一种骨科机器人用骨表面坐标辅助采集装置的制作方法

本实用新型涉及医疗器械领域，特别涉及一种骨科机器人用骨表面坐标辅助采集装置。

背景技术：

近年来，一些骨科手术机器人在临床上获得了初步应用，但面对微创手术显露极小、不能广泛切开直接对骨表面进行观察的情况下，椎骨表面坐标采集很困难。目前，国内骨科手术机器人采用的骨表面坐标测量及配准方法都存在一些影响精度的问题。如：利用X线、CT通过射线对人体骨组织透视或扫描，由于分辨率等限制，精准度会受影响；利用激光进行骨表面坐标采集，由于术中出血或术中骨表面的一些残存组织会影响激光采集器接收遇到骨表面的反射信号，影响骨表面坐标测量的精度。专利号为CN 102715947 B、名称为《随动式脊柱自定位导航手术机器手》公开了探针竖直下降触及骨表面采集骨表面坐标后去除探针将穿刺针置入。但椎骨存在“上大下小”的结构，使骨表面坐标采集存在竖直下降采集针凹陷处被阻挡难以精准测量的问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种骨科机器人用骨表面坐标辅助采集装置，可以在盲测情况下真实测量椎骨表面，将骨表面坐标精准采集。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：

一种骨科机器人用骨表面坐标辅助采集装置，电机的输出轴固定连接杆一端，连接杆另一端固定连接采集针；所述采集针的针尖指向是电机输出轴运动切线方向；采集针是双向采集针；采集针末端设有压力传感器；所述电机输出轴上设有角位移传感器。

在上述技术方案的基础上，还可以进行如下改进：

进一步，所述采集针外套有套筒，采集针针尖伸出套筒，采集针另一端有弹簧挡板，弹簧位于弹簧挡板和压力传感器之间。

进一步，所述骨表面坐标采集针通过连接机构连接骨科机器人，可以随骨科机器人进行三维移动。

相对于现有技术，本实用新型能够通过采集针的弧形运动，避开椎骨“上大”结构对“下小”凹陷处的阻挡，准确采集人体内部椎骨表面的坐标。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的圆弧采集针组件部分示意图；

其中，1是电机；101是电机输出轴；2是连接杆；3是采集针组件；301是套筒；302是弹簧；303是采集针；304是压力传感器；4是连接机构；5是椎骨。

具体实施方式

如图1和2所示，为骨科机器人用骨表面坐标采集针的一种最佳的实施例，以下结合说明书附图来进一步说明本实用新型。

一种骨科机器人用骨表面坐标辅助采集装置，电机1的输出轴101固定连接杆2一端，连接杆另一端固定连接采集针组件3；采集针组件3的针尖指向是输出轴101运动切线方向；采集针组件3是双向采集针；采集针组件3设有压力传感器304；电机输出轴101设有角位移传感器304。

进一步，所述采集针303外套有套筒301，采集针303针尖伸出套筒301，采集针303另一端有弹簧挡板；弹簧302位于弹簧挡板和压力传感器之间。

进一步，所述骨表面坐标辅助采集装置通过连接机构4连接骨科机器人，可以随骨科机器人进行三维移动。

本实用新型的工作原理：

本实用新型为语言表述简单，设人体从头到足的方向为X轴，人体俯卧时从左侧到右侧为Y轴，人体从背到腹为Z轴，骨表面坐标采集针随骨科机器人进行三维移动即沿上述X轴、Y轴、Z轴进行移动。

骨科机器人记录骨表面坐标辅助采集装置初始坐标；通过骨科机器人控制骨表面坐标辅助采集装置向椎骨移动，电机1的输出轴101带动连接杆2和采集针组件3运动，采集针303接触到椎骨5表面，采集针303在套筒301内，弹簧302随之压缩，压力传感器305输出信号给骨科机器人，骨科机器人控制电机1停止工作，角位移传感器输出连接杆与Y轴夹角β给骨科机器人；骨科机器人根据骨表面坐标辅助采集装置位移、连接杆长度、夹角β等精准计算椎骨表面坐标；换位采集时，骨科机器人控制电机1工作，圆弧采集针3离开椎骨5，弹簧302回弹推动内杆弹簧挡板，使采集针303随之在套筒301内滑动复位；骨科机器人控制骨表面坐标辅助采集装置沿X轴、Y轴、Z轴移动至下个采集点。

其他参照现有技术，以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。