【技术实现步骤摘要】
本专利技术机械控制，尤其涉及一种手术机器人持镜臂控制方法、装置、设备和介质。
技术介绍
1、腹腔内窥镜手术机器人系统由医生控制台、影像台车、患者手术平台组成。工作方式是医生在医生控制台操作两只主机械臂，遥控制患者手术平台的持械臂工作，以完成手术。
2、但是，在手术期间，时常会出现内窥镜视野不足，需要移动内窥镜以获得更好的视野进行手术的情况。而目并没有适用于设置有双主操作臂的手术机器人系统中控制持镜臂的方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种手术机器人持镜臂控制方法、装置、设备和介质，可以实现通过两个主机械臂控制持镜臂的位姿状态，以调整内窥镜视野。
2、第一方面，本专利技术提供了一种手术机器人持镜臂控制方法，该方法包括：
3、在持镜臂控制模式下，获取第一主机械臂和第二主机械臂的末端点的位姿数据，并基于位姿数据确定末端点间的端点距离；
4、根据端点距离构建虚拟对象的参考坐标系，并根据第一主机械臂和第二主机械臂的结构参数和参考坐标系相对于基坐标系的位姿参数，确定第一主机械臂和第二主机械臂的末端点在预设运动约束下的阻抗控制关系；
5、其中，阻抗控制关系用于使第一主机械臂和第二主机械臂的末端点在运动过程中保持端点距离，且在运动过程中使虚拟对象进行旋转运动时仅绕基坐标系中预设坐标轴进行旋转；
6、根据持镜臂的结构参数和持镜臂与第一主机械臂和第二主机械臂之间的同步运动约束关系，确定持镜臂与第一主机械臂和第二主机械臂之间
7、其中，同步运动约束关系表示在第一主机械臂和第二主机械臂的末端点在预设运动约束下进行运动的过程中，使持镜臂与虚拟对象同步运动；
8、在获取到持镜臂的运动控制目标时，根据运动控制目标、阻抗控制关系和运动映射关系确定对第一主机械臂和第二主机械臂的运动控制指令，并基于运动控制指令以实现对持镜臂的运动控制。
9、第二方面，本专利技术还提供了一种手术机器人持镜臂控制装置，该装置包括：
10、初始数据获取模块，用于在持镜臂控制模式下，获取第一主机械臂和第二主机械臂的末端点的位姿数据，并基于位姿数据确定末端点间的端点距离；
11、阻抗控制关系确定模块，用于根据端点距离构建虚拟对象的参考坐标系，并根据第一主机械臂和第二主机械臂的结构参数和参考坐标系相对于基坐标系的位姿参数，确定第一主机械臂和第二主机械臂的末端点在预设运动约束下的阻抗控制关系；
12、其中，阻抗控制关系用于使第一主机械臂和第二主机械臂的末端点在运动过程中保持端点距离，且在运动过程中使虚拟对象进行旋转运动时仅绕基坐标系中预设坐标轴进行旋转；
13、持镜臂运动参数确定模块，用于根据持镜臂的结构参数和持镜臂与第一主机械臂和第二主机械臂之间的同步运动约束关系，确定持镜臂与第一主机械臂和第二主机械臂之间的运动映射关系；
14、其中，同步运动约束关系表示在第一主机械臂和第二主机械臂的末端点在预设运动约束下进行运动的过程中，使持镜臂与虚拟对象同步运动；
15、持镜臂控制模块，用于在获取到持镜臂的运动控制目标时，根据运动控制目标、阻抗控制关系和运动映射关系确定对第一主机械臂和第二主机械臂的运动控制指令，并基于运动控制指令以实现对持镜臂的运动控制。
16、第三方面，本专利技术还提供了一种腔镜手术机器人系统，其特征在于，包括：
17、控制台、影像台车和手术平台；
18、其中，所述控制台包括第一主机械臂和第二主机械臂；所述手术平台包括持镜臂；
19、所述控制台可以根据输入的控制信息实现如本专利技术任意实施例所提供的手术机器人持镜臂控制方法，以控制所述持镜臂进行运动。
20、第四方面，本专利技术还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：
21、一个或多个处理器；
22、存储器，用于存储一个或多个程序；
23、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本专利技术任意实施例所提供的手术机器人持镜臂控制方法。
24、第五方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术任意实施例所提供的手术机器人持镜臂控制方法。
25、第六方面，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现如本专利技术中任一的手术机器人持镜臂控制方法。
26、本专利技术，通过在持镜臂控制模式下，获取第一主机械臂和第二主机械臂的末端点的位姿数据，并基于位姿数据确定末端点间的端点距离；根据端点距离构建虚拟对象的参考坐标系，并根据第一主机械臂和第二主机械臂的结构参数和参考坐标系相对于基坐标系的位姿参数，确定第一主机械臂和第二主机械臂的末端点在预设运动约束下的阻抗控制关系；其中，阻抗控制关系用于使第一主机械臂和第二主机械臂的末端点在运动过程中保持端点距离，且在运动过程中使虚拟对象进行旋转运动时仅绕基坐标系中预设坐标轴进行旋转；根据持镜臂的结构参数和持镜臂与第一主机械臂和第二主机械臂之间的同步运动约束关系，确定持镜臂与第一主机械臂和第二主机械臂之间的运动映射关系；其中，同步运动约束关系表示在第一主机械臂和第二主机械臂的末端点在预设运动约束下进行运动的过程中，使持镜臂与虚拟对象同步运动；在获取到持镜臂的运动控制目标时，根据运动控制目标、阻抗控制关系和运动映射关系确定对第一主机械臂和第二主机械臂的运动控制指令，并基于运动控制指令以实现对持镜臂的运动控制。本专利技术的技术方案解决了手术机械人系统在手术中不便调整持镜臂视野的问题，可以实现通过两个主机械臂控制持镜臂的位姿状态，以调整内窥镜视野。
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1.一种手术机器人持镜臂控制方法，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，所述根据所述端点距离构建虚拟对象的参考坐标系，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一主机械臂和所述第二主机械臂的结构参数和所述参考坐标系相对于基坐标系的位姿参数，确定所述第一主机械臂和所述第二主机械臂的末端点在预设运动约束下的阻抗控制关系，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一主机械臂和所述第二主机械臂的末端点和所述虚拟对象的中心点之间在所述预设运动约束下的相对位置关系，得到所述第一主机械臂和所述第二主机械臂的末端点在预设运动约束下的阻抗控制关系，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述持镜臂的结构参数和所述持镜臂与所述第一主机械臂和所述第二主机械臂之间的同步运动约束关系，确定所述持镜臂与所述第一主机械臂和所述第二主机械臂之间的运动映射关系，包括：
6.一种手术机器人持镜臂控制装置，其特征在于，包括：
7.一种腔镜手术机器人系统，其特征在
8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的手术机器人持镜臂控制方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的手术机器人持镜臂控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种手术机器人持镜臂控制方法，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，所述根据所述端点距离构建虚拟对象的参考坐标系，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一主机械臂和所述第二主机械臂的结构参数和所述参考坐标系相对于基坐标系的位姿参数，确定所述第一主机械臂和所述第二主机械臂的末端点在预设运动约束下的阻抗控制关系，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一主机械臂和所述第二主机械臂的末端点和所述虚拟对象的中心点之间在所述预设运动约束下的相对位置关系，得到所述第一主机械臂和所述第二主机械臂的末端点在预设运动约束下的阻抗控制关系，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：何东泽，苏衍宇，梁云雷，吕洪莉，徐万海，王宏磊，王子琦，
申请(专利权)人：哈尔滨思哲睿智能医疗设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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