[发明专利]一种基于智能控制的胎心超声检查实操训练系统

权利要求书

1.一种基于智能控制的胎心超声检查实操训练系统，其特征在于，包括支撑装置、随动装置、影像装置、检测装置、反馈装置、纠偏装置、处理装置和处理器，所述支撑装置用于对所述纠偏装置进行支撑；所述随动装置用于对操作者的动作数据进行采集；所述影像装置用于对人体模型的数据进行影像输出；所述反馈装置用于对人体模型与检测装置的接触数据进行反馈；所述纠偏装置用于对所述操作者的动作进行纠偏；所述处理装置用于对所述随动装置、所述反馈装置和所述纠偏装置的数据进行处理；

所述检测装置包括检测探头和连接机构，所述连接机构用于对所述检测探头和所述影像装置进行连接；所述检测探头用于与人体模型进行接触，并采集人体模型的超声数据；所述连接机构包括连接线和卡接头，所述卡接头通过所述连接线与所述检测探头连接且所述卡接头远离所述检测探头的一端与所述影像装置连接；

所述随动装置包括采集机构、感应机构，所述采集机构用于对所述操作者的抓取角度进行检测；所述感应机构对所述检测装置的移动速度进行采集；所述感应机构包括感应线、感应杆和牵拉构件，所述感应线的一端与所述检测装置连接，所述感应线的另一端与所述牵拉构件连接；所述感应杆的杆体设有供所述感应线活动的活动腔；所述感应线嵌套在所述活动腔内；所述感应杆的一端与所述检测装置连接，所述感应杆的另一端与所述支撑装置连接；

所述影像装置包括定位模块、参数调整模块和显示模块，所述定位模块采集基于目标距位于光声激发源与目标之间的对象的表面的深度来确定用于光声激发的聚焦深度；所述参数调整模块用于对确定人体模型表面的表面性质，并确定来自检测装置的光声激发束与来自传感器的检测束之间的相对取向；所述显示模块基于表面性质、聚焦深度和相对取向来确定光声激发光束和检测光束的光束参数，使用光束参数引导光声激发源将光声激发束发射到对象的表面上，以诱导传播的光声波，并使用带有配置有光束参数的检测光束的传感器，生成对象在目标体内的超声图像；

所述反馈装置包括反馈机构和激活模块，所述反馈机构用于对所述检测装置的接触信号进行感测；所述激活模块用于对各个检测位置的所述反馈机构进行激活；所述反馈机构包括反馈构件、防护层和存储腔，所述防护层设置在所述存储腔与所述检测装置接触的一侧，并对所述存储腔进行防护；所述反馈机构设置在所述存储腔中；所述反馈构件包括货一组活动杆、反馈板和若干感应探头，所述反馈板嵌套在一组所述活动杆上，且所述活动杆分别设置在所述存储腔的内壁滑动卡接；各个所述检测探头设置在所述反馈板的端部形成反馈部；一组所述活动杆的杆体设有供所述反馈部放置的卡接腔；所述卡接腔与所述反馈部适配；

所述纠偏装置包括纠偏机构和预警机构，所述纠偏机构用于对操作的动作进行纠偏；所述预警机构用于对所述操作者的动作进行提示；所述纠偏机构包括纠偏杆、纠偏驱动机构和角度检测件，所述角度检测件用于对所述纠偏杆的偏转角度进行检测；所述纠偏驱动机构用于对所述纠偏杆进行驱动；所述纠偏机构还包括若干个动作杆，各个所述动作杆相互铰接形成动作部，所述纠偏杆的两端分别连接相邻的所述动作杆，用于对所述动作杆的角度或者动作进行纠正；

所述支撑装置包括支撑机构和升降机构，所述升降机构用于对所述支撑机构的高度进行调整；所述支撑机构用于对所述纠偏装置进行支撑；所述支撑机构包括支撑杆、支撑底座和转动构件，所述升降机构连接所述支撑底座和所述转动构件，所述支撑杆的一端与所述转动构件进行连接；所述支撑杆的另一端朝着所述人体模型的上方伸出；

采集所述动作杆的当前位置（x，y，z），并通过所述动作部的末端与所述人体模型的检测位置进行接触，并建立所述人体模型的检测位置参数，所述检测位置参数包括检测位置的检测弧度、检测路径周长参数的数据；

其中，假设圆弧的起点为，终点为E（，，），动点为检测探头与所述人体模型的接触点N（，，），在实际移动的过程中，选择某一接触点并进行检测时，建立X-Z纠偏模型，垂直于所述人体模型的接触点进行移动检测，则存在==，并基于所述接触点通过纠偏装置进行移动。

2.如权利要求1所述的一种基于智能控制的胎心超声检查实操训练系统，其特征在于，基于接触点沿着设定的移动路径进行检测，并带动所述检测探头在所述人体模型上沿着建立X-Z纠偏模型进行移动，移动的轨迹方程为：

则接触点N的分速度为

其中，R为沿着所述人体模型表面移动的半径，为所x方向上的分速度；为y方向上的分速度；为纠偏杆的移动速度；为纠偏杆移动方向与水平方向上的夹角。