骨骼的切削方法、装置、存储介质和处理器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种骨骼的切削方法、装置、存储介质和处理器。该方法包括：获取目标骨骼的医学影像以及目标骨骼的配准数据；基于医学影像和配准数据，确定目标切削平面和目标坐标系；基于目标坐标系，控制机器人运动至机器人基坐标系下的目标位置；控制机器人在目标位置上利用截骨设备，在目标切削平面上对目标骨骼进行手术平面切削，得到切削结果。本发明专利技术解决了无法准确控制机器人跟随手术部位运动的技术问题。术问题。术问题。

【技术实现步骤摘要】
骨骼的切削方法、装置、存储介质和处理器


[0001]本专利技术涉及医疗领域，具体而言，涉及一种骨骼的切削方法、装置、存储介质和处理器。

技术介绍

[0002]在相关技术中，通常是通过串联机器人对患者的关节位置进行跟踪，并辅助医生进行手术工具的定位置、定姿态等操作，但是机器人末端手术工具与手术部位相对位置容易发生偏差，从而导致无法准确控制机器人跟随手术部位运动的技术问题。
[0003]针对上述无法准确控制机器人跟随手术部位运动的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种骨骼的切削方法、装置、存储介质和处理器，以至少解决无法准确控制机器人跟随手术部位运动的技术问题。
[0005]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种骨骼的切削方法。该方法可以包括：获取目标骨骼的医学影像以及目标骨骼的配准数据，其中，配准数据用于将目标骨骼的不同图像在空间位置进行配准，不同图像为目标骨骼在医学影像中不同视角的影像；基于医学影像和配准数据，确定目标切削平面和目标坐标系，其中，目标切削平面包括股骨切削平面和/或胫骨切削平面，目标坐标系包括股骨切削平面相对坐标系和/或胫骨切削平面相对坐标系以及截骨导板坐标系；基于目标坐标系，控制机器人运动至机器人基坐标系下的目标位置；控制机器人在目标位置上利用截骨设备，在目标切削平面上对目标骨骼进行手术平面切削，得到切削结果，其中，切削结果用于表征对目标骨骼是否成功完成切削。
[0006]可选地，基于医学影像和配准数据，确定目标切削平面和目标坐标系，包括：对目标骨骼的不同图像在空间位置进行配准，得到进刀方向和面向视觉检测仪方向，其中，配准数据包括进刀方向和面向视觉检测仪方向；基于医学影像、进刀方向和面向视觉检测仪方向，确定目标切削平面和目标坐标系。
[0007]可选地，基于目标坐标系，控制机器人运动至机器人基坐标系下的目标位置，包括：通过与目标坐标系对应的跟踪控制模型，控制机器人运动至目标位置，其中，跟踪控制模型用于控制机器人运动。
[0008]可选地，在基于目标坐标系，控制机器人运动至机器人基坐标系下的目标位置之前，该切削方法还包括：获取第一周期目标位置和当前最新目标位置；将第一周期目标位置和当前最新目标位置输入至规划模型中进行处理，得到第二周期目标位置，并将第二周期目标位置作为目标位置，其中，规划模型用于表征第一周期目标位置、最新目标位置与第二周期目标位置之间的关系，第二周期位于第一周期之后。
[0009]可选地，控制机器人在目标位置上利用截骨设备，在目标切削平面上对目标骨骼进行手术平面切削，得到切削结果，包括：在切削完成后的平面上，获取切削完成后的平面
位置与目标平面位置二者之间的差值；基于差值确定切削结果。
[0010]可选地，基于差值确定切削结果，包括：响应于差值小于目标阈值，确定切削结果为切削完成后的平面成功通过检测；响应于差值大于或等于目标阈值，确定切削结果为切削完成后的平面未成功通过检测。
[0011]可选地，在响应于差值大于或等于目标阈值，确定切削结果为切削完成后的平面未成功通过检测之后，该切削方法还包括：控制机器人在目标位置上利用截骨设备，在目标切削平面上对目标骨骼进行手术平面切削，直至切削完成后的平面位置与目标平面位置两者之间的差值小于目标阈值。
[0012]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种骨骼的切削装置，该装置可以包括：第一获取单元，用于获取目标骨骼的医学影像以及目标骨骼的配准数据，其中，配准数据用于将目标骨骼的不同图像在空间位置进行配准，不同图像为目标骨骼在医学影像中不同视角的影像；确定单元，用于基于医学影像和配准数据，确定目标切削平面和目标坐标系，其中，目标切削平面包括股骨切削平面和/或胫骨切削平面，目标坐标系包括股骨切削平面相对坐标系和/或胫骨切削平面相对坐标系以及截骨导板坐标系；第一控制单元，用于基于目标坐标系，控制机器人运动至机器人基坐标系下的目标位置；切削单元，用于控制机器人在目标位置上利用截骨设备，在目标切削平面上对目标骨骼进行手术平面切削，得到切削结果，其中，切削结果用于表征对目标骨骼是否成功完成切削。
[0013]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行本专利技术实施例的骨骼的切削方法。
[0014]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种处理器。该处理器用于运行程序，其中，程序被该处理器运行时执行本专利技术实施例的骨骼的切削方法。
[0015]在本专利技术实施例中，首先获取目标骨骼的医学影像以及目标骨骼的配准数据，然后利用获取的配准数据将目标骨骼的不同图像在空间位置进行配准，得到坐标轴方向，进一步确定目标切削平面和目标坐标系，再通过与目标坐标系对应的跟踪控制模型，控制机器人运动至目标位置，在机器人到达目标位置之后，控制机器人对目标骨骼进行手术平面切削，从而达到了机器人末端手术工具与手术部位相对位置保持不变的目的，进而解决了无法准确控制机器人跟随手术部位运动的技术问题，实现了可以准确控制机器人跟随手术部位运动的技术效果。
附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的一种骨骼的切削方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的一种控制机器人跟随运动的方法的流程图；图3（a）是根据本专利技术实施例的一种股骨切削平面相对于视觉采集设备坐标系以及胫骨切削平面相对于视觉采集设备坐标系的示意图；图3（b）是根据本专利技术实施例的一种截骨导板坐标系的示意图；图3（c）是根据本专利技术实施例的一种跟踪过程坐标系分布的示意图；
图3（d）是根据本专利技术实施例的一种检测工装的示意图；图3（e）是根据本专利技术实施例的一种跟踪控制逻辑的流程图；图4是根据本专利技术实施例的一种骨骼的切削装置的示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0018]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种骨骼的切削方法，其特征在于，包括：获取目标骨骼的医学影像以及所述目标骨骼的配准数据，其中，所述配准数据用于将所述目标骨骼的不同图像在空间位置进行配准，所述不同图像为所述目标骨骼在所述医学影像中不同视角的影像；基于所述医学影像和所述配准数据，确定目标切削平面和目标坐标系，其中，所述目标切削平面包括股骨切削平面和/或胫骨切削平面，所述目标坐标系包括股骨切削平面相对坐标系和/或胫骨切削平面相对坐标系以及截骨导板坐标系；基于所述目标坐标系，控制机器人运动至机器人基坐标系下的目标位置；控制所述机器人在所述目标位置上利用截骨设备，在所述目标切削平面上对所述目标骨骼进行手术平面切削，得到切削结果，其中，所述切削结果用于表征对所述目标骨骼是否成功完成切削。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述医学影像和所述配准数据，确定目标切削平面和目标坐标系，包括：对所述目标骨骼的不同图像在空间位置进行配准，得到进刀方向和面向视觉检测仪方向，其中，所述配准数据包括所述进刀方向和所述面向视觉检测仪方向；基于所述医学影像、所述进刀方向和所述面向视觉检测仪方向，确定所述目标切削平面和所述目标坐标系。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标坐标系，控制机器人运动至机器人基坐标系下的目标位置，包括：通过与所述目标坐标系对应的跟踪控制模型，控制所述机器人运动至所述目标位置，其中，所述跟踪控制模型用于控制所述机器人运动。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述目标坐标系，控制机器人运动至机器人基坐标系下的目标位置之前，所述方法还包括：获取第一周期目标位置和当前最新目标位置；将所述第一周期目标位置和所述当前最新目标位置输入至规划模型中进行处理，得到第二周期目标位置，并将所述第二周期目标位置作为所述目标位置，其中，所述规划模型用于表征所述第一周期目标位置、所述最新目标位置与所述第二周期目标位置之间的关系，所述第二周期位于所述第一周期之后。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述机器人在所述目标位置上利用截骨设备，在所述目标切削平面上对所述目标骨骼进行手术平面切削，得到切削结果，包括：在...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏晓晨，
申请(专利权)人：北京壹点灵动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：