本发明专利技术涉及医疗器械设备技术领域，更具体的说，涉及一种基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法。本方法，包括以下步骤：步骤S1、采用组合按键的触发方式触发机械臂的运动；步骤S2、读取组合按键对应的目标位姿，计算获得机械臂的规划运动轨迹；步骤S3、机械臂按照规划运动轨迹进行运动，到达目标位姿。本发明专利技术提出的一种基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，通过组合按键操作，可以方便地实现机械臂位姿调整，同时保证了安全，有效了避免机械臂与外界或机械臂自身的碰撞，在发生碰撞时机械臂能够第一时间停止运动。
1、在机器人手术过程中，手术机器人系统的床旁台车会放置在手术床的边缘。通常，台车包括台车底座和机械臂，台车的机械臂会承载并驱动专门的手术器械，以执行手术操作。在进入手术操作之前以及完成手术之后，床旁台车需要进行多次机械臂关节调整，以完成手术室中的术前准备和术后撤离操作。这些过程中使用到各种机械臂位姿，例如收纳、对接、安装无菌屏障以及适用于各手术的特定位姿。
2、传统的单台车构型的多臂手术机器人由于占地面积大，机械臂构型较为单一，导致其在出厂时设定了特定的收纳位姿和针对于特定手术的推荐位姿。在调整至收纳位置时，用户需要在台车后方的操作屏幕上选择对应的功能将机械臂折叠或展开至该特定的位姿。而在调整至安装无菌屏障位姿或针对特定手术的位姿时，用户需要通过拖拽的方式调整机械臂完成机械臂的调整。
3、相较于传统的单台车构型的多臂手术机器人系统，单台车单臂构型的手术机器人系统的机械臂关节配置与构型更加灵活，可以呈现更加丰富的摆位位姿，根据手术需求在床旁的摆放位姿也更加多样，在实际使用过程中可灵活使用多台车或单台车。
4、因此，单台车单臂构型的手术机器人系统的机械臂调整需求比单台车构型的多臂手术机器人系统更多且更复杂。使用单台车构型的多臂手术机器人的一键收起功能或拖拽摆位功能无法有效满足简化手术流程的需求。
>1、本专利技术的目的是提供一种基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法以及单台车单臂的手术机器人系统，解决现有技术中单台车构型的多臂手术机器人系统的机械臂调整较为复杂的问题。2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，包括以下步骤：
3、步骤s1、采用组合按键的触发方式触发机械臂的运动；
4、步骤s2、读取组合按键对应的目标位姿，计算获得机械臂的规划运动轨迹；
5、步骤s3、机械臂按照规划运动轨迹进行运动，到达目标位姿。
6、在一些实施例中，所述步骤s1中组合按键的按键类型包括实体按键、触觉按键和虚拟按键。
7、在一些实施例中，所述步骤s1中所述组合按键的触发方式为同时或先后按下至少两个按键。
8、在一些实施例中，所述步骤s1中所述组合按键的按键形式包括机械臂上的按键、台车开关面板上的按键和台车触摸屏上的按键。
9、在一些实施例中，所述组合按键的触发方式，进一步包括：
10、当组合按键的第一个按键按下后，等待一个预设时间，如果在预设时间内组合按键中的其他按键被按下，则在预设时间结束后，组合按键功能将被触发。
11、在一些实施例中，所述目标位姿包含收纳位姿、无菌屏障安装位姿、倒勾摆放位姿以及正向摆放位姿：
12、当目标位姿为收纳位姿时，所述组合按键的触发逻辑为按下器械离合按键或端口离合粗调节按键或端口离合细调节按键之一，以及按下零空间向下调节按键；
13、当目标位姿为无菌屏障安装位姿时，所述组合按键的触发逻辑为按下器械离合按键以及按下零空间向上调节按键；
14、当目标位姿为倒勾摆放位姿时，所述组合按键的触发逻辑为按下端口离合粗调节按键以及按下零空间向上调节按键；
15、当目标位姿为正向摆放位姿时，所述组合按键的触发逻辑为按下端口离合细调节按键以及按下零空间向上调节按键。
16、在一些实施例中，在储存搬运阶段，采用组合按键触发方式，控制机械臂到达收纳位姿；
17、在手术准备阶段，采用组合按键触发方式，控制机械臂到达无菌屏障安装位姿，进行无菌屏障安装；
18、在手术开始阶段，根据手术种类与方式，采用组合按键触发方式，控制机械臂到达特定摆位姿态，所述特定摆位姿态包含倒勾摆放位姿以及正向摆放位姿；
19、在手术结束阶段，采用组合按键触发方式，控制机械臂到达收纳位姿。
20、在一些实施例中，所述步骤s2中采用实时路径规划算法，计算可能碰撞的路径轨迹，获得机械臂的规划运动轨迹。
21、在一些实施例中，所述步骤s3，进一步包括：机械臂按照规划运动轨迹进行运动过程中始终判断按键是否松开，如果松开则机械臂停止运动
22、在一些实施例中，所述目标位姿包括收纳位姿：
23、当机械臂处于收纳位姿时，机械臂在地面的投影全部位于台车底座范围内。
24、在一些实施例中，所述目标位姿包括无菌屏障安装位姿：
25、当机械臂处于无菌屏障安装位姿时，机械臂所有关节连杆处于如下状态：
26、所有无菌屏障保护的机械臂的关节连杆都在目标离地高度范围内，和/或
27、相邻两个机械臂的关节连杆之间角度大于直角。
28、在一些实施例中，所述目标位姿包括倒勾摆放位姿：
29、当机械臂处于倒勾摆放位姿时，平行四边形关节轴线与地面的夹角为负，器械指向与台车至患者的指向相反。
30、在一些实施例中，所述平行四边形关节轴线与地面的夹角在-5°至-30°之间。
31、在一些实施例中，所述目标位姿包括正向摆放位姿：
32、当机械臂处于正向摆放位姿时，平行四边形关节轴线与地面的夹角为正，器械指向与台车至患者的指向相同。
33、在一些实施例中，所述平行四边形关节轴线与地面的夹角在0°至30°之间。
34、在一些实施例中，所述步骤s3中当机械臂运动时，通过灯光或声音的方式进行运行状态提示。
35、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于单台车单臂的手术机器人系统，采用如上所述的手术机器人系统机械臂构型调整方法，至少包括机械臂、控制装置和触发装置：
36、所述触发装置，采用组合按键的触发方式触发机械臂的运动；
37、所述控制装置，读取组合按键对应的目标位姿，计算获得机械臂的规划运动轨迹；
38、所述机械臂，按照规划运动轨迹进行运动，到达目标位姿。
39、在一些实施例中，所述目标位姿包含收纳位姿、无菌屏障安装位姿以及特定摆位姿态；
40、在储存搬运阶段，触发装置采用组合按键触发方式，使得控制装置控制机械臂到达收纳位姿；
41、在手术准备阶段，触发装置采用组合按键触发方式，使得控制装置控制机械臂到达无菌屏障安装位姿，进行无菌屏障安装；
42、在手术开始阶段，根据手术种类与方式，触发装置采用组合按键触发方式，使得控制装置控制机械臂到达特定摆位姿态，所述特定摆位姿态包含倒勾摆放位姿以及正向摆放位姿；
43、在手术结束阶段，触发装置采用组合按键触发方式，使得控制装置控制机械臂到达收纳位姿。
44、本专利技术提出的一种基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法以及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述步骤S1中所述组合按键的按键形式包括机械臂上的按键、台车开关面板上的按键和台车触摸屏上的按键。
3.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述目标位姿包含收纳位姿、无菌屏障安装位姿、倒勾摆放位姿以及正向摆放位姿：
4.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，在储存搬运阶段，采用组合按键触发方式，控制机械臂到达收纳位姿；
5.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述步骤S2中采用实时路径规划算法，计算可能碰撞的路径轨迹，获得机械臂的规划运动轨迹。
6.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述步骤S3，进一步包括：机械臂按照规划运动轨迹进行运动过程中始终判断按键是否松开，如果松开则机械臂停止运动。
7.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述目标位姿包括收纳位姿：
8.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述目标位姿包括无菌屏障安装位姿：
9.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述目标位姿包括倒勾摆放位姿：
10.根据权利要求9所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述平行四边形关节轴线与地面的夹角在-5°至-30°之间。
11.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述目标位姿包括正向摆放位姿：
12.根据权利要求11所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述平行四边形关节轴线与地面的夹角在0°至30°之间。
13.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述步骤S3中当机械臂运动时，通过灯光或声音的方式进行运行状态提示。
14.一种基于单台车单臂的手术机器人系统，采用如权利要求1至13中任一项所述的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，至少包括机械臂、控制装置和触发装置：
15.根据权利要求14所述的基于单台车单臂的手术机器人系统，其特征在于，所述目标位姿包含收纳位姿、无菌屏障安装位姿以及特定摆位姿态；
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【技术特征摘要】
1.一种基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述步骤s1中所述组合按键的按键形式包括机械臂上的按键、台车开关面板上的按键和台车触摸屏上的按键。
3.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述目标位姿包含收纳位姿、无菌屏障安装位姿、倒勾摆放位姿以及正向摆放位姿：
4.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，在储存搬运阶段，采用组合按键触发方式，控制机械臂到达收纳位姿；
5.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述步骤s2中采用实时路径规划算法，计算可能碰撞的路径轨迹，获得机械臂的规划运动轨迹。
6.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述步骤s3，进一步包括：机械臂按照规划运动轨迹进行运动过程中始终判断按键是否松开，如果松开则机械臂停止运动。
7.根据权利要求1所述的基于单台车单臂的手术机器人系统机械臂构型调整方法，其特征在于，所述目标位姿包括收纳位姿：
8.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：董天来，赵镭迪，金鑫，毛颖，
申请(专利权)人：瑞龙诺赋上海医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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