CN114796858B - 柔性电极植入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柔性电极植入装置，涉及自动控制技术领域，用以解决现有技术中柔性电极植入方法较为复杂，容易导致该柔性电极植入的准确性较低的缺陷，从而提高该柔性电极植入的准确性。在本发明实施例中，柔性电极植入方法，应用于电极植入装置，所述电极植入装置包括植入针和夹钳组件，所述夹钳组件包括第一夹钳和第二夹钳，所述方法包括：控制所述夹钳组件进行移动，以使柔性电极位于所述第一夹钳与所述第二夹钳之间；在检测到所述第一夹钳与所述第二夹钳之间的第一距离小于第一预设距离阈值时，将所述植入针的针尖穿过所述柔性电极；利用所述植入针将所述柔性电极植入至目标物体。

Description

柔性电极植入装置

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种柔性电极植入装置。

背景技术

现有技术中，电极植入装置通常将电极植入到大脑的目标脑区，以采集大脑神经元的电信号及对大脑神经元产生的电刺激。为了提高植入的电极的生物兼容性，降低该电极对脑组织的损伤，往往会采用非常纤细的柔性材料来制作电极，称作柔性电极。

目前，柔性电极植入方法包括：第一种，在植入该柔性电极之前，将该柔性电极以规定方式放置在指定装置上，保证该柔性电极的末端位置、朝向及伸出长度等都要符合规定要求，有时甚至还需要通过特定溶液来固定该柔性电极，然后，再利用植入针将该柔性电极进行植入。第二种，在制造柔性电极的过程中，需要使得多根柔性电极整齐列为一排，且相邻两个柔性电极相互连接，以达到固定单根柔性电极的作用，然后，植入针穿过该柔性电极并将该柔性电极进行剥离，最后，将该柔性电极进行植入。

然而，上述无论哪种柔性电极植入方法都较为复杂，容易导致该柔性电极植入的准确性较低。

发明内容

本发明提供一种柔性电极植入装置，用以解决现有技术中柔性电极植入方法较为复杂，容易导致该柔性电极植入的准确性较低的缺陷，从而提高该柔性电极植入的准确性。

本发明提供一种柔性电极植入方法，应用于电极植入装置，该电极植入装置包括植入针和夹钳组件，该夹钳组件包括第一夹钳和第二夹钳，该方法包括：

控制该夹钳组件进行移动，以使柔性电极位于该第一夹钳与该第二夹钳之间；

在检测到该第一夹钳与该第二夹钳之间的第一距离小于第一预设距离阈值时，将该植入针的针尖穿过该柔性电极；

利用该植入针将该柔性电极植入至目标物体。

根据本发明提供的一种柔性电极植入方法，该电极植入装置与视觉系统相关联，该控制该夹钳组件进行移动，以使柔性电极位于该第一夹钳与该第二夹钳之间，包括：接收该视觉系统发送的第一相对位置，该第一相对位置是该视觉系统根据该夹钳组件的位置与该柔性电极的第一末端的位置得到的，该第一相对位置为视觉坐标系下的相对位置；基于该第一相对位置，控制该夹钳组件进行移动，以使柔性电极的预设部分位于该第一夹钳与该第二夹钳之间；其中，该预设部分为在与该第一末端之间的第二距离处，且靠近该柔性电极的第二末端的部分电极。

根据本发明提供的一种柔性电极植入方法，该基于该第一相对位置，控制该夹钳组件进行移动，包括：将该第一相对位置进行转换，得到第二相对位置，该第二相对位置为该电极植入装置对应的机体坐标系下的相对位置；基于该第二相对位置，控制该夹钳组件进行移动，以使该第一夹钳与该第二夹钳之间的目标位置点与该柔性电极的第一末端之间的第二距离小于第二预设距离阈值；其中，该目标位置点到该第一夹钳的距离与该目标位置点到该第二夹钳的距离之差小于预设距离差阈值。

根据本发明提供的一种柔性电极植入方法，该将该植入针的针尖穿过该柔性电极，包括：检测该夹钳组件与该目标物体之间的第三距离；在该第三距离小于第三预设距离阈值时，将该植入针的针尖穿过该柔性电极。

根据本发明提供的一种柔性电极植入方法，该电极植入装置与视觉系统相关联，该将该植入针的针尖穿过该柔性电极，包括：接收该视觉系统发送的第三相对位置，该第三相对位置是该视觉系统根据该植入针的针尖的位置与该柔性电极的第一末端上小孔的位置得到的，该第三相对位置为视觉坐标系下的相对位置；基于该第三相对位置，调整该植入针；当该第三相对位置的模长小于第四预设距离阈值时，控制该植入针沿针尖朝向方向运动预设距离，以使该针尖穿过该小孔。

根据本发明提供的一种柔性电极植入方法，该利用该植入针将该柔性电极植入至目标物体，包括：控制该第一夹钳运动和/或该第二夹钳运动；在检测到该第一夹钳与该第二夹钳之间的第一距离大于第五预设距离阈值时，利用该植入针将该柔性电极植入至目标物体。

根据本发明提供的一种柔性电极植入方法，该利用该植入针将该柔性电极植入至目标物体，包括：控制该植入针沿着该植入针的轴向进行第一运动，将该柔性电极植入至目标物体。

本发明还提供一种电极植入装置，包括：植入针和夹钳组件，该夹钳组件包括第一夹钳和第二夹钳；还包括：

控制模块，用于控制该夹钳组件进行移动，以使柔性电极位于该第一夹钳与该第二夹钳之间；

检测模块，用于检测该第一夹钳与该第二夹钳之间的第一距离；

该控制模块，还用于在该检测模块检测到该第一距离小于第一预设距离阈值时，将该植入针的针尖穿过该柔性电极；以及利用该植入针将该柔性电极植入至目标物体。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述柔性电极植入方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述柔性电极植入方法。

本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述柔性电极植入方法。

本发明提供的柔性电极植入方法、装置、设备和存储介质，该柔性电极植入方法应用于电极植入装置，该电极植入装置包括植入针和夹钳组件，该夹钳组件包括第一夹钳和第二夹钳；该电极植入装置可以控制该夹钳组件进行移动，以使柔性电极能够位于该第一夹钳与该第二夹钳之间；然后，该电子植入装置可以获取该第一夹钳与该第二夹钳之间的第一距离；在检测到该第一距离小于第一预设距离阈值时，说明该第一夹钳与该第二夹钳贴的较近，这样可有效防止该第一夹钳与该第二夹钳之间的柔性电极滑动，达到固定该柔性电极的目的，从而使得该植入针的针尖可准确穿过该柔性电极；接着，该电极植入装置可控制该植入针进行运动，以带动该柔性电极植入至目标物体。该方法可以解决现有技术中柔性电极植入方法较为复杂，容易导致该柔性电极植入的准确性较低的缺陷，从而提高该柔性电极植入的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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1a是本发明提供的电极植入装置的结构示意图之一；

图1b是本发明提供的电极植入装置的结构示意图之二；

图1c是本发明提供的电极植入装置的结构示意图之三；

图1d是本发明提供的柔性电极植入方法的场景示意图之一；

图1e是本发明提供的柔性电极植入方法的场景示意图之二；

图2是本发明提供的柔性电极植入方法的流程示意图之一；

图3是本发明提供的柔性电极植入方法的流程示意图之二；

图4a是本发明提供的柔性电极植入方法的流程示意图之三；

图4b是本发明提供的柔性电极植入方法的场景示意图之三；

图5是本发明提供的电极植入装置的虚拟结构示意图；

图6是本发明提供的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图6描述本发明的柔性电极植入方法、装置及设备。

如图1a所示，是本发明提供的电极植入装置的结构示意图。在图1a中，电极植入装置10可包括植入针101和夹钳组件102，夹钳组件102包括第一夹钳1021和第二夹钳1022。

夹钳组件102，用于固定柔性电极；

植入针101，用于穿过该柔性电极，并将该柔性电极植入至目标物体。

其中，该目标物体可以包括生物大脑的指定脑区，该指定脑区可以包括但不限于以下至少一种：大脑、小脑及脑干等。

在一些实施例中，植入针101与夹钳组件102之间的相对位置关系不作具体限定。植入针101的轴线与第一夹钳1021的夹持面之间的夹角位于预设夹角范围内。

其中，该预设夹角范围可以是电极植入装置10出厂前设置的，也可以是用户根据实际需求自定义的，此处不作具体限定。示例性的，该预设夹角范围为（89.5°，90.5°），当植入针101的轴线与第一夹钳1021的夹持面之间的夹角位于（89.5°，90.5°）内时，说明植入针101的轴线与第一夹钳1021的夹持面近似垂直，这样便于后续植入针101可快速穿过柔性电极。

在一些实施例中，第一夹钳1021与第二夹钳1022之间的第一距离，可以由电极植入装置10自动调节，也可以由用户根据需要手动调节，此处不作具体限定。

可选的，第一夹钳1021的夹持面的形状可以为圆形，也可以为多边形，此处不作具体限定。

可选的，该多边形可以包括但不限于以下三角形、矩形或正五边形等。其中，当该形状为多边形时，该多边形的边缘处呈圆弧角，这样一来，当柔性电极在夹钳组件102之间滑动时，会产生较小的损耗，从而可有效提高该柔性电极的利用率。

示例性的，当第一夹钳1021的夹持面的形状为矩形时，该矩形的长为5毫米（mm），宽为3mm。

进一步的，第二夹钳1022的夹持面的形状与第一夹钳1021的夹持面的形状相同；第二夹钳1022的夹持面的大小与第一夹钳1021的夹持面的大小也相同。

可选的，第一夹钳1021的夹持面可设有凸起，当柔性电极在夹钳组件102之间滑动时，不易滑出第一夹钳1021的夹持面，也就是说，夹钳组件102中的凸起在一定程度上可有效固定该柔性电极，以保证植入针101能够准确穿过该柔性电极。

可选的，植入针101包括针尖，该针尖用于准确穿过柔性电极。

可选的，柔性电极的第一末端有小孔，该针尖可准确穿过柔性电极的第一末端上的小孔。

可选的，该小孔的形状可以是圆形、矩形或椭圆形，此处不作具体限定。

可选的，植入针101，具体用于将该柔性电极植入至目标物体的特定位置。

在一些实施例中，植入针101和夹钳组件102的连接关系，可以包括但不限于以下其中一种实现方式：

实现方式1：电极植入装置10还可以包括：第一植入运动机构103、三轴精密滑台104、连接器105和连杆106。

其中，第一植入运动机构103的底部与三轴精密滑台104连接；连接器105，用于连接植入针101和三轴精密滑台104；连杆106，用于连接夹钳组件102和第一植入运动机构103。

三轴精密滑台104，用于调整植入针101与夹钳组件102之间的相对位置关系。也就是说，植入针101与夹钳组件102可通过同一植入运动机构进行连接。

示例性的，如图1b所示，是本发明提供的电极植入装置的结构示意图。在图1b中，电极植入装置10可包括植入针101、夹钳组件102、第一植入运动机构103、三轴精密滑台104、连接器105和连杆106。

实现方式2：电极植入装置10还可以包括：第二植入运动机构107、第三植入运动机构108和连接器105。

其中，连接器105，用于连接植入针101和第二植入运动机构107的底部；第三植入运动机构108的底部连接夹钳组件102。

第二植入运动机构107和第三植入运动机构108，用于调整植入针101与夹钳组件102之间的相对位置关系。也就是说，植入针101与夹钳组件102可通过不同的植入运动机构进行连接，这两个植入运动机构既可以产生相对运动来调整上述相对位置关系，也可以一起协同运动来调整上述相对位置关系，此处不作具体限定。

示例性的，如图1c所示，是本发明提供的电极植入装置的结构示意图。在图1c中，电极植入装置10可包括植入针101、夹钳组件102、第二植入运动机构107、第三植入运动机构108和连接器105。

在本实施例中，植入针101和夹钳组件102无论是以第一种实现方式连接，还是以第二种实现方式连接，都可有效且准确地向目标物体植入柔性电极。

在一些实施例中，如图1d所示，是本发明提供的柔性电极植入方法的场景示意图。在图1d中，柔性电极的第二末端连接脑机接口电子装置20，也即脑机接口电子装置20可延出柔性电极的第一末端，在脑机接口电子装置20的附近有目标物体30。可选的，脑机接口电子装置20可位于目标物体30的上方。

该柔性电极被放置于平台40上，该柔性电极的第一末端悬空，以便植入针101和夹钳组件102进行配合后将该柔性电极进行植入。示例性的，该第一末端的悬空部分长度为4mm。

其中，该柔性电极的数量为至少一个。若该柔性电极的数量为多个时，各个柔性电极按照一定间隔距离排列在平台40上。示例性的，相邻两个柔性电极之间的间隔距离为大于5mm的任一距离值。

在一些实施例中，如图1e所示，是本发明提供的柔性电极植入方法的场景示意图。在图1e中，电极植入装置10与视觉系统50电连接。

视觉系统50，用于采集与电极植入装置10相关的图像，并对该图像进行处理得到相关位置数据。

其中，该相关位置数据可以包括但不限于：夹钳组件102与柔性电极的第一末端之间的相对位置，或，植入针101的针尖与柔性电极的第一末端上小孔之间的相对位置。

可选的，视觉系统50可以包括但不限于双目相机或显示器等。如图2所示，是本发明提供的柔性电极植入方法的流程示意图，可以包括：

201、控制夹钳组件进行移动，以使柔性电极位于第一夹钳与第二夹钳之间。

由于柔性电极放置于平台上，且该柔性电极的第一末端悬空，所以，电极植入装置可控制夹钳组件进行移动，以使该平台上的一根柔性电极能够位于第一夹钳和第二夹钳之间，从而便于该夹钳组件后续对该柔性电极进行固定。

在一些实施例中，由于该电极植入装置与视觉系统相关联，也就是说，该电极植入装置与该视觉系统可通信连接，所以，该电极植入装置能够借助该视觉系统获取的夹钳组件与柔性电极的第一末端之间的第一相对位置，准确地控制该夹钳组件进行移动。可选的，该视觉系统可获取该夹钳组件与该第一末端上小孔之间的第一相对位置。

202、在检测到第一夹钳与第二夹钳之间的第一距离小于第一预设距离阈值时，将植入针的针尖穿过柔性电极。

其中，第一预设距离阈值可以是电极植入装置出厂前设置的，也可以是用户根据实际需求自定义的，此处不作具体限定。

电极植入装置可以获取第一夹钳与第二夹钳之间的第一距离，在确定该第一距离小于第一预设距离阈值时，说明该第一夹钳与该第二夹钳贴的较近，这样可有效防止该第一夹钳与该第二夹钳之间的柔性电极滑动，达到固定该柔性电极的目的，从而使得该植入针的针尖可准确穿过该柔性电极。

由于夹钳组件已固定该柔性电极，所以，该柔性电极的表面与第一夹钳的夹持面及第二夹钳的夹持面是紧贴在一起的，此时，该柔性电机的第一末端的表面法向量与该第一夹钳的夹持面及该第二夹钳的夹持面都是近似垂直的。

在一些实施例中，电极植入装置可以自动移动至该柔性电极对应的一定范围内，也可以由用户手动地将该电极植入装置移动至该柔性电极对应的一定范围内，此处不作具体限定，这样可缩短该电极植入装置控制该夹钳组件进行移动的距离。

在一些实施例中，夹钳组件在固定好柔性电极之后，电极植入装置可以自动移动至该目标物体对应的一定范围内，也可以由用户手动地将该电极植入装置移动至目标物体对应的一定范围内，此处不作具体限定，然后，该电极植入装置再利用植入针的针尖穿过该柔性电极，以便后续该植入针向该目标物体植入该柔性电极。

203、利用植入针将柔性电极植入至目标物体。

由于植入针的针尖已经穿过了柔性电极，所以，电极植入装置可控制该植入针进行相应运动，以带动该柔性电极植入至目标物体。

在一些实施例中，由于第一夹钳与第二夹钳之间的第一距离较近，可能使得这两个夹钳之间的柔性电极无法在该第一夹钳的夹持面上滑动，所以，该电极植入装置需要先调整该第一夹钳与该第二夹钳之间的第一距离，保证该柔性电极可在该第一夹钳的夹持面上滑动，然后，该电极植入装置再利用植入针的运动，带动该柔性电极向目标物体植入。

在本实施例中，电极植入装置可以控制该夹钳组件进行移动，以使柔性电极能够位于该第一夹钳与该第二夹钳之间；然后，该电子植入装置可以获取该第一夹钳与该第二夹钳之间的第一距离；在检测到该第一距离小于第一预设距离阈值时，说明该第一夹钳与该第二夹钳贴的较近，这样可有效防止该第一夹钳与该第二夹钳之间的柔性电极滑动，达到固定该柔性电极的目的，从而使得该植入针的针尖可准确穿过该柔性电极；接着，该电极植入装置可控制该植入针进行运动，以带动该柔性电极植入至目标物体。该方法可以解决现有技术中柔性电极植入方法较为复杂，容易导致该柔性电极植入的准确性较低的缺陷，从而提高该柔性电极植入的准确性。

如图3所示，是本发明提供的柔性电极植入方法的流程示意图，电极植入装置与视觉系统相关联，该方法可以包括：

301、接收视觉系统发送的第一相对位置，并基于第一相对位置，控制夹钳组件进行移动，以使柔性电极的预设部分位于第一夹钳与所述第二夹钳之间。

其中，第一相对位置是视觉系统根据夹钳组件的位置与柔性电极的第一末端的位置得到的，该第一相对位置为该视觉系统对应视觉坐标系下的相对位置。可选的，该第一相对位置为是视觉系统根据夹钳组件的位置与该第一末端上小孔的位置得到的。

预设部分为在与第一末端之间的第二距离处，且靠近柔性电极的第二末端的部分电极。可选的，预设部分为在与第一末端的小孔之间的第二距离处，且靠近柔性电极的第二末端的部分电极。

示例性的，假设第二距离为2mm。该预设部分为距离该第一末端的小孔2mm处，且靠近该第二末端的部分电极。此时，靠近该第一末端的非预设部分，即靠近该第一末端2mm以内的电极可伸出该第一夹钳的钳边。

在一些实施例中，电极植入装置基于第一相对位置，控制夹钳组件进行移动，包括：电极植入装置将第一相对位置进行转换，得到第二相对位置；该电极植入装置基于第二相对位置，控制夹钳组件进行移动，以使第一夹钳与第二夹钳之间的目标位置点与柔性电极的第一末端之间的第二距离小于第二预设距离阈值。

其中，第二相对位置为电极植入装置对应的机体坐标系下的相对位置。由于电极植入装置无法直接使用视觉坐标系下的第一相对位置，所以，该电极植入装置需要将该第一相对位置转换成机体坐标系下的第二相对位置。

目标位置点指的是位于第一夹钳与第二夹钳之间的一个位置点，该目标位置到该第一夹钳的距离与该目标位置点到第二夹钳的距离之差小于预设距离差阈值。可选的，目标位置点到第一夹钳的垂直距离与该目标位置点到第二夹钳的垂直距离之差小于预设距离差阈值。

可选的，该第二预设距离阈值和预设距离差阈值可以是电极植入装置出厂前设置的，也可以是用户根据实际需求自定义的，此处不作具体限定。

目标位置点到第一夹钳的距离与目标位置点到第二夹钳的距离之差较小，说明目标位置点到第一夹钳的距离与目标位置点到第二夹钳的距离是近似相等的。

在一些实施例中，电极植入装置接收视觉系统发送的第一相对位置，并基于第一相对位置，控制夹钳组件进行移动，以使柔性电极的预设部分位于第一夹钳与所述第二夹钳之间，可以包括但不限于以下其中一种实现方式：

实现方式1：该视觉系统包括双目相机，电极植入装置接收该双目相机发送的第一三维坐标，并基于第一三维坐标，控制夹钳组件进行移动，以使柔性电极的预设部分位于第一夹钳与第二夹钳之间。

其中，第一三维坐标为柔性电极第一末端的小孔对应的坐标，第一三维坐标为双目相机对应的视觉坐标系下的坐标。

双目相机的两个摄像头对应的光轴是平行的。这两个摄像头在垂直于光轴的方向上并排设置且每个摄像头都对应一个取景窗口，也即，该双目相机具有两个取景窗口。该双目相机在针对柔性电极第一末端的小孔进行拍摄时，可以基于不同的两个视角，获取与该小孔对应的两张图像，接着，该双目相机再基于这两张图像对应点之间的位置偏差，可较为准确地确定与该小孔对应的第一三维坐标，然后，该双目相机将该第一三维坐标向电极植入装置发送，该电极植入装置接收该双目相机发送的该第一三维坐标，以便后续可基于该第一三维坐标，准确地控制夹钳组件进行移动。

在一些实施例中，电极植入装置根据双目相机发送的第一三维坐标，可知该第一末端上小孔的位置信息，该电极植入装置再基于该位置信息，可准确控制夹钳组件进行移动。

可选的，电极植入装置基于第一三维坐标，控制夹钳组件进行移动，可以包括：电极植入装置将第一三维坐标进行转换，得到第二三维坐标，第二三维坐标为电极植入装置对应的机体坐标系下的坐标；该电极植入装置基于第二三维坐标，控制夹钳组件进行移动，以使第一夹钳与第二夹钳之间的目标位置点与第二三维坐标之间的第二距离小于第二预设距离阈值。

在一些实施例中，由于电极植入装置无法直接使用视觉坐标系下，柔性电极第一末端的小孔对应的第一三维坐标，所以，该电极植入装置需要先将该第一三维坐标进行坐标转换，得到在该电极植入装置对应的机体坐标系下，该小孔对应的第二三维坐标。接着，该电极植入装再获取目标位置点对应的目标三维坐标，由于该目标三维坐标也为该电极植入装置对应的机体坐标系下的坐标，所以，该电极植入装置可以直接根据第二三维坐标和目标三维坐标，得到该目标位置点与该小孔之间的第二距离。如果该第二距离大于该第二预设距离阈值，说明该第二距离较大，那么，就需要按照一定轨迹调整夹钳组件，直到该第二距离小于第二预设距离阈值，这样一来，该目标位置点的目标三维坐标就是位于该第二三维坐标的范围内的。其中，该一定轨迹可以是用户目测得到的，也可以是电极植入装置基于该第二三维坐标和该目标三维坐标得到的，此处不作具体限定。

需要说明的是，在调整夹钳组件的过程中，第一夹钳的夹持面及第二夹钳的夹持面与该柔性电极都是不产生接触的。

实现方式2：该视觉系统包括显示屏，电极植入装置响应用户的移动操作，并根据该移动操作，控制夹钳组件进行移动，以使柔性电极的预设部分位于第一夹钳与第二夹钳之间。

显示屏可以显示夹钳组件与柔性电极的第一末端之间的相对位置关系，用户可以基于该相对位置关系，向电极植入装置输入移动操作，该电极植入装置响应该用户的移动操作，并根据该移动操作，控制夹钳组件进行移动。

例如，显示屏显示夹钳组件位于第一末端的左上方5厘米处，用户基于这个5厘米，可以向该电极植入装置输入控制该夹钳组件向右下方5.2厘米进行移动的操作，该电极植入装置响应该用户的移动操作，并根据该移动操作，控制该夹钳组件向右下方5.002厘米进行移动，以使柔性电极的预设部分位于第一夹钳与第二夹钳之间。

302、在检测到第一夹钳与第二夹钳之间的第一距离小于第一预设距离阈值时，检测夹钳组件与目标物体之间的第三距离。

夹钳组件在固定好柔性电极之后，该电极植入装置检测该夹钳组件与目标物体之间的第三距离。

可选的，在步骤302之前，该方法还可以包括：电极植入装置可将夹钳组件移动至目标物体的上方。

示例性的，电极植入装置可将夹钳组件移动至目标物体的上方5mm处。

303、在第三距离小于第三预设距离阈值时，将植入针的针尖穿过柔性电极。

其中，该第三预设距离阈值可以是电极植入装置出厂前设置的，也可以是用户根据实际需求自定义的，此处不作具体限定。

当电极植入装置移动至目标物体对应的一定范围内时，也即，当该第三距离小于第三预设距离阈值时，该电极植入装置可利用植入针的针尖穿过该柔性电极，以便后续该植入针向该目标物体植入该柔性电极。

在一些实施例中，夹钳组件固定了柔性电极的预设部分，且靠近该第一末端的非预设部分可伸出该第一夹钳的钳边，当该夹钳组件与目标物体之间的距离较近时，电极植入装置可快速地将植入针的针尖穿过柔性电极的第一末端的小孔。

在一些实施例中，电极植入装置将植入针的针尖穿过柔性电极，可以包括：电极植入装置接收视觉系统发送的第三相对位置；该电极植入装置基于第三相对位置，调整植入针；当第三相对位置的模长小于第四预设距离阈值时，该电极植入装置控制植入针沿针尖朝向方向运动预设距离，以使针尖穿过小孔。

其中，该第四预设距离阈值可以是电极植入装置出厂前设置的，也可以是用户根据实际需求自定义的，此处不作具体限定。预设距离是电极植入装置根据第三相对位置的模长得到的。

第三相对位置是视觉系统根据植入针的针尖的位置与柔性电极的第一末端上小孔的位置得到的，第三相对位置为视觉系统对应视觉坐标系下的相对位置。

该第三相对位置是针尖相对于小孔的位置向量，也可以是该小孔相对于该针尖的位置向量，此处不作具体限定。因此，第三相对位置的模长即为该针尖与该小孔之间的距离。

电极植入装置根据针尖与小孔之间的相对位置关系，可以调整植入针，直到该植入针的针尖与小孔之间的距离较近，此时，该电极植入装置控制该植入针沿针尖朝向方向运动一定距离，以使该针尖可 快速且有效地穿过该小孔。

可选的，电极植入装置将植入针的针尖穿过柔性电极，可以包括但不限于以下其中一种实现方式：

实现方式1：该视觉系统包括双目相机，电极植入装置接收双目相机发送的第一三维坐标和第三三维坐标，第一三维坐标为柔性电极第一末端的小孔对应的坐标，第三三维坐标为针尖对应的坐标，第一三维坐标和第三三维坐标为双目相机对应的视觉坐标系下的坐标；该电极植入装置根据第一三维坐标和第三三维坐标，确定针尖与小孔之间的距离误差；该电极植入装置基于距离误差，调整植入针；当距离误差小于第四预设距离阈值时，该电极植入装置控制植入针沿针尖朝向方向运动预设距离，以使针尖穿过小孔。

在一些实施例中，可以先将植入针的针尖移动柔性电极第一末端的小孔的上方。然后，双目相机可以获取该针尖对应的两张针尖图像，并基于这两张针尖图像，利用人机交互选择算法或智能感知算法，提取与该针尖对应的第三三维坐标；该双目相机还可以获取该小孔对应的两张小孔图像，并基于这两张小孔图像，利用该人机交互选择算法或该智能感知算法，提取与该小孔对应的第一三维坐标；接着，该双目相机将得到的第一三维坐标和第三三维坐标向电极植入装置发送。该电极植入装置在获取该双目相机发送的第一三维坐标和第三三维坐标之后，可以基于该第一三维坐标和该第三三维坐标，获取该针尖与该小孔之间的距离误差，并基于该距离误差，对该针尖进行持续调整，直到该距离误差小于该第四预设距离阈值，此时，说明该针尖与该小孔之间的距离较近，该电极植入装置可控制该针尖快速且准确地穿过该小孔。

其中，人机交互选择算法和智能感知算法为在双目相机获取的两张图像中确定出对应点的位置偏差的算法。

实现方式2：该视觉系统包括显示屏，电极植入装置响应用户的距离误差确认操作；该电极植入装置根据该距离误差确认操作，控制植入针沿针尖朝向方向运动预设距离，以使针尖穿过小孔。

显示屏可以显示针尖与小孔之间的相对位置关系，用户可以基于该相对位置关系，确定该针尖与该小孔之间的距离误差并向电极植入装置输入距离误差确认操作，该电极植入装置响应用户的距离误差确认操作，并根据该距离误差确认操作，控制植入针沿针尖朝向方向运动预设距离，以使针尖穿过小孔。

例如，显示屏显示针尖与小孔之间的相对位置关系为该针尖位于小孔正上方3mm处，用户可以确定该针尖与该小孔之间的距离误差为3mm，并向电极植入装置输入距离误差确认操作，电极植入装置响应该用户的距离误差确认操作，并根据该距离误差确认操作，控制植入针沿针尖朝向方向运动大于3mm的距离，可保证该针尖可快速且有效地穿过该小孔。

304、控制第一夹钳运动和/或第二夹钳运动。

电极植入装置可以仅控制第一夹钳向下运动，可以仅控制第二夹钳向上运动，也可以在控制该第一夹钳向下运动的同时控制该第二夹钳向上运动。无论是哪种运动方式，都是为了使得该第一夹钳与该第二夹钳之间的第一距离变大，也即，该电极植入装置是为了打开夹钳组件的钳口。

305、在检测到第一夹钳与第二夹钳之间的第一距离大于第五预设距离阈值时，利用植入针将柔性电极植入至目标物体。

其中，该第五预设距离阈值的选取与柔性电极的厚度和该柔性电极的宽度相关。可选的，该第五预设距离阈值大于该厚度且小于该宽度。示例性的，该第五预设距离阈值为20微米（um）。

由于第一夹钳和/或第二夹钳是运动的，所以，该第一夹钳与该第二夹钳之间的第一距离也是变化的。需要说明的是，无论第一夹钳向下运动，还是第二夹钳向上运动，都是为了使得该第一夹钳与该第二夹钳之间的第一距离变大。当电极植入装置检测到该第一距离大于该第五预设距离阈值时，说明该柔性电极可在该第一夹钳的夹持面上滑动，但不会从该第一夹钳的夹持面滑出，便于后续植入针可带动该柔性电极，也就能够将该柔性电极植入至目标物体。

可选的，电极植入装置利用植入针将柔性电极植入至目标物体，可以包括：电极植入装置控制植入针沿着植入针的轴向进行向下运动，将柔性电极植入至目标物体。

电极植入装置先控制夹钳组件停止不动，再控制该植入针沿着该植入针的轴向向下运动一定距离。然后，该电极植入装置基于该植入针与该目标物体之间的距离，准确且快速地控制该植入针朝目标物体的方向移动。

示例性的，电极植入装置可以控制植入针沿着该植入针的轴向向下运动5mm。

在本实施例中，电极植入装置可与双目相机进行交互，控制该夹钳组件进行移动，以使柔性电极能够位于该第一夹钳与该第二夹钳之间；然后，该电子植入装置可以获取该第一夹钳与该第二夹钳之间的第一距离；在检测到该第一距离小于第一预设距离阈值时，说明该第一夹钳与该第二夹钳贴的较近，这样可有效防止该第一夹钳与该第二夹钳之间的柔性电极滑动，达到固定该柔性电极的目的；然后，在该夹钳组件与目标物体之间的距离较近时，控制该植入针的针尖可准确穿过该柔性电极；接着，该电极植入装置可打开夹钳组件的钳口，使得该柔性电极可在该第一夹钳上滑动，但不会脱落该第一夹钳，这样一来，该电极植入装置就能够控制该植入针进行运动，以带动该柔性电极植入至目标物体。该方法可以解决现有技术中柔性电极植入方法较为复杂，容易导致该柔性电极植入的准确性较低的缺陷，从而提高该柔性电极植入的准确性。

如图4a所示，是本发明提供的柔性电极植入方法的流程示意图，可以包括：

401、控制夹钳组件进行移动，以使柔性电极位于第一夹钳与第二夹钳之间。

402、在检测到第一夹钳与第二夹钳之间的第一距离小于第一预设距离阈值时，将植入针的针尖穿过柔性电极。

403、利用植入针将柔性电极植入至目标物体。

需要说明的是，步骤401-403与图2所示的步骤201-203类似，此处不作具体赘述。

404、控制植入针向远离目标物体的方向移动。

在一些实施例中，电极植入装置在利用植入针将柔性电极植入至目标物体之后，该植入针的针尖可快速收回，该电极植入装置可控制该植入针向远离该目标物体的方向移动，以便该植入针下次使用。

可选的，电极植入装置控制植入针向远离目标物体的方向移动，可以包括：电极植入装置控制植入针向目标物体的反方向移动。

405、控制夹钳组件向远离目标物体的方向移动。

可选的，电极植入装置控制夹钳组件向远离目标物体的方向移动，可以包括：在电极植入装置检测到第一距离大于第六预设距离阈值时，控制夹钳组件向远离目标物体的方向移动。

可选的，对于该第六预设距离阈值的解释与上述对该第二预设距离阈值的解释类似，此处不作具体赘述。其中，该第六预设距离阈值大于该第二预设距离阈值。

电极植入装置在利用植入针将柔性电极植入至目标物体之后，可以控制该第一夹钳和/或该第二夹钳进行运动，以调整该第一夹钳与该第二夹钳的第一距离。在该电极植入装置检测到该第一距离大于该第六预设距离阈值时，说明该夹钳组件已完全打开，此时，该柔性电极不再被该夹钳组件固定，该电极植入装置可控制该夹钳组件向远离该目标物体的方向移动，以便该夹钳组件下次使用。

可选的，电极植入装置控制夹钳组件向远离目标物体的方向移动，可以包括：电极植入装置控制夹钳组件向远离目标物体的方向且向该夹钳组件的钳口反方向移动；或，该电极植入装置控制该夹钳组件向远离目标物体的反方向移动。

需要说明的是，步骤404和步骤405没有时序限定。

示例性的，如图4b所示，是本发明提供的柔性电极植入方法的场景示意图。在图4b中，植入针101和夹钳组件102附近有柔性电极；电极植入装置控制夹钳组件102进行移动，以使该柔性电极位于第一夹钳1021与第二夹钳1022之间；接着，该电极植入装置控制第一夹钳1021和第二夹钳1022移动，以使夹钳组件102可固定该柔性电极；电极植入装置控制植入针101移动至该柔性电极第一末端的上方，并将植入针101的针尖快速穿过该柔性电极；然后，该电极植入装置继续控制第一夹钳1021和第二夹钳1022移动，以使该柔性组件可在第一夹钳1021 的夹持面上滑动，最后，该电极植入装置再控制植入针101向下移动，以使该柔性电极可以植入至目标物体。

在本实施例中，该方法可以解决现有技术中柔性电极植入方法较为复杂，容易导致该柔性电极植入的准确性较低的缺陷，从而提高该柔性电极植入的准确性。此外，该电极植入装置还可以控制植入针和夹钳组件向远离目标物体的方向移动，以便该植入针和该夹钳组件下次使用。

需要说明的是，步骤404-405还可以与图3所示的步骤301-306进行结合，形成新的实施例，该新的实施例也在本发明的保护范围内。

下面对本发明提供的电极植入装置进行描述，下文描述的电极植入装置与上文描述的柔性电极植入方法可相互对应参照。

如图5该，是本发明提供的电极植入装置的虚拟结构示意图，电极植入装置10可以包括控制模块501和检测模块502；

控制模块501，用于控制该夹钳组件进行移动，以使柔性电极位于该第一夹钳与该第二夹钳之间；

检测模块502，用于检测该第一夹钳与该第二夹钳之间的第一距离；

控制模块501，还用于在检测模块502检测到该第一距离小于第一预设距离阈值时，将该植入针的针尖穿过该柔性电极；以及利用该植入针将该柔性电极植入至目标物体。

可选的，电极植入装置10与视觉系统相关联，控制模块501，可以包括：

收发单元5011，用于接收该视觉系统发送的第一相对位置，该第一相对位置是该视觉系统根据该夹钳组件的位置与该柔性电极的第一末端的位置得到的，该第一相对位置为视觉坐标系下的相对位置；

控制单元5012，用于基于该第一相对位置，控制该夹钳组件进行移动，以使柔性电极的预设部分位于该第一夹钳与该第二夹钳之间；其中，该预设部分为在与该第一末端之间的第二距离处，且靠近该柔性电极的第二末端的部分电极。

可选的，控制模块501，具体用于将该第一相对位置进行转换，得到第二相对位置，该第二相对位置为该电极植入装置对应的机体坐标系下的相对位置；基于该第二相对位置，控制该夹钳组件进行移动，以使该第一夹钳与该第二夹钳之间的目标位置点与该柔性电极的第一末端之间的第二距离小于第二预设距离阈值；其中，该目标位置点到该第一夹钳的距离与该目标位置点到该第二夹钳的距离之差小于预设距离差阈值。

可选的，检测模块502，具体用于检测该夹钳组件与该目标物体之间的第三距离；

控制模块501，具体用于在该第三距离小于第三预设距离阈值时，将该植入针的针尖穿过该柔性电极。

可选的，电极植入装置10与视觉系统相关联，收发单元5011，具体用于接收该视觉系统发送的第三相对位置，该第三相对位置是该视觉系统根据该植入针的针尖的位置与该柔性电极的第一末端上小孔的位置得到的，该第三相对位置为视觉坐标系下的相对位置；

控制单元5012，具体用于基于该第三相对位置，调整该植入针；当该第三相对位置的模长小于第四预设距离阈值时，控制该植入针沿针尖朝向方向运动预设距离，以使该针尖穿过该小孔。

可选的，控制模块501，具体用于控制该第一夹钳运动和/或该第二夹钳运动；在该检测模块检测到该第一夹钳与该第二夹钳之间的第一距离大于第五预设距离阈值时，利用该植入针将该柔性电极植入至目标物体。

可选的，控制模块501，具体用于控制该植入针沿着该植入针的轴向进行第一运动，将该柔性电极植入至目标物体。

图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行柔性电极植入方法，该方法包括：控制所述夹钳组件进行移动，以使柔性电极位于所述第一夹钳与所述第二夹钳之间；在检测到所述第一夹钳与所述第二夹钳之间的第一距离小于第一预设距离阈值时，将所述植入针的针尖穿过所述柔性电极；利用所述植入针将所述柔性电极植入至目标物体。

此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的柔性电极植入方法，该方法包括：

控制所述夹钳组件进行移动，以使柔性电极位于所述第一夹钳与所述第二夹钳之间；在检测到所述第一夹钳与所述第二夹钳之间的第一距离小于第一预设距离阈值时，将所述植入针的针尖穿过所述柔性电极；利用所述植入针将所述柔性电极植入至目标物体。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的柔性电极植入方法，该方法包括：控制所述夹钳组件进行移动，以使柔性电极位于所述第一夹钳与所述第二夹钳之间；在检测到所述第一夹钳与所述第二夹钳之间的第一距离小于第一预设距离阈值时，将所述植入针的针尖穿过所述柔性电极；利用所述植入针将所述柔性电极植入至目标物体。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种电极植入装置，其特征在于，所述电极植入装置与视觉系统相关联，所述电极植入装置包括：植入针和夹钳组件，所述夹钳组件包括第一夹钳和第二夹钳；还包括：

控制模块，用于控制所述夹钳组件进行移动，以使柔性电极位于所述第一夹钳与所述第二夹钳之间；

检测模块，用于检测所述第一夹钳与所述第二夹钳之间的第一距离；

所述控制模块，还用于在所述检测模块检测到所述第一距离小于第一预设距离阈值时，将所述植入针的针尖穿过所述柔性电极；以及利用所述植入针将所述柔性电极植入至目标物体；

控制模块，包括：收发单元，用于接收所述视觉系统发送的第一相对位置，所述第一相对位置是所述视觉系统根据所述夹钳组件的位置与所述柔性电极的第一末端的位置得到的，所述第一相对位置为视觉坐标系下的相对位置；

控制单元，用于基于所述第一相对位置，控制所述夹钳组件进行移动，以使柔性电极的预设部分位于所述第一夹钳与所述第二夹钳之间；其中，所述预设部分为在与所述第一末端之间的第二距离处，且靠近所述柔性电极的第二末端的部分电极。

2.根据如权利要求1所述的电极植入装置，其特征在于，

所述控制模块，用于将所述第一相对位置进行转换，得到第二相对位置，所述第二相对位置为所述电极植入装置对应的机体坐标系下的相对位置；基于所述第二相对位置，控制所述夹钳组件进行移动，以使所述第一夹钳与所述第二夹钳之间的目标位置点与所述柔性电极的第一末端之间的第二距离小于第二预设距离阈值；其中，所述目标位置点到所述第一夹钳的距离与所述目标位置点到所述第二夹钳的距离之差小于预设距离差阈值。

3.根据如权利要求1所述的电极植入装置，其特征在于，

检测模块，用于检测所述夹钳组件与所述目标物体之间的第三距离；

控制模块，用于在所述第三距离小于第三预设距离阈值时，将所述植入针的针尖穿过所述柔性电极。

4.根据如权利要求1或3所述的电极植入装置，其特征在于，

所述收发单元，用于接收所述视觉系统发送的第三相对位置，所述第三相对位置是所述视觉系统根据所述植入针的针尖的位置与所述柔性电极的第一末端上小孔的位置得到的，所述第三相对位置为视觉坐标系下的相对位置；

所述控制单元，用于基于所述第三相对位置，调整所述植入针；当所述第三相对位置的模长小于第四预设距离阈值时，控制所述植入针沿针尖朝向方向运动预设距离，以使所述针尖穿过所述小孔。

5.根据如权利要求1所述的电极植入装置，其特征在于，

所述控制模块，用于控制所述第一夹钳运动和/或所述第二夹钳运动；在所述检测模块检测到所述第一夹钳与所述第二夹钳之间的第一距离大于第五预设距离阈值时，利用所述植入针将所述柔性电极植入至目标物体。

6.根据如权利要求1或5所述的电极植入装置，其特征在于，

所述控制模块，用于控制所述植入针沿着所述植入针的轴向进行第一运动，将所述柔性电极植入至目标物体。

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