骨科手术机器人的边界控制方法、装置及设备制造方法及图纸

技术编号:41903060 阅读:16 留言:0更新日期:2024-07-05 14:09
本申请提供一种骨科手术机器人的位置边界控制方法、装置及设备,该方法应用于机器人,所述机器人包括手术工具,该方法包括:获取所述手术工具的末端的当前位置,以及所述手术工具的末端下一时刻的期望位置;根据规划的髋臼假体的中心位置和半径,确定所述手术工具的末端对应的边界面,所述边界面满足C1连续性;根据所述期望位置和所述边界面,确定所述手术工具的末端在所述下一时刻的安全位置,所述安全位置位于所述边界面构成的区域内;根据所述当前位置和所述安全位置,控制所述手术工具运动。能够有效避免由于速度跳变导致机器人的机械结构的振动对髋臼磨削产生的不利影响,提高髋关节置换术的精度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及医疗仪器,尤其涉及一种骨科手术机器人的边界控制方法、装置及设备


技术介绍

1、髋关节是人体的连接股骨与骨盆的关节,也是全身受力最重的关节之一,由股骨头和髋臼组成。在人体出现诸如骨性关节炎、创伤性关节炎等髋关节的病变时,就需要执行髋关节置换术,以恢复和改善髋关节运动功能。

2、髋关节置换术中包括磨削髋臼这一重要步骤,磨削髋臼是用于磨削出具有合适的位置以及外展角、前倾角、联合前倾角的髋臼,能够防止安放的关节假体脱位并延长假体的使用寿命。由于磨削髋臼有较大的反作用力,会给医生带来较大的负担,因此可以采用机器人辅助医生进行髋关节置换术。一方面,通过机器人辅助医生进行磨削髋臼可以降低医生的体力消耗,另一方面也能够提高髋臼磨削的精度。在应用机器人进行髋臼磨削的过程中,髋臼锉的位置需要受到一定的边界限制,以防止引运动范围过大导致的髋臼过度磨削的问题。

3、目前,通常是设置一个相应的边界面,髋臼锉可在边界面围成的区域内运动,从而实现对髋臼锉的位置边界限制。但是上述边界限制中,若髋臼锉运动到边界面的过渡区域,可能导致速度引起跳变,对髋臼磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种骨科手术机器人的位置边界控制方法,应用于机器人,所述机器人包括手术工具,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据规划的髋臼假体的中心位置和半径,确定所述手术工具的末端对应的边界面,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述扩孔方式为多阶段扩孔的情况下,所述根据所述扩孔方式、所述中心位置、所述髋臼假体的半径、所述髋臼假体的法向量方向以及预设边界锥角,确定所述边界面,包括:

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述扩孔方式为单阶段扩孔...

【技术特征摘要】

1.一种骨科手术机器人的位置边界控制方法,应用于机器人,所述机器人包括手术工具,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据规划的髋臼假体的中心位置和半径,确定所述手术工具的末端对应的边界面,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述扩孔方式为多阶段扩孔的情况下,所述根据所述扩孔方式、所述中心位置、所述髋臼假体的半径、所述髋臼假体的法向量方向以及预设边界锥角,确定所述边界面,包括:

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述扩孔方式为单阶段扩孔的情况下,所述根据所述扩孔方式、所述中心位置、所述髋臼假体的半径、所述髋臼假体的法向量方向以及预设边界锥角,确定所述边界面,包括:

6.根据权利要求3-5任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述期望位置和所述边界面,确定所述手术工具的末...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘重续
申请(专利权)人:北京天智航医疗科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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