一种机械臂及其外力估计方法及手术机器人技术

本发明专利技术属于手术机器人的技术领域，公开了一种机械臂及其外力估计方法及手术机器人。解决了现有的手术机器人的机械臂在拖动控制时外力估计结果不准确的问题。一种机械臂，基座关节配置有测量装置；多个运动关节之间运动耦合；任意一个运动关节配置有测量装置。机械臂的外力估计方法包括步骤：使配置于基座关节上的测量装置测量机械臂所受外力矩T<subgt;11</subgt;；计算基座关节位置的重力矩T<subgt;12</subgt;；计算基座关节位置实际的外力矩T<subgt;1</subgt;＝T<subgt;11</subgt;‑T<subgt;12</subgt;；使配置于任意一个运动关节上的测量装置测量机械臂所受外力矩T<subgt;21</subgt;；计算任意一个运动关节位置的重力矩T<subgt;22</subgt;；计算任意一个运动关节位置实际的外力矩T<subgt;2</subgt;＝T<subgt;21</subgt;‑T<subgt;22</subgt;。实现对机械臂的基座关节和多个运动关节的受力进行准确计算，提高拖动柔顺性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及手术机器人的，尤其涉及一种机械臂及其外力估计方法及手术机器人。

技术介绍

1、手术机器人是集合多项现代高科技技术于一体的综合体，随着手术机器人的大量临床应用，手术机器人解决了很多医疗难题。

2、在手术机器人辅助式手术中，医生需要通过手动拖动将机械臂拖动至患处附近的初始位置，在此过程中良好的拖动手感可以帮助医生更好地将机械臂移动至目标位置，拖动机械臂时外力估计是拖动控制的核心环节。

3、现有外力估计方法中，例如专利文件cn116636932a中记载可知，通过获取机械臂末端力传感器在多个特定姿态下的输出参数，计算力传感器在理想零重力环境下的输出参数以及机械臂器械的重力参数，消除力传感器本身重力参数及器械的重力参数对后续计算拖动力的影响，提高机械臂拖动的柔顺性，由此可知通过在机械臂末端配置有力矩传感器，此种方式存在仅对末端位置的受力进行计算，对机械臂整体的实际受力估计结果较差，导致机械臂所受外力估计时结果并不准确，导致机械臂柔顺控制效果差。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种机械臂，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述运动关节的末端关节配置有测量装置。

3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，多个所述运动关节的轴线平行。

5.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述测量装置包括力矩传感器或者测量电机。

6.一种机械臂，其特征在于，包括：

7.一种机械臂的外力估计方法，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的机械臂，所述机械臂的外力估计方法包括步骤：

8.根据权利要求7所述...

【技术特征摘要】

1.一种机械臂，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述运动关节的末端关节配置有测量装置。

3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，多个所述运动关节的轴线平行。

5.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述测量装置包括力矩传感器或者测量电机。

6.一种机械臂，其特征在于，包括：

7.一种机械臂的外力估计方法，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的机械臂，所述机械臂的外力估计方法包括步骤：

8.根据权利要求7所述的机械臂的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：董罡，李建民，张淮锋，杨英侃，王炳强，王树新，
申请(专利权)人：山东威高手术机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：