【技术实现步骤摘要】
本申请涉及机器人，尤其涉及一种在牙槽骨上形成备洞的方法、口腔种植手术备洞方法、口腔种植手术机器人。
技术介绍
1、在口腔种植手术中，如果基于自由手操作来实现，医生凭借自己的经验和技巧，通过传统的手动工具进行牙槽骨洞的制备。这种方法在过去的几十年里取得了显著的成果，但同时也存在一定的局限性。例如，手术过程中可能出现精度不足、创伤较大、恢复时间较长等问题。
2、为了解决这些问题，机器人辅助口腔种植手术应运而生。这种技术通过高精度机器人系统，实现对牙槽骨洞制备的精确控制，提高了手术的准确性和安全性。机器人辅助手术可以减少手术创伤，缩短恢复时间，提高患者舒适度，使得口腔种植手术更加微创、高效。
3、然而，不论是自由手操作还是机器人辅助，备洞过程都是口腔种植手术的关键环节。当前，最成熟的备洞为逐级备洞。逐级备洞是从只使用终钻发展起来的，对比只用终钻，逐级备洞在备洞过程中，需要使用球钻定点，先锋麻花钻、方向指示杆(深度测量尺)测量、扩大钻、终末钻成形、肩台钻等工具来逐级扩大窝洞，最终形成备洞。
4、相对于只使用终钻来说，逐级备洞存在如下技术优势：首先，过粗的终钻会对骨形成挤压，导致骨损伤；其次，自由手精度有限，前期细钻的误差可以后面粗钻弥补，提高最终精度；最后，单次切削量小，需要的切削力就小，摩擦产热也会小，避免骨灼伤。
5、但是，上述逐级备洞的实现方案中，一个洞需要六七次下钻，换钻的过程较长，另外，换钻的过程中，患者需要频繁张口，由此，对患者的下颌关节带来了较大负担。
1、本申请的目的在于提出一种在牙槽骨上形成备洞的方法、口腔种植手术备洞方法、口腔种植手术机器人，用于解决或者缓解现有技术中存在的技术问题。
2、本申请公开的技术方案如下：
3、一种在牙槽骨上形成备洞的方法，其包括：
4、确定所述备洞在所述牙槽骨上的目标位置以及固定在机械臂末端的钻针的初始位置；
5、确定所述初始位置与所述目标位置的位置差，以基于所述位置差规划机械臂运动轨迹；
6、基于所述机械臂运动轨迹，控制所述机械臂运动以带动其末端的所述钻针从所述初始位置移动到所述目标位置；
7、基于规划的钻针动作轨迹，控制所述机械臂运动以驱动所述钻针在所述目标位置处按照一钻成型的方式形成所述备洞。
8、可选地，所述基于所述机械臂运动轨迹，控制所述机械臂运动以带动其末端的所述钻针从所述初始位置移动到所述目标位置，包括：
9、实时确定基于所述机械臂运动轨迹上的轨迹点到所述目标位置的轨迹变换矩阵；
10、基于所述轨迹变换矩阵，控制所述机械臂运动以带动其末端的所述钻针从所述初始位置移动到所述目标位置。
11、可选地，所述基于所述轨迹变换矩阵，控制所述机械臂运动以带动其末端的所述钻针从所述初始位置移动到所述目标位置，包括：
12、基于所述轨迹变换矩阵，确定机械臂各个关节的运动量；
13、基于所述械臂各个关节的运动量，控制所述机械臂运动以带动其末端的所述钻针从所述初始位置移动到所述目标位置。
14、可选地，所述基于规划的钻针动作轨迹，控制所述机械臂运动以驱动所述钻针在所述目标位置处按照一钻成型的方式形成所述备洞，包括：
15、基于规划的钻针动作轨迹，确定所述机械臂的扩孔路径以及钻孔路径；
16、基于所述机械臂的扩孔路径，控制所述机械臂往复旋转运动以驱动所述钻针在所述目标位置处进行扩孔，以在所述目标位置处按照一钻成型的方式形成具备设定直径的所述备洞；
17、基于所述机械臂的钻孔路径，控制所述机械臂进给运动以驱动所述钻针在所述目标位置处进行钻孔，以在所述目标位置处按照一钻成型的方式形成具备设定深度的所述备洞。
18、可选地，所述基于规划的钻针动作轨迹，确定所述机械臂的扩孔路径以及钻孔路径，包括：
19、将规划的钻针动作轨迹分解为钻针由内向外的动作轨迹，以及由上到下的动作轨迹；
20、基于所述钻针由内向外的动作轨迹，确定所述机械臂的扩孔路径；
21、基于所述钻针由上到下的动作轨迹，确定所述机械臂的钻孔路径。
22、可选地，所述的方法，还包括：
23、基于设定直径和所述钻针的钻头直径，构建扩孔约束；
24、根据所述扩孔约束，控制所述机械臂往复旋转运动的步长。
25、一种口腔种植手术备洞方法，其执行如下步骤以按照一钻成型的方式形成装配种植体的备洞：
26、根据所述备洞在牙槽骨上的目标位置以及固定在机械臂末端的钻针的初始位置，规划机械臂运动轨迹；
27、基于机械臂运动轨迹，控制所述机械臂运动以带动所述钻针从所述初始位置移动到所述目标位置；
28、控制所述机械臂运动以驱动所述钻针在所述目标位置处形成所述备洞。
29、一种口腔种植手术备洞方法，其执行如下步骤以按照一钻成型的方式形成备洞，所述备洞用于装配种植体：
30、机械臂基于规划的机械臂运动轨迹运动以带动其末端的所述钻针从初始位置移动到牙槽骨上的目标位置；
31、所述机械臂基于规划的钻针动作轨迹运动以驱动所述钻针在所述目标位置处形成所述备洞。
32、其中，所述机械臂运动轨迹基于所述目标位置和初始位置之间的位置差进行规划。
33、一种口腔种植手术机器人，其包括：机器人主机以及机械臂，所述机械臂的末端装配有钻针，所述机器人主机用于执行本申请任一项的方法以按照一钻成型的方式形成所述备洞，所述备洞用于装配种植体。
34、本申请提供的一种在牙槽骨上形成备洞的方法、口腔种植手术备洞方法、口腔种植手术机器人中，通过确定所述备洞在所述牙槽骨上的目标位置以及固定在机械臂末端的钻针的初始位置；确定所述初始位置与所述目标位置的位置差，以基于所述位置差规划机械臂运动轨迹；基于所述机械臂运动轨迹，控制所述机械臂运动以带动其末端的所述钻针从所述初始位置移动到所述目标位置；基于规划的钻针动作轨迹，控制所述机械臂运动以驱动所述钻针在所述目标位置处按照一钻成型的方式形成所述备洞，无须频繁换钻，缩短了备洞的流程，同时，避免了患者长时间张口，减轻了下颌关节的负担。
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1.一种在牙槽骨上形成备洞的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述机械臂运动轨迹，控制所述机械臂运动以带动其末端的所述钻针从所述初始位置移动到所述目标位置，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述轨迹变换矩阵，控制所述机械臂运动以带动其末端的所述钻针从所述初始位置移动到所述目标位置，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于规划的钻针动作轨迹，控制所述机械臂运动以驱动所述钻针在所述目标位置处按照一钻成型的方式形成所述备洞，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于规划的钻针动作轨迹，确定所述机械臂的扩孔路径以及钻孔路径，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法，还包括：
7.一种口腔种植手术备洞方法，其特征在于，执行如下步骤以按照一钻成型的方式形成装配种植体的备洞：
8.一种口腔种植手术备洞方法，其特征在于，执行如下步骤以按照一钻成型的方式形成备洞，所述备洞用于装配种植体：
<...【技术特征摘要】
1.一种在牙槽骨上形成备洞的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述机械臂运动轨迹，控制所述机械臂运动以带动其末端的所述钻针从所述初始位置移动到所述目标位置，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述轨迹变换矩阵，控制所述机械臂运动以带动其末端的所述钻针从所述初始位置移动到所述目标位置，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于规划的钻针动作轨迹，控制所述机械臂运动以驱动所述钻针在所述目标位置处按照一钻成型的方式形成所述备洞，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于规划的钻针动作轨迹，确定所述机械臂的扩孔路径以及钻孔路径，包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志明，李康宁，聂智，韩月乔，倪浩晨，
申请(专利权)人：北京瑞医博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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