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미리 저장되어 있는 영상의 수술 전 골편의 실제모델에 특징점을 설정하고 상기 특징점의 평행이동 및 회전이동에 대응하는 수술 후 가상모델을 생성하는 가상모델 생성부,로봇 말단 장치의 실제 공간 좌표계와 상기 영상의 공간 좌표계를 정합하는 제1 정합부,상기 로봇 말단 장치의 변위와 수술장에 위치하는 골편의 변위에 기초하여 상기 로봇 말단 장치의 실제 공간 좌표계와 상기 영상의 공간 좌표계를 정합하는 제2 정합부,상기 특징점을 상기 로봇 말단 장치에 연결되어 있는 로봇 툴에 대한 좌표계의 원점으로 설정하는 원점 설정부, 그리고상기 원점에 기초하여 상기 영상의 공간 좌표계의 평행이동 및 회전이동을 상기 로봇 말단 장치의 실제 공간 좌표계의 평행이동 및 회전이동으로 변환하고 이에 대응하는 제1 제어 신호를 생성하여 상기 로봇 말단 장치를 제어하는 제어부를 포함하는 로봇을 이용한 골편 위치 제어 시스템
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제1항에서,카메라를 이용하여 상기 로봇 말단 장치의 카메라 공간 좌표계를 구성하고 상기 수술장에 위치하는 골편의 카메라 공간 좌표계를 구성하며, 상기 로봇 말단 장치와 상기 수술장에 위치하는 골편의 위치를 추적하는 위치 추적부를 더 포함하는 로봇을 이용한 골편 위치 제어 시스템
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제2항에서,상기 위치 추적부는 상기 카메라를 통해 상기 로봇 말단 장치에 부착되어 있는 제1 마커의 움직임을 추적하고, 상기 수술장에 위치하는 골편에 부착되어 있는 제2 마커의 움직임을 추적하는 로봇을 이용한 골편 위치 제어 시스템
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제2항에서,상기 제1 정합부는 상기 영상의 공간 좌표계와 상기 수술장에 위치하는 골편의 카메라 공간 좌표계의 정합을 수행하고, 상기 로봇 말단 장치의 실제 공간 좌표계와 상기 로봇 말단 장치의 카메라 공간 좌표계의 정합을 수행하여 결합하는 로봇을 이용한 골편 위치 제어 시스템
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제2항에서,상기 로봇 말단 장치의 변위는 상기 로봇 말단 장치의 카메라 공간 좌표계에서 제1 지점에 대응하여 산출된 수술 시작 전 제1 시점의 위치와 수술 시작 후 상기 제1 지점에서 제2 시점의 위치에 따른 상기 로봇 말단 장치의 위치 변화량이며, 상기 수술장에 위치하는 골편의 변위는 상기 골편의 카메라 공간 좌표계에서 제2 지점에 대응하여 산출된 상기 제1 시점의 위치와 상기 제2 지점에서 상기 제2 시점의 위치에 따른 상기 골편의 위치 변화량인 로봇을 이용한 골편 위치 제어 시스템
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제1항에서,상기 제어부는 사용자의 명령에 따라 제2 제어신호를 생성하여 상기 로봇 말단 장치를 제어하는 로봇을 이용한 골편 위치 제어 시스템
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로봇을 이용한 골편 위치 제어 시스템을 이용하는 로봇을 이용한 골편 위치 제어 방법으로서,위치 추적부는 로봇 말단 장치의 카메라 공간 좌표계를 구성하고 환자의 골편의 카메라 공간 좌표계를 구성하는 단계,가상모델 생성부는 미리 저장되어 있는 영상의 수술 전 실제모델에 특징점을 설정하고 상기 특징점의 평행이동 및 회전이동에 대응하는 수술 후 가상모델을 생성하는 단계,제1 정합부는 상기 로봇 말단 장치의 실제 공간 좌표계와 상기 영상의 공간 좌표계를 1차 정합하는 단계,제2 정합부는 상기 로봇 말단 장치의 변위 및 상기 골편의 변위를 산출하는 단계,상기 제2 정합부는 상기 로봇 말단 장치의 변위와 상기 골편의 변위에 기초하여 상기 로봇 말단 장치의 실제 공간 좌표계와 상기 영상의 공간 좌표계를 2차 정합하는 단계,원점 설정부는 상기 특징점을 상기 로봇 말단 장치에 연결되어 있는 로봇 툴 좌표계의 원점으로 설정하는 단계,제어부는 상기 영상의 공간 좌표계 상의 평행이동 및 회전이동을 상기 로봇 말단 장치의 실제 공간 좌표계 상의 평행이동 및 회전이동으로 변환하는 단계, 그리고상기 제어부는 상기 로봇 말단 장치의 실제 공간 좌표계 상의 평행이동 및 회전이동에 대응하는 제어 신호를 생성하여 전송하는 단계를 포함하는 로봇을 이용한 골편 위치 제어 방법
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제7항에서,상기 1차 정합 단계는, 상기 영상의 공간 좌표계와 상기 골편의 카메라 공간 좌표계를 정합 결과와 상기 로봇 말단 장치의 실제 공간 좌표계와 상기 로봇 말단 장치의 카메라 공간 좌표계의 정합 결과를 결합하는 로봇을 이용한 골편 위치 제어 방법
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제7항에서,상기 로봇 말단 장치의 변위 및 상기 골편의 변위를 산출하는 단계는, 상기 로봇 말단 장치의 카메라 공간 좌표계에서 상기 로봇 말단 장치의 수술 시작 전 제1 시점의 위치와 수술 시작 후 제2 시점의 위치를 산출하는 단계, 그리고 상기 골편의 카메라 공간 좌표계에서 상기 골편의 상기 제1 시점의 위치와 상기 제2 시점의 위치를 산출하는 단계를 포함하는 로봇을 이용한 골편 위치 제어 방법
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