[发明专利]医疗机器人导航系统中截骨导板的标定方法

说明书

本申请提供了一种医疗机器人导航系统中截骨导板的标定方法，所述方法应用于医疗机器人导航系统，所述医疗机器人导航系统包括：机器人、截骨导板和三维定位装置，所述三维定位装置包括：数据采集探针尖端。本申请提供的技术方案具有成本低的优点，操作简单、学习成本低、精准等特点。

技术领域

本申请涉及医疗器械领域，具体涉及一种医疗机器人导航系统中截骨导板的标定方法。

背景技术

截骨导板是骨科手术中重要的工具，可以帮助医生提供一个稳定的切割平面，传统的截骨导板通常配合一下辅助测量工具计算获取截骨平面的位置和角度，例如全膝关节置换中，胫骨髓外定位杆前端就是一个截骨导板，通过胫骨结构来确定胫骨平台截面；大部分情况截骨平面的确定都需要医生通过经验确定截骨位置。因此现有的方法对医生的要求高，增加了(医生的学习)成本，并且截骨位置不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供医疗机器人导航系统中截骨导板的标定方法以及装置，该技术方案具有提高机器人对截骨位置进行自动标定，无需医生来判定，降低了医生的要求，降低了(学习)成本，并且截骨的位置标定准确，标定精度稳定。

第一方面，提供一种医疗机器人导航系统中截骨导板的标定方法，所述方法应用于医疗机器人导航系统，所述医疗机器人导航系统包括：机器人、截骨导板和三维定位装置，所述三维定位装置包括：数据采集探针尖端；所述方法包括如下步骤：

步骤S301、将三维定位装置和机器人的位置相对固定，对三维定位装置和机器人坐标系之间的转换关系进行标定，获得三维定位装置和机器人坐标系之间转换关系^N_BTrans；

步骤S302、将截骨导板安装于机器人末端法兰，将机器人调至被动模式；使用三维定位装置的数据采集探针尖端采集截骨导板表面的标记点n次，得到采集数据集T＝{T₁、T₂、…T_n}；

步骤S303、每采集一次标记点数据时，记录每次采集时的每个位置的机器人末端位姿数据R＝{R₁、R₂、…R_n}；

步骤S304、将T＝{T₁、T₂、…T_n}通过转换矩阵^N_BTrans和R＝{R₁、R₂、…R_n}，转换到末端法兰坐标系获得新的未端法兰坐标系数据集T^F＝{T^F₁、T^F₂…T^F_n}，将T^F＝{T^F₁、T^F₂…T^F_n}与截骨导板n个标记点的数据集M＝{M₁、M₂、…M_n}进行点集匹配，就得到了导板相对于法兰的位姿数据^G_fTrans；

所述n为大于等于4的整数，(n由导板表面标记点数量决定)。

第二方面，提供一种计算机可读存储介质，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行第一方面提供的方法。

本申请提供的技术方案具有提高机器人坐标注册精度的优点，进而具有提高医疗机器人的操作精度优点。

附图说明