[发明专利]一种自动超声扫查系统

权利要求书

1.一种自动超声扫查系统，包括带有相机的机械臂和装于机械臂端部的超声探头，后者通过信号线连接至超声机；其特征在于，该系统还包括六维力传感器和上位机；六维力传感器固定在机械臂末端，超声探头通过夹具固定在六维力传感器上，六维力传感器能够检测超声探头与人体表面接触时产生的反作用力；上位机通过数据线分别连接六维力传感器、相机和图像采集卡，机械臂的控制器通过以太网通讯总线连接至上位机；超声机通过数据线连接图像采集卡。

2.根据权利要求1所述的自动超声扫查系统，其特征在于，上位机通过USB传输线分别连接六维力传感器、相机和图像采集卡，超声机通过HDMI线连接图像采集卡。

3.根据权利要求1所述的自动超声扫查系统，其特征在于，所述相机是深度相机或是轮廓相机。

4.权利要求1所述自动超声扫查系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)使待检病人平躺，由相机结合机械臂的手眼标定，获取扫查部位的空间曲面信息；

(2)根据扫查需要，在上位机上手动选取扫查起始点及期望扫描轨迹，上位机分析并获取轨迹中离散点在机械臂坐标系下的位置以及切向量和法向量；

(3)上位机向机械臂的控制器发送动作指令，沿期望扫描轨迹对病人身体进行扫描；在扫描过程中上位机实时接收力传感器的信号数据，然后将其与预置的接触力数值进行比较，并根据两者的差值调整机械臂作用于病人身体上的力度，使力传感器检测的接触力始终保持在设定的范围内；

(4)超声探头将扫描过程的超声检测信号传送至超声机，并由后者转换为超声图像，并将超声图像通过图像采集卡传送至上位机。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中还包括：上位机按预设规则在期望扫描轨迹的各离散点处对期望的接触力进行插值，以此拟合特定的扫描手法；或者，上位机按预设规则在期望扫描轨迹的各离散点处设定接触力为指定的数值。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中还包括：上位机按预设规则在期望扫描轨迹的各离散点处对期望的超声亮度进行插值，以区分不同区域；或者，上位机按预设规则在期望扫描轨迹的各离散点处设定超声亮度为指定的数值。