[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

说明书

本申请提供了一种用于检测主动磨削手术机器人系统精度的组件和方法。该主动磨削手术机器人系统可包括医学成像设备。该用于检测主动磨削手术机器人系统精度的组件可包括：机架，具有预定的尺寸和安装部件，并包含能够被所述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。该方法通过获取测试模具和检测探头的空间坐标信息，并计算二者之间的变换关系，来检测主动磨削手术机器人系统精度。利用该组件和方法可得到主动磨削手术机器人系统的精度检测结果，该结果能够反映整个系统的综合精度。

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种用于检测主动磨削手术机器人系统精度的组件和方法。

背景技术

智能化手术设备是推动微创手术发展和普及的核心装备，医疗机器人作为前沿技术重点研究内容，是先进科技融合的产物。骨科手术机器人是医疗机器人的细分领域，可实现更加个性化的手术方案设计和模拟，提供超越人手极限的手术定位精度，从而极大地方便了医生的操作，有效降低并发症风险，提升手术质量，缩短术后康复周期，并从总体上降低医疗费用。

例如，主动磨削手术机器人系统是一种新型骨科手术机器人系统，它能够加工出适配假体的各种骨型腔，更好的满足人工关节与骨型腔的高度贴合的要求，能够有利于关节的稳定性，并且能够大大延长关节寿命，减少病患的痛苦。另外，国内外椎板减压手术的数量逐年递增，但是相关有经验的医生却严重匮乏，具有安全性高、精度准确、稳定性好的磨削手术机器人系统也是脊柱科的迫切需求。

一方面，定位精准是骨科手术机器人系统相对于传统徒手手术方法的核心性能和突出优势，因此，正确评价和检测骨科手术机器人系统的定位精度，是评估产品性能、保障手术安全和效果的关键环节，是技术研发、产品开发和验证的重要基础。另一方面，对主动磨削手术机器人系统的精度不同于其他手术机器人的精度，它不是单一精度，而是由两部分组成，一部分是定位精度，另一部分是腔体形状的尺寸精度。现在主动磨削系统的精度检测指标不统一，检测方法缺失，是其产品性能评价、产品检验的难题。

发明内容

为了解决现有技术中出现的上述问题，本申请提供了一种用于检测主动磨削手术机器人系统精度的组件和方法。该主动磨削手术机器人系统可包括医学成像设备。

该用于检测主动磨削手术机器人系统精度的组件可包括：

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。

根据一个实施方式，所述安装部位于所述机架的预定位置处。

根据一个实施方式，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。

根据一个实施方式，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。

根据一个实施方式，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。

根据一个实施方式，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。

根据一个实施方式，所述标志点为球形窝。

根据一个实施方式，该组件，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。

根据本申请的另一方面，所述主动磨削手术机器人系统包括手术机器人和磨头，用于检测主动磨削手术机器人系统精度的方法可包括：