[發明專利]位姿信息確定方法、裝置、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202110560368.3
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113288358B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 王宏;沙洪
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院生物醫學工程研究所
• 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，應用于穿刺設備，所述穿刺設備包括機械臂、基座和穿刺針，所述機械臂的一端設置在基座上，另一端與所述穿刺針相連接；所述機械臂包括至少兩個旋轉部件，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部件的垂直于末端旋轉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的接觸位置信息和所述穿刺針所屬的穿刺針直線以及所述穿刺針直線在基坐標系下的角度信息；

確定所述初始平面與水平面的初始交線信息，并根據所述初始交線信息和目標預設直線信息，確定所述末端旋轉部件的初始旋轉位姿信息；其中，所述初始旋轉位姿信息為在工具坐標系下確定出的信息；

根據所述初始固定位姿信息和所述初始旋轉位姿信息，確定各旋轉部件的目標位姿信息；

確定目標預設直線；

所述確定目標預設直線，包括：

獲取預先基于所述基座的中心點建立的基坐標系下，并將所述基坐標系中與水平面平行的坐標軸作為預設直線；

根據診斷用戶的當前位置信息和就診用戶的病灶部位的位置信息，確定目標預設直線。

2.根據權利要求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部件的垂直于末端旋轉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部件的垂直于末端旋轉部件底面的中心軸，以及所述穿刺針所屬的穿刺針直線；

基于所述中心軸與所述穿刺針直線，確定所述初始平面。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述初始交線信息和目標預設直線信息，確定所述末端旋轉部件的初始旋轉位姿信息，包括：

當所述初始交線信息與所述目標預設直線信息的夾角角度達到預設角度時，確定所述末端旋轉部件的初始旋轉位姿信息。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述初始固定位姿信息和所述初始旋轉位姿信息，確定各旋轉部件的目標位姿信息，包括：

以所述穿刺針直線為旋轉軸，對所述末端旋轉部件進行旋轉；

當所述末端旋轉部件旋轉的旋轉角度達到預設旋轉角度時，確定所述機械臂的當前待選擇機械臂位姿信息；重復執行旋轉所述末端旋轉部件以及記錄所述機械臂位姿信息，得到多個待選擇機械臂位姿信息；其中，待選擇機械臂位姿信息中包括各旋轉部件的待選擇位姿信息，所述末端旋轉部件旋轉時帶動所述機械臂上各旋轉部件旋轉；

從多個待選擇機械臂位姿信息中確定目標機械臂位姿信息，基于目標機械臂位姿信息確定各旋轉部件的目標位姿信息。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，還包括：

當重復執行旋轉所述末端旋轉部件的旋轉次數達到預設旋轉次數時，停止執行旋轉所述末端旋轉部件，其中，所述預設旋轉次數是基于預設旋轉角度范圍以及所述預設旋轉角度確定的。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述從多個待選擇機械臂位姿信息中確定目標機械臂位姿信息，包括：

基于奇異位姿信息以及所述各旋轉部件的旋轉角度誤差，從多個待選擇機械臂位姿信息中確定目標機械臂位姿信息。

7.根據權利要求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部件的旋轉角度誤差，從多個待選擇機械臂位姿信息中確定目標機械臂位姿信息，包括：

剔除包括奇異位姿信息的待選擇機械臂位姿信息，得到待確定機械臂位姿信息；

基于所述旋轉角度誤差從所述待確定機械臂位姿信息中確定目標機械臂位姿信息。