CN107220507B - 远程医疗操控装置以及操控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种远程医疗操控装置以及操控方法，操控装置包括：设置在远程端的图像采集器和操控对象，设置在本地端的图像显示器和操控器，远程端与本地端通过网路信号连接，操控器包括至少一个与处理器连接的指环；指环包括内环和套在所述内环外周的若干个外环，所述外环能够相对所述内环沿自身轴线旋转，所述外环能够相对所述内环沿自身轴向偏移；相邻两个外环之间存在间隙，所述外环有若干个弧段弹性串接在一起，所述外环与所述内环之间设置有位移传感器。操控方法包括：将所述指环佩戴在食指上，使用大拇指拨动所述外环进行远程操控，操控时，通过图像显示器实时观察远程端传输来画面。

Description

远程医疗操控装置以及操控方法
技术领域
本发明涉及一种远程医疗技术，尤其涉及一种远程医疗操控装置以及操控方法。
背景技术
远程医疗，特别是应用在远程手术上的技术不但需要借助网络的信息传输，同时也要借助于操控的硬件设备。特别是本地端主刀医生以及远程端的手术台和患者，均需要通过互联网等网路衔接两边的硬件设备。现有技术中的远程操控系统的硬件设备比较笨重，给主刀医生的随身携带造成了一定的麻烦。因此需要一种借助以随身携带方便的笔记本电脑或智能手机为中心，进行控制和数据处理的处理器，然后在配置比较轻便的操控装置，保证通过数据线连接在一起的处理器和操控装置均比较轻便和随身携带。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种远程医疗操控装置以及操控方法。
为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案为：一种远程医疗操控装置，包括：设置在远程端的图像采集器和操控对象，设置在本地端的图像显示器和操控器，远程端与本地端通过网路信号连接，所述操控器包括至少一个与处理器连接的指环；
指环包括内环和套在所述内环外周的若干个外环，所述外环能够相对所述内环沿自身轴线旋转，所述外环能够相对所述内环沿自身轴向偏移；
相邻两个外环之间存在间隙，所述外环有若干个弧段弹性串接在一起，所述外环与所述内环之间设置有位移传感器。
本发明一个较佳实施例中，所述内环外周设有一个外环，所述操控对象位于X轴-Y轴二维坐标系内；
当所述外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象沿X轴移动；
当所述外环相对内环做所述偏移时对应的指令为：指令操控对象沿Y轴移动。
本发明一个较佳实施例中，所述内环外周设有两个外环，分别为并排设置的第一外环和第二外环，所述操控对象位于X轴-Y轴二维坐标系内，且所述操控对象安装在旋转部上；
当所述第一外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于X轴的方向移动；
当所述第一外环相对内环做所述偏移时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Y轴的方向移动；
当所述第二外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象以所述旋转部为中心转动，使所述操控对象自由端的摆动轨迹位于X轴-Y轴二维坐标系上的投影平行于X轴；
当所述第二外环相对内环做所述偏移时对应的指令为：指令操控对象以所述旋转部为中心转动，使所述操控对象自由端的摆动轨迹位于X轴-Y轴二维坐标系上的投影平行于Y轴。
本发明一个较佳实施例中，所述内环外周设有三个外环，分别为第一外环、第二外环和第三外环，所述操控对象位于X轴-Y轴-Z轴三维坐标系内，且所述操控对象安装在旋转部上；
当所述第一外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于X轴的方向移动；
当所述第一外环相对内环做所述偏移时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Y轴的方向移动；
当所述第二外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象以所述旋转部为中心转动，使所述操控对象自由端的摆动轨迹位于X轴-Y轴二维坐标系上的投影平行于X轴；
当所述第二外环相对内环做所述偏移时对应的指令为：指令操控对象以所述旋转部为中心转动，使所述操控对象自由端的摆动轨迹位于X轴-Y轴二维坐标系上的投影平行于Y轴；
当所述第三外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Z轴的方向移动。
本发明一个较佳实施例中，所述内环外周设有两个外环，分别为第一外环和第二外环，所述操控对象位于X轴-Y轴-Z轴三维坐标系内；
当所述第一外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于X轴的方向移动；
当所述第一外环相对内环做所述偏移时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Y轴的方向移动；
当所述第二外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Z轴的方向移动。
本发明一个较佳实施例中，每个外环在内环的外周表面均对应有一圈弧形槽，所述外环内周表面陷入所述弧形槽内。
本发明一个较佳实施例中，所述指环通过数据线与所述操控器连接。
本发明一个较佳实施例中，所述内环内周还设置有软衬垫圈，所述软衬垫圈的厚度可调。
本发明一个较佳实施例中，所述操控对象为安装在机械手上的医用器械工具。
本发明一个较佳实施例中，所述处理器为安装有对应应用软件的笔记本电脑、平板电脑或智能手机。
本发明一个较佳实施例中，所述医用器械工具包括：手术用剪刀、刀具、镊子、止血钳。
本发明采用的第二种技术方案为：一种操控装置的操控方法，将所述指环佩戴在食指上，使用大拇指拨动所述外环进行远程操控，操控时，通过图像显示器实时观察远程端传输来画面。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
（1）摒弃了现有操控装置使用体积较大的握持件的形式，采用结构更小的指环式操控器，指环通过佩戴在手指上，通过手指，特别是仅仅一个大拇指的操控便可以实现主要的操控动作。
（2）由于通过大拇指的指尖与食指的配合动作，实现盲式操作，操控者无需低头看指环与手指的相对位置，仅仅需要大拇指的触感便可以实现操控，操控者的眼睛便可以专心致志的观看屏幕上的远程画面。
（3）通过内环和外环之间的配合相对运动实现四个方向的动作，方便拇指的微小动作。
（4）通过在同一个置换上设置两个或三个外环的技术方案成功将两个指环或三个指环情形并成一个，集约化的设置指环，使设备结构更加简化。
（5）软衬垫圈可以保证手指与指环之间套接稳定性，为后续操控提供稳定的结构，同时通过调整不同厚度的软衬垫圈可以匹配不同主刀医生由于手指粗细不同造成的不便。
（6）医用器械工具等安转在机械手上，通过机械手来执行各种远程指令，操控者通过远程端的摄像机回传的拍摄画面，并通过处理器的显示屏来实现观看，显示屏也可以VR、AR设备，便于更加真实的反省远程端的手术画面。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明的第一种优选实施例的立体结构图；
图2是本发明的第一种优选实施例的爆炸图；
图3是本发明的第二种和第四种优选实施例的立体结构图；
图4是本发明的第二种和第四种优选实施例的爆炸图；
图5是本发明的第三种优选实施例的立体结构图；
图6是本发明的第三种优选实施例的爆炸图；
图中：1、内环；2、弧形槽；3、外环；4、第一外环；5、第二外环；6、第三外环；7、软衬垫圈；8、数据线通孔。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种远程医疗操控装置，包括：设置在远程端的图像采集器和操控对象，设置在本地端的图像显示器和操控器，远程端与本地端通过网路信号连接，操控器包括至少一个与处理器连接的指环；
指环包括内环和套在内环外周的若干个外环，外环能够相对内环沿自身轴线旋转，外环能够相对内环沿自身轴向偏移；
如果是两个或三个外环，则相邻两个外环之间存在间隙，这样相邻两个外环之间的转动和偏移便不会相互干扰，且大拇指在选取不同外环时可以存在足够的空间，防止误触其他外环。同一个指环上的不同外环表面设置不同的凸点或凸纹，保证大拇指通过触感便可以区分不同的外环。
外环有若干个弧段弹性串接在一起，外环与内环之间设置有位移传感器，通过弹性连接，保证外环在被推出偏移后，弹性力提供外环的位移恢复力，使外环及时回到弧形槽内；位移传感器可将外环与内环之间的相对旋转和相对偏移情况转化成数据即时传输到远程端形成指令。
每个外环在内环的外周表面均对应有一圈弧形槽，外环内周表面陷入弧形槽内，弧形槽保证外环可以比较稳定的固定在内环上，且在外环相对内环运动时不容易脱离外环。
指环通过数据线与操控器连接。
内环内周还设置有软衬垫圈，软衬垫圈的厚度可调。软衬垫圈可以保证手指与指环之间套接稳定性，为后续操控提供稳定的结构，同时通过调整不同厚度的软衬垫圈可以匹配不同主刀医生由于手指粗细不同造成的不便。
操控对象为安装在机械手上的医用器械工具，医用器械工具包括：手术用剪刀、刀具、镊子、止血钳。
处理器为安装有对应应用软件的笔记本电脑、平板电脑或智能手机。
如图1和图2所示为本发明的第一个优选实施例中：
内环外周设有一个外环，操控对象位于X轴-Y轴二维坐标系内；
当外环相对内环做旋转时对应的指令为：指令操控对象沿X轴移动；
当外环相对内环做偏移时对应的指令为：指令操控对象沿Y轴移动。
通过上述的操控可以保证医用器械工具在二维平面内移动，实现二维的平面位移。
如图3和图4所示为本发明的第二个优选实施例中：
内环外周设有两个外环，分别为并排设置的第一外环和第二外环，操控对象位于X轴-Y轴二维坐标系内，且操控对象安装在旋转部上；
当第一外环相对内环做旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于X轴的方向移动；
当第一外环相对内环做偏移时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Y轴的方向移动；
当第二外环相对内环做旋转时对应的指令为：指令操控对象以旋转部为中心转动，使操控对象自由端的摆动轨迹位于X轴-Y轴二维坐标系上的投影平行于X轴；
当第二外环相对内环做偏移时对应的指令为：指令操控对象以旋转部为中心转动，使操控对象自由端的摆动轨迹位于X轴-Y轴二维坐标系上的投影平行于Y轴。
通过上述的操控可以保证医用器械工具在二维平面内移动和旋转角度，实现二维的平面位移和医用器械工具的空间姿态调整。如果医用器械工具为刀具时，位移保证刀具到达预定位置以及割划动作，角度保证刀具的刀刃姿态和刀刃朝向。
如图5和图6所示为本发明的第三个优选实施例中：
内环外周设有三个外环，分别为第一外环、第二外环和第三外环，操控对象位于X轴-Y轴-Z轴三维坐标系内，且操控对象安装在旋转部上；
当第一外环相对内环做旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于X轴的方向移动；
当第一外环相对内环做偏移时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Y轴的方向移动；
当第二外环相对内环做旋转时对应的指令为：指令操控对象以旋转部为中心转动，使操控对象自由端的摆动轨迹位于X轴-Y轴二维坐标系上的投影平行于X轴；
当第二外环相对内环做偏移时对应的指令为：指令操控对象以旋转部为中心转动，使操控对象自由端的摆动轨迹位于X轴-Y轴二维坐标系上的投影平行于Y轴；
当第三外环相对内环做旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Z轴的方向移动。
通过上述的操控可以保证医用器械工具在二维平面内移动和旋转角度，实现二维的平面位移和医用器械工具的空间姿态调整。如果医用器械工具为刀具时，位移保证刀具到达预定位置以及割划动作，角度保证刀具的刀刃姿态和刀刃朝向。
如图3和图4所示为本发明的第四个优选实施例中：
内环外周设有两个外环，分别为第一外环和第二外环，操控对象位于X轴-Y轴-Z轴三维坐标系内；
当第一外环相对内环做旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于X轴的方向移动；
当第一外环相对内环做偏移时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Y轴的方向移动；
当第二外环相对内环做旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Z轴的方向移动。
通过上述的操控可以保证医用器械工具在三维空间内移动，实现三维空间位移。
一种操控装置的操控方法，将指环佩戴在食指上，使用大拇指拨动外环进行远程操控，操控时，通过图像显示器实时观察远程端传输来画面。通过将操控装置和显示屏等设备数据连接电脑或手机等便携处理器，然后食指佩戴指环即可实现远程操控。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (7)

1.一种远程医疗操控装置，包括：设置在远程端的图像采集器和操控对象，设置在本地端的图像显示器和操控器，远程端与本地端通过网路信号连接，其特征在于，所述操控器包括至少一个与处理器连接的指环；指环包括内环和套在所述内环外周的若干个外环，所述外环能够相对所述内环沿自身轴线旋转，所述外环能够相对所述内环沿自身轴向偏移；相邻两个外环之间存在间隙，所述外环有若干个弧段弹性串接在一起，所述外环与所述内环之间设置有位移传感器；每个外环在内环的外周表面均对应有一圈弧形槽，所述外环内周表面陷入所述弧形槽内；
所述内环外周设有两个外环，分别为并排设置的第一外环和第二外环，所述操控对象位于X轴-Y轴二维坐标系内，且所述操控对象安装在旋转部上；当所述第一外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于X轴的方向移动；当所述第一外环相对内环做所述偏移时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Y轴的方向移动；当所述第二外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象以所述旋转部为中心转动，使所述操控对象自由端的摆动轨迹位于X轴-Y轴二维坐标系上的投影平行于X轴；当所述第二外环相对内环做所述偏移时对应的指令为：指令操控对象以所述旋转部为中心转动，使所述操控对象自由端的摆动轨迹位于X轴-Y轴二维坐标系上的投影平行于Y轴。
2.根据权利要求1所述的一种远程医疗操控装置，其特征在于：所述内环外周设有三个外环，分别为第一外环、第二外环和第三外环，所述操控对象位于X轴-Y轴-Z轴三维坐标系内，且所述操控对象安装在旋转部上；当所述第一外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于X轴的方向移动；当所述第一外环相对内环做所述偏移时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Y轴的方向移动；当所述第二外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象以所述旋转部为中心转动，使所述操控对象自由端的摆动轨迹位于X轴-Y轴二维坐标系上的投影平行于X轴；当所述第二外环相对内环做所述偏移时对应的指令为：指令操控对象以所述旋转部为中心转动，使所述操控对象自由端的摆动轨迹位于X轴-Y轴二维坐标系上的投影平行于Y轴；当所述第三外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Z轴的方向移动。
3.根据权利要求1所述的一种远程医疗操控装置，其特征在于：所述内环外周设有两个外环，分别为第一外环和第二外环，所述操控对象位于X轴-Y轴-Z轴三维坐标系内；当所述第一外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于X轴的方向移动；当所述第一外环相对内环做所述偏移时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Y轴的方向移动；当所述第二外环相对内环做所述旋转时对应的指令为：指令操控对象沿平行于Z轴的方向移动。
4.根据权利要求1所述的一种远程医疗操控装置，其特征在于：所述指环通过数据线与所述操控器连接。
5.根据权利要求1所述的一种远程医疗操控装置，其特征在于：所述内环内周还设置有软衬垫圈，所述软衬垫圈的厚度可调。
6.根据权利要求1所述的一种远程医疗操控装置，其特征在于：所述操控对象为安装在机械手上的医用器械工具。
7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的操控装置的操控方法，其特征在于：将所述指环佩戴在食指上，使用大拇指拨动所述外环进行远程操控，操控时，通过图像显示器实时观察远程端传输来画面。
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