一种设备安装的检测方法、装置、手术机器人及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种设备安装的检测方法、装置、手术机器人及存储介质，该方法包括：针对所述每一时间点，利用在该时间点已获取到的所述机械臂执行端的位置信息，以及该时间点所述机械臂执行端坐标系和所述机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从所述受力信息中计算出所述机械臂执行端在重力方向的第一受力值；计算在所述预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在所述离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与所述设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定所述机械臂执行端未安装所述定位工具。由此，能够解决检测机械臂执行端是否安装设备的问题。够解决检测机械臂执行端是否安装设备的问题。够解决检测机械臂执行端是否安装设备的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种设备安装的检测方法、装置、手术机器人及存储介质


[0001]本专利技术属于医疗器械
，尤其涉及一种设备安装的检测方法、装置、手术机器人及存储介质。

技术介绍

[0002]目前，在种植牙的过程中，通常需要借助一些机器。机器包括在机械臂执行端夹装的用于钻孔的设备和用于导航种植手机标记点（标记点）的设备，其中，机械臂上的设备可拆卸和更换。在实际手术中，拆卸或更换机械臂执行端的设备后，可能存在设备未安装就进入工作状态的情况，在这种情况下工作，机械臂可能会出现无法预知的运动，对患者造成伤害。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种设备安装的检测方法、装置、手术机器人及存储介质，能够解决检测机械臂执行端是否安装设备的问题。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供一种设备安装的检测方法，方法应用于手术机器人，手术机器人包括机械臂，机械臂的机械臂基座固定于固定台，机械臂的机械臂执行端安装有力传感器，机械臂执行端还可安装用于在手术中标识机械臂位置的定位工具，该方法包括：获取力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的机械臂执行端的受力信息，受力信息是以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的多维力值；以及获取机械臂执行端在预设时长内每一时间点的位置信息，位置信息以预先构建的机械臂基座坐标系描述，机械臂基座坐标系以重力方向为Z轴构建；针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值；计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。
[0005]在一种可能的实现方式中，针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值，包括：针对每一时间点，利用该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系，将在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息转换为以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息；
利用在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，基于坐标系的力和力矩的变换矩阵用于机械臂基座坐标系和机械臂执行端坐标系之间的转换；利用基于坐标系的力和力矩的变换矩阵对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值。
[0006]在一种可能的实现方式中，利用在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵；包括：提取在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息中的三阶矩阵，得到力旋转矩阵；利用在该时间点以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建反称矩阵得到力矩到力的变换矩阵；利用力旋转矩阵和力矩到力的变换矩阵构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
[0007]在一种可能的实现方式中，利用力旋转矩阵和力矩到力的变换矩阵构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，包括：组合力旋转矩阵，以及力旋转矩阵与力矩平移矩阵的乘积，构建得到的矩阵为基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。
[0008]在一种可能的实现方式中，利用基于坐标系的力和力矩的变换矩阵对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值，包括：计算基于坐标系的力和力矩的变换矩阵与在该时间点已获取到的受力信息的乘积为第一受力值。
[0009]在一种可能的实现方式中，计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具，包括：计算预设时长内计算得到的所有第一受力值的平均值；在第一受力值的平均值满足预设离散条件，且所有第一受力值的平均值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。
[0010]在一种可能的实现方式中，在计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具之前，方法还包括：利用获取到的力传感器在预设时长内采集到的机械臂执行端的受力信息确定设备的质量。
[0011]在一种可能的实现方式中，所有第一受力值的平均值与设备的重力值满足预设误差条件，包括：所有第一受力值的平均值与设备的重力值之差的绝对值小于预设阈值。
[0012]在一种可能的实现方式中，在确定机械臂执行端未安装定位工具之后，方法还包括：
输出提示信息，提示信息用于指示检查设备的安装情况。
[0013]第二方面，本专利技术实施例提供一种机械臂行走控制方法，其特征在于，方法包括：在接收到机械臂运动指令时，执行如权利要求1的设备安装的检测方法。
[0014]在一种可能的实现方式中，在确定出机械臂执行端安装有定位工具的情况下，执行运动指令。
[0015]第三方面，本专利技术实施例提供一种设备安装的检测装置，应用于手术机器人，手术机器人包括机械臂，机械臂的机械臂基座固定于固定台，机械臂的机械臂执行端安装有力传感器，机械臂执行端还可安装用于在手术中标识机械臂位置的定位工具，该装置包括：获取模块，用于获取力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的机械臂执行端的受力信息，受力信息是以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的多维力值；以及获取机械臂执行端在预设时长内每一时间点的位置信息，位置信息以预先构建的机械臂基座坐标系描述，机械臂基座坐标系以重力方向为Z轴构建；计算模块，用于针对每一时间点，利用在该时间点已获取到的机械臂执行端的位置信息，以及该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从受力信息中计算出机械臂执行端在重力方向的第一受力值；确定模块，用于计算在预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定机械臂执行端未安装定位工具。
[0016]在一种可能的实现方式中，计算模块，具体用于：针对每一时间点，利用该时间点机械臂执行端坐标系和机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系，将在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的机械臂执行端的位置信息转换为以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息；利用在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备安装的检测方法，其特征在于，所述方法应用于手术机器人，所述手术机器人包括机械臂，所述机械臂的机械臂基座固定于固定台，所述机械臂的机械臂执行端安装有力传感器，所述机械臂执行端还安装用于在手术中标识所述机械臂位置的定位工具，包括：获取所述力传感器在预设时长内的每一时间点采集到的所述机械臂执行端的受力信息，所述受力信息是以预先构建的机械臂执行端坐标系描述的多维力值；以及获取所述机械臂执行端在所述预设时长内每一时间点的位置信息，所述位置信息以预先构建的机械臂基座坐标系描述，所述机械臂基座坐标系以重力方向为Z轴构建；针对所述每一时间点，利用在该时间点已获取到的所述机械臂执行端的位置信息，以及该时间点所述机械臂执行端坐标系和所述机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从所述受力信息中计算出所述机械臂执行端在重力方向的第一受力值；计算在所述预设时长内计算得到的所有第一受力值的离散化程度，在所述离散化程度满足预设离散条件且所有第一受力值与所述设备的重力值均满足预设误差条件的情况下，确定所述机械臂执行端未安装所述定位工具。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述每一时间点，利用在该时间点已获取到的所述机械臂执行端的位置信息，以及该时间点所述机械臂执行端坐标系和所述机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从所述受力信息中计算出所述机械臂执行端在重力方向的第一受力值，包括：针对所述每一时间点，利用该时间点所述机械臂执行端坐标系和所述机械臂基座坐标系之间的坐标系转换关系，将所述在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的所述机械臂执行端的位置信息转换为以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息；利用所述在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的所述机械臂执行端的位置信息和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵用于所述机械臂基座坐标系和所述机械臂执行端坐标系之间的转换；利用所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从所述受力信息中计算出所述机械臂执行端在重力方向的第一受力值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的所述机械臂执行端的位置信息和以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，包括：提取所述在该时间点已获取到的以机械臂基座坐标系描述的所述机械臂执行端的位置信息中的三阶矩阵，得到力旋转矩阵；利用所述在该时间点以机械臂执行端坐标系描述的机械臂执行端的位置信息构建反称矩阵得到力矩到力的变换矩阵；利用所述力旋转矩阵和所述力矩到力的变换矩阵构建所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵对在该时间点已获取到的受力信息进行计算，从所述受力信息中计算出所述机械臂
执行端在重力方向的第一受力值，包括：计算所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵与在该时间点已获取到的受力信息的乘积为所述第一受力值。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述力旋转矩阵和所述力矩到力的变换矩阵构建所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵，包括：组合所述力旋转矩阵，以及所述力旋转矩阵与所述力矩到力的变换矩阵的乘积，构建得到的矩阵为所述基于坐标系的力和力矩的变换矩阵。6.根据权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：王迎智，杨猛，袁平，
申请(专利权)人：极限人工智能有限公司，
类型：发明
国别省市：