CN115227398A

CN115227398A - 一种配准板自动摆位方法和装置

Info

Publication number: CN115227398A
Application number: CN202211134204.5A
Authority: CN
Inventors: 沈丽萍; 钟国银; 李明; 王金海
Original assignee: Hangzhou Santan Medical Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Santan Medical Technology Co Ltd
Priority date: 2022-09-19
Filing date: 2022-09-19
Publication date: 2022-10-25
Anticipated expiration: 2042-09-19
Also published as: CN115227398B

Abstract

本申请实施例提供了一种配准板自动摆位方法和装置，涉及智能医疗技术领域。本申请实施例的技术方案包括：确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵，配准板安装于机械臂的法兰端。并获取配准板坐标系与机械臂的法兰坐标系之间的第二变换矩阵。之后将第一变换矩阵与第二变换矩阵的逆矩阵相乘，得到法兰坐标系与基座坐标系之间的第三变换矩阵，再将机械臂法兰端的姿态调整为第三变换矩阵表示的姿态。从而实现了更准确地调整配准板的摆放姿态。

Description

一种配准板自动摆位方法和装置

技术领域

本申请涉及智能医疗技术领域，特别是涉及一种配准板自动摆位方法和装置。

背景技术

近年来，随着手术导航机器人的飞速发展，产生了多种不同的功能以及不同原理的手术导航机器人。一部分手术导航机器人的机械臂末端安装有配准板，在手术过程中，通过移动机械臂从而将配准板移动到病灶和成像设备之间，使得配准版位于成像设备的成像范围内，然后通过成像设备拍摄病灶，利用拍摄得到的图像中的配准板位置定位病灶位置。

目前，一般是通过人工手动拖拽机械臂，使得配准板位于病灶附近，但是手动拖拽难以精准地控制配准板的摆放姿态。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种配准板自动摆位方法和装置，以更准确地调整配准板的摆放姿态。具体技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种配准板自动摆位方法，所述方法包括：

确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，所述配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵，所述配准板安装于所述机械臂的法兰端；

获取所述配准板坐标系与所述机械臂的法兰坐标系之间的第二变换矩阵；

将所述第一变换矩阵与所述第二变换矩阵的逆矩阵相乘，得到所述法兰坐标系与所述基座坐标系之间的第三变换矩阵；

将所述机械臂法兰端的姿态调整为所述第三变换矩阵表示的姿态。

可选的，所述确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，所述配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵，包括：

接收用户输入的角度偏移量，所述角度偏移量表示若将所述配准板的姿态调整为所述目标姿态，所述配准板坐标系与所述基座坐标系之间的旋转关系；

确定目标位置偏移量，所述目标位置偏移量表示若将所述配准板的姿态调整为所述目标姿态，所述配准板坐标系与所述基座坐标系之间的平移关系；

根据所述角度偏移量和所述目标位置偏移量，构建所述第一变换矩阵。

可选的，所述角度偏移量包括旋转角度、旋转向量或四元数；所述根据所述角度偏移量和所述目标位置偏移量，构建所述第一变换矩阵，包括：

将所述旋转角度、所述旋转向量或所述四元数转换为旋转矩阵；

根据所述旋转矩阵和所述目标位置偏移量，构建所述第一变换矩阵。

可选的，所述确定目标位置偏移量，包括：

接收用户输入的所述目标位置偏移量；或者，

获取所述法兰坐标系与所述基座坐标系之间的当前变换矩阵；

将所述当前变换矩阵与所述第二变换矩阵相乘，得到所述配准板坐标系与所述基座坐标系之间的当前变换矩阵，并从该当前变换矩阵中提取位置偏移量，作为所述目标位置偏移量。

可选的，所述第一变换矩阵为：

其中，

-

表示所述旋转矩阵，x、y和z表示所述目标位置偏移量。

可选的，所述获取所述配准板坐标系与所述机械臂的法兰坐标系之间的第二变换矩阵，包括：

获取所述配准板中的预设标定点在所述配准板坐标系下的第一坐标；

获取所述预设标定点在所述法兰坐标系下的第二坐标；

根据所述第一坐标和所述第二坐标，确定所述第二变换矩阵。

可选的，在确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，所述配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵之前，所述方法还包括：

选择所述配准板中的三个点，建立包括所述三个点的平面；

将所述配准板中的中心点作为所述配准板坐标系的原点；

将经过所述原点且与所述平面垂直的向量，作为所述配准板坐标系的第一轴；

将经过所述原点且与所述平面平行的向量，作为所述配准板坐标系的第二轴；

将经过所述原点且垂直于所述第一轴和所述第二轴的向量，作为所述配准板坐标系的第三轴，得到所述配准板坐标系。

第二方面，本申请实施例提供了一种配准板自动摆位装置，所述装置包括：

确定模块，用于确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，所述配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵，所述配准板安装于所述机械臂的法兰端；

获取模块，用于获取所述配准板坐标系与所述机械臂的法兰坐标系之间的第二变换矩阵；

计算模块，用于将所述确定模块确定的所述第一变换矩阵与所述获取模块获取的所述第二变换矩阵的逆矩阵相乘，得到所述法兰坐标系与所述基座坐标系之间的第三变换矩阵；

调整模块，用于将所述机械臂法兰端的姿态调整为所述计算模块得到的所述第三变换矩阵表示的姿态。

可选的，所述确定模块，具体用于：

可选的，所述角度偏移量包括旋转角度、旋转向量或四元数；所述确定模块，具体用于：

可选的，所述确定模块，具体用于：

接收用户输入的所述目标位置偏移量；或者，

可选的，所述第一变换矩阵为：

其中，

-

表示所述旋转矩阵，x、y和z表示所述目标位置偏移量。

可选的，所述获取模块，具体用于：

获取所述预设标定点在所述法兰坐标系下的第二坐标；

可选的，所述装置还包括：构建模块；所述构建模块用于：

在确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，所述配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵之前，选择所述配准板中的三个点，建立包括所述三个点的平面；

将所述配准板中的中心点作为所述配准板坐标系的原点；

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面任一项所述的配准板自动摆位方法步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机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第一方面任一项所述的配准板自动摆位方法步骤。

第五方面，本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面任一项所述的配准板自动摆位方法。

本申请实施例有益效果：

本申请实施例提供的配准板自动摆位方法和装置，可以确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵。然后将第一变换矩阵和配准板坐标系与机械臂的法兰坐标系之间第二变换矩阵的逆矩阵相乘，得到法兰坐标系与基座坐标系之间的第三变换矩阵，即得到若将配准板的姿态调整为目标姿态，机械臂的法兰坐标系与基座坐标系之间的变换关系，之后将机械臂的姿态调整为第三变换矩阵表示的姿态，从而将安装于机械臂法兰端的配准板调整为目标姿态。可见，本申请实施例可以自动调整配准板的姿态，能够避免手动拖拽导致的姿态摆放不准确以及效率低的问题，方便操作者高效地进行配准前的摆位，减少了患者的辐射剂量。

当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请实施例提供的一种配准板的示例性示意图；

图2为本申请实施例提供的一种配准板自动摆位方法流程图；

图3为本申请实施例提供的另一种配准板自动摆位方法流程图；

图4为本申请实施例提供的一种配准板自动摆位装置结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例涉及的手术机器人，包括：主机、控制箱、机械臂和配准板。其中，主机与控制箱连接，控制箱还与机械臂连接，机械臂的法兰端与配准板连接。机械臂的末端安装有法兰，通过法兰连接配准板，因此机械臂的末端也称为法兰端。

主机，用于向控制箱发送命令。

控制箱，用于响应于主机发送的命令，控制机械臂移动。机械臂和配准板之间的相对位置固定，因此通过控制机械臂移动，能够连带移动连接于机械臂法兰端的配准板。

可选的，机械臂法兰端与配准板之间还可以存在定位器，即配准板安装于定位器，定位器安装于机械臂的法兰端。定位器用于定位手术位置，例如可以将骨钉通过定位器钉在手术位置。

配准板上安装有多个标记球，各标记球不属于同一平面。例如，如图1所示，配准板由两块不共面的子板组成，每块子板上嵌入6个的标记球，图1中子板上的每个圆形表示一个标记球。

标记球由高密度材料制成，例如标记球为钢珠球或者陶瓷球等，标记球能够在经过X光或电子计算机断层扫描（Computed Tomography，CT）得到的图像中显影。而配准板的其他部位不在经过X光或CT得到的图像中显影，例如配准板包括的两块子板为碳纤维板。

手术过程中，需要将配准板移动到病灶和成像设备之间，使得配准版位于成像设备的成像范围内，通过成像设备拍摄病灶的图像，之后通过图像中标记球的位置，定位手术位置。目前一般是需要医生手动拖拽机械臂来调整配准板姿态，但通过手动拖拽不能精准地控制配准板姿态，而且还受限于机械臂的自由拖动性能，拖拽过程可能非常吃力，难以得到理想的姿态。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种配准板自动摆位方法，该方法应用于电子设备，例如电子设备可以是手术机器人的主机，或者连接于手术机器人的计算机等，本申请实施例对此不作具体限定。如图2所示，该方法包括如下步骤：

S201、确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵。其中，配准板安装于机械臂的法兰端。

配准板的目标姿态可以根据实际需求设置，例如将配准板的姿态设置为与机械臂基座所在平面平行，或者与机械臂基座所在平面垂直，或者与机械臂基座所在平面成指定角度等，本申请实施例对此不作具体限定。

S202、获取配准板坐标系与机械臂的法兰坐标系之间的第二变换矩阵。

可以通过预先标定得到配准板坐标系与机械臂的法兰坐标系之间的第二变换矩阵。

S203、将第一变换矩阵与第二变换矩阵的逆矩阵相乘，得到法兰坐标系与基座坐标系之间的第三变换矩阵。

可以通过公式（1），计算法兰坐标系与基座坐标系之间的第三变换矩阵：

new_P = Pose*inv(M) （1）

其中，new_P为第三变换矩阵，Pose为第一变换矩阵，M为第二变换矩阵，inv( )表示求逆矩阵。

S204、将机械臂法兰端的姿态调整为第三变换矩阵表示的姿态。

由于第三变换矩阵表示法兰坐标系相对于基座坐标系的转换关系，即，将法兰坐标系投影到基座坐标系时，法兰坐标系的位置和各坐标轴方向。因此可以按照第三变换矩阵，调整机械臂法兰端的姿态，使得位于法兰端的法兰坐标系的位置和各坐标轴方向，调整为第三变换矩阵所表示的位置和方向。

本申请实施例提供的配准板自动摆位方法，可以确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵。然后将第一变换矩阵和配准板坐标系与机械臂的法兰坐标系之间第二变换矩阵的逆矩阵相乘，得到法兰坐标系与基座坐标系之间的第三变换矩阵，即得到若将配准板的姿态调整为目标姿态，机械臂的法兰坐标系与基座坐标系之间的变换关系，之后将机械臂的姿态调整为第三变换矩阵表示的姿态，从而将安装于机械臂法兰端的配准板调整为目标姿态。可见，本申请实施例可以自动调整配准板的姿态，能够避免手动拖拽导致的姿态摆放不准确以及效率低的问题，方便操作者高效地进行配准前的摆位，减少了患者的辐射剂量。

本申请实施例中，在通过上述方法调整配准板姿态之前，即在上述S101之前，可以先建立配准板坐标系。建立配准板坐标系的方法包括如下步骤：

步骤一、选择配准板中的三个点，建立包括三个点的平面。

本申请实施例中，可以选择配准板中用户指定的三个标记球的球心点，或者可以随机选择配准板中三个标记球的球心点，并建立包括这三个球心点的平面。例如，参见图1，选择的三个标记球可以是配准板的同一块子板上的标记球，或者是配准板的不同子板上的标记球。

步骤二、将配准板中的中心点作为配准板坐标系的原点。

可选的，配准板的中心点可以位于配准板上，或者不位于配准板上。例如，参见图1，配准板由两块子板组成，这两块子板平行且不位于同一平面，配准板的中心点也就是这两块子板的组合结构的中心点，位于两块子板之间，且不位于任一子板上。

步骤三、将经过原点且与该平面垂直的向量，作为配准板坐标系的第一轴。

与该平面垂直的向量，即该平面的法向量。可选的，经过原点且与该平面垂直的向量所指向的方向可以是配准板上方，也可以是配准板下方，具体可根据实际需要设置。

步骤四、将经过原点且与该平面平行的向量，作为配准板坐标系的第二轴。

经过原点且与该平面平行的向量所指向的方向可以是预先设定的，例如，该向量可以与步骤一中选择的任意两个点之间的连线平行，且指向该连线的其中一个方向。

步骤五、将经过原点且垂直于第一轴和第二轴的向量，作为配准板坐标系的第三轴，得到配准板坐标系。

可以将第一轴与第二轴叉乘，得到经过原点且垂直于第一轴和第二轴的向量，即第三轴。第三轴指向的方向可以是预设的。

上述第一轴、第二轴和第三轴，与配准板坐标系的X轴、Y轴和Z轴存在一一对应的关系，且具体的对应关系可以根据实际需求设置。例如，第一轴为配准板坐标系的Z轴，第二轴为配准板坐标系的X轴，第三轴为配准板坐标系的Y轴。

通过上述方法，将配准板的中心点作为配准板坐标系的原点，使得调整配准板姿态时，能够绕配准板中心旋转，从而在不改变配准板位置的情况下，调整配准板角度。

在本申请的一些实施例中，参见图3，上述S201中确定配准板坐标系与基座坐标系之间的第一变换矩阵的方式，包括如下步骤：

S2011、接收用户输入的角度偏移量。其中，角度偏移量表示若将配准板的姿态调整为目标姿态，配准板坐标系与基座坐标系之间的旋转关系。

本申请实施例中，角度偏移量包括：旋转角度、旋转向量或四元数。

S2012、确定目标位置偏移量。其中，目标位置偏移量表示若将配准板的姿态调整为目标姿态，配准板坐标系与基座坐标系之间的平移关系。

本申请实施例中，可以接收用户输入的目标位置偏移量，记作(

,

,

)。从而实现根据需求既调整配准板的旋转角度，又调整配准板的位置。

或者，在调整配准板姿态时，可以保持配准板的当前位置，仅调整配准板的旋转角度，此时确定目标位置偏移量的方式可以为：获取法兰坐标系与基座坐标系之间的当前变换矩阵，将获取的当前变换矩阵与第二变换矩阵相乘，得到配准板坐标系与基座坐标系之间的当前变换矩阵，并从得到的当前变换矩阵中提取位置偏移量，作为目标位置偏移量。

由于机械臂的法兰和基座都属于机械臂，因此可以通过主机监测得到法兰坐标系与基座坐标系之间的当前变换矩阵，并通过公式（2），得到配准板坐标系与基座坐标系之间的当前变换矩阵：

其中，大小为3×3的“*”表示配准板坐标系与基座坐标系之间的当前变换矩阵的旋转矩阵，

表示法兰坐标系与基座坐标系之间的当前变换矩阵，

表示第二变换矩阵。

从公式（2）中提取(

,

,

)作为目标位置偏移量。

S2013、根据角度偏移量和目标位置偏移量，构建第一变换矩阵。

本申请实施例中，可以将旋转角度、旋转向量或四元数转换为旋转矩阵，然后根据旋转矩阵和目标位置偏移量，构建第一变换矩阵。

其中，旋转角度

表示分别围绕基座坐标系x,y,z坐标轴旋转的角度。由旋转角度转换得到的旋转矩阵为公式（3）：

旋转向量的方向表示旋转轴，即旋转向量的单位旋转向量

表示旋转轴，旋转向量的模长表示围绕旋转轴旋转的角度

。由旋转向量转换得到的旋转矩阵为公式（4）：

其中，

表示三阶单位矩阵，

表示转置操作。

四元数

，表示围绕轴

旋转的角度

，

表示转置操作。为方便说明，将

用

表示，将

用

表示，将

用

表示，将

用

表示，之后通过四元数转换得到的旋转矩阵为公式（5）：

本申请实施例中，第一变换矩阵可表示为公式（6）：

其中，

-

表示旋转矩阵，x、y和z表示目标位置偏移量。

将公式（3）、（4）或（5）的旋转矩阵，以及目标位置偏移量(

,

,

)带入公式（6），可得到第一变换矩阵。

以将公式（5）的旋转矩阵和目标位置偏移量(

,

,

)带入公式（6）为例，得到的第一变换矩阵为公式（7）：

通过上述方法，本申请实施例可以根据用户输入的角度偏移量和配准板坐标系相对于基座坐标系的当前位置偏移量，或者根据用户输入的角度偏移量和位置偏移量，自动确定第一变换矩阵，并进一步自动调整机械臂姿态，从而带动配准板姿态调整到目标姿态。整个过程可自动执行，因此操作简单，能够实现一键自动摆位，因此效率高，且准确性高。

在本申请实施例中，上述S202获取配准板坐标系与法兰坐标系之间的第二变换矩阵的方式，可以实现为：获取配准板中的预设标定点在配准板坐标系下的第一坐标，并获取预设标定点在法兰坐标系下的第二坐标。然后根据第一坐标和第二坐标，确定第二变换矩阵。

本申请实施例中，预设标定点可以是配准板中的指定标记球的球心点。为了提高标定的准确性，标定点的数量可以为多个。

可以通过制作配准板时依据的设计参数，确定预设标定点在配准板坐标系下的第一坐标。例如，设计参数包括配准板的尺寸，每个标记球的球心在配准板上的位置等。或者，可以获取测量仪器，例如三坐标仪，测量得到的预设标定点在配准板坐标系下的第一坐标。

可以通过制作配准板时的依据的设计参数，以及配准板的安装位置，确定预设标定点在法兰坐标系下的第二坐标。例如，配准板安装在距离法兰坐标系的原点5厘米的位置。或者，可以获取测量仪器，例如三坐标仪，测量得到的预设标定点在法兰坐标系下的第二坐标。

其中，第一坐标和第二坐标均为三维坐标。

在标定点存在多个的情况下，将基于每个标定点得到的第一坐标和第二坐标作为一组，通过多组坐标，标定得到第二变换矩阵。

通过上述方法，可以通过标定得到配准板坐标系与机械臂的法兰坐标系之间的第二变换矩阵，即得到配准板坐标系相对于法兰坐标系的转换关系，方便后续基于第二变换矩阵得到第三变换矩阵。

本公开实施例中，第二变换矩阵也可以通过公式（6）的形式表示，其中，第二变换矩阵包括的旋转矩阵表示配准板坐标系与机械臂的法兰坐标系之间的旋转关系，第二变换矩阵包括的位置偏移量表示配准板坐标系与机械臂的法兰坐标系之间的平移关系。

同样的，第三变换矩阵也可以通过公式（6）的形式表示，其中，第三变换矩阵包括的旋转矩阵表示法兰坐标系与基座坐标系之间的旋转关系，第三变换矩阵包括的位置偏移量表示法兰坐标系与基座坐标系之间的平移关系。

基于相同的发明构思，对应于上述方法实施例，本申请实施例提供了一种配准板自动摆位装置，如图4所示，该装置包括：确定模块401、获取模块402、计算模块403和调整模块404；

确定模块401，用于确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵，配准板安装于机械臂的法兰端；

获取模块402，用于获取配准板坐标系与机械臂的法兰坐标系之间的第二变换矩阵；

计算模块403，用于将确定模块401确定的第一变换矩阵与获取模块402获取的第二变换矩阵的逆矩阵相乘，得到法兰坐标系与基座坐标系之间的第三变换矩阵；

调整模块404，用于将机械臂法兰端的姿态调整为计算模块403得到的第三变换矩阵表示的姿态。

可选的，确定模块401，具体用于：

接收用户输入的角度偏移量，角度偏移量表示若将配准板的姿态调整为目标姿态，配准板坐标系与基座坐标系之间的旋转关系；

确定目标位置偏移量，目标位置偏移量表示若将配准板的姿态调整为目标姿态，配准板坐标系与基座坐标系之间的平移关系；

根据角度偏移量和目标位置偏移量，构建第一变换矩阵。

可选的，角度偏移量包括旋转角度、旋转向量或四元数；确定模块401，具体用于：

将旋转角度、旋转向量或四元数转换为旋转矩阵；

根据旋转矩阵和目标位置偏移量，构建第一变换矩阵。

可选的，确定模块401，具体用于：

接收用户输入的目标位置偏移量；或者，

获取法兰坐标系与基座坐标系之间的当前变换矩阵；

将当前变换矩阵与第二变换矩阵相乘，得到配准板坐标系与基座坐标系之间的当前变换矩阵，并从该当前变换矩阵中提取位置偏移量，作为目标位置偏移量。

可选的，第一变换矩阵为：

其中，

-

表示旋转矩阵，x、y和z表示目标位置偏移量。

可选的，获取模块402，具体用于：

获取配准板中的预设标定点在配准板坐标系下的第一坐标；

获取预设标定点在法兰坐标系下的第二坐标；

根据第一坐标和第二坐标，确定第二变换矩阵。

可选的，装置还包括：构建模块；构建模块用于：

在确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵之前，选择配准板中的三个点，建立包括三个点的平面；

将配准板中的中心点作为配准板坐标系的原点；

将经过原点且与平面垂直的向量，作为配准板坐标系的第一轴；

将经过原点且与平面平行的向量，作为配准板坐标系的第二轴；

将经过原点且垂直于第一轴和第二轴的向量，作为配准板坐标系的第三轴，得到配准板坐标系。

本申请实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，包括处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信，

存储器503，用于存放计算机程序；

处理器501，用于执行存储器503上所存放的程序时，实现上述方法实施例中的方法步骤。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准（Peripheral ComponentInterconnect，PCI）总线或扩展工业标准结构（Extended Industry StandardArchitecture，EISA）总线等。该通信总线可以分为地址总线、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。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、网络处理器（Network Processor，NP）等；还可以是数字信号处理器（Digital SignalProcessor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，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。

在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机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述任一配准板自动摆位方法的步骤。

在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一配准板自动摆位方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线（例如同轴电缆、光纤、数字用户线（DSL））或无线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质（例如固态硬盘Solid State Disk (SSD)）等。

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。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims

1.一种配准板自动摆位方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，所述配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述角度偏移量包括旋转角度、旋转向量或四元数；所述根据所述角度偏移量和所述目标位置偏移量，构建所述第一变换矩阵，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定目标位置偏移量，包括：

接收用户输入的所述目标位置偏移量；或者，

将获取的当前变换矩阵与所述第二变换矩阵相乘，得到所述配准板坐标系与所述基座坐标系之间的当前变换矩阵，并从得到的当前变换矩阵中提取位置偏移量，作为所述目标位置偏移量。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述第一变换矩阵为：

其中，

-

表示所述旋转矩阵，x、y和z表示所述目标位置偏移量。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述配准板坐标系与所述机械臂的法兰坐标系之间的第二变换矩阵，包括：

获取所述预设标定点在所述法兰坐标系下的第二坐标；

7.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，所述配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵之前，所述方法还包括：

选择所述配准板中的三个点，建立包括所述三个点的平面；

将所述配准板中的中心点作为所述配准板坐标系的原点；

8.一种配准板自动摆位装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7任一项所述的方法步骤。

10.一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1-7任一项所述的方法步骤。