超声诊疗机器人及超声诊疗系统技术方案

本实用新型专利技术涉及超声设备技术领域，提供一种超声诊疗机器人及超声诊疗系统。上述的超声诊疗机器人，包括：第一平台内环形设置有多组传动机构；第二平台用于夹持探头；每个连接组件的第一端与一个传动机构转动连接，每个连接组件的第二端与第二平台转动连接；传动机构动作时，能够带动连接组件和第二平台运动，以使探头的位姿发生变化。上述的超声诊疗机器人，每组传动机构分别与一个连接组件连接，可使多个连接组件配合动作，实现探头空间位置和姿态的调整，进而增大了探头的扫描范围，每个传动机构带动一个连接组件动作，简化了传动系统的结构，缩小了第一平台的体积，实现了超声诊疗机器人轻量化，同时具有刚性强，末端探头位置和姿态保持功能。和姿态保持功能。和姿态保持功能。

【技术实现步骤摘要】
超声诊疗机器人及超声诊疗系统


[0001]本技术涉及超声设备
，尤其涉及一种超声诊疗机器人及超声诊疗系统。

技术介绍

[0002]超声成像技术凭借其无创、低成本以及实时性等优势被广泛运用于心脏学、泌尿学、神经学以及产科学等众多医疗手术领域。近年来随着医疗技术的不断发展，超声扫描及超声引导下的介入穿刺逐渐成为临床常见的诊疗方式。特别是在城镇卫生所等偏远地区，其巨大的临床需求使得超声及相关科室长期处于超负荷工作状态。借助超声辅助诊疗机器人，能够有效提高超声诊疗的工作效率，缓解偏远地区超声医疗资源匮乏的问题。
[0003]超声辅助机器人是指机器人通过夹持超声探头，利用遥操作或自动扫描的方式在体外进行人体超声检测。该类型机器人主要用以拓展辅助医生进行超声诊断，特别是在需要医生长时间保持特定动作以及偏远山区等临床诊断场景下，具有较高的应用价值。
[0004]超声引导下的介入手术往往要求机器人系统具备高精度、大传动比、小型化的设计要求。现有技术方案主要采用关节串联型机器人夹持超声探头完成超声诊疗方案，且一般采用工业级6轴机器人作为探头的定位和控制，运动空间富余，造价过于昂贵，且工作过程中需要占据庞大的空间体积，不利于人机协作环境下临床手术的工作开展。近年来也有部分技术方案提出并联式机器人构型并应用于超声诊疗领域，并联式超声诊疗机器人拥有精度高、结构紧凑等构型优势，但复杂的传动机构限制了机器人的尺寸优化，使得超声诊疗机器人存在尺寸大、重量重、安装维护难度大等缺点。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种超声诊疗机器人及超声诊疗系统，用以解决现有技术中超声诊疗机器人尺寸大、重量重的缺陷。
[0006]本技术提供一种超声诊疗机器人，包括：第一平台，所述第一平台内环形设置有多组传动机构；第二平台，用于夹持探头；多个连接组件，每个所述连接组件的第一端与一个所述传动机构转动连接，每个所述连接组件的第二端与所述第二平台转动连接；其中，所述传动机构动作时，能够带动所述连接组件和所述第二平台运动，以使所述探头的位姿发生变化。
[0007]根据本技术提供的一种超声诊疗机器人，还包括多个力传感器，多个所述力传感器环形设置于所述第二平台，所述力传感器用于检测所述探头与患者体表的接触力。
[0008]根据本技术提供的一种超声诊疗机器人，每组所述传动机构包括：电机；蜗杆，与所述电机的输出轴连接；蜗轮，与所述蜗杆啮合，所述蜗轮设有摆臂，所述摆臂与一个所述连接组件转动连接。
[0009]根据本技术提供的一种超声诊疗机器人，所述摆臂包括依次连接的第一臂节、第二臂节和第三臂节，所述第一臂节与所述蜗轮连接；所述第一臂节和所述第三臂节分
别设置于所述第二臂节的两端，并与所述第二臂节垂直，且所述第一臂节和所述第三臂节分别位于所述第二臂节的两侧，所述第三臂节与所述连接组件转动连接。
[0010]根据本技术提供的一种超声诊疗机器人，还包括控制器，所述控制器与多个所述电机电性连接，所述控制器用于控制每个所述电机的转速和转向，以使多个所述摆臂配合动作，进而调节所述探头的位姿。
[0011]根据本技术提供的一种超声诊疗机器人，每个所述连接组件包括：连接件；一对球关节轴承，两个所述球关节轴承分别设置于所述连接件的两端，两个所述球关节轴承中的一者与所述摆臂固定连接并与所述连接件的第一端转动连接，另一者与所述第二平台固定连接并与所述连接件的第二端转动连接。
[0012]根据本技术提供的一种超声诊疗机器人，所述第二平台朝向所述第一平台的表面设有环形件，所述环形件的外壁沿所述环形件的圆周方向设有多个接头，每个所述接头分别与一个所述球关节轴承固定连接。
[0013]根据本技术提供的一种超声诊疗机器人，所述第二平台还包括：固定件，每个所述力传感器具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述固定件背离所述第一平台的表面连接；一对夹持件，一对所述夹持件相对设置，以夹持探头，每个所述夹持件与所述力传感器的第二表面连接。
[0014]根据本技术提供的一种超声诊疗机器人，所述第一平台包括：底板，多个所述传动机构环形设置于所述底板，所述底板设有通孔，所述连接组件贯穿所述通孔与所述第二平台连接；壳体，所述壳体与所述底板连接，所述壳体的外壁设有一对把手，所述把手用于移动所述超声诊疗机器人。
[0015]本技术还提供一种超声诊疗系统，包括：台车，所述台车的底部设有滚轮；定位臂，所述定位臂包括竖臂和多节依次铰接的横臂，所述竖臂的第一端与所述台车连接，所述竖臂的第二端与首节横臂铰接；如上所述的超声诊疗机器人，与末节横臂连接，所述超声诊疗机器人夹持有探头。
[0016]本技术实施例提供的超声诊疗机器人，通过在第一平台内设置多组传动机构，每组传动机构分别与一个连接组件连接，可使多个连接组件配合动作，实现探头空间位置和姿态的调整，进而增大了探头的扫描范围，同时，每个传动机构带动一个连接组件动作，简化了传动系统的结构，缩小了第一平台的体积，实现了超声诊疗机器人轻量化，同时具有刚性强，末端探头位置和姿态保持功能。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本技术提供的超声诊疗机器人的结构示意图；
[0019]图2是图1中示出的第一平台和第二平台的结构示意图；
[0020]图3是图2中示出的传动机构的结构示意图；
[0021]图4是图2中示出的连接组件的结构示意图；
[0022]图5是图1中示出的第二平台的结构示意图；
[0023]图6是探头位姿发生变化后超声诊疗机器人的结构示意图；
[0024]图7是本技术提供的超声诊疗系统的结构示意图；
[0025]附图标记：
[0026]10：第一平台；11：底板；12：壳体；13：把手；14：顶板；15：连接部；20：第二平台；21：环形件；22：接头；23：固定件；24：夹持件；30：连接组件；31：连接件；32：球关节轴承；41：电机；42：蜗杆；43：蜗轮；44：摆臂；45：连接杆；50：力传感器；100：探头；台车：平台；301：竖臂；302：横臂；441：第一臂节；442：第二臂节；443：第三臂节。
具体实施方式
[0027]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声诊疗机器人，其特征在于，包括：第一平台，所述第一平台内环形设置有多组传动机构；第二平台，用于夹持探头；多个连接组件，每个所述连接组件的第一端与一个所述传动机构转动连接，每个所述连接组件的第二端与所述第二平台转动连接；其中，所述传动机构动作时，能够带动所述连接组件和所述第二平台运动，以使所述探头的位姿发生变化。2.根据权利要求1所述的超声诊疗机器人，其特征在于，还包括多个力传感器，多个所述力传感器环形设置于所述第二平台，所述力传感器用于检测所述探头与患者体表的接触力。3.根据权利要求1所述的超声诊疗机器人，其特征在于，每组所述传动机构包括：电机；蜗杆，与所述电机的输出轴连接；蜗轮，与所述蜗杆啮合，所述蜗轮设有摆臂，所述摆臂与一个所述连接组件转动连接。4.根据权利要求3所述的超声诊疗机器人，其特征在于，所述摆臂包括依次连接的第一臂节、第二臂节和第三臂节，所述第一臂节与所述蜗轮连接；所述第一臂节和所述第三臂节分别设置于所述第二臂节的两端，并与所述第二臂节垂直，且所述第一臂节和所述第三臂节分别位于所述第二臂节的两侧，所述第三臂节与所述连接组件转动连接。5.根据权利要求3所述的超声诊疗机器人，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与多个所述电机电性连接，所述控制器用于控制每个所述电机的转速和转向，以使多个所述摆臂配合动作，进而调节所述探头的位姿。6.根据权利要求3所述的超声诊疗机器人，其特征在于，每个所述连接组件包括：连接件；一对球关...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏程，邓兆锟，侯西龙，王双翌，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：新型
国别省市：