CN116919596B - 器械导航方法、系统、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种器械导航方法、系统、装置、设备和存储介质。该方法包括：获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径，以根据期望路径显示期望区域，进而根据实际路径和期望路径生成导航提示信息；其中，期望区域用于指示调整实际路径进入期望区域，导航提示信息用于指示调整实际路径与期望路径相匹配。上述方法中基于期望路径所生成的期望区域，可实现初步调整，以调整实际路径进入期望区域，基于实际路径和期望路径生成的导航提示信息，可实现进一步调整，以调整实际路径与期望路径相匹配，基于上述提示信息对实际路径进行调整，节省了耗时，提高了操作效率。

Description

器械导航方法、系统、装置、设备和存储介质

技术领域

本申请涉及医疗技术领域，特别是涉及一种器械导航方法、系统、装置、设备和存储介质。

背景技术

手术导航是以医学影像为基础数据，借助计算机图像处理而发展起来的一种可视化图像引导手术技术，可通过三维数字化患者病灶组织，实时追踪手术器械，实现外科手术可视化和自动化，从而辅助医生或机器人更快速、准确和安全地完成手术。

相关技术中，是将三维数字化得到的患者病灶组织显示在显示器屏幕上，医生一边操作手术器械一边观察显示器屏幕，将视野在患者和显示器屏幕之间来回切换以实施手术。

然而，相关技术中医生需要基于显示器屏幕上所显示的患者病灶组织，并借助于自身操作经验调整操作器械达到操作实施位置，这样大大降低了操作效率。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种器械导航方法、系统、装置、设备和存储介质。

第一方面，本申请提供了一种器械导航方法，包括：

获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径；

根据期望路径显示期望区域；期望区域用于指示调整实际路径进入期望区域；

根据实际路径和期望路径生成导航提示信息；导航提示信息用于指示调整实际路径与期望路径相匹配。

在其中一个实施例中，获取操作器械对应的实际路径，包括：

获取与导向通道关联的器械靶标的位姿信息；导向通道用于供操作器械穿入；

根据器械靶标的位姿信息，以及器械靶标与导向通道之间的预设位姿关系生成实际路径。

在其中一个实施例中，获取操作器械对应的期望路径，包括：

获取与目标对象关联的目标靶标的位姿信息；

根据目标靶标的位姿信息，以及目标靶标与期望路径之间的预设位姿关系生成期望路径。

在其中一个实施例中，根据期望路径显示期望区域，包括：

获取期望区域的规格参数；

以期望路径为中心轴线，根据规格参数确定期望区域并显示。

在其中一个实施例中，根据实际路径和期望路径生成导航提示信息，包括：

在实际路径进入期望区域的情况下，获取实际路径和期望路径之间的位姿偏差；

生成包括位姿偏差的导航提示信息。

第二方面，本申请还提供了一种器械导航系统，包括：导航装置、引导装置、固定装置；其中，引导装置与固定装置连接；固定装置用于固定目标对象；引导装置设有导向通道，导向通道用于供操作器械穿入；

导航装置，用于获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径；根据期望路径显示期望区域；根据实际路径和期望路径生成导航提示信息；期望区域用于指示调整引导装置，以调整实际路径进入期望区域；导航提示信息用于指示调整引导装置，以调整实际路径与期望路径相匹配。

在其中一个实施例中，引导装置包括：器械靶标、第一调节机构以及第二调节机构；

其中，第一调节机构的一端与固定装置连接，第一调节机构的另一端与第二调节机构的一端连接，第二调节机构的另一端与器械靶标连接，第二调节机构的另一端还设有导向通道，器械靶标与导向通道的位姿相对固定。

在其中一个实施例中，第二调节机构包括：依次连接的第一关节、第二关节以及第三关节；其中，第一关节用于带动第二关节绕第一方向转动，第二关节用于带动第三关节绕第二方向转动及沿第二方向移动，第三关节能够相对第二关节绕第三方向转动；第一方向、第二方向及第三方向均相互垂直。

在其中一个实施例中，导航装置还用于：

在实际路径进入期望区域的情况下，获取对应实际路径的器械靶标的实际位姿，并获取对应期望路径的器械靶标的期望位姿；

根据器械靶标的实际位姿和期望位姿确定第二调节机构的调整信息；

生成包括调整信息的导航提示信息。

在其中一个实施例中，导航装置还用于：

根据器械靶标的实际位姿确定第二调节机构中各关节的实际位姿，以及根据器械靶标的期望位姿确定第二调节机构中各关节的期望位姿；

根据第二调节机构中各关节的实际位姿和第二调节机构中各关节的期望位姿，确定第二调节机构中各关节所对应的位姿偏差，作为第二调节机构的调整信息。

在其中一个实施例中，导航装置还用于：

根据器械靶标的实际位姿确定第一关节的实际位姿；

根据器械靶标的期望位姿确定第一关节的期望位姿；

根据第一关节的实际位姿和期望位姿确定第一关节的位姿偏差，作为第二调节机构中第一关节的调整信息。

在其中一个实施例中，导航装置还用于：

根据器械靶标在第一关节调整后的实际位姿确定第一关节调整后的实际位姿和第一关节调整后第二关节的实际位姿；

根据第一关节调整后的实际位姿和器械靶标的期望位姿确定第二关节的期望位姿；

根据第一关节调整后第二关节的实际位姿和第二关节的期望位姿确定第二关节的位姿偏差，作为第二调节机构中第二关节的调整信息。

在其中一个实施例中，导航装置还用于：

根据器械靶标在第二关节调整后的实际位姿确定第二关节调整后的实际位姿和第二关节调整后第三关节的实际位姿；

根据第一关节调整后的实际位姿、第二关节调整后的实际位姿和器械靶标的期望位姿确定第三关节的期望位姿；

根据第二关节调整后第三关节的实际位姿和第三关节的期望位姿确定第三关节的位姿偏差，作为第二调节机构中第三关节的调整信息。

在其中一个实施例中，导航装置包括增强现实导航装置。

第三方面，本申请还提供了一种器械导航装置，包括：

路径获取模块，用于获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径；

期望区域模块，用于根据期望路径显示期望区域；期望区域用于指示调整实际路径进入期望区域；

导航信息模块，用于根据实际路径和期望路径生成导航提示信息；导航提示信息用于指示调整实际路径与期望路径相匹配。

第四方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一项器械导航方法的步骤。

第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项器械导航方法的步骤。

第六方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项器械导航方法的步骤。

上述器械导航方法、系统、装置、设备和存储介质中，通过获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径，以根据期望路径显示期望区域，进而根据实际路径和期望路径生成导航提示信息；其中，期望区域用于指示调整实际路径进入期望区域，导航提示信息用于指示调整实际路径与期望路径相匹配。上述方法中基于期望路径所生成的期望区域，可实现初步调整，以调整实际路径进入期望区域，基于实际路径和期望路径生成的导航提示信息，可实现进一步调整，以调整实际路径与期望路径相匹配，基于上述提示信息对操作器械对应的实际路径进行调整，节省了耗时，提高了操作效率。

附图说明

图1为一个实施例中器械导航系统的应用示意图；

图2为一个实施例中期望区域的示意图；

图3为一个实施例中引导装置的结构示意图；

图4为一个实施例中固定装置的结构示意图；

图5为一个实施例中第二调节机构的结构示意图；

图6为一个实施例中器械导航方法的流程示意图；

图7为一个实施例中生成实际路径的流程示意图；

图8为一个实施例中生成期望路径的流程示意图；

图9为一个实施例中生成期望区域的流程示意图；

图10为一个实施例中生成导航提示信息的流程示意图；

图11为一个实施例中器械导航装置的结构框图；

图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

导航装置——100 引导装置——200 固定装置——300

器械靶标——201 第一调节机构——202 第二调节机构——203

目标靶标——301 固定支架——302。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供了一种器械导航系统，如图1所示，该器械导航系统包括：导航装置100、引导装置200以及固定装置300。

其中，引导装置200与固定装置300连接；固定装置300用于固定目标对象；引导装置200设置有导向通道，该导向通道用于供操作器械穿入。

导航装置100，用于获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径；根据期望路径显示期望区域；根据实际路径和期望路径生成导航提示信息。期望区域用于指示调整引导装置200，以调整实际路径进入期望区域；导航提示信息用于指示调整引导装置200，以调整实际路径与期望路径相匹配。

需要说明的是，操作器械对应的实际路径用于表征操作器械的实际位姿，操作器械对应的期望路径用于表征期望操作器械达到的期望位姿。期望区域为基于期望路径所形成的空间区域。

可选地，在器械导航系统的导向通道中存在操作器械的情况下，操作器械对应的实际路径可直接基于操作器械定位得到，也可基于供操作器械穿入的导向通道定位得到；在器械导航系统的导向通道中不存在操作器械的情况下，操作器械对应的实际路径可基于供操作器械穿入的导向通道定位得到。可选地，在应用场景中包括目标对象的情况下，操作器械对应的期望路径可直接基于目标对象定位得到，也可基于固定装置300与期望路径之间的预设位姿关系定位得到；在应用场景中不包括目标对象的情况下，操作器械对应的期望路径可基于固定装置300与期望路径之间的预设位姿关系定位得到。

可选地，期望区域可以是以期望路径为边所形成的空间区域，也可以是环绕期望路径所形成的空间区域。示例性地，期望区域为以期望路径为中心轴线所形成预设规格的空间区域。如图2所示，期望区域为以期望路径S为中心轴线，期望路径的长度L为高度，R为半径所形成的圆柱空间区域。本申请实施例中，对于期望区域的尺寸和形状并不做具体限制。

固定装置300包括固定支架，以将目标对象固定于病床，引导装置200的一端与固定装置300连接，另一端设置有导向通道，以供操作器械穿入。一种应用场景下，引导装置200可带动导向通道移动至期望位姿，再由操作者将操作器械穿入导向通道，以对目标对象进行相关操作。另一种应用场景下，操作者也可直接将操作器械穿入导向通道并固定，由引导装置200带动操作器械移动至期望位姿，以对目标对象进行相关操作。示例性地，如图1所示，固定装置300中的固定支架为固定头架，可将患者头部（即目标对象）固定于病床，引导装置200末端设有导向通道，可供穿刺针穿过，导向通道在引导装置200的带动下移动至期望位姿，操作人员将穿刺针穿入导向通道以对患者头部进行穿刺操作。

导航装置100可获取操作器械对应的实际路径和期望路径，以基于期望路径生成并显示期望区域，提示操作者控制引导装置200调整实际路径进入期望区域，并基于实际路径和期望路径生成导航提示信息，进一步提示操作者控制引导装置200调整实际路径与期望路径相匹配。

示例性地，导航装置100包括显示单元，可用于显示操作器械对应的实际路径和期望路径，并显示所生成的期望区域，以及导航提示信息，为操作者提供引导，以调整操作器械对应的实际路径与期望路径相重合，实现实际路径与期望路径相匹配。

本申请实施例中，所提供的器械导航系统包括导航装置、引导装置、固定装置。引导装置与固定装置连接；固定装置用于固定目标对象；引导装置设有导向通道，导向通道用于供操作器械穿入。导航装置用于获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径，以根据期望路径显示期望区域，并根据实际路径和期望路径生成导航提示信息。其中，期望区域用于指示调整引导装置，以调整实际路径进入期望区域；导航提示信息用于指示调整引导装置，以调整实际路径与期望路径相匹配。上述器械导航系统中提供了基于期望路径所生成的期望区域，可实现初步调整，以调整实际路径进入期望区域，还提供了基于实际路径和期望路径生成的导航提示信息，可实现进一步调整，以调整实际路径与期望路径相匹配，基于上述提示信息对实际路径进行调整，节省了耗时，提高了操作效率。

在其中一个实施例中，如图3所示，引导装置200包括器械靶标201、第一调节机构202以及第二调节机构203。

结合图1，引导装置200中的第一调节机构202一端与固定装置300连接，第一调节机构202的另一端与第二调节机构203的一端连接。第二调节机构203的另一端与器械靶标201连接，第二调节机构203的另一端还设有导向通道，器械靶标201与导向通道的位姿相对固定。

器械靶标201用于定位实际路径。第一调节机构202和第二调节机构203均用于带动导向通道移动，以调整操作器械对应的实际路径。其中，第一调节机构202用于调整实际路径进入期望区域，实现对于实际路径的粗调；第二调节机构203用于调整实际路径与期望路径相匹配，实现对于实际路径的精调。

示例性地，第一调节机构202可用于进行至少6个自由度的调整。如图3所示，第一调节机构202可以是球关节-旋转关节-球关节（Spherical-Roll-Spherical，SRS）连杆机构，包括两节连杆，可在空间中进行沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度共6个自由度上的运动。

在其中一个实施例中，如图4所示，固定装置300包括目标靶标301和固定支架302。

结合图1，固定装置300中的目标靶标301与固定支架302连接，固定支架302固定于病床，并且固定支架302的一端与引导装置200连接。

固定支架302用于固定目标对象，目标靶标301用于定位期望路径。

实际应用中，导航装置100可基于器械靶标201定位导向通道，并显示操作器械对应的实际路径，同时，基于目标靶标301定位操作器械对应的期望路径，并显示该期望路径和基于该期望路径所生成的期望区域，再根据实际路径和期望路径生成导航提示信息，提供给操作者。操作者可先锁死第二调节机构203，并基于导航装置100所显示的期望区域，调整第一调节机构202，以带动操作器械对应的实际路径移动至期望区域。在实际路径进入期望区域的情况下，操作者可锁死连第一调节机构202，并基于导航装置100所提供的导航提示信息，调整第二调节机构203，以带动操作器械对应的实际路径与期望路径相匹配。

本申请实施例中，所提供的器械导航系统中引导装置包括器械靶标、第一调节机构以及第二调节机构。其中，第一调节机构的一端与固定装置连接，第一调节机构的另一端与第二调节机构的一端连接，第二调节机构的另一端与器械靶标连接，并且第二调节机构的另一端还设有导向通道，器械靶标与导向通道的位姿相对固定。上述器械导航系统中，基于引导装置中的器械靶标可准确定位导向通道，提高了操作器械对应的实际路径的定位精度，第一调节机构可用于实现对于实际路径的粗调，第二调节机构可用于实现对于实际路径的精调，双重调节过程大大提高了调节精度。

在其中一个实施例中，如图5所示，第二调节机构203包括：依次连接的第一关节A1、第二关节A2以及第三关节A3。其中，第一关节A1用于带动第二关节A2绕第一方向转动，第二关节A2用于带动第三关节A3绕第二方向转动及沿第二方向移动，第三关节A3能够相对第二关节A2绕第三方向转动；第一方向、第二方向及第三方向均相互垂直。

示例性地，如图5所示，第一关节A1绕轴线u1转动，实现绕第一方向的转动；第二关节A2可沿轴线u2移动，还可绕轴线u2转动，实现沿第二方向的移动，以及绕第二方向的转动；第三关节A3绕轴线u3转动，实现绕第三方向的转动。其中，第三关节A3远离第二关节A2的一端设置有导向通道。图5中的P即为穿过导向通道的操作器械对应的路径。

在一可选地实施例中，第二关节A2包括套管和套设于套管中的调节臂。其中，调节臂可相对套管沿套管的轴线方向移动，还可以相对套管绕套管的轴线转动。其中，套管的轴线方向即为第二方向。实际应用中，在实际路径进入期望区域的情况下，操作者可锁死第一调节机构202，并基于导航装置100所提供的导航提示信息，调整第二调节机构203中的各个关节，以带动操作器械对应的实际路径与期望路径相匹配。

在其中一个实施例中，导航装置100还用于实现如下过程：

在实际路径进入期望区域的情况下，获取对应实际路径的器械靶标的实际位姿，并获取对应期望路径的器械靶标的期望位姿；

根据器械靶标的实际位姿和期望路径确定第二调节机构的调整信息；

生成包括调整信息的导航提示信息。

其中，器械靶标201可用于定位第二调节机构203上的导向通道，导向通道用于供操作器械穿入，操作器械对应的实际路径与器械靶标的实际位姿对应，操作器械对应的期望路径与器械靶标的期望位姿对应。第二调节机构203的调整信息包括对于第二调节机构203中所有关节的调整信息。该调整信息用于指示实际路径和期望路径之间的位姿偏差，即为器械靶标201的实际位姿与期望位姿之间的位姿偏差。

可选地，可直接采用位姿偏差表征调整信息，位姿偏差包括采用角度表征的角度差和/或采用距离表征的距离差。针对实现转动的关节，调整信息包括对于该关节的转动角度；针对实现移动的关节，调整信息包括对于该关节的移动距离；针对既能实现转动也能实现移动的关节，调整信息包括对于该关节的转动角度和转动方向。其中，位姿偏差的正负表征方向，如转动角度为正，表征顺时针转动；转动角度为负，表征逆时针转动；移动距离为正，表征伸长移动；移动距离为负，表征缩短移动。在位姿偏差为0或者满足容错偏差的情况下，表征各关节的实际位姿已达到期望位姿，无需对第二调节机构203再进行调整。

可选地，导航装置100可实时定位操作器械对应的实际路径，并在检测到实际路径进入期望区域的情况下，获取对应实际路径的器械靶标的实际位姿，以及对应期望路径的器械靶标的期望位姿，以根据器械靶标的实际位姿和期望位姿确定第二调节机构203中各关节的调整信息，继而生成包括该调整信息的导航提示信息。

在一可选地实施例中，上述导航装置100还用于：

根据器械靶标的实际位姿确定第二调节机构中各关节的实际位姿，以及根据器械靶标的期望位姿确定第二调节机构中各关节的期望位姿；

根据第二调节机构中各关节的实际位姿和期望位姿，确定第二调节机构中各关节所对应的位姿偏差，作为第二调节机构的调整信息。

可选地，得到第二调节机构203的调整信息的过程如下：

在实际路径的粗调过程中，首先可调节第二调节机构203处于预设构型并锁死，使得粗调过程中只有第一调节机构202的构型发生变化，而第二调节机构203始终保持预设构型不变。在粗调结束之后，实际路径位于期望区域内，可将第一调节机构202锁死，再对第二调节机构203进行调整，以开始进行实际路径的精调。

在实际路径的精调过程中，器械靶标201设置于第二调节机构203的末端，首先获取器械靶标201的实际位姿，再基于逆运动学确定该实际位姿下，第二调节机构203中各关节的实际位姿。其中，预设构型可以是第二调节机构203的初始默认构型。同样，导航装置100可根据器械靶标201的期望位姿，基于逆运动学确定该期望位姿下，第二调节机构203中各关节的期望位姿。在得到第二调节机构203中各关节的实际位姿和期望位姿后，导航装置100则进一步获取第二调节机构203中各关节的实际位姿与期望位姿之间的位姿偏差，作为第二调节机构203的调整信息，继而生成包括该调整信息的导航提示信息。

可选地，导航装置100可采用文字、语音或者图示中的至少一种方式输出导航提示信息。示例性地，导航装置100可采用文字与图示相结合的方式输出导航提示信息，例如，导航装置100为包括增强现实（Augmented Reality，AR）眼镜的增强现实导航装置，可通过AR眼镜以文字的形式显示至少一个关节的调整信息。

示例性地，针对第二调节机构203中的第一关节A1，所显示的调整信息为-5°（顺时针转动为正，逆时针转动为负），表征为使得操作器械对应的实际路径与期望路径相匹配，需将第一关节A1逆时针转动5°，以缩小实际路径与期望路径之间的位姿偏差；针对第二调节机构203中的第二关节A2，所显示的调整信息为2mm（向靠近第三关节A3的方向为正，向靠近第一关节A1的方向为负），表征为使得操作器械对应的实际路径与期望路径相匹配，需将第二关节A2向靠近第三关节A3的方向移动2mm，以缩小实际路径与期望路径之间的位姿偏差。

本申请实施例中，所提供的器械导航系统中的导航装置还用于在实际路径进入期望区域的情况下，获取对应实际路径的器械靶标的实际位姿，并获取对应期望路径的器械靶标的期望位姿，进而根据器械靶标的实际位姿和期望位姿确定第二调节机构的调整信息，以生成包括调整信息的导航提示信息。上述器械导航系统基于器械靶标的实际位姿和期望位姿一次性得到第二调节机构中各关节的位姿偏差，并以此作为第二调节机构的调整信息，生成导航提示信息，以简化导航提示信息，提高信息生成喜效率，及时为操作人员提供导航提示。

实际应用中，在实际路径的精调过程中，第二调节机构203中各关节的实际位姿是随着调节操作的实施而实时变化，因此，基于第二调节机构203中各关节的期望位姿和实时变化的实际位姿所确定的调整信息也是实时变化的。

其中，导航装置100可依次确定第二调节机构203中第一关节、第二关节以及第三关节的调整信息，并且第二调节机构203中后一关节的调整信息基于前一关节的实际调整情况生成。前一关节和后一关节为相连接的两关节，前后用于表征调整顺序，前一关节先调整，后一关节后调整。

在一可选地实施例中，导航装置100优先确定第二调节机构203中第一关节的调整信息，具体过程如下：

根据器械靶标的实际位姿确定第一关节的实际位姿；

根据器械靶标的期望位姿确定第一关节的期望位姿；

根据第一关节的实际位姿和期望位姿确定第一关节的位姿偏差，作为第二调节机构中第一关节的调整信息。

在实际路径的粗调过程中，首先可调节第二调节机构203处于预设构型并锁死，使得粗调过程中只有第一调节机构202的构型发生变化，而第二调节机构203始终保持预设构型不变。在粗调结束之后，实际路径位于期望区域内，可将第一调节机构202锁死，再对第二调节机构203进行调整，以开始进行实际路径的精调。

在实际路径的精调过程中，器械靶标201设置于第二调节机构203的末端，首先获取器械靶标201的实际位姿，再基于逆运动学确定该实际位姿下，第二调节机构203中第一关节的实际位姿。其中，预设构型可以是第二调节机构203的初始默认构型。同样，导航装置100可根据器械靶标201的期望位姿，基于逆运动学确定该期望位姿下，第二调节机构203中第一关节的期望位姿。在得到第二调节机构203中第一关节的实际位姿和期望位姿后，导航装置100则进一步获取第二调节机构203中第一关节的实际位姿与期望位姿之间的位姿偏差，作为第二调节机构203中第一关节的调整信息。

在一可选地实施例中，操作人员根据第一关节的调整信息对第一关节进行调整，在第一关节调整完成后，导航装置100再确定第二调节机构203中第二关节的调整信息，具体过程如下：

根据器械靶标在第一关节调整后的实际位姿确定第一关节调整后的实际位姿和第一关节调整后第二关节的实际位姿；

根据第一关节调整后的实际位姿和器械靶标的期望位姿确定第二关节的期望位姿；

根据第一关节调整后第二关节的实际位姿和期望位姿确定第二关节的位姿偏差，作为第二调节机构中第二关节的调整信息。

操作人员根据第一关节的调整信息对第二调节机构203中的第一关节进行调整，调整完成后，将第一关节锁死。第一关节调整后，第二关节的实际位姿相应发生变化。导航装置100获取器械靶标201在第一关节调整后的实际位姿，并基于逆运动学确定该调整后的实际位姿下，第二调节机构203中第二关节的实际位姿，即第一关节调整后第二关节的实际位姿。导航装置100可将第一关节调整后的实际位姿以及器械靶标201的期望位姿作为输入信息，确定第二调节机构203中第二关节的期望位姿。在得到第一关节调整后第二关节的实际位姿和期望位姿后，导航装置100则进一步获取第一关节调整后第二关节的实际位姿和期望位姿之间的位姿偏差，作为第二调节机构203中第二关节的调整信息。

在一可选地实施例中，操作人员根据第二关节的调整信息对第二关节进行调整，在第二关节调整完成后，导航装置100再确定第二调节机构203中第三关节的调整信息，具体过程如下：

根据器械靶标在第二关节调整后的实际位姿确定第二关节调整后的实际位姿和第二关节调整后第三关节的实际位姿；

根据第一关节调整后的实际位姿、第二关节调整后的实际位姿和器械靶标的期望位姿确定第三关节的期望位姿；

根据第二关节调整后第三关节的实际位姿和期望位姿确定第三关节的位姿偏差，作为第二调节机构中第三关节的调整信息。

操作人员根据第二关节的调整信息对第二调节机构203中的第二关节进行调整，调整完成后，再将第二关节锁死。第二关节调整后，第三关节的实际位姿也相应发生变化。导航装置100获取器械靶标201在第二关节调整后的实际位姿，并基于逆运动学确定该调整后的实际位姿下，第二调节机构203中第三关节的实际位姿，即第二关节调整后第三关节的实际位姿。导航装置100可将第一关节调整后的实际位姿、第二关节调整后的实际位姿以及器械靶标201的期望位姿作为输入信息，确定第二调节机构203中第三关节的期望位姿。在得到第二关节调整后第三关节的实际位姿和期望位姿后，导航装置100则进一步获取第二关节调整后第三关节的实际位姿和期望位姿之间的位姿偏差，作为第二调节机构203中第三关节的调整信息。

操作人员根据第三关节的调整信息对第二调节机构203中的第三关节进行调整，调整完成后，再将第三关节锁死。

需要说明的是，对于第二调节机构203中各关节的实际位姿，不仅可以在得到器械靶标201的实际位姿的情况下基于逆运动学确定，还可以基于各个关节的图像特征识别相应关节来确定。

本申请实施例中，所提供的器械导航系统中的导航装置还用于根据器械靶标的实际位姿确定第一关节的实际位姿，根据器械靶标的期望位姿确定第一关节的期望位姿，以根据第一关节的实际位姿和期望位姿确定第一关节的位姿偏差，作为第二调节机构中第一关节的调整信息。以及，根据器械靶标在第一关节调整后的实际位姿确定第一关节调整后的实际位姿和第一关节调整后第二关节的实际位姿，根据第一关节调整后的实际位姿和器械靶标的期望位姿确定第二关节的期望位姿，以根据第一关节调整后第二关节的实际位姿和期望位姿确定第二关节的位姿偏差，作为第二调节机构中第二关节的调整信息。以及，根据器械靶标在第二关节调整后的实际位姿确定第二关节调整后的实际位姿和第二关节调整后第三关节的实际位姿，根据第一关节调整后的实际位姿、第二关节调整后的实际位姿和器械靶标的期望位姿确定第三关节的期望位姿，以根据第二关节调整后第三关节的实际位姿和期望位姿确定第三关节的位姿偏差，作为第二调节机构中第三关节的调整信息。上述器械导航系统中依次分别确定第二调节机构中第一关节、第二关节以及第三关节的调节信息，具体则是基于前一关节的实际调整情况适应性调整后续关节的调整过程，补偿调整误差，提高调整精度。

本申请实施例还提供了应用于上述器械导航系统的器械导航方法。其中，引导装置200设置有供操作器械穿入的导向通道，导航装置100可基于引导装置200定位操作器械对应的实际路径，固定装置300将目标对象固定，导航装置100可基于固定装置300定位操作器械对应的期望路径。导航装置100获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径，并根据期望路径显示期望区域，进而根据实际路径和期望路径生成导航提示信息；期望区域用于指示调整实际路径进入期望区域，导航提示信息用于指示调整实际路径与期望路径相匹配。引导装置200可用于在期望区域和导航提示信息的指示下，调整操作器械对应的实际路径与期望路径相匹配。导航装置100还可用于呈现影像，例如呈现实际路径、期望路径、期望区域以及导航提示信息，可实现对于操作器械的导航。示例性地，导航装置100可以是增强现实导航装置。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种器械导航方法，以该方法应用于图1中的导航装置为例进行说明，包括以下步骤：

S610、获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径。

其中，操作器械对应的实际路径用于表征操作器械的实际位姿，可基于操作器械确定，也可基于供操作器械穿入的导向通道确定。操作器械对应的期望路径用于表征期望操作器械达到的期望位姿，可预先设定，也可基于操作器械所作用的目标对象确定。

示例性地，导航装置可识别应用场景中的供操作器械穿入的导向通道，并沿导向通道的延伸方向生成操作器械对应的实际路径，还可以识别应用场景中的目标对象，基于目标对象与靶点之间的位姿关系，生成经过该靶点的期望路径。

可选地，导航装置包括显示单元，以通过该显示单元显示操作器械对应的实际路径和期望路径。示例性地，该显示单元可是AR眼镜。

S620、根据期望路径显示期望区域；期望区域用于指示调整实际路径进入期望区域。

其中，期望区域为基于期望路径所形成的空间区域。期望区域可作为操作器械的调整依据，以指示调整操作器械对应的实际路径进入期望区域。

可选地，得到操作器械对应的期望路径后，导航装置可根据该期望路径和预设规格生成期望区域，并显示该期望区域。示例性地，如图2所示，导航装置可以期望路径为中心轴线，期望路径的长度L为高度，R为半径形成圆柱空间区域，以将该圆柱空间区域作为期望区域。

S630、根据实际路径和期望路径生成导航提示信息；导航提示信息用于指示调整实际路径与期望路径相匹配。

可选地，导航装置可不断地获取操作器械对应的实际路径，以确定实际路径与期望区域之间的位姿关系，并在实际路径进入期望区域的情况下，根据当前时刻下的实际路径与期望路径生成导航提示信息，以指示调整实际路径与期望路径相匹配。例如，指示调整实际路径与期望路径重合。

示例性地，导航装置包括AR眼镜，可用于在现实场景的基础上显示操作器械对应的实际路径和期望路径，并显示所生成的期望区域，以及导航提示信息，为操作者提供引导，以调整操作器械对应的实际路径与期望路径相匹配。

本申请实施例中，通过获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径，以根据期望路径并显示期望区域，进而根据实际路径和期望路径生成导航提示信息；其中，期望区域用于指示调整实际路径进入期望区域，导航提示信息用于指示调整实际路径与期望路径相匹配。上述方法中基于期望路径所生成的期望区域，可实现初步调整，以调整实际路径进入期望区域，基于实际路径和期望路径生成的导航提示信息，可实现进一步调整，以调整实际路径与期望路径相匹配，基于上述提示信息对操作器械对应的实际路径进行调整，节省了耗时，提高了操作效率。

实际应用中，可基于与导向通道关联的器械靶标确定操作器械对应的实际路径。基于此，在其中一个实施例中，如图7所示，上述S610中获取操作器械对应的实际路径，包括：

S710、获取与导向通道关联的器械靶标的位姿信息；导向通道用于供操作器械穿入。

其中，与导向通道关联的器械靶标为与导向通道具备固定位姿关系的靶标，可用于定位导向通道，导向通道可供操作器械穿入，导向通道的位姿即为操作器械的位姿。

在上述器械导航系统中，如图3所示，引导装置200包括器械靶标201。器械靶标201位于引导装置200的末端，且与导向通道的位姿相对固定。例如，器械靶标201与导向通道之间的预设位姿关系可以是，器械靶标201与导向通道共轴且间隔预设距离。

可选地，导航装置可获取应用场景的影像数据，以识别该影像数据中的器械靶标，并得到器械靶标的位姿信息。例如，可基于器械靶标的结构特征（如形状、大小）识别出影像数据中的器械靶标，还可以采用基于机器学习的网络模型识别出影像数据中的器械靶标。

S720、根据器械靶标的位姿信息，以及器械靶标与导向通道之间的预设位姿关系，生成实际路径。

可选地，导航装置识别得到器械靶标后，可基于器械靶标的位姿信息和器械靶标与导向通道之间的预设位姿关系确定导向通道的位姿信息。

可选地，在得到导向通道的位姿信息后，导航装置可基于该导向通道的位姿信息生成操作器械对应的实际路径。其中，导航装置可基于导向通道的位姿沿导向通道的延伸方向进行延伸生成操作器械对应的实际路径。

例如，继续上述举例，器械靶标与导向通道之间的预设位姿关系为器械靶标与导向通道共轴且间隔预设距离的情况下，导航装置得到导向通道的位姿信息，可以导向通道中的某点为起点，沿器械靶标的轴线向远离器械靶标的方向延伸预设长度（即操作器械的长度），将所生成的延伸线段作为操作器械对应的实际路径。

本申请实施例中，通过获取与导向通道关联的器械靶标的位姿信息，以根据器械靶标的位姿信息，以及器械靶标与导向通道之间的预设位姿关系生成实际路径。上述方法中，基于与导向通道关联的器械靶标定位导向通道，进而得到操作器械对应的实际路径，解耦了实际路径与操作器械之间的强关联性，无论是否安装操作器械均可确定操作器械对应的实际路径，以进行器械导航，因此降低了器械导航方法的应用条件，扩大了应用范围，提高了器械导航的便捷性。

实际应用中，也可基于与目标对象关联的目标靶标确定操作器械对应的期望路径。基于此，在其中一个实施例中，如图8所示，上述S610中获取操作器械对应的期望路径，包括：

S810、获取与目标对象关联的目标靶标的位姿信息。

其中，与目标对象关联的目标靶标为与目标对象具备固定位姿关系的靶标。

在上述器械导航系统中，如图4所示，固定装置300包括目标靶标301和固定支架302。目标靶标301与固定支架302连接，固定支架302固定于病床，固定支架302可将目标对象固定于预设位姿，该预设位姿使得目标对象上用于生成期望路径的靶点与目标靶标301之间的位姿关系固定，即为目标靶标301与期望路径之间的预设位姿关系。例如，该目标靶标301与期望路径之间的预设位姿关系可以是，期望路径与目标靶标301并排设置，且沿水平方向距离预设距离。

可选地，导航装置可获取应用场景的影像数据，以识别该影像数据中的目标靶标，并得到目标靶标的位姿信息。例如，可基于目标靶标的结构特征（如形状、大小）识别出影像数据中的目标靶标，还可以采用基于机器学习的网络模型识别出影像数据中的目标靶标。

S820、根据目标靶标的位姿信息，以及目标靶标与期望路径之间的预设位姿关系，生成期望路径。

可选地，导航装置识别得到目标靶标后，可基于目标靶标的位姿信息和目标靶标与期望路径之间的预设位姿关系确定期望路径的位姿信息。

本申请实施例中，通过获取与目标对象关联的目标靶标的位姿信息，以根据目标靶标的位姿信息，以及目标靶标与期望路径之间的预设位姿关系生成期望路径。上述方法中，目标靶标相较于目标对象的结构简单，识别过程简便，难度低，因此简化了期望路径的获取方式，缩短了处理耗时，提高了器械导航的效率。

在其中一个实施例中，如图9所示，上述S620中根据期望路径生成并显示期望区域，包括：

S910、获取期望区域的规格参数。

其中，期望区域的规格参数用于表征期望区域的尺寸和形状。示例性地，期望区域的规格参数可以是半径和球形，也可以是半径和圆柱形。

可选地，导航装置可直接获取预存的期望区域的规格参数，也可以基于操作者的实时输入操作，获取操作者所输入的期望区域的规格参数。

S920、以期望路径为中心轴线，根据规格参数确定期望区域并显示。

可选地，导航装置可以期望路径为中心轴线，读取规格参数中的尺寸和形状，并生成相应尺寸和形状的空间区域，作为期望区域，同时显示该期望区域。其中，导航装置可将该期望区域叠加显示在应用场景中，也可以将该期望区域显示在应用场景所对应的虚拟场景中，再通过显示单元呈现。

本申请实施例中，通过获取期望区域的规格参数，再以期望路径为中心轴线，根据规格参数确定期望区域并显示。上述方法中，显示了以期望路径为中心轴线而生成的期望区域，以将期望路径锁定，为调整实际路径提供引导，提高了器械导航的准确性以及效率。

导航提示信息用于表征实际路径和期望路径之间的位姿偏差。因此，在其中一个实施例中，如图10所示，上述S630中根据时实际路径和期望路径生成导航提示信息，包括：

S1010、在实际路径进入期望区域的情况下，获取实际路径和期望路径之间的位姿偏差。

其中，位姿偏差用于指示如何调整实际路径的位姿，以将实际路径向期望路径调整，令实际路径与期望路径相匹配。

可选地，导航装置可不断地获取操作器械对应的实际路径，以确定实际路径与期望区域之间的位姿关系，并在实际路径进入期望区域的情况下，进一步获取当前时刻下应用场景中操作器械实际路径的实际位姿，并相应获取应用场景中操作器械期望路径的期望位姿，以根据实际位姿和期望位姿计算得到实际路径和期望路径之间的位姿偏差。

S1020、生成包括位姿偏差的导航提示信息。

可选地，导航装置在的得到实际路径和期望路径之间的位姿偏差后，则生成包括该位姿偏差的导航提示信息。

本申请实施例中，通过在实际路径进入期望区域的情况下，获取实际路径和期望路径之间的位姿偏差，以生成包括位姿偏差的导航提示信息。上述方法中，实际路径进入期望区域表征实际路径已经非常接近期望路径，再提供实际路径和期望路径之间的位姿偏差作为调整依据，以便对实际路径进行精确调整，相应提高了导航精度性。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的器械导航方法的器械导航装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个器械导航装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于器械导航方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图11所示，提供了一种器械导航装置，包括：路径获取模块1101、期望区域模块1102和导航信息模块1103，其中：

路径获取模块1101用于获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径；

期望区域模块1102用于根据期望路径显示期望区域；期望区域用于指示调整实际路径进入期望区域；

导航信息模块1103用于根据实际路径和期望路径生成导航提示信息；导航提示信息用于指示调整实际路径与期望路径相匹配。

在其中一个实施例中，路径获取模块1101包括：

第一获取模块，用于获取与导向通道关联的器械靶标的位姿信息；导向通道用于供操作器械穿入；

第一路径模块，用于根据器械靶标的位姿信息，以及器械靶标与导向通道之间的预设位姿关系，生成实际路径。

在其中一个实施例中，路径获取模块1101包括：

第二获取模块，用于获取与目标对象关联的目标靶标的位姿信息；

第二路径模块，用于根据目标靶标的位姿信息，以及目标靶标与期望路径之间的预设位姿关系，生成期望路径。

在其中一个实施例中，期望区域模块1102包括：

参数获取子模块，用于获取期望区域的规格参数；

区域生成子模块，用于以期望路径为中心轴线，根据规格参数确定期望区域并显示。

在其中一个实施例中，导航信息模块1103包括：

偏差获取子模块，用于在实际路径进入期望区域的情况下，获取实际路径和期望路径之间的位姿偏差；

信息生成子模块，用于生成包括位姿偏差的导航提示信息。

上述器械导航装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC（近场通信）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种器械导航方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图12中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径；根据期望路径显示期望区域；期望区域用于指示调整实际路径进入期望区域；根据实际路径和期望路径生成导航提示信息；导航提示信息用于指示调整实际路径与期望路径相匹配。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

获取与导向通道关联的器械靶标的位姿信息；导向通道用于供操作器械穿入；根据器械靶标的位姿信息，以及器械靶标与导向通道之间的预设位姿关系，生成实际路径。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

获取与目标对象关联的目标靶标的位姿信息；根据目标靶标的位姿信息，以及目标靶标与期望路径之间的预设位姿关系，生成期望路径。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

获取期望区域的规格参数；以期望路径为中心轴线，根据规格参数确定期望区域并显示。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

在实际路径进入期望区域的情况下，获取实际路径和期望路径之间的位姿偏差；生成包括位姿偏差的导航提示信息。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径；根据期望路径显示期望区域；期望区域用于指示调整实际路径进入期望区域；根据实际路径和期望路径生成导航提示信息；导航提示信息用于指示调整实际路径与期望路径相匹配。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

获取与导向通道关联的器械靶标的位姿信息；导向通道用于供操作器械穿入；根据器械靶标的位姿信息，以及器械靶标与导向通道之间的预设位姿关系，生成实际路径。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

获取与目标对象关联的目标靶标的位姿信息；根据目标靶标的位姿信息，以及目标靶标与期望路径之间的预设位姿关系，生成期望路径。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

获取期望区域的规格参数；以期望路径为中心轴线，根据规格参数确定期望区域并显示。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

在实际路径进入期望区域的情况下，获取实际路径和期望路径之间的位姿偏差；生成包括位姿偏差的导航提示信息。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取操作器械对应的实际路径，以及获取操作器械对应的期望路径；根据期望路径显示期望区域；期望区域用于指示调整实际路径进入期望区域；根据实际路径和期望路径生成导航提示信息；导航提示信息用于指示调整实际路径与期望路径相匹配。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

获取与导向通道关联的器械靶标的位姿信息；导向通道用于供操作器械穿入；根据器械靶标的位姿信息，以及器械靶标与导向通道之间的预设位姿关系，生成实际路径。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

获取与目标对象关联的目标靶标的位姿信息；根据目标靶标的位姿信息，以及目标靶标与期望路径之间的预设位姿关系，生成期望路径。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

获取期望区域的规格参数；以期望路径为中心轴线，根据规格参数确定期望区域并显示。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

在实际路径进入期望区域的情况下，获取实际路径和期望路径之间的位姿偏差；生成包括位姿偏差的导航提示信息。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：

获取操作器械对应的实际路径，以及获取所述操作器械对应的期望路径；所述期望路径用于表征期望所述操作器械达到的期望位姿；所述操作器械被设置为穿过引导装置上的导向通道；所述引导装置包括第一调节机构和第二调节机构；所述第一调节机构的一端与所述第二调节机构的一端连接，所述导向通道位于所述第二调节机构的另一端；

根据所述期望路径显示期望区域；所述期望区域用于指示调整所述第一调节机构，以调整所述实际路径进入所述期望区域；所述期望区域为环绕所述期望路径所形成的空间区域；

在所述实际路径进入所述期望区域的情况下，根据所述实际路径和所述期望路径生成并显示导航提示信息；所述导航提示信息用于指示调整所述第二调节机构，以调整所述实际路径与所述期望路径相匹配。

2.根据权利要求1所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述获取操作器械对应的实际路径，包括：

获取与导向通道关联的器械靶标的位姿信息；所述导向通道用于供所述操作器械穿入；

根据所述器械靶标的位姿信息，以及所述器械靶标与所述导向通道之间的预设位姿关系，生成所述实际路径。

3.根据权利要求1所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述获取所述操作器械对应的期望路径，包括：

获取与目标对象关联的目标靶标的位姿信息；

根据所述目标靶标的位姿信息，以及所述目标靶标与所述期望路径之间的预设位姿关系，生成所述期望路径。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述根据所述期望路径显示期望区域，包括：

获取所述期望区域的规格参数；

以所述期望路径为中心轴线，根据所述规格参数确定所述期望区域并显示。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述根据所述实际路径和所述期望路径生成导航提示信息，包括：

获取所述实际路径和所述期望路径之间的位姿偏差；

生成包括所述位姿偏差的所述导航提示信息。

6.一种器械导航系统，其特征在于，所述系统包括：导航装置、引导装置以及固定装置；其中，所述引导装置与所述固定装置连接；所述固定装置用于固定目标对象；所述引导装置包括第一调节机构和第二调节机构；所述第一调节机构的一端与所述固定装置连接，所述第一调节机构的另一端与所述第二调节机构的一端连接，所述第二调节机构的另一端设有导向通道，所述导向通道用于供操作器械穿入；

所述导航装置，用于获取所述操作器械对应的实际路径，以及获取所述操作器械对应的期望路径；根据所述期望路径显示期望区域；在所述实际路径进入所述期望区域的情况下，根据所述实际路径和所述期望路径生成并显示导航提示信息；所述期望区域用于指示调整所述第一调节机构，以调整所述实际路径进入所述期望区域；所述期望路径用于表征期望所述操作器械达到的期望位姿；所述导航提示信息用于指示调整所述第二调节机构，以调整所述实际路径与所述期望路径相匹配；所述期望区域为环绕所述期望路径所形成的空间区域。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述引导装置还包括器械靶标；

其中，所述第二调节机构的另一端与所述器械靶标连接，并且所述器械靶标与所述导向通道的位姿相对固定。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二调节机构包括：依次连接的第一关节、第二关节以及第三关节；其中，所述第一关节用于带动所述第二关节绕第一方向转动，所述第二关节用于带动所述第三关节绕第二方向转动及沿所述第二方向移动，所述第三关节能够相对所述第二关节绕第三方向转动；所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向均相互垂直。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述导航装置还用于：

获取对应所述实际路径的器械靶标的实际位姿，并获取对应所述期望路径的器械靶标的期望位姿；

根据所述器械靶标的实际位姿和期望位姿确定所述第二调节机构的调整信息；

生成包括所述调整信息的所述导航提示信息。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述导航装置还用于：

根据所述器械靶标的实际位姿确定所述第二调节机构中各关节的实际位姿，以及根据所述器械靶标的期望位姿确定所述第二调节机构中各关节的期望位姿；

根据所述第二调节机构中各关节的实际位姿和期望位姿，确定所述第二调节机构中各关节所对应的位姿偏差，作为所述第二调节机构的调整信息。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述导航装置还用于：

根据所述器械靶标的实际位姿确定所述第一关节的实际位姿；

根据所述器械靶标的期望位姿确定所述第一关节的期望位姿；

根据所述第一关节的实际位姿和期望位姿确定所述第一关节的位姿偏差，作为所述第二调节机构中第一关节的调整信息。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述导航装置还用于：

根据所述器械靶标在所述第一关节调整后的实际位姿确定所述第一关节调整后的实际位姿和所述第一关节调整后所述第二关节的实际位姿；

根据所述第一关节调整后的实际位姿和所述器械靶标的期望位姿确定所述第二关节的期望位姿；

根据所述第一关节调整后所述第二关节的实际位姿和期望位姿确定所述第二关节的位姿偏差，作为所述第二调节机构中第二关节的调整信息。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述导航装置还用于：

根据所述器械靶标在所述第二关节调整后的实际位姿确定所述第二关节调整后的实际位姿和所述第二关节调整后所述第三关节的实际位姿；

根据所述第一关节调整后的实际位姿、所述第二关节调整后的实际位姿和所述器械靶标的期望位姿确定所述第三关节的期望位姿；

根据所述第二关节调整后所述第三关节的实际位姿和期望位姿确定所述第三关节的位姿偏差，作为所述第二调节机构中第三关节的调整信息。

14.根据权利要求6-13中任一项所述的系统，其特征在于，所述导航装置包括增强现实导航装置。

15.一种器械导航装置，其特征在于，所述装置包括：

路径获取模块，用于获取操作器械对应的实际路径，以及获取所述操作器械对应的期望路径；所述操作器械被设置为穿过引导装置上的导向通道；所述引导装置包括第一调节机构和第二调节机构；所述第一调节机构的一端与所述第二调节机构的一端连接，所述导向通道位于所述第二调节机构的另一端；

期望区域模块，用于根据所述期望路径显示期望区域；所述期望区域用于指示调整所述第一调节机构，以调整所述实际路径进入所述期望区域；所述期望路径用于表征期望所述操作器械达到的期望位姿；所述期望区域为环绕所述期望路径所形成的空间区域；

导航信息模块，用于在所述实际路径进入所述期望区域的情况下，根据所述实际路径和所述期望路径生成导航提示信息；所述导航提示信息用于指示调整所述第二调节机构，以调整所述实际路径与所述期望路径相匹配。

16.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和如权利要求1-5中任一项所述的计算机可读存储介质。