一种手术视觉监控模块的制作方法

本发明涉及机器视觉，具体涉及一种手术视觉监控模块。

背景技术：

1、机器人辅助手术是指机器人自动化或半自动化地完成部分或全部的手术流程，由于机器人具有更加精准、不易疲劳、不怕辐射等特点，机器人辅助手术被越来越多地用于实际临床中，是外科手术未来的发展方向。

2、在一些机器人辅助手术中，需要采用摄像头对手术过程中的状况进行监控，但是目前摄像头的拍摄角度单一，无法进行不同角度的监测，导致监控不到位的情况发生。同时，有些外科手术中需要对一些电缆或管道进行支撑，往往需要一些支撑架，目前市面上尚无将支撑架和摄像头合并的产品。

技术实现思路

1、为解决上述现有的技术问题、缺陷和不能达到的技术要求，本发明提出了一种手术视觉监控模块，包括连接基座、调节支架和摄像头，连接基座连接在调节支架上，调节支架用于调节并锁紧连接基座的位姿，连接基座上延伸出至少一个调节支撑臂，摄像头安装在连接基座上或安装在调节支撑臂上，调节支撑臂能够进行弯折定型、旋转调节或移动调节的一种或多种组合。

2、优选的，所述连接基座延伸出至少2个调节支撑臂，连接基座与各调节支撑臂呈树杈状结构。

3、将多个调节支撑臂与连接基座设计成树杈状结构能够在手术过程中更好地实现对患者实时的多角度的观察，调节支撑臂数量的增加能够使摄像头的数量增加，以进一步提升监控的精细程度以及检测范围，增加更多不同的观测角度，

4、优选的，所述摄像头安装在调节支撑臂上，且每个调节支撑臂上均设有至少一个摄像头，所述摄像头设置在调节支撑臂的端部，所述调节支撑臂一共设有4个。

5、优选的，所述调节支撑臂上还设有针管防滑组件，所述针管防滑组件的一端部能够连接穿刺针，且针管防滑组件能够用于提升穿刺针工作时的稳定性。

6、优选的，所述针管防滑组件包括无菌膜、双面背胶、支撑架，所述无菌膜套设在支撑架上，所述双面背胶粘接在无菌膜上表面，所述双面背胶上粘接有输送导管，所述输送导管能够连接穿刺针，所述双面背胶用于防止输送导管从支撑架上脱离，造成牵拉穿刺针的情况。

7、针管防滑组件用于防止手术过程中输送导管来回晃动，从支撑架上脱离，造成对穿刺针的牵拉。

8、优选的，所述连接基座上设有插接机构，连接基座通过插接机构能够快速插接到调节支架上，连接基座上设有导电触点，导电触点用于与外部供电设备或视频接收设备进行电信号的传递；摄像头通过导线连接导电触点；

9、或者连接基座固定连接在调节支架上，此时摄像头通过导线与外部供电设备或视频接收设备传递电信号。

10、连接基座通过插接机构能快速插接到调节支架上，能够对连接基座的位姿进行调节，便于观察和监控；通过导电触点能够实现摄像头与供电设备或视频接收设备的信号连接。

11、优选的，当所述摄像头安装在调节支撑臂上时，所述摄像头是前向摄像头或侧向摄像头，前向摄像头的镜头放置在调节管的前方，且镜头朝向调节管的前方，侧向摄像头的镜头放置在调节管的侧方，且镜头朝向调节管的侧方；当所述摄像头包括多个时，所述摄像头调节管从左至右排开，位于两侧的摄像头采用侧向摄像头，中部的摄像头采用前向摄像头，或者所有摄像头均采用侧向摄像头。

12、前向摄像头可对患者待手术部位的前向或正向进行观测，侧向摄像头可对患者待手术部位的侧向进行观测，进一步保障观测的全面性。

13、优选的，所述摄像头外侧设有卡接结构，所述卡接结构用于在摄像头外侧卡接消毒隔离罩，所述消毒隔离罩上设有第二透明部，第二透明部平行放置于摄像头的镜头前侧，用于摄像头透光成像，所述消毒隔离罩还套设在调节支撑臂的外侧；

14、所述卡接结构的卡接方式为卡扣、锁扣、螺纹、锥度配合；所述第二透明部的材质为玻璃、透明塑料、透明树脂的一种或多种组合，所述消毒隔离罩的主体由柔性塑料薄膜制成。

15、通过消毒隔离罩能够将摄像头及调节支撑臂包裹，避免手术时摄像头被污染，透明部的设置保证了摄像头的正常工作。

16、优选的，所述摄像头均由摄像头模组与摄像头外壳组成，摄像头模组固定安装在摄像头外壳内，摄像头外壳与调节支撑臂连接固定，摄像头外壳上设有第一透明部，第一透明部平行放置于摄像头模组前侧，用于摄像头模组透光成像，所述第一透明部为玻璃片、透明塑料片、透明树脂片的一种或多种组合；

17、或者第一透明部与摄像头外壳一体成型，其整体由透明材料制成，所述透明材料具体包括玻璃、透明塑料、透明树脂的一种或多种组合。

18、将第一透明部设于摄像头模组前侧，能够便于摄像头采光摄以及摄像头模组透光成像。

19、优选的，所述消毒隔离罩用于对调节支撑臂、摄像头、连接基座、调节支架进行整体包裹隔离。

20、增强密封性以保证手术设备与外界环境完全隔离，进一步提升手术的安全性。

21、优选的，所述调节支架采用机械式锁紧关节、电磁制动式关节、气压制动式关节、液压制动式关节的一种或多种组合；或者所述调节支架整体采用蛇形臂结构，通过对多个蛇形关节进行拉紧实现锁紧；

22、所述液压制动式关节通过加压机构给液压油加压，液压油推动压紧活塞锁紧球铰或压紧铰链同时实现所有自由度的锁紧；所述加压机构为活塞加压机构，通过传动机构驱动活塞向内运动，实现对液压油的加压，所述传动机构为丝杆机构、齿轮齿条机构、凸轮机构的一种或组合，所述传动机构由手动驱动或电机驱动；或者所述加压机构为液压泵；

23、所述调节支架包括首尾的两个球铰和两个球铰中间的一个旋转铰链，调节支架还包括两连杆，两连杆通过旋转铰链连接，两连杆远离旋转铰链的端部分别设有一个球铰，两连杆均为空心结构，内部设有压紧活塞，压紧活塞抵住球铰的一侧能够实现对球铰的锁紧与松脱，所述旋转铰链也为空心结构，且与两连杆的内部空腔贯通，旋转铰链设有旋转扣结构，在保持密封的情况下与两连杆实现旋转铰接，当空腔内的液压油压力增大时，两个球铰被压紧活塞锁紧，此时旋转扣结构也被压紧，实现对旋转铰链的锁紧，从而最终实现所有自由度的锁紧。

24、优选的，所述调节支撑臂为万向管、波纹管或空心金属管，通过调节支撑臂自身的弯折定形能够实现其自身的位姿调节；

25、或者调节支撑臂为万向管、波纹管或软管，调节支撑臂内设有金属丝，通过金属丝的弯折定形实现调节支撑臂的弯折定形；此时所述调节支撑臂上设有若干铰链或球铰或伸缩杆，所述调节支撑臂通过旋转或/和平移来实现其自身的位姿调节；且实现摄像头的视角调节；

26、当所述摄像头设置在调节支撑臂上时，每个摄像头与调节支撑臂的连接处设有1个球铰，能够调节摄像头的3个旋转自由度，每个调节支撑臂与连接基座的连接处设有1个铰链，能够调节调节支撑臂的一个旋转自由度。

27、通过铰链将调节支撑臂设置为可调节式，通过摄像头调节臂对摄像头位姿进行调节。

28、本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

29、通过在连接基座上延伸出多个调节支撑臂，在调节支撑臂上安装有摄像头，并且调节支撑臂能够实现弯折定型、旋转调节或移动调节的一种或多种组合，实现围绕式的摄像头监控，即便操作人员不在手术现场也能对手术过程实时的多角度的观察；连接基座通过插接机构能快速插接到调节支架上，能够对连接基座的位姿进行调节，便于观察和监控；并且采用可拆卸的硬质壳体配合消毒隔离罩将摄像头及调节支撑臂包裹，避免手术时摄像头被污染，透明部的设置保证了摄像头的正常工作；通过消毒隔离罩将调节支撑臂、摄像头及连接基座的主体部分包裹起来，避免了手术时的污染。