本申請(qǐng)涉及手術(shù)機(jī)器人，具體而言，涉及一種基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定方法、裝置。

背景技術(shù)：

1、在導(dǎo)航手術(shù)機(jī)器人中，手術(shù)機(jī)器人在可到達(dá)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃以及機(jī)械臂執(zhí)行對(duì)應(yīng)規(guī)劃操作。但是目前的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)軌跡的規(guī)劃速度較慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)解決的問題是機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)軌跡的規(guī)劃速度較慢。

2、為解決上述問題，本申請(qǐng)第一方面提供了一種基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定方法，包括：

3、基于機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，構(gòu)建機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；

4、基于機(jī)械臂的起始位置與目標(biāo)位置，選取至少一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)；所述中間節(jié)點(diǎn)與任意障礙物的距離大于閾值；

5、對(duì)所述中間節(jié)點(diǎn)與所述起始位置、目標(biāo)位置中任意相鄰兩者的路徑進(jìn)行并行規(guī)劃；

6、匯總所述并行規(guī)劃的路徑，得到并執(zhí)行機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)軌跡。

7、本申請(qǐng)第二方面提供了一種基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定裝置，其包括：

8、方程構(gòu)建模塊，其用于基于機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，構(gòu)建機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；

9、節(jié)點(diǎn)選取模塊，其用于基于機(jī)械臂的起始位置與目標(biāo)位置，選取至少一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)；所述中間節(jié)點(diǎn)與任意障礙物的距離大于閾值；

10、路徑規(guī)劃模塊，其用于對(duì)所述中間節(jié)點(diǎn)與所述起始位置、目標(biāo)位置中任意相鄰兩者的路徑進(jìn)行并行規(guī)劃；

11、軌跡確定模塊，其用于匯總所述并行規(guī)劃的路徑，得到并執(zhí)行機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)軌跡。

12、本申請(qǐng)第三方面提供了一種電子設(shè)備，其包括：存儲(chǔ)器和處理器；

13、所述存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)程序；

14、所述處理器，耦合至所述存儲(chǔ)器，用于執(zhí)行所述程序，以用于：

15、基于機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，構(gòu)建機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；

16、基于機(jī)械臂的起始位置與目標(biāo)位置，選取至少一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)；所述中間節(jié)點(diǎn)與任意障礙物的距離大于閾值；

17、對(duì)所述中間節(jié)點(diǎn)與所述起始位置、目標(biāo)位置中任意相鄰兩者的路徑進(jìn)行并行規(guī)劃；

18、匯總所述并行規(guī)劃的路徑，得到并執(zhí)行機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)軌跡。

19、本申請(qǐng)第四方面提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述程序被處理器執(zhí)行實(shí)現(xiàn)上述所述的基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定方法。

20、本申請(qǐng)中，通過選取中間節(jié)點(diǎn)，并在中間節(jié)點(diǎn)與所述起始位置、目標(biāo)位置中相鄰路徑進(jìn)行并行規(guī)劃的方式，大大提高路徑規(guī)劃的速度。

技術(shù)特征：

1.一種基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定方法，其特征在于，所述中間節(jié)點(diǎn)為依次設(shè)置的第一中間節(jié)點(diǎn)、第二中間節(jié)點(diǎn)和第三中間節(jié)點(diǎn)；所述第二中間節(jié)點(diǎn)與所述起始位置、目標(biāo)位置的距離相同，所述第一中間節(jié)點(diǎn)與所述起始位置、所述第二中間節(jié)點(diǎn)的距離相同，所述第三中間節(jié)點(diǎn)與所述目標(biāo)位置、所述第二中間節(jié)點(diǎn)的距離相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定方法，其特征在于，所述第一中間節(jié)點(diǎn)、所述第二中間節(jié)點(diǎn)的路徑規(guī)劃，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定方法，其特征在于，所述第一中間節(jié)點(diǎn)、所述第二中間節(jié)點(diǎn)的路徑規(guī)劃，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定方法，其特征在于，所述基于機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，構(gòu)建機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程之后，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定方法，其特征在于，所述基于所述標(biāo)定桿對(duì)所述機(jī)械臂的第六軸長度進(jìn)行重新標(biāo)定，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定方法，其特征在于，所述機(jī)械臂的第六軸長度的計(jì)算公式為：

8.一種基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：存儲(chǔ)器和處理器；

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述程序被處理器執(zhí)行實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于隨機(jī)樹的機(jī)械臂路徑規(guī)劃及標(biāo)定方法、裝置，所述方法包括：基于機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，構(gòu)建機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；基于機(jī)械臂的起始位置與目標(biāo)位置，選取至少一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)；所述中間節(jié)點(diǎn)與任意障礙物的距離大于閾值；對(duì)所述中間節(jié)點(diǎn)與所述起始位置、目標(biāo)位置中任意相鄰兩者的路徑進(jìn)行并行規(guī)劃；匯總所述并行規(guī)劃的路徑，得到并執(zhí)行機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)軌跡。本申請(qǐng)中，通過選取中間節(jié)點(diǎn)，并在中間節(jié)點(diǎn)與所述起始位置、目標(biāo)位置中相鄰路徑進(jìn)行并行規(guī)劃的方式，大大提高路徑規(guī)劃的速度。

技術(shù)研發(fā)人員：劉星宇,張逸凌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京長木谷醫(yī)療科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6