CN113893038A - 一种设备安装的检测方法、装置、手术机器人及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种设备安装的检测方法、装置、手术机器人及存储介质，该方法包括：针对所述每一时间点，利用在该时间点已获取到的所述机械臂执行端的位置信息，以及该时间点所述机械臂执行端坐标系和所述机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从所述受力信息中计算出所述机械臂执行端在重力方向的第一受力值；计算在所述预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在所述离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与所述设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定所述机械臂执行端未安装所述定位工具。由此，能够解决检测机械臂执行端是否安装设备的问题。

Description

一种设备安装的检测方法、装置、手术机器人及存储介质
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种设备安装的检测方法、装置、手术机器人及存储介质。
背景技术
目前，在种植牙的过程中，通常需要借助一些机器。机器包括在机械臂执行端夹装的用于钻孔的设备和用于导航种植手机标记点（标记点）的设备，其中，机械臂上的设备可拆卸和更换。在实际手术中，拆卸或更换机械臂执行端的设备后，可能存在设备未安装就进入工作状态的情况，在这种情况下工作，机械臂可能会出现无法预知的运动，对患者造成伤害。
发明内容
本发明实施例提供一种设备安装的检测方法、装置、手术机器人及存储介质，能够解决检测机械臂执行端是否安装设备的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种设备安装的检测方法，方法应用于手术机器人，手术机器人包括机械臂，机械臂的机械臂基座固定于固定台，机械臂的机械臂执行端安装有力传感器，机械臂执行端还可安装用于在手术中标识机械臂位置的定位工具，该方法包括：
获取力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的机械臂执行端的受力信息，受力信息是以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的多维力值；以及
获取机械臂执行端在预设时长内每一时间点的位置信息，位置信息以预先构建的机械臂基座坐标系描述，机械臂基座坐标系以重力方向为Z轴构建；
针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值；
计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。
在一种可能的实现方式中，针对每一时间点，利用在该时间点已获取
到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值，包括：
针对每一时间点，利用该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系，将在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息转换为以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息；
利用在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，基于坐标系的力和力矩的变换矩阵用于机械臂基座坐标系和机械臂执行端坐标系之间的转换；
利用基于坐标系的力和力矩的变换矩阵对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值。
在一种可能的实现方式中，利用在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵；包括：
提取在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息中的三阶矩阵，得到力旋转矩阵；
利用在该时间点以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建反称矩阵得到力矩到力的变换矩阵；
利用力旋转矩阵和力矩到力的变换矩阵构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
在一种可能的实现方式中，利用力旋转矩阵和力矩到力的变换矩阵构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，包括：
组合力旋转矩阵，以及力旋转矩阵与力矩平移矩阵的乘积，构建得到的矩阵为基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
在一种可能的实现方式中，利用基于坐标系的力和力矩的变换矩阵对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值，包括：
计算基于坐标系的力和力矩的变换矩阵与在该时间点已获取到的受力信息的乘积为第一受力值。
在一种可能的实现方式中，计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具，包括：
计算预设时长内计算得到的所有第一受力值的平均值；
在第一受力值的平均值满足预设离散条件，且所有第一受力值的平均值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。
在一种可能的实现方式中，在计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具之前，方法还包括：
利用获取到的力传感器在预设时长内采集到的机械臂执行端的受力信息确定设备的质量。
在一种可能的实现方式中，所有第一受力值的平均值与设备的重力值满足预设误差条件，包括：
所有第一受力值的平均值与设备的重力值之差的绝对值小于预设阈值。
在一种可能的实现方式中，在确定机械臂执行端未安装定位工具之后，方法还包括：
输出提示信息，提示信息用于指示检查设备的安装情况。
第二方面，本发明实施例提供一种机械臂行走控制方法，其特征在于，方法包括：
在接收到机械臂运动指令时，执行如权利要求1的设备安装的检测方法。
在一种可能的实现方式中，在确定出机械臂执行端安装有定位工具的情况下，执行运动指令。
第三方面，本发明实施例提供一种设备安装的检测装置，应用于手术机器人，手术机器人包括机械臂，机械臂的机械臂基座固定于固定台，机械臂的机械臂执行端安装有力传感器，机械臂执行端还可安装用于在手术中标识机械臂位置的定位工具，该装置包括：
获取模块，用于获取力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的机械臂执行端的受力信息，受力信息是以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的多维力值；以及
获取机械臂执行端在预设时长内每一时间点的位置信息，位置信息以预先构建的机械臂基座坐标系描述，机械臂基座坐标系以重力方向为Z轴构建；
计算模块，用于针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值；
确定模块，用于计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。
在一种可能的实现方式中，计算模块，具体用于：
针对每一时间点，利用该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系，将在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息转换为以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息；
利用在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，基于坐标系的力和力矩的变换矩阵用于机械臂基座坐标系和机械臂执行端坐标系之间的转换；
利用基于坐标系的力和力矩的变换矩阵对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值。
在一种可能的实现方式中，计算模块，具体用于：
提取在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息中的三阶矩阵，得到力旋转矩阵；
利用在该时间点以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建反称矩阵得到力矩到力的变换矩阵；
利用力旋转矩阵和力矩到力的变换矩阵构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
在一种可能的实现方式中，计算模块，具体用于：
组合力旋转矩阵，以及力旋转矩阵与力矩平移矩阵的乘积，构建得到的矩阵为基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
在一种可能的实现方式中，计算模块，具体用于：
计算基于坐标系的力和力矩的变换矩阵与在该时间点已获取到的受力信息的乘积为第一受力值。
在一种可能的实现方式中，计算模块，具体用于：
计算预设时长内计算得到的所有第一受力值的平均值；
在第一受力值的平均值满足预设离散条件，且所有第一受力值的平均值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。
在一种可能的实现方式中，确定模块，还用于：
利用获取到的力传感器在预设时长内采集到的机械臂执行端的受力信息确定设备的质量。
在一种可能的实现方式中，确定模块，具体用于：
所有第一受力值的平均值与设备的重力值之差的绝对值小于预设阈值。
在一种可能的实现方式中，装置还包括：
输出模块，用于输出提示信息，提示信息用于指示检查设备的安装情况。
第四方面，本发明实施例提供一种机械臂行走控制装置，其特征在于，装置包括：
执行模块，在接收到机械臂运动指令时，执行如权利要求1的设备安装的检测方法。
在一种可能的实现方式中，执行模块，还用于在确定出机械臂执行端安装有定位工具的情况下，执行运动指令。
第五方面，本发明实施例提供了一种电子设备，该设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；处理器执行计算机程序指令时，实现如第一方面和第二方面，或者第一方面和第二方面的任一可能实现方式中的方法。
第六方面，本发明实施例提供了一种可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面和第二方面，或者第一方面和第二方面的任一可能实现方式中的方法。
本发明实施例中，通过获取力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的机械臂执行端的以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的受力信息，以及获取机械臂执行端在预设时长内每一时间点以预先构建的机械臂基座坐标系描述的位置信息；针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值；计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。由于机械臂的执行端可安装定位工具，在实际情况中如果设备安装完整，医生施加的力值通常是方向和大小都会变化的，因此如果第一受力值的离散化程度满足预设离散条件，则说明机械臂的第一端未安装完整设备；而且如果未安装设备，则第一受力值与设备的重力值满足预设误差条件。由此，当第一受力值的离散化程度满足预设离散条件且第一受力值与设备的重力值满足预设误差条件的情况下，能够清晰准确地确定机械臂的第一端未安装设备，进而可以保障患者的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种机械臂中的设备完整安装示意图；
图2是本发明实施例提供的一种机械臂中的设备非完整安装示意图；
图3是本发明实施例提供的一种设备安装的检测方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种机械臂行走控制装置结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
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……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
首先，对于本发明实施例涉及的技术术语进行介绍。
种植手机：带有车针的手持医疗器械（医生手持的钻机），用于在上/下颌骨上钻磨种植窝洞，以放置种植体；
种植体：类似螺钉的植入医疗器械，用于拧入上/下颌骨的种植窝洞中，该种植体上方可套接人工牙冠；
种植牙手术：利用种植手机，在缺牙的口腔颌骨上，在上/下颌骨钻磨种植窝洞并将种植体拧入种植窝洞的手术。
其中，种植手术可以使用大致如下三种方法：手工种植、导板种植以及手术机器人辅助种植。
手术机器人辅助种植有两种路线：一种是与种植医生协作，辅助医生种植；另一种是全自动化种植；本发明涉及到的是第一种与种植医生协作，辅助医生进行种植体种植的方式。
手术机器人辅助种植主要是控制手术机器人的机械臂按照规划的路径自主运动到预定的位置，并根据医生设计的种植体位置、角度和深度进行精确的窝洞预备，最后将种植体拧入窝洞中。手术机器人辅助的好处是会识别患者头部的移动而迅速做出调整保证手术的精准。
下面对本发明中涉及到的坐标系和符号进行说明：
{tool}:机械臂执行端定位工具坐标系，坐标系定义图1所示。
理论上可以选取任意位置作为原点，任意两两正交的向量作为x轴、y轴和z轴的方向。具体地，{tool}坐标系建立方法：执行端定位工具，可以由四个红外小球组成，首先，选取中间位置的小球作为原点，从原点指向靠近种植手机车针的小球的有向直线作为x轴，以垂直于四个小球组成的平面的指向导航的方向作为z轴；最后，y轴由右手坐标系的定义，按照z叉乘x的方式计算出y轴的方向，最终，以上述的原点、x轴、y轴和z轴构建机械臂执行端定位工具坐标系。
{base}：代表附加在机械臂第一个关节上的基座坐标系(机械臂与台车固定的位置，类似于机械臂的运动原点，这里的第一个关节是指远离手机方向的最远的关节) ：
以机械臂第一个关节的轴线作为z轴，机械臂安装法兰平面为xy平面，x轴的正方向指向无电源线缆的一面，y轴由右手坐标系的定义，按照z叉乘x的方式计算出y轴的方向。
{tcp}：机械臂执行端法兰盘坐标系：以机械臂最后一个关节的轴线作为z轴，以执行端法兰安装平面为xy平面，轴的正方向指向执行端机械执行端IO口，y轴由右手坐标系的定义，按照z叉乘x的方式计算出y轴的方向。
{tip}：车针尖端的坐标系：
机械臂执行端法兰后安装有种植手机，种植手机上安装了种植钻孔的车针（车针），以车针的轴线作为z轴，以从车针尖端靠近{tool}坐标系的方向作为x轴正方向，y轴由右手坐标系的定义，按照z叉乘x的方式计算出y轴的方向。变换矩阵：在下文中，采用大写字母T，即英文单词Transform的首字母；
变换矩阵T的下标，Txx_yy代表从做{xx}坐标系到{yy}坐标系的变换；
例如：{base}下描述的{tip}坐标系变换矩阵，由{base}坐标系转换到{tip}坐标系：Tbase_tip,其形式如下
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE002
为旋转矩阵的三个分量，分 别为如图1所示的车针坐标系的X、Y、Z轴在机械臂基座标系各轴下的偏角的余弦函数组合；
笛卡尔坐标：如
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为车针坐标系原点在机械臂基座标系下的笛 卡尔坐标值。
本发明实施例提供的设备安装的检测方法至少可以应用于下述应用场景中，下面进行说明。
在手术机器人辅助种植手术机器人中，为进行种植窝洞的打孔工作，会在机械臂执行端安装种植手机；为了利用导航识别种植手机位置，即控制种植手机按照规划的路径自主导航运动到预定的位置。需要安装种植手机标记点。
一般种植牙手术术前需要对所有的工具器械进行酒精擦拭或高温灭菌等消毒灭菌处理，机械臂作为较为精密且复杂的设备，不能每次手术前对其整体消毒灭菌，所以需要在安装种植手机、标记点两个零件前，为机械臂罩无菌罩。在手术机器人辅助种植牙手术中，需要在机械臂执行端夹装用于钻孔的种植手机，和用于导航种植手机运动到预定的位置的种植手机标记点，完整工具执行端安装示意图如下图1所示，工具执行端包括机械臂末端标记点110。
实际手术中，包含安装无菌罩、更换执行端的车针、更换种植手机标记点等操作，会产生如图2中的执行端工具被摘下或、种植手机标记点被摘下两种非正常情况。如果设备（执行端工具和/或种植手机标记点）未安装就进入工作状态的情况，在这种情况下工作，机械臂可能会出现无法预知的运动，对患者造成伤害。
基于上述应用场景，下面对本发明实施例提供的设备安装的检测方法进行详细说明。
在实际的手术过程中，会采集机械臂执行端坐标系描述的多维力值，并对多维力值进行负载补偿，如果机械臂执行端安装有完整的工具，则机械臂执行端在不受外力的情形下反馈给种植系统的执行端受力值在理论上全部为零；如果机械臂执行端受力或机械臂执行端的工具安装不完整时，则种植系统的采集到的执行端受力值在理论上不为零。因此本发明实施例可以通过计算重力方向的受力，可以确定机械臂执行端是否安装定位工具。
图3为本发明实施例提供的一种设备安装的检测方法的流程图。
如图3所示，该设备安装的检测方法可以包括步骤310-步骤340，方法应用于手术机器人，所述手术机器人包括机械臂，所述机械臂的机械臂基座固定于固定台，所述机械臂的机械臂执行端安装有力传感器，所述机械臂执行端还可安装用于在手术中标识所述机械臂位置的定位工具，具体如下所示：
步骤310，获取力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的机械臂执行端的受力信息，受力信息是以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的多维力值。
步骤320，获取机械臂执行端在预设时长内每一时间点的位置信息，位置信息以预先构建的机械臂基座坐标系描述，机械臂基座坐标系以重力方向为Z轴构建。
步骤330，针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值。
步骤340，计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。
本发明提供的设备安装的检测方法中，通过获取力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的机械臂执行端的以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的受力信息，以及获取机械臂执行端在预设时长内每一时间点以预先构建的机械臂基座坐标系描述的位置信息；针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值；计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。由于机械臂的执行端可安装定位工具，在实际情况中如果设备安装完整，医生施加的力值通常是方向和大小都会变化的，因此如果第一受力值的离散化程度满足预设离散条件，则说明机械臂的第一端未安装完整设备；而且如果未安装设备，则第一受力值与设备的重力值满足预设误差条件。由此，当第一受力值的离散化程度满足预设离散条件且第一受力值与设备的重力值满足预设误差条件的情况下，能够清晰准确地确定机械臂的第一端未安装设备，进而可以保障患者的安全。
下面，对步骤310-步骤340的内容分别进行描述：
涉及步骤310。
步骤310，获取力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的机械臂执行端的受力信息，受力信息是以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的多维力值。
其中，力传感器可以放置于机械臂执行端，所采集的受力信息机械臂执行端法兰盘坐标系描述的多维力值。上述涉及到的力传感器是多维传感器，例如是六维传感器。
其中，当力传感器是六维传感器时，所采集的受力信息是：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
通过六维力传感器，可以获得施加在力传感器上的力，包括三个沿轴的力分量，绕 三个轴的力矩分量。其中，force用于表示沿轴的力，t用于表示绕轴的力矩分量，t是英文单 词Torque的首字母，代表力矩；小写字符的下标，表示该量，在该下表方向上的分量。其中
Figure DEST_PATH_IMAGE005
分别是沿X轴、沿Y轴、沿Z轴的力分量，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
分别是绕X轴、绕Y轴、绕Z轴的力 矩分量。值得说明的是，此处所描述的力传感器的X轴、Y轴、Z轴是前述机械臂执行端法兰盘 坐标系的X轴、Y轴、Z轴。换言之，本方案是以上述三轴重合的方式将力传感器安装至机械臂 末端法兰盘。
另外，后续需要针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值，再进行判断机械臂执行端是否安装定位工具。这是因为，上述涉及到的机械臂执行端的位置信息是以重力方向为Z轴构建的机械臂基座坐标系描述的，所以需要对受力信息进行坐标转换，以保证是在同一坐标系下进行计算。
可以理解的是，机械臂末端带动车针运动时，因机械臂姿态调整的自由性，使得机械臂执行端坐标系的三个坐标轴可能处于任意方向，即无论是采集到的哪一个轴的力分量或力矩分量，都不能表征该机械臂末端在重力方向上的受力值。下面本发明将接通过下述步骤320，对如何借助机械臂基座坐标系实现对机械臂末端在重力方向受力值的计算进行描述。
步骤320，获取机械臂执行端在预设时长内每一时间点的位置信息，位置信息以预先构建的机械臂基座坐标系描述，机械臂基座坐标系以重力方向为Z轴构建。
以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息为：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
该位置信息可以从机械臂控制器获取当前机械臂执行端在{base}坐标系下的六维 描述，六维描述中包括位姿信息和力矩分量。其中，位姿信息可以包括；
Figure DEST_PATH_IMAGE008
力矩分量可以包括
Figure DEST_PATH_IMAGE009
。
涉及步骤330。
在一种可能的实施例中，针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值，包括：
针对每一时间点，利用该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系，将在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息转换为以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息；
利用在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，基于坐标系的力和力矩的变换矩阵用于机械臂基座坐标系和机械臂执行端坐标系之间的转换；
利用基于坐标系的力和力矩的变换矩阵对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值。
其中，机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系具体可以通过下述方式获取：
构建从{tcp}到{base}变换矩阵，该变换矩阵可以将该值变换为基座标系下的描述，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息为：
Figure 855511DEST_PATH_IMAGE007
其中，“x,y,z”是机械臂执行端的位姿信息；“rx,ry,rz” 是机械臂执行端的力矩分量。
机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息为：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
然后，利用在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位 置信息
Figure DEST_PATH_IMAGE012
和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置 信息
Figure 710334DEST_PATH_IMAGE011
，构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵（Tf），该 值用于平移力和力矩；
利用基于坐标系的力和力矩的变换矩阵（Tf）和对在该时间点已获取到的受力信息（Ftcp）进行计算，可以从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值（Fbase）。
其中，利用在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，包括：
提取在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息中的三阶矩阵，得到力旋转矩阵；
利用在该时间点以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建反称矩阵得到力矩到力的变换矩阵；
利用力旋转矩阵和力矩到力的变换矩阵构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
具体地，首先，提取在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息中的三阶矩阵，得到力旋转矩阵。具体可以为：取出Ttcp_base的左上角三阶的力旋转矩阵Rtcp_base。
然后，计算第一位置信息的反称矩阵得到力旋转矩阵（S）；
得到力旋转矩阵可以通过构建如下所示的三阶反称矩阵得到：
Figure DEST_PATH_IMAGE013
最后，根据力旋转矩阵和力矩到力的变换矩阵构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，即组合成3x6的基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
其中，利用力旋转矩阵和力矩到力的变换矩阵构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，包括：
组合力旋转矩阵，以及力旋转矩阵与力矩平移矩阵的乘积，构建得到的矩阵为基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
确定力旋转矩阵，以及力旋转矩阵与力矩平移矩阵的乘积，构建得到的矩阵为基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。具体可以如下式所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
其中，利用基于坐标系的力和力矩的变换矩阵对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值，包括：
计算基于坐标系的力和力矩的变换矩阵与在该时间点已获取到的受力信息的乘积为第一受力值。
计算基于坐标系的力和力矩的变换矩阵与受力信息的乘积为第一受力值（base下的三轴力值），具体如下所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE015
其中，Fbase为第一受力值，Tf为基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，Ftcp为受力信息。
涉及步骤340。
由于医生很难施加一个方向、大小都恒定不变的力值，因此如果{base}坐标系下的三个沿轴向的力值恒定不变，且为恒定的不为零的数值，则说明机械臂执行端的工具非安装完整的状态。
在术中，机械臂控制器会采集六轴力传感器的数据，并对数据进行负载补偿，如果执行端安装有完整的工具，则机械臂执行端在不受外力的情形下反馈给种植系统的执行端受力值全部为0；如果执行端受力或执行端工具不完整时，则种植系统的采集到的执行端受力值不为零；由于本发明中涉及到的机械臂是立装，因此上一步中计算出的Fbase-z即为机械臂执行端受到的重力方向的力值。
步骤340，具体可以包括以下步骤：
计算预设时长内计算得到的所有第一受力值的平均值；
在第一受力值的平均值满足预设离散条件，且所有第一受力值的平均值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。
为了保证计算出的第一受力值的准确性，需要在预设时间段内循环采集受力信息，并对其进行分析和计算。示例性地，可以采取1秒中内的所有受力信息，如100个受力信息，并根据100个受力信息确定平均值，根受力信息的平均值计算机械臂在重力方向的第一受力值。
理论上，当机械臂末段受到的第一受力值
Figure DEST_PATH_IMAGE016
（即第一受力值 为固定值）时，确定机械臂的第一端未安装设备。
实际上，由于测量和计算中产生的微小误差，可以在将第一受力值为固定值的限定条件适应性地调整为第一受力值的平均值满足预设离散条件。即第一受力值的各个取值之间的差异程度比较小即可。其中，离散程度，是指通过随机地观测变量各个取值之间的差异程度。通过对随机变量取值之间离散程度的测定，可以反映各个观测个体之间的差异大小，从而也就可以反映分布中心的指标对各个观测变量值代表性的高低。
在一种可能的实施例中，在计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具之前，方法还包括：
利用获取到的力传感器在预设时长内采集到的机械臂执行端的受力信息确定设备的质量。
其中，在手术机器人设备出厂时，其上的机械臂中已经存下安装上完整的执行端 工具后，通过常规的手术机器人动力学参数辨识方法控制机械臂执行端三个关节转动90° 的工程中采集到执行端力传感器返回的一系列力值数据，
Figure DEST_PATH_IMAGE017
， 根据该数据，可以应用机械臂执行端负载辨识的算法，得到执行端安装的工具的质量、质心 等数据，该计算过程一般都集成在成品机械臂控制器中，并记录在系统中，系统中记录执行 端工具不完整的两种情况下的执行端质量。
m1和m2分别为设备不完整（未安装种植手机；未安装种植手机标记点）的两种情况下的设备质量。
其中，所有第一受力值的平均值与设备的重力值满足预设误差条件，包括：
所有第一受力值的平均值与设备的重力值之差的绝对值小于预设阈值。
具体地，可以如下所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
。
其中，预设阈值可以为1；abs为计算绝对值处理；m1和m2分别为设备不完整（未安装种植手机；未安装种植手机标记点）的两种情况下的设备质量。
综上，即当机械臂末段受到
Figure DEST_PATH_IMAGE019
且；
Figure 866903DEST_PATH_IMAGE018
则认为机械臂执行端工具安装不完整。
在一种可能的实施例中，步骤340之后，方法还包括：
输出提示信息，提示信息用于指示检查设备的安装情况。
当判断为设备未完整安装时，机械臂将不会产生自主的手术动作，则应输出用于指示检查设备的安装情况的提示信息，即需要提示操作者完整安装设备。
本发明实施例还提供一种机械臂行走控制方法，该方法可以包括：
在接收到机械臂运动指令时，执行步骤310-步骤340的设备安装的检测方法。
这里，在接收到机械臂运动指令时，与直接执行运动指令不同的是，需要首先执行步骤310-步骤340的设备安装的检测方法，以保证安全性。
在一种可能的实现方式中，在确定出机械臂执行端安装有定位工具的情况下，执行运动指令。
由此，可以在确定出机械臂执行端已经完整安装有定位工具的情况下，再执行运动指令，保证安全性，避免由于未安装定位工具机械臂执行端就移动带来的危险。
综上，在本发明实施例中，在接收到机械臂运动指令时，先执行步骤310-步骤340的设备安装的检测方法，在经过检测确定出机械臂执行端安装有定位工具的情况下，再执行运动指令，能够保证安全性。
综上，在本发明实施例中，通过获取力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的机械臂执行端的以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的受力信息，以及获取机械臂执行端在预设时长内每一时间点以预先构建的机械臂基座坐标系描述的位置信息；针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值；计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。由于机械臂的执行端可安装定位工具，在实际情况中如果设备安装完整，医生施加的力值通常是方向和大小都会变化的，因此如果第一受力值的离散化程度满足预设离散条件，则说明机械臂的第一端未安装完整设备；而且如果未安装设备，则第一受力值与设备的重力值满足预设误差条件。由此，当第一受力值的离散化程度满足预设离散条件且第一受力值与设备的重力值满足预设误差条件的情况下，能够清晰准确地确定机械臂的第一端未安装设备，进而可以保障患者的安全。
基于上述图3所示的设备安装的检测方法，本发明实施例还提供一种数据处理的装置，如图4所示，应用于手术机器人，所述手术机器人包括机械臂，所述机械臂的机械臂基座固定于固定台，所述机械臂的机械臂执行端安装有力传感器，所述机械臂执行端还可安装用于在手术中标识所述机械臂位置的定位工具，该装置400可以包括：
获取模块410，用于获取力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的机械臂执行端的受力信息，受力信息是以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的多维力值；以及
获取机械臂执行端在预设时长内每一时间点的位置信息，位置信息以预先构建的机械臂基座坐标系描述，机械臂基座坐标系以重力方向为Z轴构建；
计算模块420，用于针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值；
确定模块430，用于计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。
在一种可能的实现方式中，计算模块420，具体用于：
针对每一时间点，利用该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系，将在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息转换为以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息；
利用在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵；
利用基于坐标系的力和力矩的变换矩阵对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值。
在一种可能的实现方式中，计算模块420，具体用于：
提取在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息中的三阶矩阵，得到力旋转矩阵；
利用在该时间点以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建反称矩阵得到力矩到力的变换矩阵；
利用力旋转矩阵和力矩到力的变换矩阵构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
在一种可能的实现方式中，计算模块420，具体用于：
组合力旋转矩阵，以及力旋转矩阵与力矩平移矩阵的乘积，构建得到的矩阵为基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
在一种可能的实现方式中，计算模块420，具体用于：
计算基于坐标系的力和力矩的变换矩阵与在该时间点已获取到的受力信息的乘积为第一受力值。
在一种可能的实现方式中，计算模块420，具体用于：
计算预设时长内计算得到的所有第一受力值的平均值；
在第一受力值的平均值满足预设离散条件，且所有第一受力值的平均值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。
在一种可能的实现方式中，确定模块430，还用于：
利用获取到的力传感器在预设时长内采集到的机械臂执行端的受力信息确定设备的质量。
在一种可能的实现方式中，确定模块430，具体用于：
所有第一受力值的平均值与设备的重力值之差的绝对值小于预设阈值。
在一种可能的实现方式中，装置400还包括：
输出模块，用于输出提示信息，提示信息用于指示检查设备的安装情况。
综上，在本发明实施例中，通过获取力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的机械臂执行端的以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的受力信息，以及获取机械臂执行端在预设时长内每一时间点以预先构建的机械臂基座坐标系描述的位置信息；针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值；计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。由于机械臂的执行端可安装定位工具，在实际情况中如果设备安装完整，医生施加的力值通常是方向和大小都会变化的，因此如果第一受力值的离散化程度满足预设离散条件，则说明机械臂的第一端未安装完整设备；而且如果未安装设备，则第一受力值与设备的重力值满足预设误差条件。由此，当第一受力值的离散化程度满足预设离散条件且第一受力值与设备的重力值满足预设误差条件的情况下，能够清晰准确地确定机械臂的第一端未安装设备，进而可以保障患者的安全。
本发明实施例还提供一种机械臂行走控制装置，该装置可以包括：
执行模块，在接收到机械臂运动指令时，执行步骤310-步骤330的设备安装的检测方法。
在一种可能的实现方式中，执行模块，还用于在确定出机械臂执行端安装有定位工具的情况下，执行运动指令。
综上，在本发明实施例中，在接收到机械臂运动指令时，先执行步骤310-步骤340的设备安装的检测方法，在经过检测确定出机械臂执行端安装有定位工具的情况下，再执行运动指令，能够保证安全性。
综上，在本发明实施例中，通过获取力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的机械臂执行端的以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的受力信息，以及获取机械臂执行端在预设时长内每一时间点以预先构建的机械臂基座坐标系描述的位置信息；针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值；计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。由于机械臂的执行端可安装定位工具，在实际情况中如果设备安装完整，医生施加的力值通常是方向和大小都会变化的，因此如果第一受力值的离散化程度满足预设离散条件，则说明机械臂的第一端未安装完整设备；而且如果未安装设备，则第一受力值与设备的重力值满足预设误差条件。由此，当第一受力值的离散化程度满足预设离散条件且第一受力值与设备的重力值满足预设误差条件的情况下，能够清晰准确地确定机械臂的第一端未安装设备，进而可以保障患者的安全。
图5示出了本发明实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
在电子设备可以包括处理器501以及存储有计算机程序指令的存储器502。
具体地，上述处理器501可以包括中央处理器（CPU），或者特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC），或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器502可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器502可包括硬盘驱动器（Hard Disk Drive，HDD）、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器502可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器502可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器502是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器502包括只读存储器（ROM）。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM（PROM）、可擦除PROM（EPROM）、电可擦除PROM（EEPROM）、电可改写ROM（EAROM）或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
处理器501通过读取并执行存储器502中存储的计算机程序指令，以实现图所示实施例中的任意一种设备安装的检测方法。
在一个示例中，电子设备还可包括通信接口503和总线510。其中，如图5所示，处理器501、存储器502、通信接口503通过总线510连接并完成相互间的通信。
通信接口503，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线510包括硬件、软件或两者，将电子设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口（AGP）或其他图形总线、增强工业标准架构（EISA）总线、前端总线（FSB）、超传输（HT）互连、工业标准架构（ISA）总线、无限带宽互连、低引脚数（LPC）总线、存储器总线、微信道架构（MCA）总线、外围组件互连（PCI）总线、PCI-Express（PCI-X）总线、串行高级技术附件（SATA）总线、视频电子标准协会局部（VLB）总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线510可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。
该电子设备可以执行本发明实施例中的设备安装的检测方法，从而实现结合图3描述的设备安装的检测方法。
另外，结合上述实施例中的设备安装的检测方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现图3中的设备安装的检测方法。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路（ASIC）、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM（EROM）、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频（RF）链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种设备安装的检测方法，其特征在于，所述方法应用于手术机器人，所述手术机器人包括机械臂，所述机械臂的机械臂基座固定于固定台，所述机械臂的机械臂执行端安装有力传感器，所述机械臂执行端还安装用于在手术中标识所述机械臂位置的定位工具，包括：
获取所述力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的所述机械臂执行端的受力信息，所述受力信息是以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的多维力值；以及
获取所述机械臂执行端在所述预设时长内每一时间点的位置信息，所述位置信息以预先构建的机械臂基座坐标系描述，所述机械臂基座坐标系以重力方向为Z轴构建；
针对所述每一时间点，利用在该时间点已获取到的所述机械臂执行端的位置信息，以及该时间点所述机械臂执行端坐标系和所述机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从所述受力信息中计算出所述机械臂执行端在重力方向的第一受力值；
计算在所述预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在所述离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与所述设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定所述机械臂执行端未安装所述定位工具。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述每一时间点，利用在该时间点已获取到的所述机械臂执行端的位置信息，以及该时间点所述机械臂执行端坐标系和所述机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从所述受力信息中计算出所述机械臂执行端在重力方向的第一受力值，包括：
针对所述每一时间点，利用该时间点所述机械臂执行端坐标系和所述机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系，将所述在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的所述机械臂执行端的位置信息转换为以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息；
利用所述在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的所述机械臂执行端的位置信息和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵用于所述机械臂基座坐标系和所述机械臂执行端坐标系之间的转换；
利用所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从所述受力信息中计算出所述机械臂执行端在重力方向的第一受力值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的所述机械臂执行端的位置信息和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，包括：
提取所述在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的所述机械臂执行端的位置信息中的三阶矩阵，得到力旋转矩阵；
利用所述在该时间点以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建反称矩阵得到力矩到力的变换矩阵；
利用所述力旋转矩阵和所述力矩到力的变换矩阵构建所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从所述受力信息中计算出所述机械臂执行端在重力方向的第一受力值，包括：
计算所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵与在该时间点已获取到的受力信息的乘积为所述第一受力值。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述力旋转矩阵和所述力矩到力的变换矩阵构建所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，包括：
组合所述力旋转矩阵，以及所述力旋转矩阵与所述力矩到力的变换矩阵的乘积，构建得到的矩阵为所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，所述计算在所述预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在所述离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与所述设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定所述机械臂执行端未安装所述定位工具，包括：
计算所述预设时长内计算得到的所有第一受力值的平均值；
在所述第一受力值的平均值满足预设离散条件，且所有第一受力值的平均值与所述设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定所述机械臂执行端未安装所述定位工具。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在计算在所述预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在所述离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与所述设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定所述机械臂执行端未安装所述定位工具之前，所述方法还包括：
利用获取到的所述力传感器在预设时长内采集到的所述机械臂执行端的受力信息确定所述设备的质量。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述所有第一受力值的平均值与所述设备的重力值满足预设误差条件，包括：
所述所有第一受力值的平均值与所述设备的重力值之差的绝对值小于预设阈值。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定所述机械臂执行端未安装所述定位工具之后，所述方法还包括：
输出提示信息，所述提示信息用于指示检查所述设备的安装情况。
10.一种机械臂行走控制方法，其特征在于，所述方法包括：
在接收到机械臂运动指令时，执行如权利要求1所述的设备安装的检测方法。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在确定出所述机械臂执行端安装有定位工具的情况下，执行运动指令。
12.一种设备安装的检测装置，其特征在于，所述装置应用于手术机器人，所述手术机器人包括机械臂，所述机械臂的机械臂基座固定于固定台，所述机械臂的机械臂执行端安装有力传感器，所述机械臂执行端还安装用于在手术中标识所述机械臂位置的定位工具，所述检测装置包括：
获取模块，用于获取所述力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的所述机械臂执行端的受力信息，所述受力信息是以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的多维力值；以及
获取所述机械臂执行端在所述预设时长内每一时间点的位置信息，所述位置信息以预先构建的机械臂基座坐标系描述，所述机械臂基座坐标系以重力方向为Z轴构建；
计算模块，用于针对所述每一时间点，利用在该时间点已获取到的所述机械臂执行端的位置信息，以及该时间点所述机械臂执行端坐标系和所述机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从所述受力信息中计算出所述机械臂执行端在重力方向的第一受力值；
确定模块，用于计算在所述预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在所述离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与所述设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定所述机械臂执行端未安装所述定位工具。
13.一种机械臂行走控制装置，所述装置包括：
执行模块，用于在接收到机械臂运动指令时，执行如权利要求1所述的设备安装的检测方法。
14.一种手术机器人，其特征在于，所述手术机器人包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-11任意一项所述设备安装的检测方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-11任意一项所述设备安装的检测方法。
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