一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置

本技术涉及夹具领域，尤其涉及一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置。

背景技术：

1、医学超声成像技术一般用于对人体器官的非侵入性筛查和疾病诊断，超声扫描检测时需要检测医师正确操作超声探头，将探头放置在受试者体表的正确的扫描目标位置，并以正确的扫描姿态获取具有目标器官超声影像的图片，用于超声扫描诊断。但是由于检测医师人数短缺、检测工作量大以及职业致病率高等因素，导致医院的超声检测能力不能满足病人的检测需求。而采用超声机器人协助医师完成大量重复性的工作，可以极大地提高医生的工作效率，为了获取清晰的超声图像并保证检测的安全性，机器人夹持的超声探头与人体皮肤的接触力必须被控制在一定范围之内。而现有的机器人超声探头夹持装置无法较好地实现超声探头与人体之间接触力的控制，且探头在夹持装置上的固定经常存在不稳定以及夹持装置难以拆卸更换的问题。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，提高超声探头安装在夹持装置上时的稳固性和夹持装置拆装的便捷性，优化机器人对超声探头与人体之间接触力的把控。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，包括：六维力传感器、第一连接板、第二连接板、多个连接杆、保护外壳和探头卡槽，所述六维力传感器的上下端一一对应连接机械手臂末端和所述第二连接板，所述第一连接板安装在所述第二连接板下方，所述连接杆设置在所述保护外壳内部，所述连接杆和所述保护外壳的上下端均一一对应连接所述第一连接板和所述探头卡槽。

3、本实用新型的有益效果是：六维力传感器有利于将超声探头与人体之间的力传输给机器人，为机器人调整力的大小提供依据，第一连接板和第二连接板的连接有利于提高夹持装置在机械手臂末端的拆装效率，同时配合连接杆和保护外壳还提高了夹持装置的稳固性，探头卡槽则有利于将超声探头稳定地固定在夹持装置内。

4、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

5、进一步，所述第一连接板包括：两个弹性卡扣、限位块、第一连接板本体、两个侧板和卡线夹，所述第一连接板本体为板状结构，两个所述侧板为对称设置在所述第一连接板本体左右两边的l形板状结构，所述侧板l形短边与所述第一连接板本体后端侧壁连接，所述限位块为设置在所述第一连接板本体前端的梯形板状结构，所述弹性卡扣为设置在所述第一连接板本体和所述侧板之间的板状结构，两个所述弹性卡扣一一对应与两个所述侧板l形短边连接，所述卡线夹为与所述第一连接板本体底端连接的拱形结构。

6、采用上述进一步方案的有益效果是：第一连接板中的弹性卡扣和侧板配合第二连接板上的锁柱有利于限制夹持装置在水平方向上的位移；限位块配合第二连接板上的定位腔有利于限制夹持装置在竖直方向上的位移；卡线夹有利于将超声探头工作时的数据线和电源线整理夹紧，避免杂乱的线对超声探头的工作造成影响。

7、进一步，所述弹性卡扣前端设置有定位凸块，所述定位凸块为设置在所述弹性卡扣远离所述限位块一端侧壁上的弧形块状结构。

8、采用上述进一步方案的有益效果是：定位凸块配合第二连接板上的锁柱有利于限制夹持装置在水平方向上的位移。

9、进一步，所述第二连接板包括：四个锁柱、定位腔和第二连接板本体，所述六维力传感器安装在所述第二连接板本体顶面，四个所述锁柱为左右对称设置在所述第二连接板本体底面的柱状结构，所述定位腔为设置在所述第二连接板本体底面上的壳体结构，所述定位腔设置在左右两边的所述锁柱之间，所述定位腔与所述限位块适配套接。

10、采用上述进一步方案的有益效果是：第二连接板有利于将六维力传感器与夹持装置连接形成整体，从而进一步优化了机器人对超声探头与人体之间接触力的把控。

11、进一步，两个所述定位凸块一一对应适配卡接在左右两边的两个锁柱之间。

12、采用上述进一步方案的有益效果是：定位凸块卡接在两个锁柱之间有利于在水平方向上限制夹持装置的位移。

13、进一步，后端的所述锁柱适配卡接在所述定位凸块和所述侧板l形长边之间。

14、采用上述进一步方案的有益效果是：锁柱、定位凸块和侧板的连接位置有利于在水平方向上限制夹持装置的位移。

15、进一步，所述保护外壳包括第一保护外壳、第二保护外壳和两个出线孔，所述第一保护外壳和所述第二保护外壳为对称设置，且通过螺钉相互连接的壳体结构，所述第一保护外壳和所述第二保护外壳顶端均与所述第一连接板本体底面通过螺钉连接，两个所述出线孔一一对应设置在所述第一保护外壳和所述第二保护外壳顶端侧壁上，所述第一保护外壳和所述第二保护外壳对称设置后两个所述出线孔对称形成的通孔位置与所述卡线夹的位置相对应。

16、采用上述进一步方案的有益效果是：保护外壳有利于减少设置在其内部的超声探头受外部环境的影响，出线孔与卡线夹的位置关系则有利于将超声探头的数据线和电源线与外部装置连接，避免杂乱的线对超声探头的工作造成影响。

17、进一步，所述探头卡槽包括第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽和所述第二卡槽为对称设置，且通过螺钉相互连接的壳体结构。

18、采用上述进一步方案的有益效果是：探头卡槽有利于对超声探头形成夹持，提高了超声探头在夹持装置内部的稳固性。

19、进一步，所述连接杆为上下端一一对应连接所述第一连接板本体底端与所述第一卡槽、所述第二卡槽顶端的杆状结构。

20、采用上述进一步方案的有益效果是：连接杆有利于提高整个夹持装置的稳固性。

21、进一步，还包括超声探头，所述第一卡槽和所述第二卡槽内壁为与所述超声探头底端适配抵接的弧形结构，所述第一卡槽和所述第二卡槽通过螺钉与所述超声探头连接。

22、采用上述进一步方案的有益效果是：有利于提高超声探头在夹持装置中的稳固性以及拆装时的效率。

技术特征：

1.一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，其特征在于，包括：六维力传感器(1)、第一连接板(2)、第二连接板(3)、多个连接杆(4)、保护外壳(5)和探头卡槽(6)，所述六维力传感器(1)的上下端一一对应连接机械手臂末端和所述第二连接板(3)，所述第一连接板(2)安装在所述第二连接板(3)下方，所述连接杆(4)设置在所述保护外壳(5)内部，所述连接杆(4)和所述保护外壳(5)的上下端均一一对应连接所述第一连接板(2)和所述探头卡槽(6)。

2.根据权利要求1所述一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，其特征在于，所述第一连接板(2)包括：两个弹性卡扣(21)、限位块(22)、第一连接板本体(23)、两个侧板(24)和卡线夹(25)，所述第一连接板本体(23)为板状结构，两个所述侧板(24)为对称设置在所述第一连接板本体(23)左右两边的l形板状结构，所述侧板(24)l形短边与所述第一连接板本体(23)后端侧壁连接，所述限位块(22)为设置在所述第一连接板本体(23)前端的梯形板状结构，所述弹性卡扣(21)为设置在所述第一连接板本体(23)和所述侧板(24)之间的板状结构，两个所述弹性卡扣(21)一一对应与两个所述侧板(24)l形短边连接，所述卡线夹(25)为与所述第一连接板本体(23)底端连接的拱形结构。

3.根据权利要求2所述一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，其特征在于，所述弹性卡扣(21)前端设置有定位凸块(211)，所述定位凸块(211)为设置在所述弹性卡扣(21)远离所述限位块(22)一端侧壁上的弧形块状结构。

4.根据权利要求3所述一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，其特征在于，所述第二连接板(3)包括：四个锁柱(31)、定位腔(32)和第二连接板本体(33)，所述六维力传感器(1)安装在所述第二连接板本体(33)顶面，四个所述锁柱(31)为左右对称设置在所述第二连接板本体(33)底面的柱状结构，所述定位腔(32)为设置在所述第二连接板本体(33)底面上的壳体结构，所述定位腔(32)设置在左右两边的所述锁柱(31)之间，所述定位腔(32)与所述限位块(22)适配套接。

5.根据权利要求4所述一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，其特征在于，两个所述定位凸块(211)一一对应适配卡接在左右两边的两个锁柱(31)之间。

6.根据权利要求4所述一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，其特征在于，后端的所述锁柱(31)适配卡接在所述定位凸块(211)和所述侧板(24)l形长边之间。

7.根据权利要求2所述一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，其特征在于，所述保护外壳(5)包括第一保护外壳(51)、第二保护外壳(52)和两个出线孔(53)，所述第一保护外壳(51)和所述第二保护外壳(52)为对称设置，且通过螺钉相互连接的壳体结构，所述第一保护外壳(51)和所述第二保护外壳(52)顶端均与所述第一连接板本体(23)底面通过螺钉连接，两个所述出线孔(53)一一对应设置在所述第一保护外壳(51)和所述第二保护外壳(52)顶端侧壁上，所述第一保护外壳(51)和所述第二保护外壳(52)对称设置后两个所述出线孔(53)对称形成的通孔位置与所述卡线夹(25)的位置相对应。

8.根据权利要求2所述一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，其特征在于，所述探头卡槽(6)包括第一卡槽(61)和第二卡槽(62)，所述第一卡槽(61)和所述第二卡槽(62)为对称设置，且通过螺钉相互连接的壳体结构。

9.根据权利要求8所述一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，其特征在于，所述连接杆(4)为上下端一一对应连接所述第一连接板本体(23)底端与所述第一卡槽(61)、所述第二卡槽(62)顶端的杆状结构。

10.根据权利要求8所述一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，其特征在于，还包括超声探头(7)，所述第一卡槽(61)和所述第二卡槽(62)内壁为与所述超声探头(7)底端适配抵接的弧形结构，所述第一卡槽(61)和所述第二卡槽(62)通过螺钉与所述超声探头(7)连接。

技术总结
本技术涉及一种用于机器人扫描的超声探头夹持装置，属于夹具领域。包括：六维力传感器、第一连接板、第二连接板、多个连接杆、保护外壳和探头卡槽，所述六维力传感器的上下端一一对应连接机械手臂末端和所述第二连接板，所述第一连接板安装在所述第二连接板下方，所述连接杆设置在所述保护外壳内部，所述连接杆和所述保护外壳的上下端均一一对应连接所述第一连接板和所述探头卡槽。本技术提高了超声探头安装在夹持装置上时的稳固性和夹持装置拆装的便捷性，优化了机器人对超声探头与人体之间接触力的把控。

技术研发人员：付中涛,孙雪童,高志成,陈绪兵,吴松林,文天
受保护的技术使用者：武汉工程大学
技术研发日：20230620
技术公布日：2024/1/15