手术机器人及定位方法技术

本发明专利技术公开了一种手术机器人，包括：机器人主体、第一开关和第二开关；其中，当所述第一开关和所述第二开关同时被开启时，所述机器人主体的移动许可被激活。本发明专利技术公开了一种应用于所述手术机器人的定位方法，包括：开启所述第一开关和所述第二开关，所述手术机器人进入牵引工作模式；在所述牵引工作模式下，所述机器人主体被移动至目标位置的附近处。本发明专利技术至少解决了现有技术中不能实时调节手术机器人的移动路径以及不能人为干预手术机器人的移动路径的技术问题，由此还可以降低手术过程中的风险，提高手术安全性。

【技术实现步骤摘要】
手术机器人及定位方法
本专利技术涉及医疗器械领域。更具体地说，本专利技术涉及一种手术机器人及定位方法。
技术介绍
在骨科手术机器人领域，都是采用工业机器人或者协作机器人辅助医护人员完成骨科手术工作。但是，传统的手术机器人在手术安全风险方面，存在着一些迫切需要被克服的缺陷：1)传统技术中的手术机器人的定位功能是通过固定路径来实现的，若手术机器人在固定路径移动的过程中存在障碍物、术前规划的位置不对或者机械松动等不良因素，则固定路径、乃至手术的安全性均得不到安全保障。2)传统手术机器人配备有手持操作器，并安装有安全紧急停止按钮，但不适合医护人员操作。3)传统的手术机器人主要通过安全光幕、力控传感器等这些外部传感器来触发机器人停止。4)传统手术机器人的安全停止装置的响应时间较长，不能及时的采取停止措施。上述缺陷均为骨科手术增加了不可忽视的风险，这些风险毋庸置疑会对病人本身造成无法挽回的伤害。
技术实现思路
基于上述
技术介绍
中阐述的技术缺陷，专利技术人对传统的手术机器人进行了深入的研究，发现造成前述缺陷的原因主要在于：1)传统手术机器人的固定路径是通过术前软件规划而来，传统手术机器人在固定路径移动的过程中，不能修改路径；2)传统手术机器人的手持操作器外形一般较为笨重且操作较为复杂；3)触发传统手术机器人停止的方式仅为被动式停止(所述被动式指的是将人作为主体，不能人为操作的方式为被动式，相反，能够人为操作的方式即为主动式)；4)传统手术机器人的安全停止装置的操作较为繁琐。据此，针对前述缺陷，专利技术人设计了一种手术机器人及定位方法，至少解决上述问题，并提供相应的有益效果。具体地，至少解决了不能实时调节手术机器人的移动路径以及不能人为干预手术机器人的移动路径的技术问题，进而能够降低手术操作中的风险，提高手术安全。具体地，本专利技术主要通过以下技术方案实现：本专利技术提供了一种手术机器人，包括：机器人主体、第一开关和第二开关；其中，当所述第一开关和所述第二开关同时被开启时，所述机器人主体的移动许可被激活。上述技术方案，通过所述第一开关和所述第二开关的联系，激活所述机器人主体的移动许可，实现了可以实时干预所述机器人主体的移动的功能，从而解决了不能实时调节手术机器人的移动路径以及不能人为干预手术机器人的移动路径的技术问题。在一些技术方案中，所述手术机器人还包括：机器人手臂；当所述第一开关被开启时，所述机器人手臂的运动端相对于所述机器人主体的移动许可被激活，其中，所述运动端用于配置手术工具。通过上述技术方案，不仅能够提高手术过程中的安全性，实时调节机器人手臂的移动路径，还可以进一步提升机器人手臂运动的精度，从而更加准确地将手术工具移动至目标位置。在一些技术方案中，所述第一开关位于所述机器人手臂上，当第一开关的触发部受到力的作用时，则被开启。在一些技术方案中，所述第二开关为脚踏式开关，当所述脚踏式开关的触发部受到力的作用时，则被开启。在一些技术方案中，所述机器人手臂的运动端设置有安装装置，所述第一开关位于所述安装装置上。通过上述技术方案，使得所述手术机器人的安全停止操作更加符合人的操作习惯，简化了所述手术机器人的安全停止操作。在一些技术方案中，所述机器人主体包括：移动平台；和安装于所述移动平台底端的滚轮；其中，所述移动平台与所述机器人手臂连接。在一些技术方案中，所述机器人主体还包括：手臂控制器，其与所述第一开关通信连接，用于接收主控制器发送的信号并根据接收到的信号控制所述机器人手臂进行对应的工作；和主控制器，其分别与所述手臂控制器、所述第二开关通信连接。在一些技术方案中，所述手臂控制器、所述主控制器安装于所述移动平台内部。在一些技术方案中，所述主控制器可以是可编程逻辑控制器PLC。在一些技术方案中，所述手臂控制器可以是嵌入式计算机。在一些技术方案中，所述手臂控制器用于控制所述机器人手臂的移动路径、移动速度和关节输出转矩。通过控制机器人手臂的移动路径可以表达出机器人手臂的动作姿态和位置。本专利技术还提供了一种应用第一方面所述的手术机器人的定位方法，所述手术机器人包括：机器人主体、第一开关和第二开关；其中，当所述第一开关和所述第二开关同时被开启时，所述机器人主体的移动许可被激活。所述的手术机器人的定位方法包括：开启所述第一开关和所述第二开关，所述手术机器人进入牵引工作模式；在所述牵引工作模式下，所述机器人主体被移动至目标位置的附近处。在一些技术方案中，所述的手术机器人的定位方法，还包括：在所述机器人主体至所述附近处后，结束所述牵引工作模式；所述手术机器人进入到精准定位工作模式；在所述精准定位工作模式下，开启所述第一开关，所述机器人手臂朝向所述目标位置移动。在一些技术方案中，所述机器人主体还包括手臂控制器，其与所述第一开关通信连接，用于接收主控制器发送的信号并根据接收到的信号控制所述机器人手臂进行对应的工作；和主控制器，其分别与所述手臂控制器、所述第二开关通信连接；所述手术机器人的定位方法，还包括：在所述机器人主体至所述附近处后，结束所述牵引工作模式；所述手术机器人进入到精准定位工作模式；在所述精准定位工作模式下，所述主控制器获取所述目标位置，并发送至所述手臂控制器；所述手臂控制器接收到所述目标位置后，如果所述第一开关开启，则所述机器人手臂朝向所述目标位置移动。本专利技术的实施例的技术效果至少包括：本专利技术中，通过所述第一开关和所述第二开关的联系，激活所述机器人主体的移动许可，实现了可以实时干预所述机器人主体的移动的功能，从而解决了不能实时调节手术机器人的移动路径以及不能人为干预手术机器人的移动路径的技术问题。因此，本专利技术的有益效果至少包含：1)实现了可以实时干预所述机器人主体的移动功能的效果；2)不仅能够提高手术过程中的安全性，实时调节机器人手臂的移动路径，还可以进一步提升机器人手臂运动的精度，从而更加准确地将手术工具移动至目标位置；3)简化了所述手术机器人的安全停止操作。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；图1为本专利技术的手术机器人在一些实施例中的结构图；图2为本专利技术的手术机器人的机器人手臂在一些实施例中的结构图；图3为本专利技术的手术机器人的机器人主体在一些实施例中的结构图；图4为本专利技术的手术机器人的机器人主体在另一些实施例中的框图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手术机器人，其特征在于，包括：/n机器人主体、第一开关和第二开关；/n其中，当所述第一开关和所述第二开关同时被开启时，所述机器人主体的移动许可被激活。/n

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人，其特征在于，包括：
机器人主体、第一开关和第二开关；
其中，当所述第一开关和所述第二开关同时被开启时，所述机器人主体的移动许可被激活。


2.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，还包括：
机器人手臂；
当所述第一开关被开启时，所述机器人手臂的运动端相对于所述机器人主体的移动许可被激活，其中，
所述运动端用于配置手术工具。


3.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述第一开关位于所述机器人手臂上，当第一开关的触发部受到力的作用时，则被开启。


4.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述第二开关为脚踏式开关，当所述脚踏式开关的触发部受到力的作用时，则被开启。


5.根据权利要求2所述的手术机器人，其特征在于，所述机器人手臂的运动端设置有安装装置，所述第一开关位于所述安装装置上。


6.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述机器人主体包括：
移动平台；和
安装于所述移动平台底端的滚轮；
其中，所述移动平台与所述机器人手臂连接。


7.根据权利要求1-6任一所述的手术机器人，其特征在于，所述机器人主体还包括：
手臂控制器，其与所述第一开关通信连接，用于接收主控制器发送的信号并根据接收到的信号控制所述机器人手臂进行对应的工作；和
主控制器，其分别与所述手臂控制器、所述第二开关通信连接。


8.根据权利要求7所述的手术机器人，其特征在于，所述手臂控制器、所述主控制器安装于所述移动平台内部。


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【专利技术属性】
技术研发人员：王志全，侯志勇，罗奕，
申请(专利权)人：德智鸿上海机器人有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31