CN219109487U - 一种探针针尖探测位置测试工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种探针针尖探测位置测试工装，包括旋转轴线垂直相交的第一转盘和第二转盘，且第二转盘通过支架安装于第一转盘上，所述第二转盘上设有探针夹持机构，用于夹持被测探针，使其针尖位置始终位于第一转盘和第二转盘旋转轴线的交点处。本实用新型通过第一转盘与第二转盘的配合实现被测探针的姿态调整，并确保调整过程中针尖位置不会发生偏移，由此采集被测探针在不同姿态下的针尖探测位置，获取针尖探测位置的重复性，有效提高了针尖探测位置重复性的检测效率和检测精度，具有结构简单、使用方便、精准高效等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种探针针尖探测位置测试工装，属于医疗设备测试技术领域。
背景技术
在手术导航中，医生需要通过手术导航探针来实时地找到并观测其感兴趣的患者体内特定部位的组织CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)图像。手术导航系统可以实时地跟踪手术导航探针的三维姿态和位置，手术导航探针的针尖指向患者体内医生感兴趣的区域，手术导航系统要精准地反应出该区域对应的CT图像。因此，需要尽可能保证手术导航探针在手术导航坐标系下的针尖探测位置与在世界坐标系下的实际位置一致，然而手术导航探针的探测精度往往达不到期望精度。
而手术导航探针的探测精度可通过针尖探测位置的重复性(也就是在针尖位置不发生改变、仅改变探针方向的情况下针尖探测位置的差异性)来体现。为此，需设计一种用于高效测量针尖探测位置重复性的测试装置。
发明内容
发明目的：针对现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种探针针尖探测位置测试工装，能够在确保针尖位置不会发生偏移的情况下，实现被测探针的各种姿态调整，由此实现针尖探测精度的高效精准测量。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型提供了一种探针针尖探测位置测试工装，包括旋转轴线垂直相交的第一转盘和第二转盘，且第二转盘通过支架安装于第一转盘上，所述第二转盘上设有探针夹持机构，用于夹持被测探针，使其针尖位置位于第一转盘和第二转盘旋转轴线的交点处。这样即可通过第一转盘与第二转盘的配合实现被测探针的姿态调整，并确保调整过程中针尖位置不会发生偏移，由此采集被测探针在不同姿态下的针尖探测位置，获取针尖探测位置的重复性。
进一步的，所述测试工装还包括垂直分布的第一底座和第二底座，且第一转盘通过轴承转动连接于第一底座上，所述第二底座通过支架固定于第一转盘上，且第二转盘通过轴承转动连接于第二底座上，以提高测试工装的稳定性。
进一步的，所述第一底座和第二底座上分别设有围绕第一转盘和第二转盘布置的刻度盘，用于观测第一转盘和第二转盘的旋转角度，便于实现探针姿态的定量调整。
进一步的，所述第二转盘上还设有定位台，且定位台上设有定位孔，所述定位孔位于第一转盘和第二转盘旋转轴线的交点处，通过探针夹持机构夹持被测探针，使其针尖位置抵达定位孔内，由此保证被测探针的针尖位置始终位于第一转盘和第二转盘旋转轴线的交点处。
进一步的，所述探针夹持机构包括若干沿第二转盘径向分布的三爪定心卡盘，可小范围适应不同形状大小的探针。
进一步的，所述定位孔与被测探针的针尖形状相适配，以进一步提高探针针尖的定位精度。
有益效果：本实用新型提供的一种探针针尖探测位置测试工装，一方面通过旋转轴线垂直相交的两个转盘实现被测探针的姿态调整，另一方面通过探针夹持机构确保被测探针的针尖位置不会发生偏移，即始终位于两个转盘旋转轴线的交点处，由此实现了针尖探测位置重复性的高效精准测量，有效提高了检测效率和检测精度，具有结构简单、使用方便、精准高效等优点。
附图说明
图1为本实用新型实施例中测试工装的主视示意图；
图2为本实用新型实施例中测试工装的侧面剖视图；
图中包括：1、水平转盘，2、水平底座，3、竖直转盘，4、竖直底座，5、固定支架，6、轴承，7、定位台，71、定位孔，8、三爪定心卡盘，9、刻度盘，10、被测探针。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行描述，更加清楚、完整地阐述本实用新型的技术方案。
如图1所示为一种探针针尖探测位置测试工装，包括水平转盘1、水平底座2、竖直转盘3和竖直底座4，其中水平转盘1的底部通过轴承6与水平底座2转动连接，竖直转盘3的背部通过轴承6与竖直底座4转动连接，水平转盘1与竖直转盘3的旋转轴线(也是中心轴线)垂直相交，竖直底座4通过固定支架5安装于水平转盘1的中心处。
本实施例中，竖直转盘3上设有定位台7和探针夹持机构，定位台7沿竖直转盘3的径向水平布置，定位台7上设有与针尖形状相适配的定位孔71，定位孔71位于水平转盘1和竖直转盘3旋转轴线的交点处，通过探针夹持机构夹持被测探针10，使其针尖位置抵达定位孔71内，由此保证被测探针10的针尖位置始终位于水平转盘1和竖直转盘3旋转轴线的交点处。
如图2所示，探针夹持机构包括两个沿竖直转盘3径向分布的三爪定心卡盘8，同时水平转盘1的旋转轴线穿过两个三爪定心卡盘8的中心，由此确保被测探针10的中心轴线与水平转盘1的旋转轴线重合。在其他实施方式中，也可在竖直转盘上设置直线机构(如直线滑轨等)，通过与定位台平行的直线机构实现三爪定心卡盘的滑动调整，以兼容截面轮廓非轴对称形状的探针。
进一步的，水平底座2和竖直底座4上分别设置了围绕水平转盘1及竖直转盘3布置的刻度盘9，用于观测水平转盘1及竖直转盘3的旋转角度，便于实现探针姿态的定量调整。
本实施例的具体实施方式如下：
首先通过三爪定心卡盘8夹持被测探针10，使其针尖位置抵达定位孔71内，确保针尖位置始终位于水平转盘1和竖直转盘3旋转轴线的交点处，而后通过水平转盘1与竖直转盘3的配合实现被测探针10的姿态调整(包括自旋及偏摆调整，优选以15°增量进行调整)，进而通过探针跟踪装置采集被测探针10在不同姿态下的针尖探测位置，由此计算针尖探测位置的重复性R：
式中：R——探测重复性；
n——测试次数(不少于6次)；
Di——第i次测量位置与n次测量位置中心的距离；
S——距离标准差；
xi，yi，zi——第i次测量位置的坐标值；
上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。
Claims (6)
1.一种探针针尖探测位置测试工装，其特征在于，包括旋转轴线垂直相交的第一转盘和第二转盘，且第二转盘通过支架安装于第一转盘上，所述第二转盘上设有探针夹持机构，用于夹持被测探针，使其针尖位置位于第一转盘和第二转盘旋转轴线的交点处。
2.根据权利要求1所述的一种探针针尖探测位置测试工装，其特征在于，还包括垂直分布的第一底座和第二底座，且第一转盘通过轴承转动连接于第一底座上，所述第二底座通过支架固定于第一转盘上，且第二转盘通过轴承转动连接于第二底座上。
3.根据权利要求2所述的一种探针针尖探测位置测试工装，其特征在于，所述第一底座和第二底座上分别设有围绕第一转盘和第二转盘布置的刻度盘。
4.根据权利要求1所述的一种探针针尖探测位置测试工装，其特征在于，所述第二转盘上还设有定位台，且定位台上设有定位孔，所述定位孔位于第一转盘和第二转盘旋转轴线的交点处，通过探针夹持机构夹持被测探针，使其针尖位置抵达定位孔内。
5.根据权利要求4所述的一种探针针尖探测位置测试工装，其特征在于，所述探针夹持机构包括若干沿第二转盘径向分布的三爪定心卡盘。
6.根据权利要求4所述的一种探针针尖探测位置测试工装，其特征在于，所述定位孔与被测探针的针尖形状相适配。
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2022
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