手术器械控制方法、装置和电子装置制造方法及图纸

一种手术器械控制方法、装置及电子装置，其中手术器械控制方法，包括：获取被用户操控的主操作手对应的手术器械的输入量，手术器械包括转动连接的末端器械夹、俯仰端和控制端，手术器械的输入量包括末端器械夹的摆动角度和/或俯仰端的俯仰角度，按照预设的计算公式和输入量，计算使得末端器械夹摆动摆动角度和/或俯仰端俯仰俯仰角度对应的控制端的位移量，控制驱动装置驱动控制端执行位移量，以控制末端器械夹摆动该摆动角度和/或俯仰端俯仰该俯仰角度。上述手术器械控制方法、装置及电子装置可控制具有摆动和俯仰全维度的手术器械工作，计算精度高，提高了对该手术器械的控制精度。制精度。制精度。

【技术实现步骤摘要】
手术器械控制方法、装置和电子装置


[0001]本申请实施例涉及机械领域，尤其设计一种手术器械控制方法、装置和电子装置。

技术介绍

[0002]手术器械是手术机器人的末端器械夹，安装于手术机器人上，代替人手在人体内部完成手术操作。对于结构多样的手术器械而言，其控制方式也不同，没有一种通用的控制算法可以应用于所有的手术器械。
[0003]现有的手术器械一般为钢丝绳传动，其对应的运动学控制算法不能应用在连杆型手术器械上，因此需要对应的控制方法解决对连杆型手术器械的控制。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种手术器械控制方法、装置和电子装置，可实现通过已知的末端器械夹和俯仰端等关节角度即可得到控制端的直线位移来控制手术器械运动，且控制精度高，提高了对手术器械的控制精度。
[0005]本申请实施例一方面提供了一种手术器械控制方法，包括：
[0006]获取被用户操控的主操作手对应的手术器械的输入量，所述手术器械包括转动连接的末端器械夹、俯仰端和控制端，所述手术器械的输入量包括所述末端器械夹的摆动角度和/或所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术器械控制方法，应用于终端，其特征在于，包括：根据手术器械的结构死点位置，设定所述手术器械的工作空间范围；获取被用户操控的主操作手对应的手术器械的输入量，所述手术器械包括转动连接的末端器械夹和控制端，所述手术器械的输入量包括所述末端器械夹的摆动角度；按照预设的计算公式和所述输入量，计算使得所述末端器械夹摆动所述摆动角度对应的所述控制端的位移量；控制驱动装置驱动所述控制端执行所述位移量，以控制所述末端器械夹摆动所述摆动角度；所述方法还包括：判断所述手术器械的输入量是否符合所述手术器械的工作空间范围，若符合，则按照预设的计算公式和所述输入量，计算使得所述末端器械夹摆动所述摆动角度对应的所述控制端的位移量，否则，进行错误提示。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据手术器械的结构死点位置，设定所述手术器械的工作空间范围之前，还包括：建立描述所述末端器械夹摆动的第二运动模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制端包括连杆结构和推杆结构，所述建立描述所述末端器械夹摆动的第二运动模型包括：按照所述末端器械夹和所述控制端的运动形态，将所述末端器械夹、所述连杆结构和所述推杆结构共同作用的所述末端器械夹的摆动运动形态等效为第二偏置曲柄滑块机构和第三偏置曲柄滑块机构。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述手术器械的结构死点位置，设定所述手术器械的工作空间范围包括：将所述第二偏置曲柄滑块机构和所述第三偏置曲柄滑块机构中的曲柄以及与所述曲柄相连的连杆共线的各位置，确定为所述死点位置；根据所述第二偏置曲柄滑块机构和所述第三偏置曲柄滑块机构的空间几何关系，按照所述工作空间避开各所述死点位置的规则，设定所述工作空间范围。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述末端器械夹包括第一器械夹和第二器械夹，所述第一器械夹与所述连杆结构中的第一连杆、第二连杆、第三连杆和所述第一推杆按顺序首尾转动连接为第一传动链，所述第二器械夹与所述连杆结构中的第四连杆、第五连杆、第六连杆和所述第二推杆顺序按首尾转动连接为第二传动链，所述建立描述所述末端器械夹摆动的第二运动模型包括：将所述第一传动链和所述第二传动链分别各自等效为第二偏置曲柄滑块机构和第三偏置曲柄滑块机构，并将所述第二偏置曲柄滑块机构或所述第三偏置曲柄滑块机构的运动模式作为所述第二运动模型。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述手术器械还包括俯仰端，所述推杆结构通过所述连杆结构连接俯仰端，在所述根据手术器械的结构死点位置，设定所述手术器械的工作空间范围之前，还包括：按照所述末端器械夹、所述俯仰端和所述控制端的运动形态，将所述俯仰端、所述连杆结构和所述推杆结构共同作用的俯仰运动形态等效为第一偏置曲柄滑块机构，或者，所述俯仰端与所述连杆结构中的第七连杆、所述第三推杆按顺序首尾转动连接为第三传动链，
将所述第三传动链等效为第一偏置曲柄滑块机构；将所述第一偏置曲柄滑块机构的运动模式作为所述第一运动模型。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述手术器械的结构死点位置，设定所述手术器械的工作空间范围包括：将所述第一偏置曲柄滑块机构、所述第二偏置曲柄滑块机构和所述第三偏置曲柄滑块机构中的曲柄以及与所述曲柄相连的连杆共线的各位置，确定为所述死点位置；根据所述第一偏置曲柄滑块机构、所述第二偏置曲柄滑块机构和所述第三偏置曲柄滑块机构的空间几何关系，按照所述工作空间避开各所述死点位置的规则，设定所述工作空间范围。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述手术器械的结构死点位置，设定所述手术器械的工作空间范围包括：设定所述末端器械夹的所述第一器械夹的摆动角度θ1的工作空间范围为：θ
1_min
<θ1<θ
1_max
；其中，α
1_1
是所述第一传动链的所述第二偏置曲柄滑块机构中的曲柄与所述第一器械夹的夹持面的形状角度；e1‑1为所述第一连杆和所述第二连杆的连接轴，与所述第二偏置曲柄滑块机构的曲柄转动中心在Y轴上的距离；l1‑1为所述第二偏置曲柄滑块机构中连杆长度；r1‑1为所述第一传动链的第二偏置曲柄滑块机构中的曲柄的长度；设定所述末端器械夹的所述第二器械夹的摆动角度θ2的工作空间范围为：θ
2_min
<θ2<θ
2_max
；其中，α
2_1

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀坤，柏龙，陈晓红，潘鲁锋，黄善灯，
申请(专利权)人：诺创智能医疗科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：