CN111407406B - 头部位置标识系统、术中控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种头部位置标识系统、术中控制系统及控制方法。头部位置标识系统的视觉标识器通过连接架固定于头架。头架用于固定于病人的头部。视觉标识器与病人的头部形成刚性连接。当人体的头部发生位移时，视觉标识器随头部一起运动。第一光信号的位置发生同步改变。视觉追踪装置用于采集第一光信号，并将第一光信号转换为第一位置数据信号。中央控制装置通过采集第一光信号，并根据第一位置数据信号得到头部位移。光在空气中的传播速度较快。采用光信号进行位移的测量，提高了头部位置标识系统的精度。头部位置标识系统为操作设备提供了准确的头部位移信息，提高了操作设备的安全性。

Description

头部位置标识系统、术中控制系统及控制方法

技术领域

本申请涉及医学技术领域，特别是涉及一种头部位置标识系统、术中控制系统及控制方法。

背景技术

传统手术操作设备在使用过程中，没有检测病人头部运动的功能。手术操作设备需要与病人头部建立刚性连接。在整个手术过程中，人体的头部不能相对于手术操作设备移动或转动。

若手术过程中，手术操作设备或者手术台发生坍塌，都会对病人造成严重的损伤。因此，怎样才能提高操作设备的安全性是亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对怎样才能提高操作设备安全性的问题，提供一种头部位置标识系统、术中控制系统及控制方法。

一种头部位置标识系统包括头架、连接架、视觉标识器、视觉追踪装置和中央控制装置。所述头架用于固定于病人的头部。所述连接架的一端连接于所述头架。所述视觉标识器与所述连接架的另一端连接。所述视觉标识器用于产生第一光信号。所述视觉标识器设置于所述视觉追踪装置的采光范围内。所述视觉追踪装置用于采集所述第一光信号，并将所述第一光信号转换为第一位置数据信号。所述中央控制装置与所述视觉追踪装置连接。所述中央控制装置用于实时采集所述第一位置数据信号，并根据所述第一位置数据信号得到头部位移。

在一个实施例中，所述连接架包括多个首尾顺次连接的连杆。

在一个实施例中，两个相邻的所述连杆之间转动连接。

在一个实施例中，所述视觉标识器包括支架和光学标记。所述支架与所述连接架远离所述头架的一端连接。所述支架包括至少一个分支。至少一个分支设置所述光学标记。所述光学标记用于产生所述第一光信号。

一种包括上述任一实施例所述的头部位置标识系统的术中控制系统还包括机械臂、第二位置标识装置和控制器。所述第二位置标识装置设置于所述机械臂。所述第二位置标识装置用于产生标识所述机械臂位置的第二光信号。所述视觉追踪装置还用于采集所述第二光信号，并将所述第二光信号转换为第二位置数据信号。所述中央控制装置还用于实时采集所述第二位置数据信号，并根据所述头部位移和所述第二位置数据信号产生行进路径信息。所述中央控制装置和所述机械臂分别与所述控制器连接。所述中央控制装置用于将所述行进路径信息输出给所述控制器。所述控制器用于根据所述行进路径信息控制所述机械臂到达目标位置。

在一个实施例中，所述术中控制系统还包括移动小车。所述中央控制装置和所述控制器收纳于所述移动小车内。所述机械臂设置于所述移动小车。

在一个实施例中，所述头架用于与病床连接，所述移动小车与所述头架连接。

一种如上述任一实施例所述的术中控制系统的控制方法，包括：

S100，控制所述视觉追踪装置采集所述第一光信号和所述第二光信号。所述视觉追踪装置将所述第一光信号转换为第一位置数据信号。所述视觉追踪装置还将所述第二光信号转换为第二位置数据信号。

S200，控制所述中央控制装置采集所述第一位置数据信号和所述第二位置数据信号。所述中央控制装置根据所述第一位置数据信号和所述第二位置数据信号生成行进路径信息。

S300，控制所述中央控制装置将所述行进路径信息输出给所述控制器。所述控制器根据所述行进路径信息控制所述机械臂到达目标位置。

在一个实施例中，S200中根据所述第一位置数据信号和所述第二位置数据信号生成行进路径信息的步骤包括：

S210，所述中央控制装置判断所述控制器的控制状态处于自动状态还是手动状态。

S220，若所述控制器处于手动状态，则所述中央控制装置通过所述控制器禁止所述机械臂运动。

S230，所述中央控制装置根据所述第一位置数据信号更新目标位置信息。所述中央控制装置根据所述目标位置信息和所述第二位置数据信号生成所述行进路径信息。并将所述行进路径信息发送给所述控制器。

在一个实施例中，在S210之后，还包括：

S211，若所述控制器处于自动状态，则所述中央控制装置通过所述控制器使所述机械臂停止运动。

S212，所述中央控制装置根据所述第一位置数据信号更新目标位置信息，所述中央控制装置根据更新后的所述目标位置信息和所述第二位置数据信号生成所述行进路径信息，并将所述行进路径信息发送给所述控制器。

S213，所述控制器根据所述行进路径信息控制所述机械臂到达所述目标位置。

在一个实施例中，在S200中所述中央控制装置采集所述第一位置数据信号和所述第二光信号的步骤之后，还包括：

S201，所述中央控制装置根据所述第一位置数据信号与前一次的所述第一位置数据信号得到所述头部的实时位移，若所述实时位移大于预定阈值，则执行S210。

本申请实施例提供的所述头部位置标识系统，所述视觉标识器通过所述连接架连接于所述头架。所述头架用于固定于病人的头部。所述视觉标识器与病人的头部形成刚性连接。当人体的头部发生位移时，所述视觉标识器随头部一起运动。所述第一光信号的位置发生同步改变。所述视觉追踪装置用于采集所述第一光信号，并将所述第一光信号转换为第一位置数据信号。所述中央控制装置通过采集所述第一光信号，并根据所述第一位置数据信号得到头部位移。光在空气中的传播速度较快。所述第一光信号与病人的头部运动没有时间差。采用光信号进行位移的测量，提高了所述头部位置标识系统的精度。所述头部位置标识系统为操作设备提供了准确的头部位移信息，提高了操作设备的安全性。

附图说明

图1为本申请一个实施例中提供的所述头部位置标识系统和所述术中控制系统的结构示意图；

图2为本申请一个实施例中提供的所述头部位置标识系统的通讯关系图；

图3为本申请一个实施例中提供的所述头部位置标识系统的局部结构示意图；

图4为本申请一个实施例中提供的所述术中控制系统的通讯关系图；

图5为本申请另一个实施例中提供的所述术中控制系统的结构示意图；

图6为本申请一个实施例中提供的所述术中控制系统的控制方法流程图；

图7为本申请另一个实施例中提供的所述术中控制系统的控制方法流程图。

附图标号：

术中控制系统 10

人体 100

头部位置标识系统 20

头架 210

连接架 220

连杆 221

视觉标识器 230

支架 231

分支 201

光学标记 232

视觉追踪装置 30

机械臂 410

第二位置标识装置 420

控制器 430

中央控制装置 50

移动小车 60

显示装置 70

报警装置 80

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1、图2和图3，本申请实施例提供一种头部位置标识系统20包括头架210、连接架220、视觉标识器230、视觉追踪装置30和中央控制装置50。所述头架210用于固定于病人的头部。所述连接架220所述连接架220的一端连接于所述头架210。所述视觉标识器230与所述连接架220的另一端连接。所述视觉标识器230用于产生第一光信号。所述视觉标识器230设置于所述视觉追踪装置30的采光范围内。所述视觉追踪装置30用于采集所述第一光信号，并将所述第一光信号转换为第一位置数据信号。所述中央控制装置50与所述视觉追踪装置30连接。所述中央控制装置50用于实时采集所述第一位置数据信号，并根据所述第一位置数据信号得到头部位移。

本申请实施例提供所述头部位置标识系统20中所述视觉标识器230通过所述连接架220连接于所述头架210。所述头架210用于固定于病人的头部。所述视觉标识器230与病人的头部形成刚性连接。当人体的头部发生位移时，所述视觉标识器230随头部一起运动。所述第一光信号的位置发生同步改变。所述视觉追踪装置30用于采集所述第一光信号，并将所述第一光信号转换为第一位置数据信号。所述中央控制装置50通过采集所述第一光信号，并根据所述第一位置数据信号得到头部位移。光在空气中的传播速度较快。所述第一光信号与病人的头部运动没有时间差。采用光信号进行位移的测量，提高了所述头部位置标识系统20的精度。所述头部位置标识系统20为操作设备提供了准确的头部位移信息，提高了操作设备的安全性。

在手术时，人体躺在病床上。所述头部位置标识系统20通过所述连接架220使所述头部位置标识系统20远离所述头部，避免妨碍头部手术仪器移动。所述头部位置标识系统20为头部手术仪器留出足够的空间，便于头部手术的实时。同时，由于所述头部位置标识系统20远离所述头部。所述头部位置标识系统20可以实现手术过程中全程实时头部位移监控。在一个实施例中，所述中央控制装置50还用于根据所述第一位置数据信号更新所述头部位置信息。

所述中央控制装置50包括计算机、CPU、中控机或远程控制机等。

所述视觉标识器230为视觉追踪Marker。视觉追踪Marker与所述视觉追踪装置30相匹配。

在一个实施例中，所述视觉标识器230为至少一个。所述视觉追踪装置30为至少一个。至少一个所述视觉追踪装置30分别与所述中央控制装置50连接。

在一个实施例中，所述视觉标识器230为多个。所述视觉追踪装置30为为多个。多个所述视觉标识器230分别产生多个第一光信号。多个所述第一光信号可以被多个所述视觉追踪装置30采集，也可以被一个所述视觉追踪装置30采集。

在一个实施例中，所述中央控制装置50根据所述第一位置数据信号得到所述头部位移。所述头部位移为矢量，包括移动方向和距离的大小。

所述视觉追踪装置30与所述中央控制装置50连接，用于信息传递。所述视觉追踪装置30与所述中央控制装置50连接的方式包括无线连接和有线连接。所述无线连接包括蓝牙、WIFI或蜂窝网等。请一并参见图4，在一个实施例中，所述连接架220包括多个首尾顺次连接的连杆221。

在一个实施例中，远离所述头架210的所述连杆221的最大直径大于靠近所述头架210的所述连杆221的最大直径，以保证所述连接架220的稳定性。

在一个实施例中，两个相邻的所述连杆221之间转动连接，便于调节所述视觉标识器230的位置。

所述视觉标识器230可以为标记点或标记阵列等。所述标记点可以为主动发光体或被动反光体。所述标记点可以为球形、片状、方形等规则结构，也可以为不规则结构。所述标记阵列可以为多边形阵列、十字架阵列或其他不规则阵列的一种或几种。所述标记阵列上设置光学标记。所述光学标记可以为主动发光体或被动反光体。所述光学标记可以为球形、片状、方形等规则结构，也可以为不规则结构。所述光学标记的个数不限。所述光学标记的种类不限。

在一个实施例中，所述视觉标识器230包括支架231和光学标记232。所述支架231与所述连接架220远离所述头架210的一端连接。所述支架231包括至少一个分支201。至少一个分支201设置所述光学标记232。所述光学标记232用于产生所述第一光信号。

在一个实施例中，所述支架231包括一个分支201。一个所述光学标记232设置于所述分支201的中部或端部。所述连接架220的一端与所述分支201的中部或端部连接。

在一个实施例中，所述支架231包括一个分支201。多个所述光学标记232设置于一个所述分支201。多个所述光学标记232可以分散设置于所述分支201，也可以集中设置于所述分支201的中部或端部。所述连接架220的一端与所述分支201的中部或端部连接。

在一个实施例中，所述支架231包括多个分支201。所述多个分支201可以成多边形阵列、十字架阵列或其他不规则阵列的一种或几种排布，也可以不规则排布。多个光学标记232分别设置于多个所述分支201。每个所述分支201的上的所述光学标记232的个数可以相同，也可以不同。

在上一个实施例中，至少一个所述分支201不设置所述光学标记232。

在一个实施例中，所述视觉标识器230包括十字支架和四个光学标记232。所述光学标记232为反光球。所述十字支架的中部与所述连接架220远离所述头架210的一端固定连接。四个所述光学标记232一一对应设置于所述十字支架的端部。四个所述光学标记232均在所述视觉追踪装置30的采光范围内。

只要四个所述光学标记420中的一个能正常产生第一光信号，就能保证位移监控，增加了所述视觉标识器40的可靠性。

当人体100的头部移动时，带动所述头架210、所述连接架220、所述十字支架和所述光学标记232移动。四个光学标记232的位置不同，所述四个光学标记232的反光位置不同。所述第一光信号即为所述光学标记232的反光位置信号。再通过所述视觉追踪装置30采集到所述四个光学标记232的反光位置信号，再将所述反光位置信号对应的数据信号上传至所述中央控制装置50。

上述实施例中，所述头架210可以由其他部位的支架代替，以使所述头部位置标识系统20适用于其他手术场景。

请一并参见图5，本申请实施例提供一种包括上述任一实施例所述的头部位置标识系统20的术中控制系统10。所述术中控制系统10还包括机械臂410、第二位置标识装置420和控制器430。

所述第二位置标识装置420设置于所述机械臂410。所述第二位置标识装置420用于产生标识所述机械臂410位置的第二光信号。所述视觉追踪装置30还用于采集所述第二光信号，并将所述第二光信号转换为第二位置数据信号。所述中央控制装置50还用于实时采集所述第二位置数据信号，并根据所述头部位移和所述第二位置数据信号生成行进路径信息。所述中央控制装置50和所述机械臂410分别与所述控制器430连接。所述中央控制装置50用于将所述行进路径信息输出给所述控制器430。所述控制器430用于根据所述行进路径信息控制所述机械臂410到达目标位置。

所述中央控制装置50和所述机械臂410分别与所述控制器430连接。所述连接方式包括无线连接和有线连接。所述无线连接包括蓝牙、WIFI或蜂窝网等。手术过程，从开始到最后的执行，会涉及到所述机械臂410的手动操作和自动操作。其中，自动操作可以使所述机械臂410的末端根据规划的路径达到目标位置。医生再将手术器械通过所述机械臂410末端的适配器插入到患者头部进行手术。所述机械臂410在整个过程中起定位作用以解决医生手动定位不准和手动抖动的问题。

所述第二位置标识装置420设置于所述机械臂410。所述机械臂410移动或转动。所述第二位置标识装置420与所述机械臂410同步运动。通过监测所述第二位置标识装置420的位移可以监测所述机械臂410位移和实时位置。

本申请实施例提供的所述术中控制系统10同时监测所述人体的头部的移动情况和所述机械臂410的移动情况。所述术中控制系统根据所述第一位置数据信号和所述第二位置数据信号更新行进路径，减小了所述人体的头部或所述机械臂410移动引起的操作误差，提高了所述术中控制系统10的准确度和安全性。

在一个实施例中，所述术中控制系统10还包括移动小车60。所述中央控制装置50和所述控制器430收纳于所述移动小车60内。所述机械臂410设置于所述移动小车60。

所述移动小车60用于粗调节所述机械臂410的位置。在手术前，操作者将所述移动小车60推至所述机械臂410的操作范围。

请一并参见图6，在一个实施例中，所述头架210用于与病床固定连接，所述移动小车60与所述头架210固定连接，以充分固定所述头架210，建立所述机械臂410与所述头架210的刚性连接。

在一个实施例中，所述头架210只与病床固定连接，不与所述移动小车60连接，避免病床塌陷，造成人体的头部和颈椎受损。

在一个实施例中，所述术中控制系统10还包括显示装置70。所述显示装置70与所述中央控制装置50电连接。所述显示装置70用于显示所述人体头部的运动位置信息、所述机械臂410的运动信息或行进路径信息等。

在一个实施例中，所述显示装置70固定设置于所述移动小车60，便于操作者及时获取相关信息。

所述显示装置70包括LED显示屏、显示器或显示器件等。

在一个实施例中，所述术中控制系统10还包括报警装置80。所述报警装置80与所述中央控制装置50连接。所述报警装置80包括声音报警器、光电报警器或屏幕提示器等。

所述报警装置80设置于所述移动小车60，便于操作者及时发现报警信息。所述报警装置80和所述显示装置70分别与所述中央控制装置50连接。所述连接方式包括无线连接和有线连接。所述无线连接包括蓝牙、WIFI或蜂窝网等。

请一并参见图7，本申请实施例提供一种术中控制系统10的控制方法，其中所述术中控制系统10包括头架210、连接架220、视觉标识器230、视觉追踪装置30、机械臂410、第二位置标识装置420、控制器430和中央控制装置50，所述头架210用于固定于病人的头部，所述连接架220的一端固定于所述头架210，所述视觉标识器230与所述连接架220的另一端固定连接，所述视觉标识器230用于产生第一光信号，所述第二位置标识装置420固定于所述机械臂410，所述第二位置标识装置420用于产生第二光信号，所述视觉追踪装置30、所述控制器430和所述机械臂410分别与所述中央控制装置50连接，所述控制方法包括：

S100，控制所述视觉追踪装置30采集所述第一光信号和所述第二光信号。所述视觉追踪装置30将所述第一光信号转换为所述第一位置数据信号。所述视觉追踪装置30还将所述第二光信号转换为所述第二位置数据信号。

S200，控制所述中央控制装置50采集所述第一位置数据信号和所述第二位置数据信号。所述中央控制装置50根据所述第一位置数据信号和所述第二位置数据信号生成行进路径信息。

S300，控制所述中央控制装置50将所述行进路径信息输出给所述控制器430。所述控制器430根据所述行进路径信息控制所述机械臂410到达目标位置。

本申请实施例提供所述术中控制系统10的控制方法，同时监测所述头部的移动情况和所述机械臂410的移动情况。所述术中控制系统的控制方法根据所述第一位置数据信号和所述第二位置数据信号更新行进路径。所述术中控制系统的控制方法减小了所述人体的头部或所述机械臂410移动引起的操作误差，提高了所述术中控制系统10的准确度和安全性。

在一个实施例中，在S100之前，所述控制方法还包括：

S010，调节所述视觉追踪装置30，以使所述视觉标识器230和所述第二位置标识装置420在所述视觉追踪装置30的采光范围内。

S010即为所述视觉追踪装置30摆位。

在一个实施例中，医生在采用所述机械臂410为人体进行手术时，需要对所述机械臂410的位置进行手动的粗调节，以使所述机械臂410在自动操作的范围内。手动粗调节完毕后，在通过所述术中控制系统10自动规划路径，自动精细操作。

在一个实施例中，S200中根据所述第一位置数据信号和所述第二位置数据信号生成行进路径信息的步骤包括：

S210，所述中央控制装置50判断所述控制器430的控制状态处于自动状态还是手动状态。

S220，若所述控制器430处于手动状态，则所述中央控制装置50通过所述控制器430禁止所述机械臂410运动。

S230，所述中央控制装置50根据所述第一位置数据信号更新目标位置信息，所述中央控制装置50根据所述目标位置信息和所述第二位置数据信号生成所述行进路径信息，并将所述行进路径信息发送给所述控制器430。

在一个实施例中，在S230之后，所述控制方法还包括：

S240，所述中央控制装置50控制所述控制器430使所述机械臂410处于待机状态，所述机械臂410等待医生操作。

在一个实施例中，在S210之后，所述控制方法还包括：

S211，若所述控制器430处于自动状态，则所述中央控制装置50通过所述控制器430使所述机械臂410停止运动。

S212，所述中央控制装置50根据所述第一位置数据信号更新目标位置信息，所述中央控制装置50根据更新后的所述目标位置信息和所述第二位置数据信号生成所述行进路径信息，并将所述行进路径信息发送给所述控制器430。

S213，所述控制器430根据所述行进路径信息控制所述机械臂410到达目标位置。

在一个实施例中，在S200中所述中央控制装置50采集所述第一位置数据信号和所述第二光信号的步骤之后，所述控制方法还包括：

S201，所述中央控制装置50根据所述第一位置数据信号与前一次的所述第一位置数据信号得到头部的实时位移，若所述实时位移大于预定阈值，则执行S210。

在一个实施例中，所述预定阈值为0.3mm，既能保证人体的安全，又能保证手术顺利进行。

上述所述术中控制系统也可以应用于其他手术部位。所述位置标识装置可以设置于所述待手术部位。所述控制方法用于控制所述术中控制系统进行其他手术部位操作。

虽然以上流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种术中控制系统，其特征在于，包括：

头部位置标识装置，包括：

头架(210)，用于固定于人体(100)的头部；

连接架(220)，所述连接架(220)的一端连接于所述头架(210)；

视觉标识器(230)，所述视觉标识器(230)与所述连接架(220)的另一端连接，所述视觉标识器(230)用于产生第一光信号；

视觉追踪装置(30)，所述视觉标识器(230)设置于所述视觉追踪装置(30)的采光范围内，所述视觉追踪装置(30)用于采集所述第一光信号，并将所述第一光信号转换为第一位置数据信号；

中央控制装置(50)，与所述视觉追踪装置(30)连接，所述中央控制装置(50)用于实时采集所述第一位置数据信号，并根据所述第一位置数据信号得到头部位移，所述中央控制装置(50)还根据所述第一位置数据信号更新所述头部的位置信息；

机械臂(410)；

第二位置标识装置(420)，设置于所述机械臂(410)，所述第二位置标识装置(420)用于产生标识所述机械臂(410)位置的第二光信号，所述视觉追踪装置(30)还用于采集所述第二光信号，所述视觉追踪装置(30)还用于将所述第二光信号转换为第二位置数据信号，所述中央控制装置(50)还用于实时采集所述第二位置数据信号，并根据所述头部位移和所述第二位置数据信号生成行进路径信息，所述中央控制装置(50)还根据所述第一位置数据信号和所述第二位置数据信号更新所述行进路径信息；

控制器(430)，所述中央控制装置(50)和所述机械臂(410)分别与所述控制器(430)连接，所述中央控制装置(50)用于将所述行进路径信息输出给所述控制器(430)，所述控制器(430)用于根据所述行进路径信息控制所述机械臂(410)到达目标位置。

2.如权利要求1所述的术中控制系统，其特征在于，所述连接架(220)包括多个首尾顺次连接的连杆(221)。

3.如权利要求2所述的术中控制系统，其特征在于，两个相邻的所述连杆(221)之间转动连接。

4.如权利要求1所述的术中控制系统，其特征在于，所述视觉标识器(230)包括：

支架(231)，与所述连接架(220)远离所述头架(210)的一端连接，所述支架(231)包括至少一个分支(201)；

光学标记(232)，至少一个分支(201)设置所述光学标记(232)，所述光学标记(232)用于产生所述第一光信号。

5.如权利要求1所述的术中控制系统，其特征在于，还包括：

移动小车(60)，所述中央控制装置(50)和所述控制器(430)收纳于所述移动小车(60)内，所述机械臂(410)设置于所述移动小车(60)。

6.如权利要求5所述的术中控制系统，其特征在于，所述头架(210)用于与病床连接，所述移动小车(60)与所述头架(210)连接。

7.一种术中控制系统的控制方法，其特征在于，所述术中控制系统(10)包括头架(210)、连接架(220)、视觉标识器(230)、视觉追踪装置(30)、机械臂(410)、第二位置标识装置(420)、控制器(430)和中央控制装置(50)，所述头架(210)用于固定于病人的头部，所述连接架(220)的一端连接于所述头架(210)，所述视觉标识器(230)与所述连接架(220)的另一端连接，所述视觉标识器(230)用于产生第一光信号，所述第二位置标识装置(420)设置于所述机械臂(410)，所述第二位置标识装置(420)用于产生第二光信号，所述视觉追踪装置(30)、所述控制器(430)和所述机械臂(410)分别与所述中央控制装置(50)连接，所述控制方法包括：

S100，控制所述视觉追踪装置(30)采集所述第一光信号和所述第二光信号，所述视觉追踪装置(30)将所述第一光信号转换为第一位置数据信号，所述视觉追踪装置(30)还将所述第二光信号转换为第二位置数据信号；

S200，控制所述中央控制装置(50)采集所述第一位置数据信号和所述第二位置数据信号，所述中央控制装置(50)根据所述第一位置数据信号和所述第二位置数据信号生成行进路径信息；

S300，控制所述中央控制装置(50)将所述行进路径信息输出给所述控制器(430)，所述控制器(430)根据所述行进路径信息控制所述机械臂(410)到达目标位置。

8.如权利要求7所述的术中控制系统的控制方法，其特征在于，S200中根据所述第一位置数据信号和所述第二位置数据信号生成行进路径信息的步骤包括：

S210，所述中央控制装置(50)判断所述控制器(430)的控制状态处于自动状态还是手动状态；

S220，若所述控制器(430)处于手动状态，则所述中央控制装置(50)通过所述控制器(430)禁止所述机械臂(410)运动；

S230，所述中央控制装置(50)根据所述第一位置数据信号更新目标位置信息，所述中央控制装置(50)根据所述目标位置信息和所述第二位置数据信号生成所述行进路径信息，并将所述行进路径信息发送给所述控制器(430)。

9.如权利要求8所述的术中控制系统的控制方法，其特征在于，在S210之后，还包括：

S211，若所述控制器(430)处于自动状态，则所述中央控制装置(50)通过所述控制器(430)使所述机械臂(410)停止运动；

S212，所述中央控制装置(50)根据所述第一位置数据信号更新目标位置信息，所述中央控制装置(50)根据更新后的所述目标位置信息和所述第二位置数据信号生成所述行进路径信息，并将所述行进路径信息发送给所述控制器(430)；

S213，所述控制器(430)根据所述行进路径信息控制所述机械臂(410)到达所述目标位置。

10.如权利要求7所述的术中控制系统的控制方法，其特征在于，在S200中所述中央控制装置(50)采集所述第一位置数据信号和所述第二光信号的步骤之后，还包括：

S201，所述中央控制装置(50)根据所述第一位置数据信号与前一次的所述第一位置数据信号得到头部的实时位移，若所述实时位移大于预定阈值，则执行S210。

Images