本實用新型屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動超聲診斷機(jī)械臂及超聲診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中,超聲診斷已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,超聲診斷是將超聲檢測技術(shù)應(yīng)用于人體，通過測量了解生理或組織結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)和形態(tài)，發(fā)現(xiàn)疾病，做出提示的一種診斷方法?，F(xiàn)階段超聲探頭大多數(shù)是徒手掃描，隨意性比較大，這會影響成像質(zhì)量及后續(xù)的診斷分析。另外，雖然有一些機(jī)械臂已經(jīng)被利用到超聲診斷中，但是其定位不夠精確，只能大概確定某一位置，或者是只能進(jìn)行精度微調(diào)，但是大范圍的轉(zhuǎn)移在使用中需要醫(yī)生進(jìn)行近距離的手動操控來實現(xiàn)，這樣導(dǎo)致醫(yī)生無法同時關(guān)注檢測結(jié)果，因而，很難達(dá)到醫(yī)生所需要的效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種自動超聲診斷機(jī)械臂，旨在解決現(xiàn)有的機(jī)械臂定位過程中還需要醫(yī)生額外輔助，導(dǎo)致醫(yī)生無法隨時關(guān)注檢測結(jié)果的問題。

本實用新型是這樣解決的：一種自動超聲診斷機(jī)械臂，包括超聲探頭、調(diào)節(jié)所述超聲探頭所在位置的三自由度的位置調(diào)節(jié)組件和用于調(diào)節(jié)所述超聲探頭姿態(tài)的三自由度的姿態(tài)調(diào)整組件，所述位置調(diào)節(jié)組件包括固定支架和連接在所述固定支架上并可驅(qū)動所述超聲探頭沿X軸、Y軸或Z軸方向精確移動的驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件可驅(qū)動所述超聲探頭沿某一個維度方向移動或同時沿多個維度方向移動，所述超聲探頭活動連接在所述姿態(tài)調(diào)整組件的末端，所述姿態(tài)調(diào)整組件活動連接在所述驅(qū)動組件上。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動組件包括驅(qū)動所述超聲探頭沿Z軸方向移動的第一絲桿組件、驅(qū)動所述超聲探頭沿Y軸方向移動的第二絲桿組件和驅(qū)動所述超聲探頭沿X軸方向移動的第三絲桿組件，所述第一絲桿組件、第二絲桿組件和第三絲桿組件分別獨立驅(qū)動。

進(jìn)一步地，所述第一絲桿組件包括連接在所述固定支架上的第一支撐件、連接在所述第一支撐件上的第一絲桿和活動連接在所述第一支撐件上并與所述第一絲桿配合的第一滑塊，以及驅(qū)動所述第一絲桿轉(zhuǎn)動的第一驅(qū)動件；所述第二絲桿組件包括連接在所述第一滑塊上的第二支撐件、連接在所述第二支撐件上的第二絲桿和活動連接在所述第二支撐件上并與所述第二絲桿配合的第二滑塊，以及驅(qū)動所述第二絲桿轉(zhuǎn)動的第二驅(qū)動件；所述第三絲桿組件包括連接在所述第二滑塊上的第三支撐件、連接在所述第三支撐件上的第三絲桿和活動連接在所述第三支撐件上并與所述第三絲桿配合的第三滑塊，以及驅(qū)動所述第三絲桿轉(zhuǎn)動的第三驅(qū)動件。

進(jìn)一步地，所述第一支撐件上設(shè)有第一滑軌，所述第一滑塊上設(shè)有與所述第一滑軌配合的第一滑槽；所述第二支撐件上設(shè)有第二滑軌，所述第二滑塊上設(shè)有與所述第二滑軌配合的第二滑槽；所述第三支撐件上設(shè)有第三滑軌，所述第三滑塊上設(shè)有與所述第三滑軌配合的第三滑槽。

進(jìn)一步地，所述姿態(tài)調(diào)整組件連接在所述第三滑塊上，且所述姿態(tài)調(diào)整組件包括帶動所述超聲探頭以與被診患者體表法向量呈第一角度繞被診患者體表法向量旋轉(zhuǎn)360度的第一姿態(tài)調(diào)整件、連接于所述第一姿態(tài)調(diào)整件的末端且用于調(diào)節(jié)所述超聲探頭軸線與被診患者體表法向量之間夾角的第二姿態(tài)調(diào)整件，以及用于帶動所述超聲探頭繞自身軸線轉(zhuǎn)動的第三姿態(tài)調(diào)整件。

進(jìn)一步地，所述第一姿態(tài)調(diào)整件包括與所述第三滑塊連接的第一連接座、連接在所述第一連接座上且垂直于所述被診患者體表設(shè)置的第四驅(qū)動件，以及連接所述第四驅(qū)動件外且用于在所述第四驅(qū)動件的帶動下繞所述第四驅(qū)動件軸線旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)動臂。

進(jìn)一步地，所述第二姿態(tài)調(diào)整件包括連接于所述第一轉(zhuǎn)動臂末端的第二連接座、設(shè)置在所述第二連接座上且與所述被診患者體表的法向量呈第二角度的第五驅(qū)動件，以及連接在所述第五驅(qū)動件上且用于在所述第五驅(qū)動件的帶動下繞所述第五驅(qū)動件軸線轉(zhuǎn)動的第二轉(zhuǎn)動臂。

進(jìn)一步地，所述第三姿態(tài)調(diào)整件包括連接在所述第二轉(zhuǎn)動臂末端且與所述被診患者體表的法向量呈所述第一角度的第六驅(qū)動件，所述超聲探頭在所述第六驅(qū)動件帶動下繞自身軸線運(yùn)動，所述超聲探頭和所述第二轉(zhuǎn)動臂之間還連接有用于控制所述超聲探頭與所述被診患者體表之間接觸力的壓力傳感器。

進(jìn)一步地，所述第一轉(zhuǎn)動臂和所述第二轉(zhuǎn)動臂均為折彎后形成的內(nèi)角為150°的折彎板，所述第一轉(zhuǎn)動臂與所述第二轉(zhuǎn)動臂之間的連接軸為便于走線的空心軸。

本實用新型提供的自動超聲診斷機(jī)械臂相對于現(xiàn)有的技術(shù)具有的技術(shù)效果為：通過設(shè)置可遠(yuǎn)程控制的三自由度的位置調(diào)節(jié)組件可以實現(xiàn)超聲探頭遠(yuǎn)程的大范圍移動控制，同時驅(qū)動組件可以實現(xiàn)超聲探頭沿X軸、Y軸或Z軸方向精確移動，以及三自由度的姿態(tài)調(diào)整組件的設(shè)置，從而保證了超聲探頭的精確控制，進(jìn)而使得醫(yī)生可以通過上述裝置更好地對患者進(jìn)行診斷。

本實用新型還提供一種超聲診斷系統(tǒng)，包括前述的自動超聲診斷機(jī)械臂、遙控所述驅(qū)動組件和所述姿態(tài)調(diào)整組件的控制搖桿和支撐所述自動超聲診斷機(jī)械臂的工裝車，以及連接在所述工裝車上并與所述自動超聲診斷機(jī)械臂配合使用的顯示器、主機(jī)和控制系統(tǒng)。

本實用新型提供的超聲診斷系統(tǒng)相對于現(xiàn)有的技術(shù)具有的技術(shù)效果為：通過控制搖桿的設(shè)置，醫(yī)生可以坐在顯示器旁，通過控制搖桿來遠(yuǎn)程控制驅(qū)動組件和姿態(tài)調(diào)整組件大范圍轉(zhuǎn)移和小范圍精確移動，同時工裝車可控制系統(tǒng)的設(shè)置使得整個超聲診斷系統(tǒng)的適應(yīng)性更強(qiáng)。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的自動超聲診斷機(jī)械臂中驅(qū)動組件部分裸露的一個方向上的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實用新型實施例提供的自動超聲診斷機(jī)械臂中驅(qū)動組件部分裸露的另一方向上的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者間接在該另一個元件上。當(dāng)一個元件被稱為是“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或間接連接至該另一個元件上。

還需要說明的是，本實用新型實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。

請參照附圖1和圖2所示，在本實用新型實施例中，提供一種自動超聲診斷機(jī)械臂，包括超聲探頭10、位置調(diào)節(jié)組件1和姿態(tài)調(diào)整組件2。其中，該位置調(diào)節(jié)組件1用于調(diào)節(jié)該超聲探頭10所在位置的三自由度方向的移動；該姿態(tài)調(diào)整組件2用于調(diào)節(jié)該超聲探頭10姿態(tài)的三自由度方向的活動，該位置調(diào)節(jié)組件1包括固定支架80和驅(qū)動組件，該驅(qū)動組件連接在該固定支架80上，并且該驅(qū)動組件可以驅(qū)動該超聲探頭10和姿態(tài)調(diào)整組件2一起沿X軸、Y軸或Z軸方向精確移動的驅(qū)動組件，該驅(qū)動組件可驅(qū)動該超聲探頭10沿某一個維度方向移動或同時沿多個維度方向移動，也即該驅(qū)動組件可以實現(xiàn)超聲探頭10和姿態(tài)調(diào)整組件2的大范圍三維移動的同時，還可以保證移動的精細(xì)程度，該超聲探頭10活動連接在該姿態(tài)調(diào)整組件2的末端，該姿態(tài)調(diào)整組件2活動連接在該驅(qū)動組件上。

以上設(shè)計的自動超聲診斷機(jī)械臂，通過設(shè)置可遠(yuǎn)程控制的三自由度的位置調(diào)節(jié)組件1可以實現(xiàn)超聲探頭10遠(yuǎn)程的大范圍移動控制，同時驅(qū)動組件可以實現(xiàn)超聲探頭10沿X軸、Y軸或Z軸方向精確移動，以及三自由度的姿態(tài)調(diào)整組件2的設(shè)置，從而保證了超聲探頭10的精確控制，進(jìn)而使得醫(yī)生可以通過上述裝置更好地對患者進(jìn)行診斷。

具體地，如圖1和圖2所示，在本實用新型實施例中，該驅(qū)動組件包括驅(qū)動該超聲探頭10和姿態(tài)調(diào)整組件2沿Z軸方向移動的第一絲桿組件20、驅(qū)動該超聲探頭10和姿態(tài)調(diào)整組件2沿Y軸方向移動的第二絲桿組件30，以及驅(qū)動該超聲探頭10和姿態(tài)調(diào)整組件2沿X軸方向移動的第三絲桿組件40，該第一絲桿組件20、第二絲桿組件30和第三絲桿組件40分別獨立驅(qū)動，也即該超聲探頭10和姿態(tài)調(diào)整組件2需要向某一個維度和多個維度進(jìn)行移動時，該第一絲桿組件20、第二絲桿組件30和第三絲桿組件40的驅(qū)動件之間相互不干擾，同時所有的絲桿組件的通過螺紋配合來實現(xiàn)定量移動，進(jìn)而可以保證移動距離的精確化控制，同時絲桿組件的長度決定移動范圍的大小。然后此處該可以通過數(shù)字化的驅(qū)動桿來實現(xiàn)，通過預(yù)先設(shè)置控制軟件，然后通過坐標(biāo)輸入后反饋給驅(qū)動桿定量的移動。

具體地，如圖1和圖2所示，在本實用新型實施例中，該第一絲桿組件20包括連接在該固定支架80上的第一支撐件201、連接在該第一支撐件201上的第一絲桿202和活動連接在該第支撐件上并與該第一絲桿202配合的第一滑塊203，以及驅(qū)動該第一絲桿202轉(zhuǎn)動的第一驅(qū)動件204；該第一支撐件201豎直設(shè)置，同時第一絲桿202限位轉(zhuǎn)動連接在該第一支撐件201上，且該第一絲桿202豎直設(shè)置，該第一驅(qū)動件204與第一絲桿202之間可以直接連接進(jìn)行驅(qū)動，也可以通過齒輪嚙合來間接驅(qū)動，該第一滑塊203活動連接在該第一支撐件201表面上，且隨著第一絲桿202的轉(zhuǎn)動上下移動。

同時，如圖1和圖2所示，該第二絲桿組件30包括連接在該第一滑塊203 上的第二支撐件301、連接在該第二支撐件301上的第二絲桿302和活動連接在該第二支撐件301上并與該第二絲桿302配合的第二滑塊303，以及驅(qū)動該第二絲桿302轉(zhuǎn)動的第二驅(qū)動件304；該第二支撐件301沿前后方向水平設(shè)置，并且該第二支撐件301的側(cè)面固定在該第一滑塊203上，該第二絲桿302限位轉(zhuǎn)動連接在該第二支撐件301上，同樣該第二絲桿302沿前后方向水平設(shè)置，該第二驅(qū)動件304與第二絲桿302之間可以直接連接進(jìn)行驅(qū)動，也可以通過齒輪嚙合來間接驅(qū)動，該第二滑塊303活動連接在第二支撐件301的表面上，且隨著第二絲桿302的轉(zhuǎn)動前后移動。

同時，如圖1和圖2所示，該第三絲桿組件40包括連接在該第二滑塊303上的第三支撐件401、連接在該第三支撐件401上的第三絲桿402和活動連接在該第三支撐件401上并與該第三絲桿402配合的第三滑塊403，以及驅(qū)動該第三絲桿402轉(zhuǎn)動的第三驅(qū)動件404；該第三支撐件401沿左右方向水平設(shè)置，并且該第三支撐件401的一端固定在該第二滑塊303上，該第三絲桿402限位轉(zhuǎn)動連接在該第三支撐件401上，同樣該第三絲桿402沿左右方向水平設(shè)置，該第三驅(qū)動件404與第三絲桿402之間可以直接連接進(jìn)行驅(qū)動，也可以通過齒輪嚙合來間接驅(qū)動，該第三滑塊403活動連接在第三支撐件401的表面上，且隨著第三絲桿402的轉(zhuǎn)動前后移動。

具體地，如圖1和圖2所示，在本實用新型實施例中，該第一支撐件201上設(shè)有第一滑軌，該第一滑塊203上設(shè)有與該第一滑軌配合的第一滑槽，通過第一滑槽與第一滑軌的配合，保證了第一滑塊203上第一支撐件201上的移動的穩(wěn)定性；該第二支撐件301上設(shè)有第二滑軌，該第二滑塊303上設(shè)有與該第二滑軌配合的第二滑槽，通過第二滑槽與第二滑軌的配合，保證了第二滑塊303上第二支撐件301上的移動的穩(wěn)定性；該第三支撐件401上設(shè)有第三滑軌，該第三滑塊403上設(shè)有與該第三滑軌配合的第三滑槽，通過第三滑槽與第三滑軌的配合，保證了第三滑塊403上第三支撐件401上的移動的穩(wěn)定性。

具體地，如圖1所示，在本實用新型實施例中，該姿態(tài)調(diào)整組件2連接在該第三滑塊403上，并且該姿態(tài)調(diào)整組件2包括第一姿態(tài)調(diào)整件50、第二姿態(tài)調(diào)整件60和第三姿態(tài)調(diào)整件70。該第一姿態(tài)調(diào)整件50可以帶動該超聲探頭10進(jìn)行0～360°旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)的中心軸為被診患者體表法向量，并且該超聲探頭10與該被診患者體表法向量之間呈第一角度，該第一角度在30°至60°旋轉(zhuǎn)；該第二姿態(tài)調(diào)整件60連接在該第一姿態(tài)調(diào)整件50的末端，并且該第二姿態(tài)調(diào)整件60用于該第一角度的大小，此時該第一角度越大，該超聲探頭10隨第一姿態(tài)調(diào)整件50旋轉(zhuǎn)的圓周面積越大，進(jìn)而檢測被診患者體表面積越大；該第三姿態(tài)調(diào)整件70用于控制該超聲探頭10繞自身軸線轉(zhuǎn)動，這樣設(shè)計可以使得超聲探頭10的前端以更好的角度來接觸被診患者的體表。

具體地，如圖1所示，在本實用新型實施例中，該第一姿態(tài)調(diào)整件50包括與該第三滑塊403連接的第一連接座501、連接在該第一連接座501的第四驅(qū)動件502和連接該第四驅(qū)動件502上的第一轉(zhuǎn)動臂503。該第四驅(qū)動件502垂直于該被診患者體表設(shè)置，并且該第四驅(qū)動件502的驅(qū)動端穿過該第一連接座501與第一轉(zhuǎn)動臂503連接，同時該第四驅(qū)動件502驅(qū)動該驅(qū)動端轉(zhuǎn)動時帶動該第一轉(zhuǎn)動臂503在0°～360°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，該第一轉(zhuǎn)動臂503優(yōu)選為一個折彎后形成的內(nèi)角為150°的折彎板，也即該第一轉(zhuǎn)動臂503一端水平連接在該第四驅(qū)動件502的下端，另一端相對地向下折彎30°形成第一折彎部5031。

同時，如圖1所示，該第二姿態(tài)調(diào)整件60包括連接于該第一轉(zhuǎn)動臂503末端的第二連接座601、連接在該第二連接座601上的第五驅(qū)動件602和連接在該第五驅(qū)動件602上的第二轉(zhuǎn)動臂603。該第二連接座601連接在該第一轉(zhuǎn)動臂503的第一折彎部5031上，同時該第五驅(qū)動件602連接在該第二連接座601上且垂直于該第一折彎部5031，進(jìn)而該第五驅(qū)動件602該被診患者體表的法向量呈第二角度，該第二角度在第一折彎部5031定型的前提下為30°；該第二轉(zhuǎn)動臂603連接在該第五驅(qū)動件602的下方，且該第五驅(qū)動件602轉(zhuǎn)動時帶動該第二轉(zhuǎn)動臂603在0°～180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，該第二轉(zhuǎn)動臂603與第一轉(zhuǎn)動臂503的結(jié)構(gòu)相同，也即該第二轉(zhuǎn)動臂603一端相對于第二連接座601水平連接在該第五驅(qū)動件602的下端，另一端對地向下折彎30°形成第二折彎部6031。

同時，如圖1所示，該第三姿態(tài)調(diào)整件70包括連接在該第二轉(zhuǎn)動臂603末端且與該被診患者體表的法向量呈該第一角度的第六驅(qū)動件701，也即該第六驅(qū)動件701與超聲探頭10相互平行，并且該第六驅(qū)動件701連接在該第二折彎部6031上，該超聲探頭10在該第六驅(qū)動件701帶動下繞自身軸線運(yùn)動，此處該第六驅(qū)動件701與超聲探頭10之間通過兩個相互嚙合的齒輪傳動完成驅(qū)動配合，該超聲探頭10和第二轉(zhuǎn)動臂603之間還連接有用于控制該超聲探頭10與被診患者體表之間接觸力的壓力傳感器90。

具體地，在本實用新型實施例中，該第一轉(zhuǎn)動臂503與該第二轉(zhuǎn)動臂603之間的連接軸為便于走線的空心軸，這樣設(shè)計使得整個姿態(tài)調(diào)整組件2外觀更加的美觀。

本實用新型還提供一種超聲診斷系統(tǒng)，包括前述的自動超聲診斷機(jī)械臂、遙控該驅(qū)動組件和該姿態(tài)調(diào)整組件2的控制搖桿和支撐該自動超聲診斷機(jī)械臂的工裝車，以及連接在該工裝車上并與該自動超聲診斷機(jī)械臂配合使用的顯示器、主機(jī)和控制系統(tǒng)。

以上設(shè)計的超聲診斷系統(tǒng)，通過控制搖桿的設(shè)置，醫(yī)生可以坐在顯示器旁，通過控制搖桿來遠(yuǎn)程控制驅(qū)動組件和姿態(tài)調(diào)整組件2大范圍轉(zhuǎn)移和小范圍精確移動，同時工裝車可控制系統(tǒng)的設(shè)置使得整個超聲診斷系統(tǒng)的適應(yīng)性更強(qiáng)。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。