[发明专利]磨挫工具的控制方法、装置、电子设备及存储介质有效
申请号: | 202110633980.9 | 申请日: | 2021-06-07 |
公开(公告)号: | CN113400305B | 公开(公告)日: | 2023-01-17 |
发明(设计)人: | 张逸凌;刘星宇 | 申请(专利权)人: | 北京长木谷医疗科技有限公司;张逸凌 |
主分类号: | B25J9/16 | 分类号: | B25J9/16;A61F2/46;A61F2/34;A61B34/30 |
代理公司: | 北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250 | 代理人: | 沈惠娟 |
地址: | 100176 北京市大兴区北京经济技术开发区荣华南*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 工具 控制 方法 装置 电子设备 存储 介质 | ||
1.一种磨挫工具的控制方法,其特征在于,包括:
获取磨挫工具在基坐标系下的初始姿态和关键点的位置坐标,其中,所述关键点的位置坐标包括所述磨挫工具顶端的位置坐标;
基于变换矩阵,将所述磨挫工具由初始姿态变换为运动姿态;
固定所述磨挫工具顶端的位置坐标,通过机器臂控制所述磨挫工具在所述运动姿态下进行磨挫,并获取机械臂法兰原点的运动轨迹;
根据所述机械臂法兰原点的运动轨迹,调整所述磨挫工具的位姿;
所述基于变换矩阵,将所述磨挫工具由初始姿态变换为运动姿态,包括:
基于坐标系转换矩阵T,将以所述机械臂法兰原点为坐标系原点的第一坐标系转换为以所述磨挫工具顶端为坐标系原点的第二坐标系;
将所述坐标系转换矩阵T和第一旋转矩阵M进行矩阵乘法运算,得到MT矩阵;
基于所述MT矩阵,将所述磨挫工具由所述初始姿态变换为所述运动姿态;
所述根据所述机械臂法兰原点的运动轨迹,调整所述磨挫工具的位姿,包括:
在根据所述机械臂法兰原点的运动轨迹确定所述磨挫工具的磨挫角度大于或等于设定的磨挫角度阈值时,通过所述坐标系转换矩阵T的逆矩阵和反向矩阵,将所述磨挫工具由当前的运动姿态变换为所述初始姿态;
基于第二旋转矩阵M1,对所述磨挫工具的初始姿态进行校正;
基于所述变换矩阵,将所述磨挫工具校正后的初始位姿变换为相对应的运动位姿;
其中,所述坐标系转换矩阵T为:,其中,所述k表示MN的长度,所述q表示OM的长度,所述N表示所述磨挫工具的顶端位置,所述O表示所述机械臂法兰原点,所述M表示所述机械臂法兰原点在所述磨挫工具上的垂足;
所述第一旋转矩阵M为:;所述rotx(α )表示磨挫工具绕x轴的旋转角度为α ;
所述第二旋转矩阵M1为:,所述roty(β )表示磨挫工具绕y轴的旋转角度为β ;
Y轴为MN方向;z轴为OM方向;根据右手定则方向确定出来x轴;
所述反向矩阵为:。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据髋臼杯的内球面球心的初始位置坐标,确定髋臼杯的磨挫深度限位点;
根据检测到的所述髋臼杯的内球面球心的当前位置坐标和所述磨挫深度限位点,确定所述磨挫工具对所述髋臼杯进行磨挫的反馈阻力。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据检测到的所述髋臼杯的内球面球心的当前位置坐标和所述磨挫深度限位点,确定所述磨挫工具对所述髋臼杯进行磨挫的反馈阻力,包括:
计算所述髋臼杯的内球面球心的当前位置坐标和所述磨挫深度限位点之间的坐标差值;
根据所述坐标差值与所述机械臂的力学传感器的反应阈值之间的映射关系,确定所述磨挫工具对所述髋臼杯进行磨挫的反馈阻力。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述髋臼杯的内球面球心的当前位置坐标和所述磨挫深度限位点之间的坐标差值小于或等于预设阈值时,通过所述机械臂控制所述磨挫工具停止运动。
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