举宫机器人及其联动控制系统和控制方法技术方案

本申请公开了一种举宫机器人及其联动控制系统和控制方法，用于控制由机械臂和台车构成的整体的运动状态，联动控制系统还包括：升降模块，用于调节台车高度以间接调整机械臂的高度；伸缩模块，用于控制机械臂沿第一方向的伸缩运动；第一摆动模块，用于控制机械臂沿第二方向的摆动运动；第二摆动模块，用于控制机械臂沿第三方向的为摆动运动；操控模块，用于输出指令信号至主控模块；主控模块，用于根据指令信号输出与指令信号相对应的控制信号至升降模块、伸缩模块、第一摆动模块及第二摆动模块。本申请的有益之处在于：提供了一种供操作者主动调节机械臂的位姿以提高手术安全性的举宫机器人及其联动控制系统和控制方法。的举宫机器人及其联动控制系统和控制方法。的举宫机器人及其联动控制系统和控制方法。

【技术实现步骤摘要】
举宫机器人及其联动控制系统和控制方法


[0001]本申请涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种举宫机器人及其联动控制系统和控制方法。

技术介绍

[0002]妇科子宫疾病的手术治疗中，通常需要用到举宫器等手术器械。举宫器用于腹腔镜辅助下经阴道子宫切除术以及腹腔镜下全子宫切除术，腹腔镜下输卵管染色通液检查，以及各种腹腔镜手术过程中配合定位子宫，有利于对子宫颈的完整切除。
[0003]对于需要做子宫全切术的患者，则需要杯式举宫器，杯式举宫器往往因体积过大，重量较重等问题，不利于医疗人员长时间操作。尤其是现在的某些子宫手术过程，为了保证理想的手术效果，在手术过程中还需要子宫做顺、逆时针的扭转动作，便于切除子宫后壁及侧壁的肌瘤，便于处理子宫两侧的韧带等组织。
[0004]现有的举宫器由于体积较大，操作较为繁琐，在实施手术过程中需要多人协同才能完成手术操作，多人协同直接导致需要大量的医疗人员；其次多人协同操作，对共同操作人员的默契度具有很高的要求，稍有不慎就可能导致意外发生，导致医疗事故，甚至影响患者的生命安全。

技术实现思路

[0005]本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
[0006]本申请的一些实施例提出了一种举宫机器人及其联动控制系统和控制方法，来解决以上
技术介绍
部分提到的技术问题。
[0007]作为本申请的第一方面，本申请的一些实施例提供了一种联动控制系统，用于控制由机械臂和台车构成的整体的运动状态，联动控制系统还包括：升降模块，用于调节台车高度以间接调整机械臂的高度；伸缩模块，用于控制机械臂沿第一方向的伸缩运动；第一摆动模块，用于控制机械臂沿第二方向的摆动运动；第二摆动模块，用于控制机械臂沿第三方向的为摆动运动；操控模块，用于输出指令信号至主控模块；主控模块，用于根据指令信号输出与指令信号相对应的控制信号至升降模块、伸缩模块、第一摆动模块及第二摆动模块；其中，主控模块分别电性连接至升降模块、伸缩模块、第一摆动模块、第二摆动模块及操控模块；第一方向、第二方向及第三方向相互垂直。
[0008]进一步的，操控模块包括脚控单元和手控单元，脚控单元和手控单元分别电性连接至主控模块。
[0009]进一步的，主控模块通过CAN总线下发控制信号。
[0010]进一步的，联动控制系统还包括：位置检测模块，用于检测机械臂的位置并输出位置信号至主控模块；位置检测模块电性连接至主控模块。
[0011]进一步的，联动控制系统还包括：电流检测模块，用于实时监测机械臂和台车的各驱动电机的当前电流值以使主控模块在当前电流值超过电流阈值时输出停机信号至驱动电机；电流检测模块电性连接至主控模块。
[0012]进一步的，联动控制系统还包括：节点监测模块，用于监测各节点的连接状态并反馈状态信号至主控模块；节点监测模块电性连接至主控模块。
[0013]进一步的，联动控制系统还包括：微调模块，用于对台车的位置进行微调；其中，微调模块电性连接至控制模块。
[0014]进一步的，联动控制系统还包括：状态指示模块，用于在机械臂的状态发生改变时向使用者输出能被感知的状态信号；其中，状态指示模块电性连接至控制模块。
[0015]作为本申请的第二方面，本申请的一些实施例提供了一种联动控制方法，应用于如第一方面任一项的联动控制系统；联动控制方法包括：主控模块根据操控模块输入的第一指令信号输出第一控制信号至升降模块，升降模块控制台车电机转动，调节台车初始高度，使机械臂高度与病人体位在同一水平线；记录当前机械臂角度和机械臂长度；主控模块根据操控模块输入的第二指令信号输出第二控制信号至第一摆动模块或/和第二摆动模块，调节机械臂在第二方向或/和第三方向的摆动角度；主控模块根据操控模块输入的第三指令信号输出第三控制信号至伸缩模块，调节机械臂的伸缩长度。
[0016]作为本申请的第三方面，本申请的一些实施例提供了一种举宫机器人，包括如第一方面任一项的联动控制系统、台车及机械臂，联动控制系统用于控制所述台车及机械臂的运动状态。
[0017]本申请的有益效果在于：提供了一种供操作者主动调节机械臂的位姿以提高手术安全性的举宫机器人及其联动控制系统和控制方法。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0019]另外，贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
[0020]在附图中：
[0021]图1为本申请一种实施例的联动控制系统的功能模块示意图；
[0022]图2为本申请一种实施例的联动控制方法的主要步骤示意图；
[0023]图3为本申请一种实施例的举宫机器人的整体示意图；
[0024]图4为本申请一种实施例的举宫机器人中调整装置的结构示意图；
[0025]图中附图标记的含义为：
[0026]100、联动控制系统；
[0027]101、升降模块；
[0028]102、伸缩模块；
[0029]103、第一摆动模块；
[0030]104、第二摆动模块；
[0031]105、操控模块；1051、脚控单元；1052、手控单元；
[0032]106、主控模块；
[0033]107、位置检测模块；
[0034]108、电流检测模块；
[0035]109、节点监测模块；
[0036]110、微调模块；
[0037]111、状态指示模块；
[0038]200、举宫机器人；
[0039]210、台车；220、机械臂；
[0040]230、调整装置；
[0041]231、连接板；232、前后直线导轨；233、左右直线导轨；234、电磁铁；235、限位杆；236、限位板。
具体实施方式
[0042]下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
[0043]需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联动控制系统，用于控制由机械臂和台车构成的整体的运动状态，其特征在于：所述联动控制系统还包括：升降模块，用于调节台车高度以间接调整所述机械臂的高度；伸缩模块，用于控制机械臂沿第一方向的伸缩运动；第一摆动模块，用于控制所述机械臂沿第二方向的摆动运动；第二摆动模块，用于控制所述机械臂沿第三方向的为摆动运动；操控模块，用于输出指令信号至所述主控模块；主控模块，用于根据所述指令信号输出与指令信号相对应的控制信号至升降模块、伸缩模块、第一摆动模块及第二摆动模块；其中，所述主控模块分别电性连接至所述升降模块、伸缩模块、第一摆动模块、第二摆动模块及操控模块；所述第一方向、第二方向及第三方向相互垂直。2.根据权利要求1所述的联动控制系统，其特征在于：所述操控模块包括脚控单元和手控单元，所述脚控单元和手控单元分别电性连接至所述主控模块。3.根据权利要求1所述的联动控制系统，其特征在于：所述主控模块通过CAN总线下发控制信号。4.根据权利要求1所述的联动控制系统，其特征在于：所述联动控制系统还包括：位置检测模块，用于检测所述机械臂的位置并输出位置信号至所述主控模块；所述位置检测模块电性连接至所述主控模块。5.根据权利要求1所述的联动控制系统，其特征在于：所述联动控制系统还包括：电流检测模块，用于实时监测机械臂和台车的各驱动电机的当前电流值以使主控模块在当前电流值超过电流阈值时输出停机信号至驱动电机；所述电流检测模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏晖，江业廷，
申请(专利权)人：杭州华匠医学机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：