[发明专利]超声仪机械手臂及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声仪机械手臂及其控制方法，属于医疗设备。

背景技术

在超声检查中，医生设置好超声仪器，手拿探头进行成像操作，超声发现的某一部位的病变用二维或者三维方法显示出来，把报告打印出来。现有的彩超、B超以及3D或者4D多普勒超声仪器，都是医生手拿探头进行成像操作，这样对医生的手法要求很高，医生的手法的快慢以及熟练程度直接影响了成像的效果，一次成像不成功需要多次操作，从而造成了大量人力和时间的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声仪机械手臂，其控制简单，可实现智能化操作，可实现成像的一致性，避免因手法不同而造成成像质量的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超声仪机械手臂，包括基座、设置在所述基座上的若干活动件、安装在所述活动件上的探头、对应驱动若干所述活动件的若干驱动模块、与若干所述驱动模块信号连接的控制单元、与所述控制单元信号连接的存储器及与所述控制单元信号连接的上位机，若干所述驱动模块驱动对应的活动件转动或摆动，所述控制单元与若干所述驱动模块信号连接；所述控制单元获取各所述驱动模块的运行参数并将运行参数存放至存储器；所述控制单元调用所述存储器内的运行参数并将运行参数发送至所述上位机，所述上位机根据运行参数及检查需求制定形成运动轨迹，并根据运行轨迹生成控制指令；所述上位机将控制指令发送至所述控制单元，所述控制单元根据控制指令控制各所述驱动模块运行。

进一步地，所述机械手臂还包括设置在至少部分所述活动件上的传感器，所述传感器与控制单元信号连接。

进一步地，若干所述活动件包括第一摆臂、第二摆臂、垂直伸缩臂、旋转件及摆动件，其中，所述第一摆臂的一端与第二摆臂的一端旋转连接，所述第一摆臂的另一端与基座旋转连接，所述垂直伸缩臂垂直所述第二摆臂设置，所述旋转件安装在所述垂直伸缩臂上，所述摆动件安装在所述旋转件上，所述探头安装在所述摆动件上。

进一步地，若干所述驱动模块包括第一电机模块和第二电机模块，所述第一电机模块包括驱动所述第一摆臂摆动的第一电机和控制所述第一电机的第一电机控制电路，所述第二电机模块包括驱动所述第二摆臂摆动的第二电机和控制所述第二电机的第二电机控制电路，所述第一电机控制电路、第二电机控制电路均具有PC847光电耦合电路。

进一步地，所述机械手臂还包括与所述控制单元信号连接的安全保护模块。

进一步地，所述机械手臂还包括给若干所述驱动模块、控制单元供电的供电模块。

进一步地，，所述控制单元为STM32F103VE，所述控制单元设置有与所述上位机实现通讯连接的通讯接口。

本发明还提供了一种应用于上述超声仪机械手臂的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

所述控制单元调用存储器内的各所述驱动模块的运行参数并将调用的运行参数发送至上位机；

所述上位机根据接收到的运行参数、外部输入的检查需求制定形成运动轨迹，所述上位机根据所制定形成的运动轨迹生成控制指令，同时将所生成的运动轨迹存储；

所述上位机将控制指令发送至所述控制单元，所述控制单元根据控制指令控制各所述驱动模块运行；

所述控制单元获取各驱动模块的运行参数并将所获取到的运行参数存储至存储器内。

进一步地，部分所述活动件上设置有传感器，所述控制方法还包括：

所述控制单元读取传感器所采集到的数据，并将读取到的数据发送至上位机，所述上位机分析所数据以判断所对应的活动件是否发生碰撞，若判断发生碰撞，则发出停机指令至控制单元；控制单元根据接收到的停止指令控制对应的活动件停机。

进一步地，所述控制方法还包括：

在所述上位机内设定安全保护电压阈值；

所述控制单元实时采集超声仪机械手臂的实时电压值，并将采集到的实时电压值发送至所述上位机；

所述上位机将接受到的实时电压值与安全保护电压阈值进行比对分析，若实时电压值超过安全保护电压阈值，则发出关机指令至控制单元，控制单元控制的各所述驱动模块停机。