手术机器人遥操作控制方法、系统、设备及介质技术方案

技术编号:37854081 阅读:12 留言:0更新日期:2023-06-14 22:46
本发明专利技术实施例公开了一种手术机器人遥操作控制方法、系统、设备及介质。在该方法中,控制模块获取遥操作部件的当前角度对应的第一正弦电压、第一余弦电压、第二正弦电压以及第二余弦电压,基于电压信号确定遥操作部件的第一参考角度以及第二参考角度,以实现对遥操作部件的当前角度的检测,进而根据第一参考角度以及第二参考角度计算偏差信息,若偏差信息不满足预设误差条件,则控制模块基于偏差信息生成遥操作部件对应的角度错误信号,实现了对检测到的遥操作部件的角度的验证,提高了机器人系统中对遥操作部件的角度检测的准确性,进而提高了机器人系统的安全性,避免了机器人系统失控风险。失控风险。失控风险。

【技术实现步骤摘要】
手术机器人遥操作控制方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术实施例涉及手术机器人控制领域,尤其涉及一种手术机器人遥操作控制方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]当前的手术机器人遥操作系统大多采用光电编码器,或者,线性霍尔传感器,进行手柄上的捏合夹运动角度检测,根据采集到的光电编码器信号或者线性霍尔的电压值进行角度换算,再将换算的信号以USB或者RS232的方式传送到主控PC上进行处理。现有技术通常存在以下问题:
[0003]1、光电编码器通过计算A相和B相的脉冲数来计算角度信号,其无法获取手柄捏合夹装置的初始绝对角度位置信息,当A相和B相出现一路或两路脉冲丢失时,系统无法获取该脉冲丢失信息,也无预警信息,从而使得计算的角度和实际角度出现较大偏差,导致角度获取不准确,进而会产生机器人系统失控风险;
[0004]2、线性霍尔传感器通过获取传感器单一的电压信号进行角度计算,电压值大小和角度大小一一对应,例如0V对应角度0
°
,3.3V对应角度360
°
。当系统由于信号干扰或者传感器异常导致电压变化时,系统无法检测到电压错误,也无法对此情况进行预警;并且,当其电压较低时,由于ADC采样的精度原因,会导致获取角度的精度较低,进而产生机器人系统失控风险;
[0005]3、线性电阻原理和线性霍尔传感器类似,电阻大小和角度大小一一对应,通常将该电阻转换为电压输送给微控制单元采样,若系统由于信号干扰或者异常导致电压变化时,系统无法检测到电压错误,也无法对此情况进行预警,且当电压较低时,由于采样的精度,同样会导致获取的角度的精度较低,进而产生机器人系统失控风险。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种手术机器人遥操作控制方法、系统、设备及介质,以实现对检测到的遥操作部件的当前角度的验证,进而提高了机器人系统的安全性。
[0007]第一方面,本专利技术实施例提供了一种手术机器人遥操作控制方法,所述方法包括:
[0008]控制模块获取遥操作部件的当前角度对应的电压信号,其中,所述电压信号包括第一正弦电压、第一余弦电压、第二正弦电压以及第二余弦电压;
[0009]所述控制模块基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第一参考角度以及第二参考角度,根据所述第一参考角度以及所述第二参考角度计算偏差信息;
[0010]若所述偏差信息不满足预设误差条件,则所述控制模块基于所述偏差信息生成所述遥操作部件对应的角度错误信号。
[0011]可选的,所述控制模块包括第一控制单元和第二控制单元,所述控制模块基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第一参考角度以及第二参考角度,根据所述第一参考角度以及所述第二参考角度计算偏差信息,包括:
[0012]第一控制单元基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第一参考角度,将所述第一参考角度发送至第二控制单元;
[0013]第二控制单元基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第二参考角度,将所述第二参考角度发送至所述第一控制单元。
[0014]可选的,所述根据所述第一参考角度以及所述第二参考角度计算偏差信息,包括:
[0015]所述第一控制单元基于所述第一参考角度以及所述第二参考角度计算第一偏差信息;
[0016]所述第二控制单元基于所述第一参考角度以及所述第二参考角度计算第二偏差信息。
[0017]可选的,所述第一控制单元基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第一参考角度,包括:
[0018]所述第一控制单元基于所述第一正弦电压以及所述第一余弦电压,确定所述遥操作部件的第一参考角度;
[0019]相应的,所述第二控制单元基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第二参考角度,包括:
[0020]所述第二控制单元基于所述第二正弦电压以及所述第二余弦电压,确定所述遥操作部件的第二参考角度;
[0021]其中,所述第一正弦电压与所述第二正弦电压互补,所述第一余弦电压与所述第二余弦电压互补。
[0022]可选的,所述若所述偏差信息不满足预设误差条件,则所述控制模块基于所述偏差信息生成所述遥操作部件对应的角度错误信号,包括:
[0023]所述第一控制单元判断所述第一偏差信息是否满足预设误差条件,若否,则所述第一控制单元生成所述遥操作部件对应的角度错误信号;
[0024]所述第二控制单元判断所述第二偏差信息是否满足预设误差条件,若否,则所述第二控制单元生成所述遥操作部件对应的角度错误信号;
[0025]若上位机检测到所述第一控制单元和/或所述第二控制单元生成的所述角度错误信号,则确定所述遥操作部件处于错误角度检测状态。
[0026]可选的,所述第二控制单元基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第二参考角度,包括:
[0027]若所述第二控制单元获取到所述第一控制单元发送的触发信号,则所述第二控制单元基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第二参考角度;
[0028]其中,所述触发信号为所述第一控制单元在执行基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第一参考角度的操作前发送的。
[0029]可选的,所述方法还包括:
[0030]若所述偏差信息满足所述预设误差条件,则所述控制模块基于所述第一参考角度和/或第二参考角度确定所述遥操作部件对应的实际操作角度,将所述实际操作角度发送至所述控制模块关联的上位机;
[0031]所述上位机基于所述实际操作角度生成用于控制手术机器人的控制信号。
[0032]第二方面,本专利技术实施例还提供了一种手术机器人遥操作控制系统,所述系统包
括目标传感器、遥操作部件、控制模块以及上位机;其中,
[0033]所述目标传感器,与所述控制模块通信连接,用于采集所述遥操作部件的当前角度对应的电压信号,将所述电压信号发送至所述控制模块;
[0034]所述控制模块,与所述上位机通信连接,用于基于本专利技术任意实施例提供的手术机器人遥操作控制方法,计算偏差信息,并在所述偏差信息不满足预设误差条件时,生成所述遥操作部件对应的角度错误信号发送至所述上位机。
[0035]第三方面,本专利技术实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
[0036]一个或多个处理器;
[0037]存储装置,用于存储一个或多个程序,
[0038]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如本专利技术任意实施例提供的手术机器人遥操作控制方法。
[0039]第四方面,本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本专利技术任意实施例提供的手术机器人遥操作控制方法。
[0040]上述专利技术中的实施例具有如下优点或有益效果:
[0041]控制模块获取遥操作部件的当前角度对应的第一正弦电压、第一余弦电压、第二正弦电压以及第二余弦电压,基于电压信号确定遥操作部件的第一参考角度以及第二参考角度,以本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人遥操作控制方法,其特征在于,所述方法包括:控制模块获取遥操作部件的当前角度对应的电压信号,其中,所述电压信号包括第一正弦电压、第一余弦电压、第二正弦电压以及第二余弦电压;所述控制模块基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第一参考角度以及第二参考角度,根据所述第一参考角度以及所述第二参考角度计算偏差信息;若所述偏差信息不满足预设误差条件,则所述控制模块基于所述偏差信息生成所述遥操作部件对应的角度错误信号。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制模块包括第一控制单元和第二控制单元,所述控制模块基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第一参考角度以及第二参考角度,根据所述第一参考角度以及所述第二参考角度计算偏差信息,包括:第一控制单元基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第一参考角度,将所述第一参考角度发送至第二控制单元;第二控制单元基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第二参考角度,将所述第二参考角度发送至所述第一控制单元。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一参考角度以及所述第二参考角度计算偏差信息,包括:所述第一控制单元基于所述第一参考角度以及所述第二参考角度计算第一偏差信息;所述第二控制单元基于所述第一参考角度以及所述第二参考角度计算第二偏差信息。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一控制单元基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第一参考角度,包括:所述第一控制单元基于所述第一正弦电压以及所述第一余弦电压,确定所述遥操作部件的第一参考角度;相应的,所述第二控制单元基于所述电压信号确定所述遥操作部件的第二参考角度,包括:所述第二控制单元基于所述第二正弦电压以及所述第二余弦电压,确定所述遥操作部件的第二参考角度;其中,所述第一正弦电压与所述第二正弦电压互补,所述第一余弦电压与所述第二余弦电压互补。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述若所述偏差信息不满足预设误差条件,则所述控制模块基于所述偏差信息生成所述遥操作部件对应的角度错误信号,包括:所述第一控制单元判断所述第一偏差信息是否满足预设误差条件,若否,则所述第一控制单元生成所述遥操作...

【专利技术属性】
技术研发人员:李庚益
申请(专利权)人:瑞龙诺赋上海医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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