基于Unity与单片机的DR可交互仿真教学工作站的设计与应用

发布时间：2022-01-12 23:08

　　目前医学影像设备相关课程见习时存在资源短缺,难以操作等缺陷,而仿真教学设备体积庞大、造价昂贵、仿真度低。为解决上述问题,设计一套DR可交互仿真教学工作站,将DR转化为计算机Unity软件中的三维模型,并通过串口通信实现单片机对三维模型的操作控制;同时利用VB6. 0与Access2012制作DR设备操作界面系统。工作站软硬件结合的设计,能够实现从DR设备原理知识、基础控制、摆位训练到DR设备操作界面系统的教学、训练以及考核。通过将实验课的多个考察项目整合统一,工作站实现了一站化、小型化、网络化,功能完善、易于普及,通过长时间的教学使用验证与对比分析,结果显示工作站效果显著,对实验教学具有重要意义。 

【文章来源】：实验室研究与探索. 2019,38(08)北大核心

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【部分图文】：

总体结构图

第38卷电源电平转换芯片，使用+5V单电源供电。串口通信模块能够满足ＲS-232串口电压，使得单片机与上位机可以正常通信［7］。单片机控制模块对数据进行分析处理后，通过串口通信模块实现与上位机演示模型通信，串口通信模块电路如图3所示。图3串口通信模块3工作站软件设计3．1上位机设备演示模型本仿真教学工作站的设计参数3临床一线标准的DＲ实体，利用3D-max软件制作三维模型，如图4所示。将三维模型按照功能结构进行模块化分割后转换为FBX格式导入至Unity软件中。在Unity环境中［8］，通过编写Scripts代码驱动3D模型显示DＲ的基本运动工作流程，主要包括机架运动、机头旋转、旋转阳极启动、灯丝预热、曝光［9］以及人体摆位、照射野开关、大小及角度调节［10-11］等功能。图4上位机DＲ设备演示模型其中，Head脚本通过射线检测机头距离扫描床、人体模型的距离和区域，从而控制照射野的开关与缩放以及辐射头的运动。同时，通过动作函数实现DＲ各轴的平移、旋转运动、灯丝预热、曝光等动作。部分代码如下:publicvoidSetHengZhouXPos(floatValue){HengZhou．position=newVector3(Value，HengZhou．position．y，HengZhou．position．z);}//横轴左右移动publicvoidSetHeadＲotation(floatValue){Head．eulerAngles=newVector3(Head．eulerAngles．x，Head．eulerAngles．y，Value);ＲotationYText．text=Value．ToString("f0");}//机头旋转publicvoidOpenCircle(){GameObjec

【参考文献】：
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本文编号：3585620