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一、系統(tǒng)簡介
醫(yī)用腹腔境機(jī)器人測試系統(tǒng)以高速雙目空間測試儀為核心，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)器人的性能檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)了對運動過程中的六維位姿精度等性能的測量和計算。
醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人檢測系統(tǒng)核心檢測技術(shù)均已在航空航天等超高進(jìn)度領(lǐng)域復(fù)雜工件檢測環(huán)節(jié)得到充分驗證。系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于國jia與省級醫(yī)療器械檢測機(jī)構(gòu)，市占率領(lǐng)xian。系統(tǒng)采用國ji先jin的高精度光學(xué)三維測量技術(shù)，通過雙目相機(jī)高速立體視覺系統(tǒng)實現(xiàn)亞像素級空間重建與精度檢測。高速雙目空間測試儀 精度分別達(dá)到 30μm+30μm/m，幀率為 500Hz 的測量準(zhǔn)確度。
醫(yī)用腹腔境機(jī)器人測試系統(tǒng)
醫(yī)用腹腔jing機(jī)器人檢測系統(tǒng)實現(xiàn)了對機(jī)器人運動過程中六維位姿精度的測量，在國內(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)的測量。
此外，還可拓展支持 GB/T 12642-2013 中規(guī)定的 14 項性能指標(biāo)測量，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。定制化算法可以對串聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人的連桿長度、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)三維測量系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)完成全面測試與驗證，確保測量結(jié)果的可靠性與可溯源性。測量過程 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)可實現(xiàn)實時結(jié)果輸出。其模塊化設(shè)計和電池供電結(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的環(huán)境中穩(wěn)定運行。憑借三十余年的技術(shù)積累與廣泛的行業(yè)驗證，系統(tǒng)可在手術(shù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)件、運動學(xué)精度、空間位姿及操作臂變形特性等關(guān)鍵參數(shù)的檢測中，提供可靠、快速、可追溯的三維計量支持。
二、原理介紹
雙目相機(jī)高速立體視覺系統(tǒng)
雙目視覺空間測量系統(tǒng)由攝影測量相機(jī)、測量軟件及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)檢測的核心設(shè)備。系統(tǒng)能夠?qū)臻g點、線、面進(jìn)行高精度擬合分析，實現(xiàn)機(jī)器人多自由度動作的全面測量。系統(tǒng)具備以下特點：
測試效率高：在多相機(jī)模式下可即時生成測量數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)計算時間，提高整體測試效率；多目標(biāo)同時追蹤：基于雙目視覺原理，可同時跟蹤多個目標(biāo)，對醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人多軸聯(lián)動及主從跟隨性能可一次性完成測量；
測量數(shù)據(jù)多樣化：系統(tǒng)不僅支持 3D 空間坐標(biāo)測量，還可直接測量 6D 姿態(tài)，確保位姿測量的準(zhǔn)確度與重復(fù)性，同時兼顧效率與精度，避免二次處理；
設(shè)備拓展性強(qiáng)：攝影測量相機(jī)可自由移動，克服傳統(tǒng)激光設(shè)備因遮擋導(dǎo)致的測量中斷問題，即使被測物遮擋，也可通過調(diào)整相機(jī)位置繼續(xù)測量，無需手動重新定位。該系統(tǒng)為醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人的精度檢測、性能評估及安全驗證提供了高效、靈活且可靠的測量解決方案。30余家客戶的共同選擇，200+醫(yī)療檢測案例集，提供使用培訓(xùn)。
國家ji檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)用示范案例
測量系統(tǒng)架設(shè)簡單，將兩臺相機(jī)正對標(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)器人測試與數(shù)據(jù)分析軟件
與國家ji實驗室共同研發(fā)專業(yè)版的空間姿態(tài)運功測試軟件與測試數(shù)據(jù)分析軟件，軟件可以實現(xiàn)自動化測試與分析從手有效工作空間 、遠(yuǎn)心不動點、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、主從距離縮放比、制動距離 、 滑落距離 、速度限制、滑落距離等測試項目。
專業(yè)的自動化點云數(shù)據(jù)輸出與建模軟件
系統(tǒng)可實現(xiàn)輸出標(biāo)準(zhǔn)點云數(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)建三維立體運動模型。通過軟件的追蹤定位算法，可以實現(xiàn)測量最小采樣點構(gòu)建運動軌跡功能，實現(xiàn)真正意義上的高精度快速測量。為用戶定制高階版本空間測量分析軟件，拓展具身智能。并支持探針與工裝套件，為客戶提供專業(yè)的測試技術(shù)附加服務(wù)。
拓展版測量數(shù)據(jù)分析拓展版軟件