[發(fā)明專利]一種用于醫(yī)療機器人的激光掃描裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811507404.4
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109581651B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 馬政飛;周付根
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08;G02B26/10;G02B27/09;A61B34/30;A61B34/20;A61B90/13
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種用于醫(yī)療機器人的激光掃描裝置，其特征在于：它包括外殼(10)、快拆座(20)、工業(yè)相機(30、32)、鏡頭(31、33)、激光器(70)、光學模組(80)；它們相互之間的關系是：所述快拆座(20)固定于該外殼(10)上方，所述工業(yè)相機(30、32)分別安裝在該外殼(10)的兩端，所述鏡頭(31、33)分別安裝在該工業(yè)相機(30、32)的下方；所述激光器(70)位于該外殼(10)的上方對稱中心處，并連接在該快拆座(20)的下方；所述光學模組(80)與該激光器(70)下方同心共軸連接；

所述外殼(10)由塑料制成，將裝置各部分包裹并固定；所述快拆座(20)上設有卡槽和螺紋孔，能根據(jù)需求固定在機械臂及絲杠導軌兩者之一上，能按要求選用現(xiàn)有產品；所述工業(yè)相機(30、32)為高清相機，幀率不低于10fps，能按要求選用現(xiàn)有產品；所述鏡頭(31、33)與所述工業(yè)相機(30、32)配套，通過標準卡口連接，其焦距取決于掃描平面的位置，按要求選用現(xiàn)有產品；所述激光器(70)為小型半導體可見光激光器，外形為圓柱形，能按要求選用現(xiàn)有產品；

所述光學模組(80)包括筒殼(800)、凹透鏡(81)、凸透鏡(82)、極靴線圈(83)、伸縮吊筒(84)、伸縮線圈(85)、小法蘭(86)、大法蘭(87)、偏轉彈絲(88)、偏轉鏡筒(89)、偏轉透鏡(90)；它們相互之間的關系是：所述激光器(70)固定在該筒殼(800)上；所述伸縮吊筒(84)套在該激光器(70)外，上端固定于該激光器(70)上；所述伸縮線圈(85)緊密繞于該伸縮吊筒(84)外；所述凹透鏡(81)固定于該激光器(70)的內部末端；所述凸透鏡(82)固定于該小法蘭(86)和大法蘭(87)之間，并與之同心共軸；所述偏轉彈絲(88)的周向均布于該大法蘭(87)的外緣，下端固定在該偏轉鏡筒(89)的上端面；所述偏轉透鏡(90)同心共軸固定在該偏轉鏡筒(89)的內部；所述四個極靴線圈(83)周向均布于偏轉鏡筒(89)，固定于該筒殼(800)的下端；

所述筒殼(800)為空心圓柱形，側面中部對稱地周向開有四個方形散熱孔；所述凹透鏡(81)為雙面凹球面鏡；所述凸透鏡(82)為雙面凸球面鏡，該凹透鏡(81)與該凸透鏡(82)的半徑相等，焦距接近；所述伸縮吊筒(84)由彈簧鋼絲繞制成螺旋形；所述伸縮線圈(85)由漆包線繞制于該伸縮吊筒(84)外；該伸縮線圈(85)通以電流后，該伸縮吊筒(84)縮短，使得該凹透鏡(81)和凸透鏡(82)之間的距離增加，等效焦距變大，射出激光束寬度增大；所述小法蘭(86)為盤狀，內圈車削有圓臺，圓臺內徑與透鏡外徑相等，所述大法蘭(87)為盤狀，外徑比該小法蘭(86)稍大，內圈車削有圓臺；該大法蘭(87)與該小法蘭(86)能夾住該凸透鏡(82)；所述偏轉彈絲(88)為弧形，向該偏轉鏡筒(89)的軸心彎曲；所述偏轉鏡筒(89)內有環(huán)形槽，能嵌入偏轉透鏡(90)；所述極靴線圈(83)有四個，為漆包線繞鐵芯而成，其軸沿該偏轉鏡筒(89)的徑向；所述偏轉透鏡(90)由邊緣部分和中心部分粘接組合而成，該邊緣部分為單面凹透鏡，該中心部分為柱透鏡；

所述光學模組(80)中的極靴線圈(83)通以電流后，吸引該偏轉鏡筒(89)扭轉，帶動該偏轉透鏡(90)移動，則激光經邊緣部分的凹透鏡(81)折射，向相應方向偏轉；控制極靴線圈(83)的電流大小，能控制激光的偏轉角度。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于醫(yī)療機器人的激光掃描裝置，其特征在于：

所述工業(yè)相機的像素為800萬像素以上。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于醫(yī)療機器人的激光掃描裝置，其特征在于：

該激光掃描裝置所使用的凹透鏡、凸透鏡，都是使用火石玻璃材料制成。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于醫(yī)療機器人的激光掃描裝置，其特征在于：

該激光掃描裝置所使用的激光器，其發(fā)射波長為650nm。