具有机械臂的医学成像系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有机械臂的医学成像系统，包括支架（1）、探头（2）、机械臂（3）以及控制器；机械臂（3）安装在支架（1）上；探头（2）安装在机械臂（3）远离支架（1）的一端；控制器可驱动机械臂（3）以带动探头（2）实现多自由度运动。实施本实用新型的有益效果是：所述医学成像系统采用控制器驱动机械臂以带动探头实现多自由度运动的结构，能够降低医生等工作人员操作探头时的工作强度，从而减轻医生等工作人员的操作疲劳。
【专利说明】具有机械臂的医学成像系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医学设备【技术领域】，更具体地说，涉及一种具有机械臂的医学成像系统。
【背景技术】
[0002]目前，采用医学成像系统对患者的某个部位进行三维成像时，能够根据成像的结果对该部位进行诊断分析。例如，可以采用超声成像或X射线成像等对患者的脊柱侧弯情况进行诊断，或者对其它部位进行诊断。现有的医学成像系统在对患者的某个部位进行三维成像时，通常需要医生等工作人员人工地操纵探头对该部位进行扫描。然而采用此种方式，操作探头较为不便且容易加剧医生等工作人员的疲劳。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述医学成像系统操作探头时较为不便的缺陷，提供一种能够自动控制探头运动的具有机械臂的医学成像系统。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]本实用新型构造了一种具有机械臂的医学成像系统，包括支架以及探头；所述医学成像系统还包括机械臂以及控制器；所述机械臂安装在所述支架上；所述探头安装在所述机械臂远离所述支架的一端；所述控制器可驱动所述机械臂以带动所述探头实现多自由度运动。
[0006]在本实用新型所述的具有机械臂的医学成像系统中，所述机械臂包括安装在所述支架上的固定部、与所述固定部传动连接的运动臂，以及传动连接在所述运动臂远离所述固定部的一端的夹持机构；所述探头安装在所述夹持机构上。
[0007]在本实用新型所述的具有机械臂的医学成像系统中，所述机械臂还包括第一传动机构；所述运动臂通过所述第一传动机构传动连接在所述固定部上；所述第一传动机构包括安装在所述固定部上的第一电机、安装在所述第一电机的输出轴上的第二电机，以及安装在所述第二电机的输出轴上第三电机；所述第一电机的输出轴与所述第二电机的输出轴相互垂直设置，所述第二电机的输出轴与所述第三电机的输出轴相互垂直设置；所述运动臂安装在所述第三电机的输出轴上。
[0008]在本实用新型所述的具有机械臂的医学成像系统中，所述机械臂还包括第二传动机构；所述夹持机构通过所述第二传动机构传动连接在所述运动臂远离所述固定部的一端；所述第二传动机构包括安装在所述运动臂远离所述固定部的一端的第四电机，以及安装在所述第四电机的输出轴上的第五电机；所述第四电机的输出轴与所述第五电机的输出轴相互垂直设置；所述夹持机构安装在所述第五电机的输出轴上。
[0009]在本实用新型所述的具有机械臂的医学成像系统中，所述运动臂包括与所述固定部传动连接的第一运动臂、与所述第一运动臂传动连接的第二运动臂，以及与所述第二运动臂传动连接的第三运动臂；所述第三运动臂远离所述第二运动臂的一端与所述夹持机构传动连接。
[0010]在本实用新型所述的具有机械臂的医学成像系统中，所述机械臂还包括第三传动机构；所述第二运动臂通过所述第三传动机构传动连接在所述第一运动臂上；所述第三传动机构包括安装在所述第一运动臂上的第六电机；所述第二运动臂安装在所述第六电机的输出轴上并与所述第六电机的输出轴相互垂直设置。
[0011]在本实用新型所述的具有机械臂的医学成像系统中，所述机械臂还包括第四传动机构；所述第三运动臂通过所述第四传动机构传动连接在所述第二运动臂上；所述第四传动机构包括安装在所述第二运动臂上的第七电机；所述第三运动臂安装在所述第七电机的输出轴上并与所述第七电机的输出轴相互垂直设置。
[0012]在本实用新型所述的具有机械臂的医学成像系统中，所述医学成像系统还包括安装在所述机械臂上的位置传感器与压力传感器；所述控制器可根据所述位置传感器、所述压力传感器检测的信号以控制所述机械臂运动。
[0013]在本实用新型所述的具有机械臂的医学成像系统中，所述夹持机构包括传动连接在所述运动臂上的连接件，以及由所述连接件相对的两侧边相向延伸的一对夹持体；所述探头夹持在两个所述夹持体之间。
[0014]在本实用新型所述的具有机械臂的医学成像系统中，所述支架为立式结构；所述机械臂安装在所述支架的侧边上。
[0015]实施本实用新型的具有机械臂的医学成像系统，具有以下有益效果:所述医学成像系统采用控制器驱动机械臂以带动探头实现多自由度运动的结构，能够降低医生等工作人员操作探头时的工作强度，从而减轻医生等工作人员的操作疲劳；其次，所述医学成像系统采用机械臂的结构，可以提高测量的重复性和准确性；再者，所述医学成像系统采用位置传感器的结构能够收集探头的空间位置，再根据成像图像能够实时地控制探头的运动路径；所述医学成像系统采用压力传感器的结构能够监测机械臂的作用力大小，从而能够有效地避免用力过大。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0017]图1是本实用新型较佳实施例之一提供的具有机械臂的医学成像系统的立体结构示意图；
[0018]图2是图1中的A部放大图；
[0019]图3是图1中机械臂夹持探头时的结构示意图；
[0020]图4是图1中的机械臂的爆炸图；
[0021]图5是本实用新型较佳实施例之二提供的具有机械臂的医学成像系统的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0023]如图1所示，本实用新型的较佳实施例之一提供一种具有机械臂的医学成像系统，其包括支架1、探头2、机械臂3、控制器(图未示)、位置传感器(图未示)以及压力传感器(图未示)。
[0024]如图1所示，支架I为立式结构，机械臂3安装在支架I的侧边上。本实施例中，当患者站立面对支架I时，机械臂3位于患者的右侧。探头2安装在机械臂3远离支架I的一端。本实施例中，探头2为超声探头，用于对患者的脊柱进行成像。机械臂3的安装高度大致与人体的脊柱位置相适配。在本实用新型的其它实施例中，该探头2亦可以对患者的其它部位进行成像。
[0025]如图3、图4并参阅图2所示，机械臂3包括固定部31、运动臂32、夹持机构33、第一传动机构34、第二传动机构35、第三传动机构36以及第四传动机构37。固定部31大致为中空的圆筒结构，其固定安装在支架I的侧边上。固定部31远离支架I的一端与运动臂32传动连接。运动臂32包括第一运动臂321、第二运动臂322以及第三运动臂323。第一运动臂321大致为中空的杆状结构，其一端与固定部31传动连接，其另一端与第二运动臂322传动连接。第二运动臂322大致为中空的杆状结构，其一端与第一运动臂321传动连接，其另一端与第三运动臂323传动连接。第三运动臂323大致为中空的杆状结构，其一端与第二运动臂322传动连接，其另一端与夹持机构33传动连接。夹持机构33包括连接件331以及夹持体332。连接件331大致为条状结构，其与第三运动臂323传动连接。夹持体332设置有一对，一对夹持体332由连接件331相对的两侧边相向延伸。探头2夹持在该一对夹持体332之间。
[0026]如图4所示，第一传动机构34用于实现固定部31与第一运动臂321之间的传动连接。该第一传动机构34包括第一电机(图未不)、第二电机341、第一齿轮组342、第二齿轮组343以及第三电机340。第一电机安装在固定部31内部。第二电机341通过第一齿轮组342传动连接在第一电机的输出轴上。第三电机340通过第二齿轮组343传动连接在第二电机341的输出轴(图未不)上。第一运动臂321安装在第三电机340的输出轴(图未示)上。本实施例中，第一电机的输出轴与第二电机341的输出轴相互垂直设置，第二电机341的输出轴与第三电机340的输出轴相互垂直设置。
[0027]如图4所示，第二传动机构35用于实现第三运动臂323与连接件331之间的传动连接。该第二传动机构35包括第四电机350、第五电机351、第三齿轮组352以及第四齿轮组353。第四电机350安装在第三运动臂323的一端内部。第五电机351通过第三齿轮组352传动连接在第四电机350的输出轴(图未示)上。连接件331通过第四齿轮组353传动连接在第五电机351的输出轴(图未不)上。本实施例中，第四电机350的输出轴与第五电机351的输出轴相互垂直设置。
[0028]如图4所示，第三传动机构36用于实现第一运动臂321与第二运动臂322之间的传动连接。该第三传动机构36包括第六电机361、第五齿轮组362以及第六齿轮组363。第六电机361通过第五齿轮组362传动连接在第一运动臂321上。第二运动臂322通过第六齿轮组363传动连接在第六电机361的输出轴(图未示)上。本实施例中，第二运动臂322与第六电机361的输出轴相互垂直设置。
[0029]如图4所示，第四传动机构37用于实现第二运动臂322与第三运动臂323之间的传动连接。该第四传动机构37包括第七电机371、第七齿轮组372以及第八齿轮组373。第七电机371通过第七齿轮组372传动连接在第二运动臂322上。第三运动臂323通过第八齿轮组373传动连接在第七电机371的输出轴(图未示)上。本实施例中，第三运动臂323与第七电机371的输出轴相互垂直设置。
[0030]本实施例中，运动臂32设置有三个臂。在本实用新型的其它实施例中，运动臂32中臂的数量亦可以有其它选择，相应地在相邻两个臂之间增加传动机构。
[0031]位置传感器与压力传感器分别安装在运动臂32上。位置传感器与压力传感器均安装在第二电机341上。控制器可根据位置传感器以及压力传感器检测的信号分别控制第一传动机构34、第二传动机构35、第三传动机构36以及第四传动机构37运作,使得机械臂3带动探头2实现多自由度运动，从而能够降低医生等工作人员操作探头时的工作强度，进而减轻医生等工作人员的操作疲劳。本实施例中，机械臂3可带动探头2实现六自由度运动。位置传感器能够收集探头2的空间位置，控制器再根据成像图像能够实时地控制探头的运动路径。压力传感器能够监测机械臂的作用力大小，从而能够有效地避免用力过大。本实施例中，亦可以通过预先设定机械臂3的运动轨迹，以控制探头2在患者脊柱上的扫描路径。
[0032]如图5所示，本实用新型的较佳实施例之二提供一种具有机械臂的医学成像系统，其与实施例之一所不同之于机械臂3安装在支架I上的位置。本实施例中，当患者站立面对支架I时，机械臂3位于患者的左侧。
[0033]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
【权利要求】
1.一种具有机械臂的医学成像系统，包括支架(1)以及探头(2);其特征在于:所述医学成像系统还包括机械臂(3)以及控制器；所述机械臂(3)安装在所述支架(1)上；所述探头(2)安装在所述机械臂(3)远离所述支架(1)的一端；所述控制器可驱动所述机械臂(3)以带动所述探头(2)实现多自由度运动。
2.根据权利要求1所述的具有机械臂的医学成像系统，其特征在于:所述机械臂(3)包括安装在所述支架(1)上的固定部(31)、与所述固定部(31)传动连接的运动臂(32)，以及传动连接在所述运动臂(32)远离所述固定部(31)的一端的夹持机构(33);所述探头(2)安装在所述夹持机构(33 )上。
3.根据权利要求2所述的具有机械臂的医学成像系统，其特征在于:所述机械臂(3)还包括第一传动机构(34);所述运动臂(32)通过所述第一传动机构(34)传动连接在所述固定部(31)上；所述第一传动机构(34)包括安装在所述固定部(31)上的第一电机、安装在所述第一电机的输出轴上的第二电机(341)，以及安装在所述第二电机(341)的输出轴上第三电机(340);所述第一电机的输出轴与所述第二电机(341)的输出轴相互垂直设置，所述第二电机(341)的输出轴与所述第三电机(340)的输出轴相互垂直设置；所述运动臂(32)安装在所述第三电机(340)的输出轴上。
4.根据权利要求2所述的具有机械臂的医学成像系统，其特征在于:所述机械臂(3)还包括第二传动机构(35);所述夹持机构(33)通过所述第二传动机构(35)传动连接在所述运动臂(32)远离所述固定部(31)的一端；所述第二传动机构(35)包括安装在所述运动臂(32)远离所述固定部(31)的一端的第四电机(350)，以及安装在所述第四电机(350)的输出轴上的第五电机(351);所述第四电机(350)的输出轴与所述第五电机(351)的输出轴相互垂直设置；所述夹持机构(33)安装在所述第五电机(351)的输出轴上。
5.根据权利要求2所述的具有机械臂的医学成像系统，其特征在于:所述运动臂(32)包括与所述固定部(31)传动连接的第一运动臂(321)、与所述第一运动臂(321)传动连接的第二运动臂(322)，以及与所述第二运动臂(322)传动连接的第三运动臂(323);所述第三运动臂(323 )远离所述第二运动臂(322 )的一端与所述夹持机构(33 )传动连接。
6.根据权利要求5所述的具有机械臂的医学成像系统，其特征在于:所述机械臂(3)还包括第三传动机构(36);所述第二运动臂(322)通过所述第三传动机构(36)传动连接在所述第一运动臂(321)上；所述第三传动机构(36)包括安装在所述第一运动臂(321)上的第六电机(361);所述第二运动臂(322)安装在所述第六电机(361)的输出轴上并与所述第六电机(361)的输出轴相互垂直设置。
7.根据权利要求5所述的具有机械臂的医学成像系统，其特征在于:所述机械臂(3)还包括第四传动机构(37);所述第三运动臂(323)通过所述第四传动机构(37)传动连接在所述第二运动臂(322)上；所述第四传动机构(37)包括安装在所述第二运动臂(322)上的第七电机(371);所述第三运动臂(323)安装在所述第七电机(371)的输出轴上并与所述第七电机(371)的输出轴相互垂直设置。
8.根据权利要求1所述的具有机械臂的医学成像系统，其特征在于:所述医学成像系统还包括安装在所述机械臂(3)上的位置传感器与压力传感器；所述控制器可根据所述位置传感器、所述压力传感器检测的信号以控制所述机械臂(3)运动。
9.根据权利要求2所述的具有机械臂的医学成像系统，其特征在于:所述夹持机构(33)包括传动连接在所述运动臂(32)上的连接件(331 )，以及由所述连接件(331)相对的两侧边相向延伸的一对夹持体(332);所述探头(2)夹持在一对所述夹持体(332)之间。
10.根据权利要求1所述的具有机械臂的医学成像系统，其特征在于:所述支架(1)为立式结构；所述机械臂(3)安装在所述支架(1)的侧边上。
【文档编号】A61B8/00GK203468632SQ201320532822
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】郑永平, 张忠伟, 麦德民 申请人:中慧医学成像有限公司