手柄、操控桿裝置及成像設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種手柄及操控桿裝置，其中，包括：一外殼；一壓電構(gòu)件，其沿著外殼的長(zhǎng)度方向設(shè)置于所述外殼的內(nèi)側(cè)；一內(nèi)桿，其沿著外殼的長(zhǎng)度方向設(shè)置于所述壓電構(gòu)件的內(nèi)側(cè)，所述壓電構(gòu)件的一個(gè)面與所述外殼對(duì)置，所述壓電構(gòu)件的與所述一個(gè)面相反的另一個(gè)面與所述內(nèi)桿對(duì)置，當(dāng)作用力施加于所述壓電構(gòu)件時(shí)，所述壓電構(gòu)件的一個(gè)面與所述另一個(gè)面之間產(chǎn)生電勢(shì)差。根據(jù)本實(shí)用新型的手柄及操控桿裝置，能夠以簡(jiǎn)單地構(gòu)造來(lái)更靈敏地進(jìn)行操控桿的操控，同時(shí)能夠有效地避免誤操作。
【專(zhuān)利說(shuō)明】手柄、操控桿裝置及成像設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種手柄、操控桿裝置及成像設(shè)備，特別是一種用于X光機(jī)、計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描(CT)設(shè)備、磁共振成像(MRI)設(shè)備等醫(yī)療系統(tǒng)的操控桿裝置及成像設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，醫(yī)療系統(tǒng)越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用。對(duì)于醫(yī)療系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于需要保證在運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)病人和操作者的安全，因此需要提高運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)控制的安全性。對(duì)于運(yùn)動(dòng)部件的控制，通常包括如下三個(gè)環(huán)節(jié):通過(guò)控制臺(tái)的人機(jī)界面輸入運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)而獲取運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)，最常用的有按鍵和操控桿兩種方式；通過(guò)開(kāi)關(guān)信號(hào)或通訊總線的方式將運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)從控制臺(tái)傳輸?shù)竭\(yùn)動(dòng)控制器；由運(yùn)動(dòng)控制器的控制電機(jī)根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)來(lái)控制運(yùn)動(dòng)部件執(zhí)行相關(guān)運(yùn)動(dòng)。
[0003]由于運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)的傳輸往往要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的電纜和很復(fù)雜的電氣環(huán)境，極其容易受到電器環(huán)境干擾。在受到干擾的情況下，就有可能引起運(yùn)動(dòng)部件的誤動(dòng)作，造成安全隱患。因此，通常在運(yùn)動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中，提供一個(gè)抗干擾能力強(qiáng)的安全電路來(lái)控制運(yùn)動(dòng)控制器的使能信號(hào)，就能保證在運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)的傳輸過(guò)程中，即使受到干擾，也不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作。
[0004]為了解決上述問(wèn)題，例如，目前，采用了一種電容式操控桿。醫(yī)療系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制臺(tái)具備一個(gè)具有DMG功能的控制桿。在該操控桿中設(shè)有感應(yīng)電極，當(dāng)操作者的手與操控桿接觸時(shí)，感應(yīng)電極與操作者的手之間形成電容器，當(dāng)電容器的電容量增大到預(yù)設(shè)的閾值以上時(shí)，可以控制操控桿接通安全電路電流，使操控桿開(kāi)始工作。而當(dāng)其他物品如手機(jī)、書(shū)等碰觸到操控桿時(shí)，無(wú)法與感應(yīng)電極之間構(gòu)成電容，所以不會(huì)使操控桿工作，避免了無(wú)操作情況的出現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種能夠提高反應(yīng)靈敏度且防止誤操作的手柄及操作桿裝置。
[0006]本實(shí)用新型的一個(gè)方面提供一種手柄，其中，包括:一外殼；一壓電構(gòu)件，其沿著外殼的長(zhǎng)度方向設(shè)置于所述外殼的內(nèi)側(cè)；一內(nèi)桿，其沿著外殼的長(zhǎng)度方向設(shè)置于所述壓電構(gòu)件的內(nèi)側(cè)，所述壓電構(gòu)件的一個(gè)面與所述外殼對(duì)置，所述壓電構(gòu)件的與所述一個(gè)面相反的另一個(gè)面與所述內(nèi)桿對(duì)置，當(dāng)作用力施加于所述壓電構(gòu)件時(shí)，所述壓電構(gòu)件的一個(gè)面與所述另一個(gè)面之間產(chǎn)生電勢(shì)差。
[0007]此外，在上述手柄中，優(yōu)選沿著所述內(nèi)桿的周向設(shè)置有多個(gè)所述壓電構(gòu)件，且各個(gè)所述壓電構(gòu)件之間設(shè)置有絕緣部件。
[0008]此外，在上述手柄中，優(yōu)選所述絕緣部件以放射狀設(shè)置于所述內(nèi)桿與所述外殼之間。
[0009]本實(shí)用新型的另一個(gè)方面提供一種操控桿裝置，其中，包括:上述手柄；一驅(qū)動(dòng)電路，其根據(jù)對(duì)所述手柄的操作而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)；一控制電路，其用于控制是否輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；一安全電路，其產(chǎn)生一標(biāo)識(shí)信號(hào)用于使所述控制電路能夠輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述手柄的壓電構(gòu)件與所述安全電路電連接，當(dāng)作用力施加于所述壓電構(gòu)件時(shí)，利用所述壓電構(gòu)件的一個(gè)面與所述另一個(gè)面之間產(chǎn)生的電勢(shì)差使所述安全電路產(chǎn)生所述標(biāo)識(shí)信號(hào)。
[0010]此外，本實(shí)用新型的操控桿裝置中，優(yōu)選沿著所述內(nèi)桿的周向設(shè)置有多個(gè)所述壓電構(gòu)件，且各個(gè)所述壓電構(gòu)件之間設(shè)置有絕緣部件。
[0011]此外，本實(shí)用新型的操控桿裝置中，優(yōu)選各個(gè)所述壓電構(gòu)件與所述安全電路分別電連接，當(dāng)兩個(gè)以上的壓電構(gòu)件分別產(chǎn)生電勢(shì)差時(shí)，使所述安全電路產(chǎn)生所述標(biāo)識(shí)信號(hào)。
[0012]此外，本實(shí)用新型的操控桿裝置中，優(yōu)選各個(gè)所述壓電構(gòu)件通過(guò)一比較器與所述安全電路分別電連接。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的手柄及操控桿裝置，能夠以簡(jiǎn)單地構(gòu)造來(lái)更靈敏地進(jìn)行操控桿的操控，同時(shí)能夠有效地避免誤操作。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]下面將通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本實(shí)用新型的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中:
[0015]圖1是本實(shí)用新型的一實(shí)施例所涉及的操控桿裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型的一實(shí)施例所涉及的操控桿裝置的手柄的剖面示意圖。
[0017]圖3是本實(shí)用新型的一實(shí)施例所涉及的壓電構(gòu)件的示意立體圖。
[0018]圖4是本實(shí)用新型的一實(shí)施例所涉及的操控桿裝置的控制電路圖。
[0019]圖5是操控桿裝置中各個(gè)壓電構(gòu)件與安全電路連接的電路圖。
[0020]其中，附圖標(biāo)記如下:
[0021]I操控桿；2防水圈；3手柄；4基座；5外殼；6壓電構(gòu)件；7絕緣構(gòu)件；8內(nèi)桿；9內(nèi)表面；10外表面；110安全電路；120驅(qū)動(dòng)電路；130控制電路；運(yùn)動(dòng)部件140 ；300比較器。

【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的操控桿裝置的立體圖。如圖1所示，操控桿I包括一個(gè)手柄3、一個(gè)基座4和一個(gè)防水圈2?；?用來(lái)固定該操控桿1，例如，基座4上設(shè)置有多個(gè)通孔，通過(guò)多個(gè)螺絲可以將基座4連同整個(gè)操控桿I固定在控制臺(tái)上。防水圈2設(shè)置在基座4和手柄3之間，用于防止水或類(lèi)似物進(jìn)入操控桿I的內(nèi)部從而影響操控桿內(nèi)部的電氣環(huán)境。
[0024]此外，圖2是手柄3的沿與長(zhǎng)度方向的軸線垂直的方向上的剖面示意圖，在手柄3的外殼5的內(nèi)側(cè)設(shè)置有由壓電材料例如壓電陶瓷等構(gòu)成的壓電構(gòu)件6，在壓電構(gòu)件6的內(nèi)側(cè)進(jìn)一步設(shè)置有內(nèi)桿8。該內(nèi)桿8沿著手柄3的長(zhǎng)度方向設(shè)置，用于支承壓電構(gòu)件6。該壓電構(gòu)件6沿著同樣外殼5的長(zhǎng)度方向設(shè)置，在本實(shí)施例中，沿內(nèi)桿8的周向設(shè)置有三個(gè)壓電構(gòu)件6，且各個(gè)壓電構(gòu)件6之間設(shè)置有絕緣構(gòu)件7，以使各個(gè)壓電構(gòu)件6之間電絕緣。此外，壓電構(gòu)件6在沿與手柄3的長(zhǎng)度方向垂直的方向上的剖面呈扇形，扇形的圓心角為90°。并且，該絕緣構(gòu)件7以后述的內(nèi)桿8為中心放射狀地設(shè)置于內(nèi)桿8與外殼5之間。通過(guò)這樣設(shè)置絕緣構(gòu)件7能夠增強(qiáng)手柄3整體的強(qiáng)度，增加手柄3的耐用性。
[0025]此外，圖3不出了一個(gè)壓電構(gòu)件6的不意立體圖。壓電構(gòu)件6的外表面10與外殼5對(duì)置，內(nèi)表面9與內(nèi)桿8對(duì)置。壓電構(gòu)件6以如下方式配置，S卩，當(dāng)作用力施加于壓電構(gòu)件6時(shí)，由于壓電材料的壓電效應(yīng)，在其外表面10與內(nèi)表面9之間產(chǎn)生電勢(shì)差。
[0026]下面，介紹應(yīng)用本實(shí)用新型所涉及的操控桿I的電路示意圖。
[0027]圖4例示了本實(shí)用新型涉及的操控桿裝置的電路圖。如圖4所示，在本實(shí)施例中，以X射線成像裝置為例，將操控桿I應(yīng)用于控制病床運(yùn)動(dòng)。參照?qǐng)D4，操控桿I包括手柄3、安全電路110、驅(qū)動(dòng)電路120和控制電路130。
[0028]手柄3的壓電部件6與安全電路110電連接。當(dāng)有作用力施加于壓電構(gòu)件6時(shí)，在壓電構(gòu)件6的外表面10與內(nèi)表面9之間產(chǎn)生電勢(shì)差，從而輸出一電信號(hào)H給安全電路110，安全電路110根據(jù)該電信號(hào)輸出一有效的標(biāo)識(shí)信號(hào)S，例如高電平信號(hào)，來(lái)表不壓電構(gòu)件6受到了作用力。通常，高電平信號(hào)意味著操作者正在操作該操控桿100，應(yīng)該接通安全電路，從而輸出上述有效的標(biāo)識(shí)信號(hào)S。
[0029]驅(qū)動(dòng)電路120用于根據(jù)對(duì)手柄3的操作產(chǎn)生使成像裝置的運(yùn)動(dòng)部件140產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)D，例如根據(jù)操作者對(duì)手柄3的前后操作而產(chǎn)生的使病床前進(jìn)或后退等驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0030]控制電路130用于根據(jù)有效的標(biāo)識(shí)信號(hào)S而輸出該驅(qū)動(dòng)信號(hào)D。亦即，當(dāng)安全電路110輸出有效的標(biāo)識(shí)信號(hào)S時(shí)，控制電路130才會(huì)向運(yùn)動(dòng)部件140輸出驅(qū)動(dòng)電路120的驅(qū)動(dòng)信號(hào)D ;而當(dāng)安全電路110沒(méi)有輸出有效的標(biāo)識(shí)信號(hào)S(例如輸出低電平信號(hào)，或者沒(méi)有輸出信號(hào))時(shí)，控制電路130不會(huì)輸出驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)D。這樣就能夠保證安全電路的有效。
[0031]為了防止書(shū)、筆等其它物品碰觸到操控桿I而導(dǎo)致操控桿I產(chǎn)生意料外的誤動(dòng)作，在本實(shí)施例中，在手柄3內(nèi)設(shè)有三個(gè)壓電構(gòu)件6，使各個(gè)壓電構(gòu)件6與安全電路110分別電連接。
[0032]圖5例示了各個(gè)壓電構(gòu)件6與安全電路110連接的電路圖。如圖5所示，三個(gè)壓電構(gòu)件6 (在圖5中表示為開(kāi)關(guān)S1、S2、S3通過(guò)二極管元件V1、V2、V3分別與三個(gè)電阻元件R1、R2、R3串聯(lián)連接)構(gòu)成并聯(lián)電路，且一端連接于一比較器300的輸入端子IN1，另一端接地。同時(shí)，該并聯(lián)電路與另一電阻元件R5串聯(lián)連接。在比較器300的另一輸入端子IN2上輸入有一比較電壓U+，該比較電壓U+為由預(yù)定的電阻元件R8、R9構(gòu)成的串聯(lián)電路中電阻元件R8兩端的電壓。當(dāng)比較電壓U+大于輸入端子2上的電壓時(shí)，比較器300的輸出端子OUT輸出使安全電路110導(dǎo)通的信號(hào)H，從而安全電路110輸出標(biāo)識(shí)信號(hào)S。
[0033]在本實(shí)施例中，當(dāng)三個(gè)壓電構(gòu)件6都處于開(kāi)路狀態(tài)或僅有一個(gè)壓電構(gòu)件6被碰觸到時(shí)，向輸入端子INl輸入的電壓U.大于或等于比較器300的輸入端子IN2的比較電壓U+，此時(shí)，比較器300的輸出端子OUT不輸出使安全電路110導(dǎo)通的信號(hào)H。當(dāng)三個(gè)壓電構(gòu)件6中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的壓電構(gòu)件6分別受力的情況下，向輸入端子INl輸入的電壓U ?變?yōu)樾∮诒容^器300的輸入端子IN2的比較電壓U+，從而輸出使安全電路110導(dǎo)通的信號(hào)H，使安全電路110導(dǎo)通，輸出有效的標(biāo)識(shí)信號(hào)S。
[0034]這樣，當(dāng)操控桿I被不小心碰觸，例如被書(shū)、筆、手機(jī)等碰觸時(shí)，通常情況下僅有一個(gè)壓電構(gòu)件6會(huì)受力，在這種誤操作情況下，能夠維持安全電路11的斷開(kāi)狀態(tài)，操作桿I等傳遞的動(dòng)作控制信號(hào)不會(huì)傳遞到動(dòng)作控制器，能夠保證動(dòng)作構(gòu)件的安全運(yùn)動(dòng)。
[0035]此外，在本實(shí)施例中，例示了設(shè)置三個(gè)壓電構(gòu)件6，但并不限定于此，也可以僅設(shè)置一個(gè)壓電構(gòu)件，或者也可以設(shè)置多于三個(gè)壓電構(gòu)件。
[0036]此外，外殼5可以一體成形，也可包括一個(gè)空心的圓柱形套管和一個(gè)端蓋，并通過(guò)螺紋、粘膠等手段固定在一起。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種手柄，其中，包括: 一外殼; 一壓電構(gòu)件，其沿著外殼的長(zhǎng)度方向設(shè)置于所述外殼的內(nèi)側(cè)； 一內(nèi)桿，其沿著外殼的長(zhǎng)度方向設(shè)置于所述壓電構(gòu)件的內(nèi)側(cè)， 所述壓電構(gòu)件的一個(gè)面與所述外殼對(duì)置，所述壓電構(gòu)件的與所述一個(gè)面相反的另一個(gè)面與所述內(nèi)桿對(duì)置，當(dāng)作用力施加于所述壓電構(gòu)件時(shí)，所述壓電構(gòu)件的一個(gè)面與所述另一個(gè)面之間產(chǎn)生電勢(shì)差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手柄，其中， 沿著所述內(nèi)桿的周向設(shè)置有多個(gè)所述壓電構(gòu)件，且各個(gè)所述壓電構(gòu)件之間設(shè)置有絕緣部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手柄，其中， 所述絕緣部件以放射狀設(shè)置于所述內(nèi)桿與所述外殼之間。
4.一種操控桿裝置，其中，包括: 一權(quán)利要求1所述的手柄； 一驅(qū)動(dòng)電路，其根據(jù)對(duì)所述手柄的操作而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 一控制電路，其用于控制是否輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 一安全電路，其產(chǎn)生一標(biāo)識(shí)信號(hào)用于使所述控制電路能夠輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 所述手柄的壓電構(gòu)件與所述安全電路電連接， 當(dāng)作用力施加于所述壓電構(gòu)件時(shí)，利用所述壓電構(gòu)件的一個(gè)面與所述另一個(gè)面之間產(chǎn)生的電勢(shì)差使所述安全電路產(chǎn)生所述標(biāo)識(shí)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的操控桿裝置，其中， 沿著所述內(nèi)桿的周向設(shè)置有多個(gè)所述壓電構(gòu)件，且各個(gè)所述壓電構(gòu)件之間設(shè)置有絕緣部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的操控桿裝置，其中， 各個(gè)所述壓電構(gòu)件與所述安全電路分別電連接，當(dāng)兩個(gè)以上的壓電構(gòu)件分別產(chǎn)生電勢(shì)差時(shí)，使所述安全電路產(chǎn)生所述標(biāo)識(shí)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的操控桿裝置，其中， 各個(gè)所述壓電構(gòu)件通過(guò)一比較器與所述安全電路分別電連接。
8.一種成像設(shè)備，其中， 包括權(quán)利要求4所述的操控桿裝置。
【文檔編號(hào)】H03K17/96GK204258769SQ201420706291
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】李磊 申請(qǐng)人:上海西門(mén)子醫(yī)療器械有限公司