一种基于云端的小型智能超声辅助机器人及其控制方法与流程

1.本发明涉及超声检测领域，具体是一种基于云端的小型智能超声辅助机器人及其控制方法。


背景技术：

2.超声耦合剂是一种高分子水，主要用于超声检查时，探头与病人皮肤接触，因之间的空气将阻碍超声波传入人体，为获得高质量的图像，需要液性传导介质来连接探头与病人体表。可以使探头与皮肤之间的声阻差减少，从而减少超声能量在此界面的反射损失。另外还能起到润滑作用，减少探头与皮肤之间的摩擦，使探头能够灵活滑动，患者也可以减轻摩擦疼痛感。
3.现有技术中，用户通过一只手拿着瓶装的耦合剂，另一只手拿着超声探头，将瓶装的耦合剂挤在超声探头上，增加了用户同时进行其他操作的难度，随着瓶内的耦合剂剩余量的减少，用户挤出耦合剂的难度增加，费时费力，并且瓶内可能存在剩余量无法通过手动挤出，造成浪费，从而增加使用成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于云端的小型智能超声辅助机器人及其控制方法，以解决现有技术中存在的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于云端的小型智能超声辅助机器人，包括外罩，所述外罩的一侧壁上设置有探头固定件和位于所述探头固定件上方的紫外线消毒灯，所述外罩的另一侧壁的月牙槽底端设置有接胶盒，所述外罩上位于所述接胶盒上方设置有翻盖，所述外罩内顶部设置有固定压板，所述固定压板下方两侧均固定连接有u型支撑板，所述u型支撑板内腔体中设置有步进推杆，所述步进推杆的伸缩端设置有活动压板，所述活动压板上设置有直线轴承，所述直线轴承内部穿设有与所述固定压板连接的导向轴，所述固定压板的顶面设置有贯穿所述外罩的触摸屏，所述活动压板与所述固定压板之间设置有瓶装耦合剂，所述瓶装耦合剂的出口外围设置有加热环，所述固定压板一侧壁上的安装板上位于所述加热环下方设置有红外传感器，所述外罩与所述翻盖相对一侧壁上设置有后盖，所述后盖上设置有两个锁紧环，所述u型支撑板内壁自上而下依次设置有上限位光电开关和下限位光电开关，所述下限位光电开关下方设置有感应片，所述步进推杆一侧壁上固定连接有控制器，所述外罩底端四角处固定安装有地脚；所述控制器与云端服务器通信连接，所述控制器电性连接所述步进推杆、所述加热环、所述紫外线消毒灯、所述红外传感器、所述上限位光电开关、所述下限位光电开关以及所述感应片。
6.在一些实施例中，所述u型支撑板与所述固定压板通过螺钉连接，所述外罩与所述u型支撑板通过螺钉连接，所述u型支撑板与所述步进推杆通过螺钉连接。
7.在一些实施例中，所述导向轴与所述固定压板通过螺钉连接，所述活动压板与所述导向轴通过所述直线轴承滑动连接，所述触摸屏与所述固定压板通过螺钉连接。
8.在一些实施例中，所述瓶装耦合剂卡压在所述固定压板与所述活动压板之间，所述加热环套在瓶装耦合剂的出口外围，所述紫外线消毒灯与所述安装板通过螺钉连接。
9.在一些实施例中，所述探头固定件与所述外罩焊接，所述锁紧环与所述后盖通过螺钉连接，所述瓶装耦合剂的出口贯穿所述外罩设置。
10.在一些实施例中，所述上限位光电开关以及所述下限位光电开关与所述u型支撑板通过螺钉连接。
11.本发明还提供一种基于云端的小型智能超声辅助机器人的云端控制方法，通过云端服务器控制如上所述的基于云端的小型智能超声辅助机器人加热并挤压超声耦合剂瓶，所述控制方法包括：所述基于云端的小型智能超声辅助机器人的控制器获取所述云端服务器的指令，控制设置在固定压板与步进推杆的伸缩端的活动压板之间的瓶装耦合剂的出口外围设置的加热环进行加热，并控制紫外线消毒灯对挂在探头固定件上的超声探头进行消毒；控制所述步进推杆将所述瓶装耦合剂从初始位置推到工作位置；当接收到所述红外传感器发出的第一感应信号时，控制所述步进推杆带动所述活动压板上下移动，以通过所述活动压板和所述固定压板的配合挤压所述瓶装耦合剂，在所述步进推杆移动中，通过所述上限位光电开关和所述下限位光电开关限位控制所述步进推杆的移动范围；在所述第一感应信号消失时，停止挤压所述瓶装耦合剂；当接收到所述下限位光电开关下方设置的感应片的第二感应信号时，控制所述步进推杆将所述瓶装耦合剂推回到所述初始位置。
12.在一些实施例中，所述控制所述步进推杆将所述瓶装耦合剂从初始位置推到工作位置包括：控制所述步进推杆沿与所述活动压板上设置的直线轴承内部的导向轴，从所述初始位置运动到所述工作位置。
13.在一些实施例中，在所述步进推杆移动中，通过所述上限位光电开关和所述下限位光电开关限位控制所述步进推杆的移动范围包括：在所述步进推杆移动中，获取所述上限位光电开关的第一检测信号和所述下限位光电开关的第二检测信号；当所述第一检测信号消失时，控制所述步进推杆停止向上移动，并向下移动；当所述第二检测信号产生时，控制所述步进推杆停止向下移动，并向上移动。
14.在一些实施例中，所述当接收到所述下限位光电开关下方设置的感应片的第二感应信号时，控制所述步进推杆将所述瓶装耦合剂推回到所述初始位置包括：当接收到所述第二感应信号时，触发关闭所述上限位光电开关，以控制所述步进推杆将所述瓶装耦合剂推回到所述初始位置。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于云端的小型智能超声辅助机器人在云端服务器的控制下，控制夹在活动压板与固定压板之间的瓶装耦合剂的出口外围设置的加热环进行加热，控制紫外线消毒灯对
挂在该小型智能超声辅助机器人的探头固定件上的超声探头进行消毒，控制步进推杆的推拉将瓶装耦合剂推到待挤压的工作位置，通过加热环下方设置的红外传感器感应到超声探头靠近，则开始持续挤压瓶装耦合剂，并通过上限位光电开关和下限位光电开关限制步进推杆的上下移动位置，当下限位光电开关下方设置的感应片感应到该瓶装耦合剂空了，则控制步进推杆将该瓶装耦合剂推回到初始位置，可以更换新瓶。从而可以实现自动提供耦合剂，且操作简单，可以提高用户操作的便捷性，节省操作时间，还可以实现对耦合剂自动加热，当耦合剂接触到人体时，即使室温较低，耦合剂的温度也会提高人体的舒适感。并且小型智能超声辅助机器人结构紧凑，体积小，放置于桌面上，占用空间较小，采用紫外线消毒，安全卫生，提高用户使用的安全性。
附图说明
16.图1为本发明实施例提供的基于云端的小型智能超声辅助机器人的结构示意图；图2为本发明实施例提供的基于云端的小型智能超声辅助机器人除去外罩、后盖和翻盖后的结构图；图3为本发明实施例提供的基于云端的小型智能超声辅助机器人除去外罩、后盖和翻盖后的另一角度结构示意图；图4为本发明实施例提供的基于云端的小型智能超声辅助机器人的控制方法的流程示意图；图中：1-1、地脚；1-2、接胶盒；1-3、外罩；1-4、红外传感器；1-5、瓶装耦合剂；1-6、翻盖；1-7、后盖；1-8、触摸屏；1-9、控制器；1-10、直线轴承；1-11、导向轴；1-12、加热环；1-13、下限位光电开关；1-14、上限位光电开关；1-15、感应片；1-16、步进推杆；1-17、活动压板；1-18、固定压板；1-19、锁紧环；1-20、探头固定件；1-21、紫外线消毒灯。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1至3，本发明实施例中，一种基于云端的小型智能超声辅助机器人，包括外罩1-3，外罩1-3一侧壁上设置有探头固定件1-20和位于探头固定件1-20上方的紫外线消毒灯1-21。外罩1-3前端下部内凹形成一月牙槽，月牙槽底端设置有接胶盒1-2，外罩1-3前端上部于月牙槽上方设置有翻盖1-6。外罩1-3内顶部设置有固定压板1-18，固定压板1-18大致水平设置。固定压板1-18下方两侧均固定连接有u型支撑板，u型支撑板内腔体中设置有步进推杆1-16，步进推杆1-16的可伸缩的端部设置有活动压板1-17。活动压板1-17上设置有直线轴承1-10，直线轴承1-10内部穿设有与固定压板1-18连接的导向轴1-11。固定压板1-18的顶面设置有贯穿外罩1-3的触摸屏1-8。活动压板1-17与固定压板1-18之间设置有瓶装耦合剂1-5，瓶装耦合剂1-5的出口外围设置有加热环1-12。
19.一侧板与固定压板1-18的前端固定连接，优选地，侧板沿竖直方向设置。侧板上设置有开口，位于固定压板1-18和活动压板1-17之间的瓶装耦合剂的前端从侧板的开口穿出
至侧板的外侧。加热环1-12环套于瓶装耦合剂的前端，也位于侧板的外侧。侧板的外侧的底部设有一水平的安装板，安装板上于加热环1-12的下方设置有红外传感器1-4。
20.外罩1-3与翻盖1-6相对的一侧壁上设置有后盖1-7，后盖1-7上设置有两个锁紧环1-19。u型支撑板内壁自上而下依次设置有上限位光电开关1-14和下限位光电开关1-13，下限位光电开关1-13下方设置有感应片1-15，步进推杆1-16一侧壁上固定连接有控制器1-9，外罩1-3底端四角处固定安装有地脚1-1。
21.其中控制器1-9具体可以为plc（programmable logic controller）控制器。
22.上限位光电开关1-14和下限位光电开关1-13均为光电开关，分别为可以实现对步进推杆1-16的运动行程的两端所能到达的位置的控制，光电开关的类型不限。
23.其中，u型支撑板与固定压板1-18通过螺钉连接，外罩1-3与u型支撑板通过螺钉连接，u型支撑板与步进推杆1-16通过螺钉连接。
24.其中，导向轴1-11与固定压板1-18通过螺钉连接，触摸屏1-8与固定压板1-18通过螺钉连接。活动压板1-17与导向轴1-11通过直线轴承1-10滑动连接，直线轴承1-10与导向轴1-11配合，可以为活动压板1-17的挤压运动提供导向。
25.其中，瓶装耦合剂1-5卡压在固定压板1-18与活动压板1-17之间，加热环1-12套在瓶装耦合剂1-5的前端出口外围，可以通过活动压板1-17与固定压板1-18配合，对瓶装耦合剂1-5进行挤压，将耦合剂挤出，紫外线消毒灯1-21与安装板通过螺钉连接，紫外线消毒灯1-21可以实现消毒操作。
26.其中，探头固定件1-20与外罩1-3焊接，锁紧环1-19与后盖1-7通过螺钉连接，锁紧环1-19可以实现对此基于云端的小型智能超声辅助机器人进行固定，例如，根据需要挂置在墙壁或者支架上。可以理解地，本发明的基于云端的小型智能超声辅助机器人也可以直立于桌面或者工作台，其设置方式可根据需要灵活选择。
27.其中，上限位光电开关1-14以及下限位光电开关1-13与u型支撑板通过螺钉连接，上限位光电开关1-14以及下限位光电开关1-13可以对步进推杆1-16的动作提供限位检测。
28.可以理解的，除上述结构之外，该基于云端的小型智能超声辅助机器人的内部还设置有电源模块（图1-3中未示出）以及与该电源模块电性连接的无线通信模块（图1～3中未示出）。该电源模块还可电性连接上述红外传感器1-4、触摸屏1-8、控制器1-9、加热环1-12、下限位光电开关1-13、上限位光电开关1-14、感应片1-15、步进推杆1-16、紫外线消毒灯1-21以及其他电子元器件，以便为这些元件提供电能。该无线通信模块用于在云端服务器与控制器1-9之间进行数据转发，以实现云端服务器与控制器1-9之间的通信连接和数据交互。
29.其中，该电源模块可以包括电源及其管理电路，具体可以例如但不限于是蓄电池或充电电池或用于将交流电转为直流电的开关电源。该无线通信模块可以包括射频信号收发器及周围电路。该电源模块及其与其他电子元器件之间的连接方式以及该无线通信模块可以采用通用设计，本实施例中不做具体限定。
30.本发明的工作原理是：首先将该基于云端的小型智能超声辅助机器人悬挂在支架上，利用锁紧环1-19对锁将其固定，打开翻盖1-6，把加热环1-12套在瓶装耦合剂1-5上，将瓶装耦合剂1-5放在活动压板1-17上，盖上翻盖1-6，在触摸屏1-8上点击用户界面中的启动按钮，控制器1-9检测
到该启动按钮被点击的事件，向步进推杆1-16发送控制指令，触发步进推杆1-16响应于该控制指令，推着活动压板1-17沿着导向轴1-11，从初始位置到达指定位置，该指定位置为挤压瓶装耦合剂1-5的工作位置，具体可以由该控制指令指定或预先配置在步进推杆1-16的内部控制芯片中或者由上述上限位光电开关或下限位光电开关限定，同时设置在瓶装耦合出口处的加热环1-12立即升温至50-60℃，以便对瓶口附近的耦合剂进行加热，在该工作位置瓶装耦合剂1-5中的加热后的超声耦合剂被轻压到瓶口，并经由瓶口压出来的会滴落在集胶盒中，十分钟后加热环的温度缓慢降到40℃左右。
31.当超声探头接近该基于云端的小型智能超声辅助机器人时，会触发红外传感器1-4，此时就会连续地排出耦合剂，移开即停，此时排出的耦合剂经过加热具有一定的温度，改善患者体验。用户在不使用超声探头时，可将其放置于该基于云端的小型智能超声辅助机器人侧边的探头固定件1-20上，紫外线消毒灯1-21开始给超声探头消毒，达到预设的消毒时长后自动关闭，停止消毒，可提高用户操作的便利性，从而减少处置超声探头的时间；当瓶装耦合剂1-5的耦合剂全部挤完，感应片1-15可触发关闭上限位光电开关1-14，步进推杆1-16带着活动压板1-17回到初始位置，用户可打开翻盖1-6更换瓶装耦合剂1-5，从而实现自动提供耦合剂，且操作简单，可以提高用户操作的便捷性，节省操作时间，还可以实现对耦合剂自动加热，当耦合剂接触到人体时，即使室温较低，耦合剂的温度也会提高人体的舒适感。并且该基于云端的小型智能超声辅助机器人结构紧凑，体积小，放置于桌面上，占用空间较小，采用紫外线为超声探头消毒，安全卫生，提高用户使用的安全性。
32.优选地，在本发明的基于云端的小型智能超声辅助机器人中，还可以在固定压板1-18和活动压板1-17上设置加热片，加热片与加热环共同对瓶装耦合剂起到加热作用，能够提高加热效率。更优选地，加热片设置在固定压板1-18与活动压板1-17相向的表面上。
33.参见图4，本发明实施例还提供了一种基于云端的小型智能超声辅助机器人的云端控制方法，云端服务器控制基于云端的小型智能超声辅助机器人加热并挤压超声耦合剂瓶，以将瓶中被加热的超声耦合剂涂抹在超声探头上，该基于云端的小型智能超声辅助机器人的具体结构参见前述图1-图3所述的该基于云端的小型智能超声辅助机器人的结构描述。
34.该控制方法的执行主体为基于云端的小型智能超声辅助机器人，具体是基于云端的小型智能超声辅助机器人中的控制器，即图2中的控制器1-9，主要步骤包括：s401、通过云端服务器控制对瓶装耦合剂进行加热和对超声探头进行消毒；基于云端的小型智能超声辅助机器人的控制器获取云端服务器的指令，控制设置在固定压板与步进推杆的伸缩端的活动压板之间的瓶装耦合剂的出口外围设置的加热环进行加热，并控制该基于云端的小型智能超声辅助机器人的探头固定件上方的紫外线消毒灯，对挂在探头固定件上的超声探头进行消毒。
35.具体地，该探头固定件可以设置匹配的传感器，例如视觉传感器、触觉传感器、接近传感器等，可以感知超声探头挂在了该探头固定件上，该传感器或者设置在该基于云端的小型智能超声辅助机器人上，由该基于云端的小型智能超声辅助机器人将该超声探头挂在该探头固定件上的信息发送给该服务器，或者设置在其他与该基于云端的小型智能超声辅助机器人旁的其他设备上，该其他设备可以与该服务器通信，将该超声探头挂在该探头固定件上的信息发送给该服务器，使得该服务器可以根据该信息发出控制指令给该基于云
端的小型智能超声辅助机器人，使得该基于云端的小型智能超声辅助机器人控制该紫外线消毒灯对该超声探头消毒。
36.可选的，在其他实施例中，还可以通过该基于云端的小型智能超声辅助机器人的显示屏上的电子交互界面触发对瓶装耦合剂进行加热和对挂在该基于云端的小型智能超声辅助机器人上的超声探头进行消毒、以及步进推杆的移动控制。
37.s402、控制步进推杆将瓶装耦合剂推到工作位置；控制步进推杆将瓶装耦合剂从初始位置推到工作位置；在该工作位置，瓶装耦合剂中的超声耦合剂被轻压到瓶口。
38.该工作位置可以通过云端服务器为该基于云端的小型智能超声辅助机器人进行指定设置。
39.s403、通过红外传感器触发连续挤压瓶装耦合剂，以及通过限位开关控制步进推杆的移动范围；当接收到红外传感器发出的第一感应信号时，感应到超声探头靠近，控制步进推杆带动活动压板上下移动，以通过活动压板和固定压板的配合挤压瓶装耦合剂，在步进推杆移动中，通过上限位光电开关和下限位光电开关限位控制步进推杆的移动范围；s404、在第一感应信号消失时，停止挤压瓶装耦合剂；第一感应信号消失，则表示超声探头离开。
40.s405、当感应片感应到瓶装耦合剂空瓶时，将其推回到初始位置。
41.当接收到下限位光电开关下方设置的感应片的第二感应信号时，表示该瓶装耦合剂中的超声耦合剂已经全部挤出，此时该瓶装耦合剂为空瓶，控制步进推杆将瓶装耦合剂推回到初始位置。
42.具体地，控制步进推杆将瓶装耦合剂从初始位置推到工作位置包括：控制步进推杆沿与活动压板上设置的直线轴承内部的导向轴，从初始位置运动到工作位置。
43.在步进推杆移动中，通过上限位光电开关和下限位光电开关限位控制步进推杆的移动范围包括：在步进推杆移动中，获取上限位光电开关的第一检测信号和下限位光电开关的第二检测信号；当第一检测信号消失时，控制步进推杆停止向上移动，并向下移动；当第二检测信号产生时，控制步进推杆停止向下移动，并向上移动。
44.当接收到下限位光电开关下方设置的感应片的第二感应信号时，控制步进推杆将瓶装耦合剂推回到初始位置包括：当接收到第二感应信号时，触发关闭上限位光电开关，从而该第一检测信号消失，触发步进推杆将瓶装耦合剂推回到初始位置。
45.进一步地，云端服务器还可以获取控制器发送的在控制过程中的数据，包括控制成功数据和控制失败数据，还包括基于云端的小型智能超声辅助机器人的故障数据，可以根据这些数据为用户提供分析结果，以使得更好地改善基于云端的小型智能超声辅助机器人挤压加热该瓶装耦合剂的功能。
46.本实施例中，该基于云端的小型智能超声辅助机器人在云端服务器的控制下，控
制夹在活动压板与固定压板之间的瓶装耦合剂的出口外围设置的加热环进行加热，控制紫外线消毒灯对挂在探头固定件上的超声探头进行消毒，控制步进推杆的推拉将瓶装耦合剂推到待挤压的工作位置，通过加热环下方设置的红外传感器感应到超声探头靠近，则开始持续挤压瓶装耦合剂，并通过上限位光电开关和下限位光电开关限制步进推杆的上下移动位置，当下限位光电开关下方设置的感应片感应到该瓶装耦合剂空了，则控制步进推杆将该瓶装耦合剂推回到初始位置，可以更换新瓶。从而可以实现自动提供耦合剂，且操作简单，可以提高用户操作的便捷性，节省操作时间，还可以实现对耦合剂自动加热，当耦合剂接触到人体时，即使室温较低，耦合剂的温度也会提高人体的舒适感。并且该基于云端的小型智能超声辅助机器人结构紧凑，体积小，放置于桌面上，占用空间较小，采用紫外线对超声探头进行预设时长的消毒，安全卫生，提高用户使用的安全性。
47.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。