控制模式切换方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本公开涉及一种控制模式切换方法、装置、设备及存储介质。当启动机械臂对目标对象进行磨削时，获取机械臂对应的第一控制模式，并在第一控制模式下，确定机械臂的末端工具与目标对象的当前磨削平面的相对位姿；判断相对位姿是否满足预设的模式切换条件；若相对位姿满足预设的模式切换条件，则生成模式切换请求；基于模式切换请求，控制机械臂由第一控制模式切换为第二控制模式。由此，该过程无需依赖用户的经验来判断是否切换控制模式，也无需额外的工作人员执行控制模式切换操作，因此，降低了用户的负担和人力成本，最终提高了控制模式的切换效率和流畅性。切换效率和流畅性。切换效率和流畅性。

【技术实现步骤摘要】
控制模式切换方法、装置、设备及存储介质


[0001]本公开涉及机器人运动控制领域，尤其涉及一种控制模式切换方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，越来越多的手术机器人在外科手术中使用，以辅助用户进行操作。例如，在用户进行关节置换手术时，使用手术机器人的机械臂可以帮助用户精准的去除多余骨骼，保证假体植入物被精准的植入。
[0003]在使用手术机器人的机械臂进行外科手术时，通常需要不断的切换机械臂的控制模式。目前，在用户进行外科手术时，还需要额外的工作人员负责切换机械臂的控制模式。然而，这种方式依赖用户的经验来判断是否切换控制模式，并通过额外的工作人员执行模式切换操作，在给用户带来额外负担的同时也增加了人力成本，从而降低了控制模式的切换效率和流畅性。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本公开提供了一种控制模式切换方法、装置、设备及存储介质。
[0005]第一方面，本公开提供了一种控制模式切换方法，该方法包括：
[0006]当启动机械臂对目标对象进行磨削时，获取所述机械臂对应的第一控制模式，并在所述第一控制模式下，确定所述机械臂的末端工具与所述目标对象的当前磨削平面的相对位姿；
[0007]判断所述相对位姿是否满足预设的模式切换条件；
[0008]若所述相对位姿满足所述预设的模式切换条件，则生成模式切换请求；
[0009]基于所述模式切换请求，控制所述机械臂由所述第一控制模式切换为第二控制模式。
[0010]第二方面，本公开提供了一种控制模式切换装置，该装置包括：
[0011]确定模块，用于当启动机械臂对目标对象进行磨削时，获取所述机械臂对应的第一控制模式，并在所述第一控制模式下，确定所述机械臂的末端工具与所述目标对象的当前磨削平面的相对位姿；
[0012]判断模块，用于判断所述相对位姿是否满足预设的模式切换条件；
[0013]生成模块，用于若所述相对位姿满足所述预设的模式切换条件，则生成模式切换请求；
[0014]控制模块，用于基于所述模式切换请求，控制所述机械臂由所述第一控制模式切换为第二控制模式。
[0015]第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该设备包括：
[0016]一个或多个处理器；
[0017]存储装置，用于存储一个或多个程序，
[0018]当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现第一方面所提供的方法。
[0019]第四方面，本公开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，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所提供的方法。
[0020]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0021]本公开实施例的一种控制模式切换方法、装置、设备及存储介质，当启动机械臂对目标对象进行磨削时，获取机械臂对应的第一控制模式，并在第一控制模式下，确定机械臂的末端工具与目标对象的当前磨削平面的相对位姿；判断相对位姿是否满足预设的模式切换条件；若相对位姿满足预设的模式切换条件，则生成模式切换请求；基于模式切换请求，控制机械臂由第一控制模式切换为第二控制模式。由此，当想要使用机器人的机械臂对当前磨削平面进行磨削时，如果末端工具与当前磨削平面的相对位姿满足预设的模式切换条件，生成模式切换请求并基于该请求进行控制模式切换，该过程无需依赖用户的经验来判断是否切换控制模式，也无需额外的工作人员执行控制模式切换操作，因此，降低了用户的负担和人力成本，最终提高了控制模式的切换效率和流畅性。
附图说明
[0022]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0023]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本公开实施例提供的一种控制模式切换方法的流程示意图；
[0025]图2为本公开实施例提供的一种股骨前斜平面的截面示意图；
[0026]图3为本公开实施例提供的另一种股骨前斜平面的截面示意图；
[0027]图4为本公开实施例提供的又一种股骨前斜平面的截面示意图；
[0028]图5为本公开实施例提供的一种控制模式进行连续切换的流程示意图；
[0029]图6为本公开实施例提供的一种控制模式切换装置的结构示意图；
[0030]图7为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0031]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0033]为了提高控制模式的切换效率和流畅性，下面结合图1至图5对本公开实施例提供的控制模式切换方法进行说明。在本公开实施例中，该控制模式切换方法可以由电子设备
执行。电子设备可以是手术机器人的控制器。电子设备可以包括平板电脑、台式计算机、笔记本电脑等具有通信功能的设备，也可以包括虚拟机或者模拟器模拟的设备。
[0034]图1示出了本公开实施例提供的一种控制模式切换方法的流程示意图。
[0035]如图1所示，该控制模式切换方法可以包括如下步骤。
[0036]S110、当启动机械臂对目标对象进行磨削时，获取机械臂对应的第一控制模式，并在第一控制模式下，确定机械臂的末端工具与目标对象的当前磨削平面的相对位姿。
[0037]在本实施例中，当想要使用手术机器人辅助用户进行外科手术时，启动机械臂对目标对象进行磨削。具体的，手术机器人的控制器获取机械臂在当前时刻对应的第一控制模式，并在第一控制模式下，基于末端工具上的特征点与当前磨削平面上的特征点，确定相对位姿。
[0038]其中，目标对象可以是待磨削目标，当前磨削平面是指当前时刻需要进行磨削的区域。例如，在进行关节置换手术时，目标对象是股骨，当前磨削平面是股骨前斜平面。
[0039]其中，末端工具是机械臂上进行磨削操作的执行工具，可以包括但不限于摆据片。
[0040]其中，第一控制模式是指进行模式切换的初始模式。可选的，第一控制模式可以是诸如自由拖动模式、接近模式、磨削模式以及保持模式中的任意一个。
[0041]其中，相对位姿用于表征末端工具相对于当前磨削平面的姿态。可选的，相对位姿包括距离和夹角。
[0042]具体的，根据末端工具上的多个特征点与当前磨削平面上的多个特征点，计算末端工具与当前磨削本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制模式切换方法，其特征在于，包括：当启动机械臂对目标对象进行磨削时，获取所述机械臂对应的第一控制模式，并在所述第一控制模式下，确定所述机械臂的末端工具与所述目标对象的当前磨削平面的相对位姿；判断所述相对位姿是否满足预设的模式切换条件；若所述相对位姿满足所述预设的模式切换条件，则生成模式切换请求；基于所述模式切换请求，控制所述机械臂由所述第一控制模式切换为第二控制模式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一控制模式是自由拖动模式，所述第二控制模式是接近模式，所述预设的模式切换条件是由所述自由拖动模式切换为所述接近模式的第一切换条件；则，所述判断所述相对位姿是否满足预设的模式切换条件，包括：若所述相对位姿中的第一距离位于预设的第一距离范围内，并且，所述相对位姿中的第一夹角位于预设的第一角度范围内，则确定所述相对位姿满足所述第一切换条件；所述基于所述模式切换请求，控制所述机械臂由所述第一控制模式切换为第二控制模式，包括：基于所述模式切换请求，生成第一提示信息并显示；响应于所述第一提示信息对应的第一模式切换操作，控制所述机械臂由所述自由拖动模式切换为所述接近模式。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：在所述接近模式下，控制所述末端工具沿着接近所述当前磨削平面对应的磨削起始点的方向移动，并在移动过程中更新所述相对位姿，其中，更新后的相对位姿用于继续判断是否满足所述预设的模式切换条件。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一控制模式是接近模式，所述第二控制模式是磨削模式，所述预设的模式切换条件是由所述接近模式切换为所述磨削模式的第二切换条件；则，所述判断所述相对位姿是否满足预设的模式切换条件，包括：若所述相对位姿中的第二距离位于预设的第二距离范围内，并且，所述相对位姿中的第二夹角位于预设的第二角度范围内，则确定所述相对位姿满足所述第二切换条件；所述基于所述模式切换请求，控制所述机械臂由所述第一控制模式切换为第二控制模式，包括：解析所述模式切换请求中的第一关键字；基于所述第一关键字控制所述机械臂由所述接近模式切换为磨削模式。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：生成第二提示信息并显示；响应于作用在所述机械臂上的作用力，带动所述末端工具对所述当前磨削平面进行磨削。6.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李纪庆，刘立波，叶根，
申请(专利权)人：北京纳通医用机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：