一种种植机器人多面式定位装置的制作方法

1.本发明涉及医疗设备技术领域，涉及一种用于对口腔种植机器人实施使用前标定和使用中定位的多面式定位装置。


背景技术：

2.本技术方案所指的“种植机器人”，特指用于在进行口腔牙齿缺失修复过程中所使用的口腔种植机器人，其结构通常包括一个固定基座、多个首尾铰接的机械臂和一个设置在末端机械臂上的工具夹持部。特别地，所述工具夹持部上还可拆卸地固定有种植手机，种植机器人在预设指令的操作下行进，并在到达指定位置后通过种植手机对缺失牙部位的牙槽骨进行钻孔操作，钻取种植孔。以上即为种植机器人结构原理及使用过程。
3.在使用种植机器人实施手术之前，为了实现光学定位仪坐标系和机器人坐标系之间的统一，必须对种植机器人进行标定。标定过程具体为：在种植机器人安装定位板并确保定位板和种植机器人之间的相对位置保持不变，通过光学定位仪采集定位板上的红外光数据，基于所采集到的红外光数据在两个坐标系之间确定转换关系。
4.现有技术中的定位板大多数为单一平板状结构，在种植机器人这一特定使用场景下，存在有效交互角度窄的问题，这一问题又会进一步导致在标定完成后无法扩展定位板应用，难以通过同一定位板实施种植导航。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种种植机器人多面式定位装置，能够扩展光学定位仪和本装置之间的有效接收角度，更能同时适应标定和导航的应用需求。
6.本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：一种种植机器人多面式定位装置，包括：支撑基板，所述支撑基板为平面板状结构，所述支撑基板用于与种植机器人和种植手机实现固定连接；多个侧面板，所述侧面板通过其底边与所述支撑基板固定连接，相邻的所述侧面板之间通过侧边相互连接，相邻的所述侧面板的顶边依次首尾相连，多个所述侧面板朝向不同方向；多个反光标记点，所述反光标记点设置于所述侧面板上，每个所述侧面板上设置有多个所述反光标记点。
7.与现有技术相比，本技术方案的有益效果是：设置有多个朝向不同方向的侧面板，可扩展光学定位仪与本装置之间的有效接收角度，不仅便于在标定过程中使用，更能作为参考板扩展应用在实施种植手术的全过程，以提高种植手术导航精度。
8.进一步地，所述支撑基板的一侧面设置有圆形凸起台，所述圆形凸起台位于所述支撑基板的中央，所述圆形凸起台上形成有对接平面，所述种植机器人上设置有圆形凹陷
部；当所述支撑基板与所述种植机器人相互固定连接时，所述圆形凸起台套入所述圆形凹陷部内且所述对接平面抵接于所述圆形凹陷部的底面。
9.采用上述方案的有益效果是：在将本装置装配在种植机器人上的过程中，通过圆形凸起台与圆形凹陷部之间的套接，使得对接平面抵接于圆形凹陷部的底面，能够进行辅助定位，确保二者之间能够以正确的角度装配干整体。
10.进一步地，所述支撑基板上设置有多个安装通孔和多个内螺纹孔，所述安装通孔和所述内螺纹孔之间分别设置有第一固定螺栓和第二固定螺栓；所述安装通孔通过穿过其内的第一固定螺栓实现与所述种植机器人之间的相互固定连接，所述内螺纹孔通过穿过其内的第二固定螺栓实现与种植手机之间的相互固定连接。
11.采用上述方案的有益效果是：通过安装通孔配合第一固定螺栓实现本装置与种植机器人的固定安装，通过内螺纹孔和第二固定螺栓实现本装置与种植手机的固定安装，以简单的结构实现本装置与种植机器人和种植手机之间的装配，具有操作简单和结构牢固等优点。
12.进一步地，所述安装通孔内形成有限位台；当所述第一固定螺栓穿过所述安装通孔装配在所述种植机器人上时，所述第一固定螺栓的螺帽抵接于所述限位台上，所述第一固定螺栓的顶面低于所述支撑基板的平面。
13.采用上述方案的有益效果是：在安装通孔内设置有限位台，当第一固定螺栓穿过安装通孔后与种植机器人螺纹配合时，限位台能够抵接于其螺帽的下表面，通过限位台形成有一个凹陷空间，此时第一固定螺栓的螺帽的上表面低于支撑基板的平面，以免对种植手机的装配造成影响。
14.进一步地，所述安装通孔和所述内螺纹孔分别设置有四个，所述安装通孔和所述内螺纹孔依次间隔设置，所述安装通孔和所述内螺纹孔沿周向分布于以所述圆形凸起台为圆心的圆上。
15.采用上述方案的有益效果是：对于种植机器人和种植手机分别提供4个固定点，能够确保固定效果；安装通孔和内螺纹孔依次间隔设置，可以使得固定点所施加的固定力的分布更加均匀，从而使得固定效果更好。
16.进一步地，所述侧面板设置有六个，六个所述侧面板和所述支撑基板之间形成手机连接圆套筒，所述种植手机套设固定于所述手机连接套筒内。
17.采用上述方案的有益效果是：通过六个侧面板中的至少一个向光学定位仪反射红外光，能够有效扩展适用角度，降低装置调整难度。
18.进一步地，所述侧面板设置有十二个，六个所述侧面板位于所述支撑基板的一侧，另外六个所述侧面板位于所述支撑基板的另一侧；位于所述支撑基板的一侧的六个所述侧面板和所述支撑基板之间形成手机连接圆套筒，位于所述支撑基板的另一侧的六个所述侧面板和所述支撑基板之间形成机器人连接圆套筒，所述种植手机套设固定于所述手机连接套筒内，所述种植机器人套设固定于所述机器人连接圆套筒内。
19.采用上述方案的有益效果是：通过十二个侧面板中的至少一个向光学定位仪反射
红外光，能够有效扩展适用角度，降低装置调整难度；同时，将种植机器人和种植手机通过连接套筒固定设置于本装置，能够提高固定效果。
20.进一步地，当所述侧面板设置有六个时，所述支撑基板与各个侧面板之间形成90
°
夹角；当所述侧面板设置有十二个时，所述支撑基板与各个侧面板之间形成105
°
夹角。
21.采用上述方案的有益效果是：进一步扩展适用角度。
22.进一步地，每个所述侧面板上设置有四个圆形凹槽，所述圆形凹槽的深度为0.2mm；所述圆形凹槽内贴设有回归反射膜形成所述反光标记点，所述回归反射膜的厚度为0.2mm。
23.采用上述方案的有益效果是：通过将回归反射膜贴在圆形凹槽内形成反光标记点，能够降低本装置的制造成本，同时使得装置整体结构更科学合理。
24.进一步地，所述支撑基板和多个所述侧面板之间通过一体成型形成整体结构，所述支撑基板和多个所述侧面板为铝合金结构。
25.采用上述方案的有益效果是：采用一体成型的铝合金结构，能够提高强度、降低重量，同时具有便于加工成型的优点。
附图说明
26.图1是本发明种植机器人多面式定位装置中第一实施例示意图。
27.图2是本发明种植机器人多面式定位装置中第二实施例示意图。
28.图3是本发明种植机器人多面式定位装置中圆形凸起台的示意图。
29.图4是本发明种植机器人多面式定位装置中安装通孔和内螺纹孔的示意图。
30.图中，各标号所代表的部件列表如下：支撑基板1、侧面板2、反光标记点3；圆形凸起台101、安装通孔102、内螺纹孔103。
实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，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，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。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发明的具体含义。
34.本技术方案所指的“种植机器人”，特指用于在进行口腔牙齿缺失修复过程中所使用的口腔种植机器人，其结构通常包括一个固定基座、多个首尾铰接的机械臂和一个设置在末端机械臂上的工具夹持部。特别地，所述工具夹持部上还可拆卸地固定有种植手机，种植机器人在预设指令的操作下行进，并在到达指定位置后通过种植手机对缺失牙部位的牙槽骨进行钻孔操作，钻取种植孔。以上即为种植机器人结构原理及使用过程。
35.在使用种植机器人实施手术之前，为了实现光学定位仪坐标系和机器人坐标系之间的统一，必须对种植机器人进行标定。标定过程具体为：在种植机器人安装定位板并确保定位板和种植机器人之间的相对位置保持不变，通过光学定位仪采集定位板上的红外光数据，基于所采集到的红外光数据在两个坐标系之间确定转换关系。
36.现有技术中的定位板大多数为单一平板状结构，在种植机器人这一特定使用场景下，存在有效交互角度窄的问题。在实际运行过程中，由于多个相互铰接的机械臂之间所发生的并不是简单的线性运动，还包括伸缩、旋转等立体式运动，单一平板状结构导致现有定位板朝向单一，当械臂运动时就无法对接光学定位仪，这一问题又会进一步导致在标定完成后无法扩展定位板应用，难以通过同一定位板实施种植导航。
37.如图1和图2所示，为了解决上述问题，本发明提供一种种植机器人多面式定位装置，其主体结构包括一个支撑基板1和多个侧面板2，每个侧面板2上还设置有多个反光标记点3。
38.所述支撑基板1为平面板状结构，所述支撑基板1用于与种植机器人和种植手机实现固定连接，即本装置通过所述支撑基板1安装固定在种植机器人上。
39.所述侧面板2通过其底边与所述支撑基板1固定连接，相邻侧面板2之间通过侧边相互连接，相邻所述侧面板2的顶边依次首尾相连，多个所述侧面板2朝向不同方向。在支撑基板1和支撑基板1的相互结构关系中，可以理解为支撑基板1类似筒底，而多个侧面板2依次相连形成类似筒壁的结构。更进一步，所述反光标记点3设置于所述侧面板2上，每个所述侧面板2上设置有多个所述反光标记点3。
40.基于上述结构，设置有多个朝向不同方向的侧面板2，一个侧面板2都相当于现有技术中的单一平板状结构的定位板，因此有多个侧面板2就能提供多少个不同朝向，通过这样的方式，能像扩展光学定位仪与本装置之间的有效接收角度，便于使用本装置进行标定，以实现光学定位仪坐标系和机器人坐标系之间的相互转换和相互统一。
41.标定完成后，种植机器人可以直接根据预设的种植方案，通过机器人坐标系控制运行，但种植机器人的控制精度低于光学定位仪的导航精度，更佳实施方式无疑是叠加参考板进行光学导航。而由于机械臂运行方式较为复杂，一般参考板朝向单一无法满足应用需求。而在本装置中，由于通过多个侧面板形成了多个朝向，无论种植机械人的多个机械臂是伸缩还是旋转，在很大程度上都能够确保至少有一个侧面板朝向光学定位仪，如此一来，本装置就可以作为参考板扩展应用在实施种植手术的全过程，以提高种植手术导航精度。
42.如图3所示，所述支撑基板1的一侧面设置有圆形凸起台101，所述圆形凸起台101位于所述支撑基板1的中央，所述圆形凸起台101上形成有对接平面，所述种植机器人上设置有圆形凹陷部；当所述支撑基板1与所述种植机器人相互固定连接时，所述圆形凸起台101套入所述圆形凹陷部内且所述对接平面抵接于所述圆形凹陷部的底面。
43.圆形凸起台101和圆形凹陷部的相互套合，能够直到辅助安装和强化连接等作用。在将种植机器人通过支撑基板1实现与本装置的安装的过程中，通过圆形凸起台101与圆形凹陷部之间的套接，使得对接平面抵接于圆形凹陷部的底面，能够进行辅助定位，确保二者之间能够以正确的角度装配干整体。
44.如图4所示，所述支撑基板1上设置有多个安装通孔102和多个内螺纹孔103，所述安装通孔102和所述内螺纹孔103之间分别设置有第一固定螺栓和第二固定螺栓；所述安装通孔102通过穿过其内的第一固定螺栓实现与所述种植机器人之间的相互固定连接，所述内螺纹孔103通过穿过其内的第二固定螺栓实现与种植手机之间的相互固定连接。
45.通过安装通孔102配合第一固定螺栓实现本装置与种植机器人的固定安装，通过内螺纹孔103和第二固定螺栓实现本装置与种植手机的固定安装，以简单的结构实现本装置与种植机器人和种植手机之间的装配，具有操作简单和结构牢固等优点。
46.如图4所示，优选地，所述安装通孔102内形成有限位台；当所述第一固定螺栓穿过所述安装通孔102装配在所述种植机器人上时，所述第一固定螺栓的螺帽抵接于所述限位台上，所述第一固定螺栓的顶面低于所述支撑基板1的平面。
47.在第一固定螺栓安装好后，如果发生突起就会对后续其他部件造成阻碍。为了解决这一问题，本技术方案在安装通孔102内设置有限位台，当第一固定螺栓穿过安装通孔102后与种植机器人螺纹配合时，限位台能够抵接于其螺帽的下表面，通过限位台形成有一个凹陷空间，此时第一固定螺栓的螺帽的上表面低于支撑基板1的平面，以免对种植手机的装配造成影响。
48.优选地，所述安装通孔102和所述内螺纹孔103分别设置有四个，所述安装通孔102和所述内螺纹孔103依次间隔设置，所述安装通孔102和所述内螺纹孔103沿周向分布于以所述圆形凸起台101为圆心的圆上。对于种植机器人和种植手机分别提供4个固定点，能够确保固定效果；安装通孔102和内螺纹孔103依次间隔设置，可以使得固定点所施加的固定力的分布更加均匀，从而使得固定效果更好。
49.本技术方案的核心创新点在于通过多个侧面板2提供多种反光标记点3的朝向可能，而设置有多个个侧面板2可根据实际应用需要，根据不同情况进行对应调整。以下提供两个具体实施例。需要说明的是，本技术方案的实现方式不限于以下两种。
50.如图1所示，所述侧面板2设置有六个，六个所述侧面板2和所述支撑基板1之间形成手机连接圆套筒，所述种植手机套设固定于所述手机连接套筒内。在上述结构中，在种植机器人运行过程中，通过六个侧面板2中的至少一个向光学定位仪反射红外光，能够有效扩展适用角度，降低装置调整难度。
51.如图1所示，所述侧面板2设置有十二个，六个所述侧面板2位于所述支撑基板1的一侧，另外六个所述侧面板2位于所述支撑基板1的另一侧。简单而言，在支撑基板1的两侧都形成有筒状结构。
52.具体地，位于所述支撑基板1的一侧的六个所述侧面板2和所述支撑基板1之间形成手机连接圆套筒，位于所述支撑基板1的另一侧的六个所述侧面板2和所述支撑基板1之间形成机器人连接圆套筒，所述种植手机套设固定于所述手机连接套筒内，所述种植机器人套设固定于所述机器人连接圆套筒内。
53.基于上述结构，通过十二个侧面板2中的至少一个向光学定位仪射出红外光，能够
有效扩展适用角度，降低装置调整难度；同时，将种植机器人和种植手机通过连接套筒固定设置于本装置，能够提高固定效果。
54.优选地，当所述侧面板2设置有六个时，所述支撑基板1与各个侧面板2之间形成90
°
夹角；当所述侧面板2设置有十二个时，所述支撑基板1与各个侧面板2之间形成105
°
夹角。以上结构细节，能够进一步扩展适用角度。
55.优选地，每个所述侧面板2上设置有四个圆形凹槽，所述圆形凹槽的深度为0.2mm；所述圆形凹槽内贴设有回归反射膜形成所述反光标记点3，所述回归反射膜的厚度为0.2mm。基于上述结构，通过将回归反射膜贴在圆形凹槽内形成反光标记点3，免除打印工序，能够降低本装置的制造成本，同时使得装置整体结构更科学合理。
56.具体地，所述支撑基板1和多个所述侧面板2之间通过一体成型形成整体结构，所述支撑基板1和多个所述侧面板2为铝合金结构。采用一体成型的铝合金结构，能够提高强度、降低重量，同时具有便于加工成型的优点。
57.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种种植机器人多面式定位装置，其特征在于，包括：支撑基板，所述支撑基板为平面板状结构，所述支撑基板用于与种植机器人和种植手机实现固定连接；多个侧面板，所述侧面板通过其底边与所述支撑基板固定连接，相邻的所述侧面板之间通过侧边相互连接，相邻的所述侧面板的顶边依次首尾相连，多个所述侧面板朝向不同方向；多个反光标记点，所述反光标记点设置于所述侧面板上，每个所述侧面板上设置有多个所述反光标记点。2.根据权利要求1所述的一种种植机器人多面式定位装置，其特征在于，所述支撑基板的一侧面设置有圆形凸起台，所述圆形凸起台位于所述支撑基板的中央，所述圆形凸起台上形成有对接平面，所述种植机器人上设置有圆形凹陷部；当所述支撑基板与所述种植机器人相互固定连接时，所述圆形凸起台套入所述圆形凹陷部内且所述对接平面抵接于所述圆形凹陷部的底面。3.根据权利要求2所述的一种种植机器人多面式定位装置，其特征在于，所述支撑基板上设置有多个安装通孔和多个内螺纹孔，所述安装通孔和所述内螺纹孔之间分别设置有第一固定螺栓和第二固定螺栓；所述安装通孔通过穿过其内的第一固定螺栓实现与所述种植机器人之间的相互固定连接，所述内螺纹孔通过穿过其内的第二固定螺栓实现与种植手机之间的相互固定连接。4.根据权利要求3所述的一种种植机器人多面式定位装置，其特征在于，所述安装通孔内形成有限位台；当所述第一固定螺栓穿过所述安装通孔装配在所述种植机器人上时，所述第一固定螺栓的螺帽抵接于所述限位台上，所述第一固定螺栓的顶面低于所述支撑基板的平面。5.根据权利要求4所述的一种种植机器人多面式定位装置，其特征在于，所述安装通孔和所述内螺纹孔分别设置有四个，所述安装通孔和所述内螺纹孔依次间隔设置，所述安装通孔和所述内螺纹孔沿周向分布于以所述圆形凸起台为圆心的圆上。6.根据权利要求1所述的一种种植机器人多面式定位装置，其特征在于，所述侧面板设置有六个，六个所述侧面板和所述支撑基板之间形成手机连接圆套筒，所述种植手机套设固定于所述手机连接套筒内。7.根据权利要求6所述的一种种植机器人多面式定位装置，其特征在于，所述侧面板设置有十二个，六个所述侧面板位于所述支撑基板的一侧，另外六个所述侧面板位于所述支撑基板的另一侧；位于所述支撑基板的一侧的六个所述侧面板和所述支撑基板之间形成手机连接圆套筒，位于所述支撑基板的另一侧的六个所述侧面板和所述支撑基板之间形成机器人连接圆套筒，所述种植手机套设固定于所述手机连接套筒内，所述种植机器人套设固定于所述机器人连接圆套筒内。8.根据权利要求7所述的一种种植机器人多面式定位装置，其特征在于，当所述侧面板设置有六个时，所述支撑基板与各个侧面板之间形成90
°
夹角；当所述侧面板设置有十二个时，所述支撑基板与各个侧面板之间形成105
°
夹角。9.根据权利要求1-8任一项所述的一种种植机器人多面式定位装置，其特征在于，每个
所述侧面板上设置有四个圆形凹槽，所述圆形凹槽的深度为0.2mm；所述圆形凹槽内贴设有回归反射膜形成所述反光标记点，所述回归反射膜的厚度为0.2mm。10.根据权利要求1-8任一项所述的一种种植机器人多面式定位装置，其特征在于，所述支撑基板和多个所述侧面板之间通过一体成型形成整体结构，所述支撑基板和多个所述侧面板为铝合金结构。

技术总结
本发明提供了一种种植机器人多面式定位装置，包括一个支撑基板和多个侧面板；所述支撑基板为平面板状结构，所述支撑基板用于与种植机器人和种植手机实现固定连接；所述侧面板通过其底边与所述支撑基板固定连接，相邻的所述侧面板之间通过侧边相互连接，相邻的所述侧面板的顶边依次首尾相连，多个所述侧面板朝向不同方向；多个反光标记点，所述反光标记点设置于所述侧面板上，每个所述侧面板上设置有多个所述反光标记点。本技术方案的有益效果是通过设置有多个朝向不同方向的侧面板，可扩展光学定位仪与本装置之间的有效接收角度，不仅便于在标定过程中使用，更能作为参考板扩展应用在实施种植手术的全过程，以提高种植手术导航精度。精度。精度。


技术研发人员：胡昀
受保护的技术使用者：深圳卡尔文科技有限公司
技术研发日：2023.08.16
技术公布日：2023/9/20