一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法技术

本发明专利技术提出了一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法。该方法包括：在光学导航仪坐标系即第一空间坐标系下，根据第一、第二进针点的坐标确定穿刺路径，并将路径平移，得到第一空间坐标系的z轴向量；确定机械臂工具末端坐标系为第二空间坐标系；将第一空间坐标系平移旋转，使第一空间坐标系的z轴向量等于目标第二空间坐标系的z轴向量；基于目标第二空间坐标系z轴向量，确定目标第二空间坐标系z轴在第三空间坐标系下的y、z轴向量；基于目标第二空间坐标系y、z轴向量，确定目标第二空间坐标系x轴在第三空间坐标系下的x轴向量；基于目标第二空间坐标系在第三空间坐标系下的x、y、z轴向量，确定目标第二空间坐标系下的旋转矩阵。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及机器人，具体涉及一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法。

技术介绍

1、在医疗手术中，机械臂的精准控制对于实现安全有效的穿刺操作至关重要，特别是在处理复杂解剖结构时，机械臂末端的姿态调整成为确保其沿预定路径精准移动的关键环节。随着微创手术技术的不断发展，对手术机器人的精度和效率要求日益提升。然而，传统的姿态调整方法通常依赖于复杂的数学模型和冗长的计算流程，这不仅导致调整效率低下，还增加了在高精度手术环境中引入误差的风险。具体而言，传统方法往往需要进行多次迭代计算，导致手术延误，影响医生的操作体验和患者的安全。因此，亟需一种更为高效、准确的姿态调整方法，以提高机械臂在手术中的响应速度和稳定性，确保手术过程的流畅性与安全性。

技术实现思路

1、本专利技术针对
技术介绍
部分提到的挑战，提供了一种创新的方法，一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法，来调整机械臂工具末端姿态，使穿刺针穿刺时姿态与规划的穿刺路径完全重合，实现精准穿刺。

2、本专利技术实施例提供了一种基于tcp坐标系本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法，其特征在于：步骤1）中所述的第一空间坐标系z轴向量是所述第一进针点到所述第二进针点的向量。

3.根据权利要求1所述的一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法，其特征在于：步骤2）中所述第二空间坐标系为机械臂末端坐标系平移后的结果，即所述第二空间坐标系与机械臂末端坐标系x、y、z轴是平行的。

4.根据权利要求1所述的一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法，其特征在于：步骤3）中所述的...

【技术特征摘要】

1.一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法，其特征在于：步骤1）中所述的第一空间坐标系z轴向量是所述第一进针点到所述第二进针点的向量。

3.根据权利要求1所述的一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法，其特征在于：步骤2）中所述第二空间坐标系为机械臂末端坐标系平移后的结果，即所述第二空间坐标系与机械臂末端坐标系x、y、z轴是平行的。

4.根据权利要求1所述的一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法，其特征在于：步骤3）中所述的第一空间坐标系z轴向量和所述目标第二空间坐标z轴向量在所述第三空间坐标系下的投影是将所述所述第一空间坐标系z轴向量平移旋转到所述第三空间坐标系下并使所述第二进针点与所述第三空间坐标系原点重合，然后将上述第三空间坐标系下的投影作为所述第二空间坐标系下的z轴向量，即机械臂工具末端坐标系z轴需要调整的最终目标姿态。

5.根据权利要求1所述的一种基于tcp坐标系投影的机械臂末端姿态调整方法，其特征在于：步骤4）中所述目标第二空间坐标系z轴在所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱慧英，朱聪斌，胡聪，钟昭辉，
申请(专利权)人：珠海横琴全星医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：