末端工具的运动控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本公开涉及一种末端工具的位置控制方法、装置、设备及存储介质。在末端工具运动过程中，能够基于末端工具在预设运动空间的姿态过渡区内的运动情况，提前预测末端工具是否正在接近预设运动空间外边界，如果末端工具正在接近预设运动空间外边界，则通过末端工具的阻尼系数自动阻碍末端工具继续接近外边界，因此不会出现频繁断动力电的问题，提高了手术操作的流畅行和效率。畅行和效率。畅行和效率。

【技术实现步骤摘要】
末端工具的运动控制方法、装置、设备及存储介质


[0001]本公开涉及机器人运动控制领域，尤其涉及一种末端工具的运动控制方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在使用机器人进行关节置换手术时，对机器人的安全性要求极高，需要机器人的末端工具始终保持在预设运动空间内运动。例如，在全髋置换手术中，在磨削髋臼时，要求机器人的末端工具始终保持在一个锥形体内运动，以保证全髋置换手术的精准性和安全性。
[0003]为了控制末端工具始终保持在预设运动空间内运动，需要实时控制末端工具的位置。现有技术中，当机器人感知到末端工具超出预设运动空间的外边界时，先将末端工具断电，待手动控制末端工具回到外边界时，再对末端工具通电，以控制末端工具继续运动。然而，此种方式只能在末端工具超出预设运动空间的外边界时，才能阻止末端工具继续向外运动，导致出现频繁通断电的问题，给用户操作带来不便，降低了手术的流畅性和效率。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本公开提供了一种末端工具的位置控制方法、装置、设备及存储介质。<br/>[0005]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种末端工具的运动控制方法，其特征在于，包括：获取末端工具在当前周期的规划姿态；基于所述规划姿态，预测所述末端工具是否在预设运动空间的姿态过渡区内沿着接近所述预设运动空间的外边界的方向运动，其中，所述姿态过渡区由所述预设运动空间的外边界与预先确定的内边界形成；若所述末端工具在所述姿态过渡区内沿着接近所述预设运动空间的外边界的方向运动，则确定所述末端工具在当前周期的阻尼系数，其中，所述阻尼系数起到阻碍所述末端工具在所述姿态过渡区内继续沿着接近所述外边界的方向运动的作用；基于所述规划姿态和所述阻尼系数，确定所述末端工具在当前周期的实际姿态，并基于所述实际姿态对所述末端工具进行控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述末端工具在当前周期的阻尼系数，包括：基于所述姿态过渡区的角度宽度以及所述末端工具在所述规划姿态时与所述外边界形成的规划角度距离，计算所述末端工具在当前周期的阻尼系数，其中，所述姿态过渡区的角度宽度基于第一夹角和第二夹角确定，所述第一夹角是所述外边界与所述预设运动空间的旋转轴形成的夹角，所述第二夹角是所述内边界与所述旋转轴形成的夹角；所述基于所述规划姿态和所述阻尼系数，确定所述末端工具在当前周期的实际姿态，包括：基于所述阻尼系数、所述规划姿态以及所述第一夹角，确定所述末端工具在当前周期的实际姿态。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述阻尼系数、所述规划姿态以及所述第一夹角，确定所述末端工具在当前周期的实际姿态，包括：将所述规划姿态携带的规划旋转角与所述阻尼系数相乘，得到乘积；计算所述第一夹角与所述乘积的差，得到所述末端工具在当前周期与所述外边界形成的实际夹角；将所述规划姿态中的规划旋转角替换为所述实际夹角，形成所述实际姿态。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述规划姿态，预测所述末端工具是否在预设运动空间的姿态过渡区内沿着接近所述预设运动空间的外边界的方向运动，包括：判断所述末端工具在所述规划姿态时与所述外边界形成的规划角度距离是否大于或等于0；若所述规划角度距离大于或等于0，基于所述规划角度距离、所述姿态过渡区的角度宽度以及所述末端工具的已控制角度距离，预测所述末端工具是否在所述姿态过渡区内沿着接近所述预设运动空间的外边界的方向运动，其中，所述已控制角度距离是所述末端工具处于上一周期姿态时与所述外边界形成的夹角。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶根，刘立波，李纪庆，顾卫涛，
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：