一种车针辅助导航及预警方法、装置、手术机器人制造方法及图纸

技术编号:31928558 阅读:66 留言:0更新日期:2022-01-15 13:16
本申请实施例公开了一种车针辅助导航及预警方法、装置、手术机器人,该方法包括:采集下颌神经管标记点的位置信息、车针的头部标记点的头部位置信息和车针的尾部标记点的尾部位置信息;车针用于在下颌骨的目标位置钻孔;车针设置于机械臂执行端;根据头部位置信息和尾部位置信息,确定车针的标尺辅助向量;模拟标尺包括至少一个目标标记点,目标标记点包括相对应的第一标记点和第二标记点;根据头部位置信息和标尺辅助向量,生成并显示模拟标尺;根据神经管标记点的位置信息和头部位置信息,输出预警信息。根据本申请的实施例,能够提升钻孔安全性。钻孔安全性。钻孔安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种车针辅助导航及预警方法、装置、手术机器人


[0001]本专利技术属于信息处理
,尤其涉及一种车针辅助导航及预警方法、装置、手术机器人。

技术介绍

[0002]种植牙齿是一种以植入骨组织内的下部结构为基础来支持、固位上部牙修复体的缺牙修复方式。其中,在植入骨组织内的下部结构的过程中首先需要对骨组织进行钻孔。口腔种植牙手术中口腔术野非直视而且空间狭小,钻孔操作比较困难。术野是医学术语,就是指手术时视力所及的范围。
[0003]而且,在实际的操作过程中,由于患者的轻微移动,不能保证车针和种植体之间运动的完全一致性,医生也无法清楚地了解车针是否超出安全的范围,因此容易对患者造成伤害。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种车针辅助导航及预警方法、装置、设备及介质,能够解决目前钻孔安全性低的问题。
[0005]第一方面,本专利技术实施例提供一种车针辅助导航及预警方法,方法应用于手术主控机器人,该方法包括:采集下颌神经管标记点的位置信息、车针的头部标记点的头部位置信息和车针的尾部标记点的尾部位置信息;车针用于在下颌骨的目标位置钻孔;车针设置于机械臂执行端;根据头部位置信息和尾部位置信息,确定车针的标尺辅助向量;根据头部位置信息和标尺辅助向量,生成并显示模拟标尺;模拟标尺包括至少一个目标标记点,目标标记点包括相对应的第一标记点和第二标记点;根据神经管标记点的位置信息和头部位置信息,输出预警信息。
[0006]在一种可能的实现方式中,根据头部位置信息和尾部位置信息,确定车针的标尺辅助向量,包括:获取车针所在预设平面的法向量;根据头部位置信息和尾部位置信息,确定车针的方向向量;根据车针的方向向量和法向量,确定标尺辅助向量。
[0007]在一种可能的实现方式中,根据头部位置信息和标尺辅助向量,生成并显示模拟标尺,包括:根据头部位置信息和车针的方向向量、第一预设长度,确定第一标记点的第一位置信息;根据第一位置信息、标尺辅助向量、第二预设长度,确定第二标记点的第二位置信息;
根据第一位置信息和第二位置信息,生成模拟标尺;显示模拟标尺。
[0008]在一种可能的实现方式中,根据神经管标记点的位置信息和头部位置信息,输出预警信息,包括:根据神经管标记点的位置信息和头部位置信息,确定目标距离;在目标距离小于预设距离阈值的情况下,输出第一提示信息,预警信息包括第一提示信息。
[0009]在一种可能的实现方式中,根据神经管标记点的位置信息和头部位置信息,输出预警信息,包括:获取车针的目标速度;根据目标速度和目标距离,确定目标时间;在目标时间小于预设时间阈值的情况下,输出第二提示信息,预警信息包括第二提示信息。
[0010]在一种可能的实现方式中,在根据预设速度和目标距离,确定目标时间之前,方法还包括:采集车针在多个预设工作时间段中对应的工作速度;根据多个工作速度,确定目标速度。
[0011]在一种可能的实现方式中,预设平面包括:矢状面、冠状面和横断面;根据车针的方向向量和法向量,确定标尺辅助向量,包括:根据车针的方向向量和每个预设平面的法向量,分别确定矢状面的标尺辅助向量、冠状面的标尺辅助向量以及横断面的标尺辅助向量。
[0012]在一种可能的实现方式中,根据头部位置信息和车针的方向向量、第一预设长度,确定第一标记点的第一位置信息,包括:对头部位置信息叠加方向向量和第一预设长度的乘积,确定第一位置信息;根据第一位置信息、标尺辅助向量、第二预设长度,确定第二标记点的第二位置信息,包括:对第一位置信息叠加标尺辅助向量和第二预设长度的乘积,确定第二位置信息。
[0013]在一种可能的实现方式中,在采集下颌神经管标记点的位置信息、车针的头部标记点的头部位置信息和车针的尾部标记点的尾部位置信息之前,方法还包括:追踪机械臂的空间位置信息;将空间位置信息转换为图像坐标系下的位置信息;从图像坐标系下的位置信息中,提取车针的头部标记点的头部位置信息和车针的尾部标记点的尾部位置信息。
[0014]在一种可能的实现方式中,方法还包括:获取患者口腔的目标图像;在目标图像中,选定种植体准备植入的第一规划位置基于第一规划位置控制机械臂向种植体运动。
[0015]在一种可能的实现方式中,基于第一规划位置控制机械臂向种植体运动,包括:将第一规划位置转换为机械臂坐标系下的第二规划位置;
控制机械臂向第二规划位置运动。
[0016]在一种可能的实现方式中,获取患者口腔的目标图像,包括:获取患者口腔的三维图像;对三维图像进行曲面重建处理,生成患者口腔的目标图像。
[0017]第二方面,本专利技术实施例提供一种车针辅助导航及预警装置,方法应用于手术主控机器人,该装置包括:采集模块,用于采集下颌神经管标记点的位置信息、车针的头部标记点的头部位置信息和车针的尾部标记点的尾部位置信息;车针用于在下颌骨的目标位置钻孔;车针设置于机械臂执行端;确定模块,用于根据头部位置信息和尾部位置信息,确定车针的标尺辅助向量;模拟标尺包括至少一个目标标记点,目标标记点包括相对应的第一标记点和第二标记点;生成模块,用于根据头部位置信息和标尺辅助向量,生成并显示模拟标尺;输出模块,用于根据神经管标记点的位置信息和头部位置信息,输出预警信息。
[0018]在一种可能的实现方式中,确定模块,具体用于:获取车针所在预设平面的法向量;根据头部位置信息和尾部位置信息,确定车针的方向向量;根据车针的方向向量和法向量,确定标尺辅助向量。
[0019]在一种可能的实现方式中,生成模块,具体用于:根据头部位置信息和车针的方向向量、第一预设长度,确定第一标记点的第一位置信息;根据第一位置信息、标尺辅助向量、第二预设长度,确定第二标记点的第二位置信息;根据第一位置信息和第二位置信息,生成模拟标尺;显示模拟标尺。
[0020]在一种可能的实现方式中,输出模块,具体用于:根据神经管标记点的位置信息和头部位置信息,确定目标距离;在目标距离小于预设距离阈值的情况下,输出第一提示信息,预警信息包括第一提示信息。
[0021]在一种可能的实现方式中,输出模块,具体用于:获取车针的目标速度;根据目标速度和目标距离,确定目标时间;在目标时间小于预设时间阈值的情况下,输出第二提示信息,预警信息包括第二提示信息。
[0022]在一种可能的实现方式中,采集模块,还用于采集车针在多个预设工作时间段中对应的工作速度;确定模块,还用于根据多个工作速度,确定目标速度。
[0023]在一种可能的实现方式中,预设平面包括:矢状面、冠状面和横断面;确定模块,具体用于:根据车针的方向向量和每个预设平面的法向量,分别确定矢状面的标尺辅助向
量、冠状面的标尺辅助向量以及横断面的标尺辅助向量。
[0024]在一种可能的实现方式中,确定模块,具体用于:对头部位置信息叠加方向向量和第一预设长度的乘积,确定第一位置信息;确定模块,具体用于:对第一位置信息叠加标尺辅助向量和第二预设长度的乘积,确定第二位置信息。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车针辅助导航及预警方法,其特征在于,所述方法应用于手术主控机器人,所述方法包括:采集所述下颌神经管标记点的位置信息、车针的头部标记点的头部位置信息和所述车针的尾部标记点的尾部位置信息;所述车针用于在下颌骨的目标位置钻孔;所述车针设置于机械臂执行端;根据所述头部位置信息和所述尾部位置信息,确定车针的标尺辅助向量;根据头部位置信息和所述标尺辅助向量,生成并显示模拟标尺;所述模拟标尺包括至少一个目标标记点,所述目标标记点包括相对应的第一标记点和第二标记点;根据所述神经管标记点的位置信息和所述头部位置信息,输出预警信息。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述头部位置信息和所述尾部位置信息,确定车针的标尺辅助向量,包括:获取所述车针所在预设平面的法向量;根据所述头部位置信息和所述尾部位置信息,确定所述车针的方向向量;根据所述车针的方向向量和所述法向量,确定所述标尺辅助向量。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据头部位置信息和所述标尺辅助向量,生成并显示模拟标尺,包括:根据所述头部位置信息和所述车针的方向向量、第一预设长度,确定所述第一标记点的第一位置信息;根据所述第一位置信息、所述标尺辅助向量、第二预设长度,确定所述第二标记点的第二位置信息;根据所述第一位置信息和所述第二位置信息,生成所述模拟标尺;显示所述模拟标尺。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述神经管标记点的位置信息和所述头部位置信息,输出预警信息,包括:根据所述神经管标记点的位置信息和所述头部位置信息,确定目标距离;在所述目标距离小于预设距离阈值的情况下,输出第一提示信息,所述预警信息包括所述第一提示信息。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述神经管标记点的位置信息和所述头部位置信息,输出预警信息,包括:获取所述车针的目标速度;根据目标速度和所述目标距离,确定目标时间;在所述目标时间小于预设时间阈值的情况下,输出第二提示信息,所述预警信息包括所述第二提示信息。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述根据预设速度和所述目标距离,确定目标时间之前,所述方法还包括:采集所述车针在多个预设工作时间段中对应的工作速度;根据多个所述工作速度,确定所述目标速度。7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预设平面包括:矢状面、冠状面和横断面;所述根据所述车针的方向向量和所述法向量,确定所述标尺辅助向量,包括:
根据所述车针的方向向量和每个所述预设平面的法向量,分别确定所述矢状面的标尺辅助向量、所述冠状面的标尺辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员:王迎智张二虎杨猛
申请(专利权)人:极限人工智能有限公司
类型:发明
国别省市:

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