[發明專利]一種用于醫療機器人的激光掃描裝置

有效

• 申請號: 201811507404.4
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109581651B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（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

本發明提供一種具有激光線焦點調整功能、光點投射功能的激光掃描裝置，適合安裝于醫療機器人上以進行三維掃描和定位。包括外殼、快拆座、工業相機、鏡頭、激光器、光學模組。光學模組包括筒殼、凹透鏡、凸透鏡、極靴、伸縮吊筒、伸縮線圈、小法蘭、大法蘭、偏轉彈絲、偏轉鏡筒、偏轉透鏡。該激光掃描裝置的輸出激光可切換為線型截面或圓形截面。線型激光的焦點位置可調節，提高了患者體表外形數據的掃描精度。圓形激光的輸出方向可調節，用于根據軟件指令投射至患者體表，引導醫生驗證和觀察手術定位情況。

【技術領域】

本發明提供一種用于醫療機器人的激光掃描裝置，特別是涉及一種用于醫療手術機器人導航定位的激光掃描裝置，屬于激光掃描技術領域。

【背景技術】

在醫療機器人中，使用三維掃描方法獲取患者體表外形數據是保證手術定位、精確操作的關鍵。激光掃描技術具有測量精度高、不易受環境光干擾等優點。現有的激光掃描裝置功能單一，無法調節激光線寬度，不適應醫療機器人應用的需要。

【發明內容】

(一)本發明的目的

基于此，有必要針對醫療機器人的應用需求，提供一種用于醫療機器人的激光掃描裝置，它是一種具有激光線焦點調整功能、進針光點投射功能的激光掃描裝置。

(二)技術方案

本發明一種用于醫療機器人的激光掃描裝置，它包括外殼(10)、快拆座(20)、工業相機(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)固定于所述外殼(10)上方，所述工業相機(30、32)分別安裝在所述外殼(10)的兩端，所述鏡頭(31、33)分別安裝在所述工業相機(30、32)的下方；所述激光器(70)位于所述外殼(10)的上方對稱中心處，并連接在所述快拆座(20)的下方；所述光學模組(80)與所述激光器(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，可根據需求固定在機械臂或絲杠導軌上，可按要求選用現有產品；所述工業相機(30、32)為800萬像素以上的高清相機，幀率不低于10fps，可按要求選用現有產品；所述鏡頭(31、33)與所述工業相機(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，可按要求選用現有產品。

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；