【技术实现步骤摘要】
基于位姿标识的机器人系统的控制方法和机器人系统
[0001]本公开涉及控制
,尤其涉及一种基于位姿标识的用于机器人系统的控制方法和机器人系统。
技术介绍
[0002]腹腔镜手术是被广泛运用的手术形式,具有创口小等优势。近年来,手术机器人使用运动臂实现更高稳定性和精确性的外科手术。手术中,运动臂将手术器械通过辅助连接装置(例如,辅助连接装置的鞘管)送入体内(例如人类或动物)的手术部位,实施外科手术。
[0003]目前,使用手术机器人实现的手术过程主要包括术前定位(也可以称为术前摆位)、术中操作和术后整理。在术前,通常需要由手术助理(例如助理医生或护师)根据手术类型及手术位姿将运动臂调整到合适的位姿,将运动臂与辅助连接装置固定连接,然后在运动臂的末端设置手术器械,以使手术器械通过辅助连接装置的通道进入体内。
[0004]上述应用中,由于运动臂可能体积和重量较大,由手术助理或医生执行术前摆位操作会存在运动臂的稳定性问题以及术前调整时间过长的问题。
技术实现思路
[0005]在一些实施例中,本公开提供了一种用于机器人系统的控制方法,机器人系统包括多个运动臂,多个运动臂包括第一运动臂,该方法包括:获取定位图像;在定位图像中,识别位于辅助连接装置上的多个位姿标识,多个位姿标识包括不同的位姿标识图案;基于多个位姿标识,确定辅助连接装置上的第一鞘管相对参考坐标系的位姿;基于第一鞘管的位姿,确定第一运动臂的第一目标位姿;以及控制第一运动臂运动至第一目标位姿,以与第一鞘管连接。
[0006] ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于机器人系统的控制方法,所述机器人系统包括多个运动臂,所述多个运动臂包括第一运动臂,所述方法包括:获取定位图像;在所述定位图像中,识别位于辅助连接装置上的多个位姿标识,所述多个位姿标识包括不同的位姿标识图案;基于所述多个位姿标识,确定所述辅助连接装置上的第一鞘管相对参考坐标系的位姿;基于所述第一鞘管的位姿,确定所述第一运动臂的第一目标位姿;以及控制所述第一运动臂运动至所述第一目标位姿,以与所述第一鞘管连接。2.根据权利要求1所述的控制方法,还包括:基于所述多个位姿标识的分布,确定所述多个位姿标识相对辅助连接装置坐标系的Z轴的绕轴角度;以及基于所述多个位姿标识的绕轴角度,确定所述多个位姿标识相对所述辅助连接装置坐标系的三维坐标。3.根据权利要求2所述的控制方法,还包括:确定所述多个位姿标识在所述定位图像中的二维坐标;以及基于所述多个位姿标识在所述定位图像中的二维坐标和所述多个位姿标识相对所述辅助连接装置坐标系的三维坐标,确定所述第一鞘管相对所述参考坐标系的位姿。4.根据权利要求3所述的控制方法,还包括:基于所述多个位姿标识在所述定位图像中的二维坐标和所述多个位姿标识相对所述辅助连接装置坐标系的三维坐标,确定所述辅助连接装置坐标系相对所述参考坐标系的位姿;以及基于所述辅助连接装置坐标系相对所述参考坐标系的位姿,确定所述第一鞘管相对所述参考坐标系的位姿。5.根据权利要求1所述的控制方法,还包括:从所述定位图像中确定多个候选位姿标识;基于多个不同的位姿图案匹配模板,从所述多个候选位姿标识中识别第一位姿标识;以及以所述第一位姿标识作为起点,搜索位姿标识。6.根据权利要求5所述的控制方法,所述位姿标识包括在所述位姿标识图案中的位姿标识图案角点,所述方法还包括:在所述定位图像中确定感兴趣区域;将所述感兴趣区域划分为多个子区域;确定每个所述子区域中角点似然值最大的像素以形成像素集合;确定所述像素集合中角点似然值最大的像素作为候选位姿标识图案角点;以及将所述多个不同的位姿图案匹配模板分别与所述候选位姿标识图案角点位置处的图案进行匹配,以识别所述第一位姿标识。7.根据权利要求3或4所述的控制方法,还包括:基于所述多个位姿标识中的至少两个,确定所述多个位姿标识的排布顺序;以及
基于所述多个位姿标识的排布顺序,确定所述多个位姿标识相对辅助连接装置坐标系的三维坐标。8.根据权利要求1所述的控制方法,包括:基于所述多个位姿标识,确定所述辅助连接装置的主体腔管的位姿;以及基于所述辅助连接装置的主体腔管的位姿和所述辅助连接装置的构型,确定所述第一鞘管相对所述参考坐标系的位姿。9.根据权利要求1
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6、8中任一项所述的控制方法,还包括控制所述第一运动臂与所述第一鞘管连接。10.根据权利要求1所述的控制方法,包括:获取所述第一运动臂的第一初始位姿;基于所述第一初始位姿和所述第一目标位姿,确定所述第一运动臂的第一运动路径;以及基于所述第一运动路径,控制所述第一运动臂运动至所述第一目标位姿。11.根据权利要求1所述的控制方法,包括:确定所述第一运动臂的第一摆位点的目标位姿;以及基于所述第一摆位点的目标位姿和所述第一运动臂的运动学模型,确定所述第一运动臂的第...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐凯,吴百波,王龙飞,姬利永,李茂林,
申请(专利权)人:北京术锐机器人股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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