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探針裝置、精度檢測方法、精度檢測系統及定位系統

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-06-28
  • 技術成熟度:已有樣品
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN201910349611.X 
  • 技術(專利)名稱 探針裝置、精度檢測方法、精度檢測系統及定位系統 
  • 項目單位 北京天智航醫療科技股份有限公司
  • 發明人 李寅巖,陳波,魏玉彪 
  • 行業類別 其他領域
  • 技術成熟度 已有樣品
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 沈溯伊
  • 發布時間 2021-06-28  
  • 01

    項目簡介

    本發明實施例提供一種探針裝置、精度檢測方法、精度檢測系統及定位系統,探針裝置包括:定位部,具有承載體,承載體承載有不共線的三個以上定位件;導向檢測部,連接承載體,并與定位件具有第一預設位置關系,導向檢測部具有與定位系統的導向件相互匹配的圓柱外輪廓結構。本發明的實施例能夠精確檢測導向件的精度,從而有效提高手術機器人的控制精度,提高系統安全性。
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  • 02

    說明書

    1.一種探針裝置,用于檢測手術機器人定位系統的精度,其特征在于,所述探針裝置包括:定位部,具有承載體,所述承載體承載有不共線的三個以上定位件;導向檢測部,連接所述承載體,并與所述定位件具有第一預設位置關系,所述導向檢測部具有與所述定位系統的導向件相互匹配的圓柱外輪廓結構;接觸尖端,所述接觸尖端連接所述定位部并與所述定位件具有第二預設位置關系,所述接觸尖端用于與所述定位系統中標定器的標志點接觸以獲取所述標志點的位置信息;所述接觸尖端遠離所述定位部的一端設置有接觸球體,所述接觸球體的半徑大于或等于0.2mm,并小于或等于0.5mm。2.根據權利要求1所述的探針裝置,其特征在于,所述接觸尖端連接于所述導向檢測部遠離所述定位部的一側,或者所述定位部連接于所述導向檢測部和所述接觸尖端之間。3.一種手術機器人定位系統的精度檢測方法,所述定位系統包括導向件和標定器,所述方法基于權利要求1-2任一項所述的探針裝置,其特征在于,所述方法包括:獲取所述導向件的第一設定位置;獲取所述導向檢測部和所述導向件相互配合時所述導向檢測部的位置參數;根據所述導向件的第一設定位置和所述導向檢測部的位置參數確定所述導向件的精度。4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述導向件的第一設定位置包括所述導向件軸向上相對兩端面的圓心位置。5.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述獲取所述導向檢測部和所述導向件相互配合時所述導向檢測部的位置參數的步驟包括:所述導向檢測部和所述導向件相互套設并貼合時,獲取所述導向檢測部在所述導向件上旋轉形成多個旋轉位置時,所述導向檢測部上指定軸線在所述多個旋轉位置對應的n個軸線數據,其中,n大于或等于4;從所述n個軸線數據中選取4個以上的軸線數據作為擬合數據;將4個以上的所述擬合數據擬合形成擬合軸數據并作為所述導向檢測部的位置參數。6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述導向檢測部和所述導向件相互套設并貼合時,獲取所述導向檢測部在所述導向件上旋轉形成多個旋轉位置時,所述導向檢測部上指定軸線在所述多個旋轉位置對應的n個軸線數據的步驟包括:所述導向檢測部和所述導向件相互套設并貼合,獲取所述導向檢測部在所述導向件上旋轉形成多個旋轉位置時,所述導向檢測部上指定軸線在所述多個旋轉位置的滿足第一檢測偏差值的n個軸線數據。7.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述獲取所述導向檢測部和所述導向件相互配合時所述導向檢測部的位置參數的步驟還包括:確定所述n個軸線數據中除所述擬合數據以外的數據為檢測數據;確定所述檢測數據中與所述擬合軸數據的距離滿足第一預設距離閾值和夾角滿足預定夾角閾值的軸線數據數量m;在第一預設時間段內從所述n個軸線數據中分別選取不同的所述擬合數據擬合形成多個所述擬合軸數據,并根據多個所述擬合軸數據和與其對應的所述檢測數據確定多個m的值;選取多個m值中的最大值mmax,并確定所述最大值mmax對應的擬合軸數據為標準軸數據并作為所述導向檢測部的位置參數。8.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法進一步包括:獲取所述標定器上標志點的第二設定位置;獲取所述接觸尖端和所述標志點接觸時所述接觸尖端的空間位置;根據所述標志點的第二設定位置和所述接觸尖端的空間位置確定所述標定器的精度。9.根據權利要求8所述的方法,其特征在于,所述獲取所述接觸尖端和所述標志點接觸時所述接觸尖端的空間位置的步驟包括:獲取所述接觸尖端和所述標志點在多個接觸位置的p個空間位置數據,其中,p大于或等于4;從所述p個空間位置數據中選取4個以上的空間位置數據作為擬合點數據;將4個以上的所述擬合點數據進行擬合形成虛擬球并作為所述接觸尖端的空間位置。10.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,所述獲取所述接觸尖端和所述標志點在多個接觸位置的p個空間位置數據的步驟包括:獲取所述接觸尖端和所述標志點在多個接觸位置的滿足第二檢測偏差值的p個空間位置數據。11.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,獲取所述接觸尖端和所述標志點接觸時所述接觸尖端的空間位置的步驟還包括:確定所述p個空間位置數據中除所述擬合點數據以外的空間位置數據為檢測點數據;確定多個所述檢測點數據與所述虛擬球之間的距離滿足第二預設距離閾值的檢測點數據的個數q;在第二預設時間段內由所述p個空間位置數據中分別選取不同的擬合點數據擬合形成多個所述虛擬球,并根據多個所述虛擬球和與其對應的所述檢測點數據確定多個q的值;選取多個q值中的最大值qmax,并確定所述最大值qmax對應的虛擬球為標準球并作為所述接觸尖端的空間位置。12.一種精度檢測系統,用于檢測手術機器人定位系統的精度,所述定位系統包括導向件和標定器,其特征在于,所述精度檢測系統包括:權利要求1-2任一項所述的探針裝置;獲取裝置,用于獲取所述導向件的第一設定位置;測位儀,用于獲取所述導向檢測部和所述導向件相互配合時所述導向檢測部的位置參數;計算裝置,用于根據所述導向件的第一設定位置和所述導向檢測部的位置參數確定所述導向件的精度。13.根據權利要求12所述的精度檢測系統,其特征在于,所述探針裝置還包括接觸尖端,所述接觸尖端連接所述定位部并與所述定位件具有第二預設位置關系;所述獲取裝置還用于獲取所述標定器上標志點的第二設定位置;所述測位儀還用于獲取所述接觸尖端和所述標志點接觸時所述接觸尖端的空間位置;所述計算裝置還用于根據所述第二設定位置和所述接觸尖端的空間位置確定所述標定器的精度。14.根據權利要求12所述的精度檢測系統,其特征在于,所述獲取裝置包括示蹤器,所述示蹤器用于與所述測位儀配合獲取所述導向件、所述標定器的設定位置。15.一種手術機器人的定位系統,其特征在于,包括手術機器人、上位機、測位儀、導向件、標定器和權利要求1-2任一項所述的探針裝置。
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