CN111700641A - 一种乳腺超声检查机器人 - Google Patents

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赵梓汐
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Abstract

本发明公开了一种乳腺超声检查机器人，其组成包括；超声探头位置调整模块和姿态调整模块。超声探头位置调整模块包括圆弧形滑轨、滑块、进给丝杠、进给滑台、升降丝杠、升降滑台、丝杠电机、升降杆；超声探头姿态调整模块包括球关节套筒、球关节、内摆环、外摆环、驱动电机、摆杆、末端夹板。本发明可以实现乳腺超声扫描的自动化，并且可以使得超声探头在工作范围内任意位置保持悬停不需医生全程手持，提高扫描效率、降低医生劳动强度。

Description

一种乳腺超声检查机器人
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体为一种乳腺超声检查机器人。
背景技术
乳腺超声检查对乳腺内囊性肿物或固体肿块的鉴别最具有特征性，且对于早期乳腺癌的筛查具有重要意义，因此乳腺超声检查在临床上的应用十分广泛。
超声检查属于高疲劳强度的重复性工作，超声检查的日常工作十分繁重，医生长时间工作极易遭受重复性劳动损伤，医生在执行检查的过程中，需要手持探头放置于待测部位，眼看超声机成像情况，并且还需操作机器以冻结图像、根据成像效果实时调节成像参数，如成像深度、增益、模式等，这往往会使得医师的身体呈现不适姿态。超声医师长期重复以此非生理性的姿态进行诊察工作，会导致身体遭受高负荷压力。
综上所述，现有的超声检查方法存在着医生资源紧张，扫描效率低下的问题
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种乳腺超声检查机器人。
本发明的一种乳腺超声检查机器人，它包括底部固定座、滑轨立柱、圆弧形滑轨、滑块、进给丝杠、进给滑台、进给电机、连接板、固定板、升降丝杆I、升降滑台I、丝杠电机I、升降丝杆II、升降滑台II、丝杠电机II、连杆、固定套环、升降杆、球关节套筒、定位杆套筒、球关节定位杆、球关节定位弹簧、球关节、外摆环、内摆环、外摆环驱动电机、内摆环驱动电机、摆杆、超声探头夹持器、底板、夹持器连杆、夹紧弹簧、超声探头夹持板、超声探头；其特征在于：所述的底部固定座与滑轨立柱通过螺纹连接，滑轨立柱上固定有圆弧形滑轨，圆弧形滑轨上安装有滑块，进给电机通过螺栓固定在滑块上，进给电机通过联轴器与进给丝杠连接，进给丝杠与进给滑台相连，滑块与连接板通过螺栓固定，连接板与固定板通过螺栓固定，丝杠电机I与丝杠电机II固定在固定板上，丝杠电机I通过联轴器与升降丝杆I连接，丝杠电机II通过联轴器与升降丝杆II连接，升降丝杆I与升降滑台I相连，升降丝杆II与升降滑台II)相连，连杆的两端分别与升降滑台I和升降滑台II相连，固定套环通过螺栓固定于连杆上，升降杆的一端与固定套环相连接，另一端与球关节套筒通过螺纹固定，球关节安装于球关节套筒内，外摆环驱动电机通过螺栓固定于球关节套筒上，并通过联轴器与外摆环连接，内摆环驱动电机通过螺栓固定在球关节套筒并位于外摆环驱动电机的邻侧上，内摆环驱动电机通过联轴器与内摆环连接，内摆环位于外摆环的上侧，内摆环与外摆环呈垂直分布，摆杆通过螺纹固定于球关节的底部，且穿过外摆环与内摆环的交叉处，摆杆末端焊连超声探头夹持器，超声探头夹持器用于夹紧及松开超声探头。
作为优选，所述的球关节套筒由定位杆套筒、球关节定位杆、球关节定位弹簧组成；所述的球关节表现存在均匀分布的凹槽，定位杆套筒通过螺纹固定于球关节套筒内壁上，其内部含有圆柱形孔洞，可使球关节定位杆在内进行伸缩，球关节定位杆与定位杆套筒之间连接有球关节定位弹簧，球关节定位杆末端的圆弧形突起部分与球关节表面的凹槽接触可用于定位球关节，在关闭电源的情况下医生可手动调节探头位置进行扫描操作，机器人可辅助医生固定超声探头位置。
作为优选，所述的超声探头夹持器由底板、夹持器连杆、夹紧弹簧、超声探头夹持板组成；底板左侧分布有三个通孔，底板右侧分布有三个通孔且大小与左侧相同，夹持器连杆通过螺纹固定于底板上，六个夹紧弹簧安装在夹持器连杆上，超声探头夹持板底侧有三个通孔，安装于夹持器连杆上，在夹紧弹簧的作用下完成对超声探头的夹紧，使得超声探头更便于安装与拆卸。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用机械进行超声扫描，大大减少了超声扫描对医务人员经验的依赖，减轻了医生的劳动强度。
2、本发明采用圆弧形滑轨，易于对双侧乳腺进行全方面扫描，易于根据人体特性，针对不同位置调整超声探头扫描方向及角度。
3、本发明可以自动完成超声扫描，也可以在断电的情况下辅助医生完成扫描及定位等操作。
4、本发明调整超声探头夹持器可夹紧与松开超声探头适用于不同型号超声探头且易于探头的更换与清洁。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1是本发明的整体结构示意图
图2是本发明进给部分结构示意图
图3是本发明升降部分结构示意图
图4是本发明球关节驱动装置示意图
图5是本发明球关节套用内部结构示意图
图6是本发明超声探头末端夹持器结构示意图
图中：1底部固定座、2滑轨立柱、3圆弧形滑轨、4滑块、5进给丝杠、6进给滑台、7进给电机、8连接板、9固定板、10升降丝杆I、11升降滑台I、12丝杠电机I、13升降丝杆II、14升降滑台II、15丝杠电机II、16连杆、17固定套环、18升降杆、19球关节套筒、20定位杆套筒、21球关节定位杆、22球关节定位弹簧、23球关节、24外摆环、25内摆环、26外摆环驱动电机、27内摆环驱动电机、28摆杆、29超声探头夹持器、30底板、31夹持器连杆、32夹紧弹簧、33超声探头夹持板、34超声探头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明具体实施方式采用以下技术方案：它包括底部固定座1、滑轨立柱2、圆弧形滑轨3、滑块4、进给丝杠5、进给滑台6、进给电机7、连接板8、固定板9、升降丝杆I10、升降滑台I11、丝杠电机I12、升降丝杆II 13、升降滑台II 14、丝杠电机II 15、连杆16、固定套环17、升降杆18、球关节套筒19、定位杆套筒20、球关节定位杆21、球关节定位弹簧22、球关节23、外摆环24、内摆环25、外摆环驱动电机26、内摆环驱动电机27、摆杆28、超声探头夹持器29、底板30、夹持器连杆31、夹紧弹簧32、超声探头夹持板33、超声探头34。其特征在于：所述的底部固定座1与滑轨立柱2通过螺纹连接，滑轨立柱2上固定有圆弧形滑轨3，圆弧形滑轨3上安装有滑块4，进给电机7通过螺栓固定在滑块4上，进给电机7通过联轴器与进给丝杠5连接，进给丝杠5与进给滑台6相连，滑块4与连接板8通过螺栓固定，连接板8与固定板9通过螺栓固定，丝杠电机I12与丝杠电机II 15固定在固定板9上，丝杠电机I12通过联轴器与升降丝杆I10连接，丝杠电机II 15通过联轴器与升降丝杆II13连接，升降丝杆I10与升降滑台I11相连，升降丝杆II 13与升降滑台II 14相连，连杆16的两端分别与升降滑台I11和升降滑台II 14相连，固定套环17通过螺栓固定于连杆16上，升降杆18的一端与固定套环17相连接，另一端与球关节套筒19通过螺纹固定，球关节23安装于球关节套筒19内，外摆环驱动电机26通过螺栓固定于球关节套筒19上，并通过联轴器与外摆环24连接，内摆环驱动电机27通过螺栓固定在球关节套筒19并位于外摆环驱动电机26的邻侧上，内摆环驱动电机27通过联轴器与内摆环25连接，内摆环25位于外摆环24的上侧，内摆环25与外摆环24呈垂直分布，摆杆28通过螺纹固定于球关节23的底部，且穿过外摆环24与内摆环25的交叉处，摆杆28末端焊连超声探头夹持器29，超声探头夹持器29用于夹紧及松开超声探头34。
进一步的，所述的球关节套筒19由定位杆套筒20、球关节定位杆21、球关节定位弹簧22组成；所述的球关节23表面存在均匀分布的凹槽，定位杆套筒20通过螺纹固定于球关节套筒19内壁上，其内部含有圆柱形孔洞，可使球关节定位杆21在内进行伸缩，球关节定位杆21与定位杆套筒20之间连接有球关节定位弹簧22，球关节定位杆21末端的圆弧形突起部分与球关节23表面的凹槽接触可用于定位球关节，在关闭电源的情况下医生可手动调节探头位置进行扫描操作，机器人可辅助医生固定超声探头位置。
进一步的，所述的超声探头夹持器29由底板30、夹持器连杆31、夹紧弹簧32、超声探头夹持板33组成；底板30左侧分布有三个通孔，底板30右侧分布有三个通孔且大小与左侧相同，夹持器连杆31通过螺纹固定于底板30上，六个夹紧弹簧32安装在夹持器连杆31上，超声探头夹持板33底侧有三个通孔，安装于夹持器连杆31上，在夹紧弹簧32的作用下完成对超声探头34的夹紧，使得超声探头更便于安装与拆卸。
本发明的具体实施方案如下：
患者持仰卧位躺在病床上，医生通过旋紧超声检查机器人的底部固定座1上的螺母将装置固定在病床适当位置。本发明可实现对患者进行自动及辅助检查过程。
实施例1：自动检查过程：
打开电源开关，外摆环驱动电机26控制外摆环24的摆动、内摆环驱动电机27控制内摆环25的摆动，外摆环24和内摆环25共同作用于与球关节23相连的摆杆28，摆杆28受力使得超声探头末端夹持器29夹持着超声探头34对患者进行全方位的超声扫描；
实施例2：辅助检查过程：
将装置调至合适位置，关闭电源开关，医生可根据自身经验操作机器人对感兴趣部位进行超声扫描，此时，球关节套筒19内的球关节定位杆21末端的圆弧突起与球关节23表面的凹槽接触，在球关节定位杆21与定位套筒20之间的球关节定位弹簧22的作用下，使机器人辅助医生固定超声探头位置，减轻医生工作强度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种乳腺超声检查机器人，其组成包括：底部固定座(1)、滑轨立柱(2)、圆弧形滑轨(3)、滑块(4)、进给丝杠(5)、进给滑台(6)、进给电机(7)、连接板(8)、固定板(9)、升降丝杆I(10)、升降滑台I(11)、丝杠电机I(12)、升降丝杆II(13)、升降滑台II(14)、丝杠电机II(15)、连杆(16)、固定套环(17)、升降杆(18)、球关节套筒(19)、定位杆套筒(20)、球关节定位杆(21)、球关节定位弹簧(22)、球关节(23)、外摆环(24)、内摆环(25)、外摆环驱动电机(26)、内摆环驱动电机(27)、摆杆(28)、超声探头夹持器(29)、底板(30)、夹持器连杆(31)、夹紧弹簧(32)、超声探头夹持板(33)、超声探头(34)；其特征在于：所述的底部固定座(1)与滑轨立柱(2)通过螺纹连接，滑轨立柱(2)上固定有圆弧形滑轨(3)，圆弧形滑轨(3)上安装有滑块(4)，进给电机(7)通过螺栓固定在滑块(4)上，进给电机(7)通过联轴器与进给丝杠(5)连接，进给丝杠(5)与进给滑台(6)相连，滑块(4)与连接板(8)通过螺栓固定，连接板(8)与固定板(9)通过螺栓固定，丝杠电机I(12)与丝杠电机II(15)固定在固定板(9)上，丝杠电机I(12)通过联轴器与升降丝杆I(10)连接，丝杠电机II(15)通过联轴器与升降丝杆II(13)连接，升降丝杆I(10)与升降滑台I(11)相连，升降丝杆II(13)与升降滑台II(14)相连，连杆(16)的两端分别与升降滑台I(11)和升降滑台II(14)相连，固定套环(17)通过螺栓固定于连杆(16)上，升降杆(18)的一端与固定套环(17)相连接，另一端与球关节套筒(19)通过螺纹固定，球关节(23)安装于球关节套筒(19)内，外摆环驱动电机(26)通过螺栓固定于球关节套筒(19)上，并通过联轴器与外摆环(24)连接，内摆环驱动电机(27)通过螺栓固定在球关节套筒(19)并位于外摆环驱动电机(26)的邻侧上，内摆环驱动电机(27)通过联轴器与内摆环(25)连接，内摆环(25)位于外摆环(24)的上侧，内摆环(25)与外摆环(24)呈垂直分布，摆杆(28)通过螺纹固定于球关节(23)的底部，且穿过外摆环(24)与内摆环(25)的交叉处，摆杆(28)末端焊连超声探头夹持器(29)，超声探头夹持器(29)末端固定超声探头(34)。
2.根据权利1要求所述的一种乳腺超声检查机器人，其特征在于：所述的球关节套筒(19)由定位杆套筒(20)、球关节定位杆(21)、球关节定位弹簧(22)组成；所述的球关节(23)表面存在均匀分布的凹槽，定位杆套筒(20)通过螺纹固定于球关节套筒(19)内壁上，其内部含有圆柱形孔洞，可使球关节定位杆(21)在内进行伸缩，球关节定位杆(21)与定位杆套筒(20)之间连接有球关节定位弹簧(22)，球关节定位杆(21)末端的圆弧形突起部分与球关节(23)表面的凹槽接触可用于定位球关节，在关闭电源的情况下医生可手动调节探头位置进行扫描操作，机器人可辅助医生固定超声探头位置。
3.根据权利1要求所述的一种乳腺超声检查机器人，其特征在于：所述的超声探头夹持器(29)由底板(30)、夹持器连杆(31)、夹紧弹簧(32)、超声探头夹持板(33)组成；底板(30)左侧分布有三个通孔，底板(30)右侧分布有三个通孔且大小与左侧相同，夹持器连杆(31)通过螺纹固定于底板(30)上，六个夹紧弹簧(32)安装在夹持器连杆(31)上，超声探头夹持板(33)底侧有三个通孔，安装于夹持器连杆(31)上，在夹紧弹簧(32)的作用下完成对超声探头(34)的夹紧，使得超声探头更便于安装与拆卸。
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