脑外科手术模拟训练系统的数据采集装置

摘要

脑外科手术模拟训练系统的数据采集装置，包括：数据采集和数据处理模块；数据采集模块，由位置传感器和旋转编码器实现并行数据采集，角度识别度高；数据处理模块，由单片机实现数据处理和打包，数据处理速度快。本发明可采集手术刀的实时位置与转动信息，并对其更新，为模拟手术软件中显示手术刀的实时信息提供数据来源，并真正模拟手术训练环境，帮助医生实现脑外科手术模拟训练。本发明具有低成本、实时性好、高精度、结构简单、可操作性高、使用寿命长的特点。

主权项

一种脑外科手术模拟训练系统的数据采集装置，其特征在于：所述数据采集装置包括：用于采集手术刀实时动作信息的数据采集模块、用于数据处理和传输的数据处理模块，其中，所述的数据采集模块包括：位置采集单元，用于采集手术刀的实时位置信息，并将所获得的数据传送给数据处理单元。该单元通过位置传感器实现，动作采集单元，用于检测手术刀在各自由度上的微小动作，并将所获得的数据传送给数据处理单元，该单元由霍尔式旋转编码器构成，所述的数据处理模块包括：数据接收单元，用于实时接收数据采集单元的数据，并传递给单片机。该单元由可编程并行接口8255A芯片组成，并行接收数据，数据处理单元，用于接收可编程并行接口8255A芯片的数据，将数据接收单元的并行数据转化为串行数据，并对其编码和打包，传给数据传输单元，该单元通过单片机实现，数据传输单元，将数据处理单元得到的串行数据按照我们定义的通信协议传给上位机的软件，用于模拟三维手术刀的实时位置姿态的显示，该单元通过USB串口实现。