本發(fā)明屬于手術(shù)機器人定位領(lǐng)域，具體涉及一種空間立體定位裝置。

背景技術(shù)：

1、手術(shù)機器人在執(zhí)行手術(shù)操作過程中，由于固聯(lián)于末端執(zhí)行器會與患者直接或間接接觸，需要實時追蹤機械臂的空間位置，以保證手術(shù)精度和患者安全。同時，通過追蹤機械臂末端位置，有利于計算出機械臂最優(yōu)姿態(tài)，最大程度避讓術(shù)者操作區(qū)域，防止術(shù)中非預(yù)期的碰撞。

2、目前，手術(shù)機器人輔助手術(shù)多通過光學(xué)系統(tǒng)進行識別特定跟蹤器進行追蹤，這些跟蹤器的標定點位通常位于一個或者兩個平面內(nèi)，為保證手術(shù)精度，不僅體積大，且存在著視野盲區(qū)，從而影響手術(shù)機器人的導(dǎo)航功能，影響臨床醫(yī)生的操作體驗。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了改善上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種空間立體定位裝置，包括套筒、孔位和定位標志點，所述孔位沿周向分布在所述套筒的外表面，一個定位標志點固定于一個孔位中；從空間中的任意角度觀察，光學(xué)跟蹤系統(tǒng)可同時識別到至少三個定位標志點；

2、兩兩定位標志點之間的距離均不相同。

3、兩兩定位標志點之間的角度均不相同，所述角度指兩兩定位標志點連線線段所產(chǎn)生的夾角。

4、根據(jù)本實用新型的實施方案，從空間中的任意角度觀察，光學(xué)跟蹤系統(tǒng)可同時識別到至少四個、五個或更多個定位標志點；第四個、五個或其他定位標志點用于進行精度校驗與確認。

5、根據(jù)本實用新型的實施方案，所述套筒具有兩個端部：第一端部和第二端部，第一端部與機械臂末端法蘭連接。

6、根據(jù)本實用新型的實施方案，所述空間立體定位裝置還包括一蓋體，所述蓋體設(shè)置在套筒的第一端部與機械臂末端法蘭之間，起到防塵密封作用。

7、根據(jù)本實用新型的實施方案，所述空間立體定位裝置還包括轉(zhuǎn)接板，轉(zhuǎn)接板具有兩個端部：第一端部和第二端部，所述轉(zhuǎn)接板的第一端部與所述套筒的第二端部連接。轉(zhuǎn)接板與手術(shù)末端工具適配連接，通過轉(zhuǎn)接板，實現(xiàn)空間立體定位裝置與手術(shù)末端工具的連接。

8、根據(jù)本實用新型的實施方案，所述空間立體定位裝置還包括絕緣板，所述絕緣板與所述轉(zhuǎn)接板的第二端部連接。即按照位置排序，依次為絕緣板、轉(zhuǎn)接板和套筒。

9、在一種實施方案中，所述轉(zhuǎn)接板和絕緣板均設(shè)置定位孔，便于手術(shù)末端工具、絕緣板、轉(zhuǎn)接板和套筒的組裝。

10、根據(jù)本實用新型的實施方案，所述空間立體定位裝置還包括照明件和勻光件，所述照明件設(shè)置在所述套筒的第二端部，所述勻光件與照明件半嵌套設(shè)置，所述勻光件寬度大于照明件。勻光件用于將照明件光線斜向均勻?qū)С?，保證操作者可以清晰觀察機械臂狀態(tài)的同時不影響光學(xué)跟蹤系統(tǒng)對定位標志點的識別。

11、在一種實施方案中，所述照明件為燈帶，環(huán)繞所述套筒的第二端部；

12、在一種實施方案中，所述勻光件為勻光環(huán)，寬度大于燈帶，與燈帶半嵌套。

13、根據(jù)本實用新型的實施方案，所述空間立體定位裝置還包括控制主板，控制主板設(shè)置在所述套筒內(nèi)部，所述控制主板信號和/或電連接所述照明件和/或機械臂。在一種實施方案中，所述控制主板設(shè)置電源接口，用于給所述照明件供電；和/或，所述控制主板具有通信接口，將機械臂運動狀態(tài)信號進行處理并控制照明件切換顏色和控制顯示狀態(tài)。

14、根據(jù)本實用新型的實施方案，所述空間立體定位裝置包括：定位單元，包括套筒、孔位、定位標志點和蓋體；

15、連接單元，包括轉(zhuǎn)接板和絕緣板；

16、狀態(tài)顯示單元，包括照明件、勻光件和控制主板；

17、所述套筒與轉(zhuǎn)接板均具有兩個端部：第一端部和第二端部；

18、所述孔位沿周向分布在所述套筒的外表面，一個定位標志點固定于一個孔位中；兩兩定位標志點之間的距離和角度均不相同；所述角度指兩兩定位標志點連接線段形成的夾角；從空間中的任意角度觀察，光學(xué)跟蹤系統(tǒng)可同時識別到至少四個定位標志點；所述套筒的第一端部與機械臂末端法蘭連接，所述蓋體設(shè)置在套筒的第一端部與機械臂末端法蘭之間，所述套筒的第二端部與轉(zhuǎn)接板的第一端部連接；所述絕緣板與所述轉(zhuǎn)接板的第二端部連接；

19、所述照明件設(shè)置在所述套筒的第二端部，所述勻光件與照明件半嵌套設(shè)置，所述勻光件的寬度大于所述照明件；

20、所述控制主板設(shè)置在所述套筒內(nèi)部，與所述照明件、機械臂通過信號和/或電連接。

21、有益效果

22、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供的空間立體定位裝置可最大限度降低光學(xué)定位系統(tǒng)與手術(shù)機器人機械臂末端位置的擺位要求，實現(xiàn)手術(shù)機器人機械臂末端位置空間定向。同時，定位標記點采用沿套筒的周向布局，亦即實現(xiàn)了沿機械臂末端關(guān)節(jié)的周向布局，減少了對醫(yī)生手術(shù)空間的侵占。

23、此外，照明件和勻光件的設(shè)置，便于醫(yī)生及時知曉機械臂狀態(tài)，提升手術(shù)安全性。

技術(shù)特征：

1.一種空間立體定位裝置，其特征在于，所述空間立體定位裝置包括套筒、孔位和定位標志點，所述孔位沿周向分布在所述套筒的外表面，一個定位標志點固定于一個孔位中；從空間中的任意角度觀察，光學(xué)跟蹤系統(tǒng)可同時識別到至少三個定位標志點；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間立體定位裝置，其特征在于，從空間中的任意角度觀察，光學(xué)跟蹤系統(tǒng)可同時識別到至少四個、五個或更多個定位標志點。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間立體定位裝置，其特征在于，所述套筒具有兩個端部：第一端部和第二端部，第一端部與機械臂末端法蘭連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空間立體定位裝置，其特征在于，所述空間立體定位裝置還包括一蓋體，所述蓋體設(shè)置在套筒的第一端部與機械臂末端法蘭之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空間立體定位裝置，其特征在于，所述空間立體定位裝置還包括轉(zhuǎn)接板，轉(zhuǎn)接板具有兩個端部：第一端部和第二端部，所述轉(zhuǎn)接板的第一端部與所述套筒的第二端部連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空間立體定位裝置，其特征在于，所述空間立體定位裝置還包括絕緣板，所述絕緣板與所述轉(zhuǎn)接板的第二端部連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空間立體定位裝置，其特征在于，所述空間立體定位裝置還包括照明件和勻光件，所述照明件設(shè)置在所述套筒的第二端部，所述勻光件與照明件半嵌套設(shè)置，所述勻光件寬度大于照明件。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空間立體定位裝置，其特征在于，所述照明件為燈帶，環(huán)繞所述套筒的第二端部；所述勻光件為勻光環(huán)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7-8任一項所述的空間立體定位裝置，其特征在于，所述空間立體定位裝置還包括控制主板，控制主板設(shè)置在所述套筒內(nèi)部，所述控制主板信號和/或電連接所述照明件和/或機械臂。

10.一種空間立體定位裝置，其特征在于，所述空間立體定位裝置包括：

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開一種空間立體定位裝置。該裝置包括：套筒、孔位和定位標志點，所述孔位沿周向分布在所述套筒的外表面，一個定位標志點固定于一個孔位中；從空間中的任意角度觀察，光學(xué)跟蹤系統(tǒng)可同時識別到至少三個定位標志點；兩兩定位標志點之間的距離均不相同；兩兩定位標志點之間的角度均不相同，所述角度指兩兩定位標志點連接線段所產(chǎn)生的夾角。裝置可最大限度降低光學(xué)定位系統(tǒng)與手術(shù)機器人機械臂末端位置的擺位要求，實現(xiàn)手術(shù)機器人機械臂末端位置空間定向。同時，定位標記點采用沿套筒的周向布局，亦即實現(xiàn)了沿機械臂末端關(guān)節(jié)的周向布局，減少了對醫(yī)生手術(shù)空間的侵占。

技術(shù)研發(fā)人員：高媛,王馳巍,丁嬌娥
受保護的技術(shù)使用者：上海櫟元醫(yī)療科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240709
技術(shù)公布日：2025/5/19