En el proceso de aplicación clínica del sistema de navegación quirúrgica, debido al espacio limitado para la operación mínimamente invasiva, es fácil que se produzcan problemas de pérdida de información de la pose de navegación causados por el bloqueo de la ruta óptica, lo que limita la aplicación clínica del sistema de navegación quirúrgica. Para abordar este problema, se propone un algoritmo de seguimiento de pose híbrido óptico-inercial basado en un filtro de Kalman extendido indirecto. Utilizando el modelo de error establecido como ecuación de estado, y construyendo la ecuación de medición a partir de la pose obtenida por el sistema óptico, se aplica al filtro de Kalman extendido para la predicción del estado y la actualización de mediciones. Cuando la ruta óptica no está bloqueada, se corrigen y compensan los errores del sistema de seguimiento inercial mediante el sistema óptico; cuando la ruta óptica está bloqueada, el seguimiento de la pose se realiza de forma independiente por el sistema inercial para evitar la pérdida de información de la pose de las herramientas quirúrgicas. Los resultados experimentales muestran que en condiciones de bloqueo, el sistema de seguimiento híbrido mantiene el error del ángulo de actitud en los tres ejes (RMSE ≤0.322°, error máximo ≤0.876°) y el error de posición (RMSE ≤0.525 mm, error máximo ≤1.385 mm) en niveles bajos. El sistema diseñado resuelve el problema de pérdida de información de navegación causada por el bloqueo de la ruta óptica, mejora la robustez del sistema de navegación quirúrgica y tiene gran importancia para promover la aplicación clínica del sistema y mejorar el nivel de tratamiento hospitalario.

navegación quirúrgica;sistema de seguimiento óptico;sensor inercial;filtro de Kalman extendido