APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING THE RELATIVE POSITION AND ORIENTATION OF OBJECTS

摘要

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der relativen Position und der relativen Orientierung von zwei im Operationsumfeld relativ zueinander beweglichen Objekten, beispielsweise Knochensegmenten, an denen jeweils ein Sensormodul (1, 2) vorübergehend oder dauerhaft fixiert wird. Jedes der Sensormodule umfasst einen Lagesensor mit einem Drei-Achs-Accelerometer sowie einen optischen Sensor mit einer Infrarot- Kamera an einer Stirnseite. Weiterhin hat jedes Sensormodul (1, 2, 3) zwei als IR-LED ausgeführte Lichtquellen, einerseits an einer Oberseite, andererseits an einer Stirnseite des Sensormoduls (1, 2, 3). Beide Sensormodule (1, 2) werden von einem räumlich oberhalb dieser Sensormodule (1, 2) angeordneten, als Topviewmodul bezeichneten Sensormodul (3) erfasst. Zugleich werden die Sensormodule (1, 2, 3) so zueinander ausgerichtet, dass der optische Sensor des einen Sensormoduls (2) die beiden Lichtquellen an der Stirnseite des anderen Sensormoduls (1) erfassen kann. Aufgrund der mit dieser Anordnung ermittelten Messdaten der drei Sensormodule (1, 2, 3) werden der räumliche Abstand und die gegenseitige Winkellage der Sensormodule (1, 2, 3) ermittelt.