(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 202210562597.3 (22)申请日 2022.05.23 (71)申请人 杭州柳叶刀机 器人有限公司 地址 311100 浙江省杭州市余杭区中泰街 道绿泰路5号 4幢5楼508 (72)发明人 陈鹏　黄志俊　刘金勇　钱坤　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 王新哲 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) B25J 19/00(2006.01) A61B 34/30(2016.01) A61C 8/00(2006.01) (54)发明名称 机器人末端坐标系切换方法、 装置、 机器人 及存储介质 (57)摘要 本发明实施例公开了一种机器人末端坐标 系切换方法、 装置、 机器人及存储介质， 该方法包 括： 计算手术机器人基座到手术机器人末端的转 移矩阵； 根据给定的标定杆， 计算手术机器人末 端和所述标定杆之间的位置关系矩阵； 确认当前 实际使用的钻头的长度数据， 并根据所述长度数 据， 确定偏移矩阵； 根据所述转移矩阵、 所述位置 关系矩阵和偏移矩 阵计算当前实际使用的钻头 的手术机器人末端工作坐标系， 以更新当前手术 机器人末端工具坐标系。 通过表顶杆确定一个基 础坐标系， 然后只计算钻头长度带来的影响， 来 计算实际使用的钻头的坐标系， 简化了计算步 骤。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114750163 A 2022.07.15 CN 114750163 A 1.一种机器人末端坐标系切换 方法， 其特 征在于， 包括： 计算手术机器人基座到手术机器人末端的转移 矩阵； 根据给定的标定杆， 计算手术机器人末端和所述标定杆之间的位置关系矩阵； 确认当前实际使用的钻头的长度数据， 并根据所述长度数据， 确定偏移 矩阵； 根据所述转移矩阵、 所述位置关系矩阵和所述偏移矩阵计算当前实际使用的钻头的手 术机器人末端工具坐标系， 以更新当前手术机器人末端工具坐标系。 2.根据权利要求1所述的机器人末端坐标系切换方法， 其特征在于， 更换的当前使用的 钻头时， 还 包括： 计算更换后的钻头长度与所述标定杆的误差， 根据所述误差， 更新当前手术机器人末 端工具坐标系。 3.根据权利要求1所述的机器人末端坐标系切换方法， 其特征在于， 所述根据给定的标 定杆， 计算手术机器人末端和所述标定杆之间的位置关系矩阵， 包括： 通过激光标定， 测量出所述标定杆末端相对所述手术机器人法兰的位置关系， 根据所 述位置关系， 计算所述 位置关系矩阵。 4.根据权利要求1所述的机器人末端坐标系切换方法， 其特征在于， 所述根据 所述长度 数据， 确定偏移 矩阵， 包括： 计算当前实际使用的钻头长度与 所述标定杆的长度之差， 并将所述长度之差作为偏移 量； 基于所述偏移量确定偏移 矩阵； 所述偏移 矩阵的表达式如下： 式中， d为所述偏移量， Mat rixoffset为所述偏移 矩阵。 5.根据权利要求1所述的机器人末端坐标系切换方法， 其特征在于， 所述确 认当前实际 使用的钻头的长度数据， 包括： 确定当前所使用钻头的钻头类型， 根据所述钻头类型， 在数据库中查找到对应的型号 数据， 从所述型号数据中获取对应的长度数据。 6.根据权利要求1所述的机器人末端坐标系切换方法， 其特征在于， 所述标定杆的长度 范围在30至40mm之间。 7.根据权利要求1所述的机器人末端坐标系切换方法， 其特征在于， 所述手术机器人末 端工作坐标系的计算公式如下： 式中， Matrixfinal为所述手术机器人末端工具坐标系， 为所述转移矩阵， B代表所述 手术机器人基底坐标系， P代表所述手术机器人末端坐标系， Matrixoffset为所述偏移矩阵， Marixflange2vertex为所述位置关系矩阵。 8.一种机器人末端坐标系切换装置， 其特 征在于， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114750163 A 2转移模块， 用于计算手术机器人基座到手术机器人末端的转移 矩阵； 标定模块， 用于根据给定的标定杆， 计算手术机器人末端和所述标定杆之间的位置关 系矩阵； 偏移模块， 用于确认当前实际使用的钻头的长度 数据， 根据 所述长度 数据， 确定偏移矩 阵； 切换模块， 用于根据所述转移矩阵、 所述位置关系矩阵和偏移矩阵计算当前实 际使用 的钻头的手术机器人末端工作坐标系。 9.一种手术机器人， 其特征在于， 包括处理器和存储器， 所述存储器存储有计算机程 序， 所述计算机程序在所述处理器上运行时执行权利要求 1至7中任一项 所述的机器人末端 坐标系切换 方法。 10.一种可读存储介质， 其特征在于， 其存储有计算机程序， 所述计算机程序在处理器 上运行时执 行权利要求1至7中任一项所述的机器人末端坐标系切换 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114750163 A 3