[发明专利]用于检测主动磨削手术机器人系统精度的组件和方法

权利要求书

1.一种用于检测主动磨削手术机器人系统精度的组件，包括：

机架，具有预定的尺寸，其具有安装部，所述机架包含能够被医学成像设备显影的材料；以及

测试模具，可拆卸地安装在所述安装部上，并具有预定的形状和尺寸，所述测试模具用于模拟主动磨削手术中待磨削的人体骨骼，是精度检测过程中被磨削操作的客体。

2.如权利要求1所述的组件，其中所述安装部位于所述机架的预定位置处。

3.如权利要求1所述的组件，其中所述机架具有多个标志点，所述多个标志点分别位于预定位置，以用于建立所述测试模具的理论坐标系。

4.如权利要求3所述的组件，其中所述机架为矩形，并具有四个标志点，分别邻近于所述矩形的长边设置。

5.如权利要求1所述的组件，其中所述主动磨削手术机器人系统还包括手术机器人，所述组件还包括：

检测探头，用于安装在所述手术机器人的机器臂末端，并具有预定的形状和尺寸，所述检测探头具有多个标志点，所述多个标志点分别位于所述检测探头的不同预定位置处。

6.如权利要求5所述的组件，其中所述检测探头具有本体和多个分支，所述多个标志点分别设置于所述本体上和所述多个分支的端部中央。

7.如权利要求3或5所述的组件，其中所述标志点为球形窝。

8.如权利要求1所述的组件，还包括：

多个塞规，具有相同的预定形状，并具有不同的预定尺寸，以用于检测磨削后的内腔的尺寸。

9.一种用于检测主动磨削手术机器人系统精度的方法，所述主动磨削手术机器人系统包括手术机器人和磨头，所述方法包括：

获取用于模拟主动磨削手术中被操作的人体骨骼的测试模具的空间坐标信息；

根据手术规划指令，控制所述手术机器人的机器臂运动到位，以使安装于所述机器臂末端的检测探头位于规划位置，其中所述检测探头用于模拟所述磨头；

获取所述检测探头的空间坐标信息；以及

计算所述测试模具的空间坐标信息与所述检测探头的空间坐标信息之间的变换关系。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述测试模具的空间坐标信息以及所述检测探头的空间坐标信息均由空间位置测量设备测量得出。

11.如权利要求9所述的方法，其中获取用于模拟主动磨削手术中被操作的人体骨骼的测试模具的空间坐标信息包括：

测量机架上的多个标志点的空间位置，其中所述机架具有预定的尺寸，所述测试模具可拆卸地安装于所述机架上；以及

根据所述多个标志点的空间位置，确定所述测试模具的空间坐标信息。

12.如权利要求9所述的方法，其中获取所述检测探头的空间坐标信息包括：

测量所述检测探头上的多个标志点的空间位置；以及

根据所述多个标志点的空间位置，确定所述检测探头的空间坐标信息。

13.如权利要求9所述的方法，其中所述主动磨削手术机器人系统还包括医学成像设备和上位机，在根据手术规划指令，控制所述手术机器人的机器臂运动到位，以使安装于所述机器臂末端的检测探头位于规划位置之前，所述方法还包括：

控制所述医学成像设备对所述测试模具安装于其上的机架进行扫描成像，并进行图像配准；以及

接收操作者的手术规划指令，所述手术规划指令包括操作者在所述上位机上规划出的所述磨头的规划位置。

14.如权利要求9所述的方法，还包括：

根据所述手术规划指令，控制所述手术机器人的机器臂，以带动安装在所述机器臂上的所述磨头对所述测试模具进行磨削，以在所述测试模具中形成具有预定形状和尺寸的内腔。