[發(fā)明專利]機器人配準方法、裝置、電子設備及存儲介質(zhì)

有效

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• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113081266B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設計）人: 張逸凌;劉星宇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京長木谷醫(yī)療科技有限公司;長木谷醫(yī)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

本發(fā)明提供一種機器人配準方法、裝置、電子設備及存儲介質(zhì)，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(tǒng)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(jù)追蹤球在第一時刻、在光學定位跟蹤系統(tǒng)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(tǒng)坐標系下的位置坐標；根據(jù)機器臂法蘭在第一時刻、在光學定位跟蹤系統(tǒng)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(tǒng)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。

技術領域

本發(fā)明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種機器人配準方法、裝置、電子設備及存儲介質(zhì)。

背景技術

配準是指同一目標的兩幅或者兩幅以上的圖像在空間位置的對準。機器人在使用過程中通常會涉及到同一目標在不同三維空間坐標系下的多個圖像的對齊，因此需要對機器人進行配準操作。

以手術導航機器人為例，在臨床手術的過程中，機器臂的末端安裝有手術器械，手術器械在機器臂的帶動下運動，手術器械在運動時的各個位置點由光學定位跟蹤系統(tǒng)跟蹤并記錄對應的位置坐標。用于指揮機器臂末端運動的運動指令由機器人發(fā)出，該運動指令的坐標系是機器臂坐標系。為了核實機器臂末端的實際運動是否與運動指令相符，需要計算光學定位跟蹤系統(tǒng)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，即需要對手術導航機器人進行配準操作。

除了手術導航機器人外，工業(yè)機器人、消防機器人等其他應用領域的機器人同樣需要對機器人進行配準操作。

在現(xiàn)有技術中，要解決機器人的配準問題需要借助第三方的儀器，如激光測距儀。由于需要借助第三方儀器，在配準復雜度和成本上都存在不足。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種機器人配準方法、裝置、電子設備及存儲介質(zhì)。

本發(fā)明提供一種機器人配準方法，包括：

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(tǒng)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；

根據(jù)追蹤球在第一時刻、在光學定位跟蹤系統(tǒng)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(tǒng)坐標系下的位置坐標；

根據(jù)機器臂法蘭在第一時刻、在光學定位跟蹤系統(tǒng)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(tǒng)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。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種機器人配準方法，在所述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(tǒng)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之前，方法還包括：

以機器臂法蘭為中心、在至少兩個平面內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有追蹤球的操作器械，根據(jù)轉(zhuǎn)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。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種機器人配準方法，所述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(tǒng)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，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(tǒng)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(jù)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(tǒng)坐標系下的位置坐標進行計算，將計算結(jié)果作為追蹤球在第一時刻、在光學定位跟蹤系統(tǒng)坐標系下的位置坐標；