[发明专利]用于管理机器人和相关治疗机器人的运动的设备

权利要求书

1.一种用于管理配置为处理表面的机器人的运动的设备，其中，所述设备包括：

-获取装置(14)，所述获取装置(14)用于获取待处理的表面的三维表示(Re)；和

-确定装置，所述确定装置用于基于所述待处理表面的所述三维表示(Re)，

来确定运动序列；

其特征在于，所述确定装置包括至少一个三维通用模型(m1-m3)，所述三维通用模型(m1-m3)包括形态分量的变形矩阵，对于所述三维通用模型(m1-m3)而言，多个运动序列(Tx)是已知的；所述设备包括调整装置(18、23)，所述调整装置(18、23)用于利用所述待处理表面的所述三维表示(Re)来调整所述通用模型(m1-m3)，所述调整装置(18、23)能够寻找所述变形矩阵的所述形态分量的值，所述通用模型(m1-m3)对应于所述待处理表面的所述三维表示(Re)，将所述通用模型(m1-m3)的变形应用于已知的运动序列(Tx)，从而至少获得基于所述待处理表面的维度(dimensions)(Re)而被调整的新的运动序列；所述机器人被配置为基于所述新的运动序列之一来处理所述表面。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少一个已知的运动序列(Tx)整合了位置，其中为所述机器人预编程了针对所述位置的动作。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述通用模型(m1-m3)和所述待处理表面的所述三维表示(Re)被以散点图的形式进行规范化(formalisés)，所述调整装置(23)包括：

-计算装置(19)，用于计算所述待处理表面的所述三维表示(Re)的每个点的法向方向；和

-搜索装置(20)，用于针对所述三维表示(Re)的散点图的每个点，在附近搜索通用模型(m1-m3)符合以下条件的点：对于所述点，通用模型(m1-m3)的点的法线方向与感兴趣的点的法线方向之间的差异最小；

-确定装置(21)，用于确定所述通用模型(m1-m3)的被检测到的点与所述感兴趣的点之间的距离；和

-搜索装置(22)，用于基于针对所述三维表示(Re)的散点图的所有点所确定的距离，对所述通用模型(m1-m3)的全部变换进行搜索。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述搜索装置(20)被配置用于在所述感兴趣的点周围的预定球体中搜索所述通用模型的点。

5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，通过利用最接近所述感兴趣的点的三个或四个点的坐标构造侧面来确定所述法线方向。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述调整装置(18)包括：

-用于检测所述三维表示(Re)上的特征点(Pref)的装置(16)；和

-用于使通用模型(m1-m3)旋转和/或平移变形的装置(18)，使得所述特征点的位置对应于通用模型的特征点的位置。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述获取装置(14)包括：预处理装置(15)，其用于通过捕获多个三维表示(Re)并对在不同的三维表示(Re)中对点坐标进行平均，从而对所述三维表示(Re)进行预处理。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述预处理装置(15)对不同的三维表示(Re)中的点坐标的所述平均值进行过滤。

9.一种治疗机器人，其特征在于，包括：

-铰接的臂；

-放置在所述铰接的臂的一端的执行器；

-三维图像捕获设备(Re)；和

-根据权利要求1至8中任一项所述的用于管理运动的设备(10)。

10.根据权利要求9所述的治疗机器人，其特征在于，所述获取装置(14)布置在所述铰接的臂(12)或所述执行器上。