【技术实现步骤摘要】
本公开涉及医疗器械领域，尤其涉及一种确定力的方法及手术机器人系统。
技术介绍
1、近年来，已经开发了许多使用机械臂的手术机器人系统，用于心血管手术，神经外科手术，以及内镜手术。在手术作业过程中，手术执行臂体可能会与患者组织产生交互作用力。目前，手术机器人系统中，缺乏对臂体操作过程中的交互作用力的感知。
技术实现思路
1、在一些实施例中，本公开提供了一种确定力的方法，包括：获得臂体的目标部分的当前实际位置；获得臂体的当前实际驱动量；基于当前实际驱动量和驱动量残差计算模型，确定臂体在自由运动状态下的第一驱动量残差；基于当前实际驱动量和第一驱动量残差，确定臂体的目标部分的当前理想位置；以及基于当前实际位置和当前理想位置，确定目标部分的受力。
2、在一些实施例中，本公开提供了一种手术机器人系统，包括：手术器械，手术器械包括臂体、设置在臂体的末端的手术执行器；以及处理器，用于执行本公开一些实施例中任一项的方法。
3、在一些实施例中，本公开提供了一种计算机设备，计算机设备包括：存储器，用于存储至少一条指令；以及处理器，与存储器耦合并且用于执行至少一条指令以执行本公开一些实施例中任一项的方法。
4、在一些实施例中，本公开提供了一种计算机可读存储介质，用于存储至少一条指令，至少一条指令由计算机执行时致使机器人系统实现如本公开一些实施例中任一项的方法。
【技术保护点】
1.一种确定力的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
5.根据权利4所述的方法，其特征在于，所述响应操作包括：反馈所述目标部分的受力以及/或者指示所述目标部分的受力信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述第一驱动量残差和所述第二驱动量残差之间的差异高于阈值，确定所述臂体处于所述受约束状态；基于所述第一驱动量残差和所述第二驱动量残差之间的差异不高于阈值，确定所述臂体处于所述自由运动状态。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述臂体当前在自由运动状态下对应的理想驱动量包括臂体当前在自由运动状态下对应的理想关节驱动量，所述方法还包括：
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述力学模型包括与所述多根结构骨相关的本构关系及力学平衡关系。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述本构关系包括内部受力本构关系及内部力矩本构关系，所述内部受力本构关系基于所述多根结构骨的剪切拉伸刚度矩阵，所述内部力矩本构关系基于所述多根结构骨的弯曲扭转刚度矩阵。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述力学平衡关系包括所述臂体的受力平衡关系及力矩平衡关系，所述受力平衡关系包括所述多根结构骨沿轴向的受力，所述力矩平衡关系包括所述多根结构骨沿轴向的力矩。
19.一种手术机器人系统，其特征在于，包括：
20.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：
21.一种计算机可读存储介质，用于存储至少一条指令，其特征在于，所述至少一条指令由计算机执行时致使机器人系统实现如权利要求1-18中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种确定力的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
5.根据权利4所述的方法，其特征在于，所述响应操作包括：反馈所述目标部分的受力以及/或者指示所述目标部分的受力信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述第一驱动量残差和所述第二驱动量残差之间的差异高于阈值，确定所述臂体处于所述受约束状态；基于所述第一驱动量残差和所述第二驱动量残差之间的差异不高于阈值，确定所述臂体处于所述自由运动状态。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其特征在于，所述臂体包括：至少一个构节，所述构节包括固定盘、多根结构骨以及至少一个间隔盘，所述多根结构骨穿过所述至少一个间隔盘并且末端与所述固定盘固定连接；所述目标部分包括所述臂体的末端；所述当前实际位置包括末端当前实际位置，所述当前理想位置包括末端当前理想位置；所述当前实际驱动量包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐凯，吴百波，周畅，王翔，赵江然，
申请(专利权)人：北京术锐机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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