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龙图腾网获悉长春理工大学申请的专利一种数据融合的骨科手术室内定位方法及系统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：CN120918796B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05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：202511431780.X，技术领域涉及：A61B34/20；该发明授权一种数据融合的骨科手术室内定位方法及系统是由王义君;徐冬宇;尹飞;刘大鹏;刘桂岐;王琦;缪瑞新设计研发完成，并于2025-10-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种数据融合的骨科手术室内定位方法及系统在说明书摘要公布了：本申请属于手术导航室内定位技术领域，具体涉及一种数据融合的骨科手术室内定位方法及系统，包括：获取手术区域手术刀加速度及角速度；根据加速度计算步长；根据角速度构造增量四元数，通过四元数乘法将增量四元数旋转复合到先前姿态四元数，得到最终姿态四元数；利用加速度计测得的重力方向和磁力计测得的地磁方向对最终姿态四元数修正，得到补偿后的姿态角；部署四个相同的无线定位基站，利用多边定位算法得到无线定位基站对手术刀的定位数据；利用扩展卡尔曼滤波器将步长、补偿后的姿态角及无线定位基站的定位数据进行融合，迭代计算得到手术刀定位，本申请能够保持的高精度定位，显著提升了手术室复杂环境下的鲁棒性。

本发明授权一种数据融合的骨科手术室内定位方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种数据融合的骨科手术室内定位方法，其特征在于，包括： 获取手术区域手术刀加速度及角速度； 根据加速度计算步长； 根据角速度构造增量四元数，通过四元数乘法将增量四元数旋转复合到先前姿态四元数，得到最终姿态四元数； 利用加速度计测得的重力方向和磁力计测得的地磁方向对最终姿态四元数修正，得到补偿后的姿态角； 部署四个相同的无线定位基站，利用多边定位算法得到无线定位基站对手术刀的定位数据； 利用扩展卡尔曼滤波器将步长、补偿后的姿态角及无线定位基站的定位数据进行融合，迭代计算得到手术刀定位； 根据加速度计算步长，包括： 根据三个方向上加速度求取合加速度； 获取合加速度的最大值和最小值； 根据最大值和最小值计算步长为：，其中，为第步中合加速度的最大值，为第步中合加速度的最小值，表示校准系数，为第步的步长； 根据角速度构造增量四元数，通过四元数乘法将增量四元数旋转复合到先前姿态四元数，得到最终姿态四元数，包括： 根据角速度和采样周期计算旋转增量角和旋转轴； 根据旋转增量角和旋转轴构造增量四元数； 通过四元数乘法将增量四元数旋转复合到先前姿态，得到未经外部观测修正的中间姿态； 对中间姿态进行单位化处理得到最终姿态四元数； 利用加速度计测得的重力方向和磁力计测得的地磁方向对最终姿态四元数修正，得到补偿后的姿态角，包括： 利用加速度计测得的重力方向作为观测误差对陀螺仪积分结果进行误差补偿，包括：将标准重力向量利用旋转矩阵由地理坐标系转到手术刀所在设备坐标系得到重力向量； 将设备坐标系中测得的加速度，经过合加速度的模值归一化后，得到加速度的单位向量； 将重力向量与加速度的单位向量相乘得到重力方向的误差向量； 磁力计测得的地磁方向对航向进行误差补偿，包括： 将磁力计测量的磁场强度利用旋转矩阵从地理坐标系转到手术刀所在设备坐标系，得到设备坐标系下的磁场强度； 计算磁力计测量的磁场强度的模值，根据模值对磁力计测量的磁场强度归一化，得到磁场强度的单位向量； 将设备坐标系下的磁场强度与磁场强度的单位向量相乘，得到误差补偿后的磁力计数据； 采用PI控制器根据重力方向的误差向量和误差补偿后的磁力计数据进行总误差补偿，公式表示为：，其中，表示比例增益，表示积分增益，代表重力方向的误差向量和误差补偿后的磁力计数据的和，为总误差。

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