[发明专利]柔性穿刺针的路径规划方法

权利要求书

1.一种柔性穿刺针的路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.输入路径规划参数；

B.根据路径规划参数，利用最短弧线长度求解算法进行计算，得到静态最短路径；以及

C.对静态最短路径进行调整优化。

2.如权利要求1的柔性穿刺针的路径规划方法，其特征在于，路径规划参数包括：针头初始点的坐标、方向角和曲率，针头靶点的坐标、方向角和曲率以及穿刺针最大曲率。

3.如权利要求1和2的柔性穿刺针的路径规划方法，其特征在于，步骤B包括：

B1.根据路径规划参数，计算初始点所在的初始轨迹圆和靶点所在的终止轨迹圆；

B2.将在初始点和靶点之间作一条直线，将直线经过区域中的障碍物抽象为障碍圆，依次标记为第N障碍圆，其中N表示正整数序列；

B3.依次在初始轨迹圆和第一障碍圆之间、多组相邻的两个障碍圆之间，以及第N障碍圆与终止轨迹圆之间做切线，得到多个关键点和多条切线段；以及

B4.连接多条切线段以及多个相邻两个关键点之间的圆弧段，得到静态最短路径。

4.如权利要求3的柔性穿刺针的路径规划方法，其特征在于，步骤B3中，在相邻的两个圆之间作切线时，当起点与终点的方向角同为顺时针或逆时针时，切线类型为外切线；或者当起点与终点的方向角分别为顺时针和逆时针时，切线类型为内切线。

5.如权利要求3或4的柔性穿刺针的路径规划方法，其特征在于，步骤C包括：在穿刺手术过程中，根据人体组织的形变情况，重新调整路径规划参数，重复执行步骤B调整穿刺路径，通过改变针头的进给速度和自旋速度优化穿刺路径。