[发明专利]一种配准板自动摆位方法和装置

说明书

本申请实施例提供了一种配准板自动摆位方法和装置，涉及智能医疗技术领域。本申请实施例的技术方案包括：确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵，配准板安装于机械臂的法兰端。并获取配准板坐标系与机械臂的法兰坐标系之间的第二变换矩阵。之后将第一变换矩阵与第二变换矩阵的逆矩阵相乘，得到法兰坐标系与基座坐标系之间的第三变换矩阵，再将机械臂法兰端的姿态调整为第三变换矩阵表示的姿态。从而实现了更准确地调整配准板的摆放姿态。

技术领域

本申请涉及智能医疗技术领域，特别是涉及一种配准板自动摆位方法和装置。

背景技术

近年来，随着手术导航机器人的飞速发展，产生了多种不同的功能以及不同原理的手术导航机器人。一部分手术导航机器人的机械臂末端安装有配准板，在手术过程中，通过移动机械臂从而将配准板移动到病灶和成像设备之间，使得配准版位于成像设备的成像范围内，然后通过成像设备拍摄病灶，利用拍摄得到的图像中的配准板位置定位病灶位置。

目前，一般是通过人工手动拖拽机械臂，使得配准板位于病灶附近，但是手动拖拽难以精准地控制配准板的摆放姿态。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种配准板自动摆位方法和装置，以更准确地调整配准板的摆放姿态。具体技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种配准板自动摆位方法，所述方法包括：

确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，所述配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵，所述配准板安装于所述机械臂的法兰端；

获取所述配准板坐标系与所述机械臂的法兰坐标系之间的第二变换矩阵；

将所述第一变换矩阵与所述第二变换矩阵的逆矩阵相乘，得到所述法兰坐标系与所述基座坐标系之间的第三变换矩阵；

将所述机械臂法兰端的姿态调整为所述第三变换矩阵表示的姿态。

可选的，所述确定若将配准板的姿态调整为目标姿态，所述配准板的配准板坐标系与机械臂的基座坐标系之间的第一变换矩阵，包括：

接收用户输入的角度偏移量，所述角度偏移量表示若将所述配准板的姿态调整为所述目标姿态，所述配准板坐标系与所述基座坐标系之间的旋转关系；

确定目标位置偏移量，所述目标位置偏移量表示若将所述配准板的姿态调整为所述目标姿态，所述配准板坐标系与所述基座坐标系之间的平移关系；

根据所述角度偏移量和所述目标位置偏移量，构建所述第一变换矩阵。

可选的，所述角度偏移量包括旋转角度、旋转向量或四元数；所述根据所述角度偏移量和所述目标位置偏移量，构建所述第一变换矩阵，包括：

将所述旋转角度、所述旋转向量或所述四元数转换为旋转矩阵；

根据所述旋转矩阵和所述目标位置偏移量，构建所述第一变换矩阵。

可选的，所述确定目标位置偏移量，包括：

接收用户输入的所述目标位置偏移量；或者，

获取所述法兰坐标系与所述基座坐标系之间的当前变换矩阵；

将所述当前变换矩阵与所述第二变换矩阵相乘，得到所述配准板坐标系与所述基座坐标系之间的当前变换矩阵，并从该当前变换矩阵中提取位置偏移量，作为所述目标位置偏移量。

可选的，所述第一变换矩阵为：

其中，-表示所述旋转矩阵，x、y和z表示所述目标位置偏移量。