CN114544159A - 削骨器械磨损检测装置、磨损检测系统以及磨损检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种削骨器械磨损检测装置、磨损检测系统以及磨损检测方法,该削骨器械磨损检测装置包括主板,设于主板上的限位装置,限位装置用于限位削骨器械,限位装置具有与作用端相抵的配合端面,配合端面与主板上的第一参照物间具有预设位置关系,第一参照物能够被跟踪器识别位置信息,并能够与削骨器械上的第二参照物配合实现测距。该跟踪器能够获取第一参照物和第二参照物的位置信息进而获取二者间的距离参数,并通过该距离参数判断削骨器械是否磨损过度。本发明借助外置跟踪器进行测距,无需在主板上额外配置测距系统,进而大幅降低了空间占用并简化了操作,能够很好的应用于削骨手术中。
Description
技术领域
本发明涉及手术机器人领域,尤其涉及一种削骨器械磨损检测装置、磨损检测系统以及磨损检测方法。
背景技术
髋臼周围截骨术需要用的削骨器械会在重复使用一定次数后产生磨损,造成长度缩减,并由此带来了以下问题。
目前的手术是通过NDI导航系统追踪削骨器械在空间中的位置,而上述位置是基于削骨器械上的反光球和器械端部间的距离参数得到的,但由于磨损等问题导致该距离参数产生变化,使削骨器械的真实空间位置与软件中的会有一定误差,影响手术的顺利进行。因此,需要一种能够判断削骨器械磨损程度的装置。
中国发明专利CN106217129B中描述了一种接触式磨损检测系统,运行时,检测系统的检测板从刀具正前方向刀尖移动,直到打到刀尖后停止。系统会根据打刀板停止时的位置确定被测量刀具的长度,然后通过与系统记录的刀具长度进行比较,判断刀具情况。但是以上系统是基于机床使用环境设计的,若直接套用于手术室环境,需要占用大量空间去布置实验台和检测板,使本就狭小的手术室更为拥挤,操作也较为繁琐,因此难以应用于手术室中。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术占用空间大,操作繁琐的缺陷,提供一种削骨器械磨损检测装置、磨损检测系统以及磨损检测方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
一种削骨器械磨损检测装置,用于检测削骨器械作用端的磨损情况,包括主板,设于所述主板上的限位装置,所述限位装置用于限位所述削骨器械,所述限位装置具有与所述作用端相抵的配合端面,所述配合端面与所述主板上的第一参照物间具有预设位置关系,所述第一参照物能够被应用于手术中的跟踪器识别位置信息,并能够与所述削骨器械上可被所述跟踪器识别位置信息的第二参照物配合实现测距。
该跟踪器能够获取第一参照物和第二参照物的位置信息进而获取二者间的距离参数,并通过该距离参数判断削骨器械是否磨损过度。
本发明借用了外置跟踪器来配合执行测距工作,无需在主板上装设测距系统,进而大幅降低了空间占用并简化了操作,能够很好的应用于削骨手术中。
优选的,所述削骨器械应用于削骨手术,所述跟踪器为光学跟踪器,该光学跟踪器为削骨手术所需手术仪器中的一部分。通过借用手术仪器实现测距,实现了器材复用,可进一步节省体积,降低成本。
优选的,所述限位装置用于限位的削骨器械包括削骨刀,所述作用端为所述削骨刀的刀刃。
优选的,所述限位装置包括设于所述主板上的限位凹槽以及能够安装于所述主板上的刀具限位块,所述限位凹槽用于放置所述削骨刀,所述刀具限位块在安装至所述主板上后能够至少部分盖住限位凹槽,所述刀具限位块具有面朝所述限位凹槽的压接面,所述压接面与所述限位凹槽间的间距等于或小于所述削骨刀放入所述限位凹槽部分的厚度。
使用时,先将削骨刀放入限位凹槽中,随后将刀具限位块安装到主板上以压住位于限位凹槽中的削骨刀,实现对削骨刀的限位。
所述限位凹槽自所述主板边缘向里延伸,所述限位凹槽位于主板边缘的一端构成供所述削骨刀部分伸出的开口。
采用这样的设计,一来可减小限位凹槽的加工面积,降低加工成本,二来主板无需容纳整个削骨刀,能够采用体积更小,结构更紧凑的主板。
优选的,所述削骨刀包括带有刀刃的刀本体,所述限位凹槽可供所述刀本体伸入,所述配合端面设于所述限位凹槽里端,且能够与所述刀刃限位相抵以对所述刀本体构成沿其伸入限位凹槽方向的限位,所述限位凹槽两侧的槽边能够与所述刀本体的两侧边限位相抵以对所述刀本体构成沿垂直于其伸入限位凹槽方向的限位以及在主板所处平面上的转动限位。
由此,该限位凹槽可对削骨刀形成沿其伸入方向的限位、垂直于伸入方向的限位以及在主板所处平面上的转动限位,配合刀具限位块对削骨刀的垂向限位,可将削骨刀稳固限位于相应的限位位置,为后续准确测量提供基础。
优选的,所述压接面为弹性面,所述弹性面能够在接触到所述削骨刀表面时发生弹性回缩。
由于削骨刀在厚度方向上有斜度,并非完全的平面,采用这样的设计能够使刀具限位块更好的贴合削骨刀表面,实现对削骨刀的垂向限位。
优选的,所述刀具限位块上装有多个球头柱塞,所述球头柱塞的球底伸入至所述限位凹槽内,多个所述球头柱塞的球底构成所述压接面,或者,所述刀具限位块的底部装有橡胶块,所述橡胶块的底面构成所述压接面。
通过球头柱塞或橡胶块与削骨刀的弹性抵接实现对削骨刀的稳固限位。
优选的,所述削骨刀包括具有直形刀刃的第一削骨刀,所述配合端面包括适配所述第一削骨刀的第一配合端面,所述第一配合端面为直形并抵顶于所述直形刀刃。
优选的,所述第一配合端面上具有避让凹口,所述避让凹口用于避让所述直形刀刃上的尖突,进而使直形刀刃能够与第一配合端面紧密抵接。
优选的,所述配合端面包括第二配合端面,所述第二配合端面用于配合具有内弧形刀刃的第二削骨刀,所述第二配合端面呈所述第二削骨刀方向突出的折形并抵顶于所述内弧形刀刃的中间位置。由此实现和第二削骨刀作用端的配合相抵。
优选的,所述限位装置包括设于所述主板上的限位凹槽以及盖住所述限位凹槽的刀具限位块,所述限位凹槽用于放置所述削骨刀,所述第二配合端面设于所述限位凹槽中,所述刀具限位块在对应所述第二配合端面和内弧形刀刃抵顶位置处开设有视窗。
通过视窗能够观察削骨刀和配合端面的抵接状态,确保削骨刀和配合端面已经实现抵接,保障后续测试的准确性。
优选的,所述限位装置用于限位的削骨器械包括探针,所述作用端为所述探针的头部。
优选的,所述限位装置包括设于所述主板上的探针限位块,所述探针限位块上设有对所述探针进行引导限位的限位孔,所述限位装置还包括设于所述限位孔轴向侧的探针标定块,所述配合端面设于所述探针标定块上并面朝所述限位孔布置。
使用时,探针穿过限位孔,在限位孔的导引下与配合端面抵顶实现沿限位孔轴向和径向的限位。
优选的,配合端面为内锥面,所述内锥面的锥底与所述限位孔的中心同轴。由此,探针的头部能够在内锥面的引导下与抵接于配合端面上,准确度更高。
由于限位孔起到引导探针与配合端面抵接的作用,限位孔需要有较高的方向精准度,因此,在本实施例中,该主板上设有沿限位孔轴向设置的定位槽,该定位槽的延伸方向和限位孔的轴向方向一致,该探针限位块上设有能够嵌入定位槽内的定位凸块,该定位凸块的延伸方向平行于所述限位孔的轴线。
由此,可使限位孔和配合端面间保持同轴布置。
优选的,所述第一参照物包括设于第一参考平面上的第一基准标记物,所述第一参照物的位置信息包括所述第一基准标记物在第一参考平面上的相对位置,用于配合所述第一参照物的第二参照物包括设于第二参考平面上的第二基准标记物,所述第二参照物的位置信息包括所述第二基准标记物在第二参考平面上的相对位置。
优选的,所述第一参照物还包括设于主板上的至少三个非共线的第一标记物,所述第一标记物的位置信息能够被所述跟踪器识别以构建所述第一参考平面,用于配合所述第一参照物的第二参照物还包括设于主板上的至少三个非共线的第二标记物,所述第二标记物的位置信息能够被所述跟踪器识别以构建所述第二参考平面。
由于三点构成一个平面,因此基于三个第一标记物或第二标记物的位置信息可建立该第一参考平面和第二参考平面。实现对距离参数的测量。
本发明还提供了一种磨损检测系统,包括如上文所述的削骨器械磨损检测装置、跟踪器和处理模块,所述跟踪器和处理模块能够应用于手术中,所述削骨器械磨损检测装置处于所述跟踪器的视野范围内,所述跟踪器能够获得第一参照物和第二参照物的位置信息,所述处理模块与所述跟踪器电连接并能够基于所述位置信息计算得到所述第一参照物和第二参照物间的距离参数。
优选的,所述跟踪器和处理模块为削骨手术所需手术仪器中的一部分。
一种磨损检测方法,适用于如上文所述的磨损检测系统,包括以下步骤:
将削骨器械装入限位装置中并与使其作用端与配合端面相抵;
跟踪器获取主板上第一参照物的位置信息以及削骨器械上第二参照物的位置信息,并基于所述位置信息计算得到所述第一参照物和第二参照物的距离参数;
若所述距离参数处于预定范围内,则判定所述削骨器械状态正常,若所述距离参数处于预定范围外,则判定所述削骨器械过度磨损。
本发明的积极进行效果在于:
本发明借用了削骨手术所需的NDI导航系统来执行测距工作,无需额外配置测距系统,进而大幅降低了空间占用并简化了操作,能够很好的应用于削骨手术中。
附图说明
图1为削骨器械检测装置的立体图;
图2为削骨器械检测装置与削骨刀的配合视图;
图3为削骨器械检测装置与探针的配合视图;
图4为削骨器械检测装置与削骨刀配合的局部放大图;
图5为刀具放置板的立体视图;
图6为探针标定块的立体视图;
附图标记说明
主板100
第一参照物110
第一基准标记物111
第一标记物112
定位槽113
圆台120
方形凸台130
限位装置200
配合端面210
第一配合端面211
避让凹口212
第二配合端面213
限位凹槽220
刀具限位块230
球头柱塞231
视窗232
刀具放置板240
第一定位销孔241
探针限位块250
限位孔251
定位凸块252
探针标定块260
第二定位销孔261
削骨器械300
第二参照物310
第二基准标记物311
第二标记物312
削骨刀320
刀本体321
刀柄322
第一削骨刀330
第二削骨刀340
探针350
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
实施例1
如图1所示,一种削骨器械磨损检测装置,用于检测削骨器械300作用端的磨损情况,包括主板100,设于主板100上的限位装置200,该限位装置200用于限位削骨器械300并具有与作用端相抵的配合端面210,该配合端面210与主板100上的第一参照物110间具有预设位置关系,该预设位置关系是指配合端面210和第一参照物间的位置相对固定,该第一参照物110能够被跟踪器识别位置信息,并能够与削骨器械300上可被跟踪器识别位置信息的第二参照物310配合实现测距。
该跟踪器能够获取第一参照物110和第二参照物310的位置信息进而获取二者间的距离参数,并通过该距离参数判断削骨器械300是否磨损过度。
本发明通过外置跟踪器来配合执行测距工作,无需在主板上配置测距系统,进而大幅降低了空间占用并简化了操作,能够很好的应用于削骨手术中。
具体在本实施例中,该跟踪器为用于削骨手术中的光学跟踪器,其为削骨手术所需NDI导航系统的一部分,如此可实现器材复用,进一步缩减体积和成本。当然,采用另置的跟踪器也同样是可行的。
结合图1、图2和图4,在本实施例中,该削骨器械300为削骨刀320,该作用端为削骨刀320的刀刃。用于限位该削骨刀320的限位装置200包括设于主板100上的限位凹槽220以及能够通过螺栓可拆卸的安装于主板100上的刀具限位块230。
该限位凹槽220具有与削骨刀320适配的形状以供削骨刀320放入,该刀具限位块230在通过螺栓安装至主板100上时能够至少部分盖住该限位凹槽220以压住位于限位凹槽220中的削骨刀320。刀具限位块230面对限位凹槽220的底部为用于压住削骨刀320的压接面,该压接面与限位凹槽220底面之间的间距等于或小于削骨刀320放入限位凹槽220中部分的厚度以对削骨刀320提供足够的下压力,实现对削骨刀320的垂向限位。
使用时,可以先将削骨刀320放入限位凹槽220中,随后将刀具限位块230安装到主板100上以压住位于限位凹槽220中的削骨刀320,也可以将刀具限位块230事先安装到主板100上,通过将削骨刀320插入并卡设于限位凹槽220和刀具限位块230间的方式实现限位固定。
在本实施例中,该削骨刀320包括带有刀刃的刀本体321以及连接刀本体321的刀柄322。该限位凹槽220为非贯通槽,其自主板100边缘向里延伸。该刀本体321能够放入该限位凹槽220内并使刀刃与限位凹槽220的非贯通端抵接,以使该凹槽的非贯通端成为用于抵接刀刃的配合端面210。该限位凹槽220位于主板100边缘的一端则构成可供刀柄322伸出至主板100外的开口。
采用这样的结构,使限位凹槽220无需容纳整个削骨刀320,可减小限位凹槽220的铣削面积,降低加工成本,另外,由此无需容纳整个削骨刀320,也能够采用体积更小、结构更紧凑、重量更轻的主板100。操作起来更为方便快捷。
结合图5,在本实施例中,该刀本体具有两条相平行的侧边,该限位凹槽220的两侧的槽边能够与刀本体的侧边相抵限位以对削骨刀320形成垂直于伸入方向的限位以及在主板100所处平面上的转动限位,配合该限位端面对削骨刀320沿其伸入限位凹槽220方向的限位以及刀具限位块230对削骨刀320的垂向限位,可将削骨刀320稳定的限位于限位装置200中并使刀刃与配合端面210保持相抵,为后续的准确测量提供基础。
由于削骨刀320在厚度方向上有斜度,并非完全的平面,在本实施例中,该压接面为弹性面,该弹性面能够在接触到削骨刀320表面时发生弹性回缩由此以更好的贴合削骨刀320表面,从而实现对削骨刀320更稳固的垂向限位。
在本实施例中,该刀具限位块230上装有四个分别对应刀本体四角的球头柱塞231,该球头柱塞231的底部具有球底,该球底伸入限位凹槽220内,并能够在接触刀本体表面时发生弹性回缩。该球底构成该压接面。
采用这样的结构具有以下的优点,首先,由于手术器械需要高温消毒,而球头柱塞231是金属件,能够很好的抵抗高温,另外,球头柱塞231与刀本体之间为摩擦力较小的点接触,因此在实际操作过程中,也可以不拆装刀具限位块230,而是直接将克服摩擦力将削骨刀320插入刀具限位块230和限位凹槽220中的间隙实现对削骨刀320的限位,简化操作流程。
当然,以上仅为本实施例所采用的一种优选方案,作为一种替换方案,也可以是由设于刀具限位块230底面上的橡胶块来充当与削骨刀320相抵的压接面。
如图4所示,在本实施例中,该削骨刀320包括具有直形刀刃的第一削骨刀330和具有内弧形刀刃的第二削骨刀340,限位凹槽220共有两个以分别适配该第一削骨刀330和第二削骨刀340。
在本实施例中,适配第一削骨刀330的限位凹槽220中设有第一配合端面211,该第一配合端面211为直形并抵顶于第一削骨刀330的直形刀刃,该第一配合端面211的两端还具有用于避让直形刀刃两端尖突的避让凹口212以使直形刀刃能够和第一配合端面211紧密抵接,保证后续测量精度。
更佳的,本发明中优选使该限位凹槽220上的第一配合端面211露出于刀具限位块230外,让使用者可以观察第一配合端面211是否与直形刀刃抵接到位,保证后续的测试精度。
在本实施例中,适配第二削骨刀340的限位凹槽220中设有第二配合端面213,该第二配合端面213呈朝第二削骨刀340方向突出的折形,并抵接于第二削骨刀340内弧形刀刃的中间位置。由于内弧形刀刃主要适用部分为内弧形刀刃的中间位置,因此采用这样的设计能够准确测量第二削骨刀340使用部位的磨损情况。
由于内弧形刀刃和第二配合端面213的抵顶位置并非位于限位凹槽220的边缘处,内弧形刀刃和第二配合端面213的抵顶位置会被刀具限位块230遮挡。导致使用者无法判断第二削骨刀340的内弧形刀刃是否已经抵接第二配合端面213,可能会影响后续的测量精度,为解决以上问题。刀具限位块230在对应第二配合端面213和内弧形刀刃抵顶位置处开设有视窗232,通过视窗232能够观察削骨刀320和配合端面210的抵接状态,确保削骨刀320和配合端面210已经实现抵接,保障后续测试的准确性。本发明中所用的视窗232为设于刀具限位块230上的开槽。
为满足NDI导航系统中跟踪器的识别要求,在本实施例中,该主板100的四角处设有四个相互位置关系满足NDI参考架设计基准的四个圆台120。此处所指的NDI参考架是一种具有通用设计标准的反光球安装架,参考架在安装反光球后能够被NDI导航系统中的跟踪器所识别。
其中,四个圆台120非共线且高度一致,其顶面中心处分别设有一个螺纹孔以安装反光球,四个反光球构成可供跟踪器识别的第一参照物110。该四个反光球中的一个被定义为第一基准标记物111,配合端面210的位置基于第一基准标记物111得出。其余三个反光球则被定义为第一标记物112,NDI导航系统能够基于第一标记物112的位置建立第一参考平面,通过测算第一基准标记物111在第一参考平面上的位置得到第一基准标记物111的准确位置信息,进而得到配合端面210的准确位置信息。
同样的,为满足NDI导航系统的设计标准,在本实施例中,该削骨器械300上设有满足NDI设计标准的参考架,该参考架上设有至少三个共面且不共线的反光球。该设于参考架上的反光球构成第二参照物310,且其中一个反光球被定义为第二基准标记物311,用于和第一基准标记物111配合进行测距,同时,多个构成第二参照物310的反光球还被定义为第二标记物312,用于构建第二参考平面,通过测算第二基准标记物311在第一参考平面上的位置得到第一基准标记物111的准确位置信息。需要说明的是,被定义为第二基准标记物311和第二标记物312的反光球可以是同一个。
通过采用以上设置,该主板100上的第一参照物110以及削骨器械300上的第二参照物310能够在放入跟踪器的视野范围内时被跟踪器识别并获得相应的位置信息,实现测距。
在本实施例中,该主板100呈长方形,主板100的三条边设置为内凹的圆弧型,并且每两条边之间通过圆角平滑过渡。采用这样的结构能够方便使用者进行握持。提高使用便利性。
如图5所示,为使第一配合端面211和第二配合端面213能够和第一参照物110间能够具有精确的相对位置关系。该削骨器械300检测板还包括刀具放置板240。用于对第一削骨刀330和第二削骨刀340进行限位的限位凹槽220并列设置于刀具放置板240上。该刀具放置板240上具有与主板100相配合的第一定位销孔241,该第一定位销孔241由一个圆孔和一个腰型孔构成,刀具放置板240通过穿过第一定位销孔241的定位销以及螺栓固定于主板100上。
通过定位销的定位作用使刀具放置板240与主板100间具有精确的相对位置关系,从而使第一配合端面211和第二配合端面213能够与第一参照物110间具有精确的相对位置关系。
实施例2
如图1、图2所示,本实施例所提供的削骨器械检测装置与实施例1中的区别在于:在实施例2中,限位装置200所要限位的削骨器械300为探针350,该作用端为探针350的头部。
为实现对探针350的限位,在实施例2中,该限位装置200包括设于主板100上的探针350限位块250,该探针350限位块250上设有对探针350进行引导限位的限位孔251,还包括设于限位孔251轴向侧的探针350标定块260,该配合端面210设于探针350标定块260面朝限位孔251的一侧。
使用时,探针350穿过限位孔251,在限位孔251的导引下与配合端面210抵顶实现沿限位孔251轴向和径向的限位,随后通过跟踪器对主板100上的第一参照物110和探针350上第二参照物310进行测距,实现对探针350头部磨损程度的测量。
如图1、图3、和图6所示,为避免因配合端面210和探针350间些许的径向偏差导致探针350头部不能正确抵接到位,该配合端面210为内锥面,该内锥面的锥底与限位孔251的中心同轴,由此能够在锥面的作用下引导探针350抵接到位,为后续精准测量提供前提。
为使限位孔251能够与配合端面210的内锥面保持同轴设置,主板100上设有沿限位孔251轴向设置的定位槽113,探针350限位块250上设有能够嵌入定位槽113内的定位凸块252,该定位凸块252的延伸方向平行于限位孔251的轴线。由此可使限位孔251的轴线的延伸方向平行于探针350的目标移动方向。以及,该主板100中部设有突出的方形凸台130,该探针350限位块250上设有第二定位销孔261,该第二定位销孔261由一个圆孔和一个腰孔构成,该探针350限位块250通过穿过第二定位销孔261的定位销和螺栓固定于方形凸台130的侧边,通过第二定位销孔261使该探针350限位块250上的配合端面210能够与第一参照物110之间保持精确的相对位置。将探针350限位块250固定于方形凸台130的侧边上则是为了能够对第二配合端面213的高度进行微调以使其能够精确的与限位孔251同轴。
实施例3
实施例3所提供的削骨器械检测装置集成了如实施例1所示的削骨刀320检测模块以及如实施例2所示的探针350模块,在实施例3中,该主板100的中部设有突出的方形凸台130,该探针350限位块250、刀具放置板240均置于该方形凸台130上,该探针350标定块260固定于方形凸台130的一侧。由此,使实施例3的削骨器械300检测板具有更高的集成度。使用便利性更佳。
实施例4
实施例4提供了一种磨损检测系统,包括如实施例3的削骨器械300磨损检测装置、跟踪器和处理模块,该削骨器械300磨损检测装置处于跟踪器的视野范围内,该跟踪器能够获得第一参照物110和第二参照物310的位置信息,该处理模块与跟踪器电连接并能够基于位置信息计算得到第一参照物110和第二参照物310间的距离参数。
该跟踪器和处理模块为削骨手术所需的NDI导航系统中的一部分,通过借用了NDI导航系统实施测距工作,实现了器材复用,简化了削骨器械300磨损检测装置的体积,并提高了检测的便利性。
实施例5
实施例5提供了一种磨损检测方法,适用于实施例4的磨损检测系统,包括以下步骤:
将削骨器械300装入限位装置200中并与使其作用端与配合端面210相抵;
跟踪器获取主板100上第一参照物110的位置信息以及削骨器械300上第二参照物310的位置信息,并基于该位置信息计算得到第一参照物110和第二参照物310的距离参数;
若距离参数处于预定范围内,则判定削骨器械300状态正常,若距离参数处于预定范围外,则判定削骨器械300过度磨损。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种削骨器械磨损检测装置,用于检测削骨器械作用端的磨损情况,包括主板,设于所述主板上的限位装置,所述限位装置用于限位所述削骨器械,其特征在于:所述限位装置具有与所述作用端相抵的配合端面,所述配合端面与所述主板上的第一参照物间具有预设位置关系,所述第一参照物能够被跟踪器识别位置信息,并能够与所述削骨器械上可被所述跟踪器识别位置信息的第二参照物配合实现测距。
2.如权利要求1所述的削骨器械磨损检测装置,其特征在于:所述跟踪器为用于削骨手术的光学跟踪器。
3.如权利要求1所述的削骨器械磨损检测装置,其特征在于:所述限位装置用于限位的削骨器械包括削骨刀,所述作用端为所述削骨刀的刀刃,和/或,所述限位装置用于限位的削骨器械包括探针,所述作用端为所述探针的头部。
4.如权利要求3所述的削骨器械磨损检测装置,其特征在于:所述限位装置包括设于所述主板上的限位凹槽以及能够安装于所述主板上的刀具限位块,所述限位凹槽用于放置所述削骨刀,所述刀具限位块在安装至所述主板上后能够至少部分盖住限位凹槽,所述刀具限位块具有面朝所述限位凹槽的压接面,所述压接面与所述限位凹槽间的间距等于或小于所述削骨刀放入所述限位凹槽部分的厚度;
和/或,所述限位凹槽自所述主板边缘向里延伸,所述限位凹槽位于主板边缘的一端构成供所述削骨刀部分伸出的开口;
和/或,所述削骨刀包括带有刀刃的刀本体,所述限位凹槽可供所述刀本体伸入,所述配合端面设于所述限位凹槽中,且能够与所述刀刃限位相抵以对所述刀本体构成沿其伸入限位凹槽方向的限位,所述限位凹槽两侧的槽边能够与所述刀本体的两侧边相抵以对所述刀本体构成沿垂直于其伸入限位凹槽方向的限位以及在主板所处平面上的转动限位。
5.如权利要求4所述的削骨器械磨损检测装置,其特征在于:所述压接面为弹性面,所述弹性面能够在接触到所述削骨刀表面时发生弹性回缩;
和/或,所述刀具限位块上装有多个球头柱塞,所述球头柱塞的球底伸入至所述限位凹槽内,多个所述球头柱塞的球底构成所述压接面,或者,所述刀具限位块的底部装有橡胶块,所述橡胶块的底面构成所述压接面。
6.如权利要求3所述的削骨器械磨损检测装置,其特征在于:所述配合端面包括第一配合端面,所述第一配合端面用于配合具有直形刀刃的第一削骨刀,所述第一配合端面为直形并抵顶于所述直形刀刃。
7.如权利要求3所述的削骨器械磨损检测装置,其特征在于:所述配合端面包括第二配合端面,所述第二配合端面用于配合具有内弧形刀刃的第二削骨刀,所述第二配合端面呈所述第二削骨刀方向突出的折形并抵顶于所述内弧形刀刃的中间位置;
和/或,所述限位装置包括设于所述主板上的限位凹槽以及盖住所述限位凹槽的刀具限位块,所述限位凹槽用于放置所述第二削骨刀,所述第二配合端面设于所述限位凹槽中,所述刀具限位块在对应所述第二配合端面和内弧形刀刃抵顶位置处开设有视窗。
8.如权利要求3所述的削骨器械磨损检测装置,其特征在于:所述限位装置包括设于所述主板上的探针限位块,所述探针限位块上设有对所述探针进行引导限位的限位孔,所述限位装置还包括设于所述限位孔轴向侧的探针标定块,所述配合端面设于所述探针标定块上并面朝所述限位孔布置。
9.一种磨损检测系统,其特征在于:包括如权利要求1至8中任意一项所述的削骨器械磨损检测装置、跟踪器以及处理模块,所述削骨器械磨损检测装置处于所述跟踪器的视野范围内,所述跟踪器能够获得第一参照物和第二参照物的位置信息,所述处理模块与所述跟踪器电连接并能够基于所述位置信息计算得到所述第一参照物和第二参照物间的距离参数。
10.一种磨损检测方法,适用于如权利要求9所述的磨损检测系统,其特征在于,包括以下步骤:
将削骨器械装入限位装置中并与使其作用端与配合端面相抵;
跟踪器获取主板上第一参照物的位置信息以及削骨器械上第二参照物的位置信息;
处理模块基于所述位置信息计算得到所述第一参照物和第二参照物的距离参数;
若所述距离参数处于预定范围内,则判定所述削骨器械状态正常,若所述距离参数处于预定范围外,则判定所述削骨器械过度磨损。
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001170807A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-06-26 | Kyocera Corp | センサ付きスローアウェイチップ用ホルダ |
US6301007B1 (en) * | 1998-05-29 | 2001-10-09 | The Regents Of The University Of California | Machine tool locator |
JP2011167814A (ja) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Denso Corp | 折損検出装置用のセンサ及びこのセンサを備えた折損検出装置 |
US20150015700A1 (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-15 | Faro Technologies, Inc. | Laser tracker that cooperates with a remote camera bar and coordinate measurement device |
CN209380402U (zh) * | 2018-12-27 | 2019-09-13 | 贵州西南中创科技有限公司 | 一种机床监控与数据测量系统 |
CN111291518A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-16 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种基于bp神经网络的破碎机刀具磨损程度判断方法 |
CN111678432A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-09-18 | 常州机电职业技术学院 | 一种球头铣刀磨损量检测装置及其检测方法 |
CN111947569A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-11-17 | 东风本田发动机有限公司 | 刀具综合检测支撑组件、刀具综合检测装置及方法 |
EP3741507A1 (fr) * | 2019-05-03 | 2020-11-25 | I-Mc | Procédé et dispositif pour le contrôle d'une pièce en cours de fabrication |
CN112847848A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-05-28 | 四川玺誉堂置业有限公司 | 一种能够自动检测刀刃磨损程度并打磨的切割机 |
KR20210064535A (ko) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | 선로전환기의 밀착 감지 장치 |
CN215584364U (zh) * | 2021-07-30 | 2022-01-21 | 北京天智航医疗科技股份有限公司 | 导航精度测量装置 |
-
2022
- 2022-02-23 CN CN202210168422.4A patent/CN114544159A/zh active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6301007B1 (en) * | 1998-05-29 | 2001-10-09 | The Regents Of The University Of California | Machine tool locator |
JP2001170807A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-06-26 | Kyocera Corp | センサ付きスローアウェイチップ用ホルダ |
JP2011167814A (ja) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Denso Corp | 折損検出装置用のセンサ及びこのセンサを備えた折損検出装置 |
US20150015700A1 (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-15 | Faro Technologies, Inc. | Laser tracker that cooperates with a remote camera bar and coordinate measurement device |
CN209380402U (zh) * | 2018-12-27 | 2019-09-13 | 贵州西南中创科技有限公司 | 一种机床监控与数据测量系统 |
EP3741507A1 (fr) * | 2019-05-03 | 2020-11-25 | I-Mc | Procédé et dispositif pour le contrôle d'une pièce en cours de fabrication |
KR20210064535A (ko) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | 선로전환기의 밀착 감지 장치 |
CN111291518A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-16 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种基于bp神经网络的破碎机刀具磨损程度判断方法 |
CN111678432A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-09-18 | 常州机电职业技术学院 | 一种球头铣刀磨损量检测装置及其检测方法 |
CN111947569A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-11-17 | 东风本田发动机有限公司 | 刀具综合检测支撑组件、刀具综合检测装置及方法 |
CN112847848A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-05-28 | 四川玺誉堂置业有限公司 | 一种能够自动检测刀刃磨损程度并打磨的切割机 |
CN215584364U (zh) * | 2021-07-30 | 2022-01-21 | 北京天智航医疗科技股份有限公司 | 导航精度测量装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李宝莹: "手术刀片刃口自动磨削控制系统的设计及实现", 《CNKI中国优秀硕士学位论文全文数据库》, no. 03, 15 March 2016 (2016-03-15) * |
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