手术机器人的运动控制方法、装置以及手术机器人制造方法及图纸

技术编号:37605535 阅读:11 留言:0更新日期:2023-05-18 11:57
本公开涉及一种手术机器人的运动控制方法、装置以及手术机器人,属于手术机器人的技术领域,该方法包括:获取第二端的期望位置以及期望位置相对于第二端的预置初始位置的第一偏转角度;根据期望位置、第一偏转角度以及多个杆部中每一杆部的长度,得到每一活动关节分别对应的第二偏转角度;根据每一活动关节分别对应的第二偏转角度,确定每一活动关节分别对应的目标位置;根据每一活动关节分别对应的目标位置,生成对应于活动关节的第一驱动指令;向活动关节对应的电机输出对应的第一驱动指令。指令。指令。

【技术实现步骤摘要】
手术机器人的运动控制方法、装置以及手术机器人


[0001]本公开实施例涉及手术机器人的
,更具体地,涉及一种手术机器人的运动控制方法、装置以及手术机器人。

技术介绍

[0002]随着手术机器人的智能化发展,医师可以通过操作手术机器人的方式与患者进行接触,以减少医师直接与患者接触造成感染的情况。目前,医师可以通过手动调节的方式来调整手术机器人的位置,使得手术机器人的机械手臂位置的准确度较低。

技术实现思路

[0003]本公开实施例的一个目的是提供一种手术机器人的运动控制方法、装置以及手术机器人的新的技术方案。
[0004]根据本公开的第一方面,提供了一种手术机器人的运动控制方法,该手术机器人包括底座、横梁和机械手臂,所述横梁的第一端与所述底座连接,所述横梁的第二端与所述机械手臂连接,所述横梁包括串联连接在所述第一端与所述第二端之间的多个杆部,相邻杆部之间通过活动关节连接;该方法包括:获取所述第二端的期望位置以及所述期望位置相对于所述第二端的预置初始位置的第一偏转角度;根据所述期望位置、所述第一偏转角度以及所述多个杆部中每一杆部的长度,得到每一所述活动关节分别对应的第二偏转角度;根据每一所述活动关节分别对应的第二偏转角度,确定每一所述活动关节分别对应的目标位置;根据每一所述活动关节分别对应的目标位置,生成对应于所述活动关节的第一驱动指令;其中,所述第一驱动指令用于驱动所对应的活动关节运动至所述目标位置;向所述活动关节对应的电机输出对应的所述第一驱动指令。
[0005]可选地,所述第一端与相邻杆部通过活动关节连接,所述第二端与相邻杆部通过活动关节连接
[0006]可选地,所述第一驱动指令是基于设定速度驱动对应的活动端从当前位置移动至相应的目标位置的指令。
[0007]可选地,所述预置初始位置是在所述手术机器人的活动关节位于设定方向的同一直线上的情况下第二端的位置。
[0008]可选地,所述根据所述期望位置、所述第一偏转角度以及预置的所述横梁各活动端对应的杆部长度,得到所述各活动端分别对应的第二偏转角度,包括:将所述第一偏转角度、所述期望位置、所述各活动端对应的杆部长度输入至预置的角度生成模型中,得到所述横梁各活动端分别对应的第二偏转角度。
[0009]可选地,在根据所述期望位置、所述第一偏转角度以及预置的所述横梁各活动端对应的杆部长度,得到所述各活动端分别对应的第二偏转角度之后,还包括:根据所述横梁的第二端的设定角度,得到在各活动端旋转至对应的第二偏转角度时所述横梁的第二端维持设定角度的第三偏转角度;根据所述第三偏转角度,生成对于所述第二端的第二驱动指
令;向所述第二端输出第二驱动指令。
[0010]根据本公开的第二方面,还提供了一种手术机器人的运动控制装置,该装置包括:期望位置获取模块,用于获取所述第二端的期望位置以及所述期望位置相对于所述第二端的预置初始位置的第一偏转角度;第二偏转角度得到模块,用于根据所述期望位置、所述第一偏转角度以及所述多个杆部中每一杆部的长度,得到每一所述活动关节分别对应的第二偏转角度;目标位置确定模块,用于根据每一所述活动关节分别对应的第二偏转角度,确定每一所述活动关节分别对应的目标位置;第一驱动指令生成模块,用于根据每一所述活动关节分别对应的目标位置,生成对应于所述活动关节的第一驱动指令;其中,所述第一驱动指令用于驱动所对应的活动关节运动至所述目标位置;第一驱动指令输出模块,用于向所述活动关节对应的电机输出对应的所述第一驱动指令。
[0011]可选地,该装置还包括:第三偏转角度得到模块,用于根据所述横梁的第二端的设定角度,得到在各活动端旋转至对应的第二偏转角度时所述横梁的第二端维持设定角度的第三偏转角度;第二驱动指令生成模块,用于根据所述第三偏转角度,生成对于所述第二端的第二驱动指令;第二驱动指令输出模块,用于向所述第二端输出第二驱动指令。
[0012]根据本公开的第三方面,还提供了一种手术机器人的运动控制装置,包括存储器和处理器,所述存储器用于存储计算机程序;所述处理器用于执行所述计算机程序,以实现根据本公开第一方面所述的方法。
[0013]根据本公开的第四方面,还提供了一种手术机器人,所述手术机器人包括根据本公开的第二方面或者第三方面所述的运动控制装置。
[0014]本公开实施例的一个有益效果在于,通过获得第二端的期望位置以及第一偏转角度,可以得到每一个活动关节的第二偏转角度。通过第二偏转角度可以得到每一个活动关节分别对应的目标位置,从而控制横梁上每一个活动关节进行移动使得第二端上的机械手臂可以到达期望位置,从而提高调整机械手臂位置的精度。
[0015]通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开实施例的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0016]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且连同其说明一起用于解释本公开实施例的原理。
[0017]图1是能够应用根据一个实施例的手术机器人的运动控制方法的手术机器人的运动控制系统的组成结构示意图;
[0018]图2是根据另一个实施例的手术机器人的运动控制方法的流程示意图;
[0019]图3是根据另一个实施例的横梁的第二端处于初始位置的示意图;
[0020]图4是根据另一个实施例的横梁的第二端处于期望位置的示意图;
[0021]图5是根据另一个实施例的运动控制装置的方框原理图;
[0022]图6是根据另一个实施例的运动控制装置的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0023]现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具
体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。
[0024]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。
[0025]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0026]在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0027]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0028]<系统实施例>
[0029]图1是能够应用根据一个实施例的手术机器人的运动控制方法的手术机器人的运动控制系统的组成结构示意图。如图1所示,该系统包括底座100、横梁200、机械手臂300以及运动控制装置,该系统可以应用于手术机器人的场景。
[0030]底座100可以与控制装置通讯连接,使得底座100可以通过控制装置的控制以实现上下伸缩的功能,以实现对机械手300臂整体高度的调本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人的运动控制方法,其特征在于,所述手术机器人包括底座、横梁和机械手臂,所述横梁的第一端与所述底座连接,所述横梁的第二端与所述机械手臂连接,所述横梁包括串联连接在所述第一端与所述第二端之间的多个杆部,相邻杆部之间通过活动关节连接;所述方法包括:获取所述第二端的期望位置以及所述期望位置相对于所述第二端的预置初始位置的第一偏转角度;根据所述期望位置、所述第一偏转角度以及所述多个杆部中每一杆部的长度,得到每一所述活动关节分别对应的第二偏转角度;根据每一所述活动关节分别对应的第二偏转角度,确定每一所述活动关节分别对应的目标位置;根据每一所述活动关节分别对应的目标位置,生成对应于所述活动关节的第一驱动指令;其中,所述第一驱动指令用于驱动所对应的活动关节运动至所述目标位置;向所述活动关节对应的电机输出对应的所述第一驱动指令。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一端与相邻杆部通过活动关节连接,所述第二端与相邻杆部通过活动关节连接。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一驱动指令是基于设定速度驱动对应的活动端从当前位置移动至相应的目标位置的指令。4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述预置初始位置是在所述手术机器人的活动关节位于设定方向的同一直线上的情况下第二端的位置。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述期望位置、所述第一偏转角度以及预置的所述横梁各活动端对应的杆部长度,得到所述各活动端分别对应的第二偏转角度,包括:将所述第一偏转角度、所述期望位置、所述各活动端对应的杆部长度输入至预置的角度生成模型中,得到所述横梁各活动端分别对应的第二偏转角度。6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在根据所述期望位置、所述第一偏转角度以及预置的所述横梁各活动端对应的杆部长度,得到所述各活动端分别对应的第二偏转角度之后,还包括:根据所述横梁的第二端的设定角度,得到在各活动端旋转至对应的第二偏转角度时所述横梁的第二端维持设定角...

【专利技术属性】
技术研发人员:庞海峰左晖肖嘉平战梦雪
申请(专利权)人:哈尔滨思哲睿智能医疗设备股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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