[发明专利]一种实现自动化机械操作臂路径规划的方法

摘要

本发明涉及一种实现自动化机械操作臂路径规划的方法，包括机器操作臂和安装于所述机器操作臂上的手术刀，通过显微镜摄像系统并计算得到手术刀和目标点的位置，让机器操作臂沿着设定的路径进行运动，使得机器操作臂带着手术刀沿着设定的路径自动完成运动。

主权项

1.一种实现自动化无缝合角膜主切口的方法，包括机器操作臂和安装于所述机器操作臂上的手术刀(1)，所述机器操作臂包括夹持所述手术刀(1)的夹持装置(2)和驱动所述夹持装置(2)摆动的驱动臂；所述驱动臂上设置有第一线性马达(3)和第二线性马达(4)，所述夹持装置(2)装有第三线性马达(5)，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：使用显微镜摄像系统以a毫米垂直位移拍摄两幅眼部图像；步骤二：对每幅图像进行预处理，转换为具有灰度值的图像，并对第一幅图像进行角点检测，得到若干候选角点，并且得到所述角点的坐标；步骤三：若干所述角点以各自为中心，R_j为半径，求出相对于角点的黑点和白点，并且黑点位于角点白色像素区域和白点位于角点的黑色区域，且黑点的像素灰度＜0.5且白点的像素灰度＞0.5，则该角点为手术刀点P′_i，黑点和白点位置的计算公式如下：其中，X_blacki和Y_blacki分别为黑点的坐标值，X_whitei和Y_whitei分别白点的坐标值，X_j和Y_j是以角点为中心，R_j为半径的范围内所有像素点的各自坐标，I为该点的灰度值，range为选取的半径最大值；X_i、Y_i分别为手术刀点P′_i的坐标值；步骤四：对第一幅图像的P′_i向第二幅图像进行匹配，得到匹配点P″_i、P′_i和P″_i之间的像素距离；步骤五：手术刀点的深度计算公式如下：其中，r为手术刀点P′_i与显微镜放大中心之间的距离，Δr为P′_i和P″_i之间的像素距离，称为视差；步骤六：根据计算得到手术刀的位置和相对深度，并获取虹膜的位置，将切口位置定位在虹膜边缘上距离瞳孔中心最近的一个点；步骤七：将所述机器操作臂控制手术刀(1)沿设定的切口路径运动。