CN117697828B - 一种手术机器人精度测量工装及精度测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手术机器人精度测量工装及精度测量方法,涉及医疗器械检验测量技术领域。手术机器人精度测量工装包括成像组件、目标指示组件、目标位置调整组件和三坐标测量装置;成像组件包括相机和高度调节装置;目标指示组件包括目标指示块、标定标记和标定标记固定座,目标指示块和标定标记设置在标定标记固定座上;目标位置调整组件包括三维调整平台,标定标记固定座设置在三维调整平台上;三坐标测量装置用于测量目标位置。本发明能够实现基于图像导航的手术机器人精度测量,并避免辐射、操作简便、提高检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械检验测量技术领域,特别涉及一种手术机器人精度测量工装及精度测量方法。
背景技术
目前,骨科手术机器人系统精度检测项目中,大都使用若干在X光显影的小钢球代替手术规划目标点进行检测,钢球通常两两一组,组成一条目标通道。在检测时通过影像设备获取钢球的三维空间或二维图像坐标,将坐标输入执行软件中,计算得到机器人末端的定位位置,再由软件驱动机器人到达定位位置,通过测量机器人实际到达的位姿与钢球目标通道位姿之间的误差来描述机器人系统误差。
现有工装及测量方法中,存在如下问题待解决:
1、骨科手术机器人系统精度检测项目中,现有工装无法模拟X光成像设备进行成像,检测时需要拍摄X光图像,限制了检测场景,且对检测人员具有一定的辐射。
2、现有工装针对光学导航原理的机器人进行检测,无法用于直观定位导航原理的手术机器人。
因此,亟需对现有手术机器人精度测量工装及测量方法进行改进。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,本发明提供了一种手术机器人精度测量工装及精度测量方法,使用相机等效替代X光成像设备,可以实现图像导航同时也避免了X光辐射,通过目标调整组件调整相机中心与目标指示块中心始终保持在一条直线上,完成对手术机器人的距离误差和角度误差的检测。
本发明的一个方面,提供了一种手术机器人精度测量工装,包括:
成像组件、目标指示组件、目标位置调整组件和三坐标测量装置;
所述成像组件包括相机和高度调节装置;
所述目标指示组件包括目标指示块、标定标记和标定标记固定座,所述目标指示块和所述标定标记设置在所述标定标记固定座上;
所述目标位置调整组件包括三维调整平台,所述标定标记固定座设置在所述三维调整平台上,所述三维调整平台用于调整所述目标指示块的中心位置和高度;
所述三坐标测量装置,用于检测所述标定标记以获取所述三维调整平台位于第一高度位置时所述目标指示块的第一中心位置,并获取所述三维调整平台位于第二高度位置时所述目标指示块的第二中心位置;以及检测手术机器人导向定位器的导航通道同时瞄准所述相机中心和所述第二中心位置时的上平面孔坐标位置和下平面孔坐标位置。
进一步的,
所述高度调节装置包括滚珠丝杠、丝杠螺母、第一调节手轮和悬臂;
所述滚珠丝杠垂直设置于底座上,其包括螺纹杆和滑杆;所述丝杠螺母与所述螺纹杆螺纹连接,并与滑杆滑动连接;所述第一调节手轮用于带动所述螺纹杆转动,进而驱动所述丝杠螺母上下移动;所述悬臂固定在所述丝杠螺母上,悬臂的一端设置有所述相机。
进一步的,所述三维调整平台包括:二自由度平移调整平台和高度调整平台,所述高度调整平台固定在所述二自由度平移调整平台上,所述标定标记固定座固定在所述高度调整平台上。
进一步的,所述高度调整平台包括:X形高度调节支架、伸缩调节件和第二调节手轮;所述X形高度调节支架的一个底部支脚连接在所述伸缩调节件上,所述第二调节手轮用于驱动所述伸缩调节件进行伸缩运动,进而带动X形高度调节支架的两个底部支脚接近或远离,从而实现高度调节。
进一步的,所述目标指示块为田字形方块,对角方块分别设置为黑色和白色。
进一步的,所述标定标记为4个呈Y字形分布的圆柱状凹面。
本发明的另一个方面,提供了一种基于所述手术机器人精度测量工装的手术机器人精度测量方法,包括如下步骤:
将所述三维调整平台调整至第一高度位置,并将所述目标指示块的中心对准相机画面的中心;用所述三坐标测量装置检测每个标定标记的当前坐标位置,并根据全部标定标记的当前坐标位置计算得到所述目标指示块的第一中心位置;
将所述三维调整平台调整至第二高度位置,并将所述目标指示块的中心对准相机画面的中心;用所述三坐标测量装置检测每个标定标记的当前坐标位置,并根据全部标定标记的当前坐标位置计算得到所述目标指示块的第二中心位置;
在所述相机图像的导航下,将手术机器人导向定位器的导航通道同时对准所述第二中心位置和相机画面的中心;用所述三坐标测量装置检测所述导向定位器的上平面孔坐标位置和下平面孔坐标位置;
将所述第一中心位置和所述第二中心位置的连线作为手术机器人的虚拟定位通道,将所述上平面孔坐标位置和下平面孔坐标位置的连线作为手术机器人的实际定位通道,计算所述虚拟定位通道和所述实际定位通道的距离误差和角度误差。
进一步的,根据下式计算所述虚拟定位通道和所述实际定位通道的距离误差和:
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其中,表示目标指示块的第一中心位置距离实际定位通道的距离误差;/>表示目标指示块的第二中心位置距离实际定位通道的距离误差;/>,/>,/>是导向定位器的上平面孔的三维坐标值;/>,/>,/>是导向定位器的下平面孔的三维坐标值;/>,/>,/>是目标指示块的第一中心位置的三维坐标值;/>,/>,/>是目标指示块的第二中心位置的三维坐标值;/>,/>为中间量。
进一步的,根据下式计算所述虚拟定位通道和所述实际定位通道的角度误差:
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其中,表示第一中心位置A点到第二中心位置B点的向量,/>表示导向定位器的上平面孔坐标位置/>到下平面孔坐标位置/>的向量;/>表示导向定位器的上平面孔坐标位置,/>表示导向定位器的下平面孔坐标位置;/>,/>,/>是导向定位器的上平面孔的三维坐标值;/>,/>,/>是导向定位器的下平面孔的三维坐标值;/>,/>,/>是目标指示块的第一中心位置的三维坐标值;/>,/>,/>是目标指示块的第二中心位置的三维坐标值。
进一步的,所述标定标记为4个呈Y字形分布的圆柱状凹面;
根据下式计算目标指示块的中心位置:
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其中,表示目标指示块的中心位置坐标矩阵;/>,/>,/>表示目标指示块的中心位置三维坐标值;/>,/>,/>为第一标定标记的三维坐标值;/>,/>,/>为第二标定标记的三维坐标值;,/>,/>为第三标定标记的三维坐标值;/>,/>,/>为第四标定标记的三维坐标值;/>为目标指示块的中心与第一标定标记的距离;/>为目标指示块的中心与第二标定标记的距离;/>为目标指示块的中心与第三标定标记的距离;/>为目标指示块的中心与第四标定标记的距离;/>和/>为中间量矩阵。
本发明提供的一种手术机器人精度测量工装及精度测量方法,使用相机等效替代X光成像设备,转动第一调节手轮即可调节相机上下移动,以模拟X光成像设备在不同的高度进行成像,避免了检测过程中产生辐射对检测人员产生身体影响;通过目标调整组件对目标指示块中心进行调整,使相机成像中心与目标指示块中心时刻保持在同一直线上,实现对手术机器人精度的距离误差和角度误差的检测。解决了现有工装无法实现基于直观图像导航的手术机器人精度检测的问题,操作简便,有效提高检测效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是本申请一个实施例提供的一种手术机器人精度测量工装的结构示意图;
图2是本申请一个实施例提供的一种手术机器人精度测量工装中成像装置结构示意图;
图3是本申请一个实施例提供的一种手术机器人精度测量工装中目标指示块与目标调整组件结构示意图;
图4是本申请一个实施例提供的一种手术机器人精度测量方法的流程示意图。
附图标记:
100-成像组件;101-相机;102-悬臂;103-第一调节手轮;104-丝杠螺母;105-滚珠丝杠;200-目标指示组件;201-目标指示块;202-标定标记固定座;203-标定标记;300-三维调整平台;310-高度调整平台;311-X形高度调节支架;312-伸缩调节件;313-第二调节手轮;320-二自由度平移调整平台;321-X轴调整机构;322-X轴调节手轮;323-Y轴调整机构;324-Y轴调节手轮;400-手术机器人导向定位器;401-导航通道;a-上平面孔坐标位置,b-下平面孔坐标位置;A-第一中心位置;B-第二中心位置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述获取模块,但这些获取模块不应限于这些术语。这些术语仅用来将获取模块彼此区分开。
取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
需要注意的是,本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时,其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。
目前,手术机器人系统精度检测中,现有工装及检测方法存在着无法模拟X光成像设备进行成像、及无法用于直观图像导航定位的手术机器人的问题。
为了解决上述问题,参见图1-3,本发明的一个实施例提供了一种手术机器人精度测量工装,包括:
成像组件100、目标指示组件200、目标位置调整组件和三坐标测量装置;
成像组件100包括相机101和高度调节装置;
具体的,高度调节装置包括滚珠丝杠105、丝杠螺母104、第一调节手轮103和悬臂102;滚珠丝杠105垂直设置于底座106上,其包括螺纹杆和滑杆;丝杠螺母104与螺纹杆螺纹连接,并与滑杆滑动连接;第一调节手轮103用于带动所述螺纹杆转动,进而驱动丝杠螺母104上下移动;悬臂102固定在丝杠螺母104上,悬臂102的一端设置有所述相机101。
一个示例中,相机101选用无畸变工业相机,镜头垂直向下,通过转动第一调节手轮103驱动丝杠螺母104上下移动,即可驱动固定在丝杠螺母104上的悬臂102上下移动,进而实现对相机101高度的调节。
目标指示组件200包括目标指示块201、标定标记203和标定标记固定座202,目标指示块201和标定标记203设置在标定标记固定座202上。目标指示块201优选为田字形方块,对角方块分别设置为黑色和白色,标定标记202优选为4个呈Y字形分布的圆柱状凹面。
目标位置调整组件优选为三维调整平台300,标定标记固定座202设置在三维调整平台300上,三维调整平台300用于调整目标指示块201的中心位置和高度;
三维调整平台300包括:高度调整平台310和二自由度平移调整平台320,高度调整平台310固定在二自由度平移调整平台320上,标定标记固定座202固定在高度调整平台310上。
高度调整平台310包括:X形高度调节支架311、伸缩调节件312和第二调节手轮313;X形高度调节支架311的一个底部支脚连接在伸缩调节件312上,第二调节手轮313用于驱动伸缩调节件312进行伸缩运动,进而带动X形高度调节支架311的两个底部支脚接近或远离,从而实现高度调节。
二自由度平移调整平台320包括:X轴调整机构321、X轴调节手轮322、Y轴调整机构323和Y轴调节手轮324,Y轴调整机构323固定在X轴调整机构321上,高度调整平台310固定在Y轴调整机构323上,转动X轴调节手轮322带动X轴调整机构321在水平面沿X轴调节手轮322径向移动,转动Y轴调节手轮324带动Y轴调整机构323在水平面沿Y轴调节手轮324径向移动,从而实现平面位置调节。
一个示例中,调节目标指示块201至第一高度位置,首先转动第二调节手轮313以调节X形高度调节支架311,带动位于X形高度调节支架311之上的目标指示块201至第一高度,再调节二自由度平移调整平台320,转动X轴调节手轮322和Y轴调节手轮324,调整目标指示块201进行平移,直至目标指示块201中心与相机101中心位于同一直线上。
三坐标测量装置是一种三维坐标测量设备,可选为三坐标测量探针。三坐标测量探针通常包括用于追踪的多个反光标记点和测针,测针的底部具有与标定标记203匹配的检测部。三坐标测量探针通过检测标定标记203和每个反光标记点的距离,来计算获得每个标定标记203的坐标信息。
进一步的,三坐标测量探针用于检测每个标定标记203的三维位置信息,由于每个标定标记203和目标指示块201的中心位置具有固定的位置关系,因此很容易通过每个标定标记203的三维坐标位置推算出目标指示块201的中心坐标位置。
据此,通过三坐标测量探针获取三维调整平台300位于第一高度位置时目标指示块201的第一中心位置A,并获取三维调整平台300位于第二高度位置时目标指示块201的第二中心位置B。此外,令手术机器人导向定位器400的导航通道401同时瞄准相机101中心和第二中心位置B,然后利用三坐标测量探针检测该状态下的上平面孔坐标位置a和下平面孔坐标位置b。
本实施例所述的一种手术机器人精度测量工装使用相机等效替代X光成像设备,转动第一调节手轮即可调节相机上下移动,以模拟X光成像设备在不同的高度进行成像,避免了检测过程中产生辐射对检测人员产生身体影响;通过目标调整组件对目标指示块中心进行调整,使相机成像中心与目标指示块中心时刻保持在同一直线上,实现对手术机器人精度的距离误差和角度误差的检测。解决了现有工装无法实现基于直观图像导航的手术机器人精度检测的问题,操作简便,有效提高检测效率。
参见图4,本发明的另一实施例提供了一种基于上述手术机器人精度测量工装的手术机器人精度测量方法,包括如下步骤:
步骤S101,将所述三维调整平台调整至第一高度位置,并将所述目标指示块的中心对准相机画面的中心;用所述三坐标测量装置检测每个标定标记的当前坐标位置,并根据全部标定标记的当前坐标位置计算得到所述目标指示块的第一中心位置;
具体的,首先将相机调整至合适的高度位置,旋转高度调整平台的第二调节手轮,将高度调整平台调整到最低点(即第一高度位置),调节二自由度平移调整平台将目标指示块中心调整到软件界面上相机摄像头画面的中心处。然后使用三坐标测量装置测量当前每个标定标记的坐标点,/>,并根据下式计算出目标指示块的中心位置:
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其中,表示目标指示块的中心位置坐标矩阵;/>,/>,/>表示目标指示块的中心位置三维坐标值;/>,/>,/>为第一标定标记的三维坐标值;/>,/>,/>为第二标定标记的三维坐标值;,/>,/>为第三标定标记的三维坐标值;/>,/>,/>为第四标定标记的三维坐标值;/>为目标指示块的中心与第一标定标记的距离;/>为目标指示块的中心与第二标定标记的距离;/>为目标指示块的中心与第三标定标记的距离;/>为目标指示块的中心与第四标定标记的距离;/>和/>为中间量矩阵。
步骤S102,将所述三维调整平台调整至第二高度位置,并将所述目标指示块的中心对准相机画面的中心;用所述三坐标测量装置检测每个标定标记的当前坐标位置,并根据全部标定标记的当前坐标位置计算得到所述目标指示块的第二中心位置;
具体的,旋转高度调整平台的第二调节手轮,将高度调整平台调整到最高点(即第二高度位置),调节二自由度平移调整平台将目标指示块中心调整到软件界面上相机摄像头画面的中心处。然后使用三坐标测量装置测量当前标定标记的坐标位置,并计算出目标指示块的中心位置。其中,计算目标指示块的第二中心位置的方法与步骤S101中计算第一中心位置的方法相同,此处不再赘述。
步骤S103,在所述相机图像的导航下,将手术机器人导向定位器的导航通道同时对准所述第二中心位置和相机画面的中心;用所述三坐标测量装置检测所述导向定位器的上平面孔坐标位置和下平面孔坐标位置。
具体的,此时的目标指示块位于第二高度位置处,第二中心位置用于模拟真实手术对象的下刀位置,相机用于模拟X光机,手术机器人导向定位器的上平面孔和下平面孔的连线构成了手术刀具轴线,手术刀具轴线不仅要穿过第二中心位置(即模拟的下刀位置),而且要穿过相机画面的中心(即模拟的X光机的图像中心),这样才能模拟真实的手术定位过程。用三坐标测量装置(例如三坐标探针)检测该状态下的导向定位器的上平面孔坐标位置和下平面孔坐标位置,这样就能计算出手术刀具轴线的实际空间位置。
步骤S104,将所述第一中心位置和所述第二中心位置的连线作为手术机器人的虚拟定位通道,将所述上平面孔坐标位置和下平面孔坐标位置的连线作为手术机器人的实际定位通道,计算所述虚拟定位通道和所述实际定位通道的距离误差和角度误差。
具体的,手术刀具轴线应当同时瞄准相机画面的中心和第二中心位置(即X光机图像中心和病灶位置),该相机画面的中心和第二中心位置的连线理论上应当同第一中心位置和第二中心位置的连线重合,也就是说,手术刀具轴线理论上应当同第一中心位置和第二中心位置的连线重合,而实际上因手术机器人的控制精度存在一定误差,导致手术刀具轴线和第一中心位置和第二中心位置的连线并未重合。
因此,本实施例将第一中心位置和第二中心位置的连线作为手术机器人的虚拟定位通道,将上平面孔坐标位置和下平面孔坐标位置的连线作为手术机器人的实际定位通道。当虚拟定位通道和实际定位通道存在偏差时,需要通过二者的角度误差和距离误差来衡量手术机器人的实际定位精度。
进一步的,根据下式计算所述虚拟定位通道和所述实际定位通道的距离误差和:
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其中,表示目标指示块的第一中心位置距离实际定位通道的距离误差;/>表示目标指示块的第二中心位置距离实际定位通道的距离误差;/>,/>,/>是导向定位器的上平面孔的三维坐标值;/>,/>,/>是导向定位器的下平面孔的三维坐标值;/>,/>,/>是目标指示块的第一中心位置的三维坐标值;/>,/>,/>是目标指示块的第二中心位置的三维坐标值;/>,/>为中间量。
进一步的,根据下式计算虚拟定位通道和实际定位通道的角度误差:
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其中,表示第一中心位置A点到第二中心位置B点的向量,/>表示导向定位器的上平面孔坐标位置/>到下平面孔坐标位置/>的向量;/>表示导向定位器的上平面孔坐标位置,/>表示导向定位器的下平面孔坐标位置;/>,/>,/>是导向定位器的上平面孔的三维坐标值;/>,/>,/>是导向定位器的下平面孔的三维坐标值;/>,/>,/>是目标指示块的第一中心位置的三维坐标值;/>,/>,/>是目标指示块的第二中心位置的三维坐标值。
计算得到的距离误差与角度误差用于表示手术机器人的定位精度。
本实施例所述的一种基于所述手术机器人精度测量工装的手术机器人精度测量方法,使用目标指示块两位置中心点所在直线作为虚拟定位通道,手术机器人导向定位器上平面孔、下平面孔两点所在直线作为实际导航通道,能够计算得到虚拟定位通道与实际导航通道距离误差与角度误差,能够提高手术机器人精度测量的快捷性与准确性。
以上描述仅为本发明的较佳实施例。本领域技术人员应当理解,本发明中所涉及的公开范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种手术机器人精度测量工装,其特征在于,包括:
成像组件、目标指示组件、目标位置调整组件和三坐标测量装置;
所述成像组件包括相机和高度调节装置;
所述目标指示组件包括目标指示块、标定标记和标定标记固定座,所述目标指示块和所述标定标记设置在所述标定标记固定座上;
所述目标位置调整组件包括三维调整平台,所述标定标记固定座设置在所述三维调整平台上,所述三维调整平台用于调整所述目标指示块的中心位置和高度;
所述三坐标测量装置,用于检测所述标定标记以获取所述三维调整平台位于第一高度位置时所述目标指示块的第一中心位置,并获取所述三维调整平台位于第二高度位置时所述目标指示块的第二中心位置;以及检测手术机器人导向定位器的导航通道同时瞄准所述相机中心和所述第二中心位置时的上平面孔坐标位置和下平面孔坐标位置。
2.根据权利要求1所述的一种手术机器人精度测量工装,其特征在于:
所述高度调节装置包括滚珠丝杠、丝杠螺母、第一调节手轮和悬臂;
所述滚珠丝杠垂直设置于底座上,其包括螺纹杆和滑杆;所述丝杠螺母与所述螺纹杆螺纹连接,并与滑杆滑动连接;所述第一调节手轮用于带动所述螺纹杆转动,进而驱动所述丝杠螺母上下移动;所述悬臂固定在所述丝杠螺母上,悬臂的一端设置有所述相机。
3.根据权利要求1所述的一种手术机器人精度测量工装,其特征在于,所述三维调整平台包括:二自由度平移调整平台和高度调整平台,所述高度调整平台固定在所述二自由度平移调整平台上,所述标定标记固定座固定在所述高度调整平台上。
4.根据权利要求3所述的一种手术机器人精度测量工装,其特征在于:
所述高度调整平台包括:X形高度调节支架、伸缩调节件和第二调节手轮;所述X形高度调节支架的一个底部支脚连接在所述伸缩调节件上,所述第二调节手轮用于驱动所述伸缩调节件进行伸缩运动,进而带动X形高度调节支架的两个底部支脚接近或远离,从而实现高度调节。
5.根据权利要求1所述的一种手术机器人精度测量工装,其特征在于,所述目标指示块为田字形方块,对角方块分别设置为黑色和白色。
6.根据权利要求1所述的一种手术机器人精度测量工装,其特征在于,所述标定标记为4个呈Y字形分布的圆柱状凹面。
7.一种基于权利要求1所述的手术机器人精度测量工装的手术机器人精度测量方法,其特征在于,包括如下步骤:
将所述三维调整平台调整至第一高度位置,并将所述目标指示块的中心对准相机画面的中心;用所述三坐标测量装置检测每个标定标记的当前坐标位置,并根据全部标定标记的当前坐标位置计算得到所述目标指示块的第一中心位置;
将所述三维调整平台调整至第二高度位置,并将所述目标指示块的中心对准相机画面的中心;用所述三坐标测量装置检测每个标定标记的当前坐标位置,并根据全部标定标记的当前坐标位置计算得到所述目标指示块的第二中心位置;
在相机图像的导航下,将手术机器人导向定位器的导航通道同时对准所述第二中心位置和相机画面的中心;用所述三坐标测量装置检测所述手术机器人导向定位器的上平面孔坐标位置和下平面孔坐标位置;
将所述第一中心位置和所述第二中心位置的连线作为手术机器人的虚拟定位通道,将所述上平面孔坐标位置和下平面孔坐标位置的连线作为手术机器人的实际定位通道,计算所述虚拟定位通道和所述实际定位通道的距离误差和角度误差。
8.根据权利要求7所述的手术机器人精度测量方法,其特征在于,根据下式计算所述虚拟定位通道和所述实际定位通道的距离误差和/>:
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其中,表示目标指示块的第一中心位置距离实际定位通道的距离误差;/>表示目标指示块的第二中心位置距离实际定位通道的距离误差;/>,/>,/>是导向定位器的上平面孔的三维坐标值;/>,/>,/>是导向定位器的下平面孔的三维坐标值;/>,/>,/>是目标指示块的第一中心位置的三维坐标值;/>,/>,/>是目标指示块的第二中心位置的三维坐标值;/>,/>为中间量。
9.根据权利要求7所述的手术机器人精度测量方法,其特征在于,根据下式计算所述虚拟定位通道和所述实际定位通道的角度误差:
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其中,表示第一中心位置A点到第二中心位置B点的向量,/>表示导向定位器的上平面孔坐标位置/>到下平面孔坐标位置/>的向量;/>表示导向定位器的上平面孔坐标位置,/>表示导向定位器的下平面孔坐标位置;/>,/>,/>是导向定位器的上平面孔的三维坐标值;/>,/>,/>是导向定位器的下平面孔的三维坐标值;/>,/>,/>是目标指示块的第一中心位置的三维坐标值;/>,/>,/>是目标指示块的第二中心位置的三维坐标值。
10.根据权利要求7所述的手术机器人精度测量方法,其特征在于:
所述标定标记为4个呈Y字形分布的圆柱状凹面;
根据下式计算目标指示块的中心位置:
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其中,表示目标指示块的中心位置坐标矩阵;/>,/>,/>表示目标指示块的中心位置三维坐标值;/>,/>,/>为第一标定标记的三维坐标值;/>,/>,/>为第二标定标记的三维坐标值;/>,/>,/>为第三标定标记的三维坐标值;/>,/>,/>为第四标定标记的三维坐标值;/>为目标指示块的中心与第一标定标记的距离;/>为目标指示块的中心与第二标定标记的距离;/>为目标指示块的中心与第三标定标记的距离;/>为目标指示块的中心与第四标定标记的距离;/>和为中间量矩阵。
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