[發明專利]機器人配準方法、裝置、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202110326883.5
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113081266B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 張逸凌;劉星宇
• 申請（專利權）人: 北京長木谷醫療科技有限公司;長木谷醫療科技（青島）有限公司;張逸凌
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

1.一種機器人配準方法，其特征在于，包括：

以機器臂法蘭為中心、在至少兩個平面內轉動安裝有追蹤球的操作器械，根據轉動過程中所記錄的追蹤球的位置坐標與機器臂法蘭的位置坐標，確定機器臂法蘭與追蹤球之間的位置關系；具體包括：以機器臂法蘭為中心、在至少兩個平面內以畫圓的方式轉動安裝有追蹤球的操作器械；在轉動過程中，由光學定位跟蹤系統采集并記錄所述追蹤球的多個位置坐標；根據所述追蹤球的多個位置坐標擬合球心，根據所述球心的坐標得到機器臂法蘭在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標；根據追蹤球在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標以及機器臂法蘭在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標，確定機器臂法蘭與追蹤球之間的位置關系；

在機器臂法蘭運動過程中的第一時刻，記錄追蹤球在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標以及機器臂法蘭在機器臂坐標系下的位置坐標；其中，所述追蹤球安裝在操作器械上，所述操作器械安裝在所述機器臂法蘭上；具體包括：在機器臂法蘭運動過程中，在多個時刻分別記錄追蹤球在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標以及機器臂法蘭在機器臂坐標系下的位置坐標；根據最小二乘法，對多個時刻記錄的追蹤球在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標進行計算，將計算結果作為追蹤球在第一時刻、在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標；根據最小二乘法，對多個時刻記錄的機器臂法蘭在機器臂坐標系下的位置坐標進行計算，將計算結果作為機器臂法蘭在第一時刻、在機器臂坐標系下的位置坐標；

根據追蹤球在第一時刻、在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標以及預先確定的機器臂法蘭與追蹤球之間的位置關系，確定機器臂法蘭在第一時刻、在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標；

根據機器臂法蘭在第一時刻、在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標以及機器臂法蘭在第一時刻、在機器臂坐標系下的位置坐標，確定光學定位跟蹤系統坐標系中的位置坐標與機器臂坐標系中的位置坐標之間的換算關系。

2.根據權利要求1所述的機器人配準方法，其特征在于，所述根據追蹤球在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標以及機器臂法蘭在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標，確定機器臂法蘭與追蹤球之間的位置關系的計算公式為：

O_NDI＝P×M_OP；

其中，O_NDI為機器臂法蘭在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標，M_OP用于表示機器臂法蘭與追蹤球之間的位置關系；P表示追蹤球在光學定位跟蹤系統坐標系下的坐標。

3.根據權利要求1所述的機器人配準方法，其特征在于，所述根據追蹤球在第一時刻、在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標以及預先確定的機器臂法蘭與追蹤球之間的位置關系，確定機器臂法蘭在第一時刻、在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標的計算公式為：

O_{match_NDI}＝P_{match_NDI}×M_OP；

其中，O_{match_NDI}表示機器臂法蘭在第一時刻、在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標；P_{match_NDI}表示追蹤球在第一時刻、在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標；M_OP用于表示機器臂法蘭與追蹤球之間的位置關系。

4.根據權利要求1所述的機器人配準方法，其特征在于，所述根據機器臂法蘭在第一時刻、在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標以及機器臂法蘭在第一時刻、在機器臂坐標系下的位置坐標，確定光學定位跟蹤系統坐標系中的位置坐標與機器臂坐標系中的位置坐標之間的換算關系的計算公式為：

O_{match_NDI}＝O_{match_robot}×M；

其中，O_{match_NDI}表示機器臂法蘭在第一時刻、在光學定位跟蹤系統坐標系下的位置坐標，O_{match_robot}表示機器臂法蘭在第一時刻、在機器臂坐標系下的位置坐標，M為用于表示光學定位跟蹤系統坐標系中的位置坐標與機器臂坐標系中的位置坐標之間換算關系的矩陣。