[发明专利]一种基于增强现实的牙科用机器人及人机交互方法

权利要求书

1.一种基于增强现实的牙科用机器人，包括基座以及与基座配合连接的工作台；其特征在于，

所述基座上设置有工具箱，所述工具箱内设置有若干个工具腔，所述工具腔用于存放备牙手术工具，所述工具腔内设置有消毒机构，所述消毒机构用于对所述手术工具进行消毒，所述工具腔内设置有第一监测件，所述第一监测件用于检测所述手术工具参数信息；

所述工具腔内设置有推出机构，所述推出机构包括微型电机，所述微型电机一端与联轴器配合连接，所述联轴器另一端与推杆配合连接，所述推杆另一端与推盘活动连接，所述推盘设置有与所述手术工具截面形状相匹配的配合槽；

所述工作台上设置有机械手，所述机械手包括第一机械手与第二机械手，所述第一机械手自由端端部设置有操作机构，所述操作机构一侧设置有摄像头，所述第一机械手与第二机械手上均设置有传感器，所述传感器用于检测所述第一机械手与第二机械手位置、状态以及轨迹实时信息，所述传感器间实现信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的牙科用机器人，其特征在于：还包括AR头盔，所述AR头盔设置有显示屏，所述显示屏用于接收所述摄像头实时拍摄的画面。

3.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的牙科用机器人，其特征在于：所述工作台上设置有摄像机构，所述摄像机构用于监测病人实时状态信息、手术实时状态信息以及外部环境信息，所述摄像机构与AR头盔电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的牙科用机器人，其特征在于：任一推出机构均配合连接有一备牙工具，所述推出机构与卡接头实现联动配合，所述备牙工具包括车针、钻头、磨头一种或者多种组合。

5.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的牙科用机器人，其特征在于：所述操作机构上设置有卡接头，所述手术工具尾部设置有与所述卡接头相配合的卡槽，所述卡接头上设置有第二监测件，所述第二监测件用于监测所述手术工具与所述卡接头的配合信息，所述卡接头用于固定所述手术工具，所述第一监测件与所述第二监测件实现信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的牙科用机器人，其特征在于：所述手术工具参数包括工具位置信息、工具磨损信息、工具消毒信息一种或者多种组合。

7.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的牙科用机器人，其特征在于：所述基座内设置有升降机构，所述升降机构包括工作台，所述工作台上对称设置有两铰接件，所述铰接件上配合连接有机械手，所述机械手为多段式联动结构，所述升降机构用于调整所述机械手工作高度。

8.一种基于增强现实牙科用机器人的人机交互方法，应用于权利要求1-7任一所述的一种基于增强现实的牙科用机器人，其特征在于，包括以下步骤：

建立AR虚拟空间参数，提取虚拟空间特征值，生成虚拟空间模型；

通过虚拟空间模型，对虚拟空间内虚拟人物进行位置标定，得出虚拟人物位置信息；

建立手术机器人操作空间，获取手术机器人初始姿态信息，生成标定点位置信息；

将所述虚拟人物位置信息与所述标定点位置信息作对比，得出偏差率；

判断所述偏差率是否大于预设阈值；

若大于，生成标定补偿信息；

将所述标定补偿信息传送至控制端。

9.根据权利要求8所述的一种基于增强现实牙科用机器人的人机交互方法，其特征在于，还包括：

获取现实人体姿态信息，建立人体模型信息，生成三维交互模型；

通过三维交互模型实现现实人体姿态信息与虚拟人体姿态信息动态交互，生成交互信息；

根据交互信息，建立机器人姿态模型，生成动作信息；

对所述动作信息进行滤波、锐化处理，生成图像信息；

将所述图像信息传送至终端。

10.根据权利要求9所述的一种基于增强现实牙科用机器人的人机交互方法，其特征在于：所述人体姿态信息包括人手指动作信息、人手臂动作信息、人手掌动作信息、人腿部动作信息、人腰部动作信息的一种或者多种以上组合。