一种基于VR技术的手术虚拟练习装置

一种基于vr技术的手术虚拟练习装置
技术领域
1.本实用新型属于手术练习装置领域，具体地说是一种基于vr技术的手术虚拟练习装置。


背景技术：

2.vr技术是一种能够创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，它利用计算机生成一种交互式的三维动态视景，其实体行为的仿真系统能够使用户沉浸到该环境中，手术虚拟练习装置即基于vr技术的手术练习装置，现有的手术虚拟练习装置大多通过松紧带固定在使用者头部，由于手术练习过程较长，对于一部分头型较大的使用者会产生紧勒感，大大降低了手术练习的舒适性，影响手术练习的效果，对于一部分头型较小的使用者则造成固定效果较差，降低了装置的稳定性，同样会影响使用者长时间的手术练习效果，而另一部分智能化程度高的装置虽然能一定程度的缓解上述问题，但大大增加了生产成本，不利于推广使用，因此需要设计一种基于vr技术的手术虚拟练习装置来解决现有的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种基于vr技术的手术虚拟练习装置，用以解决现有技术中的缺陷。
4.本实用新型通过以下技术方案予以实现：
5.一种基于vr技术的手术虚拟练习装置，包括vr主体，vr主体外侧设置箱体，vr主体侧面与箱体对应的侧面之间均安装第一绑带，vr主体顶面与箱体顶面之间安装第二绑带，箱体内对应第一绑带的侧面对称转动安装第一竖杆，第一绑带穿过箱体侧面与对应的第一竖杆相连，第一竖杆上均固定套装第一齿轮，箱体内部上方转动安装第一横杆，第二绑带穿过箱体顶面与第一横杆相连，第一横杆上固定套装第二锥齿轮，箱体底面开设矩形通孔，矩形通孔内穿过转盘，转盘底面位于箱体外，转盘位于箱体内的侧面中心处固定安装第二横杆，第二横杆上固定安装第三锥齿轮和第四锥齿轮，箱体内顶面转动安装第二竖杆，第二竖杆上固定套装第五齿轮，第五齿轮与第一齿轮均啮合，第二竖杆下端固定套装第七锥齿轮，第七锥齿轮能与第三锥齿轮啮合，箱体内安装轴座，轴座上转动套装第三竖杆，第三竖杆上端固定套装第八锥齿轮，第八锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第三竖杆下端固定套装第九锥齿轮，第九锥齿轮能与第四锥齿轮啮合，第二横杆上安装定位结构，定位结构能限制第二横杆沿其长度方向的位置变化，第二横杆上安装横杆锁止结构，箱体内安装齿轮锁止结构，齿轮锁止结构能将第七锥齿轮或第九锥齿轮锁止固定。
6.如上所述的一种基于vr技术的手术虚拟练习装置，所述的定位结构包括第一套筒，第二横杆靠近转盘的端部滑动套装第一套筒，第一套筒顶面与箱体内顶面之间固定安装第四竖杆，第一套筒内壁开设两组环形槽，第二横杆侧面开设凹槽，凹槽内端面固定安装弹簧，弹簧外端固定安装圆球，圆球能与环形槽配合。
7.如上所述的一种基于vr技术的手术虚拟练习装置，所述的横杆锁止结构包括第二
套筒，第二横杆上滑动套装第二套筒，第二套筒底面穿过螺杆，螺杆与第二套筒螺纹连接，螺杆下端穿过箱体底面位于箱体外侧。
8.如上所述的一种基于vr技术的手术虚拟练习装置，所述的齿轮锁止结构包括第十锥齿轮，箱体内设置第十锥齿轮，第十锥齿轮能分别与第七锥齿轮和第九锥齿轮啮合，第十锥齿轮顶面固定安装第五竖杆，箱体内顶面固定安装导轨，导轨上滑动连接滑块，第五竖杆上端与滑块底面固定连接，第二横杆上转动套装第三套筒，第三套筒顶面与第十锥齿轮底面固定连接。
9.如上所述的一种基于vr技术的手术虚拟练习装置，所述的箱体靠近vr主体的侧面固定安装海绵垫。
10.本实用新型的优点是：本装置工作时，使用者将装置佩戴在头部，使第一绑带置于头部左右两侧同时第二绑带置于头顶，通过转盘拨动第一横杆沿其长度方向移动，在定位结构的定位作用下将第三锥齿轮与第七锥齿轮啮合，此时第九锥齿轮被齿轮锁止结构固定锁止，因此第三竖杆和第八锥齿轮均无法自行转动，从而第一横杆无法带动第二绑带自行转动，当转动转盘时第三锥齿轮带动第七锥齿轮转动，第二竖杆带动第五齿轮转动，从而使与第五齿轮啮合的第一齿轮均转动，带动第一竖杆转动能调节第一绑带的松紧程度，然后继续通过转盘拨动第一横杆沿其长度方向移动，在定位结构的定位作用下将第四锥齿轮与第九锥齿轮啮合，此时第七锥齿轮被齿轮锁止结构固定锁止，因此第七锥齿轮、第二竖杆和第五齿轮均无法转动，从而能够避免第一绑带自行改变松紧程度，当转动转盘时，第四锥齿轮带动第九锥齿轮转动，第三竖杆、第八锥齿轮、第二锥齿轮和第一横杆均转动，从而能够调节第二绑带的松紧程度，当第一绑带和第二绑带的松紧程度均调节合适后，通过横杆锁止结构将第二横杆固定锁止，从而能够避免第一绑带和第二绑带自行改变松紧程度，确保使用者佩戴装置进行虚拟训练过程的舒适性和稳定性；本实用新型结构简单且易操作，使用者只需通过转动转盘，即可实现对第一绑带和第二绑带的调节，且能够自动将调节好的第一绑带和第二绑带固定锁止，调节过程简单可靠，相对传统的佩戴式vr设备直接通过弹性绳将设备固定在使用者头部，提高了装置佩戴的舒适性，能够满足使用者进行长时间手术虚拟练习的目的，而且装置的稳定性高，避免因装置发生偏移而影响使用者的虚拟手术练习操作。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1沿a
‑
a线的剖视图的放大图；图3是图2的侧视图的剖视图；图4是图3的ⅰ部的局部放大图。
具体实施方式
13.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描
述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
14.一种基于vr技术的手术虚拟练习装置，如图所示，包括vr主体1，vr主体1外侧设置箱体2，vr主体1侧面与箱体2对应的侧面之间均安装第一绑带3，vr主体1顶面与箱体2顶面之间安装第二绑带4，箱体2内对应第一绑带3的侧面对称转动安装第一竖杆5，第一绑带3穿过箱体2侧面与对应的第一竖杆5相连，第一竖杆5上均固定套装第一齿轮6，箱体2内部上方转动安装第一横杆7，第二绑带4穿过箱体2顶面与第一横杆7相连，第一横杆7上固定套装第二锥齿轮8，箱体2底面开设矩形通孔9，矩形通孔9内穿过转盘10，转盘10底面位于箱体2外，转盘10位于箱体2内的侧面中心处固定安装第二横杆11，第二横杆11上固定安装第三锥齿轮12和第四锥齿轮13，箱体2内顶面转动安装第二竖杆14，第二竖杆14上固定套装第五齿轮15，第五齿轮15与第一齿轮6均啮合，第二竖杆14下端固定套装第七锥齿轮16，第七锥齿轮16能与第三锥齿轮12啮合，箱体2内安装轴座17，轴座17上转动套装第三竖杆18，第三竖杆18上端固定套装第八锥齿轮19，第八锥齿轮19与第二锥齿轮8啮合，第三竖杆18下端固定套装第九锥齿轮20，第九锥齿轮20能与第四锥齿轮13啮合，第二横杆11上安装定位结构，定位结构能限制第二横杆11沿其长度方向的位置变化，第二横杆11上安装横杆锁止结构，箱体2内安装齿轮锁止结构，齿轮锁止结构能将第七锥齿轮16或第九锥齿轮20锁止固定。本装置工作时，使用者将装置佩戴在头部，使第一绑带3置于头部左右两侧同时第二绑带4置于头顶，通过转盘10拨动第一横杆11沿其长度方向移动，在定位结构的定位作用下将第三锥齿轮12与第七锥齿轮16啮合，此时第九锥齿轮20被齿轮锁止结构固定锁止，因此第三竖杆18和第八锥齿轮19均无法自行转动，从而第一横杆7无法带动第二绑带4自行转动，当转动转盘10时第三锥齿轮12带动第七锥齿轮16转动，第二竖杆14带动第五齿轮15转动，从而使与第五齿轮15啮合的第一齿轮6均转动，带动第一竖杆5转动能调节第一绑带3的松紧程度，然后继续通过转盘10拨动第一横杆11沿其长度方向移动，在定位结构的定位作用下将第四锥齿轮13与第九锥齿轮20啮合，此时第七锥齿轮16被齿轮锁止结构固定锁止，因此第七锥齿轮16、第二竖杆14和第五齿轮15均无法转动，从而能够避免第一绑带3自行改变松紧程度，当转动转盘10时，第四锥齿轮13带动第九锥齿轮20转动，第三竖杆18、第八锥齿轮19、第二锥齿轮8和第一横杆7均转动，从而能够调节第二绑带4的松紧程度，当第一绑带3和第二绑带4的松紧程度均调节合适后，通过横杆锁止结构将第二横杆11固定锁止，从而能够避免第一绑带3和第二绑带4自行改变松紧程度，确保使用者佩戴装置进行虚拟训练过程的舒适性和稳定性；本实用新型结构简单且易操作，使用者只需通过转动转盘10，即可实现对第一绑带3和第二绑带4的调节，且能够自动将调节好的第一绑带3和第二绑带4固定锁止，调节过程简单可靠，相对传统的佩戴式vr设备直接通过弹性绳将设备固定在使用者头部，提高了装置佩戴的舒适性，能够满足使用者进行长时间手术虚拟练习的目的，而且装置的稳定性高，避免因装置发生偏移而影响使用者的虚拟手术练习操作。
15.具体而言，如图所示，本实施例所述的定位结构包括第一套筒21，第二横杆11靠近转盘10的端部滑动套装第一套筒21，第一套筒21顶面与箱体2内顶面之间固定安装第四竖杆22，第一套筒21内壁开设两组环形槽23，第二横杆11侧面开设凹槽24，凹槽24内端面固定安装弹簧25，弹簧25外端固定安装圆球26，圆球26能与环形槽23配合。当第二横杆11沿其长
度方向移动时，圆球26能移动至其中一个环形槽23内，此时第三锥齿轮12与第七锥齿轮16啮合或第四锥齿轮13与第九锥齿轮20啮合，即当圆球26与环形槽23配合时，有且仅有一组齿轮处于啮合状态，且当圆球26位于环形槽23内时，第二横杆11能绕其轴线转动，该结构起到了齿轮啮合定位的作用，确保转动转盘10时能够保证齿轮间的传动。
16.具体的，如图所示，本实施例所述的横杆锁止结构包括第二套筒27，第二横杆11上滑动套装第二套筒27，第二套筒27底面穿过螺杆28，螺杆28与第二套筒27螺纹连接，螺杆28下端穿过箱体2底面位于箱体2外侧。当需要将第二横杆11的位置锁止防止第二横杆11自行转动时，通过转动螺杆28，螺杆28向上移动，螺杆28上端紧贴第二横杆11侧面，从而限制第二横杆11的转动，当需要转动转盘10和第二横杆11时，反向转动螺杆28，螺杆28向下移动，螺杆28上端脱离第二横杆11侧面，第二横杆11能在第二套筒27内顺利转动，避免使用者将装置的松紧调整好后，由于第二横杆11的自行转动影响装置的使用。
17.进一步的，如图所示，本实施例所述的齿轮锁止结构包括第十锥齿轮29，箱体2内设置第十锥齿轮29，第十锥齿轮29能分别与第七锥齿轮16和第九锥齿轮20啮合，第十锥齿轮29顶面固定安装第五竖杆30，箱体2内顶面固定安装导轨31，导轨31上滑动连接滑块32，第五竖杆30上端与滑块32底面固定连接，第二横杆11上转动套装第三套筒33，第三套筒33顶面与第十锥齿轮29底面固定连接。当第十锥齿轮29与第七锥齿轮16啮合时，由于第十锥齿轮29固定不动，因此第七锥齿轮16无法自行转动，当使用者转动转盘10时，第二横杆11转动带动第四锥齿轮13转动，与第四锥齿轮13啮合的第九锥齿轮20能随之转动，通过第三竖杆18和第八锥齿轮19能够使第一横杆7转动，从而能调节第二绑带4的松紧，且不会影响第一绑带3的松紧，当使用者拨动转盘10沿其轴线方向移动至第十锥齿轮29与第九锥齿轮20啮合时，第九锥齿轮20无法自行转动，即第二绑带4被锁止，当使用者转动转盘10时，第二横杆11转动带动第七锥齿轮16转动，第二竖杆14和第五齿轮15转动，与第五齿轮15啮合的第一齿轮6随之转动，从而使第一竖杆5转动，能够调节第一绑带3的松紧程度，齿轮锁止结构在调节第一绑带3或第二绑带4的松紧程度的同时，能将没有正在调节的另一绑带锁止固定，避免绑带自行松开，当调节完成后通过横杆锁止结构将第二横杆11锁止，能够使第一绑带3和第二绑带4均不会自行松开，从而确保装置的正常工作。
18.更进一步的，如图所示，本实施例所述的箱体2靠近vr主体1的侧面固定安装海绵垫34。当使用者佩戴装置时，通过将海绵垫34与使用者的头部相接触，能够提高佩戴的舒适性和透气性，避免对使用者手术虚拟练习过程造成影响。
19.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。