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便携式远程超声扫查系统与安全超声扫查柔顺控制方法

摘要

本发明公开了一种便携式远程超声扫查系统,主端设备包括手持装置、主端计算机;从端设备包括从端扫查机器人、从端超声设备、从端环境感知单元、数据收发单元;手持装置将其移动的速度和旋转的角速度以及按压力通过主端计算机、数据收发单元发送给从端扫查机器人的控制器,控制器控制机械臂在水平面上的移动、在空间中的姿态运动、沿扫查面的法向的移动;主端计算机显示超声扫查图像,便于医生观察扫查状态;机械臂的整个运动过程均为柔顺控制,能够仿照人臂,与外部环境接触时对外部作用力产生顺从,能够确保超声扫查时病人的安全;本发明还能够确保从端扫查机器人的整个运动过程的连续性,以及确保超声探头与人体之间接触力的连续性。

著录项

  • 公开/公告号CN113842165A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-12-28

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 合肥合滨智能机器人有限公司;

    申请/专利号CN202111199054.1

  • 发明设计人 程栋梁;刘振;

    申请日2021-10-14

  • 分类号A61B8/08(20060101);A61B8/00(20060101);

  • 代理机构34118 合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人王挺

  • 地址 230088 安徽省合肥市经济技术开发区宿松路3963号智能科技园C1栋401

  • 入库时间 2023-06-19 13:27:45

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-12-30

    授权

    发明专利权授予

说明书

技术领域

本发明涉及远程超声扫查技术领域,尤其是便携式远程超声扫查系统与安全超声扫查柔顺控制方法。

背景技术

现有的远程超声扫查系统设备由主端设备、从端扫查机器人两部分组成,医生通过主端设备远程控制从端扫查机器人进行超声检查。

经检索,中国专利公开号为CN109998590A的远程超声操作系统及远程超声操作系统的控制方法,该专利中,远程操作装置即主端设备包括人体成型装置和操作手,人体成型装置适于接收3D扫描器收集到的3D数据信号并根据3D数据信号形成与病人待检测部位相似的仿形体。

经检索,中国专利授权号为CN108994861B的远程超声操作手装置及远程超声检测系统,该专利中,操作手底部通过触摸下方的位置传感器获取操作手的空间位置信息,即,操作手必须在设有位置传感器的触摸屏上进行移动,获取操作手的空间位置信息。

经检索,中国专利公开号为CN110993087A的一种远程超声扫描操纵设备及方法,该专利中,主端设备包括用于模拟实际超声探头在皮肤上运动的模拟皮肤平台,获取模拟超声探头在模拟皮肤平台表面的二维坐标,并基于该二维坐标远程控制超声探头在皮肤上的运动。

综上所述,现有的远程超声扫查系统中存在:医生端即主端的操作设备复杂,安装好之后不能随意移动,需要一个特定的工作面模拟超声探头在皮肤上运动,无法随身携带的问题。

另外,现有的远程超声扫查系统中,还存在以下问题:

主端操作设备与从端远程扫查机器人技术多采用位置映射和多段力控映射方法,位置映射无法确保从端远程扫查机器人运动的连续性,多段力控映射无法确保末端力的连续性。

从端远程扫查机器人无法实现关节力控和全流程柔顺控制。

医生无法从主端操作设备上获知超声探头与人体扫查部位之间的接触力信息。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷,本发明提供一种便携式远程超声扫查系统,利用主端设备远程控制从端扫查机器人进行超声检查。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案,包括:

一种便携式远程超声扫查系统,包括主端设备、从端设备;

所述主端设备包括:手持装置,与手持装置相连接的主端计算机;

所述从端设备包括:从端扫查机器人,从端超声设备,分别与从端扫查机器人和从端超声设备相连接的数据收发单元;

所述手持装置将其运动的轨迹信息发送给主端计算机;所述手持装置还将其所受到的按压力发送给主端计算机;其中,手持装置的轨迹信息包括:手持装置在任意工作面上移动的速度信息和在空间中旋转的角速度信息;

所述主端计算机与数据收发单元之间通信连接,主端计算机将手持装置的轨迹信息和按压力发送给数据收发单元;

所述从端超声设备用于进行超声扫查,采集的超声影像,并将所采集的超声影像发送给数据收发单元,数据收发单元将超声影像发送给主端计算机;

所述从端超声设备包括:超声探头;

所述从端扫查机器人包括;机械臂,用于控制机械臂运动的控制器;

所述超声探头设置于机械臂的末端;

所述数据收发单元将手持装置的轨迹信息和按压力发送给控制器;

控制器根据手持装置在工作面上移动的速度信息控制机械臂的末端执行器在水平面上的移动,使得机械臂末端上的超声探头在水平面上的移动速度与手持装置在工作面上的移动速度一致;

控制器根据手持装置在空间中旋转的角速度信息控制机械臂的末端执行器在空间中的姿态运动,使得机械臂末端上的超声探头在空间中的转动速度与手持装置在空间中的转动速度一致;

控制器根据手持装置的按压力控制机械臂的末端执行器沿扫查面的法向移动,使得机械臂末端上的超声探头与人体扫查部位之间的接触力,即超声探头的实际接触力与手持装置的按压力一致;

所述机械臂的整个运动过程均为柔顺控制。

所述机械臂末端上设有深度相机,用于获取深度图像;所述深度相机与控制器相连接,将深度图像发送给控制器,控制器通过数据收发单元将深度图像发送给主端计算机。

深度相机获取人体表面的深度图像,所述主端计算机根据人体表面的深度图像进行人体三维建模,得到人体三维模型;所述主端计算机根据该人体三维模型,识别人体扫查部位,设置人体扫查部位的超声扫查初始位置,利用人体三维模型和路径规划算法生成机械臂从当前位置到达超声扫查初始位置的无碰撞路径,并通过数据收发单元将该无碰撞路径发送控制器;控制器控制机械臂的末端执行器按照该无碰撞路径进行运动,使得机械臂末端上的超声探头自动到达该超声扫查初始位置。

手持装置通过光电式速度传感器获取手持装置在工作面上移动的速度信息,通过速度映射的方式,控制机械臂的末端执行器在水平面上的移动。

所述数据收发单元包括:用于与从端扫查机器人进行数据传输的机器人数据接口,用于与从端超声设备进行数据传输的超声数据接口。

所述控制器将超声探头的实际接触力发送给数据收发单元,所述数据收发单元将超声探头的实际接触力发送给主端计算机;所述主端计算机将超声探头的实际接触力发送给手持装置;

所述手持装置上设有显示屏,用于实时显示超声探头的实际接触力和手持装置的按压力,以及实时显示超声探头的实际接触力和手持装置的按压力之间的差值;

所述手持装置中还设有振动模块,所述振动模块用于根据超声探头的实际接触力和手持装置的按压力之间差值的大小,产生振动;若该差值大于设定阈值,则振动模块产生振动,且该差值越大,振动强度越大。

从端设备还包括:从端环境感知单元;

所述从端环境感知单元包括全局相机和通话装置;

所述全局相机用于获取从端扫查机器人的整体视频和机械臂的位置姿态视频;所述全局相机与数据收发单元相连接,全局相机通过数据收发单元将从端扫查机器人的整体视频和机械臂的位置姿态视频发送给发送给主端计算机,并在主端计算机上进行实时显示;

所述通话装置用于实现医生与病患之间的实时通话。

所述机械臂上设有用于获取关节力矩的力矩传感器,所述控制器与力矩传感器相连接,根据力矩传感器所获取的机械臂的关节力矩,计算机械臂末端上的超声探头与人体扫查部位之间的接触力,即超声探头的实际接触力。

本发明还提供了一种安全超声扫查柔顺控制方法,机械臂的整个运动过程均为柔顺控制,具体方式如下所示:

非超声扫查过程中,机械臂的运动采用阻抗控制,即,机械臂的末端执行器在水平面上的移动和在扫查面的法向上的移动均为阻抗控制;所述非超声扫查过程是指:控制器控制机械臂运动使得超声探头到达人体扫查部位的过程;在非超声扫查过程中,超声探头与人体扫查部位之间的接触力,即超声探头的实际接触力为0。

超声扫查过程中,机械臂的运动采用阻抗与恒力的混合控制,即,机械臂的末端执行器在水平面上的移动为阻抗控制,在扫查面的法向上的移动为恒力控制;所述超声扫查过程是指:控制器控制机械臂运动使得超声探头在人体扫查部位上进行超声扫查的过程;在超声扫查过程中,超声探头与人体扫查部位之间的接触力,即超声探头的实际接触力大于0。

超声扫查过程中,采用变力分段映射或变力连续映射的方式,将手持装置的按压力映射为恒力控制的期望力值,且超声探头与人体扫查部位之间的接触力跟随该期望力值;

所述变力分段映射是指:将手持装置的按压力分区间段映射给控制器,控制器控制机械臂运动带动超声探头在人体扫查部位上进行超声扫查,若手持装置的按压力位于某个区间段内时,则恒力控制的期望力值不发生变化,且期望力值为该区间段内的某个值;若手持装置的按压力所在的区间段发生变化时,则恒力控制的期望力值发生对应的变化,且期望力值为变化后的所在区间段内的某个值;

所述变力连续映射是指:将手持装置的按压力按比例连续映射给控制器,控制器控制机械臂运动带动超声探头在人体扫查部位上进行超声扫查,恒力控制的期望力值跟随手持装置的发生连续的变化。

本发明的优点在于:

(1)本发明的手持装置采用一体化设计,可以在任意工作面上进行操作,不需要触摸台等其他辅助设备,与计算机相连即可构成医生端设备即主端设备,结构简单,方便携带,方便在居家环境中对病人进行超声扫查。

(2)本发明还根据人体表面的深度图像生成人体三维模型,便于医生观察人体表面的起伏,以及根据该人体三维模型识别人体扫查部位,例如,在非扫查阶段,自动识别胃、胸等部位,设置人体扫查部位的超声扫查初始位置,利用人体三维模型和路径规划算法生成机械臂从当前位置到达超声扫查初始位置的无碰撞路径,当医生选择设置机械臂末端去到指定部位的上方位置即超声扫查初始位置时,控制器控制机械臂使得末端执行器按照对应的无碰撞路径进行运动,使得机械臂末端上的超声探头自动到达医生指定的部位,方便医生扫查操作。

(3)本发明的手持装置直接通过其内部的光电式速度传感器获取其在工作面上移动的速度信息,利用该速度信息即可实现对机械臂的末端执行器在水平面上的移动控制,从而实现在任意工作面上均可进行操作,例如桌面、人体皮肤模型表面或人体表面等,不需要触摸台等其他辅助设备。

(4)本发明的从端扫查机器人与从端超声设备为独立的两个设备,通过数据收发单元把二者数据融合,统一传输给主端计算机,从端扫查机器人可以适用多种型号的超声设备,可以与不同医院的不同超声扫查设备结合进行超声扫查,且从端扫查机器人也可以适配便携式超声扫查设备。

(5)本发明的远程超声扫查系统通过通话装置、力矩传感器、显示屏、振动模块,形成医生远程控制从端扫查机器人进行超声扫查时的听觉、力觉的临场感。

(6)本发明的远程超声扫查系统通过对人体表面的深度图像、人体三维模型、从端扫查机器人的整体视频、机械臂的位置姿态视频的显示,便于医生观察从端扫查机器人的整体情况、机械臂的位置姿态、人体表面的起伏,人体扫查部位的具体情况,形成医生进行远程超声扫查时的视觉临场感。

(7)本发明从端扫查机器人的关节设有力矩传感器,有利于实现关节力控和全流程柔顺控制,保障病人的安全。

(8)本发明的机械臂的整个运动过程均为柔顺控制,能够最大限度保障病人的安全。

(9)本发明的手持装置利用在工作面上移动的速度信息和在空间中旋转的角速度信息,控制机械臂的末端执行器在水平面上的移动和空间中的姿态运动,即采用速度映射的方式,以确保从端扫查机器人的整个运动过程的连续性。本发明的手持装置利用按压力控制机械臂的末端执行器沿扫查面的法向移动,其中,采用变力连续映射方式,以确保超声探头与人体之间接触力的连续性。

附图说明

图1为本发明的一种便携式远程超声扫查系统的结构框图。

图2为本发明的一种便携式远程超声扫查系统的整体示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

由图1和图2所示,一种便携式远程超声扫查系统,包括主端设备和从端设备;其中,主端为远程控制的医生端,从端为超声扫查的病患端。

所述主端设备包括:手持装置1,与手持装置1相连接的主端计算机2。

所述从端设备包括:从端扫查机器人,从端超声设备,从端环境感知单元,以及分别与从端扫查机器人、从端超声设备、从端环境感知单元相连接的数据收发单元8。

所述手持装置1用于模拟超声探头4在空间中的姿态运动,医生手持手持装置1在任意工作面上移动,手持装置1通过光电式速度传感器获取其在工作面上移动的速度信息;医生手持手持装置1在空间中旋转,手持装置1通过姿态角速度传感器获取其在空间中旋转的角速度信息。

所述手持装置1将其运动的轨迹信息发送给主端计算机2,所述轨迹信息即为手持装置1在工作面上移动的速度信息和在空间中旋转的角速度信息。

所述手持装置1通过压力传感器获取获取其所受到的按压力,所述手持装置1还将其所受到的按压力发送给主端计算机2。

所述主端计算机2与数据收发单元8之间5G网络通信连接,主端计算机2将手持装置1的轨迹信息和按压力发送给数据收发单元8,数据收发单元8将手持装置1的轨迹信息和按压力发送给从端扫查机器人。

所述从端超声设备用于进行超声扫查,采集的超声影像,并将所采集的超声影像发送给数据收发单元8,数据收发单元8将超声影像发送给主端计算机2。

所述从端扫查机器人包括;机械臂31,用于控制机械臂31运动的控制器32。所述从端超声设备包括:设置于机械臂31末端上的超声探头4。所述控制器32与数据收发单元8相连接,接收手持装置1的轨迹信息和按压力。

所述控制器32根据手持装置1在工作面上移动的速度信息控制机械臂31的末端执行器在水平面上的移动,使得机械臂31末端上的超声探头4在水平面上的移动速度与手持装置1在工作面上的移动速度一致;控制器32根据手持装置1在空间中旋转的角速度信息控制机械臂31的末端执行器在空间中的姿态运动,使得机械臂31末端上的超声探头4在空间中的转动角速度与手持装置1在空间中的转动角速度一致;手持装置1通过压力传感器获取获取手持装置1按压力,控制器32根据手持装置1的按压力控制机械臂31的末端执行器沿扫查面的法向移动,使得机械臂31末端上的超声探头4与人体扫查部位之间的接触力,即超声探头4的实际接触力,与手持装置1的按压力一致。

其中,扫查面是指从端扫查机器人末端上的超声探头在人体扫查部位上进行扫查时的扫查面,扫查面的法向即为垂直于扫查面的方向。

所述控制器32将超声探头4的实际接触力发送给数据收发单元8,数据收发单元8将超声探头4的实际接触力发送给主端计算机2。

所述数据收发单元8包括:用于与从端扫查机器人进行数据传输的机器人数据接口,用于与从端超声设备进行数据传输的超声数据接口。

本发明中,所述手持装置1为仿型超声探头,采用一体化设计,包括:壳体,设置于壳体上的速度采集模块、角速度采集模块、力采集模块、振动模块、显示屏、数据处理模块、按压模块。

所述速度采集模块采用光电式速度传感器,设置于壳体中;所述壳体上开设有速度检测窗口,速度采集模块的光电检测端与速度检测窗口对齐,通过速度检测窗口进行光电检测,获取手持装置在工作面上移动的速度信息。

本发明的手持装置可以在任意工作面上进行操作,例如桌面、人体皮肤模型表面或人体表面等,不需要触摸台等其他辅助设备,直接通过手持装置内部的光电式速度传感器获取其在工作面上移动的速度信息,利用该速度信息即可实现对机械臂的末端执行器在水平面上的移动控制。

所述角速度采集模块采用姿态角速度传感器,设置于壳体中,用于获取手持装置在空间中旋转的角速度信息,即获取手持装置在空间中绕x、y、z三个轴旋转的角速度信息;其中,x、y轴构成水平面,z轴为垂直于水平面的竖直方向,手持装置在工作面移动的速度信息即包括在x轴上的速度信息和在y轴上的速度信息。

所述力采集模块即压力传感器与按压模块相连接,用于采集按压模块的外表面即手持装置的按压面所受到的按压力,获取手持装置的按压力。

所述速度采集模块、角速度采集模块、力采集模块均与数据处理模块相连接,分别将手持装置在工作面上移动的速度信息和在空间中旋转的角速度信息,以及手持装置的按压力发送给数据处理模块。

所述数据处理模块与主端计算机2相连接,通过主端计算机2和数据收发单元8向从端扫查机器人的控制器32发送手持装置1在工作面上移动的速度信息和在空间中旋转的角速度信息,以及手持装置1的按压力。

所述主端计算机2还将超声探头4的实际接触力实时发送给数据处理模块。

所述数据处理模块与显示屏相连接,将手持装置的按压力和超声探头的实际接触力以及二者差值发送至显示屏,并在显示屏上进行显示。本发明中,显示屏的对手持装置的按压力和超声探头的实际接触力以及二者差值的实时显示,使得医生能够更加清晰直观的观察,从而知晓超声探头的实际接触力对手持装置的按压力的跟踪误差,得到力的反馈,便于医生及时调节手持装置1的按压力。

所述数据处理模块与振动模块,将手持装置的按压力和超声探头的实际接触力之间的差值发送给振动模块;所述振动模块用于根据二者差值的大小产生振动,若该差值大于设定阈值,则振动模块产生振动,且该差值越大,振动强度越大。本发明中,振动模块根据二者差值的大小产生不同强度的振动,形成力觉反馈,便于医生及时调节手持装置1的按压力。

本发明中,所述从端扫查机器人的机械臂机构3包括:机械臂31,用于控制机械臂31运动的控制器32,设置于机械臂31末端的夹持机构33,设置于机械臂31末端的深度相机34,设置于机械臂31上的力矩传感器35。

所述机械臂31为多关节柔性机械臂。

所述控制器32与数据收发单元8相连接,控制器32通过数据收发单元8接收主端计算机2所发送的手持装置1的轨迹信息和按压力。

所述控制器32用于根据手持装置1的轨迹信息和按压力,控制机械臂31的末端执行器在水平面上的移动,在空间中的姿态运动,以及在扫查面的法向上的移动。

所述力矩传感器35用于获取机械臂31的关节力矩,所述控制器32与力矩传感器35相连接,根据力矩传感器35所获取的机械臂31的关节力矩,计算机械臂31末端上的超声探头4与人体扫查部位之间的接触力,即超声探头4的实际接触力。

本发明中,通过力矩传感器35,获取准确的关节力矩,从而得到机械臂末端上的超声探头与人体扫查部位之间的接触力,有利于精确控制超声探头与人体扫查部位之间的接触力。本发明从端扫查机器人的关节设有力矩传感器,还有利于实现关节力控和全流程柔顺控制,保障病人的安全。

所述控制器32还与夹持机构33相连接,用于控制夹持机构33的夹持和松开。控制器32中设定有超声探头4的夹持和松开的控制程序,通过主端计算机2和数据收发单元8向控制器32发送夹持或松开的控制命令,控制器32根据控制命令控制夹持机构33的夹持或松开,从而实现医生远程控制夹持机构33对超声探头4的夹持、更换,以及自动涂抹耦合剂。

所述深度相机34设置于机械臂31的末端,用于获取深度图像。所述深度相机34与控制器32相连接,将深度图像发送给控制器32,控制器32通过数据收发单元8将深度图像发送给主端计算机2。

本发明中,主端计算机2根据深度图像进行三维重建,得到三维模型;主端计算机2对三维模型进行显示,便于医生观察;主端计算机2可以根据该三维模型,设置运动轨迹,并通过数据收发单元8将运动轨迹发送控制器32,控制器32控制机械臂31的末端执行器按照该运动轨迹进行运动,保证机械臂能够在避免碰撞的情况下,使得其末端上的超声探头到达设定位置,如达到人体表面的上方的设定位置,便于医生进一步观察和操作,机械臂31末端的初始位置位于人体表面的上方,但与人体表面之间的距离较大,或者,机械臂31末端的初始位置位于人体表面的侧边,因此,可根据深度图像,将机械臂31末端从初始位置移动至人体表面的上方的设定位置,便于医生进一步观察和操作。

所述深度相机34还可以获取人体表面的深度图像,并通过数据收发单元8将人体表面的深度图像发送给主端计算机2。

主端计算机2根据人体表面的深度图像进行人体三维建模,得到人体三维模型;主端计算机2对人体三维模型进行显示,便于医生观察人体表面的起伏;主端计算机2可以根据该人体三维模型,设置人体扫查部位的超声扫查初始位置,利用人体三维模型和路径规划算法生成机械臂从当前位置到达超声扫查初始位置的无碰撞路径,并通过数据收发单元8将该无碰撞路径发送控制器32;控制器32控制机械臂31的末端执行器按照该无碰撞路径进行运动,使得机械臂31末端上的超声探头4自动到达该超声扫查初始位置。例如,在非扫查阶段,自动识别胃、胸等部位,设置人体扫查部位的超声扫查初始位置,利用人体三维模型和路径规划算法生成机械臂从当前位置到达超声扫查初始位置的无碰撞路径,当医生选择设置机械臂末端去到指定部位的上方位置即超声扫查初始位置时,控制器32控制机械臂31使得末端执行器按照对应的无碰撞路径进行运动,使得机械臂31末端上的超声探头4自动到达医生指定的部位,方便医生扫查操作。

从端扫查机器人的机械臂31在上电启动后,整个运动过程包括:非超声扫查过程和超声扫查过程。其中,非超声扫查过程是指:控制器32控制机械臂31运动使得超声探头4到达人体扫查部位的过程,非超声扫查过程中,超声探头4与人体扫查部位之间不接触,超声探头4的实际接触力为0。超声扫查过程是指:控制器32控制机械臂31运动使得超声探头4在人体扫查部位上进行超声扫查的过程,超声扫查过程中,超声探头4与人体扫查部位之间相接触,超声探头4的实际接触力大于0。

本发明的便携式远程超声扫查系统,机械臂31的整个运动过程均为柔顺控制;所述柔顺控制是指利用一定的控制策略主动控制机械臂31,使机械臂31在与外部环境接触时能够对外部作用力产生顺从,安全超声扫查柔顺控制方法如下所示:

非超声扫查过程中机械臂31的运动采用阻抗控制,即机械臂31的末端执行器在水平面上和在扫查面的法向上的移动均为阻抗控制,且在水平面上的阻抗和在扫查面的法向上的阻抗不同。超声扫查过程中机械臂31的运动采用阻抗与恒力的混合控制,即机械臂31的末端执行器在水平面上的移动为阻抗控制,在扫查面的法向上的移动为恒力控制。

超声扫查过程中,机械臂31的末端执行器在扫查面的法向上恒力控制的期望力值为手持装置1的按压力映射得到,可以通过两种映射方式实现恒力控制的期望力值映射,该两种映射方式分别为:变力分段映射方式、变力连续映射方式;该两种映射方式在实际操作过程中可进行切换。

所述变力分段映射是指:将手持装置1的按压力分区间段映射给控制器32,控制器32控制机械臂31运动带动超声探头4在人体扫查部位上进行超声扫查,若手持装置1的按压力位于某个区间段内时,则恒力控制的期望力值不发生变化,期望力值为该区间段内的某个值;若手持装置1的按压力所在的区间段发生变化时,则恒力控制的期望力值发生对应的变化,期望力值为变化后的所在区间段内的某个值。所述变力连续映射是指:将手持装置1的按压力直接映射给控制器32,控制器32控制机械臂31运动带动超声探头4在人体扫查部位上进行超声扫查,恒力控制的期望力值跟随手持装置1的发生连续的变化。

本发明中,从端超声设备包括超声探头4和超声扫查主机5,所述超声探头4与超声扫查主机5相连接,所述超声扫查主机5与数据收发单元8相连接。

所述超声探头4用于进行超声扫查,采集超声影像;超声探头4将所采集超声影像发送给超声扫查主机5,超声扫查主机5通过数据收发单元8将超声影像发送给主端计算机2,所述主端计算机2对超声探头4所采集的超声影像进行实时显示。

所述主端计算机2还用于设置超声扫查主机5的扫查参数;所述主端计算机2将该扫查参数通过数据收发单元8发送给超声扫查主机5;所述扫查参数是指超声扫查主机5的进行超声扫查时的相关控制参数;所述超声扫查主机5基于主端计算机2所发送的扫查参数控制超声探头4的超声扫查。

所述从端环境感知单元包括:全局相机7、通话装置6;

所述全局相机7用于获取从端即超声扫查的病患端的现场视频,包括从端扫查机器人的整体视频和机械臂31的位置姿态视频。所述全局相机7与数据收发单元8,全局相机7将从端扫查机器人的整体视频和机械臂31的位置姿态视频发送给数据收发单元8,数据收发单元8通过5G网络将从端扫查机器人的整体视频和机械臂31的位置姿态视频发送给主端计算机2,主端计算机2对从端扫查机器人的整体视频和机械臂31的位置姿态视频进行实时显示。

所述通话装置6与主端计算机2相连接,用于实现医生与病患之间的实时通话;所述通话装置6包括麦克风、扬声器。

本发明中,通过对人体表面的深度图像、人体三维模型、从端扫查机器人的整体视频、机械臂31的位置姿态视频的显示,便于医生观察从端扫查机器人的整体情况、机械臂31的位置姿态、人体表面的起伏,人体扫查部位的具体情况,形成医生进行远程超声扫查时的视觉临场感。

本发明中,通过通话装置6、力矩传感器35、振动模块,形成医生远程控制从端扫查机器人进行超声扫查时的听觉、力觉的临场感。

本发明中,主端设备与从端设备之间采用5G网络通信,主端设备和从端设备均通过5G通信装置将待传输的数据发送给对应的基站,再由基站上传给云服务器,主端设备和从端设备均通过5G通信装置和对应的基站从云服务器获取待接收的数据。

以上仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。

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