CN218979190U - 一种精度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精度检测装置，旨在克服现有技术中缺乏对导航系统的误差检测装置的问题，它包括支架，支架上分别设置有病灶模型和示踪器，病灶模型上设置有手术通道，示踪器包括三个以上的示踪球，三个以上的示踪球围合成示踪面。

Description

一种精度检测装置

技术领域

本实用新型属于手术导航机器人的定位精度检测技术，特指一种用于检测手术导航机器人定位精度的装置。

背景技术

近年来，手术导航机器人取得了飞速地发展，目前已经应用于骨科、口腔种植和神经外科。手术导航机器人包括导航系统、图像配准系统、机械臂等等。手术导航机器人的核心指标为系统的定位精度，机器人系统的定位精度又可以分解为导航系统的精度、图像配准系统的精度、机械臂的定位精度、手术路径规划系统的精度等。

为了能够提升机器人系统的定位精度，需要尽可能地分别对导航系统的精度、图像配准系统的精度、机械臂的定位精度、手术路径规划系统的精度分别进行单独检测，才能够确定误差最大的部分，从而制定应对措施来降低相应部分的定位误差。

但是现有技术不够完善，采用一个标准的工装针对整个机器人系统的定位误差进行测量，但是缺少一种能够模拟实际手术环境下对机器人系统进行精度检测的装置，从而导致实际手术时仍存在较大误差的问题。

实用新型内容

为克服现有技术的不足及存在的问题，本实用新型提供一种精度检测装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种精度检测装置，包括支架，支架上设置有示踪器，示踪器包括三个以上的示踪球，三个以上的示踪球围合成示踪面。

作为优选，所述支架上还设置有病灶模型，病灶模型上设置有手术通道，病灶模型插接在支架上。

作为优选，所述病灶模型包括插槽，支架包括立柱，立柱插设在插槽内。

作为优选，所述插槽至少为两个，两个以上的插槽的排列方向和病灶模型的长度方向一致，立柱也至少为两个，两个以上的立柱分别插设在两个以上的插槽内。

作为优选，所述病灶模型的长度方向和示踪面之间的夹角为锐角。

作为优选，所述支架包括第一平板和第二平板，第一平板和第二平板之间的夹角为锐角。

作为优选，所述示踪器包括示踪架，三个以上的示踪球分别设置在示踪架上，示踪架可拆卸设置在支架上。

作为优选，所述示踪架包括方形框架和内骨架，三个以上的示踪器分别设置在方形框架的端角上，内骨架固定设置在方形框架内，内骨架的整体结构呈十字形。

作为优选，还包括螺钉，螺钉将示踪器和支架可拆卸设置在一起。

作为优选，所述示踪器上开设有第一安装孔，支架上第二安装孔，第二安装孔为螺纹孔，螺钉穿设于第一安装孔和第二安装孔。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

在本实用新型中，手术机器人中的导航系统通过检测示踪器的坐标位置以及病灶模型和手术通道的坐标位置，进而测得示踪器和病灶模型之间的距离，由于示踪器和病灶模型之间的实际距离是已知的，从而确定导航系统的尺寸误差，使用者可根据导航系统的尺寸误差调节导航系统的尺寸(装配尺寸、形状尺寸等)，从而提高了导航系统的检测精度，因此本精度检测装置具有操作简便、对导航系统的检验效率高、便于提高航系统的检测精度等优点。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的示踪器的结构示意图；

图3是本实用新型的支架的剖面结构示意图；

图4是本实用新型的脊柱通道的剖面结构示意图；

图中：1-支架、2-示踪器、3-病灶模型、4-手术通道、5-螺栓、11-第一平板、12-第二平板、13-肋板、14-立柱、21-示踪架、22-示踪球、31-插槽、121-第二安装孔、211-方形框架、212-内骨架、213-第一安装孔。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

需要说明的是，精度检测装置属于一种检具，是一种用于检测手术机器人定位精度的工具。

如图1至图4所示，本实施例提供了一种精度检测装置，包括支架1，支架1上分别设置有病灶模型3和示踪器2，病灶模型3上设置有至少两个手术通道4。在本实施例中，病灶模型3为脊椎模型。

支架1指的是用于支撑病灶模型3和示踪器2的架子。在本实施例中，支架1为落地式的，支架1可被放置在桌面或地面上进行使用。

支架1包括立柱14，立柱14上用于安装病灶模型3。立柱14设置在病灶模型3的下方，从而对病灶模型3起到支撑和定位的作用。立柱14至少为两个，两个以上的立柱14并排设置在一起，两个以上的立柱14均安装在病灶模型3上，两个以上的立柱14均对病灶模型3起到支撑和定位的作用，达到多点支撑和定位的效果，从而提高了病灶模型3在支架1上的连接牢固性。两个以上的立柱14并排设置，两个以上的立柱14的排列方向和病灶模型3的长度方向一致，进一步提高了支架1对病灶模型3的连接牢固性。

支架1还包括第一平板11，第一平板11的整体结构呈一平板。在实际使用中，第一平板11放置在地面或桌面上。两个以上的立柱14分别固定设置在第一平板11上。

支架1还包括第二平板12，第二平板12的整体结构也呈一平板，第二平板12用于安装示踪器2，第二平板12固定设置在第一平板11上。第二平板12安装示踪器2的表面和第一平板11安装立柱14的表面之间的夹角为锐角。在实际使用中，若第一平板11放置在地面或桌面上时，第二平板12为倾斜的。在本实施例中，第二平板12安装示踪器2的表面和第一平板11安装立柱14的表面之间的夹角为45°。

支架1还包括肋板13，肋板13设置在第一平板11和第二平板12之间，肋板13固定设置在第一平板11上，肋板13还固定设置在第二平板12上，从而提高了第二平板12在第一平板11上的连接牢固性。肋板13、第一平板11、第二平板12和立柱14可采用非金属材料制成。非金属材料可以是塑料，肋板13、第一平板11、第二平板12和立柱14可采用一体注塑成型工艺形成在一起。

病灶模型3指的是用于模拟人体脊椎的标注模型，其尺寸和规格均为确定的。病灶模型3包括两节之上的椎体，两个以上的椎体的排列方向即为病灶模型3的长度方向。病灶模型3材料塑料制成，也采用一体注塑成型工艺形成。

病灶模型3可拆卸设置在在支架1上，以便于病灶模型3在支架1上的拆装，继而便于更换和维护病灶模型3。

病灶模型3和支架1之间的可拆卸方式可以包括卡接方式、插接方式、螺栓连接方式中的至少一种。在本实施例中，病灶模型3插接在支架1上。病灶模型3包括插槽31，插槽31内用于插设立柱14，使用者无需借助工具，徒手即可拆装病灶模型3。插槽31至少为两个，两个以上的插槽31一一对应于两个以上的立柱14，两个以上的立柱14分别插设在两个以上的插槽31内，从而提高了病灶模型3和支架1的连接牢固性。两个以上的立柱14的排列方向和病灶模型3的长度方向一致。

手术通道4指的是用于供导航系统检测病灶模型3位置的部件。手术通道4在病灶模型3上的位置为确定的。手术通道4的整体结构呈管体，手术通道4固定设置在病灶模型3上。在本实施例中，手术通道4至少为两个，手术通道4采用铝制成。在实际使用中，导航系统可同时检测两个以上的手术通道4，从而确定病灶模型3的坐标位置。

示踪器2用于在导航系统的坐标系中提供示踪器2的坐标位置，示踪器2在支架1上的位置是确定的。在实际使用中，导航系统通过检测示踪器2的坐标位置，以及病灶模型3和手术通道4的坐标位置，进而测得示踪器2和病灶模型3之间的距离，由于示踪器2和病灶模型3之间的实际距离是已知的，从而确定导航系统的检测精度。

示踪器2包括三个以上的示踪球22，示踪球22是可反光的，三个以上的示踪球22围合成示踪面，在实际使用中，导航系统检测三个以上示踪球22的坐标位置，进而确定示踪面的坐标位置，进一步便于导航系统检测到示踪器2。在本实施例中，示踪球22为四个。

示踪器2还包括示踪架21，三个以上的示踪球22分别设置在示踪架21上，示踪架21可拆卸设置在支架1上，以便于在示踪器2和支架1进行拆装和更换。示踪架21采用铝合金制成，铝合金制成的示踪架21具有较好的强度、稳定性。

示踪架21包括方形框架211和内骨架212，三个以上的示踪器2分别设置在方形框架211的端角上，内骨架212固定设置在方形框架211内，内骨架212的整体结构呈十字形。方形框架211的整体结构呈方形的框体，内骨架212的四端分别固定设置在方形框架211的四个端角上，内骨架212和方形框架211的结构提高了示踪架21的结构强度。

示踪架21和支架1的可拆卸设置方式可以是螺栓5连接的方式、卡接的方式、过盈配合的方式中的一种。在本实施例中，示踪架21通过螺栓5可拆卸设置在第二平板12上。

内骨架212的中心位置上开设有第一安装孔213，第二平板12上开设有第二安装孔121，螺栓5穿设于第一安装孔213和第二安装孔121，第二安装孔121为螺纹孔，螺栓5螺纹连接在第二安装孔121内。

病灶模型3设置在第一平板11上，示踪器2设置在第二平板12上。病灶模型3平放在第一平板11上，示踪器2也平放在第二平板12上。病灶模型3平放在第一平板11指的是病灶模型3的长度方向和第一平板11的一表面相互平行，示踪器2平放在第二平板12上指的是示踪器2的示踪面和第二平板12安装示踪器2的表面相互平行。病灶模型3的长度方向和示踪面之间的夹角等于第二平板12安装示踪器2的表面和第一平板11安装立柱14的表面之间的夹角，从而便于导航系统同时检测病灶模型3上的手术通道4和示踪器2。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种精度检测装置，其特征在于，包括支架(1)，支架(1)上设置有病灶模型示踪器(2)，示踪器(2)包括三个以上的示踪球(22)，三个以上的示踪球(22)围合成示踪面。

2.根据权利要求1所述的一种精度检测装置，其特征在于，所述支架(1)上还设置有病灶模型(3)，病灶模型(3)插接在支架(1)上。

3.根据权利要求2所述的一种精度检测装置，其特征在于，所述病灶模型(3)包括插槽(31)，支架(1)包括立柱(14)，立柱(14)插设在插槽(31)内。

4.根据权利要求3所述的一种精度检测装置，其特征在于，所述插槽(31)至少为两个，两个以上的插槽(31)的排列方向和病灶模型(3)的长度方向一致，立柱(14)也至少为两个，两个以上的立柱(14)分别插设在两个以上的插槽(31)内。

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的一种精度检测装置，其特征在于，所述病灶模型(3)的长度方向和示踪面之间的夹角为锐角。

6.根据权利要求5所述的一种精度检测装置，其特征在于，所述支架(1)包括第一平板(11)和第二平板(12)，第一平板(11)和第二平板(12)之间的夹角为锐角。

7.根据权利要求1所述的一种精度检测装置，其特征在于，所述示踪器(2)包括示踪架(21)，三个以上的示踪球(22)分别设置在示踪架(21)上，示踪架(21)可拆卸设置在支架(1)上。

8.根据权利要求7所述的一种精度检测装置，其特征在于，所述示踪架(21)包括方形框架(211)和内骨架(212)，三个以上的示踪器(2)分别设置在方形框架(211)的端角上，内骨架(212)固定设置在方形框架(211)内，内骨架(212)的整体结构呈十字形。

9.根据权利要求1或7或8所述的一种精度检测装置，其特征在于，还包括螺钉，螺钉将示踪器(2)和支架(1)可拆卸设置在一起。

10.根据权利要求9所述的一种精度检测装置，其特征在于，所述示踪器(2)上开设有第一安装孔(213)，支架(1)上第二安装孔(121)，第二安装孔(121)为螺纹孔，螺钉穿设于第一安装孔(213)和第二安装孔(121)。

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