内镜操作手术机器人穿刺孔定位装置

摘要

本发明提供的是一种内镜操作手术机器人穿刺孔定位装置。它包括安装在机器人末端机械臂上的可伸缩式连杆，可伸缩式连杆的端部安装微型CCD摄像头，机器人末端机械臂的下方安装有两个红光点状光斑激光器，两个红光点状光斑激光器发出的光线在摄像头正下方光轴上相交，红光点状光斑激光器和微型CCD摄像头与控制工业PC机相连。本发明提高了穿刺孔标定精度；节省CCD摄像机等标定器件，避免仅利用摄像机进行双目及多目标定时在三维重建过程中占用大量计算机系统资源，导致系统工作缓慢，使穿刺孔标定过程迅速、准确，有利于降低成本，便于产品开发和生产。

主权项

1、一种内镜操作手术机器人穿刺孔定位装置，其特征是：它包括：安装在机器人末端机械臂上的可伸缩式连杆，可伸缩式连杆的端部安装微型CCD摄像头，机器人末端机械臂的下方安装有两个红光点状光斑激光器，两个红光点状光斑激光器发出的光线在摄像头正下方光轴上相交，红光点状光斑激光器和微型CCD摄像头与控制工业PC机相连；两个红光点状光斑激光器的倾角不同，一个红光点状光斑激光器的倾角为23.385°，另一个红光点状光斑激光器的倾角为37.3°；用工业PC机首先控制机器人移动关节在其行程内上下移动，通过微型CCD摄像头判断是否捕获三个连通域，捕获三个连通域后分别计算其各自面积并进行逐一比较，通过控制移动关节的移动判断面积较小的两个连通域的中心距的变化，并最终控制移动关节使两个面积较小的连通域的中心距为0，即两个红光点状光斑激光器发出的激光在腹部皮肤处重合，求出两束激光照射的腹部位置相对机器人基础坐标系的位置；此时，工业PC机再通过微型CCD摄像头判断图像中面积较大的连通域与面积较小连通域间的中心距是否为0，若为0则表示面积较大连通域与面积较小连通域重合，求出腹腔镜穿刺孔位置相对辅助腹腔镜手术机器人基础坐标系的位置；若两个连通域的中心距不为0，则计算两连通域的中心距和所在平面矢量工业PC机控制机器人机械臂运动，使机械臂的末端沿运动一定距离，再重新进行运行程序，直至三个连通域重合，求出腹腔镜手术穿刺孔相对机器人基础坐标系的位置。