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龙图腾网获悉武汉大学申请的专利一种双臂协同超声穿刺机器人及其标定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116196105B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310129481.5，技术领域涉及：A61B34/30；该发明授权一种双臂协同超声穿刺机器人及其标定方法是由李淼;赵富强;雷自伟;李梦德;李祥利;周睿设计研发完成，并于2023-02-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种双臂协同超声穿刺机器人及其标定方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种双臂协同超声穿刺机器人及其标定方法，机器人包括两个机械臂、穿刺装置及超声扫查装置，标定装置包括标定锥体、标定仿体和参考针尖盘。超声探头和穿刺装置分别与一个标定锥体安装在两个机械臂末端；首先基于超声机械臂建立世界坐标系，然后控制两个机械臂使得标定锥体碰触，完成两个机械臂的之间的标定，通过超声机械臂携带标定锥体与参考针尖盘上的针尖碰触，完成针尖的坐标测量，采用超声机械臂携带超声探头对标定仿体包裹的针尖扫查，根据不同的针尖坐标进行标定得到超声图像坐标系和世界坐标系的转换关系，完成机器人标定。本发明标定方法具有准确、快速、标准化的特点，在医用超声穿刺机器人中具有巨大应用价值。

本发明授权一种双臂协同超声穿刺机器人及其标定方法在权利要求书中公布了：1.一种双臂协同超声穿刺机器人的标定方法，采用的标定装置包括两个机械臂、参考针尖盘、标定锥体、标定仿体、穿刺装置及超声扫查装置，两个机械臂分别为超声机械臂、穿刺机械臂，所述参考针尖盘上设有多个用于标定的针尖，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，搭建标定装置，将第一标定锥体和超声扫查装置的超声探头一起通过法兰安装在超声机械臂的执行末端，将第二标定锥体和穿刺装置一起通过法兰安装在穿刺机械臂的执行末端，在整个标定过程中，参考针尖盘、超声机械臂的基座、穿刺机械臂的基座三者之间保持相对位置不变； 步骤2、双机械臂之间标定，基于超声机械臂的基座建立世界坐标系，基于穿刺机械臂的基座建立穿刺机械臂基坐标系；操作超声机械臂和穿刺机械臂，使得两个机械臂末端的标定锥体进行尖端碰触，通过坐标变换解算世界坐标系和穿刺机械臂基坐标系之间的第一坐标变换矩阵； 步骤3、建立基于穿刺装置的穿刺坐标系，基于穿刺装置与穿刺机械臂之间的相对位置关系，解算得到穿刺坐标系和世界坐标系之间的第二坐标变化矩阵； 步骤4、操作超声机械臂，使其末端的第一标定锥体的尖端与参考针尖盘上的多个针尖依次碰触，通过坐标变换，计算针尖在世界坐标系下的坐标，转换为针尖在超声机械臂末端坐标系下坐标，获取方式为： 第一种，通过第一标定锥体的几何尺寸和超声机械臂的执行末端之间安装关系直接计算针尖在超声机械臂末端坐标系下的坐标； 第二种，建立第一锥体坐标系，设置未知参数表达第一锥体坐标系和超声机械臂末端坐标系之间变换矩阵，对参考针尖盘上多个针尖进行碰撞，多个针尖之间相对位置关系已知，通过列式对未知参数求解，得到第一锥体坐标系和超声机械臂末端坐标系之间的变换矩阵，从而获得针尖在机械臂末端坐标系下的坐标； 步骤5、用标定仿体包裹住参考针尖盘或考参考针尖盘上部分针尖，通过超声机械臂携带超声探头扫查，获取参考针尖盘中针尖在超声图像中的位置，建立基于超声图像的图像坐标系，通过已知的像素对应实际距离，计算出针尖在图像坐标系下的坐标； 步骤6、通过设未知数来表达世界坐标系到图像坐标系的变换矩阵，以参考针尖盘中每个针尖的图像坐标乘以变换矩阵，列式表达出在世界坐标系下的坐标，并与步骤4中得到的坐标相等，多个针尖能列出多组的方程式组，从方程式组中求解出变换矩阵中的未知数，从而得到世界坐标系到图像坐标系的第三坐标变换矩阵，完成图像坐标系、穿刺坐标系在世界坐标系中的标定。

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