本发明专利技术提供了一种腔镜手术机器人构型评价方法及装置,其中,腔镜手术机器人构型评价方法包括:获取手术机器人的构型;根据所述构型,构建所述手术机器人的机械臂在腔镜手术中所持手术器械的运动空间;根据所述构型和所述运动空间,检测所述手术器械及所述机械臂的碰撞情况;根据所述碰撞情况,评价所述构型以及所述手术器械在所述腔镜手术中的插入姿态。本发明专利技术的腔镜手术机器人构型评价方法用于根据手术机器人在相应腔镜手术中的手术器械及机械臂的碰撞情况,评价相应手术机器人构型以及手术器械在腔镜手术中的插入姿态等,以便于有依据的调整、改进手术机器人构型,以及寻求当前手术机器人结构下针对该腔镜手术术式的相对更优的插入姿态等。对更优的插入姿态等。对更优的插入姿态等。
【技术实现步骤摘要】
一种腔镜手术机器人构型评价方法及装置
[0001]本专利技术涉及腔镜手术机器人
,具体而言,涉及一种腔镜手术机器人构型评价方法及装置。
技术介绍
[0002]腔镜手术机器人进行腔镜手术时,由于戳卡(trocar)的位置约束,使得腔镜手术机器人的机械臂的可活动空间较小,腔镜手术机器人的机械臂之间及手术器械之间的碰撞情况直接体现着设备的易用性。因此,基于腔镜手术机器人的机械臂及手术器械之间的碰撞情况,对腔镜手术机器人的结构优劣、易用性等的评价是十分必要的。
技术实现思路
[0003]本专利技术解决的问题是:如何提供一种腔镜手术机器人构型评价方法。
[0004]为解决上述问题,本专利技术提供一种腔镜手术机器人构型评价方法,包括:
[0005]获取手术机器人的构型;
[0006]根据所述构型,构建所述手术机器人的机械臂在腔镜手术中所持手术器械的运动空间;
[0007]根据所述构型和所述运动空间,检测所述手术器械及所述机械臂的碰撞情况;
[0008]根据所述碰撞情况,评价所述构型以及所述手术器械在所述腔镜手术中的插入姿态。
[0009]可选地,所述手术机器人的所述构型包括所述手术机器人的术前摆位与术中动作的结构参数及自由度配置方式。
[0010]可选地,所述获取手术机器人的构型包括:
[0011]获取采用所述手术机器人的所述腔镜手术的手术记录;
[0012]根据所述手术记录,确定所述手术机器人的构型。
[0013]可选地,所述根据所述构型,构建所述手术机器人的机械臂在腔镜手术中所持手术器械的运动空间包括:
[0014]根据所述构型,以人体模型为基准,构建所述运动空间。
[0015]可选地,所述构建所述运动空间包括:
[0016]构建运动在病灶附近的所述手术器械的第一运动区域;
[0017]构建包含所述第一运动区域且半径为第一预设半径的呈球体状的第二运动区域。
[0018]可选地,所述根据所述构型和所述运动空间,检测所述手术器械及所述机械臂的碰撞情况包括:
[0019]根据所述构型进行所述手术机器人的术前摆位、术中动作的运动仿真;
[0020]根据所述运动仿真和所述运动空间,检测所述手术器械之间、所述机械臂之间的碰撞情况。
[0021]可选地,所述检测所述运动空间内所述手术器械之间、所述机械臂之间的碰撞情
况包括:
[0022]对所述第一运动区域和所述第二运动区域进行网格划分;
[0023]分别确定所述第一运动区域的第一节点数和所述第二运动区域的第二节点数;
[0024]分别确定所述手术器械之间及所述机械臂之间发生碰撞时所述第一运动区域和所述第二运动区域中所述手术器械所经过的网格节点的第一碰撞节点数和第二碰撞节点数。
[0025]可选地,所述根据所述碰撞情况,评价所述构型以及所述手术器械在所述腔镜手术中的插入姿态包括:
[0026]根据所述第一节点数、所述第二节点数、所述第一碰撞节点数和所述第二碰撞节点数,分别计算所述手术器械之间及所述机械臂之间发生碰撞时所述第一运动区域中所述手术器械与网格节点的第一碰撞率以及所述第二运动区域中所述手术器械与网格节点的第二碰撞率;
[0027]计算所述第一碰撞率和所述第二碰撞率的加权系数分别为第一加权系数和第二加权系数时的加权碰撞率,其中,所述第一加权系数和所述第二加权系数的和等于1;
[0028]根据所述第一碰撞率、所述第二碰撞率和所述加权碰撞率,评价所述手术机器人构型以及所述手术器械在所述腔镜手术中的所述插入姿态。
[0029]为解决上述问题,本专利技术还提供一种腔镜手术机器人构型评价装置,包括:
[0030]获取单元,用于获取手术机器人的构型;
[0031]计算识别单元,用于根据所述构型,构建所述手术机器人的机械臂在腔镜手术中所持手术器械的运动空间;用于根据所述构型和所述运动空间,检测所述手术器械及所述机械臂的碰撞情况;以及用于根据所述碰撞情况,评价所述构型以及所述手术器械在所述腔镜手术中的插入姿态。
[0032]为解决上述问题,本专利技术还提供一种腔镜手术机器人构型评价装置,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,当所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现如上所述的腔镜手术机器人构型评价方法。
[0033]本专利技术与现有技术相比,具有以下有益效果:腔镜手术机器人构型评价方法用于根据手术机器人在相应腔镜手术中的手术器械之间、机械臂之间的碰撞情况,评价相应手术机器人构型以及手术器械在腔镜手术中的插入姿态等,以便于有依据的调整、改进手术机器人构型,以及寻求当前手术机器人结构下针对该腔镜手术术式的相对更优的插入姿态等。其中,通过获取手术机器人的构型,为手术机器人的运动仿真、构型评价等提供了有力且可靠的依据;通过构建运动空间,以便于计算例如碰撞率的碰撞情况,从而便于分析评价手术机器人的构型等。
附图说明
[0034]图1为本专利技术实施例中腔镜手术机器人构型评价方法的流程图;
[0035]图2为本专利技术实施例中步骤100的流程图;
[0036]图3为本专利技术实施例中步骤200的流程图;
[0037]图4为本专利技术实施例中步骤300的流程图;
[0038]图5为本专利技术实施例中步骤320的流程图;
[0039]图6为本专利技术实施例中步骤400的流程图;
[0040]图7为本专利技术实施例中腔镜手术机器人构型评价装置的结构示意图。
[0041]附图标记说明:
[0042]10
‑
获取单元;20
‑
计算识别单元。
具体实施方式
[0043]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0044]需要说明的是,本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0045]结合图1所示,本专利技术实施例提供一种腔镜手术机器人构型评价方法,包括以下步骤:
[0046]步骤100、获取手术机器人的构型。
[0047]具体地,获取多种不同类型(型号)的腔镜手术机器人(后文简称手术机器人)的构型;其中,手术机器人的构型包括手术机器人在相应腔镜手术(例如腹腔镜手术、胸腔镜手术、关节腔镜手术等)中的术前摆位与术中动作的结构参数及自由度配置方式(例如手术机器人的左器械臂、右器械臂、辅助臂等机械臂的自由度配置方式)。在一些实施例中,不同手术机器人在不同腔镜手术中的术前摆位与术中动作的结构参数及自由度配置方式,可通过目前各大医院的腔镜手术记录得到。
[0048]步骤200、根据构型,构建手术机器人的机械臂在腔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种腔镜手术机器人构型评价方法,其特征在于,包括:获取手术机器人的构型;根据所述构型,构建所述手术机器人的机械臂在腔镜手术中所持手术器械的运动空间;根据所述构型和所述运动空间,检测所述手术器械及所述机械臂的碰撞情况;根据所述碰撞情况,评价所述构型以及所述手术器械在所述腔镜手术中的插入姿态。2.如权利要求1所述的腔镜手术机器人构型评价方法,其特征在于,所述手术机器人的所述构型包括所述手术机器人的术前摆位与术中动作的结构参数及自由度配置方式。3.如权利要求1所述的腔镜手术机器人构型评价方法,其特征在于,所述获取手术机器人的构型包括:获取采用所述手术机器人的所述腔镜手术的手术记录;根据所述手术记录,确定所述手术机器人的构型。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的腔镜手术机器人构型评价方法,其特征在于,所述根据所述构型,构建所述手术机器人的机械臂在腔镜手术中所持手术器械的运动空间包括:根据所述构型,以人体模型为基准,构建所述运动空间。5.如权利要求4所述的腔镜手术机器人构型评价方法,其特征在于,所述构建所述运动空间包括:构建运动在病灶附近的所述手术器械的第一运动区域;构建包含所述第一运动区域且半径为第一预设半径的呈球体状的第二运动区域。6.如权利要求5所述的腔镜手术机器人构型评价方法,其特征在于,所述根据所述构型和所述运动空间,检测所述手术器械及所述机械臂的碰撞情况包括:根据所述构型进行所述手术机器人的术前摆位、术中动作的运动仿真;根据所述运动仿真和所述运动空间,检测所述手术器械之间、所述机械臂之间的碰撞情况。7.如权利要求6所述的腔镜手术机器人构型评价方法,其特征在于,所述检测所述手术器械之间、所述机械臂之间的碰撞情况包括:对所述第一运...
【专利技术属性】
技术研发人员:张瑞康,王伟,赵佳伟,文洋,
申请(专利权)人:哈尔滨思哲睿智能医疗设备有限公司,
类型:发明
国别省市:
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