【技术实现步骤摘要】
本申请涉及手术机器人，具体而言，涉及一种关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法及装置。
技术介绍
1、关节置换手术机器人是集多项现代高科技手段于一体的综合系统，其用途广泛，在临床上外科上有大量的应用。通过关节置换手术机器人，可以完成髋关节置换手术、膝关节置换手术等骨关节置换手术，以治疗关节严重损伤或疾病导致的疼痛和功能障碍，提高患者的生活质量。
2、被动式人机交互机械臂是关节置换手术机器人的主要形式，其通过对机械臂施加虚拟约束，利用机械臂的稳定性与精准度完成截骨、磨搓等操作；但在截骨过程中，需要对重点区域进行保护，防止重点保护区域如：髌韧带、股骨前髁等与动力工具接触。
3、基于此，提出一种导纳人机交互下依靠虚拟安全墙进行截骨安全区域限制的方案。
技术实现思路
1、本申请解决的问题是机器人截骨过程中需要对重点区域进行保护。
2、为解决上述问题，本申请第一方面提供了一种关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，包括：
3、获取截骨参数，并基于截骨参数约束关节置换手术机器人的机械臂，确定机械臂上末端工具的位姿增量；
4、根据所述截骨参数生成虚拟安全墙，并根据所述虚拟安全墙更新末端工具的所述位姿增量；
5、根据更新后的所述位姿增量，对机械臂进行基于虚拟安全墙约束的操作控制。
6、本申请第二方面提供了一种关节置换手术机器人虚拟安全墙约束装置，其包括：
7、截骨约束模块，其用于获取截骨参数，并基于截骨参数
8、增量更新模块，其用于根据所述截骨参数生成虚拟安全墙，并根据所述虚拟安全墙更新末端工具的所述位姿增量；
9、操作控制模块，其用于根据更新后的所述位姿增量，对机械臂进行基于虚拟安全墙约束的操作控制。
10、本申请第三方面提供了一种电子设备，其包括：存储器和处理器；
11、所述存储器，其用于存储程序；
12、所述处理器，耦合至所述存储器，用于执行所述程序，以用于：
13、获取截骨参数，并基于截骨参数约束关节置换手术机器人的机械臂，确定机械臂上末端工具的位姿增量；
14、根据所述截骨参数生成虚拟安全墙，并根据所述虚拟安全墙更新末端工具的所述位姿增量；
15、根据更新后的所述位姿增量，对机械臂进行基于虚拟安全墙约束的操作控制。
16、本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行实现上述所述的关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法。
17、本申请中，在基于截骨参数约束的基础上，通过生成虚拟安全墙更新末端工具的位姿增量的方式，将虚拟安全墙的约束叠加至截骨参数约束上，以避免末端工具接触人体重点区域。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，其特征在于，所述获取截骨参数，并基于截骨参数约束关节置换手术机器人的机械臂，确定机械臂上末端工具的位姿增量，包括：
3.根据权利要求2所述的关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，其特征在于，所述导纳模型方程为：
4.根据权利要求2所述的关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，其特征在于，所述末端工具的位姿增量的计算公式为：
5.根据权利要求1-4中任一项所述的关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，其特征在于，所述根据所述截骨参数生成虚拟安全墙，并根据所述虚拟安全墙更新末端工具的所述位姿增量，包括：
6.根据权利要求5所述的关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，其特征在于，所述位姿增量的更新公式为：
7.根据权利要求1-4中任一项所述的关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，其特征在于，所述根据更新后的所述位姿增量，对机械臂进行基于虚拟安全墙约束的操作控制，包括：
8.一种关节
9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行实现权利要求1-7任一项所述的关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法。
...【技术特征摘要】
1.一种关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，其特征在于，所述获取截骨参数，并基于截骨参数约束关节置换手术机器人的机械臂，确定机械臂上末端工具的位姿增量，包括：
3.根据权利要求2所述的关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，其特征在于，所述导纳模型方程为：
4.根据权利要求2所述的关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，其特征在于，所述末端工具的位姿增量的计算公式为：
5.根据权利要求1-4中任一项所述的关节置换手术机器人虚拟安全墙约束方法，其特征在于，所述根据所述截骨参数生成虚拟安全墙，并根据所述虚拟安全...
【专利技术属性】
技术研发人员：张逸凌，刘星宇，
申请(专利权)人：北京长木谷医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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