[发明专利]一种协作式机器人引导定位方法及装置

权利要求书

1.一种协作式机器人引导定位装置，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现一种协作式机器人引导定位方法，所述方法包括以下步骤：

获取待定位目标的实时位姿信息，根据所述实时位姿信息建立目标坐标系，设置待定位目标上待定位的目标点以及目标方向；

在所述目标坐标系内创建与所述目标点以及目标方向相关联的约束空间，所述约束空间沿目标方向设置，且指向目标点；

获取机器人末端工具上特征点的实时位置信息，根据所述实时位置信息判断末端工具是否位于所述约束空间内，如果是，则基于所述约束空间对末端工具进行约束控制以及引导控制。

2.根据权利要求1所述的协作式机器人引导定位装置，其特征在于，获取待定位目标的实时位姿信息，根据所述实时位姿信息建立目标坐标系，具体为：

设置与所述待定位目标相关联的固定点作为原点，设置与所述待定位目标相关联的固定方向作为坐标方向，建立目标坐标系；

根据所述实时位姿信息，实时更新所述目标坐标系。

3.根据权利要求1所述的协作式机器人引导定位装置，其特征在于，设置待定位目标上的目标点以及目标方向，具体为：

以病人的病灶点作为目标点，以病人的解剖学方向作为目标方向。

4.根据权利要求1所述的协作式机器人引导定位装置，其特征在于，在所述目标坐标系内创建与所述目标点以及目标方向相关联的约束空间，具体为：

设置约束空间的形状模型，在所述形状模型上设置约束点以及约束方向；

将所述形状模型的约束点与所述目标点绑定，将所述形状模型的约束方向与所述目标方向绑定，得到约束位姿；

结合所述形状模型与所述约束位姿得到所述约束空间。

5.根据权利要求4所述的协作式机器人引导定位装置，其特征在于，所述形状模型沿靠近约束点方向呈渐缩状。

6.根据权利要求4所述的协作式机器人引导定位装置，其特征在于，所述形状模型靠近待定位目标一侧设置有几何形状的边界包络，所述约束点设置于所述边界包络内。

7.根据权利要求1所述的协作式机器人引导定位装置，其特征在于，基于所述约束空间对末端工具进行约束控制，具体为：

判断末端工具的特征点是否位于约束空间内，如果是，则对末端工具进行位置约束以及力约束。

8.根据权利要求1所述的协作式机器人引导定位装置，其特征在于，基于所述约束空间对末端工具进行引导控制，具体为：

判断末端工具的特征点是否位于约束空间内，如果是，则进一步判断末端工具的特征点是否位于约束空间的边界上，如果是，则输出越界提醒信号。

9.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机该程序被处理器执行时，实现一种协作式机器人引导定位方法，所述方法包括以下步骤：

获取待定位目标的实时位姿信息，根据所述实时位姿信息建立目标坐标系，设置待定位目标上待定位的目标点以及目标方向；

在所述目标坐标系内创建与所述目标点以及目标方向相关联的约束空间，所述约束空间沿目标方向设置，且指向目标点；

获取机器人末端工具上特征点的实时位置信息，根据所述实时位置信息判断末端工具是否位于所述约束空间内，如果是，则基于所述约束空间对末端工具进行约束控制以及引导控制。

10.根据权利要求9所述的计算机存储介质，其特征在于，获取待定位目标的实时位姿信息，根据所述实时位姿信息建立目标坐标系，具体为：

设置与所述待定位目标相关联的固定点作为原点，设置与所述待定位目标相关联的固定方向作为坐标方向，建立目标坐标系；

根据所述实时位姿信息，实时更新所述目标坐标系。