一种6轴机械臂位姿求解方法

    公开(公告)号:CN113580141A

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN202110948119.1

    申请日:2021-08-18

    IPC分类号: B25J9/16

    摘要: 本发明公开了一种6轴机械臂位姿求解方法,包括:步骤1、在患者上设有跟踪器,在末端执行器上设有引导器,通过配准得到影像坐标系与跟踪器坐标系的变换关系;步骤2、根据执行通道的目标位姿、末端执行器的运动学参数,计算得到引导器在跟踪器坐标系下的所有位姿;步骤3、选取引导器法向与光学跟踪系统法向夹角最小的若干位姿作为候选位姿,并据此计算得到对应的机械臂末端在跟踪器坐标系下的目标位姿;步骤4、将对应的机械臂末端目标位姿转换至其对应的机械臂基座下,进行逆运动学求解得到8组解,并结合机械臂各关节位置要求得到6轴机械臂位姿。本发明通过机械臂各关节位置约束关节,解出精准的机械臂位姿,可以避免周围物体的碰撞。

    一种引导针置入精度评价方法

    公开(公告)号:CN112289416A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011508919.3

    申请日:2020-12-18

    发明人: 程敏 龚肖 周宁玲

    摘要: 本发明公开了一种引导针置入精度评价方法,包括步骤:(1)在对待置针处进行扫描得到术中3D点云,在术中3D点云中规划通道,并根据规划通道控制机器人运动到位后置入引导针,并扫描置针位置得到术后3D点云;(2)计算术中或术后3D点云中所有点与其内一点的梯度差,并以其中梯度下降最快的方向作为该点方向,以前述得到的梯度差及该点方向作为该点的描述向量;(3)通过描述向量进行术中3D点云与术后3D点云匹配,并计算术中规划通道与术后置针位置之间的偏差。本发明通过对术中3D影像与术后3D影像之间的粗配准和精确配准的两步配准,实现了二者的精确重合,并在此基础上对术中3D影像内的规划通道与术后3D影像的置入引导针位置进行精度评价。

    一种精度校验装置、系统及方法

    公开(公告)号:CN112091983A

    公开(公告)日:2020-12-18

    申请号:CN202011283018.9

    申请日:2020-11-17

    发明人: 程敏 龚肖 周宁玲

    IPC分类号: B25J9/16 A61B34/30 A61B34/20

    摘要: 本发明公开了一种精度校验装置、系统及方法,精度校验装置包括:承载体,设置有验证示踪器;配准部,包括所述承载体内的若干配准点;验证部,包括至少一个贯穿所述承载体的验证通道及与所述验证通道相配合的验证件。本发明不仅可以在3D影像配准时对系统的执行结果与预期规划进行测量,而且可以对系统执行进行不断优化,保证了系统精度的稳定可靠。

    一种标定器匹配方法及装置
    14.
    发明公开

    公开(公告)号:CN114820798A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210568819.2

    申请日:2022-05-24

    发明人: 葛俊彦 龚肖 刘凯

    IPC分类号: G06T7/73 G06T7/80

    摘要: 本申请公开了一种标定器匹配方法及装置,获取双目相机采集的第一图像和第二图像,并提取两个图像中用于表征圆形标记物的特征点;将第一图像中的第一目标特征点与第二图像中的第二目标特征点进行三角化重建,得到对应的三维空间点;基于三维空间点筛选出第一图像与第二图像的匹配特征点,将产生匹配特征点对应的三维空间点确定为三维点;基于预设规则将三维点组成标定器,将标定器与标准标定器进行匹配,得到标定器的位姿信息。可见,该方法及装置通过三角化重建消除误匹配特征点,避免左右视图图像中的特征点匹配困难的问题,以准确的构建出三维点,实现稳定的低纹理标定器重建,进而准确确定标定器的位姿信息。

    一种红外相机标定方法
    15.
    发明公开

    公开(公告)号:CN114022466A

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202111331063.1

    申请日:2021-11-11

    IPC分类号: G06T7/00 G06T7/80 G06T7/187

    摘要: 本发明公开了一种红外相机标定方法,包括步骤:(1)标定板上安装有已知数量且不对称的反光球,采集反光球标定板的图像并对图像进行二值化处理;(2)对二值化图像进行连通域查找得到图像上的各连通块;(3)对步骤(2)得到的各连通块进行去噪得到最终反光球标记点;(4)通过所述标定板上反光球的数量和位置关系对步骤(4)得到所述反光球标记点进行排序。本发明采用反光球作为标定点,相对于圆形标定板,无论在什么角度相机成像得到的标记点形状都是圆形,从而实现红外相机的标定。

    一种圆形标定板识别方法
    16.
    发明公开

    公开(公告)号:CN113963070A

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN202111331058.0

    申请日:2021-11-11

    摘要: 本发明公开了一种圆形标定板识别方法,包括步骤:(1)相机采集圆形标定板图像并对图像进行二值化处理;(2)进行连通域查找得到图像上的连通块;(3)计算各连通块的质心及各连通块的边界点与其质心的距离,并据此计算得到各连通块的标准差,将其从小到大排序;标定板上圆形标记点数量为T,选取排序前T0个连通块作为候选圆形集,T0>T;(4)计算所有候选圆形质心的平均值,并据此计算每一候选圆形质心到该平均值的距离,将其从小到大排序;以L作为迭代步长,选取排序前Tk个候选圆形;(5)重复步骤(4),直至得到T个候选圆形即为最终T个圆形标记点。本发明通过对圆形标定板上的圆形的迭代提取,识别速度快,且鲁棒性高。

    异形加工件参数验证装置、系统及方法

    公开(公告)号:CN111189394B

    公开(公告)日:2020-07-17

    申请号:CN202010272279.4

    申请日:2020-04-09

    摘要: 本发明公开了异形加工件参数验证装置、系统及方法,包括:定位部,具有倾斜设置的承载体,所述承载体上承载有第一示踪器;验证部,设置在所述承载体上。本发明将参数验证装置有现有安装在竖直面上的改为斜面安装,且进一步的本发明的参数验证装置的斜面可以与光学跟踪器平行放置,使得光学跟踪器可以正对其上的示踪器。本发明的异形加工件参数验证方法解决了机械臂末端操作装置的安装后测量精度的准确性问题,保证了系统精度的稳定可靠。

    一种精度校验器及三维影像重建精度评价方法

    公开(公告)号:CN111178457B

    公开(公告)日:2020-07-03

    申请号:CN202010271649.2

    申请日:2020-04-09

    摘要: 本发明公开了一种精度校准器及三维影像重建精度评价方法,所述精度校验器由透X光材质构成,其内分散分布有若干校验点和四个坐标点,所述四个坐标点包括一个基准点,其他三个坐标点与基准点的连线相互垂直,且其他三个坐标点到基准点之间的距离不等。并提供了基于该精度校验器的三维影像重建精度评价方法,本发明能够快速准确的分析出C形臂X射线机的三维重建精度,为对C形臂X射线机有较高精度要求的项目需求提供了选型依据,并可为C形臂X射线机三维影像重建精度的矫正提升提供了理论数据分析的基础。