一种探针精度检测装置的制作方法

本申请属于医疗器械领域，特别涉及一种探针精度检测装置。

背景技术：

骨科手术机器人在进行手术时，需要首先对待手术部位进行定位，定位是指建立待手术的人体与骨科手术机器人机械臂的相对坐标位置，只有正确识别待手术部位骨骼的方位，机械臂才能够进行精准的手术操作。上述建立相对坐标位置的过程称为配准，而配准使用的工具为探针，探针包括刺针和固定于刺针上的定位件，与所述定位件匹配的位置采集器采集所述定位件的位置，再根据所述定位件与所述刺针之间预设的位置关系来确定刺针的位置，进而确定待手术部位的位置和形态。

例如，探针上安装有4个反光球，手术机器人通过采集反光球反射的光信息来识别探针的位置，并且以探针为基础建立坐标系，坐标系原点设定为探针的针尖，即，探针与骨骼接触的最顶端。探针顶端通过不断与骨骼接触，识别骨骼各个位置，并把骨骼位置信息反馈给机器人，从而确定待手术部位的位置和形态。

为保证位置信息的精确性，探针本身的位置精度必须保证满足使用需求。若探针磨损严重，就会使坐标系的建立出现偏差，导致手术部位骨骼位置和形态失准，因此，需要实时检测探针的精度。传统检测探针精度的方法包括使用游标卡尺、二次元或三坐标等测量工具进行检测，但是这些检测方法过于复杂，需要专业人员操作，不具备实时性。

技术实现要素：

为解决探针精度难以实时检测，并且，检测探针精度复杂专业性要求高等问题，本申请提供一种探针精度检测装置，所述装置在基座上开设有预设尺寸的探针安装孔，并且在所述基座上设置与所述探针安装孔具有预设位置关系的定位器，再利用在所述探针预设的定位器，通过所述探针在安装于所述基座中后是否在预设位置上来确定所述探针的精度是否满足要求，从而实现探针精度的实时监测，解除精度检测需要专业人员专业检测的束缚，保证探针实现目标动作的可靠性。

本申请的目的在于提供一种探针精度检测装置，所述装置用于骨科手术机器人所用探针，所述探针包括刺针1和固定于所述刺针上的探针定位器2，所述刺针1与所述探针定位器2之间具有第一预设位置关系，所述探针精度检测装置包括基座3，在所述基座3上设置的基座定位器4，开设于所述基座3上的探针安装孔5，所述探针安装孔5的位置与所述基座定位器4之间具有第二预设位置关系。

在一种可实现的方式中，所述探针安装孔5与所述刺针1间隙配合。

在一种可实现的方式中，在所述基座3上还设置有用于支撑所述基座3的支撑架6。

在一种可实现的方式中，所述探针定位器2包括至少三个不同线的反光球。

在一种可实现的方式中，所述基座定位器4包括至少三个不同线的反光球。

与现有技术相比，本申请提供的探针精度检测装置根据探针在以基座为基础建立的坐标系中的位置坐标来检测所述探针的精度，充分利用手术机器人中原有设备以及原有定位方法，能够在术中实时检测，检测效率高，检测结果稳定可靠，无需额外使用专业设备，也无需专业人员进行专业操作即可检测探针的精度，从而提高机器人手术的精度以及效率。

附图说明

图1示出本申请提供探针检测装置的使用状态图；

图2示出图1所示装置的立体结构示意图。

附图标记说明

1-刺针，2-探针定位器，3-基座，4-基座定位器，5-探针安装孔，6-支撑架。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致方法的例子。

下面通过具体的实施例对本申请提供的探针精度检测装置进行详细阐述。

为便于理解本申请所提供的探针精度检测装置，首先对本申请所用场景做以简要介绍：

骨科手术机器人在施行手术之前需要采集手术部位骨骼的位置以及形态，以便能够精准地实施手术，采集骨骼位置以及形态可以通过探针定位的方法，如背景技术所述，需要探针的精度较高，如果探针本身的精度下降，则得到的定位结果也必然不准确，就会导致手术失败。

图1示出本申请提供探针检测装置的使用状态图，图2示出图1所示装置的立体结构示意图，如图1和图2所示，探针本身设置有刺针1以及与所述刺针固定连接的探针定位器2，所述探针定位器2可以包括至少三个不同线的反光球，还包括与所述反光球配合使用的光信号采集器以及数据处理器，在本实例中，为简便描述，将所述探针定位器2简化表述为“反光球”，所述刺针1与所述探针定位器2具有第一预设位置关系，即，所述刺针1与反光球具有第一预设位置关系，在定位过程中，根据所述反光球所生成的坐标系来确定所述刺针的位置，进而根据刺针的位置来确定骨骼的位置和形态。

如图1所示，本申请提供的探针精度检测装置包括基座3，在所述基座3上设置的基座定位器4，开设于所述基座3上的探针安装孔5，所述探针安装孔5的位置与所述基座定位器4之间具有第二预设位置关系。

在本实例中，所述基座定位器4包括至少三个不同线的反光球，还包括与所述反光球配合使用的光信号采集装置以及数据处理器。

在本实例中，所述基座定位器4可以与探针定位器2可以共用一套光信号采集器以及数据处理器。

在本实例中，所述探针安装孔5与所述刺针1间隙配合，以便于刺针1在所述探针安装孔5中的插拔，并且，所述刺针安装于所述探针安装孔5后稳定，能够提高光信号采集的稳定性以及准确性。

在本实例中，在所述基座3上还设置有用于支撑所述基座3的支撑架6，所述支撑架6为任意形状，以不妨碍光信号采集器采集反光球反射的光信号为优选。

进一步地，所述支撑架6可使所基座3以及安装于所述探针安装孔5中的探针保持竖直，以便于光信号采集器采集光信号，并且，使光信号采集器的检测限最小。

下面结合图1说明本申请提供的探针精度检测装置的使用方法：

首先，将基座3安装于支撑架6上，使所述基座保持竖直，可以理解地，也可以保持于预设位置，光信号采集器采集所述基座3上的反光球反射来的光信号，并根据四个光信号，以探针安装孔5的孔底为原点生成一个坐标系，并且，根据所述刺针与探针上反光球的位置关系，可以在所述坐标系中预设探针上四个反光球位置坐标的范围。

利用所述光信号采集器采集所述探针上反光球的位置坐标，如果满足预设条件，则认为该探针精度满足条件，如果不满足预设条件，则认为该探针精度过低，可能存在弯曲变形、或者磨损量过大，需要更换新的探针。

与现有技术相比，本申请提供的探针精度检测装置根据探针在以基座为基础建立的坐标系中的位置坐标来检测所述探针的精度，充分利用手术机器人中原有设备以及原有定位方法，能够在术中实时检测，检测效率高，检测结果稳定可靠，无需额外使用专业设备，也无需专业人员进行专业操作即可检测探针的精度，从而提高机器人手术的精度以及效率。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。