[实用新型]一种基于多轴机器人视觉动态跟踪的磁刺激系统

说明书

本实用新型公开了一种基于多轴机器人视觉动态跟踪的磁刺激系统，包括：末端设置有执行器的多轴机器人；固定于多轴机器人的执行器上的TMS拍头；设置于患者头部待治疗区域、与TMS拍头保持相对位置不变的靶点；用于监测并反馈靶点位姿的视觉相机；接收视觉相机的监测信息并控制多轴机器人调整TMS拍头空间姿态的控制系统。本实用新型通过实时动态跟踪靶点，保证了TMS拍头与靶点之间的相对位置，一方面提高了患者的使用舒适度，另一方面，大幅度增强了磁刺激的精度和效率。

技术领域

本实用新型涉及一种劲旅磁刺激系统，具体涉及一种基于多轴机器人视觉动态跟踪的磁刺激系统。

背景技术

经颅磁刺激(TMS)是一种无创无痛、有效刺激大脑皮层作用的新方法，被广泛应用于临床治疗。传统的磁刺激方法是将拍头位置固定不变，标定好拍头和患者特定穴位位姿态后，患者躺在特定的座椅上进行治疗。TMS疗效很大程度上受到拍头与颅腔相对位姿决定，但患者长时间保持一个特定姿态是非常困难的。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种可有效提高患者治疗的舒适度、同时显著增强TMS拍头的磁刺激效果的基于多轴机器人视觉动态跟踪的磁刺激系统。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种基于多轴机器人视觉动态跟踪的磁刺激系统，包括：

末端设置有执行器的多轴机器人；

固定于多轴机器人的执行器上的TMS拍头；

设置于患者头部待治疗区域、与TMS拍头保持相对位置不变的靶点；

用于监测并反馈靶点位姿的视觉相机；

接收视觉相机的监测信息并控制多轴机器人调整TMS拍头空间姿态的控制系统。

进一步，上述的TMS拍头与靶点的相对位置为TMS拍头的法线方向与靶点的法线方向垂直。且，上述的TMS拍头与靶点之间的距离为2-20mm。

且上述的多轴机器人具有六个自由度。

而为了保证监测效果，上述的视觉相机设置于患者头部上方，且视野覆盖患者头部磁刺激区域。

基于上述的多轴机器人视觉动态跟踪的磁刺激系统的方法，包括以下步骤：

S1：系统初始化：系统启动开始运行后，首先进行视觉相机初始化标定，调整多轴机器人的TMS拍头与靶点位姿相对位置；

S2：动态跟踪靶点：视觉相机实时监测位于患者头部的靶点，如靶点位姿变化，则进入下一步，如靶点位姿未发生变化，则直接进行磁刺激治疗；

S3：TMS拍头的空间姿态与靶点的位姿匹配：视觉相机获取最新的靶点位姿，并将最新的靶点位姿传输给控制系统，控制系统控制多轴机器人运动，调整执行器末端的TMS拍头的空间姿态，TMS拍头与靶点的相对位置达到初始化状态，则进行磁刺激治疗。

进一步，步骤S1中所述的视觉相机动态实时监测的方式为：视觉相机基于3D人脸识别技术将患者的面部特征点位姿通过坐标变换解算出靶点位姿，并实时更新靶点位姿。

而上述的多轴机器人的动态响应时间小于50ms。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型通过实时动态跟踪靶点，保证了TMS拍头与靶点之间的相对位置，一方面提高了患者的使用舒适度，另一方面，大幅度增强了磁刺激的精度和效率。

附图说明

图1是本实用新型一个优选实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所述的方法流程图。

图中附图标记的含义：