[发明专利]一种多自由度医用追随照明机器人结构

说明书

本发明公开的一种多自由度医用追随照明机器人结构，包括支架、主控箱体、照明光源、多轴驱动关节、红外线指示发射器、红外线跟踪发射器、双目立体视觉装置、柔性防撞击装置；双目立体视觉装置和柔性防撞击装置固定在支架上，柔性防撞击装置与多轴驱动关节连接，照明光源和红外线跟踪发射器安装在多轴驱动关节上，红外线指示发射器置于主控箱侧，供医护人员手动取用；医护人员使用红外线指示发射器指示照明需求位置和照射角度，照明光源移动过程中，发生碰撞或人为干涉，触发柔性防撞击装置的阻尼开关，多轴驱动关节暂停动作，各个驱动关节提供保持当前状态的阻尼；该装置为医护人员提供特定角度的追随照明，便捷高效，使用安全。

技术领域

本发明涉及医用器具领域，尤其涉及一种多自由度医用追随照明机器人结构。

背景技术

手术是治疗患者疾病的一种有效的治疗方法，医护人员进行手术时需要对患者的手术部位良好照明，目前手术室单纯配置无影灯，无法适用不同工作情况，特别在一些临时医疗应急处置场所，缺乏灵活照明条件，手术过程中对特定部位需要特定角度照明，医护人员在繁重的手术过程中手工调节或保持特定角度光源不仅增加工作负担，而且个体差异导致偏差。因此，解决手术照明装置的自动化追随照明显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种多自由度医用追随照明机器人结构，用于手术过程灵活角度的照明需求，医护人员通过红外线指示发射器标记照射位置和照射角度，由双目立体视觉装置识别红外线空间方位后，多轴驱动关节运动照射光源至契合的照射位置于角度，提供照射光源灵活角度的自动化跟随，照射减轻医护人员在繁重的手术过程中手工调节或保持特定角度光源的工作负担。

一种多自由度医用追随照明机器人结构，包括支架、主控箱体、照明光源、多轴驱动关节、红外线指示发射器、红外线跟踪发射器、双目立体视觉装置、柔性防撞击装置。双目立体视觉装置和柔性防撞击装置固定在支架上，柔性防撞击装置与多轴驱动关节连接，照明光源和红外线跟踪发射器安装在多轴驱动关节上，红外线指示发射器置于主控箱侧，供医护人员手动取用；医护人员使用红外线指示发射器指示照明需求位置和照射角度，双目立体视觉装置捕获红外线指示发射器照射光线的空间姿态的左右图像，经双目立体视觉算法的视差匹配，获得指示发射器照射光线的空间姿态，然后控制多轴驱动关节移动照明光源，使之契合红外线指示发射器的照射位置于角度，满足医护人员特定角度的追随照明需求。

进一步改进在于，所述主控箱体位于支架底部，内置双目立体视觉处理和多轴驱动关节控制的运算控制设备和装置电源，装置电源可由内置电池或外接线路提供。

进一步改进在于，所述柔性防撞击装置由上铰链、下铰链、活动轴和阻尼开关构成，所述上铰链与支架固定，所述下铰链与多轴驱动关节连接，所述阻尼开关为多个串联，分布在上铰链和下铰链中间；当多轴驱动关节及照明光源与医护人员或其它物体碰撞后触发阻尼开关，暂停多轴驱动关节动作。

进一步改进在于，所述多轴驱动关节具备五个运动自由度，用于移动照明光源照射角度，当阻尼开关被触发，多轴驱动关节暂停动作，各个驱动关节提供保持当前状态的阻尼。

进一步改进在于，所述红外线跟踪发射器固定在照射光源上，指示当前照射位置和照射角度。

进一步改进在于，支架底部安装滚轮，便于装置的搬运。

本发明的有益效果为：

1. 本发明一种多自由度医用追随照明机器人结构提供自动化追随照明，医务人员采用红外线指示发射器标记照明需求的照射角度和照射位置，多轴驱动关节驱动照明光源满足照明照射角度和照射位置，具有操作简便，追随响应快速等优势；

2. 本发明一种多自由度医用追随照明机器人结构提供碰撞保护功能，当多轴驱动关节及照明光源与医护人员或其它物体碰撞后触发阻尼开关，多轴驱动关节暂停动作，各个驱动关节提供保持当前状态的阻尼，医务工作人员可根据工作需求手动移动照明光源，不仅排除干扰，更提供灵活照明方式。

附图说明