手术机器人关节实际力矩的自动采集方法及系统技术方案

本发明专利技术揭示了一种手术机器人关节实际力矩的自动采集方法及系统，包括以下步骤：获取手术机器人关节的运动行程的正极限位置、负极限位置以及对应的电机的测试行程，通过切换电机模式测得稳定力矩和临界力矩，修正拟合得到最终针对待测试的手术机器人关节的实际输出力矩。本发明专利技术通过测试手术机器人关节在整个测试行程内的每个分段行程的稳定力矩数据，从而获得关节位置与电机力矩的关系，相对于现有技术中通过计算关节各位置下电机所需提供的力矩/电流的方式，能够消除因理论与实际存在的各种误差，提高数据采集的精确性，并适用于不同型号的产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械，具体地涉及一种手术机器人，尤其是涉及手术机器人的关节实际力矩的自动采集方法及系统。

技术介绍

1、手术机器人系统通常包括手术机器人或可移动臂以操纵器械，该手术机器人或可移动臂包含通过一个或多个通过电机主动控制的关节联接在一起的多个连杆。其中，通过改变关节的转动位置即可带动与关节连接的连杆运动，通过多个关节的配合实现对手术器械在多个自由度上的运动。因此，需提前获得关节位置与电机力矩之间的相关性，便于对各个关节进行精准操控。

2、在实际操作中，各关节往往需要克服重力或其他阻力、摩擦力的影响。为改善操作体验，使用户仅需非常小的力就可以操作关节进行运动，则需要采集各关节在各个位置下对应的阻力值，即可得出电机克服阻力所需力矩/电流值。如授权公告号为cn113143465b的专利技术专利，在获取机械臂关节力矩数据时（关节力矩，指的是传导扭矩，即连杆和连杆之间产生的所有力矩的矢量和），采用电机电流估计、关节扭转幅度估计和应变计测量三种方式。其中，采用电机电流估计和关节扭转幅度估计的方式需选用合适的摩擦力模型补偿传动摩擦力，并计算关节各本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.手术机器人关节实际力矩的自动采集方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的手术机器人关节实际力矩的自动采集方法，其特征在于：所述步骤S2和步骤S3中，所述电机在运行每个分段行程前，先判断电机是否到达测试行程的终止位置，如未到达，则控制电机运行当前分段行程。

3.根据权利要求1所述的手术机器人关节实际力矩的自动采集方法，其特征在于：所述步骤S2中，控制电机自所述终止位置起依次运行所述分段行程反向驱动所述手术机器人关节，实时判断手术机器人关节是否处于稳定状态，并采集手术机器人关节稳定状态下电机的当前力矩并记录为在该分段行程内运行的反向稳定力矩，将所...

【技术特征摘要】

1.手术机器人关节实际力矩的自动采集方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的手术机器人关节实际力矩的自动采集方法，其特征在于：所述步骤s2和步骤s3中，所述电机在运行每个分段行程前，先判断电机是否到达测试行程的终止位置，如未到达，则控制电机运行当前分段行程。

3.根据权利要求1所述的手术机器人关节实际力矩的自动采集方法，其特征在于：所述步骤s2中，控制电机自所述终止位置起依次运行所述分段行程反向驱动所述手术机器人关节，实时判断手术机器人关节是否处于稳定状态，并采集手术机器人关节稳定状态下电机的当前力矩并记录为在该分段行程内运行的反向稳定力矩，将所述反向稳定力矩和所述稳定力矩求和平均，形成校正后的稳定力矩。

4.根据权利要求1所述的手术机器人关节实际力矩的自动采集方法，其特征在于：所述步骤s2中，每个所述分段行程结束后，控制电机形成停顿状态以降低判断手术机器人关节是否处于稳定状态的误差性。

5.根据权利要求4所述的手术机器人关节实际力矩的自动采集方法，其特征在于：所述步骤s2中，在停...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙毅，钟鹏飞，骆威，
申请(专利权)人：以诺康医疗科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：