KR102269776B1 - Calibration Method of Robot for Interventional treatment - Google Patents

Calibration Method of Robot for Interventional treatment Download PDF

Info

Publication number
KR102269776B1
KR102269776B1 KR1020140081003A KR20140081003A KR102269776B1 KR 102269776 B1 KR102269776 B1 KR 102269776B1 KR 1020140081003 A KR1020140081003 A KR 1020140081003A KR 20140081003 A KR20140081003 A KR 20140081003A KR 102269776 B1 KR102269776 B1 KR 102269776B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coordinate system
axis
robot
gravity
calibration
Prior art date
Application number
KR1020140081003A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160007791A (en
Inventor
최한철
손승우
Original Assignee
큐렉소 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 큐렉소 주식회사 filed Critical 큐렉소 주식회사
Priority to KR1020140081003A priority Critical patent/KR102269776B1/en
Publication of KR20160007791A publication Critical patent/KR20160007791A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102269776B1 publication Critical patent/KR102269776B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00681Aspects not otherwise provided for
    • A61B2017/00725Calibration or performance testing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046Tracking techniques
    • A61B2034/2065Tracking using image or pattern recognition
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2068Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis using pointers, e.g. pointers having reference marks for determining coordinates of body points
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2068Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis using pointers, e.g. pointers having reference marks for determining coordinates of body points
    • A61B2034/207Divots for calibration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2072Reference field transducer attached to an instrument or patient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B2090/363Use of fiducial points

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 중력축에 대한 중력 벡터를 계산하여 계산된 중력 벡터를 구속조건으로 하여 캘리브레이션 파라미터를 선택함으로써 중재시술 로봇의 캘리브레이션 수행시에 중력축에 대한 보정이 정확하게 이루어지도록 할 수 있으며, 이에 따라 캘리브레이션의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a method for calibrating an interventional robot, and according to the present invention, by selecting a calibration parameter by calculating a gravity vector with respect to the gravity axis and using the calculated gravity vector as a constraint, the gravity axis when performing calibration of the interventional robot It is possible to accurately perform the correction for , and accordingly, there is an effect of improving the accuracy of the calibration.

Description

중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법{Calibration Method of Robot for Interventional treatment}Calibration Method of Robot for Interventional treatment

본 발명은 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 중재시술 로봇의 캘리브레이션 수행시에 중력축에 대한 보정이 정확하게 이루어지도록 함으로써 캘리브레이션의 정확도를 향상시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of calibrating an interventional robot, and more particularly, to a method of improving the accuracy of calibration by accurately correcting a gravity axis when an interventional robot is calibrated.

일반적으로 로봇은 산업용으로 개발되어 공장자동화의 일환으로 사용되거나, 인간이 견딜 수 없는 극한의 환경에서 인간을 대신하여 작업을 수행하는 데 사용되어 왔다. 이러한 로봇 공학분야는 근래에 들어 최첨단의 우주 개발산업에 사용되면서 발전을 거듭하여 최근에 들어서는 인간친화적인 가정용 로봇의 개발에까지 이르렀다.In general, robots have been developed for industrial use and used as part of factory automation, or to perform tasks on behalf of humans in extreme environments that humans cannot tolerate. In recent years, this field of robotics has been developed while being used in the cutting-edge space development industry, leading to the development of human-friendly home robots in recent years.

특히 의료분야에서 중재시술은 대표적인 최소침습형 의료기술로서 진단 및 치료를 포함한 광범위한 분야의 적용이 가능한 신의료기술로 급속한 발전 중이며 생검 및 고주파/냉동/알코올치료 등 바늘삽입 시술용 중재시술을 다차원 의료영상 정합 및 유도기술을 이용하여 복부 및 흉부 장기의 병소에 정확히 타겟팅 할 수 있는 로봇 시스템의 개발이 요구되고 있다.In particular, interventional surgery in the medical field is a representative minimally invasive medical technology and is rapidly developing as a new medical technology that can be applied in a wide range of fields including diagnosis and treatment. The development of a robot system that can accurately target lesions in the abdominal and thoracic organs using image registration and guidance technology is required.

이러한 중재시술 로봇의 경우 수술계획 정보에 기반한 보다 안전하고 정확한 로봇 제어가 무엇보다 중요하며, 이를 위해서는 영상장치와 로봇간의 공간정합 기술과 로봇 캘리브레이션 기술을 높은 수준으로 확보하는 것이 필수적이다.For these interventional robots, safer and more accurate robot control based on surgical plan information is of utmost importance, and for this, it is essential to secure high-level spatial matching technology between imaging device and robot and robot calibration technology.

일반적으로 로봇의 엔드이펙터 위치는 로봇 기구학 모델에 각 조인트의 회전 또는 병진 정보를 입력하여 계산할 수 있다. 하지만, 기구의 제작 오차와 자중에 의한 처짐 현상 등으로 인해 기구학 모델을 이용하여 계산한 엔드이펙터의 위치는 실제 위치와 차이가 있다. 이러한 오차를 줄이기 위해 로봇 자체의 기계적인 구조나 설계를 변경하는 것 보다 소프트웨어적으로 기구학 모델을 보정하는 것이 보다 효과적이며, 이러한 보정 작업을 캘리브레이션(Calibration)이라 한다.In general, the position of the end effector of the robot can be calculated by inputting rotational or translational information of each joint into the robot kinematics model. However, the position of the end effector calculated using the kinematic model is different from the actual position due to manufacturing errors of the instrument and deflection due to its own weight. In order to reduce these errors, it is more effective to calibrate the kinematic model through software than to change the mechanical structure or design of the robot itself, and this calibration is called calibration.

도 1은 기존의 캘리브레이션 방법을 중재시술 로봇에 적용하였을 경우의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a problem when the conventional calibration method is applied to an interventional robot.

도 1을 참조하면, 기존의 산업용 로봇에서 사용되는 캘리브레이션 방법을 중재시술 로봇에 적용하는 경우, 로봇의 작동영역 내의 복수의 위치로 로봇을 이동시키면서 기구학 모델과 조인트 각도를 이용하여 엔드이펙터의 위치를 계산하고, 이와 동시에 3차원 위치 측정장치를 이용하여 엔드이펙터의 실제 위치를 측정한 후, 계산된 위치와 실제 측정한 위치의 오차를 최소화하기 위한 로봇 기구학 모델과 베이스 좌표계 및 툴 좌표계를 수치적으로 계산하여 캘리브레이션을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 1, when the calibration method used in the existing industrial robot is applied to the interventional robot, the position of the end effector is determined using the kinematic model and the joint angle while moving the robot to a plurality of positions within the operating area of the robot. At the same time, after measuring the actual position of the end effector using a three-dimensional position measuring device, the robot kinematics model and the base coordinate system and the tool coordinate system are numerically calculated to minimize the error between the calculated position and the actual measured position. Calibration can be performed by calculating.

하지만, 도 1과 같은 5자유도 스카라 타입의 중재시술 로봇의 경우 베이스 좌표계의 중력축이 회전축인 2축의 보정값에 영향을 미치기 때문에 기존의 산업용 로봇의 캘리브레이션 기술을 그대로 중재시술 로봇에 적용하면 중력축에 대한 보정이 제대로 이루어지지 않아 로봇의 위치 제어에 대한 정확도가 떨어지게 되는 문제점이 있다.
However, in the case of the 5-DOF scara-type interventional robot as shown in FIG. 1, since the gravity axis of the base coordinate system affects the correction value of the two axes, which are the rotational axes, if the calibration technology of the existing industrial robot is applied to the interventional robot as it is, the gravity There is a problem in that the accuracy of the position control of the robot decreases because the axis is not properly compensated.

공개특허 10-2005-0001608호(2005.01.07)Patent Publication No. 10-2005-0001608 (Jan. 7, 2005)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 중재시술 로봇의 캘리브레이션 수행시에 중력축에 대한 보정이 정확하게 이루어지도록 함으로써 캘리브레이션의 정확도를 향상시키는 것이다.
The present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to improve the accuracy of calibration by accurately correcting the gravity axis when performing calibration of an interventional robot.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법은, (a) 3차원 위치 측정장치를 이용하여 베이스 평면상의 다수의 기준점의 위치를 측정하고 측정된 기준점의 위치를 기초로 중력축에 대한 중력 벡터를 계산하는 단계; (b) 여러 자세에서 3차원 위치 측정장치를 이용하여 엔드이펙터의 위치를 측정하고, 조인트 각도와 DH 파라미터를 기초로 로봇의 기구학 모델을 이용하여 엔드이펙터 위치를 계산하는 단계; (c) 3차원 위치 측정장치를 이용하여 측정한 엔드이펙터의 위치와 로봇의 기구학 모델을 이용하여 계산된 엔드이펙터 위치를 기초로 베이스 좌표계를 추정하고, 중력 벡터를 이용하여 추정된 베이스 좌표계를 보정하는 단계; (d) 캘리브레이션 수행시에 중력축에 대한 보정을 위해 중력 벡터를 구속조건으로 하여 캘리브레이션 파라미터를 선택하는 단계; 및 (e) 선택된 캘리브레이션 파라미터를 기초로 베이스 좌표계, 툴 좌표계 및 로봇의 기구학 모델을 보정하는 캘리브레이션을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the calibration method of the interventional robot according to an embodiment of the present invention includes (a) measuring the positions of a plurality of reference points on a base plane using a three-dimensional position measuring device and measuring the positions of the measured reference points. calculating a gravity vector about the gravity axis as a basis; (b) measuring the position of the end effector using a three-dimensional position measuring device in various postures, and calculating the position of the end effector using a kinematic model of the robot based on the joint angle and the DH parameter; (c) Estimate the base coordinate system based on the position of the end effector measured using the three-dimensional position measuring device and the position of the end effector calculated using the kinematic model of the robot, and correct the estimated base coordinate system using the gravity vector to do; (d) selecting a calibration parameter using a gravity vector as a constraint to correct the gravity axis when performing calibration; and (e) performing calibration for correcting the base coordinate system, the tool coordinate system, and the kinematic model of the robot based on the selected calibration parameter.

본 발명에 의하면, 중력축에 대한 중력 벡터를 계산하여 계산된 중력 벡터를 구속조건으로 하여 캘리브레이션 파라미터를 선택함으로써 중재시술 로봇의 캘리브레이션 수행시에 중력축에 대한 보정이 정확하게 이루어지도록 할 수 있으며, 이에 따라 캘리브레이션의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, by calculating the gravity vector with respect to the gravity axis and selecting the calibration parameter using the calculated gravity vector as a constraint condition, it is possible to accurately correct the gravity axis when performing the calibration of the interventional robot. Accordingly, there is an effect that the accuracy of calibration can be improved.

도 1은 기존의 캘리브레이션 방법을 중재시술 로봇에 적용하였을 경우의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a view for explaining a problem when the conventional calibration method is applied to an interventional robot.
2 is a flowchart illustrating a calibration method of an interventional robot according to an embodiment of the present invention.
3 to 7 are diagrams for explaining a calibration method of an interventional robot according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough that a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하거나 간략하게 설명한다. In describing the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted or briefly described.

본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명의 이해를 돕기 위해 본 발명의 기본 개념에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.Prior to describing the present invention, the basic concept of the present invention will be briefly described to help the understanding of the present invention as follows.

전술한 바와 같이 5자유도 스카라 타입의 중재시술 로봇의 경우 베이스 좌표계의 중력축이 2축의 보정값에 영향을 미치기 때문에 기존의 산업용 로봇의 캘리브레이션 기술을 그대로 중재시술 로봇에 적용하면 중력축에 대한 보정이 제대로 이루어지지 않아 로봇의 위치 제어에 대한 정확도가 떨어지게 되는 문제점이 있다. As described above, in the case of the 5-DOF scara type interventional robot, the gravity axis of the base coordinate system affects the correction value of the two axes. Therefore, if the calibration technology of the existing industrial robot is applied to the interventional robot as it is, the correction of the gravity axis Since this is not done properly, there is a problem in that the accuracy of the position control of the robot decreases.

이를 위해 본 발명에서는 중력축에 대한 중력 벡터를 계산하여 계산된 중력 벡터를 구속조건으로 하여 캘리브레이션 파라미터를 선택함으로써 중재시술 로봇의 캘리브레이션 수행시에 중력축에 대한 보정이 정확하게 이루어지도록 하며, 이러한 본 발명의 특징은 이하에서 설명되는 실시예를 통해 보다 더 명확하게 이해될 수 있을 것이다. To this end, the present invention calculates a gravity vector with respect to the gravity axis and selects a calibration parameter using the calculated gravity vector as a constraint condition so that the correction of the gravity axis is accurately performed when the interventional robot is calibrated. The characteristics of will be more clearly understood through the embodiments described below.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a flowchart illustrating a method of calibrating an interventional robot according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 7 are diagrams for explaining a method of calibrating an interventional robot according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 3차원 위치 측정장치를 이용하여 베이스 평면상의 다수의 기준점(point)의 위치를 측정하고(S210), 측정된 기준점의 위치를 기초로 중력축에 대한 중력 벡터를 계산한다(S220).First, as shown in FIG. 3, the positions of a plurality of reference points on the base plane are measured using a three-dimensional position measuring device (S210), and a gravity vector for the gravity axis is calculated based on the positions of the measured reference points. Calculate (S220).

여기에서, 베이스 평면상의 다수의 기준점은 적어도 5개 이상인 것이 바람직하다.Here, the plurality of reference points on the base plane is preferably at least 5 or more.

그 다음, 도 4에 도시된 바와 같이 로봇의 자세를 바꿔가면서 여러 자세에서 3차원 위치 측정장치를 이용하여 엔드이펙터의 위치(pi)를 측정한다(S230). Next, as shown in FIG. 4 , the position p i of the end effector is measured using a three-dimensional position measuring device in various postures while changing the posture of the robot ( S230 ).

이때, 엔코더(encoder)로부터 입력되는 조인트 각도(qi)와 DH 파라미터를 기초로 로봇의 기구학 모델을 이용하여 다음의 수학식 1에 의해 엔드이펙터 위치 f(qi)를 계산한다(S240). At this time, the end effector position f(q i ) is calculated by the following Equation 1 using the kinematic model of the robot based on the joint angle (q i ) and the DH parameter input from the encoder (S240).

Figure 112014061501136-pat00001
Figure 112014061501136-pat00001

여기에서, TMB는 3차원 위치 측정장치의 좌표계에서 베이스 좌표계까지의 변환행렬, TB1은 베이스 좌표계에서 로봇의 1축 좌표계까지의 변환행렬, Ti -1,i은 로봇의 (i-1)축 좌표계에서 i축 좌표계까지의 변환행렬, TTE는 툴 좌표계에서 엔드이펙터까지의 변환행렬을 각각 나타낸다.Here, T MB is the transformation matrix from the coordinate system of the three-dimensional position measuring device to the base coordinate system, T B1 is the transformation matrix from the base coordinate system to the 1-axis coordinate system of the robot, and T i -1,i is the (i-1) of the robot. The transformation matrix from the )-axis coordinate system to the i-axis coordinate system, T TE represents the transformation matrix from the tool coordinate system to the end effector, respectively.

이들 변환행렬은 DH 파라미터로 나타낼 수 있는데, DH 파라미터는 도 5에 도시된 바와 같이 로봇 링크 중 임의의 연속하는 두 링크 좌표계가 있을 때 두 좌표계 사이의 변환행렬을 나타내는 파라미터로서, x, y, z축의 병진 파라미터(a, b, d)와 회전 파라미터(α, β, θ)를 이용하여 변환행렬을 나타낼 수 있으며, TMB와 TTE는 일반적으로 상수이지만 본 발명에서는 캘리브레이션 대상이기 때문에 다른 변환행렬들과 같이 DH 파라미터로 나타낼 수 있다.These transformation matrices can be represented by DH parameters, which are parameters representing transformation matrices between two coordinate systems when there are two arbitrary continuous link coordinate systems among robot links as shown in FIG. 5, x, y, z A transformation matrix can be expressed using the axis translational parameters (a, b, d) and rotational parameters (α, β, θ). T MB and T TE are generally constants, but in the present invention, they are a different transformation matrix because they are a subject of calibration. It can be expressed as a DH parameter like

다음으로, 3차원 위치 측정장치를 이용하여 측정한 엔드이펙터의 위치(pi)와 로봇의 기구학 모델을 이용하여 계산된 엔드이펙터 위치 f(qi)를 기초로 다음의 수학식 2에 의해 베이스 좌표계(TMB)를 추정한다(S250). Next, based on the position of the end effector (p i ) measured using the three-dimensional position measuring device and the position of the end effector ( q i ) calculated using the kinematic model of the robot, the base by the following Equation 2 A coordinate system (T MB ) is estimated (S250).

Figure 112014061501136-pat00002
Figure 112014061501136-pat00002

여기에서, pi는 3차원 위치 측정장치를 이용하여 측정한 i번째 엔드이펙터의 위치를 나타내고, f(qi)는 로봇의 기구학 모델을 이용하여 계산된 i번째 엔드이펙터 위치를 나타내며,

Figure 112014061501136-pat00003
이며, TMB는 추정된 베이스 좌표계를 나타낸다. Here, p i represents the position of the i-th end-effector measured using a three-dimensional position measuring device, and f(q i ) represents the i-th end-effector position calculated using the kinematic model of the robot,
Figure 112014061501136-pat00003
, and T MB represents the estimated base coordinate system.

그 다음, 중력 벡터를 이용하여 추정된 베이스 좌표계를 보정하며(S260), 이에 대하여 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.Then, the estimated base coordinate system is corrected using the gravity vector (S260), and this will be described in more detail as follows.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이 베이스 좌표계의 x축, y축, z축 중에서 어느 하나의 축(예를 들어 x축)을 중력축으로 설정하고, 베이스 좌표계에서 중력축으로 설정된 축의 단위 벡터(

Figure 112014061501136-pat00004
)를 중력 벡터(
Figure 112014061501136-pat00005
)에 일치시킨다.First, as shown in Fig. 6, any one of the x-axis, y-axis, and z-axis of the base coordinate system is set as the gravity axis, and the unit vector of the axis set as the gravity axis in the base coordinate system (
Figure 112014061501136-pat00004
) to the gravity vector (
Figure 112014061501136-pat00005
) to match.

본 실시예에서는 베이스 좌표계의 x축을 중력축으로 설정하고 중력축으로 설정된 x축의 단위 벡터(

Figure 112014061501136-pat00006
)를 중력 벡터(
Figure 112014061501136-pat00007
)에 일치시키는 경우를 가정하여 설명한다.In this embodiment, the x-axis of the base coordinate system is set as the gravity axis, and the unit vector (
Figure 112014061501136-pat00006
) to the gravity vector (
Figure 112014061501136-pat00007
) is assumed to match.

다음으로, 중력 벡터(

Figure 112014061501136-pat00008
)와 중력축으로 설정된 축의 단위 벡터(
Figure 112014061501136-pat00009
)간의 회전 행렬
Figure 112014061501136-pat00010
을 다음의 수학식 3에 의하여 구한다.Next, the gravity vector (
Figure 112014061501136-pat00008
) and the unit vector of the axis set as the gravity axis (
Figure 112014061501136-pat00009
) rotation matrix between
Figure 112014061501136-pat00010
is obtained by the following equation (3).

Figure 112014061501136-pat00011
Figure 112014061501136-pat00011

여기에서,

Figure 112014061501136-pat00012
는 중력축에 대한 중력 벡터,
Figure 112014061501136-pat00013
는 베이스 좌표계에서 중력축으로 설정된 축의 단위 벡터,
Figure 112014061501136-pat00014
은 중력 벡터(
Figure 112014061501136-pat00015
)와 중력축으로 설정된 축의 단위 벡터(
Figure 112014061501136-pat00016
)간의 회전 행렬을 각각 나타낸다.From here,
Figure 112014061501136-pat00012
is the gravitational vector about the gravitational axis,
Figure 112014061501136-pat00013
is the unit vector of the axis set as the gravity axis in the base coordinate system,
Figure 112014061501136-pat00014
is the gravity vector (
Figure 112014061501136-pat00015
) and the unit vector of the axis set as the gravity axis (
Figure 112014061501136-pat00016
) represents the rotation matrix between

다음으로, 구해진 회전 행렬

Figure 112014061501136-pat00017
을 기초로 다음의 수학식 4에 의하여 베이스 좌표계(TMB)를 보정하여 보정된 베이스 좌표계(TMB')를 구한다.Next, the obtained rotation matrix
Figure 112014061501136-pat00017
Based on Equation 4 below, the base coordinate system T MB is corrected to obtain the corrected base coordinate system T MB '.

Figure 112014061501136-pat00018
Figure 112014061501136-pat00018

여기에서, TMB는 베이스 좌표계,

Figure 112014061501136-pat00019
은 중력 벡터(
Figure 112014061501136-pat00020
)와 중력축으로 설정된 축의 단위 벡터(
Figure 112014061501136-pat00021
)간의 회전 행렬, TMB'은 중력 벡터를 이용하여 보정된 베이스 좌표계를 각각 나타낸다.where T MB is the base coordinate system,
Figure 112014061501136-pat00019
is the gravity vector (
Figure 112014061501136-pat00020
) and the unit vector of the axis set as the gravity axis (
Figure 112014061501136-pat00021
), the rotation matrix, T MB ', represents the base coordinate system corrected using the gravity vector, respectively.

그 다음, 다음의 수학식 5에 의해 중력 벡터(

Figure 112014061501136-pat00022
)를 구속조건으로 하는 캘리브레이션 파라미터 선택 행렬(S)을 이용하여 캘리브레이션 파라미터를 선택한다(S270).Then, the gravity vector (
Figure 112014061501136-pat00022
) is used as a constraint to select a calibration parameter using the calibration parameter selection matrix S (S270).

Figure 112014061501136-pat00023
Figure 112014061501136-pat00023

여기에서, S는 캘리브레이션 파라미터 선택 행렬이고, a, b, d는 x, y, z축의 병진 파라미터를 나타내며, α, β, θ는 x, y, z축의 회전 파라미터를 나타낸다.Here, S is a calibration parameter selection matrix, a, b, and d represent translation parameters of x, y, and z axes, and α, β, and θ represent rotation parameters of x, y, and z axes.

상기 캘리브레이션 파라미터 선택 행렬(S)에서 원소의 값이 1이면 해당 좌표계의 파라미터가 캘리브레이션 파라미터로 선택되는 것을 의미하며, 0이면 해당 좌표계의 파라미터가 캘리브레이션 파라미터로 선택되지 않고 고정되는 것을 의미한다. 예를 들어, bB = 1은 베이스 좌표계의 y축 병진 파라미터인 b 파라미터(bB)가 캘리브레이션 파라미터로 선택되는 것을 의미하며, βB = 0은 베이스 좌표계의 y축 회전 파라미터인 β 파라미터(βB)가 캘리브레이션 파라미터로 선택되지 않고 고정되는 것을 의미한다.If the value of an element in the calibration parameter selection matrix S is 1, it means that the parameter of the corresponding coordinate system is selected as the calibration parameter, and if 0, it means that the parameter of the corresponding coordinate system is not selected as the calibration parameter and is fixed. For example, b B = 1 means that the b parameter (b B ), which is the y-axis translation parameter of the base coordinate system, is selected as the calibration parameter, and β B = 0 means that the β parameter (β B ), the y-axis rotation parameter of the base coordinate system, is the calibration parameter. It means that it is not selected and is fixed.

이와 같은 캘리브레이션 파라미터 선택 행렬(S)을 이용하여 캘리브레이션 파라미터를 선택하는 것에 대하여 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.Selecting a calibration parameter using the calibration parameter selection matrix S will be described in more detail as follows.

먼저, 베이스 좌표계의 경우, aB, bB, dB를 1로 설정하여 x, y, z축의 병진 파라미터를 캘리브레이션 파라미터로 선택한다. 그리고, x, y, z축의 회전 파라미터인 αB, βB, θB 중에서 중력축(예를 들어 x축)의 회전 파라미터(예를 들어 αB)를 1로 설정하여 캘리브레이션 파라미터로 선택한다.First, in the case of the base coordinate system, a B , b B , and d B are set to 1 to select the translation parameters of the x, y, and z axes as the calibration parameters. Then, among the rotation parameters of the x, y, and z axes, α B , β B , and θ B , the rotation parameter (eg, α B ) of the gravity axis (eg, the x-axis) is set to 1 and selected as a calibration parameter.

이때, 중력축(예를 들어 x축)이 회전되지 않도록 중력 벡터(

Figure 112014061501136-pat00024
)를 구속조건으로 하여 나머지 다른 축의 회전 파라미터(예를 들어 βB, θB )는 0으로 설정하여 캘리브레이션 파라미터로 선택하지 않고 고정시킨다.At this time, the gravity vector (
Figure 112014061501136-pat00024
) as a constraint, the rotation parameters of the other axes (eg, β B , θ B ) are set to 0 and are fixed without being selected as calibration parameters.

여기에서, 중력 벡터(

Figure 112014061501136-pat00025
)를 구속조건으로 하여 중력축이 아닌 다른 축의 회전 파라미터를 고정시키는 이유는, 도 7에 도시된 바와 같이 캘리브레이션에 의해 중력축(예를 들어 x축)이 아닌 다른 축(예를 들어 y축 또는 z축)을 중심으로 회전이 발생하게 되면 중력축도 함께 회전되기 때문에, 중력축이 아닌 다른 축의 회전 파라미터를 0으로 고정시켜 중력축이 회전되지 않도록 하는 것이다.Here, the gravity vector (
Figure 112014061501136-pat00025
) as a constraint, the reason for fixing the rotation parameter of an axis other than the gravity axis is, as shown in FIG. 7, an axis other than the gravity axis (eg x-axis) by calibration When rotation occurs about the z-axis), since the gravity axis is also rotated, the rotation parameter of the axis other than the gravity axis is fixed to 0 to prevent the gravity axis from rotating.

즉, 추후 캘리브레이션 수행시에 중력축에 대한 보정이 정확하게 이루어지도록 하기 위해서 중력 벡터(

Figure 112014061501136-pat00026
)를 구속조건으로 하여 캘리브레이션 파라미터를 선택하는 것이다.That is, in order to accurately correct the gravity axis when performing calibration later, the gravity vector (
Figure 112014061501136-pat00026
) as a constraint to select a calibration parameter.

그 다음, 1축 좌표계 내지 n축 좌표계의 경우 안전성이 중요시되는 의료 로봇의 특성상 해석적인 역기구학 해의 보장과 다른 제작 오차보다 조인트 각의 오차원인이 가장 크다는 점을 감안하여 z축의 병진 파라미터인 d와, z축의 회전 파라미터인 θ만 캘리브레이션 파라미터로 선택하는 것을 기본으로 한다. 다만, 1축 좌표계와 5축(일반적으로 n축) 좌표계의 보정값은 각각 베이스 좌표계와 툴 좌표계에 영향을 받기 때문에 캘리브레이션 파라미터로 선택하지 않는다.Next, in the case of the uniaxial coordinate system or the n-axis coordinate system, the translational parameter d of the z-axis is considered to be the largest error dimension of the joint angle than the guarantee of analytical inverse kinematic solutions and other manufacturing errors due to the characteristics of the medical robot where safety is important. It is based on selecting only θ, which is a rotation parameter of the z-axis, as a calibration parameter. However, the correction values of the 1-axis coordinate system and the 5-axis coordinate system (generally n-axis) are not selected as calibration parameters because they are affected by the base coordinate system and the tool coordinate system, respectively.

그리고, 툴 좌표계의 경우 x, y, z축의 병진 파라미터인 a, b, d 파라미터만 캘리브레이션 파라미터로 선택한다.And, in the case of the tool coordinate system, only a, b, and d parameters that are translation parameters of the x, y, and z axes are selected as calibration parameters.

상기와 같은 과정에 의해 캘리브레이션 파라미터가 선택되면, 다음의 수학식 6에 의해 3차원 위치 측정장치를 이용하여 측정한 엔드이펙터의 위치(pi)와 로봇의 기구학 모델을 이용하여 계산된 엔드이펙터 위치 f(qi)의 오차가 최소가 되도록 베이스 좌표계, 툴 좌표계 및 로봇의 기구학 모델을 보정하는 캘리브레이션을 수행한다(S280).When the calibration parameter is selected by the above process, the position of the end effector (p i ) measured using the three-dimensional position measuring device and the position of the end effector calculated using the kinematic model of the robot according to the following Equation (6) Base coordinate system, tool coordinate system so that the error of f(q i ) is minimized And calibration for correcting the kinematic model of the robot is performed (S280).

Figure 112014061501136-pat00027
Figure 112014061501136-pat00027

여기에서, TMB는 3차원 위치 측정장치에서 로봇 베이스 좌표계까지의 변환행렬, TTE는 툴 좌표계에서 엔드이펙터까지의 변환행렬, pi는 3차원 위치 측정장치를 이용하여 측정한 i번째 엔드이펙터의 위치, f(qi)는 로봇의 기구학 모델을 이용하여 계산된 i번째 엔드이펙터 위치를 각각 나타낸다.Here, T MB is the transformation matrix from the 3D position measuring device to the robot base coordinate system, T TE is the transformation matrix from the tool coordinate system to the end effector, and p i is the i-th end effector measured using the 3D position measuring device. The position of f(q i ) represents the i-th end effector position calculated using the kinematic model of the robot, respectively.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 중력 벡터를 계산하여 계산된 중력 벡터를 구속조건으로 하여 캘리브레이션 파라미터를 선택함으로써 중재시술 로봇의 캘리브레이션 수행시에 중력축에 대한 보정이 정확하게 이루어지도록 할 수 있으며, 이에 따라 캘리브레이션의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by selecting a calibration parameter by calculating a gravity vector and using the calculated gravity vector as a constraint condition, it is possible to accurately correct the gravity axis when performing the calibration of the interventional robot. Accordingly, there is an effect that the accuracy of calibration can be improved.

한편, 본 실시예에서는 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 중력축이 베이스 좌표계에 의존되는 로봇의 캘리브레이션에도 활용될 수 있다.On the other hand, although the present embodiment has been described with respect to the calibration method of the interventional robot, the present invention can also be utilized for the calibration of the robot whose gravity axis is dependent on the base coordinate system.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것으로, 본 발명의 범위가 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 다른 형태로 변형이 가능함은 물론이다.Up to now, the present invention has been described focusing on preferred embodiments thereof. However, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various other Of course, it is possible to change the shape.

Claims (8)

(a) 3차원 위치 측정장치를 이용하여 베이스 평면상의 다수의 기준점의 위치를 측정하고 측정된 기준점의 위치를 기초로 중력축에 대한 중력 벡터를 계산하는 단계;
(b) 여러 자세에서 3차원 위치 측정장치를 이용하여 엔드이펙터의 위치를 측정하고, 엔코더로부터 입력되는 조인트 각도 및 DH 파라미터(Denavit-Hartenberg parameter)를 기초로 로봇의 기구학 모델을 이용하여 엔드이펙터 위치를 계산하는 단계;
(c) 3차원 위치 측정장치를 이용하여 측정한 엔드이펙터의 위치와 로봇의 기구학 모델을 이용하여 계산된 엔드이펙터 위치를 기초로 베이스 좌표계를 추정하고, 중력 벡터를 이용하여 추정된 베이스 좌표계를 보정하는 단계;
(d) 캘리브레이션 수행시에 중력축에 대한 보정을 위해 중력 벡터를 구속조건으로 하여 캘리브레이션 파라미터를 선택하는 단계; 및
(e) 선택된 캘리브레이션 파라미터를 기초로 베이스 좌표계, 툴 좌표계 및 로봇의 기구학 모델을 보정하는 캘리브레이션을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법.
(a) measuring the positions of a plurality of reference points on a base plane using a three-dimensional position measuring device, and calculating a gravity vector with respect to the gravity axis based on the measured positions of the reference points;
(b) The position of the end effector is measured using a three-dimensional position measuring device in various postures, and the position of the end effector is measured using the kinematic model of the robot based on the joint angle and DH parameter (Denavit-Hartenberg parameter) input from the encoder. calculating ;
(c) Estimate the base coordinate system based on the position of the end effector measured using the three-dimensional position measuring device and the position of the end effector calculated using the kinematic model of the robot, and correct the estimated base coordinate system using the gravity vector to do;
(d) selecting a calibration parameter using a gravity vector as a constraint to correct the gravity axis when performing calibration; and
(e) Calibration method of an interventional robot, characterized in that it comprises the step of performing a calibration for correcting the base coordinate system, the tool coordinate system, and the kinematic model of the robot based on the selected calibration parameter.
청구항 1에서,
상기 (c) 단계에서,
다음의 <식 1>에 의해 베이스 좌표계를 추정하는 것을 특징으로 하는 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법.
<식 1>
Figure 112014061501136-pat00028

여기에서, TMB는 베이스 좌표계, pi는 3차원 위치 측정장치를 이용하여 측정한 i번째 엔드이펙터의 위치, f(qi)는 로봇의 기구학 모델을 이용하여 계산된 i번째 엔드이펙터 위치, TB1은 베이스 좌표계에서 로봇의 1축 좌표계까지의 변환행렬, Ti -1,i은 로봇의 (i-1)축 좌표계에서 i축 좌표계까지의 변환행렬, TTE는 툴 좌표계에서 엔드이펙터까지의 변환행렬을 각각 나타냄.
In claim 1,
In step (c),
A calibration method of an interventional robot, characterized in that the base coordinate system is estimated by the following <Equation 1>.
<Equation 1>
Figure 112014061501136-pat00028

Here, T MB is the base coordinate system, p i is the position of the ith end effector measured using a three-dimensional position measuring device, f(q i ) is the position of the ith end effector calculated using the kinematic model of the robot, T B1 is the transformation matrix from the base coordinate system to the 1-axis coordinate system of the robot, T i -1,i is the transformation matrix from the (i-1)-axis coordinate system of the robot to the i-axis coordinate system, T TE is the transformation matrix from the tool coordinate system to the end effector Each of the transformation matrices of
청구항 1에서,
상기 (c) 단계에서,
중력 벡터를 이용하여 추정된 베이스 좌표계를 보정할 때,
베이스 좌표계의 x축, y축, z축 중에서 어느 하나의 축을 중력축으로 설정하는 제 1 단계와,
중력축으로 설정된 축의 단위 벡터를 중력 벡터에 일치시키는 제 2 단계와,
중력 벡터와 중력축으로 설정된 축의 단위 벡터간의 회전 행렬을 구하는 제 3 단계와,
상기 회전 행렬을 기초로 추정된 베이스 좌표계를 보정하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법.
In claim 1,
In step (c),
When correcting the estimated base coordinate system using the gravity vector,
A first step of setting any one of the x-axis, y-axis, and z-axis of the base coordinate system as the gravity axis;
A second step of matching the unit vector of the axis set as the gravity axis to the gravity vector;
A third step of obtaining a rotation matrix between the gravity vector and the unit vector of the axis set as the gravity axis;
and a fourth step of correcting the estimated base coordinate system based on the rotation matrix.
청구항 3에서,
상기 제 3 단계에서,
다음의 <식 2>에 의해 중력 벡터와 중력축으로 설정된 축의 단위 벡터간의 회전 행렬을 구하는 것을 특징으로 하는 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법.
<식 2>
Figure 112014061501136-pat00029

여기에서,
Figure 112014061501136-pat00030
는 중력축에 대한 중력 벡터,
Figure 112014061501136-pat00031
는 중력축으로 설정된 축의 단위 벡터,
Figure 112014061501136-pat00032
은 중력 벡터(
Figure 112014061501136-pat00033
)와 중력축으로 설정된 축의 단위 벡터(
Figure 112014061501136-pat00034
)간의 회전 행렬을 각각 나타냄.
In claim 3,
In the third step,
A calibration method of an interventional robot, characterized in that it obtains a rotation matrix between the gravity vector and the unit vector of the axis set as the gravity axis by the following <Equation 2>.
<Equation 2>
Figure 112014061501136-pat00029

From here,
Figure 112014061501136-pat00030
is the gravitational vector about the gravitational axis,
Figure 112014061501136-pat00031
is the unit vector of the axis set as the gravitational axis,
Figure 112014061501136-pat00032
is the gravity vector (
Figure 112014061501136-pat00033
) and the unit vector of the axis set as the gravity axis (
Figure 112014061501136-pat00034
) represents the rotation matrix between
청구항 3에서,
상기 제 4 단계에서,
상기 회전 행렬을 기초로 다음의 <식 3>에 의해 추정된 베이스 좌표계를 보정하는 것을 특징으로 하는 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법.
<식 3>
Figure 112014061501136-pat00035

여기에서, TMB는 베이스 좌표계,
Figure 112014061501136-pat00036
은 중력 벡터(
Figure 112014061501136-pat00037
)와 중력축으로 설정된 축의 단위 벡터(
Figure 112014061501136-pat00038
)간의 회전 행렬, TMB'은 중력 벡터를 이용하여 보정된 베이스 좌표계를 각각 나타냄.
In claim 3,
In the fourth step,
Calibration method of an interventional robot, characterized in that correcting the base coordinate system estimated by the following <Equation 3> based on the rotation matrix.
<Equation 3>
Figure 112014061501136-pat00035

where T MB is the base coordinate system,
Figure 112014061501136-pat00036
is the gravity vector (
Figure 112014061501136-pat00037
) and the unit vector of the axis set as the gravity axis (
Figure 112014061501136-pat00038
), the rotation matrix, T MB ', represents the base coordinate system calibrated using the gravitational vector.
청구항 1에서,
상기 (d) 단계에서,
다음의 <식 4>에 의해 중력 벡터를 구속조건으로 하는 캘리브레이션 파라미터 선택 행렬을 이용하여 캘리브레이션 파라미터를 선택하는 것을 특징으로 하는 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법.
<식 4>
Figure 112014061501136-pat00039

여기에서, S는 캘리브레이션 파라미터 선택 행렬이고, a, b, d는 x, y, z축의 병진 파라미터를 나타내며, α, β, θ는 x, y, z축의 회전 파라미터를 나타냄.
In claim 1,
In step (d),
A calibration method of an interventional robot, characterized in that the calibration parameter is selected using a calibration parameter selection matrix using a gravity vector as a constraint according to the following <Equation 4>.
<Equation 4>
Figure 112014061501136-pat00039

Here, S is a calibration parameter selection matrix, a, b, and d represent the translation parameters of the x, y, and z axes, and α, β, and θ represent the rotation parameters of the x, y, and z axes.
청구항 6에서,
상기 (d) 단계에서,
캘리브레이션 파라미터를 선택할 때,
베이스 좌표계의 경우, x, y, z축의 병진 파라미터를 캘리브레이션 파라미터로 선택하고, 중력축의 회전 파라미터를 캘리브레이션 파라미터로 선택하면서, 중력축이 회전되지 않도록 중력 벡터를 구속조건으로 하여 중력축이 아닌 다른 축의 회전 파라미터는 캘리브레이션 파라미터로 선택하지 않고 고정시키는 것을 특징으로 하는 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법.
In claim 6,
In step (d),
When selecting calibration parameters,
In the case of the base coordinate system, the translation parameter of the x, y, and z axes is selected as the calibration parameter, and the rotation parameter of the gravity axis is selected as the calibration parameter. A calibration method of an interventional robot, characterized in that the rotation parameter is fixed without being selected as a calibration parameter.
청구항 1에서,
상기 (e) 단계에서,
다음의 <식 5>에 의해 베이스 좌표계, 툴 좌표계 및 로봇의 기구학 모델을 보정하는 캘리브레이션을 수행하는 것을 특징으로 하는 중재시술 로봇의 캘리브레이션 방법.
<식 5>
Figure 112014061501136-pat00040

여기에서, TMB는 3차원 위치 측정장치에서 로봇 베이스 좌표계까지의 변환행렬, TTE는 툴 좌표계에서 엔드이펙터까지의 변환행렬, pi는 3차원 위치 측정장치를 이용하여 측정한 i번째 엔드이펙터의 위치, f(qi)는 로봇의 기구학 모델을 이용하여 계산된 i번째 엔드이펙터 위치를 각각 나타냄.
In claim 1,
In step (e),
Base coordinate system and tool coordinate system by the following <Equation 5> And Calibration method of the interventional robot, characterized in that performing a calibration for correcting the kinematics model of the robot.
<Equation 5>
Figure 112014061501136-pat00040

Here, T MB is the transformation matrix from the 3D position measuring device to the robot base coordinate system, T TE is the transformation matrix from the tool coordinate system to the end effector, and p i is the i-th end effector measured using the 3D position measuring device. The position of f(q i ) represents the i-th end-effector position calculated using the kinematic model of the robot, respectively.
KR1020140081003A 2014-06-30 2014-06-30 Calibration Method of Robot for Interventional treatment KR102269776B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140081003A KR102269776B1 (en) 2014-06-30 2014-06-30 Calibration Method of Robot for Interventional treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140081003A KR102269776B1 (en) 2014-06-30 2014-06-30 Calibration Method of Robot for Interventional treatment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160007791A KR20160007791A (en) 2016-01-21
KR102269776B1 true KR102269776B1 (en) 2021-06-29

Family

ID=55308357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140081003A KR102269776B1 (en) 2014-06-30 2014-06-30 Calibration Method of Robot for Interventional treatment

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102269776B1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109079850B (en) * 2018-08-16 2020-01-07 居鹤华 D-H system and D-H parameter determination method of multi-axis robot based on axis invariance
CN111216164A (en) * 2020-02-20 2020-06-02 上海节卡机器人科技有限公司 Robot online calibration method, system, storage medium and calibration equipment
CN112790867B (en) * 2021-02-03 2022-05-03 上海电气集团股份有限公司 Method and system for cutting acetabular cup based on mechanical arm
CN117349990B (en) * 2023-12-05 2024-02-13 武汉科技大学 Method and system for rapidly calibrating robot

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5239855A (en) 1991-07-12 1993-08-31 Hewlett-Packard Company Positional calibration of robotic arm joints relative to the gravity vector
US6565554B1 (en) 1999-04-07 2003-05-20 Intuitive Surgical, Inc. Friction compensation in a minimally invasive surgical apparatus
JP2012040634A (en) 2010-08-18 2012-03-01 Ihi Corp Calibration device and method for power-controlled robot
JP2012115912A (en) 2010-11-29 2012-06-21 Ihi Corp Machining robot and gravity compensation method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100758978B1 (en) 2003-06-26 2007-09-14 현대중공업 주식회사 The Calibration Method of Traverse Axes of a Robot System
EP1915963A1 (en) * 2006-10-25 2008-04-30 The European Atomic Energy Community (EURATOM), represented by the European Commission Force estimation for a minimally invasive robotic surgery system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5239855A (en) 1991-07-12 1993-08-31 Hewlett-Packard Company Positional calibration of robotic arm joints relative to the gravity vector
US6565554B1 (en) 1999-04-07 2003-05-20 Intuitive Surgical, Inc. Friction compensation in a minimally invasive surgical apparatus
JP2012040634A (en) 2010-08-18 2012-03-01 Ihi Corp Calibration device and method for power-controlled robot
JP2012115912A (en) 2010-11-29 2012-06-21 Ihi Corp Machining robot and gravity compensation method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Donghai Ma, et al., Gravity Based Autonomous Calibration for Robot Manipulators, IEEE, 1994, pp. 2763~2768.

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160007791A (en) 2016-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6657469B2 (en) Automatic calibration method for robot system
JP6623286B2 (en) Automatic calibration method for robot system
US10279479B2 (en) Robot calibrating apparatus and robot calibrating method, and robot apparatus and method of controlling robot apparatus
US9889565B2 (en) Method for calibrating a robot and a robot system
JP5083194B2 (en) Robot calibration method and robot control apparatus
CN108789404B (en) Vision-based serial robot kinematic parameter calibration method
JP6108860B2 (en) Robot system and control method of robot system
EP2796249B1 (en) Programming of robots
JP5850962B2 (en) Robot system using visual feedback
KR102269776B1 (en) Calibration Method of Robot for Interventional treatment
JP2012091280A (en) Coordinate system calibration method and robot system
JP5730614B2 (en) Torque sensor calibration device, calibration method, and program
US11273554B2 (en) Method and device for evaluating calibration precision
JP2012040634A (en) Calibration device and method for power-controlled robot
JP2011235400A (en) Calibration method of manipulator and robot control system
JP5787646B2 (en) Robot system and component manufacturing method
Majarena et al. Modelling and calibration of parallel mechanisms using linear optical sensors and a coordinate measuring machine
CN116277035A (en) Robot control method and device, processor and electronic equipment
US20150081100A1 (en) Method for calibrating kinematics
JP5574805B2 (en) Sensor calibration method and robot control system for manipulator with visual sensor
Jeon et al. Cost-effective calibration of collaborative robot arm with single wire encoder
Schillreff et al. Towards high accuracy robot-assisted surgery
KR101284856B1 (en) Method and system for calibration of heterogeneous robot
Van Wyk et al. Efficiently Improving and Quantifying Robot Accuracy In Situ
EA041478B1 (en) METHOD FOR CALIBRATING KINEMATIC PARAMETERS OF MULTIPLE MANIPULATORS

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant