[发明专利]一种把持器导航定位系统及其使用方法

说明书

本发明涉及一种把持器导航定位系统及其使用方法，该把持器导航定位系统包括把持器本体以及追踪单元，追踪单元可调式固定连接于把持器本体；把持器本体上具有标定点，标定点和追踪单元的位置转换关系能够在设定视场内被感知，以能够获取把持器本体的位姿信息。实施本发明实施例，具有如下有益效果：本把持器导航定位系统通过使追踪器与把持器本体可调式固定连接，可以根据使用需要灵活进行调整，调整至合适角度之后，再通过标定点和追踪器实时位姿信息确定旋转角度，从而获得新的位姿转换关系，并依据新的位姿转换关系对把持器进行定位导航。

技术领域

本发明涉及把持器技术领域，尤其涉及一种把持器导航定位系统及其使用方法。

背景技术

在骨科手术导航系统中，所用到的手术器械和假体都需要专门的把持器进行放置或磨锉等操作。一种手术器械假体导航方案是在把持器上安装追踪阵列，利用光学导航系统，对目标部件进行导航追踪。

现有的把持器如CN104287886A公开的一种用于光学导航系统的眼眶光纤尖端的定位装置，追踪阵列通过铰接等方式刚性固定在把持器上，相对于把持器的位姿固定且唯一，该唯一的位姿关系通过机械设计值写入把持器的配置文件中，供系统调用和计算。

固定且单一的追踪阵列安装位置无法适应多种术室摆位的需求，无法兼顾左/右利手医生的操作习惯，很大程度上限制了该器械的用户友好性。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种把持器导航定位系统及其使用方法，用以解决现有技术中把持器中追踪阵列的位姿固定，无法根据使用需求进行调整的技术问题。

本发明提供一种把持器导航定位系统，该把持器导航定位系统包括：把持器本体以及追踪单元，追踪单元可调式固定连接于把持器本体；把持器本体上具有标定点，标定点和追踪单元的位置转换关系能够在设定视场内被感知，以能够获取把持器本体的位姿信息。

进一步的，把持器本体包括安装部，安装部与追踪单元可调式固定连接。

进一步的，还包括装配机构，追踪单元通过装配机构与安装部可调式固定连接。

进一步的，装配机构包括与追踪单元固定连接的套置件，套置件与安装部活动连接；装配机构还包括用于锁止套置件与安装部之间相对位置的锁止件。

进一步的，套置件为环状，套置件套设于安装部上并与安装部转动连接。

进一步的，把持器本体还包括与安装部固定连接的握持部，握持部供于操作者握持，标定点设置于握持部表面。

进一步的，握持部形成有操作孔，把持器本体还包括操作部，操作部贯穿操作孔并与操作孔活动连接。

进一步的，标定点为把持器本体表面的凸起或凹陷结构。

进一步的，还包括用于获取标定点的位姿信息的标记点追踪装置。

本发明提供一种把持器导航定位系统的使用方法，该把持器导航定位系统的使用方法包括如下步骤：S1、获取追踪单元与把持器特征之间的初始位姿转换关系，并获取追踪单元与标定点之间的第一位姿关系；S2、调节把持器本体与追踪单元的相对位置，获取调节后的追踪单元以及标定点的空间坐标信息；S3、通过空间坐标信息计算获得追踪单元与标定点的第二位姿关系，并根据第一位姿与第二位姿关系确定追踪单元相对于初始位置的转动角度；S4、根据转动角度对初始位姿转换关系计算更新。

与现有技术相比，本把持器导航定位系统通过使追踪器与把持器本体可调式固定连接，可以根据使用需要灵活进行调整，调整至合适角度之后，再通过标定点和追踪器实时位姿信息确定旋转角度，从而获得新的位姿转换关系，并依据新的位姿转换关系对把持器进行定位导航。