力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置及方法制造方法及图纸

力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置及方法，能够帮助医生执械，起到在满足安全性的条件下减少空间，解放医生双手的目的。装置包括：力反馈模块、机械臂模块、力反馈控制状态调节模块；力反馈模块使用3D

【技术实现步骤摘要】
力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置及方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械的
，尤其涉及一种力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置，以及这种力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置所采用的方法。

技术介绍

[0002]目前的手术机器人遥操作系统已经越来越成熟，在医学上的运用尤其的活跃。
[0003]一台手术往往要持续数个小时，对医生的体力和耐力有不小的考验，机械臂的辅助使用旨在帮助医生执器械，对医生的双手起到一种解放的作用，所以医学辅助机械臂大多需要满足运动与悬停的及时性，以及出于安全伦理的考虑，需要绝对的意外中断的安全性。且考虑到医生工作位置环境的空间局限性，一台手术的占位无法满足多医生多器械的同时操作，所以遥操作就显得十分的重要了。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术的缺陷，本专利技术要解决的技术问题是提供了一种力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置，其能够帮助医生执械，起到在满足安全性的条件下减少空间，解放医生双手的目的。
[0005]本专利技术的技术方案是：这种力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置，其包括：力反馈模块、机械臂模块、力反馈控制状态调节模块；
[0006]力反馈模块使用3D
‑
system的Touch设备，通过一台服务器连接两台力反馈设备，通过Unity系统进行同一场景的数据交互处理；
[0007]机械臂模块使用universal robots的UR5，末端设计可拆卸式的装置，绑定不同的手术工具；
[0008]力反馈控制状态调节模块，与力反馈模块共用一台主机，调整机械臂的移动尺度范围以及力反馈的受力大小，将力反馈的空间变换信息传递给机械臂，使机械臂运动。
[0009]本专利技术力反馈模块使用3D
‑
system的Touch设备，通过一台服务器连接两台力反馈设备，通过Unity系统进行同一场景的数据交互处理，机械臂模块使用universal robots的UR5，末端设计可拆卸式的装置，绑定不同的手术工具，力反馈控制状态调节模块，与力反馈模块共用一台主机，调整机械臂的移动尺度范围以及力反馈的受力大小，将力反馈的空间变换信息传递给机械臂，使机械臂运动，因此能够帮助医生执械，起到在满足安全性的条件下减少空间，解放医生双手的目的。
[0010]还提供了一种力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置的工作方法，其包括以下步骤：
[0011](1)打开力反馈控制状态调节模块的主机，并对力反馈进行参数设置；
[0012](2)打开双机械臂，调整机械臂的受力参数以及运行移动速度；
[0013](3)打开力反馈控制机械臂UI界面，通过sokect通信ping通机械臂，为机械臂执行
control执行文件，连通机械臂与力反馈；
[0014](4)操作者开始操作力反馈遥操作机械臂系统，所述力反馈装置通过DH参数法与机械臂建立映射关系，计算机械臂末端位置的正逆运动学解算与空间路径规划，操作者通过力反馈设备实时调整机械臂姿势；
[0015](5)通过Unity制作的整合系统UI，操作者远程使用桌面化的界面实时悬停或者调整各类参数，通过力反馈自带的按钮，控制悬停和移动；
[0016](6)手术的实时过程画面由一台相机传导给力反馈主机，同时力反馈主机中也有跟手术状态一致的虚拟场景，操作者综合实时观看真实相机画面图传以及虚拟空间一比一实时场景进行远程摇操作。
附图说明
[0017]图1是根据本专利技术的力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的方法的简明流程图。
具体实施方式
[0018]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0019]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0020]这种力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置，其包括：力反馈模块、机械臂模块、力反馈控制状态调节模块；
[0021]力反馈模块使用3D
‑
system的Touch设备，通过一台服务器连接两台力反馈设备，通过Unity系统进行同一场景的数据交互处理；
[0022]机械臂模块使用universal robots的UR5，末端设计可拆卸式的装置，绑定不同的手术工具；
[0023]力反馈控制状态调节模块，与力反馈模块共用一台主机，调整机械臂的移动尺度范围以及力反馈的受力大小，将力反馈的空间变换信息传递给机械臂，使机械臂运动。
[0024]本专利技术力反馈模块使用3D
‑
system的Touch设备，通过一台服务器连接两台力反馈设备，通过Unity系统进行同一场景的数据交互处理，机械臂模块使用universal robots的UR5，末端设计可拆卸式的装置，绑定不同的手术工具，力反馈控制状态调节模块，与力反馈模块共用一台主机，调整机械臂的移动尺度范围以及力反馈的受力大小，将力反馈的空间变换信息传递给机械臂，使机械臂运动，因此能够帮助医生执械，起到在满足安全性的条件下减少空间，解放医生双手的目的。
[0025]优选地，所述机械臂模块，其下部有四轮及固定装置，接收力反馈控制状态调节模
块的位置信息，进行实时的位置移动与悬停。
[0026]优选地，机械臂提供多个电气接口，用于于外部设备进行连接。
[0027]优选地，机械臂的数量是两个，一个机械臂的前端绑定内窥镜、另外一个机械臂的前端绑定吸引管，来帮助医生进行协同操作。
[0028]优选地，所述力反馈模块，使用3D
‑
system的双力反馈Touch设备固定在力反馈操作台车上，使用OpenHaptics的DLL链接库获取其关节点的实时位姿。
[0029]优选地，所述力反馈控制状态调节模块获取力反馈与机械臂的映射关系，建立机械臂末端位置的正逆运动学，通过机械臂角度的三次多项式差值算法来控制机械臂关节空间的轨迹规划。
[0030]如图1所示，还提供了一种力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置的工作方法，其包括以下步骤：
[0031](1)打开力反馈控制状态调节模块的主机，并对力反馈进行参数设置(如，可受力大小，移动幅度限制等等)；
[0032](2)打开双机械臂，调整机械臂的受力参数以及运行移动速度；
[0033](3)打开力反馈控制机械臂UI界面，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置，其特征在于：其包括：力反馈模块、机械臂模块、力反馈控制状态调节模块；力反馈模块使用3D
‑
system的Touch设备，通过一台服务器连接两台力反馈设备，通过Unity系统进行同一场景的数据交互处理；机械臂模块使用universal robots的UR5，末端设计可拆卸式的装置，绑定不同的手术工具；力反馈控制状态调节模块，与力反馈模块共用一台主机，调整机械臂的移动尺度范围以及力反馈的受力大小，将力反馈的空间变换信息传递给机械臂，使机械臂运动。2.根据权利要求1所述的力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置，其特征在于：所述机械臂模块，其下部有四轮及固定装置，接收力反馈控制状态调节模块的位置信息，进行实时的位置移动与悬停。3.根据权利要求2所述的力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置，其特征在于：机械臂提供多个电气接口，用于于外部设备进行连接。4.根据权利要求3所述的力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置，其特征在于：机械臂的数量是两个，一个机械臂的前端绑定内窥镜、另外一个机械臂的前端绑定吸引管，来帮助医生进行协同操作。5.根据权利要求2所述的力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置，其特征在于：所述力反馈模块，使用3D
‑
system的双力反馈Touch设备固定在力反馈操作台车上，使用OpenHaptics的DLL链接库获取其关节点的实时位姿。6.根据权利要求3所述的力反馈遥操作控制双机械臂辅助鼻腔手术的装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨峰，蒋嘉熙，
申请(专利权)人：艾瑞迈迪医疗科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：