影像跟踪设备及定位系统的制作方法

本实用新型涉及影像跟踪设备技术领域，特别是涉及一种影像跟踪设备及定位系统。

背景技术：

在导航手术的2d扫描图像注册过程中，需要依靠标定组件来建立图像与实际空间的位置联系。在目前的注册过程中，标定组件被固定在机械臂上，通过手术机器人的机械臂将标定组件设置在患处附近位置，将标定组件拍摄到患者图像中，以使患处照片中能够显示标定组件。

但是，在后续的作业中，机械臂上安装标定组件的位置还需要安装导向器等其他作业部件，使得在注册前需要在机械臂上安装标定组件，并且在注册后需要将标定组件从机械臂上拆卸下来，然后再将其他作业部件安装到机械臂上，导致手术时间的较长，并且多次的拆装也会影响定位精度。另外，在一些手术中，机械臂难以到达指定的术区，也就难以将标定组件拍摄到图像中，同时，在机械臂的移动过程中还可能存在干涉成像设备的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种影像跟踪设备及定位系统，使标定组件脱离手术机器人的机械臂，避免干涉成像设备的运行。

第一方面，本实用新型提供一种影像跟踪设备，包括：基座，基座包括相对设置的承载端和连接端，连接端用于与成像设备连接；标定组件，用于为成像设备提供空间位置标记，标定组件设置于承载端；至少一组定位组件，定位组件沿周向设置于基座的侧壁。

根据本实用新型的一个方面，影像跟踪设备还包括安装环，与连接端可拆卸连接；连接端通过安装环连接成像设备。

根据本实用新型的一个方面，定位组件包括至少三个不共线设置的示踪元件，示踪元件以预设的分布图形分布。

根据本实用新型的一个方面，定位组件还包括信号接收器，信号接收器用于接收启动信号；和/或示踪元件用于根据启动信号发射空间位置信息。

根据本实用新型的一个方面，示踪元件为红外发射器；信号接收器为红外接收器。

根据本实用新型的一个方面，示踪元件为反光球，用于反射光信号以发射空间位置信息。

根据本实用新型的一个方面，每组定位组件内的示踪元件的法向一致；和/或各组定位组件的示踪元件的分布图形不同，以使光学测位仪可以根据分布图形区分各组定位组件；定位组件之间的示踪元件可交错设置。

根据本实用新型的一个方面，影像跟踪设备包括至少三组定位组件，至少三组定位组件沿着基座的全周向设置。

根据本实用新型的一个方面，相邻的两组定位组件的示踪元件的法向之间的夹角不大于120°；和/或在基座外侧的任意一点到基座的侧壁的垂线与至少一个定位组件的法向的夹角不超过60°。

根据本实用新型的一个方面，影像跟踪设备包括四组定位组件。

根据本实用新型的一个方面，同一个定位组件内的信号接收器的法向与示踪元件的法向一致。

根据本实用新型的一个方面，基座的连接端和承载端一体成型，或者标定组件包括至少一个标定板，基座的连接端、承载端与标定板一体成型；和/或基座为柱状或筒状基座；和/或连接端包括容纳成像设备的连接槽。

根据本实用新型的一个方面，基座的外表面至少部分为曲面。

根据本实用新型的一个方面，外表面设置有至少一个安装部，安装部包括安装平面和/或安装孔，每个安装部上设置有至少一个示踪元件。

根据本实用新型的一个方面，基座开设有减重孔，安装部包括安装平面，安装平面设置于减重孔的周侧，至少部分示踪元件设置于安装平面。

第二方面，本实用新型提供一种定位系统，包括上位机、定位机器人、机器人示踪器、光学测微仪以及上述任一实施例的影像跟踪设备；其中，光学测位仪获取影像跟踪设备以及定位机器人的空间位置信息，上位机根据通过成像设备获取的包括标定组件提供的空间位置标记信息的患处图像以及光学测位仪获取的信息完成图像注册；上位机根据在患处图像上进行的规划路线控制定位机器人到达规划路线对应的目标空间位置。

根据本实用新型的一个方面，定位系统还包括患者示踪器，光学测位仪以预设频率获取患者示踪器的空间位置信息，上位机根据获取的患者示踪器的空间位置信息，修正定位机器人的路线。

本实用新型提供的影像跟踪设备，通过在基座的承载端设置标定组件，再通过基座的连接端与成像设备连接，便于在各类手术影像拍摄过程中获取标定信息，使患处照片中能够显示标定组件的图像，而避免以往标定过程干涉成像设备运行的缺陷。并且，同时将定位组件设置在基座上，便于术中识别影像跟踪设备的空间位置，为图像注册提供技术基础，集成度高，占用空间小。此外，采用本实用新型实施例的影像跟踪设备，在手术的标定过程以及图像注册过程中，能够避免手术机器人的机械臂与标定组件组装与拆卸的繁琐操作，有效节约手术时间，提高手术成功率。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型实施例的影像跟踪设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的影像跟踪设备未安装定位组件状态下的结构示意图。

附图标记说明：

10、基座；11、承载端；12、连接端；13、侧壁；14、安装孔；15、安装平面；16、减重孔；17、连接槽；18、凸起部；20、标定组件；21、标定板；22、标记件；30、定位组件；31、示踪元件；32、信号接收器；40、安装环；

在本实用新型说明书附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1和图2对本实用新型实施例的影像跟踪设备及定位系统进行详细描述。图1是本实用新型实施例的影像跟踪设备的结构示意图；图2是本实用新型实施例的影像跟踪设备未安装定位组件状态下的结构示意图。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的影像跟踪设备包括基座10、标定组件20和至少一组定位组件30。其中，基座10包括相对设置的承载端11和连接端12，承载端11用于承载标定组件20，连接端12用于与成像设备连接。标定组件20设置于基座10的承载端11，用于为成像设备提供空间位置标记。定位组件30沿基座10的轴向设置于基座10的侧壁13。

在一些应用场景中，本实施例的影像跟踪设备与成像设备连接，并与包括上位机、定位机器人和光学测位仪的定位系统配套使用以完成手术过程中的图像注册。在使用本实施例的影像跟踪设备进行图像注册过程中，通过与基座10的连接端12连接的成像设备获取包括标定组件20提供的标识点信息的患处的扫描图像，标识点在扫描图像所在的坐标系下具有第一位置坐标。光学测位仪通过识别定位组件30的空间位置坐标，结合定位组件30和标定组件20之间的预定位置关系，可以得到以光学测位仪为基准的坐标系中的标定组件20上的标识点具有的第二位置坐标。通过上述第一位置坐标和第二位置坐标的转换关系，将上述扫描图像的坐标系和光学测位仪的坐标系进行统一，完成图像注册。上述操作可以在上位机或者具有计算功能的光学测位仪中完成。

本实用新型实施例的影像跟踪设备，通过在基座10的承载端11设置标定组件20，再通过基座10的连接端12与成像设备连接，便于在各类手术影像拍摄过程中获取标定信息，使患处照片中能够显示标定组件的图像，而避免以往标定过程干涉成像设备运行的缺陷。并且，同时将定位组件30设置在基座10上，便于术中识别影像跟踪设备的空间位置，为图像注册提供技术基础，集成度高，占用空间小。此外，采用本实用新型实施例的影像跟踪设备，在手术的标定过程以及图像注册过程中，能够避免手术机器人的机械臂与标定组件20组装与拆卸的繁琐操作，有效节约手术时间，提高手术成功率。

需要说明的是，上述成像设备可以为c型臂设备，例如2d-c臂设备或者3d-c臂设备。在具体的实施例中，成像设备可以为c臂ct。在一具体的应用场景中，影像跟踪设备可以与成像设备的图像接收器连接，并通过影像增强器连接到成像设备上。通常将影像增强器设置于成像设备的图像接收器端，并位于病床上方，便于被光学测位仪识别。在另一具体的应用场景中，影像跟踪设备也可以与成像设备的图像拍摄器连接。将图像拍摄器设置于病床上方，便于被光学测位仪识别。该图像拍摄器具体可以为x光发射器。

作为一种可选的实施方式，基座10可以为柱状，承载端11和连接端12位于基座10的轴向的两端，定位组件30设置在基座10的侧壁13上。例如，基座10可以为圆柱状，定位组件30设置在基座10的外圆柱面上。基座10还可以为多棱柱状，定位组件30设置在基座10的侧面上。

作为另一种可选的实施方式，基座10还可以为筒状，其内部结构/形状与其连接成像设备的连接部分相适应。以上述影像跟踪设备通过影像增强器连接到成像设备的应用场景为例，则，筒状基座的内部结构与影像增强器的结构相适应，以使其可以容纳影像增强器。基于常规的影像增强器为圆柱状，基座10可以为圆筒状结构。当基座10通过连接端12与影像增强器连接时，将基座10设置为圆筒状可以减小基座10的体积，可以节省出更多的拍摄空间，减轻影像跟踪设备的质量，并且方便与影像增强器连接。

作为一种可选的实施方式，基座10的侧壁13可以镂空设计，以减轻影像跟踪装置的重量。作为一种可选的实施例，基座10开设若干减重孔16。在本实用新型实施例中，基座10的外圆柱面上均匀地开设有六个减重孔。

在本实用新型的一些实施例中，连接端12可以设置有一个用于容纳成像设备的连接槽17，连接槽17可以增加与成像设备的连接面积，并使影像跟踪设备与成像设备的连接位置避开影像增强器的末端的过渡结构，使连接位置更加靠近影像增强器的支撑支架，从而使影像跟踪设备与成像设备的连接更加稳固可靠。同样的，通过连接槽也可以减小基座10与成像设备连接时的体积，可以节省出更多的拍摄空间，减轻影像跟踪设备的质量。

作为一种可选的实施方式，影像跟踪设备还包括安装环40，与连接端12可拆卸连接；连接端12通过安装环40连接成像设备。基座10通过安装环40安装到成像设备上，借助安装环40可以避免基座10在安装过程中受压变形，提高手术作业精度。

具体的，安装环40设有固定槽，连接端12设有固定销，固定槽和固定销配合使安装环40和基座10连接。

在本实用新型一些实施例中，连接端12可以通过卡扣连接或者压紧固定等方式将影像跟踪设备安装到成像设备上。

作为一种可选的实施方式，标定组件20包括多个标定板21，多个标定板21沿承载端11向连接端12的方向层叠设置。在本实用新型实施例中，标定组件20固定安装在基座10上。在本实用的一些实施例中，标定组件20包括两块标定板21。每个标定板21上均设置有四个以上沿预定的分布图形分布的不透x光的标记件22，每个标定板21上的四个以上的标记件22在分布图形上的分布点不共线，各标定板21上的标记件22在标定板21的重叠方向上的投影不重合。本实施例中以影像跟踪设备包括两个标定组件20为例进行说明，如图1和图2所示，两个标定板21沿基座10的轴向平行设置，其中，图1中所示出的标定板21位于基座的轴向的中部，图2中所示出的标定板21位于基座的轴向的底部。

在本实用新型实施例中，标定板21可以为平面，两块标定板21平行设置。两个标定板21之间的距离为2cm-15cm。作为一种替代方案，两块标定板21不平行。在本实用新型其他实施例中，标定板21也可以为曲面。

在本实用新型实施例中，标定板21为碳纤维板。使用碳纤板在保证刚度的前提上减小影像跟踪设备整体的重量。

在本实用新型实施例中，标记件22可以为钢球或铜球或者金属圆片。

在本实用新型实施例中，标记件22形成的预定的分布图形基于x光成像设备中的线性摄像机模型的标定以及三维空间点重建原理设置。标记件22的预定分布图形为非对称图形。成像设备通过分析图像中的位置点相对标记件22的位置，可以得到扫描图像在以标定组件20为基准的空间坐标系中的具体位置。

作为一种可选的实施方式，上述基座10可以为一体成型基座，即，承载端11和连接端12为一体结构，从而简化加工工艺以及提高产品精度。在另一种可选的实施方式中，还可以将上述标定组件20中的标定板21与上述基座10一并一体加工成型，进一步简化产品的加工工艺以及装配过程，并提高组件之间的位置对应关系精度，从而保证定位精度。

作为一种可选的实施方式，每组定位组件30包括至少三个不共线设置的示踪元件31。并且，示踪元件31以预设的分布图形分布。

在本实用新型的实施例中，示踪元件31的预设的分布图形为非对称图形。光学测位仪通过不共线的三个示踪元件31可以确定三个定位点，三个定位点之间的连线即可组成一个三角形模板，从而确定一个示踪面，或者确定该示踪面的坐标系。由于定位点设置在影像跟踪设备的侧壁13，所以，上位机将这三个点的空间位置坐标与上位机中预定的分布图形中的三角形模板进行对比分析，可以得出影像跟踪设备在以光学测位仪为基准的坐标系下的空间位置坐标。

在本实用新型的一些实施例中，每组定位组件30包括四个以上的以预定的分布图形分布的示踪元件31，每三个示踪元件31不共线。在建立该示踪面的坐标系时，光学测位仪获取示踪元件31的空间位置信息，并选择其中误差或者偏差最小的三个点的位置信息建立该示踪面的坐标系，降低对于影像跟踪设备的空间位置坐标的测量误差。通过建立的示踪面的坐标系以及定位组件30与标定组件20之间的位置关系，从而可以获取标定组件的位置信息。

具体的，任意两个示踪元件31的分布位置点相连所形成的线段的长度大于40mm，任意两个示踪元件31之间的位置点相连所形成的线段的长度差值的绝对值大于3.5mm。以下以线段代指两个示踪元件31的分布位置点之间相连所形成的线段。

以定位组件30包含四个示踪元件31：a，b，c，d为例，任意线段的长度(ab，ac，ad，bc，bd，cd)都要满足大于40mm，并且任意线段的长度的差值的绝对值(|ab-ac|，|ab-ad|，|ab-bc|，|ab-bd|，|ab-cd|，|ac-ad|，|ac-bc|，|ac-bd|，|ac-cd|，|ad-bc|，|ad-bd|，|ad-cd|，|bc-bd|，|bc-cd|，|bd-cd|)都大于3.5mm。

作为一种可选的实施方式，当影像跟踪设备的外表面上存在多组定位组件30时，各组定位组件30的预设的分布图形不同，以使光学测位仪可以根据分布图形区分各组定位组件30，避免光学测位仪不能根据各组定位组件30形成的定位点之间的空间位置坐标唯一地确定影像跟踪设备的空间位置坐标。

在本实用新型实施例中，各组定位组件30内包含的示踪元件31的数量可以相同，也可以不同。

作为一种可选的实施方式，示踪元件可以为反光球，用于反射光信号以发射空间位置信息。本实施例中，反光球能够反射红外光，继而可以被光学测位仪识别，为图像注册提供技术基础。

作为一种可选的实施方式，每一组定位组件30还包括信号接收器32。信号接收器32用于接收控制示踪元件31启动的启动信号，示踪元件31用于根据该启动信号发射空间位置信息。使得示踪元件31在需要确定影像跟踪设备的空间位置时才会开启，防止示踪元件31长期开启造成的资源浪费，能够延长示踪元件31的使用寿命。

在本实用新型实施例中，信号接收器32可以为红外接收器，控制示踪元件31启动的信号为红外信号。示踪元件31为红外发射器。作为一种可选的实现方式，光学测位仪向信号接收器32发射红外信号，信号接收器32接收到红外信号后，可以反馈给影像跟踪设备的内部控制器，进而控制示踪元件31向光学测位仪发射空间位置信息，以使光学测位仪能够获取影像跟踪设备的空间位置信息。本方案中采用红外发射器可以避免红外反光球磨损而导致的定位精度降低，保证影像跟踪设备的作业精度。而且红外发射器的制作工艺较为简单，可以提高生产效率，降低生产成本。

作为一种替代方案，影像跟踪设备也可以通过电信号或者机械开关等方式来控制示踪元件31的启动。

作为一种可选的实施方式，影像跟踪设备包括至少三组定位组件30，至少三组定位组件30沿基座10的全周向设置。

其中，至少三组定位组件30沿基座10的全周向设置是指：定位组件30设置于基座10周向上的不同位置，且当基座10绕其轴向旋转时，总有一组定位组件30可以被识别。当该影像跟踪设备和光学测位仪配合使用时，令基座10的轴向和光学测位仪的法向垂直。由于当基座10绕其轴向旋转时，总有一组定位组件30可以被光学测位仪所识别，从而能够保证基座10处于不同位置时，光学测位仪通过基座10均可以获取影像跟踪设备的空间位置信息，实现对影像跟踪设备的空间位置的实时监控。

以光学测位仪由两个光学传感器构成为例，光学测位仪的法向为：在光学测位仪的两个光学传感器的镜头朝向所确定的平面内，自两个光学传感器之间的连线的垂线向外延伸的方向。

作为一种可选的实施方式，每组定位组件30内的示踪元件31的法向一致。当影像跟踪设备和光学测位仪配合使用时，每组定位组件30内的示踪元件31的法向一致，使一组定位组件30内的一个示踪元件31被光学测位仪识别时，这一组定位组件30内必然同时有三个示踪元件31可以被光学测位仪识别，从而使光学测位仪可以确定定位组件30的位置。可以充分利用示踪元件31，并提高影像跟踪设备的定位精度。

在本实用新型的一些实施例中，当示踪元件31为红外发射器时，示踪元件31的法向为自红外发射器的发光面指向红外发射器外侧的法向。在本实用新型的另外一些实施例中，当示踪元件31为红外反光球时，示踪元件31的法向为自红外反光球的安装平面沿红外反光球的轴线向外延伸的方向。

作为一种可选的实施方式，相邻的定位组件30的示踪元件31法向之间的夹角不大于120°。当影像跟踪设备和光学测位仪配合使用时，由于相邻的定位组件30的示踪元件31法向之间的夹角不大于120°，使得示踪元件31的法向与光学测位仪的法向之间的夹角不大于60°，从而便于光学测位仪检测到示踪元件31的信号，保证影像跟踪设备的正常稳定使用。

作为一种可选的实施方式，基座10外侧的任意一点到基座10的侧壁的垂线与至少一个定位组件30的法向的夹角不超过60°。通过设置定位组件30的法向，当影像跟踪设备和光学测位仪配合使用时，使得示踪元件31的法向与光学测位仪的法向之间的夹角不大于60°，从而便于光学测位仪检测到示踪元件31的信号，保证影像跟踪设备的正常稳定使用。

作为一种可选的实施方式，同一定位组件30内的信号接收器22的法向与示踪元件31的法向一致。在本实用新型的一些实施例中，信号接收器22的法向为红外接收器的镜头的朝向。当影像跟踪设备和光学测位仪配合使用时，由光学测位仪向红外接收器发送开启红外发射器的开启信号。红外接收器的法向与红外发射器的法向相同，可以避免由于红外接收器没有接收到开启信号，而导致应该开启的红外发射器没能开启。

作为一种可选的实施方式，各组定位组件30内的示踪元件31可以交错设置，某一组的定位组件30的部分示踪元件31可以设置在其他组的示踪元件31之间，在保持各组的示踪元件31分别具有足够的空间布置示踪元件31的同时，使得影像跟踪设备的体积和表面积不必随定位组件30的数量而增大，可以在较小的影像跟踪设备上设置更多的定位组件30。在其他实施例中，各组定位组件30内的示踪元件31也可以间隔设置。间隔设置是指，每一组的定位组件30内的示踪元件31与相邻定位组件30的示踪元件31相隔，即，具有物理的或者非物理的界限。

作为一种可选的实施方式，沿基座10的全周向设置四组以上(包括四组)定位组件30。

通过四组以上的定位组件30实现全周向设置可以缩小定位组件30之间的角度间隔，使光学测位仪更容易识别影像跟踪设备，使光学测位仪的法向不需要严格垂直于基座10的轴线，也可以实现当影像跟踪设备以基座10的轴线旋转时，总有一组定位组件30可以被光学测位仪所识别，提高影像跟踪设备的可识别角度，使影像跟踪设备在使用时更加方便。还能避免成像设备的机架遮挡定位组件30的发射的信息。在一些实施方式中，影像设备的设计还要进一步结合设置多组定位组件30的技术复杂度，可以选择设置四组定位组件30，能够综合考虑影像跟踪设备的可识别角度以及技术复杂度。

本实施例中，为了便于安装示踪元件，在基座10的外表面设置有多个安装部，每个安装部上可以设置有至少一个示踪元件31。并且，通过设置安装部，可以实现每一个定位组件30内的示踪元件31的法向保持一致。

在一些可选的实施例中，安装部可以包括安装孔14，安装孔14设置于基座10的侧壁13，至少部分示踪元件31安装在安装孔14内。用于安装同组示踪元件31的安装孔14的开孔方向相同。以示踪元件31为红外发射器为例，由于红外发射器需要连接控制电路和电源，因此，通过开设安装孔14，可以帮助固定红外发射器的位置，并且便于将控制电路和电源从基座10的内部与红外发射器连接。在本实用新型一些实施例中，红外发射器成圆柱状，安装孔14为圆孔，属于同一组定位组件30的红外发射器的安装孔14的轴向平行，从而实现每一组内的示踪元件31的法向保持一致。

在另一些可选的实施例中，安装部可以包括安装平面15，至少部分示踪元件31设置在安装平面15上，设置在安装平面15上的示踪元件31的法向可以垂直于安装平面15。本实施例中，对于示踪元件31设置在安装平面15上的设置方式不做限制，例如，可以将示踪元件31设置在电路板上，再将电路板设置在安装平面15上。还可以在安装平面15上设置安装孔14，通过安装孔14将示踪元件31设置在安装平面15上。同样的，同一组内的安装平面15可以设置为相互平行，这样保证同一组内的示踪元件31的法向保持一致。

由于上位机在注册过程中需要将光学测位仪测得的示踪元件31的位置与示踪元件31的预设的分布图形进行对比来分析影像跟踪设备的空间位置，所以将部分示踪元件31设置在安装平面15上能够提高定位元件31的位置精度，进而可以提高注册精度。

可以理解的是，上述安装部包括安装孔14与安装部包括安装平面15的实施例可以相互组合。此时，可以通过控制安装平面15的法向与安装孔14的轴线一致，实现同一组内的示踪元件31的法向一致。

在一些可选的实施例中，基座10的外表面可以至少部分为曲面。即，基座10的外表面可以全部为曲面，例如，基座10的外表面可以围合形成圆筒状结构；基座10的外表面也可以部分为曲面。可选的，安装孔14可以设置在基座10外表面的任意位置，既可以设置在曲面上，也可以设置在非曲面上。还可以通过对曲面区域进行平面加工以设置安装平面15，将至少部分示踪元件31设置在安装平面15上。可以理解的是，基座10的外表面可以设置安装孔14与安装平面15中的至少一种。

在一些可选的实施例中，基座10上开设有减重孔16，安装平面15可以设置在减重孔16的周侧的侧壁上。本实施例中，将安装平面15设置于减重孔16的周侧便于加工，例如，可以通过铣床在加工减重孔16时，在减重孔16的周侧一并加工安装平面15。

在一些可选的实施例中，为了提高示踪元件31的分散程度，进而增大定位组件30覆盖基座10的面积，可以在基座10的连接端12的远离承载端11的一侧设置凸起部18，将部分示踪元件31设置于凸起部18上。

本实用新型还提供一种定位系统的实施例，本实用新型实施例的定位系统包括上位机，定位机器人、机器人示踪器、光学测位仪以及上述影像跟踪设备。

其中，光学测位仪获取影像跟踪设备的空间位置信息，并通过机器人示踪器获取定位机器人的空间位置信息。上位机根据通过成像设备获取的包括标定组件提供的空间位置标记信息的患处图像以及光学测位仪获取的信息完成图像注册；上位机根据在完成图像注册后的患处图像上进行的预定规划控制定位机器人到达预定规划对应的目标空间位置。

其中，标定组件中的标识点与影像跟踪设备上的示踪元件具有位置对应关系，光学测位仪通过获取示踪元件的空间位置信息，从而确定患处的扫描图像中标识点在以影像跟踪设备的标定组件为基准的空间坐标系或者以光学测位仪为基准的空间坐标系中的坐标位置。上位机通过成像设备获取包括影像跟踪设备上的标定组件中的标识点信息的患处图像，从而确定扫描图像中的位置点和手术机器人的操作端的位置点在统一的空间坐标系中的具体坐标转换关系，从而完成图像注册。使医生可以在扫描图像上进行手术机器人的手术路线规划。上位机根据在完成注册的图像上进行规划的路线，控制机器人到达规划路线对应的目标空间位置。

进一步的，定位系统还包括患者示踪器，安装于患者。光学测位仪以预设频率获取患者示踪器的空间位置信息，上位机根据获取的患者示踪器的空间位置信息，修正定位机器人的路线。

由于本实用新型实施例的定位系统包括上述实施例的影像跟踪设备，因此，具有上述实施例的影像跟踪设备的有益效果，在此不再赘述。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。