(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210954280.4 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 苏州微创畅行机 器人有限公司 地址 215000 江苏省苏州市苏州工业园区 凤里街151号3号厂房部分区域 (72)发明人 李涛　其他发明人请求 不公开姓名　 (74)专利代理 机构 上海思捷知识产权代理有限 公司 312 95 专利代理师 王思琦 (51)Int.Cl. A61B 34/30(2016.01) A61B 34/10(2016.01) A61B 17/16(2006.01) G06T 17/00(2006.01) G06V 20/64(2022.01) (54)发明名称 手术机器人的姿态指导方法、 指导系统及可 读存储介质 (57)摘要 本发明提供一种手术机器人的姿态指导方 法、 指导系统及可读存储介质， 所述手术机器人 包括手术台车、 设置于手术台车上的机械臂以及 用于承载目标对象的承 载装置； 手术机器人的姿 态指导方法包括： 获取手术室空间的三维图像， 手术室空间的三维图像中至少包括承载装置的 图像信息； 基于手术室空间的三维图像得到承 载 装置在手术 室空间中的位姿信息， 进而规划得到 手术台车和机械臂的预定摆位位姿； 显示手术台 车和机械臂的预定摆位位姿， 以指导手术台车和 机械臂移动至相应位姿。 如此配置， 可通过获取 手术室空间的三维图像， 来解算出手术台车和机 械臂的预定摆位位姿， 并通过显示的方式指导调 整手术台车和机 械臂的位姿。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115177367 A 2022.10.14 CN 115177367 A 1.一种手术机器人的姿态指导方法， 其特征在于， 所述手术机器人包括手术台车、 设置 于所述手术台车上的机械臂以及用于承载目标对象的承载装置； 所述手术机器人的姿态指 导方法包括： 获取手术室空间的三维图像， 所述手术室空间的三维图像中至少包括所述承载装置的 图像信息； 基于所述手术室空间的三维图像得到所述承载装置在手术室空间中的位姿信 息， 进而 规划得到所述手术台车和所述机 械臂的预定摆位 位姿； 显示所述手术台车和所述机械臂的预定摆位位姿， 以指导所述手术台车和所述机械臂 移动至相应位姿。 2.根据权利要求1所述的手术机器人的姿态指导方法， 其特征在于， 基于所述手术室空 间的三维图像得到所述承载装置在手术室空间中的位姿信息， 进而规划得到所述手术台车 的预定摆位 位姿的步骤 包括： 基于所述手术室空间的三维图像， 建立所述承载装置的第一虚拟模型； 获取所述手术台车的参数信息， 进 而建立所述手术台车的第二虚拟模型； 根据所述第 一虚拟模型与 所述第二虚拟模型的相对约束关系， 计算得到所述手术台车 的预定摆位 位姿。 3.根据权利要求2所述的手术机器人的姿态指导方法， 其特征在于， 获取所述手术台车 的参数信息的步骤 包括： 获取安装于所述手术台车上的校验靶标的位姿信 息， 并基于所述校验靶标的位姿信 息 与所述手术台车的中轴线的相对关系， 得到所述手术台车的参数信息； 或者 获取所述手术台车的三维图像， 并基于所述手术台车的三维图像进行深度信 息处理和 特征点提取， 得到所述手术台车的参数信息 。 4.根据权利要求1所述的手术机器人的姿态指导方法， 其特征在于， 所述手术台车和所 述机械臂的预定摆位位姿包括至少三个精度层级的工作空间； 至少三个精度层级中的一个 为优选工作空间； 显示所述手术台车和所述机械臂的预定摆位位姿， 并指导所述手术台车和所述机械臂 移动至相应位姿， 以完成所述手术台车和所述机 械臂的摆位的步骤 包括： 获取并显示所述手术台车和所述机械臂的实时位姿， 并在所述手术台车和所述机械臂 的实时位姿落在所述优选 工作空间时， 完成所述手术台车和所述机 械臂的摆位。 5.根据权利要求1所述的手术机器人的姿态指导方法， 其特征在于， 显示所述手术台车 和所述机械臂的预定摆位位姿， 以指导所述手术台车和所述机械臂移动至相应位姿的步骤 包括： 获取所述手术台车和所述机 械臂的实时位姿； 根据所述手术台车和所述机械臂的实时位姿和规划得到的预定摆位位姿， 得到所述手 术台车和所述机 械臂的规划路径； 驱动所述手术台车和所述机械臂沿所述规划路径移动， 直至所述手术台车和所述机械 臂的移动至所述预定摆位 位姿。 6.根据权利要求1所述的手术机器人的姿态指导方法， 其特征在于， 在完成所述手术台 车和所述机 械臂的摆位后， 所述手术机器人的姿态指导方法还 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115177367 A 2获取所述目标对象的三维图像， 并基于所述目标对象的三维图像得到所述目标对象的 位姿信息； 根据所述目标对象相对于所述机 械臂的位姿， 确定所述机 械臂的预定 工作位姿； 显示所述机 械臂的预定 工作位姿， 以指导所述机 械臂移动至相应位姿。 7.根据权利要求6所述的手术机器人的姿态指导方法， 其特征在于， 所述手术机器人为 骨科机器人， 用于对 所述目标对象截骨； 在根据所述目标对象相对于所述机械臂的位姿， 确 定所述机械臂的预定工作位姿的步骤中， 基于截骨方案中每一刀截骨面， 解算出每一刀截 骨的所述机械臂的期 望位姿； 所述预定工作位姿为所述每一刀截骨的所述机械臂的期 望位 姿的集合， 或者当前被选择将要执 行的某一刀截骨的机 械臂的期望位姿。 8.一种手术机器人的姿态指导系统， 其特征在于， 用于实现根据权利要求1～7中任一 项所述的手术机器人的姿态指导方法； 所述手术机器人的姿态指导系统包括三维成像装 置、 显示装置及控制装置； 所述三维成像装置用于获取 所述手术室空间的三维图像； 所述控制装置基于所述手术室空间的三维图像得到所述承载装置在手术室空间中的 位姿信息， 进 而规划得到所述手术台车和所述机 械臂的预定摆位 位姿； 所述显示装置用于显示所述手术台车和所述机械臂的预定摆位位姿， 以指导所述手术 台车和所述机 械臂移动至相应位姿。 9.根据权利要求8所述的手术机器人的姿态指导系统， 其特征在于， 所述三维成像装置 还用于获取所述手术台车的三维图像、 所述目标对象的三维图像以及所述机械臂的三维图 像中的至少一 者。 10.根据权利要求8所述的手术机器人的姿态指导系统， 其特征在于， 所述三维成像装 置包括单目3D相机、 双目3D相机或结构光相机 。 11.一种可读存储介质， 其上存储有程序， 其特征在于， 所述程序被执行时实现根据权 利要求1～7中任一项所述的手术机器人的姿态指导方法的步骤。 12.一种手术机器人系统， 其特征在于， 包括手术机器人和根据权利要求8～10中任一 项所述的手术机器人 的姿态指导系统， 所述手术机器人包括手术台车、 设置于所述手术台 车上的机械臂以及用于承载目标对象的承载装置 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115177367 A 3