一种骨钉编码识别读取器的制作方法

1.本发明涉及骨钉编码识别读取器技术领域，具体为一种骨钉编码识别读取器。


背景技术：

2.1.类众多，根据直径，长度，生产厂家，用途等等分类，有超过上千种，2.单颗骨钉价值高，骨钉的材质为钛合金，制作工艺特殊，属于高值耗材，3.消耗量大，骨钉和骨板是骨科的耗材，4.单颗骨钉具有编码，一般位于钉帽部分，但是尺寸特别小，人眼很难观察，骨钉的全流程追踪是非常重要的，骨钉的编码可以实现这个功能，对骨钉编码的读取和识别是非常重要的，骨钉的钉帽直径〈10mm，最小的在1mm左右，上面印的字符很小，人眼很难识别，识别需要采用大倍率的放大镜或显微镜，非常需要耗费时间，另外人工输入也非常容易产生错误，采用自动化的设备可以提升读取的效率、减少错误率，是未来医疗系统信息化的关键，但是骨钉自动化编码识别读取具有以下难点：1.要求一次读取骨钉的数量较多，骨钉作为耗材，一次手术需要准备几十颗骨钉备用，编码的读取需要都读入系统，2.骨钉编码字符较小，需要用大倍率放大镜(或电子显微镜)观察，大倍率电子显微镜视野狭窄，景深较小，需要精准的对位才能拍摄清楚字符，3.骨钉放置于钉盒上，钉盒高矮大小依据各个厂家的规格不同，目前市面上骨钉读取的设备不能很好自动完成骨钉编码的读取，往往需要人工参与，需要人工输入骨钉的位置，高度等，并需要人工调焦相机等参数，给使用者带来诸多不便，自动化程度较低，影响了读取的效率和准确性。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.本发明的目的在于提供一种骨钉编码识别读取器，以解决上述背景技术中提出目前市面上骨钉读取的设备不能很好自动完成骨钉编码的读取，往往需要人工参与，需要人工输入骨钉的位置，高度等，并需要人工调焦相机等参数，给使用者带来诸多不便，自动化程度较低，影响了读取的效率和准确性的问题。
5.(二)技术方案
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种骨钉编码识别读取器，包括主体机构、调节机构和调节机构，所述调节机构位于主体机构的上方，所述固定机构位于调节机构的下方，所述主体机构包括工作箱、按钮、阻断器、万向轮和工作台，所述按钮固定安装在工作箱的左端，所述阻断器固定安装在工作箱的下端，所述万向轮活动安装在阻断器的下端，所述工作台固定安装在工作箱的上端，所述调节机构包括电动推杆一、推动杆一、支撑板和固定板，所述电动推杆一固定安装在工作箱上端的后端，所述推动杆一固定安装在电动推杆一的上端，所述支撑板固定安装在推动杆一的上端，所述固定板固定安装在支撑板的上端。
7.优选的，所述调节机构还包括安装底座、定位相机、距离传感器、限位滑槽、电动推杆二、推动杆二、调节滑块、三轴运动机构、连接板和ocr识别相机，所述安装底座固定安装
在支撑板的下端，所述定位相机固定安装在安装底座的下端，通过定位相机先识别骨钉，并计算骨钉的中心位置，骨钉为圆形，可以认为骨钉的圆心就是骨钉的中心位置，通过之前标定的内参和外参，可以推算出骨钉相对于ocr相机的相对位置。
8.优选的，所述距离传感器固定安装在支撑板的下端，所述限位滑槽固定设置在工作台上端左端的中部，所述电动推杆二固定安装在限位滑槽内部的后端，所述推动杆二固定安装在电动推杆二的前端，通过垂直向下的距离传感器测量骨钉盒平面距离相机的相对距离，通过之前标定的内参和外参，可以推算出骨钉相对于ocr相机的相对位。
9.优选的，所述调节滑块固定安装在推动杆二的前端，所述调节滑块位于限位滑槽的内部，所述三轴运动机构固定安装在调节滑块的上端，所述连接板固定安装在三轴运动机构右端的上端，所述ocr识别相机固定安装在连接板的下端，通过三轴运动机构控制调整ocr相机和骨钉的相对位置到最佳的拍摄位置，三运动机构采用3轴运动平台，可以实现在xyz三个方向的相对运动，运动的行程可以覆盖骨钉盒的大小，识别相机采用rgbd相机，相机可以采集3d深度信息和rgb彩色信息，ocr识别相机采用电子显微镜，采用1x的远心镜头，配合1/2的芯片，可以观察到1cm以内的细节。
10.优选的，所述固定机构包括置物槽、电动推杆三、推动杆三、夹持板、骨钉盘、骨钉本体、连接杆和泛光源系统，所述置物槽固定设置在工作台上端的中部，所述电动推杆三固定安装在置物槽内部的左右两端，所述推动杆三固定安装在电动推杆三的左端，通过电动推杆三固定推动推动杆三和夹持板，便于适宜钉盒高矮大小不同规格。
11.优选的，所述夹持板固定安装在推动杆三的左端，所述骨钉盘活动安装在置物槽的内部，所述夹持板位于骨钉盘的左右两侧，所述连接杆固定安装在工作台的上端，所述泛光源系统固定安装在连接杆的上端，光源系统采用环形无影光源。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13.1、该骨钉编码识别读取器，通过对调节机构的安装，通过定位相机先识别骨钉，并计算骨钉的中心位置，骨钉为圆形，可以认为骨钉的圆心就是骨钉的中心位置，通过之前标定的内参和外参，可以推算出骨钉相对于ocr相机的相对位置；
14.2、该骨钉编码识别读取器，通过对调节机构的安装，通过三轴运动机构控制调整ocr相机和骨钉的相对位置到最佳的拍摄位置，三运动机构采用3轴运动平台，可以实现在xyz三个方向的相对运动，运动的行程可以覆盖骨钉盒的大小ocr识别相机采用电子显微镜，采用1x的远心镜头，配合1/2的芯片，可以观察到1cm以内的细节；
15.3、该骨钉编码识别读取器，通过对固定机构的安装，通过电动推杆三固定推动推动杆三和夹持板，便于适宜钉盒高矮大小不同规格，光源系统采用环形无影光源。
附图说明
16.图1为本发明立体结构示意图；
17.图2为本发明立体结构示意图；
18.图3为本发明支撑板立体结构示意图；
19.图4为本发明固定机构局部细节放大结构示意图；
20.图5为本发明调节机构局部细节放大结构示意图；
21.图6为本发明系统的运行流程图。
22.图中：1、主体机构；101、工作箱；102、按钮；103、阻断器；104、万向轮；105、工作台；2、调节机构；201、电动推杆一；202、推动杆一；203、支撑板；204、固定板；205、安装底座；206、定位相机；207、距离传感器；208、限位滑槽；209、电动推杆二；210、推动杆二；211、调节滑块；212、三轴运动机构；213、连接板；214、ocr识别相机；3、固定机构；301、置物槽；302、电动推杆三；303、推动杆三；304、夹持板；305、骨钉盘；306、骨钉本体；307、连接杆；308、泛光源系统。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：一种骨钉编码识别读取器，包括主体机构1、调节机构2和调节机构2，调节机构2位于主体机构1的上方，固定机构3位于调节机构2的下方，主体机构1包括工作箱101、按钮102、阻断器103、万向轮104和工作台105，按钮102固定安装在工作箱101的左端，阻断器103固定安装在工作箱101的下端，万向轮104活动安装在阻断器103的下端，工作台105固定安装在工作箱101的上端，调节机构2包括电动推杆一201、推动杆一202、支撑板203和固定板204，电动推杆一201固定安装在工作箱101上端的后端，推动杆一202固定安装在电动推杆一201的上端，支撑板203固定安装在推动杆一202的上端，固定板204固定安装在支撑板203的上端，调节机构2还包括安装底座205、定位相机206、距离传感器207、限位滑槽208、电动推杆二209、推动杆二210、调节滑块211、三轴运动机构212、连接板213和ocr识别相机214，安装底座205固定安装在支撑板203的下端，定位相机206固定安装在安装底座205的下端。
25.距离传感器207固定安装在支撑板203的下端，限位滑槽208固定设置在工作台105上端左端的中部，电动推杆二209固定安装在限位滑槽208内部的后端，推动杆二210固定安装在电动推杆二209的前端，调节滑块211固定安装在推动杆二210的前端，调节滑块211位于限位滑槽208的内部，三轴运动机构212固定安装在调节滑块211的上端，连接板213固定安装在三轴运动机构212右端的上端，ocr识别相机214固定安装在连接板213的下端，1.通过标定定位相机206和ocr识别相机214的相对位置一般采用张正友标定法来标定定位相机206的内参和外参，2.定位所有骨钉本体306的空间位置通过ocr识别相机214先识别骨钉本体306，并计算骨钉本体306的中心位置，骨钉本体306为圆形，可以认为骨钉本体306的圆心就是骨钉本体306的中心位置。
26.固定机构3包括置物槽301、电动推杆三302、推动杆三303、夹持板304、骨钉盘305、骨钉本体306、连接杆307和泛光源系统308，置物槽301固定设置在工作台105上端的中部，电动推杆三302固定安装在置物槽301内部的左右两端，推动杆三303固定安装在电动推杆三302的左端，夹持板304固定安装在推动杆三303的左端，骨钉盘305活动安装在置物槽301的内部，夹持板304位于骨钉盘305的左右两侧，连接杆307固定安装在工作台105的上端，泛光源系统308固定安装在连接杆307的上端，通过用微距相机或者电子显微镜对单个骨钉本体306的钉帽拍照，利用ocr识别技术对骨钉本体306上的字符进行识别，识别完一个骨钉
后，根据步骤三测试到的位置序列。
27.工作原理：首先使用时，1.通过标定定位相机206和ocr识别相机214的相对位置一般采用张正友标定法来标定定位相机206的内参和外参，2.定位所有骨钉本体306的空间位置通过ocr识别相机214先识别骨钉本体306，并计算骨钉本体306的中心位置，骨钉本体306为圆形，可以认为骨钉本体306的圆心就是骨钉本体306的中心位置，通过深度相机传出的3d信息定位骨钉相对于ocr识别相机214的相对位置，通过之前标定的内参和外参，可以推算出骨钉本体306相对于ocr相机的相对位置，3.运动机构控制调整ocr相机和骨钉的相对位置到最佳的拍摄位置，4.用微距相机或者电子显微镜对单个骨钉本体306的钉帽拍照，利用ocr识别技术对骨钉本体306上的字符进行识别，识别完一个骨钉后，根据步骤三测试到的位置序列，重复步骤3和步骤4。
28.最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

技术特征：
1.一种骨钉编码识别读取器，包括主体机构(1)、调节机构(2)和调节机构(2)，其特征在于：所述调节机构(2)位于主体机构(1)的上方，所述固定机构(3)位于调节机构(2)的下方，所述主体机构(1)包括工作箱(101)、按钮(102)、阻断器(103)、万向轮(104)和工作台(105)，所述按钮(102)固定安装在工作箱(101)的左端，所述阻断器(103)固定安装在工作箱(101)的下端，所述万向轮(104)活动安装在阻断器(103)的下端，所述工作台(105)固定安装在工作箱(101)的上端，所述调节机构(2)包括电动推杆一(201)、推动杆一(202)、支撑板(203)和固定板(204)，所述电动推杆一(201)固定安装在工作箱(101)上端的后端，所述推动杆一(202)固定安装在电动推杆一(201)的上端，所述支撑板(203)固定安装在推动杆一(202)的上端，所述固定板(204)固定安装在支撑板(203)的上端。2.根据权利要求1所述的一种骨钉编码识别读取器，其特征在于：所述调节机构(2)还包括安装底座(205)、定位相机(206)、距离传感器(207)、限位滑槽(208)、电动推杆二(209)、推动杆二(210)、调节滑块(211)、三轴运动机构(212)、连接板(213)和ocr识别相机(214)，所述安装底座(205)固定安装在支撑板(203)的下端，所述定位相机(206)固定安装在安装底座(205)的下端。3.根据权利要求2所述的一种骨钉编码识别读取器，其特征在于：所述距离传感器(207)固定安装在支撑板(203)的下端，所述限位滑槽(208)固定设置在工作台(105)上端左端的中部，所述电动推杆二(209)固定安装在限位滑槽(208)内部的后端，所述推动杆二(210)固定安装在电动推杆二(209)的前端。4.根据权利要求3所述的一种骨钉编码识别读取器，其特征在于：所述调节滑块(211)固定安装在推动杆二(210)的前端，所述调节滑块(211)位于限位滑槽(208)的内部，所述三轴运动机构(212)固定安装在调节滑块(211)的上端，所述连接板(213)固定安装在三轴运动机构(212)右端的上端，所述ocr识别相机(214)固定安装在连接板(213)的下端。5.根据权利要求4所述的一种骨钉编码识别读取器，其特征在于：所述固定机构(3)包括置物槽(301)、电动推杆三(302)、推动杆三(303)、夹持板(304)、骨钉盘(305)、骨钉本体(306)、连接杆(307)和泛光源系统(308)，所述置物槽(301)固定设置在工作台(105)上端的中部，所述电动推杆三(302)固定安装在置物槽(301)内部的左右两端，所述推动杆三(303)固定安装在电动推杆三(302)的左端。6.根据权利要求5所述的一种骨钉编码识别读取器，其特征在于：所述夹持板(304)固定安装在推动杆三(303)的左端，所述骨钉盘(305)活动安装在置物槽(301)的内部，所述夹持板(304)位于骨钉盘(305)的左右两侧，所述连接杆(307)固定安装在工作台(105)的上端，所述泛光源系统(308)固定安装在连接杆(307)的上端。

技术总结
本发明涉及骨钉编码识别读取器技术领域，且公开了一种骨钉编码识别读取器，包括主体机构、调节机构和调节机构，所述调节机构位于主体机构的上方，所述固定机构位于调节机构的下方，所述主体机构包括工作箱、按钮、阻断器、万向轮和工作台，所述按钮固定安装在工作箱的左端，所述阻断器固定安装在工作箱的下端，所述万向轮活动安装在阻断器的下端。该骨钉编码识别读取器，通过三轴运动机构控制调整OCR相机和骨钉的相对位置到最佳的拍摄位置，三运动机构采用3轴运动平台，可以实现在xyz三个方向的相对运动，运动的行程可以覆盖骨钉盒的大小OCR识别相机采用电子显微镜，采用1x的远心镜头，配合1/2的芯片，可以观察到1cm以内的细节。可以观察到1cm以内的细节。可以观察到1cm以内的细节。


技术研发人员：李昌檀
受保护的技术使用者：远形时空科技（北京）有限公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/7/20