一种手术导管机器人系统及控制方法技术方案

本申请提供一种手术导管机器人系统及控制方法，涉及医学手术技术领域。该系统包括：移动电磁驱动模块、移动导管进给模块、控制模块，移动导管进给模块包括：手术导管、永磁体，永磁体设置于手术导管的末端，移动电磁驱动模块、移动导管进给模块均连接控制模块，本系统中通过移动电磁驱动模块可以实现对手术导管的弯曲运动控制，通过移动导管进给模块可以实现对手术导管的进给运动的控制，相比手动绳驱动导管，本系统的手术导管机器人系统具有更高的自动化水平，能够实现对手术导管的精确驱动及控制，同时，移动电磁驱动模块的位置可调节，使得移动电磁驱动模块可以实时追踪永磁体的位置并对其进行运动方向的控制，实现了对手术导管的实时控制。的实时控制。的实时控制。

【技术实现步骤摘要】
一种手术导管机器人系统及控制方法


[0001]本申请涉及医学手术
，具体而言，涉及一种手术导管机器人系统及控制方法。

技术介绍

[0002]微创手术是利用腹腔镜、胸腔镜、手术导管等现代医疗器械及相关设备进行的手术，其中，微创手术机器人集成了机器人、智能控制、传感器等，用于微创手术中。经血管介入机器人属于微创手术机器人的一种，主要用于血管介入手术。
[0003]现有技术中，经血管介入机器人进行经血管介入手术时，主要以医学手术导管作为主要手术工具，而医学手术导管通常采用内置细绳驱动的结构控制医学手术导管末端的方向转换，即现有的经血管介入机器人通过电机驱动细绳以控制医学手术导管的方向转换，但是，细绳驱动介入导管的体积较大，不适用于微细血管介入，并且，通过细绳驱动具有迟滞现象，使得对医学手术导管控制的准确性较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种手术导管机器人系统及控制方法，以解决现有技术中对医学手术导管控制的准确性较低的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种手术导管机器人系统，该系统包括：移动电磁驱动模块、移动导管进给模块、控制模块；所述移动导管进给模块包括：手术导管、永磁体，所述永磁体设置于所述手术导管的末端；
[0007]所述移动电磁驱动模块、所述移动导管进给模块均连接所述控制模块，使得所述控制模块根据所述移动导管进给模块中所述手术导管末端所述永磁体的位置信息，调节所述移动电磁驱动模块的位置，以通过所述永磁体调节所述手术导管的运动方向。
[0008]可选地，所述移动导管进给模块还包括：进给机构、第一六自由度机械臂；
[0009]所述手术导管的前端与所述进给机构刚性连接，以使得所述进给机构推动所述手术导管进行前进或者后退运动；
[0010]所述第一六自由度机械臂与所述控制模块连接，所述第一六自由度机械臂还与所述进给机构连接，以通过调整所述第一六自由度机械臂的状态，使得所述第一六自由度机械臂带动所述进给机构进行运动，以调整所述手术导管的位置。
[0011]可选地，所述移动电磁驱动模块包括：电磁线圈、第一连接件、第二六自由度机械臂；
[0012]所述第二六自由度机械臂通过所述第一连接件连接所述电磁线圈，所述第二六自由度机械臂连接所述控制模块，以通过调整所述第二六自由度机械臂的状态，使得所述第二六自由度机械臂调整所述电磁线圈的位置，以调整所述手术导管的运动方向。
[0013]可选地，所述电磁线圈包括：第一电磁线圈、第二电磁线圈；
[0014]所述第二六自由度机械臂通过所述第一连接件连接所述第一电磁线圈和所述第二电磁线圈，所述第一电磁线圈与所述第二电磁线圈呈直角设置。
[0015]可选地，所述手术导管机器人系统还包括：移动超声探头模块、显示交互模块；
[0016]所述控制模块连接所述移动超声探头模块，以采用所述移动超声探头模块探测所述手术导管的末端的超声影像；
[0017]所述移动超声探头模块还连接所述显示交互模块。
[0018]可选地，所述移动超声探头模块包括：超声探头、第二连接件、第三六自由度机械臂；
[0019]所述第三六自由度机械臂通过所述第二连接件连接所述超声探头，所述第三六自由度机械臂连接所述控制模块，以通过所述第三六自由度机械臂控制所述超声探头进行移动，以探测所述手术导管的末端对应的超声影像。
[0020]可选地，所述移动电磁驱动模块还包括：第一标定器支架，所述移动导管进给模块还包括：第二标定器支架，所述移动超声探头模块还包括第三标定器支架，以对所述移动电磁驱动模块、所述移动导管进给模块、所述移动超声探头模块进行标定。
[0021]可选地，所述移动电磁驱动模块设置在第一移动推车上，所述移动超声探头模块设置在第二移动推车上，所述移动导管进给模块设置在第三移动推车上，以对所述移动电磁驱动模块、所述移动超声探头模块、所述移动导管进给模块进行整体位置的移动。
[0022]第二方面，本申请实施例提供一种手术导管运动控制方法，该方法应用于上述第一方面的手术导管机器人系统中的控制模块，该方法包括：
[0023]接收通过显示交互模块输入的控制操作；
[0024]根据所述控制操作以及移动导管进给模块中手术导管末端永磁体的位置信息，生成对于移动电磁驱动模块的第一控制信号以及对于所述移动导管进给模块的第二控制信号；
[0025]根据所述第一控制信号调节所述移动电磁驱动模块的位置，根据所述第二控制信号控制所述移动导管进给模块中的进给机构，以通过所述永磁体以及所述进给机构控制调节所述手术导管的运动。
[0026]可选地，所述方法还包括：
[0027]根据所述移动导管进给模块中手术导管末端永磁体的位置信息，生成对于移动超声探头模块的第三控制信号；
[0028]根据所述第三控制信号调节所述移动超声探头模块的位置，使得所述移动超声探头模块实时追踪并探测所述移动导管进给模块中所述手术导管末端的超声影像。
[0029]本申请提供的一种手术导管机器人系统及控制方法，该手术导管机器人系统包括：移动电磁驱动模块、移动导管进给模块、控制模块，移动导管进给模块包括：手术导管、永磁体，永磁体设置于手术导管的末端，移动电磁驱动模块、移动导管进给模块均连接控制模块，使得控制模块根据移动导管进给模块中手术导管末端永磁体的位置信息，调节移动电磁驱动模块的位置，以通过永磁体调节手术导管的运动方向，本系统中通过移动电磁驱动模块可以实现对手术导管的弯曲运动控制，通过移动导管进给模块可以实现对手术导管的进给运动的控制，相比手动绳驱动导管，本系统的手术导管机器人系统具有更高的自动化水平，能够实现对手术导管的精确驱动及控制，同时，移动电磁驱动模块的位置可调节，
使得移动电磁驱动模块可以实时追踪永磁体的位置并对其进行运动方向的控制，实现了对手术导管的实时控制。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0031]图1为本申请实施例提供的一种手术导管机器人系统的结构示意图；
[0032]图2为本申请实施例提供的另一种手术导管机器人系统的结构示意图；
[0033]图3为本申请实施例提供的另一种手术导管机器人系统的结构示意图；
[0034]图4为本申请实施例提供的另一种手术导管机器人系统的结构示意图；
[0035]图5为本申请实施例提供的另一种手术导管机器人系统的结构示意图；
[0036]图6为本申请实施例提供的另一种手术导管机器人系统的结构示意图；
[0037本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术导管机器人系统，其特征在于，所述手术导管机器人系统包括：移动电磁驱动模块、移动导管进给模块、控制模块；所述移动导管进给模块包括：手术导管、永磁体，所述永磁体设置于所述手术导管的末端；所述移动电磁驱动模块、所述移动导管进给模块均连接所述控制模块，使得所述控制模块根据所述移动导管进给模块中所述手术导管末端所述永磁体的位置信息，调节所述移动电磁驱动模块的位置，以通过所述永磁体调节所述手术导管的运动方向。2.根据权利要求1所述的手术导管机器人系统，其特征在于，所述移动导管进给模块还包括：进给机构、第一六自由度机械臂；所述手术导管的前端与所述进给机构刚性连接，以使得所述进给机构推动所述手术导管进行前进或者后退运动；所述第一六自由度机械臂与所述控制模块连接，所述第一六自由度机械臂还与所述进给机构连接，以通过调整所述第一六自由度机械臂的状态，使得所述第一六自由度机械臂带动所述进给机构进行运动，以调整所述手术导管的位置。3.根据权利要求1所述的手术导管机器人系统，其特征在于，所述移动电磁驱动模块包括：电磁线圈、第一连接件、第二六自由度机械臂；所述第二六自由度机械臂通过所述第一连接件连接所述电磁线圈，所述第二六自由度机械臂连接所述控制模块，以通过调整所述第二六自由度机械臂的状态，使得所述第二六自由度机械臂调整所述电磁线圈的位置，以调整所述手术导管的运动方向。4.根据权利要求3所述的手术导管机器人系统，其特征在于，所述电磁线圈包括：第一电磁线圈、第二电磁线圈；所述第二六自由度机械臂通过所述第一连接件连接所述第一电磁线圈和所述第二电磁线圈，所述第一电磁线圈与所述第二电磁线圈呈直角设置。5.根据权利要求1所述的手术导管机器人系统，其特征在于，所述手术导管机器人系统还包括：移动超声探头模块、显示交互模块；所述控制模块连接所述移动超声探头模块，以采用所述移动超声探头模块探测所述手术导管的末端的超声影像；所述移动超声探头模块还连接所述显示交互模块。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐青松，李政阳，
申请(专利权)人：澳门大学，
类型：发明
国别省市：