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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人,特别涉及一种手术机器人的机械臂控制方法、手术机器人的机械臂控制装置、电子设备及计算机可读取介质。
技术介绍
1、腹腔镜手术机器人是一种在手术前,腹腔镜微创手术需要在患者身上切开几个小的切口,并将套管放置于切口内作为手术器械通道,将末端执行器在机械臂摆位操作下通过病人腹腔上的手术孔进入病患体内。切口的存在使得器械只能沿器械轴线进行平移以及沿器械轴上的瞬时不动点进行旋转,这个瞬时不动点称为远端运动中心(rcm,remotecenter of motion)。机械臂在运动的同时,其末端器械运动始终需要围绕远端运动中心,机械臂末端执行器相对于远端运动中心容易产生偏移,对病人的创口产生拉扯力,危及病人生命安全,安全性低。
技术实现思路
1、为克服相关技术中存在的问题,本公开的示例性实施例提供了一种手术机器人的机械臂控制方法、手术机器人的机械臂控制装置、电子设备及计算机可读取介质。
2、本公开的第一方面的示例性实施例提供了一种手术机器人的机械臂控制方法,其中,机械臂控制方法包括:基于机械臂末端执行器的位姿信息与目标点,确定偏差,其中,目标点为根据手术切口确定的末端执行器的远端运动中心;若偏差大于或等于第一阈值,则直接停止机械臂;若偏差大于或等于第二阈值,且小于第一阈值,则将末端执行器停至目标点,其中,第二阈值小于第一阈值。
3、在一些实施例中,基于机械臂末端执行器的位姿信息与目标点,确定偏差,包括:获取末端执行器的当前位姿,及当前位姿之前的一个或多
4、在一些实施例中,获取末端执行器的当前位姿,及当前位姿之前的一个或多个时刻的历史位姿,包括:获取末端执行器当前时刻的位姿信息,作为当前位姿;将当前时刻之前n个时刻的位姿信息作为历史位姿,其中,n为整数且10≤n≤30。
5、在一些实施例中,基于全部偏移量,确定偏差,包括:基于全部偏移量计算加权平均值,确定偏差,其中,当前位姿对应的偏移量的权重,大于与当前位姿时间间隔最远的历史位姿对应的偏移量的权重。
6、在一些实施例中,第二阈值大于或等于3mm,且小于或等于7mm;第一阈值大于或等于8mm,且小于或等于12mm。
7、在一些实施例中,将末端执行器停至目标点,包括:根据末端执行器的当前位姿以及目标点,确定停止路径;基于停止路径控制机械臂,使末端执行器停至目标点。
8、在一些实施例中,在执行根据末端执行器的当前位姿以及目标点,确定停止路径步骤之前或同时,将末端执行器停至目标点,还包括:控制机械臂使末端执行器沿末端执行器的轴线,向末端执行器与机械臂的连接端方向移动。
9、在一些实施例中,控制机械臂使末端执行器沿末端执行器的轴线,向末端执行器与机械臂的连接端方向移动,移动距离大于或等于1cm。
10、在一些实施例中,手术机器人的机械臂控制方法还包括:响应于外部停止信号,停止机械臂。
11、第二方面,根据另一些示例性实施例,本公开还提供了一种手术机器人的机械臂控制装置,其中,机械臂控制装置包括:偏差确定模块,用于基于机械臂末端执行器的位姿信息与目标点,确定偏差,其中,目标点为根据手术切口确定的末端执行器的远端运动中心;执行模块,在偏差大于或等于第一阈值情况下,用于直接停止机械臂;在偏差大于或等于第二阈值,且小于第一阈值情况下,用于将末端执行器停至目标点,其中,第二阈值小于第一阈值。
12、第三方面,根据另一些示例性实施例,本公开还提供了一种电子设备,其中,电子设备包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的数据处理程序,数据处理程序被处理器执行时实现如第一方面所述的手术机器人的机械臂控制方法。
13、第四方面,根据另一些示例性实施例,本公开还提供了一种计算机可读取介质,该计算机可读取介质存储有如下程序,程序用于执行如第一方面所述的手术机器人的机械臂控制方法。
14、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:通过获取手术机器人机械臂末端执行器的位姿,确定机械臂末端执行器相对于远端运动中心的偏移,在偏移较大时,根据偏移情况确定不同的停止方案,通过不同的停止方案停止末端执行器,防止末端执行器偏移导致的对病人创口的拉扯,提高了手术的安全性。
15、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述机械臂控制方法包括:
2.根据权利要求1所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述基于所述机械臂末端执行器的位姿信息与目标点,确定偏差,包括:
3.根据权利要求2所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述获取所述末端执行器的当前位姿,及所述当前位姿之前的一个或多个时刻的历史位姿,包括:
4.根据权利要求2所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述基于全部所述偏移量,确定所述偏差,包括:
5.根据权利要求1所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述第二阈值大于或等于3mm,且小于或等于7mm;所述第一阈值大于或等于8mm,且小于或等于12mm。
6.根据权利要求1所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述将所述末端执行器停至所述目标点,包括:
7.根据权利要求6所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,在执行所述根据所述末端执行器的当前位姿以及所述目标点,确定所述停止路径步骤之前或同时,所述将所述末端执行器停至所述目标点,还包括:
8.根据权利要
9.根据权利要求1所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述手术机器人的机械臂控制方法还包括:
10.一种手术机器人的机械臂控制装置,其中,所述机械臂控制装置包括:
11.一种电子设备,其中,所述电子设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的数据处理程序,所述数据处理程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-9任一项所述的手术机器人的机械臂控制方法。
12.一种计算机可读取介质,该计算机可读取介质存储有如下程序,所述程序用于执行如权利要求1-9任一项所述的手术机器人的机械臂控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述机械臂控制方法包括:
2.根据权利要求1所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述基于所述机械臂末端执行器的位姿信息与目标点,确定偏差,包括:
3.根据权利要求2所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述获取所述末端执行器的当前位姿,及所述当前位姿之前的一个或多个时刻的历史位姿,包括:
4.根据权利要求2所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述基于全部所述偏移量,确定所述偏差,包括:
5.根据权利要求1所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述第二阈值大于或等于3mm,且小于或等于7mm;所述第一阈值大于或等于8mm,且小于或等于12mm。
6.根据权利要求1所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,所述将所述末端执行器停至所述目标点,包括:
7.根据权利要求6所述的手术机器人的机械臂控制方法,其中,在执行所述根据所述末端执行器的...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒋劲峰,张伟,马峰,
申请(专利权)人:医达极星医疗科技苏州有限公司,
类型:发明
国别省市:
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