一种基于手术器械姿势动作识别的机器人镜头指挥系统技术方案

本发明专利技术涉及手术器械姿势动作识别的技术领域，特别是涉及一种基于手术器械姿势动作识别的机器人镜头指挥系统，其实现指挥镜头的实时调节，更加有效及时的对采集到的数据进行实时响应，避免误调节，有效的避免非正常跟随以及跟随状态异常的问题，有效的提高镜头跟随和其他操作时的安全性；包括器械手势采集模块、手势信息转换模块、控制器单元模块、初始位置采集模块、器械手势数据储存模块、机械控制驱动模块、机械驱动装置模块和机械驱动反馈模块：器械手势采集模块对手术器械的动作进行图片影像采集，控制单元模块通过机械控制驱动模块控制机械驱动装置模块，机械驱动反馈模块再次反馈到控制器单元模块上进行循环往复的运行。行。行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于手术器械姿势动作识别的机器人镜头指挥系统


[0001]本专利技术涉及手术器械姿势动作识别的
，特别是涉及一种基于手术器械姿势动作识别的机器人镜头指挥系统。

技术介绍

[0002]微创腹腔镜手术是一门新发展起来的微创方法，微创外科治疗模式是未来手术方法发展的一个必然趋势。随着工业制造技术的突飞猛进，许多过去的开放性手术现在已被微创外科手术取而代之。
[0003]随着科技的不断发展，尤其是对于微创腹腔镜手术时，现阶段主要是通过气腹机建立手术空间，此时，通过多个穿刺通道进入到空腔内进行封闭式的手术，在封闭手术中手术视野尤为重要，传统情况下，主要是通过在穿刺通道内插入内窥镜进行影像采集，为临床医生提供手术视野，但是，现阶段主要是采用医护人员进行控制内窥镜的位置和角度，因此，导致在实际操作中，需要占用更多的医疗资源，在很大程度上浪费医疗资源，并且，人工跟进和调节，效果比较慢，难以及时的根据手术医生的实际要求进行镜头位置和角度的调节，同时，随着机器人技术的发展，出现了通过机器人手臂对穿刺器或者内窥镜等进行位置及角度控制，但是，现阶段的机器人手臂主要还是通过按键、脚踏控制等手段，来对穿刺器或内窥镜的位置和角度进行调节，基本属于半自动控制结构，虽然不用人工具体扶持，也需要人工进行需求性的调节，并且调节机制复杂，调节效率慢，不能及时有效的实时调节。
[0004]同时，现阶段的手术机器人，结构复杂，不容易操作，在很大程度上增加了手术人员的操作难度，虽然在一定程度上降低医生的扶持难度，减少了医生调节的维持难度，减少医护资源消耗，但是操作复杂，医生需要进行大量的培训，且操作程序复杂，步骤繁多，实际使用时的效果并不是很理想，
[0005]二十年手术机器人逐渐进入医院，与传统手术相比机器人长时间握持能力、保持稳定的能力和操作精度都有了极大的提升，而且对于病人来说创口更小，恢复期更短，感染概率更低。全面推进手术机器人在医院的应用是必然的，目前世界上已出现多款手术机器人，但是针对这类机器人的手术仿真系统却一直处于空缺状态，医生在面对不同情况的病患手术前依然只有方案上的了解而没有操作上的了解，相关科室的医生急需仿真系统或平台帮助他们缩短在该类手术机器人使用上的学习曲线，提高学习效率。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种实现指挥镜头的实时调节，更加有效及时的对采集到的数据进行实时响应，避免误调节，有效的避免非正常跟随以及跟随状态异常的问题，有效的提高镜头跟随和其他操作时的安全性的一种基于手术器械姿势动作识别的机器人镜头指挥系统。
[0007]本专利技术的一种基于手术器械姿势动作识别的机器人镜头指挥系统，包括器械手势采集模块、手势信息转换模块、控制器单元模块、初始位置采集模块、器械手势数据储存模
块、机械控制驱动模块、机械驱动装置模块和机械驱动反馈模块：
[0008]器械手势采集模块对手术器械的动作进行图片影像采集，采集后的手势图片信息通过手势信息转换模块与控制器单元模块连接，手术影像设备对当前位置和当前状态进行初始位置采集，初始位置信息模块传输到控制器单元模块，器械手势数据储存模块里储存的手势对比列阵表进行手势识别和判断，控制单元模块通过机械控制驱动模块控制机械驱动装置模块，机械驱动反馈模块再次反馈到控制器单元模块上进行循环往复的运行。
[0009]本专利技术的一种基于手术器械姿势动作识别的机器人镜头指挥系统，所述器械手势采集模块：主要是通过器械手势采集模块对器械进行拍照图像采集，根据器械种类区分模块对器械的种类进行类别区分，将器械手势分为器械手势A、器械手势B、器械手势C，通过手势图片转换模块储存在器械手势数据储存模块中进行一对一对比阵列储存。
[0010]本专利技术的一种基于手术器械姿势动作识别的机器人镜头指挥系统，所述手势信息转换模块：主要是通过手势判定的步骤算法构成整个手势判定及动作调节、跟踪系统，通过手势的采集/判断相结合，实施对镜头进行不同控制状态下的控制调节。
[0011]本专利技术的一种基于手术器械姿势动作识别的机器人镜头指挥系统，所述器械手势采集模块：主要是通过机器人设备端上的手术影像设备对腔道内的手术器械进行视野内的动作手势图片采集。
[0012]与现有技术相比本专利技术的有益效果为：1、采用指挥镜头采集穿刺通道的手术器械的姿势动作信号进行采集识别，根据不同的手术器械姿势动作进行实时不同的机器人手臂动作，以实现指挥镜头的实时调节。
[0013]2、根据器械手势数据储存模块里储存的手势对比列阵表进行手势识别和判断，能够有效的提高器械手势采集及判断时的判断精度，通过采用一对一的单独配比通道，能够更加有效及时的对采集到的数据进行实时响应，能够更加精准的对控制模式进行实时调控和变化，避免误调节。
[0014]3、通过反馈到控制器单元模块进行的循环往复的器械手势信息的采集及循环自我矫正，能够有效的提高机械臂调节时的精度，能够有效的实时镜头跟随等操作，能够有效的提高镜头的稳定性和安全性，通过实时矫正，能够有效的避免非正常跟随以及跟随状态异常的问题。
[0015]4、同时采用实时矫正和异常报警相互配合，能够有效的对异常跟随现象进行实时的监控和报警，能够有效的提高镜头跟随和其他操作时的安全性。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的控制系统总图示意图；
[0017]图2是本专利技术的系统采集数据储存方式系统模块示意图；
[0018]图3是本专利技术的系统方法流程图；
具体实施方式
[0019]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0020]如图1至图3所示，本专利技术的一种基于手术器械姿势动作识别的机器人镜头指挥系
统，包括器械手势采集模块、手势信息转换模块、控制器单元模块、初始位置采集模块、器械手势数据储存模块、机械控制驱动模块、机械驱动装置模块和机械驱动反馈模块：器械手势采集模块对手术器械的动作进行图片影像采集，采集后的手势图片信息通过手势信息转换模块与控制器单元模块连接，手术影像设备对当前位置和当前状态进行初始位置采集，初始位置信息模块传输到控制器单元模块，器械手势数据储存模块里储存的手势对比列阵表进行手势识别和判断，控制单元模块通过机械控制驱动模块控制机械驱动装置模块，机械驱动反馈模块再次反馈到控制器单元模块上进行循环往复的运行；采用指挥镜头采集穿刺通道的手术器械的姿势动作信号进行采集识别，根据不同的手术器械姿势动作进行实时不同的机器人手臂动作，以实现指挥镜头的实时调节；根据器械手势数据储存模块里储存的手势对比列阵表进行手势识别和判断，能够有效的提高器械手势采集及判断时的判断精度，通过采用一对一的单独配比通道，能够更加有效及时的对采集到的数据进行实时响应，能够更加精准的对控制模式进行实时调控和变化，避免误调节；通过反馈到控制器单元模块进行的循环往复的器械手势信息的采集及循环自我矫正，能够有效的提高机械臂调节时的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于手术器械姿势动作识别的机器人镜头指挥系统，其特征在于，包括器械手势采集模块、手势信息转换模块、控制器单元模块、初始位置采集模块、器械手势数据储存模块、机械控制驱动模块、机械驱动装置模块和机械驱动反馈模块：器械手势采集模块对手术器械的动作进行图片影像采集，采集后的手势图片信息通过手势信息转换模块与控制器单元模块连接，手术影像设备对当前位置和当前状态进行初始位置采集，初始位置信息模块传输到控制器单元模块，器械手势数据储存模块里储存的手势对比列阵表进行手势识别和判断，控制单元模块通过机械控制驱动模块控制机械驱动装置模块，机械驱动反馈模块再次反馈到控制器单元模块上进行循环往复的运行。2.如权利要求1所述的一种基于手术器械姿势动作识别的机器人镜头指挥系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，沈伟中，曹彬，
申请(专利权)人：江苏人冠医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：