RU222560U1 - 3D LIMBS SCANNER - Google Patents
3D LIMBS SCANNER Download PDFInfo
- Publication number
- RU222560U1 RU222560U1 RU2023120139U RU2023120139U RU222560U1 RU 222560 U1 RU222560 U1 RU 222560U1 RU 2023120139 U RU2023120139 U RU 2023120139U RU 2023120139 U RU2023120139 U RU 2023120139U RU 222560 U1 RU222560 U1 RU 222560U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- trapezoidal
- elbow
- hand
- model
- movable scanning
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 2
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к медицинской технике, в частности к устройствам, которые используют для аддитивных технологий, а именно получение информации с объекта с дальнейшей обработкой данных и формированием 3D-модели. Оно может быть использовано по прямому назначению в области ортопедии и травматологии. Трехмерный сканер конечностей включает подвижную сканирующую часть, на которой установлены не менее 10 лазерных датчиков дальнометрии, шаговый двигатель на локтевой части, кистевой части. При этом шаговый двигатель соединен с трапециевидным винтом однозаходным через компенсирующую соединительная муфту, а кистевая и локтевая части соединены между собой полированным валом. Подвижная сканирующая часть установлена на трапециевидном винте однозаходном через гайку трапециевидную с фланцем. Техническим результатом является увеличение зоны сканирования, а также изменение установки лазерных датчиков дальнометрии. 1 ил. The utility model relates to medical equipment, in particular to devices that are used for additive technologies, namely obtaining information from an object with further data processing and the formation of a 3D model. It can be used for its intended purpose in the field of orthopedics and traumatology. The three-dimensional limb scanner includes a movable scanning part, on which at least 10 laser range sensors are installed, a stepper motor on the elbow part, and the hand part. In this case, the stepper motor is connected to a single-throw trapezoidal screw through a compensating coupling, and the hand and elbow parts are connected to each other by a polished shaft. The movable scanning part is installed on a trapezoidal single-thread screw through a trapezoidal nut with a flange. The technical result is an increase in the scanning area, as well as a change in the installation of laser ranging sensors. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к медицинской технике, в частности к устройствам, которые используют для аддитивных технологий, а именно получение информации с объекта с дальнейшей обработкой данных и формированием 3D-модели. Оно может быть использовано по прямому назначению в медицинской сфере, а именно в области ортопедии и травматологии, для коммерческих и бюджетных учреждений.The utility model relates to medical equipment, in particular to devices that are used for additive technologies, namely obtaining information from an object with further data processing and the formation of a 3D model. It can be used for its intended purpose in the medical field, namely in the field of orthopedics and traumatology, for commercial and public institutions.
Существует аналог сканирующего устройства, опубликованного в сборнике [Безрукавый A.M., Ванин В.А., Каграманов Э.Э. Разработка трехмерного сканера конечностей человека//Материалы X Международной научно-практической конференции. В 3-х частях. Том Часть 1. Автономная некоммерческая организация «Национальный исследовательский институт дополнительного профессионального образования» (АНО «НИИ ДПО»). - Москва: Общество с ограниченной ответственностью "Пресс-центр", 2022. -С.185-190.]. Трехмерный сканер конечностей человека, который состоит из локтевой части, через которую помещается рука, далее подвижная сканирующая часть с лазерами, и кистевая части. Блок управления, который отвечает за передачу данных с лазеров и движения шаговых двигателей, устанавливается на локтевой части. Перемещением подвижной и сканирующей части с лазерами совершается вдоль объекта по направляющим.There is an analogue of the scanning device published in the collection [Bezrukovy A.M., Vanin V.A., Kagramanov E.E. Development of a three-dimensional scanner of human limbs // Materials of the X International Scientific and Practical Conference. In 3 parts.
Недостатком является ограниченная зона сканирования.The disadvantage is the limited scanning area.
Техническим эффектом предлагаемой полезной модели является достижение увеличения зоны сканирования, а также получение четкой и соразмерной модели. Для этого используются не менее 10 датчиков лазерной дальнометрии, которые устанавливаются на посадочные места, находящиеся на подвижной сканирующей части, которая поступательным движением проходит всю длину сканируемого объекта, с учетом обратного хода.The technical effect of the proposed utility model is to achieve an increase in the scanning area, as well as obtain a clear and proportionate model. For this, at least 10 laser ranging sensors are used, which are installed on seats located on the movable scanning part, which moves forward along the entire length of the scanned object, taking into account the reverse motion.
Технический эффект, достигаемый предложенным трехмерным сканирующим устройством, также заключается в расширении зоны сканирования и оптимизации трудоемкого процесса снятия точных размеров. Для получения наиболее точной информации использованы не менее 10 датчиков лазерной дальнометрии. Они работают в диапазоне напряжения от 2,6 до 5,5 В. Прибор фиксирует получаемые значения с датчиков и передает данные для дальнейшего компьютерного моделирования.The technical effect achieved by the proposed three-dimensional scanning device also consists in expanding the scanning area and optimizing the labor-intensive process of taking precise dimensions. To obtain the most accurate information, at least 10 laser ranging sensors were used. They operate in a voltage range from 2.6 to 5.5 V. The device records the received values from the sensors and transmits the data for further computer modeling.
Используемые датчики дальнометрии имеют небольшие габаритные параметры, но при этом длина, на которую испускается лазерный луч, может достигать до 2 м. Получаемые данные лазерными дальномерами, которые имеют разброс показаний от 0,5 мм до 3 мм, независимо от отражательной способности поверхности объекта, а также с малой погрешностью (до ±3%). Данное устройство удобно использовать в качестве стационарной единицы медицинского оборудования.The ranging sensors used have small overall parameters, but the length over which the laser beam is emitted can reach up to 2 m. The data obtained by laser rangefinders, which have a scatter of readings from 0.5 mm to 3 mm, regardless of the reflectivity of the object surface, and also with a small error (up to ±3%). This device is convenient to use as a stationary piece of medical equipment.
Заявляемая полезная модель поясняется с помощью фиг. 1, на которой изображен трехмерный сканер конечностей. На фиг. 1 позициями 1-14 обозначены:The claimed utility model is illustrated with the help of Fig. 1, which shows a 3D limb scanner. In fig. 1 positions 1-14 indicate:
1 - кистевая часть;1 - carpal part;
2 - подвижная сканирующая часть;2 - movable scanning part;
3 - локтевая часть;3 - elbow part;
4 - опора под кистевую часть;4 - support for the hand part;
5 - ребро жесткости;5 - stiffener;
6 - опора под локтевую часть (левая);6 - support for the elbow part (left);
7 - опора под локтевую часть (правая);7 - support for the elbow part (right);
8 - лазерные датчики дальнометрии;8 - laser ranging sensors;
9 - шаговые двигатели;9 - stepper motors;
10 - гайка трапецеидальная с фланцем;10 - trapezoidal nut with flange;
11 - компенсирующие соединительные муфты;11 - compensating couplings;
12 - однозаходные трапецеидальные винты;12 - single-thread trapezoidal screws;
13 - подшипники;13 - bearings;
14 - полированные валы.14 - polished shafts.
Данный технический эффект достигается в трехмерном сканирующем приборе, содержащем в своем сборно-разборном корпусе: 1 - кистевую часть, 2 - подвижную сканирующую часть, 3 - локтевую часть; в качестве связующий части конструкции, используются опорные сегменты: 4 - опора под кистевую часть, 6 - опора под локтевую часть (левая), 7 - опора под локтевую часть (правая). Также в состав частей, выполняющих несущую функцию всего блока, входят: ребро жесткости 5, используемое для устранения люфта и повышения жесткости сканирующей и подвижной части 2; 14 - полированные валы используются для соединения кистевой части 1 и локтевой части 3, а также для плавного хода подвижной сканирующей части 2; 10 - гайки трапецеидальные с фланцем используются для перемещения подвижной сканирующей части 2 по трапецеидальным винтам 12; 13 - подшипники служат для скольжения трапецеидальных винтов 12; 11 - компенсирующие соединительные муфты используются для соединения шаговых двигателей 9 с трапецеидальными винтами 12. Согласно полезной модели, 8 - лазерные датчики дальнометрии устанавливаются на подвижной сканирующей части 2.This technical effect is achieved in a three-dimensional scanning device containing in its collapsible body: 1 - hand part, 2 - movable scanning part, 3 - elbow part; As a connecting part of the structure, support segments are used: 4 - support for the hand part, 6 - support for the elbow part (left), 7 - support for the elbow part (right). Also, the parts that perform the load-bearing function of the entire block include: a
Работа осуществляется следующим образом, лазерные датчики дальнометрии 8, установленные на подвижную сканирующую часть 2, сканируют объект, передвигаясь по полированным валам 14 и трапецеидальным винтам 12 при помощи вращения трапецеидальных винтов 12 шаговыми двигателями 9. Суть работы этих лазерных датчиков дальнометрии 8 заключается в следующем, они выпускают инфракрасные лучи, которые доходят до поверхности объекта, далее отражаются лучи и фиксируются значения длин этих лучей. Подвижная сканирующая часть 2 поступательным движением проходит всю длину сканируемого объекта, с учетом обратного хода, для дальнейшего составления четкой и соразмерной модели сканируемой конечности, или же предмета. Конструкция рассматриваемого прибора адаптируется под анатомическое строение конечности человека. Полученный результат отображается на устройствах типа смартфон, планшет или ПК с помощью программы для ЭВМ.The work is carried out as follows:
Таким образом, реализация данной полезной модели позволила расширить зону сканирования за счет использования не менее 10 датчиков лазерной дальнометрии.Thus, the implementation of this useful model made it possible to expand the scanning area through the use of at least 10 laser ranging sensors.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU222560U1 true RU222560U1 (en) | 2024-01-09 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995028883A1 (en) * | 1994-04-25 | 1995-11-02 | Thermotrex Corporation | Acoustic imaging device |
RU204174U1 (en) * | 2020-10-27 | 2021-05-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Химпродукт" | 3D SCANNER FOR SCANNING UPPER OR LOWER LIMBS |
RU2755594C1 (en) * | 2020-10-27 | 2021-09-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) | Device for measuring geometric parameters of three-dimensional image of objects made of sound-reflecting materials |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995028883A1 (en) * | 1994-04-25 | 1995-11-02 | Thermotrex Corporation | Acoustic imaging device |
RU204174U1 (en) * | 2020-10-27 | 2021-05-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Химпродукт" | 3D SCANNER FOR SCANNING UPPER OR LOWER LIMBS |
RU2755594C1 (en) * | 2020-10-27 | 2021-09-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) | Device for measuring geometric parameters of three-dimensional image of objects made of sound-reflecting materials |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Безрукавый А.М. и др. Разработка трехмерного сканера конечностей человека//Материалы Х МНПК, часть 1, АНО "НИИ ДПО", М. 2022, с. 185-190. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Haggard et al. | Assessing and reporting the accuracy of position measurements made with optical tracking systems | |
CN108534710B (en) | Single-line laser three-dimensional contour scanning device and method | |
CN208171200U (en) | Three-dimensional laser scanner | |
Fu et al. | Development of a low-cost active 3D triangulation laser scanner for indoor navigation of miniature mobile robots | |
US9743891B2 (en) | Super-resolution tomosynthesis imaging systems and methods | |
RU222560U1 (en) | 3D LIMBS SCANNER | |
ATE186189T1 (en) | ULTRASONIC IMAGING SYSTEM | |
US20150223916A1 (en) | Scanner for oral cavity | |
CN101644600A (en) | Embedded type laser beam quality measuring device | |
CN111288921A (en) | Three-dimensional scanner | |
CN105433984A (en) | Mechanical linear scanning high-frequency ultrasonic diagnosis device | |
CN112066910A (en) | Monocular three-dimensional measurement system based on plane mirror automatic rotating platform | |
CN2775603Y (en) | Three shaft driving single lens reflective three dimension laser scanning detector | |
WO2013070982A1 (en) | Systems and methods for simultaneous multi-directional imaging for capturing tomographic data | |
Sheffer et al. | Validity and reliability of biostereometric measurement of the human female breast | |
CN113425322A (en) | Bed board movement control method and system, CT scanning system and storage medium | |
CN116295300B (en) | Intelligent building mapping method | |
WO2024055528A1 (en) | Direct-drive imaging and treatment device | |
Cardinal et al. | Analysis of geometrical distortion and statistical variance in length, area, and volume in a linearly scanned 3-D ultrasound image | |
Yunardi et al. | Design of the 3d surface scanning system for human wrist contour using laser line imaging | |
CN212300248U (en) | Human body shape data rapid acquisition device | |
CN110095075A (en) | Column diameter measurement device and method | |
Moon et al. | Development of 3D laser range finder system for object recognition | |
RU167050U1 (en) | TEAM 3D SCANNER FOR EDUCATIONAL PURPOSES | |
CN203000963U (en) | Check system |