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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机械手,具体涉及医疗手术机器人主手握柄装置及握力获取方法,特别涉及一种具有触觉反馈和握力感知功能的医疗手术机器人握柄装置及握力获取方法。
技术介绍
1、随着现代工业技术的不断发展进步,机器人已经在生产生活中的各个领域得到了广泛的应用。手术机器人系统可分为三大部分,主控端操作平台、从动端手术机器人以及医疗仪器辅助台车。在使用手术机器人进行微创手术的过程中,位于主控端操作平台的医生使用双目观察显示在屏幕中的内窥镜视角下的手术区域的3d画面,从而基于主从遥操作技术,通过操控主手来控制手术机器人的末端器械臂的运动,进而实现各种手术操作。
2、机器人手术最大限度地减少了对患处的损伤,手术后快速恢复最大限度地减少了患者的康复时间。与开放手术不同,机器人手术需要更加谨慎,因为它不能直接看到患者的情况,而且由于无法触摸受影响的区域,它严重依赖于视觉方面。当手术部位变窄,相机视野不可避免地变窄时,传递给外科医生的信息量更少。如果手术机器人能够在手术过程中实时向外科医生传递触觉信息,将在一定程度上解决这一问题。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术不足,提供一种医疗手术机器人主手握柄装置及握力获取方法,该装置在于赋予手术机器人主手握柄的触觉反馈和触觉感知能力,增强医生操作手术机器人过程中的真实感、临场感,实现手术过程中医生对操作对象组织硬度的感知功能;同时握柄能感知操作者的操作握力,实现正向反馈功能。触觉反馈基于磁流体受不同磁场强度的影响表现出不同的硬度;触觉感知功
2、一种医疗手术机器人主手握柄装置包含磁流变弹性层、磁流体、支撑层、摄像头、多组电磁铁和多组指触头;支撑层和磁流变弹性层由内到外设置,支撑层和磁流变弹性层形成中空的柄状体,磁流体被包覆在支撑层和磁流变弹性层之间,支撑层的内表面设置有多组电磁铁,磁流变弹性层的内表面设置有向内延伸出磁流体和支撑层的多组指触头,所述柄状体的两端封闭,任意一个封闭端的内表面设置有摄像头,以用于捕捉每组指触头的位移变化。
3、一种医疗手术机器人主手握力获取方法,所述方法基于医疗手术机器人握柄装置实现的,所述握力获取方法为:
4、s1、镜头的畸变矫正;
5、s2、触头图像采集;
6、s3、触头图像分割;
7、s4、触头定位;
8、s5、触头位移分析;
9、s6、握力推导。
10、本专利技术相比现有技术的有益效果是:
11、基于磁流体在不同磁场强度下表现出的不同硬度的原理,通过控制握柄内置的电磁铁产生的磁场强度,改变磁流体的硬度,为医生模拟出不同的组织器官的硬度,实现手术过程中对不同组织器官的异常硬度诊断,增强遥操作手术过程中的真实感。
12、通过内置于握柄中的微型相机采集握柄的触点位移变化,获取握柄表面在握力作用下的变形情况,进而实现握柄的握力感知。
13、下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步地说明:
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种医疗手术机器人主手握柄装置,其特征在于:包含磁流变弹性层(1)、磁流体(2)、支撑层(3)、摄像头(4)、多组电磁铁(5)和多组指触头(6);
2.根据权利要求1所述一种医疗手术机器人主手握柄装置,其特征在于:磁流变弹性层(1)的材质为混合羟基铁粒子的橡胶。
3.根据权利要求1所述一种医疗手术机器人主手握柄装置,其特征在于:多组指触头(6)沿柄状体的长度方向线型布置。
4.根据权利要求1所述一种医疗手术机器人主手握柄装置,其特征在于:多组指触头(6)的伸出长度,从摄像头端向柄状体的另一端逐渐变长。
5.根据权利要求1所述一种医疗手术机器人主手握柄装置,其特征在于:每组电磁铁(5)之间布置有一组指触头(6)。
6.根据权利要求1所述一种医疗手术机器人主手握柄装置,其特征在于:多组指触头(6)对应中指、无名指和小指的握位。
7.根据权利要求1所述一种医疗手术机器人主手握柄装置,其特征在于:电磁铁(5)通电,在一定的磁场强度范围内,磁流体(2)的硬度与磁场强度呈线性关系。
8.一种医疗手术机器人
...【技术特征摘要】
1.一种医疗手术机器人主手握柄装置,其特征在于:包含磁流变弹性层(1)、磁流体(2)、支撑层(3)、摄像头(4)、多组电磁铁(5)和多组指触头(6);
2.根据权利要求1所述一种医疗手术机器人主手握柄装置,其特征在于:磁流变弹性层(1)的材质为混合羟基铁粒子的橡胶。
3.根据权利要求1所述一种医疗手术机器人主手握柄装置,其特征在于:多组指触头(6)沿柄状体的长度方向线型布置。
4.根据权利要求1所述一种医疗手术机器人主手握柄装置,其特征在于:多组指触头(6)的伸出长度,从摄像头端向柄状体的另一端逐渐变长。
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