夹持器械的夹持力控制方法、机器人系统、设备和介质技术方案

本发明专利技术提供了一种夹持器械的夹持力控制方法、机器人系统、电子设备和存储介质，控制方法包括：根据所接收的操作指令获取第一开合片的指令位置信息和第二开合片的指令位置信息；根据第一开合片的指令位置信息控制第一传动模组驱动第一开合片进行相应运动，以及根据第二开合片的指令位置信息控制第二传动模组驱动第二开合片进行相应运动，以使得所述第一开合片和所述第二开合片能够夹持住目标夹持物。本发明专利技术能够在夹持器械进入操作状态后，实现稳定夹持而不需要操作者保持夹持动作，从而可以有效防止现有技术中通过操作者保持夹持动作时，因操作者手部持续用力而导致的手部疲劳所引起的夹持不稳、甚至造成夹持器械脱落的问题的发生。的发生。的发生。

【技术实现步骤摘要】
夹持器械的夹持力控制方法、机器人系统、设备和介质


[0001]本专利技术涉及手术机器人
，特别涉及一种夹持器械的夹持力控制方法、机器人系统、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]手术机器人其设计理念是采用微创伤方式，精准地实施复杂的外科手术。在传统的手术面临种种局限的情况下，发展出了手术机器人来替代传统手术，手术机器人突破了人眼的局限，采用立体成像技术，将内部器官更加清晰的呈现给操作者。在原来手伸不进的区域，机器手能完成360度转动、挪动、摆动、夹持，并避免抖动。创口小，出血少，恢复快，大大缩短了患者术后住院时间，术后存活率和康复率也能明显提高，深受广大医患的青睐，现在作为一种高端医疗器械，已广泛运用于各种临床手术中。
[0003]在手术操作过程中，手术机器人为外科医生提供具有执行各种功能的的多种手术器械的机械致动和控制，例如，响应于主输入指令的操纵，夹持或操作针、线、夹等。
[0004]对于现有的机器人手术而言，在手术器械(例如夹钳)操作过程中，进入夹持状态后，需要操作者手动保持操作，否则手术器械会退出夹持状态，无法保持夹持状态。当操作者长期执行操作时，因手部持续用力，手部容易疲劳，进而造成操作过程中，手部颤抖容易导致夹持不稳，甚至脱落。
[0005]需要说明的是，公开于该专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种夹持器械的夹持力控制方法、机器人系统、电子设备和存储介质，可以在器械进入操作状态后，实现器械的稳定夹持。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供一种夹持器械的夹持力控制方法，所述夹持器械包括传动结构及器械末端，所述传动结构包括第一传动模组和第二传动模组，所述器械末端包括末端执行器，所述末端执行器包括相互铰接的第一开合片和第二开合片，所述第一传动模组用于驱动所述第一开合片运动，所述第二传动模组用于驱动所述第二开合片运动：
[0008]所述控制方法包括：
[0009]根据所接收的操作指令获取所述第一开合片的指令位置信息和所述第二开合片的指令位置信息；
[0010]根据所述第一开合片的指令位置信息控制所述第一传动模组驱动所述第一开合片进行相应运动，以及根据所述第二开合片的指令位置信息控制所述第二传动模组驱动所述第二开合片进行相应运动，以使得所述第一开合片和所述第二开合片能够夹持住目标夹持物。
[0011]可选的，所述控制方法还包括：
[0012]判断是否进入夹持力保持状态；
[0013]若是，则控制所述第一传动模组和所述第二传动模组进行相应运动，以使得所述第一开合片和所述第二开合片能够持续夹持住所述目标夹持物。
[0014]可选的，所述控制所述第一传动模组和所述第二传动模组进行相应运动，包括：
[0015]获取所述第一开合片的目标夹持力信息和所述第二开合片的目标夹持力信息，并根据所述第一开合片的目标夹持力信息控制所述第一传动模组相应运动，根据所述第二开合片的目标夹持力信息控制所述第二传动模组进行相应运动。
[0016]可选的，所述获取所述第一开合片的目标夹持力信息和所述第二开合片的目标夹持力信息，包括：
[0017]根据预先获取的开合片夹持角度与夹持力之间的对应关系以及所述第一开合片与所述第二开合片之间的夹持角度，获取所述第一开合片的目标夹持力信息和所述第二开合片的目标夹持力信息。
[0018]可选的，所述根据第一开合片的目标夹持力信息控制所述第一传动模组相应运动，包括：
[0019]根据预先获取的开合片位置偏差与夹持力之间的对应关系以及所述第一开合片的目标夹持力信息，获取所述第一开合片的目标位置偏差信息；
[0020]根据所述第一开片的目标位置偏差信息，控制所述第一传动模组进行相应运动，以使得所述第一传动模组能够输出与所述第一开合片的目标夹持力相对应的夹持力矩；
[0021]所述根据所述第二开合片的目标夹持力信息控制所述第二传动模组进行相应运动，包括：
[0022]根据预先获取的开合片位置偏差与夹持力之间的对应关系以及所述第二开合片的目标夹持力信息，获取所述第二开合片的目标位置偏差信息；
[0023]根据所述第二开片的目标位置偏差信息，控制所述第二传动模组进行相应运动，以使得所述第二传动模组能够输出与所述第二开合片的目标夹持力相对应的夹持力矩。
[0024]可选的，所述器械末端还包括近端部，所述末端执行器还包括执行器支撑座，所述第一开合片和所述第二开合片可转动地与所述执行器支撑座连接，所述执行器支撑座与所述近端部转动连接，所述传动结构还包括第三传动模组，所述第三传动模组用于驱动所述执行器支撑座相对于所述近端部进行偏摆运动，所述操作指令包括夹持操作指令和偏摆操作指令；
[0025]所述根据所述第一开片的目标位置偏差信息，控制所述第一传动模组进行相应运动，包括：
[0026]根据所接收的偏摆操作指令，获取所述执行器支撑座相对于所述近端部的指令偏摆角度信息；
[0027]根据所述第一开合片的当前位置信息、所述第一开合片的目标位置偏差信息以及所述执行器支撑座相对于所述近端部的指令偏摆角度信息，计算所述第一开合片的目标指令位置信息；
[0028]根据所述第一开合片的目标指令位置信息，控制所述第一传动模组进行相应运动；
[0029]所述根据所述第二开片的目标位置偏差信息，控制所述第二传动模组进行相应运
动，包括：
[0030]根据所述第二开合片的当前位置信息、所述第二开合片的目标位置偏差信息以及所述执行器支撑座相对于所述近端部的指令偏摆角度信息，计算所述第二开合片的目标指令位置信息；
[0031]根据所述第二开合片的目标指令位置信息，控制所述第二传动模组进行相应运动。
[0032]可选的，所述第一传动模组包括第一驱动件，所述根据所述第一开合片的目标指令位置信息，控制所述第一传动模组进行相应运动，包括：
[0033]根据所述第一开合片的目标指令位置信息，获取所述第一驱动件的目标输出力矩信息；
[0034]根据所述第一驱动件的目标输出力矩信息，控制所述第一驱动件进行相应运动；和/或
[0035]所述第二传动模组包括第二驱动件，所述根据所述第二开合片的目标指令位置信息，控制所述第二传动模组进行相应运动，包括：
[0036]根据所述第二开合片的目标指令位置信息，获取所述第二驱动件的目标输出力矩信息；
[0037]根据所述第二驱动件的目标输出力矩信息，控制所述第二驱动件进行相应运动。
[0038]可选的，所述第一传动模组包括至少一个第一驱动件和两个第一牵引体，所述第二传动模组包括至少一个第二驱动件和两个第二牵引体，在所述第一驱动件的作用下，所述第一牵引体能够驱动所述第一开合片运动，在所述第二驱动件的作用下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种夹持器械的夹持力控制方法，其特征在于，所述夹持器械包括传动结构及器械末端，所述传动结构包括第一传动模组和第二传动模组，所述器械末端包括末端执行器，所述末端执行器包括相互铰接的第一开合片和第二开合片，所述第一传动模组用于驱动所述第一开合片运动，所述第二传动模组用于驱动所述第二开合片运动：所述控制方法包括：根据所接收的操作指令获取所述第一开合片的指令位置信息和所述第二开合片的指令位置信息；根据所述第一开合片的指令位置信息控制所述第一传动模组驱动所述第一开合片进行相应运动，以及根据所述第二开合片的指令位置信息控制所述第二传动模组驱动所述第二开合片进行相应运动，以使得所述第一开合片和所述第二开合片能够夹持住目标夹持物。2.根据权利要求1所述的夹持器械的夹持力控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：判断是否进入夹持力保持状态；若是，则控制所述第一传动模组和所述第二传动模组进行相应运动，以使得所述第一开合片和所述第二开合片能够持续夹持住所述目标夹持物。3.根据权利要求2所述的夹持器械的夹持力控制方法，其特征在于，所述控制所述第一传动模组和所述第二传动模组进行相应运动，包括：获取所述第一开合片的目标夹持力信息和所述第二开合片的目标夹持力信息，并根据所述第一开合片的目标夹持力信息控制所述第一传动模组相应运动，根据所述第二开合片的目标夹持力信息控制所述第二传动模组进行相应运动。4.根据权利要求3所述的夹持器械的夹持力控制方法，其特征在于，所述获取所述第一开合片的目标夹持力信息和所述第二开合片的目标夹持力信息，包括：根据预先获取的开合片夹持角度与夹持力之间的对应关系以及所述第一开合片与所述第二开合片之间的夹持角度，获取所述第一开合片的目标夹持力信息和所述第二开合片的目标夹持力信息。5.根据权利要求3所述的夹持器械的夹持力控制方法，其特征在于，所述根据第一开合片的目标夹持力信息控制所述第一传动模组相应运动，包括：根据预先获取的开合片位置偏差与夹持力之间的对应关系以及所述第一开合片的目标夹持力信息，获取所述第一开合片的目标位置偏差信息；根据所述第一开片的目标位置偏差信息，控制所述第一传动模组进行相应运动，以使得所述第一传动模组能够输出与所述第一开合片的目标夹持力相对应的夹持力矩；所述根据所述第二开合片的目标夹持力信息控制所述第二传动模组进行相应运动，包括：根据预先获取的开合片位置偏差与夹持力之间的对应关系以及所述第二开合片的目标夹持力信息，获取所述第二开合片的目标位置偏差信息；根据所述第二开片的目标位置偏差信息，控制所述第二传动模组进行相应运动，以使得所述第二传动模组能够输出与所述第二开合片的目标夹持力相对应的夹持力矩。6.根据权利要求5所述的夹持器械的夹持力控制方法，其特征在于，所述器械末端还包
括近端部，所述末端执行器还包括执行器支撑座，所述第一开合片和所述第二开合片可转动地与所述执行器支撑座连接，所述执行器支撑座与所述近端部转动连接，所述传动结构还包括第三传动模组，所述第三传动模组用于驱动所述执行器支撑座相对于所述近端部进行偏摆运动，所述操作指令包括夹持操作指令和偏摆操作指令；所述根据所述第一开片的目标位置偏差信息，控制所述第一传动模组进行相应运动，包括：根据所接收的偏摆操作指令，获取所述执行器支撑座相对于所述近端部的指令偏摆角度信息；根据所述第一开合片的当前位置信息、所述第一开合片的目标位置偏差信息以及所述执行器支撑座相对于所述近端部的指令偏摆角度信息，计算所述第一开合片的目标指令位置信息；根据所述第一开合片的目标指令位置信息，控制所述第一传动模组进行相应运动；所述根据所述第二开片的目标位置偏差信息，控制所述第二传动模组进行相应运动，包括：根据所述第二开合片的当前位置信息、所述第二开合片的目标位置偏差信息以及所述执行器支撑座相对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海微创医疗机器人集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：