[發明專利]手術機械臂行程校正系統及方法

有效

• 申請號: 201711280819.8
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108030551B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 王少白;張元智;蘭天
• 申請（專利權）人: 上海波城醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B90/00;B25J9/10;B25J9/16
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 王葉娟;胡晶

1.一種手術機械臂行程校正系統，其特征在于，包括：手術機械臂，透視設備，處理裝置，控制裝置及目標標記結構；

所述目標標記結構包括至少四個C標定體，其中至少四個C標定體不在同一平面上；

所述控制裝置依理論行程控制所述手術機械臂運動，以帶動其上的手術工具往所述目標標記結構的規劃路徑處運動；所述透視設備從不同角度拍攝處于依理論行程控制運動后的手術工具及所述目標標記結構，將所拍攝的圖像傳輸至所述處理裝置；所述處理裝置根據所拍攝的圖像中手術工具與所述目標標記結構的位置關系，確定所述手術工具的實際位置與規劃路徑的偏移量，所述偏移量用于校正所述理論行程；

還包括A組標定體、B組標定體、空間立體定位裝置；所述A組標定體與所述手術機械臂相對固定；所述B組標定體與所述透視設備相對固定；

所述透視設備從至少兩個角度針對所述目標標記結構進行拍攝形成至少兩個圖像；

所述處理裝置接收所述透視設備的至少兩個圖像，根據外部輸入指令在每個圖像中分別選定第一目標投影點和第二目標投影點，每個圖像中的第一目標投影點均為對應拍攝方向下的光源將目標標記結構上的第一C標定體投影至對應圖像接收平面上的點，每個圖像中的第二目標投影點均為對應拍攝方向下的光源將目標標記結構上的第二C標定體投影至對應圖像接收平面上的點，根據至少兩個第一目標投影點與光源的位置關系、及所述至少兩個第一目標投影點的圖像接收平面之間的位置關系，確定所述第一C標定體相對于B組標定體的空間位置，生成第一C標定體空間位置數據，根據至少兩個第二目標投影點與光源的位置關系、及所述至少兩個第二目標投影點的圖像接收平面之間的位置關系，確定所述第二C標定體相對于B組標定體的空間位置，生成第二C標定體空間位置數據；

所述空間立體定位裝置捕獲所述A組標定體與所述B組標定體的空間位置，形成A組標定體與B組標定體的三維相對位置關系；

所述控制裝置接收所述處理裝置的第一C標定體空間位置數據、第二C標定體空間位置數據和所述空間立體定位裝置的三維相對位置關系，根據所述三維相對位置關系和實際點空間位置數據確定所述第一C標定體或第二C標定體的空間位置作為規劃路徑的入口點，并根據所述第一C標定體空間位置數據、第二C標定體空間位置數據確定規劃路徑的方向及深度；

所述控制裝置根據所述規劃路徑的入口點、方向及深度確定所述理論行程。

2.如權利要求1所述的手術機械臂行程校正系統，其特征在于，所述控制裝置收到反饋的偏移量，根據所述偏移量調整手術機械臂的理論行程，并重新控制所述手術機械臂運動，所述透視設備重新拍攝，從而所述處理裝置重新確定偏移量并反饋至所述控制裝置重新進行調整，直至偏移量達到設定值。

3.如權利要求1所述的手術機械臂行程校正系統，其特征在于，所述目標標記結構包括四個C標定體，所述四個C標定體的連線構成一直角三棱柱形狀。

4.如權利要求1所述的手術機械臂行程校正系統，其特征在于，所述理論行程包括三個理論行程，所述目標標記結構包括四個C標定體，所述四個C標定體不在同一平面上；每個理論行程下，控制裝置控制手術工具往對應的兩個C標定體連線確定的規劃路徑運動，該兩個C標定體為連線不在同一平面的四個C標定體中的任意兩個，每個理論行程對應的兩個C標定體不同；

針對每個理論行程下的手術機械臂運動，所述透視設備均至少從兩個不同角度拍攝處于依理論行程控制運動后的手術工具及所述目標標記結構，將所拍攝的圖像傳輸至所述處理裝置；所述處理裝置根據所拍攝圖像中的手術工具與對應的兩個C標定體的位置關系，確定在對應理論行程下的所述手術工具的實際位置與規劃路徑的偏移量。