本发明专利技术公开了作业面定位控制方法、装置、计算机设备及可读存储介质，对装配有反光标记球的待操作对象进行扫描，得到包括多个标记点的待操作对象三维模型，确定各标记点在待操作对象三维模型的第一位置信息；在待操作对象三维模型中确定待操作对象规划作业面；通过光学定位装置确定反光标记球在光学定位坐标系中的第二位置信息；根据第一及第二位置信息确定待操作对象三维模型与光学定位坐标系的坐标的匹配关系；根据匹配关系确定在光学定位坐标系的实际规划作业面，及实际规划作业面的第一法向量；通过光学定位装置确定机械臂锯齿在光学定位坐标系的第二法向量；根据第一及第二法向量确定机械臂锯齿的位姿调整信息，对机械臂锯齿的位姿进行调整。锯齿的位姿进行调整。锯齿的位姿进行调整。
【技术实现步骤摘要】
作业面定位控制方法、装置、计算机设备及可读存储介质
[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，尤其涉及作业面定位控制方法、装置、计算机设备及可读存储介质。
技术介绍
[0002]对于目前的膝关节置换手术，在手术过程中需要依靠医生手动调节对膝关节进行切割的机械臂锯齿，由于过分依赖医生，医生在手术时的个人状态、定位精度以及测量误差等因素都会直接影响手术的效果。
[0003]因此，目前的膝关节置换手术无法实现高精度的手术定位、手术切割控制，无法避免由于人为因素引起的手术操作误差，手术稳定性以及精确度无法得到保证。
技术实现思路
[0004]鉴于现有技术的本申请提供作业面定位控制方法、装置、计算机设备及可读存储介质，实现机械臂锯齿自动调整位姿，定位到手术切割面。
[0005]第一方面，本申请提供一种作业面定位控制方法方法，所述方法包括：
[0006]对装配有第一组反光标记球的待操作对象进行扫描，得到包括多个标记点的待操作对象三维模型，并确定各标记点在所述待操作对象三维模型上的第一位置信息；
[0007]在所述待操作对象三维模型中确定待操作对象规划作业面；
[0008]通过光学定位装置确定所述反光标记球在光学定位坐标系中的第二位置信息；
[0009]根据所述第一位置信息及所述第二位置信息确定所述待操作对象三维模型的坐标与所述光学定位坐标系的坐标之间的匹配关系；
[0010]根据所述匹配关系确定所述待操作对象规划作业面在所述光学定位坐标系上的实际规划作业面，确定所述实际规划作业面的第一法向量；
[0011]通过所述光学定位装置确定机械臂锯齿在所述光学定位坐标系中的第二法向量；
[0012]根据所述第一法向量和所述第二法向量确定所述机械臂锯齿的位姿调整信息，根据所述位姿调整信息对所述机械臂锯齿的位姿进行调整。
[0013]可选的，所述方法还包括:
[0014]获取机械臂锯齿边缘的中心点坐标；
[0015]确定所述中心点坐标到所述实际规划作业面的垂直距离；
[0016]沿所述第一法向量的方向将所述机械臂锯齿平移所述垂直距离。
[0017]可选的，所述对装配有第一组反光标记球的待操作对象进行扫描，得到包括多个标记点的待操作对象三维模型，包括：
[0018]对装配有所述第一组反光标记球的所述待操作对象进行三维扫描后获得多张待操作对象术前图像，其中，所述多张待操作对象术前图像中至少一张待操作对象术前图像包括所述反光标记球对应的标记点；
[0019]根据所述多张待操作对象术前图像建立所述待操作对象三维模型。
[0020]可选的，所述在所述待操作对象三维模型中确定待操作对象规划作业面，包括：
[0021]根据所述待操作对象三维模型确定假体型号；
[0022]根据所述假体型号在所述待操作对象三维模型中确定所述待操作对象规划作业面。
[0023]可选的，所述确定所述实际规划作业面的第一法向量，包括：
[0024]在所述光学定位坐标系的所述实际规划作业面上选取任意三个规划点坐标；
[0025]根据所述三个规划点坐标确定所述第一法向量。
[0026]可选的，所述通过所述光学定位装置确定机械臂锯齿在所述光学定位坐标系中的第二法向量，包括：
[0027]通过所述光学定位装置定位装配有第二组反光标记球的所述机械臂锯齿以确定所述机械臂锯齿在所述光学定位坐标系中的第三位置信息；
[0028]根据所述第三位置信息在所述机械臂锯齿上选取任意三个锯齿坐标；
[0029]根据所述三个锯齿坐标确定所述第二法向量。
[0030]可选的，所述根据所述第一法向量和所述第二法向量确定所述机械臂锯齿的位姿调整信息，包括：
[0031]根据所述第一法向量和所述第二法向量确定旋转角及旋转轴；
[0032]根据所述旋转角和所述旋转轴确定旋转矩阵；
[0033]根据所述旋转矩阵确定所述机械臂锯齿的位姿调整角度；
[0034]根据所述位姿调整角度生成所述机械臂锯齿的所述位姿调整信息。
[0035]第二方面，本申请提供一种作业面定位控制方法装置，所述装置包括：
[0036]第一位置信息确定模块，用于对装配有第一组反光标记球的待操作对象进行扫描，得到包括多个标记点的待操作对象三维模型，并确定各标记点在所述待操作对象三维模型上的第一位置信息；
[0037]规划面确定模块，用于在所述待操作对象三维模型中确定待操作对象规划作业面；
[0038]第二位置信息确定模块，用于通过光学定位装置确定所述反光标记球在光学定位坐标系中的第二位置信息；
[0039]匹配关系确定模块，用于根据所述第一位置信息及所述第二位置信息确定所述待操作对象三维模型的坐标与所述光学定位坐标系的坐标之间的匹配关系；
[0040]第一法向量确定模块，用于根据所述匹配关系确定所述待操作对象规划作业面在所述光学定位坐标系上的实际规划作业面，确定所述实际规划作业面的第一法向量；
[0041]第二法向量确定模块，用于通过所述光学定位装置确定机械臂锯齿在所述光学定位坐标系中的第二法向量；
[0042]调整模块，用于根据所述第一法向量和所述第二法向量确定所述机械臂锯齿的位姿调整信息，根据所述位姿调整信息对所述机械臂锯齿的位姿进行调整。
[0043]第三方面，本申请提供一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序通过所述处理器运行时执行上述任一项所述的一种作业面定位控制方法。
[0044]第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算
机程序在处理器上运行时执行上述任一项所述的一种作业面定位控制方法。
[0045]本申请提供作业面定位控制方法、装置、计算机设备及可读存储介质，对装配有第一组反光标记球的待操作对象进行扫描，得到包括多个标记点的待操作对象三维模型，并确定各标记点在所述待操作对象三维模型上的第一位置信息；在所述待操作对象三维模型中确定待操作对象规划作业面；通过光学定位装置确定所述反光标记球在光学定位坐标系中的第二位置信息；根据所述第一位置信息及所述第二位置信息确定所述待操作对象三维模型的坐标与所述光学定位坐标系的坐标之间的匹配关系；根据所述匹配关系确定所述待操作对象规划作业面在所述光学定位坐标系上的实际规划作业面，确定所述实际规划作业面的第一法向量；通过所述光学定位装置确定机械臂锯齿在所述光学定位坐标系中的第二法向量；根据所述第一法向量和所述第二法向量确定所述机械臂锯齿的位姿调整信息，根据所述位姿调整信息对所述机械臂锯齿的位姿进行调整。这样，通过光学定位装置与机械臂结合，使得机械臂锯齿实现自动调整位姿，并且精准定位到手术切割面，缩短调节所耗费的时间，提高手术效率并且保证了切割面的准确性。
附图说明
[0046]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种作业面定位控制方法，其特征在于，所述方法包括：对装配有第一组反光标记球的待操作对象进行扫描，得到包括多个标记点的待操作对象三维模型，并确定各标记点在所述待操作对象三维模型上的第一位置信息；在所述待操作对象三维模型中确定待操作对象规划作业面；通过光学定位装置确定所述反光标记球在光学定位坐标系中的第二位置信息；根据所述第一位置信息及所述第二位置信息确定所述待操作对象三维模型的坐标与所述光学定位坐标系的坐标之间的匹配关系；根据所述匹配关系确定所述待操作对象规划作业面在所述光学定位坐标系上的实际规划作业面，确定所述实际规划作业面的第一法向量；通过所述光学定位装置确定机械臂锯齿在所述光学定位坐标系中的第二法向量；根据所述第一法向量和所述第二法向量确定所述机械臂锯齿的位姿调整信息，根据所述位姿调整信息对所述机械臂锯齿的位姿进行调整。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:获取机械臂锯齿边缘的中心点坐标；确定所述中心点坐标到所述实际规划作业面的垂直距离；沿所述第一法向量的方向将所述机械臂锯齿平移所述垂直距离。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对装配有第一组反光标记球的待操作对象进行扫描，得到包括多个标记点的待操作对象三维模型，包括：对装配有所述第一组反光标记球的所述待操作对象进行三维扫描后获得多张待操作对象图像，其中，所述多张待操作对象图像中至少一张包括所述反光标记球对应的标记点的图像；根据所述多张待操作对象图像建立所述待操作对象三维模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述待操作对象三维模型中确定待操作对象规划作业面，包括：根据所述待操作对象三维模型确定假体型号；根据所述假体型号在所述待操作对象三维模型中确定所述待操作对象规划作业面。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述实际规划作业面的第一法向量，包括：在所述光学定位坐标系的所述实际规划作业面上选取任意三个规划点坐标；根据所述三个规划点坐标确定所述第一法向量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述光学定位装置确定机械臂锯齿在所述光学定位坐标系中...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘金勇，黄志俊，钱坤，李焕宇，陈鹏，
申请(专利权)人：杭州柳叶刀机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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