1.一种自动调节鼻内镜位姿的方法,其特征在于,包括:
通过光学定位设备和设置在所述手术器械上的定位靶点获取所述手术器械的位姿;
根据所述手术器械的位姿和预设的手术器械与鼻内镜的相对位姿关系计算得出所述鼻内镜的目标位姿;
根据所述鼻内镜的目标位姿和获取的所述鼻内镜的当前位姿逆解出持镜机器人各关节的运动量;
根据所述持镜机器人各关节的运动量控制所述各关节执行相应的运动,以使所述鼻内镜自动调整至所述目标位姿。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过光学定位设备和设置在所述手术器械上的定位靶点获取所述手术器械的位姿具体包括:
预先在鼻孔入口处建立基坐标系,所述基坐标系以鼻孔入口处为原点、以绕上下方向的转动为x轴方向,以绕前后方向的转动为y轴方向,以绕左右方向的转动为z轴方向,以手术器械自身轴线的深度进给运动方向为沿z轴的平移方向;
通过光学定位设备和设置在手术器械上的定位靶点获取手术器械相对于所述基坐标系的位姿。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述手术器械的位姿和预设的手术器械与鼻内镜的相对位姿关系计算得出所述鼻内镜的目标位姿具体包括:
采用运动学分析方法根据所述手术器械的位姿和预设的手术器械与鼻内镜的相对位姿关系计算得出所述鼻内镜的目标位姿。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述手术器械的位姿和预设的手术器械与鼻内镜的相对位姿关系计算得出所述鼻内镜的目标位姿之后还包括:
在所述鼻内镜的末端和所述手术器械的末端建立基于虚拟弹簧的相互作用力模型,所述基于虚拟弹簧的相互作用力模型用于辅助所述鼻内镜自动调整至所述目标位姿。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述相互作用力模型的公式为:
其中,l0表示鼻内镜的目标位置,x表示鼻内镜与手术器械的空间距离,c是策略系数。
6.一种自动调节鼻内镜位姿的系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于通过光学定位设备和设置在所述手术器械上的定位靶点获取所述手术器械的位姿;
计算模块,用于根据所述手术器械的位姿和预设的手术器械与鼻内镜的相对位姿关系计算得出所述鼻内镜的目标位姿;
逆解模块,用于根据所述鼻内镜的目标位姿和获取的所述鼻内镜的当前位姿逆解出持镜机器人各关节的运动量;
调整模块,用于根据所述持镜机器人各关节的运动量控制所述各关节执行相应的运动,以使所述鼻内镜自动调整至所述目标位姿。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述获取模块具体包括:
建立单元,用于预先在鼻孔入口处建立基坐标系,所述基坐标系以鼻孔入口处为原点、以绕上下方向的转动为x轴方向,以绕前后方向的转动为y轴方向,以绕左右方向的转动为z轴方向,以手术器械自身轴线的深度进给运动方向为沿z轴的平移方向;
第一获取单元,用于通过光学定位设备和设置在手术器械上的定位靶点获取手术器械相对于所述基坐标系的位姿。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,计算模块具体包括:
计算单元,用于采用运动学分析方法根据所述手术器械的位姿和预设的手术器械与鼻内镜的相对位姿关系计算得出所述鼻内镜的目标位姿。
9.如权利要求8所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:
建立模块,用于在所述鼻内镜的末端和所述手术器械的末端建立基于虚拟弹簧的相互作用力模型,所述基于虚拟弹簧的相互作用力模型用于辅助所述鼻内镜自动调整至所述目标位姿。
10.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述相互作用力模型的公式为:
其中,l0表示鼻内镜的目标位置,x表示鼻内镜与手术器械的空间距离,c是策略系数。