一种采用手势操作的介入机器人主端控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种采用手势操作的介入机器人主端控制系统，包括：触摸屏、主机和指环；其中，所述指环用于佩戴在使用者手指上，作为所述触摸屏的采集手势焦点；所述触摸屏用于显示系统信息、数据录入、功能选择，并基于所述指环的位置采集手势信息；所述主机与所述触摸屏连接，接收所述触摸屏采集的手势信息进行分析判断，得出相应的操作指令；并将所述操作指令传送给下位机的操作机器人执行相应动作。该控制系统结构较为简单、体积较小、占用空间较小、有助于提高控制精度；可以配合介入手术机器人的从端执行机构来使用，方便医生实现用手势操作来控制介入手术机器人动作。作来控制介入手术机器人动作。作来控制介入手术机器人动作。

【技术实现步骤摘要】
一种采用手势操作的介入机器人主端控制系统


[0001]本专利技术属于微创血管介入手术器械领域，涉及对于介入手术中机器人主端控制技术，特别涉及一种采用手势操作的介入机器人主端控制系统。

技术介绍

[0002]全球每年有近3000万人死于心脑血管疾病，占所有疾病死亡率的30％左右，其中，我国患有心脑血管疾病人数近3亿。心脑血管疾病已经成为人类疾病死亡的三大原因之一，严重影响着国民健康和人们的正常生活。
[0003]心脑血管微创介入疗法是针对心脑血管疾病的主要治疗手段。和传统外科手术相比，有着切口小、术后恢复时间短等明显优势。心脑血管介入手术是由医生手动将导管、导丝以及支架等器械送入病患体内来完成治疗的过程。
[0004]介入造影手术存在以下2点问题，第一，在手术过程中，由于DSA会发出X射线，医生体力下降较快，注意力及稳定性也会下降，将导致操作精度下降，易发生因推送力不当引起的血管内膜损伤、血管穿孔破裂等事故，导致病人生命危险。其次，长期电离辐射的积累伤害会大幅地增加医生患白血病、癌症以及急性白内障的几率。医生因为做介入手术而不断积累射线的现象，已经成为损害医生职业生命、制约介入手术发展不可忽视的问题。
[0005]通过借助机器人技术能够有效应对这一问题，还可以大幅提高手术操作的精度与稳定性，同时能够有效降低放射线对介入医生的伤害，降低术中事故的发生几率。因此，心脑血管介入手术辅助机器人越来越多的被人们所关注，逐渐成为当今各科技强国在医疗机器人领域的重点研发对象。而介入机器人的主端控制系统是介入机器人的重要环节。
[0006]但，目前介入手术机器人的主端操作端存在如下几个方面的问题：(1)主端控制盒体积较大，占据桌面的空间较多；(2)操作方式比较单一，医生只能被动适应控制盒的方式；(3)介于空间的限制，控制精度不能达到很高；(4)任何人可以操作，无法保证术者操作的唯一性和安全性；(5)无法快速实现医生在手术中的操作动作。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种至少部分解决上述技术问题的采用手势操作的介入机器人主端控制系统，可以配合介入手术机器人的从端执行机构来使用，实现用手势操作来控制介入手术机器人动作。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0009]本专利技术提供一种采用手势操作的介入机器人主端控制系统，包括：
[0010]触摸屏、主机和指环；
[0011]其中，所述指环用于佩戴在使用者手指上，作为所述触摸屏的采集手势焦点；
[0012]所述触摸屏用于显示系统信息、数据录入、功能选择，并基于所述指环的位置采集手势信息；
[0013]所述主机与所述触摸屏连接，接收所述触摸屏采集的手势信息进行分析判断，得
出相应的操作指令；并将所述操作指令传送给下位机的操作机器人执行相应动作。
[0014]进一步地，所述触摸屏包括屏幕结构和摄像头；
[0015]所述摄像头位于所述屏幕结构的一侧，且与所述屏幕结构连接；所述摄像头用于采集佩戴所述指环的手势信息。
[0016]进一步地，所述屏幕结构包括屏幕、支架和外壳；
[0017]所述屏幕安装在所述外壳构成的框架内；所述支架一端安装在所述框架上，另一端与所述屏幕背部抵接。
[0018]进一步地，所述屏幕为以下任一种类型：
[0019]电阻式触摸屏、电容感应式触摸屏、红外线式触摸屏以及表面声波式触摸屏。
[0020]进一步地，所述外壳的顶端具有旋转支架；所述摄像头安装在由前盖和上盖构成的腔体内；
[0021]所述前盖具有与所述摄像头对应的通孔，所述上盖底部具有旋转装置；所述旋转装置与所述旋转支架适配安装，实现对所述摄像头的摆放角度调节。
[0022]进一步地，所述指环包括：用于佩戴在手指上的环体和嵌入在所述环体内的芯片板；
[0023]所述芯片板与所述摄像头相适配，作为所述摄像头的采集基准点。
[0024]进一步地，所述主机包括：
[0025]登录模块，用于验证使用者的登录信息，确定使用者的身份和操作权限；
[0026]选择模块，用于供处于登录状态的使用者选择并调用对应的手势数据库；
[0027]控制模块，用于根据所述摄像头采集的手势信息，在对应的手势数据库中进行对比判断，确定相应的操作指令；并根据所述操作指令控制操作机器人执行相应动作。
[0028]进一步地，所述主机还包括：
[0029]反馈模块，用于实时反馈所述控制模块中的操作指令，通过所述触摸屏进行显示。
[0030]进一步地，所述主机还包括：
[0031]录入模块，用于通过触摸屏接收手势编辑的触摸操作，并结合所述摄像头连续采集同一手势N次，完成相应动作录入或修改；
[0032]识别模块，用于在所述录入模块中，当所述摄像头连续采集同一手势不满足预设条件时，退出录入模块的录入操作；所述预设条件为：连续采集同一手势小于N次，或采集过程超过预设时长；
[0033]保存模块，用于将所述录入模块录入或修改相应动作的手势信息关联存储到手势数据库中。
[0034]进一步地，所述主机还包括：
[0035]自定义模块，用于接收用户自定义的控制操作机器人急停的命令手势并存储到手势数据库中。
[0036]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0037]一种采用手势操作的介入机器人主端控制系统，包括：触摸屏、主机和指环；其中，所述指环用于佩戴在使用者手指上，作为所述触摸屏的采集手势焦点；所述触摸屏用于显示系统信息、数据录入、功能选择，并基于所述指环的位置采集手势信息；所述主机与所述触摸屏连接，接收所述触摸屏采集的手势信息进行分析判断，得出相应的操作指令；并将所
述操作指令传送给下位机的操作机器人执行相应动作。该控制系统结构较为简单、体积较小、占用空间较小、无需使用机器人的控制盒等装置，节省了桌面空间；成本低、方便使用，且操作简单，有助于提高控制精度。设置有控制指环，保证了手术操作者的唯一性和安全性；可以配合介入手术机器人的从端执行机构来使用，方便医生实现用手势操作来控制介入手术机器人动作，完成导丝和导管前进、后撤、旋转等所有手术中的操作。
[0038]进一步地，该控制系统仅供有登录权限的使用者使用，也可保证术者操作的唯一性和安全性。另外，该控制系统克服了操作方式单一的问题，可以根据使用者偏好录入设置与手术机器人动作相匹配的手势。
附图说明
[0039]图1为本专利技术实施例提供的采用手势操作的介入机器人主端控制系统的整体结构示意图
[0040]图2为本专利技术实施例提供的触摸屏结构背面示意图；
[0041]图3为本专利技术实施例提供的触摸屏结构爆炸示意图；
[0042]图4为本专利技术实施例提供的指环结构示意图；
[0043]图5为本专利技术实施例提供的主机功能模块示意图；
[0044]图6为本专利技术实施例提供的采用手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用手势操作的介入机器人主端控制系统，其特征在于，包括：触摸屏、主机和指环；其中，所述指环用于佩戴在使用者手指上，作为所述触摸屏的采集手势焦点；所述触摸屏用于显示系统信息、数据录入、功能选择，并基于所述指环的位置采集手势信息；所述主机与所述触摸屏连接，接收所述触摸屏采集的手势信息进行分析判断，得出相应的操作指令；并将所述操作指令传送给下位机的操作机器人执行相应动作。2.根据权利要求1所述的一种采用手势操作的介入机器人主端控制系统，其特征在于，所述触摸屏包括屏幕结构和摄像头；所述摄像头位于所述屏幕结构的一侧，且与所述屏幕结构连接；所述摄像头用于采集佩戴所述指环的手势信息。3.根据权利要求2所述的一种采用手势操作的介入机器人主端控制系统，其特征在于，所述屏幕结构包括屏幕、支架和外壳；所述屏幕安装在所述外壳构成的框架内；所述支架一端安装在所述框架上，另一端与所述屏幕背部抵接。4.根据权利要求3所述的一种采用手势操作的介入机器人主端控制系统，其特征在于，所述屏幕为以下任一种类型：电阻式触摸屏、电容感应式触摸屏、红外线式触摸屏以及表面声波式触摸屏。5.根据权利要求3所述的一种采用手势操作的介入机器人主端控制系统，其特征在于，所述外壳的顶端具有旋转支架；所述摄像头安装在由前盖和上盖构成的腔体内；所述前盖具有与所述摄像头对应的通孔，所述上盖底部具有旋转装置；所述旋转装置与所述旋转支架适配安装，实现对所述摄像头的摆放角度调节。6.根据权利要求2所述的一种采用手势操作的介入机器人主端控制系统，其特征在于，所述指环包括：用...

【专利技术属性】
技术研发人员：解菁，黄韬，
申请(专利权)人：北京唯迈医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：