[發(fā)明專利]位姿信息確定方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110560368.3
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113288358B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王宏;沙洪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所
• 主分類號: A61B17/34
• 分類號: A61B17/34;A61B34/30;A61B34/20
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種位姿信息確定方法，其特征在于，應(yīng)用于穿刺設(shè)備，所述穿刺設(shè)備包括機(jī)械臂、基座和穿刺針，所述機(jī)械臂的一端設(shè)置在基座上，另一端與所述穿刺針相連接；所述機(jī)械臂包括至少兩個旋轉(zhuǎn)部件，所述方法包括：

獲取所述穿刺針的初始固定位姿信息，并確定近鄰所述穿刺針的末端旋轉(zhuǎn)部件的垂直于末端旋轉(zhuǎn)部件底面的中心軸和所述初始固定位姿信息，確定初始平面；其中，所述初始固定位姿信息包括所述穿刺針與病灶接觸點(diǎn)的接觸位置信息和所述穿刺針?biāo)鶎俚拇┐提樦本€以及所述穿刺針直線在基坐標(biāo)系下的角度信息；

確定所述初始平面與水平面的初始交線信息，并根據(jù)所述初始交線信息和目標(biāo)預(yù)設(shè)直線信息，確定所述末端旋轉(zhuǎn)部件的初始旋轉(zhuǎn)位姿信息；其中，所述初始旋轉(zhuǎn)位姿信息為在工具坐標(biāo)系下確定出的信息；

根據(jù)所述初始固定位姿信息和所述初始旋轉(zhuǎn)位姿信息，確定各旋轉(zhuǎn)部件的目標(biāo)位姿信息；

確定目標(biāo)預(yù)設(shè)直線；

所述確定目標(biāo)預(yù)設(shè)直線，包括：

獲取預(yù)先基于所述基座的中心點(diǎn)建立的基坐標(biāo)系下，并將所述基坐標(biāo)系中與水平面平行的坐標(biāo)軸作為預(yù)設(shè)直線；

根據(jù)診斷用戶的當(dāng)前位置信息和就診用戶的病灶部位的位置信息，確定目標(biāo)預(yù)設(shè)直線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定近鄰所述穿刺針的末端旋轉(zhuǎn)部件的垂直于末端旋轉(zhuǎn)部件底面的中心軸和所述初始固定位姿信息，確定初始平面，包括：

確定近鄰所述穿刺針的末端旋轉(zhuǎn)部件的垂直于末端旋轉(zhuǎn)部件底面的中心軸，以及所述穿刺針?biāo)鶎俚拇┐提樦本€；

基于所述中心軸與所述穿刺針直線，確定所述初始平面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述初始交線信息和目標(biāo)預(yù)設(shè)直線信息，確定所述末端旋轉(zhuǎn)部件的初始旋轉(zhuǎn)位姿信息，包括：

當(dāng)所述初始交線信息與所述目標(biāo)預(yù)設(shè)直線信息的夾角角度達(dá)到預(yù)設(shè)角度時，確定所述末端旋轉(zhuǎn)部件的初始旋轉(zhuǎn)位姿信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述初始固定位姿信息和所述初始旋轉(zhuǎn)位姿信息，確定各旋轉(zhuǎn)部件的目標(biāo)位姿信息，包括：

以所述穿刺針直線為旋轉(zhuǎn)軸，對所述末端旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；

當(dāng)所述末端旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)角度時，確定所述機(jī)械臂的當(dāng)前待選擇機(jī)械臂位姿信息；重復(fù)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)所述末端旋轉(zhuǎn)部件以及記錄所述機(jī)械臂位姿信息，得到多個待選擇機(jī)械臂位姿信息；其中，待選擇機(jī)械臂位姿信息中包括各旋轉(zhuǎn)部件的待選擇位姿信息，所述末端旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)時帶動所述機(jī)械臂上各旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)；

從多個待選擇機(jī)械臂位姿信息中確定目標(biāo)機(jī)械臂位姿信息，基于目標(biāo)機(jī)械臂位姿信息確定各旋轉(zhuǎn)部件的目標(biāo)位姿信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括：

當(dāng)重復(fù)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)所述末端旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)次數(shù)時，停止執(zhí)行旋轉(zhuǎn)所述末端旋轉(zhuǎn)部件，其中，所述預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)次數(shù)是基于預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)角度范圍以及所述預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)角度確定的。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述從多個待選擇機(jī)械臂位姿信息中確定目標(biāo)機(jī)械臂位姿信息，包括：

基于奇異位姿信息以及所述各旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)角度誤差，從多個待選擇機(jī)械臂位姿信息中確定目標(biāo)機(jī)械臂位姿信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于奇異位姿信息以及所述各旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)角度誤差，從多個待選擇機(jī)械臂位姿信息中確定目標(biāo)機(jī)械臂位姿信息，包括：

剔除包括奇異位姿信息的待選擇機(jī)械臂位姿信息，得到待確定機(jī)械臂位姿信息；

基于所述旋轉(zhuǎn)角度誤差從所述待確定機(jī)械臂位姿信息中確定目標(biāo)機(jī)械臂位姿信息。