[發明專利]穿刺模擬裝置以及穿刺模擬方法

在審

• 申請號: 201610160062.8
• 申請日: 2016-03-21
• 公開（公告）號: CN105654830A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 于福東
• 申請（專利權）人: 蘇州敏行醫學信息技術有限公司
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種穿刺模擬裝置，其特征在于，它包括，

針筒；

穿設在針筒上并能相對針筒移動的針；

力反饋裝置，其設置在所述針上；

控制裝置，其用于獲取所述針的位置信息，并基于所述針的位置信息生成用于待提供給所述力反饋裝置的控制信號。

2.如權利要求1所述的穿刺模擬裝置，其特征在于，它包括：

所述針具有設置在所述針相對兩端的針尖和針尾，所述針尖位于所述針筒外。

3.如權利要求2所述的穿刺模擬裝置，其特征在于，它包括：

所述控制裝置用于獲取所述針尾的位置信息，并基于所述針尾的位置獲取所述針尖的位置信息，并基于所述針尖的位置信息生成用于待提供給所述力反饋裝置的控制信號。

4.如權利要求1所述的穿刺模擬裝置，其特征在于，

所述力反饋裝置包括與所述控制裝置電性連接的電機，所述電機與所述針傳動連接。

5.如權利要求4所述的穿刺模擬裝置，其特征在于，

所述針尾將所述針筒分隔為相互隔離的靠近所述針尖的第一腔室和遠離所述針尖的第二腔室；

所述力反饋裝置還包括液壓驅動裝置，所述液壓驅動裝置包括液壓缸、穿設在所述液壓缸上并能相對所述液壓缸移動的活塞桿，所述活塞桿的一端設置有能將所述液壓缸分隔為兩個相互隔離的第三腔室和第四腔室，所述電機與所述活塞桿的另一端傳動連接，所述第二腔室與所述第三腔室連通。

6.如權利要求1所述的穿刺模擬裝置，其特征在于，

所述力反饋裝置包括與所述控制裝置電性連接的摩擦力裝置，所述摩擦力裝置與所述針連接。

7.如權利要求2所述的穿刺模擬裝置，其特征在于，

所述力反饋裝置包括磁流體，所述控制裝置包括用于與所述磁流體對應的線圈。

8.如權利要求1所述的穿刺模擬裝置，其特征在于，所述控制裝置用于獲取調節參數，所述控制裝置基于所述調節參數以及所述針的位置信息生成用于待提供給所述力反饋裝置的控制信號。

9.如權利要求1所述的穿刺模擬裝置，其特征在于，所述力反饋裝置用于向所述針提供一個自由度的力反饋。

10.一種穿刺模擬方法，其特征在于，它包括以下步驟：

獲取能相對針筒滑動的針的針尖的位置信息；

基于所述針尖的位置信息，向力反饋裝置提供控制信號；

所述力反饋裝置接收控制信號，并對針尖提供與所述控制信號相對的力反饋。

11.如權利要求10所述的穿刺模擬方法，其特征在于，在所述獲取針尖的位置信息步驟還包括：

通過空間定位系統獲取針尾的位置信息，基于所述針尾的位置信息通過坐標轉換算法獲取針尖的位置信息。

12.如權利要求11所述的穿刺模擬方法，其特征在于，在基于所述針尖的位置信息，向力反饋裝置提供控制信號步驟還包括：

通過碰撞檢測算法，獲取所述針尖與虛擬人體的相對位置關系，基于所述針尖與模擬物的相對位置關系，所述控制裝置向力反饋裝置提供控制信號。

13.如權利要求10所述的穿刺模擬方法，其特征在于，當所述針尖位于虛擬人體外時，所述控制裝置向所述力反饋裝置提供第一控制信號；當所述針尖接觸到虛擬人體皮膚時，所述控制裝置向所述力反饋裝置提供第二控制信號；當所述針尖碰到了虛擬人體的血管但沒有穿透時，所述控制裝置向所述力反饋裝置提供第三控制信號；當所述針尖突破虛擬人體的血管時，所述控制裝置向所述力反饋裝置提供第四控制信號。

14.如權利要求10所述的穿刺模擬方法，其特征在于，所述控制裝置接收用戶參數，并基于所述用戶參數生成調節參數，所述控制裝置基于所述調節參數以及所述針的位置信息生成用于待提供給所述力反饋裝置的控制信號。