【技术实现步骤摘要】
本公开的至少一种实施例涉及一种医疗设备领域，尤其涉及一种主操作手及手术系统。
技术介绍
1、主操作手是由医生操作的接口或装置。主操作手可以用于控制机器人的从操作手执行手术或其它操作流程。
2、现有的微创医疗机器人主操作手主要为机械臂结构，由位置调整机构、姿态调整机构和夹持机构三部分组成，分别用于对从操作手的位置、姿态和夹持进行控制。但是，在进行控制操作前需要进行运动学与动力学分析，操作较为复杂。而且受机械臂刚性和尺寸的影响，机械臂式主操作手灵活性较差，由于目前的主操作手的末端位姿通过位姿变换方程间接确定，具有一定的误差，从而会存在奇异点。并且，现有的主操作手还存在不便转移与运输的不足。
技术实现思路
1、针对于现有的技术问题，本公开提供一种主操作手及手术系统，可以实现手术器械的手术端绕不动点转动。
2、本公开的实施例提供一种主操作手，其特征在于，包括：多个光学标记面，每个所述光学标记面的一侧设置有至少三个光学标记点，每个所述光学标记面与相邻两个光学标记面之间转动连接；以及手柄，设置在所述多个光学标记面中的一个上，并位于所述光学标记面的远离所述光学标记点的一侧上；其中，响应于所述多个光学标记面中的一个光学标记面的转动，所述主操作手可折叠或展开，在所述主操作手处于展开状态的情况下，通过移动和/或转动所述手柄，带动所述主操作手移动和/或转动，外部上位机通过所述光学标记点反射的光信号获取所述主操作手的姿态，以控制从操作手执行手术操作。
3、可选的，所述多
4、可选的，所述第一转动轴线和所述第二转动轴线之间的第一夹角与所述第二转动轴线和所述第三转动轴线之间的第二夹角的第一差值等于所述第三转动轴线和所述第四转动轴线之间的第三夹角与所述第四转动轴线和所述第一转动轴线之间的第四夹角的第二差值；以及所述第五转动轴线和所述第六转动轴线之间的第五夹角与所述第六转动轴线和所述第七转动轴线之间的第六夹角的第三差值等于所述第七转动轴线和所述第四转动轴线之间的第七夹角与所述第四转动轴线和所述第五转动轴线之间的第八夹角的第四差值。
5、可选的，所述第一光学标记面和所述第二光学标记面之间与所述第一光学标记面和所述第三光学标记面还设置有自锁装置，所述自锁装置包括：弹性件，设置在所述第二光学标记面或所述第三光学标记面的盲孔内，并位于所述第一转动轴线和所述第一光学标记面之间或所述第四转动轴线和所述第一光学标记面之间；限位销，第一端设置在所述盲孔内，响应于所述第二光学标记面或所述第三光学标记面的转动，所述限位销的第二端由与所述第一光学标记面的凸台抵靠转动至所述凸台的通孔，并在所述弹性件的弹力的作用下延伸至所述通孔内以自锁；以及锁销，设置在所述通孔的另一端，通过挤压所述锁销推动所述限位销退出所述通孔以解锁。
6、可选的，所述第一折叠子面内设置有固定装置123，所述固定装置包括：第一连杆1231，第一端与所述第一折叠子面的第一凹槽转动连接；以及第二连杆1232，第一端与所述第一连杆的第二端转动连接，响应于所述第二连杆相对于所述第一连杆的转动，所述第二连杆的第二端伸入所述第二折叠子面的第二凹槽，并与所述第二凹槽内的限位孔配合，以保持所述第一折叠子面和所述第二折叠子面共面。
7、可选的，还包括：多个约束弹簧，分别设置在所述第一光学标记面和所述第二光学标记面之间、所述第一光学标记面和所述第三光学标记面之间、所述第一光学标记面和所述第四光学标记面之间以及所述第二光学标记面和所述第三光学标记面之间，所述约束弹簧被配置为限制光学标记面之间的转动角度。
8、可选的，还包括：多个遮挡面，设置在所述光学标记面边缘，所述遮挡面被配置为阻止属于不同光学标记面的光学标记点之间的光信号干扰。
9、可选的，所述遮挡面倾斜设置在所述光学标记面边缘，所述遮挡面与所述光学标记面的夹角范围为90°至160°。
10、可选的，位于同一所述光学标记面的所述光学标记点之间的距离不同。
11、本公开的实施例还提供一种手术系统，包括：如上述的主操作手；从操作手；检测装置，被配置为向所述主操作手发射光束，并接收由所述主操作手上的光学标记点反射的光信号；以及上位机，被配置为基于所述光信号计算所述主操作手的位姿，并基于所述位姿控制所述从操作手执行手术操作。
12、根据本公开实施例，通过设置多个光学标记面，可以增加主操作手的姿态识别范围。利用多个光学标记面上光学标记点反射的光信号，可以反应主操作手的整体位姿，从而外部上位机可以通过主操作手的位姿信息，控制从操作手运动。并且，主操作手的多个光学标记面可以折叠在一起，可以便于从操作手的转移与运输。可以实现无需通过位姿变换方程间接确定主操作手的整体位姿，即无需通过计算机械臂的转动角度间接确定操作手的整体位姿，可以直接确定操作手的整体位姿，从而可以提高控制精度。
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1.一种主操作手，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的主操作手，其特征在于，所述多个光学标记面包括第一光学标记面、第二光学标记面、第三光学标记面和第四光学标记面，所述第二光学标记面包括第一折叠子面和第二折叠子面，所述第三光学标记面包括第三折叠子面和第四折叠子面，所述第一折叠子面和所述第二折叠子面可共面，所述第三折叠子面和所述第四折叠子面可共面；
3.根据权利要求2所述的主操作手，其特征在于，所述第一转动轴线和所述第二转动轴线之间的第一夹角与所述第二转动轴线和所述第三转动轴线之间的第二夹角的第一差值等于所述第三转动轴线和所述第四转动轴线之间的第三夹角与所述第四转动轴线和所述第一转动轴线之间的第四夹角的第二差值；以及
4.根据权利要求2至3中任一所述的主操作手，其特征在于，所述第一光学标记面和所述第二光学标记面之间与所述第一光学标记面和所述第三光学标记面还设置有自锁装置，所述自锁装置包括：
5.根据权利要求2至4中任一所述的主操作手，其特征在于，所述第一折叠子面内设置有固定装置123，所述固定装置包括：
6.根据权利
7.根据权利要求1至6中任一所述的主操作手，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求7所述的主操作手，其特征在于，所述遮挡面倾斜设置在所述光学标记面边缘，所述遮挡面与所述光学标记面的夹角范围为90°至160°。
9.根据权利要求1至8中任一所述的主操作手，其特征在于，位于同一所述光学标记面的所述光学标记点之间的距离不同。
10.一种手术系统，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种主操作手，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的主操作手，其特征在于，所述多个光学标记面包括第一光学标记面、第二光学标记面、第三光学标记面和第四光学标记面，所述第二光学标记面包括第一折叠子面和第二折叠子面，所述第三光学标记面包括第三折叠子面和第四折叠子面，所述第一折叠子面和所述第二折叠子面可共面，所述第三折叠子面和所述第四折叠子面可共面；
3.根据权利要求2所述的主操作手，其特征在于，所述第一转动轴线和所述第二转动轴线之间的第一夹角与所述第二转动轴线和所述第三转动轴线之间的第二夹角的第一差值等于所述第三转动轴线和所述第四转动轴线之间的第三夹角与所述第四转动轴线和所述第一转动轴线之间的第四夹角的第二差值；以及
4.根据权利要求2至3中任一所述的主操作手，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘立志，姜旭，王树新，赵建厂，郑鸿志，
申请(专利权)人：天津大学医疗机器人与智能系统研究院，
类型：发明
国别省市：
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