一种基于力矢量预测的胫骨切除手术虚拟墙构建方法

本发明属于切骨手术机器人控制领域，具体说是一种基于力矢量预测的胫骨切除手术虚拟墙构建方法，包括以下步骤：1)标定并获取机械臂基坐标系与导航仪坐标系、摆锯末端坐标系及切骨平面坐标系之间的多坐标系变换矩阵；2)通过六维力传感器实时采集作用力矢量，并将力信息映射为机械臂末端的位置增量；3)根据位置增量，预测下一时刻机械臂的摆锯末端的位置；4)判断当前位置及预测位置是否超出边界；5)根据当前位置及预测位置的越界状态动态调整摆锯末端位置约束，实现摆锯锯片末端始终处于虚拟边界内。本发明通过结合实时位置信息采集与预测算法，克服了传统纯视觉系统的滞后性问题，能够在摆锯接近手术边界时提前生成虚拟墙限制，确保系统快速响应。