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控制手术机器人从臂运动方法、装置、手术机器人及介质制造方法及图纸

技术编号:40767778 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-25 20:17
本发明专利技术公开了一种控制手术机器人从臂运动方法、装置、手术机器人及介质。该方法包括:在检测到从臂的任一关节的理论速度大于设定速度阈值的情况下,生成超降速信号;在超降速信号有效期间,检测到与超降速信号对应的曾降速标识的情况下,针对从臂的各关节,如果当前关节的指令速度超出设定速度范围,则以设定速度步长为加速度对当前关节执行降速操作;在所有关节的指令速度被降低至设定速度范围内,且超降速信号有效的情况下,将各关节的运动速度降低为零,以断开主臂与从臂的连接。本发明专利技术技术方案能够在实现超速断开的情况下,防止从臂各关机对应电机出现电流过载倍数过大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗设备,尤其涉及一种控制手术机器人从臂运动方法、装置、手术机器人及介质


技术介绍

1、由于腔镜手术机器人具有创伤面积小,术后恢复快,适用于精细操作等特点,得到越来越多的患者青睐。

2、腔镜手术机器人包括主臂与从臂,从臂为执行手术的手术臂,由多自由端关节组成。腔镜手术机器人的工作方式为主从方式。具体为,通过操作主臂确定实际位置信息,根据实际位置信息给出期望位姿,对期望位姿进行逆解运算得出从臂各关节的运动指令,将运动指令发送至与各关节对应的电机。因为电机的性能有限,需要对指令速度做阈值限制,当与任一关节对应的电机在设定时间阈值内都超出速度阈值时,需执行超速断开主从的操作,以断开从臂与主臂之间的连接,具体地,在设定时间阈值结束时刻,将与各关节对应的电机转速降为零使对应关节停止运动。要使电机转速降为零需要向电机输送较大的电流,而较大的电流(20倍过载以上)会对电机造成伤害,从而造成电机寿命下降。

3、综上,现有腔镜手术机器人存在因超速断开主臂与从臂时施加到从臂各关节对应电机电流过大的问题。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种控制手术机器人从臂运动方法、装置、手术机器人及介质,以解决现有腔镜手术机器人存在因超速断开主臂与从臂时施加到从臂各关节对应电机电流过大的问题。

2、根据本专利技术的一方面,提供了一种控制手术机器人从臂运动的方法,包括:

3、在检测到从臂的任一关节的理论速度大于设定速度阈值的情况下,生成超降速信号;p>

4、在超降速信号有效期间,检测到与所述超降速信号对应的曾降速标识的情况下,针对从臂的各关节,如果当前关节的指令速度超出设定速度范围,则以设定速度步长为加速度对当前关节执行降速操作;

5、在所有所述关节的指令速度被降低至所述设定速度范围内,且所述超降速信号有效的情况下,将各所述关节的运动速度降低为零,以断开主臂与从臂的连接;

6、其中,所述设定速度范围的下限值大于零,所述设定速度范围的上限值小于或等于所述设定速度步长,所述当前关节的设定速度步长基于设定速度阈值与所述当前关节的理论速度持续超过所述设定速度阈值的持续时间确定,所述持续时间包括所述当前周期。

7、根据本专利技术的另一方面,提供了一种控制手术机器人从臂运动的装置,包括:

8、超降速信号模块,用于在检测到从臂的任一关节的理论速度大于设定速度阈值的情况下,生成超降速信号;

9、降速模块,用于在超降速信号有效期间,检测到与所述超降速信号对应的曾降速标识的情况下,针对从臂的各关节,如果当前关节的指令速度超出设定速度范围,则以设定速度步长为加速度对当前关节执行降速操作;

10、断开模块,用于在所有所述关节的指令速度被降低至所述设定速度范围内,且所述超降速信号有效的情况下,将各所述关节的运动速度降低为零,以断开主臂与从臂的连接;

11、其中,所述设定速度范围的下限值大于零,所述设定速度范围的上限值小于或等于所述设定速度步长,所述当前关节的设定速度步长基于设定速度阈值与所述当前关节的理论速度持续超过所述设定速度阈值的持续时间确定,所述持续时间包括当前周期。

12、根据本专利技术的另一方面,提供了一种手术机器人,所述手术机器人包括:

13、主臂以及与所述主臂连接的从臂,所述从臂包括至少两个关节,所述从臂的末端可被安装有手术器械;

14、至少一个处理器;以及

15、与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

16、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够通过主臂获取从臂控制策略,根据所述从臂控制策略控制所述从臂末端的手术器械运动,执行权利要求1-7中任一项所述的控制手术机器人从臂运动方法。

17、根据本专利技术的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述的控制手术机器人从臂运动方法。

18、本专利技术实施例提供的控制手术机器人从臂运动方法的技术方案,在检测到从臂的任一关节的理论速度大于设定速度阈值的情况下,生成超降速信号;在超降速信号有效期间,检测到与超降速信号对应的曾降速标识的情况下,针对从臂的各关节,如果当前关节的指令速度超出设定速度范围,则以设定速度步长为加速度对当前关节执行降速操作;在所有关节的指令速度被降低至设定速度范围内,且超降速信号有效的情况下,将各关节的运动速度降低为零,以断开主臂与从臂的连接;实现了减少因主臂与从臂的断开操作施加至各关节的电流值,减少各关节电机的电流过载倍数,减少因电流过载对各关节电机使用寿命的影响,从而提高手术机器人的使用寿命。

19、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种控制手术机器人从臂运动方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以设定速度步长为加速度对当前关节执行降速操作之后,还包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

8.一种控制手术机器人从臂运动的装置,其特征在于,包括:

9.一种手术机器人,其特征在于,所述手术机器人包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的控制手术机器人从臂运动方法。

【技术特征摘要】

1.一种控制手术机器人从臂运动方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以设定速度步长为加速度对当前关节执...

【专利技术属性】
技术研发人员:王超庞海峰张喜涛修洪伟苏衍宇
申请(专利权)人:苏州康多机器人有限公司
类型:发明
国别省市:

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