CN113274136B - 位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质 - Google Patents

位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质，位姿调整方法应用于手术机器人场景，位姿调整方法包括：获取病患的病灶信息；根据病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息和/或机器人的目标位姿信息；根据所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息以及病患姿态保持装置的当前位姿信息，对病患姿态保持装置的位姿进行调整，以及/或者根据所述场景下的机器人的目标位姿信息以及机器人的当前位姿信息，对机器人的位姿进行调整。本发明通过规划适合病患的体位，并自动完成术前病患姿态保持装置与机器人的位姿调整，提前完成术前体位准备，从而可以有效减少手术时间，提高了整体手术的效率。

Description

位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质。
背景技术
将机器人制造技术应用于医学外科领域已经受到广泛关注，是机器人研究领域的前沿热点之一。机器人技术不仅在手术精确定位、手术微创、无损诊疗等方面带来了巨大的技术变革，而且正在改变常规医疗外科的许多概念，因此机器人化手术医疗设备的开发和研制，无论对临床医学还是康复工程方面都具有十分重要的意义。
目前医学外科机器人系统的研究已经广泛应用于多个医学领域，例如基于超声的远程遥控操作外科手术系统、用于心脏瓣膜修复的遥控操作机器人系统、用于纤维外科的微创伤机器人系统、用于腹外科的声控手术系统等。
现有技术中，在采用手术机器人进行手术前，由于体位规划不合理，需要长时间调整病患姿态保持装置与机器人的机械臂的位置，位姿调整时间长；同时现有技术中，无法自动完成机械臂与病患姿态保持装置的位置的调整，需要医护人员手动进行调整。
发明内容
本发明的目的在于提供一种位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质，可以在术前自动完成机器人和/或病患姿态保持装置的摆位，有效提高整体的手术效率。
为达到上述目的，本发明提供一种位姿调整方法，应用于手术机器人场景，所述位姿调整方法包括：
获取病患的病灶信息；
根据所述病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息和/或所述机器人的目标位姿信息；
根据所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息以及所述病患姿态保持装置的当前位姿信息，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整，以及/或者，根据所述所述场景下的机器人的目标位姿信息以及所述机器人的当前位姿信息，对所述机器人的位姿进行调整。
可选的，所述获取病患的病灶信息，包括：
获取病患的病变的器脏组织的影像信息；
根据所获取的影像信息进行建模，以获取器脏组织模型；
对所述器脏组织模型进行病灶的识别，以获取病灶信息。
可选的，所述病患姿态保持装置的当前位姿信息通过如下步骤获得：
获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系；
根据所述病患姿态保持装置坐标系与所述世界坐标系之间的空间映射关系以及所述病患姿态保持装置的各关节的当前位置信息，获取所述病患姿态保持装置的当前位姿信息；
所述机器人的当前位姿信息通过如下步骤获得：
获取机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系；
根据所述机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系，以及所述机器人的各机械臂的各关节的当前位置信息，获取所述机器人的当前位姿信息。
可选的，基于视觉位姿测量法或激光跟踪位姿测量法获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系，和/或所述机器人坐标系与所述世界坐标系之间的空间映射关系；
所述基于视觉位姿测量法获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系和/或机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系，包括：
采用双目摄像机获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系和/或机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系；
所述基于激光跟踪位姿测量法获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系和/或机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系，包括：
采用激光跟踪仪获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系和/或机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系。
可选的，所述根据所述病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息和/或所述机器人的目标位姿信息，包括：
根据预先存储的病灶与病患姿态保持装置位姿和/或病灶与机器人位姿之间的对应关系以及所述病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息和/或所述机器人的目标位姿信息。
可选的，所述根据所述病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息包括：
根据所述病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置在满足人工学条件下的位姿信息；
将所述病患姿态保持装置在满足人工学条件下的位姿信息作为所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息。
可选的，所述根据所述病灶信息，获取所述场景下的机器人的目标位姿信息，包括：
根据所述病灶信息，对目标函数进行求解，以获取所述场景下的机器人的目标位姿信息。
可选的，所述根据所述病灶信息，对目标函数进行求解，以获取所述场景下的机器人的目标位姿信息，包括：
根据所述病患姿态保持装置的目标位姿信息以及所述病灶与所述病患姿态保持装置之间的空间映射关系，获取所述病灶的目标位姿信息；
根据所述病灶的目标位姿信息，对目标函数进行求解，以获取所述场景下的机器人的目标位姿信息。
可选的，所述根据所述病灶的目标位姿信息，对目标函数进行求解，以获取所述场景下的机器人的目标位姿信息，包括：
根据所述病灶的目标位姿信息，创建病灶球空间；
遍历所述病灶球空间的每一点，求解不同位置下的目标函数值；
将目标函数值满足预设条件时的所述机器人的位姿作为所述场景下的机器人的目标位姿。
可选的，所述目标函数为：
w(q)＝α·w1(q)+β·w2(q)
Figure BDA0003069915970000031
Figure BDA0003069915970000041
其中，α为w1(q)的权重，β为w2(q)的权重，且α+β＝1，N为所述机器人的单条机械臂的关节数，qi为第i个关节的位置，
Figure BDA0003069915970000042
为第i个关节的遍历所述病灶球空间的平均位置，qi轐ax为第i个关节的遍历所述病灶球空间的最大位置，qi轐in为第i个关节的遍历所述病灶球空间的最小位置，n为所述机器人的机械臂数量，hi为相邻两机械臂之间的间距，
Figure BDA0003069915970000043
为所有相邻机械臂之间的间距的平均值。
可选的，所述根据所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息以及所述病患姿态保持装置的当前位姿信息，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整，包括：
基于所述场景下的病患姿态保持装置的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述病患姿态保持装置的运动轨迹；
根据所述病患姿态保持装置的运动轨迹，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整；
所述根据所述场景下的机器人的目标位姿信息以及所述机器人的当前位姿信息，对所述机器人的位姿进行调整，包括：
基于所述场景下的机器人的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述机器人的运动轨迹；
根据所述机器人的运动轨迹，对所述机器人的位姿进行调整。
可选的，所述基于所述场景下的病患姿态保持装置的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述病患姿态保持装置的运动轨迹，包括：
基于所述场景下的病患姿态保持装置的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述病患姿态保持装置的各关节的运动轨迹；
所述根据所述病患姿态保持装置的运动轨迹，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整，包括：
根据所述病患姿态保持装置的各关节的运动轨迹，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整；
所述基于场景下的所述机器人的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述机器人的运动轨迹，包括：
基于所述场景下的机器人的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述机器人的各机械臂的各关节的运动轨迹；
所述根据所述机器人的运动轨迹，对所述机器人的位姿进行调整，包括：
根据所述机器人的各机械臂的各关节的运动轨迹，对所述机器人的位姿进行调整。
可选的，在对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整的过程中，所述调整方法还包括：
判断所述病患姿态保持装置的运动是否为非预期运动，若是，则发送报警信息；
在对所述机器人的位姿进行调整的过程中，所述调整方法还包括：
判断所述机器人的运动是否为非预期运动，若是，则发送报警信息。
可选的，所述非预期运动包括：运动范围超限、运动速度超限和/或运动空间发生干涉。
可选的，在对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整的过程中，所述调整方法还包括：
对所述病患姿态保持装置的位姿调整状态进行显示；
在对所述机器人的位姿进行调整的过程中，所述调整方法还包括：
对所述机器人的位姿调整状态进行显示。
可选的，在停止对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整后，所述调整方法还包括：
对所述病患姿态保持装置的调整后的位姿进行保存；
在停止对所述机器人的位姿进行调整后，所述调整方法还包括：
对所述机器人的调整后的位姿进行保存。
为达到上述目的，本发明还提供一种手术机器人系统，包括机器人、病患姿态保持装置和控制器，所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上文所述的位姿调整方法。
可选的，所述手术机器人系统还包括与所述控制器通信连接的双目摄像机，所述病患姿态保持装置上设有多个第一靶标，和/或所述机器人上设有多个第二靶标，所述双目摄像机用于获取所述多个第一靶标的图像信息和/或所述多个第二靶标的图像信息，所述控制器用于根据所述多个第一靶标的图像信息获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系，和/或根据所述多个第二靶标的图像信息，获取机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系。
可选的，所述手术机器人系统还包括与所述控制器通信连接的激光跟踪仪，所述病患姿态保持装置上设有多个第一反光板，和/或所述机器人上设有多个第二反光板，所述激光跟踪仪用于向所述多个第一反光板和/或所述多个第二反光板发射激光，并接收由所述多个第一反光板和/或所述多个第二反光板反射回来的反射光；所述控制器用于根据所述多个第一反光板反射回来的反射光信息，获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系，和/或根据所述多个第二反光板反射回来的反射光信息，获取机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系。
为达到上述目的，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上文所述的位姿调整方法。
与现有技术相比，本发明提供的位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质具有以下优点：本发明通过先获取病患的病灶信息，再根据所述病灶信息，获取所述病患姿态保持装置的目标位姿信息和/或所述机器人的目标位姿信息，最后根据所述病患姿态保持装置的目标位姿信息以及所述病患姿态保持装置的当前位姿信息，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整，和/或根据所述机器人的目标位姿信息以及所述机器人的当前位姿信息，对所述机器人的位姿进行调整。由此，本发明通过根据病患的病灶信息，规划适合病患的体位，并自动完成术前病患姿态保持装置和/或机器人的位姿调整，提前完成术前体位准备，从而可以有效减少手术时间，提高了整体手术的效率。
附图说明
图1为本发明一实施方式中的位姿调整方法的应用场景示意图；
图2为本发明一实施方式中的位姿调整方法的流程图；
图3为本发明一实施方式中的获取病灶信息的流程示意图；
图4为本发明一实施方式中的病灶区域的标注示意图；
图5为本发明一实施方式中的目标位姿获取过程的示意图；
图6为本发明一实施方式中的根据病灶与位姿之间的对应关系获取目标位姿的流程示意图；
图7为本发明一实施方式中的根据最优法解算目标位姿的流程示意图；
图8为本发明第一种实施方式中的病患姿态保持装置、机器人的当前位姿的测量原理示意图；
图9为本发明第二种实施方式中的病患姿态保持装置、机器人的当前位姿的测量原理示意图；
图10为本发明一实施方式中的位姿调整过程示意图；
图11为本发明一实施方式中的控制器的方框结构示意图。
其中，附图标记如下：
病患姿态保持装置-100；机器人-200；病灶-310；器脏组织-320；第一底座-110；第二底座-210；床面-120；机械臂-220；双目摄像机-410，第一靶标-420；第二靶标-430；激光跟踪仪-510；第一反光板-520；第二反光板-530；处理器-601；通信接口-602；存储器-603；通信总线-604。
具体实施方式
以下结合附图1至11和具体实施方式对本发明提出的位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在与本发明所能产生的功效及所能达成的目的相同或近似的情况下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明的目的在于提供一种位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质，可以在术前自动完成机器人与病患姿态保持装置的摆位，有效提高整体的手术效率。需要说明的是，本文中所称的病患姿态保持装置(例如病床)的位姿是指所述病患姿态保持装置在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的位姿，所称的机器人的位姿是指所述机器人在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的位姿。
为实现上述目的，本发明提供一种位姿调整方法。请参考图1，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的位姿调整方法的应用场景示意图。如图1所示，本发明提供的位姿调整方法应用于手术机器人系统，所述手术机器人系统包括机器人200和病患姿态保持装置100，其中，所述病患姿态保持装置100包括第一底座110和安装于所述第一底座110上的床面120。所述机器人200包括第二底座210和安装于所述第二底座210上的至少一条机械臂220。其中，病患可以躺在所述病灶姿态保持装置100的床面120上，通过控制所述机械臂220，可以将所述病患体内的病灶去除。
请参考图2，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的位姿调整方法的流程示意图，如图2所示，所述位姿调整方法包括如下步骤：
步骤S1、获取病患的病灶信息；
步骤S2、根据所述病灶信息，获取手术机器人场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息和/或所述机器人的目标位姿信息。
步骤S3、根据所述所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息以及所述病患姿态保持装置的当前位姿信息，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整，以及/或者，根据所述场景下的机器人的目标位姿信息以及所述机器人的当前位姿信息，对所述机器人的位姿进行调整。
由此，本发明通过根据病患的病灶信息，规划适合病患的体位，并自动完成术前病患姿态保持装置和/或机器人的位姿调整，提前完成术前体位准备，从而可以有效减少手术时间，提高了整体手术的效率。
具体的，在所述步骤S1中，所获取的病灶信息包括但不限于病灶310所在区域、病灶310的形状、病灶310的位置以及医护人员选择的手术术种等。
优选的，请参考图3，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的获取病灶信息的流程示意图。如图3所示，在本步骤S1中，通过以下过程获取所述病灶信息：
获取病患的病变的器脏组织320的影像信息；
根据所获取的影像信息进行建模，以获取器脏组织模型；
对所述器脏组织模型进行病灶310的识别，以获取病灶信息。
具体的，可以通过现有的医学影像采集装置获取病患的病变的器脏组织320的影像信息，根据所获取的影像信息进行建模，以获取包含器脏组织模型的人体模型，建模信息可通过显示装置进行显示，医护人员通过对所述器脏组织模型进行诊断，可以识别出所述器脏组织模型中的病灶310所在区域，并通过对所述病灶310所在区域进行标注，以获取病灶信息。请参考图4，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的病灶区域的标注示意图，如图4所示，可以通过框选、圈选或其它方式标注出所述病灶310所在区域，并基于颜色、形状或其它特征来表征已选取的病灶310所在区域，针对已选取的病灶310所在区域，医护人员可以选取对应的手术术种，以获取完整的病灶信息。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，所述病灶310所在区域的标注包括但不限于采用平面包络区域法、立体包络区域法进行标注；包括但不限于器脏组织模型与标注区域重叠或相减生成病灶310所在区域。
为了防止病灶信息的诊断出现错误，在执行步骤S2之前，所获取的病灶信息会在配套的显示装置上进行显示，以供医护人员会对所获取的病灶信息进行进一步确认，若所获取的病灶信息无误，则执行上述步骤S2，即根据所述病灶信息，获取所述病患姿态保持装置的目标位姿信息和/或所述机器人的目标位姿信息。
优选的，在步骤S2中，可以根据预先存储的病灶310与病患姿态保持装置100位姿和/或病灶与机器人200位姿之间的对应关系以及所述病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置100的目标位姿信息和/或所述机器人200的目标位姿信息；或者根据所述病灶信息采用最优法进行解算，以获取所述场景下的病患姿态保持装置100的目标位姿信息和/或所述机器人200的目标位姿信息。
具体的，请参考图5，其示意性地给出了本发明一实施方式中的获取所述病患姿态保持装置的目标位姿信息和/或所述机器人的目标位姿信息的流程示意图。如图所示5，当进入自动调整规划模式后，医护人员选择是否进入选取目标位姿模式，若医护人员选择是，则系统会根据预先存储的病灶310与病患姿态保持装置100位姿和/或病灶310与机器人200位姿之间的对应关系，选取指定位姿作为目标位姿，即选取与所获取的病灶信息对应的病患姿态保持装置100的位姿作为所述病患姿态保持装置100的目标位姿，和/或选取与所获取的病灶信息对应的机器人200的位姿作为所述机器人200的目标位姿；若医护人员选择否，则系统会自动采用最优法计算所述病患姿态保持装置100的目标位姿和/或所述机器人200的目标位姿；为了防止出现失误，医护人员可对所获取的病患姿态保持装置100的目标位姿和/或机器人200的目标位姿进行确认，若医护人员选择是，则完成所述病患姿态保持装置100的目标位姿和/或所述机器人200的目标位姿的获取，系统将执行上述的步骤S3；若医护人员选择否，则重新获取所述病患姿态保持装置100的目标位姿和/或所述机器人200的目标位姿。
其中，所述病灶310与病患姿态保持装置100位姿和/或所述病灶310与机器人200位姿之间的对应关系可以为所述手术机器人系统在出厂之前由厂家预先设置的，也可以为用户/医护人员保存的，还可以为所述手术机器人系统根据最近所执行的手术自动保存的。请参考图6，其示意性地给出了本发明一实施方式中的用户选取目标位姿时的示意图，如图6所示，当用户选择进入选取目标位姿模式时，用户可以选择厂家预先设置的位姿，也可以选择用户保存的位姿，也可以选择近期使用的位姿，或者是通过人工智能算法基于大量历史数据(病灶310与病患姿态保持装置100位姿和/或病灶310与机器人200位姿之间的关系)系统保存的优选位姿。
在一些实施例中，所述病灶310与病患姿态保持装置100位姿之间的对应关系包括病灶310与病患姿态保持装置100的床面120的位姿，所述病灶310与机器人200位姿之间的对应关系包括病灶310与机器人200的各机械臂220的末端位姿之间的对应关系，其中，所述床面120的位姿是指所述床面120在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的位姿，所述机械臂220的末端位姿是指所述机械臂220的末端在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的位姿，由此，根据所获得的与所述病灶信息对应的床面120的位姿，获取所述病患姿态保持装置100的目标位姿，根据所获得的与所述病灶信息对应的各机械臂220的末端位姿，获取所述机器人200的目标位姿。针对此种情况，在后续的目标位姿调整过程中，需要对所述病患姿态保持装置100的目标位姿进行逆解，以获取所述病患姿态保持装置100的各关节的目标位置信息，以及对所述机器人200的目标位姿进行逆解，以获取所述机器人200的各机械臂220的各关节的目标位置。在一些实施例中，所述病灶310与病患姿态保持装置100位姿之间的对应关系包括病灶310与病患姿态保持装置100的各关节的位置，所述病灶310与机器人200位姿之间的对应关系包括病灶310与机器人200的各机械臂220的各关节的位置之间的对应关系，其中所述病患姿态保持装置100的各关节的位置是指所述病患姿态保持装置100的各关节在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的位置，所述机械臂220的各关节的位置是指所述机械臂220的各关节在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的位置，由此，根据所述获得的与所述病灶信息对应的病患姿态保持装置100的各关节的位置，即可获取所述病患姿态保持装置100的目标位姿，根据所获得的与所述病灶信息对应的各机械臂220的各关节的位置，即可获取所述机器人200的目标位姿。
进一步的，请参考图7，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的采用最优法获取目标位姿的流程示意图。如图7所示，所述根据所述病灶信息，采用最优法获取所述病患姿态保持装置100的目标位姿信息包括：
根据所述病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置100在满足人工学条件下的位姿信息；
将所述病患姿态保持装置100在满足人工学条件下的位姿信息作为所述场景下的病患姿态保持装置100的目标位姿信息。
具体的，可以根据所述病灶信息以及病患的性别、年龄、身高等信息，获取满足人工学(即适合病患形体的自然形态)条件下的病患姿态保持装置100的台面高度、病患姿态保持装置100的台面姿态角度等信息，再结合病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系，即可获取所述场景下的病患姿态保持装置100在满足人工学条件下的位姿信息，该位姿信息即为所述场景下的病患姿态保持装置100的目标位姿信息。关于如何获取病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系可以参考下文中的相关描述，故在此不再进行赘述。
进一步的，所述根据所述病灶信息，采用最优法获取所述场景下的机器人200的目标位姿信息，包括：
根据所述病灶信息，对目标函数进行求解，以获取所述场景下的机器人200的目标位姿信息。
更进一步的，如图7所示，所述根据所述病灶信息，对目标函数进行求解，以获取所述场景下的机器人200的目标位姿信息，包括：
根据所述病患姿态保持装置100的目标位姿信息以及所述病灶310与所述病患姿态保持装置100之间的空间映射关系，获取所述病灶310的目标位姿信息；
根据所述病灶310的目标位姿信息，对目标函数进行求解，以获取所述场景下的机器人200的目标位姿信息。
由于病灶310的坐标系(X3,Y3,Z3)与病患的体表之间具有特定的空间映射关系，病患的体表与病患姿态保持装置100的床面120之间也具有特定的空间映射关系，因此病灶310与病患姿态保持装置100的床面120之间也具有特定的空间映射关系，由此，根据所述病患姿态保持装置100的目标位姿信息以及所述病灶310的坐标系(X3,Y3,Z3)与所述病患姿态保持装置100的床面120之间的空间映射关系，即可获取所述病灶310的目标位姿信息，本发明通过根据所述病灶310的目标位姿信息，对目标函数进行求解，以获取机器人200的目标位姿信息，从而使得所述机器人200在其目标位姿下，所述机器人200的各机械臂220均能达到所述病灶310处，以为后续更好的执行手术打下基础。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，在其它一些实施例中，也可以根据预先存储的病灶310与病患姿态保持装置100位姿之间的对应关系，获取病患姿态保持装置100的目标位姿信息，再根据病患姿态保持装置100的目标位姿信息，获取病灶310的目标位姿信息。
优选的，如图7所示，所述根据所述病灶310的目标位姿信息，对目标函数进行求解，以获取所述场景下的机器人200的目标位姿信息，包括：
根据所述病灶310的目标位姿信息，创建病灶球空间；
遍历所述病灶球空间的每一点，求解不同位置下的目标函数值；
将目标函数值满足预设条件时的所述机器人200的位姿作为所述机器人200的目标位姿。
具体的，本实施方式中选取的目标函数为：
w(q)＝α·w1(q)+β·w2(q)
Figure BDA0003069915970000121
Figure BDA0003069915970000131
其中，α为w1(q)的权重，β为w2(q)的权重，且α+β＝1，N为所述机器人200的单条机械臂220的关节数，qi为第i个关节的位置，
Figure BDA0003069915970000132
为第i个关节的遍历所述病灶球空间的平均位置，qi轐ax为第i个关节的遍历所述病灶球空间的最大位置，qi轐in为第i个关节的遍历所述病灶球空间的最小位置，n为所述机器人200的机械臂220数量，hi为相邻两机械臂220之间的间距，
Figure BDA0003069915970000133
为所有相邻机械臂220之间的间距的平均值。
在具体操作时，所述机器人200的各机械臂220的末端遍历所述病灶球空间的每一点，通过求解不同位置下的目标函数值，即w(q)的值，并将目标函数值最大时的所述机器人200的位姿作为所述场景下的机器人200的目标位姿。α和β的具体数值可以根据具体情况进行设定，例如，当α为1，β为0时，目标函数为：
Figure BDA0003069915970000134
针对此种情况，当目标函数值最大时，qi趋近于
Figure BDA0003069915970000135
即所述机器人200的机械臂220的各关节的位置均趋近于其平均位置，因此机械臂220的工作空间范围大大提高，此时所述机器人200的目标位姿满足机械臂220运动空间最优的条件。针对所述机器人200的每一条机械臂220，均将目标函数值最大时，所对应的qi值作为对应的关节的目标位置，根据所述机器人200的各机械臂220的各关节的目标位置信息即可获取所述场景下的机器人200的目标位姿信息。
当α为0，β为1时，目标函数为：
Figure BDA0003069915970000136
针对此种情况，当目标函数值最大时，hi趋近于
Figure BDA0003069915970000137
即所述机器人200的各机械臂220之间趋近于等间距分布，因此可以有效避免手术过程中各机械臂220之间发生碰撞，此时所述机器人200的目标位姿满足机械臂220摆位最优的条件。将目标函数值最大时，各所述机械臂220的末端的位姿作为对应的机械臂220的末端的目标位姿，根据各机械臂220的末端的目标位姿信息即可获取所述机器人200的目标位姿信息。所述机械臂220的各关节的目标位置可采用运动学逆解法或其它逆解法对所述机械臂220的末端的目标位姿进行逆解得到。
当α为0.5，β为0.5时，所述机器人200的目标位姿满足机械臂220运动空间和机械臂220摆位达到均衡的条件。
具体的，所述病患姿态保持装置100的当前位姿通过如下步骤获得：
获取病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系；
根据所述病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)与所述世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系以及所述病患姿态保持装置100的各关节的当前位置信息，获取所述病患姿态保持装置100的当前位姿信息；
所述机器人200的当前位姿信息通过如下步骤获得：
获取机器人坐标系(X2,Y2,Z2)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系；
根据所述机器人坐标系(X2,Y2,Z2)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系，以及所述机器人200的各机械臂220的各关节的当前位置信息，获取所述机器人200的当前位姿信息。
由此，根据所述病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)与所述世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系以及所述病患姿态保持装置100的各关节的当前位置信息，可获取所述病患姿态保持装置100的各关节在世界坐标系(X0,Y0,Z0)的下的位置信息，根据所述病患姿态保持装置100的各关节在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的位置信息，即可根据运动学方程获取所述病患姿态保持装置100的床面120在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的位姿信息。根据所述机器人坐标系(X2,Y2,Z2)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系以及所述机器人200的各机械臂220的各关节的当前位置信息，可获取所述机器人200的各机械臂220的各关节在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的位置信息，根据各机械臂220的各关节在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的位置信息，即可根据运动学方程获取各所述机械臂220的末端在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的位姿信息。
其中，所述病患姿态保持装置100的各关节的当前位置信息通过安装于所述病患姿态保持装置100的各关节上的位置传感器获得，所述机械臂220的各关节的当前位置信息通过安装于所述机械臂220的各关节上的位置传感器获得。
下面将通过具体的示例对如何获取病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系以及机器人坐标系(X2,Y2,Z2)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系进行说明。
请参考图8，其示意性地给出了本发明第一种实施方式提供的位姿测量原理示意图。如图8所示，本实施方式中，所述手术机器人系统还包括双目摄像机410，所述双目摄像机410与一控制器通信连接，所述双目摄像机410是基于双目视觉位姿测量法获取病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)以及机器人坐标系(X2,Y2,Z2)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系。具体操作时，在手术室在布置双目摄像机410，在第一底座100上布置多个第一靶标420，在第二底座200上布置多个第二靶标430，通过所述双目摄像机410获取所述第一底座100上的所述多个第一靶标420的图像信息以及所述第二底座200上的所述多个第二靶标430的图像信息，并发送给所述控制器，所述控制器根据所述多个第一靶标420的图像信息以及所述多个第二靶标430的图像信息，获取所述多个第一靶标420以及所述多个第二靶标430在所述双目摄像机410的坐标系(X4,Y4,Z4)下的坐标，再根据所述双目摄像机410的坐标系(X4,Y4,Z4)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系，即可获取所述多个第一靶标420以及所述多个第二靶标430在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的坐标，由于所述多个第一靶标420与所述病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)之间具有特定的空间映射关系，所述多个第二靶标430与所述机器人坐标系(X2,Y2,Z2)之间具有特定的空间映射关系，由此根据所述多个第一靶标420在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的坐标以及所述多个第一靶标420与所述病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)之间的空间映射关系，即可获取病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系，根据所述多个第二靶标430在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的坐标以及所述多个第二靶标430与所述机器人坐标系(X2,Y2,Z2)之间的空间映射关系，即可获取所述机器人坐标系(X2,Y2,Z2)与所述世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系。关于双目视觉测量位姿的原理具体解释可以参考现有技术，本发明对此不再进行赘述。
请参考图9，其示意性地给出了本发明第二种实施方式提供的位姿测量原理示意图。如图9所示，本实施方式中，所述手术机器人系统还包括激光跟踪仪510，所述激光跟踪仪510与一控制器通信连接，所述激光跟踪仪510是基于激光跟踪位姿测量法获取病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)以及机器人坐标系(X2,Y2,Z2)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系。具体操作时，在手术室布置激光跟踪仪510，在所述第一底座100上布置多个第一反光板520，在所述第二底座200上布置多个第二反光板530，所述激光跟踪仪510用于向所述第一底座100上的所述多个第一反光板520和所述第二底座200上的所述多个第二反光板530发射激光，并接收由所述多个第一反光板520和所述多个第二反光板530反射回来的反射光，所述控制器根据所述多个第一反光板520和所述多个第二反光板530反射回来的反射光信息，获取所述多个第一反光板520以及所述多个第二反光板530在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的坐标，由于所述多个第一反光板520与所述病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)之间具有特定的空间映射关系，所述多个第二反光板530与所述机器人坐标系(X2,Y2,Z2)之间具有特定的空间映射关系，由此根据所述多个第一反光板520在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的坐标以及所述多个第一反光板520与所述病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)之间的空间映射关系，即可获取病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系，根据所述多个第二反光板530在世界坐标系(X0,Y0,Z0)下的坐标以及所述多个第二反光板530与所述机器人坐标系(X2,Y2,Z2)之间的空间映射关系，即可获取所述机器人坐标系(X2,Y2,Z2)与所述世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系。关于激光跟踪仪510测量位姿的原理的具体解释可以参考现有技术，本发明对此不再进行赘述。
需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，在其它一些实施方式中，还可以通过其它方式获取病患姿态保持装置坐标系(X1,Y1,Z1)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)以及机器人坐标系(X2,Y2,Z2)与世界坐标系(X0,Y0,Z0)之间的空间映射关系，本发明对此并不进行限定。
优选的，所述根据所述场景下的病患姿态保持装置100的目标位姿信息以及所述病患姿态保持装置100的当前位姿信息，对所述病患姿态保持装置100的位姿进行调整，包括：
根据所述场景下的病患姿态保持装置100的当前位姿信息以及所述病患姿态保持装置100的目标位姿信息，获取所述病患姿态保持装置100的运动轨迹；
根据所述病患姿态保持装置100的运动轨迹对所述病患姿态保持装置100的位姿进行调整；
所述根据所述场景下的机器人200的目标位姿信息以及所述机器人200的当前位姿信息，对所述机器人200的位姿进行调整，包括：
基于所述场景下的机器人200的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述机器人200的运动轨迹；
根据所述机器人200的运动轨迹，对所述机器人200的位姿进行调整。
具体的，可根据所述病患姿态保持装置100的当前位姿信息以及所述病患姿态保持装置100的目标位姿信息，采用最短距离法、能量最优法或其它方法，获取所述病患姿态保持装置100的运动轨迹。同理，可根据所述机器人200的当前位姿信息以及所述机器人200的目标位姿信息，采用最短距离法、能量最优法或其它方法，获取所述机器人200的运动轨迹。如本领域技术人员所能理解的，在一些实施方式中，可以根据所述病患姿态保持装置100的床面120的当前位姿信息以及所述病患姿态保持装置100的床面120的目标位姿信息，获取所述病患姿态保持装置100的运动轨迹，再采用逆运动学解法或其它解法对所述病患姿态保持装置100的运动轨迹进行逆解，以获取所述病患姿态保持装置100的各关节的运动轨迹，再根据所述病患姿态保持装置100的各关节的运动轨迹，对所述病患姿态保持装置100的各关节的位置进行调整，以将所述病患姿态保持装置100的各关节调整至目标位置，也即对所述病患姿态保持装置100的位姿进行调整，以将所述病患姿态保持装置100的位姿调整到目标位姿。同理，可以根据所述机器人200的各机械臂220的当前位姿信息以及所述机器人200的各机械臂220的目标位姿信息，获取所述机器人200的各机械臂220的运动轨迹，再采用逆运动学解法或其它逆解法对各机械臂220的运动轨迹进行逆解，以获取各所述机械臂220的各关节的运动轨迹，再根据各所述机械臂220的各关节的运动轨迹，对各所述机械臂220的各关节的位置进行调整，以将各所述机械臂220的各关节调整至目标位置，也即对所述机器人200的位姿进行调整，以将所述机器人200的位姿调整到目标位姿。在其它一些实施例中，可以直接根据所述病患姿态保持装置100的各关节的当前位置信息以及所述病患姿态保持装置100的各关节的目标位置信息，获取所述病患姿态保持装置100的各关节的运动轨迹，再根据所述病患姿态保持装置100的各关节的运动轨迹，对所述病患姿态保持装置100的各关节的位置进行调整，以将所述病患姿态保持装置100的各关节调整至目标位置，也即对所述病患姿态保持装置100的位姿进行调整，以将所述病患姿态保持装置100的位姿调整到目标位姿。同理，可以直接根据所述机器人200的各机械臂220的各关节的当前位置信息以及所述机器人200的各机械臂220的各关节的目标位置信息，以获各所述机械臂220的各关节的运动轨迹，再根据各所述机械臂220的各关节的运动轨迹，对各所述机械臂220的各关节的位置进行调整，以将各所述机械臂220的各关节调整至目标位置，也即对所述机器人200的位姿进行调整，以将所述机器人200的位姿调整到目标位姿。
优选的，请参考图10，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的位姿调整的流程示意图。如图10所示，在对所述病患姿态保持装置100的位姿进行调整的过程中，所述调整方法还包括：
判断所述病患姿态保持装置100的运动是否为非预期运动，若是，则发送报警信息；
在对所述机器人200的位姿进行调整的过程中，所述调整方法还包括：
判断所述机器人200的运动是否为非预期运动，若是，则发送报警信息。
具体的，所述非预期运动包括：运动范围超限、运动速度超限和/或运动空间发生干涉。由此，通过对所述病患姿态保持装置100和/或所述机器人200的运动过程进行监测，从而可以在所述病患姿态保持装置100发生非预期运动和/或所述机器人200发生非预期运动时，发送报警信息，进而可以在所述病患姿态保持装置100的运动出现异常情况和/或所述机器人200的运动出现异常情况时，及时终止所述病患姿态保持装置100的位姿的自动调整和/或所述机器人200的位姿的自动调整，以保护所述病患姿态保持装置100和/或所述机器人200。
优选的，在对所述病患姿态保持装置100的位姿进行调整的过程中，所述调整方法还包括：
对所述病患姿态保持装置100的位姿调整状态进行显示；
在对所述机器人200的位姿进行调整的过程中，所述调整方法还包括：
对所述机器人200的位姿调整状态进行显示。
由此，通过对所述病患姿态保持装置100的位姿调整状态和/或所述机器人200的位姿调整状态进行显示，可以便于医护人员观察所述病患姿态保持装置100和/或所述机器人200的位姿调整状态，从而可以在所述病患姿态保持装置100和/或机器人200的位姿调整出现异常情况时，及时停机，以保护所述病患姿态保持装置100和/或所述机器人200。
优选的，当所述病患姿态保持装置100的位姿调整至目标位姿后，与所述病患姿态保持装置100对应的扬声器会发出连续的正常音，和/或与所述病患姿态保持装置100对应的显示灯会发出正常色；当所述机器人200的位姿调整至目标位姿后，与所述机器人200对应的扬声器会发出连续的正常音，和/或与所述机器人200对应的显示灯会发出正常色。当所述病患姿态保持装置100的运动出现异常时，与所述病患姿态保持装置100对应的扬声器会发出连续的异常音，和/或与所述病患姿态保持装置100对应的显示灯会发出异常色；当所述机器人200的运动出现异常时，与所述机器人200对应的扬声器会发出连续的异常音，和/或与所述机器人200对应的显示灯会发出异常色。具体的，可以根据声音连续声响的频率快慢，区分正常音与异常音，根据状态灯颜色的各异，区分正常色和异常色。
优选的，如图10所示，在停止对所述病患姿态保持装置100的位姿进行调整后，所述调整方法还包括：
对所述病患姿态保持装置100的调整后的位姿进行保存；
在停止对所述机器人200的位姿进行调整后，所述调整方法还包括：
对所述机器人200的调整后的位姿进行保存。
由此，当所述病患姿态保持装置100的位姿被调整至目标位姿后，通过将所述病患姿态保持装置100的目标位姿进行保存，可以在下一次执行相同部位的病灶310的手术，且病患的性别、身高、年龄相近时，直接根据所保存的病患姿态保持装置100的目标位姿，将所述病患姿态保持装置100的位姿调整至合适位置。同理，当所述机器人200的位姿被调整至目标位姿后，通过将所述机器人200的目标位姿进行保存，可以在下一次执行相同部位的病灶310的手术，且病患的性别、身高、年龄相近时，直接根据所保存的机器人200的目标位姿，将所述机器人200的位姿调整至合适位置。当因所述病患姿态保持装置100的位姿调整过程出现异常情况而停止对所述病患姿态保持装置100的位姿进行调整，通过将异常情况下的所述病患姿态保持装置100的位姿进行保存，可以便于相关人员对所出现的异常情况进行分析，以确定病患姿态保持装置100的运动出现异常的原因。同理，当因所述机器人200的位姿调整过程出现异常情况而停止对所述机器人200的位姿进行调整，通过将异常情况下的所述机器人200的位姿进行保存，可以便于相关人员对所出现的异常情况进行分析，以确定机器人200的运动出现异常的原因。
综上所述，本发明提供的位姿调整方法通过先获取病患的病灶信息，再根据所述病灶信息，获取所述病患姿态保持装置100的目标位姿信息和/或所述机器人200的目标位姿信息，最后根据所述病患姿态保持装置100的目标位姿信息以及所述病患姿态保持装置100的当前位姿信息，对所述病患姿态保持装置100的位姿进行调整，和/或根据所述机器人200的目标位姿信息以及所述机器人200的当前位姿信息，对所述机器人200的位姿进行调整。由此，本发明通过根据病患的病灶信息，规划适合病患的体位，并自动完成术前病患姿态保持装置100和/或机器人200的位姿调整，提前完成术前体位准备，从而可以有效减少手术时间，提高了整体手术的效率。
基于类似发明构思，本发明还提供一种手术机器人系统，包括机器人200、病患姿态保持装置100和控制器，所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上文所述的位姿调整方法。请参考图11，示意性地给出了本发明一实施方式提供的控制器的方框结构示意图。如图11所示，所述控制器包括处理器601和存储器603，所述存储器603上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器601执行时，实现上文所述的位姿调整方法。本发明提供的手术机器人系统，通过获取病患的病灶信息，再根据所述病灶信息，获取所述病患姿态保持装置100的目标位姿信息和/或所述机器人200的目标位姿信息，最后根据所述病患姿态保持装置100的目标位姿信息以及所述病患姿态保持装置100的当前位姿信息，对所述病患姿态保持装置100的位姿进行调整，和/或根据所述机器人200的目标位姿信息以及所述机器人200的当前位姿信息，对所述机器人200的位姿进行调整。由此，本发明通过根据病患的病灶信息，规划适合病患的体位，并自动完成术前病患姿态保持装置100和/或机器人200的位姿调整，提前完成术前体位准备，从而可以有效减少手术时间，提高了整体手术的效率。
如图11所示，所述控制器还包括通信接口602和通信总线604，其中所述处理器601、所述通信接口602、所述存储器603通过通信总线604完成相互间的通信。所述通信总线604可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线604可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。所述通信接口602用于上述控制器与其他设备之间的通信。
本发明中所称处理器601可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器601是所述控制器的控制中心，利用各种接口和线路连接整个控制器的各部分。
所述存储器603可用于存储所述计算机程序，所述处理器601通过运行或执行存储在所述存储器603内的计算机程序，以及调用存储在存储器603内的数据，实现所述控制器的各种功能。
所述存储器603可以包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
本发明还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现上文所述的位姿调整方法。由此，本发明提供的存储介质在其存储的计算机程序被处理器执行时，通过获取病患的病灶信息，再根据所述病灶信息，获取所述病患姿态保持装置100的目标位姿信息和/或所述机器人200的目标位姿信息，最后根据所述病患姿态保持装置100的目标位姿信息以及所述病患姿态保持装置100的当前位姿信息，对所述病患姿态保持装置100的位姿进行调整，和/或根据所述机器人200的目标位姿信息以及所述机器人200的当前位姿信息，对所述机器人200的位姿进行调整。由此，本发明通过根据病患的病灶信息，规划适合病患的体位，并自动完成术前病患姿态保持装置100和/或机器人200的位姿调整，提前完成术前体位准备，从而可以有效减少手术时间，提高了整体手术的效率。
本发明实施方式的可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机硬盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其组合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质具有以下优点：本发明通过获取病患的病灶信息，再根据所述病灶信息，获取所述病患姿态保持装置的目标位姿信息和/或所述机器人的目标位姿信息，最后根据所述病患姿态保持装置的目标位姿信息以及所述病患姿态保持装置的当前位姿信息，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整，和/或根据所述机器人的目标位姿信息以及所述机器人的当前位姿信息，对所述机器人的位姿进行调整。由此，本发明通过根据病患的病灶信息，规划适合病患的体位，并自动完成术前病患姿态保持装置与机器人的位姿调整，提前完成术前体位准备，从而可以有效减少手术时间，提高了整体手术的效率。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本文各实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
上述描述仅是对本发明较佳实施方式的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若这些修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种位姿调整方法，应用于手术机器人场景，其特征在于，所述位姿调整方法包括：
获取病患的病灶信息；
根据所述病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息和/或所述机器人的目标位姿信息；
根据所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息以及所述病患姿态保持装置的当前位姿信息，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整，以及/或者，根据所述场景下的机器人的目标位姿信息以及所述机器人的当前位姿信息，对所述机器人的位姿进行调整；
所述病患姿态保持装置的当前位姿信息通过如下步骤获得：
获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系；
根据所述病患姿态保持装置坐标系与所述世界坐标系之间的空间映射关系以及所述病患姿态保持装置的各关节的当前位置信息，获取所述病患姿态保持装置的当前位姿信息；
所述根据所述病灶信息，获取所述场景下的机器人的目标位姿信息，包括：
根据所述病灶信息，对目标函数进行求解，以获取所述场景下的机器人的目标位姿信息。
2.根据权利要求1所述的位姿调整方法，其特征在于，所述获取病患的病灶信息，包括：
获取病患的病变的器脏组织的影像信息；
根据所获取的影像信息进行建模，以获取器脏组织模型；
对所述器脏组织模型进行病灶的识别，以获取病灶信息。
3.根据权利要求1所述的位姿调整方法，其特征在于，所述机器人的当前位姿信息通过如下步骤获得：
获取机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系；
根据所述机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系，以及所述机器人的各机械臂的各关节的当前位置信息，获取所述机器人的当前位姿信息。
4.根据权利要求3所述的位姿调整方法，其特征在于，基于视觉位姿测量法或激光跟踪位姿测量法获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系，和/或机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系；
所述基于视觉位姿测量法获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系和/或机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系，包括：
采用双目摄像机获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系和/或机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系；
所述基于激光跟踪位姿测量法获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系和/或机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系，包括：
采用激光跟踪仪获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系和/或机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系。
5.根据权利要求1所述的位姿调整方法，其特征在于，所述根据所述病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息，包括：
根据预先存储的病灶与病患姿态保持装置位姿之间的对应关系以及所述病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息。
6.根据权利要求1所述的位姿调整方法，其特征在于，所述根据所述病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息包括：
根据所述病灶信息，获取所述场景下的病患姿态保持装置在满足人工学条件下的位姿信息；
将所述病患姿态保持装置在满足人工学条件下的位姿信息作为所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息。
7.根据权利要求1所述的位姿调整方法，其特征在于，所述根据所述病灶信息，对目标函数进行求解，以获取所述场景下的机器人的目标位姿信息，包括：
根据所述病患姿态保持装置的目标位姿信息以及所述病灶与所述病患姿态保持装置之间的空间映射关系，获取所述病灶的目标位姿信息；
根据所述病灶的目标位姿信息，对目标函数进行求解，以获取所述场景下的机器人的目标位姿信息。
8.根据权利要求7所述的位姿调整方法，其特征在于，所述根据所述病灶的目标位姿信息，对目标函数进行求解，以获取所述场景下的机器人的目标位姿信息，包括：
根据所述病灶的目标位姿信息，创建病灶球空间；
遍历所述病灶球空间的每一点，求解不同位置下的目标函数值；
将目标函数值满足预设条件时的所述机器人的位姿作为所述场景下的机器人的目标位姿。
9.根据权利要求8所述的位姿调整方法，其特征在于，所述目标函数为：
w(q)＝α·w1(q)+β·w2(q)
Figure FDA0003928674710000031
Figure FDA0003928674710000032
其中，α为w1(q)的权重，β为w2(q)的权重，且α+β＝1，N为所述机器人的单条机械臂的关节数，qi为第i个关节的位置，
Figure FDA0003928674710000033
为第i个关节的遍历所述病灶球空间的平均位置，qimax为第i个关节的遍历所述病灶球空间的最大位置，qimin为第i个关节的遍历所述病灶球空间的最小位置，n为所述机器人的机械臂数量，hi为相邻两机械臂之间的间距，
Figure FDA0003928674710000034
为所有相邻机械臂之间的间距的平均值；
所述将目标函数值满足预设条件时的所述机器人的位姿作为所述场景下的机器人的目标位姿，包括：
将目标函数值最大时的所述机器人的位姿作为所述场景下的机器人的目标位姿。
10.根据权利要求1所述的位姿调整方法，其特征在于，所述根据所述场景下的病患姿态保持装置的目标位姿信息以及所述病患姿态保持装置的当前位姿信息，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整，包括：
基于所述场景下的病患姿态保持装置的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述病患姿态保持装置的运动轨迹；
根据所述病患姿态保持装置的运动轨迹，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整；
所述根据所述场景下的机器人的目标位姿信息以及所述机器人的当前位姿信息，对所述机器人的位姿进行调整，包括：
基于所述场景下的机器人的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述机器人的运动轨迹；
根据所述机器人的运动轨迹，对所述机器人的位姿进行调整。
11.根据权利要求10所述的位姿调整方法，其特征在于，所述基于所述场景下的病患姿态保持装置的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述病患姿态保持装置的运动轨迹，包括：
基于所述场景下的病患姿态保持装置的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述病患姿态保持装置的各关节的运动轨迹；
所述根据所述病患姿态保持装置的运动轨迹，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整，包括：
根据所述病患姿态保持装置的各关节的运动轨迹，对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整；
所述基于所述场景下的机器人的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述机器人的运动轨迹，包括：
基于所述场景下的机器人的当前位姿信息和目标位姿信息，确定所述机器人的各机械臂的各关节的运动轨迹；
所述根据所述机器人的运动轨迹，对所述机器人的位姿进行调整，包括：
根据所述机器人的各机械臂的各关节的运动轨迹，对所述机器人的位姿进行调整。
12.根据权利要求1所述的位姿调整方法，其特征在于，在对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整的过程中，所述调整方法还包括：
判断所述病患姿态保持装置的运动是否为非预期运动，若是，则发送报警信息；
在对所述机器人的位姿进行调整的过程中，所述调整方法还包括：
判断所述机器人的运动是否为非预期运动，若是，则发送报警信息。
13.根据权利要求12所述的位姿调整方法，其特征在于，所述非预期运动包括：运动范围超限、运动速度超限和/或运动空间发生干涉。
14.根据权利要求1所述的位姿调整方法，其特征在于，在对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整的过程中，所述调整方法还包括：
对所述病患姿态保持装置的位姿调整状态进行显示；
在对所述机器人的位姿进行调整的过程中，所述调整方法还包括：
对所述机器人的位姿调整状态进行显示。
15.根据权利要求1所述的位姿调整方法，其特征在于，在停止对所述病患姿态保持装置的位姿进行调整后，所述调整方法还包括：
对所述病患姿态保持装置的调整后的位姿进行保存；
在停止对所述机器人的位姿进行调整后，所述调整方法还包括：
对所述机器人的调整后的位姿进行保存。
16.一种手术机器人系统，其特征在于，包括机器人、病患姿态保持装置和控制器，所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现权利要求1至15中任一项所述的位姿调整方法。
17.根据权利要求16所述的机器人系统，其特征在于，所述手术机器人系统还包括与所述控制器通信连接的双目摄像机，所述病患姿态保持装置上设有多个第一靶标，和/或所述机器人上设有多个第二靶标，所述双目摄像机用于获取所述多个第一靶标的图像信息和/或所述多个第二靶标的图像信息，所述控制器用于根据所述多个第一靶标的图像信息获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系，和/或根据所述多个第二靶标的图像信息，获取机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系。
18.根据权利要求16所述的机器人系统，其特征在于，所述手术机器人系统还包括与所述控制器通信连接的激光跟踪仪，所述病患姿态保持装置上设有多个第一反光板，和/或所述机器人上设有多个第二反光板，所述激光跟踪仪用于向所述多个第一反光板和/或所述多个第二反光板发射激光，并接收由所述多个第一反光板和/或所述多个第二反光板反射回来的反射光；所述控制器用于根据所述多个第一反光板反射回来的反射光信息，获取病患姿态保持装置坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系，和/或根据所述多个第二反光板反射回来的反射光信息，获取机器人坐标系与世界坐标系之间的空间映射关系。
19.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至15中任一项所述的位姿调整方法。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113274136B (zh) * 2021-05-17 2023-02-10 上海微创医疗机器人（集团）股份有限公司 位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质
CN113616338B (zh) * 2021-09-15 2023-10-20 上海微创医疗机器人（集团）股份有限公司 计算机可读存储介质、对准方法及系统、手术机器人系统
CN114367986B (zh) * 2022-01-14 2023-12-29 赛恩医疗科技(连云港)有限公司 智能机器人低温活检方法、装置和控制系统
CN115444555B (zh) * 2022-08-31 2024-09-06 北京长木谷医疗科技股份有限公司 骨科手术机器人智能定位追踪方法、装置及电子设备
CN116019564B (zh) * 2023-03-28 2023-07-28 北京壹点灵动科技有限公司 膝关节手术机器人和控制方法
CN116531111A (zh) * 2023-07-04 2023-08-04 梅奥心磁(杭州)医疗科技有限公司 一种双级自适应动力手术机械臂装置及控制方法
CN117243699B (zh) * 2023-11-14 2024-03-15 杭州三坛医疗科技有限公司 一种移位检测方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104083217A (zh) * 2014-07-03 2014-10-08 北京天智航医疗科技股份有限公司 一种手术定位装置和方法以及机器人手术系统
CN104742127A (zh) * 2015-04-08 2015-07-01 深圳市山龙科技有限公司 一种机器人的控制方法及机器人
CN110547867A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 上海联影医疗科技有限公司 机械臂的控制方法、装置、设备、存储介质和系统
CN111230866A (zh) * 2020-01-16 2020-06-05 山西万合智能科技有限公司 一种六轴机器人末端跟随目标物实时位姿的计算方法
CN112318498A (zh) * 2020-09-23 2021-02-05 天津大学 一种考虑参数耦合的工业机器人标定方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2586396A1 (en) * 2011-10-26 2013-05-01 Metronor AS System for ensuring precision in medical treatment
CN107030699B (zh) * 2017-05-18 2020-03-10 广州视源电子科技股份有限公司 位姿误差修正方法及装置、机器人及存储介质
KR101985915B1 (ko) * 2017-08-18 2019-09-03 서울대학교산학협력단 로봇을 이용한 골편 위치 제어 시스템 및 방법
CN108814717B (zh) * 2018-06-29 2020-10-27 微创（上海）医疗机器人有限公司 手术机器人系统
WO2020113030A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-04 Think Surgical, Inc. Computer input method using a digitizer as an input device
CN109758230B (zh) * 2019-02-26 2021-04-13 中国电子科技集团公司信息科学研究院 一种基于增强现实技术的神经外科手术导航方法和系统
CN109806004A (zh) * 2019-03-18 2019-05-28 汪俊霞 一种基于云数据技术的手术机器人系统及操作方法
CN110559083B (zh) * 2019-09-10 2020-08-25 深圳市精锋医疗科技有限公司 手术机器人及其末端器械的控制方法、控制装置
EP3824839A1 (en) * 2019-11-19 2021-05-26 Koninklijke Philips N.V. Robotic positioning of a device
CN111202583A (zh) * 2020-01-20 2020-05-29 上海奥朋医疗科技有限公司 跟踪手术床运动的方法、系统及介质
CN112245011B (zh) * 2020-10-23 2022-02-01 上海微创医疗机器人（集团）股份有限公司 手术机器人系统、调整方法、存储介质及终端
CN112472297B (zh) * 2020-11-26 2022-03-29 上海微创医疗机器人（集团）股份有限公司 位姿监测系统、方法、手术机器人系统和存储介质
CN112733619A (zh) * 2020-12-24 2021-04-30 北京市商汤科技开发有限公司 采集设备的位姿调整方法、装置、电子设备及存储介质
CN113274136B (zh) * 2021-05-17 2023-02-10 上海微创医疗机器人（集团）股份有限公司 位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104083217A (zh) * 2014-07-03 2014-10-08 北京天智航医疗科技股份有限公司 一种手术定位装置和方法以及机器人手术系统
CN104742127A (zh) * 2015-04-08 2015-07-01 深圳市山龙科技有限公司 一种机器人的控制方法及机器人
CN110547867A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 上海联影医疗科技有限公司 机械臂的控制方法、装置、设备、存储介质和系统
CN111230866A (zh) * 2020-01-16 2020-06-05 山西万合智能科技有限公司 一种六轴机器人末端跟随目标物实时位姿的计算方法
CN112318498A (zh) * 2020-09-23 2021-02-05 天津大学 一种考虑参数耦合的工业机器人标定方法

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