[发明专利]一种模拟手术刀空间定位方法及设备

说明书

本发明提供一种模拟手术刀空间定位方法及设备，该设备由活动臂S1、S2、S3；模拟手术刀S4；万向转动轴S5、S6、S7、S8和固定座S9组成；其中活动臂和活动臂与模拟手术刀之间通过万向转动轴连接，每节活动臂均内置一个姿态检测模块，模拟手术刀内置一个姿态检测模块和校准按键；万向转动轴可以绕轴心进行三维空间大角度转动，通过活动臂的姿态检测模块捕捉运动过程中的活动臂姿态，模拟手术刀S4的姿态检测模块捕捉运动过程中的模拟手术刀S4姿态，结合活动臂及模拟手术刀S4长度，实现在虚拟现实中定位虚拟手术刀的功能，满足了虚拟现实模拟手术操作中进行不同角度的手术东西定位需求。

技术领域

本发明涉及一种空间定位技术领域，具体涉及一种模拟手术刀空间定位方法及设备。

背景技术

现有的虚拟现实空间定位装置存在附加设备多、价格昂贵、使用操作复杂的问题，对于医疗实验虚拟现实场景应用来说是较大的缺陷，随着虚拟现实技术在医疗模拟手术应用方面的发展，迫切需要一些附加设备少、操作方便、价格便宜、空间定位精度高的空间位置追踪设备，以满足虚拟现实模拟手术中的虚拟手术刀操作需求。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种模拟手术刀空间定位设备解决方案，可较好的解决医疗模拟手术应用方面对模拟手术刀的空中定位需求。

1. 本发明提供一种模拟手术刀空间定位设备，该设备，

包括活动臂S1、活动臂S2、活动臂S3、模拟手术刀S4、万向转动轴S5、万向转动轴S6、万向转动轴S7、万向转动轴S8和固定座S9组成；

所述活动臂S1通过所述万向转动轴S5与所述固定座S9连接，所述活动臂S1通过所述万向转动轴S6与所述活动臂S2连接，所述活动臂S2通过所述万向转动轴S7与所述活动臂S3连接，所述活动臂S3通过所述万向转动轴S8与所述模拟手术刀S4连接；

所述活动臂S1包括姿态检测模块S101、蓝牙SOC处理器模块S102、电源模块S103；所述姿态检测模块S101采用九轴运动姿态检测传感器，用于捕捉活动臂S1运动过程中的空中姿态；所述蓝牙SOC处理器模块S102用于获取所述活动臂S1、活动臂S2、活动臂S3和模拟手术刀S4的运动姿态数据，进行数据融合计算，获得模拟手术刀S4的空中位置定位信息，并把该空中位置定位信息通过蓝牙通信发送给其他的应用系统使用；

所述活动臂S2包括姿态检测模块，用于捕捉活动臂S2运动过程中的姿态；

所述活动臂S3包括姿态检测模块，用于捕捉活动臂S3运动过程中的姿态；

所述模拟手术刀S4包括姿态检测模块和校准按键，用于捕捉模拟手术刀S4运动过程中的姿态，所述校准按键用于实现对所述模拟手术刀S4空间定位设备的初始位置校准；

所述姿态检测模块使用九轴惯性传感器，该九轴惯性传感器包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪传感器和三轴磁强传感器；

所述万向转动轴，用于为活动臂提供绕万向转动轴心在三维空间进行大范围的转动活动；

所述蓝牙SOC处理器模块，是一款集成了MCU中央处理器和蓝牙通信功能的单一SOC芯片，用于采集所述转动臂中的三个姿态检测模块数据和光栅编码模块编码信号 进行模拟手术刀S4的空间定位算法处理，并通过蓝牙通信把计算出的模拟手术刀S4空间定位信息发送给外部应用系统；

所述姿态检测模块S101、姿态检测模块S201、姿态检测模块S301、姿态检测模块S401、和校准按键S402、电源模块S103通过导线与蓝牙SOC处理器模块S102连接。

2. 一种模拟手术刀空间定位方法，其特征在于，

包括以下步骤，