一种无影灯自动定位的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无影灯自动定位的方法和装置，包括基架、活动连接于所述基架上的移动横轨机构以及活动连接于所述移动横轨组件上的伸缩杆组件；所述基架包括环形围挡、沿所述环形围挡内表面一圈且向所述环形围挡圆心方向延伸的环形轨道及固定于所述环形围挡内表面上的支撑部件；所述移动横轨机构包括中央设有通槽的移动杆及活动连接于所述移动杆内的移动组件，所述移动组件包活动连接于所述移动杆内的螺纹杆、用于驱动所述螺纹杆的驱动电机以及螺纹连接于所述螺纹杆上的拖板。根据本发明专利技术，解决无影灯头调整不便和调整效率低的问题，并且方便操作，由医生随意控制，减少沟通，定位精准高，大大提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种无影灯自动定位的方法和装置
本专利技术涉及无影灯的
，特别涉及一种无影灯自动定位的方法和装置。
技术介绍
手术无影灯是手术室内中重要的医疗设备之一，医护人员通过无影灯的使用，可以实现在患者手术部位无阴影照明和区别病灶组织的目的。手术无影灯一般是采用多条光路同时补光，即使有部分光路被遮挡也不会影响术野的整体照明和色彩区分，从而达到无影的效果。可以说，良好的术野照明是手术成功的关键条件之一。手术无影灯发展到现在，经历了多孔灯、单反射无影灯、多级聚焦；无影灯光源也从卤素灯和氙灯，发展到LED光源等。但以上的发展都是通过改善无影灯的光源作为根本变化，并没有提升无影灯的运动聚焦。这使得无影灯虽然发展了这么多代，但是还是没有从根本上解决无影灯调整不方便、调整效率低和易产生使用疲劳等缺点。目前只有欧洲少数企业有着无影灯聚焦的研究。对于无影灯头位姿(位置和姿态)调整，目前的研究大都是对手术无影灯支撑结构的改变，在调整方式上仍旧依赖现场医护人员的协调配合，没有真正提升调整效率。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种无影灯自动定位的方法和装置，解决无影灯头调整不便和调整效率低的问题，并且方便操作，由医生随意控制，减少沟通，定位精准高，大大提高了工作效率。为了实现根据本专利技术的上述目的和其他优点，提供了一种无影灯装置，包括：基架、活动连接于所述基架上的移动横轨机构以及活动连接于所述移动横轨组件上的伸缩杆组件；所述基架包括环形围挡、沿所述环形围挡内表面一圈且向所述环形围挡圆心方向延伸的环形轨道及固定于所述环形围挡内表面上的支撑部件；所述移动横轨机构包括中央设有通槽的移动杆及活动连接于所述移动杆内的移动组件，所述移动杆的一端固接有一滚轮，另一端固接有转动块，所述转动块上开设有一转动孔，所述滚轮安装于所述环形轨道内，所述移动组件包活动连接于所述移动杆内的螺纹杆、用于驱动所述螺纹杆的驱动电机以及螺纹连接于所述螺纹杆上的拖板；所述伸缩杆组件包括固定于所述移动杆上的第一伸缩杆、嵌套所述第一伸缩杆内的第二伸缩杆以及与所述第二伸缩杆螺纹连接的伸缩丝杆，所述伸缩丝杆沿第一伸缩杆的轴向向上延伸至所述拖板上且固定于所述拖板上。优选的，所述支撑部件包括所述第一支撑架及与所述第一支撑架相交叉且固接的第二支撑架，所述第一支撑架与所述第二支撑架相交处开设有一通孔，所述通孔处固定连接有第一电机，所述第一电机的输出轴固定连接于所述转动孔内。优选的，所述拖板上固接有第二电机，所述第二电机的输出轴上键连接有主动齿轮，所述主动齿轮上啮合有从动齿轮，所述从动齿轮键连接有伸缩丝杆。优选的，所述第二伸缩杆上转动连接有U型架，所述U型架上转动连接有无影灯头。还提供了一种无影灯自动定位的装置，包括一多运动副的自由移动装置，所述自由移动装置用于带动无影灯头进行多自由度运动；用于提供无影灯目标位姿的指示装置；用于捕捉指示装置的三维空间位置的视觉系统；用于控制自由移动装置和无影灯装置运动的控制器，所述控制器还用于记录无影灯的当前位姿且接受无影灯的目标位姿信号；用于判断无影灯是否到达目标位的视觉伺服。优选的，所述视觉系统包括多个摄像头，所述摄像头用于监控手术区域。优选的，所述指示装置包括指示笔，所述指示笔包括笔杆、固定于所述笔杆一端的笔帽及固定所述笔杆另一端的笔尖，所述笔帽与所述笔尖内分别设有一光源。优选的，所述自由移动装置包括至少5个运动副的机械臂，所述机械臂的每个关节均设有伺服驱动装置。优选的，所述方法包括：通过控制器记录无影灯的初始位姿；将指示笔移动至目标位姿，视觉系统通过指示笔在空间的姿态以及指示笔的笔尖的空间位置捕捉到无影灯头的目标位姿信号；通过控制器接受目标位姿信号并进行处理，发出运动控制信号；接受到控制信号，机械臂及无影灯装置开始同步进行运动，带动无影灯移动至目标位姿；通过视觉伺服判断无影灯是否到达目标位姿。本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：1、医生通过指示装置的移动到无影灯所需要的移动的目标位置，视觉系统对目标位置进行捕捉，再通过控制器进行分析处理，控制机械臂和无影灯装置移动，简化了手术无影灯定位调焦的方法，提升了手术无影灯的调整速度及效率。2、采用多自由度的机械臂带动无影灯进行移动，而且通过医生移动指示装置到达无影灯目标位置，无影灯自动自动移动至目标位置，提高了手术无影灯的定位。3、机械臂的机器人技术实现无影灯的定位，减轻了医护人员的工作负担，提升了手术室自动化水平。附图说明图1为根据本专利技术的无影灯装置的三维结构示意图；图2为根据本专利技术的无影灯装置的基架的三维结构示意图；图3为根据本专利技术的无影灯装置的移动横轨机构的三维结构示意图；图4为根据本专利技术的无影灯装置的伸缩杆组件的三维结构示意图；图5为根据本专利技术的无影灯自动定位的方法原理示意图；图6为根据本专利技术的另一种无影灯的三维结构示意图。图中：10.基架；20.移动横轨组件；30.伸缩杆组件；40.无影灯头；50.U型架；60.第一电机；11.环形围挡；12.环形轨道；13.第一支撑架；14.第二支撑架；15.通孔；21.移动杆；22.滚轮；23.转动块；24.转动孔；25.螺纹杆；26.驱动电机；27.拖板；28.第二电机；29.从动齿轮；210.主动齿轮；31.第一伸缩杆；32.第二伸缩杆；33.伸缩丝杆。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图1-4，一种无影灯装置，包括：基架10、活动连接于所述基架10上的移动横轨机构20以及活动连接于所述移动横轨组件20上的伸缩杆组件30，基架10安装于手术室内较高的固定位置，移动横轨机构20位于基架10上进行圆周运动，从而带动所述伸缩杆组件30进行圆周运动，所述基架10包括环形围挡11、沿所述环形围挡11内表面一圈且向所述环形围挡圆心方向延伸的环形轨道12及固定于所述环形围挡12内表面上的支撑部件，所述支撑部件设置于移动横轨机构20正上方，方便无影灯头40进行圆周运动，所述移动横轨机构20一端与所述支撑部件活动连接，另一端与环形轨道12相配合，以使得所述移动横轨机构20可以绕所述支撑部件的中心进行圆周运动，所述移动横轨机构20包括中央设有通槽的移动杆21及活动连接于所述移动杆21内的移动组件，所述移动杆21的一端固接有一滚轮22，另一端固接有转动块23，所述转动块23上开设有一转动孔24，所述转动孔24与所述支撑部件的中心对齐，所述滚轮22安装于所述环形轨12道内，所述移动组件包括活动连接于所述移动杆21内的螺纹杆2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无影灯装置，其特征在于，包括：/n基架、活动连接于所述基架上的移动横轨机构以及活动连接于所述移动横轨组件上的伸缩杆组件；/n所述基架包括环形围挡、沿所述环形围挡内表面一圈且向所述环形围挡圆心方向延伸的环形轨道及固定于所述环形围挡内表面上的支撑部件；/n所述移动横轨机构包括中央设有通槽的移动杆及活动连接于所述移动杆内的移动组件，所述移动杆的一端固接有一滚轮，另一端固接有转动块，所述转动块上开设有一转动孔，所述滚轮安装于所述环形轨道内，所述移动组件包括活动连接于所述移动杆内的螺纹杆、用于驱动所述螺纹杆的驱动电机以及螺纹连接于所述螺纹杆上的拖板；/n所述伸缩杆组件包括固定于所述移动杆上的第一伸缩杆、嵌套所述第一伸缩杆内的第二伸缩杆以及与所述第二伸缩杆螺纹连接的伸缩丝杆，所述伸缩丝杆沿第一伸缩杆的轴向向上延伸至所述拖板上且固定于所述拖板上。/n

【技术特征摘要】
1.一种无影灯装置，其特征在于，包括：
基架、活动连接于所述基架上的移动横轨机构以及活动连接于所述移动横轨组件上的伸缩杆组件；
所述基架包括环形围挡、沿所述环形围挡内表面一圈且向所述环形围挡圆心方向延伸的环形轨道及固定于所述环形围挡内表面上的支撑部件；
所述移动横轨机构包括中央设有通槽的移动杆及活动连接于所述移动杆内的移动组件，所述移动杆的一端固接有一滚轮，另一端固接有转动块，所述转动块上开设有一转动孔，所述滚轮安装于所述环形轨道内，所述移动组件包括活动连接于所述移动杆内的螺纹杆、用于驱动所述螺纹杆的驱动电机以及螺纹连接于所述螺纹杆上的拖板；
所述伸缩杆组件包括固定于所述移动杆上的第一伸缩杆、嵌套所述第一伸缩杆内的第二伸缩杆以及与所述第二伸缩杆螺纹连接的伸缩丝杆，所述伸缩丝杆沿第一伸缩杆的轴向向上延伸至所述拖板上且固定于所述拖板上。


2.如权利要求1所述的一种无影灯装置，其特征在于，所述支撑部件包括所述第一支撑架及与所述第一支撑架相交叉且固接的第二支撑架，所述第一支撑架与所述第二支撑架相交处开设有一通孔，所述通孔处固定连接有第一电机，所述第一电机的输出轴固定连接于所述转动孔内。


3.如权利要求1所述的一种无影灯装置，其特征在于，所述拖板上固接有第二电机，所述第二电机的输出轴上键连接有主动齿轮，所述主动齿轮上啮合有从动齿轮，所述从动齿轮键连接有伸缩丝杆。


4.如权利要求1所述的一种无影灯装置，其特征在于，所述第二伸缩杆上转动连接有U型架，所述U型架上转动连接有无影灯头。

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡锦达，黄元申，王毛毛，高朋帅，葛合社，董园园，季俊，李晓全，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31