一种基于改进Lennard-Jones势场力模型的主从口腔机器人引导方法技术

技术编号:46629084 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:27
本发明专利技术公开了一种基于改进Lennard‑Jones势场力模型的主从口腔机器人引导方法,包括:S1对目标牙齿相对于目标牙列的位姿和从手机器人基座相对于光学定位仪的位姿进行标定;S2利用光学定位仪获取当前目标牙齿相对于牙科器械的位置;S3判断是否符合引导期望条件;S4若不满足S3所述条件,利用改进Lennard‑Jones势场力模型计算当前势场力输入至主手控制器中;S5操作者在引导力的作用下操控主手机器人运动并映射至从手机器人,跳转至S2;S6若满足S3所述条件,则主手机器人停止施加势场力,允许操作者操控主手机器人自由运动。本发明专利技术利用改进Lennard‑Jones势场力在软件层面对主手机器人各方向的运动进行引导,辅助操作者操作主手机器人精准的从口外到达目标牙齿,提高了手术效率和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及一种基于改进lennard-jones势场力模型的主从口腔机器人引导方法,属于口腔机器人。


技术介绍

1、主从口腔机器人能够在医师决策下实现操作精确复现和医患分离,操作者通过操控主手机器人控制从手机器人的运动,提高手术的精准性和效率,是当下口腔医疗领域的必然发展趋势。

2、在口腔手术之前,要求从手机器人在距离口外较远的位置更换末端器械或制备牙科材料,然后将器械快速移动到口腔附近,并以低速从口外进入口内的目标牙齿附近,手术过程中主从手机器人均不能高频抖动。然而,由于口腔空间狭窄且口腔姿态实时变化,医师在初始阶段可能无法很好地适应并精确控制口腔机器人系统的运动。在无引导的情况下,精准控制口腔机器人对医师的操作要求很高,稍有偏差就会碰撞到患者的软组织进而造成不可逆的伤害。虽然采用硬件机械装置能够实现引导和约束的功能,但硬件机械装置容易干涉从手机器人的运动。虚拟夹具能够在软件层面对机器人各方向的运动进行限制,根据约束的绝对性和相对性可以分为刚性和柔性虚拟夹具。刚性虚拟夹具通过硬性边界约束机器人的自由运动,但限制了操作者的自主、灵活控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于改进Lennard-Jones势场力模型的主从口腔机器人引导方法,其特征在于,应用于引导操作者控制主从口腔机器人系统的牙科器械末端由口腔外部到达口腔内部的目标牙齿,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的主从口腔机器人系统,其特征在于,主从口腔机器人系统设置有从手机器人、主手机器人、六维力传感器、光学定位仪、牙列标记板、全景摄像机、显示器、牙科器械、口腔内窥镜、持镜装置、至少一个处理器以及存储器,所述全景摄像机、光学定位仪、口腔内窥镜、从手机器人、主手机器人、六维力传感器、显示器以及所述存储器均与所述至少一个处理器连接;其中,主手机器人和显示器位于主手操作端,从手...

【技术特征摘要】

1.一种基于改进lennard-jones势场力模型的主从口腔机器人引导方法,其特征在于,应用于引导操作者控制主从口腔机器人系统的牙科器械末端由口腔外部到达口腔内部的目标牙齿,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的主从口腔机器人系统,其特征在于,主从口腔机器人系统设置有从手机器人、主手机器人、六维力传感器、光学定位仪、牙列标记板、全景摄像机、显示器、牙科器械、口腔内窥镜、持镜装置、至少一个处理器以及存储器,所述全景摄像机、光学定位仪、口腔内窥镜、从手机器人、主手机器人、六维力传感器、显示器以及所述存储器均与所述至少一个处理器连接;其中,主手机器人和显示器位于主手操作端,从手机器人、持镜装置、全景摄像机、口腔内窥镜、光学定位仪位于从手手术...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴殿昊陈松吴殿梁姜金刚王敬超李东华卢晓旭
申请(专利权)人:辽宁科技大学
类型:发明
国别省市:

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