1.一種成像裝置,其包括:
底座支架;
臂,其可旋轉(zhuǎn)地耦合于旋轉(zhuǎn)部件,所述旋轉(zhuǎn)部件在樞軸點(diǎn)處耦合于所述底座支架來(lái)提供所述臂圍繞旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn);
成像部件,其耦合于所述臂的端并且限定具有質(zhì)量“m”的主體;以及
平衡系統(tǒng),用于平衡所述臂的轉(zhuǎn)矩,所述平衡系統(tǒng)包括:
具有彈簧剛度“k”、耦合于所述底座支架并且經(jīng)由幾何約束點(diǎn)耦合于活動(dòng)連接點(diǎn)的彈簧機(jī)構(gòu),所述活動(dòng)連接點(diǎn)位于所述臂的所述樞軸點(diǎn)與所述主體之間并且在離所述樞軸點(diǎn)距離“d”處,所述幾何約束點(diǎn)位于離所述樞軸點(diǎn)距離“h”,
其中在所述臂被旋轉(zhuǎn)時(shí),由所述彈簧機(jī)構(gòu)施加的力平衡所述臂的重力轉(zhuǎn)矩來(lái)提供f=kX,其中f是所述彈簧的所述力并且x是所述活動(dòng)連接點(diǎn)與所述幾何約束點(diǎn)之間的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中所述彈簧機(jī)構(gòu)提供大致等于旋轉(zhuǎn)臂的所述重力轉(zhuǎn)矩并且與所述重力轉(zhuǎn)矩方向相反的轉(zhuǎn)矩。
3.如權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中在所述臂被旋轉(zhuǎn)時(shí),由所述彈簧機(jī)構(gòu)施加的力平衡所述臂的所述重力轉(zhuǎn)矩來(lái)提供k=mglc/hd,其中m是所述主體的質(zhì)量,g是重力加速度并且lc是所述樞軸點(diǎn)與所述主體之間的距離。
4.如權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中所述平衡系統(tǒng)進(jìn)一步包括線纜引導(dǎo)系統(tǒng),所述線纜引導(dǎo)系統(tǒng)包括配置成支持線纜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)的第一輪和第二輪,所述線纜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在第一端處耦合于所述彈簧機(jī)構(gòu)的第二端并且在第二端處耦合于所述活動(dòng)連接點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中所述幾何約束點(diǎn)配置為線纜布線點(diǎn)或彈簧附著點(diǎn)中的一個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中所述彈簧機(jī)構(gòu)包括螺旋彈簧。
7.如權(quán)利要求1所述的成像裝置,其進(jìn)一步包括與所述臂同步運(yùn)動(dòng)地配置的延長(zhǎng)器臂。
8.如權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中所述平衡系統(tǒng)設(shè)置在X射線裝置的所述底座支架內(nèi)。
9.一種X射線裝置,其包括:
底座支架;
臂,其具有第一端和第二端,X射線部件,其耦合于所述臂的所述第一端和第二端中的一個(gè)并且限定具有質(zhì)量“m”的主體;
旋轉(zhuǎn)部件,其經(jīng)樞軸耦合于所述底座支架以提供所述臂在樞軸點(diǎn)處圍繞旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn);以及
平衡系統(tǒng),用于平衡所述臂的轉(zhuǎn)矩,所述平衡系統(tǒng)包括:
彈簧機(jī)構(gòu),其在非活動(dòng)連接點(diǎn)處耦合于所述底座支架并且經(jīng)由幾何約束點(diǎn)耦合于活動(dòng)連接點(diǎn),所述活動(dòng)連接點(diǎn)位于所述臂的所述樞軸點(diǎn)與所述主體之間并且在離所述樞軸點(diǎn)距離“d”處,所述幾何約束點(diǎn)位于離所述樞軸點(diǎn)距離“h”,
延長(zhǎng)器臂,其與所述臂平行配置并且安裝到所述旋轉(zhuǎn)部件用于相對(duì)于所述底座支架旋轉(zhuǎn);以及
線纜引導(dǎo)系統(tǒng),其配置成支持線纜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng),所述線纜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在第一端處耦合于所述彈簧機(jī)構(gòu)的第二端并且在第二端處耦合于所述延長(zhǎng)器臂上的所述活動(dòng)連接點(diǎn),
其中在所述臂被旋轉(zhuǎn)時(shí),所述平衡系統(tǒng)維持相同數(shù)量級(jí)的所述臂的旋轉(zhuǎn)角和所述延長(zhǎng)器臂的旋轉(zhuǎn)角,并且
其中在所述臂被旋轉(zhuǎn)時(shí),由所述彈簧機(jī)構(gòu)施加的力平衡所述臂的重力轉(zhuǎn)矩來(lái)提供f=kX,其中f是所述彈簧的所述力,k是所述彈簧機(jī)構(gòu)的彈簧剛度并且x是所述活動(dòng)連接點(diǎn)與所述幾何約束點(diǎn)之間的距離。
10.如權(quán)利要求9所述的X射線裝置,其中在所述臂被旋轉(zhuǎn)時(shí),由所述彈簧機(jī)構(gòu)施加的力平衡所述臂的轉(zhuǎn)矩來(lái)提供k=mglc/hd,其中k是所述彈簧機(jī)構(gòu)的彈簧剛度,g是重力加速度,并且lc是所述樞軸點(diǎn)與所述主體之間的距離。
11.如權(quán)利要求9所述的X射線裝置,其中所述彈簧機(jī)構(gòu)包括螺旋彈簧,所述螺旋彈簧包括拉伸彈簧、壓縮彈簧或拉伸拉桿彈簧中的一個(gè)。
12.如權(quán)利要求9所述的X射線裝置,其中所述臂、所述旋轉(zhuǎn)部件和所述延長(zhǎng)器臂圍繞單個(gè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
13.如權(quán)利要求9所述的X射線裝置,其中所述平衡系統(tǒng)設(shè)置在所述X射線裝置的底座支架內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13所述的X射線裝置,其中所述平衡裝置和所述臂配置在所述底座支架的垂直壁結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)上。
15.如權(quán)利要求8所述的X射線裝置,其中所述裝置是乳房攝影系統(tǒng)。
16.一種乳房攝影系統(tǒng),其包括:
底座支架;
臂,其耦合于旋轉(zhuǎn)部件用于使具有質(zhì)量“m”的主體圍繞旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于所述底座支架?chē)@樞軸點(diǎn)旋轉(zhuǎn),所述旋轉(zhuǎn)部件耦合于所述底座支架;
延長(zhǎng)器臂,其與所述臂平行配置并且耦合于所述旋轉(zhuǎn)部件用于相對(duì)于所述底座支架?chē)@所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn);以及
平衡系統(tǒng),其包括彈簧機(jī)構(gòu),所述彈簧機(jī)構(gòu)耦合于所述底座支架并且經(jīng)由幾何約束點(diǎn)耦合于位于所述延長(zhǎng)器臂上在所述臂的所述旋轉(zhuǎn)軸與所述主體之間的活動(dòng)連接點(diǎn),所述活動(dòng)連接點(diǎn)位于離所述樞軸點(diǎn)距離“d”,所述幾何約束點(diǎn)位于離所述樞軸點(diǎn)距離“h”,
其中在所述臂圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸被旋轉(zhuǎn)時(shí),所述平衡系統(tǒng)使所述臂的旋轉(zhuǎn)角與所述延長(zhǎng)器臂的旋轉(zhuǎn)角同步使得所述彈簧機(jī)構(gòu)的所施加的力抵消所述臂的轉(zhuǎn)矩力來(lái)靜態(tài)平衡所述系統(tǒng)并且提供f=kX,其中f是所述彈簧的所述力,k是所述彈簧機(jī)構(gòu)的彈簧剛度并且x是所述活動(dòng)連接點(diǎn)與所述幾何約束點(diǎn)之間的距離。
17.如權(quán)利要求16所述的乳房攝影系統(tǒng),其中在所述臂被旋轉(zhuǎn)時(shí),由所述彈簧機(jī)構(gòu)施加的力平衡所述臂的重力轉(zhuǎn)矩來(lái)提供k=mglc/hd,其中g(shù)是重力并且lc是所述旋轉(zhuǎn)軸與所述主體之間的距離。
18.如權(quán)利要求16所述的乳房攝影系統(tǒng),其中所述彈簧機(jī)構(gòu)包括螺旋彈簧。
19.如權(quán)利要求16所述的乳房攝影系統(tǒng),其中選擇由所述平衡系統(tǒng)施加的轉(zhuǎn)矩來(lái)抵消由所述臂產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。
20.如權(quán)利要求16所述的乳房攝影系統(tǒng),其中所述平衡系統(tǒng)設(shè)置在X射線裝置的底座支架內(nèi)。