[發明專利]基于復合標識的主從運動的控制方法及手術機器人系統

在審

• 申請號: 202210059074.7
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN116492062A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 徐凱;吳百波;王龍飛;姬利永;李茂林
• 申請（專利權）人: 北京術銳機器人股份有限公司
• 主分類號: A61B34/37
• 分類號: A61B34/37;A61B34/00;A61B34/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種主從運動的控制方法，包括：

獲取定位圖像；

在所述定位圖像中，識別位于從動工具上的多個標識，所述多個標識包括多個用于標識位姿的位姿標識和至少一個用于標識位姿和角度的復合標識；

基于所述至少一個復合標識和所述多個位姿標識，確定從動工具相對參考坐標系的當前姿態；

基于所述從動工具的當前姿態，確定主操作器的手柄的目標姿態；以及

基于所述主操作器的手柄的所述目標姿態，生成用于所述主操作器的控制信號。

2.根據權利要求1所述的控制方法，還包括：

基于所述至少一個復合標識，確定所述至少一個復合標識和所述多個位姿標識在從動工具坐標系中的三維坐標。

3.根據權利要求2所述的控制方法，還包括：

基于所述至少一個復合標識和所述多個位姿標識在所述定位圖像中的二維坐標以及在所述從動工具坐標系中的三維坐標，確定所述從動工具坐標系相對所述參考坐標系的姿態，作為所述從動工具相對所述參考坐標系的當前姿態。

4.根據權利要求1所述的控制方法，還包括：

確定所述至少一個復合標識和所述多個位姿標識在標識坐標系中的三維坐標；

基于所述至少一個復合標識，確定所述標識坐標系相對從動工具坐標系的滾轉角；

基于所述標識坐標系相對所述從動工具坐標系的滾轉角以及所述至少一個復合標識和所述多個位姿標識在所述標識坐標系中的三維坐標，確定所述至少一個復合標識和所述多個位姿標識在所述從動工具坐標系中的三維坐標；以及

基于所述至少一個復合標識和所述多個位姿標識在所述定位圖像中的二維坐標以及在所述從動工具坐標系中的三維坐標，確定所述從動工具坐標系相對所述參考坐標系的姿態，作為所述從動工具相對所述參考坐標系的當前姿態。

5.根據權利要求1所述的控制方法，還包括：

從所述定位圖像中確定多個候選標識；

從所述多個候選標識中識別所述多個標識中的第一標識；以及

以所述第一標識作為起點，搜索其他標識。

6.根據權利要求5所述的控制方法，還包括：

響應于識別到所述復合標識，基于位姿標識圖案匹配模板，識別其他標識。

7.根據權利要求5所述的控制方法，所述標識包括標識圖案和在所述標識圖案中的標識圖案角點，所述方法還包括：

在所述定位圖像中確定感興趣區域；

將所述感興趣區域劃分為多個子區域；

確定每個所述子區域中角點似然值最大的像素以形成像素集合；

確定所述多個候選標識中角點似然值最大的像素作為候選標識圖案角點；以及

將所述標識圖案匹配模板與所述候選標識圖案角點位置處的標識圖案進行匹配，以識別所述第一標識。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的控制方法，其特征在于，還包括：

確定所述主操作器的手柄的當前姿態；以及

基于所述主操作器的手柄的目標姿態和當前姿態，生成用于所述主操作器的控制信號。

9.根據權利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述主操作器包括用于控制所述手柄的姿態的至少一個姿態關節，所述控制方法包括：

獲得所述至少一個姿態關節的關節信息；以及

基于所述至少一個姿態關節的關節信息，確定所述主操作器的所述當前姿態。

10.根據權利要求1-7中任一項所述的控制方法，其特征在于，所述從動工具包括操作臂和設置在所述操作臂末端的末端器械，確定所述從動工具相對參考坐標系的當前姿態包括：

確定所述末端器械相對于所述從動工具的基坐標系的當前姿態；或者

確定所述末端器械在顯示器中的圖像相對于世界坐標系的當前姿態。