申请/专利权人：杭州邦杰星医疗科技有限公司

申请日：2023-03-30

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN116423505B

主分类号：B25J9/16

分类号：B25J9/16;A61B34/20;A61B34/30;A61B34/00;G06T7/73

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2023.08.01#实质审查的生效;2023.07.14#公开

摘要：本发明公开了一种机械臂导航手术中机械臂配准模块误差校准方法，通过计算NDI下检测的中心点和工装几何中心点的补偿。提供一种误差解决校准方法，在机械臂点云配准前，计算出一个偏差值，加入系统后，再次进行点云配准；配准效果好，偏移量小甚至无偏移量，具有一定的使用价值和推广价值。

主权项：1.一种机械臂导航手术中机械臂配准模块误差校准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：安装机械臂台车和双目视觉设备，设定机械臂基坐标系B，机械臂末端杆坐标系E，双目视觉设备坐标系W，末端配准双目视觉标记物的工具中心点为点P，B与E的转换关系为： ，式中n表示机器人总的自由度，Ai表示机器人相邻关节i-1关节与i关节之间的转换关系；步骤二：在机械臂基坐标系B内给定机械臂空间某一个点，让机械臂在这个位置的双目视觉标记物正对着双目视觉设备，记录机械臂基坐标系B内给定机械臂空间某一个点为Pc点；步骤三：通过机械臂获取当前机械臂的姿态，记录为Rc；步骤四：以当前位置和姿态作为开始姿态，把矩阵绕X轴旋转θ度，保持机械臂Pc点不变，需要保持双目视觉标记物在双目视觉设备下可见，通过矩阵旋转公式后得到第一个计算位置R0，矩阵旋转公式为： ；步骤五：机械臂末端杆坐标系Z轴为旋转轴，将R0进行5度为间隔绕机械臂末端Z旋转；将第四步得到的R0通过变化矩阵得到每间隔5度的新矩阵，直至Rn得到120个变化矩阵，矩阵旋转公式为： ；步骤六：指定机械臂定位120个矩阵，在每个姿态定位后保持一定时间，让NDI检测到稳定的数据并返回，得到机械臂120个位置下配准末端配准双目视觉标记物在双目视觉设备下的姿态和位置；步骤七：将所有4*4矩阵分为姿态部分3*3矩阵；步骤八：设定指向标准的姿态矩阵org，姿态矩阵为： ，使用EigenJacobiSVD模块，做最小二乘解，得到中心点X，工具中心点相对于机械臂末端杆坐标系的位置偏移量为；步骤九：把位置偏移量加入初始工具中心点，继续步骤二到步骤八操作，得出偏移量X1，判断X1是否小于设定阈值。

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