[发明专利]视觉导航仪感受野获取方法、设备、手术机器人

说明书

本申请涉及一种视觉导航仪感受野获取方法、设备、手术机器人，其中，该视觉导航仪感受野获取方法包括：获取手术机器人中导航仪的第一感受野；获取空间范围约束条件，根据空间范围约束条件对第一感受野进行约束，得到导航仪的第二感受野。通过本申请，解决了相关技术中在手术前对手术机器人进行空间注册，容易导致手术中机械臂末端的传感器超出导航仪的感受野的问题，实现了手术机器人机械臂末端器械保持在导航仪视野内，提高注册效率。

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，特别是涉及视觉导航仪感受野获取方法、设备、手术机器人。

背景技术

在手术过程中，通常会用到手术机器人以辅助手术完成，那么在进行手术之前，需要先对手术机器人进行空间注册。其中，对手术机器人进行空间注册的目的是为了得到手术器械、手术机器人、患者、导航仪器等多空间的坐标换算关系，该坐标换算关系是手术机器人正常工作的前提。

在相关技术中，手术机器人的空间注册方法为：在正式手术之前，通过控制手术机器人的机械臂在导航仪的感受野内按照指定的注册轨迹进行运动来实现空间注册。然而，在手术过程中，导航仪的感受野需要进行相应地调整，随之导航仪与机械臂基座的相对位置关系会发生改变。如果在二者关系改变后，不对机械臂的注册轨迹进行对应调整，则有机械臂末端的传感器可能会超出导航仪的感受野范围，导致手术机器人空间注册失败，影响手术进程。

目前针对相关技术中在手术前对手术机器人进行空间注册，容易导致手术中机械臂末端的传感器超出导航仪的感受野的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种视觉导航仪感受野获取方法、设备、手术机器人、手术机器人的空间注册位姿计算方法、电子装置和存储介质，以至少解决相关技术中在手术前对手术机器人进行空间注册，容易导致手术中机械臂末端的传感器超出导航仪的感受野的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种视觉导航仪感受野获取方法，包括：

获取手术机器人中导航仪的第一感受野；

获取空间范围约束条件，根据所述空间范围约束条件对所述第一感受野进行约束，得到所述导航仪的第二感受野。

在其中一些实施例中，所述空间范围约束条件包括机械臂约束条件、患者约束条件以及导航仪视野约束条件中的至少一种。

在其中一些实施例中，所述获取空间范围约束条件，根据所述空间范围约束条件对所述第一感受野进行约束，得到所述导航仪的第二感受野包括：

建立用于描述所述第二感受野的空间范围的目标函数；

通过最优化计算方法，根据所述空间范围约束条件对所述目标函数进行约束计算；

根据约束计算后的目标函数确定所述第二感受野。

在其中一些实施例中，在得到所述导航仪的第二感受野之后，所述方法包括：

根据所述第二感受野调整所述导航仪的摆位，使得所述手术机器人的机械臂末端器械位于所述第二感受野内。

第二方面，本申请实施例提供了一种手术机器人的空间注册位姿计算方法，包括：

获取手术机器人中导航仪的第一感受野；

获取空间范围约束条件，根据所述空间范围约束条件对所述第一感受野进行约束，得到所述导航仪的第二感受野；

结合所述第二感受野，以及所述手术机器人的机械臂末端器械的位姿，确定所述手术机器人的空间注册位姿。

在其中一些实施例中，所述结合所述第二感受野，以及所述手术机器人的机械臂末端器械的位姿，确定所述手术机器人的空间注册位姿包括：