一种介入位姿调整关节的控制方法技术

本发明专利技术提供一种介入位姿调整关节的控制方法

【技术实现步骤摘要】
一种介入位姿调整关节的控制方法、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，具体而言，涉及一种介入位姿调整关节的控制方法
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]腔镜手术机器人是一种医疗设备，用于协助医生进行腔镜手术
。
腔镜手术机器人具有微创化
、
精细化
、
并发症少
、
恢复快，有利于医生精准化操作等优点，具有很高的研究和应用价值
。
[0003]在现有技术中，在进行腹腔镜手术前，需要将机械臂调整到合适的工作空间，但是由于介入位姿调整关节无论是术前选择点位，还是术中调整工作空间都需要手术助理进行协助，存在一定的局限性
。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是如何实现主从控制介入位姿调整关节
。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种介入位姿调整关节的控制方法
、
设备及存储介质
。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种介本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种介入位姿调整关节的控制方法，其特征在于，所述介入位姿调整关节的控制方法应用于手术平台，所述手术平台包括多个手术机械臂，每个手术机械臂包括多个关节，所述介入位姿调整关节的控制方法包括：根据手术参数与所述手术机械臂的末端的初始位姿，得到所述手术参数对应的多个所述手术机械臂的形位规划方案；根据所述形位规划方案，得到每个所述关节的模拟运动轨迹；当所述手术机械臂的所有所述关节的所述模拟运动轨迹均处于安全范围内时，将所述手术机械臂的不同性能指标分别作为优化算法的输入，所述优化算法的输出为每组所述性能指标的指标残差，根据每组所述指标残差中的最小指标残差所对应的所述性能指标所对应的所述形位规划方案生成多个参考规划方案；根据不同的所述性能指标，选择对应的所述参考规划方案，控制所述关节运动到所述参考规划方案中的目标位姿
。2.
根据权利要求1所述的介入位姿调整关节的控制方法，其特征在于，所述根据手术参数与所述手术机械臂的末端的初始位姿，得到所述手术参数对应的多个所述手术机械臂的形位规划方案，包括：
S1:
获取所述手术机械臂的任一所述关节的角度值；
S2:
根据所述角度值，通过正向运动学算法，得到所述手术机械臂的末端的所述初始位姿；
S3:
将所述手术机械臂的所述初始位姿与所述手术机械臂的目标位姿进行比较，得到位姿误差；
S4
：根据所述位姿误差对所述初始位姿进行优化；
S5
：重复执行
S1
至
S4
，直至得到的所述位姿误差满足预设位姿误差范围，停止对所述初始位姿进行优化，得到优化后的初始位姿，并根据优化后的所述初始位姿和所述手术参数，得到所述手术参数对应的多个所述手术机械臂的形位规划方案
。3.
根据权利要求2所述的介入位姿调整关节的控制方法，其特征在于，所述根据所述位姿误差对所述初始位姿进行优化，包括：获取所述手术机械臂的雅可比矩阵，其中，所述雅可比矩阵用于描述手术机械臂的末端的位姿与每个关节角度之间的关系；根据所述位姿误差和所述雅可比矩阵，得到任一所述关节的角度值的增量值；将所述增量值添加到对应关节的角度值上，以对所述关节的角度值进行优化
。4.
根据权利要求3所述的介入位姿调整关节的控制方法，其特征在于，所述获取所述手术机械臂的雅可比矩阵，包括：建立所述手术机械臂的坐标系，根据所述坐标系得到所述手术机械臂的正运动学方程；对所述手术机械臂的正运动学方程求偏导，得到所述手术机械臂的所述雅可比矩阵
。5.
根据权利要求2所述的介入位姿调整关节的控制方法，其特征在于，所述根据所述形位规划方案，得到每个所述关节的模拟运动轨迹，包括：所述形位规划方案包括所述手术参数和优化后的所述初始位姿，根据所述手术参数和优化后的所述初始位姿，通过运动轨迹规划算法生成每个所述关节的所述模拟运动轨迹
。
6.
根据权利要求5所述的介入位姿调整关节的控制方法，其特征在于，所述通过运动轨迹规划算法生成每个所述关节的所述模拟运动轨迹，包括：所述运动轨迹规划算法包括七段加减速
S
型曲线运动轨迹规划方法，其中，所述七段加减速
S
型曲线运动轨迹规划方法包括七个运动阶段，所述七个运动阶段具体包括：加加速运动阶段
、
匀加速运动阶段
、
减加速运动阶段
、
匀速运动阶段
、
加减速运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：程茹，王伟，罗俊清，周德刚，任宏帅，
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：