인체 내부의 영상을 얻는 기기이다. 방사선 촬영장치는 외관으로 확인할 수 없는 인체 내부의 상해 또는 질병 등의 검사에 이용된다. A radiographic apparatus is an apparatus that acquires an image of a human body using an X-ray. The radiographic apparatus is used for inspecting injuries or illnesses inside the human body which can not be confirmed by appearance.

방사선 촬영장치는 인체의 두부, 흉부 등의 촬영 부위에 엑스선을 조사하고 투과되는 엑스선을 검출하는 방법으로 인체 내부의 영상을 얻을 수 있다.The radiographic apparatus is capable of obtaining an image of the inside of the human body by irradiating an X-ray to a part of a human body, such as a head and a chest, and detecting a transmitted X-ray.

방사선 촬영장치는 촬영 부위에 엑스선을 조사하는 엑스선튜브(X-RAY TUBE)를 구비한다. 엑스선튜브는 다양한 인체의 부위를 검사할 수 있도록 이동 가능하게 마련된다.The radiographic apparatus is provided with an X-ray tube for radiating an X-ray to a radiographic site. The x-ray tube is movable to inspect various parts of the human body.

일반적으로 천장형 방사선 촬영장치는 검사실의 천장에 설치되는 하나 이상의 가이드레일과 가이드레일에 절첩 가능하게 연결되는 포스트프레임을 구비한다. 그리고, 엑스선튜브는 포스트프레임의 하단에 회전 가능하게 설치된다.Generally, a ceiling radiographic apparatus has one or more guide rails installed on a ceiling of a laboratory and a post frame foldably connected to the guide rails. The X-ray tube is rotatably installed at the lower end of the post frame.

엑스선튜브의 무게 및 방사선 촬영장치의 각 구동축에서의 마찰저항 등으로 인하여 사용자가 엑스선튜브를 수동으로 이동시키려면 사용자는 큰 힘 또는 토크를 엑스선튜브에 가하여야 한다. 따라서, 반복적으로 엑스선튜브를 이동시킬 때 사용자는 육체적인 피로를 느낄 수 있다.Due to the weight of the x-ray tube and the frictional resistance at each drive shaft of the radiography system, the user must apply a large force or torque to the x-ray tube to manually move the x-ray tube. Therefore, when repeatedly moving the x-ray tube, the user can feel physical fatigue.

개시된 실시예는 작은 힘으로 이동 가능한 방사선 촬영장치 및 그 제어방법을 제공한다.The disclosed embodiment provides a radiation imaging apparatus and a method of controlling the same that can be moved with a small force.

개시된 실시예에 따른 방사선 촬영장치는 방사선 촬영부; 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 모터; 상기 방사선 촬영부에 작용하는 외란(disturbance)을 산출하고, 상기 외란에 기초하여 상기 모터를 구동시키는 컨트롤러;를 포함한다.The radiographic apparatus according to the disclosed embodiment includes a radiographic section; A motor for moving the radiographic part; And a controller for calculating a disturbance acting on the radiation imaging unit and driving the motor based on the disturbance.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 모터로부터 출력되는 피드백신호와 상기 모터를 구동시키기 위한 제어신호를 이용하여 상기 외란을 산출할 수 있다.The controller may calculate the disturbance using a feedback signal output from the motor and a control signal for driving the motor.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 모터로부터 출력되는 피드백신호에서 상기 모터를 구동시키기 위한 제어신호를 감산하여 상기 외란을 산출할 수 있다.The controller may calculate the disturbance by subtracting a control signal for driving the motor from a feedback signal output from the motor.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 외란으로부터 상기 방사선 촬영부에 인가되는 외력을 산출할 수 있다.Further, the controller can calculate an external force applied to the radiation imaging unit from the disturbance.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 외력의 크기와 방향에 기초하여 상기 모터를 구동시킬 수 있다.In addition, the controller can drive the motor based on the magnitude and direction of the external force.

또한, 상기 모터는 상기 외력의 크기에 대응하는 구동력으로 상기 외력의 방향에 대응하는 방향을 따라 상기 방사선 촬영부를 이동시킬 수 있다.The motor may move the radiographic part along a direction corresponding to the direction of the external force with a driving force corresponding to the magnitude of the external force.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 외력의 크기와 방향에 기초하여 상기 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어할 수 있다.Also, the controller can control the position, velocity, current, acceleration or angular velocity of the motor based on the magnitude and direction of the external force.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 외력에 기초하여 상기 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어하기 위한 입력신호를 생성할 수 있다.Further, the controller may generate an input signal for controlling the position, velocity, current, acceleration, or angular velocity of the motor based on the external force.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 입력신호와 상기 모터로부터 출력되는 피드백신호로부터 산출된 오차신호를 입력 받고, 비례제어, 적분제어 및 미분제어 중 적어도 하나를 이용하여 상기 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 상기 모터로 전송할 수 있다.The controller may receive the error signal calculated from the input signal and the feedback signal output from the motor, and calculate at least one of the position, speed, current, acceleration, or acceleration of the motor using at least one of proportional control, integral control, A control signal for controlling the angular velocity can be generated and transmitted to the motor.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 입력신호로부터 방사선 촬영장치의 공진 주파수 대역의 신호를 제거하여 상기 모터로 전송할 수 있다.The controller may remove the signal of the resonance frequency band of the radiographic apparatus from the input signal and transmit the signal to the motor.

또한, 상기 비례제어, 적분제어 및 미분제어 중 적어도 하나의 게인은 미리 정해진 값보다 낮은 값을 갖도록 설정될 수 있다.Also, at least one of the proportional control, the integral control, and the differential control may be set to have a value lower than a predetermined value.

개시된 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 제어방법은 방사선 촬영부에 작용하는 외란(disturbance)을 산출하고; 상기 외란으로부터 상기 방사선 촬영부에 인가된 외력을 산출하고; 상기 외력에 기초하여 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 것;을 포함한다.The control method of the radiographic apparatus according to the disclosed embodiment calculates a disturbance acting on the radiographic section; Calculating an external force applied to the radiation imaging unit from the disturbance; And moving the radiographic part based on the external force.

또한, 상기 외란을 산출하는 것은, 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 모터로부터 출력되는 피드백신호와 상기 모터를 구동시키기 위한 제어신호를 이용하여 상기 외란을 산출하는 것;을 포함할 수 있다.The calculating of the disturbance may include calculating the disturbance using a feedback signal outputted from the motor for moving the radiographic section and a control signal for driving the motor.

또한, 상기 외란을 산출하는 것은, 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 모터로부터 출력되는 피드백신호에서 상기 모터를 구동시키기 위한 제어신호를 감산하여 상기 외란을 산출하는 것;을 포함할 수 있다.The calculating of the disturbance may include calculating a disturbance by subtracting a control signal for driving the motor from a feedback signal output from the motor for moving the radiographic section.

또한, 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 것은, 상기 외력의 크기와 방향에 기초하여, 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.The movement of the radiographic section may include controlling the position, speed, current, acceleration, or angular velocity of the motor that moves the radiographic section based on the magnitude and direction of the external force.

또한, 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 것은, 상기 외력의 크기와 방향에 기초하여 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어하기 위한 입력신호를 생성하고; 상기 입력신호에서 상기 모터로부터 출력되는 피드백 신호를 감산하여 오차신호를 산출하고; 비례제어, 적분제어 및 미분제어 중 적어도 하나를 이용하여 상기 오차신호에 기초하여 상기 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.The movement of the radiographic section may include generating an input signal for controlling a position, velocity, current, acceleration, or angular velocity of the motor that moves the radiographic section based on the magnitude and direction of the external force; Calculating an error signal by subtracting a feedback signal output from the motor from the input signal; And controlling the position, speed, current, acceleration, or angular velocity of the motor based on the error signal using at least one of proportional control, integral control, and differential control.

또한, 상기 입력신호로부터 상기 방사선 촬영장치의 공진 주파수 대역의 신호를 제거하는 것;을 더 포함할 수 있다.The method may further include removing a signal of a resonance frequency band of the radiographic apparatus from the input signal.

또한, 상기 비례제어, 적분제어 및 미분제어 중 적어도 하나의 게인은 미리 정해진 값보다 낮은 값을 갖도록 미리 설정될 수 있다.Also, at least one of the proportional control, the integral control, and the differential control may be set to have a value lower than a predetermined value.

개시된 실시예에 따른 방사선 촬영장치는 방사선 촬영부; 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 모터; 파워 어시스트 모드와 자동이동모드를 제공하도록 마련되고, 파워 어시스트 모드에서는 상기 방사선 촬영부에 작용하는 외란(disturbance)을 산출하고 상기 외란에 기초하여 상기 모터를 구동시키고, 자동이동모드에서는 사용자에 의해 상기 방사선 촬영부의 이동위치가 입력되면 상기 입력된 이동위치로 상기 방사선 촬영부를 이동시키도록 마련되는 컨트롤러;를 포함한다.The radiographic apparatus according to the disclosed embodiment includes a radiographic section; A motor for moving the radiographic part; A power assistance mode and an automatic movement mode, wherein in a power assist mode, a disturbance acting on the radiographic part is calculated, the motor is driven based on the disturbance, and in the automatic movement mode, And a controller which is provided to move the radiation imaging unit to the input movement position when a movement position of the radiation imaging unit is inputted.

또한, 사용자의 입력에 대응하여 파워 어시스트 모드와 자동이동모드 간의 전환이 이루어질 수 있도록 마련된 모드 전환부;를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a mode switching unit configured to switch between the power assist mode and the automatic movement mode in response to a user input.

개시된 실시예에 따르면, 엑스선 촬영부에 임의의 방향으로 힘 또는 토크를 가하면 모터가 그에 상응하여 동작하기 때문에 사용자가 엑스선 촬영부를 이동시키기 위해 가해야 하는 힘 또는 토크가 최소화될 수 있고, 사용자는 엑스선 촬영부를 원하는 위치로 쉽게 직선 또는 회전 이동시킬 수 있다.According to the disclosed embodiment, when a force or torque is applied to an X-ray radiographing unit in an arbitrary direction, the motor operates correspondingly, so that the force or torque to be applied by the user to move the X-ray radiographing unit can be minimized, The photographing unit can be easily moved linearly or rotationally to a desired position.

또한, 개시된 실시예에 따르면, 포스/토크센서를 사용하지 않고 엑스선 촬영부에 작용하는 힘을 산출함으로써, 포스/토크센서를 사용하여 외력을 측정하기 위한 구성을 구축하는데 필요한 비용을 절감할 수 있다.Further, according to the disclosed embodiment, by calculating the force acting on the X-ray imaging unit without using the force / torque sensor, it is possible to reduce the cost required to construct a configuration for measuring the external force using the force / torque sensor .

또한, 개시된 실시예에 따르면, 촬영부의 이동 및 정지에 필요한 별도의 클러치와 브레이크의 구성을 생략할 수 있으므로 비용을 절감할 수 있고, 장치의 구조를 보다 단순화시킬 수 있다.Further, according to the disclosed embodiment, the configuration of the clutch and the brake, which are necessary for moving and stopping the photographing unit, can be omitted, so that the cost can be reduced and the structure of the device can be further simplified.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치를 분해하여 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 조작패널을 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조작패널을 파지한 상태를 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 제어블럭도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 진동을 나타낸 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 방사선 촬영장치의 진동을 저감시키기 위한 방사선 촬영장치의 제어블럭도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 공진 주파수 룩업 테이블이 방사선 촬영장치의 이동범위를 나타낸 가상의 3차원 공간에 맵핑된 것을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 고정형 이동감도를 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 가변형 이동감도를 나타낸 그래프이다.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 virtual detent mode를 나타낸 순서도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 미세조정모드를 나타낸 순서도이다.　1 is a block diagram showing the configuration of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a configuration of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a front view showing an operation panel of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state in which the operation panel is gripped according to an embodiment of the present invention.
6A to 8 are control block diagrams of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a vibration of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
10A and 10B are control block diagrams of a radiographic apparatus for reducing vibration of a radiographic apparatus.
FIG. 11 is a conceptual diagram showing that a resonance frequency look-up table of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention is mapped to a virtual three-dimensional space showing a moving range of a radiographic apparatus.
FIG. 12 is a graph showing fixed moving sensitivity of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
13 is a graph illustrating variable sensitivity of movement of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing a control method of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
15 is a flowchart illustrating a virtual detent mode of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
16 is a flowchart showing a fine adjustment mode of the radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 구성을 나타낸 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치를 분해하여 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 조작패널을 나타낸 정면도이다.　FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention. 4 is an exploded perspective view showing an operation panel of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 개시된 실시예에 따른 방사선 촬영장치는 방사선 촬영장치의 조작을 위한 인터페이스를 제공하고 사용자가 파지할 수 있는 손잡이(82)를 구비한 조작패널(operating panel)(80), 조작패널(80)의 손잡이(82)를 통해 인가되는 힘 또는 토크를 산출하고, 산출된 결과에 기초하여 방사선 촬영부(70)를 이동시키기 위한 제어신호를 생성하는 컨트롤러(41), 컨트롤러(41)의 제어신호에 따라 방사선 촬영부(70)를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 모터(110), 대상체에 방사선을 조사하여 대상체를 촬영하는 방사선 촬영부(70) 및 대상체를 투과한 방사선을 검출하는 디텍터(11)를 포함한다.1, the radiographic apparatus according to the disclosed embodiment includes an operating panel 80, which provides an interface for operation of the radiographic apparatus and has a handle 82 that the user can grasp, A controller 41 for calculating a force or a torque applied through the handle 82 of the operation panel 80 and generating a control signal for moving the radiation imaging unit 70 based on the calculated result, A motor 110 for providing a driving force for moving the radiation imaging unit 70 according to a control signal of the control unit 41, a radiation imaging unit 70 for irradiating the object with radiation to take an image of the object, And a detector (11) for detecting the light beam.

전술한 방사선 촬영장치의 각 구성들을 도 2 내지 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Each of the structures of the above-described radiographic apparatus will be described in more detail with reference to Figs. 2 to 4. Fig.

방사선 촬영장치는 가이드레일(30)과, 이동캐리지(40)와, 이동캐리지(40) 내부에 마련되는 컨트롤러(41)와, 포스트프레임(50)과, 모터(110)와, 방사선 촬영부(70)와, 조작패널(80)를 포함한다.The radiographic apparatus includes a guide rail 30, a movable carriage 40, a controller 41 provided inside the movable carriage 40, a post frame 50, a motor 110, 70, and an operation panel 80.

그리고, 방사선 촬영장치는 대상체를 투과한 엑스선을 검출하는 검출부를 구비하는 촬영스탠드(10) 및 촬영테이블(20)을 더 구비할 수 있다.The radiographic apparatus may further comprise a photographing stand 10 and a photographing table 20 having a detecting section for detecting X-rays transmitted through the object.

가이드레일(30), 이동캐리지(40), 포스트프레임(50) 등은 방사선 촬영부(70)를 대상체를 향하여 이동시키기 위하여 마련된다.The guide rail 30, the movable carriage 40, the post frame 50, and the like are provided to move the radiation imaging unit 70 toward the object.

가이드레일(30)은 서로 소정의 각도를 이루도록 설치되는 제1가이드레일(31)과 제2가이드레일(32)을 포함한다. 제1가이드레일(31)과 제2가이드레일(32)은 서로 직교하는 방향으로 연장될 수 있다.The guide rail 30 includes a first guide rail 31 and a second guide rail 32 installed at predetermined angles with respect to each other. The first guide rail 31 and the second guide rail 32 may extend in directions perpendicular to each other.

제1가이드레일(31)은 방사선 촬영장치가 배치되는 검사실의 천장에 설치된다.The first guide rails 31 are installed on the ceiling of the examination room where the radiographic apparatus is disposed.

제2가이드레일(32)은 제1가이드레일(31)의 하측에 위치되고, 제1가이드레일(31)에 슬라이딩 이동 가능하게 장착된다. 제1가이드레일(31)에는 제1가이드레일(31)을 따라 이동 가능한 롤러(미도시)가 설치될 수 있다. 제2가이드레일(32)은 이 롤러(미도시)에 연결되어 제1가이드레일(31)을 따라 이동할 수 있다.The second guide rail 32 is located on the lower side of the first guide rail 31 and is slidably mounted on the first guide rail 31. The first guide rail 31 may be provided with rollers (not shown) movable along the first guide rails 31. The second guide rail 32 is connected to the roller (not shown) and can move along the first guide rail 31.

제1가이드레일(31)이 연장되는 방향으로 제1방향(D1)이 정의되고, 제2가이드레일(32)이 연장되는 방향으로 제2방향(D2)이 정의된다. 따라서, 제1방향(D1)과 제2방향(D2)은 서로 직교하고 검사실의 천장과 평행할 수 있다.A first direction D1 is defined in a direction in which the first guide rail 31 extends and a second direction D2 is defined in a direction in which the second guide rail 32 extends. Therefore, the first direction D1 and the second direction D2 may be orthogonal to each other and parallel to the ceiling of the examination room.

이동캐리지(40)는 제2가이드레일(32)을 따라 이동 가능하도록 제2가이드레일(32)의 하측에 배치된다. 이동캐리지(40)에는 제2가이드레일(32)을 따라 이동하도록 마련되는 롤러(미도시)가 설치될 수 있다. The movable carriage 40 is disposed below the second guide rail 32 so as to be movable along the second guide rail 32. The moving carriage 40 may be provided with a roller (not shown) provided to move along the second guide rail 32.

따라서, 이동캐리지(40)는 제2가이드레일(32)과 함께 제1방향(D1)으로 이동 가능하고, 제2가이드레일(32)을 따라 제2방향(D2)으로 이동 가능하다. 이동캐리지(40) 내부에는 측정부(126)의 측정결과에 대응하는 제어신호를 생성하여 모터(110)로 전송하는 컨트롤러(41)가 마련될 수 있다.The movable carriage 40 is movable in the first direction D1 along with the second guide rail 32 and is movable in the second direction D2 along the second guide rail 32. [ A controller 41 for generating a control signal corresponding to a measurement result of the measuring unit 126 and transmitting the generated control signal to the motor 110 may be provided in the moving carriage 40.

포스트프레임(50)은 이동캐리지(40)에 고정되어 이동캐리지(40)의 하측에 위치한다. 포스트프레임(50)은 복수 개의 포스트(51, 52, 53, 54, 55)를 구비할 수 있다.The post frame 50 is fixed to the movable carriage 40 and is located below the movable carriage 40. The post frame 50 may have a plurality of posts 51, 52, 53, 54, 55.

복수 개의 포스트(51, 52, 53, 54, 55)는 서로 절첩 가능하게 연결되어 포스트프레임(50)은 이동캐리지(40)에 고정된 채로 검사실의 상하 방향으로 길이가 증가 또는 감소할 수 있다. The length of the post frame 50 may be increased or decreased in the vertical direction while the post frame 50 is fixed to the carriage 40. The post frames 51, 52, 53, 54,

포스트프레임(50)의 길이가 증가 또는 감소하는 방향으로 제3방향(D3)이 정의된다. 따라서, 제3방향(D3)은 제1방향(D1) 및 제2방향(D2)과 서로 직교할 수 있다.A third direction D3 is defined in a direction in which the length of the post frame 50 increases or decreases. Therefore, the third direction D3 can be orthogonal to the first direction D1 and the second direction D2.

방사선 촬영부(70)는 대상체에 엑스선(X-RAY)를 조사하는 장치이다. The radiation imaging unit 70 is an apparatus for irradiating X-rays to a target object.

방사선 촬영부(70)는 엑스선을 발생시키는 엑스선튜브(71)와, 발생되는 엑스선을 대상체를 향하여 안내하는 콜리메이터(collimator)(72)를 구비할 수 있다. 엑스선 튜브(71)에는 충돌을 감지할 수 있는 충돌센서(73)가 도 2 및 도3에 도시된 것처럼 마련될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 충돌센서(73)의 위치는 예시적인 것일 뿐 다른 위치에 마련될 수도 있다.The radiographic section 70 may include an x-ray tube 71 for generating an x-ray and a collimator 72 for guiding the generated x-ray toward a target body. A collision sensor 73 capable of detecting a collision can be provided in the X-ray tube 71 as shown in FIGS. The position of the collision sensor 73 shown in Figs. 2 and 3 is exemplary only and may be provided at another position.

방사선 촬영부(70)와 포스트프레임(50) 사이에는 회전조인트(60)가 배치된다.A rotary joint 60 is disposed between the radiographic section 70 and the post frame 50.

회전조인트(60)는 방사선 촬영부(70)를 포스트프레임(50)에 결합시키고 방사선 촬영부(70)에 작용되는 하중을 지지한다.The rotational joint 60 couples the radiographic section 70 to the post frame 50 and supports the load exerted on the radiographic section 70.

회전조인트(60)는 포스트프레임(50)의 하단 포스트(51)와 연결되는 제1회전조인트(61)와, 방사선 촬영부(70)와 연결되는 제2회전조인트(62)를 구비할 수 있다.The rotary joint 60 may include a first rotary joint 61 connected to the lower end post 51 of the post frame 50 and a second rotary joint 62 connected to the radiographic section 70 .

제1회전조인트(61)는 검사실의 상하 방향으로 연장되는 포스트프레임(50)의 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 마련된다. 따라서, 제1회전조인트(61)는 제3방향(D3)과 수직을 이루는 평면 상에서 회전할 수 있다. 이 때, 제1회전조인트(61)의 회전 방향을 새롭게 정의할 수 있는데, 새롭게 정의되는 제4방향(D4)은 제3방향(D3)과 평행한 축의 회전 방향이다.The first rotary joint 61 is rotatable about the center axis of the post frame 50 extending in the vertical direction of the examination room. Therefore, the first rotary joint 61 can rotate on a plane perpendicular to the third direction D3. At this time, the rotation direction of the first rotary joint 61 can be newly defined, and the newly defined fourth direction D4 is the rotation direction of the axis parallel to the third direction D3.

제2회전조인트(62)는 검사실의 천장과 수직을 이루는 평면 상에서 회전 가능하도록 마련된다. 따라서, 제2회전조인트(62)는 제1방향(D1) 또는 제2방향(D2)과 평행한 축의 회전 방향으로 회전할 수 있다. 이 때, 제2회전조인트(62)의 회전 방향을 새롭게 정의할 수 있는데, 새롭게 정의되는 제5방향(D5)은 제1방향 또는 제2방향으로 연장되는 축의 회전 방향이다.The second rotary joint 62 is rotatable on a plane perpendicular to the ceiling of the examination room. Therefore, the second rotary joint 62 can rotate in the rotating direction of the axis parallel to the first direction D1 or the second direction D2. At this time, the rotation direction of the second rotary joint 62 can be newly defined, and the newly defined fifth direction D5 is the rotation direction of the axis extending in the first direction or the second direction.

방사선 촬영부(70)는 회전조인트(60)에 연결되어 제4방향(D4) 및 제5방향(D5)으로 회전 이동할 수 있다. 또한, 방사선 촬영부(70)는 회전조인트(60)에 의하여 포스트프레임(50)에 연결되어 제1방향(D1), 제2방향(D2) 및 제3방향(D3)으로 직선 이동할 수 있다.The radiographic part 70 may be connected to the rotary joint 60 and rotated in the fourth direction D4 and the fifth direction D5. The radiographic section 70 can be connected to the post frame 50 by the rotary joint 60 and linearly moved in the first direction D1, the second direction D2 and the third direction D3.

방사선 촬영부(70)를 제1방향(D1) 내지 제5방향(D5)으로 이동하기 위하여 모터(110)가 마련될 수 있다. 모터(110)는 전기적으로 구동되는 모터일 수 있고, 모터(110)에는 엔코더가 포함될 수 있다. A motor 110 may be provided to move the radiographic imaging unit 70 in the first direction D1 to the fifth direction D5. The motor 110 may be an electrically driven motor, and the motor 110 may include an encoder.

모터(110)는 각각의 방향에 대응하여 제1, 2, 3, 4, 5모터(111, 112, 113, 114, 115)를 구비할 수 있다.The motor 110 may include first, second, third, fourth, and fifth motors 111, 112, 113, 114, and 115 corresponding to their respective directions.

각각의 모터(111, 112, 113, 114, 115)는 설계의 편의성을 고려하여 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2가이드레일(32)을 제1방향(D1)으로 이동시키는 제1모터(111)는 제1가이드레일(31) 주위에 배치되고, 이동캐리지(40)를 제2방향으로 이동시키는 제2모터(112)는 제2가이드레일(32) 주위에 배치되고, 포스트프레임(50)의 길이를 제3방향(D3)으로 증가 또는 감소시키는 제3모터(113)는 이동캐리지(40) 내부에 배치될 수 있다. 그리고, 방사선 촬영부(70)를 제4방향(D4)으로 회전 이동시키는 제4모터(114)는 제1회전조인트(61) 주위에 배치되고, 방사선 촬영부(70)를 제5방향(D5)으로 회전 이동시키는 제5모터(115)는 제2회전조인트(62)　주위에 배치될 수 있다.Each of the motors 111, 112, 113, 114, and 115 may be disposed at various positions in consideration of design convenience. For example, the first motor 111 for moving the second guide rail 32 in the first direction D1 is disposed around the first guide rail 31, and the moving carriage 40 is moved in the second direction And the third motor 113 for moving the post frame 50 in the third direction D3 is connected to the moving carriage 32. The second motor 112 is disposed around the second guide rail 32, 40). The fourth motor 114 for rotating the radiographic imaging unit 70 in the fourth direction D4 is disposed around the first rotary joint 61 and rotates the radiographic imaging unit 70 in the fifth direction D5 ) May be disposed around the second rotary joint 62. The fifth motor 115 may be disposed around the second rotary joint 62, for example.

각각의 모터(110)는 방사선 촬영부(70)를 제1방향(D1) 내지 제5방향(D5)으로 직선 또는 회전 이동시키도록 동력전달수단(미도시)과 연결될 수 있다. 동력전달수단(미도시)은 일반적으로 사용되는 벨트와 풀리, 체인과 스프라킷, 샤프트 등 일 수 있다.Each of the motors 110 may be connected to power transmission means (not shown) to linearly or rotationally move the radiographic imaging unit 70 in the first direction D1 to the fifth direction D5. The power transmission means (not shown) may be a commonly used belt and pulley, chain and sprocket, shaft or the like.

방사선 촬영부(70)의 일 측면에는 엑스선 촬영에 관한 각종 정보를 입력하고 각각의 장치들을 조작할 수 있는 인터페이스를 제공하는 조작패널(80)이 마련된다.On one side of the radiation imaging unit 70, an operation panel 80 for inputting various kinds of information related to X-ray imaging and providing an interface for operating the respective devices is provided.

도 4에 도시된 것처럼, 조작패널(80)은 장치를 조작하기 위한 버튼(84)과, 엑스선 촬영에 관한 각종 정보를 입력하거나 각각의 장치들을 조작할 수 있는 인터페이스를 제공하는 디스플레이(81)와, 사용자가 파지할 수 있도록 마련되는 손잡이(82)를 포함할 수 있다. 또한, 조작패널(80)은 도 4에 도시된 것처럼 충돌을 감지할 수 있는 충돌센서(91)를 포함할 수 있다.　4, the operation panel 80 includes a button 84 for operating the apparatus, a display 81 for inputting various kinds of information related to the X-ray imaging or providing an interface for operating the respective apparatuses, And a handle 82 provided for the user to grasp. In addition, the operation panel 80 may include a collision sensor 91 capable of detecting a collision as shown in Fig.

방사선 촬영장치에서 대상체를 촬영하면, 조작패널(80)의 디스플레이(81)는 오퍼레이터가 촬영영상을 바로 확인할 수 있도록 촬영된 영상을 표시하는 프리뷰 기능을 제공할 수 있다. 워크스테이션뿐만 아니라 조작패널(80)의 디스플레이(81)에서도 촬영영상을 표시함으로써 오퍼레이터는 워크스테이션과 조작패널(80) 어디에서도 촬영영상을 바로 확인할 수 있다.When the object is photographed by the radiographic apparatus, the display 81 of the operation panel 80 can provide a preview function for displaying the photographed image so that the operator can directly check the photographed image. Not only the work station but also the display 81 of the operation panel 80 displays the photographed image so that the operator can directly check the photographed image on the work station and the operation panel 80 as well.

디스플레이(81)는 오퍼레이터의 터치 제스처가 입력될 수 있는 터치스크린을 포함한다. 장치의 조작을 위한 모든 물리적인 버튼(84)들과 동일한 기능을 수행하는 soft key타입의 버튼들은 터치스크린에 구현될 수 있다. 오퍼레이터는 터치스크린에 구현된 버튼을 터치함으로써 물리적 버튼을 조작하는 것과 동일한 명령을 입력할 수 있다. The display 81 includes a touch screen on which an operator ' s touch gesture can be input. Buttons of the soft key type performing the same function as all the physical buttons 84 for operation of the apparatus can be implemented in the touch screen. An operator can input the same command as operating a physical button by touching a button implemented on the touch screen.

버튼(84)은 사용자가 방사선 촬영부(70)를 제4방향 또는 제5방향으로 회전시키고자 할 때 조작하는 회전선택버튼(85, 86)을 포함할 수 있다. The button 84 may include a rotation selection button 85, 86 that the user operates when the user wants to rotate the radiation imaging unit 70 in the fourth direction or the fifth direction.

방사선 촬영부(70)를 제4방향으로 회전시키고자 할 때 사용자는 제4방향 회전선택버튼(85)을 누른 후 방사선 촬영부(70)를 제4방향으로 회전시키거나 제4방향 회전선택버튼(85)을 누른 채 방사선 촬영부(70)를 제4방향으로 회전시킬 수 있다.When the user wishes to rotate the radiation imaging unit 70 in the fourth direction, the user presses the fourth direction rotation selection button 85 and then rotates the radiation imaging unit 70 in the fourth direction, It is possible to rotate the radiation imaging unit 70 in the fourth direction while holding the second radiation source 85.

방사선 촬영부(70)를 제5방향으로 회전시키고자 할 때 사용자는 제5방향 회전선택버튼(86)을 누른 후 방사선 촬영부(70)를 제5방향으로 회전시키거나 제5방향 회전선택버튼(86)을 누른 채 방사선 촬영부(70)를 제5방향으로 회전시킬 수 있다. 도면에 도시된 회전선택버튼(85, 86)의 위치는 일 예일 뿐 다른 위치에 마련될 수 있고, 회전선택버튼과 동일한 기능을 수행하는 soft key타입의 버튼이 터치스크린에도 구현될 수 있다.When the user wishes to rotate the radiation imaging unit 70 in the fifth direction, the user presses the fifth direction rotation selection button 86 and then rotates the radiation imaging unit 70 in the fifth direction, It is possible to rotate the radiation imaging unit 70 in the fifth direction while holding the second radiation source 86. The positions of the rotation selection buttons 85 and 86 shown in the figure may be provided at different positions only, and a soft key type button performing the same function as the rotation selection button may also be implemented in the touch screen.

도면에는 손잡이(82)가 조작패널(80)의 하부에 마련되어 있으나 이는 일 예일 뿐, 조작패널(80)의 다른 위치에 마련될 수도 있다.Although the handle 82 is provided at the bottom of the operation panel 80 in the figure, this is only an example, and may be provided at another position of the operation panel 80. [

사용자는 조작패널(80)의 손잡이(82)를 파지하여 힘 또는 토크를 가함으로써 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 수 있다. 사용자에 의한 방사선 촬영부(70)의 이동에 대해서는 후술하도록 한다.The user can move the radiographic section 70 by holding the handle 82 of the operation panel 80 and applying a force or a torque. The movement of the radiation imaging unit 70 by the user will be described later.

방사선 촬영장치(1)는 모터(110)와 조작패널(80) 등 방사선 촬영장치(1)에 구비되는 장치들과 전기적으로 연결되어 이들을 각각 제어하는 컨트롤러(41)를 포함한다. 컨트롤러(41)는 이동캐리지(40) 내부에 마련될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 조작패널(80) 내부에 마련될 수도 있다.The radiographic apparatus 1 includes a controller 41 that is electrically connected to the devices provided in the radiographic apparatus 1 such as the motor 110 and the operation panel 80 and controls them respectively. The controller 41 may be provided inside the movable carriage 40, but not limited thereto, and may be provided inside the operation panel 80.

컨트롤러(41)는 각각의 모터(110)를 구동시켜 방사선 촬영부(70)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. The controller 41 may drive each motor 110 to move the radiation imaging unit 70 to a desired position.

예를 들어, 사용자가 조작패널(80)를 통해 원하는 촬영 위치를 입력하면 컨트롤러(41)는 현재 위치와 입력된 촬영 위치의 정보에 기초하여 촬영부의 이동에 필요한 모터(110)를 동작시킨다. 모터(110)의 동작에 따라 방사선 촬영부(70)는 자동적으로 사용자가 원하는 촬영 위치로 이동한다. 이를 자동 이동모드라고 한다.　사용자는 방사선 촬영부(70)를 원하는 위치로 이동시키기 위한 명령을 입력할 수 있는 인터페이스가 마련된 리모트 컨트롤러(미도시)를 통해 원격으로 자동 이동모드를 발동시킬 수 있다. 또는, 사용자는 조작패널(80)이나 워크스테이션을 통해 자동이동모드를 발동시키기 위한 명령을 입력할 수도 있다.For example, when the user inputs a desired photographing position through the operation panel 80, the controller 41 operates the motor 110 necessary for movement of the photographing section based on the current position and information of the inputted photographing position. In accordance with the operation of the motor 110, the radiation imaging unit 70 automatically moves to a desired photographing position. This is called automatic movement mode. The user can remotely activate the automatic movement mode through a remote controller (not shown) provided with an interface for inputting a command for moving the radiation imaging unit 70 to a desired position. Alternatively, the user may input a command for activating the automatic movement mode via the operation panel 80 or the workstation.

또한, 개시된 실시예는 사용자가 직접 힘 또는 토크를 가하여 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 때, 사용자의 힘 또는 토크를 감지하여 모터(110)를 그에 상응하여 동작시키는 파워 어시스트 모드를 제공한다. 파워 어시스트 모드에서, 사용자는 모터(110)의 구동력의 도움을 받아 보다 작은 힘 또는 토크로도 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 수 있다.In addition, the disclosed embodiment provides a power assist mode for sensing the force or torque of the user and operating the motor 110 correspondingly when the user directly applies force or torque to move the radiographic section 70. In the power assist mode, the user can move the radiographic part 70 with a smaller force or torque with the help of the driving force of the motor 110. [

자동 이동모드에서 파워 어시스트 모드로 전환하기 위하여 모드전환부(83)가 마련될 수 있다. 모드전환부(83)는 스위치 형태로 조작패널(80)의 손잡이(82)에 마련될 수 있다. 사용자는 손잡이(82)를 파지하여 모드전환부(83)를 누름으로써 자동이동모드를 파워 어시스트 모드로 전환시킬 수 있고, 손잡이(82)를 놓음으로써 파워 어시스트 모드를 자동이동모드로 전환시킬 수 있다. 또한, 사용자가 손잡이(82)를 잡지 않고, 즉 모드전환부(83)를 누르지 않고 촬영부에 힘 또는 토크를 인가하는 경우라 하더라도, 컨트롤러(41)는 이러한 힘 또는 토크를 후술할 알고리즘을 통해 산출하여 자동이동모드를 파워 어시스트 모드로 전환시킬 수 있다.A mode switching unit 83 may be provided to switch from the automatic moving mode to the power assist mode. The mode switching unit 83 may be provided on the handle 82 of the operation panel 80 in the form of a switch. The user can switch the automatic shift mode to the power assist mode by holding the handle 82 and pressing the mode switching unit 83 and can switch the power assist mode to the automatic shift mode by releasing the handle 82 . Further, even if the user does not hold the handle 82, that is, when the force or torque is applied to the photographing section without depressing the mode switching section 83, the controller 41 outputs such force or torque through an algorithm So that the automatic movement mode can be switched to the power assist mode.

사용자가 직접 방사선 촬영부(70)의 위치를 이동시키기 위해서는 각 모터(110)의 주위에서 발생하는 마찰력을 극복해야 하기 때문에 큰 힘 또는 토크가 필요하다. 그러나 개시된 실시예에 따른 파워 어시스트 모드는 사용자의 힘 또는 토크를 감지하고 모터(110)를 감지된 힘 또는 토크에 상응하여 동작시킴으로써, 사용자로 하여금 작은 힘 또는 토크로도 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 수 있도록 한다.In order for the user to directly move the position of the radiation imaging unit 70, a large force or torque is required because the frictional force generated around each motor 110 must be overcome. However, the power assist mode according to the disclosed embodiment senses the force or torque of the user and operates the motor 110 in accordance with the sensed force or torque, thereby allowing the user to operate the radiation imaging unit 70 with a small force or torque So that it can be moved.

이러한 힘과 토크를 직접 측정하기 위해 포스/토크센서와 같은 센서가 사용될 수 있다. 그러나, 센서를 사용할 경우, 센서 그 자체뿐만 아니라 센서의 설치에 필요한 부재나 신호의 입출력을 위한 배선 등이 설치되어야 하므로 제품의 원가가 상승하게 된다.Sensors such as force / torque sensors can be used to directly measure these forces and torques. However, when the sensor is used, not only the sensor itself, but also the member necessary for the installation of the sensor and the wiring for inputting and outputting the signal are installed, so that the cost of the product is increased.

이에 개시된 실시예에 따른 방사선 촬영장치는 사용자가 촬영부에 인가하는 힘 또는 토크를 별도의 센서를 이용하여 직접 측정하지 않고, 컨트롤러(41)를 통해 간접적으로 산출함으로써, 모터(110)를 구동시킨다. 컨트롤러(41)가 촬영부에 작용하는 외력을 산출하는 방법에 대해서는 후술하도록 한다.The radiation imaging apparatus according to the embodiment of the present invention drives the motor 110 by indirectly calculating the force or torque applied by the user to the photographing unit through the controller 41 without directly measuring it with a separate sensor . A method of calculating the external force acting on the photographing unit by the controller 41 will be described later.

방사선 촬영부(70)의 translation이동을 어시스트하기 위해 컨트롤러(41)는 산출한 외력의 방향에 대응하는 방향으로 방사선 촬영부(70)를 이동시키기 위한 모터(110)를 결정하고 결정된 모터(110)의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 생성한다.The controller 41 determines the motor 110 to move the radiographic section 70 in the direction corresponding to the calculated direction of the external force and assists the determined movement of the motor 110 to assist the translational movement of the radiographic section 70. [ And generates a control signal for controlling the driving of the vehicle.

방사선 촬영부(70)의 translation이동을 어시스트 하기 위한 제어신호를 생성하기 위해, 컨트롤러(41)는 산출한 외력에서 서로 직교하는 세 방향으로 작용한 힘과 상기 세 방향 중 적어도 한 방향을 축으로 하여 작용하는 토크를 이용할 수 있다.In order to generate a control signal for assisting the translational movement of the radiographic imaging unit 70, the controller 41 calculates the force acting in three directions orthogonal to each other in the calculated external force and the direction A working torque can be used.

방사선 촬영부(70)가 이동하지 않는 상태일 때 모터(110)는 구동이 정지된 상태로 주행롤러와 결합되어 있다. 수동으로 방사선 촬영부(70)를 원하는 위치로 이동시키고자 할 경우, 모터(110)와 주행롤러를 분리시키기 위한 클러치가 필요하다. 그리고 방사선 촬영부(70)의 이동을 정지시키기 위해 별도의 브레이크 또한 필요하다. 방사선 촬영장치를 제조할 때 클러치와 브레이크처럼, 방사선 촬영장치의 핵심적인 기능에서 벗어난 부수적인 기능을 구현하기 위한 장치들을 함께 구성하는 것은 방사선 촬영장치의 제조를 복잡하게 한다.When the radiation imaging unit 70 is not moving, the motor 110 is coupled with the traveling roller in a state in which the driving is stopped. In order to manually move the radiographic part 70 to a desired position, a clutch for separating the motor 110 and the traveling roller is required. Further, a separate brake is also required to stop the movement of the radiation imaging unit 70. Composition of devices for implementing ancillary functions outside the core functions of the radiological apparatus, such as clutches and brakes, when manufacturing the radiological apparatus complicates the manufacture of the radiographic apparatus.

개시된 실시예는 컨트롤러(41)에서 방사선 촬영부(70)로 작용하는 힘을 산출하고 그에 대응하여 모터(110)를 구동시킴으로써 힘이 작용하는 방향으로 방사선 촬영부(70)가 이동하는 것을 어시스트한다. 개시된 실시예에 따르면, 단순히 수동으로 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 때 필요한 클러치나 브레이크와 같은 구성을 생략할 수 있는 장점이 있다. 보다 구체적으로는, 서로 직교하는 세 방향으로의 translation이동을 위해 필요한 세 개의 클러치와 브레이크의 설치를 생략할 수 있다.The disclosed embodiment calculates the force acting on the radiographic section 70 in the controller 41 and drives the motor 110 in response thereto to assure that the radiographic section 70 moves in the direction in which the force acts . According to the disclosed embodiment, there is an advantage that a configuration such as a clutch or a brake, which is required when manually moving the radiographic part 70 manually, can be omitted. More specifically, the installation of the three clutches and brakes required for translational movement in three mutually orthogonal directions can be omitted.

방사선 촬영부(70)의 rotation이동을 어시스트하기 위해 컨트롤러(41)는 산출한 외력의 방향에 대응하는 방향으로 방사선 촬영부(70)를 rotate하기 위한 모터(110)를 결정하고 결정된 모터(110)의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 생성한다.The controller 41 determines the motor 110 to rotate the radiographic imaging unit 70 in the direction corresponding to the calculated direction of the external force and assists the rotation of the determined motor 110 to assist the rotation movement of the radiographic imaging unit 70. [ And generates a control signal for controlling the driving of the vehicle.

방사선 촬영부(70)의 rotation이동을 어시스트 하기 위한 제어신호를 생성하기 위해 컨트롤러(41)는 산출한 외력에서 서로 직교하는 세 방향으로 작용한 힘과 상기 세 방향 중 적어도 두 방향을 축으로 하여 작용하는 토크를 이용할 수 있다. 개시된 실시예에서 방사선 촬영부(70)를 rotation시킬 수 있는 방향은 두 방향 즉, D4와 D5이므로, 실제로 컨트롤러(41)가 산출한 토크의 방향 중 D4와 D5와 대응하는 방향으로 작용하는 토크의 산출값을 주로 이용할 수 있다.In order to generate a control signal for assisting the rotation movement of the radiation imaging unit 70, the controller 41 calculates a force acting in three directions orthogonal to each other in the calculated external force, Can be used. The direction in which the radiation imaging unit 70 can be rotated in the disclosed embodiment is two directions, that is, D4 and D5, so that the torque that acts in the direction corresponding to D4 and D5 of the direction of the torque actually calculated by the controller 41 The calculated value can be mainly used.

방사선 촬영부(70)가 회전하지 않는 상태일 때 모터(110)는 구동이 정지된 상태로 주행롤러와 결합되어 있기 때문에, 수동으로 방사선 촬영부(70)를 회전시키고자 할 경우, 모터(110)와 주행롤러를 분리시키기 위한 클러치가 필요하다. 그리고 방사선 촬영부(70)의 회전을 정지시키기 위해 별도의 브레이크 또한 필요하다. 전술한 것처럼, 클러치와 브레이크같이 방사선 촬영장치의 핵심적인 기능에서 벗어난 부수적인 기능을 구현하기 위한 장치들을 함께 구성하는 것은 방사선 촬영장치의 제조를 복잡하게 한다.When the radiation imaging unit 70 is not rotated, the motor 110 is coupled with the driving roller in a state where the driving is stopped. Therefore, when the radiation imaging unit 70 is manually rotated, the motor 110 And a clutch for separating the traveling roller from each other. Further, a separate brake is also required to stop the rotation of the radiation imaging unit 70. As described above, configuring devices together to implement ancillary functions, such as clutches and brakes, deviating from the core functions of a radiographic apparatus complicates the manufacture of radiographic apparatus.

개시된 실시예는 컨트롤러(41)에서 방사선 촬영부(70)로 작용하는 토크를 산출하고 그에 대응하여 모터(110)를 구동시킴으로써 토크가 작용하는 방향으로 방사선 촬영부(70)가 회전하는 것을 어시스트한다. 개시된 실시예에 따르면, 단순히 수동으로 방사선 촬영부(70)를 회전시킬 때 필요한 클러치나 브레이크와 같은 구성을 생략할 수 있는 장점이 있다. 보다 구체적으로는, 방사선 촬영부(70)를 D4 및 D5방향으로 rotation시키기 위해 필요한 두 개의 클러치와 브레이크의 설치를 생략할 수 있다.The disclosed embodiment calculates the torque acting on the radiographic section 70 in the controller 41 and drives the motor 110 corresponding thereto to assure that the radiographic section 70 rotates in the direction in which the torque acts . According to the disclosed embodiment, there is an advantage that a configuration such as a clutch or a brake required when manually rotating the radiographic part 70 manually can be omitted. More specifically, the installation of two clutches and brakes necessary for rotating the radiographic imaging unit 70 in the D4 and D5 directions can be omitted.

개시된 실시예처럼, 방사선 촬영부(70)로 작용하는 힘 또는 토크를 컨트롤러(41)에서 간접적으로 산출하고 그에 대응하여 모터(110)를 구동시킴으로써 힘 또는 토크가 작용하는 방향으로 방사선 촬영부(70)가 이동 또는 회전하는 것을 어시스트 하게 되면, 단순히 수동으로 방사선 촬영부(70)를 이동 또는 회전시킬 때 필요한 5개의 클러치나 브레이크의 설치를 생략할 수 있다. 그리고, 방사선 촬영부(70)로 작용하는 힘 또는 토크를 직접 측정할 경우 필요한 센서의 설치를 생략할 수 있다.The controller 41 calculates indirectly the force or the torque acting on the radiographic part 70 and drives the motor 110 correspondingly to the force or torque acting on the radiographic part 70 It is possible to omit the installation of the five clutches or brakes required to manually move or rotate the radiation imaging unit 70 manually. In addition, when the force or torque acting on the radiation imaging unit 70 is directly measured, the installation of the necessary sensors can be omitted.

다른 실시예로, 사용자가 방사선 촬영부(70)를 translation시킬 때 필요한 힘보다 방사선 촬영부(70)를 rotation시킬 때 필요한 힘이 더 작고, 사용자에게 큰 부담으로 작용하지 않는 경우, 방사선 촬영부(70)의 translation이동만 어시스트하고, rotation은 어시스트하지 않도록 구현할 수도 있다. 이 경우에는 방사선 촬영부(70)의 rotation을 어시스트할 경우 생략할 수 있었던 두 개의 클러치와 브레이크는 그 설치를 요한다.　In another embodiment, when the force required to rotate the radiographic imaging unit 70 is smaller than the force required when the user rotates the radiographic imaging unit 70 and the user does not place a large burden on the user, the radiographic imaging unit 70 70), and rotation can be implemented not to assist. In this case, two clutches and brakes, which can be omitted in assisting the rotation of the radiation imaging unit 70, require installation thereof.

방사선 촬영부(70)의 translation 및 rotation에 대한 모터(110)의 어시스트가 없는 경우에는 온전히 사용자의 힘으로 촬영부를 translation 및 rotation시켜야 하므로, 사용자는 모터(110)의 어시스트가 있는 경우보다 큰 힘을 가해야 한다. 이와 같이 모터(110)의 어시스트가 없는 경우, 사용자가 양손으로 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 수 있도록 조작패널(80)의 양 쪽에 손잡이가 마련되는 경우가 일반적이었다.In the absence of the assistance of the motor 110 for translation and rotation of the radiographic imaging unit 70, the user must translate and rotate the imaging unit with the full force of the user, Should be applied. In the case where there is no assist of the motor 110, it is common that the handle is provided on both sides of the operation panel 80 so that the user can move the radiation imaging unit 70 with both hands.

그러나, 개시된 실시예의 파워 어시스트 모드처럼, 방사선 촬영부(70)의 translation 및 rotation을 어시스트할 경우, 적은 힘으로도 방사선 촬영부(70)를 translation 및 rotation시킬 수 있으므로, 도 4에 도시된 것처럼 조작패널(80)의 손잡이(82)가 한 손으로 파지할 수 있는 형태로 마련될 수 있다. 이렇게 되면, 조작패널(80)에서 손잡이(82)가 차지하는 공간이 줄어들게 되므로, 디스플레이(81)를 보다 크게 형성할 수 있다. 사용자는 보다 커진 디스플레이(81)를 통해 보다 많은 정보를 부수적인 조작없이 한 번에 확인할 수 있게 되어 장치의 조작에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.However, assisting translation and rotation of the radiographic section 70, such as the power assist mode of the disclosed embodiment, can translate and rotate the radiographic section 70 with less force, The handle 82 of the panel 80 may be provided in such a form as to be gripped by one hand. In this case, since the space occupied by the handle 82 on the operation panel 80 is reduced, the display 81 can be made larger. The user can confirm more information at a time through the larger display 81 without additional operations, thereby shortening the time required for the operation of the apparatus.

전술한 것처럼, 파워 어시스트 모드에서 사용자는 촬영장치(radiographic device)(70)를 원하는 방향으로 손쉽게 이동시킬 수 있다. 즉, 사용자가 손잡이(82)를 파지하여 모드 전환부(83)를 누른 채 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 경우 파워 어시스트 모드는 방사선 촬영부(70)의 이동방향에 상관없이 발동하여 방사선 촬영부(70)의 이동을 돕게 된다.As described above, in the power assist mode, the user can easily move the radiographic device 70 in a desired direction. That is, when the user grasps the handle 82 and moves the radiation imaging unit 70 while depressing the mode switching unit 83, the power assist mode is activated irrespective of the moving direction of the radiation imaging unit 70, Thereby assisting the movement of the portion 70.

개시된 실시예는 방사선 촬영부(70)를 특정 방향으로 이동시킬 때만 파워 어시스트 모드를 발동시킬 수 있는 기능을 제공한다. 조작패널(80)에는 제1방향 내지 제3방향 중 어느 한 방향으로 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 때만 파워 어시스트 모드를 발동시킬 수 있는 버튼이 마련될 수 있다. The disclosed embodiment provides a function that can activate the power assist mode only when the radiographic section 70 is moved in a specific direction. The operation panel 80 may be provided with a button that can activate the power assist mode only when the radiation imaging unit 70 is moved in any one of the first direction to the third direction.

사용자가 특정 방향 이동버튼(87, 88, 89)을 누른 채로 해당 방향으로 방사선 촬영부(70)를 이동시키기 위한 힘을 인가하면, 컨트롤러(41)는 방사선 촬영부(70)에 작용하는 힘을 산출한다. 컨트롤러(41)는 산출된 힘의 방향으로 촬영부를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 모터(110)를 동작시킴으로써 방사선 촬영부(70)의 이동을 돕는다.When the user applies a force for moving the radiation imaging unit 70 in the corresponding direction while holding the specific direction movement buttons 87, 88 and 89, the controller 41 applies the force acting on the radiation imaging unit 70 . The controller 41 assists the movement of the radiographic section 70 by operating the motor 110 that provides the driving force for moving the radiographic section in the direction of the calculated force.

예를 들어, 사용자가 제1방향 이동버튼(87)을 누른 채 방사선 촬영부(70)를 제1방향을 따라 이동시키게 되면, 컨트롤러(41)는 방사선 촬영부(70)의 제1방향 이동을 위한 구동력을 출력하는 모터(110)만 구동시켜 파워 어시스트 모드를 제1방향 이동에만 한정하여 발동시킨다. 제1방향 이동버튼(87)을 누른 채 다른 방향으로 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 경우, 제1방향 이외의 방향으로 방사선 촬영부(70)를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 모터(110)는 구동되지 않기 때문에 방사선 촬영부(70)의 이동에 있어서 파워 어시스트 모드의 도움을 받을 수 없다. 사용자는 제1방향 이동버튼(87)을 release시켜 제1방향에 한정된 파워 어시스트 모드의 발동을 해제할 수 있다. 이는 다른 방향의 이동버튼(88, 89)의 조작도 마찬가지다. For example, when the user moves the radiographic imaging unit 70 along the first direction while depressing the first direction movement button 87, the controller 41 moves the radiographic imaging unit 70 in the first direction Only the motor 110 for outputting the driving force for driving the power assist mode is limited to the first direction movement. A motor 110 for providing a driving force for moving the radiation imaging unit 70 in a direction other than the first direction when the first radiation direction button 87 is pressed and the radiation imaging unit 70 is moved in another direction, The power assist mode can not be assisted in the movement of the radiation imaging unit 70. [ The user can release the power assist mode limited in the first direction by releasing the first direction moving button 87. [ This also applies to the operation of the movement buttons 88 and 89 in other directions.

도 4에 도시된 것처럼, 조작패널(80)은 제1방향, 제2방향 및 제3방향 이동버튼(87, 88, 89)을 각각 구비할 수 있다. 사용자는 원하는 이동버튼(87, 88, 89)을 조작함으로써 제1방향 내지 제3방향 중 원하는 방향으로 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 때에만 파워 어시스트 모드를 발동시킬 수 있다. 도 4에 도시된 것처럼, 이동버튼(87, 88, 89)은 hard key타입으로 구현될 수 있고, soft key타입으로 디스플레이(81)에 구현될 수도 있다. 전술한 제1방향 내지 제3방향은 일 예일 뿐 이에 한정되지 않고, 제1방향 내지 제3방향의 조합을 통해 생성될 수 있는 특정 방향의 이동버튼이 마련될 수도 있다.As shown in Fig. 4, the operation panel 80 may include a first direction, a second direction, and a third direction movement button 87, 88, 89, respectively. The user can actuate the power assist mode only when he or she moves the radiographic imaging unit 70 in a desired one of the first direction to the third direction by operating the desired movement buttons 87, 88, 89. As shown in Fig. 4, the movement buttons 87, 88 and 89 may be implemented as a hard key type, and may be embodied in a display 81 as a soft key type. The first to third directions described above are merely examples, but a specific directional movement button that can be generated through the combination of the first direction to the third direction may be provided.

도 5에는 이동버튼(87, 88, 89)을 누른 채 조작패널(80)을 파지하는 방법이 도시되어 있다. 도 5에 도시된 것처럼, 사용자가 조작패널(80)을 보다 안정적으로 파지할 수 있도록 조작패널(80)의 후면에는 사용자의 손가락이 안정적으로 위치할 수 있는 홈이 마련될 수 있다. 사용자는 이동버튼(87, 88, 89)을 누른 채 도 5에 도시된 것처럼 조작패널(80)을 파지하고 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 수 있다.5 shows a method of gripping the operation panel 80 while depressing the movement buttons 87, 88 and 89. As shown in FIG. 5, a groove may be provided on the rear surface of the operation panel 80 so that the user's fingers can be stably positioned so that the user can grasp the operation panel 80 more stably. The user can grasp the operation panel 80 and move the radiation imaging unit 70 while depressing the movement buttons 87, 88, 89 as shown in Fig.

이동버튼(87, 88, 89)의 조작과 관련하여, 이동버튼(87, 88, 89)이 눌린 상태에서 전술한 기능이 수행되도록 설정될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 이동버튼(87, 88, 89)을 한 번 누르면 누른 상태를 유지하지 않아도 누른 상태와 동일하게 기능이 구현되도록 할 수도 있다. 이 경우, 버튼을 다시 한 번 눌러서, 일 방향 이동에 대한 파워 어시스트 모드를 해제할 수 있다.With respect to the operation of the movement buttons 87, 88, and 89, the above-described functions may be set to be performed while the movement buttons 87, 88, and 89 are pressed. However, , 89) may be pressed once to cause the function to be implemented in the same manner as in the pressed state without maintaining the pressed state. In this case, by pressing the button again, the power assist mode for one-way movement can be released.

또한 조작패널(80)은 촬영부를 사용자가 미리 지정한 위치로 복귀시킬 수 있는 홈 포지션 버튼(90)을 포함할 수 있다. 홈 포지션 버튼 또한 도 4에 도시된 것처럼, hard key타입으로 구현될 수 있고, soft key타입으로 디스플레이(81)에 구현될 수도 있다. 도 4에 도시된 홈 포지션 버튼의 위치 및 형태는 일 예일 뿐, 다른 위치에 다른 형태로 마련될 수도 있다. 사용자가 hard key타입의 홈 포지션 버튼을 누르거나 soft key타입의 홈 포지션 버튼을 터치하면, 촬영부는 자동적으로 미리 지정된 홈 포지션으로 이동한다. 홈 포지션은 다양한 위치로 미리 지정되어 저장될 수 있고, 변경될 수 있다. 홈 포지션 버튼이 조작되면, 컨트롤러(41)는 촬영부를 홈 포지션으로 이동시키기 위해 필요한 모터(110)를 구동시키고, 촬영장치가 홈 포지션에 위치하면 모터(110)의 구동을 정지시켜 촬영장치의 이동을 홈 포지션에서 정지시킨다.In addition, the operation panel 80 may include a home position button 90 for returning the photographing unit to a position predetermined by the user. The home position button may also be implemented as a hard key type, as shown in FIG. 4, and may also be implemented in the display 81 as a soft key type. The position and shape of the home position button shown in FIG. 4 are merely examples, and they may be provided in different positions at different positions. When the user presses the home position button of the hard key type or touches the home position button of the soft key type, the photographing portion automatically moves to the predetermined home position. The home position can be previously designated and stored in various positions and can be changed. When the home position button is operated, the controller 41 drives the motor 110 required to move the photographing unit to the home position. When the photographing apparatus is positioned at the home position, the driving of the motor 110 is stopped, Is stopped at the home position.

　이하 컨트롤러(41)가 촬영부에 작용하는 힘을 산출하고, 산출결과에 기초하여 방사선 촬영부(70)의 translation 및 rotation의 어시스트하기 위한 제어신호를 생성하는 과정을 도 6a 내지 도 9를 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a process of calculating the force acting on the photographing unit by the controller 41 and generating a control signal for assisting translation and rotation of the radiation imaging unit 70 based on the calculation result will be described with reference to FIGS. 6A to 9 This will be described in detail.

도 6a 및 도 6b에 도시된 것처럼, 개시된 실시예에 따른 방사선 촬영장치는 촬영부에 가해지는 외력을 측정하기 위한 센서를 포함하지 않는다. 컨트롤러(41)는 방사선 촬영장치에 가해지는 외란(w)을 산출하고, 이렇게 산출된 외란을 촬영부에 가해지는 외력으로 변환하여 간접적으로 외력을 측정한다. 컨트롤러는 외란으로부터 산출된 외력의 크기와 방향에 기초하여 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어할 수 있다.As shown in Figs. 6A and 6B, the radiographic apparatus according to the disclosed embodiment does not include a sensor for measuring the external force applied to the photographing unit. The controller 41 calculates a disturbance w to be applied to the radiographic apparatus and converts the disturbance thus calculated into an external force applied to the photographing unit to indirectly measure the external force. The controller can control the position, speed, current, acceleration or angular velocity of the motor based on the magnitude and direction of the external force calculated from the disturbance.

촬영부에 가해지는 외력 또한 외란(w)에 포함되는 것으로 볼 수 있다는 점에 착안하여, 컨트롤러(41)가 외란을 산출하고 이렇게 산출된 외란을 촬영부에 가해지는 외력으로 변환하여 간접적으로 외력을 측정하는 것이다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 것처럼, 컨트롤러(41)는 외란을 산출할 수 있는 외란관측기(42)(Disturbance Observer, DOB)를 포함한다. 외란관측기(42)는 소프트웨어 형태로 컨트롤러(41)에 탑재될 수 있고, 별도의 하드웨어로 컨트롤러(41)에 설치될 수도 있다.The controller 41 calculates the disturbance and converts the disturbance thus calculated into an external force applied to the photographing unit to indirectly determine the external force as the external force applied to the photographing unit To measure. As shown in Figs. 7A and 7B, the controller 41 includes a Disturbance Observer (DOB) 42 capable of calculating a disturbance. The disturbance observer 42 may be installed in the controller 41 in a software form or may be installed in the controller 41 in a separate hardware.

도 8에는 외란관측기(42)의 구체적인 구성이 도시되어 있다. 외란관측기(42)는 모터(110)를 모델링한 전달함수나, 모터(110), 모터(110)에 연결된 링크 및 구동 조인트를 하나의 시스템으로 하여 모델링한 전달함수(P(s))의 역함수(P(s)^-1)를 이용하여 방사선 촬영장치에 작용하는 외란(w)을 산출한다. 모터를 모델링한 전달함수는 하기의 수학식1로 표현될 수 있다.8 shows a specific configuration of the disturbance observer 42. As shown in Fig. The disturbance observer 42 calculates the inverse function of the transfer function modeled by the motor 110 and the transfer function P (s) modeled by using the motor 110, the link connected to the motor 110 and the drive joint as one system (W) acting on the radiographic apparatus is calculated by using the difference P (s) ^-1 . The transfer function modeled by the motor can be expressed by the following equation (1).

<수학식 1>&Quot; (1) "

수학식 1에서 Jm은 모터의 관성 모멘트이고, Kt는 모터의 토크 상수이고, Dm은 모터의 감쇠계수이고, R은 모터의 전기저항이다.In Equation 1, Jm is the moment of inertia of the motor, Kt is the torque constant of the motor, Dm is the damping coefficient of the motor, and R is the electric resistance of the motor.

모터(110) 또는 모터(110)를 포함하는 시스템의 역모델의 전달함수는 분모의 차수보다 분자의 차수가 더 크기 때문에 실현 불가능(unrealizable)하다. 따라서 외란관측기(42)는 모터(110) 또는 모터(110)를 포함하는 시스템의 역모델을 실현시키기 위해 Q필터(Q(s))를 이용한다. Q필터는 저역 통과 필터(Low Pass Filter)로 구현되는데, 이러한 Q필터를 사용함으로써 모터(110) 또는 모터(110)를 포함하는 시스템의 역모델을 실현 가능한 시스템으로 만들 수 있다. 그리고, 저역 통과 필터인 Q필터는 자연히 고주파 성분인 측정 잡음을 차단하고 저주파 성분인 외란은 통과시킨다. 따라서 외란관측기(42)는 Q필터를 통과한 외란을 산출하여 보상할 수 있는 구조를 갖게 된다. Q필터는 하기의 수학식 2로 표현될 수 있다.The transfer function of the inverse model of the system including the motor 110 or the motor 110 is unrealizable because the order of the molecules is larger than the order of the denominator. The disturbance observer 42 uses the Q filter Q (s) to realize the inverse model of the system including the motor 110 or the motor 110. [ The Q filter is implemented as a low pass filter. By using such a Q filter, an inverse model of the system including the motor 110 or the motor 110 can be realized as a system capable of realizing the inverse model. The Q filter, which is a low-pass filter, naturally blocks the measurement noise, which is a high-frequency component, and passes the disturbance, which is a low-frequency component. Therefore, the disturbance observer 42 has a structure capable of compensating for the disturbance that has passed through the Q filter. The Q filter can be expressed by the following equation (2).

<수학식 2>&Quot; (2) "

수학식 2에서 ζ는 감쇠비(damping ratio)이고, ωn은 컷오프 주파수(cutoff frequency)이다.In Equation (2),? Is a damping ratio and? N is a cutoff frequency.

외란관측기(42)가 산출한 외란 (

)은 하기의 수학식3으로 표현될 수 있다.The disturbance calculated by the disturbance observer 42

Can be expressed by the following equation (3).

<수학식 3>&Quot; (3) "

수학식 3에서 y는 모터(110)로부터 출력되는 피드백 신호이고, P(s)^- ¹는 모터(110) 또는 모터(110)를 포함하는 시스템의 역모델의 전달함수이고, Q(s)는 Q필터의 전달함수이고, u는 비례적분미분 컨트롤러(44)(이하 PID컨트롤러라 함)로부터 출력되는 제어신호이다. In Equation 3 y is the feedback signal output from the motor (110), P (s) - 1 is the transfer function of the inverse model of the system including the motor 110 or motor 110, Q (s) is Q filter, and u is a control signal output from the proportional-plus-integral differential controller 44 (hereinafter referred to as a PID controller).

모터(110)로 입력되는 제어신호는 외란의 영향을 포함하기 때문에(v=u+w) 모터(110)로부터 출력되는 피드백 신호는 외란의 영향을 포함한다(y=P(s)u+P(s)w). 역모델을 통과한 외란이 포함된 피드백 신호(yP(s)^-1)에서 제어신호가 감산되고(yP(s)^-1-u), 제어신호가 감산된 신호가Q필터를 통과하면 외란이 산출된다(yP(s)^-1Q(s)-uQ(s)). 이렇게 산출된 외란은 도 6a, 도 7a및 후술할 도 10a에 도시된 것처럼, 제어신호로부터 제거되어, 외란이 제거된 제어신호가 모터로 전달될 수 있다. 또는, 도 6b, 도 7b 및 후술할 도 10b에 도시된 것처럼, 산출된 외란은 제어신호로부터 제거되지 않을 수도 있다. 이 경우, 외란이 제거되지 않은 제어신호가 모터로 전달될 수 있다.Since the control signal input to the motor 110 includes the influence of the disturbance (v = u + w), the feedback signal output from the motor 110 includes the influence of the disturbance (y = P (s) u + P (s) w). The control signal is subtracted from the feedback signal yP (s) ^-1 including the disturbance having passed through the inverse model (yP (s) ^-1 -u), and when the signal obtained by subtracting the control signal passes through the Q filter, (YP (s) ^{- 1} Q (s) - uQ (s)). The disturbance thus calculated is removed from the control signal, as shown in Figs. 6A and 7A and Fig. 10A to be described later, so that the control signal from which the disturbance is removed can be transmitted to the motor. Alternatively, as shown in Figs. 6B, 7B and 10B to be described later, the calculated disturbance may not be removed from the control signal. In this case, a control signal whose disturbance has not been removed can be transmitted to the motor.

이렇게 산출된 외란에는 사용자가 촬영부를 이동시키기 위해 촬영부에 가한 힘이 포함된다. 컨트롤러(41)는 스케일 팩터(scale factor)를 적용하여 산출된 외란의 단위를 힘이나 토크 단위에 일치시킴으로써, 산출된 외란을 힘 또는 토크로 변환한다. 컨트롤러(41)는 이렇게 변환된 힘 또는 토크를 이용하여 모터(110)를 동작시킴으로써, 촬영부의 이동을 어시스트한다. 컨트롤러(41)는 사용자가 촬영부를 이동시키기 위해 인가하는 외력을 제외한 장비의 진동 같은 실제 외란을 제거하기 위한 대역통과필터를 포함할 수 있다. 외란관측기(42)에서 산출한 외란을 전술한 대역통과필터를 통과시켜 바로 실제 외란을 제거하거나, 후술할 노치필터(45)를 이용하여 실제 외란을 제거할 수도 있을 것이다. The disturbance thus calculated includes the force applied by the user to the photographing section to move the photographing section. The controller 41 converts the calculated disturbance into force or torque by matching a unit of disturbance calculated by applying a scale factor to a force or a torque unit. The controller 41 assists the movement of the photographing unit by operating the motor 110 using the thus-converted force or torque. The controller 41 may include a band-pass filter for eliminating actual disturbance such as vibration of the equipment except an external force applied by the user to move the photographing part. The disturbance calculated by the disturbance observer 42 may be passed through the above-mentioned band-pass filter to remove the actual disturbance immediately, or the actual disturbance may be removed using the notch filter 45 to be described later.

도 7a 및 도 7b에 도시된 것처럼, 컨트롤러(41)는 변환된 힘 또는 토크를 입력으로 하는 어드미턴스 모델(43)을 이용하여 모터(110)를 제어하기 위한 입력신호를 생성하여 PID컨트롤러(44)로 전송한다. 어드미턴스 모델은 주변 대상체와 접촉하는 제어 대상을 제어하기 위한 interaction control의 일 예이다. 임피던스 모델이 위치를 입력으로 하여 제어대상의 힘을 제어하기 위해 사용된다면, 어드미턴스 모델은 힘을 입력으로 하여 제어대상의 위치를 제어하기 위해 사용된다.7A and 7B, the controller 41 generates an input signal for controlling the motor 110 by using the admittance model 43 that receives the converted force or torque as an input, and outputs the input signal to the PID controller 44, Lt; / RTI > The admittance model is an example of an interaction control for controlling a controlled object in contact with a surrounding object. If the impedance model is used to control the force of the controlled object with the position input, the admittance model is used to control the position of the controlled object with the force input.

어드미턴스 모델(43)의 전달함수(Y)는 하기의 수학식 4로 표현될 수 있다.The transfer function Y of the admittance model 43 can be expressed by the following equation (4).

<수학식4>&Quot; (4) "

M은 어드미턴스 모델(43)의 질량계수이고, C는 어드미턴스 모델(43)의 감쇠계수이며, K는 어드미턴스 모델(43)의 스프링계수이다. F는 외란관측기(42)에서 산출된 외란으로부터 변환된 힘(또는 토크)을 나타내고, X는 모터(110)의 위치를 제어하기 위한 신호이고, 는 모터(110)의 속도를 제어하기 위한 신호이다. 외란이 산출되면, 컨트롤러(41)는 산출된 외란, 즉 촬영부에 작용한 외력을 어드미턴스 모델(43)에 적용하여 모터(110)의 위치나 속도를 제어하기 위한 입력신호(X 또는

)를 산출한다. M is the mass coefficient of the admittance model 43, C is the damping coefficient of the admittance model 43, and K is the spring coefficient of the admittance model 43. [ F denotes a force (or torque) converted from the disturbance calculated by the disturbance observer 42, X denotes a signal for controlling the position of the motor 110, and is a signal for controlling the speed of the motor 110 . When the disturbance is calculated, the controller 41 applies the calculated external disturbance, that is, the external force acting on the photographing section, to the admittance model 43 to obtain an input signal X or

).

컨트롤러(41)는 어드미턴스 모델(43)을 통해 산출한 입력신호(X)와 모터(110)로부터 출력되는 피드백 신호(y)로부터 오차신호(e)를 산출하고, 산출된 오차신호(e)를 입력으로 하는 PID컨트롤러(44)를 이용하여 모터(110)를 제어하기 위한 제어신호(u)를 산출한다. 제어신호(u)를 산출하기 위해 PID컨트롤러(44)가 이용될 수 있으나, 비례제어, 적분제어 및 미분제어 중 적어도 두 개가 조합되어 이용될 수도 있다. The controller 41 calculates the error signal e from the input signal X calculated through the admittance model 43 and the feedback signal y outputted from the motor 110 and outputs the calculated error signal e A control signal u for controlling the motor 110 is calculated by using the PID controller 44 as an input. The PID controller 44 may be used to calculate the control signal u, but at least two of proportional control, integral control, and differential control may be used in combination.

개시된 실시예에 따르면, PID컨트롤러(44)의 게인을 오차를 최소화하기 위해 튜닝된 게인보다 낮은 게인으로 설정할 경우, 외란관측기(42)를 이용한 모터(110) 제어의 성능이 향상되었다. 따라서, PID컨트롤러(44)의 게인은 미리 설정된 최적의 게인보다 낮은 값을 갖도록 설정될 수 있다.According to the disclosed embodiment, when the gain of the PID controller 44 is set to a gain lower than the tuned gain in order to minimize the error, the performance of the control of the motor 110 using the disturbance observer 42 is improved. Therefore, the gain of the PID controller 44 can be set to have a value lower than a predetermined optimum gain.

개시된 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 컨트롤러(41)와 모터(110) 사이의 통신은 CAN 통신 인터페이스를 기반으로 하는 CANOpen communication profile DS-301, DS-305, DS-402 산업표준 프로파일을 지원한다. 컨트롤러(41)와 모터(110) 사이의 통신은 CAN communication cable을 통해 이루어질 수 있다.Communication between the controller 41 and the motor 110 of the radiographic apparatus according to the disclosed embodiment supports the CANOpen communication profile DS-301, DS-305 and DS-402 industry standard profiles based on the CAN communication interface. Communication between the controller 41 and the motor 110 can be performed via the CAN communication cable.

모터(110)는 컨트롤러(41)로부터 전송된 제어신호에 따라 외란관측기(42)를 이용하여 간접적으로 산출된 외력의 방향으로 방사선 촬영부(70)가 이동하는 것을 어시스트하게 된다. 그리고 도 6a 내지 8에 도시된 것처럼, 모터(110)는 모터(110)의 구동속도 또는 위치와 관련된 정보를 컨트롤러(41)로 피드백(y)할 수 있고, 컨트롤러(41)는 피드백 신호에 기초하여 제어 신호를 실시간으로 갱신하여 보다 정확한 어시스트를 수행할 수 있다.The motor 110 assists the radiation imaging unit 70 to move in the direction of the external force indirectly calculated by using the disturbance observer 42 in accordance with the control signal transmitted from the controller 41. [ 6A to 8, the motor 110 may feedback (y) information relating to the driving speed or position of the motor 110 to the controller 41, and the controller 41 may feedback Thereby realizing a more accurate assist by updating the control signal in real time.

전술한 것처럼, 개시된 실시예에 따른 방사선 촬영장치는 외란관측기(42)를 이용하여 촬영부에 작용하는 외력을 간접적으로 산출함으로써, 센서의 사용없이 촬영부의 이동을 돕는 파워 어시스트 모드를 제공할 수 있다. 사용자는 이러한 파워 어시스트 모드 하에서, 보다 작은 힘 또는 토크로도 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 수 있게 되어, 장비의 조작에서 오는 피로를 보다 적게 느낄 수 있다.As described above, the radiographic apparatus according to the disclosed embodiment can indirectly calculate the external force acting on the photographing unit using the disturbance observer 42, thereby providing a power assist mode for facilitating the movement of the photographing unit without using the sensor . Under this power assist mode, the user can move the radiographic part 70 with a smaller force or torque, so that the user can feel less fatigue from the operation of the equipment.

한편, 방사선 촬영장치는 방사선 촬영부(70)가 포스트 프레임을 통해 천장에 설치되어 있는 구조를 가지기 때문에, 마치 실에 매달린 추처럼 단진자 진동을 할 수 있다. 예를 들어, 방사선 촬영부(70)를 x축 방향으로 이동시키기 위해 힘을 가하면, 방사선 촬영부(70)는 도 9에 도시된 것처럼, 단진자 진동(P)을 일으킬 수 있고, 이 진동 주파수가 장치의 natural frequency와 일치하게 되면 공진에 의한 진동이 발생할 수 있다.On the other hand, since the radiographic apparatus has a structure in which the radiation imaging unit 70 is installed on the ceiling through the post frame, it is possible to perform a simple vibration like a hanging thread. For example, when a force is applied to move the radiographic section 70 in the x-axis direction, the radiographic section 70 can cause a torsional vibration P as shown in Fig. 9, If the natural frequency of the device is matched, vibration due to resonance may occur.

그리고, 개시된 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 방사선 촬영부(70)는 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 포스트 프레임의 연장선 상에 설치되지 않고, 회전 조인트에 연결되어 포스트 프레임의 연장선에서 벗어난 상태로 설치된다. 따라서, 방사선 촬영부(70)의 질량중심과 포스트 프레임의 중심이 일치하지 않게 된다. 방사선 촬영부(70)의 질량중심과 포스트 프레임의 중심이 일치하지 않으므로, 도 9에 도시된 것처럼, 방사선 촬영부(70)는 포스트 프레임을 회전축으로 하는 회전진동(M)을 할 수 있다. 예를 들어, 방사선 촬영부(70)를 x축 방향으로 이동시키기 위해 힘을 가하면, 방사선 촬영부(70)는 도 9에 도시된 것처럼 회전진동을 일으킬 수 있고, 이 진동 주파수가 장치의 natural frequency와 일치하게 되면 공진에 의한 진동이 발생할 수 있다.2 and 3, the radiation imaging unit 70 of the radiographic apparatus according to the disclosed embodiment is not installed on the extension line of the post frame, but is connected to the rotation joint and deviates from the extension line of the post frame Respectively. Therefore, the center of mass of the radiographic section 70 and the center of the post frame do not coincide with each other. Since the center of mass of the radiographic section 70 and the center of the post frame do not coincide with each other, the radiographic section 70 can perform the rotational vibration M with the post frame as the rotation axis, as shown in Fig. For example, when a force is applied to move the radiographic section 70 in the x-axis direction, the radiographic section 70 can cause rotational vibration as shown in Fig. 9, The vibration due to the resonance may occur.

공진에 의한 진동현상이 발생하게 되면 장치를 원하는 위치에 정확하게 위치시키는 것이 어려울 수 있고, 장비에 구조적 피로(structural fatigue)가 축적되거나 고장이 발생할 수도 있다.If vibration occurs due to resonance, it may be difficult to accurately position the device in a desired position, and structural fatigue may accumulate or malfunction in the equipment.

이에 개시된 실시예는 하기의 수학식5로 표현되는 노치필터(45)를 이용하여 방사선 촬영장치의 공진 주파수 영역에 대응하는 주파수 영역의 신호를 제어신호에서 제거함으로써 공진에 의한 진동 발생을 억제한다. 노치필터(45)는 일 예일 뿐, 다른 대역통과필터가 사용될 수 있음은 물론이다.The disclosed embodiment removes a signal in the frequency domain corresponding to the resonance frequency region of the radiographic apparatus from the control signal by using the notch filter 45 expressed by Equation (5) below, thereby suppressing the generation of vibration due to resonance. It is a matter of course that the notch filter 45 is only an example, and another band-pass filter can be used.

<수학식5>Equation (5)

수학식 5는 노치필터(45)의 전달함수를 나타내고, ω_o는 제거하고자 하는 방사선 촬영장치의 공진 주파수를 포함하는 노치 주파수(notch frequency)이다. Q는 quality factor로, 노치필터(45)를 거치면서 제거되는 stop bandwidth는 노치 주파수와 quality factor의 비율 즉, ω_o/Q로 결정된다.Equation 5 represents the transfer function of the notch filter 45, and _{o o} is the notch frequency including the resonance frequency of the radiographic apparatus to be removed. Q is a quality factor, stop bandwidth that is removed while passing through the notch filter 45 is determined as the ratio that is, ω _o / Q of the notch frequency and quality factor.

도 10a 및 도 10b에 도시된 것처럼, 어드미턴스 모델(43)로부터 출력되는 신호(x)는 바로 PID컨트롤러(44)로 입력되지 않고, 노치필터(45)를 거친다. 노치필터(45)를 거침으로써 촬영부의 공진주파수 대역의 신호가 제거된다. 노치필터(45)를 거쳐 산출된 입력신호(z)는 PID 컨트롤러(44)의 입력신호가 된다.10A and 10B, the signal x output from the admittance model 43 is not directly input to the PID controller 44 but passes through the notch filter 45. [ By passing through the notch filter 45, the signal of the resonance frequency band of the photographing portion is removed. The input signal z calculated through the notch filter 45 becomes the input signal of the PID controller 44. [

개시된 실시예는 노치필터(45)를 이용하여 효율적으로 공진주파수를 제거하기 위해, 방사선 촬영부(70)의 위치에 따라 달라질 수 있는 방사선 촬영장치의 natural frequency를 방사선 촬영부(70)가 이동할 수 있는 공간에 맵핑한 룩업테이블(LT)을 미리 저장할 수 있다. 컨트롤러(41)는 방사선 촬영부(70)가 이동할 때마다 이동위치에 대응하는 방사선 촬영장치의 natural frequency를 룩업테이블(LT)을 이용하여 결정하고 노치필터(45)를 적용하여 공진 주파수 대역에 대응하는 주파수 대역의 신호를 입력신호(x)에서 제거한다.In the disclosed embodiment, in order to efficiently remove the resonance frequency by using the notch filter 45, the radiation frequency of the radiation imaging unit 70 can be adjusted such that the natural frequency of the radiation imaging apparatus, which may vary depending on the position of the radiation imaging unit 70, Up table LT that is mapped to a space in which data is stored. The controller 41 determines the natural frequency of the radiation imaging apparatus corresponding to the movement position every time the radiation imaging unit 70 moves using the lookup table LT and applies the notch filter 45 to the resonance frequency band From the input signal (x).

도 11에는 방사선 촬영부(70)가 이동할 수 있는 공간에 대응하는 3차원의 가상공간의 주요 포인트(C)에 방사선 촬영부(70)의 natural frequency를 맵핑한 룩업테이블(LT)이 개념적으로 도시되어 있다. natural frequency는 3차원 가상공간의 주요 포인트(C)마다 다른 값으로 맵핑될 수 있다. 예를 들어, 포스트 프레임이 짧아질수록 단진자 진동의 주파수는 증가하므로 천장에 가까워질수록 natural frequency의 값은 증가할 수 있다.11 shows a lookup table LT in which a natural frequency of the radiation imaging unit 70 is mapped to a main point C of a three-dimensional virtual space corresponding to a space in which the radiation imaging unit 70 can move, . The natural frequency can be mapped to different values for each major point (C) in the three-dimensional virtual space. For example, as the postframe is shortened, the frequency of the simplex vibration increases, so the closer to the ceiling, the greater the value of the natural frequency.

이와 같이 진동의 특성에 따라 달라질 수 있는 방사선 촬영장치의 natural frequency를 고려하여 완성된 룩업테이블(LT)은 컨트롤러(41)에 저장될 수 있고, 컨트롤러(41)는 룩업테이블(LT)을 이용하여, 실시간으로 감지되는 방사선 촬영부(70)의 이동위치에 대응하는 방사선 촬영장치의 natural frequency를 산출한다.The completed look-up table LT can be stored in the controller 41 in consideration of the natural frequency of the radiographic apparatus, which may vary depending on the characteristics of the vibration, and the controller 41 uses the lookup table LT , And calculates the natural frequency of the radiation imaging apparatus corresponding to the movement position of the radiation imaging unit 70 sensed in real time.

즉, 방사선 촬영부(70)가 이동하면 포텐쇼미터나 모터(110)의 엔코더에서 방사선 촬영부(70)의 위치를 감지하여 방사선 촬영부(70)의 위치변화를 실시간으로 컨트롤러(41)로 전송한다. 컨트롤러(41)는 룩업테이블(LT)을 이용하여, 실시간으로 감지된 방사선 촬영부(70)의 위치 주변의 가장 가까운 포인트(C)들에 맵핑된 natural frequency값들을 결정하고, 이 natural frequency값들을 interpolation하여 방사선 촬영부(70)의 위치에 대응하는 방사선 촬영장치의 natural frequency를 산출한다. 컨트롤러(41)는 이렇게 산출된 natural frequency를 노치필터(45)에 적용하여 어드미턴스 모델(43)로부터 산출된 신호(x)에서 공진 주파수 대역의 신호를 제거한다.That is, when the radiographic section 70 is moved, the potentiometer or the encoder of the motor 110 senses the position of the radiographic section 70 and transmits the change in position of the radiographic section 70 to the controller 41 in real time . The controller 41 uses the lookup table LT to determine the natural frequency values mapped to the closest points C around the position of the radiographic section 70 sensed in real time, interpolated to calculate the natural frequency of the radiographic apparatus corresponding to the position of the radiographic section 70. The controller 41 applies the calculated natural frequency to the notch filter 45 to remove the signal of the resonance frequency band from the signal x calculated from the admittance model 43. [

파워 어시스트 모드에서 사용자가 방사선 촬영부(70)를 이동시키면서 목표 위치에서 방사선 촬영부(70)의 이동을 정지시키고자 할 경우, 한 번에 목표 위치에서 방사선 촬영부(70)의 이동을 정확하게 정지시키는 어렵다. 일반적으로는 목표 위치 근처에서 방사선 촬영부(70)의 이동속도를 줄이고, 방사선 촬영부(70)의 위치를 미세하게 조정하면서 방사선 촬영부(70)를 목표 위치에 위치시킨다.In the power assist mode, when the user wishes to stop the movement of the radiation imaging unit 70 at the target position while moving the radiation imaging unit 70, the movement of the radiation imaging unit 70 at the target position is stopped It is difficult to do. Generally, the moving speed of the radiation imaging unit 70 is reduced near the target position, and the radiation imaging unit 70 is positioned at the target position while finely adjusting the position of the radiation imaging unit 70.

본 발명에 따른 방사선 촬영장치는 사용자가 방사선 촬영부(70)를 목표 위치에 정확하게 위치시키기 위해 목표 위치 근처에서 방사선 촬영부(70)의 위치를 미세하게 조정할 필요 없이, 방사선 촬영부(70)를 목표 위치에서 자동적으로 정지시킬 수 있다.The radiographic apparatus according to the present invention can be configured such that the user does not need to finely adjust the position of the radiographic section 70 near the target position in order to accurately position the radiographic section 70 at the target position, It can be automatically stopped at the target position.

즉, 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 미리 설정된 특정 위치에서 미리 설정된 속도 이하이면 컨트롤러(41)는 방사선 촬영부(70)의 이동을 어시스트하고 있는 모터(110)의 구동을 정지시켜 방사선 촬영부(70)를 미리 설정된 특정 위치에서 정지시킨다. 즉, 별도의 브레이크를 사용하지 않고 모터(110)의 구동을 정지시킴으로써 방사선 촬영부(70)의 이동을 멈춘다. 이하 이런 기능이 구현된 모드를 virtual detent mode라 명명하고 구체적으로 설명한다.The controller 41 stops the driving of the motor 110 assisting the movement of the radiation imaging unit 70 and stops the operation of the radiation imaging unit 70. In other words, when the moving speed of the radiation imaging unit 70 is equal to or lower than a preset speed, And stops the unit 70 at a predetermined specific position. That is, the movement of the radiation imaging unit 70 is stopped by stopping the driving of the motor 110 without using a separate brake. Hereinafter, a mode in which such a function is implemented is referred to as a virtual detent mode and is specifically described.

virtual detent mode에서 방사선 촬영부(70)의 이동이 자동적으로 정지되는 위치는 사용자가 직접 지정하여 설정할 수 있고, 방사선 촬영부(70)가 빈번하게 위치하는 포지션으로 미리 설정되어 저장될 수도 있다. 이하 전술한 미리 설정된 위치를 정지위치라고 명명한다. 엔코더나 포텐쇼미터는 방사선 촬영부(70)의 위치를 실시간으로 감지하여 컨트롤러(41)로 전송하고, 컨트롤러(41)는 실시간으로 전송되는 방사선 촬영부(70)의 위치가 정지위치와 일치하는지 결정한다.In the virtual detent mode, the position at which the movement of the radiation imaging unit 70 is automatically stopped can be set by the user and can be set and stored in the position where the radiation imaging unit 70 is frequently placed. Hereinafter, the aforementioned preset position is referred to as a stop position. The encoder or the potentiometer senses the position of the radiographic imaging unit 70 in real time and transmits it to the controller 41. The controller 41 determines whether the position of the radiographic imaging unit 70 transmitted in real time matches the stop position .

그리고 방사선 촬영부(70)의 이동속도를 검출하는 속도센서는 방사선 촬영부(70)의 이동속도를 실시간으로 검출하여 컨트롤러(41)로 전송하고, 컨트롤러(41)는 실시간으로 전송되는 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 정지위치에서 미리 설정된 속도 이하인지 여부를 결정한다. 이하 상기 미리 설정된 속도를 제1기준속도라고 명명한다. 방사선 촬영부(70)의 속도가 충분히 느려야 사용자가 정지위치에서 방사선 촬영부(70)의 이동을 정지시키고자 한다고 볼 수 있으므로, 제1기준속도는 이런 관점에서 결정될 수 있다.The speed sensor for detecting the moving speed of the radiation imaging unit 70 detects the moving speed of the radiation imaging unit 70 in real time and transmits the detection result to the controller 41. The controller 41 detects the moving speed of the radiation imaging unit 70, It is determined whether the moving speed of the motor 70 is equal to or lower than a predetermined speed at the stop position. Hereinafter, the preset speed is referred to as a first reference speed. The first reference speed can be determined from this point of view since the speed of the radiographic section 70 is sufficiently slow so that the user can see that the user wants to stop the movement of the radiographic section 70 at the stop position.

컨트롤러(41)는 방사선 촬영부(70)의 위치가 정지위치와 일치하고, 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 제1기준속도 이하이면, 방사선 촬영부(70)의 이동을 어시스트하는 모터(110)의 구동을 정지시켜 방사선 촬영부(70)가 정지위치에서 이동을 멈출 수 있도록 한다.The controller 41 controls the motor 41 for assisting the movement of the radiographic section 70 when the position of the radiographic section 70 coincides with the stop position and the moving speed of the radiographic section 70 is equal to or lower than the first reference speed 110 to stop the movement of the radiation imaging unit 70 at the stop position.

다른 실시예에 따르면, 컨트롤러(41)는 엔코더나 포텐쇼미터로부터 전송되는 방사선 촬영부(70)의 실시간 위치가 정지위치를 포함하는 소정의 볼륨을 갖는 공간(이하 정지 공간이라 명명함)에 진입했는지 여부를 결정할 수도 있다. 그리고 방사선 촬영부(70)의 위치가 상기 정지공간에 진입하면, 컨트롤러(41)는 실시간으로 전송되는 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 제1기준속도 이하인지 결정하고, 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 제1기준속도 이하이면 방사선 촬영부(70)가 정지위치에서 정지할 수 있도록 방사선 촬영부(70)의 이동속도를 감소시킨다. 정지공간을 설정함으로써 방사선 촬영부(70)를 바로 정지시키는 것이 아니라 방사선 촬영부(70)의 이동속도를 감소시키면서 방사선 촬영부(70)를 정지시킬 수 있으므로 방사선 촬영부(70)가 보다 부드럽게 정지위치에서 정지할 수 있다.According to another embodiment, the controller 41 determines whether the real-time position of the radiographic section 70 transmitted from the encoder or the potentiometer has entered a space (hereinafter referred to as a still space) having a predetermined volume including a stop position . When the position of the radiation imaging unit 70 enters the stationary space, the controller 41 determines whether the moving speed of the radiation imaging unit 70 transmitted in real time is less than the first reference speed, Is lower than the first reference speed, the moving speed of the radiation imaging unit 70 is reduced so that the radiation imaging unit 70 can stop at the stop position. It is possible to stop the radiation imaging unit 70 while reducing the moving speed of the radiation imaging unit 70 so that the radiation imaging unit 70 can stop the operation more smoothly Position can be stopped.

전술한 virtual detent mode를 필요에 따라 on/off할 수 있는 버튼 같은 입력장치가 조작패널(80)이나 워크스테이션에 마련될 수 있다. 사용자는 상기 버튼을 조작하여virtual detent mode를 on시킨 후 미리 설정된 정지위치로 방사선 촬영부(70)를 이동시키고, 정지위치에서 방사선 촬영부(70)의 이동속도를 제1기준속도 이하로 조절하여 방사선 촬영부(70)가 정지위치에서 멈추도록 할 수 있다. 또는 방사선 촬영부(70)가 정지공간을 제1기준속도 이하로 진입하도록 하여 방사선 촬영부(70)가 정지위치까지 감속 후 정지위치에서 정지하도록 할 수 있다.An input device such as a button capable of turning on / off the virtual detent mode may be provided on the operation panel 80 or the workstation. The user operates the button to turn on the virtual detent mode and then moves the radiographic imaging unit 70 to the preset stop position and adjusts the moving speed of the radiographic imaging unit 70 to be lower than the first reference speed at the stop position The radiation imaging unit 70 can be stopped at the stop position. Or the radiation imaging unit 70 may cause the stationary space to go below the first reference speed so that the radiation imaging unit 70 stops at the stop position after deceleration to the stop position.

다른 실시예로, 컨트롤러(41)는 방사선 촬영부(70)가 가이드 레일의 끝 부분에 근접할 경우, 방사선 촬영부(70)의 이탈을 방지하기 위해 virtual detent mode의 온오프 여부에 상관없이, 방사선 촬영부(70)의 이동속도에 상관없이 동작 중인 모터(110)를 정지시켜 방사선 촬영부(70)의 이동을 정지시킬 수 있다.In other embodiments, the controller 41 may control the operation of the radiographic imaging unit 70, regardless of whether the virtual detent mode is on or off, to prevent the radiographic imaging unit 70 from departing when the radiographic imaging unit 70 approaches the end of the guide rail. The movement of the radiation imaging unit 70 can be stopped by stopping the motor 110 in operation regardless of the moving speed of the radiation imaging unit 70. [

virtual detent mode는 브레이크를 사용하여 방사선 촬영부(70)의 이동을 정지시키지 않고, 모터(110)의 구동을 정지시켜 방사선 촬영부(70)의 이동을 정지시키므로, 브레이크의 사용시 발생하는 소음이나 장비의 진동을 방지할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 나아가 브레이크 자체가 생략될 수도 있다.the virtual detent mode stops the movement of the radiation imaging unit 70 by stopping the driving of the motor 110 without stopping the movement of the radiation imaging unit 70 by using the brakes, It is possible to prevent vibration of the motor. Further, the brake itself may be omitted.

파워 어시스트 모드에서 사용자가 방사선 촬영부(70)를 이동시키면서 목표 위치에서 방사선 촬영부(70)의 이동을 정지시키고자 할 경우, 한 번에 목표 위치에서 방사선 촬영부(70)의 이동을 정확하게 정지시키는 어렵다. 전술한 virtual detent mode를 사용하지 않는 경우, 일반적으로는 목표 위치 근처에서 방사선 촬영부(70)의 이동속도를 줄이고, 방사선 촬영부(70)의 위치를 미세하게 조정하면서 방사선 촬영부(70)를 목표 위치에 위치시킨다.In the power assist mode, when the user wishes to stop the movement of the radiation imaging unit 70 at the target position while moving the radiation imaging unit 70, the movement of the radiation imaging unit 70 at the target position is stopped It is difficult to do. In general, when the virtual detent mode is not used, the moving speed of the radiation imaging unit 70 is reduced in the vicinity of the target position and the radiation imaging unit 70 is moved Position at the target position.

파워 어시스트 모드는 사용자가 작은 힘으로도 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 수 있도록 방사선 촬영부(70)의 이동감도 즉, 방사선 촬영부(70)를 이동시키기 위해 인가하는 힘에 대한 방사선 촬영부(70)의 이동속도의 ratio(velocity/force)가 크게 설정될 수 있다. 이동감도가 클수록 같은 이동속도로 방사선 촬영부(70)를 이동시키기 위해 필요한 힘의 크기는 작아진다. 파워 어시스트 모드에서는 기본적으로 작은 힘으로 방사선 촬영부(70)를 쉽게 이동시키기 위해 이동감도가 설정되므로, 방사선 촬영부(70)의 위치를 미세하게 조정하기 위해 사용자가 작은 힘을 가해도 방사선 촬영부(70)가 의도한 것보다 멀리 이동할 수 있다. 따라서, 방사선 촬영부(70)의 위치를 미세하게 조정하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.The power assist mode is a mode in which the radiation sensitivity of the radiation imaging unit 70, that is, the force applied by the user to move the radiation imaging unit 70, The ratio (velocity / force) of the moving speed of the moving member 70 can be set to be large. The larger the movement sensitivity, the smaller the magnitude of the force required to move the radiation imaging unit 70 at the same moving speed. In the power assist mode, since the movement sensitivity is set so as to easily move the radiation imaging unit 70 with a small force, even if a user applies a small force to adjust the position of the radiation imaging unit 70, Lt; RTI ID = 0.0 > 70 < / RTI > Therefore, it may be difficult to finely adjust the position of the radiation imaging unit 70. [

도 12에는 고정형 이동감도가 도시되어 있다. 이동감도가 증가할수록 사용자는 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 때 방사선 촬영부(70)가 가볍다고 느끼게 되고 반대로 이동감도가 감소할수록 사용자는 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 때 방사선 촬영부(70)가 무겁다고 느끼게 된다. 방사선 촬영부(70)의 위치를 미세하게 조정할 필요가 있을 때는 이동감도가 작은 것이 유리하다. 방사선 촬영부(70)의 위치를 미세하게 조정할 필요가 있을 때는 사용자가 의도한 방사선 촬영부(70)의 이동거리와 실제 방사선 촬영부(70)의 이동거리 사이에 큰 차이가 없어야 하기 때문이다. 그러나, 방사선 촬영부(70)를 일정 거리 이상 이동시킬 때는 이동감도가 큰 것이 유리하다. 이 경우에는 방사선 촬영부(70)를 이동시키는데 필요한 힘의 크기가 작은 것이 중요하기 때문이다.Figure 12 shows the fixed movement sensitivity. As the movement sensitivity increases, the user feels that the radiation imaging unit 70 is light when moving the radiation imaging unit 70, and conversely, when the user moves the radiation imaging unit 70, the radiation imaging unit 70 70) is heavy. When it is necessary to finely adjust the position of the radiation imaging unit 70, it is advantageous that the movement sensitivity is small. This is because when there is a need to finely adjust the position of the radiation imaging unit 70, there should be no large difference between the movement distance of the actual radiation imaging unit 70 and the movement distance of the radiation imaging unit 70 intended by the user. However, it is advantageous that the movement sensitivity is large when the radiographic section 70 is moved over a certain distance. In this case, it is important that the magnitude of the force required to move the radiation imaging unit 70 is small.

도 12에 도시된 것처럼 이동감도가 일정한 값을 갖도록 설정될 경우, 이동감도 값이 증가하면 같은 이동속도를 내기 위해 들어가는 힘이 적어지므로 방사선 촬영부(70)를 일정 거리 이상 이동시킬 때는 유리하다. 그러나 방사선 촬영부(70)의 위치를 미세하게 조정할 때는 방사선 촬영부(70)가 사용자가 의도한 거리보다 멀리 이동할 수 있으므로 불리하다. 반대로 이동감도 값이 감소하면 방사선 촬영부(70)의 위치를 미세하게 조정할 때에는 유리할 수 있으나 방사선 촬영부(70)를 일정 거리 이상 이동시킬 때는 불리할 것이다.When the movement sensitivity is set to have a constant value as shown in FIG. 12, when the movement sensitivity value is increased, the force for entering the same movement speed is small, so it is advantageous to move the radiation imaging unit 70 over a certain distance. However, when the position of the radiation imaging unit 70 is finely adjusted, it is disadvantageous that the radiation imaging unit 70 can move farther than the user intended. Conversely, if the movement sensitivity value is decreased, it may be advantageous to finely adjust the position of the radiation imaging unit 70, but it may be disadvantageous when the radiation imaging unit 70 is moved over a certain distance.

이에 개시된 실시예는 도 13에 도시된 것처럼 가변형 이동감도를 설정하여 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 때나 방사선 촬영부(70)의 위치를 미세하게 조정할 때에 모두 적합한 세팅을 제공한다.The embodiment disclosed herein provides a setting suitable for both setting the variable movement sensitivity as shown in Fig. 13 and moving the radiographic section 70 or finely adjusting the position of the radiographic section 70. [

즉 도 13에 도시된 것처럼, 방사선 촬영부(70)의 이동감도는 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 미리 설정된 제2기준속도, 예를 들면 200mm/s보다 큰 경우에는 일정한 값으로 고정되어 방사선 촬영부(70)의 이동에 유리한 세팅을 제공하고, 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 미리 설정된 제2기준속도 이하가 되면, 방사선 촬영부(70)의 속도가 감소할수록 감소하도록 설정되어 방사선 촬영부(70)의 미세조정에 유리한 세팅을 제공한다.13, the movement sensitivity of the radiation imaging unit 70 is fixed to a constant value when the movement speed of the radiation imaging unit 70 is greater than a preset second reference speed, for example, 200 mm / s A setting advantageous for the movement of the radiographic section 70 is provided and when the moving speed of the radiographic section 70 becomes equal to or lower than a preset second reference speed, it is set to decrease as the speed of the radiographic section 70 decreases Thereby providing a setting favorable for fine adjustment of the radiation imaging unit 70. [

방사선 촬영부(70)의 이동속도가 제2기준속도 이하가 되면, 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 감소할수록 방사선 촬영부(70)의 이동감도도 감소하게 되어, 사용자는 방사선 촬영부(70)의 이동을 의도한 만큼 컨트롤 할 수 있다. 예를 들어, 미세조정 중에서도, 느린 속도로 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 필요가 있을 때(a)의 이동감도가 조금 더 빠른 속도로 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 필요가 있을 때(b)의 이동감도보다 더 작기 때문에, 방사선 촬영부(70)의 이동감도 값이 작은 값을 갖더라도 그 값으로 고정되어 있을 때보다 사용자는 보다 정밀하게 방사선 촬영부(70)의 위치를 조정할 수 있다.When the moving speed of the radiographic section 70 is lower than the second reference speed, the moving sensitivity of the radiographic section 70 also decreases as the moving speed of the radiographic section 70 decreases, 70 can be controlled as intended. For example, when it is necessary to move the radiographic section 70 at a slow speed even in the fine adjustment, when it is necessary to move the radiographic section 70 at a slightly higher speed (a) the user can adjust the position of the radiation imaging unit 70 more accurately than when the moving sensitivity value of the radiation imaging unit 70 has a small value but is fixed to the value have.

방사선 촬영부(70)의 속도가 충분히 느려야 사용자가 방사선 촬영부(70)의 위치를 미세하게 조정하고자 한다고 볼 수 있으므로, 제2기준속도는 이런 관점에서 결정될 수 있다.The second reference speed can be determined in this respect since the speed of the radiographic section 70 is sufficiently slow to allow the user to see that the radiographic section 70 is to be finely adjusted.

도 13에 도시된 것과 같은 가변형 이동감도는 미리 설정되어 컨트롤러(41)에 저장될 수 있다. 사용자는 도 12에 도시된 고정형 이동감도를 선택하여 장비를 세팅할 수도 있고, 도 13에 도시된 가변형 이동감도를 선택하여 장비를 세팅할 수도 있다. The variable movement sensitivity as shown in Fig. 13 can be set in advance and stored in the controller 41. Fig. The user may set the equipment by selecting the fixed moving sensitivity shown in FIG. 12, or may set the equipment by selecting the variable moving sensitivity shown in FIG.

전술한 가변형 이동감도의 세팅을 필요에 따라 on/off할 수 있는 버튼 같은 입력장치가 조작패널(80)이나 워크스테이션에 마련될 수 있고, 사용자는 상기 버튼을 조작하여 필요에 따라 가변형 이동감도를 세팅시킬 수 있다.An input device such as a button that can turn on / off the setting of the variable movement sensitivity as described above can be provided on the operation panel 80 or the work station, and the user can operate the button to change the variable movement sensitivity Can be set.

가변형 이동감도가 세팅된 상태에서, 속도센서는 방사선 촬영부(70)의 이동속도를 실시간으로 검출하여 컨트롤러(41)로 전송하고, 컨트롤러(41)는 실시간으로 전송되는 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 제2기준속도 이하이면, 도 13에 도시된 것처럼 방사선 촬영부(70)의 속도변화에 따라 이동감도를 조절한다.The speed sensor detects the moving speed of the radiation imaging unit 70 in real time and transmits the detection result to the controller 41. The controller 41 detects the moving speed of the radiation imaging unit 70 When the moving speed is lower than the second reference speed, the moving sensitivity is adjusted according to the speed change of the radiographic part 70 as shown in FIG.

컨트롤러(41)는 모터(110)의 어시스트에 의해 방사선 촬영부(70)가 이동하면, 방사선 촬영부(70)의 이동을 알리는 신호음을 사운드 출력부(42)를 통해 출력하여, 방사선 촬영부(70)의 이동이 모터(110)의 어시스트에 의해 이루어지고 있음을 사용자가 알 수 있도록 한다.The controller 41 outputs a signal indicating the movement of the radiation imaging unit 70 through the sound output unit 42 when the radiation imaging unit 70 is moved by the assist of the motor 110, 70) is made by the assist of the motor 110. [0050] FIG.

방사선 촬영부(70)의 이동과 관련하여 저장되는 신호음은 방사선 촬영부(70)의 이동 방법에 따라 다르게 설정되어 저장될 수 있다. 예를 들면, 자동 이동모드에 따른 이동 시 출력되는 신호음과 수동 이동모드에 따른 이동 시 출력되는 신호음은 서로 다른 신호음으로 저장될 수 있다. 따라서, 사용자는 출력되는 신호음을 통해 현재 이동모드가 무엇인지 알 수 있다.The signal sounds stored in association with the movement of the radiation imaging unit 70 may be set and stored differently according to the movement method of the radiation imaging unit 70. [ For example, a signal sound output when moving according to the automatic movement mode and a signal sound output when moving according to the manual movement mode may be stored as different signal sounds. Accordingly, the user can know what the current mode of movement is through the output sound signal.

사운드 출력부(42)를 통해 출력되는 사운드는 방사선 촬영부(70)의 이동뿐만 아니라 방사선 촬영장치의 다양한 동작과 관련하여 미리 저장될 수 있다. 예를 들면, 방사선 촬영장치의 방사선 촬영이 수행될 때 카메라 셔터음이 출력될 수 있도록, 다양한 종류의 카메라 셔터음이 미리 저장될 수 있고, 실제로 방사선 촬영이 이루어질 때 사운드 출력부(42)를 통해 미리 저장된 카메라 셔터음이 출력될 수 있다.　　The sound output through the sound output section 42 can be stored in advance in association with various operations of the radiographic apparatus as well as the movement of the radiographic section 70. For example, various kinds of camera shutter tones can be stored in advance so that a camera shutter sound can be output when the radiation imaging of the radiation imaging apparatus is performed, and when the radiation imaging is actually performed, A previously stored camera shutter sound can be output.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.FIG. 14 is a flowchart illustrating a control method of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 컨트롤러(41)는 방사선 촬영장치에 작용하는 외란을 산출하고(700), 산출된 외란을 힘으로 변환한다(710).Referring to FIG. 14, the controller 41 calculates a disturbance acting on the radiographic apparatus (700), and converts the calculated disturbance into a force (710).

도 6a 및 도 6b에 도시된 것처럼, 개시된 실시예에 따른 방사선 촬영장치는 촬영부에 가해지는 외력을 측정하기 위한 센서를 포함하지 않는다. 컨트롤러(41)는 방사선 촬영장치에 가해지는 외란을 산출하고, 이렇게 산출된 외란을 촬영부에 가해지는 외력으로 변환하여 간접적으로 외력을 측정한다. As shown in Figs. 6A and 6B, the radiographic apparatus according to the disclosed embodiment does not include a sensor for measuring the external force applied to the photographing unit. The controller 41 calculates a disturbance applied to the radiographic apparatus, converts the disturbance thus calculated into an external force applied to the photographing unit, and indirectly measures the external force.

촬영부에 가해지는 외력 또한 외란에 포함되는 것으로 볼 수 있다는 점에 착안하여, 컨트롤러(41)가 외란을 산출하고 이렇게 산출된 외란을 촬영부에 가해지는 외력으로 변환하여 간접적으로 외력을 측정하는 것이다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 것처럼, 컨트롤러(41)는 외란을 산출할 수 있는 외란관측기(42)(Disturbance Observer, DOB)를 포함한다. 외란관측기(42)는 소프트웨어 형태로 컨트롤러(41)에 탑재될 수 있고, 별도의 하드웨어로 컨트롤러(41)에 설치될 수도 있다.The controller 41 calculates the disturbance and converts the disturbance thus calculated into an external force applied to the photographing unit to indirectly measure the external force . As shown in Figs. 7A and 7B, the controller 41 includes a Disturbance Observer (DOB) 42 capable of calculating a disturbance. The disturbance observer 42 may be installed in the controller 41 in a software form or may be installed in the controller 41 in a separate hardware.

도 8에는 외란관측기(42)의 구체적인 구성이 도시되어 있다. 외란관측기(42)는 모터(110)를 모델링한 전달함수나, 모터(110), 모터(110)에 연결된 링크 및 구동 조인트를 하나의 시스템으로 하여 모델링한 전달함수(P(s))의 역함수(P(s)^-1)를 이용하여 방사선 촬영장치에 작용하는 외란(w)을 산출한다. 8 shows a specific configuration of the disturbance observer 42. As shown in Fig. The disturbance observer 42 calculates the inverse function of the transfer function modeled by the motor 110 and the transfer function P (s) modeled by using the motor 110, the link connected to the motor 110 and the drive joint as one system (W) acting on the radiographic apparatus is calculated by using the difference P (s) ^-1 .

모터(110) 또는 모터(110)를 포함하는 시스템의 역모델의 전달함수는 분모의 차수보다 분자의 차수가 더 크기 때문에 실현 불가능(unrealizable)하다. 따라서 외란관측기(42)는 모터(110) 또는 모터(110)를 포함하는 시스템의 역모델을 실현시키기 위해 Q필터(Q(s))를 이용한다. Q필터는 저역 통과 필터(Low Pass Filter)로 구현되는데, 이러한 Q필터를 사용함으로써 모터(110) 또는 모터(110)를 포함하는 시스템의 역모델을 실현 가능한 시스템으로 만들 수 있다. 그리고, 저역 통과 필터인 Q필터는 자연히 고주파 성분인 측정 잡음을 차단하고 저주파 성분인 외란은 통과시킨다. 따라서 외란관측기(42)는 Q필터를 통과한 외란을 산출하여 보상할 수 있는 구조를 갖게 된다. The transfer function of the inverse model of the system including the motor 110 or the motor 110 is unrealizable because the order of the molecules is larger than the order of the denominator. The disturbance observer 42 uses the Q filter Q (s) to realize the inverse model of the system including the motor 110 or the motor 110. [ The Q filter is implemented as a low pass filter. By using such a Q filter, an inverse model of the system including the motor 110 or the motor 110 can be realized as a system capable of realizing the inverse model. The Q filter, which is a low-pass filter, naturally blocks the measurement noise, which is a high-frequency component, and passes the disturbance, which is a low-frequency component. Therefore, the disturbance observer 42 has a structure capable of compensating for the disturbance that has passed through the Q filter.

외란관측기(42)가 산출한 외란(

)은 전술한 것처럼 하기의 수학식3으로 표현될 수 있다.The disturbance calculated by the disturbance observer 42

Can be expressed by the following equation (3) as described above.

<수학식 3>&Quot; (3) "

수학식 3에서 y는 모터(110)로부터 출력되는 피드백 신호이고, P(s)^- ¹는 모터(110) 또는 모터(110)를 포함하는 시스템의 역모델의 전달함수이고, Q(s)는 Q필터의 전달함수이고, u는 PID컨트롤러(44)로부터 출력되는 제어신호이다. In Equation 3 y is the feedback signal output from the motor (110), P (s) - 1 is the transfer function of the inverse model of the system including the motor 110 or motor 110, Q (s) is Q filter, and u is a control signal output from the PID controller 44. [

모터(110)로 입력되는 제어신호는 외란의 영향을 포함하기 때문에(v=u+w) 모터(110)로부터 출력되는 피드백 신호는 외란의 영향을 포함한다(y=P(s)u+P(s)w). 역모델을 통과한 외란이 포함된 피드백 신호(yP(s)^-1)에서 제어신호가 감산되고(yP(s)^-1-u), 제어신호가 감산된 신호가Q필터를 통과하면 외란이 산출된다(yP(s)^-1Q(s)-uQ(s)).Since the control signal input to the motor 110 includes the influence of the disturbance (v = u + w), the feedback signal output from the motor 110 includes the influence of the disturbance (y = P (s) u + P (s) w). The control signal is subtracted from the feedback signal yP (s) ^-1 including the disturbance having passed through the inverse model (yP (s) ^-1 -u), and when the signal obtained by subtracting the control signal passes through the Q filter, (YP (s) ^{- 1} Q (s) - uQ (s)).

이렇게 산출된 외란에는 사용자가 촬영부를 이동시키기 위해 촬영부에 가한 힘이 포함된다. 컨트롤러(41)는 스케일 팩터(scale factor)를 적용하여 산출된 외란의 단위를 힘이나 토크 단위에 일치시킴으로써, 산출된 외란을 힘 또는 토크로 변환한다. The disturbance thus calculated includes the force applied by the user to the photographing section to move the photographing section. The controller 41 converts the calculated disturbance into force or torque by matching a unit of disturbance calculated by applying a scale factor to a force or a torque unit.

컨트롤러(41)는 어드미턴스 모델(43)을 이용하여 변환된 힘으로부터 모터(110)의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 산출하고(720), 산출된 제어신호에 따라 모터(110)를 동작시킨다(730).The controller 41 calculates a control signal for controlling the driving of the motor 110 from the converted force using the admittance model 43 and operates the motor 110 according to the calculated control signal 730).

도 7a 및 도 7b에 도시된 것처럼, 컨트롤러(41)는 변환된 힘 또는 토크를 입력으로 하는 어드미턴스 모델(43)을 이용하여 모터(110)를 제어하기 위한 입력신호를 생성하여 PID컨트롤러(44)로 전송한다. 어드미턴스 모델(43)의 전달함수(Y)는 전술한 것처럼 하기의 수학식 4로 표현될 수 있다.7A and 7B, the controller 41 generates an input signal for controlling the motor 110 by using the admittance model 43 that receives the converted force or torque as an input, and outputs the input signal to the PID controller 44, Lt; / RTI > The transfer function Y of the admittance model 43 can be expressed by the following equation (4) as described above.

<수학식4>&Quot; (4) "

).

컨트롤러(41)는 어드미턴스 모델(43)을 통해 산출한 입력신호와 모터(110)로부터 출력되는 피드백 신호로부터 오차신호(e)를 산출하고, 산출된 오차신호(e)를 입력으로 하는 PID컨트롤러(44)를 이용하여 모터(110)를 제어하기 위한 제어신호를 산출한다. 제어신호를 산출하기 위해 PID컨트롤러(44)가 이용될 수 있으나, 비례제어, 적분제어 및 미분제어 중 적어도 두 개가 조합되어 이용될 수도 있다.The controller 41 calculates the error signal e from the input signal calculated through the admittance model 43 and the feedback signal output from the motor 110 and outputs the error signal e to the PID controller 44 to calculate the control signal for controlling the motor 110. The PID controller 44 may be used to calculate the control signal, but at least two of proportional control, integral control, and differential control may be used in combination.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 virtual detent mode를 나타낸 순서도이다.15 is a flowchart illustrating a virtual detent mode of a radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 컨트롤러(41)는 virtual detent mode인지 여부를 결정한다(800). Referring to FIG. 15, the controller 41 determines whether it is a virtual detent mode (800).

조작패널(80)이나 워크스테이션에 마련되어 virtual detent mode를 필요에 따라 on/off할 수 있는 버튼 같은 입력장치가 조작되어 virtual detent mode가 on되었는지 여부를 결정한다.An input device such as a button, which is provided on the operation panel 80 or the work station, and which can turn on / off the virtual detent mode as needed, is operated to determine whether the virtual detent mode is turned on.

virtual detent mode가 on상태이고, 방사선 촬영부(70)가 이동하면(810), 컨트롤러(41)는 방사선 촬영부(70)가 정지위치에 접근하는지를 결정한다(820). 방사선 촬영부(70)가 정지위치에 접근하면, 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 제1기준속도 이하인지 여부를 결정한다(830). 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 제1기준속도 이하이면 모터(110)의 동작을 정지시켜(840) 정지위치에서 방사선 촬영부(70)의 이동을 정지시킨다(850).When the virtual detent mode is on and the radiographic section 70 moves (810), the controller 41 determines whether the radiographic section 70 approaches the stop position (820). When the radiographic section 70 approaches the stop position, it is determined whether the moving speed of the radiographic section 70 is equal to or lower than the first reference speed (830). If the moving speed of the radiation imaging unit 70 is less than the first reference speed, the operation of the motor 110 is stopped (840) and the movement of the radiation imaging unit 70 is stopped at the stopping position (850).

virtual detent mode에서 방사선 촬영부(70)의 이동이 자동적으로 정지되는 정지위치는 사용자가 직접 지정하여 설정할 수 있고, 방사선 촬영부(70)가 빈번하게 위치하는 포지션으로 미리 설정되어 저장될 수도 있다. 엔코더나 포텐쇼미터는 방사선 촬영부(70)의 위치를 실시간으로 감지하여 컨트롤러(41)로 전송하고, 컨트롤러(41)는 실시간으로 전송되는 방사선 촬영부(70)의 위치가 정지위치와 일치하는지 결정한다.In the virtual detent mode, the stop position at which the movement of the radiation imaging unit 70 is automatically stopped can be set by the user and can be set and stored in the position where the radiation imaging unit 70 is frequently placed. The encoder or the potentiometer senses the position of the radiographic imaging unit 70 in real time and transmits it to the controller 41. The controller 41 determines whether the position of the radiographic imaging unit 70 transmitted in real time matches the stop position .

그리고 방사선 촬영부(70)의 이동속도를 검출하는 속도센서는 방사선 촬영부(70)의 이동속도를 실시간으로 검출하여 컨트롤러(41)로 전송하고, 컨트롤러(41)는 실시간으로 전송되는 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 정지위치에서 미리 설정된 제1기준속도 이하인지 여부를 결정한다. 컨트롤러(41)는 방사선 촬영부(70)의 위치가 정지위치와 일치하고, 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 제1기준속도 이하이면, 방사선 촬영부(70)의 이동을 어시스트하는 모터(110)의 구동을 정지시켜 방사선 촬영부(70)가 정지위치에서 이동을 멈출 수 있도록 한다.The speed sensor for detecting the moving speed of the radiation imaging unit 70 detects the moving speed of the radiation imaging unit 70 in real time and transmits the detection result to the controller 41. The controller 41 detects the moving speed of the radiation imaging unit 70, It is determined whether or not the moving speed of the motor 70 is equal to or lower than a first reference speed set in advance at the stop position. The controller 41 controls the motor 41 for assisting the movement of the radiographic section 70 when the position of the radiographic section 70 coincides with the stop position and the moving speed of the radiographic section 70 is equal to or lower than the first reference speed 110 to stop the movement of the radiation imaging unit 70 at the stop position.

또는, 컨트롤러(41)는 엔코더나 포텐쇼미터로부터 전송되는 방사선 촬영부(70)의 실시간 위치가 정지위치를 포함하는 소정의 볼륨을 갖는 정지공간에 진입했는지 여부를 결정할 수도 있다. 그리고 방사선 촬영부(70)의 위치가 상기 정지공간에 진입하면, 컨트롤러(41)는 실시간으로 전송되는 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 제1기준속도 이하인지 결정하고, 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 제1기준속도 이하이면 방사선 촬영부(70)가 정지위치에서 정지할 수 있도록 방사선 촬영부(70)의 이동속도를 감소시킨다. 정지공간을 설정함으로써 방사선 촬영부(70)를 바로 정지시키는 것이 아니라 방사선 촬영부(70)의 이동속도를 감소시키면서 방사선 촬영부(70)를 정지시킬 수 있으므로 방사선 촬영부(70)가 보다 부드럽게 정지위치에서 정지할 수 있다.Alternatively, the controller 41 may determine whether the real-time position of the radiographic section 70 transmitted from the encoder or the potentiometer has entered a static space having a predetermined volume including the stop position. When the position of the radiation imaging unit 70 enters the stationary space, the controller 41 determines whether the moving speed of the radiation imaging unit 70 transmitted in real time is less than the first reference speed, Is lower than the first reference speed, the moving speed of the radiation imaging unit 70 is reduced so that the radiation imaging unit 70 can stop at the stop position. It is possible to stop the radiation imaging unit 70 while reducing the moving speed of the radiation imaging unit 70 so that the radiation imaging unit 70 can stop the operation more smoothly Position can be stopped.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영장치의 미세조정모드를 나타낸 순서도이다.16 is a flowchart showing a fine adjustment mode of the radiographic apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 컨트롤러(41)는 미세조정모드인지 여부를 결정한다(860).Referring to FIG. 16, the controller 41 determines whether it is in the fine adjustment mode (860).

조작패널(80)이나 워크스테이션에 마련되어 가변형 이동감도의 세팅을 필요에 따라 on/off할 수 있는 버튼 같은 입력장치가 조작되어, 가변형 이동감도가 세팅된 미세조정모드가 on되었는지 여부를 결정한다.An input device such as a button provided on the operation panel 80 or the work station and capable of turning on / off the setting of the variable movement sensitivity is operated to determine whether the fine adjustment mode in which the variable movement sensitivity is set is on.

미세조정모드가 on상태이면, 컨트롤러(41)는 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 제2기준속도 이하인지 여부를 결정하고(870), 제2기준속도 이하이면, 가변 이동감도를 적용한다(880).If the fine adjustment mode is on, the controller 41 determines whether the moving speed of the radiographic section 70 is less than or equal to the second reference speed (step 870). If the fine adjustment mode is below the second reference speed, (880).

도 13에 도시된 것처럼, 방사선 촬영부(70)의 이동감도는 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 미리 설정된 제2기준속도보다 큰 경우에는 일정한 값으로 고정되어 방사선 촬영부(70)의 이동에 유리한 세팅을 제공하고, 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 미리 설정된 제2기준속도 이하가 되면, 방사선 촬영부(70)의 속도가 감소할수록 감소하도록 설정되어 방사선 촬영부(70)의 미세조정에 유리한 세팅을 제공한다.13, the movement sensitivity of the radiation imaging unit 70 is fixed to a predetermined value when the movement speed of the radiation imaging unit 70 is greater than a second reference speed set in advance, And when the moving speed of the radiation imaging unit 70 becomes equal to or lower than the second reference speed set in advance, it is set so as to decrease as the speed of the radiation imaging unit 70 decreases, Provides settings that are advantageous for adjustment.

방사선 촬영부(70)의 이동속도가 제2기준속도 이하가 되면, 방사선 촬영부(70)의 이동속도가 감소할수록 방사선 촬영부(70)의 이동감도도 감소하게 되어, 사용자는 방사선 촬영부(70)의 이동을 의도한 만큼 컨트롤 할 수 있다. 예를 들어, 미세조정 중에서도, 느린 속도로 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 필요가 있을 때(a)의 이동감도가 보다 조금 더 빠른 속도로 방사선 촬영부(70)를 이동시킬 필요가 있을 때(b)의 이동감도보다 더 작기 때문에, 방사선 촬영부(70)의 이동감도 값이 작은 값을 갖더라도 그 값으로 고정되어 있을 때보다 사용자는 보다 정밀하게 방사선 촬영부(70)의 위치를 조정할 수 있다.When the moving speed of the radiographic section 70 is lower than the second reference speed, the moving sensitivity of the radiographic section 70 also decreases as the moving speed of the radiographic section 70 decreases, 70 can be controlled as intended. For example, in the fine adjustment, when it is necessary to move the radiographic section 70 at a slow speed, when it is necessary to move the radiographic section 70 at a speed slightly higher than the moving sensitivity of (a) (b), the user can adjust the position of the radiation imaging unit 70 more accurately than when the moving sensitivity value of the radiation imaging unit 70 has a small value but is fixed to the value .

10 : 촬영스탠드
11 : 디텍터
20 : 촬영테이블
30 : 가이드레일
40 : 이동캐리지
41 : 컨트롤러
50 : 포스트프레임
60 : 회전조인트
70 : 방사선 촬영부　　
80 : 조작패널
110 : 모터10: Shooting stand
11: Detector
20: shooting table
30: Guide rail
40: carriage carriage
41:
50: post frame
60: Rotary joint
70: Radiographic section
80: Operation panel
110: motor

Claims

방사선 촬영부;
상기 방사선 촬영부를 이동시키는 모터;
상기 방사선 촬영부에 작용하는 외란(disturbance)을 산출하고, 상기 외란에 기초하여 상기 모터를 구동시키는 컨트롤러;를 포함하는 방사선 촬영장치.A radiographic section;
A motor for moving the radiographic part;
And a controller for calculating a disturbance acting on the radiographic imaging unit and driving the motor based on the disturbance.

제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 모터로부터 출력되는 피드백신호와 상기 모터를 구동시키기 위한 제어신호를 이용하여 상기 외란을 산출하는 방사선 촬영장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller calculates the disturbance by using a feedback signal outputted from the motor and a control signal for driving the motor.

제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 모터로부터 출력되는 피드백신호에서 상기 모터를 구동시키기 위한 제어신호를 감산하여 상기 외란을 산출하는 방사선 촬영장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller calculates a disturbance by subtracting a control signal for driving the motor from a feedback signal output from the motor.

제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 외란으로부터 상기 방사선 촬영부에 인가되는 외력을 산출하는 방사선 촬영장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller calculates an external force applied to the radiation imaging unit from the disturbance.

제4항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 외력의 크기와 방향에 기초하여 상기 모터를 구동시키는 방사선 촬영장치.5. The method of claim 4,
And the controller drives the motor based on the magnitude and direction of the external force.

제4항에 있어서,
상기 모터는 상기 외력의 크기에 대응하는 구동력으로 상기 외력의 방향에 대응하는 방향을 따라 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 방사선 촬영장치.5. The method of claim 4,
Wherein the motor moves the radiographic part along a direction corresponding to a direction of the external force with a driving force corresponding to the magnitude of the external force.

제4항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 외력의 크기와 방향에 기초하여 상기 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어하는 방사선 촬영장치.5. The method of claim 4,
Wherein the controller controls the position, velocity, current, acceleration or angular velocity of the motor based on the magnitude and direction of the external force.

제4항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 외력에 기초하여 상기 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어하기 위한 입력신호를 생성하는 방사선 촬영장치.5. The method of claim 4,
Wherein the controller generates an input signal for controlling the position, velocity, current, acceleration or angular velocity of the motor based on the external force.

제8항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 입력신호와 상기 모터로부터 출력되는 피드백신호로부터 산출된 오차신호를 입력 받고, 비례제어, 적분제어 및 미분제어 중 적어도 하나를 이용하여 상기 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 상기 모터로 전송하는 방사선 촬영장치.9. The method of claim 8,
The controller receives the input signal and the error signal calculated from the feedback signal output from the motor, and calculates the position, speed, current, acceleration or angular velocity of the motor using at least one of proportional control, integral control and differential control And transmits the generated control signal to the motor.

제8항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 입력신호로부터 방사선 촬영장치의 공진 주파수 대역의 신호를 제거하여 상기 모터로 전송하는 방사선 촬영장치.9. The method of claim 8,
Wherein the controller removes a signal of a resonance frequency band of the radiographic apparatus from the input signal and transmits the signal to the motor.

제9항에 있어서,
상기 비례제어, 적분제어 및 미분제어 중 적어도 하나의 게인은 미리 정해진 값보다 낮은 값을 갖도록 미리 설정되는 방사선 촬영장치.10. The method of claim 9,
Wherein the gain of at least one of the proportional control, the integral control, and the differential control is preset to have a value lower than a predetermined value.

방사선 촬영부에 작용하는 외란(disturbance)을 산출하고;
상기 외란으로부터 상기 방사선 촬영부에 인가된 외력을 산출하고;
상기 외력에 기초하여 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 것;을 포함하는 방사선 촬영장치의 제어방법.Calculating a disturbance acting on the radiographic part;
Calculating an external force applied to the radiation imaging unit from the disturbance;
And moving the radiographic imaging unit based on the external force.

제12항에 있어서,
상기 외란을 산출하는 것은,
상기 방사선 촬영부를 이동시키는 모터로부터 출력되는 피드백신호와 상기 모터를 구동시키기 위한 제어신호를 이용하여 상기 외란을 산출하는 것;을 포함하는 방사선 촬영장치의 제어방법.13. The method of claim 12,
To calculate the disturbance,
And calculating the disturbance using a feedback signal outputted from a motor for moving the radiographic imaging unit and a control signal for driving the motor.

제12항에 있어서,
상기 외란을 산출하는 것은,
상기 방사선 촬영부를 이동시키는 모터로부터 출력되는 피드백신호에서 상기 모터를 구동시키기 위한 제어신호를 감산하여 상기 외란을 산출하는 것;을 포함하는 방사선 촬영장치의 제어방법.13. The method of claim 12,
To calculate the disturbance,
And calculating the disturbance by subtracting a control signal for driving the motor from a feedback signal output from the motor for moving the radiographic imaging unit.

제12항에 있어서,
상기 방사선 촬영부를 이동시키는 것은,
상기 외력의 크기와 방향에 기초하여, 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어하는 것;을 포함하는 방사선 촬영장치의 제어방법.13. The method of claim 12,
To move the radiographic imaging unit,
And controlling the position, speed, current, acceleration or angular velocity of the motor for moving the radiographic imaging unit based on the magnitude and direction of the external force.

제12항에 있어서,
상기 방사선 촬영부를 이동시키는 것은,
상기 외력의 크기와 방향에 기초하여 상기 방사선 촬영부를 이동시키는 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어하기 위한 입력신호를 생성하고;
상기 입력신호에서 상기 모터로부터 출력되는 피드백 신호를 감산하여 오차신호를 산출하고;
비례제어, 적분제어 및 미분제어 중 적어도 하나를 이용하여 상기 오차신호에 기초하여 상기 모터의 위치, 속도, 전류, 가속도 또는 각속도를 제어하는 것;을 포함하는 방사선 촬영장치의 제어방법.13. The method of claim 12,
To move the radiographic imaging unit,
Generating an input signal for controlling a position, a velocity, a current, an acceleration or an angular velocity of the motor for moving the radiographic section based on the magnitude and direction of the external force;
Calculating an error signal by subtracting a feedback signal output from the motor from the input signal;
Controlling the position, velocity, current, acceleration, or angular velocity of the motor based on the error signal using at least one of proportional control, integral control, and differential control.

제16항에 있어서,
상기 입력신호로부터 상기 방사선 촬영장치의 공진 주파수 대역의 신호를 제거하는 것;을 더 포함하는 방사선 촬영장치의 제어방법.17. The method of claim 16,
And removing a signal in a resonance frequency band of the radiographic apparatus from the input signal.

제16항에 있어서,
상기 비례제어, 적분제어 및 미분제어 중 적어도 하나의 게인은 미리 정해진 값보다 낮은 값을 갖도록 미리 설정되는 방사선 촬영장치의 제어방법.17. The method of claim 16,
Wherein the gain of at least one of the proportional control, the integral control, and the differential control is preset to have a value lower than a predetermined value.

방사선 촬영부;
상기 방사선 촬영부를 이동시키는 모터;
파워 어시스트 모드와 자동이동모드를 제공하도록 마련되고, 파워 어시스트 모드에서는 상기 방사선 촬영부에 작용하는 외란(disturbance)을 산출하고 상기 외란에 기초하여 상기 모터를 구동시키고, 자동이동모드에서는 사용자에 의해 상기 방사선 촬영부의 이동위치가 입력되면 상기 입력된 이동위치로 상기 방사선 촬영부를 이동시키도록 마련되는 컨트롤러;를 포함하는 방사선 촬영장치.A radiographic section;
A motor for moving the radiographic part;
A power assistance mode and an automatic movement mode, wherein in a power assist mode, a disturbance acting on the radiographic part is calculated, the motor is driven based on the disturbance, and in the automatic movement mode, And a controller configured to move the radiation imaging unit to the input movement position when a movement position of the radiation imaging unit is inputted.

제19항에 있어서,
사용자의 입력에 대응하여 파워 어시스트 모드와 자동이동모드 간의 전환이 이루어질 수 있도록 마련된 모드 전환부;를 더 포함하는 방사선 촬영장치.20. The method of claim 19,
And a mode switching unit arranged to switch between a power assist mode and an automatic movement mode in response to a user's input.