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一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介
醫(yī)用腹腔境機(jī)器人測(cè)試系統(tǒng)以高速雙目空間測(cè)試儀為核心，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)空間定位工裝、直線位移模組、力學(xué)傳感器、光電傳感器、測(cè)試靶標(biāo)、系統(tǒng)分析軟件、關(guān)節(jié)臂等（可拓展激光跟蹤儀）組成組成腹腔內(nèi)窺jing手術(shù)機(jī)器人的性能檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中的六維位姿精度等性能的測(cè)量和計(jì)算。
醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人檢測(cè)系統(tǒng)核心檢測(cè)技術(shù)均已在航空航天等超高進(jìn)度領(lǐng)域復(fù)雜工件檢測(cè)環(huán)節(jié)得到充分驗(yàn)證。系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于國(guó)jia與省級(jí)醫(yī)療器械檢測(cè)機(jī)構(gòu)，市占率領(lǐng)xian。系統(tǒng)采用國(guó)ji先jin的高精度光學(xué)三維測(cè)量技術(shù)，通過雙目相機(jī)高速立體視覺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)亞像素級(jí)空間重建與精度檢測(cè)。高速雙目空間測(cè)試儀 精度分別達(dá)到 30μm+30μm/m，幀率為 500Hz 的測(cè)量準(zhǔn)確度。
醫(yī)用腹腔境機(jī)器人測(cè)試系統(tǒng)
醫(yī)用腹腔jing機(jī)器人檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中六維位姿精度的測(cè)量，在國(guó)內(nèi)支持 《GB/T 12642-2013 / ISO 9283：1998工業(yè)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法》 所規(guī)定的工業(yè)機(jī)器人性能指標(biāo)和 《YY∕T 1712-2021 采用機(jī)器人技術(shù)的輔助手術(shù)設(shè)備和輔助手術(shù)系統(tǒng)》 、《YY／T1941-2024采用機(jī)器人技術(shù)的腹腔內(nèi)窺jing手術(shù)系統(tǒng)》所規(guī)定的醫(yī)療機(jī)器人性能指標(biāo)的測(cè)量。
此外，還可拓展支持 GB/T 12642-2013 中規(guī)定的 14 項(xiàng)性能指標(biāo)測(cè)量，支持工業(yè)六軸（包含腕部偏置、肩部偏置機(jī)型）、工業(yè)四軸碼垛、工業(yè)五軸、工業(yè)四軸SCARA、工業(yè)六軸協(xié)作、工業(yè)七軸協(xié)作、并聯(lián)Delta、直角坐標(biāo)機(jī)器人等機(jī)型。定制化算法可以對(duì)串聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人的連桿長(zhǎng)度、TCP精度、零位、減速比、耦合比的校準(zhǔn)，支持工業(yè)六軸（包含腕部偏置、肩部偏置機(jī)型）、工業(yè)四軸碼垛、工業(yè)五軸、工業(yè)四軸SCARA、工業(yè)六軸協(xié)作、工業(yè)七軸協(xié)作機(jī)型。
系統(tǒng)已依據(jù) VDI/VDE 2634 光學(xué)三維測(cè)量系統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)完成全面測(cè)試與驗(yàn)證，確保測(cè)量結(jié)果的可靠性與可溯源性。測(cè)量過程 全程非接觸式，尤其適用于不能被機(jī)械觸碰的高精密手術(shù)機(jī)器人特殊環(huán)境。具備 高速度與高靈活性，幾分鐘即可完成空間重建，多相機(jī)在線系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)結(jié)果輸出。其模塊化設(shè)計(jì)和電池供電結(jié)構(gòu)使設(shè)備具備的便攜性，能夠在狹窄空間或存在振動(dòng)的環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。憑借三十余年的技術(shù)積累與廣泛的行業(yè)驗(yàn)證，系統(tǒng)可在手術(shù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)學(xué)精度、空間位姿及操作臂變形特性等關(guān)鍵參數(shù)的檢測(cè)中，提供可靠、快速、可追溯的三維計(jì)量支持。
二、原理介紹
雙目相機(jī)高速立體視覺系統(tǒng)
雙目視覺空間測(cè)量系統(tǒng)由攝影測(cè)量相機(jī)、測(cè)量軟件及SA數(shù)據(jù)分析軟件組成，是手術(shù)機(jī)器人空間位置與姿態(tài)檢測(cè)的核心設(shè)備。系統(tǒng)能夠?qū)臻g點(diǎn)、線、面進(jìn)行高精度擬合分析，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人多自由度動(dòng)作的全面測(cè)量。系統(tǒng)具備以下特點(diǎn)：
測(cè)試效率高：在多相機(jī)模式下可即時(shí)生成測(cè)量數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)間，提高整體測(cè)試效率；多目標(biāo)同時(shí)追蹤：基于雙目視覺原理，可同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo)，對(duì)醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人多軸聯(lián)動(dòng)及主從跟隨性能可一次性完成測(cè)量；
測(cè)量數(shù)據(jù)多樣化：系統(tǒng)不僅支持 3D 空間坐標(biāo)測(cè)量，還可直接測(cè)量 6D 姿態(tài)，確保位姿測(cè)量的準(zhǔn)確度與重復(fù)性，同時(shí)兼顧效率與精度，避免二次處理；
設(shè)備拓展性強(qiáng)：攝影測(cè)量相機(jī)可自由移動(dòng)，克服傳統(tǒng)激光設(shè)備因遮擋導(dǎo)致的測(cè)量中斷問題，即使被測(cè)物遮擋，也可通過調(diào)整相機(jī)位置繼續(xù)測(cè)量，無(wú)需手動(dòng)重新定位。該系統(tǒng)為醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人的精度檢測(cè)、性能評(píng)估及安全驗(yàn)證提供了高效、靈活且可靠的測(cè)量解決方案。30余家客戶的共同選擇，200+醫(yī)療檢測(cè)案例集，提供使用培訓(xùn)。
國(guó)家ji檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)用示范案例
測(cè)量系統(tǒng)架設(shè)簡(jiǎn)單，將兩臺(tái)相機(jī)正對(duì)標(biāo)定好的背景墻放置，用相機(jī)連接電纜將相機(jī)與聯(lián)機(jī)控制器連接，聯(lián)機(jī)控制器與電腦有線連接。聯(lián)機(jī)控制器為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊，具備：多相機(jī)組合測(cè)試的數(shù)據(jù)采集，外觸發(fā)接口控制、負(fù)載傳感器的通信及數(shù)據(jù)讀取等功能。
三、分析軟件
專業(yè)版醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人測(cè)試與數(shù)據(jù)分析軟件
與國(guó)家ji實(shí)驗(yàn)室共同研發(fā)專業(yè)版的空間姿態(tài)運(yùn)功測(cè)試軟件與測(cè)試數(shù)據(jù)分析軟件，軟件可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試與分析從手有效工作空間 、遠(yuǎn)心不動(dòng)點(diǎn)、主從操作距離重復(fù)性、主從操作距離準(zhǔn)確度 、主從操作距離重復(fù)性、主從操作姿態(tài)準(zhǔn)確度 、主從操作姿態(tài)重復(fù)性 、主從控制延時(shí)、主從距離縮放比、制動(dòng)距離 、 滑落距離 、速度限制、滑落距離等測(cè)試項(xiàng)目。
專業(yè)的自動(dòng)化點(diǎn)云數(shù)據(jù)輸出與建模軟件
系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)輸出標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，坐標(biāo)系可支持受笛卡爾坐標(biāo)系、歐拉坐標(biāo)系、位姿矩陣等。可快速幫助用戶構(gòu)建三維立體運(yùn)動(dòng)模型。通過軟件的追蹤定位算法，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量最小采樣點(diǎn)構(gòu)建運(yùn)動(dòng)軌跡功能，實(shí)現(xiàn)真正意義上的高精度快速測(cè)量。為用戶定制高階版本空間測(cè)量分析軟件，拓展具身智能。并支持探針與工裝套件，為客戶提供專業(yè)的測(cè)試技術(shù)附加服務(wù)。
拓展版測(cè)量數(shù)據(jù)分析拓展版軟件