Entwicklung einer CANopen Architektur für Operationsmikroskop

Operationsmikroskope bestehen aus einigen Komponenten, wobei die wichtigsten die Optik und die Beleuchtung sind. Hinzu kommen noch Motoren um z.B. Zoom, Fokus und eine Feinpositionierung zu ermöglichen, Bremsen um das Trägersystem zu bewegen und Taster/Sensoren für den Input. Zur Steuerung dieser Funktionalitäten wurden in der Vergangenheit mehrere RS-232 Schnittstellen zwischen verschiedenen Platinen genutzt, welche für mehrere Funktionen zuständig waren.

Da diese Architektur nur schwer skalierbar ist und immer weitere Komponenten zum System hinzu kommen, wurde eine neue Architektur basierend auf CANopen erarbeitet. Hierbei wurden drei Funktionalitäten festgelegt: Motortreiber, High Power LED Treiber und GPIO. Mit diesen drei Platinen lassen sich alle Funktionalitäten im Mikroskop System abbilden. Die Firmware zur Steuerung soll diese Vereinfachung der Architektur mit berücksichtigen. Daher wird eine Firmware für alle drei Komponenten (Clients) verwendet, die beim Start erkennt, welche Funktion sie hat. Die Clients sind so entwickelt, dass sie nicht eigenständig auf Ereignisse reagieren, sondern immer auf Befehle des Masters warten. So müssen auch Parameter für z.B. die Motortreiber vom Master vorgegeben werden.

Um für einen konsistenten Firmware Stand im System zu sorgen, wird das Firmware Update über CANopen verteilt. Hierbei erhalten alle Clients gleichzeitig das Update, welches in einem A/B Schema in den gerade nicht genutzten Flash Bereich geschrieben wird. So wird sichergestellt, dass immer eine voll funktionsfähige Firmware auf allen Client vorhanden ist.

 

Was lernen die Zuhörer in dem Vortrag:

Entwicklung einer skalierbaren Architektur basierend auf CANopen Firmware Update im A/B Schema

 

Referenten: Daniel Wilschewsky und Nikolaus Voß, HAAG-STREIT SURGICAL GmbH & Co. KG

Daniel Wilschewsky hat vor zwei Jahren seinen Master im Bereich Angewandte Informationstechnik abgeschlossen. Als Werksstudent hatte er bereits Berührungspunkte mit der Medizintechnik und war bei der Softwareverifikation für ein e Vakuumpumpe für die Wundtherapie beteiligt. Aktuell ist er bei Haag-Streit Surgical als Embedded Software Entwickler tätig.

Nikolaus Voß ist seit 20 Jahren in der Medizingeräteentwicklung tätig. Über die Entwicklung von Integrierter Schaltungstechnik für ein Hörgerät, Leiterplatten- und Softwareentwicklung für Beatmungs- und Defibrillationsgeräte hat er schon fast alle Rollen in 60601-konformen Entwicklungsprozessen besetzt. Nach einem Studium der Physik und Promotion in der Elektrotechnik und mehreren Stationen in den Entwicklungsabteilungen anderer Hersteller ist er momentan bei Haag-Streit Surgical in der Rolle des Systemarchitekten für OP-Mikroskope tätig.

Key Facts

Themengebiet: Geräteentwicklung und -vernetzung (IoT)

Anspruch: Einsteiger

Schlüsselwörer: CANopen, CAN, CANopenNode, Linux, freeRTOS, STM32, Operationsmikroskop

Datum und Uhrzeit: 20. Oktober 2021, 14:15 bis 15:00

Raum: Wien/Athen

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