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原文传递一种用于超声扫描显微镜的定位系统和方法

专利名称：	一种用于超声扫描显微镜的定位系统和方法
摘要：	本发明涉及一种用于超声扫描显微镜的定位系统和方法，该系统包括：沿上下向延伸且下端可拆卸安装于超声扫描显微镜的水槽的安装杆；内端转动安装于所述安装杆，外端由所述内端沿所述安装杆的径向朝外延伸设置的摆动板；用以测量所述摆动板的摆动角度的角度测量传感器；用以测量所述安装座距离所述安装杆的第一距离的第一距离传感器；用以测量放置于所述超声扫描显微镜的水槽中待测件距离所述安装座的第二距离第二距离传感器；分别与所述角度测量传感器、所述第一距离传感器以及所述第二距离传感器电连接的控制器。本发明提供的技术方案可准确获知待测件在超声扫描显微镜水槽中的位置，从而提高探头位置调节效率并避免探头与待测件发生碰撞。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉工程大学
发明人：	秦襄培;王洪娇;李俊林;陈林;袁小龙
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910380340.4
公开号：	CN110161130A
代理机构：	北京轻创知识产权代理有限公司
代理人：	杨立;陈振玉
分类号：	G01N29/265(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷一路206号
主权项：	1.一种用于超声扫描显微镜的定位系统，其特征在于，包括：安装杆(1)，沿上下向延伸，且下端可拆卸安装于超声扫描显微镜的水槽(100)；摆动板(2)，内端转动安装于所述安装杆(1)，外端由所述内端沿所述安装杆(1)的径向朝外延伸设置；角度测量传感器(3)，具有固定座(31)和摆动臂(32)，所述摆动臂(32)的转动轴与所述安装杆(1)同轴设置，所述摆动臂(32)的自由端与所述摆动板(2)驱动连接，用以测量所述摆动板(2)的摆动角度；安装座(4)，沿所述摆动板(2)的延伸方向滑动安装于所述摆动板(2)；第一距离传感器(5)，沿所述摆动板(2)的延伸方向安装于所述安装座(4)朝向所述安装杆(1)的外侧壁，用以测量所述安装座(4)距离所述安装杆(1)的第一距离；第二距离传感器(6)，沿上下向安装于所述安装座(4)的下侧面，用以测量放置于所述超声扫描显微镜的水槽(100)中待测件(200)距离所述安装座(4)的第二距离；控制器(7)，信号输入端分别与所述角度测量传感器(3)、所述第一距离传感器(5)以及所述第二距离传感器(6)的信号输出端电连接。 2.根据权利要求1所述的用于超声扫描显微镜的定位系统，其特征在于，所述安装座(4)包括主块体(41)，所述主块体(41)的上部沿所述摆动板(2)的延伸方向开设有安装通孔(411)，所述安装通孔(411)用以与所述摆动板(2)配合以实现所述安装座(4)滑动安装于所述摆动板(2)。 3.根据权利要求2所述的用于超声扫描显微镜的定位系统，其特征在于，所述主块体(41)的上侧面开设有与所述安装通孔(411)连通设置的第一定位孔(4111)，所述第一定位孔(4111)用以与所述第一定位螺钉(81)配合以将所述主块体(41)在所述摆动板(2)上定位。 4.根据权利要求2所述的用于超声扫描显微镜的定位系统，其特征在于，所述主块体(41)朝向所述安装杆(1)的侧面开设有第一安装槽(412)，所述第一安装槽(412)的内侧壁向外贯设有第二定位孔(4121)，所述第二定位孔(4121)用以与第二定位螺钉(82)配合对安装于所述第一安装槽(412)的所述第一距离传感器(5)定位。 5.根据权利要求2所述的用于超声扫描显微镜的定位系统，其特征在于，所述主块体(41)的下侧面开设有第二安装槽(413)，所述第二安装槽(413)的内侧壁向外贯设有第三定位孔(4131)，所述第三定位孔(4131)用以与第三定位螺钉(83)配合对安装于所述第二安装槽(413)的所述第二距离传感器(6)进行定位。 6.根据权利要求1所述的用于超声扫描显微镜的定位系统，其特征在于，所述摆动臂(32)的自由端的下侧面朝向所述摆动板(2)延伸设置有连接杆(321)，所述连接杆(321)的下端与所述摆动板(2)固定连接，以实现所述摆动臂(32)的自由端与所述摆动板(2)驱动连接。 7.根据权利要求1所述的用于超声扫描显微镜的定位系统，其特征在于，所述摆动板(2)在靠近所述安装座(4)的一侧向下延伸设置有反射板(21)，且所述反射板(21)朝向所述第一距离传感器(5)设置。 8.一种用于超声扫描显微镜的定位方法，应用于如权利要求1至7任一项所述的用于超声扫描显微镜的定位系统中，其特征在于，所述用于超声扫描显微镜的定位方法包括如下步骤：获取角度测量传感器(3)在摆动臂(31)随摆动板(2)摆动到待测件(200)的摆动角度α；通过第一距离传感器(5)和第二距离传感器(6)获取安装座(4)滑动至所述待测件(200)上方时，所述安装座(4)距离安装杆(1)的第一距离L1以及超声扫描显微镜的水槽(100)中所述待测件(200)距离所述安装座(4)的第二距离L2；根据所述摆动角度、所述第一距离和所述第二距离确定所述超声扫描显微镜的水槽(100)中所述待测件(200)的三维坐标。 9.根据权利要求8所述的用于超声扫描显微镜的定位方法，其特征在于，根据所述摆动角度α、所述第一距离L1和所述第二距离L2确定所述超声扫描显微镜的水槽(100)中所述待测件(200)的三维坐标的过程具体包括如下步骤：获取补偿参数α0、L10以及L20，其中α0为所述摆动角度α的补偿角度，L10为所述第一距离L1的补偿距离、L20为所述第二距离L2的补偿距离；按照预设公式计算所述待测件(200)的三维坐标，所述预设公式为： (X，Y，Z)＝[(L1+L10)sin(α-α0)，(L1+L10)cos(α-α0)，(H-L2-L20)]；其中，X，Y，Z为所述待测件(200)的三维坐标，H为所述超声扫描显微镜的水槽(100)内底壁距离所述安装座(4)中心的距离。 10.根据权利要求9所述的用于超声扫描显微镜的定位方法，其特征在于，所述α0为所述摆动板(2)摆动至所述超声扫描显微镜的水槽(100)右侧板正上方时的摆动角度；所述L10为所述第一距离传感器(5)的发射元件至所述安装座(4)中心的距离加上反射板(21)的反射面到所述安装杆(1)的轴线的距离之和；所述L20为所述第二距离传感器(6)的发射元件至所述安装座(4)中心的距离。
所属类别：	发明专利