[发明专利]面向微创手术体表投影调整方法的轴调整方法

说明书

本发明属于体表投影调整、动作捕捉技术领域，尤其涉及一种面向微创手术体表投影调整方法的轴调整方法，包括步骤：脚底面定位、脚尖固定、获取脚底面角度变化、偏移方向判读和铰接轴调整，能够在医生大腿小腿和脚部与装置固定后，通过前后摆动小腿，通过截取一个摆动周期内，脚底面与脚部垫板角度的变化对腿部虚拟轴和铰接轴的位置进行判断，并自动调整铰接轴的位置，使铰接轴与虚拟轴的误差在允许范围内，调整过程简单自动，能够快速调整完成，节省调整时间，适应不同体态的医生。

技术领域

本发明属于体表投影调整、动作捕捉技术领域，尤其涉及一种面向微创手术体表投影调整方法的轴调整方法。

背景技术

相对于传统开腔手术，微创手术具有创口小、痛感轻、愈合快等优势，迎合了现代人的审美观，因此日益受到广泛关注，应用在部分腹腔和颅腔手术中；

目前微创手术主要采用内腔镜，呈现在显示器上供医生观察，观察时医生需要不断地在手术部位和显示器支架移动视线，因此影响手术的连贯性，且容易疲劳，针对上述不足，一些研究者采用基于增强现实技术(Augmented Reality AR)的患者体表投影法，利用投影机将内腔镜拍摄的图像投影在患者体表，以在需要时辅助医生判断，形成虚拟的表皮透明效果；但在医生需要大范围观察或进行局部观察时，需要助手辅助手持和调整体表投影图像，影响手术连贯性，为此提供一种用于微创手术体表投影的调整装置，通过检测医生腿部的摆动对投影图像进行调整，在检测时需要将人体腿部转动的虚拟轴，与装置的铰接轴调整同轴。

发明内容

本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种面向微创手术体表投影调整方法的轴调整方法。

本发明的技术方案：

一种用于微创手术体表投影的调整装置，包括：大腿垫板，小腿垫板、脚部垫板、底座、第一角度传感器和第二角度传感器，所述底座的上端设置有支撑结构，支撑结构与大腿垫板连接，大腿垫板水平设置，小腿垫板竖直设置，大腿垫板的一端与所述小腿垫板的上端铰接，铰接的可转动面为包含大腿垫板和小腿垫板长度方向的第一转动面，所述小腿垫板的下端与所述脚部垫板转动连接，转动连接的转动面为垂直于所述小腿垫板长度方向所在平面的第二转动面，且脚部垫板与小腿垫板垂直设置，所述第一角度传感器设置在大腿垫板与小腿垫板的铰接处，用于检测所述小腿垫板在第一转动面内相对于大腿垫板转动的角度，所述第二角度传感器设置在小腿垫板与脚部垫板的转动连接处，用于检测所述脚部垫板在第二转动面内相对于小腿垫板转动的角度。

进一步地，还包括轴调整件，所述轴调整件根据小腿垫板沿上端铰接轴摆动时，人体脚部底面与脚部垫板的表面角度的变化调整大腿垫板和小腿垫板的铰接轴在第一转动面上的位置，使铰接轴的轴线与人体大腿和小腿转动的虚拟轴线重合。

进一步地，所述大腿垫板的上表面设置有固定垫，固定垫能够适应大腿形状并将人体大腿与小腿连接的一端固定，固定方向为垂直于所述第一转动面的直线方向。

进一步地，所述大腿垫板包括：臀部支撑段、大腿支撑段和第一推杆，所述臀部支撑段的支撑面水平设置，所述大腿支撑段的支撑面倾斜设置，且臀部支撑段的下端与所述支撑结构铰接连接，铰接连接的转动面与所述第一转动面平行，所述第一推杆的一端与支撑结构铰接连接，第一推杆的另一端与所述大腿支撑段的下表面铰接连接。

进一步地，所述小腿垫板包括：上连接段、下连接段和第二推杆，所述上连接段的下端通过沿上连接段长度方向设置的滑动结构与下连接段连接，下连接段的下端设置有与上连接段长度方向垂直的水平段，水平段上表面与所述脚部垫板转动连接，所述第二推杆的一端与上连接段连接，第二推杆的另一端与下连接段连接。

进一步地，所述脚部垫板包括：转台、脚尖夹板、脚跟夹板和第三推杆，所述转台与所述小腿垫板转动连接，转台的两端相对分别设置有脚尖夹板和脚跟夹板，所述脚尖夹板通过滑动结构与转台连接，所述脚跟夹板与转台固定连接，所述第三推杆的一端与脚尖夹板连接，第三推杆的另一端与转台连接。