光学跟踪装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种光学跟踪装置，包括支架；图像采集机构，包括图像采集平台和第一摄像头，图像采集平台活动连接于支架的顶端，第一摄像头设于图像采集平台上，用于采集手术区域的图像；驱动机构，设于支架上，用于驱使图像采集平台移动；控制机构，包括控制器和控制按钮，控制器用于分析和处理第一摄像头采集到的图像信息并根据处理结果控制驱动机构，控制按钮设于支架上，第一摄像头和驱动机构通过控制按钮与控制器电连接。本实用新型专利技术采用了驱动机构、控制机构与图像采集机构配合，通过控制机构控制驱动机构驱使图像采集平台移动来实现第一摄像头的位置和朝向调整，使得整个调整过程从按下控制按钮那一刻起由机械结构实现，无需手动操作。

【技术实现步骤摘要】
光学跟踪装置
本技术属于定位导航装置
，更具体地说，是涉及一种光学跟踪装置。
技术介绍
自第一台手术机器人“达芬奇”问世以来，在不到20年的时间里，各种辅助骨外科、神经外科等手术机器人系统逐渐进入临床应用，提高了手术的精度，减小了手术的创伤，增强了手术的安全性。目前，手术机器人系统一般由机械臂系统、控制台系统和导航系统三部分构成。其中，在辅助骨外科和神经外科的手术机器人系统中，普遍使用的导航系统包括光学跟踪装置，其原理是通过两个或者多个红外摄像头，跟踪安装在手术工具、患者肢体等上的定位小球的位置，从而确定手术工具、患者肢体等的实时位置。为了保证手术过程中，对定位小球跟踪的稳定性和连续性，在术前准备阶段，合理正确地摆放光学跟踪装置，使其图像采集中心对准手术区域是至关重要的步骤。在现有的光学跟踪装置中，摄像头的位置和朝向的调整主要采用手动方式，导致术前准备阶段耗时费力，影响了手术效率。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光学跟踪装置，包括但不限于解决光学跟踪装置中摄像头的位置和朝向调整需手动操作的技术问题。为了实现上述目的，本技术提供了一种光学跟踪装置，包括：支架；图像采集机构，包括图像采集平台和第一摄像头，所述图像采集平台活动连接于所述支架的顶端，所述第一摄像头设于所述图像采集平台上，用于采集手术区域的图像；驱动机构，设于所述支架上，用于驱使所述图像采集平台移动；以及控制机构，包括控制器和控制按钮，所述控制器用于分析和处理所述第一摄像头采集到的图像信息并根据处理结果控制所述驱动机构运行，所述控制按钮设于所述支架上，所述第一摄像头和所述驱动机构通过所述控制按钮与所述控制器电连接。进一步地，所述图像采集机构还包括：两个第二摄像头，间隔设于所述图像采集平台上，所述第一摄像头设于两个所述第二摄像头之间的中点上，用于采集定位小球的图像。进一步地，所述第一摄像头为RGB摄像头，所述第二摄像头为红外摄像头。进一步地，所述驱动机构包括：第一驱动组件，与所述图像采集平台传动连接，用于驱使所述图像采集平台作上下摆动；第二驱动组件，与所述第一驱动组件传动连接，用于驱使所述第一驱动组件作上下摆动；以及第三驱动组件，设于所述支架的顶端，并与所述第二驱动组件传动连接，用于驱使所述第二驱动组件绕所述支架作左右摆动。进一步地，所述第一驱动组件包括：第一连接臂；第一电机，设于所述第一连接臂上；以及连杆，所述连杆的一端与所述第一电机传动连接，所述连杆的另一端与所述图像采集平台紧固连接。进一步地，所述第二驱动组件包括：第二连接臂；以及第二电机，设于所述第二连接臂上，并与所述第一连接臂传动连接。进一步地，所述第三驱动组件包括：第三电机，与所述第二连接臂传动连接。进一步地，所述光学跟踪装置还包括：底座，设于所述支架的底端。进一步地，所述光学跟踪装置还包括：轮组，活动连接于所述底座的底面上。可选地，所述支架上设有把手。本技术提供的光学跟踪装置的有益效果在于：采用了驱动机构、控制机构与图像采集机构配合，通过控制机构控制驱动机构驱使图像采集平台移动来实现第一摄像头的位置和朝向调整，使得整个调整过程从按下控制按钮那一刻起由机械结构实现，无需手动操作，从而有效地解决了光学跟踪装置中摄像头的位置和朝向调整需手动操作的技术问题，提高了光学跟踪装置的调整效率，缩短了术前准备的时间。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，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技术的一些实施例，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它的附图。图1为本技术实施例提供的光学跟踪装置的立体示意图；图2为本技术实施例提供的光学跟踪装置的主视示意图；图3为本技术实施例提供的光学跟踪装置的左视示意图；图4为图3中图像采集机构和驱动机构的放大示意图；图5为本技术实施例提供的第二摄像头拍摄到的手术区域的示意图；图6为本技术实施例提供的光学跟踪装置的工作流程图。其中，图中各附图标记：1—光学跟踪装置、10—支架、20—图像采集机构、30—驱动机构、40—控制按钮、50—底座、60—轮组、21—图像采集平台、22—第一摄像头、23—第二摄像头、31—第一驱动组件、32—第二驱动组件、100—把手、311—第一连接臂、312—连杆、321—第二连接臂、331—第三电机的输出轴、200—手术区域的图像、201—手术对象的实际位置、202—手术对象的期望位置。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需说明的是：当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。当一个部件被称为与另一个部件“电连接”，它可以是导体电连接，或者是无线电连接，还可以是其它各种能够传输电信号的连接方式。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。现对本技术提供的光学跟踪装置进行说明。请参阅图1至图3，该光学跟踪装置1包括支架10、图像采集机构20、驱动机构30以及控制机构，其中，图像采集机构20包括图像采集平台21和第一摄像头22，该图像采集平台21活动连接在支架10的顶端，该第一摄像头22设置在图像采集平台21上，用于采集手术区域的图像，可以理解的是，图像采集平台21与第一摄像头22之间的相对位置是固定的，当驱动机构30驱使图像采集平台21移动时，第一摄像头22会随着图像采集平台21一起移动；驱动机构30设置在支架10上，用于驱使图像采集平台21移动；控制机构包括控制器(未图示)和控制按钮40，该控制器用于分析和处理第一摄像头22采集到的图像信息，并且根据该处理结果控制驱动机构30运行，该控制按钮40设置在支架10上，第一摄像头22和驱动机构30通过控制按钮40与控制器电连接。可以理解的是，控制器为装载有预设控制程序的计算机，其可以设置在支架本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光学跟踪装置，用于手术导航系统中，其特征在于，包括：/n支架；/n图像采集机构，包括图像采集平台和第一摄像头，所述图像采集平台活动连接于所述支架的顶端，所述第一摄像头设于所述图像采集平台上，用于采集手术区域的图像；/n驱动机构，设于所述支架上，用于驱使所述图像采集平台移动；以及/n控制机构，包括控制器和控制按钮，所述控制器用于分析和处理所述第一摄像头采集到的图像信息并根据处理结果控制所述驱动机构运行，所述控制按钮设于所述支架上，所述第一摄像头和所述驱动机构通过所述控制按钮与所述控制器电连接。/n

【技术特征摘要】
1.光学跟踪装置，用于手术导航系统中，其特征在于，包括：
支架；
图像采集机构，包括图像采集平台和第一摄像头，所述图像采集平台活动连接于所述支架的顶端，所述第一摄像头设于所述图像采集平台上，用于采集手术区域的图像；
驱动机构，设于所述支架上，用于驱使所述图像采集平台移动；以及
控制机构，包括控制器和控制按钮，所述控制器用于分析和处理所述第一摄像头采集到的图像信息并根据处理结果控制所述驱动机构运行，所述控制按钮设于所述支架上，所述第一摄像头和所述驱动机构通过所述控制按钮与所述控制器电连接。


2.如权利要求1所述的光学跟踪装置，其特征在于，所述图像采集机构还包括：
两个第二摄像头，间隔设于所述图像采集平台上，所述第一摄像头设于两个所述第二摄像头之间的中点上，用于采集定位小球的图像。


3.如权利要求2所述的光学跟踪装置，其特征在于，所述第一摄像头为RGB摄像头，所述第二摄像头为红外摄像头。


4.如权利要求2所述的光学跟踪装置，其特征在于，所述驱动机构包括：
第一驱动组件，与所述图像采集平台传动连接，用于驱使所述图像采集平台作上下摆动；
第二驱动组件，与所述第一驱动组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟李艾俐，延廷芳，柴伟，
申请(专利权)人：联博智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：中国香港;81