一种智能化多自由度环向诊断装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能化多自由度环向诊断装置，该装置包括对被检测对象发射X射线的球管，高压发生器，平板探测器，数据采集系统，驱动模块，定位传感模块，以及控制模块等，该装置可以克服现有技术中X射线诊断装置的局限性，可完成多位置多角度的扫描，大大提高了诊断的便利性和对X射线操作的安全稳定性。
【专利说明】一种智能化多自由度环向诊断装置
【技术领域】
[0001]本发明属于医疗【技术领域】，具体的涉及一种医疗器械，更具体地说涉及一种智能化多自由度环向诊断装置。
【背景技术】
[0002]从本世纪初开始应用于临床以来，锥束CT发展迅速，越来越多的口腔临床专业开始接触这种技术。锥束CT与传统医学CT相比，有许多优势:扫描范围灵活，可以扫描特定的诊断区域，也可以扫描全部的颅面部；图像精度高:与被投照物之间的比例为1:1，可以进行实际测量；扫描时间短；辐射剂量小；图像伪影少；对头位的要求低。锥束CT的快速发展得益于廉价X射线管、面阵探测器和计算机技术的发展。廉价X射线管的出现，使得锥束CT不必要采用传统CT所使用的专用高压发生器和大热容量X球管，降低了成本。面阵探测器的出现，使得X射线的利用率大增，单次投影即可获得二维数据。GPU加速等计算机技术的发展，使锥束CT的实时三维重建成为可能。
[0003]目前锥束CT主要应用于显示硬组织骨骼和牙齿、颞下颌关节结构及一些对比度较高的腔隙结构，如鼻旁窦、气道、鼻腔、咽部等。通常采用C型臂结合影像系统的方式，如图1所示的单臂悬吊式结构，X射线源和探测器都悬吊在一个单臂上，绕着成像物体进行全扫描成像，现有口腔锥束CT就是采用这种扫描结构，X射线源和探测器由吊臂链接绕着头部进行旋转成像。由于这种单臂悬挂结构存在旋转稳定性差的问题，且这种扫描结构将成像物体都覆盖住，不适合神经、脊柱等外科介入手术成像。此外，立式结构是射线源和探测器位置固定，待测物置于一个可旋转的载物台上，成像过程需要旋转载物台获得多角度投影成像，这种结构不适 用医学成像。
[0004]为了解决上述困难，降低研发临床CBCT系统的技术难度和研发成本，我们拟研制一套超分辨高精度便携式CBCT实验平台，通过研制高精度扫描运动系统、X线成像系统、一体化集成控制系统、短扫描CBCT重建算法，掌握CBCT的核心技术，验证技术指标。锥束CT与传统医学CT相比，有许多优势:扫描范围灵活，可以扫描特定的诊断区域，也可以扫描全部的颅面部；图像精度高:与被投照物之间的比例为1:1，可以进行实际测量；扫描时间短；辐射剂量小；图像伪影少；对头位的要求低。锥束CT的快速发展得益于廉价X射线管、面阵探测器和计算机技术的发展。廉价X射线管的出现，使得锥束CT不必要采用传统CT所使用的专用高压发生器和大热容量X球管，降低了成本。面阵探测器的出现，使得X射线的利用率大增，单次投影即可获得二维数据。GPU加速等计算机技术的发展，使锥束CT的实时三维重建成为可能。
【发明内容】
[0005]本发明摒弃了单臂悬吊式和立式结构，采用可移动的高精度回转机架扫描结构，X射线源和探测器固定在可移动的回转机架上，以成像物体为中心进行半周或整周扫描成像，利用改进的锥束CT成像算法，可以三维重建成像物体的内部结构信息。这种结构采用落地回转式机架，结构旋转稳定，且可移动整个机架，在神经、脊柱等外科手术时，可避开手术区域上方空间，利于医生手术。这种结构的最大特点是可实现半周或整周扫描成像，极大地减小了射线照射剂量，最大程度保护病人和介入医生，达到低剂量X线成像的目的。
[0006]现有锥束CT成像系统中单臂悬吊式结构是X射线源和探测器都悬吊在一个单臂上，绕着成像物体进行全扫描成像，现有口腔锥束CT就是采用这种扫描结构，X射线源和探测器由吊臂链接绕着头部进行旋转成像。由于这种单臂悬挂结构存在旋转稳定性差的问题，且这种扫描结构将成像物体都覆盖住，不适合神经、脊柱等外科介入手术成像。此外，立式结构是射线源和探测器位置固定，待测物置于一个可旋转的载物台上，成像过程需要旋转载物台获得多角度投影成像，这种结构不适用医学成像。
[0007]为克服现有技术中X射线诊断装置的局限性，本发明的目的在于提供一种智能化多自由度环向诊断装置。不仅可以通过整周旋转成像扩充了三维数据场，而且还能通过前后的倾斜和摆动增加了局部视角，具有极高的分辨率，大大提高医生对病人病情的把握，特别是在颅脑血管动脉瘤的介入治疗过程中，局部视角的变换方便医生观察病变血管的三维立体形态，从而可以准确通过微导管进刀至肿瘤部位，降低误诊率；同时智能化多自由度环向诊断装置减少造影剂的用量，明显比常规DSA检查提高了放射防护的安全性，因为三维重建是在一次曝光中完成的；此外，不仅能够克服线缠绕，而且整体结构简单，有效降低整体结构的重量，从根本上解决了由旋转变化而产生的图像偏移失真和移动不便性；通过智能化的工作平台配合，避免了传统X射线诊断过程中病人调整姿态的复杂性，通过遥控器控制即可完成多位置多角度的扫描，大大提高了诊断的便利性和对X射线操作的安全稳定性。
[0008]为了解决上述技术问题，实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现:
移动式X射线诊断装置及其系统。
[0009]移动式X射线诊断装置的整体呈圆环形，其特征在于包括:球管，所述球管用于对被检测对象发射X射线；高压 发生器，所述高压发生器用于为所述球管提供高压电，以产生X射线；平板探测器，所述平板探测器位于球管的对立面，以接收由球管发射并经过被检测对象的X射线；数据采集系统，所述数据采集系统用于采集所述球管的曝光信号、所述高压发生器的发射信号以及所述平板探测器的图像采集信号。
[0010]进一步地，高压发生器可设置为一对，固定地对称装配在球管的两侧。
[0011]所述移动式X射线诊断装置还可以包括:基座，所述基座呈U形，所述基座U形凹口处固连有定子，所述定子为圆环形承载体，用于固连转子，所述转子与所述定子之间具有能使所述转子相对于所述定子可绕轴旋转的导向结构，所述球管、高压发生器以及平板探测器均装配在所述转子的圆环面的一侧，所述转子的圆环面的另一侧装配有滑环和电刷，所述滑环与所述电刷导联，所述电刷用于向所述滑环传输电力，以使得所述转子可绕轴进行整周旋转。
[0012]所述移动式X射线诊断装置还可以包括:倾斜驱动机构，所述倾斜驱动机构包括第一和第二传感器，所述第一和第二传感器安装在所述基座上用于检测所述定子的转速和/或倾斜角度；和控制器，所述控制器与所述第一和第二传感器及驱动电机相连用于根据所述第一和第二传感器的检测信号控制所述驱动电机，所述定子通过固定座固连在所述基座的U形凹口处，所述固定座具有与定子相匹配的圆弧形固定槽和与所述基座的U形凹口处相匹配的底座，所述固定座数量为两个且两者分别对称设置在所述基座的U形凹口处，所述定子嵌在圆弧形固定槽内并通过铆钉或螺钉固定，以使得所述驱动电机转动时倾斜驱动机构在扭矩的作用下产生扭转，从而带动与其相结合的固定座发生相应转动。
[0013]所述球管和所述平板探测器分别装配在所述转子的圆环面的直径方向上的两端，彼此相向，被检测对象位于转子中心处并且能够接收到所述球管发射的X射线，所述球管射线束发射口设置有准直器，所述平板探测器用于检测经过被检测对象的X射线，产生输出信号通过所述滑环发送到数据采集系统的电子控制单元。
[0014]所述基座U形凹口处具有贯穿基座的轴承孔，所述轴承孔数量为两个且两者分别对称开设于所述基座的U形凹口处，轴承孔内配合安装有轴承。
[0015]所述固定座具有与所述轴承相匹配的连接轴，所述连接轴与所述固定座为一体式结构，并从所述固定座的底座延伸，在与轴承配合下与所述基座的U形凹口处相固连。
[0016]所述倾斜驱动机构还可以包括传动齿轮和锁定结构，所述传动齿轮连接所述固定座的连接轴和所述驱动电机的驱动轴，以使得所述驱动轴转动时固定座在传动轴的带动下发生转动，从而使所述定子产生相对于垂直状态下的倾斜角；所述锁定结构与所述传动齿轮啮合，利用所述锁定结构锁紧传动齿轮，以保持定子的倾斜状态。
[0017]所述移动式X射线诊断装置还可以包括:配重，所述配重装配在所述转子的圆环面的一侧，并且固定地对称装配在平板探测器的两侧。
[0018]所述移动式X射线 诊断装置还可以包括:滚轮，所述滚轮装配于所述基座的底部。
[0019]进一步地，本发明提供了一种智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于包括:球管，所述球管用于对被检测对象发射X射线；高压发生器，所述高压发生器用于为所述球管提供高压电，以产生X射线；平板探测器，所述平板探测器位于球管的对立面，以接收由球管发射并经过被检测对象的X射线；数据采集系统，所述数据采集系统用于采集所述球管的曝光信号、所述高压发生器的发射信号以及所述平板探测器的图像采集信号；驱动模块，定位传感模块，以及控制模块。
[0020]所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于还包括:基座，所述基座呈U形，所述基座U形凹口处固连有定子，所述定子为圆环形承载体，用于固连转子，所述转子与所述定子之间具有能使所述转子相对于所述定子可绕轴旋转的导向结构，所述球管、高压发生器以及平板探测器均装配在所述转子的圆环面的一侧，所述转子的圆环面的另一侧装配有滑环和电刷，所述滑环与所述电刷导联，所述电刷用于向所述滑环传输电力，以使得所述转子可绕轴进行整周旋转。高压发生器为一对，固定地对称装配在球管的两侧。
[0021]所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于:
所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于还包括:所述驱动模块与倾斜驱动机构以及至少一个驱动电机相连；所述定子通过固定座固连在所述基座的U形凹口处，所述固定座具有与定子相匹配的圆弧形固定槽和与所述基座的U形凹口处相匹配的底座，所述固定座数量为两个且两者分别对称设置在所述基座的U形凹口处，所述定子嵌在圆弧形固定槽内并通过铆钉或螺钉固定，以使得所述驱动电机转动时倾斜驱动机构在扭矩的作用下产生扭转，从而带动与其相结合的固定座发生相应转动。
[0022]所述定位传感模块用以获得转子的位置信息，包括光栅尺和环向传感模块，以及俯仰传感模块；所述光栅尺设置在所述转子与所述定子接触的环状面上，所述光栅尺的定尺安装于所述定子上，所述光栅尺的动尺安装于所述转子上；在所述转子与所述定子接触的所述环状面上开有若干卡槽，用以固定所述环向传感模块；在所述转子上还开有卡槽，用以安装所述俯仰传感模块，所述俯仰传感模块可以感知所述转子所在转子平面相对于竖直立面的天顶距。
[0023]在智能化多自由度环向诊断装置初始化阶段，在所述转子上设置定位基点，所述定位传感模块获得转子的初始位置，该初始位置包括所述定位基点相对于所述定子的位置，以及初始化状态下所述转子所在转子平面相对于竖直立面的天顶距；在智能化多自由度环向诊断装置工作阶段，通过所述定位传感模块的光栅尺和环向传感模块获得所述转子相对于所述定子在环向上行进的距离d，通过所述定位传感模块的俯仰传感模块获得所述转子所在转子平面相对于竖直立面的天顶距a，所述距离d和天顶距a通过所述定位传感模块传输给所述控制模块。
[0024]动态显示模块，所述动态显示模块根据控制模块接收到的定位传感模块传输的位置信息，在一显示装置上显示转子的位置信息。
[0025]所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于:所述滑环上有若干环形滑槽，环形滑槽均为同心环，环形滑槽之间相互绝缘，转子所获得的驱动均通过环形滑槽供给至转子。
[0026]所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于:所述基座U形凹口处具有贯穿基座的轴承孔，所述轴承孔数量为两个且两者分别对称开设于所述基座的U形凹口处，轴承孔内配合安装有轴承。
[0027]所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于:所述固定座具有与所述轴承相匹配的连接轴，所述连接轴与所述固定座为一体式结构，并从所述固定座的底座延伸，在与轴承配合下与所述基座的U形凹口处相固连。
【专利附图】
【附图说明】`
[0028]图1为现有技术中的C型臂成像设备的示意图。
[0029]图2为移动式X射线诊断装置的正视图。
[0030]图3为移动式X射线诊断装置的侧视图。
[0031]图4为移动式X射线诊断装置的后视图。
[0032]图5为具有一定倾斜角的移动式X射线诊断装置的示意图。
[0033]图6为定位传感模块组成示意图。
[0034]图7为定位传感模块在定子部分的安装示意图。
[0035]图8为定位传感模块在转子部分的安装示意图。
[0036]图9为俯仰传感模块获取的天顶距a示意图。
[0037]图10为环向传感模块获取的距离d示意图。
[0038]附图标号说明:
1、基座；2、定子；3、转子；4、球管；5、高压发生器；6、倾斜驱动机构；7、配重；8、平板探测器；9、滚轮；10、滑环；11、定位传感模块；12、光栅尺；13、环向传感模块；14、俯仰传感模块；121、定尺；122、动尺；20、转子平面；21、竖直立面。【具体实施方式】
[0039]参见图3所示，一种移动式X射线诊断装置，整体呈圆环形，包括:球管(4)，所述球管(4)用于对被检测对象发射X射线；高压发生器(5)，所述高压发生器(5)用于为所述球管(4)提供高压电，以产生X射线；平板探测器(8)，所述平板探测器(8)位于球管(4)的对立面，以接收由球管(4)发射并经过被检测对象的X射线；数据采集系统,所述数据采集系统用于采集所述球管(4)的曝光信号、所述高压发生器(5)的发射信号以及所述平板探测器(8)的图像采集信号。
[0040]进一步地，高压发生器(5)可设置为一对，固定地对称装配在球管(4)的两侧。
[0041]所述移动式X射线诊断装置还可以包括:基座(1)，所述基座(I )呈U形，所述基座
(I)U形凹口处固连有定子(2)，所述定子(2)为圆环形承载体，用于固连转子(3)，所述转子
(3)与所述定子(2)之间具有能使所述转子(3)相对于所述定子(2)可绕轴旋转的导向结构，所述球管(4)、高压发生器(5)以及平板探测器(8)均装配在所述转子(3)的圆环面的一侦牝所述转子(3)的圆环面的另一侧装配有滑环(10)和电刷，所述滑环(10)与所述电刷导联，所述电刷用于向所述滑环(10)传输电力，以使得所述转子(3)可绕轴进行整周旋转。
[0042]所述移动式X射线诊断装置还可以包括:倾斜驱动机构(6)，所述倾斜驱动机构
(6)包括第一和第二传感器，所述第一和第二传感器安装在所述基座(1)上用于检测所述定子(2)的转速和/或倾斜角度；和控制器，所述控制器与所述第一和第二传感器及驱动电机相连用于根据所述第一和第二传感器的检测信号控制所述驱动电机，所述定子(2)通过固定座固连在所述基座(1)的U形凹口处,所述固定座具有与定子(2)相匹配的圆弧形固定槽和与所述基座(1)的U形凹口处相匹配的底座，所述固定座数量为两个且两者分别对称设置在所述基座(1)的U形凹口处，所述定子(2)嵌在圆弧形固定槽内并通过铆钉或螺钉固定，以使得所述驱动电机转动时倾斜驱动机构(6)在扭矩的作用下产生扭转，从而带动与其相结合的固定座发生相应转动。
[0043]所述球管(4)和所述平板探测器(8)分别装配在所述转子(3)的圆环面的直径方向上的两端，彼此相向，被检测对象位于转子(3)中心处并且能够接收到所述球管(4)发射的X射线，所述球管(4)射线束发射口设置有准直器，所述平板探测器(8)用于检测经过被检测对象的X射线，产生输出信号通过所述滑环(10)发送到数据采集系统的电子控制单
J Li ο
[0044]所述基座(1)U形凹口处具有贯穿基座(1)的轴承孔,所述轴承孔数量为两个且两者分别对称开设于所述基座(1)的U形凹口处，轴承孔内配合安装有轴承。
[0045]所述固定座具有与所述轴承相匹配的连接轴，所述连接轴与所述固定座为一体式结构，并从所述固定座的底座延伸，在与轴承配合下与所述基座(1)的U形凹口处相固连。
[0046]所述倾斜驱动机构(6)还可以包括传动齿轮和锁定结构，所述传动齿轮连接所述固定座的连接轴和所述驱动电机的驱动轴，以使得所述驱动轴转动时固定座在传动轴的带动下发生转动，从而使所述定子(2)产生相对于垂直状态下的倾斜角；所述锁定结构与所述传动齿轮啮合，利用所述锁定结构锁紧传动齿轮，以保持定子的倾斜状态。
[0047]所述移动式X射线诊断装置还可以包括:配重(7 )，所述配重(7 )装配在所述转子
(3)的圆环面的一侧，并且固定地对称装配在平板探测器(8)的两侧。
[0048]所述移动式X射线诊断装置还可以包括:滚轮(9)，所述滚轮(9)装配于所述基座(I)的底部。
[0049]一种智能化多自由度环向诊断装置，参见图1所示:
一种智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于包括:球管(4)，所述球管(4)用于对被检测对象发射X射线；高压发生器(5)，所述高压发生器(5)用于为所述球管(4)提供高压电，以产生X射线；平板探测器(8)，所述平板探测器(8)位于球管(4)的对立面，以接收由球管(4)发射并经过被检测对象的X射线；数据采集系统，所述数据采集系统用于采集所述球管(4)的曝光信号、所述高压发生器(5)的发射信号以及所述平板探测器(8)的图像采集信号；驱动模块，定位传感模块(11)，以及控制模块。
[0050]所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于还包括:基座(I )，所述基座
(1)呈U形，所述基座(1)U形凹口处固连有定子(2)，所述定子(2)为圆环形承载体，用于固连转子(3)，所述转子(3)与所述定子(2)之间具有能使所述转子(3)相对于所述定子(2)可绕轴旋转的导向结构，所述球管(4)、高压发生器(5)以及平板探测器(8)均装配在所述转子(3)的圆环面的一侧，所述转子(3)的圆环面的另一侧装配有滑环(10)和电刷，所述滑环(10)与所述电刷导联，所述电刷用于向所述滑环(10)传输电力，以使得所述转子(3)可绕轴进行整周旋转。高压发生器(5)为一对，固定地对称装配在球管(4)的两侧。
[0051]所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于:
所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于还包括:所述驱动模块与倾斜驱动机构以及至少一个驱动电机相连；所述定子(2)通过固定座固连在所述基座(1)的U形凹口处，所述固定座具有与定子(2)相匹配的圆弧形固定槽和与所述基座(1)的U形凹口处相匹配的底座，所述固定座数量为两个且两者分别对称设置在所述基座(1)的U形凹口处，所述定子(2)嵌在圆弧形固定槽内并通过铆钉或螺钉固定，以使得所述驱动电机转动时倾斜驱动机构(6)在扭矩的作用下产生扭转，从而带动与其相结合的固定座发生相应转动。
[0052]所述定位传感模块(11)用以`获得转子的位置信息，包括光栅尺(12)和环向传感模块(13)，以及俯仰传感模块(14);所述光栅尺(12)设置在所述转子(3)与所述定子(2)接触的环状面上，所述光栅尺(12)的定尺(121)安装于所述定子(2)上，所述光栅尺(12)的动尺(122 )安装于所述转子(3 )上；在所述转子(3 )与所述定子(2 )接触的所述环状面上开有若干卡槽，用以固定所述环向传感模块(13);在所述转子上还开有卡槽，用以安装所述俯仰传感模块(14)，所述俯仰传感模块(14)可以感知所述转子所在转子平面(20)相对于竖直立面(21)的天顶距。
[0053]在智能化多自由度环向诊断装置初始化阶段，在所述转子上设置定位基点，所述定位传感模块(11)获得转子的初始位置，该初始位置包括所述定位基点相对于所述定子
(2)的位置，以及初始化状态下所述转子所在转子平面(20)相对于竖直立面(21)的天顶距；在智能化多自由度环向诊断装置工作阶段，通过所述定位传感模块(11)的光栅尺(12)和环向传感模块(13)获得所述转子相对于所述定子(2)在环向上行进的距离d，通过所述定位传感模块(11)的俯仰传感模块(14 )获得所述转子所在转子平面(20 )相对于竖直立面
(21)的天顶距a，所述距离d和天顶距a通过所述定位传感模块(11)传输给所述控制模块。
[0054]动态显示模块，所述动态显示模块根据控制模块接收到的定位传感模块(11)传输的位置信息，在一显示装置上显示转子的位置信息。
[0055]所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于:所述滑环上有若干环形滑槽，环形滑槽均为同心环，环形滑槽之间相互绝缘，转子所获得的驱动均通过环形滑槽供给至转子。
[0056]所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于:所述基座(1)U形凹口处具有贯穿基座(1)的轴承孔，所述轴承孔数量为两个且两者分别对称开设于所述基座(1)的U形凹口处，轴承孔内配合安装有轴承。
[0057]所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于:所述固定座具有与所述轴承相匹配的连接轴，所述连接轴与所述固定座为一体式结构，并从所述固定座的底座延伸，在与轴承配合下与所述基座(1)的U形凹口处相固连。
通过上述技术的运用，本发明的移动式X射线诊断装置结构旋转稳定，且可移动整个基座，在神经、脊柱等外科手术时，可避开手术区域上方空间，利于医生手术。这种结构的最大特点是可实现半周或整周扫描成像，极大地减小了射线照射剂量，最大程度保护病人和介入医生，达到低剂量X线成像的目的，而且由于使用高强度铝合金作为基座材料，采用可移动的高精度回转机架扫描结构，有效降低整体结构的重量，从根本上解决了由旋转变化而广生的图像偏移失真。
[0058]上述实例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本
【发明内容】
的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种智能化多自由度环向诊断装置，整体呈圆环形，其特征在于包括: 球管(4 )，所述球管(4 )用于对被检测对象发射X射线；高压发生器(5 )，所述高压发生器(5)用于为所述球管(4)提供高压电，以产生X射线；平板探测器(8)，所述平板探测器(8)位于球管(4)的对立面，以接收由球管(4)发射并经过被检测对象的X射线；数据采集系统，所述数据采集系统用于采集所述球管(4)的曝光信号、所述高压发生器(5)的发射信号以及所述平板探测器(8)的图像采集信号；驱动模块，定位传感模块(11)，以及控制模块。
2.根据权利要求1所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于还包括: 基座(1)，所述基座(1)呈U形，所述基座(1)U形凹口处固连有定子(2)，所述定子(2)为圆环形承载体，用于固连转子(3)，所述转子(3)与所述定子(2)之间具有能使所述转子(3)相对于所述定子(2)可绕轴旋转的导向结构，所述球管(4)、高压发生器(5)以及平板探测器(8)均装配在所述转子(3)的圆环面的一侧，所述转子(3)的圆环面的另一侧装配有滑环(10)和电刷，所述滑环(10)与所述电刷导联，所述电刷用于向所述滑环(10)传输电力，以使得所述转子(3)可绕轴进行整周旋转；高压发生器(5)为一对，固定地对称装配在球管(4)的两侧。
3.根据权利要求2所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于: 所述驱动模块与倾斜驱动机构以及至少一个驱动电机相连；所述定子(2)通过固定座固连在所述基座(1)的U形凹口处，所述固定座具有与定子(2)相匹配的圆弧形固定槽和与所述基座(1)的U形凹口处相匹配的底座，所述固定座数量为两个且两者分别对称设置在所述基座(1)的U形凹口处，所述定子(2 )嵌在圆弧形固定槽内并通过铆钉或螺钉固定，以使得所述驱动电机转动时倾斜驱动机构(6)在扭矩的作用下产生扭转，从而带动与其相结合的固定座发生相应转动。`
4.根据权利要求2-3中任一项所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于: 所述定位传感模块(11)用以获得转子的位置信息，包括光栅尺(12)和环向传感模块(13)，以及俯仰传感模块(14);所述光栅尺(12)设置在所述转子(3)与所述定子(2)接触的环状面上，所述光栅尺(12)的定尺(121)安装于所述定子(2)上，所述光栅尺(12)的动尺(122)安装于所述转子(3)上；在所述转子(3)与所述定子(2)接触的所述环状面上开有若干卡槽，用以固定所述环向传感模块(13 );在所述转子上还开有卡槽，用以安装所述俯仰传感模块(14)，所述俯仰传感模块(14)可以感知所述转子所在转子平面(20)相对于竖直立面(21)的天顶距。
5.根据权利要求4所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于: 在智能化多自由度环向诊断装置初始化阶段，在所述转子上设置定位基点，所述定位传感模块(11)获得转子的初始位置，该初始位置包括所述定位基点相对于所述定子(2)的位置，以及初始化状态下所述转子所在转子平面(20)相对于竖直立面(21)的天顶距；在智能化多自由度环向诊断装置工作阶段，通过所述定位传感模块(11)的光栅尺(12)和环向传感模块(13)获得所述转子相对于所述定子(2)在环向上行进的距离d，通过所述定位传感模块(11)的俯仰传感模块(14)获得所述转子所在转子平面(20)相对于竖直立面(21)的天顶距a，所述距离d和天顶距a通过所述定位传感模块(11)传输给所述控制模块。
6.根据权利要求1_3、5中任一项所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于还包括:动态显示模块，所述动态显示模块根据控制模块接收到的定位传感模块(11)传输的位置信息，在一显示装置上显示转子的位置信息。
7.根据权利要求2所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于:所述滑环上有若干环形滑槽，环形滑槽均为同心环，环形滑槽之间相互绝缘，转子所获得的驱动均通过环形滑槽供给至转子。
8.根据权利要求2所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于:所述基座(1)U形凹口处具有贯穿基座(1)的轴承孔，所述 轴承孔数量为两个且两者分别对称开设于所述基座(1)的U形凹口处，轴承孔内配合安装有轴承。
9.根据权利要求8所述的智能化多自由度环向诊断装置，其特征在于:所述固定座具有与所述轴承相匹配的连接轴，所述连接轴与所述固定座为一体式结构，并从所述固定座的底座延伸，在与轴承配合下与所述基座(1)的U形凹口处相固连。
【文档编号】A61B6/03GK103750853SQ201310729912
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】高欣, 梁志远, 徐川 申请人:中国科学院苏州生物医学工程技术研究所