[发明专利]脊柱手术机器人的路径规划系统及机器人系统

权利要求书

1.一种脊柱手术机器人的路径规划系统，其特征在于，包括：

建模单元，用于根据手术对象的作业骨骼的术前三维图像建立所述作业骨骼的三维模型；以及

路径规划单元，用于在所述三维模型上形成脊柱手术的规划操作路径，所述规划操作路径包括所述作业骨骼所在的三维空间中的至少一条三维曲线，脊柱手术机器人根据所述规划操作路径适于从所述作业骨骼中截取至少一块完整的目标骨骼。

2.如权利要求1所述的路径规划系统，其特征在于，所述目标骨骼包括与所述作业骨骼相连接的连接面，所述至少一条三维曲线位于所述连接面上。

3.如权利要求2所述的路径规划系统，其特征在于，所述连接面具有第一边界和第二边界，所述三维曲线包括一条连续曲线，所述连续曲线在所述第一边界和第二边界之间来回绕行，所述连续曲线不与自身相交。

4.如权利要求3所述的路径规划系统，其特征在于，所述连续曲线包括多段在所述第一边界和所述第二边界之间沿第一方向延伸的曲线，多段所述曲线中相邻两条曲线之间的距离各不相等。

5.如权利要求4所述的路径规划系统，其特征在于，多段所述曲线中相邻两条曲线之间的距离沿第二方向逐渐增大或减小，所述第二方向垂直于所述第一方向。

6.如权利要求2所述的路径规划系统，其特征在于，当所述至少一条三维曲线包括多条三维曲线时，多条所述三维曲线中的每一条三维曲线沿第三方向延伸，并贯穿所述连接面，所述多条三维曲线彼此之间不相交。

7.如权利要求6所述的路径规划系统，其特征在于，所述多条三维曲线中相邻两条三维曲线之间的距离各不相等。

8.如权利要求7所述的路径规划系统，其特征在于，所述多条三维曲线中相邻两条三维曲线之间的距离沿第四方向逐渐增大或减小，所述第四方向垂直于所述第三方向。

9.一种脊柱手术机器人系统，其特征在于，包括：

路径规划模块，用于根据手术对象的作业骨骼生成脊柱手术的手术操作路径，所述手术操作路径包括所述作业骨骼所在的三维空间中的至少一条三维曲线；

执行模块，用于执行截骨的手术操作；以及

控制模块，用于控制所述执行模块按照所述手术操作路径执行所述截骨的手术操作，并从所述作业骨骼中截取至少一块完整的目标骨骼。

10.如权利要求9所述的脊柱手术机器人系统，其特征在于，所述目标骨骼包括与所述作业骨骼相连接的连接面，所述至少一条三维曲线位于所述连接面上。

11.如权利要求10所述的脊柱手术机器人系统，其特征在于，所述连接面具有第一边界和第二边界，所述三维曲线包括一条连续曲线，所述连续曲线在所述第一边界和第二边界之间来回绕行，所述连续曲线不与自身相交。

12.如权利要求11所述的脊柱手术机器人系统，其特征在于，所述连续曲线包括多段在所述第一边界和所述第二边界之间沿第一方向延伸的曲线，多段所述曲线中相邻两条曲线之间的距离各不相等。

13.如权利要求12所述的脊柱手术机器人系统，其特征在于，多段所述曲线中相邻两条曲线之间的距离沿第二方向逐渐增大或减小，所述第二方向垂直于所述第一方向。

14.如权利要求10所述的脊柱手术机器人系统，其特征在于，当所述至少一条三维曲线包括多条三维曲线时，多条所述三维曲线中的每一条三维曲线沿第三方向延伸，并贯穿所述连接面，所述多条三维曲线彼此之间不相交。

15.如权利要求14所述的脊柱手术机器人系统，其特征在于，所述多条三维曲线中相邻两条三维曲线之间的距离各不相等。