[发明专利]一种用于远程心脏超声的虚拟探头及诊疗系统

权利要求书

1.一种用于远程心脏超声的虚拟探头，其特征在于：

包括：壳体、位姿检测元件和力检测元件，位姿检测元件固定在壳体内部，力检测元件固定在壳体的用于接触仿生模型的检测面上。

2.如权利要求1所述的用于远程心脏超声的虚拟探头，其特征在于：

壳体采用3D打印方式制造，且与真实超声探头的形状和尺寸相同。

3.如权利要求1所述的用于远程心脏超声的虚拟探头，其特征在于：

位姿传感元件至少包括惯性测量单元、GPS定位单元、超宽带定位单元、NOKOV动作捕捉单元、射频识别单元、里程计量单元以及红外定位单元中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的用于远程心脏超声的虚拟探头，其特征在于：

惯性测量单元至少包括陀螺仪、加速度计以及重力感应器中的一种或多种。

5.一种远程心脏超声诊疗系统，其特征在于：

包括第一控制终端、第二控制终端、音视频采集模块、机器人以及权利要求1-4任一项所述的虚拟探头；

位姿检测元件和力检测元件均与第一控制终端通信连接，第一控制终端与第二控制终端通信连接，音视频采集模块和机器人控制终端均与第二控制终端通信连接；

第一控制终端根据接接收到的施加到仿生模型上的虚拟探头位姿和力生成机器人机械臂控制指令并发送给第二控制终端；

第二控制终端根据接收到的控制指令进行机器人的机械臂控制，进而控制真实探头的动作，并实时的将现场的音视频数据和超声图像传输给第一控制终端。

6.如权利要求5所述的远程心脏超声诊疗系统，其特征在于：

将位姿传感器采集到的姿态欧拉角转换为四元数，然后将表示位置信息的x、y、z以及表示姿态信息的tx、ty、tz、tw作为机械臂末端执行器的位姿。

7.如权利要求5所述的远程心脏超声诊疗系统，其特征在于：

所述机器人包括机器人底座、机器人控制终端和自由机械臂，自由机械臂固定在机械臂底座上，机械臂控制终端根据接收到的第二控制终端的控制指令控制自由机械臂的动作。

8.如权利要求5所述的远程心脏超声诊疗系统，其特征在于：

所述机器人为移动机器人平台，所述移动机器人平台根据接收到的第二控制终端的控制指令控制机械臂的动作。

9.如权利要求5所述的远程心脏超声诊疗系统，其特征在于：

所述仿生模型包括弹性膜以及设置在弹性膜内的粘弹性物质，且弹性膜内填充有气体。

10.一种远程心脏超声诊疗系统的工作方法，其特征在于，利用权利要求5-9任一项所述的远程心脏超声诊疗系统，包括以下过程：

第二控制终端向第一控制终端发送准备就绪信号；

第一控制终端向第二控制终端发送准备就绪确认信号；

通过位姿传感器采集虚拟探头的位置和方向以及施加在仿生模型上的作用力，并发送给第一控制终端；

第一控制终端根据接收到的虚拟探头的位置和方向以及施加在仿生模型上的作用力生成控制指令并发送给第二控制终端；

第二控制终端将接收到的控制指令发送给机器人控制终端，机器人控制终端根据控制指令控制机械臂的运动，进而带动真实探头的运动；

第二控制终端将现场音视频数据和获取的超声图像传输给第一控制终端；

重复上述过程，直至接收到符合预设要求的超声图像。