手术机器人及其控制方法、控制装置制造方法及图纸

技术编号:38144609 阅读:14 留言:0更新日期:2023-07-08 10:01
本发明专利技术提供一种手术机器人及其控制方法、控制装置,所述手术机器人包括从操作设备,所述从操作设备包括底盘,所述控制方法包括获取关联于所述手术机器人的第一状态信息;将所述第一状态信息与第一条件进行匹配,其中,所述第一条件包括影响手术机器人手术安全的条件;当所述第一状态信息与所述第一条件匹配时,控制所述底盘在所述底盘支撑面的水平延伸方向上相对于所述底盘支撑面保持静止状态。通过上述实施方式,通过将获取的手术机器人的第一状态信息与第一条件进行匹配,在第一状态信息与第一条件相匹配的情况下,控制手术机器人的底盘保持静止状态,从而保证了例如在手术过程中手术机器人不会移动,增加了手术过程中的安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
手术机器人及其控制方法、控制装置


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域,特别是涉及一种手术机器人及其控制方法、控制装置。

技术介绍

[0002]微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优势。
[0003]随着科技的进步,微创机器人技术逐渐成熟,并被广泛应用。微创机器人通常包括主操作台及从操作设备,主操作台包括手柄,医生通过操作手柄向从操作设备发送控制命令,从操作设备包括机械臂及设置于机械臂远端的操纵臂,操纵臂上夹设有末端器械,在工作状态时,末端器械跟随控制臂移动,以实现远程手术操作。
[0004]在一些情形下,例如在手术过程中,为了保证安全,从操作设备必须平稳的屹立在地板上,通过支撑电机的作用使位于底盘下面的支脚顶住地面从而固定住从操作设备以及防止在手术中机器的摇晃。虽然现有的从操作设备针对底盘的固定也采取了一定的措施,但还是存在一些状况,例如误碰支撑电机开关时触发支撑电机抬升从而造成手术机器人在手术过程中不稳定的问题。

技术实现思路

[0005]基于此,有必要提供一种安全性高的手术机器人及其控制方法、控制装置。
[0006]为解决上述技术问题,本专利技术提供一种手术机器人的控制方法,所述手术机器人包括从操作设备,所述从操作设备包括底盘,所述控制方法包括:
[0007]获取关联于所述手术机器人的第一状态信息;
[0008]将所述第一状态信息与第一条件进行匹配,其中,所述第一条件包括影响手术机器人手术安全的条件;
[0009]当所述第一状态信息与所述第一条件匹配时,控制所述底盘在底盘支撑面的水平延伸方向上相对于所述底盘支撑面保持静止状态。
[0010]可选的,所述手术机器人包括主操作台所述第一条件包括以下至少一项:
[0011]所述从操作设备安装有手术器械、所述从操作设备安装有穿刺器、接收到远程运动中心发出的指令、所述从操作设备的质心偏离额定区域、所述从操作设备偏离额定空间位置、所述从操作设备的支撑电机处于待机状态、所述从操作设备的制动器处于非抱死状态、所述从操作设备的故障灯打开、所述主操作台与所述从操作设备之间的通讯中断、所述主操作台断电、所述从操作设备断电、所述从操作设备的运行路径上有障碍物。
[0012]可选的,所述底盘包括支撑电机以及由所述支撑电机驱动的支撑物,当所述第一状态信息与所述第一条件匹配时,所述控制方法还包括:根据所述第一状态信息计算所述支撑电机的待输出力矩值;控制所述支撑电机输出与所述待输出力矩值相对应的力矩至所述支撑物,以引导所述支撑物抵接于所述底盘支撑面。
[0013]可选的,所述底盘的底部设有用于引导所述底盘移动的轮子,所述控制方法还包
括:检测所述支撑电机输出的力矩是否超过额定力矩;若是,则获取第一路径并控制所述轮子按照所述第一路径移动,以使所述底盘从当前位置到达目标位置;其中,所述第一路径包括预设路径或/和规划路径;在所述目标位置,所述底盘在所述底盘支撑面的水平延伸方向上与所述底盘支撑面保持相对静止状态。
[0014]可选的,所述从操作设备包括至少一传感器,所述控制方法还包括:所述传感器感测所述底盘的运行路径上是否有障碍物;若有,则控制所述底盘移动以避开所述障碍物。
[0015]可选的,所述第一路径包括规划路径,所述控制方法还包括:构建环境地图;将所述障碍物标记在所述环境地图中,以得到障碍物位置;获取所述底盘的覆盖范围;确定所述底盘在所述环境地图中的当前位置;确定所述底盘在所述环境地图中的目标位置;基于所述底盘的覆盖范围以及所述障碍物位置,规划所述当前位置到所述目标位置之间的目标路径。
[0016]可选的,所述规划路径与所述当前位置到所述目标位置的直线路径、所述当前位置与所述目标位置之间的高度差、所述各障碍物的位置中的至少之一相关。
[0017]可选的,当所述第一状态信息与所述第一条件不匹配时,所述方法还包括:所述支撑电机驱动所述支撑物上升到安全位置,所述安全位置包括所述支撑电机的上限位位置;控制所述底盘在所述底盘支撑面的水平延伸方向上相对于所述底盘支撑面保持运动状态。
[0018]可选的,所述控制所述底盘处于运动状态包括以下步骤:控制与所述底盘相对应的移动电机处于工作状态;所述从操作设备的底盘在所述移动电机的驱动下移动。
[0019]可选的,所述控制方法还包括:检测所述底盘相对于底盘支撑面的倾斜角;将所述倾斜角与预设阈值进行比较;当所述倾斜角小于或者等于所述预设阈值时,以第一输出功率驱动所述移动电机工作;当所述倾斜角大于所述预设阈值时,以第二输出功率驱动所述移动电机工作,其中,所述第一输出功率小于所述第二输出功率。
[0020]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被配置为由处理器加载并执行实现上述所述的控制方法的步骤。
[0021]本专利技术还提供了一种手术机器人的控制装置,包括:存储器,用于存储计算机程序;及处理器,用于加载并执行所述计算机程序;其中,所述计算机程序被配置为由所述处理器加载并执行实现上述的控制方法的步骤。
[0022]本专利技术还提供了一种手术机器人,包括:机械臂,操纵臂以及控制器,所述控制器与所述机械臂、所述操纵臂耦接,并被配置成上述的控制方法的步骤。
[0023]本专利技术的手术机器人及其控制方法、控制装置,具有如下有益效果:
[0024]通过将获取的手术机器人的第一状态信息与第一条件进行匹配,在第一状态信息与第一条件相匹配的情况下,控制手术机器人的底盘保持静止状态,从而保证了例如在手术过程中手术机器人不会移动,增强了手术机器人以及手术机器人在手术过程中的安全性。
附图说明
[0025]图1为本专利技术手术机器人一实施例的结构示意图;
[0026]图2为图1所示手术机器人一实施例的局部示意图;
[0027]图3为图1所示手术机器人另一实施例的局部示意图;
[0028]图4为图1所示手术机器人又一实施例的局部示意图;
[0029]图5为本专利技术手术机器人另一实施例的结构示意图;
[0030]图6为图5中手术机器人另一视角的结构示意图;
[0031]图7是本图1所示手术机器人另一视角的结构示意图;
[0032]图8为本专利技术手术机器人控制方法一实施例的流程图;
[0033]图9为图8中一种情况下的手术机器人控制方法一实施例的流程图;
[0034]图10为图9中手术机器人控制方法一实施例的进一步细化的流程图;
[0035]图11为图10中手术机器人控制方法一实施例的进一步细化的流程图;
[0036]图12为图11中手术机器人控制方法一实施例的进一步细化的流程图;
[0037]图13为图8中另一种情况下的手术机器人控制方法一实施例的流程图;
[0038]图14为图13本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人的控制方法,其特征在于,所述手术机器人包括从操作设备,所述从操作设备包括底盘,所述控制方法包括:获取关联于所述手术机器人的第一状态信息;将所述第一状态信息与第一条件进行匹配,其中,所述第一条件包括影响手术机器人手术安全的条件;当所述第一状态信息与所述第一条件匹配时,控制所述底盘在底盘支撑面的水平延伸方向上相对于所述底盘支撑面保持静止状态。2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述手术机器人包括主操作台,所述第一条件包括以下至少一项:所述从操作设备安装有手术器械、所述从操作设备安装有穿刺器、接收到远程运动中心发出的指令、所述从操作设备的质心偏离额定区域、所述从操作设备偏离额定空间位置、所述从操作设备的支撑电机处于待机状态、所述从操作设备的制动器处于非抱死状态、所述从操作设备的故障灯打开、所述主操作台与所述从操作设备之间的通讯中断、所述主操作台断电、所述从操作设备断电、所述从操作设备的运行路径上有障碍物。3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述底盘包括支撑电机以及由所述支撑电机驱动的支撑物,当所述第一状态信息与所述第一条件匹配时,所述控制方法还包括:根据所述第一状态信息计算所述支撑电机的待输出力矩值;控制所述支撑电机输出与所述待输出力矩值相对应的力矩至所述支撑物,以引导所述支撑物抵接于所述底盘支撑面。4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述底盘的底部设有用于引导所述底盘移动的轮子,所述控制方法还包括:检测所述支撑电机输出的力矩是否超过额定力矩;若是,则获取第一路径并控制所述轮子按照所述第一路径移动,以使所述底盘从当前位置到达目标位置;其中,所述第一路径包括预设路径或/和规划路径;在所述目标位置,所述底盘在所述底盘支撑面的水平延伸方向上与所述底盘支撑面保持相对静止状态。5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述从操作设备包括至少一传感器,所述控制方法还包括:所述传感器感测所述底盘的运行路径上是否有障碍物;若有,则控制所述底盘移动以避开所述障碍物。6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:构建环境地图;将所述障碍物标记在所述环境...

【专利技术属性】
技术研发人员:周振鸿高元倩
申请(专利权)人:深圳市精锋医疗科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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