一种手术机器人系统及手术机器人系统的控制处理设备技术方案

本公开涉及医疗器械领域，具体涉及一种手术机器人系统及手术机器人系统的控制处理设备。系统包括：手术操作机械单元，操作控制单元，控制处理设备，控制处理设备接收来自操作控制单元的操作信号，并控制手术操作机械单元执行相应的操作，在锁定手术操作机械单元的操作时，基于操作信号，确定操作控制单元移动到第一位置并且形成第一姿态；确定第一位置位于第一位置范围内并且第一姿态位于第一姿态范围内；控制手术操作机械单元向第二位置范围和第二姿态范围进行移动，第二位置范围与第一位置范围对应；第二姿态范围与第一姿态范围对应；在手术操作机械单元的位于第二位置范围和第二姿态范围内的情况下，解除对手术操作机械单元的操作的锁定。单元的操作的锁定。单元的操作的锁定。

【技术实现步骤摘要】
一种手术机器人系统及手术机器人系统的控制处理设备


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，具体涉及一种手术机器人系统及手术机器人系统的控制处理设备。

技术介绍

[0002]随着科技的进步和机器人技术的发展，能够辅助医生进行手术操作的医疗机器人在医学领域应用越来越广泛，在提高手术精度和稳定性的同时，也能降低手术医生的作业强度和疲劳程度，从而提高手术安全性。
[0003]在手术机器人系统的使用过程中，通常需要采用手术机器人的多条机械臂同时操作，例如多条机械臂的工作端分别连接内窥镜、手术刀、止血钳手术器械，利用这些手术器械互相协作来完成手术。但是，在现有技术中，如果手术机器人系统的从手端超过限位时，主手和从手的连接会被断开，需要有人员手动操作将手术机器人的从手端复位到合适位置，再重新进行主从映射。但是，这一过程存在操作流程时间长的问题，也会打断医生的手术操作，具有一定的安全隐患。

技术实现思路

[0004]本公开实施例提供一种手术机器人系统及手术机器人系统的控制处理设备。可以解决手术过程中手术机器人系统的解锁时产生安全风险的问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种手术机器人系统，包括：手术操作机械单元，操作控制单元，控制处理设备，其中，所述控制处理设备接收来自所述操作控制单元的操作信号，并控制所述手术操作机械单元执行相应的操作，其中，在锁定所述手术操作机械单元的操作的情况下，所述控制处理设备被设置成：基于所述操作信号，确定所述操作控制单元移动到第一位置并且形成第一姿态；确定所述第一位置位于第一位置范围内并且所述第一姿态位于第一姿态范围内；控制所述手术操作机械单元的位置向第二位置范围进行移动，其中，所述第二位置范围与所述第一位置范围对应；控制所述手术操作机械单元的姿态向第二姿态范围进行改变，其中，所述第二姿态范围与所述第一姿态范围对应；以及在所述手术操作机械单元的位置位于所述第二位置范围内且所述手术操作机械单元的姿态在所述第二姿态范围内的情况下，开始解除对所述手术操作机械单元的操作的锁定。
[0006]可选地，所述第二位置范围是距离第二位置第一预定距离的范围，所述第二位置是与所述第一位置对应的手术操作机械单元的位置；所述第二姿态范围是距离第二姿态第一预定角度的范围，所述第二姿态是与所述第一姿态对应的手术操作机械单元的姿态。
[0007]可选地，所述手术操作机械单元包括依次连接的臂关节机械结构、滑台机构和器械关节机械结构，所述臂关节机械结构能带动所述滑台机构和所述器械关节机械结构移动，所述器械关节机械结构能沿所述滑台机构移动，所述第二位置范围包括所述臂关节机械结构的位置范围，以及所述臂关节机械结构的位置范围在距离所述臂关节机械结构的极限位置超过第一预设阈值的范围内。
[0008]可选地，所述滑台机构包括滑台和滑轨，所述滑台能沿所述滑轨移动，所述器械关节机械结构被设置在所述滑台上，其中，所述第二位置范围包括所述滑台沿所述滑轨的位置范围，以及所述滑台沿所述滑轨的位置范围在沿所述滑轨距离上限位超过第二预设阈值的范围内。
[0009]可选地，所述控制处理设备被设置成：在姿态差异小于第一预设限度的情况下，控制所述手术操作机械单元的位置向所述第二位置范围进行移动以及控制所述手术操作机械单元的姿态向所述第二姿态范围进行改变，其中，所述姿态差异是所述操作控制单元的姿态和所述手术操作机械单元的当前姿态之间的偏差。
[0010]可选地，所述控制处理设备被设置成：在奇异程度小于第二预设限度的情况下，控制所述手术操作机械单元的位置向所述第二位置范围进行移动以及控制所述手术操作机械单元的姿态向所述第二姿态范围进行改变，其中，所述奇异程度用于表示手术操作机械单元中的相应关节的速度与器械关节机械结构中的目标位置的变化速度之间的比例关系的参数。
[0011]可选地，所述控制处理设备被设置成：在预期解锁过程会经过锁定范围的情况下，停止解锁过程。
[0012]第二方面，本申请实施例提供了一种用于手术机器人系统的控制处理设备，包括处理器和存储器，存储器存储指令，以及当控制处理设备运行时，所述指令控制处理器执行第一方面中所述的控制处理设备的处理。
[0013]本公开实施例的一个有益效果在于，本申请实施例中的手术机器人系统包括手术操作机械单元，操作控制单元以及控制处理设备，其中，控制处理设备可以接收操作控制单元的操作信号，并控制手术操作机械单元执行相应的操作。在锁定手术操作机械单元的操作的情况下，基于操作信号，确定操作控制单元的第一位置和第一姿态。在第一位置和第一姿态位于第一位置范围和第一姿态范围内时，控制手术操作机械单元向第二位置范围和第二姿态范围进行移动，其中第一位置范围和第二位置范围对应，第一姿态范围与第二姿态范围对应。在手术操作机械单元位于第二位置范围和第二姿态范围内的情况下，解除对手术操作机械单元的操作的锁定。通过这种方式，可以在手术操作机械单元锁定后，不断开主手、从手之间的映射关系，在检测到操作控制单元的操作信号的状态恢复到锁定限度范围内时，控制从手移动到对应的范围内，从而恢复对手术操作机械单元的操作的锁定。在此过程中不需要医护人员移动机械臂解锁，也不会打断医生的操作，降低了安全风险和重新建立主从连接的时间。
[0014]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
[0015]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。
[0016]图1示出了本公开一实施例的手术机器人系统的框图。
[0017]图2示出了本公开一实施例的手术机器人系统的例子的示意图。
[0018]图3示出了本公开一实施例的手术机器人系统的控制处理设备的框图。
具体实施方式
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]需要说明的是，本申请中所有获取信号、信息或者数据的动作都是在遵照所在国际相应的数据保护法规政策的前提下，并获得相应装置/账户所有者给予的授权的情况下进行的。
[0025]如图1所示，本申请实施例公开了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人系统，其特征在于，包括：手术操作机械单元；操作控制单元；控制处理设备，其中，所述控制处理设备接收来自所述操作控制单元的操作信号，并控制所述手术操作机械单元执行相应的操作，其中，在锁定所述手术操作机械单元的操作的情况下，所述控制处理设备被设置成：基于所述操作信号，确定所述操作控制单元移动到第一位置并且形成第一姿态；确定所述第一位置位于第一位置范围内并且所述第一姿态位于第一姿态范围内；控制所述手术操作机械单元的位置向第二位置范围进行移动，其中，所述第二位置范围与所述第一位置范围对应；控制所述手术操作机械单元的姿态向第二姿态范围进行改变，其中，所述第二姿态范围与所述第一姿态范围对应；以及在所述手术操作机械单元的位置位于所述第二位置范围内且所述手术操作机械单元的姿态在所述第二姿态范围内的情况下，开始解除对所述手术操作机械单元的操作的锁定。2.根据权利要求1所述的手术机器人系统，其特征在于，包括：所述第二位置范围是距离第二位置第一预定距离的范围，所述第二位置是与所述第一位置对应的手术操作机械单元的位置；所述第二姿态范围是距离第二姿态第一预定角度的范围，所述第二姿态是与所述第一姿态对应的手术操作机械单元的姿态。3.根据权利要求2所述的手术机器人系统，其特征在于，所述手术操作机械单元包括依次连接的臂关节机械结构、滑台机构和器械关节机械结构，所述臂关节机械结构能带动所述滑台机构和所述器械关节机械结构移动，所述器械关节机械结构能沿所述滑台机构移动，所述第二位置范围包括所述臂关节机械结构的位置范围，以及所述臂关节机械结构的位置范围在距离所述臂关...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，张瑞康，赵佳伟，文洋，
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：