本发明专利技术提出了一种基于双目视觉识别技术的骨刀定位装置，包括骨刀、夹具、与夹具连接的连接件、与连接件连接的定位支架以及双目视觉定位设备，夹具可拆卸安装于骨刀的手柄上；定位支架上安装有多个定位反光球，所述双目视觉定位设备用于识别多个定位反光球的位置信息，并根据多个定位反光球的位置信息得到骨刀的位姿信息。本发明专利技术将多个定位反光球通过定位支架、连接件和夹具可拆卸安装在手柄上，方便在进行精密手术时，通过双目视觉定位设备对多个定位反光球进行识别，从而获取骨刀的准确位姿信息，为手术导航提供精确的定位数据，提高了手持骨刀进行手术的精度和稳定性。手持骨刀进行手术的精度和稳定性。手持骨刀进行手术的精度和稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于双目视觉识别技术的骨刀定位装置及方法
[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种基于双目视觉识别技术的骨刀定位装置及方法。
技术介绍
[0002]超声骨刀是利用高强度聚焦超声技术，进行骨手术的一种医疗器械，它作为一种新型的骨外科手术设备，通过特殊转换装置将电能转换为机械能，经过高频超声震荡，切割所需要的骨组织。该刀利用高强度聚焦超声技术，通过换能器，将电能转化为机械能，经高频超声震荡，使所接触的组织细胞内水汽化，蛋白氢键断裂，从而将手术中需要切割的骨组织彻底破坏。
[0003]临床手术结果已经表明，相较于传统骨刀、高速磨钻、咬骨钳等传统脊柱手术器具，超声骨刀在高效、精确地切割骨质的同时，可以更好地降低神经、血管等软组织的损伤风险，提高了手术的安全性与患者的恢复速度，因此在脊柱手术中得到了广泛的应用。但是，目前的操作方式依旧是医生手持超声骨刀完成切割过程，对手术人员的操作经验要求以及操作稳定性要求较高，且精度和稳定性无法保证。
技术实现思路
[0004]本专利技术提出一种基于双目视觉识别技术的骨刀定位装置及方法，解决了现有技术中超声骨刀进行手术精度和稳定性无法保证的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]作为本专利技术的一个方面，公开了一种基于双目视觉识别技术的骨刀定位装置，包括骨刀、夹具、与夹具连接的连接件、与连接件连接的定位支架以及双目视觉定位设备，夹具可拆卸安装于骨刀的手柄上；定位支架上安装有多个定位反光球，双目视觉定位设备用于识别多个定位反光球的位置信息，并根据多个定位反光球的位置信息得到骨刀的位姿信息。
[0007]本专利技术将多个定位反光球通过定位支架、连接件和夹具可拆卸安装在骨刀的手柄上，方便在进行精密手术时，通过双目视觉定位设备对多个定位反光球进行识别，从而获取骨刀的准确位姿信息，为手术导航提供精确的定位数据，提高了手持骨刀进行手术的精度和稳定性。
[0008]作为本专利技术优选的方案，所述夹具包括可拆卸连接的上夹具和下夹具，上夹具与下夹具锁紧后的内部轮廓与骨刀的手柄外部轮廓相配，可以保证夹具的夹持面与骨刀的手柄外表面紧密抵接，夹持更加牢固。
[0009]作为本专利技术优选的方案，所述上夹具的顶面开设有若干第一通孔，每个第一通孔的位置均设有第一定位环，所述连接件靠近上夹具的一端底部设有若干与第一通孔对应的第一安装孔，每个第一安装孔的位置均设有与第一定位环相配的第一定位槽，连接件与上夹具通过螺栓连接；通过在上夹具的顶面设置第一定位环，并在连接件的底部设置与第一
定位环相配的第一定位槽，方便上夹具与连接件连接时进行对准，可以快速将第一通孔与第一安装孔对准，提高了连接件的安装效率。
[0010]作为本专利技术优选的方案，所述上夹具与下夹具的铰接端通过销轴铰接，上夹具与下夹具的开合端通过锁紧件可拆卸连接，方便夹具的拆卸和安装。
[0011]作为本专利技术优选的方案，所述锁紧件包括活节螺栓、固定销、平垫片和蝶型螺母，所述上夹具的开合端设有安装槽和销孔，活节螺栓的螺栓头嵌设在上夹具的安装槽内，固定销穿过螺栓头上的通孔嵌设在上夹具的销孔内；所述下夹具的开合端设有与安装槽对应的锁紧槽，活节螺栓的螺杆通过平垫片、蝶型螺母与锁紧槽可拆卸连接；活节螺栓可绕固定销转动，当需要拆下夹具时，通过旋松蝶型螺母，将活节螺栓的螺杆旋出锁紧槽即可完成锁紧件的解锁，再直接打开夹具即可；当需要安装夹具时，先将夹具套在骨刀的手柄外部，再将活节螺栓的螺杆旋入锁紧槽，最后旋紧蝶型螺母即可；本专利技术的锁紧件拆装时，无需拆下蝶型螺母，只需旋紧或旋松即可，可实现夹具与骨刀的快速拆装，提高了夹具的拆装效率。
[0012]作为本专利技术优选的方案，所述下夹具的开合端设有靠板，当上夹具与下夹具锁紧后，上夹具的开合端与靠板的内侧面抵接，所述平垫片与靠板的外侧面抵接；所述锁紧槽开设在靠板的侧边上，靠板的侧边对应锁紧槽端口的位置还设有限位条，设置限位条的目的是防止蝶型螺母拧紧后，平垫片沿靠板的外侧面滑出锁紧槽，可以起到防脱的作用，使得夹具的锁紧更加牢固。
[0013]作为本专利技术优选的方案，所述骨刀的手柄外壁沿轴向等间距设有若干防滑槽；所述夹具包括夹持环口，夹持环口套设于手柄上，夹具内壁沿轴向设有若干与防滑槽相配的防滑齿；通过在夹具的内壁设置与手柄外壁防滑槽相配的防滑齿，可实现夹具内壁与手柄外壁的紧密连接，防止夹具锁紧后其内壁与骨刀的手柄外壁之间发生前后窜动，提高了夹具与手柄连接的稳定性。
[0014]作为本专利技术优选的方案，所述手柄的径向上侧及下侧沿轴向分别开设平面，防滑槽则设置于手柄的径向前侧及后侧，防滑齿则设置于夹持环口前侧壁及后侧壁上，夹持环口上侧壁及下侧壁分别设有相抵面；夹具通过防滑齿与防滑槽轴向定位连接，通过相抵面与平面径向定位连接，这种定位连接方式可以防止夹具与手柄之间发生周向转动或轴向窜动，提高了夹具与骨刀安装的牢固性。
[0015]作为本专利技术优选的方案，所述手柄的平面上沿轴向设有刻度线，用于计量夹具相对于手柄上轴向的安装位置；由于夹具每次安装在骨刀的手柄上的位置都不是固定的，而夹具安装位置的变化会导致定位反光球与骨刀的刀刃末端的相对位置发生变化，本专利技术通过在手柄上设置刻度线，当夹具安装到手柄上时，通过刻度线可以读取夹具的安装位置，从而获取定位反光球与刀刃末端的相对位置，从而通过双目视觉定位设备获取定位反光球的位置信息，进而精准得到刀刃末端的位姿信息。
[0016]作为本专利技术优选的方案，所述连接件靠近定位支架的一端设有若干第二安装孔，每个第二安装孔的位置均设有第二定位环；定位支架上开设有若干与第二安装孔对应的第二通孔，每个第二通孔的位置均设有与第二定位环对应的第二定位槽，连接件与定位支架通过螺栓连接；通过在连接件上对应第二安装孔的位置设置第二定位环，并在定位支架上设置与第二定位环相配的第二定位槽，方便连接件与定位支架连接时进行对准，可以快速将第二安装孔与第二通孔进行对准，提高了定位支架的安装效率。
[0017]作为本专利技术优选的方案，至少一个第二定位环为方形定位环，通过将多个第二定位环中的至少一个设计为方形(即俯视为外方内圆)，可以进一步提高第二安装孔与第二通孔的对准效率。
[0018]作为本专利技术的另一个方面，公开了一种基于双目视觉识别技术的骨刀定位方法，包括以下步骤：
[0019]将安装有多个定位反光球的定位支架通过连接件、夹具固定到骨刀的手柄上；
[0020]通过双目视觉定位设备获取多个定位反光球的实时位置信息；
[0021]根据骨刀、夹具、连接件、定位支架的设计参数及夹具在骨刀上的安装位置信息，得到多个定位反光球与骨刀之间的相对位置信息；
[0022]结合多个定位反光球与骨刀之间的相对位置信息以及多个定位反光球的实时位置信息，计算得到骨刀的实时位姿信息。
[0023]有益效果
[0024]与现有技术相比较，本专利技术的有益效果在于：
[0025](1)本专利技术将多个定位反光球通过定位本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于双目视觉识别技术的骨刀定位装置，其特征在于，包括骨刀(1)、夹具(2)、与夹具(2)连接的连接件(3)、与连接件(3)连接的定位支架(4)以及双目视觉定位设备(5)，夹具(2)可拆卸安装于骨刀(1)的手柄(6)上；定位支架(4)上安装有多个定位反光球(8)，双目视觉定位设备(5)用于识别多个定位反光球(8)的位置信息，并根据多个定位反光球(8)的位置信息得到骨刀(1)的位姿信息。2.如权利要求1所述基于双目视觉识别技术的骨刀定位装置，其特征在于，所述夹具(2)包括可拆卸连接的上夹具(9)和下夹具(10)，上夹具(9)与下夹具(10)锁紧后的内部轮廓与手柄(6)的外部轮廓相配；上夹具(9)与下夹具(10)的铰接端通过销轴铰接，上夹具(9)与下夹具(10)的开合端通过锁紧件(11)可拆卸连接。3.如权利要求2所述基于双目视觉识别技术的骨刀定位装置，其特征在于，所述上夹具(9)的顶面开设有若干第一通孔(24)，每个第一通孔(24)的位置均设有第一定位环(25)，所述连接件(3)靠近上夹具(9)的一端底部设有若干与第一通孔(24)对应的第一安装孔(26)，每个第一安装孔(26)的位置均设有与第一定位环(25)相配的第一定位槽(27)，连接件(3)与上夹具(9)通过螺栓连接。4.如权利要求3所述基于双目视觉识别技术的骨刀定位装置，其特征在于，所述锁紧件(11)包括活节螺栓(12)、固定销(13)、平垫片(14)和蝶型螺母(15)，所述上夹具(9)的开合端设有安装槽(16)和销孔(17)，活节螺栓(12)的螺栓头嵌设在上夹具(9)的安装槽(16)内，固定销(13)穿过螺栓头上的通孔嵌设在上夹具(9)的销孔(17)内；下夹具(10)的开合端设有与安装槽(16)对应的锁紧槽(18)，活节螺栓(12)的螺杆通过平垫片(14)、蝶型螺母(15)与锁紧槽(18)可拆卸连接。5.如权利要求4所述基于双目视觉识别技术的骨刀定位装置，其特征在于，所述下夹具(10)的开合端设有靠板(19)，所述锁紧槽(18)开设在靠板(19)的侧边上，靠板(19)的侧边对应锁紧槽(18)端口的位置还设有限位条(20)。6.如权利要求1所述基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄志俊，刘金勇，钱坤，刘慧，邵勇，王明，
申请(专利权)人：杭州柳叶刀机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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