具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种相对原点偏移的可视化方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤。

步骤101，获取末端执行机构的柔性通道末端在第一坐标系中的第一实时位置参数。

本发明中，第一实时位置参数是指：可以反映柔性通道末端在第一坐标系中的实时位置的数据，在第一坐标系中，第一实时位置在X轴方向的分量表示为△X，在Y轴方向的分量表示为 △Y，因此，第一实时位置参数在几何分量上可以表示为△X和△Y。在一些实施例中，为了获取第一实时位置参数，具体可以根据基座电机的第一磁传感编码器的实时检测值，确定末端执行机构的柔性通道末端在第一坐标系中的第一实时位置参数。其中，第一磁传感编码器用于检测基座电机的输出轴的转动角度，末端执行结构包括传动机构和柔性通道，柔性通道用于供手术器械穿过，当末端执行机构与基座电机的输出轴啮合后，在手术期间，基座电机的输出轴用于驱动末端执行机构的传动机构，从而通过传动机构带动柔性通道运动，进而带动手术器械运动。

为便于理解，参考图2，图2是根据一示例性实施例示出的一种手术耗材部分组成关系示意图。如图2所示，A段是末端执行机构，B段是基座，在手术机器人进行手术时，由于手术机器人的末端执行机构和机器人基座是分离机构，因此在手术之前，需要将末端执行机构安装到机器人基座上。

图5是根据一示例性实施例示出的一种末端执行机构的完整剖面图，传动轴463、第二磁传感编码器464以及柔性通道465的具体位置关系如图5所示。其中，传动轴463是前述传动机构的一部分。需要说明的是，在本发明中，为了区分末端执行机构和基座中的磁传感编码器，将末端执行机构中的磁传感编码器称为第二磁传感编码器464，将基座中的磁传感编码器称为第一磁传感编码器（Gear磁传感编码器）。

手术器械会穿过末端执行机构的两个工作通道，由末端执行机构带动下进行手术操作。末端执行结构包括传动机构和柔性通道465，柔性通道465用于供手术器械穿过。当末端执行机构与基座电机啮合完成后，在手术期间，基座电机用于驱动末端执行机构的传动机构，从而通过传动机构带动柔性通道465运动，进而通过柔性通道465的运动带动手术器械运动。

具体地，如前所述，末端执行机构的传动机构包括传动轴463，当末端执行机构和基座啮合后，基座电机与传动轴463啮合，从而带动传动轴463转动，进而绕动钢丝。钢丝的另一端与末端执行结构的柔性通道连接，钢丝绕动时带动柔性通道运动。

更具体地，末端执行机构的传动机构包括：4个传动轴463、8个钢丝线圈以及8根钢丝。其中，每个传动轴的周围设置2个钢丝线圈，两个钢丝线圈与传动轴直接或间接啮合。传动轴在基座电机输出轴的驱动下进行转动，传动轴转动期间，驱动传动轴周围的一个钢丝线圈与传动轴同向转动，并使得传动轴周围的另一个钢丝线圈与传动轴反向转动。每根钢丝的一端缠绕在一个钢丝线圈上，另一端与柔性通道末端连接。钢丝线圈在转动时用于拉紧或放松钢丝，钢丝在被拉紧或放松时控制柔性通道运动。

传动轴463和第二磁传感编码器464之间的关系是：每个传动轴463两侧安装两个第二磁传感编码器464，每个传动轴463两侧的两个第二磁传感编码器464，分别用于检测两个钢丝线圈的转动角度。由于传动轴总共有4个，因此第二磁传感编码器的数量为8个。并且为了方便理解，在本发明中，将每个传动轴463对应的两个第二磁传感编码464分别称为辅助A磁传感编码器和辅助B磁传感编码器。

如图8所示，图8是根据一示例性实施例示出的一种末端执行机构和基座的结构示意图。在一些具体实施方式中，基座48包括基座电机，其中基座电机包括第一左电机、第二左电机、第一右电机、第二右电机。需要说明的是，由于基座电机的数量是4个，而每个基座电机需要通过一个第一磁传感编码器检测基座电机输出轴的转动角度，因此第一磁传感编码器的数量也是4个。

末端执行机构包括多功能通道器46、能量适配器47以及控制适配器49，其中多功能通道器46包括前述传动轴463、第二磁传感编码器464、柔性通道465以及钢丝。其中，柔性通道包括左侧柔性通道和右侧柔性通道。传动轴包括第一左传动轴（与基座的第一左电机啮合，用于控制左侧柔性通道在X方向的运动）、第二左传动轴（与基座的第二左电机啮合，用于控制左侧柔性通道在Y方向的运动）、第一右传动轴（与基座的第一右电机啮合，用于控制右侧柔性通道在X方向的运动）、第二右传动轴（与基座的第二右电机啮合，用于控制右侧柔性通道在Y方向的运动）。能量适配器47包括左能量适配器47A、右能量适配器47B。控制适配器49包括左控制适配器49A、右控制适配器49B。

如图9所示，图9是根据一示例性实施例示出的一种柔性通道和钢丝的横截面示意图，其中010表示柔性通道横截面，001表示沿X方向钢丝截面，即用于牵拉柔性通道沿X方向运动的钢丝截面，002表示沿Y方向钢丝截面，即用于牵拉柔性通道沿Y方向运动的钢丝截面。

需要说明的是，如图9所示，本发明中，第一坐标系中的X方向和Y方向与视觉上的上下左右四个方向存在45度夹角。换言之，X方向与水平方向存在45度夹角，Y方向与竖直方向也存在45度夹角。因此，用于牵拉柔性通道沿X方向运动的钢丝分别布置在柔性通道截面的左上角和右下角，用于牵拉柔性通道沿Y方向运动的钢丝分别布置在柔性通道截面的右上角和左下角。按照此种方式布置钢丝的好处在于：当需要控制柔性通道向左侧偏移时，需要同时控制左上角和左下角两根钢丝，两根钢丝相比于一根钢丝，使得柔性通道受力更均匀，有助于提高柔性通道的运动稳定性。

本发明中，将视觉上的水平方向设置成X’方向，将视觉上的上下方向设置成Y’方向，从而根据X’方向和Y’方向建立第二坐标系。

在一些具体实施方式中，在获取柔性通道末端的第一实时位置参数之前，可以预先计算柔性通道末端的位置校准参数，后续可以根据位置校准参数来确定柔性通道末端的第一实时位置参数。如图10所示，图10是根据一示例性实施例示出的一种计算柔性通道末端的位置校准参数的流程图，为了预先计算柔性通道末端的位置校准参数，可以执行以下步骤：

步骤201，在检测到末端执行机构和基座电机的输出轴啮合完成时，获取第一磁传感编码器的第一检测值和第二磁传感编码器的第二检测值，其中，第二磁传感编码器用于检测传动机构中的钢丝线圈的转动角度，钢丝线圈在转动时用于拉紧或放松钢丝，钢丝在被拉紧或放松时用于控制所述柔性通道运动。

如前所述，第二磁传感编码器用于检测传动机构中的钢丝线圈的转动角度，钢丝线圈在转动时用于拉紧或放松钢丝，钢丝在被拉紧或放松时用于控制柔性通道运动。

具体实现时，当检测到末端执行机构和基座电机的输出轴啮合完成时，可以在此时读取4个第一磁传感编码器各自在当前的检测值，即第一检测值。同时在此时读取8个第二磁传感编码器各自在当前的检测值，即第二检测值。8个第二检测值分成4对，每一队包括两个第二检测值，这两个第二检测值属于一个传动轴对应的辅助A磁传感编码器和辅助B磁传感编码器的检测值。

步骤202，根据第二检测值与第二磁传感编码器的出厂前检测值两者的差值，得出柔性通道末端的偏移位置参数，其中，出厂前检测值用于表征柔性通道末端的出厂前位置。

其中，出厂前检测值用于表征柔性通道末端的出厂前位置。在一些具体实施方式中，末端执行机构的寄存器内存储有每个第二磁传感编码器的出厂前检测值。当末端执行机构装配至基座上后，基座上的触点与末端执行机构上的寄存器电连接，基座可以通过访问末端执行机构的寄存器，从而读取寄存器中存储的每个第二磁传感编码器的出厂前检测值。

示例性地，在出厂前，将末端执行机构安装在机器人系统的基座上，此时末端执行机构的柔性通道的4根钢丝处于放松平齐的状态，柔性通道不存在向任何方向的偏移，即柔性通道以该位置为中心点向任意方向可以牵拉出相同的角度。此时，使用写入工具将末端执行机构上的所有第二磁传感编码器的当前位置值写入末端执行机构的寄存器。

具体实现时，将步骤201中读取的8个第二检测值，分别与8个第二磁传感编码器各自的出厂前检测值计算差值，得到8个差值。这8个差值分别为：第一左传动轴的辅助A磁传感编码器的第二检测值和出厂前检测值的差值、第一左传动轴的辅助B磁传感编码器的第二检测值和出厂前检测值的差值、第二左传动轴的辅助A磁传感编码器的第二检测值和出厂前检测值的差值、第二左传动轴的辅助B磁传感编码器的第二检测值和出厂前检测值的差值、第一右传动轴的辅助A磁传感编码器的第二检测值和出厂前检测值的差值、第一右传动轴的辅助B磁传感编码器的第二检测值和出厂前检测值的差值、第二右传动轴的辅助A磁传感编码器的第二检测值和出厂前检测值的差值、第二右传动轴的辅助B磁传感编码器的第二检测值和出厂前检测值的差值。为简化说明，将每个传动轴的辅助A磁传感编码器对应的差值简称为△HomeA，将每个传动轴的辅助B磁传感编码器对应的差值简称为△HomeB。

接着，由于对于一个传动轴而言，其辅助A磁传感编码器对应的△HomeA和辅助B磁传感编码器对应的△HomeB，都用于反馈柔性通道沿一个方向的偏移量。例如对于第一左传动轴而言，其辅助A磁传感编码器对应的△HomeA和辅助B磁传感编码器对应的△HomeB，都用于反馈左侧柔性通道沿X方向的偏移量。因此为了减小误差，针对一个传动轴，对其辅助A磁传感编码器对应的△HomeA和辅助B磁传感编码器对应的△HomeB两者取平均值，即(△HomeA+△HomeB)/2，最终得到偏移位置参数。例如对于第一左传动轴而言，对其辅助A磁传感编码器对应的△HomeA和辅助B磁传感编码器对应的△HomeB两者取平均值，最终得到左侧柔性通道沿X方向的偏移位置参数。

通过上述处理，最终得到4个偏移位置参数，分别为：左侧柔性通道沿X方向的偏移位置参数、左侧柔性通道沿Y方向的偏移位置参数、右侧柔性通道沿X方向的偏移位置参数、以及右侧柔性通道沿Y方向的偏移位置参数。

步骤203，根据第一检测值与偏移位置参数的差值，得到柔性通道末端的位置校准参数。

如前所述，在步骤201中，读取到4个第一磁传感编码器各自的第一检测值。由于这4个第一磁传感编码器分别用于检测第一左电机输出轴、第二左电机输出轴、第一右电机输出轴、第二右电机输出轴的转动角度，而以上四个基座电机又分别用于控制左侧柔性通道沿X方向、左侧柔性通道沿Y方向、右侧柔性通道沿X方向、右侧柔性通道沿Y方向的运动。因此，步骤201中读取的4个第一检测值与步骤202中计算出的4个偏移位置参数一一对应。例如，用于检测第一左电机输出轴的第一磁传感编码器的第一检测值，与左侧柔性通道沿X方向的偏移位置参数，相互对应。

具体实现时，针对相互对应的第一检测值和偏移位置参数，计算两者之间的差值，作为位置校准参数Total△。最终得到4个位置校准参数，分别为：左侧柔性通道沿X方向的位置校准参数、左侧柔性通道沿Y方向的位置校准参数、右侧柔性通道沿X方向的位置校准参数、以及右侧柔性通道沿Y方向的位置校准参数。

在步骤101中，为了根据基座电机的磁传感编码器的实时检测值，确定柔性通道末端在所述第一坐标系中的第一实时位置参数，可以计算基座电机的磁传感编码器的实时检测值与校准角度参数两者之间的差值，将计算出的差值作为柔性通道末端在第一坐标系中的第一实时位置参数。

为便于理解，示例性地，在手术期间的当前时刻，读取到第一左电机输出轴对应的第一磁传感编码器的实时检测值，然后针对该实时检测值和左侧柔性通道沿X方向的位置校准参数，计算两者的差值，从而得到左侧柔性通道沿X方向的第一实时位置参数，该第一实时位置参数可以反映：左侧柔性通道当前时刻在X方向的偏移量。按照同样的方式，可以获得其余三个第一实时位置参数，分别用于反映：左侧柔性通道当前时刻在Y方向的偏移量、右侧柔性通道当前时刻在X方向的偏移量、右侧柔性通道当前时刻在Y方向的偏移量。

步骤102，根据第一实时位置参数和柔性通道末端在第一坐标系中的初始位置区域，确定柔性通道末端与初始位置区域的实时相对位置关系，其中，初始位置区域是根据柔性通道末端的出厂前位置确定的，实时相对位置关系包括：柔性通道末端是否在初始位置区域内和柔性通道末端与初始位置区域中心的角度关系。

在一些具体实施方式中，可以预先通过以下方式确定初始位置区域的范围：首先检测用户输入的第一比例因子；然后以柔性通道末端的出厂前位置为中心，根据第一比例因子和第一预设距离，设置初始位置区域。

需要说明的是，在本发明中，第一预设距离是指初始位置区域对应的半径或者边长，具体选择半径或者边长，是根据实际操作中，对初始位置区域的设置，若规划初始区域为圆形区域，则第一预设距离为初始位置区域的半径，若规划初始区域为矩形区域，则第一预设距离为初始位置区域的边长（长和宽）。 第一预设距离包括但不限于根据人机交互体验，在出厂前对第一预设距离进行预先设置。

在本发明实施例中，第一比例因子指对第一预设距离进行比例放大或者缩小的比例数值，例如，在进行手术操作时，根据不同医生的操作习惯或者根据手术的类型，可以在包括但不限于可视化操作界面上对目标控件进行输入，设置对应的比例因子，最终的初始位置区域即根据第一预设距离乘以第一比例因子得到。其中，所述第一比例因子例如0.8、1.2等，本申请不作具体限定。

为便于理解，示例性地，以左侧柔性通道为例，针对第一左传动轴对应的辅助A磁传感编码器的出厂前检测值和辅助B磁传感编码器的出厂前检测值，计算两者的平均值，将该均值简称为HomeX。同样地，针对第二左传动轴对应的辅助A磁传感编码器的出厂前检测值和辅助B磁传感编码器的出厂前检测值，计算两者的平均值，将该均值简称为HomeY。然后在第二坐标系中标记出坐标（HomeX，HomeY），（HomeX，HomeY）也就是左侧柔性通道的出厂前位置。接着以（HomeX，HomeY）为圆心，以第一预设距离和第一比例因子例的乘积为半径，在第二坐标系中确定出一个圆形区域，该圆形区域作为初始位置区域。

在步骤102中，如图11所示，图11是根据一示例性实施例示出的一种获取实时相对位置关系的流程图，为了确定柔性通道末端与初始位置区域的实时相对位置关系，可以执行以下子步骤：

步骤1021：将第一实时位置参数映射至第二坐标系，得到第二实时位置参数，其中，第一坐标系和第二坐标系均为平面坐标系，第一坐标系所在的平面和第二坐标系所在的平面相互平行，且第一坐标系的坐标轴与第二坐标系的坐标轴的构成45度夹角。

如前所述，第一坐标系和第二坐标系均为平面坐标系，第一坐标系所在的平面和第二坐标系所在的平面相互平行，且第一坐标系的坐标轴与第二坐标系的坐标轴的构成45度夹角。

本发明一些实施例中，为了将实时相对位置关系进行可视化显示，具体的可以为，存在一个可视化显示界面，此时，可视化界面中的坐标系是根据视觉正常认知确定的上下左右方向，即可视化界面中存在的标定视觉的坐标系的方向是第二坐标系，第二X轴的方向为所述柔性通道的偏航方向，所述第二Y轴的方向为所述柔性通道的俯仰方向，相当于正常认知中的左右方向（X’方向）和上下方向（Y’方向）。

因此，为了在可视化界面进行显示，将步骤101中得到的第一实时位置参数映射至第二坐标系，得到第二实时位置参数，具体的，在第二坐标系中，第二实时位置在X轴方向的分量表示为△X’，在Y轴方向的分量表示为 △Y’，因此，第二实时位置参数在几何分量上可以为△X’和△Y’。

步骤1022：比较第二实时位置参数和初始位置区域，并比较第二实时位置参数和初始位置区域的中心点，确定柔性通道末端与初始位置区域的实时相对位置关系。

在步骤1022中，比较第二实时位置参数和初始位置区域，并比较第二实时位置参数和初始位置区域的中心点，如图12所示，图12是根据一示例性实施例示出的一种确定实时相对位置关系的流程图，确定柔性通道末端与初始位置区域的实时相对位置关系，具体可以执行以下子步骤：

步骤10221，根据所述第二实时位置参数，判断所述柔性通道末端的实时位置是否处于所述初始位置区域内，若所述柔性通道末端的实时位置处于初始位置区域内，则返回第一标志位，若所述柔性通道末端的实时位置处于初始位置区域外，则返回第二标志位。

在本发明实施例中，确定实时相对位置关系是获取步骤1021中的第二实时位置参数，判断柔性通道末端的实时位置是否处于初始位置区域内，若柔性通道末端的实时位置处于初始位置区域内，则返回第一标志位，若柔性通道末端的实时位置处于初始位置区域外，则返回第二标志位。

进一步地，在步骤102中说明了初始位置区域是根据柔性末端的出厂前位置确定的，并且初始区域可以规划为圆形区域或者矩形区域。因此，在一些具体实施方式中，判断柔性通道末端的实时位置是否处于初始位置区域内时，分为两种判断情况。

在本发明的一个实施例中，初始位置区域被设置为圆形初始区域，圆形区域的判断坐标系应该与第一坐标系一致，因此，将步骤1021得出的第二实时位置参数（△X’和△Y’）根据数学领域中的三角形公式求出X分量和Y分量在几何空间上的对应的斜边长，即可表示为在第一坐标系中柔性通道末端的实时位置到初始位置区域的原点的距离d，获取操作者（医生）设置的第一比例因子(s)，通过对前述d和第一预设距离为初始位置区域的半径(r)乘以第一比例因子(s)进行比较，得到柔性通道末端的实时位置和初始位置区域的位置关系。用公式表示为：

d>r*s （公式1）

d<=r*s （公式2）

其中，上述公式1和公式2中，d表示柔性通道末端的实时位置到初始区域的原点的距离，r表示第一预设距离为初始位置区域的半径，s表示第一比例因子。

若满足公式1中的数学关系时，则柔性通道末端的实时位置在初始位置区域范围外。若满足公式2中的数学关系时，则柔性通道末端的实时位置在初始位置区域范围内。

在本发明的另一个实施例中，初始位置区域被设置为矩形初始区域，此时第一预设距离为初始位置区域的边长（长和宽），因此，分别判断步骤101中的第一实时位置参数（△X和 △Y）是否大于矩形初始区域的长乘以第一比例因子和宽乘以第一比例因子。若△X和 △Y都小于，则柔性通道末端的实时位置在初始位置区域范围内，若△X和 △Y至少存在一个大于，则柔性通道末端的实时位置在初始位置区域范围外。

需要说明的是，有两种初始位置区域类型选择的原因在于，设置圆形初始区域是考虑到以末端执行机构方位作为参考系的判断标准，符合人正常意识的判断逻辑。而矩形初始区域是考虑到每对对称位置钢丝沿着其牵拉方向可以到达的范围区域来设定的，符合机器在任务空间中的动作范围逻辑，提供两种初始位置区域可以供选择，在实际使用过程中，使用方可以选择一种比较符合自身使用习惯和判断标准的方式去选择对应的初始区域，本申请不做具体限定。

需要注意的是，在本发明实施例中，无论选择哪一种初始区域的形式，在进行可视化展示给医生的界面上，都会显示成圆形，例如包括但不限于空心圆表现形式，而不会显示成矩形。

综上所述，判断柔性通道末端的实时位置是否处于初始位置区域内，若柔性通道末端的实时位置处于初始位置区域内，则返回第一标志位，若柔性通道末端的实时位置处于初始位置区域外，则返回第二标志位。

步骤10222，根据所述第二实时位置参数和所述初始位置区域的中心点，确定所述柔性通道末端的实时位置与所述初始位置区域的中心点之间的角度，作为所述柔性通道末端与所述初始位置区域中心的角度关系。

将实时位置在第二坐标系中距离初始位置区域的中心点的X分量和Y分量，表示为X1、Y1，此时初始位置区域的中心点即为前述（HomeX，HomeY），通过对X分量和Y分量做反正切处理，即数学关系中的反正切公式，得到实时位置与初始位置区域的中心点之间的夹角角度angle。

用公式表示为：

angle=atan（Y1/X1） （公式3）

上述公式3中，angle表示实时位置与初始位置区域的中心点之间的夹角角度，atan()函数表示反正切函数，X1表示实时位置距离初始位置区域的中心点的X分量，Y1表示实时位置距离初始位置区域的中心点的Y分量。

此时，得到的实时位置与初始位置区域的中心点之间的角度可以作为在可视化界面显示的柔性通道末端与初始位置区域中心的角度关系的参考。

步骤103，显示所述实时相对位置关系。

在上述步骤102中确定了柔性通道末端与初始位置区域的实时相对位置关系，因此，在可视化界面显示实时相对位置关系。

进一步地，如图13所示，图13是根据一示例性实施例示出的一种显示实时相对位置关系的流程图，步骤103包括以下内容：

步骤1031，绘制第一图形，所述第一图形用于表征所述初始位置区域。

为便于理解，示例性地，以左侧柔性通道为例，针对第一左传动轴对应的辅助A磁传感编码器的出厂前检测值和辅助B磁传感编码器的出厂前检测值，计算两者的平均值，将该均值简称为HomeX。同样地，针对第二左传动轴对应的辅助A磁传感编码器的出厂前检测值和辅助B磁传感编码器的出厂前检测值，计算两者的平均值，将该均值简称为HomeY。在进行可视化显示时，在第二坐标系中标记出坐标（HomeX，HomeY），（HomeX，HomeY）也就是左侧柔性通道的出厂前位置。接着以（HomeX，HomeY）为圆心，以第一预设距离和第一比例因子例的乘积为可视化半径a，在第二坐标系中绘制第一图形，该第一图形作为初始位置区域，第一图形可以为空心圆形态。

需要说明的是，在可视化界面显示的第一图形只是柔性通道末端的初始位置区域的一种可视化表现形式。

步骤1032，根据返回的第一标志位或第二标志位，绘制第二图形，所述第二图形用于表征所述柔性通道末端的实时位置；其中，如果返回了所述第一标志位，则根据所述柔性通道末端与所述初始位置区域中心的角度关系，在所述第一图形内绘制所述第二图形；如果返回了所述第二标志位，则根据所述柔性通道末端与所述初始位置区域中心的角度关系，在所述第一图形外绘制所述第二图形。

根据步骤10221中的第一标志位或第二标志位，确定柔性通道末端的实时位置和空心区域的位置关系。

为便于理解，示例性地，以左侧柔性通道为例，根据人机交互体验的要求，将前序第一图形的可视化半径a的一半设置为实时位置可视化显示时的第二图形的半径，即半径为0.5a，第二图形可以为实心圆形态。因此当返回的标志位是第一标志位，相当于第二图形在第一图形内，即实心圆在空心圆内，此时根据前序实时位置与初始位置区域的中心点之间的夹角角度angle，初始位置区域中心点坐标（HomeX，HomeY），以及第二图形可视化半径0.5a，可以得出第二图形的中心点坐标，即(HomeX+0.5a * cos(angle)，HomeY+0.5a * sin(angle))，根据第二图形的中心点坐标和可视化半径可以绘制出第二图形的可视化显示形态，此时，第一图形和第二图形的位置关系的可视化显示效果如图7所示。

若返回的标志位是第二标志位，相当于第二图形在第一图形外，即实心圆在空心圆外，根据实时位置与初始位置区域的中心点之间的夹角角度angle，初始位置区域中心点坐标（HomeX，HomeY），以及第二图形可视化半径0.5a，可以得出第二图形的中心点坐标，即(HomeX+1.5a * cos(angle)，HomeY+1.5a * sin(angle))，根据第二图形的中心点坐标和可视化半径可以绘制出第二图形的可视化显示形态，此时，第一图形和第二图形的位置关系的可视化显示效果如图6所示。

步骤1033，对所述第一图形和所述第二图形在可视化界面进行实时显示。

需要说明的是，在可视化显示中，如图6、7所示，实心圆表示柔性通道末端的实时位置，空心圆表示初始位置区域，在可视化界面进行实时显示，以达到实时跟随展示的效果，以最直观的效果给到操作者查看末端执行机构的柔性通道末端与初始位置区域的实时相对位置，将有效改善医生的操作手感，进而提升了手术的安全系数。

值得说明的是，本发明进一步通过以下说明来体现本发明的优势：在手术期间，柔性通道末端的初始位置对应第二磁传感编码器的出厂前检测值。由于出厂前检测值是在柔性通道不发生任何偏转的情况下检测出的，因此将厂前检测值对应柔性通道末端的初始位置，也可称为原点位置。

并且，末端执行机构的传动轴与钢丝存在如下关系：（1）传动轴正向转动180度，钢丝牵拉柔性通道沿一个钢丝牵拉方向弯曲90度；（2）传动轴反向转动180度，钢丝牵拉柔性通道沿与（1）中相反的方向弯曲90度。因此，末端执行机构的传动轴的转动角度可以反映柔性通道的偏移量。如前所述，传动轴的两侧布置有两个第二磁传感编码器，分别为辅助A磁传感编码器和辅助B磁传感编码器，可以分别检测该传动轴所牵拉的两个钢丝中的拉紧和松弛。基于此，可以取辅助A磁传感编码器的检测值和辅助B磁传感编码器的检测值两者的平均值，来估算传动轴的转动角度，但是由于松弛方向的被动性，始终有一侧的反馈不准确。

因此，本发明中，考虑使用基座的第一磁传感编码器（即Gear磁传感编码器）来反馈末端执行机构传动轴的转动角度，因为在工作模式下基座电机输出轴和末端执行机构的传动轴紧密结合。而如果需要使用基座的第一磁传感编码器做偏移位置计算，需要将其位置数据转化为末端执行机构传动轴处的位置信息。在转化期间，需要考虑以下两个因素：（1）基座电机输出轴处的第一磁传感编码器的初始位置和末端执行机构传动轴初始位置不同；（2）啮合操作之前基座电机输出轴和末端执行机构传动轴不存在传动关系。因此，一方面需要考虑啮合操作后末端执行机构传动轴的角度与啮合操作前末端执行机构传动轴的角度两者的偏差，即前述步骤202中的偏移位置参数。另一方面需要考虑啮合后末端执行机构传动轴与基座电机输出轴之间的角度值偏差，即前述步骤203中的位置校准参数。

图3是根据一示例性实施例示出的一种相对原点偏移的可视化装置框图，该装置包括获取模块301、确定模块302、显示模块303。

获取模块301，用于获取末端执行机构的柔性通道末端在第一坐标系中的第一实时位置参数。

确定模块302，用于根据所述第一实时位置参数和所述柔性通道末端在所述第一坐标系中的初始位置区域，确定所述柔性通道末端与所述初始位置区域的实时相对位置关系，其中，所述初始位置区域是根据所述柔性通道末端的出厂前位置确定的，所述实时相对位置关系包括：所述柔性通道末端是否在所述初始位置区域内和所述柔性通道末端与所述初始位置区域中心的角度关系。

显示模块303，用于显示所述实时相对位置关系。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图4是根据一示例性实施例示出的一种用于电子设备400的框图。例如，电子设备400可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图4，电子设备400可以包括以下一个或多个组件：处理组件402，存储器404，电源组件406，多媒体组件408，音频组件410，输入/输出接口412，传感器组件414，以及通信组件416。

处理组件402通常控制装置的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件402可以包括一个或多个处理器420来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件402可以包括一个或多个模块，便于处理组件402和其他组件之间的交互。例如，处理组件402可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件408和处理组件402之间的交互。

存储器404被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备400的操作。这些数据的示例包括用于在装置上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器404可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（SRAM），电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），可擦除可编程只读存储器（EPROM），可编程只读存储器（PROM），只读存储器（ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件406为电子设备400的各种组件提供电力。电源组件406可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备400生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件408包括在所述电子设备400和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器（LCD）和触摸面板（TP）。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件408包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备400处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件410被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件410包括一个麦克风（MIC），当电子设备400处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器404或经由通信组件416发送。在一些实施例中，音频组件410还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

输入/输出接口412为处理组件402和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件414包括一个或多个传感器，用于为电子设备400提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件414可以检测到电子设备400的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备400的显示器和小键盘，传感器组件414还可以检测电子设备400或电子设备400一个组件的位置改变，用户与电子设备400接触的存在或不存在，电子设备400方位或加速/减速和电子设备400的温度变化。传感器组件414可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件414还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件414还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件416被配置为便于电子设备400和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备400可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，运营商网络（如2G、3G、4G或5G），或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件416经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件416还包括近场通信（NFC）模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别（RFID）技术，红外数据协会（IrDA）技术，超宽带（UWB）技术，蓝牙（BT）技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备400可以被一个或多个应用专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）、数字信号处理设备（DSPD）、可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器404，上述指令可由电子设备400的处理器420执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器（RAM）、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其他实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。