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助力抗疫-Trinamic推出開源呼吸機項目

作者: 時間:2020-05-18 來源:EEPW 收藏

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202005/413214.htm

為什么要建造一個?

COVID-19的全球爆發(fā)將世界各地的醫(yī)療保健系統(tǒng)推向了極限,醫(yī)療公司正在努力生產(chǎn)急需的醫(yī)療設(shè)備。除了支持各種項目之外,我們還希望通過其他方式來啟發(fā)工程師和醫(yī)療公司設(shè)計醫(yī)療呼吸機。因此,我們也開始了自己的項目,名為TOSV- 呼吸機。

概念

風(fēng)機的方法是使用CPAP風(fēng)機。原因有兩個:首先,我們在低電感電動機方面擁有豐富的經(jīng)驗,其次,它們?nèi)钥蓮V泛使用。通常用于CPAP設(shè)備中以獲得連續(xù)的流量,您可以使它們過載一些,從而獲得醫(yī)療呼吸機所需的性能。

初始設(shè)置是通過使用開源評估板以及專門為TOSV項目設(shè)計的開源軟件創(chuàng)建的。為了控制流量,壓力感測中繼回控制器以獲取呼吸壓力。還支持壓差傳感,以便進行患者側(cè)流量傳感。這樣,設(shè)計基本上可以完成基于鼓風(fēng)機的醫(yī)療呼吸機所需的一切。

 

概念驗證

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                            1TRINAMIC開源呼吸機項目設(shè)計思路

 

開源設(shè)計

在概念被證明可用于模擬肺部的熱水瓶之后,Trinamic開始設(shè)計一個基于TMC4671-EVAL-KIT的開源模塊。小型集成的PCB具有完全集成的軟件堆棧,可以通過UART進行控制。這樣,醫(yī)學(xué)工程師可以將其快速集成到設(shè)計中。

就像我們的評估套件和突破板一樣,為Trinamic開源通風(fēng)機創(chuàng)建的硬件和軟件是完全開源的,可以在我們的Github儲庫中找到。

小型化的開源模塊可處理所有驅(qū)動程序功能以及壓力傳感器的接口??梢允褂煤唵蔚膯伟逵嬎銠C(如Raspberry Pi類似產(chǎn)品)進行控制,這些都是現(xiàn)成的,并配有舒適的用戶界面和安全功能。

 

并行開發(fā)硬件和軟

為了盡快制定可行的概念,我們并行開發(fā)了硬件與軟件。其可行性可通過使用評估套件的概念。通過將Landungsbrücke接口板與TMC4671評估板和TMC6100評估板相結(jié)合,只需幾天的時間就可以設(shè)計出包括傳感器和快速控制環(huán)在內(nèi)的完整系統(tǒng)架構(gòu)。而且由于所有電機控制已經(jīng)集成在TMC4671-LA伺服控制器IC中,因此我們在一周內(nèi)就獲得了有效的概念佐證。

時,我們在愛沙尼亞塔林的團隊將我們使用的評估套件設(shè)置集成到了單個PCB中。該模塊集成了TMC4671-LATMC6100,集成了開源醫(yī)療呼吸機的所有控制功能。至于外形尺寸,我們確保它可以將其堆疊在Raspberry Pi, Raspberry Pi是一款易于獲得的單板計算機,非常適合我們的開源醫(yī)療呼吸機平臺。所有用于開源設(shè)計的文件,以及用于控制開發(fā)板的軟件,都可以在我們的Github儲庫中找到。

 

風(fēng)與運動控制有什么關(guān)系?

醫(yī)用呼吸機是與運動控制有關(guān)系的。例如,它以一定的速度斜率生成特定壓力的曲線,以此模擬肺功能。這就是運動控制的意義所在,也正是Trinamic所擅長的。

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  2TOSV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

硬件包和開源軟件的圖像均在線,可在Trinamic的GitHub上隨時獲得。歡迎所有醫(yī)療公司、工程師、制造商和其他感興趣的人將其用于自己的項目。

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3:基于TMC4671+TMC2100TOSV開源硬件部分

除TOSV項目外,Trinamic的研發(fā)和現(xiàn)場應(yīng)用工程師也在持續(xù)快速追蹤與冠狀病毒相關(guān)的支持請求,以盡可能提供幫助。

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4TOSV項目測試

 

們的目標不是生產(chǎn)醫(yī)療呼吸機。我們TOSV項目的目標是,通過提供可以在短期內(nèi)大量生產(chǎn)并具備高質(zhì)量的通風(fēng)設(shè)備,來及時響應(yīng)當(dāng)前形勢。通過使用CPAP風(fēng)機,現(xiàn)有醫(yī)療呼吸機的生產(chǎn)將不再受到冠狀病毒所帶來的壓力。

與我們所有的評估板和突破板一樣,TOSV板是完全開源的。這樣,設(shè)計呼吸機的醫(yī)療公司就可以吸收我們的經(jīng)驗,看看是否對他們有用。我們只是想展示一切可能,并盡我們所能做出貢獻。所有文件都可以在下面和我們的GitHub上找到。

 

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5TOSV開源呼吸機

 




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