手術導航系統主要由兩部分組成：NOKOV光學動作捕捉相機和帶有導航標記點的手術器械。動作捕捉相機通過跟蹤并解算標記點的三維坐標，可以實時獲取手術器械在空間中的XYZ三維坐標以及姿態信息。利用手術器械的六自由度數據，結合患者術前采集的圖像實現可視化導航。
解決方案
手術機器人解決方案
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? 進行微創手術（MIS）時，手術器械需要經過小創口或自然腔進入人體，避開器官經過復雜路徑到達手術部位。使用剛性工具時，不論是傳統的外科醫生手持器械的方式，還是機器人輔助方式（如達芬奇手術系統），靈活性和操作精度都會受限。
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? 連續體機器人具有連續彎曲的結構，可以繞障礙物運動，是一種很有前景的MIS替代方案。系統功能。在開發連續體機器人時，可以利用動作捕捉系統：
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? 建立動力學模型，分析連續體結構的模態頻率和振型等模態特性（針對彈性材料結構）
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? 捕捉連續體機器人末端軌跡做真值（ground truth），評估機器人性能（計算真實軌跡與軌跡軌跡均方根誤差）
手術導航解決方案
NOKOV（度量）光學三維動作捕捉系統功能
? 高精度定位
在手術導航應用中，高測量精度可以協助醫生更精確、快速地定位身體中微小的病變區域，有助于縮短手術時間并最大限度地減少手術侵入性，極大改善患者的治療效果。NOKOV動作捕捉系統的定位精度可以達到0.1mm級。
? 適配不同手術環境
對于不同的手術環境（場地大小、設備遮擋等）可以靈活選擇鏡頭布置方案。還有免標定系列鏡頭，即插即用。
手術導航方案場景示例
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機器人輔助手術
通過光學定位導航系統對機器人末端夾持工具進行實時定位，手術機器人即可按照術前規劃的路徑（包括位置和位姿）進行精準移動。
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神經外科
利用探針和帶有標記點的剛體定位并記錄患者解剖結構，與術前采集的患者圖像進行匹配，用于支持器械實時導航和手術計劃的準確執行。
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放射治療
通過監測患者、床和患者呼吸門控的移動，確保準確定位并對目標部位進行放射治療。
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骨科 – 關節成形術
記錄和跟蹤骨骼解剖結構，測量關節旋轉和偏移，以定位并對齊植入物，指導刀具切削的角度和深度。
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脊柱外科
將跟蹤數據與術前圖像融合，在椎弓根螺釘放置或顯微椎間盤切除時實現儀器可視化和導航。
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增強現實 (AR)
通過圖像融合增加內部結構的AR可視化（疊加）來增強現有程序中手術跟蹤工具的跟蹤。
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耳鼻喉科或 FES 手術
實時跟蹤內窺鏡、刨削器和吸引器的位置，以避免接觸視神經以及鼻竇附近的其他重要顱骨解剖結構。
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牙科手術
通過追蹤相對于術前CT掃描的下頜位置，保持正確的鉆孔角度和深度（避開下頜神經）?？梢暬投ㄎ谎例X植入物的位置。
經典案例
連續機器人的結構優化
吉林大學（icra）吉林大學馮美老師提出了一種主機械手的結構優化方法?；谌藱C工程學和運動學，建立了 主機械手工作空間和靈巧度的優化指標。實驗中，利用NOKOV動作捕捉系統捕捉連續體機器人末端軌跡作為真值，評估機器人性能。實驗證明，該優化方法能保證主機械手具有較大的工作空間和良好的運動性能。
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