一种医用超声探头手柄助力器的设计

发布时间：2020-07-15 23:03

【摘要】：目前,国内B超探测,尤其是对于妇科、腹主动脉周围等深部组织的超声检查时,需要对探头加压,才能使图像清晰。通常加压都是通过医务检测者手部施压,检查病体时,手部长期对探头施压会使医务人员手部关节受损,组织病变。针对此情况,本课题设计了一种医用超声探头助力器,主要目的是解决医生超声检测时,长期手部施力对手腕关节造成的损伤。同时可以避免医生超声检测过程中,由于手部摁压超声探头力度不足造成超声成像不清楚、误诊等后果。本设计主要由机架和传动部件组成,机架部分主要由杆件组成三关节臂,起支撑和定位作用,传动部分主要通过51单片机控制安装在机械支架上的步进电机作为主要传动部件,带动丝杆、探头进行力的扩增与撤销。在力的控制上,本设计采用传感器信号反馈控制,进行自动控制调节,其具有操作简单、体积小、灵敏度高、安全性高等特点。能够很好的减轻医生工作负担。本论文设计的超声探头助力系统,电机驱动部分以及压力传感器信号采集,压力显示已经通过仿真得到功能验证,在不久的将来有望推广到临床使用。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH77
【图文】：

太原理工大学硕士研究生学位论文件回归到初始状态，检测完成。（4）助力反馈：当超声探头助力器系统对患者病灶区检测时，通过扩力装置，力的大小应该在安全范围内，不能超过人体所能承受的某个压力值，以免安全事故。所以应该设计力反馈控制系统。 机械臂设计如图 2-1 是助力器机械臂，首先利用第一关节臂，第二关节臂的运动将末端执固定臂带动到到病灶区上方，其次通过控制执行部件将探头推动到病灶部位病体检测。整个过程中，两个关节臂一方面起到了支撑作用，另一方面对于部件与病灶部位的定位也起到了一定作用。

头的滑块在移动时具有较小惯性，充分保个关节的刚度要大，以实现各个位置的工作空间，能够适应不同体型人群，能够置的操作空间。可操作性和可维护性，能够便捷的实现整操作。的末端执行器，整体安装在末端执行固定关重要的，手臂各关节的传动设计、自检测性能的关键方面。目前，最常用的简单、控制方便等优点。系统主要包括底座、竖直支撑臂、旋转力器的各个关节产生的运动变量进行检联轴器、丝杆、以及探头夹，和超声探

图 2-3 三相六拍步进电机正传脉冲分配图Fig2-3 Three-phase six-step stepping motor forward pulse distribution diagram第一个脉冲发送时，A 相位导通，第二个脉冲时，AB 导通，之后按照，完成电机正转，反向时脉冲通电时序刚好相反。力器的整体结构设计设计结合 B 超检测时医生实际操作方式，设计出如下超声探头手柄助统由两大部分组成：机械臂支架与输出装置。具体工作步骤如下：

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