一種超聲三維成像探頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種超聲三維成像探頭。本發(fā)明實(shí)施例包括：換能器、導(dǎo)軌、連桿組件和減速機(jī)構(gòu)，該連桿組件的一端與減速機(jī)構(gòu)連接，另一端與換能器連接，該減速機(jī)構(gòu)與電機(jī)連接，換能器固定在導(dǎo)軌上，電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)可以帶動(dòng)連桿組件運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器在導(dǎo)軌上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施例采用連桿組件帶動(dòng)換能器在固定軌道上運(yùn)動(dòng)，可以使換能器的運(yùn)動(dòng)精度更準(zhǔn)確，成像質(zhì)量更高，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便。
【專利說(shuō)明】一種超聲三維成像探頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲三維成像探頭。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，三維超聲成像技術(shù)普遍應(yīng)用在超聲成像中，即通過計(jì)算機(jī)在B超掃描中將超聲探頭所捕捉到的二維B超圖像進(jìn)行重組，從而可以看到更加全面、真實(shí)和清晰的立體圖像。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，大都采用步進(jìn)電機(jī)經(jīng)鋼絲傳動(dòng)，帶動(dòng)換能器在固定圓弧軌道上往復(fù)做線性運(yùn)動(dòng)，換能器在運(yùn)動(dòng)過程中均勻間隔像平面進(jìn)行容積掃描，實(shí)現(xiàn)三維成像。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)采用鋼絲傳動(dòng)，在掃描過程中，為滿足均勻間隔像平面，換能器需按一定要求線性運(yùn)動(dòng)，但運(yùn)行軌道非線性，而鋼絲在運(yùn)動(dòng)過程中長(zhǎng)度和速度不恒定，為實(shí)現(xiàn)上述要求，需要采用不等半徑的凸輪來(lái)纏繞鋼絲，結(jié)構(gòu)安裝復(fù)雜，同時(shí)為避免運(yùn)動(dòng)過程中卡死，現(xiàn)有技術(shù)中增加彈簧調(diào)節(jié)會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)過程中精度變低，使得運(yùn)行可靠性降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超聲三維成像探頭，用于提高成像質(zhì)量，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，并且方便裝配。
[0005]本發(fā)明提供的一種超聲三維成像探頭，包括電機(jī)，換能器10、導(dǎo)軌20、連桿組件30和減速機(jī)構(gòu)40 ;連桿組件30的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與換能器10連接，減速機(jī)構(gòu)40與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上；電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)40帶動(dòng)連桿組件30運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。
[0006]可選的，減速機(jī)構(gòu)40為一級(jí)減速機(jī)構(gòu)，連桿組件30包括第一連桿組件31和第二連桿組件32 ;第一連桿組件31和第二連桿組件32固定連接，第二連桿組件32的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與第一連桿組件31連接、第一連桿組件31的另一端與換能器10連接，減速機(jī)構(gòu)40與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上；電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)40帶動(dòng)第一連桿組件31和第二連桿組件32運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。
[0007]可選的，第一連桿組件31包括第一連桿311、第一滑動(dòng)桿312和第一旋轉(zhuǎn)軸313，第二連桿組件32包括第二連桿321、第二滑動(dòng)桿322和主動(dòng)軸323，其中，第二滑動(dòng)桿322的一端上設(shè)有導(dǎo)向槽324 ;主動(dòng)軸323的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與第二連桿321緊固連接，第二連桿321的另一端上設(shè)有第一軸33，第一軸33與導(dǎo)向槽324連接，第二滑動(dòng)桿322的另一端與第一旋轉(zhuǎn)軸313的一端固定連接，第一旋轉(zhuǎn)軸313的另一端與第一連桿311固定連接，第一滑動(dòng)桿312的一端與第一連桿311連接并能沿第一連桿311軸向滑動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)第二連桿組件32運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一連桿組件31運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。
[0008]可選的，減速機(jī)構(gòu)40為二級(jí)減速機(jī)構(gòu)；連桿組件30包括第三連桿301、第三滑動(dòng)桿302和第二旋轉(zhuǎn)軸303，第三滑動(dòng)桿302嵌在第三連桿301中，第三連桿301能夠繞第二旋轉(zhuǎn)軸303轉(zhuǎn)動(dòng)，第三滑動(dòng)桿302能夠繞第二旋轉(zhuǎn)軸303旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)換能器10運(yùn)動(dòng)；連桿組件30的一端與二級(jí)減速機(jī)構(gòu)連接,另一端與換能器10連接,二級(jí)減速機(jī)構(gòu)與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上；電機(jī)通過二級(jí)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連桿組件30運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。
[0009]可選的，第三連桿301固定在第二旋轉(zhuǎn)軸303上，第三連桿301內(nèi)嵌有第一襯套34，第三滑動(dòng)桿302的一端裝配在第一襯套34的襯套孔內(nèi)，并能軸向滑動(dòng)，第三滑動(dòng)桿302的另一端嵌有第二襯套35的襯套孔內(nèi)。
[0010]可選的，超聲三維成像探頭包括兩條導(dǎo)軌20 ;兩條導(dǎo)軌20上分別設(shè)有一個(gè)滾輪固定座50，換能器10固定在兩條導(dǎo)軌20上的滾輪固定座50上，滾輪固定座50上設(shè)有滾輪51 ;第一滑動(dòng)桿312的另一端與滾輪固定座50上的第二軸52連接。
[0011]可選的，超聲三維成像探頭包括兩條導(dǎo)軌20 ;兩條導(dǎo)軌20上分別設(shè)有一個(gè)滾輪固定座50，換能器10固定在兩條導(dǎo)軌20上的滾輪固定座50上，滾輪固定座50上設(shè)有滾輪51 ;第三滑動(dòng)桿302通過滾輪固定座50上的第二軸52與滾輪固定座50連接，第三滑動(dòng)桿302能夠繞第二軸52轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0012]可選的，換能器10通過圓銷定位和螺釘緊固固定在滾輪固定座50上。
[0013]可選的，一級(jí)減速機(jī)構(gòu)可以為帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0014]可選的，二級(jí)減速機(jī)構(gòu)可以為同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0015]可選的，換能器10在導(dǎo)軌20上以勻角速度往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。
[0016]可選的，導(dǎo)軌20的軌道為圓弧軌道。
[0017]從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]本發(fā)明實(shí)施例包括換能器10、導(dǎo)軌20、連桿組件30和減速機(jī)構(gòu)40，該連桿組件30的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與換能器10連接，該減速機(jī)構(gòu)40與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上，電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)40可以帶動(dòng)連桿組件30運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施例采用連桿組件帶動(dòng)換能器在固定軌道上運(yùn)動(dòng)，可以使換能器的運(yùn)動(dòng)精度更準(zhǔn)確，成像質(zhì)量更高，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中超聲三維成像探頭的外觀示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中超聲三維成像探頭的一個(gè)示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中換能器與滾輪固定座連接的示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中換能器與導(dǎo)軌連接的示意圖；
[0024]圖5是第一連桿組件和第二連桿組件的連接的示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明實(shí)施例中第一連桿組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7是本發(fā)明實(shí)施例中第二連桿組件與減速機(jī)構(gòu)的連接示意圖；
[0027]圖8是本發(fā)明實(shí)施例中兩級(jí)連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系示意圖；
[0028]圖9是本發(fā)明實(shí)施例中超聲三維成像探頭的另一個(gè)示意圖；
[0029]圖10是本發(fā)明實(shí)施例中換能器與導(dǎo)軌的連接示意圖；
[0030]圖11是本發(fā)明實(shí)施例中超聲三維成像探頭的平面示意圖；
[0031]圖12是圖11的剖視圖；
[0032]圖13是本發(fā)明實(shí)施例中連桿組件與導(dǎo)軌連接示意圖；
[0033]圖14是本發(fā)明實(shí)施例中步進(jìn)電機(jī)的角速度曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超聲三維成像探頭，具體可以包括:電機(jī)、換能器10、導(dǎo)軌20、連桿組件30和減速機(jī)構(gòu)40 ;連桿組件30的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與換能器10連接，減速機(jī)構(gòu)40與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上；電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)40帶動(dòng)連桿組件30運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)，該超聲三維成像探頭可以提高成像質(zhì)量，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，并且方便裝配。以下進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，具體可參閱圖1至圖14。
[0036]實(shí)施例一
[0037]本實(shí)施例提供了一種超聲三維成像探頭，具體可以包括:電機(jī)、換能器10、導(dǎo)軌20、連桿組件30和減速機(jī)構(gòu)40 ;連桿組件30的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與換能器10連接，減速機(jī)構(gòu)40與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上；電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)40帶動(dòng)連桿組件30運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。
[0038]優(yōu)選的，本實(shí)施例中的電機(jī)具體可以是但不限定為步進(jìn)電機(jī)。
[0039]應(yīng)當(dāng)理解的是，步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速一般高于實(shí)際需求，因此需要采用減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速，使得輸入換能器的速度滿足設(shè)計(jì)要求。
[0040]本實(shí)施例可采用減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速。優(yōu)選的，該減速機(jī)構(gòu)可以為帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由小帶輪帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)減速。
[0041]需說(shuō)明的是，該減速機(jī)構(gòu)還可以是齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒減速器，本實(shí)施例中對(duì)該減速機(jī)構(gòu)不做具體限定。其中，若采用齒輪減速器或蝸桿減速器等減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，為保證不被卡死，必須留有足夠側(cè)隙，本實(shí)施例中采用同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，相對(duì)于采用齒輪減速器或蝸桿減速器等減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，不會(huì)因?yàn)閭?cè)隙存在而導(dǎo)致反轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有一段空程，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中傳動(dòng)精度不被影響，傳動(dòng)精度更高。
[0042]可選的，該減速機(jī)構(gòu)40可以是一級(jí)減速機(jī)構(gòu)或者二級(jí)減速機(jī)構(gòu)。例如，可以是一級(jí)帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具體不做限定。其中，采用帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，皮帶在張緊后能夠準(zhǔn)確傳遞轉(zhuǎn)速和角位移，可以提高傳動(dòng)精度。并且，小帶輪帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在電機(jī)功率一定的情況下，可以增大輸出扭矩，可以帶動(dòng)更大負(fù)載。其具體的實(shí)現(xiàn)方式將在下面應(yīng)用例中進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，此處不再贅述。
[0043]可選的，本實(shí)施例中的連桿組件30與換能器10可組成連桿滑塊機(jī)構(gòu)，該連桿滑塊機(jī)構(gòu)可以是一級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)或者是二級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)。
[0044]例如，當(dāng)連桿組件30與換能器10組成二級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)時(shí)，該連桿組件30具體可以包括第一連桿組件和第二連桿組件。第一連桿組件和第二連桿組件固定連接，第二連桿組件的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與第一連桿組件連接、第一連桿組件的另一端與換能器10連接，減速機(jī)構(gòu)40與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上；電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)40帶動(dòng)第一連桿組件和第二連桿組件運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。其是通過機(jī)械控制方式來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出速度，不需要增加發(fā)生器既可改變輸入換能器的速度，控制簡(jiǎn)單，方便。并且采用連桿滑塊機(jī)構(gòu)可以有較小幾何空間尺寸和重量，重量至少可以比轉(zhuǎn)臂機(jī)構(gòu)減輕40 %，使得本實(shí)施例中的超聲三維成像探頭可以有較小外形尺寸和手柄抓握尺寸。
[0045]例如，本實(shí)施例中的連桿組件30和換能器10構(gòu)成一級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)，則可以將電機(jī)輸入的變速度以勻速輸出，控制簡(jiǎn)單，方便。并且采用連桿滑塊機(jī)構(gòu)可以有較小幾何空間尺寸和重量，重量至少可以比轉(zhuǎn)臂機(jī)構(gòu)減輕40 %，使得本實(shí)施例中的超聲三維成像探頭可以有較小外形尺寸和手柄抓握尺寸。
[0046]需說(shuō)明的是，其具體的實(shí)現(xiàn)方式將在下面應(yīng)用例中進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，此處不再贅述。
[0047]優(yōu)選的，該超聲三維成像探頭可以設(shè)有兩條導(dǎo)軌20。其中，可以在每條導(dǎo)軌20上各設(shè)有一個(gè)滾輪固定座50，換能器10固定在滾輪固定座50上，并且可以在這兩條導(dǎo)軌20上的滾輪固定座50上設(shè)有滾輪51，可以更好的將換能器10固定。
[0048]其中，換能器10固定在軌道兩端的兩個(gè)滾輪固定座50上，滾輪固定座50上的滾輪51組成一組滾輪，這一組滾輪分別位于導(dǎo)軌的圓弧軌道中。優(yōu)選的，換能器10可以通過圓銷定位和螺釘緊固固定在滾輪固定座50上。
[0049]可選的，導(dǎo)軌20的軌道可以為圓弧軌道、直線軌道或其他弧形軌道。本實(shí)施例將以該導(dǎo)軌20的軌道為圓弧軌道為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，可以獲得更大的視場(chǎng)空間。
[0050]通過本實(shí)施例的實(shí)施方式，可以使得換能器10在導(dǎo)軌20上以勻角速度往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。在往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)過程中，通過換能器二維陣列像平面容積掃描，實(shí)現(xiàn)三維成像，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、加工制造更經(jīng)濟(jì)。
[0051 ] 此外，本實(shí)施例中的超聲三維成像探頭還可以包括聲窗60、前固定蓋61、手柄62、襯套63和固定支架，以及與換能器連接的FPC和連接到主機(jī)的電纜線，其中，電纜線通過襯套63的通孔引出后連接到主機(jī)。請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例中超聲三維成像探頭的外觀示意圖。
[0052]需說(shuō)明的是，在使用超聲三維成像探頭的過程中，醫(yī)生用手握住手柄62，以確保涂有耦合劑的聲窗60緊貼人體皮膚，電機(jī)輸出一定速度的動(dòng)力通過二級(jí)減速機(jī)構(gòu)40減速后，經(jīng)連桿組件30，驅(qū)動(dòng)換能器10在聲窗60和固定支架所組成的密閉腔體內(nèi)沿導(dǎo)軌20的軌道上按要求往復(fù)運(yùn)動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解的是，密閉腔體內(nèi)盛滿液體，換能器10和密閉的腔體內(nèi)的液體，以及聲窗60間實(shí)現(xiàn)超聲聲學(xué)能量傳輸耦合和匹配。本實(shí)施例中的換能器10在運(yùn)動(dòng)過程中，換能器10的二維圖像平面通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)三維掃描和成像，換能器10的二維圖像平面在掃描過程中成發(fā)散狀，并且聲窗60成外凸形狀，使得換能器10有較大掃描區(qū)域，使得聲窗60與人體接觸區(qū)域空氣較容易排出。
[0053]本實(shí)施例中超聲三維成像探頭的具體實(shí)現(xiàn)方式將在下面應(yīng)用例中進(jìn)行詳細(xì)描述，此處不再贅述。
[0054]由上可知，本發(fā)明實(shí)施例包括換能器10、導(dǎo)軌20、連桿組件30和減速機(jī)構(gòu)40，連桿組件30的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與換能器10連接，減速機(jī)構(gòu)40與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上，電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)40帶動(dòng)連桿組件30運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施例采用連桿組件帶動(dòng)換能器在固定軌道上運(yùn)動(dòng)，可以使換能器的運(yùn)動(dòng)精度更準(zhǔn)確，成像質(zhì)量更高，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便。
[0055]實(shí)施例二
[0056]為了更好的實(shí)施上述方案，本實(shí)施例以一個(gè)具體應(yīng)用例對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，具體可參閱圖2至圖8:
[0057]本發(fā)明提供的一種超聲三維成像探頭，包括電機(jī)，換能器10、導(dǎo)軌20、連桿組件30和減速機(jī)構(gòu)40 ;連桿組件30的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與換能器10連接，減速機(jī)構(gòu)40與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上；電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)40帶動(dòng)連桿組件30運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。具體可以為:一種超聲三維成像探頭，包括電機(jī)、換能器10、導(dǎo)軌20、第一連桿組件31、第二連桿組件32和減速機(jī)構(gòu)40 ;第一連桿組件31和第二連桿組件32固定連接，第二連桿組件32的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與第一連桿組件31連接、第一連桿組件31的另一端與換能器10連接，減速機(jī)構(gòu)40與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上；電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)40帶動(dòng)第一連桿組件31和第二連桿組件32運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。具體可參參閱圖2，圖2是本實(shí)施例中超聲三維成像探頭的示意圖。
[0058]優(yōu)選的，本實(shí)施例中的電機(jī)具體可以是但不限定為步進(jìn)電機(jī)。
[0059]應(yīng)當(dāng)理解的是，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速一般高于實(shí)際需求，因此需要采用減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速，使得輸入換能器的速度滿足設(shè)計(jì)要求。本實(shí)施例可采用減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速。其中，本實(shí)施例中的減速機(jī)構(gòu)40可以但不限定為一級(jí)減速機(jī)構(gòu)。
[0060]優(yōu)選的,該減速機(jī)構(gòu)可以為帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由小帶輪帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)減速。本實(shí)施例中采用帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，小帶輪帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在電機(jī)功率一定的情況下，可以增大輸出扭矩，可以帶動(dòng)更大負(fù)載。其中，該電機(jī)具體可以為步進(jìn)電機(jī)。具體可參閱圖2，圖2是本發(fā)明實(shí)施例中超聲三維成像探頭的示意圖。
[0061]需說(shuō)明的是，該減速機(jī)構(gòu)還可以是齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒減速器，本實(shí)施例中對(duì)該減速機(jī)構(gòu)不做具體限定。其中，若采用齒輪減速器或蝸桿減速器等減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，為保證不被卡死，必須留有足夠側(cè)隙，本實(shí)施例中采用同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，相對(duì)于采用齒輪減速器或蝸桿減速器等減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，不會(huì)因?yàn)閭?cè)隙存在而導(dǎo)致反轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有一段空程，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中傳動(dòng)精度不被影響，傳動(dòng)精度更高。
[0062]可選的，導(dǎo)軌20的軌道可以為圓弧軌道、直線軌道或其他弧形軌道。本實(shí)施例將以該導(dǎo)軌20的軌道為圓弧軌道為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，可以獲得更大的視場(chǎng)空間。
[0063]本實(shí)施例中的連桿組件30與換能器10可組成連桿滑塊機(jī)構(gòu)，具體可以為二級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例以該連桿滑塊機(jī)構(gòu)為二級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0064]請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)施例中的第一連桿組件31、第二連桿組件32和換能器10構(gòu)成二級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)，是通過機(jī)械控制方式來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出速度，不需要增加發(fā)生器既可改變輸入換能器的速度，控制簡(jiǎn)單，方便。并且采用連桿滑塊機(jī)構(gòu)可以有較小幾何空間尺寸和重量，重量至少可以比轉(zhuǎn)臂機(jī)構(gòu)減輕40 %，使得本實(shí)施例中的超聲三維成像探頭可以有較小外形尺寸和手柄抓握尺寸。
[0065]其中，請(qǐng)參閱圖3，圖3是換能器與滾輪固定座連接的一個(gè)示意圖?？蛇x的，本實(shí)施例中可以設(shè)有兩條導(dǎo)軌20。其中，可以在每條導(dǎo)軌20上各設(shè)有一個(gè)滾輪固定座50，換能器10固定在滾輪固定座50上，并且可以在這兩條導(dǎo)軌20上的滾輪固定座50上設(shè)有滾輪51。具體可參閱圖4，圖4是換能器與導(dǎo)軌連接的示意圖。換能器10固定在軌道兩端的兩個(gè)滾輪固定座50上，滾輪固定座50上的滾輪51組成一組滾輪，這一組滾輪分別位于導(dǎo)軌20的圓弧軌道中。優(yōu)選的，換能器10可以通過圓銷定位和螺釘緊固固定在滾輪固定座50上。
[0066]其中，換能器10的運(yùn)動(dòng)是通過滾輪51在導(dǎo)軌的圓弧軌道中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，本實(shí)施例中采用滾輪51，使得在運(yùn)動(dòng)過程中始終是滾動(dòng)而不是滑動(dòng)，并且可以采用小摩擦力的耐磨非金屬材料的導(dǎo)軌20，可以大大減小摩擦阻力、導(dǎo)軌重量以及電機(jī)的輸出功率，減小探頭震動(dòng)和噪音，從而可以延長(zhǎng)電機(jī)和導(dǎo)軌的壽命。
[0067]其中，第一連桿組件31包括第一連桿311、第一滑動(dòng)桿312和第一旋轉(zhuǎn)軸313，第二連桿組件32包括第二連桿321、第二滑動(dòng)桿322和主動(dòng)軸323，其中，第二滑動(dòng)桿322的一端上設(shè)有導(dǎo)向槽324 ;主動(dòng)軸323的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與第二連桿321緊固連接，第二連桿321的另一端上設(shè)有第一軸33，第一軸33與導(dǎo)向槽324連接，第二滑動(dòng)桿322的另一端與第一旋轉(zhuǎn)軸313的一端固定連接，第一旋轉(zhuǎn)軸313的另一端與第一連桿311固定連接，第一滑動(dòng)桿312的一端與第一連桿311連接并能沿第一連桿311軸向滑動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)第二連桿組件32運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一連桿組件31運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。具體可參閱圖5、圖6或圖7，圖5是本實(shí)施例中第一連桿組件和第二連桿組件的連接的示意圖，圖6是第一連桿組件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是第二連桿組件與減速機(jī)構(gòu)的連接示意圖。
[0068]具體的，第一滑動(dòng)桿312可以繞第一旋轉(zhuǎn)軸313自由轉(zhuǎn)動(dòng)。第二連桿321緊固在第一旋轉(zhuǎn)軸313上,第一滑動(dòng)桿312裝配在第一連桿311上,第一滑動(dòng)桿312在第一連桿311上可以沿軸向自由滑動(dòng)。當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸313轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以驅(qū)動(dòng)換能器10沿導(dǎo)軌20的軌道運(yùn)動(dòng)。其中，第二滑動(dòng)桿322上開有一個(gè)導(dǎo)向槽324,同時(shí)第一旋轉(zhuǎn)軸313和第二滑動(dòng)桿322緊固裝配在一起。
[0069]請(qǐng)參閱圖5，第二連桿321上緊固裝配有主動(dòng)軸323，主動(dòng)軸323裝配在第二滑動(dòng)桿322的滑動(dòng)槽中，第二連桿321的另一端上設(shè)有第一軸33，第一軸33與導(dǎo)向槽324連接，第一軸33在第二滑動(dòng)桿322的導(dǎo)向槽324中沿導(dǎo)向方向可以自由滑動(dòng)。第二連桿321緊固裝配在主動(dòng)軸323上，步進(jìn)電機(jī)經(jīng)減速機(jī)構(gòu)減速后，驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸323旋轉(zhuǎn)。
[0070]步進(jìn)電機(jī)輸出一個(gè)角速度，經(jīng)減速機(jī)構(gòu)40減速后，帶動(dòng)主動(dòng)軸323旋轉(zhuǎn)。其間經(jīng)過由第二連桿321，第二滑動(dòng)桿322和主動(dòng)軸323組成的第二連桿組件32后，傳遞到第一旋轉(zhuǎn)軸313，經(jīng)過第一滑動(dòng)桿312和第一連桿311組成的第一連桿組件31，帶動(dòng)換能器10在固定軌道上以倍數(shù)于步進(jìn)電機(jī)的角速度運(yùn)動(dòng)。
[0071]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)施例包括第一連桿組件31、第二連桿組件32和換能器10組成的二級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)，以及帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。從步進(jìn)電機(jī)線性勻角速度經(jīng)第一連桿組件31后，輸出角速度已經(jīng)按一個(gè)曲線變化的非線性角速度，再經(jīng)由第二連桿組件32后，輸出角速度由非線性角速度變?yōu)榫€性勻角速度。本實(shí)施例采用二級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)，是通過機(jī)械控制方式來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出速度，通過二級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)非勻速到勻速的轉(zhuǎn)換，并且不需要增加發(fā)生器既可改變輸入換能器的速度，因此不需要實(shí)時(shí)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)換能器的勻速運(yùn)動(dòng)，控制簡(jiǎn)單，方便。
[0072]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)施例中的第一連桿組件31、第二連桿組件32和換能器10構(gòu)成二級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)，并且這二級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)為反方向布置，相關(guān)尺寸對(duì)應(yīng)成比例，相似三角形對(duì)應(yīng)角相等。
[0073]具體可參閱圖8，圖8是本實(shí)施例中由第一連桿組件和第二連桿組件構(gòu)成的兩級(jí)連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系示意圖。其中，O點(diǎn)為導(dǎo)軌20的圓弧軌道軸心線位置，C點(diǎn)是主動(dòng)軸323軸心線位置，B點(diǎn)是第一旋轉(zhuǎn)軸313軸心線位置，D點(diǎn)為第一軸60軸心線位置，線段AO=EO=R為換能器中第二軸80運(yùn)行的圓弧軌道半徑。線段⑶等于第一軸60和主動(dòng)軸323的軸心線距離。當(dāng)BO:BC=AO: CD且Z BDC和Z BAO同為銳角或鈍角時(shí)，Δ DBC ^ΔΑΒΟ,⑶//Α0，那么⑶和AO轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，也就是第二連桿321的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度與換能器10的運(yùn)動(dòng)角速度相等。所以，步進(jìn)電機(jī)輸出角速度與換能器10的運(yùn)動(dòng)角速度為傳動(dòng)比的倍數(shù)關(guān)系。
[0074]應(yīng)當(dāng)理解的是，換能器10在導(dǎo)軌20上以勻角速度往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。需說(shuō)明的是，換能器10在工作過程中保持勻角速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠較容易實(shí)現(xiàn)三維數(shù)據(jù)處理，提高運(yùn)算速度，提高圖像質(zhì)量。
[0075]其中，在探頭成像運(yùn)算過程中，當(dāng)要求輸出端換能器10的角速度為勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由遞推關(guān)系式可以確定相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的速度，在使用前為步進(jìn)電機(jī)預(yù)設(shè)一個(gè)速度就可以很好的保證探頭能夠按要求成像。
[0076]在往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)過程中，通過換能器二維陣列像平面容積掃描，實(shí)現(xiàn)三維成像，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、加工制造更經(jīng)濟(jì)。
[0077]其中，本實(shí)施例中，電機(jī)的輸出端連接減速機(jī)構(gòu)，通過減速機(jī)構(gòu)減速后與第一連桿組件和第二連桿組件連接，具有較少的組成部件和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且在使用過程中不需要對(duì)各部件進(jìn)行過多的調(diào)試，可以方便用戶使用，本實(shí)施例中各部件加工制造簡(jiǎn)單，成本低。
[0078]由上可知，本發(fā)明實(shí)施例包括電機(jī)，換能器10、導(dǎo)軌20、第一連桿組件31、第二連桿組件32和減速機(jī)構(gòu)40 ;第一連桿組件31和第二連桿組件32固定連接，第二連桿組件32的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與第一連桿組件31連接、第一連桿組件31的另一端與換能器10連接，減速機(jī)構(gòu)40與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上；電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)40帶動(dòng)第一連桿組件31和第二連桿組件32運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)，可以使換能器的運(yùn)動(dòng)精度更準(zhǔn)確，成像質(zhì)量更高，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便。并且本實(shí)施例采用二級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)，是通過機(jī)械控制方式來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出速度，不需要增加發(fā)生器既可改變輸入換能器的速度，控制簡(jiǎn)單，方便。
[0079]實(shí)施例三
[0080]為了更好的實(shí)施上述方案，本實(shí)施例以另一個(gè)具體應(yīng)用例對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，具體可參閱圖9至圖14:
[0081]本發(fā)明提供的一種超聲三維成像探頭，包括電機(jī)，換能器10、導(dǎo)軌20、連桿組件30和減速機(jī)構(gòu)40 ;連桿組件30的一端與減速機(jī)構(gòu)40連接，另一端與換能器10連接，減速機(jī)構(gòu)40與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上；電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)40帶動(dòng)連桿組件30運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。具體可以為:一種超聲三維成像探頭，包括:電機(jī)、換能器10、導(dǎo)軌20、連桿組件30和減速機(jī)構(gòu)40 ;連桿組件30包括第三連桿301、第三滑動(dòng)桿302和第二旋轉(zhuǎn)軸303，第三滑動(dòng)桿302嵌在第三連桿301中，第三連桿301能夠繞第二旋轉(zhuǎn)軸303轉(zhuǎn)動(dòng)，第三滑動(dòng)桿302能夠繞第二旋轉(zhuǎn)軸303旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)換能器10運(yùn)動(dòng)；連桿組件30的一端與二級(jí)減速機(jī)構(gòu)連接,另一端與換能器10連接,二級(jí)減速機(jī)構(gòu)與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上；電機(jī)通過二級(jí)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連桿組件30運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。具體可參參閱圖9和圖11，圖9是本實(shí)施例中超聲三維成像探頭的一個(gè)示意圖，圖11是本實(shí)施例中超聲三維成像探頭的平面示意圖。
[0082]優(yōu)選的，本實(shí)施例中的電機(jī)具體可以是但不限定為步進(jìn)電機(jī)。
[0083]應(yīng)當(dāng)理解的是，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速一般高于實(shí)際需求，因此需要采用減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速，使得輸入換能器的速度滿足設(shè)計(jì)要求。本實(shí)施例可采用減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速。其中，本實(shí)施例中的減速機(jī)構(gòu)40可以但不限定為二級(jí)減速機(jī)構(gòu)。
[0084]優(yōu)選的，本實(shí)施例中的減速機(jī)構(gòu)40可以為同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由兩個(gè)帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過軸連接，實(shí)現(xiàn)同步傳動(dòng)，由小帶輪帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)減速。本實(shí)施例中采用同步帶傳動(dòng)，同步帶在張緊后能夠準(zhǔn)確傳遞轉(zhuǎn)速和角位移，可以提高傳動(dòng)精度。并且，小帶輪帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在步進(jìn)電機(jī)功率一定的情況下，可以增大輸出扭矩，可以帶動(dòng)更大負(fù)載。具體可參閱圖9或圖11。
[0085]需說(shuō)明的是，該減速機(jī)構(gòu)還可以是齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒減速器，本實(shí)施例中對(duì)該減速機(jī)構(gòu)不做具體限定。其中，若采用齒輪減速器或蝸桿減速器等減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，為保證不被卡死，必須留有足夠側(cè)隙，本實(shí)施例中采用同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，相對(duì)于采用齒輪減速器或蝸桿減速器等減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，不會(huì)因?yàn)閭?cè)隙存在而導(dǎo)致反轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有一段空程，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中傳動(dòng)精度不被影響，傳動(dòng)精度更高。
[0086]可選的，導(dǎo)軌20的軌道可以為圓弧軌道、直線軌道或其他弧形軌道。本實(shí)施例將以該導(dǎo)軌20的軌道為圓弧軌道為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，可以獲得更大的視場(chǎng)空間。
[0087]本實(shí)施例中的連桿組件30與換能器10可組成連桿滑塊機(jī)構(gòu)，例如，可以是一級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例以該連桿滑塊機(jī)構(gòu)為一級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0088]請(qǐng)參閱圖9，本實(shí)施例中的連桿組件30和換能器10構(gòu)成一級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)，可以將電機(jī)輸入的變速度以勻速輸出，控制簡(jiǎn)單，方便。并且采用連桿滑塊機(jī)構(gòu)可以有較小幾何空間尺寸和重量，重量至少可以比轉(zhuǎn)臂機(jī)構(gòu)減輕40 %，使得本實(shí)施例中的超聲三維成像探頭可以有較小外形尺寸和手柄抓握尺寸。
[0089]優(yōu)選的，本實(shí)施例中可以設(shè)有兩條導(dǎo)軌20。其中，可以在每條導(dǎo)軌20上各設(shè)有一個(gè)滾輪固定座50，換能器10固定在滾輪固定座50上，并且可以在這兩條導(dǎo)軌20上的滾輪固定座50上設(shè)有滾輪51。具體可參閱圖10，圖10是換能器與導(dǎo)軌的連接示意圖。換能器10固定在軌道兩端的兩個(gè)滾輪固定座50上，滾輪固定座50上的滾輪51組成一組滾輪，這一組滾輪分別位于導(dǎo)軌的圓弧軌道中。優(yōu)選的，換能器10可以通過圓銷定位和螺釘緊固固定在滾輪固定座50上。
[0090]其中，換能器10的運(yùn)動(dòng)是通過滾輪51在導(dǎo)軌的圓弧軌道中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，本實(shí)施例中采用滾輪51，使得在運(yùn)動(dòng)過程中始終是滾動(dòng)而不是滑動(dòng)，并且可以采用小摩擦力的耐磨非金屬材料的導(dǎo)軌20，可以大大減小摩擦阻力、導(dǎo)軌重量以及電機(jī)的輸出功率，減小探頭震動(dòng)和噪音，從而可以延長(zhǎng)電機(jī)和導(dǎo)軌的壽命。
[0091]第三連桿301固定在第二旋轉(zhuǎn)軸303上，第三連桿301內(nèi)嵌有第一襯套34，第三滑動(dòng)桿302的一端裝配在第一襯套34的襯套孔內(nèi)，并能軸向滑動(dòng)，第三滑動(dòng)桿302的另一端嵌有第二襯套35的襯套孔內(nèi)。
[0092]第三滑動(dòng)桿302通過滾輪固定座50上的第二軸52與滾輪固定座50連接，第三滑動(dòng)桿302能夠繞第二軸52轉(zhuǎn)動(dòng)。具體可參閱圖11、圖12或圖13，圖11是本實(shí)施例中超聲三維成像探頭的平面示意圖，圖12是圖11的剖視圖，圖13是連桿組件與導(dǎo)軌連接示意圖。
[0093]優(yōu)選的，第一襯套34和第二襯套35為耐磨且摩擦系數(shù)小的非金屬材料制作的襯套。
[0094]其中，第三連桿301繞第二旋轉(zhuǎn)軸303的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，換能器10在導(dǎo)軌20上的圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，由于第二旋轉(zhuǎn)軸303轉(zhuǎn)動(dòng)圓心和導(dǎo)軌上的圓弧軌道中心不同心，同時(shí)，圓弧軌道有較大半徑，為實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動(dòng)，第三連桿301繞第二旋轉(zhuǎn)軸303的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，第三滑動(dòng)桿302也繞第二旋轉(zhuǎn)軸303中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，第三滑動(dòng)桿302通過第一軸36帶動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上的圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，第二旋轉(zhuǎn)軸303的轉(zhuǎn)動(dòng)圓心和導(dǎo)軌上的圓弧軌道中心不同心而產(chǎn)生的位移差通過第三滑動(dòng)桿302在第一襯套34的襯套孔內(nèi)沿軸向自由滑動(dòng)完成。因此，本實(shí)施例中通過由連桿組件和換能器構(gòu)成的連桿滑塊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和尺寸，可以遞推出輸入端第二旋轉(zhuǎn)軸303的速度和輸出端換能器10的速度的遞推函數(shù)關(guān)系。
[0095]本實(shí)施例中的換能器10在導(dǎo)軌20上以勻角速度往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。換能器10在工作過程中保持勻角速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠較容易實(shí)現(xiàn)三維數(shù)據(jù)處理，提高運(yùn)算速度，提高圖像質(zhì)量。
[0096]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)施例包括同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及連桿組件30和換能器10構(gòu)成一級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)，由于第三連桿301的旋轉(zhuǎn)中心與換能器10運(yùn)動(dòng)的圓弧軌道圓心不同心，當(dāng)換能器10勻角速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，第三連桿301的轉(zhuǎn)動(dòng)是不勻速的，當(dāng)?shù)谌B桿301勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，換能器10不能實(shí)現(xiàn)勻角速度運(yùn)動(dòng)，因此需要相應(yīng)的改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即馬達(dá)的輸出速度。
[0097]其中，在探頭成像運(yùn)算過程中，根據(jù)換能器10和步進(jìn)電機(jī)的函數(shù)關(guān)系，當(dāng)要求輸出端換能器10的角速度為勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由遞推關(guān)系式可以確定相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的速度，通過改變步進(jìn)電機(jī)速度，可以輸出一個(gè)預(yù)設(shè)速度，保證探頭能夠按要求成像。
[0098]請(qǐng)參閱圖14，圖14是換能器輸出角速度勻速時(shí)步進(jìn)電機(jī)的角速度曲線圖。其中，當(dāng)換能器10在工作過程中保持勻角速度運(yùn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)角速度變化是非線性的。由圖14可知，通過步進(jìn)電機(jī)角速度按一定曲線不斷變化，可以保證在輸出端換能器10可以得到一個(gè)勻速角速度。
[0099]在往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)過程中，通過換能器二維陣列像平面容積掃描，實(shí)現(xiàn)三維成像，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、加工制造更經(jīng)濟(jì)。
[0100]本實(shí)施例中，電機(jī)的輸出端連接同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速后與連桿組件30和換成器10組成的一級(jí)連桿機(jī)構(gòu)連接，具有較少的組成部件和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且在使用過程中不需要對(duì)各部件進(jìn)行過多的調(diào)試，可以方便用戶使用，本實(shí)施例中各部件加工制造簡(jiǎn)單，成本低。
[0101]由上可知，本發(fā)明實(shí)施例包括電機(jī)、換能器10、導(dǎo)軌20、連桿組件30和減速機(jī)構(gòu)40 ;連桿組件30包括第三連桿301、第三滑動(dòng)桿302和第二旋轉(zhuǎn)軸303，第三滑動(dòng)桿302嵌在第三連桿301中，第三連桿301能夠繞第二旋轉(zhuǎn)軸303轉(zhuǎn)動(dòng)，第三滑動(dòng)桿302能夠繞第二旋轉(zhuǎn)軸303旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)換能器10運(yùn)動(dòng)；連桿組件30的一端與二級(jí)減速機(jī)構(gòu)連接,另一端與換能器10連接，二級(jí)減速機(jī)構(gòu)與電機(jī)連接，換能器10固定在導(dǎo)軌20上；電機(jī)通過二級(jí)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連桿組件30運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器10在導(dǎo)軌20上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)，可以使換能器的運(yùn)動(dòng)精度更準(zhǔn)確，成像質(zhì)量更高，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便。并且本實(shí)施例采用一級(jí)連桿滑塊機(jī)構(gòu)，可以將電機(jī)輸入的變速度以勻速輸出，控制簡(jiǎn)單，方便。
[0102]以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種超聲三維成像探頭進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲三維成像探頭，包括電機(jī)，其特征在于，還包括: 換能器(1 )、導(dǎo)軌(20 )、連桿組件(30 )和減速機(jī)構(gòu)(40 ); 所述連桿組件(30)的一端與所述減速機(jī)構(gòu)(40)連接，另一端與換能器(10)連接，所述減速機(jī)構(gòu)(40)與電機(jī)連接，所述換能器(10)固定在所述導(dǎo)軌(20)上； 所述電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)(40)帶動(dòng)所述連桿組件(30)運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器(10)在所述導(dǎo)軌(20)上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲三維成像探頭，其特征在于， 所述減速機(jī)構(gòu)(40)為一級(jí)減速機(jī)構(gòu)，所述連桿組件(30)包括第一連桿組件(31)和第二連桿組件(32)； 第一連桿組件(31)和第二連桿組件(32)固定連接，所述第二連桿組件(32)的一端與減速機(jī)構(gòu)(40)連接，另一端與所述第一連桿組件(31)連接、所述第一連桿組件(31)的另一端與換能器(10)連接，所述減速機(jī)構(gòu)(40)與電機(jī)連接，所述換能器(10)固定在所述導(dǎo)軌(20)上； 所述電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)(40)帶動(dòng)所述第一連桿組件(31)和第二連桿組件(32)運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器(10)在所述導(dǎo)軌(20)上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲三維成像探頭，其特征在于， 所述第一連桿組件(31)包括第一連桿(311)、第一滑動(dòng)桿(312 )和第一旋轉(zhuǎn)軸(313 )，第二連桿組件(32)包括第二連桿(321 )、第二滑動(dòng)桿(322)和主動(dòng)軸(323)，其中，所述第二滑動(dòng)桿(322)的一端上設(shè)有導(dǎo)向槽(324)； 所述主動(dòng)軸(323)的一端與所述減速機(jī)構(gòu)(40)連接，另一端與所述第二連桿(321)緊固連接，所述第二連桿(321)的另一端上設(shè)有第一軸(33)，所述第一軸(33)與所述導(dǎo)向槽(324)連接，所述第二滑動(dòng)桿(322)的另一端與所述第一旋轉(zhuǎn)軸(313)的一端固定連接，所述第一旋轉(zhuǎn)軸(313)的另一端與第一連桿(311)固定連接,所述第一滑動(dòng)桿(312)的一端與所述第一連桿(311)連接并能沿第一連桿(311)軸向滑動(dòng)，所述電機(jī)帶動(dòng)第二連桿組件(32)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一連桿組件(31)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)換能器(10)在所述導(dǎo)軌(20)上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲三維成像探頭，其特征在于， 所述減速機(jī)構(gòu)(40)為二級(jí)減速機(jī)構(gòu)； 所述連桿組件(30 )包括第三連桿(301)、第三滑動(dòng)桿(302 )和第二旋轉(zhuǎn)軸(303 )，所述第三滑動(dòng)桿(302 )嵌在所述第三連桿(301)中，所述第三連桿(301)能夠繞所述第二旋轉(zhuǎn)軸(303 )轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第三滑動(dòng)桿(302 )能夠繞所述第二旋轉(zhuǎn)軸(303 )旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)換能器(10 )運(yùn)動(dòng)； 所述連桿組件(30)的一端與所述二級(jí)減速機(jī)構(gòu)連接，另一端與換能器(10)連接，所述二級(jí)減速機(jī)構(gòu)與電機(jī)連接，所述換能器(10)固定在所述導(dǎo)軌(20)上； 所述電機(jī)通過二級(jí)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述連桿組件(30)運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)換能器(10)在所述導(dǎo)軌(20)上往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲三維成像探頭，其特征在于， 所述第三連桿(301)固定在第二旋轉(zhuǎn)軸(303 )上，所述第三連桿(301)內(nèi)嵌有第一襯套(34)，所述第三滑動(dòng)桿(302)的一端裝配在第一襯套(34)的襯套孔內(nèi)，并能軸向滑動(dòng)，所述第三滑動(dòng)桿(302)的另一端嵌有第二襯套(35)的襯套孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲三維成像探頭，其特征在于， 所述超聲三維成像探頭包括兩條導(dǎo)軌(20)； 所述兩條導(dǎo)軌(20)上分別設(shè)有一個(gè)滾輪固定座(50)，所述換能器(10)固定在所述兩條導(dǎo)軌(20)上的滾輪固定座(50)上，所述滾輪固定座(50)上設(shè)有滾輪(51)； 所述第一滑動(dòng)桿(312)的另一端與所述滾輪固定座(50)上的第二軸(52)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲三維成像探頭，其特征在于， 所述超聲三維成像探頭包括兩條導(dǎo)軌(20)； 所述兩條導(dǎo)軌(20)上分別設(shè)有一個(gè)滾輪固定座(50)，所述換能器(10)固定在所述兩條導(dǎo)軌(20 )上的滾輪固定座(50 )上，所述滾輪固定座(50 )上設(shè)有滾輪(51); 所述第三滑動(dòng)桿(302 )通過所述滾輪固定座(50 )上的第二軸(52 )與所述滾輪固定座(50)連接，所述第三滑動(dòng)桿(302)能夠繞第二軸(52)轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的超聲三維成像探頭，其特征在于， 所述換能器(10)通過圓銷定位和螺釘緊固固定在所述滾輪固定座(50)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲三維成像探頭，其特征在于， 所述一級(jí)減速機(jī)構(gòu)為帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲三維成像探頭，其特征在于， 所述二級(jí)減速機(jī)構(gòu)為同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的超聲三維成像探頭，其特征在于， 所述換能器(10)在所述導(dǎo)軌(20)上以勻角速度往復(fù)線性運(yùn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的超聲三維成像探頭，其特征在于， 所述導(dǎo)軌(20)的軌道為圓弧軌道。
【文檔編號(hào)】A61B8/00GK104248448SQ201310257093
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月25日
【發(fā)明者】王長(zhǎng)春, 陳雄, 張麗萍, 孫銀君 申請(qǐng)人:深圳市開立科技有限公司