【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及手术机器人，特别涉及一种手术机器人辅助系统、可读存储介质和手术机器人。
技术介绍
1、当前遥操作手术机器人包括操作者、主端、从端、通讯模块以及图像台车这些部分。操作者通过操纵主控制臂发出指令，该指令将通过通讯模块传送到从端。从端的控制系统在收到指令之后，将控制从端机器人复现主端的操作，同时从端机器人将手术画面通过通讯模块传递给主端。随着技术的不断发展，手术机器人的应用范围和功能也在不断扩大。目前，手术机器人不但可以应用于多种手术领域（如：心脏外科、神经外科、泌尿外科、妇科等），更可以进行远距离的手术的操作。然而伴随着操控距离的增加，延时成为一个无法避免的突出问题。延时会导致从端机器人不能及时响应医生的指令，影响手术精度。如果延时过大，医生可能会对器械末端和组织的交互产生错误的判断，影响手术的安全性。
2、当前的解决措施主要包括：采用高速网络连接，提高数据传输速度；或者通过软件的方式减少数据传输量；或者提高手术机器人的硬件性能以减少处理延时和显示延时。然而这些解决措施能够减少的延时有限，短距离延时仍然有几十毫秒，远距离延时仍然可以达到几百毫秒，因此仍然会影响医生的操作。
3、需要说明的是，公开于该专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种手术机器人辅助系统、可读存储介质和手术机器人，可以根据主
2、为达到上述目的，本专利技术提供一种手术机器人辅助系统，所述手术机器人辅助系统包括：运动状态获取单元，配置为获取主控制臂的当前运动状态信息；交互状态获取单元，配置为获取当前操作场景图像；以及交互状态预测单元，配置为根据所述当前运动状态信息和所述当前操作场景图像，预测出无延时器械与组织交互状态信息。
3、可选的，所述交互状态预测单元配置为根据所述当前运动状态信息和所述当前操作场景图像，采用预先训练好的第一扩散模型，预测出所述无延时器械与组织交互状态信息。
4、可选的，所述交互状态预测单元还配置为对所述当前操作场景图像进行器械末端关键特征和目标组织关键特征的提取，并将提取出的所述器械末端关键特征和所述目标组织关键特征作为附加信息输入至所述第一扩散模型。
5、可选的，本专利技术提供的手术机器人辅助系统还包括辅助显示单元，配置为根据所述无延时器械与组织交互状态信息，生成无延时操作场景图像。
6、可选的，所述无延时器械与组织交互状态信息包括第一无延时器械末端位姿信息和第一无延时目标组织形状信息；所述辅助显示单元配置为：根据所述主控制臂在自与当前操作场景图像相对应的时刻至当前时刻这一时间段内的运动状态信息对所述第一无延时器械末端位姿信息和所述第一无延时目标组织形状信息进行视野转换，以获取与所述主控制臂的当前运动状态信息相对应的内窥镜视野下的第二无延时器械末端位姿信息和第二无延时目标组织形状信息；以及根据所述第二无延时器械末端位姿信息和所述第二无延时目标组织形状信息，生成无延时操作场景图像。
7、可选的，所述辅助显示单元配置为：根据所述主控制臂在自与所述当前操作场景图像相对应的时刻至当前时刻这一时间段内的运动状态信息，获取内窥镜在与所述当前操作场景图像相对应的时刻的第一位姿信息以及其在当前时刻的第二位姿信息；根据所述第一位姿信息以及所述第二位姿信息，获取所述内窥镜从与所述当前操作场景图像相对应的时刻到当前时刻的相对变换矩阵信息；以及根据所述相对变换矩阵信息对所述第一无延时器械末端位姿信息和所述第一无延时目标组织形状信息进行视野转换，以获取与所述主控制臂的当前运动状态信息相对应的内窥镜视野下的第二无延时器械末端位姿信息和第二无延时目标组织形状信息。
8、可选的，所述辅助显示单元配置为根据所述第二无延时器械末端位姿信息、所述第二无延时目标组织形状信息以及预先获取的预设器械末端线框图模型与预设目标组织线框图模型，生成所述无延时操作场景图像。
9、可选的，所述辅助显示单元配置为：对所述当前操作场景图像进行图像分割，以获取器械末端分割图像和目标组织分割图像；以及根据所述第二无延时器械末端位姿信息、所述第二无延时目标组织形状信息、所述器械末端分割图像和所述目标组织分割图像，生成所述无延时操作场景图像。
10、可选的，所述辅助显示单元配置为根据所述当前操作场景图像、所述第二无延时器械末端位姿信息和所述第二无延时目标组织形状信息，采用预先训练好的第二扩散模型，生成所述无延时操作场景图像。
11、可选的，本专利技术提供的手术机器人辅助系统还包括图像处理单元，配置为将所述无延时操作场景图像与所述当前操作场景图像进行叠加。
12、为达到上述目的，本专利技术提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如下步骤：获取主控制臂的当前运动状态信息；获取当前操作场景图像；以及根据所述当前运动状态信息和所述当前操作场景图像，预测出无延时器械与组织交互状态信息。
13、可选的，所述计算机程序被处理器执行时，还实现如下步骤：根据所述无延时器械与组织交互状态信息，生成无延时操作场景图像。
14、可选的，所述计算机程序被处理器执行时，还实现如下步骤：将所述无延时操作场景图像与所述当前操作场景图像进行叠加。
15、为达到上述目的，本专利技术还提供一种手术机器人，所述手术机器人包括上文任一项所述的手术机器人辅助系统或者上文任一项所述的可读存储介质。
16、与现有技术相比，本专利技术提供的手术机器人辅助系统、可读存储介质和手术机器人具有以下有益效果：本专利技术提供的手术机器人辅助系统通过运动状态获取单元可以获取主控制臂的当前运动状态信息；通过交互状态获取单元可以获取当前操作场景图像；通过交互状态预测单元可以根据所述当前运动状态信息和所述当前操作场景图像，预测出无延时器械与组织交互状态信息，从而可以消除延时给操作者带来的影响，使得操作者能够操控从端机器人进行精细切割、缝合等高精度操作，进而可以提高手术的准确性和安全性，同时也可以避免因延时导致的从端机器人运动不连贯以及操作者的等待时间，从而可以提高手术操作效率。
17、由于本专利技术提供的可读存储介质和手术机器人与本专利技术提供的手术机器人辅助系统属于同一专利技术构思，因此本专利技术提供的可读存储介质和手术机器人至少具有本专利技术提供的手术机器人辅助系统的所有有益效果，具体可以参考上文中有关本专利技术提供的手术机器人辅助系统所具有的有益效果的相关描述，故在此不再对本专利技术提供的可读存储介质和手术机器人所具有的有益效果一一进行赘述。
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1.一种手术机器人辅助系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，所述交互状态预测单元配置为根据所述当前运动状态信息和所述当前操作场景图像，采用预先训练好的第一扩散模型，预测出所述无延时器械与组织交互状态信息。
3.根据权利要求2所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，所述交互状态预测单元还配置为对所述当前操作场景图像进行器械末端关键特征和目标组织关键特征的提取，并将提取出的所述器械末端关键特征和所述目标组织关键特征作为附加信息输入至所述第一扩散模型。
4.根据权利要求1所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，还包括辅助显示单元，配置为根据所述无延时器械与组织交互状态信息，生成无延时操作场景图像。
5.根据权利要求4所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，所述无延时器械与组织交互状态信息包括第一无延时器械末端位姿信息和第一无延时目标组织形状信息；
6.根据权利要求5所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，所述辅助显示单元配置为：
7.根据权利要求5所述的手术机器人辅助系统，其特征
8.根据权利要求5所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，所述辅助显示单元配置为：
9.根据权利要求5所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，所述辅助显示单元配置为根据所述当前操作场景图像、所述第二无延时器械末端位姿信息和所述第二无延时目标组织形状信息，采用预先训练好的第二扩散模型，生成所述无延时操作场景图像。
10.根据权利要求4所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，还包括图像处理单元，配置为将所述无延时操作场景图像与所述当前操作场景图像进行叠加。
11.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如下步骤：
12.根据权利要求11所述的可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，还实现如下步骤：
13.根据权利要求12所述的可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，还实现如下步骤：
14.一种手术机器人，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的手术机器人辅助系统或者权利要求11至13中任一项所述的可读存储介质。
...【技术特征摘要】
1.一种手术机器人辅助系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，所述交互状态预测单元配置为根据所述当前运动状态信息和所述当前操作场景图像，采用预先训练好的第一扩散模型，预测出所述无延时器械与组织交互状态信息。
3.根据权利要求2所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，所述交互状态预测单元还配置为对所述当前操作场景图像进行器械末端关键特征和目标组织关键特征的提取，并将提取出的所述器械末端关键特征和所述目标组织关键特征作为附加信息输入至所述第一扩散模型。
4.根据权利要求1所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，还包括辅助显示单元，配置为根据所述无延时器械与组织交互状态信息，生成无延时操作场景图像。
5.根据权利要求4所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，所述无延时器械与组织交互状态信息包括第一无延时器械末端位姿信息和第一无延时目标组织形状信息；
6.根据权利要求5所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，所述辅助显示单元配置为：
7.根据权利要求5所述的手术机器人辅助系统，其特征在于，所述辅助显示单元配置为根据所述第二无延时器械末端位姿信息、所述第二无延时目标组织形状信息...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：上海微创医疗机器人集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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