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手术机器人机械臂跟随手术床运动的控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:32029038 阅读:61 留言:0更新日期:2022-01-27 12:47
本申请涉及医疗器械技术领域,具体涉及一种手术机器人机械臂跟随手术床运动的控制方法及装置,解决了相关技术中在调整体位时需要将机器人的机械臂拆装,导致手术繁琐耗时,容易给患者带来危险的问题。该方法包括:通过实时检测到手术床发生姿态变化时,同步计算第一机械臂、第二机械臂和内窥镜机械臂的与手术床的姿态变化相对应的偏移;根据偏移计算三个机械臂各自的目标关节读数;根据计算得到的目标关节读数,实时调整三个机械臂。本申请通过手术床的姿态变化信息得到手术机器人机械臂的关节读数以实现机械臂同步手术床姿态变化的目的,整个过程不需要将机械臂上的穿刺套管移出腹腔,节约了时间,提高了手术效率,降低了给患者带来危险的可能性。患者带来危险的可能性。患者带来危险的可能性。

【技术实现步骤摘要】
手术机器人机械臂跟随手术床运动的控制方法及装置


[0001]本申请涉及医疗器械
,特别地涉及一种手术机器人机械臂跟随手术床运动的控制方法及装置。

技术介绍

[0002]达芬奇外科手术系统是一种高级机器人平台,其设计的理念是通过使用机器人方法,实施复杂的微创外科手术。达芬奇机器人由三部分组成:外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统。
[0003]目前的手术机器人机械臂的控制方法,在需要调整患者体位时,都需要将机器人的机械臂与穿刺套管拆装,体位调整完毕后,将机械臂与穿刺器重新安装连接好再继续手术,手术变得繁琐耗时,医生手术视野有偏移,同时也增加了患者麻醉的时间,容易给患者带来危险。达芬奇用自己定制的床,无法兼容其他手术床,而其他机器人手术系统需要把穿刺套管断开。

技术实现思路

[0004]针对上述问题,本申请提供一种手术机器人机械臂跟随手术床运动的控制方法及装置,解决了相关技术中在调整体位时需要将机器人的机械臂拆装,导致手术繁琐耗时,容易给患者带来危险的技术问题。同时实现即兼容其他的床,又可以不把穿刺套管断开,整个过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人机械臂跟随手术床运动的控制方法,其特征在于,所述方法包括:实时检测手术床的姿态是否发生变化;在检测到手术床发生姿态变化时,同步计算第一机械臂、第二机械臂和内窥镜机械臂的与所述手术床的姿态变化相对应的偏移;所述偏移包括所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述内窥镜机械臂各自的穿刺套管嵌入点RCM和器械前端TIP的目标三维坐标;根据所述偏移计算所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述内窥镜机械臂各自的目标关节读数;根据计算得到的所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述内窥镜机械臂各自的目标关节读数,实时调整所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述内窥镜机械臂。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实时检测手术床的姿态是否发生变化,包括:通过光学传感器实时检测手术床的姿态是否发生变化;通过光学跟踪相机实时跟踪和记录光学传感器的位置和姿态变化。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在检测到手术床发生姿态变化时,同步计算第一机械臂、第二机械臂和内窥镜机械臂的与所述手术床的姿态变化相对应的偏移,包括:获取手术床姿态变化的三维坐标偏移量;根据所述手术床姿态变化的三维坐标偏移量,以及所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述内窥镜机械臂各自的穿刺套管嵌入点RCM的当前三维坐标,计算得到所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述内窥镜机械臂各自的穿刺套管嵌入点RCM的目标三维坐标;根据所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述内窥镜机械臂各自的穿刺套管嵌入点RCM的当前三维坐标,在机械臂保持姿态不变的状态下,计算得到所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述内窥镜机械臂各自的器械前端TIP的当前三维坐标;根据所述手术床姿态变化的三维坐标偏移量,以及所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述内窥镜机械臂各自的器械前端TIP的当前三维坐标,计算得到所述手术床姿态变化的三维坐标偏移量,以及所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述内窥镜机械臂各自的器械前端TIP的目标三维坐标。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:实时检测调整完成的所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述内窥镜机械臂对各自的器械前端TIP是否进入邻近手术区的预警区;若检测到存在至少一个器械前端TIP进入邻近手术区的预警区,则实时调整所述第一机械臂、所述第二机械臂和/或所述内窥镜机械臂,直至确认所有器械前端TIP未进入邻近手术区的预警区。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:实时检测调整完成的所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述内窥镜机械臂对各自的穿刺套管嵌入点RCM是否存在侧向牵拉力;若检测到存在侧向牵拉力,则实时调整所述第一机械臂、所述第二机械臂和/或所述内窥镜机械臂,直至未检测到存在侧向牵拉力。6.一种手术机器人机械臂跟随手术床运动的控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员:李志强
申请(专利权)人:李志强
类型:发明
国别省市:

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