[发明专利]示踪设备和定位系统

说明书

本发明涉及一种示踪设备和定位系统，示踪设备用于指示手术机器人的机械臂的空间位置，示踪设备包括基座，具有两个相对的端部以及位于两个端部之间的外周面，其中一个端部用于与机械臂的操作端连接，另一个端部用于安装手术器械；定位组件，连接于基座并用于指示基座的空间位置，定位组件包括至少三个示踪元件，至少三个示踪元件不共线地设置于外周面上；其中，定位组件的数量为多组，多组定位组件沿基座的周向分布，同一定位组件所包括的各示踪元件中，任意两个示踪元件的法向夹角小于等于20°。本发明实施例提供一种示踪设备和定位系统，能够使得示踪设备在机械臂旋转过程中更容易被光学测位仪所识别。

技术领域

本发明涉及医疗设备定位技术领域，特别是涉及一种示踪设备和定位系统。

背景技术

在导航手术的作业过程中，导航系统需要通过设置在机械臂的操作端上的示踪设备，来获取机械臂的操作端在以光学测位仪为基准的空间坐标系中的位置，从而推算出固定在机械臂的操作端上的手术器械的位置，然后依此规划机械臂的手术路径。

现有的机械臂示踪设备中，其示踪元件的设置位置不合理，导致在手术过程中，当机械臂的操作端旋转并使得示踪设备的示踪元件与光学测位仪的法向之间的夹角发生变化时，可能导致光学测位仪识别不了示踪设备的位置，进而导致导航系统丢失机械臂的空间位置。

发明内容

本发明实施例提供一种示踪设备和定位系统，能够使得示踪设备在机械臂旋转过程中更容易被光学测位仪所识别。

一方面，根据本发明实施例提出了一种示踪设备，用于指示手术机器人的机械臂的空间位置，示踪设备包括：基座，具有两个相对的端部以及位于两个端部之间的外周面，其中一个端部用于与机械臂的操作端连接，另一个端部用于安装手术器械；定位组件，连接于基座并用于指示基座的空间位置，定位组件包括至少三个示踪元件，至少三个示踪元件不共线地设置于基座的外周面上；其中，定位组件的数量为多组，多组定位组件沿基座的周向分布，同一定位组件所包括的各示踪元件中，任意两个示踪元件的法向夹角小于等于20°。

根据本发明实施例的一个方面，多组定位组件沿基座的全周向设置，相邻的两组定位组件中，其中一组定位组件中的任意示踪元件的法向与另一组定位组件中的任意示踪元件的法向间的夹角小于等于90°。

根据本发明实施例的一个方面，同一定位组件中的各示踪元件的法向一致。

根据本发明实施例的一个方面，沿基座的全周向设置五组定位组件；相邻两组定位组件中，其中一组定位组件中的任意示踪元件的法向与另一组定位组件中的任意示踪元件的法向间的夹角为72°，和/或，在基座外侧的任意一点到外周面的垂线与至少一组定位组件的各示踪元件的法向的夹角小于等于36°。

根据本发明实施例的一个方面，相邻两组定位组件相互间隔设置；或者，相邻两组定位组件相互交错设置。

根据本发明实施例的一个方面，定位组件的至少三个示踪元件以预定的分布图形布置，任意两组定位组件的示踪元件的分布图形不同，以使光学测位仪能够根据分布图形区分各组定位组件。

根据本发明实施例的一个方面，基座的至少一个端部设置有定位机构，定位机构包括设置于端部的定位孔和/或定位凸起。

根据本发明实施例的一个方面，基座呈柱状结构体。

根据本发明实施例的一个方面，基座上设置有多个安装部，安装部包括安装平面和/或安装孔，每个安装部上设置有至少一个示踪元件。

根据本发明实施例的一个方面，基座上还设置有与安装部一一对应的避让面。

根据本发明实施例的一个方面，在基座的轴向上，基座包括同轴设置的第一柱体以及第二柱体，第一柱体的外径大于第二柱体的外径，第一柱体远离第二柱体的一端设置有连接槽，连接槽沿轴向延伸。