一种用于提高手术机器人系统精度的系统、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于提高手术机器人系统精度的系统、方法及装置手术机器人，所述用于提高手术机器人系统精度的系统包括机械臂台车、骨钻、光学定位球、光学跟踪仪以及减震垫，所述机械臂台车包括配重、骨架、隔板和机械臂，所述隔板处于所述机械臂与所述骨架之间，所述隔板固定在所述骨架上，所述机械臂固定在所述隔板上，所述配重处于所述机械臂台车上背离所述机械臂的一端；所述骨钻与所述机械臂的末端可拆卸连接；所述光学定位球固定在所述机械臂台车上；所述光学跟踪仪用于获取所述光学定位球的空间坐标；所述减震垫用于填充所述机械臂台车上的空隙。本发明专利技术通过提高手术机器人系统精度的方案的确定，提高了手术机器人的操作精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提高手术机器人系统精度的系统、方法及装置


[0001]本专利技术涉及医疗领域，尤其涉及一种用于提高手术机器人系统精度的系统、方法及装置。

技术介绍

[0002]随着科学技术的快速发展，机器人被应用于各个领域，如医疗、自动化和服务等，以医疗领域的机械臂机器人为例，现有的机械臂机器人存在以下问题：在医疗领域中，对机械臂机器人的操作精度要求较高，而机械臂机器人的机械臂上可安装骨钻和切割刀等设备，这些设备会产生一定的震动，随着时间的推移，这些震动将对机械臂机器人的操作精度产生影响，因此，如何提高机械臂机器人的操作精度便成为了亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种用于提高手术机器人系统精度手术机器人系统精度的系统、方法及装置，用以解决现有手术机器人操作精度低的技术问题。
[0004]本专利技术提供一种用于提高手术机器人系统精度的系统，所述系统包括机械臂台车、骨钻、光学定位球、光学跟踪仪以及减震垫；
[0005]所述机械臂台车包括配重、骨架、隔板和机械臂，所述隔板处于所述机械臂与所述骨架之间，所述隔板固定在所述骨架上，所述机械臂固定在所述隔板上，所述配重处于所述机械臂台车上背离所述机械臂的一端；
[0006]所述骨钻与所述机械臂的末端可拆卸连接；
[0007]所述光学定位球固定在所述机械臂台车上；
[0008]所述光学跟踪仪用于获取所述光学定位球的空间坐标；
[0009]所述减震垫用于填充所述机械臂台车上的空隙。
[0010]根据本专利技术提供的一种用于提高手术机器人系统精度的系统，所述机械臂与所述隔板之间形成第一空隙，所述骨架与所述隔板之间形成第二空隙；
[0011]所述减震垫具体用于填充所述第一空隙和所述第二空隙。
[0012]本专利技术还提供一种用于提高手术机器人系统精度的方法，所述用于提高手术机器人系统精度的方法应用于用于提高手术机器人系统精度的系统，所述用于提高手术机器人系统精度的方法包括：
[0013]在所述机械臂台车的空隙中未填充所述减震垫，且所述骨钻处于未工作状态的情况下，通过所述光学跟踪仪获取所述光学定位球的静止空间坐标；
[0014]在所述机械臂台车的空隙中未填充所述减震垫，且所述骨钻处于工作状态的情况下，通过所述光学跟踪仪获取所述光学定位球的第一空间坐标集；
[0015]在所述机械臂台车的空隙中已填充所述减震垫，且所述骨钻处于工作状态的情况下，调整所述减震垫，并通过所述光学跟踪仪获取每次调整所述减震垫后所述光学定位球对应的目标空间坐标集；
[0016]根据所述静止空间坐标、所述第一空间坐标集以及各所述目标空间坐标集，确定提高手术机器人系统精度的方案。
[0017]根据本专利技术提供的一种用于提高手术机器人系统精度的方法，所述根据所述静止空间坐标、所述第一空间坐标集以及各所述目标空间坐标集，确定提高手术机器人系统精度的方案的步骤包括：
[0018]提取各所述目标空间坐标集中作为训练样本的第二空间坐标集，根据所述静止空间坐标、所述第一空间坐标集以及所述第二空间坐标集，计算各所述训练样本的评分；
[0019]根据各所述训练样本的评分确定损失函数；
[0020]将所述损失函数，以及各所述训练样本的厚度特征、硬度特征、填充位置特征和评分进行模型训练；
[0021]根据训练好的模型，确定提高手术机器人系统精度的方案。
[0022]根据本专利技术提供的一种用于提高手术机器人系统精度的方法，所述根据所述静止空间坐标、所述第一空间坐标集以及所述第二空间坐标集，计算各所述训练样本的评分的步骤包括：
[0023]根据所述第一空间坐标集中各空间坐标与所述静止空间坐标之间的距离，计算所述第一空间坐标集对应的第一震动系数；
[0024]根据所述第二空间坐标集中各空间坐标与所述静止空间坐标之间的距离，计算所述第二空间坐标集对应的第二震动系数；
[0025]根据所述第一震动系数与所述第二震动系数之差，确定各所述训练样本的评分。
[0026]根据本专利技术提供的一种用于提高手术机器人系统精度的方法，所述根据所述第一震动系数与所述第二震动系数之差，确定各所述训练样本的评分的步骤包括：
[0027]计算所述第一震动系数与所述第二震动系数的差值；
[0028]在所述第一震动系数大于或等于所述第二震动系数的情况下，确定所述训练样本的评分与所述差值成正比。
[0029]根据本专利技术提供的一种用于提高手术机器人系统精度的方法，根据所述静止空间坐标、所述第一空间坐标集以及各所述目标空间坐标集，确定提高手术机器人系统精度的方案的步骤之后包括：
[0030]提取各所述目标空间坐标集中作为验证样本的第三空间坐标集，将所述第三空间坐标集输入所述训练好的模型，得到验证结果；
[0031]根据所述验证结果调整所述训练好的模型的参数，更新所述训练好的模型。
[0032]本专利技术还提供一种用于提高手术机器人系统精度的装置，包括：
[0033]静止空间坐标获取模块，用于在所述机械臂台车的空隙中未填充所述减震垫，且所述骨钻处于未工作状态的情况下，通过所述光学跟踪仪获取所述光学定位球的静止空间坐标；
[0034]第一空间坐标集获取模块，用于在所述机械臂台车的空隙中未填充所述减震垫，且所述骨钻处于工作状态的情况下，通过所述光学跟踪仪获取所述光学定位球的第一空间坐标集；
[0035]目标空间坐标集获取模块，用于在所述机械臂台车的空隙中已填充所述减震垫，且所述骨钻处于工作状态的情况下，调整所述减震垫，并通过所述光学跟踪仪获取每次调
整所述减震垫后所述光学定位球对应的目标空间坐标集；
[0036]方案确定模块，用于根据所述静止空间坐标、所述第一空间坐标集以及各所述目标空间坐标集，确定提高手术机器人系统精度的方案。
[0037]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述用于提高手术机器人系统精度的方法。
[0038]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述用于提高手术机器人系统精度的方法。
[0039]本专利技术的上述技术方案至少具有如下有益效果：
[0040]本专利技术提供的用于提高手术机器人系统精度的系统、方法及装置，提高手术机器人系统精度的系统包括机械臂台车、骨钻、光学定位球、光学跟踪仪以及减震垫，机械臂台车包括配重、骨架、隔板和机械臂，隔板处于机械臂与骨架之间，隔板固定在骨架上，机械臂固定在隔板上，配重处于机械臂台车上背离机械臂的一端；骨钻与机械臂的末端可拆卸连接；光学定位球固定在机械臂台车上；光学跟踪仪用于获取光学定位球的空间坐标；减震垫用于填充机械臂台车上的空隙。本专利技术通过提高手术机器人系统精度的方案的确定，提高了手术机器人的操作精度。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提高手术机器人系统精度的系统，其特征在于，所述系统包括机械臂台车、骨钻、光学定位球、光学跟踪仪以及减震垫；所述机械臂台车包括配重、骨架、隔板和机械臂，所述隔板处于所述机械臂与所述骨架之间，所述隔板固定在所述骨架上，所述机械臂固定在所述隔板上，所述配重处于所述机械臂台车上背离所述机械臂的一端；所述骨钻与所述机械臂的末端可拆卸连接；所述光学定位球固定在所述机械臂台车上；所述光学跟踪仪用于获取所述光学定位球的空间坐标；所述减震垫用于填充所述机械臂台车上的空隙。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机械臂与所述隔板之间形成第一空隙，所述骨架与所述隔板之间形成第二空隙；所述减震垫具体用于填充所述第一空隙和所述第二空隙。3.一种用于提高手术机器人系统精度的方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1或2所述的用于提高手术机器人系统精度的系统，所述方法包括：在所述机械臂台车的空隙中未填充所述减震垫，且所述骨钻处于未工作状态的情况下，通过所述光学跟踪仪获取所述光学定位球的静止空间坐标；在所述机械臂台车的空隙中未填充所述减震垫，且所述骨钻处于工作状态的情况下，通过所述光学跟踪仪获取所述光学定位球的第一空间坐标集；在所述机械臂台车的空隙中已填充所述减震垫，且所述骨钻处于工作状态的情况下，调整所述减震垫，并通过所述光学跟踪仪获取每次调整所述减震垫后所述光学定位球对应的目标空间坐标集；根据所述静止空间坐标、所述第一空间坐标集以及各所述目标空间坐标集，确定提高手术机器人系统精度的手术机器人方案。4.根据权利要求3所述的用于提高手术机器人系统精度的方法，其特征在于，所述根据所述静止空间坐标、所述第一空间坐标集以及各所述目标空间坐标集，确定提高髋关节手术机器人系统精度的方案的步骤包括：提取各所述目标空间坐标集中作为训练样本的第二空间坐标集，根据所述静止空间坐标、所述第一空间坐标集以及所述第二空间坐标集，计算各所述训练样本的评分；根据各所述训练样本的评分确定损失函数；将所述损失函数，以及各所述训练样本的厚度特征、硬度特征、填充位置特征和评分进行模型训练；根据训练好的模型，确定提高手术机器人系统精度的方案。5.根据权利要求4所述的用于提高手术机器人系统精度的方法，其特征在于，所述根据所述静止空间坐标、所述第一空间坐标集以及所述第二空间坐标集，计算各所述训练样本的评分的步骤包括：根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张逸凌，刘星宇，
申请(专利权)人：张逸凌，
类型：发明
国别省市：