标定方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:37782880 阅读:20 留言:0更新日期:2023-06-09 09:13
本申请提供了一种标定方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括:分别确定两个第一转换矩阵;分别确定两个第二转换矩阵;根据两个第一转换矩阵和两个第二转换矩阵,确定用于将第三坐标系转换到第二坐标系的第三转换矩阵;分别确定N个第一坐标,并根据N个第一坐标确定第一点云数据,N≥2且N为整数;分别确定N个第二坐标,并根据N个第二坐标确定第二点云数据;根据第一点云数据和第二点云数据,确定用于将第三坐标系转换到第二坐标系的第四转换矩阵;基于第三转换矩阵和第四转换矩阵,确定对第三坐标系和第二坐标系之间的转换关系进行标定的标定结果。本方案能够对显微镜的坐标系和机械臂的末端的坐标系的转换关系进行标定。标定。标定。

【技术实现步骤摘要】
标定方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请实施例涉及数据处理
,尤其涉及一种标定方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]光学显微镜可以在高放大倍数下观察手术靶区内的病变组织和邻近解剖结构,配合使用术中其他辅助器械能显著提高手术治疗效果。目前随着手术导航机器人的发展,以及其精准定位的优势,将光学显微镜与手术导航机器人相结合,可以实现术中根据导航信息自动调整的光学显微镜的位置,减少医生的操作,提高手术效率和手术精度。光学显微镜可由手术导航机器人的多自由度机械臂支撑,满足其术中随时调整位置和角度的需求。
[0003]例如,在手术中完成患者注册之后,根据术前的规划路径,引导多自由度机械臂运动将光学显微镜带动到合适的位置,以使光学显微镜的光轴可以对准患者的手术靶区,从而便于通过光学显微镜观察手术靶区。
[0004]为了实现这一目的,由于光学显微镜多为独立设备,其与多自由度机械臂为两个独立的系统,则需要标定光学显微镜的坐标系与多自由度机械臂的末端的坐标系之间的转换关系,标定结果越准确,则可以使得控制多自由度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种标定方法,其特征在于,包括:分别确定机械臂的末端在位于第一位置以及第二位置时的用于将第二坐标系转换到第一坐标系的两个第一转换矩阵,其中,第一坐标系为机械臂的基座的坐标系,第二坐标系为机械臂的末端的坐标系;分别确定显微镜在位于第三位置以及第四位置时的用于将第四坐标系转换到第三坐标系的两个第二转换矩阵,其中,第三坐标系为显微镜的坐标系,第四坐标系为标记板的坐标系,标记板设置在机械臂和显微镜的外部,显微镜固定连接于机械臂的末端,机械臂的末端从第一位置运动到第二位置时,显微镜跟随机械臂的末端从第三位置运动到第四位置;根据两个第一转换矩阵和两个第二转换矩阵,确定用于将第三坐标系转换到第二坐标系的第三转换矩阵;分别确定机械臂的末端在位于从第一位置运动到第二位置的轨迹中的N个第五位置时,第一坐标系的原点在第二坐标系下的N个第一坐标,并根据N个第一坐标确定第一点云数据,其中,N≥2且N为整数;分别确定显微镜在位于从第三位置运动到第四位置的轨迹中的N个第六位置时,标记板上的第一标记点在第三坐标系中的N个第二坐标,并根据N个第二坐标确定第二点云数据,其中,当机械臂的末端位于不同的第五位置时,显微镜位于不同的第六位置;根据第一点云数据和第二点云数据,确定用于将第三坐标系转换到第二坐标系的第四转换矩阵;基于第三转换矩阵和第四转换矩阵,确定对第三坐标系和第二坐标系之间的转换关系进行标定的标定结果。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分别确定机械臂的末端在位于第一位置以及第二位置时的用于将第二坐标系转换到第一坐标系的两个第一转换矩阵,包括:分别获取机械臂的末端在位于第一位置以及第二位置时的机械臂的各个关节的转动角度;根据机械臂的末端在位于第一位置时的各个关节的转动角度,对所述机械臂求运动学正解,确定机械臂的末端在位于第一位置时的第一转换矩阵;根据机械臂的末端在位于第二位置时的各个关节的转动角度,对所述机械臂求运动学正解,确定机械臂的末端在位于第二位置时的第一转换矩阵。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分别确定显微镜在位于第三位置以及第四位置时的用于将第四坐标系转换到第三坐标系的两个第二转换矩阵,包括:获取显微镜位于第三位置时拍摄标记板上的第一标记点所得到的第一图像,基于第一图像确定显微镜在位于第三位置时标记板上的第一标记点在第三坐标系中的位置坐标,根据该位置坐标确定显微镜在位于第三位置时的第二转换矩阵;获取显微镜位于第四位置时拍摄标记板上的第一标记点所得到的第二图像,基于第二图像确定显微镜在位于第四位置时标记板上的第一标记点在第三坐标系中的位置坐标,根据该位置坐标确定显微镜在位于第四位置时的第二转换矩阵。4.根据权利要求1

3中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据两个第一转换矩阵和两个第二转换矩阵,确定用于将第三坐标系转换到第二坐标系的第三转换矩阵,包括:以如下公式确定第三转换矩阵:
M
2_2
‑1M
2_1
*M3=M3*M
1_2
*M
1_1
‑1其中,M
1_1
用于表征机械臂的末端在位于第一位置时的第一转换矩阵,M
1_2
用于表征机械臂的末端在位于第二位置时的第一转换矩阵,M<...

【专利技术属性】
技术研发人员:李亚田庆谢永召
申请(专利权)人:北京柏惠维康科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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