F2554精度驗證工裝，骨科手術機器人精度驗證標準，金屬剛體

測試概述

導航精度的測試完全參考 ASTM F2554-18 Standard Practice for Measurement

of Positional Accuracy of Computer Assisted Surgical Systems 中第 8 章

的描述。

尖頭靶標

2前置條件：

1. 對2554基座和參考架工具進行計量，得到計量數據及參考架工具的工具文件。

2. 選擇具有 的工具（ 為 2mm 直徑的圓頭工具，又稱尖頭靶標

工具），通過計量或設計文件得到其工具文件以及其 坐標信息。

2測試過程介紹

2554 基座的位置：

位置 1：1.5m 中心位置

位置 2：2m 中心位置

位置 3：2m 右側位置

位置 4：2m 下方位置

? 步驟 1：將 2554 基座置于位置 1 處。

? 步驟 2：尖頭靶標的 置于 2554 基座 20 號點位置，尖頭靶標垂直于 2554

基座進行自轉，分別用導航設備采集靶標平面與導航設備平面的夾角在

-60°，-45°，-30°，-15°，0°，15°，30°，45°，60°位置時，尖

頭靶標在參考架工具坐標系下的 坐標。

? 步驟 3：尖頭靶標的 置于 2554 基座 20 號點位置，尖頭靶標垂直于導

航設備平面進行前后傾倒，分別用導航設備采集靶標平面與導航設備平面的

夾角在-35°，-15°，-10°，-5°，0°，5°，10°，15°，35°位置時，

尖頭靶標在參考架工具坐標系下的 坐標。

? 步驟 4：尖頭靶標的 置于 2554 基座 20 號點位置，尖頭靶標平行于導

航設備平面進行左右傾倒，分別用導航設備采集靶標平面與導航設備平面的

夾角在-35°，-15°，-10°，-5°，0°，5°，10°，15°，35°位置時，

尖頭靶標在參考架工具坐標系下的 坐標。

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? 步驟 5：首先計算步驟 2-4 中的 27 個位置的平均位置坐標為（

x, y, z），

然后計算上述 27 個位置。

? 與該平均位置之間的距離偏差 后計算上述 27 個距離偏差的值，平

均值和均方差。

? 步驟 6：尖頭靶標以垂直基座平面的姿態，分別置于 2554 基座 1-47 號點（特

別的，對于 35-42 號點，需要尖頭靶標垂直斜面），用導航設備采集每個點

位下，尖頭靶標在參考架工具坐標系下的 坐標。

? 步驟 7：首先計算步驟 6 中第 20 號點的坐標位置與 1-47 號點的坐標位置的

距離，得到 46 個距離測量值。根據 2554 的計量報告，得到 2554 基座的第

20 號點與其他 1-47 號點的距離計量值。計算每個測量值與計量值的誤差絕

對值，共得到 46 個距離誤差值，對這 46 個值求值，平均值混合均

方差。

? 步驟 8：將 2554 基座分別置于位置 2，位置 3 和位置 4 處，每個位置重復

步驟 2-步驟 7。