一种自适应稳压医疗超声探头夹具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自适应稳压医疗超声探头夹具，包括自适应转动支架、探头座组件和弹簧稳压筒三部分。本夹具通过自适应转动支架安装在医疗机器人末端，由机器人超声扫查设备控制自适应转动支架的运动，自适应转动支架部分包括夹具臂、与夹具臂联接可转动的支架。支架上固定着弹簧稳压筒。弹簧稳压筒内容纳滑块导轨机构，实现带伸缩杆的直线运动，并在紧凑的空间灵活布置弹簧与压力传感器可实现伸缩杆的压力调节和采集弹簧压力数据。伸缩杆末端固定在探头座后侧凸台处。探头座部分包含探头座和安装块以固定探头，探头座后侧下方安装底座盘，其上左右两侧对称固定两个贴合座，其贴合人体背部用于自适应调节探头转动保持探头与扫查区域垂直。

An adaptive fixture for medical ultrasonic probe

The utility model discloses an adaptive pressure stabilizing medical ultrasonic probe clamp, which comprises an adaptive rotating bracket, a probe base assembly and a spring pressure stabilizing cylinder. The fixture is installed at the end of the medical robot through the adaptive rotation bracket, and the robot ultrasonic scanning device controls the movement of the adaptive rotation bracket. The adaptive rotation bracket part includes the clamp arm and the rotatable bracket connected with the clamp arm. A spring stabilizing cylinder is fixed on the bracket. The slider guide mechanism is contained in the spring pressure stabilizing cylinder to realize the linear movement with the expansion rod, and the spring and pressure sensor can be flexibly arranged in the compact space to realize the pressure regulation of the expansion rod and collect the spring pressure data. The end of the extension rod is fixed at the rear boss of the probe seat. The probe base part includes a probe base and a mounting block to fix the probe. A base plate is installed under the rear side of the probe base. Two mounting bases are symmetrically fixed on the left and right sides of the base plate. The mounting bases are used to adaptively adjust the rotation of the probe to keep the probe perpendicular to the scanning area.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应稳压医疗超声探头夹具
本技术属于医疗超声机器扫查领域，尤其是人体脊柱的超声扫查，具体涉及一种医疗检测用超声探头夹具。
技术介绍
传统医疗超声扫查的方式为手持式人工超声扫查，由医师手持超声探头在病人相应身体部位扫查获取病人检查部位三维结构特征。现有发展起来的机器超声扫查设备采取机械扫查，克服了人工扫查容易疲劳、手抖、施加压力不稳而影响超声成像质量的缺点，但超声探头的固定方式上通常采用简单的刚性固定，主要存在以下问题：1、在机械式的扫查过程中由于收不到的反馈或反馈延迟可能带来病人的皮肤组织损伤甚至是危险；2、因为患者身体的复杂性(背部曲线形状)，探头缺乏及时调整可能得不到较好的扫查图像；3、由于扫查过程需要反复调整探头位姿造成扫查过程冗长。
技术实现思路
为了实现机器扫查过程中超声探头对病人施加压力的稳定，保持扫查过程中超声探头与病人身体的良好的相对位置姿态(超声探头与人体扫查表面垂直接触)，防止出现超声过程中的安全隐患(拉伤肌肉组织、卡死在病人身体特殊骨节处等)，本技术提供一种采用弹簧稳压调节、人体背部曲线自适应的超声扫查夹具，以确保机械超声扫查的安全、可靠和高质量成像。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自适应稳压医疗超声探头夹具，包括自适应转动支架、探头座组件和弹簧稳压筒三部分；所述自适应转动支架包括夹具臂、筒壁支架和筒壁支架盖；所述弹簧稳压筒包括伸缩筒、伸缩杆、弹簧、弹簧导向杆和压力传感器；所述夹具臂为U形结构，两个侧臂均具有沉孔，沉孔中安装滚动球轴承；所述筒壁支架的两端均具有U形特征，其中一端U形特征的两个侧壁开有通孔，转轴穿过通孔后，与夹具臂沉孔中的滚动球轴承相配合，从而实现筒壁支架相对于夹具臂旋转，通过相对转动自适应调整姿态；筒壁支架的另一端U形特征与筒壁支架盖通过螺栓抱合伸缩筒，通过松开螺栓自由调整伸缩筒上下位置；所述伸缩筒包括伸缩筒盖与伸缩筒盒，所述伸缩筒盒内壁设置导轨，所述伸缩筒的顶部安装压力传感器；所述伸缩杆的上部为阶梯结构，阶梯结构的凸起侧安装滑块，所述滑块能够在伸缩筒盒的导轨上滑动，实现伸缩杆上下运动，阶梯结构的台阶处设置沉孔，沉孔底部开有通孔，所述弹簧导向杆套接弹簧后，穿过沉孔底部通孔，所述弹簧导向杆的顶部接触压力传感器；在伸缩杆上下运动过程中压缩弹簧，弹簧将压力传递至压力传感器；所述探头座组件包括探头座、安装块、底座盘和贴合座；所述探头座具有滑道结构，所述安装块将超声探头安装在探头座的滑道结构内；所述探头座的背侧设置探头座后凸台，所述探头座后凸台上设有伸缩杆安装台，所述伸缩杆安装台与伸缩杆底部通过两个弹性销进行联接，实现探头座部分与伸缩杆运动的统一；所述探头座后凸台底面对称设置两个滑动卡扣；所述底座盘具有两个倒T形槽口，所述滑动卡扣滑入倒T形槽口，实现底座盘与探头座固定；所述底座盘的两侧分别固定一个贴合座，且保持贴合座底面与安装在探头座的超声探头垂直。进一步地，在弹簧压缩过程中，始终保持伸缩杆的底部伸出伸缩筒。进一步地，所述伸缩筒盖和伸缩筒盒的接合面处设置螺纹孔，通过螺纹孔实现两部分可拆卸联接。进一步地，所述探头座的内壁设置为与超声探头贴合的曲面结构。进一步地，所述安装块为柔性材料，具有外凸滑块，所述探头座滑道结构的两侧缘部设有曲线槽道，外凸滑块能够在曲线槽道中滑动。本技术的有益效果是，本技术在医疗机械臂控制探头夹具下降压紧人体背部时，在压力作用下探头座部分将灵活转动贴紧背部，保持与贴合座垂直安装的超声探头垂直扫查部位，有效地消除了传统超声探头夹具不能实时适应人体背部曲线以获得良好扫描层的缺陷。机械臂继续下降过程中，弹簧压缩对人体施压，通过压力传感器反馈可以控制合适的压力范围。由于探头保持了与人体的垂直，采集的压力数值无需换算直接为人体背部表面受力。探头沿脊柱方向运动扫查过程中，遇到脊柱骨节不平突起处弹簧能够回缩调节而不会卡死，弹簧的缓冲也给机器足够的反应时间调整状态，从而稳定了超声探头的施压，保障了病人的安全与舒适以及超声的扫查效果。附图说明图1为本技术的机械原理图；图2为超声探头夹具爆炸图；图3为超声探头夹具侧视图；图4为超声探头夹具侧视图的剖视图；图5为探头座部分后视图；图中：1.夹具臂，2.超声探头，3.安装块，4.探头座，5.贴合座，6.底座盘，7.伸缩杆，8.导轨，9.滑块，10.伸缩筒盒，11.筒壁支架盖，12.压力传感器，13.弹簧导向杆，14.弹簧，15.伸缩筒盖，16.筒壁支架，17.滚动球轴承，18.转轴，19.外凸滑块，20.曲线槽道，21.探头座后凸台，22.伸缩杆安装台，23.探头座U型槽，24.滑动卡扣，25.人体背部。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。如图1-5所示，本技术提供的一种自适应稳压医疗超声探头夹具，包括：自适应转动支架、探头座组件和弹簧稳压筒三部分；所述自适应转动支架包括夹具臂1、筒壁支架16和筒壁支架盖11；所述弹簧稳压筒包括伸缩筒、伸缩杆7、弹簧14、弹簧导向杆13和压力传感器12；所述夹具臂1为U形结构，两个侧臂均具有沉孔，沉孔中安装滚动球轴承17；所述筒壁支架16的两端均具有U形特征，其中一端U形特征的两个侧壁开有通孔，转轴18穿过通孔后，与夹具臂1沉孔中的滚动球轴承17相配合，从而实现筒壁支架16相对于夹具臂1旋转，通过相对转动自适应调整姿态；筒壁支架16的另一端U形特征与筒壁支架盖11通过螺栓抱合伸缩筒，通过松开螺栓自由调整伸缩筒上下位置；所述伸缩筒包括伸缩筒盖15与伸缩筒盒10，所述伸缩筒盒10内壁设置导轨8，所述伸缩筒的顶部安装压力传感器12；所述伸缩杆7的上部为阶梯结构，阶梯结构的凸起侧安装滑块9，所述滑块9能够在伸缩筒盒10的导轨8上滑动，实现伸缩杆7上下运动，阶梯结构的台阶处设置沉孔，沉孔底部开有通孔，所述弹簧导向杆13套接弹簧14后，穿过沉孔底部通孔，所述弹簧导向杆13的顶部接触压力传感器12；在伸缩杆7上下运动过程中压缩弹簧14，弹簧14将压力传递至压力传感器12；所述探头座组件包括探头座4、安装块3、底座盘6和贴合座5；所述探头座4具有滑道结构，所述安装块3将超声探头2安装在探头座4的滑道结构内；所述探头座4的背侧设置探头座后凸台21，所述探头座后凸台21上设有伸缩杆安装台22，所述伸缩杆安装台22与伸缩杆7底部通过两个弹性销进行联接，实现探头座部分与伸缩杆7运动的统一；所述探头座后凸台21底面对称设置两个滑动卡扣24；所述底座盘6具有两个倒T形槽口，所述滑动卡扣24滑入倒T形槽口，实现底座盘6与探头座4固定；所述底座盘6的两侧分别固定一个贴合座5，且保持贴合座5底面与安装在探头座4的超声探头2垂直。进一步地，在弹簧14压缩过程中，始终保持伸缩杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应稳压医疗超声探头夹具，其特征在于，包括自适应转动支架、探头座组件和弹簧稳压筒三部分；所述自适应转动支架包括夹具臂(1)、筒壁支架(16)和筒壁支架盖(11)；所述弹簧稳压筒包括伸缩筒、伸缩杆(7)、弹簧(14)、弹簧导向杆(13)和压力传感器(12)；所述夹具臂(1)为U形结构，两个侧臂均具有沉孔，沉孔中安装滚动球轴承(17)；所述筒壁支架(16)的两端均具有U形特征，其中一端U形特征的两个侧壁开有通孔，转轴(18)穿过通孔后，与夹具臂(1)沉孔中的滚动球轴承(17)相配合，从而实现筒壁支架(16)相对于夹具臂(1)旋转；筒壁支架(16)的另一端U形特征与筒壁支架盖(11)通过螺栓抱合伸缩筒；所述伸缩筒包括伸缩筒盖(15)与伸缩筒盒(10)，所述伸缩筒盒(10)内壁设置导轨(8)，所述伸缩筒的顶部安装压力传感器(12)；所述伸缩杆(7)的上部为阶梯结构，阶梯结构的凸起侧安装滑块(9)，所述滑块(9)能够在伸缩筒盒(10)的导轨(8)上滑动，阶梯结构的台阶处设置沉孔，沉孔底部开有通孔，所述弹簧导向杆(13)套接弹簧(14)后，穿过沉孔底部通孔，所述弹簧导向杆(13)的顶部接触压力传感器(12)；所述探头座组件包括探头座(4)、安装块(3)、底座盘(6)和贴合座(5)；所述探头座(4)具有滑道结构，所述安装块(3)将超声探头(2)安装在探头座(4)的滑道结构内；所述探头座(4)的背侧设置探头座后凸台(21)，所述探头座后凸台(21)上设有伸缩杆安装台(22)，所述伸缩杆安装台(22)与伸缩杆(7)底部通过两个弹性销进行联接；所述探头座后凸台(21)底面对称设置两个滑动卡扣(24)；所述底座盘(6)具有两个倒T形槽口，所述滑动卡扣(24)滑入倒T形槽口，实现底座盘(6)与探头座(4)固定；所述底座盘(6)的两侧分别固定一个贴合座(5)，且保持贴合座(5)底面与安装在探头座(4)的超声探头(2)垂直。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自适应稳压医疗超声探头夹具，其特征在于，包括自适应转动支架、探头座组件和弹簧稳压筒三部分；所述自适应转动支架包括夹具臂(1)、筒壁支架(16)和筒壁支架盖(11)；所述弹簧稳压筒包括伸缩筒、伸缩杆(7)、弹簧(14)、弹簧导向杆(13)和压力传感器(12)；所述夹具臂(1)为U形结构，两个侧臂均具有沉孔，沉孔中安装滚动球轴承(17)；所述筒壁支架(16)的两端均具有U形特征，其中一端U形特征的两个侧壁开有通孔，转轴(18)穿过通孔后，与夹具臂(1)沉孔中的滚动球轴承(17)相配合，从而实现筒壁支架(16)相对于夹具臂(1)旋转；筒壁支架(16)的另一端U形特征与筒壁支架盖(11)通过螺栓抱合伸缩筒；所述伸缩筒包括伸缩筒盖(15)与伸缩筒盒(10)，所述伸缩筒盒(10)内壁设置导轨(8)，所述伸缩筒的顶部安装压力传感器(12)；所述伸缩杆(7)的上部为阶梯结构，阶梯结构的凸起侧安装滑块(9)，所述滑块(9)能够在伸缩筒盒(10)的导轨(8)上滑动，阶梯结构的台阶处设置沉孔，沉孔底部开有通孔，所述弹簧导向杆(13)套接弹簧(14)后，穿过沉孔底部通孔，所述弹簧导向杆(13)的顶部接触压力传感器(12)；所述探头座组件包括探头座(4)、安装块(3)、底座盘(6)和贴合座(5)；所述探头座(4)具有滑道结构，所述安装块(3)将超声探头(2)安装在探头座(4)的滑道结...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云江，朱永坚，杨克己，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33