天玑骨科手术机器人高精度工作区域研究

摘要

目的研究天玑骨科手术机器人的高精度工作区域,提高机器人辅助手术精度。方法设置天玑骨科手术机器人的光学导航系统位置,使其与精度测试模型所处实验平面垂直距离保持1.5 m,以精度测试模型所处位置为工作区域中心O,建立以O点为原点的平面直角坐标系,在平面内缓慢移动精度测试模型,当其刚好不能被光学导航系统追踪时记为到达工作区域边界,记录边界范围。使用三坐标测量仪测量原点O与边界间不同位置点的机器人定位精度,并比较不同位置点间的精度差异。结果天玑骨科手术机器人在光学导航系统距离手术区域1.5 m时的工作区域为长1263 mm、宽878 mm的长方形。机器人在各象限中心点间的定位精度无统计学差异(P=0.13),但定位精度距离视野中心距离增加将导致定位精度降低(H=103.39,P<0.001),箱式图对比分析发现当操作位置距离视野中心距离大于400 mm时精度显著变差。结论天玑骨科手术机器人的工作区域为长方形,应尽量保持手术区域位于视野中心400 mm范围内,从而获得更稳定的手术精度。