CN209916196U - 跟踪器、扫描装置及手术定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种跟踪器、扫描装置及手术定位系统。其跟踪器包括一个支架，在所述支架上按照预设的形状分布设置有至少两个反光球；其特征在于，在所述支架上还设置有用于显示所述至少两个反光球的分布配置参数的信息的所述信息显示模块。本实用新型的技术方案，通过在跟踪器上设置信息显示模块来显示其上至少两个反光球的分布配置参数的信息，这样与跟踪器配套使用的扫描装置扫描信息显示模块显示的信息，可以获取到跟踪器上的至少两个反光球的分布配置参数，并传输给上位机，使得上位机可以准确获取到至少两个反光球的分布配置参数，从而可以减少信息获取误差，进而可以准确定位跟踪器的位置和姿态，跟踪精度非常高。

Description

跟踪器、扫描装置及手术定位系统

技术领域

本实用新型涉及跟踪设备技术领域，尤其涉及一种跟踪器、扫描装置及手术定位系统。

背景技术

传统手术中，通过透视引导医生徒手操作，如此的手术一方面对操作经验要求高，另一方面反复的透视造成医生和患者的辐射损伤。基于此，近年来逐步出现一种新的手术方式—微创手术，来替代部分传统手术。微创手术创伤小、出血少、术后恢复快，是外科手术发展的一种趋势。

在微创手术中，由于手术部位在身体内部，人眼不可直视，通常采用移动的辅助工具如追踪器来实时追踪，以辅助医生的操作。例如，现有的微创手术中，采用基于光学跟踪系统的手术导航系统来进行追踪和定位。该手术导航系统通过光学跟踪和虚拟现实技术实现患者和手术工具的实时跟踪定位，克服传统手术方法的不足，实现精准定位，在临床中已获得广泛的应用。其中跟踪器是光学跟踪系统的关键部件，通常由多个反光球和一个支架组成，反光球固定安装在支架上，并按设定的特殊形状分布。手术中，手术导航系统通过光学影像识别反光球，并根据存在上位机中的反光球的分布配置参数与通过影像识别的反光球的位置坐标进行匹配计算，获得跟踪器的在空间中的实际位置和姿态。因此，存储在上位机中的反光球的分布配置参数与实际分布参数的一致性，对手术导航系统计算跟踪器的位置和姿态的精度具有决定性的作用。一致性越高，计算的跟踪器的位置和姿态的精度就越好。

现有技术中，通常存储在上位机中的跟踪器的反光球的配置形状参数数量较多，使用某个跟踪器时，由工作人员根据现场使用的跟踪器人为地从上位机中选择与该追踪器相匹配的反光球的分布配置参数，以进行定位。但是由于实际应用中，不同形状、结构的跟踪器较多，人为选择的反光球的分布配置参数与实际分布参数可能不一致，从而导致定位跟踪器的位置和姿态的误差较大，跟踪精度较低。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种跟踪器、扫描装置及手术定位系统，以缩小信息获取误差，提高跟踪精度。

本实用新型提供一种跟踪器，所述跟踪器包括一个支架，在所述支架上按照预设的形状分布设置有至少两个反光球；在所述支架上还设置有用于显示所述至少两个反光球的分布配置参数的信息的所述信息显示模块。

进一步可选地，如上所述的跟踪器中，所述信息显示模块采用二维码显示模块，所述二维码显示模块附着在所述支架上，所述二维码显示模块显示一二维码，所述二维码根据所述至少两个反光球的分布配置参数生成。

进一步可选地，如上所述的跟踪器中，所述信息显示模块采用电子显示屏来实现；

在所述支架内设置有用于存储所述信息显示模块显示的所述至少两个反光球的分布配置参数的信息的信息存储模块，所述信息显示模块与所述信息存储模块连接。

进一步可选地，如上所述的跟踪器中，所述支架上还设置有用于接收外部输入的、所述至少两个反光球的分布配置参数的信息的信息输入接口，所述信息输入接口与所述信息存储模块连接，用于将外部输入的所述信息存储在所述信息存储模块中。

进一步可选地，如上所述的跟踪器中，所述信息输入接口为USB接口；

在所述支架上还设置有用于为所述信息显示模块和所述信息存储模块供电的电源模块。

进一步可选地，如上所述的跟踪器中，所述支架上还设置有开关模块，与所述信息显示模块连接；所述开关模块被打开时，所述信息显示模块显示信息；所述开关模块被关闭时，所述信息显示模块关闭，不显示信息。

进一步可选地，如上所述的跟踪器中，所述支架上还设置有用于接收外部输入的切换信号的信息切换按钮；

所述信息显示模块，分别与所述信息切换按钮和所述信息存储模块连接；

所述信息显示模块，受到所述信息切换按钮的触发后，先确定当前显示的信息的当前格式；从所述信息存储模块中获取不同于所述当前格式的另一种格式的信息；并显示所述另一种格式的信息；

所述信息存储模块中存储的两种格式的信息分别为所述至少两个反光球的分布配置参数、和根据所述至少两个反光球的分布配置参数生成的二维码。

本实用新型还提供一种扫描装置，与跟踪器配合使用，所述扫描装置包括扫描模块和信息传输模块；所述扫描模块和所述信息传输模块通信连接；

所述扫描模块，用于扫描所述跟踪器的信息显示模块显示的信息，获取所述跟踪器上的至少两个反光球的分布配置参数的信息；

所述信息传输模块，还与上位机通信连接，用于向所述上位机传输所述扫描模块扫描得到的所述至少两个反光球的分布配置参数的信息。

进一步可选地，如上所述的扫描装置中，所述信息传输模块与所述上位机采用有线方式通信、或者采用无线方式通信。

本实用新型还提供一种手术定位系统，所述系统包括手术机器人、上位机、空间坐标测位仪、机器人跟踪器、扫描装置、成像设备以及图像专用标定器；

所述上位机与所述手术机器人通信连接，对所述手术机器人的运动进行控制；所述图像专用标定器和所述机器人跟踪器可拆卸地连接在所述手术机器人的机器臂的末端；所述空间坐标测位仪用于测量所述机器人跟踪器的空间坐标，并将测量的所述空间坐标传输给所述上位机；所述成像设备用于扫描所述图像专用标定器和所述患者的手术部位，并将扫描得到的标记点图像和所述手术部位的图像传输给所述上位机；所述扫描装置对所述机器人跟踪器进行扫描，并将扫描获取到的所述机器人跟踪器上的至少两个反光球的分布配置参数的信息传输给所述上位机；所述上位机基于所述标记点图像、所述手术部位的图像、所述机器人跟踪器上的至少两个反光球的分布配置参数、以及所述机器人跟踪器的空间坐标，实现追踪定位；

其中所述机器人跟踪器采用如上任一所述的跟踪器，所述扫描装置采用如上任一所述的扫描装置。

进一步可选地，如上所述的系统中，所述系统还包括患者跟踪器；

所述空间坐标测位仪用于测量所述患者跟踪器的空间坐标，并将测量的所述患者跟踪器的空间坐标传输给所述上位机，以供所述上位机根据所述患者跟踪器的空间坐标，控制所述手术机器人修正路线，到达正确的定位位置；

其中，所述患者跟踪器采用如上任一所述的跟踪器，所述扫描装置对所述患者跟踪器进行扫描，并将扫描获取到的所述患者跟踪器上的至少两个反光球的分布配置参数的信息传输给所述上位机。

本实用新型的跟踪器、扫描装置及手术定位系统，通过在跟踪器上设置信息显示模块来显示其上至少两个反光球的分布配置参数的信息，这样与跟踪器配套使用的扫描装置扫描信息显示模块显示的信息，可以获取到跟踪器上的至少两个反光球的分布配置参数，并传输给上位机，使得上位机可以准确获取到至少两个反光球的分布配置参数，从而可以减少信息获取误差，进而可以准确定位跟踪器的位置和姿态，跟踪精度非常高。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为本实用新型跟踪器的实施例一的结构示意图。

图2为本实用新型的跟踪器的实施例二的部分结构示意图。

图3为本实用新型的扫描装置的实施例的结构示意图。

图4为本实用新型的手术定位系统的实施例一的部分结构示意图。

图5为本实用新型的手术定位系统的实施例二的部分结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图1为本实用新型跟踪器的实施例一的结构示意图。如图1所示，本实施例的跟踪器包括一个支架1，在支架1上按照预设的形状分布设置有至少两个反光球2；如图1所示，以在支架1上按照预设的形状分布设置4个反光球2为例。由于若支架1上仅设置一个反光球2的时候，对跟踪器的定位会不准确。因此，实际应用中，支架1上可以设置其他任意大于2的整数数量的反光球2。

如图1所示，本实施例的跟踪器中，在支架1上还设置有用于显示至少两个反光球2的分布配置参数的信息的信息显示模块3。即该信息显示模块3可以直接显示至少两个反光球2的分布配置参数的信息，这样，在使用跟踪器时，可以借助一个扫描装置扫描该信息显示模块3，获取至少两个反光球2的分布配置参数的信息，并发送给上位机，这样上位机可以准确获取到该跟踪器的两个反光球2的分布配置参数，以便于后续基于两个反光球2的分布配置参数，准确计算跟踪器的位置和姿态，从而能够对跟踪器进行准确定位。

例如，该信息显示模块3可以采用二维码显示模块，二维码显示模块附着在支架1上，二维码显示模块显示一二维码，该二维码根据至少两个反光球2的分布配置参数生成。这样，扫描装置通过扫描该二维码，可以获取到至少两个反光球2的分布配置参数，并传输给上位机。这样上位机可以准确获取到跟踪器上的至少两个反光球2的分布配置参数，以便后续对跟踪器进行准确地跟踪与定位。

例如，本实施例的二维码显示模块可以为一个根据至少两个反光球2的分布配置参数生成的二维码图片，然后将该二维码图片粘贴在支架1上即可。

或者可选地，该信息显示模块3页可以采用电子显示屏来实现，也就是说通过电子显示屏来显示至少两个反光球的分布配置参数的信息。此时信息显示模块3可以直接显示至少两个反光球的分布配置参数，或者也可以显示根据至少两个反光球的分布配置参数生成的二维码。

若信息显示模块3直接显示至少两个反光球的分布配置参数时，对应的扫描装置可以通过扫描跟踪器的信息显示模块3显示的信息，获取至少两个反光球的分布配置参数，并上传给上位机。此时对应的扫描装置可以直接扫描并识别扫描跟踪器的信息显示模块3显示的文字信息。

若信息显示模块3显示的是根据至少两个反光球的分布配置参数生成的二维码时，对应的扫描装置为一个二维码扫描装置，该扫描装置可以通过扫描跟踪器的信息显示模块3显示的二维码，获取至少两个反光球的分布配置参数，并上传给上位机。

本实施例的跟踪器，通过设置信息显示模块3来显示至少两个反光球2的分布配置参数的信息，这样与跟踪器配套使用的扫描装置扫描信息显示模块3显示的信息，可以获取到至少两个反光球2的分布配置参数，并传输给上位机，使得上位机可以准确获取到至少两个反光球2的分布配置参数，从而可以减少信息获取误差，进而可以准确定位跟踪器的位置和姿态，跟踪精度非常高。

图2为本实用新型的跟踪器的实施例二的部分结构示意图。如图2所示，本实施例的跟踪器在上述图1所示实施例的跟踪器的结构的基础上，进一步还可以包括图2所示的结构。

例如，如图2所示，在图1所示的支架1内还设置有用于存储信息显示模块3显示的至少两个反光球2的分布配置参数的信息的信息存储模块4(图1未示出)，信息显示模块3与该信息存储模块4连接，这样，信息显示模块3可以从信息存储模块4中获取至少两个反光球2的分布配置参数的信息，并显示。本实施例的信息存储模块4可以为Flash、NFC芯片、ROM存储器等，或者其他方式的存储介质。

进一步可选地，如图2所示，支架1上还设置有用于接收外部输入的、至少两个反光球的分布配置参数的信息的信息输入接口5(图1中未示出)，该信息输入接口5可以设置在支架1的表面上，在支架1内，与信息存储模块4连接。使用时，通过该信息输入接口5可以接收外部输入的至少两个反光球2的分布配置参数的信息，并存储在信息存储模块4中。同理，外部输入的至少两个反光球2的分布配置参数的信息可以为至少两个反光球2的分布配置参数，或者也可以为根据至少两个反光球2的分布配置参数生成的二维码。例如，该信息输入接口5可以为USB接口，具体配置时，可以通过该USB接口与一计算机连接，在该计算机内配置好该跟踪器的至少两个反光球2的分布配置参数，并通过USB接口存储至跟踪器的信息存储模块4中。或者也可以在计算机内根据至少两个反光球2的分布配置参数生成一二维码，然后通过USB接口将该二维码传输并存储至跟踪器的信息存储模块4中。

或者本实施例的信息输入接口5也可以为一触摸屏，若外部输入的至少两个反光球2的分布配置参数的信息可以为至少两个反光球2的分布配置参数时，可以通过该触摸屏输入至少两个反光球2的分布配置参数即可。

或者本实施例的信息输入接口5也可以为具有扫描功能的模块，若外部输入的至少两个反光球2的分布配置参数的信息为根据至少两个反光球2的分布配置参数生成的二维码时。此时配置信息时，该信息输入接口可以扫描生成的上述二维码，并将该二维码存储在信息存储模块4中。

进一步可选地，如图2所示，本实施例的跟踪器的支架1上还设置有开关模块6(图1中未示出)，该开关模块6与信息显示模块3连接，该开关模块6可以控制信息显示模块3的打开和关闭。如开关模块6被打开时，信息显示模块3显示信息；开关模块6被关闭时，信息显示模块3关闭，不显示信息。

进一步可选地，如图2所示，本实施例的跟踪器的支架1上还设置有用于接收外部输入的切换信号的信息切换按钮7(图1中未示出)。

该信息显示模块3分别与信息切换按钮7和信息存储模块4连接；

信息显示模块3受到信息切换按钮7的触发后，先确定当前显示的信息的当前格式；从信息存储模块4中获取不同于当前格式的另一种格式的信息；并显示另一种格式的信息；

例如，本实施例的信息存储模块4中存储的两种格式的信息分别为至少两个反光球的分布配置参数、和根据至少两个反光球的分布配置参数生成的二维码。

进一步可选地，如图2所示，在支架1上还设置有用于为信息显示模块3和信息存储模块4供电的电源模块8，为了美观，该电源模块8可以设置在支架1的内部，或者为了散热，也可以支架1的表面上。该电源模块8可以采用干电池或者锂电实现供电。若电源模块8采用锂电供电时，若信息输入接口5为USB接口时，信息输入接口5还可以复用为充电接口，该电源模块8此时可以与信息输入接口5连接，通过信息输入接口5为该电源模块8充电。本实施例的跟踪器，通过采用上述模块，可以便于跟踪器的信息显示模块3来显示至少两个反光球2的分布配置参数的信息，与跟踪器配套使用的扫描装置扫描信息显示模块3显示的信息，可以获取到至少两个反光球2的分布配置参数，并传输给上位机，使得上位机可以准确获取到至少两个反光球2的分布配置参数，从而可以减少信息获取误差，进而可以准确定位跟踪器的位置和姿态，跟踪精度非常高。

图3为本实用新型的扫描装置的实施例的结构示意图。图3所示的扫描装置与上述图1或者图2所示的跟踪器配合使用。

如图3所示，本实施例的扫描装置包括扫描模块10和信息传输模块11；扫描模块10和信息传输模块11通信连接；

扫描模块10用于扫描跟踪器的信息显示模块显示的信息，获取跟踪器上的至少两个反光球的分布配置参数的信息；信息传输模块11还与上位机通信连接，用于向上位机传输扫描模块10扫描得到的至少两个反光球的分布配置参数的信息。这样，上位机可以准确获取到至少两个反光球的分布配置参数，进而可以准确定位跟踪器的位置和姿态，跟踪精度非常高。

可选地，本实施例的扫描装置中，信息传输模块11与上位机采用有线方式通信、或者采用无线方式通信。

本实施例中，若跟踪器的信息显示模块3显示的至少两个反光球的分布配置参数的信息为至少两个反光球的分布配置参数时，此时扫描模块10可以为一个具有文字识别功能的扫描模块，能够通过扫描跟踪器的信息显示模块3显示的信息，获取到跟踪器的至少两个反光球的分布配置参数。

若跟踪器的信息显示模块3显示的至少两个反光球的分布配置参数的信息为根据至少两个反光球的分布配置参数生成的二维码时，此时扫描模块10可以为一个二维码扫描模块，通过扫描跟踪器的信息显示模块3显示的二维码，可以获取到跟踪器的至少两个反光球的分布配置参数。

本实施例的扫描装置，通过采用上述模块，可以配合跟踪器使用，通过扫描跟踪器的信息显示模块，可以获取到跟踪器的至少两个反光球的分布配置参数，并传输给上位机，使得上位机可以准确获取到跟踪器的至少两个反光球的分布配置参数，进而可以准确定位跟踪器的位置和姿态，跟踪精度非常高。

图4为本实用新型的手术定位系统的实施例一的部分结构示意图。如图4所示，本实施例的手术定位系统包括手术机器人20、上位机21、空间坐标测位仪22、机器人跟踪器23、扫描装置25、成像设备26以及图像专用标定器27。也就是说，本实施例的本实施例的手术定位系统，在现有的手术定位系统的基础上，将机器人跟踪器23采用上述图1或图2所示实施例的跟踪器，且增加一个扫描机器人跟踪器23的信息显示模块的信息的扫描装置25。该扫描装置25分别与机器人跟踪器23、患者跟踪器25都是分离设置，使用时配合使用。

本实施例的手术定位系统中，成像设备26以及图像专用标定器27可以为三维成像设备以及三维图像专用标定器，或者也可以为二维成像设备以及二维图像专用标定器，在此不做限定。

本实施例的手术定位系统中，上位机21与手术机器人20通信连接，对手术机器人20的运动进行控制；本实施例的手术机器人20为一具有至少三个平移自由度和三个旋转自由度的机器臂。

拍摄时，图像专用标定器27和机器人跟踪器23具有位置对应关系，例如，图像专用标定器27和机器人跟踪器23可以可拆卸地连接在手术机器人20的机器臂的末端，这样可以通过机器人跟踪器23的空间位置推导出图像专用标定器27的空间位置；图像专用标定器27上设置多个标记点，标记点不透X光。空间坐标测位仪22用于测量机器人跟踪器23的空间坐标，并将测量的机器人跟踪器23的空间坐标传输给上位机21；标尺上设置多个标记点，标记点不透X光。

成像设备26用于扫描图像专用标定器27和患者的手术部位，并将扫描得到的标记点图像和手术部位的图像传输给上位机21；扫描装置25分别对机器人跟踪器23进行扫描，并将扫描获取到的机器人跟踪器23上的至少两个反光球的分布配置参数的信息、传输给上位机21；上位机21基于标记点图像、手术部位的图像、机器人跟踪器上的至少两个反光球的分布配置参数、以及机器人跟踪器23的空间坐标，实现图像注册及定位。

其中机器人跟踪器23采用如上图1或者图2所示的跟踪器，扫描装置25采用如上图3所示的扫描装置。

本实施例中，使用机器人跟踪器23时，使用扫码装置25扫描机器人跟踪器23上的信息显示模块，并将扫描结果发送给上位机21，上位机21可以获取到机器人跟踪器23对应的分布配置参数的信息，即机器人跟踪器23上的至少两个反光球的分布配置参数的信息。

成像设备26扫描图像专用标定器27和患者手术部位并将标记点图像和患者图像传输给上位机21；上位机21可以对图像中标记点与标尺上的标记点进行对应识别，以完成图像注册。

空间坐标测位仪22测量机器人跟踪器23上的反光球的空间坐标，并将测量的位置数据(即机器人跟踪器23上的反光球的空间坐标)传输给上位机21。上位机21根据扫描装置25传输的机器人跟踪器23对应的分布配置参数与通过空间坐标测位仪22识别的反光球位置坐标进行匹配计算，获取机器人跟踪器23在空间中的实际位姿和姿态。机器人跟踪器23设置于手术机器人20的机器臂的末端，其与手术机器人20和图像专用标定器27都有位置对应关系，从而对应获取图像专用标定器27的位置信息。通过上述图像中标记点与标记点的识别，完成图像坐标系到机器人坐标系的对应注册，从而将图像坐标系与空间坐标侧位仪下的坐标系进行统一。

在患者位置固定时，空间坐标测位仪22实时跟踪(以一定频率刷新)机器人跟踪器23的移动，计算出移动的方向和大小，上位机21根据移动的大小和方向控制手术机器人20修正其运动路线，控制手术机器人20移动到患者的患处，从而实现定位。

上述图4所示实施例中所示的手术定位系统中以患者位置固定不变为例，若实际应用中，患者位置有变化，此时可以采用如下图5所示的手术定位系统。具体地，图5为本实用新型的手术定位系统的实施例二的部分结构示意图。如图5所示，在上述图4所示实施例的技术方案的基础上，增加患者跟踪器24。

如图5所示，该患者跟踪器24固定在患者的手术部位附近，具体可以设置在患者身体上。此时对应地，空间坐标测位仪22用于测量患者跟踪器24的空间坐标，并将测量的患者跟踪器24的空间坐标传输给上位机21，

对应地，扫描装置25还用于对患者跟踪器24进行扫描，并将扫描获取到的患者跟踪器24上的至少两个反光球的分布配置参数的信息传输给上位机21；

在患者位置有变化，空间坐标测位仪22将测量到的患者跟踪器24的空间坐标传输给上位机21，上位机21基于变化的患者跟踪器24的空间坐标控制手术机器人20修正路线，到达正确的定位位置。

同理，患者跟踪器24也采用如上图1或者图2所示的跟踪器。

在实时跟踪时，在患者身上安装如上图1或者图2所示的患者跟踪器24，安装时通过扫码装置25扫描该患者跟踪器24，并将扫描结果传输给上位机21，上位机21获取患者跟踪器24对应的分布配置参数的信息，即患者跟踪器24上的至少两个反光球的分布配置参数的信息。

空间坐标测位仪22获取患者跟踪器24上反光球的空间坐标，并将测量的位置数据(即患者跟踪器24上的反光球的空间坐标)传输给上位机21。上位机21根据扫描装置25传输的患者跟踪器24对应的分布配置参数与通过空间坐标测位仪22识别的反光球位置坐标进行匹配计算，获取患者跟踪器24在空间中的实际位姿和姿态。

其中，上位机21根据反光球的分布配置参数信息识别使用的跟踪器的坐标系，并进一步根据空间坐标测位仪22获取的跟踪器上反光球的位置信息识别出跟踪器的空间位置信息。或者，上位机21获取反光球的分布配置参数的信息后，还可以将该信息传输给空间坐标测位仪22，空间坐标测位仪22根据获取的跟踪器上反光球的位置信息以及上述的反光球的分布配置参数的信息识别出跟踪器的空间位置信息，并将跟踪器的空间位置信息传输给上位机21。

本实施例的手术定位系统，与上述图4所示系统的区别仅在于，本实施例的手术定位系统增加了患者跟踪器24，适用于患者位置不固定，即手术机器人20移动的目标位置发生变化的场景。定位时，在图4所示的基础上，空间坐标测位仪22实时跟踪(以一定频率刷新)机器人跟踪器23和患者跟踪器24的移动，计算出手术机器人20移动的方向和大小，上位机21根据患者移动的大小和方向控制手术机器人20修正其运动路线，控制手术机器人20移动到患者的患处，从而实现定位。本实施例的手术定位系统，所实现的定位方法的实现原理，与相关现有技术的实现原理相似，详细亦可以参考相关现有技术，在此不再赘述。

本实施例的手术定位系统，通过采用机器人跟踪器23、患者跟踪器24和扫描装置25，能够进一步保证上位机21获取的追踪信息的准确性，提高跟踪和定位的精度。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (11)

1.一种跟踪器，所述跟踪器包括一个支架，在所述支架上按照预设的形状分布设置有至少两个反光球；其特征在于，在所述支架上还设置有用于显示所述至少两个反光球的分布配置参数的信息的信息显示模块。

2.根据权利要求1所述的跟踪器，其特征在于，所述信息显示模块采用二维码显示模块，所述二维码显示模块附着在所述支架上，所述二维码显示模块显示一二维码，所述二维码根据所述至少两个反光球的分布配置参数生成。

3.根据权利要求1所述的跟踪器，其特征在于，所述信息显示模块采用电子显示屏来实现；

在所述支架内设置有用于存储所述信息显示模块显示的所述至少两个反光球的分布配置参数的信息的信息存储模块，所述信息显示模块与所述信息存储模块连接。

4.根据权利要求3所述的跟踪器，其特征在于，所述支架上还设置有用于接收外部输入的、所述至少两个反光球的分布配置参数的信息的信息输入接口，所述信息输入接口与所述信息存储模块连接，用于将外部输入的所述信息存储在所述信息存储模块中。

5.根据权利要求4所述的跟踪器，其特征在于，所述信息输入接口为USB接口；

在所述支架上还设置有用于为所述信息显示模块和所述信息存储模块供电的电源模块。

6.根据权利要求3所述的跟踪器，其特征在于，所述支架上还设置有开关模块，与所述信息显示模块连接；所述开关模块被打开时，所述信息显示模块显示信息；所述开关模块被关闭时，所述信息显示模块关闭，不显示信息。

7.根据权利要求3-6任一所述的跟踪器，其特征在于，所述支架上还设置有用于接收外部输入的切换信号的信息切换按钮；

所述信息显示模块，分别与所述信息切换按钮和所述信息存储模块连接；

所述信息显示模块，受到所述信息切换按钮的触发后，先确定当前显示的信息的当前格式；从所述信息存储模块中获取不同于所述当前格式的另一种格式的信息；并显示所述另一种格式的信息；

所述信息存储模块中存储的两种格式的信息分别为所述至少两个反光球的分布配置参数、和根据所述至少两个反光球的分布配置参数生成的二维码。

8.一种扫描装置，与跟踪器配合使用，其特征在于，所述扫描装置包括扫描模块和信息传输模块；所述扫描模块和所述信息传输模块通信连接；

所述扫描模块，用于扫描所述跟踪器的信息显示模块显示的信息，获取所述跟踪器上的至少两个反光球的分布配置参数的信息；

所述信息传输模块，还与上位机通信连接，用于向所述上位机传输所述扫描模块扫描得到的所述至少两个反光球的分布配置参数的信息。

9.根据权利要求8所述的扫描装置，其特征在于，所述信息传输模块与所述上位机采用有线方式通信、或者采用无线方式通信。

10.一种手术定位系统，所述系统包括手术机器人、上位机、空间坐标测位仪、机器人跟踪器、扫描装置、成像设备以及图像专用标定器；

所述上位机与所述手术机器人通信连接，对所述手术机器人的运动进行控制；所述图像专用标定器和所述机器人跟踪器可拆卸地连接在所述手术机器人的机器臂的末端；所述空间坐标测位仪用于测量所述机器人跟踪器的空间坐标，并将测量的所述空间坐标传输给所述上位机；所述成像设备用于扫描所述图像专用标定器和患者的手术部位，并将扫描得到的标记点图像和所述手术部位的图像传输给所述上位机；所述扫描装置对所述机器人跟踪器进行扫描，并将扫描获取到的所述机器人跟踪器上的至少两个反光球的分布配置参数的信息传输给所述上位机；所述上位机基于所述标记点图像、所述手术部位的图像、所述机器人跟踪器上的至少两个反光球的分布配置参数、以及所述机器人跟踪器的空间坐标，实现追踪定位；

其中所述机器人跟踪器采用如上权利要求1-7任一所述的跟踪器，所述扫描装置采用如上权利要求8或者9所述的扫描装置。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括患者跟踪器；

所述空间坐标测位仪用于测量所述患者跟踪器的空间坐标，并将测量的所述患者跟踪器的空间坐标传输给所述上位机，以供所述上位机根据所述患者跟踪器的空间坐标，控制所述手术机器人修正路线，到达正确的定位位置；

其中，所述患者跟踪器采用如上权利要求1-7任一所述的跟踪器，所述扫描装置对所述患者跟踪器进行扫描，并将扫描获取到的所述患者跟踪器上的至少两个反光球的分布配置参数的信息传输给所述上位机。

Images