艾目易光学定位系统与手术机器人研发案例

1、产品中心艾目易已完成了“AI+ 手术机器人”的智能化手术产品线布局，全力打造了覆盖手术全流程的闭环产品矩阵，包含光学定位系统、手术机器人、光学定位耗材、配套定位工具等系列产品，逐步形成覆盖骨科、神经外科、牙科等多个专业领域的智能手术整体解决方案。光Ai学Th定Po位si系tio统ThAP-STD-实时定位激光彩色摄像头精准稳定终身维护触控显示屏产品参数近红外摄像机近红外光学定位系统是基于双目立体视觉进行跟踪和定位的光学导航设备,是国内目前唯一研发并成功量产的光学定位系统，系统基于F PGA技术平台构建，提高了双目视觉图像采集的高度同步性、稳定性，可动态地在特定的三维空间中实时追踪工具位置，追踪

2、精度可达.毫米。定位精度采样频率硬件接口传输速率数据类型标记点API函数 .m m（RMS）Hz Ethernet、USB、串口、V电源接口EUtShBe rn. e:t : M bMpbs ps Wi-Fi ：.Kb ps 彩工色具图 D像位、置双目图像、标记点三维坐标、定最位多标同记时点跟类踪型标：记主点动数式：、被 动个式标记点、API 用制例函数，使用方便有线/无线通讯直观触控显示USB数据通信，即插即用; 千兆以太网高速传输，稳定可靠; WIFI无线传输，方便快捷; 三种通信方式互不干扰，可同步调试。搭配高分辨率彩色摄像头，可实时记录现场定位跟踪场景； 配备中央触控液晶显示屏； 即时

3、了解双目视觉及系统状态信息。多样信息接口高精度标记点坐标，精准实现导航定位。高清彩色图像，协助实现 VR/AR功能。双目灰度图像，方便开展计算机视觉研究。A光iTh学M定a位rk标er记球AimMarker光学定位标记球标记球体都具有特殊的反射涂层，由数以万计的微珠组成，可在跟踪过程中反射红外光。高可见性和可跟踪性标记球直径.mm ，整个测量体积中都可跟踪；跟踪范围在光学定位系统视角及测量体积内的位置具备最佳的测量性能。产品特点（）球体表面由数以万计的微珠组成，精准检测每一个标记点； （）内部卡扣式结构，便于安装拆卸； （）产品符合无菌包装标准。应用范围（ ）可应用于手术导航、手术机器人及其他

4、以“ 精准定位”为主导的医疗场景； （ ）亦可用于工业领域，支撑国内机器人产品升级，为工业领域客户创造更多智能化场景运用。手术机器人教学系统可为医院、高等院校等机构提供全套手术机器人教学设备，以及教学大纲、课件和实验指导书。全套手术机器人教学系统全套手术机器人教学系统包含：Ai mPosition光学定位系统、教学配套计算机、可拉伸机械臂以及教学台，可实现教学所需软件与硬件实验项目，增加教师在课堂上的细节讲解与课堂互动性。配套教学资料为各位教师提供教学大纲、课件和实验指导书。光学定位工具艾目易提供自主设计的被动式定位工具，金属刚体材质，保证定位的稳定性及精确性； 每个工具具有唯一编码及对应文件

5、，能被光学定位系统识别； 支持光学定位工具定制服务，能够根据实际需求设计制作相应工具。 工具系列TPS系列探针工具RFS系列刚体工具AAS系列 精度测量工具CTS系列 标定工具F- 测试工装HDN系列夹持器特点探针工具，用于获取探针方向和针尖位置信息。刚体工具，用于固定在不同器械或设备上实现对目标的定位跟踪。精度测量工具，用于光学定位系统精度验证，包含个被动式反光标记球，可做两个四点定位工具的组合。标定工具，用于不同尺寸探针型工具的快速标定，包含个被动式反光标记小球，能够被光学定位系统所识别。测试工装，用于定位系统测量的一个标准的工具，通用于国际测试精度，如NIST、FDA、EU、和ISO等标

6、准认证。夹持器工具，用于固定在机械臂的末端，可定制适配各型号的机械臂。解决方案艾目易从技术到量产让客户拥有高科技变得如此简单手术机器人解决方案提供手术机器人的完整解决方案，可为手术机器人厂商、医院和科研院所提供个体化与订制化的智能手术产品和服务。机器人控制技术对接国际主流机械臂品牌,开放不同机械臂控制接口（UR/KUKA）；精准的机械臂标定算法，通过标定获取定位控制所需的参数；通过逆运动学求解机器人各关节旋转参数，在光学定位系统引导下自动完成目标动作的实施。穿刺机器人定制实现光学定位系统与机器人协同工作，形成闭环系统，完成机器人自动穿刺； 通过研究最优化手术计划、精准跟踪定位和实时反馈控制机制

7、等实现精准穿刺。牙科机器人定制实现光学定位系统与机器人协同工作，形成闭环系统，完成机器人运动控制与反馈。手术导航解决方案全自主研发手术导航技术，水平先进，稳定可靠；为各类型的外科手术提供精准、微创、安全的指导。支持手术导航软件定制与模块开发，可提供完整的手术导航软件或根据实际需求提供各种软件功能模块，便于二次开发。图像处理技术图像分割：自动分割出病灶区域，已实现对肿瘤、血肿、肝脏、心脏等部位的自动分割，AI加持分割解剖结构。图像融合：支持MR，CT图像的融合，在同一框架下方便查看图像序列，多模融合可体现更多有效信息。可视化交互：对序列数据三维重建可视化，直观有效展示出患者的虚拟空间和解剖结构，

8、流畅交互操作和显示。三维可视化对序列数据三维重建可视化，直观有效展示出患者的虚拟空间和解剖结构，流畅交互操作和显示。直观二维和三维实时交互和显示,提供精准实时的手术导航信息,支持屏幕操作录像。病例管理支持PACS远程数据读取、DICOM.、多序列浏览。病例添加、查询、修改、序列计划制定。应用案例艾目易与您共同探索更多的可能牙科种植机器人牙种植手术可借助于AimPosition光学定位仪、机械臂及导航软件，实现精准的手术方案制定与实施。应用场景在种植牙科手术前设计光学标记点导板，嵌在非靶区牙齿的合适位置上，并对患者口腔做CT扫描，将所得到的影像数据导入机器人控制中心进行CT 影像三维可视化重建与

9、分割。医生根据患者口腔影像三维重建结果，设定车针运动的安全点以及所需制备窝洞光学标记点导板手术机器人种植牙手机头颅模型光学定位系统最深处靶点。机器人控制中心手术导航系统手术机器人系统通过可移动多回路手眼标定算法实现具有较高鲁棒性的手眼协同。光学定位系统捕获空间中光学标记点的位置信息，实现手术空间与影像空间的注册，并且计算出车针自动运动到安全点的轨迹。在车针运动到安全点后，通过牙种植手机末端实时感知受力情况，当沿着车针针体方向上的分力超过一定阈值后，机械臂沿针体方向做受力跟随运动，而且运动的深度和方向不可随意改变。肝癌穿刺手术机器人AimPosition光学定位仪、机械臂及导航软件构成穿刺手术机

10、器人系统，通过跟踪病人身上的标记点及穿刺手术工具上的标记点进行实时的穿刺路径计算与导航。应用场景AimPosition光学定位系统实时跟踪呼吸运动模型上的 标记点。光学定位仪通过实时的穿刺路径计算机械臂的位姿信息，在呼吸运动的影响下实时定位并补偿肝脏形变位 移，实现精准肝癌消融穿刺手术。通过模型与C T图像配准实现光学呼吸门控，控制机器人在误差最小的时隙实施穿刺。骨科钻孔置钉手术机器人骨科手术可借助于AimPosition光学定位仪、机械臂及导航软件，将手术中患者影像配准到真实手术空间中，根据影像规划，为手术过程提供导航功能。应用场景在骨科钻孔置钉手术前设计光学标记点导板，嵌在非靶区膝关节的合适位置上，并对膝关节做CT扫描，将所得到的影像数据导入机器人控制中心进行