CN215130363U - 一种用于光学定位空间等中心点的校对装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于光学定位空间等中心点的校对装置，包括由透明材料制成呈矩形体的模体，所述模体的两侧面和顶面均设置有呈十字交叉的标线，所述标线表面具有漫反射表层，任一平面上的标线交点均为对应平面的几何中心点。本实用新型能够为采用水平激光束和竖直激光束相结合通过形成的十字激光进行定位的激光束进行校准，模体上各侧面均由对应的标线且对于激光具有良好的漫反射，能够满足目视操作。模体顶面与侧壁之间的标线所在平面相较于同一中心，能够将不可见的空间点通过标线定位而可视化，使得校准后的激光束更加精准。

Description

一种用于光学定位空间等中心点的校对装置

技术领域

本实用新型涉及光学定位辅助装置技术领域，尤其涉及空间高精度光学定位校准辅助装置技术领域，具体涉及一种用于光学定位空间等中心点的校对装置。

背景技术

激光基于其直线传播良好，抗干扰能力强的特性，在光学定位领域得到广泛的应用，尤其是针对精准定位指示、引导作业的技术领域应用尤为广泛。譬如在医疗外科中涉及人体穿刺的手术中，激光引导穿刺是截止目前最佳的穿刺方案；但这就需要对激光准确度进行科学的校准，以使得激光束引导的方位是准确的目标方位，以避免穿刺给患者带来二次伤害。

实用新型内容

为了解决激光引导穿刺时需要对激光精度进行准确校验的问题，本申请提供一种用于光学定位空间等中心点的校对装置，该装置是针对采用激光束对等中心点进行定位时进行辅助校正的装置，属于专用装置，不具有应用场景的广泛性；因此，正式基于这一专用的光学定位场景使得本实用新型具有极高的专用性和特殊性，为了充分的说明本实用新型在实际应用时发挥的重要作用，申请人认为有必要对应用的场景条件和校正原理进行说明。

本实用新型的主要应用场景是利用激光对空间目标点进行定位时为了激光引导的准确性，需要对激光束进行校验的辅助装置。具体而言是专为公告号为CN110755142B的发明专利提供的激光定位控制***而提供。该***能够在空间范围内，对预设的空间坐标进行精准定位指示，但进行高精度定位指示之前，必须要确保整个控制***的初始化原点与***预设的坐标一致，这是该***进行精准控制的前提。该控制***是结合现有的CT扫描进行，因此，该控制***的初始化原点与对应匹配使用的CT机的初始化原点应处于同轴状态，即两者初始化原点在纵向平面内的投影是重合的，即等中心点。若CT机进行扫描的中心点与该激光定位控制***的中心点不能达到同轴，即等中心效果，那么依据CT机扫描获得的坐标信息在植入到激光定位控制***中进行执行时，如激光引导，激光引导穿刺等，将导致每一个执行坐标都存在相同的空间误差，因此校对等中心点的准确性和精度意义异常重大。涉及CT机结合控制***扫描执行高精度定位的原理及过程并非本申请要阐述的内容，可通过公告号为CN110755142B的原始专利记载获得，作为现有技术和应用背景内容在本申请中不做详述。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种用于光学定位空间等中心点的校对装置，包括由透明材料制成呈矩形体的模体，所述模体的两侧面和顶面均设置有呈十字交叉的标线，所述标线表面具有漫反射表层，任一平面上的标线交点均为对应平面的几何中心点。

作为本申请的优选结构设置，所述标线为垂直相交设置在所述模体表面纵槽和横槽，所述纵槽和横槽具有磨砂表面且宽度为-毫米。经过实际试验得知，将内凹的槽且表面进行磨砂处理后对于激光具有极佳的漫反射效果，能够通过目视获得满足预期的精度；同时，纵槽和横槽均采用内凹的结构设置具有进一步增强目视可见的光感，能够更加清晰的捕捉激光的位置。从实际效果上比较，截面采用圆弧型的槽更由于采用V型的槽。所述模体的两端面上设置有至少两个水平设置的第一盲孔，两个所述第一盲孔在所在端面上的圆心连线与所述纵槽平行。所述模体的顶面设置有至少两个竖直设置的第二盲孔，两个所述第二盲孔在所在顶面上的圆心连线与所述横槽平行。

进一步优选，还包括安装在所述模体两侧端面上的第一标尺和安装在模体顶面上的第二标尺；所述第一标尺和第二标尺上均固定匹配设置有用于分别嵌入在第一盲孔和第二盲孔内的支脚。

优选地，所述模体的两侧端面与顶面之间均设置有斜面，所述斜面上也设置有标线且与两侧端面和顶面上其中一条标线相连并位于同一平面内。

有益效果：

本实用新型能够为采用水平激光束和竖直激光束相结合通过形成的十字激光进行定位的激光束进行校准，模体上各侧面均由对应的标线且对于激光具有良好的漫反射，能够满足目视操作。模体顶面与侧壁之间的标线所在平面相较于同一中心，能够将不可见的空间点通过标线定位而可视化，使得校准后的激光束更加精准。本实用新型还自带标尺，可以获得在调试前***激光束在水平和竖直两个方向上分别存在的偏差，以有助于对***的进一步调试。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是实施例1中利用CT机激光束对模***置进行定位的示意图；

图4是实施例1中利用模体对激光设备的激光束进行校对的示意图；

图5是图4的左视图（隐藏了CT机存在遮挡的结构）。

图中：1-模体；2-纵槽；3-横槽；4-第一盲孔；5-第二盲孔；6-斜面；7-第一标尺；8-第二标尺。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

本实施例提供的是一种用于光学定位空间等中心点的校对装置，该装置结构相对简单，整体为一体化结构，为了简要，精准的阐述该校对装置的结构及通过独特结构设计所带来的有益技术效果，下面本实施例将结合附图1-图5进行说明。所述校对装置包括由透明材料制成呈矩形体的模体1，本实施例中采用亚克力材质制成，长度为300mm，厚度为40mm，高度为200mm，所述模体1的两侧面和顶面均设置有呈十字交叉的标线，所述标线表面具有漫反射表层，任一平面上的标线交点均为对应平面的几何中心点。所述标线为垂直相交设置在所述模体1表面纵槽2和横槽3，详见图1和图2所示，所述纵槽2和横槽3具有磨砂表面且宽度为1-2毫米。经过实际试验得知，将内凹的槽且表面进行磨砂处理后对于激光具有极佳的漫反射效果，能够通过目视获得满足预期的精度；同时，纵槽2和横槽3均采用内凹的结构设置具有进一步增强目视可见的光感，能够更加清晰的捕捉激光的位置。从实际效果上比较，截面采用圆弧型的槽更由于采用V型的槽。由于实际激光束在空气中传播的距离不超过一米，因此激光束在空间散射的宽度可以忽略不计，激光束宽度主要由激光头决定，目前作为引导标定的激光头发射的激光束或者激光线的宽度在1-2mm之间，因此将纵槽2和横槽3的宽度设置为所采用的激光束的宽度在进行对其时，有利于目视操作。过宽或者过窄均不利于激光束与作为表现的凹槽重合。所述模体1的两端面上设置有至少两个水平设置的第一盲孔4，两个所述第一盲孔4在所在端面上的圆心连线与所述纵槽2平行。所述模体1的顶面设置有至少两个竖直设置的第二盲孔5，两个所述第二盲孔5在所在顶面上的圆心连线与所述横槽3平行。还包括安装在所述模体1两侧端面上的第一标尺7和安装在模体1顶面上的第二标尺8；所述第一标尺7和第二标尺8上均固定匹配设置有用于分别嵌入在第一盲孔4和第二盲孔5内的支脚。所述模体1的两侧端面与顶面之间均设置有斜面6，所述斜面6上也设置有标线且与两侧端面和顶面上其中一条标线相连并位于同一平面内。第一标尺7和第二标尺8的作用在于能够直观的现实激光束在进行调整前后的偏移量，以及根据已知执行信号和实际激光的执行位移是否存在偏差，有助于对***的精度调试并提供科学、客观和可靠的依据。

下面将结合公告号为CN110755142B公开的采用激光定位控制***与CT机结合利用等中心点进行协同控制的场景对本实施例提供的校对装置进行介绍，涉及控制***相关的技术内容现已属于现有技术，详情可参阅公告号为CN110755142B的专利申请文件披露的内容，并非本申请需要保护和阐述的内容，故而在本实施例中就不过多赘述，在使用本实用新型时，首先应当模体1置于CT床上，然后移动CT床直到CT机自带的激光头发出的激光束直射于模体1的顶面位置。

其次，将CT即的激光头置于初始位置，然后移动模体1，使得CT机的激光中心与模体1顶面的标线交点重合，同时使得任一十字激光与顶面的纵槽2和横槽3重合，如图3所示。

然后，将与CT机匹配的等中心控制***开机并处于初始化状态；退回CT床，直到控制***竖直向下的激光与模体1顶部的标线交点重合为止，如图4所示。

最后，观察位于控制***两侧的水平激光是否与模体两侧的对应标线重合，即激光束是否正好与模体1表面相较于所述纵槽2和横槽3；若两侧均完全重合则说明此时控制***与CT机处于等中心状态，完成此次校对；若没有完全重合，则调整对应的激光头，***处于初始化时，激光头发射的激光与模体1对应侧面上设置的标线完全重合，使得控制***与CT机均初始初始化时处于等中心状态，完成激光束的校对，如图5所示。

值得说明的是，由于模体1采用数控加工方式，可以将精度控制到0.01mm级，因此，利用标准的模体1将不可见的等中心点进行可视化调节，能够在提高激光定位精度的同时，大大降低校验的难度，这对于***控制精度的调整和检验带来了极大的可操作性和便捷性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于光学定位空间等中心点的校对装置，其特征在于：包括由透明材料制成呈矩形体的模体（1），所述模体（1）的两侧面和顶面均设置有呈十字交叉的标线，所述标线表面具有漫反射表层，任一平面上的标线交点均为对应平面的几何中心点。

2.根据权利要求1所述的一种用于光学定位空间等中心点的校对装置，其特征在于：所述标线为垂直相交设置在所述模体（1）表面纵槽（2）和横槽（3），所述纵槽（2）和横槽（3）具有磨砂表面且宽度为1-2毫米。

3.根据权利要求2所述的一种用于光学定位空间等中心点的校对装置，其特征在于：所述模体（1）的两端面上设置有至少两个水平设置的第一盲孔（4），两个所述第一盲孔（4）在所在端面上的圆心连线与所述纵槽（2）平行。

4.根据权利要求3所述的一种用于光学定位空间等中心点的校对装置，其特征在于：所述模体（1）的顶面设置有至少两个竖直设置的第二盲孔（5），两个所述第二盲孔（5）在所在顶面上的圆心连线与所述横槽（3）平行。

5.根据权利要求4所述的一种用于光学定位空间等中心点的校对装置，其特征在于：还包括安装在所述模体（1）两侧端面上的第一标尺（7）和安装在模体（1）顶面上的第二标尺（8）；所述第一标尺（7）和第二标尺（8）上均固定匹配设置有用于分别嵌入在第一盲孔（4）和第二盲孔（5）内的支脚。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于光学定位空间等中心点的校对装置，其特征在于：所述模体（1）的两侧端面与顶面之间均设置有斜面（6），所述斜面（6）上也设置有标线且与两侧端面和顶面上其中一条标线相连并位于同一平面内。

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