CN205028311U - 一种在角膜包装体中确定角膜位置的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在角膜包装体中确定角膜位置的装置，涉及医疗器械技术领域。为解决现有技术难以在角膜包装体中确定角膜位置的问题而发明。本实用新型在角膜包装体中确定角膜位置的装置，包括：背景光幕；图像识别装置，所述图像识别装置与所述背景光幕相对且间隔设置；机械手组件，所述机械手组件用于夹持装有角膜的透明包装体，并且可带动所述透明包装体移动至所述背景光幕和图像识别装置之间。本实用新型在角膜包装体中确定角膜位置的装置可用于在角膜包装体中确定角膜的位置。

Description

一种在角膜包装体中确定角膜位置的装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种在角膜包装体中确定角膜位置的装置。

背景技术

角膜病是全球范围内第二致盲眼病，并且以每年150-200万病例的速度递增。角膜移植是目前治疗角膜盲唯一有效的方法，而角膜移植材料的来源主要是角膜捐献和角膜替代品，如脱细胞角膜基质等。为了克服不规则散光等移植缺陷，通常需要将角膜移动至检测装置的目标位置进行检测，以确定角膜是否为合格产品，而在移动角膜之前，需确定角膜当前的位置，以及相对于目标位置的准确坐标，才能进一步确定移动路径。由于角膜往往包装于包装体内，因此如何在角膜包装体中确定角膜位置是实现角膜在目标位置定位的关键。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种在角膜包装体中确定角膜位置的装置，能够实现在角膜包装体中确定角膜的位置。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种在角膜包装体中确定角膜位置的装置，包括：背景光幕，所述背景光幕可发出单色背景光；图像识别装置，所述图像识别装置与所述背景光幕相对且间隔设置，所述图像识别装置可获取位于所述背景光幕和图像识别装置之间的非透明物体的位置信息；机械手组件，所述机械手组件用于夹持装有角膜的透明包装体，并且可带动所述透明包装体移动至所述背景光幕和图像识别装置之间，使所述图像识别装置获取所述透明包装体内的角膜的位置信息。

本实用新型实施例提供的一种角膜包装体中确定角膜位置的装置，当需要对角膜定位时，可将角膜盛放于透明的角膜包装体中，通过机械手组件将透明且盛有角膜的角膜包装体移至图像识别装置和背景光幕之间，通过背景光幕提供颜色一致的背景光，并通过图像识别装置获取透明包装体内的角膜的位置信息，以在角膜包装体中确定角膜的位置。本实用新型实施例提供的在角膜包装体中确定角膜位置的装置，通过图像识别装置确定角膜的位置信息可以保证角膜定位的准确性，且所需的工人劳动量较小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例在角膜包装体中确定角膜位置的装置的立体图；

图2为本实用新型实施例在角膜包装体中确定角膜位置的装置的俯视图；

图3为本实用新型实施例在角膜包装体中确定角膜位置的装置中背景光幕与图像识别装置的位置示意图；

图4为本实用新型实施例在角膜包装体中确定角膜位置的装置中机械手的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1和图2，图1和图2为本实用新型实施例在角膜包装体中确定角膜位置的装置的一个具体实施例，本实施例的在角膜包装体中确定角膜位置的装置包括：背景光幕1，所述背景光幕1可发出单色背景光；图像识别装置2，所述图像识别装置2与所述背景光幕1相对且间隔设置，所述图像识别装置2可获取位于所述背景光幕1和图像识别装置2之间的非透明物体的位置信息；机械手组件3，所述机械手组件3用于夹持装有角膜的透明包装体(图中未示出)，并且可以带动所述透明包装体移动至所述背景光幕1和图像识别装置2之间，使所述图像识别装置2获取所述透明包装体内的角膜的位置信息。

本实用新型实施例提供的一种角膜包装体中确定角膜位置的装置，当需要对角膜定位时，可将角膜盛放于透明的角膜包装体中，通过机械手组件3将透明且盛有角膜的角膜包装体移至图像识别装置2和背景光幕1之间，通过背景光幕1提供颜色一致的背景光，并通过图像识别装置2获取透明包装体内的角膜的位置信息，以在角膜包装体中确定角膜的位置。本实用新型实施例提供的在角膜包装体中确定角膜位置的装置，通过图像识别装置2确定角膜的位置信息可以保证角膜定位的准确性，且所需的工人劳动量较小。

在上述实施例中，本实用新型实施例对角膜包装体的材料、形状和尺寸不作具体限定，为了方便背景光幕1提供的背景光透过盛放有待定位角膜的角膜包装体时形成图像，优选的，角膜包装体采用表面光滑的透明匀质材料，使得当背景光幕1提供的颜色一致的背景光能够直接穿透位于角膜包装体中的角膜使其形成图像。

需要说明的是，背景光幕1、图像识别装置2和机械手组件3可以设置于同一承载平台6上，此承载平台6可以制作为如图1所示结构，还可以制作为其他结构，在此不做限定。

其中，为了使机械手组件3处于夹紧状态时，能够夹紧角膜包装体，优选的，该角膜包装体的形状可以根据机械手组件3的机械手设计为机械手组件3容易夹持的形状，本实用新型对此不作限制。只要当机械手组件3处于夹紧状态时，能够夹紧角膜包装体并带动角膜包装体移动即可。

另外，角膜包装体的厚度，应该小于等于当机械手组件3的机械手的处于打开状态时的最大打开距离，本实用新型对此不做限制。

再者，对角膜包装体中的角膜不做限定，所有需要定位的角膜均可以作为本实用新型的角膜。

在图1所示的实施例中，对图像识别装置2的具体结构不作限定，只要图像识别装置2能够获取背景光幕1透过机械手组件3夹持的角膜包装体的背景光形成的图像即可。优选的，图像识别装置2包括相互连接的摄像头(图中未示出)和单片机(图中未示出)，参见图3，摄像头与背景光幕1相对设置，单片机用于将摄像头获取的图形信息转化为数字信息，以方便计算处理。此结构简单，容易实现。

为了方便角膜包装体移动，参见图1和图2，机械手组件3包括机械手31和移动装置32，机械手31用于夹持装有角膜的透明包装体，以固定机械手31与角膜包装体的相对位置，移动装置32用于带动机械手31移动，从而带动机械手31上的角膜包装体移动。

其中，参见图4，机械手31可以包括支架311，设置于支架311上的第一夹板312、第二夹板313以及驱动机构314，驱动机构314用于驱动第一夹板312和第二夹板313贴合或打开，第一夹板312和第二夹板313的中部设有透光窗口4，当第一夹板312和第二夹板313贴合时，可将位于第一夹板312和第二夹板313之间的透明包装体的边沿一周夹紧，由此透明包装体装有角膜的部分位于透光窗口4处，当将夹持有透明包装体的机械手31放置于图像识别装置2和背景光幕1之间，且背景光幕1提供颜色一致的背景光时，图像识别装置2可获取透光窗口4内的角膜的位置信息。

需要说明的是，第一夹板312可以整体设计为由透明材料制作，也可以仅第一夹板312的中部透光窗口4区域由透明材料制作，还可以将第一夹板312中部透光窗口4区域直接设为通孔，在此不做限定。

同理，第二夹板313可以整体设计为由透明材料制作，也可以仅第二夹板313的中部透光窗口4区域由透明材料制作，还可以将第二夹板313中部透光窗口4区域直接设为通孔，在此不做限定。

而且，第一夹板312和第二夹板313的具体形状可以根据角膜包装体的形状进行设计，在此不做限定，只要第一夹板312和第二夹板313能够夹紧角膜包装体即可。

为了实现第一夹板312与第二夹板313之间的贴合或打开，优选地，机械手31可以制作为如图4所示结构，即第一夹板312通过固定臂315固定于支架311上，第二夹板313通过旋转臂316铰接于支架311上，固定臂315和旋转臂316之间通过复位件5连接，驱动机构314包括电机3141，电机3141的输出轴连接有摆臂3142，摆臂3142远离电机3141输出轴的一端与第二夹板313抵靠，当摆臂3142向靠近第二夹板313的方向摆动时，摆臂3142可推动第二夹板313向靠近第一夹板312的方向转动，直至第一夹板312和第二夹板313相贴合，当摆臂3142向远离第二夹板313的方向摆动时，第二夹板313在复位件5的作用下向远离第一夹板312的方向转动。此结构简单，且电机3141通过驱动摆臂3142，摆臂3142推动第二夹板313向靠近第一夹板312的方向转动，可以将电机3141设置于靠近机械手31支撑主体的位置，如图4中的支撑体7为支撑主体的一部分，避免将电机3141设置于悬臂梁上增加悬臂梁的负担，从而防止悬臂梁产生变形甚至断裂。

需要说明的是，在实际应用中，本实用新型的驱动机构314也可以通过摆臂3142施加外力给第一夹板312使得第一夹板312在受到外力的作用下向第二夹板313转动，本实用新型实施例对此不进行限制，只要能够使得第一夹板312和第二夹板313在工作状态时能夹紧角膜包装体即可。

其中，复位件5为具有弹性的弹性件，对弹性件的弹性系数不做具体限定，只要弹性件能够使得第一夹板312与第二夹板313处于打开状态时，第一夹板312和第二夹板313之间的最大张开距离大于等于角膜包装体的厚度，或当电机3141带动摆臂3142转动挤压第一夹板312朝向第二夹板313转动时，位于第一夹板312和第二夹板313的弹性件在外力挤压发生形变时可以使得第一夹板312与第二夹板313能够夹紧角膜包装体即可，优选的，弹性件为弹簧。

为了减小摆臂3142与第二夹板313在相对运动过程中产生的摩擦力，参见图4，优选地，摆臂3142远离电机3141输出轴的一端设有滚轮3143，滚轮3143的外轮面与第二夹板313抵靠，当电机3141驱动摆臂3142带动第二夹板313运动时，滚轮3143抵靠第二夹板313并与第二夹板313产生相对滑移使滚轮3143滚动，产生滚动摩擦，相比于同等条件下的滑动摩擦，摩擦力较小，磨损较小。

具体地，为了方便角膜包装体能够沿水平方向和竖直方向移动，移动装置32包括水平移动组件321和竖直移动组件322，机械手31与竖直移动组件322连接，竖直移动组件322可带动机械手31沿竖直方向往复移动，水平移动组件321可带动竖直移动组件322和机械手31沿水平方向往复移动。

其中，参见图2，水平移动组件321包括第一驱动件(图中未示出)、水平导轨3211、设置于水平导轨3211内的水平丝杠(图中未示出)、以及与水平丝杠配合的第一螺母3212，第一螺母3212与水平导轨3211滑动连接，第一驱动件可带动水平丝杠转动，竖直移动组件322与第一螺母3212固定连接，第一驱动件可以为电机或者其他驱动装置，在此不做限定，只要能够驱动水平丝杠以其自身轴线转动即可。此结构简单，容易实现，且由于丝杠螺母配合自身具有结构紧凑、定位准确、方便控制等优点，因此水平移动组件321能够准确地实现角膜包装体的水平定位，占用空间小，方便实现自动化控制。

同理，竖直移动组件322包括第二驱动件、竖直导轨、设置于竖直导轨内的竖直丝杠、以及与竖直丝杠配合的第二螺母，第二螺母与竖直导轨滑动连接，第二驱动件可带动竖直丝杠转动。第二驱动件可以为电机或者其他驱动装置，在此不做限定，只要能够驱动竖直丝杠以其自身轴线转动即可。此结构紧凑，占用空间小，能够实现准确定位，且方便实现自动化控制。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种在角膜包装体中确定角膜位置的装置，其特征在于，包括：

背景光幕，所述背景光幕可发出单色背景光；

图像识别装置，所述图像识别装置与所述背景光幕相对且间隔设置，所述图像识别装置可获取位于所述背景光幕和图像识别装置之间的非透明物体的位置信息；

机械手组件，所述机械手组件用于夹持装有角膜的透明包装体，并且可带动所述透明包装体移动至所述背景光幕和图像识别装置之间，使所述图像识别装置获取所述透明包装体内的角膜的位置信息。

2.根据权利要求1所述的在角膜包装体中确定角膜位置的装置，其特征在于，所述图像识别装置包括相互连接的摄像头和单片机，所述摄像头与所述背景光幕相对设置，所述单片机用于将所述摄像头获取的图形信息转化为数字信息。

3.根据权利要求1所述的在角膜包装体中确定角膜位置的装置，其特征在于，所述机械手组件包括机械手和移动装置，所述机械手用于夹持装有角膜的透明包装体，所述移动装置用于带动所述机械手移动。

4.根据权利要求3所述的在角膜包装体中确定角膜位置的装置，其特征在于，所述机械手包括支架，设置于支架上的第一夹板、第二夹板以及驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述第一夹板和第二夹板贴合或打开，所述第一夹板和第二夹板的中部设有透光窗口，当所述第一夹板和第二夹板贴合时，可将位于所述第一夹板和第二夹板之间的所述透明包装体的边沿一周夹紧，所述透明包装体装有角膜的部分位于所述窗口处。

5.根据权利要求4所述的在角膜包装体中确定角膜位置的装置，其特征在于，所述第一夹板通过固定臂固定于所述支架上，所述第二夹板通过旋转臂与铰接于所述支架上，所述固定臂和所述旋转臂之间通过复位件连接，所述驱动机构包括电机，所述电机的输出轴连接有摆臂，所述摆臂远离所述电机输出轴的一端与所述第二夹板抵靠，当所述摆臂向靠近所述第二夹板的方向摆动时，所述摆臂可推动所述第二夹板向靠近所述第一夹板的方向转动，直至所述第一夹板和第二夹板相贴合，当所述摆臂向远离所述第二夹板的方向摆动时，所述第二夹板在所述复位件的作用下向远离所述第一夹板的方向转动。

6.根据权利要求5所述的在角膜包装体中确定角膜位置的装置，其特征在于，所述复位件为弹簧。

7.根据权利要求5所述的在角膜包装体中确定角膜位置的装置，其特征在于，所述摆臂远离所述电机输出轴的一端设有滚轮，所述滚轮的外轮面与所述第二夹板抵靠。

8.根据权利要求3所述的在角膜包装体中确定角膜位置的装置，其特征在于，所述移动装置包括水平移动组件和竖直移动组件，所述机械手与所述竖直移动组件连接，所述竖直移动组件可带动所述机械手沿竖直方向往复移动，所述水平移动组件可带动竖直移动组件和所述机械手沿水平方向往复移动。

9.根据权利要求8所述的在角膜包装体中确定角膜位置的装置，其特征在于，所述水平移动组件包括第一驱动件、水平导轨、设置于所述水平导轨内的水平丝杠、以及与所述水平丝杠配合的第一螺母，所述第一螺母与所述水平导轨滑动连接，所述第一驱动件可带动所述水平丝杠转动，所述竖直移动组件与所述第一螺母固定连接。

10.根据权利要求8或9所述的在角膜包装体中确定角膜位置的装置，其特征在于，所述竖直移动组件包括第二驱动件、竖直导轨、设置于所述竖直导轨内的竖直丝杠、以及与所述竖直丝杠配合的第二螺母，所述第二螺母与所述竖直导轨滑动连接，所述第二驱动件可带动所述竖直丝杠转动。