[發(fā)明專利]一種基于云計算的遠程輕量級超聲機器人診療系統(tǒng)及應用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010891617.2
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111973224A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設計）人: 蔡佩華
• 申請（專利權）人: 武漢匠芯網(wǎng)絡科技有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00;G16H80/00
• 代理公司: 北京天江律師事務所 11537
• 代理人: 任崇

1.一種基于云計算的遠程輕量級超聲機器人診療系統(tǒng)，其特征在于：包括配置在云端服務器上的處理器，超聲成像計算在云端完成，可以與云端處理器通信的顯示操控設備以及可以與云端處理器通信的輕量級超聲機器人；顯示操控設備位于醫(yī)生端，輕量級超聲機器人位于患者端；

輕量級超聲機器人包括超聲機器人本體，在超聲機器人本體上安裝有視覺裝置和控制定位裝置；

控制定位裝置包括用于計算的上位機以及用于執(zhí)行的下位機；下位機中采用驅動器來驅動電機動作，同時接收傳感器的信號；驅動器為多個，每個驅動器控制一個對應的電機，每個電機對應控制超聲機器人本體的一個關節(jié)，電機控制下的超聲機器人可以實現(xiàn)平移、旋轉的動作；

醫(yī)生可通過顯示操控設備觀測到患者及輕量級超聲機器人的狀態(tài)，并且向云端處理器發(fā)送超聲檢查的請求信號，云端處理器將請求信號處理后發(fā)送給患者端的超聲機器人本體中的上位機，上位機接收到請求信號后，根據(jù)請求信號中的指示內容，驅動下位機中的驅動器動作。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于云計算的遠程輕量級超聲機器人診療系統(tǒng)，其特征在于：每個驅動器都有一個ID號，上位機發(fā)送指令時都有一個對應ID號，只有ID號相同的驅動器才能接收指令從而進行相應的動作；下位機的超聲探頭所探測到的超聲波通過5G模塊傳輸?shù)皆贫送瓿沙暢上裼嬎悖晫崟r圖像供兩端用于做超聲診療依據(jù)，由此實現(xiàn)輕量級超聲機器人基于云計算的遠程控制。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于云計算的遠程輕量級超聲機器人診療系統(tǒng)，其特征在于：所述上位機與下位機之間通過CAN總線通訊；CAN總線與上位機通過USB口連接，與驅動器通過CAN口連接。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于云計算的遠程輕量級超聲機器人診療系統(tǒng)，其特征在于：所述超聲機器人本體上還設置有人機交互界面、光電開關以及傳感器；利用人機交互界面，以顯示超聲機器人本體的位置和姿態(tài)、電機的轉速和力矩；采用光電開關檢測零位；傳感器為光纖傳感器，驅動器接收到光纖傳感器和光電開關的信息，再根據(jù)上位機的指令對相應的電機編碼器進行歸零操作。

5.根據(jù)權利要求4所述的基于云計算的遠程輕量級超聲機器人診療系統(tǒng)，其特征在于：所述視覺裝置包括高清鏡頭以及視頻發(fā)送處理機，高清鏡頭拍攝患者圖像，視頻發(fā)送處理機將患者圖像進行壓縮后經(jīng)過網(wǎng)絡傳輸?shù)结t(yī)生端的顯示操控設備中，顯示操控設備中的視頻接收處理機對圖像進行解碼，顯示操控設備為帶有顯示器的工控機，顯示器顯示解碼后的圖像，從而醫(yī)生可通過顯示器觀測到患者以及超聲機器人的位置和姿態(tài)。

6.根據(jù)權利要求5所述的基于云計算的遠程輕量級超聲機器人診療系統(tǒng)，其特征在于：所述視覺裝置還包括安裝的高速數(shù)據(jù)采集卡；高速數(shù)據(jù)采集卡可以實現(xiàn)3D圖像的應用，使醫(yī)生的術野更寬闊、更清晰；高速數(shù)據(jù)采集卡對圖像進行采集和3D壓縮處理，能夠有效節(jié)約系統(tǒng)處理及傳輸時間，降低圖像傳輸時延；同時增加斷點續(xù)傳功能，確保術中圖像的連續(xù)性。

7.根據(jù)權利要求6所述的基于云計算的遠程輕量級超聲機器人診療系統(tǒng)，其特征在于：云端處理器中配置有受控于通信系統(tǒng)的主從同步機制，若發(fā)生意外情況，其會立即停止雙向信號傳輸，超聲機器人也會立即切換至待機狀態(tài)，保障遠程診療的安全性；當通信再次連接時，其通過建立的機器人主從映射機制，實現(xiàn)機器人由待機狀態(tài)切換到連接狀態(tài)，機器人機械臂及器械能夠映射主操作端醫(yī)生的控制信息，從而保證看診過程中遠程控制信號的安全有效連接及映射。

8.根據(jù)權利要求1所述的基于云計算的遠程輕量級超聲機器人診療系統(tǒng)，其特征在于：所述云端處理器與顯示操控設備及輕量級超聲機器人之間的通訊方式為無線/有線互聯(lián)網(wǎng)、光纖以及5G通信。

9.一種如權利要求1所述基于云計算的遠程輕量級超聲機器人診療系統(tǒng)的應用，其特征在于：可應用于入院前救治、院內無線醫(yī)療數(shù)據(jù)的共享以及多學科遠程會診中。