CN114578567A - 一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置及方法，涉及混合现实设备技术领域，解决了现有水晶制品打磨效率低的问题，包括镜框主体，所述镜框主体前端安装有成像机构，且所述镜框主体尾端安装有绑带，还包括设于所述镜框主体顶部的定位带和安装于所述镜框主体两侧的调节机构，所述镜框主体两端表面均安装有与定位带端头对接的连接组件，且所述镜框主体底端固定有下颏带，所述调节机构用于对连接组件位置调节，本发明优化现有的混合现实眼镜的结构，通过增设调节机构和连接组件，实现佩戴时，能够对镜框主体的重心进行一个调节，同时还能对定位带的位置进行移动，起到对佩戴者头部的按摩效果提高佩戴舒适性。

Description

一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置及方法

技术领域

本发明涉及混合现实设备技术领域，具体为一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置及方法。

背景技术

合现实技术(MR)是虚拟现实技术的进一步发展，该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息，在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。

目前，混合现实技术广泛的引用于在医学领域，能够对患者患处进行模拟出来，在对患者患处进行查看时，能够更加清楚的对各个角度层面进行展示，与其他医生进行观察时，医护人员需要佩戴专用的混合技术眼镜，现有的眼镜佩戴在头上，由于其本身主要结构都是在眼睛前方，从而导致眼镜在佩戴后，时间一长，前端重的部位易出现向前偏移下压的情况，医护人员需要频繁对眼镜进行调整，而医护人员在手术时，佩戴手套使得对眼镜的调节较为麻烦，为此，我们提出一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够满足长时间模拟手术时镜框不会出现偏移能够稳定佩戴的基于混合现实的医学手术模拟操作装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置，包括镜框主体，所述镜框主体前端安装有成像机构，且所述镜框主体尾端安装有绑带，还包括设于所述镜框主体顶部的定位带和安装于所述镜框主体两侧的调节机构，所述镜框主体两端表面均安装有与定位带端头对接的连接组件，且所述镜框主体底端固定有下颏带，所述调节机构用于对连接组件位置调节。

优选的，所述调节机构包括固定在所述镜框主体外侧的轨道板，所述轨道板上滑动安装有调节台，所述调节台上通过电机架固定有驱动电机，且所述驱动电机输出端固定有驱动齿轮，所述镜框主体外侧开有齿槽，且所述调节台上转动安装有与所述齿槽相适配的移动齿轮，所述移动齿轮与所述驱动齿轮相啮合，通过调节机构满足对调节台位置调节，使得对镜框主体重心进行调节，避免长时间佩戴后出现偏移。

优选的，所述连接组件包括两个与定位带一端固定的连接台，所述镜框主体表面开有移动槽，且所述移动槽内固定有移动杆，两个所述连接台分别滑动插接于移动杆两端，且所述移动杆外侧套有用于两个连接台相互靠近的拉簧，所述调节台两端固定有与两个连接台相接触的对接块，通过设计的连接组件实现对定位带进行对接。

优选的，所述连接台内侧固定有橡胶软垫，且所述连接台外侧刻有防滑槽，橡胶软垫的设计，使得连接台在移动时，能够对佩戴者头部进行按摩。

优选的，所述调节台外侧安装有照明灯，使得医务人员在实操时，能提供一定的照明效果。

优选的，所述镜框主体两端底部均开有调节槽，所述调节槽内滑动安插有调节块，且所述调节块底部固定有接触座，所述接触座外侧固定有安装板，且所述安装板内滑动插接有限位杆，所述限位杆顶端固定有限位环，且所述限位杆外侧套有推送限位环向外移动的挤压弹簧，所述限位杆顶端伸入调节槽，且底端固定有拉帽，通过设计的接触座，镜框主体佩戴后，能够与耳朵接触，提高佩戴稳定性。

优选的，所述镜框主体内侧固定有海绵垫，所述接触座内侧贴有海绵层。

优选的，一种基于混合现实的医学手术模拟操作方法，包括以下步骤：

S1.参与手术模拟操作人员需要佩戴镜框主体，佩戴时将镜框主体扣在头部，使得成像机构处于眼镜处，并扣上下颏带；

S2.人员在长时间低头操作时，通过调节机构使得两个调节台后移，用来保持镜框主体的平衡；

S3.长时间佩戴镜框主体后，控制调节机构对连接组件进行位置调节，对佩戴者头部进行按摩，舒缓不适感。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明优化现有的混合现实眼镜的结构，通过增设调节机构和连接组件，实现佩戴时，能够对镜框主体的重心进行一个调节，同时还能对定位带的位置进行移动，起到对佩戴者头部的按摩效果提高佩戴舒适性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体另一角度结构示意图；

图3为本发明局部剖视后结构示意图；

图4为图3中A处放大图；

图5为本发明接触座与镜框本体位置关系示意图；

图6为图5中B处放大图；

图7为本发明调节机构结构示意图。

图中：1-镜框主体；2-成像机构；3-绑带；4-定位带；5-连接组件；6-下颏带；7-调节机构；8-轨道板；9-调节台；10-驱动电机；11-驱动齿轮；12-齿槽；13-移动齿轮；14-连接台；15-移动槽；16-移动杆；17-拉簧；18-对接块；19-橡胶软垫；20-照明灯；21-调节槽；22-调节块；23-接触座；24-安装板；25-限位杆；26-限位环；27-挤压弹簧；28-拉帽；29-海绵垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图3，图示中的一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置，包括镜框主体1，镜框主体1前端安装有成像机构2，且镜框主体1尾端安装有绑带3，还包括设于镜框主体1顶部的定位带4和安装于镜框主体1两侧的调节机构7，镜框主体1两端表面均安装有与定位带4端头对接的连接组件5，且镜框主体1底端固定有下颏带6，调节机构7用于对连接组件5位置调节。

需要说明的是：本方案中，通过在现有的镜框主体1上增设调节机构7和连接组件5，使得镜框主体1佩戴后更稳定的

值得注意的是，本方案中，与现有的镜框主体1相比，增设了定位带4和下颏带6两个常见捆带，主要用来提高佩戴稳定性。

请参阅图3、图4和图7，图示中的调节机构7包括固定在镜框主体1外侧的轨道板8，轨道板8上滑动安装有调节台9，调节台9上通过电机架固定有驱动电机10，且驱动电机10输出端固定有驱动齿轮11，镜框主体1外侧开有齿槽12，且调节台9上转动安装有与齿槽12相适配的移动齿轮13，移动齿轮13与驱动齿轮11相啮合；

需要说明的是：通过设计的驱动电机10转动，从而控制驱动齿轮11转动，带动移动齿轮13转动，使得调节台9在轨道板8上移动，通过两个调节台9的位置调节，从而能够控制镜框主体1的整体平衡性，避免医护人员手术时，低头导致镜框主体1下移偏移。

其中，请参阅图3和图4，图示中的连接组件5包括两个与定位带4一端固定的连接台14，镜框主体1表面开有移动槽15，且移动槽15内固定有移动杆16，两个连接台14分别滑动插接于移动杆16两端，且移动杆16外侧套有用于两个连接台14相互靠近的拉簧17，调节台9两端固定有与两个连接台14相接触的对接块18；

需要说明的是：通过设计连接台14在移动杆16上移动，从而使得定位带4处于一个活动状态，在人员佩戴好后，定位带4被拉紧，后续通过调节台9移动，对两个连接台14进行推送，从而能够带动定位带4进行一个小幅度的移动，能够对佩戴者头部进行按摩，提高舒适度。

值得注意的是：在定位带4移动过程中，由于每次移动的都是一侧的定位带4，从而使得定位带4在移动时，能够保持稳定。

另外，为了能够对佩戴者头部进行按摩，在连接台14内侧固定有橡胶软垫19，为了使调节更加方便，在连接台14外侧刻有防滑槽。

在进行混合现实模拟手术时避免镜框主体1出现偏移的原理；首先，人员按照要求佩戴好镜框主体1，然后再通过操作驱动电机10，控制两个调节台9位置调节至后方，使得人员佩戴镜框主体1后长时间低头时，镜框主体1不会出现偏移，之后，通过驱动电机10控制调节台9位置移动，在移动时，通过对接块18与连接台14外侧接触，从而带动连接台14移动一端距离，实现对定位带4进行拉扯，同时使得内部的橡胶软垫19对佩戴者头部进行按摩，使得佩戴更加舒适；

本方案中：一种基于混合现实的医学手术模拟操作方法，包括以下步骤：

S1.参与手术模拟操作人员需要佩戴镜框主体1，佩戴时将镜框主体1扣在头部，使得成像机构2处于眼镜处，并扣上下颏带6；

S2.人员在长时间低头操作时，通过调节机构7使得两个调节台9后移，用来保持镜框主体1的平衡；

S3.长时间佩戴镜框主体1后，控制调节机构7对连接组件5进行位置调节，对佩戴者头部进行按摩，舒缓不适感。

实施例2

请参阅图5和图6，本实施方式对于实施例1进一步说明，图示中的镜框主体1两端底部均开有调节槽21，调节槽21内滑动安插有调节块22，且调节块22底部固定有接触座23，接触座23外侧固定有安装板24，且安装板24内滑动插接有限位杆25，限位杆25顶端固定有限位环26，且限位杆25外侧套有推送限位环26向外移动的挤压弹簧27，限位杆25顶端伸入调节槽21，且底端固定有拉帽28；

值得注意的是，为了提高镜框主体1和接触座23与肌肤接触的舒适度，设计镜框主体1内侧固定有海绵垫29，接触座23内侧贴有海绵层。

需要说明的是：在佩戴镜框主体1时，人员先根据自己的头型大小，下拉拉帽28，使得限位环26不与镜框主体1底部接触，之后再移动接触座23，使得其移动到对应位置，之后通过挤压弹簧27，使得挤压限位，人员佩戴时，能通过接触座23与耳朵的接触，提高稳定性与舒适度。

实施例3

请参阅图3、图5和图7，本实施方式对于其它实施例进一步说明，图示中的调节机构7包括固定在镜框主体1外侧的轨道板8，轨道板8上滑动安装有调节台9，调节台9上通过电机架固定有驱动电机10，且驱动电机10输出端固定有驱动齿轮11，镜框主体1外侧开有齿槽12，且调节台9上转动安装有与齿槽12相适配的移动齿轮13，移动齿轮13与驱动齿轮11相啮合，其中，调节台9外侧安装有照明灯20；

值得注意的是：增照明灯20，起到增加重量的同时，方便对镜框主体1的平衡性进行调节同时，还能通过调节台9向前移动，提供一个照明下效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置，包括：

镜框主体(1)，所述镜框主体(1)前端安装有成像机构(2)，且所述镜框主体(1)尾端安装有绑带(3)；

其特征在于，还包括：

设于所述镜框主体(1)顶部的定位带(4)，所述镜框主体(1)两端表面均安装有与定位带(4)端头对接的连接组件(5)，且所述镜框主体(1)底端固定有下颏带(6)；

安装于所述镜框主体(1)两侧的调节机构(7)，所述调节机构(7)用于对连接组件(5)位置调节。

2.根据权利要求1所述的一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置，其特征在于：所述调节机构(7)包括固定在所述镜框主体(1)外侧的轨道板(8)，所述轨道板(8)上滑动安装有调节台(9)，所述调节台(9)上通过电机架固定有驱动电机(10)，且所述驱动电机(10)输出端固定有驱动齿轮(11)，所述镜框主体(1)外侧开有齿槽(12)，且所述调节台(9)上转动安装有与所述齿槽(12)相适配的移动齿轮(13)，所述移动齿轮(13)与所述驱动齿轮(11)相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置，其特征在于：所述连接组件(5)包括两个与定位带(4)一端固定的连接台(14)，所述镜框主体(1)表面开有移动槽(15)，且所述移动槽(15)内固定有移动杆(16)，两个所述连接台(14)分别滑动插接于移动杆(16)两端，且所述移动杆(16)外侧套有用于两个连接台(14)相互靠近的拉簧(17)，所述调节台(9)两端固定有与两个连接台(14)相接触的对接块(18)。

4.根据权利要求3所述的一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置，其特征在于：所述连接台(14)内侧固定有橡胶软垫(19)，且所述连接台(14)外侧刻有防滑槽。

5.根据权利要求2所述的一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置，其特征在于：所述调节台(9)外侧安装有照明灯(20)。

6.根据权利要求1所述的一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置，其特征在于：所述镜框主体(1)两端底部均开有调节槽(21)，所述调节槽(21)内滑动安插有调节块(22)，且所述调节块(22)底部固定有接触座(23)，所述接触座(23)外侧固定有安装板(24)，且所述安装板(24)内滑动插接有限位杆(25)，所述限位杆(25)顶端固定有限位环(26)，且所述限位杆(25)外侧套有推送限位环(26)向外移动的挤压弹簧(27)，所述限位杆(25)顶端伸入调节槽(21)，且底端固定有拉帽(28)。

7.根据权利要求6所述的一种基于混合现实的医学手术模拟操作装置，其特征在于：所述镜框主体(1)内侧固定有海绵垫(29)，所述接触座(23)内侧贴有海绵层。

8.一种基于混合现实的医学手术模拟操作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.参与手术模拟操作人员需要佩戴镜框主体(1)，佩戴时将镜框主体(1)扣在头部，使得成像机构(2)处于眼镜处，并扣上下颏带(6)；

S2.人员在长时间低头操作时，通过调节机构(7)使得两个调节台(9)后移，用来保持镜框主体(1)的平衡；

S3.长时间佩戴镜框主体(1)后，控制调节机构(7)对连接组件(5)进行位置调节，对佩戴者头部进行按摩，舒缓不适感。

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