[發明專利]一種用于微創手術軟體操作器的路徑規劃方法

有效

• 申請號: 202011459746.0
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112741688B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 何彥霖;祝連慶;湯晨;孫廣開;董明利;何巍;張雯
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10
• 代理公司: 北京恒律知識產權代理有限公司 11416
• 代理人: 龐立巖;顧珊

1.一種軟體操作器的路徑規劃方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟a、對路徑規劃進行整體建模，所述整體建模包括對軟體操作器的建模、障礙物的建模以及環境的建模；

步驟b、對路徑規劃進行相應的評價，所述評價包括以下步驟：

步驟b1、通過歐幾里得距離對路徑規劃效率進行評價；

步驟b2、通過A*算法對路徑規劃安全性進行評價，所述A*算法表達式為：

f(n)＝g(n)+H(n)

H(n)＝h(n)+b(n)

其中，f(n)表示初始點到目標點的估價函數；g(n)表示在狀態空間中最優路徑實際代價；h(n)表示起始點到n節點最佳估計代價；b(n)表示防止觸碰邊界的懲罰函數；

步驟b3、所述A*算法通過OPEN表和CLOSED表中的節點來生成在一步步規劃中的最佳父節點，沿著生成的父節點生成一條整體行徑鏈，得到最佳節點；

對所述環境建模包括以下步驟：將整個3D模型還原在一個三維空間坐標系中，設置其間距將整個三維空間分解成一系列尺寸相同的網格單元，統一整個坐標系的標準，再對整體進行三維重構以后再將建模好的軟體操作器和障礙物病灶投入其中；

對所述軟體操作器建模包括以下步驟：以軟體操作器出發點作為坐標原點，所述軟體操作器在操作器頂端的探頭為移動的靶點，探頭朝著XYZ不同方向移動，所述探頭在環境中的坐標就會隨著移動的方向和移動位置多少來改變相應的數據；

然后障礙物和目標病灶點的建模則是通過探頭所帶的拉曼分析器，它能夠識別出病灶區域和其他組織，并將其相應的位置在環境中以坐標的形式呈現出來，在整體建模完成后，所有的數據都會以三坐標的形式在三維重建的空間中呈現出來；

從而使得所述軟體操作器通過感知障礙物進行自主的路徑規劃。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述OPEN表和所述CLOSED表中包含了對g和f的估計值。