CN114869498A - 一种眼科医疗辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种眼科医疗辅助装置，包括：头部支撑机构和第一移动机构；头部支撑机构用于支撑使用对象的头部；第一移动机构用于带动头部支撑机构转动，使得使用对象待测眼以眼中心为转动中心绕X轴和Z轴转动；其中，X轴为使用对象双眼中心连线的方向，Z轴为使用对象待测眼中心所在的竖直方向。在本方案中，首先通过头部支撑机构实现对使用对象头部的支撑，再通过第一移动机构可分别实现对使用对象待测眼的上下俯仰调节和左右旋转调节，从而可实现对使用对象待测眼转动角度的调节，以此可减少检查时间，避免需要依赖使用对象配合转动眼球的情况，同时也有助于提升使用对象的体验感。

Description

一种眼科医疗辅助装置

技术领域

本发明涉及眼科检查及手术技术领域，特别涉及一种眼科医疗辅助装置。

背景技术

在进行眼底手术时要观察眼底视网膜图像并对视网膜不同区域进行手术操作，由于目前的医疗设备不便观察和对准到整个视网膜区域，需要使用对象自主转动眼睛来增大观察范围，弥补医疗设备的视场的不足。

虽然现有的头部固定装置能够调节使用对象眼睛的上下高度，但是无法调节眼球的转动角度，需要医生和使用对象持续沟通、引导使用对象配合转动眼球，造成治疗时间长，使用对象体验感不好且转动不受控；而且当使用对象处于麻醉状态或以动物为使用对象进行实验时，无法配合转动眼睛，这时医生就无法观察到眼底的全部图像，给诊断和治疗带来麻烦。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种眼科医疗辅助装置，能够实现了对眼球转动角度的调节，减少了检查时间，避免了需要依赖使用对象配合转动眼球的情况，同时也提升了使用对象的体验感。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种眼科医疗辅助装置，包括：头部支撑机构和第一移动机构；所述头部支撑机构用于支撑使用对象的头部；所述第一移动机构用于带动所述头部支撑机构转动，使得所述使用对象待测眼以眼中心为转动中心绕X轴和Z轴转动；其中，所述X轴为所述使用对象双眼中心连线的方向，所述Z轴为所述使用对象待测眼中心所在的竖直方向。

优选地，还包括定位机构，用于发射眼球定位图案；所述第一移动机构还用于调整所述头部支撑机构或者所述定位机构使得所述待测眼中心与所述定位图案重合。

优选地，所述定位机构包括Z轴光发射装置和X轴光发射装置，所述Z轴光发射装置和所述X轴光发射装置发射的光相交形成点或者线。

优选地，所述第一移动机构包括转动机构，所述转动机构用于带动所述头部支撑机构转动；所述第一移动机构还包括平移机构和/或伸缩机构，所述平移机构用于带动所述头部支撑机构沿所述X轴方向移动，所述伸缩机构用于带动所述头部支撑机构沿所述Z轴方向移动。

优选地，所述头部支撑机构包括头托和支撑架；所述头托可活动设置于所述支撑架；

所述第一移动机构包括第一转动机构和第二转动机构；

所述第一转动机构用于带动所述头托和所述支撑架一起绕所述X轴转动，所述第二转动机构用于带动所述头托绕所述Z轴转动。

优选地，所述支撑架包括底部支撑板和支撑轴；

所述支撑轴和所述底部支撑板连接，所述头托可活动设置于所述底部支撑板；

所述第一转动机构包括第一传动机构，所述第一传动机构的输出轴与所述支撑轴连接，用于驱动所述支撑轴绕所述X轴转动。

优选地，还包括定位机构，用于发射眼球定位图案；所述支撑架还包括顶部支撑板；所述定位机构包括Z轴光发射装置和X轴光发射装置，所述Z轴光发射装置设置于所述顶部支撑板，所述X轴光发射装置设置于所述支撑轴；所述Z轴光发射装置和所述X轴光发射装置发射的光相交形成点或者线。

优选地，所述第二转动机构包括转动件，所述底部支撑板沿所述X轴方向开设有贯通的滑槽；所述转动件的一端贯穿所述滑槽与所述头托的底部连接；所述转动件的外壁套设有用于同所述滑槽配合的滑块。

优选地，还包括身体支撑板和第二移动机构，所述身体支撑板设置于所述头部支撑机构的下方，用于支撑所述使用对象身体的俯卧；所述第二移动机构用于带动所述身体支撑板绕平行于所述X轴的方向翻转和绕平行于所述Z轴的方向转动。

优选地，所述第二移动机构还用于带动所述身体支撑板沿竖直方向和水平方向移动；

所述第二移动机构包括第一板、第二板、升降机构、水平方向平移机构、翻转机构和旋转机构；

所述水平方向平移机构设置于所述升降机构活动端的顶部；所述第一板设置于所述水平方向平移机构活动端的顶部；所述第二板一端铰接于所述第一板的顶部；所述翻转机构的两端分别与第一板和第二板铰接；所述旋转机构设置于所述第二板的顶部，且其活动端与所述身体支撑板的底部连接。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的眼科医疗辅助装置，通过头部支撑机构实现对使用对象头部的支撑，通过第一移动机构分别实现对使用对象待测眼的俯仰调节和左右旋转调节，能够将使用对象的眼部调整到固定位置及角度，以配合外部的眼科检查及手术设备，并且在检查或手术的过程中，能够保持使用对象待测眼眼中心的位置不变，仅改变检查或手术用的光线入射至眼中心的角度、到达视网膜上的不同区域，以提供更大范围的眼底检查及手术条件，不再依赖使用对象的配合来转动眼球，使用场景更广，尤其适用于眼球不便自主转动调节的麻醉对象或动物等，且能够缩短检查及手术中变换角度的所需的准备时间。

并且，本发明的装置搭配定位机构发射的眼球定位图案，使得待测眼中心与定位图案重合，能够实现精确的对准和控制。

此外，本发明不仅能够应用在常规的坐姿场景，还能够通过增设身体支撑板为头部竖直固定的使用对象提供俯卧姿态的身体支撑，能够适应长时间头部竖直的眼科手术操作，并能满足麻醉对象的手术操作及相关动物实验的需要。身体支撑板增加可平移、翻转和旋转的功能，便于调节使用对象头部相对于身体的倾斜角度，可在头部旋转过程中使身体和头部保持在舒适的位姿，减轻痛苦，并且当使用对象头部后仰或侧转等姿势到达至极限位置时，能进一步通过调节身体支撑板带动改变身体与头部的倾斜角度，以获得更大的后仰或侧转极限，从而获得更广的视网膜操作范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置的结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置的结构正视图；

图4为本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置的结构侧视图；

图5为本发明实施例提供的坐姿眼科医疗辅助装置示意图；

图6为本发明另一实施例提供的眼科医疗辅助装置的结构示意图；

图7为本发明另一实施例提供的眼科医疗辅助装置的结构侧视图。

其中，10为支撑架，11为顶部支撑板，12为底部支撑板，12.1为滑槽，13为左支撑轴，14为右支撑轴，15为螺栓旋钮，16为螺栓孔，20为头托，30为头部紧固机构，31为压紧杆，32为挡板，40为头部支撑架，50为转动件，50.1为滑块，60为第二电机，61为同步带，62为同步带轮，70为固定支架，80为第一电机，90为第一传动连接件，100为眼球纵轴校准激光发射装置，110为眼球横轴校准激光发射装置，120为身体支撑板，130为第一板，140为第二板，160为电缸杆，170为移动车体，180为水平方向平移机构，181为第一伺服电机，182为第二伺服电机，183为滑轨，184为第三板(安装板)，191为第三伺服电机。

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。

本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置，如图1所示，包括：头部支撑机构和第一移动机构；头部支撑机构用于支撑使用对象的头部；第一移动机构用于带动头部支撑机构转动，使得使用对象待测眼以眼中心为转动中心绕X轴和Z轴转动；其中，X轴为使用对象双眼中心连线的方向，Z轴为使用对象待测眼中心所在的竖直方向。

需要说明的是，第一移动机构带动头部支撑机构转动，使得使用对象的待测眼以眼中心(即瞳孔中心)为转动中心绕X轴转动，可实现对使用对象待测眼的上下俯仰调节；此外还使得使用对象的待测眼以眼中心为转动中心绕Z轴转动，可实现对使用对象待测眼的左右旋转调节，从而可实现对使用对象待测眼转动角度的调节。

在本方案中，本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置还包括定位机构，用于发射眼球定位图案；第一移动机构还用于调整头部支撑机构或者定位机构使得待测眼中心与定位图案重合。如此一来，可实现对使用对象待测眼调节前的快速定位或快速校准。

具体地，定位机构包括Z轴光发射装置和X轴光发射装置，Z轴光发射装置和X轴光发射装置发射的光相交形成点或者线。也就是说，本方案的定位机构采用光线正交的两个光发射装置，具有结构简单、定位图案成形简易等特点。更为具体地，如图3和图4所示，Z轴光发射装置包括眼球纵轴校准激光发射装置100，X轴光发射装置包括眼球横轴校准激光发射装置110。

进一步地，第一移动机构包括转动机构，转动机构用于带动头部支撑机构转动；第一移动机构还包括平移机构和/或伸缩机构，平移机构用于带动头部支撑机构沿X轴方向移动，以便于实现使用对象待测眼沿X轴方向移动，伸缩机构用于带动头部支撑机构沿Z轴方向移动，以便于实现使用对象待测眼沿Z轴方向移动，从而便于使用对象待测眼移动至与定位图案重合。

再进一步地，如图1所示，头部支撑机构包括头托20和支撑架10；头托20可活动设置于支撑架10；其中，头托20用于承托使用对象的头部；

第一移动机构包括第一转动机构和第二转动机构；

第一转动机构用于带动头托20和支撑架10一起绕X轴转动，以便于实现对使用对象待测眼的上下俯仰调节；第二转动机构用于带动头托20绕Z轴转动，即第二转动机构用于带动头托20可相对于支撑架10绕Z轴转动，以便于实现对使用对象待测眼的左右旋转调节。也就是说，本方案分别采用两个转动机构带动其各自部件的转动，确保使用对象待测眼绕X轴转动和绕Z轴转动相互独立。

为了进一步优化上述技术方案，支撑架10包括底部支撑板12和支撑轴；

支撑轴和底部支撑板12连接，头托20可活动设置于底部支撑板12顶部；

第一转动机构包括第一传动机构，第一传动机构的输出轴与支撑轴连接，用于驱动支撑轴绕X轴转动。也就是说，本方案通过第一传动机构带动支撑架10整体绕X轴转动。此外，第一传动机构可选用手动传动机构(即为手动调节旋转)，比如手轮、调节齿轮或调节旋钮。当然，还可采用驱动机构实现自动转动；比如第一传动机构包括：第一电机80和第一传动连接件90；

第一电机80固定于固定支架70，第一电机80的转动轴沿X轴方向设置且朝向支撑架10的内侧分布，且通过第一传动连接件90带动支撑轴绕X轴方向转动。即为本方案中的第一电机80，通过第一传动连接件90带动支撑架10整体作上下俯仰转动，从而实现对使用对象待测眼上下俯仰角度的调节。此外，第一传动连接件90作为旋转连接件，且其一端连接于第一电机80的转动轴，另一端连接于支撑轴(即为下文的左支撑轴13)。另外，第一传动连接件90与支撑轴的连接处可为活动连接，用于调节支撑轴的上下相对距离，以便于带动头部支撑机构(支撑架10)沿Z轴方向移动。

在本方案中，本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置的支撑架10还包括顶部支撑板11；定位机构的Z轴光发射装置设置于顶部支撑板11，X轴光发射装置设置于支撑轴。

更为具体地，支撑轴包括左支撑轴13和右支撑轴14；其中，左支撑轴13的一端与顶部支撑板11的左端连接，另一端与底部支撑板12的左端连接；右支撑轴14的一端与顶部支撑板11的右端连接，另一端与底部支撑板12的右端连接；而且如上文所述的，如图3和图4所示，Z轴光发射装置可选用眼球纵轴校准激光发射装置100，X轴光发射装置可选用眼球横轴校准激光发射装置110；其中，眼球纵轴校准激光发射装置100设置于顶部支撑板11，眼球横轴校准激光发射装置110设置于左支撑轴13。

此外，Z轴光发射装置可沿X轴方向移动设置于顶部支撑板11，如可采用滑槽滑块的结构形式实现上述目的，详情可参照图1所示，也可以采用其他可移动的结构，此处不再赘述；另外，X轴光发射装置可沿Z轴方向移动设置于支撑轴，可采用滑套结构实现上述目的，详情可参照图3所示，也可以采用其他可移动的结构，此处不再赘述。

具体地，如图1所示，第二转动机构包括转动件50，如图2所示，底部支撑板12沿X轴方向开设有贯通的滑槽12.1；转动件50的一端贯穿滑槽12.1与头托20的底部连接；转动件50的外壁套设有用于同滑槽12.1配合的滑块50.1。其中，转动件50(即转动轴)的顶端贯穿滑槽12.1与头托20的底部连接，其中间部分外壁套设有用于同滑槽12.1配合的滑块50.1，底端位于底部支撑板12下方。本方案如此设计，不仅可实现头托20绕Z轴转动，满足使用对象待测眼的左右旋转调节需求，而且还可实现头托20沿X轴移动(即相当于平移机构带动头托20沿X轴移动)，便于使用对象待测眼移动至定位图案重合。

此外，为确保转动件50的转动与移动相互独立，这就要求转动件50的转动件本体与滑块50.1为转动连接；并且该滑槽12.1能够为滑块50.1提供支撑，具体结构可参照图2所示，避免转动件50发生下落。在本方案中，转动件50贯穿滑槽12.1是为了利用滑槽12.1既能移动又提供支撑；当然，转动件50也可不贯穿滑槽12.1，然后采用其它方式以提供移动和支撑。与此同时，如上文所述的伸缩机构可以采用以下三种情况中的任意一种或几种：

(1)转动件50采用套筒结构；

(2)左支撑轴13和右支撑轴14采用套筒结构；

(3)固定支架70分别与左支撑轴13和右支撑轴14的连接处为活动连接。

也就是说，伸缩机构的结构形式如此设计，以便于带动头部支撑机构(头托20或支撑架10)沿Z轴方向移动。另外，本方案的平移机构除了采用上述的滑槽滑块结构外，还可采用一维运动平台，比如丝杠组件，此处不再赘述。当然，本方案除了手动调节头托20绕Z轴转动(手动转动转动件50的底端)，还可采用驱动机构实现头托20自动绕Z轴转动。

为了实现头托20自动绕Z轴转动；相应地，第二转动机构还包括第二电机60和第二传动连接件；

第二电机60设置于左支撑轴13或右支撑轴14，第二电机60的转动轴沿Z轴向下分布设置，且通过第二传动连接件带动转动件50的底端绕Z轴方向转动，即为实现了带动支撑架10整体自动绕Z轴方向转动，从而实现了对待测眼左右旋转角度的自动调节。其中，第二传动连接件可选用同步带轮组件，此处不再赘述。

本发明所提供的头部支撑机构不限定使用对象为坐姿、站姿或俯卧姿态，图5即展示了人以坐姿使用的情况，将头部支撑机构放置在操作台上，操作台可以是桌子或其他平面；也可以将其应用在一些能够保持坐姿的动物实验中，例如对猴子的实验。

此外，当使用对象处于麻醉状态或使用对象不方便保持坐姿时，如图6和图7所示，进一步地，本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置还包括身体支撑板120和第二移动机构，身体支撑板120设置于头部支撑机构的下方，用于支撑使用对象身体的俯卧；第二移动机构用于带动身体支撑板120绕平行于X轴的方向翻转和绕平行于Z轴的方向转动。其中，第二移动机构带动身体支撑板120绕平行于X轴的方向翻转，可实现身体支撑板120的倾斜运动，便于调节使用对象头部的俯仰角度，即为在使用对象头部后仰至极限位置时可通过调节身体与头部的倾斜角度，以便于获得更大的后仰极限；此外，第二移动机构带动身体支撑板120绕平行于Z轴的方向转动，可实现身体支撑板120的左右旋转，以便于获得更大的头部绕Z轴转向极限，如此一来，极大方便了使用对象待测眼的转动角度调节，同时通过身体的旋转和俯仰让头部在旋转的过程中，使得身体和头部保持一个舒服的位置，从而有助于减轻了使用对象的痛苦。

再进一步地，第二移动机构还用于带动身体支撑板120沿竖直方向和水平方向移动；

第二移动机构包括第一板130、第二板140、升降机构、水平方向平移机构180、翻转机构和旋转机构；

水平方向平移机构180设置于升降机构活动端的顶部；第一板130设置于水平方向平移机构180活动端的顶部；第二板140一端铰接于第一板130的顶部；翻转机构的两端分别与第一板130和第二板140铰接；其中，如图7所示，翻转机构包括电缸杆160，即为通过电缸杆160带动第二板140翻转，以改变身体支撑板120的倾斜角度；旋转机构设置于第二板140的顶部，且其活动端与身体支撑板120的底部连接。其中，旋转机构的活动端绕平行于Z轴的方向转动。

也就是说，本方案的第二移动机构的各个驱动部分，采用层叠设计，具有空间占比小，结构紧凑和结构分布合理等特点。此外，水平方向平移机构180可分别采用X向丝杠组件和Y向丝杠组件叠加设计；另外，旋转机构可采用伺服电机+皮带轮的方式，此处不再赘述。

下面再结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置，如图1所示，包括：头部固定装置、第一驱动机构和第二驱动机构；

头部固定装置包括：支撑架10、头托20(即为颚托板，下同)和头部紧固机构30；

头托20设置于支撑架10，且用于承托使用对象下巴；头部紧固机构30设置于支撑架10，用于紧固使用对象头部；第一驱动机构用于驱使支撑架10绕X轴方向转动；第二驱动机构用于驱使头托20和头部紧固机构30绕Z轴方向转动。

需要说明的是，本方案通过颚托板承托使用对象下巴，以实现对使用对象头部的支撑，然后再通过头部紧固机构30将使用对象头部紧固，以实现对使用对象头部的支撑紧固；此外，本方案通过第一驱动机构，可实现了对支撑紧固后的使用对象头部的上下俯仰调节；而且通过第二驱动机构，可实现了对支撑紧固后的使用对象头部的左右旋转调节，从而可实现了对使用对象眼球转动角度的自动调节。

具体地，支撑架10包括顶部支撑板11、底部支撑板12、左支撑轴13和右支撑轴14；

左支撑轴13的一端与顶部支撑板11的左端连接，另一端与底部支撑板12的左端连接；右支撑轴14的一端与顶部支撑板11的右端连接，另一端与底部支撑板12的右端连接；即本方案的支撑架10为方形支撑架，具有结构简单、支撑稳定和牢固等特点；

头部固定装置还包括头部支撑架40；

头部支撑架40设置于底部支撑板12的顶部，颚托板设置于头部支撑架40，头部紧固机构30设置于头部支撑架40。也就是说，本方案通过在支撑架10内额外增设了头部支撑架40，以便于更好地形成头部支撑紧固的效果，而且也便于头部的快速定位支撑，同时也有助于消除头部紧固的压迫感。当然，当使用对象如图7中由左往右的方向面向支撑架10时，左支撑轴13和右支撑轴14分别位于使用对象头部的左侧和右侧。

在本方案中，如图1所示，头部支撑架40为U型结构(如图3所示)；颚托板固定于头部支撑架40水平部的顶部；

如图1所示，头部固定装置还包括转动件50；转动件50的顶端与头部支撑架40水平部的底部连接，中间部分的外壁设有滑块50.1；其中，如图2所示，该滑块50.1为套设于竖直轴50中间部分的外壁的方形滑块；

底部支撑板12开设有贯通的滑槽12.1，且滑槽12.1沿水平左右方向分布；滑槽12.1用于支撑滑块50.1，且滑块50.1可沿滑槽12.1滑动。本方案如此设计，以便于实现了头部支撑架40的左右滑动设计，使得头部可实现了左右移动调节，从而大大方便了眼球水平方向的校准。当然，滑槽12.1设有用于同滑块50.1配合的限位结构，以防滑块50.1发生滑动掉落；该限位结构可为台阶限位结构，此处不再赘述。

进一步地，第二驱动机构包括第二电机60(如图6所示)和第二传动连接件；

第二电机60设置于左支撑轴13或右支撑轴14，第二电机60的转动轴沿Z轴向下分布，且通过第二传动连接件带动竖直轴的底端绕Z轴方向转动，即为实现了带动头部支撑架40整体绕Z轴方向转动，实现了对颚托板和头部紧固机构30的同步左右旋转，达到了同步带动头部和眼球左右旋转的效果，从而实现了对眼球左右旋转角度的调节。其中，如图1所示，第二传动连接件可选用同步带轮组件，此处不再赘述。

再进一步地，如图1所示，头部紧固机构包括：

设置于头部支撑架40第一竖直部，用于同使用对象头部左侧配合的左侧压杆组件；其中，左侧压杆组件即为设置于头部支撑架40左侧的压紧杆31；

设置于头部支撑架40第二竖直部，用于同使用对象头部右侧配合的右侧压杆组件。其中，右侧压杆组件即为设置于头部支撑架40右侧的压紧杆31。也就是说，本方案中的头部紧固机构，采用两组压杆组件以实现对头部左右两侧的紧固，此种紧固方式具有结构简单、紧固便捷和紧固平稳等特点。具体地，为了提升头部紧固的舒适感，本方案的头部紧固机构还可包括压紧板组件(挡板)。当然，本方案中的压杆组件和压紧板组件都是可伸缩的。

在本方案中，如图1所示，本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置还包括固定支架70；

第一驱动机构包括：第一电机80和第一传动连接件90；

第一电机80设置于固定支架70，第一电机80的转动轴沿X轴方向且朝向支撑架10的内侧分布，且通过第一传动连接件90带动左支撑轴13或右支撑轴14绕X轴方向转动。即为本方案中的第一电机80，通过第一传动连接件90带动支撑架10整体作上下俯仰运动，从而实现了对眼球上下俯仰角度的调节。此外，如图1所示，第一传动连接件90作为旋转连接件，且其一端连接于第一电机80的转动轴，另一端连接于左支撑轴13。

为了进一步优化上述技术方案，本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置还包括定位机构，如图3和图4所示，定位机构包括：眼球纵轴校准激光发射装置100和眼球横轴校准激光发射装置110；眼球纵轴校准激光发射装置100沿竖直方向设置于支撑架10，且其发射端朝向支撑架10内侧；眼球横轴校准激光发射装置110沿水平方向设置于支撑架10，且其发射端朝向支撑架10内侧。

在本方案中，为了使得使用对象在麻醉后无法站立的情况下，还能够实现对眼球转动角度的调节，这就需要对使用对象的身体进行支撑；而且为了迎合使用对象头部的转动调节，这就需要再对使用对象的身体进行支撑调节。相应地，本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置还包括身体支撑板组件；

如图7所示，身体支撑板组件包括身体支撑板120和支撑板驱动机构(即为第二移动机构，下同)；

支撑板驱动机构用于驱使身体支撑板120沿竖直方向和水平方向移动、绕平行于Z轴方向转动和/或作倾斜运动。其中，通过身体支撑板120的倾斜运动，便于调节头部的俯仰角度，即在头部后仰至极限位置时通过调节身体与头部倾斜角度，以获得更大的后仰极限；此外，通过身体支撑板120的左右旋转，可用于实现身体相对于头部的旋转，以获得更大的头部Z轴转向极限，如此一来，极大方便了使用对象眼球的转动角度调节，同时通过身体的旋转和俯仰让头部在旋转的过程中，使得身体和头部保持一个舒服的位置，减轻了使用对象的痛苦。另外，为了便于更好地使用本装置，现将其使用原理作如下介绍：

本装置在使用时，让使用对象趴在身体支撑板上，并将其下巴放在颚托板上，随后采用头部压紧机构进行头部的固定，参考定位机构发射出的光线形成的眼球定位图案，将眼睛的瞳孔中心移动到与定位图案重合，再通过驱动第一电机(俯仰调节电机)和第二电机(旋转调节电机)，以分别进行头部绕X轴和Z轴方向的旋转，即可实现眼球转动角度的调节。

具体地，本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置还包括第一板130和第二板140；

支撑板驱动机构包括升降机构、XY平移机构180、电缸杆160和/或旋转机构；

如图6和图7所示，XY平移机构180设置于升降机构活动端的顶部；第一板130设置于XY平移机构180活动端的顶部；第二板140一端的底部铰接于第一板130的顶部；电缸杆160倾斜设置于第一板130的顶部，且其活动端铰接于第二板140的底部；即为通过电缸杆160带动第二板140作翻转运动，以改变身体支撑板120的倾斜角度；旋转机构设置于第二板140的顶部，且其活动端与身体支撑板120的底部连接。本方案中的支撑板驱动机构的各个驱动部分，采用层叠设计，具有空间占比小，结构紧凑和结构分布合理等特点。此外，XY平移机构180可分别采用X向丝杠组件和Y向丝杠组件叠加设计；另外，旋转机构可采用伺服电机+皮带轮的方式，此处不再赘述。

进一步地，为了实现本装置的移动作业，以便于进一步拓宽本装置的使用场景；相应地，如图6所示，本发明实施例提供的眼科医疗辅助装置还包括移动车体170；

头部固定装置、第一驱动机构、第二驱动机构和身体支撑板组件设置于移动车体170的顶部或者内部。

本发明涉及自动化精准调节眼球转动角度的眼科医疗辅助装置。

本发明提供的通过机械控制实现调节眼球转动的眼科医疗辅助装置，解决现有设备观察眼底图像高度依赖被检查人员的配合、以及在眼睛无法自主转动的前提下实现精准调节眼球转动，实现可以观察到眼底视网膜的全部区域。

本发明提供的眼科医疗辅助装置，整个装置分为四个部分，分别是头部固定装置、眼球旋转装置、身体支撑和调节装置和伺服控制系统；具体的实施方案如下：

头部固定装置：

支撑架10：由顶部支撑板11、底部支撑板12、连接顶部/底部支撑板的左/右支撑轴14构成，用于头部支撑；其中，如图1所示，左/右支撑轴14通过卡入顶部支撑板11的安装槽，然后再通过螺栓旋钮15进行连接，底部支撑板12与左/右支撑轴14的连接方式同上。

可调节颚托板：底部支撑板12上设有滑槽12.1，颚托板下连接活动轴(即竖直轴)，可在滑槽12.1内左右滑动，且在第二电机60和传送带的带动下可使颚托板绕活动轴旋转(需要在放置头部时将待测眼的纵轴与活动轴的Y坐标对齐，以此保证颚托板旋转带动眼球旋转时，眼球位置不变)；此外，如图2所示，设置在活动轴上的滑块50.1为方形法兰，其可在滑槽12.1内左右滑动带动活动轴左右滑动。

头部压紧机构30：通过调节该装置使得头部被压紧固定，如图1所示，可采用左、右、头顶各一根可调节压紧杆31将头部压紧固定，也可以采用头顶、左额、右额、左颧骨、右颧骨各一根可调节压紧杆31，左下颌、右下颌各一个可调节挡板32；各压紧杆31、挡板32均活动安装在头部支撑架40上；

定位机构包括眼球纵轴校准激光发射装置100和眼球横轴校准激光发射装置110；眼球纵轴校准激光发射装置100通过活动杆安装在顶部支撑板11上，可调节光线自上而下出射至左眼球或右眼球位置、与眼球横轴校准激光相交于左眼球中心定位点或右眼球中心定位点；眼球横轴校准激光发射装置110安装在左/右支撑轴14上；(当然，眼球校准激光发射装置并不是必要的，只是为了确定眼球处于各种旋转的轴心位置作调节参考，为后续操作过程中自动控制旋转做准备，也可以采用其他方式确定，例如双目相机图像比对后输出调节信号)。

在一种实施例(优选)中，眼球纵轴校准激光发射装置100和眼球横轴校准激光发射装置110发射的是一字线激光(实际上出射激光形成了一个平面)；其中，横竖两个一字线的激光定会有交点在眼球上，即为O点。这样则不需要上述发射装置前后移动；对准左眼后若要切换到对准右眼，虽然发射装置是固定的，但头托20可以相对左右移动，用于带动头部将右眼放到光线交点处(转动轴的轴心始终要与竖直的一字线激光共线)；并且，头托20还需要能够上下移动，让眼球与横轴的一字线激光对准(当然也可带动眼球横轴校准激光发射装置110的位置上下移动)；并且，当横轴发射装置的激光光源只有1个时，可以认为横向校准了靠近光源的一只眼睛相当于另一只横向也被校准了；

眼球横轴校准激光发射装置110也可以设置在使用对象面部的斜前方，朝向面部出射，避免遮挡(必须是一字线激光)；

此外，也可设置2个眼球横轴校准激光发射装置110，使其分布在使用对象左右一边一个，防止激光被鼻子遮挡；

在另一种实施例中，可以不使用一字线激光，而是使用点状的激光，但需要配合移动装置来调整定位机构的位置；

在其他实施例：可以使用其他各种图案照射在眼部，不一定为激光，只要能实现校准的功能即可。

如图1所示，俯仰调节机构(即第一驱动机构)用于连接左支撑轴13，可绕X方向旋转支撑架，带动头部、眼球的俯仰角度变化；俯仰调节电机(即第一电机80)连接在固定支架70上，电机的旋转轴通过旋转连接件(即第一传动连接件90)和支撑架10连接，当俯仰调节电机转动时带动旋转连接件和支撑架10整体的转动，从而带动头部、眼球的俯仰角度变化。

旋转调节电机(即第二电机60)安装在支撑架10上，可通过皮带轮带动颚托板和头部压紧机构绕Z轴方向旋转，带动头部、眼球旋转角度的变化；其中，如图1所示，旋转调节电机安装在支撑架10上，当电机转动时带动同步带进行转动，同步带又带动同步带轮(同步带轮与活动轴底端相连)进行转动，同步带轮转动带动活动轴转动从而带动颚托板和头部压紧机构绕Z轴方向旋转，带动头部、眼球旋转角度的变化。

如图7所示，身体支撑板120用于支撑使用对象身体；

翻转机构，具体可采用活动支撑电缸杆连接在身体支撑板120下方，用于改变身体支撑板120的倾斜角度，便于调节头部的翻转角度，即在头部后仰至极限位置时通过调节身体与头部倾斜角度获得更大的后仰极限；

旋转机构，用于实现身体相对于头部的旋转以获得更大的头部Z轴转向极限；具体可采用在身体支撑板下方安装伺服电机(即第三伺服电机)通过皮带轮带动身体支撑板进行旋转。

水平方向平移机构，用于实现身体的XY平移；其中，X方向移动：具体可采用在安装板(即第三板184)下方安装伺服电机(即第二伺服电机182)，通过电机带动安装板在滑轨183上进行X方向的移动，从而带动身体支撑板120进行X方向的移动实现身体在X方向的移动；Y方向移动：具体可采用在固定板(即第一板)的下方安装伺服电机(即第一伺服电机181)，通过电机带动旋转轴转动从而实现固定板进行Y方向的移动，从而带动身体支撑板120进行Y方向的移动实现身体在Y方向的移动；

身体支撑板升降机构(即为升降机构)：设置在移动小车(即为移动车体170)内部，顶部连接固定板(即第三板184)，用于带动身体支撑板120上下平移，具体可采用丝杆升降机构；

带轮移动小车(即移动车体)，用于实现系统整体移动。

伺服控制系统：

伺服电机和PLC连接，通过PLC发出脉冲信号来控制伺服电机，操作者通过触摸屏来控制PLC的程序向伺服电机发脉冲信号从而实现对应的动作；触摸屏通过232串口和PLC进行连接，从而实现对PLC的控制。

本装置的使用原理：使用时使用对象趴在身体支撑板120上，将下巴放在可调节颚托板上，采用头部压紧机构进行头部的固定，参考眼球校准激光发射装置发射出的光线形成的十字焦点将眼睛移动到焦点上，这时一字线激光经过旋转轴的轴线，再通过触摸屏控制俯仰调节电机和旋转调节电机分别进行X轴和Z轴方向的旋转，即可实现眼球的转动，可通过控制电机的旋转圈数来转到想要转动的角度。

系统采取头部竖直且身体为趴着的姿态进行固定，优势是能够满足竖直的眼科仪器操作要求，并且趴着比坐姿更容易对麻醉后的身体进行支撑，与躺卧姿势相比，更容易支撑头部竖直、旋转，并且躺卧时眼睛前方被身体挡住，不便放置仪器进行操作。本装置可以适用于猴子、老鼠、兔子等实验动物。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种眼科医疗辅助装置，其特征在于，包括：头部支撑机构和第一移动机构；所述头部支撑机构用于支撑使用对象的头部；所述第一移动机构用于带动所述头部支撑机构转动，使得所述使用对象待测眼以眼中心为转动中心绕X轴和Z轴转动；其中，所述X轴为所述使用对象双眼中心连线的方向，所述Z轴为所述使用对象待测眼中心所在的竖直方向。

2.根据权利要求1所述的眼科医疗辅助装置，其特征在于，还包括定位机构，用于发射眼球定位图案；所述第一移动机构还用于调整所述头部支撑机构或者所述定位机构使得所述待测眼中心与所述定位图案重合。

3.根据权利要求2所述的眼科医疗辅助装置，其特征在于，所述定位机构包括Z轴光发射装置和X轴光发射装置，所述Z轴光发射装置和所述X轴光发射装置发射的光相交形成点或者线。

4.根据权利要求1所述的眼科医疗辅助装置，其特征在于，所述第一移动机构包括转动机构，所述转动机构用于带动所述头部支撑机构转动；所述第一移动机构还包括平移机构和/或伸缩机构，所述平移机构用于带动所述头部支撑机构沿所述X轴方向移动，所述伸缩机构用于带动所述头部支撑机构沿所述Z轴方向移动。

5.根据权利要求1所述的眼科医疗辅助装置，其特征在于，所述头部支撑机构包括头托(20)和支撑架(10)；所述头托(20)可活动设置于所述支撑架(10)；

所述第一移动机构包括第一转动机构和第二转动机构；

所述第一转动机构用于带动所述头托(20)和所述支撑架(10)一起绕所述X轴转动，所述第二转动机构用于带动所述头托(20)绕所述Z轴转动。

6.根据权利要求5所述的眼科医疗辅助装置，其特征在于，所述支撑架(10)包括底部支撑板(12)和支撑轴；

所述支撑轴和所述底部支撑板(12)连接，所述头托(20)可活动设置于所述底部支撑板(12)；

所述第一转动机构包括第一传动机构，所述第一传动机构的输出轴与所述支撑轴连接，用于驱动所述支撑轴绕所述X轴转动。

7.根据权利要求6所述的眼科医疗辅助装置，其特征在于，还包括定位机构，用于发射眼球定位图案；所述支撑架(10)还包括顶部支撑板(11)；所述定位机构包括Z轴光发射装置和X轴光发射装置，所述Z轴光发射装置设置于所述顶部支撑板(11)，所述X轴光发射装置设置于所述支撑轴；所述Z轴光发射装置和所述X轴光发射装置发射的光相交形成点或者线。

8.根据权利要求6所述的眼科医疗辅助装置，其特征在于，所述第二转动机构包括转动件(50)，所述底部支撑板(12)沿所述X轴方向开设有贯通的滑槽(12.1)；所述转动件(50)的一端贯穿所述滑槽(12.1)与所述头托(20)的底部连接；所述转动件(50)的外壁套设有用于同所述滑槽(12.1)配合的滑块(50.1)。

9.根据权利要求1所述的眼科医疗辅助装置，其特征在于，还包括身体支撑板(120)和第二移动机构，所述身体支撑板(120)设置于所述头部支撑机构的下方，用于支撑所述使用对象身体的俯卧；所述第二移动机构用于带动所述身体支撑板(120)绕平行于所述X轴的方向翻转和绕平行于所述Z轴的方向转动。

10.根据权利要求9所述的眼科医疗辅助装置，其特征在于，所述第二移动机构还用于带动所述身体支撑板(120)沿竖直方向和水平方向移动；

所述第二移动机构包括第一板(130)、第二板(140)、升降机构、水平方向平移机构(180)、翻转机构和旋转机构；

所述水平方向平移机构(180)设置于所述升降机构活动端的顶部；所述第一板(130)设置于所述水平方向平移机构(180)活动端的顶部；所述第二板(140)一端铰接于所述第一板(130)的顶部；所述翻转机构的两端分别与第一板(130)和第二板(140)铰接；所述旋转机构设置于所述第二板(140)的顶部，且其活动端与所述身体支撑板(120)的底部连接。

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