点线面定位多功能探针及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种点线面定位多功能探针及其应用，探针由上支架与下支架，四个红外二极管以及定位针、定位槽、定位面组成，上支架与下支架互相垂直呈丁字型结构相连，四个二极管组成四个标志点，其中三个二极管位于探针上支架且成直线分布，第四个二极管位于探针下支架，其与上支架中间二极管的连线垂直于上支架上三个二极管形成的直线，四个二极管非等间距布置在同一平面上。下支架四个面均开有定位槽，下支架末端有探针定位面，探针底部的定位针与下支架以可拆卸方式相连。本发明专利技术的探针结构简单，集点、线、面定位于一体，只需进行一次标定后就可以直接用来完成机器人外科手术中的点定位、直线边缘定位及平面定位，提高了定位的效率。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种定位探针，尤其涉及一种新型点、线、面定位多功能探针及其应用，可用于机器人辅助外科手术及其它探测定位场合。属于先进制造与自动化领域。
技术介绍
八十年代中期以来，机器视觉技术逐渐成熟完善，人们能够在许多场合感知和获得被遮挡物体的形状和位置信息。在机器人外科手术中，术中假体的安放位置、切割与开孔的精度都直接关系到手术的完成质量。手术中切割工具的位置、方向也直接决定着手术完成的精度。在所有这些因素中，物体的定位起着至关重要的作用，物体定位决定着物体的坐标位置、以及不同坐标系的相互转换关系。人工膝关节置换术中，手术工具切割时的方位全由医生根据经验控制掌握，专用定位模板只能提供一定程度上的精度保证，人为因素仍然很大，是主要的误差来源。传统方法中，定位时医生手持探针，尖端点在生理特征点上，用立体视觉技术得到三个标志物中心的坐标信息，由三点之间的不同距离辨别出顶部标志物和中部标志物；用两个中部标志物中心的坐标信息定出顶部标志物中心到探针尖端的空间矢量方向，这样就可以根据顶部标志物中心的坐标信息和顶部到尖端的已知距离计算出此时探针尖端所指的点的坐标信息(如文献Hardin R.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点线面定位多功能探针，其特征在于由上支架（１）、下支架（２）、红外发光二极管（３）、定位针（６）、定位槽（４）和定位面（５）组成，上支架（１）与下支架（２）互相垂直呈丁字型结构相连，四个二极管（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）组成四个标志点，其中三个二极管（Ａ，Ｂ，Ｃ）位于探针上支架且成直线分布，第四个二极管（Ｄ）位于探针下支架（２），第四个二极管（Ｄ）与上支架中第二个二极管（Ｂ）的连线（ＢＤ）垂直于上支架上三个二极管（ＡＢＣ）形成的直线，四个二极管（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）非等间距布置在同一个平面上，第四个二极管（Ｄ）下方的下支架四个面上均开有定位槽（４），下支架未端的四个平面为探针定位面（５），探针的定位针（...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏建，罗毅，刘允才，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]