一种骨骼复位系统及骨骼复位实验系统技术方案

本公开实施例提供了一种骨骼复位系统及骨骼复位实验系统，骨骼复位系统包括：固定装置、机械臂、骨骼定位装置和控制器；固定装置，用于固定第一目标体；机械臂，用于固定第二目标体，并响应于控制器的控制，拉伸固定在机械臂上的第二目标体；骨骼定位装置，包括设置在第一目标体上的第一定位组件和设置在第二目标体上的第二定位组件，用于向控制器反馈确定的第一目标体和第二目标体的位置；控制器，用于根据第一目标体和第二目标体的位置确定第二目标体的运动轨迹，并控制机械臂按照运动轨迹运动。本公开实施例的骨骼复位系统不依赖于医生经验，复位成功率极高，避免了患者的骨骼二次复位，为骨骼复位手术提供了可靠的医疗器械。

A bone reduction system and experimental system

【技术实现步骤摘要】
一种骨骼复位系统及骨骼复位实验系统
本公开涉及医疗器械领域，特别涉及一种骨骼复位系统及骨骼复位实验系统。
技术介绍
随着机器人技术的发展，机器人相关的手术设备应用也越来越广泛。然而在骨科手术中，关节置换的磨削型机器人较为普遍，可是对于骨折等骨头复位技术却全凭借医生人工操作，即在通过X光片确认骨折位置及复位方案后，需要医生徒手将断裂的骨头复位至原处，再打石膏固定，以避免骨头再次移位，严重的还可能需要对断裂的骨头打钉。在对骨头进行复位时，患者骨折后由于疼痛人体肌肉会拉紧，需要借助很大的拉伸力才能拉开两段断骨，对医生的力气具有较大考验。由此可见，现有骨头复位技术需要医生具有较多的经验，否则极容易复位不好，导致后续进行骨头二次复位，使患者遭受较大痛苦。
技术实现思路
有鉴于此，本公开实施例提出了一种骨骼复位系统及骨骼复位实验系统，用以解决现有技术的如下问题：现有骨头复位技术需要医生具有较多的经验，否则极容易复位不好，导致后续进行骨头二次复位，使患者遭受较大痛苦。一方面，本公开实施例提出了一种骨骼复位系统，包括：固定装置、机械臂、骨骼定位装置和控制器；所述固定装置，用于固定第一目标体；所述机械臂，用于固定第二目标体，并响应于所述控制器的控制，拉伸固定在所述机械臂上的所述第二目标体；所述骨骼定位装置，包括设置在所述第一目标体上的第一定位组件和设置在所述第二目标体上的第二定位组件，用于向所述控制器反馈确定的所述第一目标体和所述第二目标体的位置；控制器，用于根据所述第一目标体和所述第二目标体的位置确定所述第二目标体的运动轨迹，并控制所述机械臂按照所述运动轨迹运动。在一些实施例中，所述控制器，具体用于：在第一目标体和第二目标体在空间上存在骨骼错位区域时，控制机械臂按照预定拉力值拉伸所述第二目标体远离所述第一目标体；在第一目标体和第二目标体在空间上不存在骨骼错位区域时，根据所述第一目标体和所述第二目标体的位置确定所述第二目标体的运动轨迹，并控制所述机械臂按照所述运动轨迹运动。在一些实施例中，所述骨骼定位装置还包括：光学接收器，用于向所述第一定位组件和所述第二定位组件发出光信号，并接收所述第一定位组件和所述第二定位组件返回的光反馈信号，以根据所述光反馈信号确定所述第一目标体和所述第二目标体的位置。在一些实施例中，所述第一定位组件至少包括一个或多个NDI光学导航小球，所述第二定位组件至少包括一个或多个NDI光学导航小球。在一些实施例中，所述机械臂为具有预定自由度串联机器人，其中，所述预定自由度不小于6自由度。在一些实施例中，所述控制器，还用于根据第一目标体和第二目标体的医学影像数据构建第一目标体和第二目标体当前的骨骼仿真模型，并根据所述第一目标体和所述第二目标体的位置实时调整所述骨骼仿真模型的当前状态；显示器，用于显示所述骨骼仿真模型。在一些实施例中，控制器，具体用于：以所述固定装置和所述机械臂所在空间建立空间直角坐标系，将所述光学接收器的位置转换至所述空间直角坐标系中，根据所述第一定位组件和所述第二定位组件的初始位置、所述第一目标体和所述第二目标体的医学影像数据在所述空间直角坐标系中构建第一目标体和第二目标体当前的骨骼仿真模型；根据所述光学接收器的位置将测量得到的所述第一目标体和所述第二目标体的位置转换至所述空间直角坐标系中，以根据所述第一目标体和所述第二目标体的位置实时调整所述骨骼仿真模型的当前状态。在一些实施例中，所述控制器，包括：控制摇杆，与所述机械臂连接，用于通过杠杆原理控制所述机械臂按照所述预定轨迹运动。另一方面，本公开实施例提出了一种骨骼复位实验系统，包括：本公开任一实施例所述的骨骼复位系统；摄像机组，包括两个照相机，两个照相机分别用于拍摄第一方向与第二方向上的处于断裂状态的目标体的照片，其中，所述第一方向与第二方向垂直。在一些实施例中，所述处于断裂状态的目标体为非金属材料。本公开实施例在两部分目标体上分别设置了定位装置，并通过固定装置和机械臂分别固定住每一部分目标体，在医生通过X光片确定了骨折位置及复位方案后，就可以通过骨骼定位装置反馈的目标体的位置控制机械臂按照一个精确的运动轨迹运动，进而通过精确的控制方式将患者的骨骼进行复位，该骨骼复位系统不依赖于医生经验，复位成功率极高，避免了患者的骨骼二次复位，为骨骼复位手术提供了可靠的医疗器械。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本公开第一实施例提供的骨骼复位系统的系统架构图一；图2为本公开第一实施例提供的骨骼复位系统的系统架构图二；图3为本公开第二实施例提供的骨骼复位实验系统的系统架构图。附图标记：1-摄像机组，2-机械臂，3-骨骼定位装置，4-控制器，5-第一目标体，6-第二目标体，7-显示器，31-第一定位组件，32-第二定位组件，33-光学接收器。具体实施方式为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。本公开第一实施例提供了一种骨骼复位系统，该系统的系统架构如图1所示，包括：固定装置(图中未示出，具有夹持功效的装置都可以)、机械臂2、骨骼定位装置3和控制器4；固定装置，用于固定第一目标体5；机械臂2，用于固定第二目标体6，并响应于控制器的控制，拉伸固定在机械臂上的第二目标体；骨骼定位装置3，包括设置在第一目标体上的第一定位组件31和设置在第二目标体上的第二定位组件32，用于向控制器反馈确定的第一目标体和第二目标体的位置；控制器4，用于根据第一目标体和第二目标体的位置确定第二目标体的运动轨迹，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种骨骼复位系统，其特征在于，包括：/n固定装置、机械臂、骨骼定位装置和控制器；/n所述固定装置，用于固定第一目标体；/n所述机械臂，用于固定第二目标体，并响应于所述控制器的控制，拉伸固定在所述机械臂上的所述第二目标体；/n所述骨骼定位装置，包括设置在所述第一目标体上的第一定位组件和设置在所述第二目标体上的第二定位组件，用于向所述控制器反馈确定的所述第一目标体和所述第二目标体的位置；/n所述控制器，用于根据所述第一目标体和所述第二目标体的位置确定所述第二目标体的运动轨迹，并控制所述机械臂按照所述运动轨迹运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种骨骼复位系统，其特征在于，包括：
固定装置、机械臂、骨骼定位装置和控制器；
所述固定装置，用于固定第一目标体；
所述机械臂，用于固定第二目标体，并响应于所述控制器的控制，拉伸固定在所述机械臂上的所述第二目标体；
所述骨骼定位装置，包括设置在所述第一目标体上的第一定位组件和设置在所述第二目标体上的第二定位组件，用于向所述控制器反馈确定的所述第一目标体和所述第二目标体的位置；
所述控制器，用于根据所述第一目标体和所述第二目标体的位置确定所述第二目标体的运动轨迹，并控制所述机械臂按照所述运动轨迹运动。


2.如权利要求1所述的骨骼复位系统，其特征在于，
所述控制器，具体用于：在所述第一目标体和所述第二目标体在空间上存在骨骼错位区域时，控制所述机械臂按照预定拉力值拉伸所述第二目标体远离所述第一目标体；在所述第一目标体和所述第二目标体在空间上不存在骨骼错位区域时，根据所述第一目标体和所述第二目标体的位置确定所述第二目标体的运动轨迹，并控制所述机械臂按照所述运动轨迹运动。


3.如权利要求1所述的骨骼复位系统，其特征在于，所述骨骼定位装置还包括：
光学接收器，用于向所述第一定位组件和所述第二定位组件发出光信号，并接收所述第一定位组件和所述第二定位组件返回的光反馈信号，以根据所述光反馈信号确定所述第一目标体和所述第二目标体的位置。


4.如权利要求3所述的骨骼复位系统，其特征在于，
所述第一定位组件至少包括一个或多个NDI光学导航小球，所述第二定位组件至少包括一个或多个NDI光学导航小球。


5.如权利要求1至4中任一项所述的骨骼复位系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11