[发明专利]视觉导航仪感受野获取方法、设备、手术机器人

权利要求书

1.一种视觉导航仪感受野获取方法，其特征在于，包括：

获取手术机器人中导航仪的第一感受野；

获取空间范围约束条件，根据所述空间范围约束条件对所述第一感受野进行约束，得到所述导航仪的第二感受野。

2.根据权利要求1所述的视觉导航仪感受野获取方法，其特征在于，所述空间范围约束条件包括机械臂约束条件、患者约束条件以及导航仪视野约束条件中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的视觉导航仪感受野获取方法，其特征在于，所述获取空间范围约束条件，根据所述空间范围约束条件对所述第一感受野进行约束，得到所述导航仪的第二感受野包括：

建立用于描述所述第二感受野的空间范围的目标函数；

通过最优化计算方法，根据所述空间范围约束条件对所述目标函数进行约束计算；

根据约束计算后的目标函数确定所述第二感受野。

4.根据权利要求1所述的视觉导航仪感受野获取方法，其特征在于，在得到所述导航仪的第二感受野之后，所述方法包括：

根据所述第二感受野调整所述导航仪的摆位，使得所述手术机器人的机械臂末端器械位于所述第二感受野内。

5.一种手术机器人的空间注册位姿计算方法，其特征在于，包括：

获取手术机器人中导航仪的第一感受野；

获取空间范围约束条件，根据所述空间范围约束条件对所述第一感受野进行约束，得到所述导航仪的第二感受野；

结合所述第二感受野，以及所述手术机器人的机械臂末端器械的位姿，确定所述手术机器人的空间注册位姿。

6.根据权利要求5所述的手术机器人的空间注册位姿计算方法，其特征在于，所述结合所述第二感受野，以及所述手术机器人的机械臂末端器械的位姿，确定所述手术机器人的空间注册位姿包括：

获取所述手术机器人的机械臂末端器械的多个位置坐标和旋转姿态，多个所述旋转姿态构成所述机械臂末端器械的目标方向集；

根据多个所述位置坐标和所述目标方向集中的多个旋转姿态，确定所述手术机器人的空间注册位姿，其中，所述位置坐标和所述旋转姿态对应。

7.根据权利要求6所述的手术机器人的空间注册位姿计算方法，其特征在于，所述获取所述手术机器人的机械臂末端器械的多个位置坐标和旋转姿态，多个所述旋转姿态构成所述机械臂末端器械的目标方向集包括：

获取所述机械臂末端器械的初始方向集，所述初始方向集包括多个初始旋转姿态；

将所述初始方向集中的多个初始旋转姿态均向同一方向进行偏转，得到所述机械臂末端器械的目标方向集。

8.根据权利要求7所述的手术机器人的空间注册位姿计算方法，其特征在于，所述获取所述机械臂末端器械的初始方向集包括：

获取所述导航仪识别的机械臂末端器械的最大姿态范围；

在所述最大姿态范围下，根据所述机械臂末端器械的姿态数量和/或姿态离散度确定所述机械臂末端器械的初始方向集。

9.根据权利要求5所述的手术机器人的空间注册位姿计算方法，其特征在于，在所述获取空间范围约束条件，根据所述空间范围约束条件对所述第一感受野进行约束，得到所述导航仪的第二感受野之前，所述方法还包括：

获取所述手术机器人中各个坐标系之间的转换关系，其中，所述手术机器人的坐标系包括以下坐标系中的至少部分坐标系：机械臂坐标系、导航仪坐标系、机械臂末端器械坐标系以及机械臂末端传感器坐标系。

10.一种手术机器人，其特征在于，包括导航仪、机械臂和处理器：

所述处理器获取所述导航仪的第一感受野；

所述处理器获取空间范围约束条件，根据所述空间范围约束条件对所述第一感受野进行约束，得到所述导航仪的第二感受野。