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[发明专利]光学定位和机械定位混合的定位方法及系统-CN202310883750.7在审
发明人： 刘芳德;郭庆旋;杨良著;郎君伟;吕存策;李连杰;刘悦 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： A61B34/20 文献下载
摘要：本发明公开一种光学定位和机械定位混合的定位方法及系统，属于手术导航技术领域，该方法包括：在术前，采用光学标定方式对系统进行高精度标定校准；在术中，采用无遮挡机械定位方式对目标物体进行位姿测量，所述无遮挡机械定位方式包括：根据各个关节处编码器实时读取的角度数以及术前通过光学标定方式获得的运动学模型，获得物体相对于参考系的转移矩阵，从而计算获得被测量物体的相对位置和姿态。通过本公开的处理方案，将光学标定的灵活性和机械定位的准确性相结合，可实现降低成本的同时保证其在狭小空间内手术的高绝对定位精度。
光学定位机械混合方法系统

[发明专利]提高骨科置钉操作安全性的导航系统可视化方法及系统-CN202210213152.4有效
发明人： 刘芳德;李子沛;施超宇 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2022-03-04 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： A61B34/10 文献下载
摘要：本公开实施例中提供了一种提高骨科置钉操作安全性的导航系统可视化方法及系统，属于手术导航技术领域，该方法包括：获取需要进行置钉操作的骨头的三维模型；获取三维模型中骨钉形成的射线与骨面的交点P1；连接定位针尖P与交点P1形成线段PP1，通过线段PP1与P1的法线N之间的夹角，确定骨钉是否已经插入骨头，形成插入状态判断结果；基于所述插入状态判断结果、所述入钉点和所述出钉点，在所述骨头的三维模型上，对钉道入口点进行实时预测和可视化显示。通过本公开的处理方案，能够直观的帮助术者可视化手术风险，提高手术的效果与安全性。
提高骨科操作安全性导航系统可视化方法系统

[发明专利]用于放疗消融应用的力控机器人持针控制方法及系统-CN202310726102.0在审
发明人：刘悦;撖亚頔;李连杰;胡阳;黄琪锋;刘芳德 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： A61B34/30 文献下载
摘要：本发明公开一种用于放疗消融应用的力控机器人持针控制方法及系统，属于机械臂控制技术领域，该方法包括：获取脚踏开关的状态，以便于切换机械臂的高刚性定位模式和柔性拖动模式；当释放脚踏开关时，系统进入高刚性的定位模式，机器人保持设定姿态不变，进行持针消融操作；当脚踏开关处于踩下状态时，系统进入柔性拖动模式，医生用极小的力反向驱动机器人；所述柔性拖动模式的实现方法包括：1)通过重力补偿和惯性补偿策略，降低系统的拖动力，进而提高系统反向驱动的灵敏度；2)通过高性能并行矢量控制运算处理技术，使得系统运动轨迹平滑。通过本公开的处理方案，可以对机器人进行轻便的拖动操作，同时也实现高稳定性与高负载能力。
用于放疗消融应用机器人控制方法系统

[发明专利]基于高速三维结构光传感器的CT成像质量提升方法-CN202310665588.1在审
发明人：赵宏亮;刘芳德;苗霁昊;胡阳;黄琪锋;李连杰;刘悦 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： A61B6/03 文献下载
摘要：本发明公开一种基于高速三维结构光传感器的CT成像质量提升方法，属于医疗成像技术领域，该方法包括：将高速三维结构光传感器设置在预设的位置；在进行屏息训练时，通过高速三维结构光传感器扫描目标对象的目标区域；屏息训练结束后，基于采集到的所述三维点云数据计算所述目标区域三维变形的变化率，得到分析结果；基于所述分析结果，评估所述目标区域在屏息训练过程中变形的程度与范围。本发明通过高速三维结构光传感器及与之配合使用的并行形变追踪算法，获取传统传感器难以获知的由呼吸运动引起的腹部微小变化，使病人进行自助式屏息训练时最大程度配合屏息要求，避免了正式CT扫描时由于病人呼吸运动带来伪影，从而获得高质量的CT图像。
基于高速三维结构传感器 ct 成像质量提升方法

[发明专利]提高协作机器人精度的高速变刚度转矩控制方法及系统-CN202310494855.3在审
发明人： 刘芳德;李敏;吕存策;刘悦 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开一种提高协作机器人精度的高速变刚度转矩控制方法及系统，属于机器人控制技术领域，该方法包括：通过机械臂上搭载的力矩传感器检测系统的力大小，并反馈给控制器；控制器根据监测的力判断系统工作状态，并判断是否需要进行动态刚性调节；当系统处于环境扰动、发生撞击或拖动状态时，采用保持转矩连续的刚性调节方法进行动态刚性调整，获得新刚度值后进入正常状态；当系统处于正常工作状态时，根据定义自适应刚性函数及参数化方法确定的变刚性动态曲线进行正常计算获得刚度值，从而控制电机转动，实现基于力控的实时高速变刚性的精度控制。通过本公开的处理方案，可实现超高速调节系统刚度，使手术机器人同时满足安全性与高精度的要求。
提高协作机器人精度高速刚度转矩控制方法系统

[发明专利]基于稀疏采样的无CT膝关节重建与定位方法及系统-CN202310522895.4在审
发明人：苗霁昊;刘芳德;吕存策;李子沛;撖亚頔;李连杰;刘悦 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2023-05-10 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G06T19/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于稀疏采样的无CT膝关节重建与定位方法及系统，属于手术导航技术领域，该方法包括：预先在系统内部存储骨骼参考模型；通过采集所述初配准解剖标志点进行初定位，根据初定位点与参考模型定位点的对应关系，估算出仿射变换T1；将所述参考模型通过仿射变换T1，获得变形模型T1XM；通过采集所述精配准解剖标志点进行更高精度的点面配准，根据点面配准与参考模型的对应关系，估算出非刚性变换T2；将所述变形模型T1XM通过非刚性变换T2，获得最终估算的骨骼三维模型。通过本公开的处理方案，在保证手术精度和手术效果的同时，精简了手术流程，提高临床效率的同时降低手术成本。
基于稀疏采样 ct 膝关节重建定位方法系统

[发明专利]高灵敏度手术机器人主动反向驱动控制方法及系统-CN202310196166.4在审
发明人： 刘芳德;杨良著 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： A61B34/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种高灵敏度手术机器人主动反向驱动控制方法，属于机器人控制技术领域，该方法包括：在机械臂上搭载高灵敏度的力矩传感器，以及实时进行补偿转矩计算的控制器，用于实现主动高灵敏度的反向驱动控制；所述控制器通过进行主动力矩补偿提高转矩灵敏度，无需更改机械臂的结构以及机械臂的固有重量与惯性；所述提高转矩灵敏度的方法包括：1)重力补偿，用于克服重力对系统的影响；2)摩擦力补偿，用于减少摩擦力对系统的影响；3)惯性补偿，用于减少惯性对系统的影响。本发明提出一种主协的反向控制方法，用于提高反驱灵敏度，通过本公开的处理方案，实现了机器人高灵敏度的主动反向驱动控制。
灵敏度手术机器人主动反向驱动控制方法系统

[发明专利]基于TOF传感器的高精度手术工具定位方法及系统-CN202211209662.0在审
发明人： 刘芳德;郎君伟;李连杰;吕存策 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： A61B90/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于TOF传感器的高精度手术工具定位方法及系统，属于视觉定位技术领域，该方法包括：术中手术导航时，通过单个TOF传感器，同时实现点云测量物体形状及手术工具高精度定位；通过单个TOF传感器对手术工具上设置的多个反光球进行图像采集，获得反光球的强度图像与深度图像；根据所述强度图像，对反光球进行检测，获取所述各反光球的二维重心坐标；根据所述深度图像，对反光球进行识别，获取各反光球的一一对应关系；采用预设的算法，根据二维坐标和光球三维位置关系精准计算各个反光球姿态。通过本公开的处理方案，极大程度上降低了系统的成本及复杂性，使得设备小巧、方便、易于使用，因此非常适合应用于近距离定位的手持式设备。
基于 tof 传感器高精度手术工具定位方法系统

[发明专利]基于5G的主动脉置换手术远程智能筛查系统-CN201910955558.8有效
发明人： 刘芳德;刘悦 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2019-10-09 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种基于5G的主动脉置换手术远程智能筛查系统，涉及数据处理技术领域，该系统包括：影像设备，所述影像设备用于采集目标对象的影像数据；5G超声联网系统，所述5G超声联网系统用于将所述影像数据通过5G网络传输至远程云计算中心；主动脉狭窄测量算法模块，所述主动脉狭窄测量算法模块从所述远程云计算中心获取所述影像设备采集的影像数据；病例数据库模块，所述病例数据模块存储多个目标对象的影像数据；云计算调度系统，所述云计算调度系统用于对所述5G超声联网系统、所述主动脉狭窄测量算法模块及所述病例数据库模块进行数据调度。通过本发明实施例的方案，能有效的提高主动脉置换手术的效率。
基于主动脉置换手术远程智能系统

[发明专利]多位置传感器与机器人控制器自动化时间标定方法及系统-CN202210952766.4在审
发明人： 刘芳德;杨良著;李连杰;胡阳;林益宏 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2022-08-09 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种多位置传感器与机器人控制器自动化时间标定方法及系统，属于机器人定位技术领域，该方法包括：控制机械臂的末端围绕目标物体进行周期性反复运动；基于所述位置传感器，计算所述机械臂周期性运动生成的第一运动曲线；基于所述多个关节上的多个编码器，计算所述机械臂周期性运动生成的第二运动曲线；通过波峰和波谷比较所述第一运动曲线和所述第二运动曲线在时域上的位置差异，确定所述位置传感器的延迟时间，使用算法自动对齐，是一种机器人全自动的方法。通过本公开的处理方案，能够高精度测量多传感器与机器人控制器之间的延时，从而有效的降低系统误差。
位置传感器机器人控制器自动化时间标定方法系统

[发明专利]关节置换手术异构数据索引设计方法-CN202210887980.6在审
发明人： 刘芳德;江鑫楠;穆华岭;施超宇;李连杰;刘笑天;黄琪锋 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2022-07-27 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G06F16/22 文献下载
摘要：本公开实施例中提供了一种关节置换手术异构数据索引设计方法，属于机器人数据处理技术领域，该方法包括：将系统所有的数据由表示实体的分区键PK、表示PK属性的排序键SK和其他数据组成，其中，系统数据库中用一个数据表存储手术中的各种不同类型的数据，所述各种不同类型的数据包括：患者、医生、假体、手术方案、手术操作、术后效果等多种数据。实现了对海量多模态骨科手术数据的支持，以及高性能的索引与查找功能。本公开的处理方案通过大数据技术，可以科学客观与准确的分析医疗事故的成因，在实际临床应用中具有重要意义。
关节置换手术数据索引设计方法

[发明专利]假体数据治理方法及系统-CN202210789252.1在审
发明人： 刘芳德;施超宇;李连杰;江鑫楠;撖亚頔;穆华岭;黄琪锋 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2022-07-05 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： A61B34/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种假体数据治理方法及系统，属于机器人数据处理技术领域，该方法包括：将不同型号的假体统一对齐到坐标系下；对所述假体的截骨面位置和接触点进行空间信息采集，形成所述假体的截骨面数据和接触点数据；获取所述假体的元信息数据和其他属性数据，以便于基于所述截骨面数据、所述接触点数据、所述元信息数据以及其他属性数据，共同形成所述假体的治理数据。通过本公开的处理方案，能够为计算机手术中手术评估提供完备的信息，可以让计算机系统方便的评估手术方案的质量。同时统一的数据格式可以提高计算机辅助系统的互操作性，可以使计算机辅助系统支持不同厂商的假体。允许医生在调整假体选型后，无需调整手术方案。
数据治理方法系统

[发明专利]关节置换计算机辅助手术的导航与定位数据治理方法-CN202210789239.6在审
发明人： 刘芳德;施超宇;李连杰;江鑫楠;穆华岭;李子沛;黄琪锋 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2022-07-05 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： A61B34/20 文献下载
摘要：本公开中提供了一种关节置换计算机辅助手术的导航与定位数据治理方法及系统，属于机器人数据处理技术领域，该方法包括：将关节置换手术在术前方案部分、术中配准部分以及术后效果预测部分中的手术数据分别对齐到术前三维空间坐标系、术中三维空间坐标系和术后三维空间坐标系，在术前三维空间坐标系、术中三维空间坐标系和术后三维空间坐标系下进行数据采集，形成术前治理数据、术中治理数据和术后治理数据，基于所述术前治理数据、所述术中治理数据和所述术后治理数据，形成关节置换计算机辅助手术的导航与定位数据。本方案形成统一的数据格式，可以回溯性的分析手术的方案与操作情况，对于手术的科研，教学，医疗事故分析具有重要意义。
关节置换计算机辅助手术导航定位数据治理方法

[发明专利]术中膝关节运动评估方法及系统-CN202210539118.6在审
发明人： 刘芳德;施超宇;李连杰;撖亚頔;吕存策 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2022-05-18 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： A61B34/10 文献下载
摘要：本公开实施例中提供了一种术中膝关节运动评估方法及系统，属于膝关节数据处理技术领域，该方法包括：预先获取与膝关节相关的腿骨的三维模型；分别在膝关节的股骨侧和胫骨侧各设置至少一个激光标靶；利用激光跟踪仪读取股骨侧和胫骨侧的激光标靶的相对位置，形成股骨和胫骨的相对运动轨迹；通过选择内置的多种运动估计评估算法中的至少一种，对膝关节的相关的运动轨迹进行数据处理，形成评估所述膝关节运动的间隙曲线。通过本公开的处理方案，能够估算出膝关节的间隙曲线，以便于全方位准确的了解关节运动情况，为骨科以及运动医学手术提供了有效的运动评估，并为术后康复指导提供重要数据支撑。
膝关节运动评估方法系统

[发明专利]基于三维激光雷达的术中机器人拭子标定方法及系统-CN202210644051.2在审
发明人： 刘芳德;郎君伟;李连杰;施超宇 -专利权人：杭州湖西云百生科技有限公司
申请日： 2022-06-08 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G06T17/20 文献下载
摘要：本公开实施例中提供了一种基于三维激光雷达的术中机器人拭子标定方法及系统，属于机器人数据处理技术领域，该方法包括：通过机器人机械臂上所搭载的三维激光雷达对机械臂前端的拭子进行三维点云采集；在预处理之后的点云数据中，通过距离阈值预先筛选出离三维激光雷达相机最远像素点的坐标位置，设定为拭子针尖坐标位置；在确定拭子针尖位置后再对预处理之后的点云数据剩余所有点进行距离阈值判断，剔除孤立点，当所有点处理完毕后，将采集到的点进行存储，获得存储点云数据；对所述存储点云数据进行线性关系计算，以便于得到所述拭子的长度、方向及相对位姿。通过本公开的处理方案，能够控制机器人实现高精度、高准确度的全自动拭子采集。
基于三维激光雷达机器人标定方法系统

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