一种换向装置的制作方法

本申请主要涉及医疗器械领域，尤其涉及一种对示踪器进行换向的换向装置。

背景技术：

在导航手术的作业过程中，导航系统需要通过设置在机械臂的操作端上的示踪设备，来获取机械臂的操作端，再以光学测位仪在基准的空间坐标系中的位置，从而推算出固定在机械臂的操作端上的手术器械的位置，然后依此规划机械臂的手术路径。

传统的机械臂示踪设备中，其示踪元件的设置位置不合理，导致在手术过程中，当机械臂的操作端旋转并使得示踪设备的示踪元件与光学测位仪的法向之间的夹角发生变化时，可能导致光学测位仪无法识别示踪设备的位置，进而导致导航系统丢失机械臂的空间位置。

因此，在传统的示踪器基础上，发明了一种全周向的示踪器。如图1所示，其可以通过多组沿基座的周向设置的定位组件，扩大了示踪设备可以被光学测位仪识别的范围。使示踪设备在机械臂旋转过程中更容易被光学测位仪所识别，减少机械臂旋转时，光学测位仪丢失示踪设备位置的情况发生，提高了定位的精准度。

该全周向示踪器具有5个示踪面，在使用之前，需要对其5个示踪面进行检测和标定，在常规的检测和标定方法中，每标定一个示踪面后，都要转动示踪器再重新固定。因此整个检测和标定过程需要反复安装固定示踪器5次。不仅操作繁琐，而且反复安装固定的过程极易使示踪器表面发生污染，使测量失准，还有损坏示踪器内的柔性电路板的危险。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供了一种换向装置，用于对手术导航系统中的示踪器进行换向。

上述的换向装置包括：基座；拨动机构，包括第一固定轴和上拨动轮，所述上拨动轮通过所述第一固定轴固定在所述基座上，并围绕所述第一固定轴旋转；转动机构，用于固定所述示踪器，包括第二固定轴和转动轮，所述转动轮通过所述第二固定轴固定在所述基座上，所述转动轮边缘与所述上拨动轮边缘配合，以使所述转动轮被所述上拨动轮带动围绕所述第二固定轴旋转。

根据本申请的一个实施方式，所述第一固定轴包括第一轴和第一螺钉，所述上拨动轮包括第一上中心孔和凸块，所述第一上中心孔位于所述上拨动轮中心，所述凸块位于所述上拨动轮边缘，所述第一轴一端固定于所述基座上，另一端穿过所述第一上中心孔，并与所述第一螺钉配合拧紧，以使所述上拨动轮绕着所述第一轴旋转。

根据本申请的一个实施方式，所述第二固定轴包括第二轴和第二螺钉，所述转动轮包括第二中心孔和凹块，所述第二中心孔位于所述转动轮中心，所述凹块位于所述转动轮边缘，所述第二轴一端固定于所述基座上，另一端穿过所述第二中心孔，并与所述第二螺钉配合拧紧，所述凸块在所述凹块内可滑动地接触，以使所述上拨动轮的旋转带动所述转动轮围绕所述第二轴旋转。

根据本申请的一个实施方式，所述拨动机构还包括下拨动轮，所述下拨动轮固定于所述上拨动轮之下，包括第一下中心孔和本体，所述第一上中心孔与所述第一下中心孔同轴，所述第一轴穿过所述第一下中心孔，所述本体具有卡止块；所述转动轮还包括卡槽，所述下拨动轮的旋转使所述卡止块在所述卡槽内滑动。

根据本申请的一个实施方式，所述卡止块与所述凸块数量相同。所述卡槽数量与所述凹块数量相同。

根据本申请的一个实施方式，所述凸块与所述凹块具有圆弧状接触面。

根据本申请的一个实施方式，所述拨动机构还包括把手，所述把手通过螺钉固定在所述上拨动轮的上表面上。

根据本申请的一个实施方式，所述转动机构还包括转接块，所述转接块固定于所述转动轮之上，用于连接固定所述示踪器。

根据本申请的一个实施方式，所述转接块包括与所述示踪器连接的接口。

根据本申请的一个实施方式，所述换向装置还包括固定机构，用于固定至手术操作台，所述固定机构包括：夹持板，所述夹持板呈“]”形，所述夹持板位于所述手术操作台之上的一端固定于所述基座上，另一端具有夹持孔，所述夹持板竖直方向的平面与所述手术操作台贴合安装；螺钉，穿过所述夹持孔；螺母，与所述螺钉配合拧紧。

该装置结构简单，操作简便，避免了检测和标定过程中需要反复安装固定示踪器的繁琐操作，避免了示踪器被多次安装造成的污染和损坏的可能，极大的方便了手术中医生的操作。

附图说明

下面结合附图说明说明本实用新型的具体实施方式。说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本申请第一实施例的换向装置的示意图。

图2是本申请第一实施例的拨动机构的示意图。

图3是本申请第一实施例的转动机构的示意图。

图4是本申请第一实施例的固定机构的示意图。

附图标记说明

示踪器a

拨动机构1

第一轴11

第一垫片111

第一螺钉12

上拨动轮13

第一上中心孔131

凸块132

把手14

下拨动轮15

本体152

卡止块1521

转动机构2

第二轴21

第二垫片211

第二螺钉22

转动轮23

第二中心孔231

凹块232

卡槽233

连接螺栓孔234

转接器24

转接器本体241

接口2411

连接螺栓孔2412

基座3

固定机构4

夹持板41

上板411

竖直板412

下板413

螺钉42

螺母43

碗状结构431

夹持板固定螺钉44

第三垫片45

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案以及各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。

图1是本申请第一实施例的换向装置的示意图。图2是本申请第一实施例的拨动机构的示意图。图3是本申请第一实施例的转动机构的示意图。图4是本申请第一实施例的夹持板固定的示意图。

如图1所示，本实施例公开的换向装置包括拨动机构1，转动机构2，基座3，固定机构4。图1中还示出了示踪器a。

如图2所述，拨动机构1包括第一轴11，第一螺钉12，上拨动轮13，把手14，下拨动轮15。其中，第一轴11中具有内螺纹，用于与第一螺钉12拧紧。

如图2所示，上拨动轮13包括第一上中心孔131和凸块132。第一上中心孔131位于上拨动轮13的中心位置。凸块132位于上拨动轮13的边缘位置。在本实施例中具有三个凸块132，这三个凸块132呈现出扇叶形状，围绕第一上中心孔131均匀环绕排列。为了防止和转动机构2干涉，相邻凸块132需要间隔设置，因此在本实施例中相邻两个凸块132中间间隙呈向内(向第一上中心孔131方向)的圆弧过渡形状。

如图2所示，下拨动轮15可利用焊接，铆接等方式固定于上拨动轮13之下。固定方式不作限制，下拨动轮15包括第一下中心孔(未示出)和本体152。第一下中心孔与第一上中心孔131同轴。在本实施例中，本体152呈长条状，围绕第一下中心孔151均匀间隔排列三个。且每一个本体152正好处于上层两个凸块132的夹角中间。为了减少摩擦，可在本体152的边缘位置设置圆弧面。每个本体152上表面均具有向上凸起的卡止块1521。卡止块1521根据一个实施例位于本体152的端部，其高度高于转动块的底面位置。卡止块1521用于和转动机构2相配合使用。需知，下拨动轮15的本体在本实施例中为长条状，但是下拨动轮的具体形状和尺寸等不作为对本实施例的限制，只要在下拨动轮15转动时，其上的卡止块可以顺利在转动机构2内滑动即可。所述上拨动轮13与下拨动轮15可以一体成型或者通过焊接、粘结等工艺实现，二者之间不存在相对运动。

如图2所示，第一轴11的一端可通过螺纹、焊接等形式固定在基座3上。另一端依次穿过第一下中心孔，第一上中心孔131，再通过第一螺钉12固定。当第一轴11固定在基座时，可以在下中心孔151与基座3之间增加第一垫片111，以减少下拨动轮15对基座3的摩擦。

如图2所示，在凸块132的上表面可以设置把手14，以方便上拨动轮13转动。把手14与凸块132可通过螺钉固定。把手14在凸块132的上具体位置和与凸块132的连接方式不作为对本实施例的限制，只要保证把手的设置方便上拨动轮13的转动，且不与转动机构2发生干涉即可。

如图3所示，转动机构2包括第二固定轴，转动轮23和转接器24。其中，第二固定轴包括第二轴21和第二螺钉22，第二轴中具有内螺纹，用于与第二螺钉22拧紧。

如图3所示，转动轮23包括第二中心孔231，凹块232，卡槽233和连接螺栓孔234。第二中心孔231位于转动轮23的中心位置。凹块232位于转动轮23的边缘位置，用于和凸块132相配合转动，并围设于第二中心孔231周围。卡槽233位于相邻凹块连接位处，呈向内的条状凹槽形状，用于旋转时和卡止块1521相配合，使卡止块1521可以在卡槽233内滑动。卡止块1521在卡槽内233滑动可使得凸块132与凹块232在旋转过程中，可以时刻相配合，使每一次换向更稳定可控。即凸块132在凹块232内滑动一次后，由于卡止块1521和卡槽233的调节，使得旋转的下一个凸块132和凹块232仍能完美配合。不至于产生转动轮23转动角度难以控制的情况。

如图3所示，第二轴21一端可通过螺纹、焊接等形式固定在基座3上，另一端穿过第二中心孔231，上方利用第二螺钉22固定。当第一轴11固定在基座3时，在转动轮23的第二中心孔231下增加第二垫片211，一方面可以减少转动轮23对基座3的摩擦，另一方面也可以调整转动轮23相对基座3的高度，使凹块232和凸块132在同一水平面上转动，方便被凸块132带动旋转。

如图3所示，转动机构2上还包括转接器24。转接器24固定在转动轮23上方。在本实施例中，转接器24呈“工”形截面的圆柱形状。转接器24包括连接螺栓(未示出)、连接螺母(未示出)和转接器本体241。转接器本体241上表面具有接口2411，用于和示踪器相配合，并固定示踪器使用。转接器下表面具有连接螺栓孔2412。并且，转动轮23上具有下连接螺栓孔234。连接螺栓依次穿过连接螺栓孔2412和下连接螺栓孔234，并使用连接螺母拧紧，使转接器24与转动轮23的上表面固定。

需知，在本实施例中连接螺钉等的数量为2个，此时既可以达到固定要求，结构又尽量简便。但是连接螺钉和对应的连接孔的数量不作为对本实施例的显示。再进一步地，转接器24的具体形状、尺寸和结构等可以有多种形式，不一定限制为本实施例中地工字形圆柱形状，只要其可以固定连接示踪器和转动轮即可。

工作时，转动把手14，引起上拨动轮13和下拨动轮15围绕第一轴11转动。上拨动轮13上的凸块132与转动轮23上的凹块232接触，在凹块232内滑动引起转动轮23的转动。与此同时，下拨动轮15上的卡止块1521在卡槽233中来回滑动。例如，图1中示出的状态为凸块132为嵌入凹块232最多的位置，此时卡止块1521在卡槽233之外。当转动把手14时，凸块132边缘沿着凹块232边缘滑动，卡止块1521滑入卡槽233内。当凸块132在一个凹块232内滑动结束下一个凸块132’滑入下一个凹块232’时，卡止块1521慢慢滑出卡槽233。利用凸块132和卡止块1521分别滑动摩擦的协同作用，使转动机构2稳定的旋转。

如图1所示，为了更好地使凸块132在凹块232内滑动，设计凸块132与凹块232具有相配合地圆弧状接触面。且设置卡止块1521与凸块132数量相同，卡槽233的数量与凹块232数量相同。由于本实施例中的示踪器有5面，所以设置卡槽233与凹块232的数量均为5。

如图4为了使该转向装置可以固定在工作台上，以方便示踪器的使用，该转向装置还包括固定机构4。在本实施例中，固定机构为2个。固定机构4包括夹持板41，螺钉42，螺母43，夹持板固定螺钉44，第三垫片45。

如图4所示，在本实施例中夹持板41呈“]”形。夹持板41包括上板411，竖直板412和下板413。这三部分可采用一体成型方式固定一起。上板411可以通过夹持板固定螺钉44固定在基座3上。本实施例中夹持板固定螺钉44数量为2。竖直板412可以紧贴工作台侧面放置。下板413上具有通孔。螺钉42穿过第三垫片45和下板413上的通孔，利用螺母43拧紧，使螺母43贴紧在工作台底部。采用此种方式，即可以使整个转向装置固定在工作台上。

需知，螺钉43拥有足够的螺杆长度，调整螺钉43的上下位置，可以适应不同厚度的工作台厚度。为了防止螺母43与工作台摩擦和增大夹紧力，可以在螺母43穿过橡胶材质的宽口的碗状结构431。固定装置4的数量不作为对本实施例的限制，只要其能够使转向装置牢固固定在工作台上即可。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。