【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学跟踪器系统中根据指定的路径实现定位的导向器，尤其适用于手术导航机器人配套适用的定位导向器。
技术介绍
1、目前大部分的骨科手术导航机器人系统中，是利用光学跟踪器识别特定工具(一般都是安装有可反红外光的小球的工具)，建立ct图、光学跟踪器和机器人的坐标映射关系，在ct图中规划手术路径后，通过机器人将安装在机器人末端的导向器运动到规划好的手术路径。
2、根据上述对系统的定位原理描述，计算导向器导向筒的位置是否准确直接影响系统的精度。目前常用的方法是在是机器人末端安装一个示踪器，示踪器上再安装一个导向器，光学跟踪器读取示踪器上表示点，从而计算出导向器导向筒的位置，实现手术的导航定位功能。如图1所示，该方法中势必会有两个独立的装置：示踪器和导向器，示踪器用于给导向器定位，导向器用于供医生进行手术，但由于示踪器的体积一般较大，为了避免干扰医生进行手术时的视野，就导致示踪器与导向器之间一定会存在较长的距离，而示踪器和导向器之间的距离越大误差越大，这就是现有技术中一直存在而无法解决的问题。
3、如现有技术公开号为cn105147395b的文件中提到的一种用于导航手术的光学跟踪工具，是目前一种较为典型的示踪器，在使用时需要插入导向器配合使用，并且由于其上反光装置为反光球，导致装置体积很大，在手术空间上存在无法精确测量导向筒和示踪器之间距离的缺陷；
4、如现有技术公开号为cn108078627a所述的导向器，需要配合公开号为cn105147395b的文件中提到的一种用于导航手术的光学跟踪工具一
5、因此，如何有效减小示踪器的体积，如何有效缩小示踪器与导向器之间的距离，进一步缩小手术导航过程中的误差范围是现有技术中急需解决的难题。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种适用于手术导航机器人配套适用的定位导向器，将示踪器上反光装置调整为反光片，极大缩小示踪器所需空间，将反光片直接贴到导向器的导向筒上，使导向筒不光具有导向的功能，还可以用于定位，并且为了缩小导向器的体积，只在导向筒上设置两个反光片，然后在与之相连的导杆上再设置一个反光片，从而在有限的手术空间下，在示踪器或导向器有限的体积要求下，将示踪器与导向器合为一体，相当于消除了可用于光学跟踪器读取的反光片(示踪器)和需要计算位置的导向筒之间的的距离。并且为了避免只有一个面可被光学跟踪器识别，可以进一步设计导向筒为4到8个面，导杆也为4到8个面，这样保证导向器任意位置都可以被光学跟踪器识别。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种适用于手术导航机器人的定位导向器，安装于手术机器人的末端，通过导向器和连杆上面贴有圆形反光片来反射光学跟踪器发射的红外光，从而计算出导向器导向筒的位置。具体包括：一导向器和一用于将导向器与手术机器人连接在一起的固定杆，所述导向器包括导向筒，导杆、连接接口、连接杆和贴在导向筒和导杆上的反光片；所述连接接口用于将导向器与固定杆相连接，所述导向筒与导杆之间通过连接杆连接，所述导向筒与导杆表面贴有反光片，所述导向筒上开设有平行于导向筒轴线的缝隙。
3、进一步的，导向筒设计成4-8个面，每个面上贴有两个或两个以上的反光片。导向筒设计有平行于导向筒轴线的2-5mm缝隙，方便手术过程中将导向筒内部的克氏针从缝隙移出。
4、进一步的，导杆设计成4-8个面，和导向筒的面的个数可以相同也可以不同，其上贴有一个或者大于一个的反光片。
5、进一步的，所述导向筒的轴线与所述导杆轴线所形成的夹角α在30-90度之间，优选45度。
6、进一步的，所述所述连接接口、导杆和连接杆的轴线重合。
7、进一步的，导向筒每个面上的反光片的中心点和导杆上的任一面上的反光片的中心点组成的图形相异(角度或者长度总有一个不同)。
8、与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下技术效果：
9、1、本专利技术公开的一种适用于手术导航机器人的定位导向器兼具定位和导向两项功能，将示踪器和导向器结合在一起，充分利用反光片易于黏贴而不占空间的特点，将反光片贴在导向筒轴线就近位置，在不增加占用空间下，完全消除了示踪器与导向器距离过远带来的误差，提高了定位精度。
10、2、手术导航过程中最少需要有三个能够被光学跟踪器识别的点才能进行有效定位，并且三个点之间需要间隔相应的距离，这也是为什么现有技术中示踪器体积都比较大的原因，本专利技术为了减小结合后的定位导向器的体积，可以只在导向器的每个面上设置两个反光片，然后在与之相连的导杆上再次设置反光片来进行有效定位，带来了结构简单，体积小巧的优点。
11、3、本专利技术为了避免只有一个面可被光学跟踪器识别，采用了多个面进行跟踪定位，显著增加了系统的有效跟踪范围，使得系统易用。
12、4、本专利技术实用性高，本专利技术结构简单、易于制造、成本低廉，提高了手术定位系统中机械臂坐标的精准定位。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：包括连接接口(21)、导向筒(22)、导杆(23)和连接杆(26)，所述连接接口(21)用于将导向器(2)与手术导航机器人相连，所述导向筒(22)与导杆(23)之间通过连接杆(26)连接，所述导向筒(22)与导杆(23)表面贴有反光片(24)，所述导向筒(22)上开设有平行于导向筒轴线的缝隙(25)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述导向器(2)通过固定杆(1)与手术导航机器人相连，并且安装于手术机器人的末端。
3.根据权利要求1所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述导向筒(22)设有4-8个面，每个面上贴有两个或两个以上的反光片(24)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述缝隙(25)的宽度为2-5mm，所述缝隙(25)开设在相对于手术导航机器人的外侧。
5.根据权利要求3所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述导杆(23)设有4-8个面，每个面上
6.根据权利要求1所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述连接接口(21)、导杆(23)和连接杆(26)的轴线重合，并与导向筒(22)轴线的夹角大于90°。
7.根据权利要求1所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述导向筒(22)的轴线与所述导杆(23)轴线所形成的夹角α在30-90度之间。
8.根据权利要求1所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述导向筒(22)的轴线与所述导杆(23)轴线所形成的夹角α为45°。
9.根据权利要求5所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述导向筒(22)任一面上反光片(24)的中心点与所述导杆(23)任一面上反光片(24)的中心点所组成的图形互不相同。
10.根据权利要求5所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述导向筒(22)任一面上任意两个反光片(24)的中心点与所述导杆(23)任一面上任一个反光片(24)的中心点所组成的三角形互不全等。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：包括连接接口(21)、导向筒(22)、导杆(23)和连接杆(26)，所述连接接口(21)用于将导向器(2)与手术导航机器人相连，所述导向筒(22)与导杆(23)之间通过连接杆(26)连接，所述导向筒(22)与导杆(23)表面贴有反光片(24)，所述导向筒(22)上开设有平行于导向筒轴线的缝隙(25)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述导向器(2)通过固定杆(1)与手术导航机器人相连，并且安装于手术机器人的末端。
3.根据权利要求1所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述导向筒(22)设有4-8个面，每个面上贴有两个或两个以上的反光片(24)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述缝隙(25)的宽度为2-5mm，所述缝隙(25)开设在相对于手术导航机器人的外侧。
5.根据权利要求3所述的一种适用于手术导航机器人的定位导向器，其特征在于：所述导杆(23)设有4-8个面，每...
【专利技术属性】
技术研发人员：周振宇，罗丹，何金茂，
申请(专利权)人：江苏逸动医疗设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。