[发明专利]一种眼科手术操作的培训装置

权利要求书

1.一种眼科手术操作的培训装置，其特征在于，所述培训装置包括：显示器、总控制台、主机培训系统和从机培训系统；其中：

所述总控制台分别与所述显示器、所述主机培训系统和所述从机培训系统相连接，所述主机培训系统包括主机操作器械、主机控制单元、主机传感器单元和主机通讯单元，所述从机培训系统包括从机操作器械、从机控制单元、从机传感器单元和从机通讯单元；

所述总控制台用于接收所述主机培训系统和所述从机培训系统发送的运动信息；对所述运动信息进行检验并控制所述显示器显示所述信息，其中，所述运动信息包括所述主机操作器械和所述从机操作器械的位置、运动速度、加速度以及所受到的作用力；

所述总控制台还包括一个操作权重参数调节按钮，用于在学员操作时，调节教师参与学员操作教学过程中的操作权重，以调节教师在手术过程中的参与度；

首先，教师先在眼科培训系统上对某一眼科手术进行操作，令教师操作过程中的主机控制量和从机控制量分别为：

其中，u_m0(t)、u_s0(t)分别为教师进行眼科手术操作过程时的主机控制量和从机控制量；X_m0(t)、X_s0(t)分别为教师操作时的主机位置响应和从机位置响应；f_h0(t)、f_e0(t)分别为教师对主机操作器械的作用力和环境对从机操作器械的作用力；C_pm(t)、C_fm(t)分别为主机位置控制器、主机力控制器；C_ps(t)、C_fs(t)分别为从机位置控制器、从机力控制器；X_s0(t)-X_m0(t)为主机和从机位置响应的差值，f_h0(t)+f_e0(t)相当于教师对操作器械的力和环境对操作器械的合外力；

当完全由学员进行眼科手术培训操作时，令学员操作过程中的主机控制量和从机控制量分别为：

其中，u_m1(t)、u_s1(t)分别为学员进行眼科手术培训操作过程时主机控制量和从机控制量；X_m1(t)、X_s1(t)分别为学员操作时的主机位置响应和从机位置响应；f_h1(t)、f_e1(t)分别为学员对主机操作器械的作用力和环境对从机操作器械的作用力；X_s1(t)-X_m1(t)为主机和从机位置响应的差值，f_h1(t)+f_e1(t)相当于学员对操作器械的力和环境对操作器械的合外力；

实际操作过程中加入教师的操作信息，教师操作在整个操作过程中的参与度通过操作权重参数σ进行调节；学员在进行眼科操作培训时，主机控制量和从机控制量变为：

2.根据权利要求1所述的眼科手术操作的培训装置，其特征在于，所述调节教师参与学员操作教学过程中的操作权重，包括

当所述操作权重参数调节按钮处于σ＝1的状态时，对操作对象执行教师教学模式操作，并记录所述教学模式的教学操作数据；

当所述操作权重参数调节按钮处于σ＝0的状态时，对所述操作对象执行学员自主模式操作，并记录所述自主模式的自主操作数据；

当所述操作权重参数调节按钮处于0σ1的状态时，对所述操作对象执行学员学习模式操作，并记录所述学习模式的学习操作数据。

3.根据权利要求1所述的眼科手术操作的培训装置，其特征在于，所述总控制台还包括系统处理单元、系统通讯单元和电源单元，用于统筹管理整个手术操作培训装置的运作。