[发明专利]一种标定手术机械臂导向器的工装装置及其工作方法

权利要求书

1.一种标定手术机械臂导向器的工装装置，其特征在于，包括激光套筒，所述激光套筒包括空心套筒(1)，在所述空心套筒(1)的一端安设有内置激光灯(2)，在所述内置激光灯(2)的另一端安设有开关(3)。

2.根据权利要求1所述的一种标定手术机械臂导向器的工装装置，其特征在于，

在所述空心套筒(1)的外壁、所述内置激光灯(2)的下端套设有套口(4)，在所述套口(4)上安设有导向器(5)，在所述导向器(5)的另一端安设有连接机械臂端(6)。

3.根据权利要求1所述的一种标定手术机械臂导向器的工装装置，其特征在于，所述开关(3)通过有线线路与内置激光灯(2)相连接。

4.根据权利要求1所述的一种标定手术机械臂导向器的工装装置，其特征在于，在所述激光套筒上还安设有电源。

5.根据权利要求1和2所述的一种标定手术机械臂导向器的工装装置，其特征在于，所述套口(4)的内径大于所述空心套筒(1)的外径，所述套口(4)与空心套筒(1)相适配。

6.根据权利要求1所述的一种标定手术机械臂导向器的工装装置，其特征在于，还包括相机(7)和标定软件(8)。

7.如权利要求1-6所述的一种标定手术机械臂导向器的工装装置的工作方法，其特征在于，其具体操作步骤如下：

一、将机械臂移动到一平整的工作台旁边，将激光套筒插入导向器(5)内，打开内置激光灯(2)，调节机械臂关节，使激光光线与台面夹角呈60°～90°照射到台面，激光套筒末端与台面距离约150mm左右；

二、将相机(7)架设在台面光斑附近100mm左右，机械臂和相机(7)连接到同一PC，在PC上打开标定软件(8)，调整相机(7)镜头捕获激光光斑，使光斑落于标定标定软件(8)的成像视野内；

三、启动标定软件(8)中的姿态配准程序，激光照射到点P，程序读取点P’的位置，然后机械臂沿o’z’移动到点A，激光照射到点Q，程序读取Q’位置，并且计算P’Q’距离；

四、程序自动调节o’x’的旋转角度；起始，对o’x’的旋转角度增加1°，则o’z’方向发生偏移，然后驱动机械臂沿o’z’方向向上移动相同距离，此时激光照射到台面的光斑P也发生相对位移，计算此时P’Q’的距离，若较上一次减小，则继续对o’x’的旋转角度增加1°，反之则减小1°即可确定o’x’的旋转角度的调节方向；

五、程序按照o’x’旋转角度的调节方向从步长1°到0.1°以1.5倍递减累积调节，调节原则为：以此比较P’Q’较上一次的变化，若P’Q’减小，则继续按照当前调节步长继续调节o’x’旋转角度；若P’Q’增大，则减小步长1.5倍，且在上一次基础上重新调节o’x’旋转角度，直到P’Q’变化幅度保持在3个像素，则停止对o’x’旋转角度的调节；

六、同理，按照步骤(四)-(五)调节o’y’的旋转角度，当对o’y’的旋转角度调节停止时，P’Q’5像素，此时参数坐标系o’x’y’z’与实际坐标系oxyz满足系统要求的一致性。