CN112618022A - 骨科阵列支撑架、骨科阵列装置及骨科机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种骨科阵列支撑架、骨科阵列装置及骨科机器人。该骨科阵列支撑架用于安装骨科阵列装置的阵列架，所述骨科阵列支撑架包括：基座组件，所述基座组件用于安装于股骨中；支撑组件，所述支撑组件的一端设置于所述基座组件中；调节组件，安装于所述支撑组件远离所述基座组件的另一端，所述调节组件的周侧还连接所述阵列架，所述调节组件能够相对于所述支撑组件转动，以调节所述阵列架的方向。调节组件相对于支撑组件转动时，调节组件可以带动阵列架运动，以调整阵列架中反光球的位置。这样，光学追踪设备可以捕捉反光球的位置，实现追踪定位。保证追踪效果，方便装配使用，提高手术效果，保证关节置换手术的准确性。

Description

骨科阵列支撑架、骨科阵列装置及骨科机器人

技术领域

本发明涉及医用关节手术设备技术领域，特别是涉及一种骨科阵列支撑架、骨科阵列装置及骨科机器人。

背景技术

在骨科机器人关节置换手术中，需要追踪侧股骨的位置，同时，还需要检测植入物是否安装到位，这在关节置换手术中至关重要。但是，目前的多个骨钉和基座固定阵列架的结构复杂，存在安装过程繁琐，增加手术时间，而且，阵列架的角度无法调节，进而导致追踪效果差，影响关节置换手术的准确性。

发明内容

基于此，有必要针对目前阵列架安装过程繁琐、角度无法调节而影响追踪效果的问题，提供一种保证追踪效果、简化安装步骤的骨科阵列支撑架、骨科阵列装置及骨科机器人。

一种骨科阵列支撑架，用于安装骨科阵列装置的阵列架，所述骨科阵列支撑架包括：

基座组件，所述基座组件用于安装于股骨中；

支撑组件，所述支撑组件的一端设置于所述基座组件中；

调节组件，安装于所述支撑组件远离所述基座组件的另一端，所述调节组件的周侧还连接所述阵列架，所述调节组件能够相对于所述支撑组件转动，以调节所述阵列架的方向。

在其中一个实施例中，所述基座组件包括安装基座以及骨钉，所述骨钉一端穿过并伸出于所述安装基座，用于连接至股骨中，所述骨钉的另一端与所述支撑组件连接。

在其中一个实施例中，所述基座组件还包括定位件，所述定位件与所述安装基座固定连接。

在其中一个实施例中，所述定位件的数量为多个，多个所述定位件设于所述骨钉的周围。

在其中一个实施例中，所述基座组件还包括限位挡圈，所述限位挡圈设置于所述安装基座中，并位于所述骨钉与所述支撑组件连接的一端。

在其中一个实施例中，所述支撑组件包括固定部件、支撑主轴以及安装部件，所述支撑主轴的一端与所述骨钉连接，所述支撑主轴的另一端与所述安装部件连接，所述固定部件与所述安装基座连接，所述固定部件用于将所述支撑主轴固定于所述安装基座，所述安装部件用于安装连接所述调节组件。

在其中一个实施例中，所述固定部件套设于所述支撑主轴，所述支撑主轴具有限位台阶，所述限位台阶的两侧分别与所述安装基座及所述固定部件抵接。

在其中一个实施例中，所述骨钉与所述支撑组件连接的一端具有安装接口，所述支撑组件与所述骨钉连接的一端具有与所述安装接口相同的横截面形状；所述安装接口的横截面形状为多边形、椭圆或不规则形状。

在其中一个实施例中，所述调节组件包括调节支架以及调节件，所述调节件穿过所述调节支架安装于所述安装部件，所述调节件能够锁定或解锁所述调节支架，所述调节件解锁时，所述调节支架可相对于所述安装部件转动；

所述调节组件还包括连杆，所述连杆设置于所述调节支架的侧面，所述连杆用于连接所述阵列架。

在其中一个实施例中，所述骨科阵列支撑架还包括齿形组件，所述齿形组件包括第一齿部以及可与所述第一齿部相啮合的第二齿部，所述第一齿部设置于所述支撑组件的一端，所述第二齿部设置于所述调节组件的一端；

所述第一齿部与所述第二齿部的啮合固定能够限制所述调节组件的转动。

一种骨科阵列装置，包括阵列架以及如上述任一技术特征所述的骨科阵列支撑架，所述阵列架与所述骨科阵列支撑架的调节组件连接，所述阵列架上设置有反光球。

一种骨科机器人，包括机器人主体、光学追踪设备以及如上述技术特征所述的骨科阵列装置；

所述光学追踪设备与所述机器人主体电连接，所述光学追踪设备向所述骨科阵列装置上的反光球发射追踪光，所述反光球反射所述追踪光至所述光学追踪设备，并反馈给机器人主体。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的骨科阵列支撑架、骨科阵列装置及骨科机器人，基座组件固定在患者的股骨上，支撑组件的一端安装于基座组件中，另一端连接调节组件，调节组件上连接阵列架，调节组件可相对于支撑组件转动，阵列架承载反光球。通过基座组件安装支撑组件、调节组件、阵列架，使得结构简单，便于安装，而且调节组件相对于支撑组件转动时，调节组件可以带动阵列架运动，以调整阵列架中反光球的位置。这样，光学追踪设备可以捕捉反光球的位置，实现追踪定位。有效的解决目前阵列架安装过程繁琐、角度无法调节而影响追踪效果的问题，保证追踪效果，方便装配使用，提高手术效果，保证关节置换手术的准确性。

附图说明

图1为本发明一实施例的骨科阵列支撑架安装反光球的立体图；

图2为图1所示的骨科阵列支撑架中基座组件从一角度看的立体图；

图3为图1所示的骨科阵列支撑架中基座组件从另一角度看的立体图；

图4为图1所示的骨科阵列支撑架中基座组件与支撑组件连接处的切开示意图；

图5为图1所示的骨科阵列支撑架中支撑组件的立体图；

图6为图5所示的支撑组件的切开示意图；

图7为图6所示的骨科阵列支撑架中调节组件连接阵列架的立体图；

图8为图1所示的骨科阵列支撑架中调节件的立体图；

图9为图7所示的调节组件与阵列架连接处的切开示意图。

其中：

10、骨科阵列装置；100、骨科阵列支撑架；110、基座组件；111、安装基座；1121、安装接口；112、骨钉；113、定位件；114、限位挡圈；120、支撑组件；121、支撑主轴；1211、限位台阶；122、固定部件；123、安装部件；1231、第二齿部；130、调节组件；131、调节支架；1311、第一齿部；132、连杆；133、调节件；200、反光球；300、阵列架；310、接口板；320、固定件；330、限位件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参见图1至图9，本发明提供一种骨科阵列支撑架100。该骨科阵列支撑架100应用于骨科机器人的骨科阵列装置10中。可选地，本发明的骨科阵列支撑架100可以应用于任意类型骨科手术中，本发明中仅以骨科阵列支撑架100应用于股骨手术中为例进行说明。当骨科阵列支撑架100应用于其他类型骨科手术中，其原理与应用于股骨手术中的原理实质相同，在此不一一赘述。

骨科机器人进行骨科的关节置换手术时，可以通过骨科阵列支撑架100与骨科阵列装置10的阵列架300追踪股骨侧股骨的位置和检测植入物是否安装到位，保证关节置换手术的安全性。可以理解的，在骨科机器人手术的过程中，骨科阵列支撑架100可以实时检测股骨以及植入物的位置，并实时反馈给医生，便于医生进行关节置换手术；而且，骨科机器人手术完成后，骨科阵列支撑架100可以检测股骨和植入物是否安装到位，保证关节置换手术的安全性。

但是目前的阵列架的结构复杂，在实际使用过程中操作繁琐，而且，反光球的角度无法调节导致追踪效果差，影响关节置换手术的准确性。为此，本发明提供一种新型的骨科阵列支撑架100，该骨科阵列支撑架100与骨科阵列装置10的阵列架300配合后，可以检测骨科机器人在关节置换手术过程中，股骨的位置以及植入物是否安装到位，同时操作过程简单，便于安装，而且，还能调节反光球200的角度，保证追踪定位效果好。以下详细介绍骨科阵列支撑架100的具体结构。

参见图1至图9，在一实施例中，骨科阵列支撑架100包括基座组件110、支撑组件120以及调节组件130。基座组件110用于安装于股骨中。支撑组件120的一端设置于基座组件110中。调节组件130安装于支撑组件120远离基座组件110的另一端，调节组件130远离支撑组件120的一端用于连接阵列架300。调节组件130能够相对于支撑组件120转动，以调节阵列架300的方向。

基座组件110的一端与股骨固定连接，基座组件110的另一端连接支撑组件120，支撑组件120远离基座组件110的端部安装调节组件130，并且调节组件130上安装阵列架300，通过阵列架300承载反光球200。基座组件110、支撑组件120以及调节组件130之间的组合安装形成骨科阵列支撑架100，以支撑安装阵列架300，实现对骨科机器人的光学追踪设备对反光球200位置的追踪。

基座组件110为骨科阵列支撑架100的安装基础，骨科阵列支撑架100通过基座组件110固定安装于股骨侧的股骨上，实现骨科阵列支撑架100在股骨上的定位。基座组件110安装于股骨后，与基座组件110连接的支撑组件120位于股骨的外侧，将调节组件130以及阵列架300支离患者。支撑组件120用于建立基座组件110与调节组件130之间的连接关系，使得调节组件130与基座组件110之间存在一定的距离。这样，可以便于医生操作调节组件130，避免医生操作时动作不便导致的不舒服的感觉。

调节组件130安装在支撑组件120远离基座组件110的端部，调节组件130可相对于支撑组件120转动，调节组件130的外周连接阵列架300。调节组件130相对于支撑组件120转动时，调节组件130可带动阵列架300运动，以调节阵列架300的空间位置，进而达到调节阵列架300上反光球200空间位置的目的。

可以理解的，骨科机器人的光学追踪设备在使用时可以发射追踪光，该追踪光可以投射到阵列架300的反光球200上，反光球200可以反射追踪光。通过调节组件130调节阵列架300的位置后，可以调节反光球200反射追踪光的角度，使得反光球200反射的追踪光可以投射到光学追踪设备上。这样，光学追踪设备可以定位反光球200在空间的位置。加之阵列架300、调节组件130、支撑组件120以及基座组件110的空间位置及尺寸关系都是一定的，通过反光球200的空间位置可以计算出基座组件110安装于股骨的空间位置，进而可以实现股骨以及植入物的定位追踪，检测是否安装到位，保证关节置换手术的准确性。

上述实施例的骨科阵列支撑架100在使用时，基座组件110的端部安装在患者的股骨上，支撑组件120伸出设置，并连接调节组件130以及阵列架300，并在阵列架300上安装反光球200，实现对股骨以及植入物的检测。手术完成后，拆卸支撑组件120上的调节组件130、阵列架300以及反光球200，并将基座组件110从股骨上移出。

上述实施例的骨科阵列支撑架100，通过基座组件110安装支撑组件120、调节组件130，使得结构简单，便于安装，而且调节组件130相对于支撑组件120转动时，调节组件130可以带动阵列架300运动，以调整阵列架300中反光球200的位置。这样，光学追踪设备可以捕捉反光球200的位置，实现追踪定位。有效的解决目前阵列架安装过程繁琐、角度无法调节而影响追踪效果的问题，保证追踪效果，方便装配使用，提高手术效果，保证关节置换手术的准确性。

参见图1至图4，在一实施例中，基座组件110包括安装基座111以及骨钉112，骨钉112的一端穿过并伸出于安装基座111，用于连接至股骨中，骨钉112的另一端与支撑组件120连接。安装基座111起承载作用，用于承载基座组件110的各零部件，而且，安装基座111还可实现与支撑组件120的连接，保证支撑组件120与基座组件110连接可靠。

骨钉112可相对于安装基座111转动和短距离的轴向移动，便于固定的拆装。具体的，安装基座111具有安装骨钉112的通孔，骨钉112可转动安装于通孔中。骨钉112的头部位于安装基座111中，骨钉112的固定部穿过通孔伸出，以固定到患者的股骨中，实现骨钉112将安装基座111固定于股骨上。可以理解的，骨钉112外侧的螺纹可以保证固定于股骨连接可靠，进而保证骨科阵列支撑架100可靠的安装在股骨上，避免骨科阵列支撑架100从股骨上掉落。

在一实施例中，基座组件110还包括定位件113，定位件113与安装基座111固定连接。定位件113可以进一步实现安装基座111与股骨的定位连接，保证骨科阵列支撑架100安装于股骨的稳定性。可选地，定位件113为定位销钉。

在一实施例中，定位件113的数量为多个，多个定位件113围设于骨钉112的周围，多个定位件113穿过安装基座111伸出，用于连接至股骨中。多个定位件113可以保证安装基座111可靠的固定在股骨上。可选地，定位件113的数量为两个、三个、四个甚至更多个。本实施例中，定位件113的数量为四个，四个定位件113围设于骨钉112的周侧，以增加安装基座111的稳固性。

骨钉112在拧入股骨时，骨钉112会相对于安装基座111转动，安装基座111保持静止状态。而且，骨钉112在拧入股骨过程中，骨钉112会带动安装基座111上的固定件320朝向股骨运动，并嵌入到股骨中，进一步增加安装基座111的稳定性，保证手术的安全性。可选地，定位件113通过焊接方式固定于安装基座111，以保证安装基座111的稳固性。当然，定位件113还可通过过盈方式或者铆接方式等固定于安装基座111上。

在一实施例中，基座组件110还包括限位挡圈114，限位挡圈114设置于安装基座111中，并位于骨钉112与支撑组件120连接的一端。也就是说，限位挡圈114位于骨钉112的轴向端部，用于限制骨钉112的轴向位移。即限位挡圈114可以将骨钉112封在安装基座111中。可以理解的，安装基座111具有安装限位挡圈114的安装槽，限位挡圈114安装在安装槽后，限位挡圈114与骨钉112的端部之间存在一定的距离。若骨钉112沿轴向方向滑动时，限位挡圈114可以对骨钉112进行轴向限位，避免骨钉112从安装基座111中掉落，防止骨钉112在运输或存储过程中丢失。

可选地，限位挡圈114与安装基座111可以通过焊接方式、过盈配合、卡接等方式固定在安装基座111中。值得说明的是，骨钉112、定位件113、安装基座111以及限位挡圈114加工完成后便是一个装配好的整体的部件，骨钉112可以通过提供的外六角扳手拧入股骨中，实现基座组件110的安装。

参见图1、图4至图6，在一实施例中，支撑组件120包括固定部件122、支撑主轴121以及安装部件123，支撑主轴121的一端与骨钉112连接，支撑主轴121的另一端安装安装部件123，固定部件122套设于支撑主轴121，并与安装基座111固定连接，固定部件122用于将支撑主轴121固定于安装基座111，安装部件用于安装连接调节组件130。固定部件122用于实现支撑主轴121与安装基座111之间的固定连接，避免支撑主轴121脱离安装基座111，保证支撑主轴121的位置固定，便于后期安装调节组件130以及阵列架300。

支撑主轴121为杆状部件，支撑主轴121的一端伸入安装基座111中，与骨钉112连接，安装基座111的另一端则连接安装部件123，以便于后期安装调节组件130。固定部件122套设在支撑主轴121的外侧。当支撑主轴121的端部安装于安装基座111中，固定部件122可以沿支撑主轴121滑动，以与安装基座111固定连接，通过固定部件122将支撑主轴121固定在安装基座111。

可以理解的，为了保证支撑组件120与基座组件110之间连接的可靠性，通常固定部件122与安装基座111之间为固定连接。可选地，固定部件122为螺母，相应的，安装基座111具有外螺纹，以与固定部件122配合。当然，在本发明的其他实施方式中，固定部件122与安装基座111之间还可为过盈配合、螺钉拧紧、卡扣连接等固定方式实现固定。

安装部件123安装在支撑主轴121远离安装基座111的端部。可选地，安装部件123通过螺纹连接、过盈配合等固定方式安装于支撑主轴121的端部。进一步地，安装部件123具有第一接口以及第二接口，第一接口与第二接口分别设置于安装部件123的两端，第一接口套设于支撑主轴121，实现安装部件123与支撑主轴121的连接，第二接口用于连接调节组件130，实现调节组件130的安装。再进一步地，第一接口的内壁具有内螺纹，支撑主轴121上具有外螺纹，实现安装部件123的可靠固定，避免安装部件123从支撑主轴121上滑脱。更进一步地，安装部件123与支撑主轴121的螺纹之间设置防松胶水，避免松脱。

在一实施例中，固定部件122套设于支撑主轴121，固定部件122与安装基座111围设成安装腔，支撑主轴121具有限位台阶1211，限位台阶1211位于安装腔中，限位台阶1211的两侧分别与安装基座111及固定部件122抵接。为了避免支撑主轴121脱离安装基座111，在支撑主轴121的端部附近设置限位台阶1211，该限位台阶1211相对于支撑主轴121的外周面凸出设置。固定部件122安装于安装基座111后，固定部件122与安装基座111之间存在的空间即为安装腔，支撑主轴121的限位台阶1211正好位于安装腔中，通过安装腔的内壁与限位台阶1211抵接以限制支撑主轴121的轴向位移，保证支撑主轴121可靠。

可选地，固定部件122具有顺次连通的第一内孔、第二内孔以及第三内孔，第一内孔、第二内孔以及第三内孔沿轴向贯通固定部件122。第一内孔的直径大于第二内孔的直径，第二内孔的直径大于第三内孔的直径。这样，固定部件122内部会形成台阶结构，便于限位台阶1211的安装定位。具体的，固定部件122的第一内孔套设于安装基座111，第二内孔中安装限位台阶1211，第三内孔中安装支撑主轴121。

参见图1至图6，在一实施例中，骨钉112与支撑组件120连接的一端具有安装接口1121，支撑组件120与骨钉112连接的一端具有与安装接口1121相同的横截面形状。骨钉112在安装基座111中的端部具有安装接口1121，该安装接口1121的横截面尺寸与支撑主轴121的横截面尺寸相匹配，该安装接口1121实现支撑主轴121端部的安装。

可选地，安装接口1121的横截面形状为多边形、圆形或不规则形状。示例性地，安装接口1121的横截面形状为六边形，相应的，支撑主轴121的端部的横截面形状也为六边形，以安装于安装接口1121中。可选地，支撑主轴121与安装接口1121之间为过盈配合或者通过卡勾部件固定等等，只要能够限制支撑主轴121相对于安装接口1121转动即可。当骨钉112为安装到股骨时，骨钉112可带动支撑主轴121转动；当骨钉112固定到股骨后，骨钉112通过安装接口1121可以限制支撑主轴121相对于安装基座111的转动。

参见图1、图7至图9，在一实施例中，调节组件130包括调节支架131以及调节件133，调节件133穿过调节支架131安装于安装部件123，调节件133能够锁定或解锁调节支架131，调节件133解锁时，调节支架131可相对于安装部件123转动。调节组件130还包括连杆132，连杆132设置于调节支架131的侧面，连杆132用于连接阵列架300。

调节组件130安装在安装部件123上，通过调节组件130相对于支撑主轴121的转动，实现阵列架300上反光球200位置的调节，便于光学追踪设置接收反光球200反射的追踪光。调节支架131为中空结构，调节支架131安装于安装部件123的端部，调节件133的一端穿过调节支架131安装到安装部件123的第二接口中，保证调节支架131与安装部件123之间连接可靠，避免调节支架131脱离安装部件123。

连杆132的一端固定设置在调节支架131的外侧，连杆132的另一端安装阵列架300。调节支架131相对于安装部件123转动时，调节支架131可带动连杆132及其上的阵列架300同步转动，实现阵列架300上反光球200位置的调整。可选地，连杆132通过过盈配合、焊接方式或者卡接方式等固定在调节支架131的外侧。这样可以保证连杆132与调节支架131之间的连接关系可靠，避免连杆132脱离调节支架131，保证手术过程的安全性。

而且，调节件133可以实现调节支架131的锁定与解锁控制。调节支架131处于锁定状态，安装部件123、调节支架131以及调节件133之间为紧密接触的状态，调节支架131没有可运动的空间，调节支架131相对于安装部件123之间无法转动。调节支架131处于解锁状态时，调节件133移出安装部件123一部分，此时，调节支架131轴向上存在一定的活动空间，调节支架131可相对安装部件123转动，进而实现阵列架300空间位置的调节。

可选地，调节件133为螺纹件，第二接口具有内螺纹。调节件133通过螺纹配合方式将调节支架131固定于安装部件123。当需要转动调节支架131时，调节件133拧松并部分移出第二接口，此时，调节支架131的端部与调节件133之间存在距离，调节支架131可相对于安装部件123转动。调节完成后，调节件133拧紧并移入第二接口，此时，调节件133与调节支架131抵接，并将调节支架131压在安装部件123上，限制调节支架131的转动。

在一实施例中，骨科阵列支撑架100还包括齿形组件，齿形组件分设于调节支架131与安装部件123，用于锁定或解锁调节支架131与安装部件123。齿形组件锁定调节支架131与安装部件123时，调节支架131无法相对于安装部件123转动。齿形组件解锁调节支架131与安装部件123时，调节支架131可以相对于安装部件123转动。

在一实施例中，齿形组件包括第一齿部1311以及可与第一齿部1311相啮合的第二齿部1231，第一齿部1311设置于支撑组件120的一端，第二齿部1231设置于调节组件130的一端；第一齿部1311与第二齿部1231的啮合固定能够限制调节组件130的转动。

具体的，齿形组件包括第一齿部1311以及与第一齿部1311相啮合的第二齿部1231，第一齿部1311设置于调节支架131的端部，第二齿部1231设置于安装部件123的端部。调节件133锁定时，第一齿部1311与第二齿部1231的配合能够限制调节支架131的转动。通过第一齿部1311与第二齿部1231的啮合或分离实现调节支架131的锁定与解锁。

调节件133锁定调节支架131时，调节件133可以使第一齿部1311与第二齿部1231相啮合，调节支架131无法相对于安装部件123转动。调节件133解锁调节支架131时，调节支架131可沿轴向朝向调节件133所在的方向运动，使得调节支架131的第一齿部1311脱离安装部件123的第二齿部1231，此时，调节支架131可以相对于安装部件123转动。当调节支架131调节完成后，在拧紧调节件133，使得调节支架131通过第一齿部1311与第二齿部1231的啮合锁定于安装部件123，保证手术过程中调节支架131不会窜动。

可选地，第一齿部1311与第二齿部1231沿周向方向设置。也就是说，第一齿部1311与第二齿部1231均为一圈的结构。当然，在本发明的其他实施方式中，第一齿部1311与第二部件也可以为局部齿，只要能够实现啮合限位即可；而且，可以第一齿部1311沿周向方向设置，第二齿部1231为局部齿等等。可选地，第一齿部1311与调节支架131为一体结构，第二齿部1231与安装部件123为一体结构。

在一实施例中，安装部件123的端部具有凸出设置的安装接头，调节支架131的端部具有安装孔，安装接头安装于安装孔中。安装接头沿轴向方向凸出于安装部件123的端部设置，安装接头用于连接调节支架131。调节支架131具有安装孔以及与安装孔连通的过孔。安装孔与过孔贯通调节支架131。调节支架131通过安装孔套设于安装接头，调节件133穿过过孔以及安装孔安装于第二接口中。过孔的直径小于安装孔的直径，避免调节支架131相对于调节件133晃动。

在一实施例中，调节支架131的内壁具有防掉部件，防掉部件与调节件133配合，用于防止调节件133脱离调节支架131。调节件133安装于安装部件123后，调节件133在调节支架131的内部与防掉部件连接。这样，当调节件133拧入调节支架131以及第二接口后，可以避免调节件133从调节支架131中掉落。

可选地，防掉部件为设置于过孔内壁的内螺纹，为内螺纹的防掉部件与为螺纹件的调节件133配合后，可以实现调节件133固定于调节支架131，避免调节件133在非人为因素作用下从调节支架131中掉落。

本发明还提供一种骨科阵列装置10。该骨科阵列装置10包括阵列架300以及上述任一实施例中的骨科阵列支撑架100。阵列架300与骨科阵列支撑架100的调节组件130连接，阵列架300用于承载反光球200，阵列架300能够随调节组件130运动，以调节阵列架300的方向。

参见图9，在一实施例中，骨科阵列装置10还包括接口板310以及固定件320，接口板310固定于连杆132的端部，接口板310通过固定件320固定连接阵列架300，阵列架300用于承载反光球200。接口板310的一表面通过固定件320安装阵列架300，接口板310的另一表面连接连杆132，实现阵列架300的安装。可选地，接口板310与连杆132之间可以通过焊接方式、过盈配合方式或者卡接方式等固定，避免接口板310从连杆132上滑脱。可选地，固定件320为螺纹件。

阵列架300上具有安装口，安装口用于安装反光球200。本发明中，阵列架300上安装四个反光球200，当然，在本发明的其他实施方式中，阵列架300上反光球200的数量可以增加，也可以减少。值得说明的是，阵列架300可以采用现有技术中的结构，其安装方式及具体结构在此不一一赘述。

在一实施例中，骨科阵列装置10还包括限位件330，限位件330设置于固定件320的周侧，限位件330连接接口板310与阵列架300。限位件330用于实现接口板310与阵列架300的进一步连接限位，限制阵列架300相对于接口板310的转动，保证阵列架300相对于接口板310固定。可选地，限位件330为限位销钉。

参见图1至图9，本发明的骨科阵列装置安装时，先将基座组件110通过提供的外六角扳手安装到股骨的指定位置，具体的，基座组件110通过骨钉112固定在股骨上，并通过定位件113保证安装基座111相对于股骨的稳固性。基座组件110安装稳固以后将支撑主轴121安装到安装基座111中，并通过固定部件122将支撑主轴121固定在安装基座111中。轻微晃动支撑主轴121看是否固定稳固。稳固后，将调节支架131以及安装有反光球200的阵列架300通过接口板310等结构固定好以后，和安装部件123配合后，通过调节件133固定即可。整体安装好以后如果需要调节阵列架300的朝向，松掉调节件133后，旋转调节支架131到理想位置，然后再拧紧调节件133即可。

本发明还提供一种骨科机器人，包括机器人主体、光学追踪设备以及上述实施例中的骨科阵列装置10。光学追踪设备与机器人主体电连接，光学追踪设备向骨科阵列装置10的阵列架300上的反光球200发射追踪光，反光球200反射追踪光至光学追踪设备，并反馈给机器人主体。

光学追踪设备具有光源以及接收部件，光源向反光球200发射追踪光，反光球200反射追踪光后，通过接收部件接收。值得说明的是，光学追踪设备可以采用现有结构，其发射以及接收原理在此不一一赘述。

光学追踪设备将追踪光反馈给机器人主体后，机器人主体可以确认反光球200的空间位置，进而根据反光球200的空间位置确认股骨的位置以及植入物是否安装到位，以判断关节置换手术是否成功，保证手术的安全性。机器人主体还可以进行手术操作，根据反光球200反射的追踪光进行关节置换手术。

本发明的骨科机器人采用上述实施例的骨科阵列装置10后，方便光学追踪设备捕捉反光球200的位置，实现追踪定位，保证追踪效果；同时，还能简化缩短装配时间，方便装配使用，提高手术效果，保证关节置换手术的准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种骨科阵列支撑架，其特征在于，所述骨科阵列支撑架用于安装骨科阵列装置的阵列架，所述骨科阵列支撑架包括：

基座组件，所述基座组件用于安装于股骨中；

支撑组件，所述支撑组件的一端设置于所述基座组件中；

调节组件，安装于所述支撑组件远离所述基座组件的另一端，所述调节组件的周侧还连接所述阵列架，所述调节组件能够相对于所述支撑组件转动，以调节所述阵列架的方向。

2.根据权利要求1所述的骨科阵列支撑架，其特征在于，所述基座组件包括安装基座以及骨钉，所述骨钉一端穿过并伸出于所述安装基座，用于连接至股骨中，所述骨钉的另一端与所述支撑组件连接。

3.根据权利要求2所述的骨科阵列支撑架，其特征在于，所述基座组件还包括定位件，所述定位件与所述安装基座固定连接；

所述定位件的数量为多个，多个所述定位件设于所述骨钉的周围。

4.根据权利要求2所述的骨科阵列支撑架，其特征在于，所述基座组件还包括限位挡圈，所述限位挡圈设置于所述安装基座中，并位于所述骨钉与所述支撑组件连接的一端。

5.根据权利要求2所述的骨科阵列支撑架，其特征在于，所述支撑组件包括固定部件、支撑主轴以及安装部件，所述支撑主轴的一端与所述骨钉连接，所述支撑主轴的另一端与所述安装部件连接，所述固定部件与所述安装基座连接，所述固定部件用于将所述支撑主轴固定于所述安装基座，所述安装部件用于安装连接所述调节组件。

6.根据权利要求5所述的骨科阵列支撑架，其特征在于，所述固定部件套设于所述支撑主轴，所述支撑主轴具有限位台阶，所述限位台阶的两侧分别与所述安装基座及所述固定部件抵接。

7.根据权利要求5所述的骨科阵列支撑架，其特征在于，所述调节组件包括调节支架以及调节件，所述调节件穿过所述调节支架安装于所述安装部件，所述调节件能够锁定或解锁所述调节支架，所述调节件解锁时，所述调节支架可相对于所述安装部件转动；

所述调节组件还包括连杆，所述连杆设置于所述调节支架的侧面，所述连杆用于连接所述阵列架。

8.根据权利要求1所述的骨科阵列支撑架，其特征在于，所述骨科阵列支撑架还包括齿形组件，所述齿形组件包括第一齿部以及可与所述第一齿部相啮合的第二齿部，所述第一齿部设置于所述支撑组件的一端，所述第二齿部设置于所述调节组件的一端；

所述第一齿部与所述第二齿部的啮合能够限制所述调节组件的转动。

9.一种骨科阵列装置，其特征在于，包括阵列架以及如权利要求1至8任一项所述的骨科阵列支撑架，所述阵列架与所述骨科阵列支撑架的调节组件连接，所述阵列架上设置有反光球。

10.一种骨科机器人，其特征在于，包括机器人主体、光学追踪设备以及如权利要求9所述的骨科阵列装置；

所述光学追踪设备与所述机器人主体电连接，所述光学追踪设备向所述骨科阵列装置上的反光球发射追踪光，所述反光球反射所述追踪光至所述光学追踪设备，并反馈给机器人主体。

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