CN115300159A - 自动激光切割组件、机械臂和牙椅 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自动激光切割组件、机械臂和牙椅。该自动激光切割组件包括：图像获取装置，用于获取待切割位置的图像；切割轨迹输入装置，能够根据获取的图像输入切割轨迹；切割装置，切割装置包括光纤和光路调整机构，光纤的出射光投射在光路调整机构上，光路调整机构构造为按照输入的切割轨迹调整出射光的光路，以使光纤的出射光按照输入的切割轨迹对待切割结构进行切割。本发明的技术方案的自动激光切割组件能够实现待切割结构的自动切割，提高切割均匀性和切割效率。

Description

自动激光切割组件、机械臂和牙椅
技术领域
本发明涉及口腔医疗技术领域，具体而言，涉及一种自动激光切割组件、机械臂和牙椅。
背景技术
得益于无接触、不出血、感染风险小的优势，激光技术广泛应用于口腔治疗。在临床治疗中，经常需使用激光治疗仪来切割软组织或进行美学修复。常规手术中，医生使用的手持式激光切割仪存在如下不足：手持激光手柄难以把控切割速度的均匀性，容易造成切口深度、宽度的不均匀，影响手术精度或伤口愈合美观。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种自动激光切割组件、机械臂和牙椅，能够实现待切割结构的自动切割，提高切割均匀性和切割效率。
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种自动激光切割组件，包括：图像获取装置，用于获取待切割位置的图像；切割轨迹输入装置，能够根据获取的图像输入切割轨迹；切割装置，切割装置包括光纤和光路调整机构，光纤的出射光投射在光路调整机构上，光路调整机构构造为按照输入的切割轨迹调整出射光的光路，以使光纤的出射光按照输入的切割轨迹对待切割结构进行切割。
进一步地，自动激光切割组件还包括轨迹预览模块，轨迹预览模块能够将输入的切割轨迹在待切割位置进行预显示，并被作为对切割轨迹进行修正的参考。
进一步地，轨迹预览模块包括红光调节装置，自动激光切割组件还包括控制电路和显示控制屏，显示控制屏和红光调节装置均电连接至控制电路，红光调节装置将进入光纤的光调节为红光，并通过光纤投射至待切割位置，显示控制屏包括切割轨迹输入装置，显示控制屏通过控制电路对光纤内的光源进行切换，图像获取装置获取的图像通过显示控制屏显示。
进一步地，切割轨迹输入装置能够调节投射在待切割位置的出射光焦点位置。
进一步地，自动激光切割组件还包括外壳，图像获取装置和切割装置均设置在外壳内，光纤伸入外壳内，且光纤的入射端朝向切割装置的光路调整机构，外壳上设置有光路孔和成像孔，图像获取装置通过成像孔获取待切割位置的图像信息，切割装置的出射光束从光路孔射出。
进一步地，切割装置包括至少三个反光镜，光纤的出射光经至少三个反光镜的反光后投射至待切割位置，至少三个反光镜的反光角度可调，以使至少三个反光镜通过调整反光角度使光纤的出射光按照输入的切割轨迹进行切割。
进一步地，至少三个反光镜包括X轴反光镜、Y轴反光镜和平行反光镜，切割装置还包括X轴电机、Y轴电机和同步连杆，X轴电机与X轴反光镜驱动连接，驱动X轴反光镜绕第一旋转轴转动，Y轴电机与Y轴反光镜驱动连接，驱动Y轴反光镜绕第二旋转轴转动，第一旋转轴与第二旋转轴垂直，平行反光镜绕第三旋转轴转动，第一旋转轴和第三旋转轴平行，同步连杆的一端与X轴反光镜的摆动端铰接，同步连杆的另一端与平行反光镜的同侧摆动端铰接，并随X轴反光镜同步摆动。
进一步地，第一旋转轴、第二旋转轴和第三旋转轴均能够转动地设置在外壳上，X轴电机和Y轴电机固定设置在外壳内。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种机械臂，包括：多个连杆，多个连杆依次连接；多个关节，每两个相邻的连杆通过一个关节连接；自动激光切割组件，自动激光切割组件为上述的自动激光切割组件，自动激光切割组件设置在多个连杆的末端，自动激光切割组件能够通过多个关节相对于初始连杆绕第一轴线和第二轴线转动，其中第一轴线和第二轴线相互垂直；各关节采用磁粉制动器制动，磁粉制动器通电时锁死关节，断电时释放以使关节可自由转动。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种牙椅，包括椅座和机械臂，机械臂为上述的机械臂，机械臂安装在椅座上。
应用本发明的技术方案，设置了一种自动激光切割组件，通过图像获取装置可获取待切割位置的图像，切割轨迹输入装置可根据获取的图像输入切割轨迹，而切割装置包括光纤和光路调整机构，光纤的出射光投射在光路调整机构上，光路调整机构能够按照输入的切割轨迹调整出射光的光路，以使光纤的出射光按照输入的切割轨迹对待切割结构进行切割，实现对待切割结构的自动切割，从而无需人工操控切割，能够有效提高切割均匀性和切割效率。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的实施例的自动激光切割组件的原理示意图；
图2示出了本发明的实施例的自动激光切割组件的结构示意图；
图3示出了本发明的实施例的自动激光切割组件的外壳的结构示意图；
图4示出了本发明的实施例的机械臂的整体结构示意图；以及
图5示出了本发明的实施例的牙椅的整体结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、托板；2、关节开关按钮；3、五号关节；4、第四圆柱连杆；5、四号关节；6、第三圆柱连杆；7、三号关节；8、第二圆柱连杆；9、二号关节；10、图像获取装置；11、第一连杆；12、一号关节；13、第一折弯段；14、第二折弯段；15、第三折弯段；20、切割装置；21、光纤；22、光纤固定器；23、平面轨迹；30、控制电路；40、显示控制屏；50、外壳；51、光路孔；52、成像孔；60、X轴反光镜；70、Y轴反光镜；80、平行反光镜；81、第三旋转轴；90、X轴电机；91、第一旋转轴；92、第二旋转轴；100、Y轴电机；101、同步连杆；102、椅座；103、机械臂。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
结合参见图1至图4所示，本发明提供了一种自动激光切割组件，包括：图像获取装置10，用于获取待切割位置的图像；切割轨迹输入装置，能够根据获取的图像输入切割轨迹；切割装置，切割装置包括光纤和光路调整机构，光纤的出射光投射在光路调整机构上，光路调整机构构造为按照输入的切割轨迹调整出射光的光路，以使光纤的出射光按照输入的切割轨迹对待切割结构进行切割。
上述技术方案中，图像获取装置10用于获取待切割位置的图像，方便医生观察口腔内部的情况做出正确的判断，切割轨迹输入装置能够根据获取的图像输入切割轨迹，以便后续切割装置按照切割轨迹对待切割区域进行切割，切割操作开始前，切割装置光纤的出射光投射在光路调整机构，光路调整机构按照输入的切割轨迹调整出射光的光路，以使光纤的出射光按照输入的切割轨迹对待切割结构进行切割，实现对待切割结构的自动切割，能够有效提高切割均匀性和切割效率，还能够提高切割精度，避免切割到正常的软组织。
需要说明的是，在本发明的实施例中，图像获取装置10例如为高清相机。
结合参见图1至图4所示，本发明的一个实施例中，自动激光切割组件还包括轨迹预览模块，轨迹预览模块能够将输入的切割轨迹在待切割位置进行预显示，并被作为对切割轨迹进行修正的参考。
通过上述设置，医生可根据在待切割位置预显示的切割轨迹判断切割位置是否正确，若切割轨迹与待切割位置存在偏差，可以此为参考对切割轨迹进行修正，从而使切割轨迹更准确，便于后续的切割操作，提高切割的准确性，更加有效地避免切割刀正常的软组织。
结合参见图1至图4所示，本发明的一个实施例中，轨迹预览模块包括红光调节装置，自动激光切割组件还包括控制电路30和显示控制屏40，显示控制屏40和红光调节装置均电连接至控制电路30，红光调节装置将进入光纤21的光调节为红光，并通过光纤21投射至待切割位置，显示控制屏40包括切割轨迹输入装置，显示控制屏40通过控制电路30对光纤21内的光源进行切换，图像获取装置10获取的图像通过显示控制屏40显示。显示控制屏40可控制光纤21发出红光，并按照设定轨迹进行轨迹扫描预览，帮助医生准确定位激光射向病灶位置。
需要说明的是，在本发明的实施例中，轨迹输入参数可以采取三种方式：第一种，根据成像***即图像获取装置10获取的图像在触摸屏幕内依次取点形成轨迹；第二种，依靠红光点确认初始位置，通过输入坐标而确定扫描路径；第三种，预置简单的轨迹如直线、圆弧。上述的轨迹预览模块的预览光也可以为其它颜色的不会对软组织造成损伤又能够被人眼识别的可见光。
上述技术方案中，显示控制屏40和红光调节装置均电连接至控制电路30，显示控制屏40通过控制电路30对光纤21内的光源进行切换，其中，红光调节装置能够将进入光纤21的光调节为红光，通过光纤21投射至待切割位置形成红光轨迹并被图像获取装置10获取，图像获取装置10获取到的图像通过显示控制屏40显示，医生通过显示控制屏40接收的高清相机成像观察口腔内情况，找到需激光切除的位置，在屏幕上输入激光扫描所需的轨迹参数即可；然后打开红光预览功能，就会生成红光轨迹；医生可根据红光轨迹判断切割位置是否准确，若红光轨迹与待切割位置存在偏差，可通过显示控制屏40的切割轨迹输入装置重新输入轨迹参数进行调整，以确保红光轨迹的准确性，方便后续切割操作的进行，确认轨迹无误，即可通过显示控制屏40启动激光切割，切割装置按照设定的轨迹进行点、线、面的扫描切割作业，避免切割过程中切割到正常的软组织，保证切割操作的准确性。
结合参见图1至图4所示，本发明的一个实施例中，切割轨迹输入装置能够调节投射在待切割位置的出射光焦点位置。
上述技术方案中，出射光焦点位置指的是投射在待切割结构上的焦点位置，该焦点位置能够决定在待切割结构上的切割深度，医生可根据手术需要通过切割轨迹输入装置调节投射在待切割位置的出射光焦点位置，以完成切割设定，进而开始进行切割操作。
具体地，在本发明的实施例中，切割轨迹输入装置是通过程序设定完成对出射光焦点位置的调节。
结合参见图1至图4所示，本发明的一个实施例中，自动激光切割组件还包括外壳50，图像获取装置10和切割装置20均设置在外壳50内，光纤21伸入外壳50内，且光纤21的入射端朝向切割装置的光路调整机构，外壳50上设置有光路孔51和成像孔52，图像获取装置10通过成像孔52获取待切割位置的图像信息，切割装置的出射光束从光路孔51射出。
上述技术方案中，图像获取装置10和切割装置20均设置在外壳50内，形成整体式结构，简化了自动激光切割组件的结构，使得自动激光切割组件的整体结构更加紧凑，更加方便进行图像获取装置10和切割装置20的安装固定，同时还能够利用外壳50对图像获取装置10和切割装置20形成有效防护。其中，光纤21伸入外壳50内并连接到同样固定在外壳50内的光纤固定器22，且光纤21的入射端朝向切割装置的光路调整机构，以使光纤21的出射光能够投射在光路调整机构上，便于光路调整机构按照输入的切割轨迹调整出射光的光路，进而使光纤21的出射光能够按照输入的切割轨迹对待切割结构进行切割，另外，外壳50上设置有光路孔51和成像孔52，图像获取装置10可通过成像孔52实时获取待切割位置的图像信息，方便医生观察口腔内的情况和切割作业完成情况，切割装置的出射光束可从光路孔51射出，实现对待切割位置的切割操作。
结合参见图1至图4所示，本发明的一个实施例中，切割装置包括至少三个反光镜，光纤21的出射光经至少三个反光镜的反光后投射至待切割位置，至少三个反光镜的反光角度可调，以使至少三个反光镜通过调整反光角度使光纤21的出射光按照输入的切割轨迹进行切割。
上述技术方案中，光纤21的出射光经至少三个反光镜的反光后投射至待切割位置，这样，通过调整各个反光镜的反光角度可使光纤21的出射光能够按照输入的切割轨迹投射到待切割位置完成切割操作。
结合参见图1至图4所示，本发明的一个实施例中，至少三个反光镜包括X轴反光镜60、Y轴反光镜70和平行反光镜80，切割装置还包括X轴电机90、Y轴电机100和同步连杆101，X轴电机90与X轴反光镜60驱动连接，驱动X轴反光镜60绕第一旋转轴91转动，Y轴电机100与Y轴反光镜70驱动连接，驱动Y轴反光镜70绕第二旋转轴92转动，第一旋转轴91与第二旋转轴92垂直，平行反光镜80绕第三旋转轴81转动，第一旋转轴91和第三旋转轴81平行，同步连杆101的一端与X轴反光镜60的摆动端铰接，同步连杆101的另一端与平行反光镜80的同侧摆动端铰接，并随X轴反光镜60同步摆动。在一个实施例中，同步连杆101的一端与X轴反光镜60的摆动端之间为球铰，同步连杆101的另一端与平行反光镜80的同侧摆动端之间为球铰，可以利用球铰实现同步连杆101与X轴反光镜60和平行反光镜80之间的铰接，对于X轴反光镜60和平行反光镜80的同步摆动限制更小，能够实现X轴反光镜60和平行反光镜80在更大范围内的摆动调节，实现更大范围的切割轨迹。
通过上述设置，光纤21的出射光能够进行三次光路调整，X轴反光镜60和平行反光镜80可控制激光光路在X方向的偏转，Y轴反光镜70可控制激光光路在Y方向的偏转，另外，同步连杆101的一端与X轴反光镜60的摆动端铰接，另一端与平行反光镜80的同侧摆动端铰接，并随X轴反光镜60同步摆动，这样，能够保证从平行反光镜80反射后激光光路与入射X轴反光镜60的激光光路平行，不改变光纤21的出射光的入射角度，还能够使从平行反光镜80反射后到达Y轴反光镜70，以便后续通过Y轴电机100驱动Y轴反光镜70绕第二旋转轴92转动，进一步对激光光路在Y方向的偏转进行调整，最终使光纤21的出射光经至少三个反光镜的反光后能够投射到待切割位置进行切割操作。基于上述设置，X轴反光镜60和平行反光镜80控制激光光路的X方向偏转，Y轴反光镜70控制激光光路的Y方向偏转，于是可以形成平面轨迹。
在一个实施例中，平行反光镜80也可以与Y轴反光镜70之间铰接，实现平行反光镜80与Y轴反光镜70之间的同步摆动，通过该种方式，也可以实现对切割轨迹在X轴方向和Y轴方向的调节，获得所需的切割轨迹。
在本申请的各实施例中，其中的X轴和Y轴均是以投射在切割位置上的轨迹为基准确定，所调节的X轴和Y轴位置，也是指在切割位置上的轨迹调节位置。
需要说明的是，在本发明的实施例中，光路扫描原理如下：光路通过反光镜改变，伺服电机控制反光镜偏转而得到预期的光路改变，根据两组平行的反光镜可以保证入射和出射光线平行的原理，采用同步连杆101连接的X轴反光镜60和平行反光镜80始终保持平行，只改变了激光光路的X坐标，再通过一个Y轴反光镜70改变光路的Y坐标，这样就形成了一个平面轨迹23，其中，Z方向代表切割深度，可以通过程序设定调节激光焦点位置来达到目的。该平面轨迹23可以形成点、线或面的切割轨迹。
结合参见图1至图4所示，本发明的一个实施例中，第一旋转轴91、第二旋转轴92和第三旋转轴81均能够转动地设置在外壳50上，X轴电机90和Y轴电机100固定设置在外壳50内。
上述技术方案中，第一旋转轴91、第二旋转轴92和第三旋转轴81均能够转动地设置在外壳50上，X轴电机90和Y轴电机100固定设置在外壳50内，这样，在X轴电机90、Y轴电机100的驱动下，通过第一旋转轴91、第二旋转轴92和第三旋转轴81能够使X轴反光镜60、Y轴反光镜70和平行反光镜80转动，以调整反光角度使光纤21的出射光按照输入的切割轨迹进行切割。
需要说明的是，在本发明的实施例中，第一旋转轴91、第二旋转轴92和第三旋转轴81可通过吊耳结构固定设置在外壳50上，这样既能够调整各个旋转轴的端部在外壳50内的连接位置，使得旋转轴的延伸长度不会延伸至其它反光镜的反射范围内，防止在调整光路过程中，旋转轴对光线形成阻挡，导致切割轨迹无法有效实现的问题，还能够简化安装结构，使得整体的结构更加紧凑合理。
本发明的实施例提供了一种机械臂，包括：多个连杆，多个连杆依次连接；多个关节，每两个相邻的连杆通过一个所述关节连接；自动激光切割组件，自动激光切割组件为上述的自动激光切割组件，自动激光切割组件设置在多个连杆的末端，自动激光切割组件能够通过多个关节相对于初始连杆绕第一轴线和第二轴线转动，其中第一轴线和第二轴线相互垂直；各关节采用磁粉制动器制动，磁粉制动器通电时锁死关节，断电时释放以使所述关节可自由转动。
上述技术方案中，机械臂包括多个关节、多个依次连接的连杆以及在连杆末端的自动激光切割组件，通过多个关节和连杆的配合连接，使机械臂具有多个自由度，能够根据需要进行相应调整，而自动激光切割组件能够通过关节相对于初始连杆绕第一轴线和第二轴线转动，且关节通过磁粉制动器进行制动，这样可以形成被动式机械臂结构，当医生进行手术时，可手持机械臂末端的自动激光切割组件进行自由拖动，根据需要将自动激光切割组件调整至需激光切除的位置，机械臂被动跟随，实现激光切割的精确定位，然后可以通过磁粉制动器锁死所有关节以锁定机械臂，之后由自动激光切割组件代替手动切割，能够有效解决手持式作业易疲劳的问题，而且切割创口更加均匀，效率更高。
如图4所示，本发明的一个实施例中，多个连杆包括第一连杆11和第二圆柱连杆8，多个关节包括一号关节12、二号关节9和三号关节7，第一连杆11的第一端连接在一号关节12上，第一连杆11的第二端连接在二号关节9上，第二圆柱连杆8的第一端连接在二号关节9上，第二圆柱连杆8的第二端连接在三号关节7上，自动激光切割组件设置在三号关节7上，一号关节12的中心轴线平行于二号关节9的中心轴线，三号关节7的中心轴线垂直于一号关节12的中心轴线和二号关节9的中心轴线，一号关节12的中心轴线为第一轴线，三号关节7的中心轴线为第二轴线。
通过上述设置，第一连杆11和第二圆柱连杆8均能够绕第一轴线转动，而自动激光切割组件设置在三号关节7上，这样，自动激光切割组件能够通过三号关节7相对于初始连杆绕第一轴线和第二轴线转动，能够实现自动激光切割组件的多自由度调节，以使自动激光切割组件可根据手术需要调整到激光切除位置，实现激光切割的精确定位。此处的初始连杆是指第一连杆11。
如图4所示，本发明的一个实施例中，多个连杆还包括第三圆柱连杆6，多个关节还包括四号关节5，第三圆柱连杆6的第一端连接在三号关节7上，第三圆柱连杆6的第二端连接在四号关节5上，自动激光切割组件设置在四号关节5上，第三圆柱连杆6和四号关节5同轴设置，自动激光切割组件能够绕四号关节5的中心轴线转动。
通过上述设置，自动激光切割组件能够绕四号关节5的中心轴线转动，这样，使自动激光切割组件在移动到激光切除的大致位置时可进行转动微调，有效调节自动激光切割组件的切割方向和切割角度，实现激光切割的精确定位。
如图4所示，本发明的一个实施例中，多个连杆还包括第四圆柱连杆4，多个关节还包括五号关节3，第四圆柱连杆4与四号关节5同轴设置，五号关节3的中心轴线垂直于四号关节5的中心轴线，自动激光切割组件安装在五号关节3上。
通过上述设置，自动激光切割组件能够绕五号关节3的中心轴线转动，当自动激光切割组件移动到激光切除的大致位置时，可通过五号关节3使自动激光切割组件更接近激光切除的精确位置，进而实现激光切割的精确定位。
结合参见图1至图5所示，本发明的一个实施例中，第一连杆11包括依次连接的第一折弯段13、第二折弯段14和第三折弯段15，第一折弯段13与一号关节12同轴设置，第二折弯段14相对于第一折弯段13折弯，第三折弯段15相对于第二折弯段14折弯，且第三折弯段15的中心轴线垂直于二号关节9的中心轴线。
上述技术方案中，第一折弯段13与一号关节12同轴设置，以使第一折弯段13与一号关节12能够同轴转动，而第二折弯段14相对于第一折弯段13折弯，第三折弯段15相对于第二折弯段14折弯，能够优化第一连杆11的结构，使得第一连杆11的结构围绕在椅座102周侧，能够通过三个折弯段形成围绕空间，避免与人体发生干涉，更加便于医生对自动激光切割组件进行操控，也更加方便实现第一连杆11绕一号关节12的中心轴线转动，方便调整第一连杆11的位置。
在一个实施例中，第一折弯段13垂直于第二折弯段14和第三折弯段15所形成的平面，第三折弯段15垂直于第一折弯段13和第二折弯段14所形成的平面，第一折弯段13的中心轴线竖直设置，第二折弯段14和第三折弯段15的中心轴线均水平设置，利用第一折弯段13能够设定自动激光切割组件的工作高度，利用第二折弯段14和第三折弯段15能够限定防护范围以及自动激光切割组件的工作范围，从而使得机械臂的结构更加优化，更加适于进行操控。
进一步地，自动激光切割组件和显示控制屏40安装在托板1上，使自动激光切割组件能够随着托板1移动，从而实现对软组织的激光切割，在显示控制屏40左侧还设置有关节开关按钮，用于切换各关节的转动和锁死状态，且机械臂末端只接收光纤21的激光，不包含激光发生器，这样既简化了结构还减轻了装置的重量。
本实施例的机械臂，利用上述的关节和连杆结构，能够形成五个自由度。
结合参见图1至图5所示，本发明的实施例提供了一种牙椅，包括椅座102和机械臂103，机械臂103为上述的机械臂103，机械臂103安装在椅座102上，牙椅具有上述机械臂的全部优点，此处不再赘述。
在本发明的一个实施例中，牙椅还包括激光发生器，激光发生器与自动激光切割组件连接，并为自动激光切割组件提供激光，激光发生器集成在椅座102上，或，激光发生器独立于椅座102设置。
通过上述设置，在手术过程中，激光发生器能够为自动激光切割组件持续提供激光，激光发生器集成在椅座102上或独立于椅座102设置，从而可以有效地提高牙椅的适用性。
在一个实施例中，激光发生器可以发射激光或者红光，也即激光发生器集成了红光调节装置，可以利用红光调节装置调节激光发生器的发射功率等，实现激光发射器的发射光调整，从而能够进一步减少设备，降低成本。此处的红光为红色可见光，红光和激光的光源为同一光源，通过程序控制激光发生器的激发装置是否工作，可以控制激光发生器发出的光是激光还是红色可见光，从而实现预览或者切割功能。此处的红色可见光也可以为其它颜色的可见光。在其它的实施例中，激光的光源和红光的光源也可以为不同光源，两者的光路重合，通过控制不同的光源工作，来控制自动激光切割组件的切割和预览功能。
在一个实施例中，也可以同时设置激光发生器和红光发生器，两者能够选择地与光纤21连接，从而可以根据需要选择进入光纤21的为激光还是红光，更加方便地实现光纤21内的光的调整。
使用牙椅进行手术的操作过程如下：开始状态下上述五个关节处于可自由转动状态，医生手持机械臂末端的自动激光切割组件进行自由拖动，调整方位并通过射出的红光点大致确认自动激光切割组件的方位，确认方位后按下关节开关按钮2以锁死所有关节，这时机械臂被锁死处于与牙椅固定的状态；而后医生通过显示控制屏40接收的高清相机成像观察口腔内情况，找到需激光切除的位置，在屏幕上输入激光扫描所需的轨迹参数；然后打开红光预览功能，生成红光轨迹；医生根据红光轨迹判断切割位置是否正确，如若不正确可重新输入轨迹参数进行调整；确认轨迹无误，既可通过显示控制屏40启动激光切割，自动激光切割组件按照设定的轨迹进行点、线、面的扫描切割作业。
从以上描述中，可以看出，本发明的上述实施例实现了如下技术效果：
1、设置了一种自动激光切割组件，通过图像获取装置可获取待切割位置的图像，切割轨迹输入装置可根据获取的图像输入切割轨迹，而切割装置包括光纤和光路调整机构，光纤的出射光投射在光路调整机构上，光路调整机构能够按照输入的切割轨迹调整出射光的光路，以使光纤的出射光按照输入的切割轨迹对待切割结构进行切割，实现待切割结构的自动切割，提高切割均匀性和切割效率。
2、设计了被动式机械臂结构，医生可以按需调节机械臂方位，机械臂被动跟随，调整完成后可锁定机械臂。
3、伺服电机控制的三面反光镜，实现激光光路的X、Y方向移动，从而实现走点、线和平面轨迹；相比手持式激光仪，切割均匀性和效率更好。
4、激光扫描装置配备高清成像摄像头及配套的显示屏，医生利用成像进行切割作业；激光扫描装置配置红光预览功能，在医生设定扫描区域后，可进行红光扫描预览，避免切割到正常的软组织。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动激光切割组件，其特征在于，包括：
图像获取装置(10)，用于获取待切割位置的图像；
切割轨迹输入装置，能够根据获取的图像输入切割轨迹；以及
切割装置(20)，所述切割装置(20)包括光纤(21)和光路调整机构，所述光纤(21)的出射光投射在所述光路调整机构上，所述光路调整机构构造为按照输入的切割轨迹调整出射光的光路，以使光纤(21)的出射光按照输入的切割轨迹对待切割结构进行切割。
2.根据权利要求1所述的自动激光切割组件，其特征在于，所述自动激光切割组件还包括轨迹预览模块，所述轨迹预览模块能够将输入的切割轨迹在待切割位置进行预显示，并被作为对切割轨迹进行修正的参考。
3.根据权利要求2所述的自动激光切割组件，其特征在于，所述轨迹预览模块包括红光调节装置，所述自动激光切割组件还包括控制电路(30)和显示控制屏(40)，所述显示控制屏(40)和所述红光调节装置均电连接至所述控制电路(30)，所述红光调节装置将进入所述光纤(21)的光调节为红光，并通过光纤(21)投射至待切割位置，所述显示控制屏(40)包括所述切割轨迹输入装置，所述显示控制屏(40)通过所述控制电路(30)对所述光纤(21)内的光源进行切换，所述图像获取装置(10)获取的图像通过所述显示控制屏(40)显示。
4.根据权利要求3所述的自动激光切割组件，其特征在于，所述切割轨迹输入装置能够调节投射在待切割位置的出射光焦点位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的自动激光切割组件，其特征在于，所述自动激光切割组件还包括外壳(50)，所述图像获取装置(10)和所述切割装置(20)均设置在所述外壳(50)内，所述光纤(21)伸入所述外壳(50)内，且所述光纤(21)的入射端朝向所述切割装置(20)的光路调整机构，所述外壳(50)上设置有光路孔(51)和成像孔(52)，所述图像获取装置(10)通过所述成像孔(52)获取待切割位置的图像信息，所述切割装置(20)的出射光束从所述光路孔(51)射出。
6.根据权利要求5所述的自动激光切割组件，其特征在于，所述切割装置(20)包括至少三个反光镜，所述光纤(21)的出射光经所述至少三个反光镜的反光后投射至待切割位置，所述至少三个反光镜的反光角度可调，以使所述至少三个反光镜通过调整反光角度使光纤(21)的出射光按照输入的切割轨迹进行切割。
7.根据权利要求6所述的自动激光切割组件，其特征在于，所述至少三个反光镜包括X轴反光镜(60)、Y轴反光镜(70)和平行反光镜(80)，所述切割装置(20)还包括X轴电机(90)、Y轴电机(100)和同步连杆(101)，所述X轴电机(90)与所述X轴反光镜(60)驱动连接，驱动所述X轴反光镜(60)绕第一旋转轴(91)转动，所述Y轴电机(100)与所述Y轴反光镜(70)驱动连接，驱动所述Y轴反光镜(70)绕第二旋转轴(92)转动，所述第一旋转轴(91)与所述第二旋转轴(92)垂直，所述平行反光镜(80)绕第三旋转轴(81)转动，所述第一旋转轴(91)和所述第三旋转轴(81)平行，所述同步连杆(101)的一端与所述X轴反光镜(60)的摆动端铰接，所述同步连杆(101)的另一端与所述平行反光镜(80)的同侧摆动端铰接，并随所述X轴反光镜(60)同步摆动。
8.根据权利要求7所述的自动激光切割组件，其特征在于，所述第一旋转轴(91)、所述第二旋转轴(92)和所述第三旋转轴(81)均能够转动地设置在所述外壳(50)上，所述X轴电机(90)和所述Y轴电机(100)固定设置在所述外壳(50)内。
9.一种机械臂，其特征在于，包括：
多个连杆，所述多个连杆依次连接；
多个关节，每两个相邻的所述连杆通过一个所述关节连接；以及
自动激光切割组件，所述自动激光切割组件为权利要求1至8中任一项所述的自动激光切割组件，所述自动激光切割组件设置在所述多个连杆的末端，所述自动激光切割组件能够通过所述多个关节相对于初始连杆绕第一轴线和第二轴线转动，其中第一轴线和第二轴线相互垂直；各所述关节采用磁粉制动器制动，所述磁粉制动器通电时锁死关节，断电时释放以使所述关节可自由转动。
10.一种牙椅，包括椅座(102)和机械臂(103)，其特征在于，所述机械臂(103)为权利要求9所述的机械臂(103)，所述机械臂(103)安装在所述椅座(102)上。
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