手术机器人系统及其控制方法技术方案

技术编号:45836727 阅读:7 留言:0更新日期:2025-07-15 22:43
一种手术机器人系统及其控制方法,所述手术机器人系统包括:第一手术机器人和第二手术机器人;所述第二手术机器人连接在所述第一手术机器人的末端,且所述第二手术机器人的末端用于连接手术工具;所述第一手术机器人的定位刚度高于所述第二手术机器人的定位刚度,且驱动所述第二手术机器人所需的力小于驱动所述第一手术机器人所需的力;施加于所述手术机器人系统的力能够驱动所述第二手术机器人以及所述手术工具运动,所述第二手术机器人运动时,能够带动所述第一手术机器人跟随所述第二手术机器人运动。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及医疗器械,尤其涉及手术机器人系统及其控制方法


技术介绍

1、在进行手术时,常常需要导向工具的辅助。机器人凭借其精确的定位能力被应用于此类手术的辅助,以简化手术流程,减少手术时间,缩短外科医生学习曲线。在机器人辅助手术中,可以在机器人上连接手术工具,医护人员通过移动机器人来使手术工具到达指定的手术区域,并控制机器人在手术区域内进行操作。然而,一些机器人整体的重量比较重,需要施加较大的力来移动和控制机器人,容易增加医护人员的疲劳度,同时也容易导致对手术工具的操作准确度和灵活性降低,人机交互体验差。


技术实现思路

1、第一方面,本公开实施例提供一种手术机器人系统,所述手术机器人系统包括:第一手术机器人和第二手术机器人;所述第二手术机器人连接在所述第一手术机器人的末端,且所述第二手术机器人的末端用于连接手术工具;所述第一手术机器人的定位刚度高于所述第二手术机器人的定位刚度,且驱动所述第二手术机器人所需的力小于驱动所述第一手术机器人所需的力;施加于所述手术机器人系统的力能够驱动所述第二手术机器人以及所述手术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种手术机器人系统,其特征在于,所述手术机器人系统包括:

2.根据权利要求1所述的手术机器人系统,其特征在于,所述手术机器人系统还包括:

3.根据权利要求2所述的手术机器人系统,其特征在于,所述传感器安装于所述第一手术机器人和所述第二手术机器人之间;或者

4.根据权利要求2所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第二手术机器人具有主动自由度;所述传感器用于感测施加于所述手术机器人系统的力在所述第二手术机器人的所述主动自由度以外的分量。

5.根据权利要求2所述的手术机器人系统,其特征在于,所述传感器包括力传感器或力矩传感器。

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【技术特征摘要】

1.一种手术机器人系统,其特征在于,所述手术机器人系统包括:

2.根据权利要求1所述的手术机器人系统,其特征在于,所述手术机器人系统还包括:

3.根据权利要求2所述的手术机器人系统,其特征在于,所述传感器安装于所述第一手术机器人和所述第二手术机器人之间;或者

4.根据权利要求2所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第二手术机器人具有主动自由度;所述传感器用于感测施加于所述手术机器人系统的力在所述第二手术机器人的所述主动自由度以外的分量。

5.根据权利要求2所述的手术机器人系统,其特征在于,所述传感器包括力传感器或力矩传感器。

6.根据权利要求1所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第二手术机器人具有主动自由度和被动自由度;所述手术机器人系统的当前工作模式包括第一工作模式,在所述当前工作模式为所述第一工作模式时,所述第一手术机器人跟随所述第二手术机器人运动。

7.根据权利要求6所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第一手术机器人在控制指令的控制下,跟随所述第二手术机器人运动;所述控制指令基于施加于所述手术机器人系统的力生成。

8.根据权利要求7所述的手术机器人系统,其特征在于,施加于所述手术机器人系统的力包括所述第二手术机器人在主动自由度上的第一分量以及所述第二手术机器人在被动自由度上的第二分量;所述控制指令基于所述第一分量和所述第二分量生成。

9.根据权利要求8所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第二手术机器人在所述主动自由度上的第一分量,通过将所述第二手术机器人的当前位姿与所述第二手术机器人的平衡位姿之间的位姿偏移量映射到所述主动自由度上而得到。

10.根据权利要求8所述的手术机器人系统,其特征在于,所述手术机器人系统还包括传感器,用于感测施加于所述手术机器人系统的力;所述第二手术机器人在所述被动自由度上的第二分量通过所述传感器感测得到。

11.根据权利要求8所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第一手术机器人的控制指令通过对以下控制指令进行合并得到:

12.根据权利要求1所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第一手术机器人包括多个第一关节模组,所述第一手术机器人的运动包括所述多个第一关节模组的运动;所述多个第一关节模组中的每个第一关节模组包括:

13.根据权利要求12所述的手术机器人系统,其特征在于,所述多个第一关节模组中的每个第一关节模组还包括:

14.根据权利要求12所述的手术机器人系统,其特征在于,所述多个第一关节模组中的每个第一关节模组还包括:

15.根据权利要求12所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第二手术机器人包括多个第二关节模组,所述第二手术机器人的运动包括所述多个第二关节模组的运动;所述多个第二关节模组中的每个第二关节模组包括:

16.根据权利要求15所述的手术机器人系统,其特征在于,所述多个第二关节模组中的每个第二关节模组还包括:

17.根据权利要求16所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第二电机编码器读取的所述第二参考运动信息还用于确定所述第二关节模组的关节角度,所述关节角度用于:

18.根据权利要求15所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第一减速比大于所述第二减速比。

19.根据权利要求18所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第一减速器包括谐波减速器或摆线针轮减速器;

20.根据权利要求12所述的手术机器人系统,其特征在于,所述多个第一关节模组串联连接。

21.根据权利要求12所述的手术机器人系统,其特征在于,所述多个第一关节模组并联连接。

22.根据权利要求1所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第一手术机器人具有主动自由度,所述第一手术机器人能够在所述主动自由度上,跟随所述第二手术机器人运动。

23.根据权利要求22所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第一手术机器人还具有所述主动自由度以外的被动自由度,所述第一手术机器人能够在施加于所述手术机器人系统的力的驱动下,在所述被动自由度上,跟随所述第二手术机器人运动。

24.根据权利要求23所述的手术机器人系统,其特征在于,所述被动自由度是可锁止的。

25.根据权利要求1所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第二手术机器人具有主动自由度,和/或所述第二手术机器人具有被动自由度。

26.根据权利要求25所述的手术机器人系统,其特征在于,在所述第二手术机器人具有主动自由度的情况下,所述第二手术机器人用于输出所述主动自由度上的扭矩或力,所述扭矩用于:

27.根据权利要求25所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第二手术机器人包括第二电机;

28.根据权利要求1所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第二手术机器人的末端至少能在一个平面内平动。

29.根据权利要求28所述的手术机器人系统,其特征在于,所述第二手术机器人的末端能够在三维空间内做六自由度运动。

30.根据权利要求1所述的手术机器人系统,其特征在于,所述手术工具可拆卸地连接于所述第二手术机器人的末端。

31.根据权利要求1所述...

【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
申请(专利权)人:深圳康诺思腾科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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