CN113907808B - 分体式手术装置及分体式手术装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分体式手术装置及分体式手术装置的控制方法，分体式手术装置包括动力主机、手柄机构和器械，手柄机构包括控制手柄和活动设置于控制手柄上的指扣组件，控制手柄与动力主机的一端活动连接，动力主机的另一端与器械可拆卸连接，动力主机包括：命令监视模块，用于根据获取的控制手柄和/或指扣组件的位置信息发送运动指令；器械驱动模组，包括驱动路由模块、多个驱动模块和多个电机，每个驱动模块分别与命令监视模块电连接，且可通过驱动路由模块与多个电机中的任一个电连接，各电机分别与器械连接；各驱动模块用于根据获取的命令监视模块发送的运动指令，控制对应的电机驱动器械执行相应的运动。

Description

分体式手术装置及分体式手术装置的控制方法

技术领域

本发明涉及手术器械技术领域，具体涉及一种分体式手术装置及分体式手术装置的控制方法。

背景技术

目前，有源微创的分体式手术装置通常涉及多个电机的控制，每个电机通过驱动单元进行控制，并且通常采用单个控制单元对多个驱动单元进行控制的模式。

然而，若单个驱动或多个驱动单元出现故障，分体式手术装置不能正常工作，分体式手术装置的可靠性和安全性低。

发明内容

本发明实施例提供了一种分体式手术装置及分体式手术装置的控制方法，以解决现有技术中分体式手术装置的可靠性和安全性低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

本发明实施例提供了一种分体式手术装置，所述分体式手术装置包括：动力主机、手柄机构和器械，包括控制手柄和活动设置于所述控制手柄上的指扣组件，所述控制手柄与所述动力主机的一端活动连接，所述动力主机的另一端与所述器械可拆卸连接，所述动力主机包括：

命令监视模块，用于根据获取的所述控制手柄和/或所述指扣组件的位置信息发送运动指令；

器械驱动模组，包括驱动路由模块、多个驱动模块和多个电机，各所述驱动模块分别与所述命令监视模块电连接，且可通过所述驱动路由模块与多个所述电机中的任一个电连接，各所述电机分别与所述器械连接；

其中，各所述驱动模块用于根据获取的所述命令监视模块发送的运动指令，控制对应的所述电机驱动所述器械执行相应的运动。

本发明实施例中提供的所述分体式手术装置至少具有以下优点：

在本发明实施中，由于各驱动模块分别与命令监视模块电连接，且可以通过驱动路由模块与多个电机中的任一个电连接，各电机分别与器械连接，这样，在多个驱动模块中的部分驱动模块出现故障时，命令监视模块可以控制一个正常的驱动模块通过驱动路由模块与故障驱动模块对应的电机连接，使每个电机处于可控状态，从而使每个电机可以驱动器械运动，提高了分体式手术装置的可靠性和安全性。

附图说明

图1表示本发明实施例提供的一种分体式手术装置的示意图；

图2表示本发明实施例提供的一种动力主机的示意图；

图3表示本发明实施例提供的一种动力主机中驱动路由模块的示意图；

图4表示图3中驱动模块1对应的部分矩阵节点的示意图；

图5表示本发明实施例提供的一种动力主机处理故障的步骤流程图；

图6表示本发明实施例提供的一种分体式手术装置的控制方法的步骤流程图。

附图标记：

20：分体式手术装置； 26：手柄机构；261：可调把手；263：指扣组件；265：控制手柄；27：动力主机；28：器械；280：可拆卸钻夹；282：入腹组件；284：万向蛇骨组件；286：末端执行件；

271：命令监视模块；2711：主控制器；2712：辅控制器；2713：开关控制总线；2714：第一总线；2715：第二总线；2716：电机电源；

30：器械驱动模组；31：驱动模块；32：驱动路由模块；321：矩阵开关；3210：矩阵节点；3211：开关支路；3212：驱动输入端；3213：控制输入端；3214：输出端；3215：模拟开关；3216：功率开关；3217：驱动器；33：电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明实施例中，提出了一种分体式手术装置20，参照图1，分体式手术装置20具体可以包括：动力主机27、手柄机构26和器械28，手柄机构26包括控制手柄265和活动设置于控制手柄265上的指扣组件263，控制手柄265与动力主机27的一端活动连接，动力主机27的另一端与器械28可拆卸连接，参照图2，动力主机27具体可以包括：命令监视模块271，用于根据获取的控制手柄265和/或指扣组件263的位置信息发送运动指令；器械驱动模组30，包括驱动路由模块32、多个驱动模块31和多个电机33，每个驱动模块31分别与命令监视模块271电连接，且可通过驱动路由模块32与多个电机33中的任一个电连接，各电机33分别与器械28连接；其中，各驱动模块31用于根据获取的命令监视模块271发送的运动指令，控制对应的电机33驱动器械28执行相应的运动。

具体而言，如图1所示，本实施例的分体式手术装置20可以应用于腹腔微创手术，本实施例的分体式手术装置20为有源分体式手术装置，分体式手术装置20包括动力主机27、手柄机构26和器械28，手柄机构26包括控制手柄265和和活动设置于控制手柄265上的指扣组件263，控制手柄265与动力主机27的一端活动连接，动力主机27的另一端与器械28可拆卸连接。示例性地，动力主机27的一端可以通过调节球组件与控制手柄265活动连接，控制手柄265可以相对动力主机27的一端做偏航和俯仰动作。如图1所示，可调把手261与控制手柄265远离动力主机27的一端连接，通常情况下，操作人员通过调节可调把手261带动控制手柄265相对动力主机27的一端做偏航或俯仰动作。操作人员可以操纵指扣组件263中的指扣，指扣可以进行旋转和夹合动作。实际中，手柄机构26做哪个动作，器械28也做相同的运动。

实际中，动力主机27包括命令监视模块271和器械驱动模组30。如图2所示，命令监视模块271可以获取控制手柄265和/或指扣组件263的位置信息，也即，当操作人员操作了可调把手261和/或指扣组件263的之后，命令监视模块271可以获取到该操作对应的位置信息，并根据该位置信息发送相应的运动指令。

需要说明的是，本实施例的器械28为有源器械，实际中，如图1所示，器械28包括依次连接的可拆卸钻夹280、入腹组件282、万向蛇骨组件284和末端执行件286；动力主机27的另一端与可拆卸钻夹280可拆卸连接，末端执行件286通常包括钳头、钻头、剥离钳、剪刀和夹子等；上文所述的器械28执行动作其实是器械28的末端执行件286执行动作，例如俯仰、偏航、旋转和/或夹合动作。

具体而言，如图2所示，器械驱动模组30包括驱动路由模块32、多个驱动模块31和多个电机33，实际中，驱动模块31的数目与电机33的数目对应。各驱动模块31分别与命令监视模块271电连接，且可以通过驱动路由模块32与多个电机33中的任一个电连接，各电机33分别与器械28连接。需要说明的是，如图2所示，正常情况下，一个驱动模块31驱动一个电机33；在多个驱动模块31中的部分驱动模块出现故障时，只要有正常的驱动模块，命令监视模块271可以选择其中一个正常的驱动模块通过驱动路由模块32与故障驱动模块（为出现故障的驱动模块）对应的电机33连接，使每个电机33可以处于可控状态，这样，各驱动模块31可以根据获取的运动指令，控制对应的电机33驱动器械28的末端执行件286执行相应的运动，提高了分体式手术装置20的可靠性和安全性。

如图2所示，每个驱动模块31分别与电机电源2716电连接。实际中，每个驱动模块31有唯一的节点地址，命令监视模块271可以根据节点地址给各驱动模块31发送运动指令，每个驱动模块31只接受与自己节点地址一致的运动指令报文。

值得注意的是，一个电机33可驱动器械28执行一种运动，例如：图示中示出了四个电机33，为了便于描述，附图中示出的四个电机分别标示为电机1、电机2、电机3和电机4，电机1可驱动器械28的末端执行件286执行俯仰动作，电机2可驱动器械28的末端执行件286执行偏航动作，电机3可驱动器械28的末端执行件286执行旋转动作，电机4可驱动器械28的末端执行件286执行夹合动作。需要说明的是，本实施例电机33的数目与可执行的动作的数目相同，也可以不同，数目不同时，一个动作可以由两个或两个以上电机控制。具体的电机对动作的控制不局限于上述举例的四种，并且，每个电机驱动器械28执行的动作不限于上述举例，具体可以根据实际需求进行设定。

现有技术中，在极端情况下，由于器械在腹腔内因为控制和驱动单元故障而出现器械不可控的情况，导致器械无法从腹腔内取出，或医生介入进行开放式手术，将器械取出并继续手术过程，这些情况都会造成病人的二次创伤或更大的医疗事故。而本实施例的分体式手术装置20，在多个驱动模块31中的部分驱动模块出现故障时，命令监视模块271可以选择一个正常的驱动模块通过驱动路由模块32与故障驱动模块对应的电机33连接，使电机33处于可控状态，这样，该正常的驱动模块31可以驱动故障驱动模块对应的电机33从腹腔内取出，以避免为了将器械取出而继续手术而造成的病人的二次创伤或更大的医疗事故。

在本发明实施例中，参照图3，驱动路由模块32包括矩阵开关321；矩阵开关321包括多个矩阵节点3210；命令监视模块271用于选择控制矩阵开关321中矩阵节点3210的断开或导通，以控制驱动模块31与多个电机33中的任一个电连接。

具体而言，如图3所示，驱动路由模块32具体可以包括矩阵开关321，矩阵开关321可以包括多个矩阵节点3210，命令监视模块271可以控制各矩阵节点3210的断开或导通。正常情况下，命令监视模块271根据发送的运动指令选择多个矩阵节点3210中对应的矩阵节点导通，其他的矩阵节点断开，以控制接收该运动指令的驱动模块31与对应的电机33电连接，然后，该驱动模块31控制该对应的电机33驱动器械28的末端执行件286执行相应的动作。在多个驱动模块31中的部分驱动模块出现故障时，命令监视模块271可以选择控制各矩阵节点3210的断开或导通，以控制一个正常的驱动模块与故障驱动模块对应的电机电连接，以使该故障驱动模块对应的电机处于可控状态。

在本发明实施例中，参照图4，各矩阵节点3210包括模拟开关3215和功率开关3216，命令监视模块271还用于控制各矩阵节点3210的模拟开关3215和功率开关3216的断开或导通；在一个矩阵节点3210的模拟开关3215导通的情况下，对应的驱动模块31用于获取该模拟开关3215对应的电机33的旋转位置；在一个矩阵节点3210的功率开关3216导通的情况下，对应的驱动模块31用于根据对应的电机33的旋转位置，控制驱动电流发送给对应的电机33，以控制对应的电机33旋转至目标旋转位置。

具体而言，每个矩阵节点3210均包括模拟开关3215和功率开关3216。如图4所示，以矩阵节点（1,1）为例进行说明，若该矩阵节点的模拟开关3215导通，对应的驱动模块31（图4中的驱动模块1）可以获取该模拟开关3215对应的电机33（图4中的电机1）当前的旋转位置；若该矩阵节点的功率开关3216导通，该驱动模块31可以根据获取的对应的电机33当前的旋转位置，控制驱动电流发送给该电机33，以控制对应的电机33旋转至目标旋转位置。需要说明的是，为了便于描述，附图中示出的四个驱动模块分别标示为驱动模块1、驱动模块2、驱动模块3和驱动模块4。

在本发明实施例中，参照图3，矩阵开关321包括M行和M列开关支路3211，多个矩阵节点3210由M行和M列开关支路3211形成，行开关支路与列开关支路通过相交的矩阵节点3210断开或导通，各列开关支路3211均包括驱动输入端3212，各行开关支路3211均包括控制输入端3213和输出端3214；一个驱动模块31与一个驱动输入端3212连接，每行开关支路3211上的各矩阵节点3210分别与对应的驱动输入端3212连接，每行开关支路3211上的所有矩阵节点3210均与该行开关支路3211的控制输入端3213连接，且均与该行开关支路3211的输出端3214连接，一个输出端3214与一个电机33连接；命令监视模块271与各控制输入端3213连接。

具体而言，如图3所示，驱动路由模块32包括矩阵开关321，该矩阵开关321可以包括M行开关支路3211和M列开关支路3211，M行开关支路3211和M列开关支路3211按照矩阵的形式排列，这样，每一行开关支路3211分别与各列开关支路3211形成M个矩阵节点3210，示例性地，若M为4，该矩阵开关321具有16个矩阵节点。

具体而言，行开关支路与列开关支路通过相交的矩阵节点3210断开或导通。如图3所示，各列开关支路3211均包括驱动输入端3212，各行开关支路3211均包括控制输入端3213和输出端3214，一个驱动模块31与一个驱动输入端3212连接，每行开关支路3211上的各矩阵节点3210分别与对应的驱动输入端3212连接，这样，每行开关支路3211上的各矩阵节点3210分别与对应的驱动模块31连接。例如，如图3所示，以第一行为例，第一行矩阵节点3210从左至右的编号依次为（1,1）、（1,2）、（1,3）和（1,4），电机1与各个驱动模块31（图3中示出的驱动模块1、驱动模块2、驱动模块3和驱动模块4）进行连接的方式可以是，第（1,1）个矩阵节点3210通过第一列开关支路3211上的驱动输入端3212与驱动模块1连接，第（1,2）个矩阵节点3210通过第二列开关支路3211上的驱动输入端3212与驱动模块2连接，第（1,3）个矩阵节点3210通过第三列开关支路3211上的驱动输入端3212与驱动模块3连接，第（1,4）个矩阵节点3210通过第四列开关支路3211上的驱动输入端3212与驱动模块4连接。其他电机与各个驱动模块的连接方式同理，即电机2通过第二行各矩阵节点3210与对应的驱动模块连接，电机3通过第三行各矩阵节点3210与对应的驱动模块连接，电机4通过第四行各矩阵节点3210与对应的驱动模块连接，本实施例可以通过控制各矩阵节点3210的断开或导通，根据需要选择一个驱动模块31对一个电机进行控制。

具体而言，如图3所示，每行开关支路3211上的所有矩阵节点3210均与该行开关支路3211的控制输入端3213连接，且均与该行开关支路3211的输出端3214连接。例如，第一行上的第（1,1）个、第（1,2）个、第（1,3）个和第（1,4）个的矩阵节点3210均与第一行的控制输入端3213连接，并与第一行的输出端3214连接。

具体而言，命令监视模块271与各控制输入端3213连接，这样，命令监视模块271可通过各控制输入端3213与各行的所有矩阵节点3210连接，例如，命令监视模块271通过第一行的控制输入端3213与第一行上的第（1,1）个、第（1,2）个、第（1,3）个和第（1,4）个矩阵节点3210均连接。

具体而言，一个输出端3214与一个电机33连接，示例性地，图3中各行的输出端3214分别与一个电机33连接。图3中电机1与第一行的输出端3214连接，电机2与第二行的输出端3214连接，电机3与第三行的输出端3214连接，电机4与第四行的输出端3214连接。

具体而言，命令监视模块271可以控制各矩阵节点3210的断开或导通，以控制驱动模块31通过各矩阵节点3210的断开或导通与多个电机33中的任一个电连接。例如，如图3所示，若第一行的（1,1）个矩阵节点3210导通（其他矩阵节点3210断开），驱动模块1通过该矩阵节点3210与电机1连接；若第二行的（2,1）个矩阵节点3210导通（其他矩阵节点3210断开），驱动模块1通过该矩阵节点3210与电机2连接；若第三行的（3,1）个矩阵节点3210导通（其他矩阵节点3210断开），驱动模块1通过该矩阵节点3210与电机3连接；若第四行的（4,1）个矩阵节点3210导通（其他矩阵节点3210断开），驱动模块1通过该矩阵节点3210与电机4连接。因此，即使本分体式手术装置20中的多个驱动模块31中的部分驱动模块出现故障，只要有正常的驱动模块模块，命令监视模块271可以选择控制各矩阵节点3210的断开或导通，以控制一个正常的驱动模块（例如驱动模块1）与所有电机33中的任一个电连接，以使每个电机33处于可控状态。

在本发明实施例中，如图4所示，电机33为无刷电流电机，每个模拟开关3215均包括第一驱动输入端、第一控制输入端和第一输出端，各矩阵节点3210上的模拟开关3215的第一驱动输入端分别与对应的驱动输入端3212连接，各矩阵节点3210上的模拟开关3215的第一控制输入端分别与对应的控制输入端3213连接，各矩阵节点3210上的模拟开关3215的第一输出端分别与对应的输出端3214连接；每个功率开关3216均包括第二驱动输入端、第二控制输入端和第二输出端，各矩阵节点3210上的功率开关3216的第二驱动输入端分别与对应的驱动输入端3212连接，各矩阵节点3210上的功率开关3216的第二控制输入端分别与对应的控制输入端3213连接，各矩阵节点3210上的功率开关3216的第二输出端分别与对应的输出端3214连接。

具体而言，如图4所示，示出了矩阵开关321示出了第（1,1）个和第（2,1）个矩阵节点3210。无刷电流电机通常有U、 V、 W 三根相线，正极和负极两根线，以及三根霍尔信号线（HALLA、HALLB和HALLC），总共八根线，可输出三路相位相差120°的模拟霍尔信号作为该电机旋转位置信号。

具体而言，如图3所示，各模拟开关3215均包括第一驱动输入端、第一控制输入端和第一输出端，各矩阵节点3210上的模拟开关3215的第一驱动输入端分别与对应的驱动输入端3212连接，各矩阵节点3210上的模拟开关3215的第一控制输入端分别与对应的控制输入端3213连接，各矩阵节点3210上的模拟开关3215的第一输出端分别与对应的输出端3214连接。例如，第（1,1）个矩阵节点3210的模拟开关3215的第一驱动输入端通过三根连接线（HALLA1’、 HALLB1’和HALLC1’） 与第一列开关支路3211上的驱动输入端3212连接，从而与驱动模块1连接；第（1,1）个矩阵节点3210的模拟开关3215的第一控制输入端通过连接线与第一列开关支路3211上的控制输入端3213连接，从而与命令监视模块271连接；第（1,1）个矩阵节点3210的模拟开关3215的第一输出端通过三根连接线（HALLA1、 HALLB1和HALLC1）与第一列开关支路3211上的输出端3214，从而与电机1的三根霍尔信号线连接。

如图4所示，各功率开关3216均包括第二驱动输入端、第二控制输入端和第二输出端，各矩阵节点3210上的功率开关3216的第二驱动输入端分别与对应的驱动输入端3212连接，各矩阵节点3210上的功率开关3216的第二控制输入端分别与对应的控制输入端3213连接，各矩阵节点3210上的功率开关3216的第二输出端分别与对应的输出端3214连接。例如，第（1,1）个矩阵节点3210的功率开关3216的第二驱动输入端通过三根连接线（U1’、 V1’和W1’） 与第一列开关支路3211上的驱动输入端3212连接，从而与驱动模块1连接；第（1,1）个矩阵节点3210的功率开关3216的第二控制输入端通过连接线与第一列开关支路3211上的控制输入端3213连接，从而与命令监视模块271连接；第（1,1）个矩阵节点3210的功率开关3216的第二输出端通过三根连接线（U1、 V1和W1） 与第一列开关支路3211上的输出端3214，从而与电机1的三根相线连接，需要说明的是，电机1中的正极和负极的两根连接线是模拟霍尔信号的供电线。

具体而言，命令监视模块271可以选择控制各矩阵节点3210的模拟开关3215和功率开关3216的断开或导通，以控制各驱动模块31与多个无刷电流电机中的任一个连接。例如，如图4所示，若第一行的第（1,1）个矩阵节点3210的功率开关3216和模拟开关3215均导通（其他矩阵节点断开），驱动模块1通过该矩阵节点3210与电机1连接；若第二行的第（2,1）个矩阵节点3210的功率开关3216和模拟开关3215均导通（其他矩阵节点断开），驱动模块1通过该矩阵节点3210与电机2连接；若第三行的第（3,1）个矩阵节点3210的功率开关3216和模拟开关3215均导通（其他矩阵节点断开），驱动模块1通过该矩阵节点3210与电机3连接；若第四行的第（4,1）个矩阵节点3210的功率开关3216和模拟开关3215均导通（其他矩阵节点断开），驱动模块1通过该矩阵节点3210与电机4连接。

在本发明实施例中，如图4所示，各矩阵节点3210上设有驱动器3217；一个矩阵节点3210上的功率开关3216的第二控制输入端通过一个驱动器3217与对应的控制输入端3213连接。

具体而言，由于功率开关3216需要能够通过较大电流，因此，本实施例在一个矩阵节点3210上的功率开关3216的第二控制输入端通过一个驱动器3217与对应的控制输入端3213连接，以使该第二控制输入端与命令监视模块271连接。

由于MOS管（MOS管是MOSFET管的简称，是金属-氧化物半导体场效应晶体管）具有高频特性好、开关速度快、热稳定性好等优点，因此各支路节点的半导体开关管优选MOS管，这样，驱动器3217与MOS管匹配，为MOSFET驱动器。当然，各支路节点的半导体开关管不局限于MOS管，也可以为其他半导体开关管，例如IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管），驱动器3217与选用的半导体开关管的类型匹配即可。

在本发明实施例中，如图3所示，命令监视模块271通过开关控制总线2713分别与各控制输入端3213连接。

具体而言，命令监视模块271通过开关控制总线2713分别与矩阵开关321中各行开关支路3211上的控制输入端3213连接，这样，命令监视模块271可以根据运动指令通过开关控制总线2713向对应的矩阵开关321发送控制信号，以控制该矩阵节点3210中功率开关3216和模拟开关3215的断开或导通。

在本发明实施例中，命令监视模块271还用于判断所有驱动模块31是否都无故障，若是，启动正常处理模式；在正常处理模式的情况下，一个驱动模块31对应一个矩阵节点3210和一个电机33，命令监视模块271具体用于选择控制各矩阵节点3210的断开或导通，以控制各驱动模块31与对应的电机33电连接。

具体而言，为了提高分体式手术装置20的可靠性，命令监视模块271在控制驱动模块31驱动对应的电机33旋转之前，可以判断所有驱动模块31是否都无故障，若是，则说明所有的驱动模块31都是正常的，没有出现故障，此时，启动正常处理模式。在正常处理模式的情况下，一个驱动模块31对应一个矩阵节点3210和一个电机33，如图3所示，例如：驱动模块1对应矩阵节点（1,1）和电机1；驱动模块2对应矩阵节点（2,2）和电机2；驱动模块3对应矩阵节点（3,3）和电机3；驱动模块4对应矩阵节点（4,4）和电机4。这样，命令监视模块271根据运动指令选择需要导通的矩阵节点3210，以使接收运动指令的驱动模块31通过该矩阵节点3210与对应的电机电连接，以控制该驱动模块31驱动对应的电机旋转，从而驱动器械28执行相应的运动。

在本发明实施例中，命令监视模块271还用于判断所有驱动模块31是否都无故障，若否，判定有故障的驱动模块为故障驱动模块，启动故障处理模式；在故障处理模式的情况下，命令监视模块271具体用于选择控制各矩阵节点3210的断开或导通，以控制一个正常的驱动模块与故障驱动模块对应的电机33电连接。

具体而言，命令监视模块271判断所有驱动模块31是否都无故障，若否，说明所有驱动模块31中有部分驱动模块有故障，判定有故障的驱动模块为故障驱动模块，自然，其他没有判定的驱动模块31为正常的驱动模块。然后，命令监视模块271选择控制各矩阵节点321的断开或导通，以控制一个正常的驱动模块与故障驱动模块对应的电机33连接。需要说明的是，若至少有2个驱动模块31有故障，命令监视模块271可以控制一个正常的驱动模块与各故障驱动模块对应的电机电连接，以使每个故障驱动模块对应的电机处于可控状态。其中与各故障驱动模块对应的电机连接的顺序可以是命令监视模块271根据各故障驱动模块的地址大小递增或递减的顺序。

在本发明实施例中，如图1所示，命令监视模块271包括：主控制器2711；主控制器2711与各驱动模块31连接，主控制器2711用于向各驱动模块31发送运动指令。

具体而言，如图1所示，在本实施例的分体式手术装置20中，正常情况下，主控制器2711对动力主机27进行监视和控制。主控制器2711可以根据获取的控制手柄265和/或指扣组件263的位置信息向各的驱动模块31发送运动指令，以使驱动模块31根据获取的运动指令控制对应的电机33驱动器械28的末端执行件286执行相应的运动。

在本发明实施例中，如图1所示，命令监视模块271还包括：辅控制器2712；辅控制器2712与主控制器2711具有相同的结构和控制功能；辅控制器2712与主控制器2711连接，且可与主控制器2711互发心跳报文并确定对方是否出现故障，辅控制器2712用于，在主控制器2711出现故障的情况下，向各驱动模块31发送运动指令。

具体而言，命令监视模块271还包括辅控制器2712，辅控制器2712与主控制器2711具有相同的结构和控制功能，也就是说，主控制器2711和辅控制器2712两者是相同的两个控制器。具体而言，主控制器2711与辅控制器2712连接，两者可以互发心跳报文并确定对方是否出现故障。在正常情况下，主控制器2711对动力主机27进行监视和控制，辅控制器2712处于静默状态；当辅控制器2712在预设的时间接收不到主控制器2711发送的心跳报文，则判定主控制器2711出现故障，此时，辅控制器2712接管主控制器2711的监视与控制功能。这样，与现有技术的一个控制单元相比，可以避免在一个控制单元出现故障而导致的所有驱动单元均无法正常工作，因此，本实施例进一步提高了分体式手术装置20的可靠性和安全性。

在本发明实施例中，如图1所示，分体式手术装置20还包括：第一总线2714；主控制器2711通过第一总线2714与辅控制器2712连接；主控制器2711和辅控制器2712均通过第一总线2714分别与各驱动模块31连接；第一总线2714为CAN总线、SCI总线和SPI总线中的任一种。

具体而言，主控制器2711通过第一总线2714与辅控制器2712连接，这样，主控制器2711与辅控制器2712通过第一总线2714互发心跳报文并确定对方是否出现故障。主控制器2711和辅控制器2712均通过第一总线2714分别与各驱动模块31连接，也即，主控制器2711和辅控制器2712均通过第一总线2714分别向各驱动模块31发送运动指令。其中，第一总线2714优选CAN总线，CAN总线属于现场总线的范畴，是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络，只有2根线与外部相连，并且内部集成了错误探测和管理模块。当然，第一总线2714不局限于CAN总线，也可以为USART总线、SCI总线和SPI总线中的任一种，具体可以根据实际需求进行选择。

需要说明的是，以CAN总线为例，主控制器2711和辅控制器2712上分别设有CAN接口，第一总线2714分别与主控制器2711和辅控制器2712上的CAN接口连接。

在本发明实施例中，如图1所示，分体式手术装置20还包括：第二总线2715；主控制器2711通过第二总线2715与辅控制器2712连接；主控制器2711和辅控制器2712均通过第二总线2715分别与各驱动模块31连接；主控制器2711或辅控制器2712分别通过第一总线2714和第二总线2715向各驱动模块31发送运动指令，各驱动模块31还用于在接收到的第一总线2714上发送的运动指令与第二总线2715发送的运动指令一致的情况下，驱动对应的电机33转动；其中，第二总线2715为USART总线、SCI总线和SPI总线中的任一种。

具体而言，为了进一步提高分体式手术装置20的可靠性，本实施例除了第一总线2714，还增设了第二总线2715，也即，主控制器2711和辅控制器2712上分别设有与第二总线2715连接的接口，第一总线2714与第二总线2715不相同，第二中线可以为USART总线、SCI总线和SPI总线中的任一种。示例性地，图1示出的是USART总线，这样，主控制器2711和辅控制器2712上分别设有与第二总线2715连接的USART接口。实际中，主控制器2711或辅控制器2712将相同的运动指令分别通过第一总线2714和第二总线2715向各驱动模块31发送运动指令，例如，USART总线上传递与CAN总线上相同的运动指令。

实际中，由于每个驱动模块31有唯一的节点地址，主控制器2711和辅控制器2712可以根据节点地址给各驱动模块31发送运动指令，每个驱动模块31只接受与自己节点地址一致的运动指令报文。

具体而言，各驱动模块31还用于判断接收到的第一总线2714上发送的运动指令与第二总线2715发送的运动指令是否一致，若是，驱动对应的电机33转动。如图1所示，以驱动模块1为例，若驱动模块1在接收到的两条总线上发送的运动指令一致时，驱动模块1才会驱动对应的电机1旋转，否则，丢弃当前运动指令，等待下一个运动指令，这样，可以进一步确保分体式手术装置20的可靠性。

在本发明实施例中，分体式手术装置20还包括：报警模块；各驱动模块31还用于判断接收到的第一总线2714上发送的运动指令与第二总线2715发送的运动指令是否一致，若否，向主控制器2711或辅控制器2712发送警告指令；主控制器2711和辅控制器2712均与报警模块连接，主控制器2711或辅控制器2712还用于在获取到警告指令后，控制报警模块进行警告。

具体而言，各驱动模块31还用于判断接收到的第一总线2714上发送的运动指令与第二总线2715发送的运动指令是否一致，若否，向主控制器2711或辅控制器2712发送警告指令，主控制器2711或辅控制器2712在获取到警告指令后，控制报警模块进行警告。

在本发明的一种可选实施例中，报警模块包括警示灯，用于通过闪烁或发光进行警告，警示灯分别与主控制器2711或辅控制器2712连接。具体地，主控制器2711或辅控制器2712在获取到警告指令后，控制警示灯闪烁或发光，例如，发出具有警示颜色的黄光或其他颜色的光，本实施例对于警示灯警示的形式可以不做限定，具体可以根据实际需求进行设定。

在本发明的另一种可选实施例中，报警模块包括语音件，语音件用于通过语音进行警告，语音件分别与主控制器2711或辅控制器2712连接。具体地，主控制器2711或辅控制器2712在获取到警告指令后，控制语音件发出警示声音，本实施例对于警示声音的内容可以不做限定，具体可以根据实际需求进行设定。

本实施例为了提高警示作用，主控制器2711或辅控制器2712在获取到警告指令后，控制警示灯闪烁或发光的同时，还可以控制语音件发出警示声音。

在本发明实施例中，命令监视模块271还用于每隔预设时间段向各驱动模块31发送点名报文；各驱动模块31还用于在获取到点名报文后，向命令监视模块271发送应答信息；命令监视模块271还用于若未接收到多个驱动模块31中的部分驱动模块发送的应答信息，判断部分驱动模块为故障驱动模块，并启动故障处理模式，在故障处理模式的情况下，命令监视模块271控制一个正常的驱动模块通过驱动路由模块32与故障驱动模块对应的电机电连接。

具体而言，命令监视模块271的主控制器2711和辅控制器2712每隔预设时间段分别向各驱动模块31发送点名报文，其中，预设时间段可以为1s或2s或3s或其他，本实施例对预设时间段的具体数值可以不做限定，具体可以根据实际需求进行设定。各所述驱动模块31在获取到点名报文后，向主控制器2711和辅控制器2712分别发送应答信息，若命令监视模块271的主控制器2711或辅控制器2712未接收到多个驱动模块31中的部分驱动模块的到应答信息，部分驱动模块可以为多个驱动模块31中的一个或者两个或者其他，主控制器2711或辅控制器2712判断该部分驱动模块为故障驱动模块，并启动故障处理模式。

具体而言，在故障处理模式的情况下，主控制器2711或辅控制器2712控制一个正常的驱动模块通过驱动路由模块32与故障驱动模块对应的电机33连接，从而使各故障驱动模块对应的电机33处于可控状态。需要说明的是，如果需要将器械28从腹腔中取出，主控制器2711或辅控制器2712根据该情况向一个正常的驱动模块发送运动指令，该正常的驱动模块根据接收的运动指令，控制对应的电机33驱动器械28返回初始位置，从而方便医生将器械28从人体的腹腔内取出，以避免为了将器械取出而继续手术而造成的病人的二次创伤或更大的医疗事故，其中，器械28的初始位置为未进入患者体内的位置。如果不需要将器械28从腹腔中取出，主控制器2711或辅控制器2712根据该情况向一个正常的驱动模块发送运动指令，该正常的驱动模块根据接收的运动指令控制对应的电机33驱动器械28执行相应的运动。

在本发明实施例中，命令监视模块271还用于在向各驱动模块31发送了预设次数的点名报文后，若未接收到部分驱动模块的一次应答信息，判断部分驱动模块为故障驱动模块。

实际中，命令监视模块271的主控制器2711或辅控制器2712在对各驱动模块31发送了预设次数的点名报文后，都没有收到所述部分驱动模块的一次应答信息，则判断该部分驱动模块为故障驱动模块，这样，可以进一步确认哪个驱动模块31为故障驱动模块，哪个驱动模块31为正常的驱动模块，以提高判断的准确性，从而进一步提高分体式手术装置20的可靠性。

在本发明实施例中，控制手柄265上设有磁传感器，动力主机27上在与磁传感器相对的位置设有第一磁铁，磁传感器用于获取控制手柄265相对动力主机27的一端仰俯的第一位置信息和控制手柄265相对动力主机27的一端偏航的第二位置信息；命令监视模块271与各磁传感器连接，命令监视模块271具体用于根据获取的第一位置信息向各驱动模块31发送第一运动指令，以控制器械28执行仰俯动作，并根据获取的第二位置信息向各驱动模块31发送第二运动指令，以控制器械28执行偏航动作。

本实施例分体式手术装置20的手柄上设有磁传感器，动力主机27在与该磁传感器相对的位置固定设有第一磁铁，该磁传感器为位置传感器，磁传感器可以获取控制手柄265相对动力主机27的一端仰俯的第一位置信息和控制手柄265相对动力主机27的一端偏航的第二位置信息。实际中，该磁传感器可以输出两路模拟信号，分别对应控制手柄265执行仰俯动作上的角度位置信息（即第一位置信息）和控制手柄265执行偏航动作上的角度位置信息（即第二位置信息）。

具体而言，命令控制模块中的主控制器2711或辅控制器2712可以获取到磁传感器发送的第一位置信息和第二位置信息，并根据第一位置信息发送第一控制指令给各驱动模块31，根据第二位置信息发送第二控制指令给各驱动模块31。正常情况下，一个驱动模块31对应一个电机33，一个电机33控制器械28执行一个动作，由于每个驱动模块31具有唯一的节点地址，主控制器2711或辅控制器2712根据节点地址向各驱动模块31发送运动指令，每个驱动模块31只接收与自己节点地址一致的指令报文。例如，如图2所示，主控制器2711或辅控制器2712根据节点地址1向驱动模块1发送第一运动指令，驱动模块1在接收到第一运动指令后控制电机1驱动器械28执行俯仰动作；主控制器2711或辅控制器2712根据节点地址2向驱动模块2发送第二运动指令，驱动模块2在接收到第二运动指令后控制电机2驱动器械28执行偏航动作。

具体而言，由于磁传感器输出的是两路模拟信号，而命令监视模块271接收的信号为数字信号，因此，可以在磁传感器和命令监视模块271之间增的模数转换器，模数转换器接收到的磁传感器发送的两路模拟信号分别转化为数字信号，然后，主控制器2711或辅控制器2712获取数字信号后，根据该数字信号向各驱动模块31发送对应的运动指令，以控制器械28进行相应的动作，其中，数字信号可以作为驱动模块31驱动对应电机33的位置参考信号。实际中，主控制器2711和辅控制器2712上均设有ADC＆SPI接口，模数转换器分别与主控制器2711和辅控制器2712上ADC＆SPI接口连接。

在本发明实施例中，指扣组件263上设有两个第一磁旋转编码器，一个磁旋转编码器用于获取指扣组件263进行旋转的第三位置信息，另一个磁旋转编码器用于获取指扣组件263进行夹合的第四位置信息；命令监视模块271分别与各第一磁旋转编码器连接，命令监视模块271具体用于根据获取的第三位置信息向各驱动模块31发送第三运动指令，以控制器械28执行旋转动作，并根据获取的第四位置信息向各驱动模块31发送第四运动指令，以控制器械28执行夹合动作。

本实施例在指扣组件263上设有两个第一磁旋转编码器，一个磁旋转编码器用于获取指扣组件263进行旋转的第三位置信息，另一个磁旋转编码器用于获取指扣组件263进行夹合的第四位置信息。实际中，若医生操作指扣组件263进行旋转或夹合动作，一个磁旋转编码器可以获取到指扣组件263的旋转角度位置信息（即第三位置信息），另一个磁旋转编码器可以获取到指扣组件263的夹合位置信息（即第四位置信息）。

具体而言，命令监视模块271的主控制器2711或辅控制器2712可以根据获取的一个磁旋转编码器发送的第三位置信息和另一个磁旋转编码器发送的第四位置信息，并根据第三位置信息向各驱动模块31发送第三运动指令，以控制器械28的末端执行件286执行旋转动作，根据第四位置信息向各驱动模块31发送第四运动指令，以控制器械28的末端执行件286执行夹合动作。例如，如图2所示，主控制器2711或辅控制器2712根据节点地址3向驱动模块3发送第三运动指令，驱动模块3在接收到第三运动指令后控制电机3驱动器械28的末端执行件286执行旋转动作；主控制器2711或辅控制器2712根据节点地址4向驱动模块4发送第四运动指令，驱动模块4在接收到第四运动指令后控制电机4驱动器械28的末端执行件286执行夹合动作。其中，两个第一磁旋转编码器通过菊花链形式连接，以一路总线（例如SPI总线）读取两个第一磁旋转编码器的位置信息。可以在主控制器2711和辅控制器2712均设有SPI接口，两个第一磁旋转编码器以SPI总线分别连接于主控制器2711和辅控制器2712上的SPI接口。

实际中，为了检测电机33输出轴或者与电机33输出轴通过传动件连接的轴的旋转位置，各电机33输出轴或者与各电机33输出轴通过传动件连接的轴上可以固定设有第二磁旋转编码器，通过各第二磁旋转编码器来对应检测电机33的位置信息，电机33可以以该位置信息作为器械28运动位置的反馈，以使电机33可以驱动器械28完成目标动作。

在本发明实施例中，器械28包括多个子器械，多个子器械中的一个用于与动力主机27的另一端连接；命令监视模块271还用于判断与动力主机27的另一端连接的子器械的种类，选择对应的控制参数。

在实际中，一个分体式手术装置20包括多个子器械，一般选用一个子器械与动力主机27的另一端可拆卸连接，每个子器械具有不同的用途。具体而言，命令监视模块271可以判断与动力主机27的另一端连接的子器械的种类，并选择已预存设定好的该子器械对应的控制参数，以实现自适应控制的目的。

实际中，例如可以在动力主机27的另一端设置霍尔元件，在每个子器械靠近动力主机27的一端可以设置磁铁或者不设置磁铁，若设有磁铁，一个磁铁对应一个霍尔元件，设置磁铁的位置和数量可以不同，这样，当不同子器械连接于动力主机27上后，动力主机27上的霍尔元件检测到的磁场不一样，输出的信号也不一样，以确认该子器械的种类。

例如，有8种子器械，按照二进制000-111排列编号，各子器械可以根据编号在其上设置磁铁的位置及磁铁的数量，能识别的器械28种类=2^{磁铁位置数量}。实际中，动力主机27的另一端设有3个霍尔元件，若与动力主机27的另一端连接的器械28上有一个位置设置磁铁，这样，与该磁铁对应的霍尔元件输出的低电平，记为0，其他两个霍尔元件输出高电平，即为1，这样，可识别的种类为011、101和110。

参照图5，本发明实施例提供的一种动力主机处理故障的相关步骤流程图，具体可以包括：

步骤101，命令监控模块通过第一总线向各驱动模块发送点名报文，并判断是否未接收到任何驱动模块发送的应答信息。

具体而言，在正常情况下，命令监控模块的主控制器2711通过第一总线2714向各驱动模块31发送点名报文，如果第一总线2714是正常的，当各驱动模块31接收到点名报文后，若驱动模块31没有出现故障，则会向主控制器2711发送应答信息，若出现故障，则不会向主控制器2711发送应答信息。

步骤102，若否，所述命令监控模块向发送应答信息的驱动模块发送运动指令，以驱动对应的电机进行运动。

具体而言，若命令监控模块通过第一总线2714接收到有驱动模块31发送的应答信息，说明第一总线2714是正常的。此种情况下，可以认为命令监控模块的主控制器2711接收到了部分驱动模块发送的应答信息，未接收到另一部分驱动模块发送的应答信息，则可以判定上述部分驱动模块为正常的驱动模块，上述另一部分驱动模块为故障驱动模块。然后，主控制器2711可以向正常的驱动模块发送运动指令，各正常的驱动模块根据接收的运动指令，驱动与其对应的电机33进行运动。需要说明的是，如果需要将器械28从腹腔中取出，主控制器2711根据该情况向正常的驱动模块发送运动指令，正常的驱动模块根据接收的运动指令，控制对应的电机33驱动器械28返回初始位置。如果不需要将器械28从腹腔中取出，主控制器2711根据该情况向正常的驱动模块发送运动指令，正常的驱动模块根据接收的运动指令控制对应的电机33驱动器械28执行相应的运动。

步骤103，所述命令监控模块从发送了应答信息的驱动模块中选取其中一个，通过控制各矩阵节点的断开或导通，使该驱动模块与故障驱动模块对应的电机电连接，以驱动所述故障驱动模块对应的电机进行运动。

具体而言，命令监控模块的主控制器2711可以从正常的驱动模块中选取其中一个，例如可以选取地址最小或地址最大的驱动模块31，并且可以根据矩阵节点3210的编号递增或递减的方向依次将与故障驱动模块对应的矩阵节点导通，以使该正常的驱动模块依次与各故障驱动模块对应的电机33电连接，使各故障驱动模块对应的电机处于可控状态。需要说明的是，如果需要将器械28从腹腔中取出，主控制器2711根据该情况向一个正常的驱动模块发送运动指令，该正常的驱动模块根据接收的运动指令，控制对应的电机33驱动器械28返回初始位置。如果不需要将器械28从腹腔中取出，主控制器2711根据该情况向一个正常的驱动模块发送运动指令，上述正常的驱动模块根据接收的运动指令控制对应的电机33驱动器械28执行相应的运动。其中，上述正常的驱动模块可以依次与各故障驱动模块对应的电机电连接，这样可以避免该正常的驱动模块未驱动某个故障驱动模块与对应的电机电连接，也即，未使某个故障驱动模块对应的电机处于可控状态，从而避免对病人的二次创伤或更大的医疗事故。

在步骤101之后，还包括步骤104，若是，所述命令监视模块退出双总线校验的控制模式，切换为通过第二总线向各所述驱动模块发送点名报文，其中，双总线为第一总线和第二总线。

具体而言，若命令监视模块271未接收到任何驱动模块31发送的应答信息，则判定可能是第一总线2714出现了故障，此时，需要退出双总线校验的控制模式，切换为通过第二总线2715向各驱动模块31发送点名报文。其中，双总线为第一总线2714和第二总线2715，双总线校验的控制模式指的是，各驱动模块31在接收到的第一总线2714上发送的运动指令与第二总线2715发送的运动指令一致时，才驱动对应的电机33旋转。

在步骤104之后，还包括步骤105，所述命令监视模块判断是否未接收到任何所述驱动模块发送的应答信息。

具体而言，命令监视模块271的主控制器2711根据是否未接收到任何驱动模块31发送的应答信息来判断第二总线2715是否是正常的。

在步骤105之后，还包括步骤106，若是，主控制器放弃监视与控制功能，辅控制器接管监视与控制功能。

具体而言，若命令监视模块271的主控制器2711未接收到任何驱动模块31发送的应答信息，判定可能是主控制器2711出现了故障，此时，辅控制器2712接管主控制器2711的监视与控制功能。

在步骤105之后，还包括步骤107，若否，所述命令监控模块判断是否接收到所有驱动模块发送的应答信息。

具体而言，若命令监视模块271的主控制器2711没有接收到所有驱动模块31发送的应答信息，说明，接收到了一部分驱动模块发送的应答信息，该部分驱动模块为正常的驱动模块，则另一部分驱动模块为故障驱动模块。

在步骤107之后，还包括步骤108，若否，所述命令监视模块通过第二总线向发送了应答信息的所述驱动模块发送退出双总线校验的控制模式指令，使所述驱动模块仅根据所述第二总线发送的运动指令控制对应的电机。

具体而言，由于前面步骤已判断第一总线2714可能出现问题，因此，命令监视模块271需要向正常的驱动模块发送退出双总线校验的控制模式指令，这样，正常的驱动模块只需要根据第二总线2715发送的运动指令控制对应的电机33。

在步骤108之后，还包括步骤109，所述命令监视模块通过所述第二总线向发送了应答信息的所述驱动模块发送运动指令，以控制对应的电机进行运动。

具体而言，正常的驱动模块接收到第二总线2715发送的运动指令后，控制对应的电机33进行运动。

在步骤109之后，还包括步骤110，所述命令监控模块从发送了应答信息的所述驱动模块中选取其中一个，通过控制各所述矩阵节点的断开或导通，使该驱动模块与故障驱动模块对应的电机连接，以驱动故障驱动模块对应的电机进行运动。

在步骤107之后，还包括步骤111，若是，所述命令监视模块通过所述第二总线向所有所述驱动模块发送退出所述双总线校验的控制模式的指令，使各所述驱动模块仅根据所述第二总线发送的运动指令控制对应的电机。

具体而言，若主控制器2711接收到了所有驱动模块31发送的应答信息，则判定所用驱动模块31都为正常的驱动模块。此时，向所有驱动模块31发送退出双总线校验的控制模式的指令，以使各正常的驱动模块仅根据第二总线2715发送的运动指令控制对应的电机33。

在步骤111之后，还包括步骤112，所述命令监视模块通过所述第二总线向所有所述驱动模块发送运动指令，控制对应的电机进行运动。

具体而言，命令监视模块271通过第二总线2715向所有驱动模块31发送运动指令，各驱动模块31在接收到第二总线2715发送的运动指令后，控制对应的电机33进行运动，然后，该电机33可以继续驱动器械28进行相应的动作，或者，如果需要将器械28从腹腔中取出，该电机33可以直接驱动器械28返回初始位置。

本发明实施例中提供的所述分体式手术装置至少具有以下优点：

在本发明实施例中，由于各驱动模块分别与命令监视模块电连接，且可以通过驱动路由模块与多个电机中的任一个电连接，各电机分别与器械连接，这样，在多个驱动模块中的部分驱动模块出现故障时，命令监视模块可以控制一个正常的驱动模块通过驱动路由模块与故障驱动模块对应的电机连接，使每个电机可以处于可控状态，从而使各电机可以驱动器械运动，提高了分体式手术装置的可靠性和安全性。

本发明实施例还提供了一种分体式手术装置的控制方法，应用于上述分体式手术装置，具体可以包括：

步骤201：命令监视模块根据获取的控制手柄和/或指扣组件的位置信息向各驱动模块发送运动指令。

在本发明实施例中，分体式手术装置20包括动力主机27、手柄机构26和器械28，手柄机构26包括控制手柄265和活动设置于控制手柄265上的指扣组件263，控制手柄265与动力主机27的一端活动连接，动力主机27的另一端与器械28可拆卸连接。示例性地，动力主机27的一端可以通过调节球组件与控制手柄265活动连接，控制手柄265可以相对动力主机27的一端做偏航和俯仰动作。如图1所示，可调把手261与控制手柄265远离动力主机27的一端连接，通常情况下，操作人员通过调节可调把手261带动控制手柄265相对动力主机27的一端做偏航或俯仰动作。操作人员可以操纵指扣组件263中的指扣，指扣可以进行旋转和夹合动作。实际中，手柄机构26做哪个动作，器械28也做相同的运动。

实际中，动力主机27包括命令监视模块271和器械驱动模组30。如图2所示，命令监视模块271可以获取控制手柄265和/或指扣组件263的位置信息，也即，当操作人员操作了可调把手261和/或指扣组件263的指扣后，命令监视模块271可以获取到该操作对应的位置信息，并根据该位置信息发送相应的运动指令。

步骤202：各所述驱动模块通过所述驱动路由模块与多个电机中的任一个电连接，并根据获取的所述运动指令，控制对应的所述电机驱动器械执行相应的运动。

在本发明实施例中，器械驱动模组30包括驱动路由模块32、多个驱动模块31和多个电机33，实际中，驱动模块31的数目与电机33的数目对应。各驱动模块31分别与命令监视模块271电连接，且可以通过驱动路由模块32与多个电机33中的任一个电连接，各电机33分别与器械28连接。需要说明的是，如图2所示，正常情况下，一个驱动模块31驱动一个电机33；在多个驱动模块31中的部分驱动模块出现故障时，只要有正常的驱动模块，命令监视模块271可以选择其中一个正常的驱动模块通过驱动路由模块32与故障驱动模块（为出现故障的驱动模块）对应的电机33连接，使每个电机33可以处于可控状态，这样，各驱动模块31可以根据获取的运动指令，控制对应的电机33驱动器械28执行相应的运动，提高了分体式手术装置20的可靠性和安全性。

实际中，每个驱动模块31有唯一的节点地址，命令监视模块271可以根据节点地址给各驱动模块31发送运动指令，每个驱动模块31只接受与自己节点地址一致的运动指令报文。

步骤202具体可以包括步骤2021：

步骤2021：所述命令监视模块选择控制矩阵开关中矩阵节点的断开或导通，以控制所述驱动模块与多个所述电机中的任一个电连接。

在本发明实施例中，如图3所示，驱动路由模块32具体可以包括矩阵开关321，矩阵开关321可以包括多个矩阵节点3210，命令监视模块271可以控制各矩阵节点3210的断开或导通。正常情况下，命令监视模块271根据发送的运动指令选择多个矩阵节点3210中对应的矩阵节点导通，其他的矩阵节点断开，以控制接收该运动指令的驱动模块31与对应的电机33电连接，然后，该驱动模块31控制对应的电机33驱动器械28执行相应的动作。在多个驱动模块31中的部分驱动模块出现故障时，命令监视模块271可以选择控制各矩阵节点3210的断开或导通，以控制一个正常的驱动模块与故障驱动模块对应的电机33电连接，使故障驱动模块对应的电机33处于可控状态。

步骤2021具体可以包括以下步骤：

所述命令监视模块控制各所述矩阵节点的模拟开关和功率开关的断开或导通；

在一个所述矩阵节点的模拟开关导通的情况下，对应的驱动模块获取该模拟开关对应的电机的旋转位置；

在一个所述矩阵节点的功率开关导通的情况下，所述对应的驱动模块根据对应的电机的旋转位置，控制驱动电流发送给所述对应的电机，以控制所述对应的电机旋转至目标旋转位置。

在步骤202具体可以包括以下步骤：

所述命令监视模块判断所有所述驱动模块是否都无故障，若是，启动正常处理模式，在所述正常处理模式的情况下，一个所述驱动模块对应一个所述矩阵节点和一个所述电机，所述命令监视模块选择控制各所述矩阵节点的断开或导通，以控制所述驱动模块与对应的电机电连接。

若否，判定有故障的驱动模块为故障驱动模块，启动故障处理模式，在所述故障处理模式的情况下，所述命令监视模块选择控制各所述矩阵节点的断开或导通，以控制一个正常的驱动模块与所述故障驱动模块对应的电机电连接。

所述命令监视模块判断所有所述驱动模块是否都无故障具体可以包括以下步骤：

所述命令监视模块每隔预设时间段向各所述驱动模块发送点名报文；

各所述驱动模块在获取到所述点名报文后，向所述命令监视模块发送应答信息；

所述命令监视模块根据接收的应答信息判定所有所述驱动模块是否都无故障。

在本发明实施例中，命令监视模块将接收到应答信息对应的驱动模块判定为正常的驱动模块，将未接收到应答信息对应的驱动模块判定为故障驱动模块。

在本发明实施例中，所述分体式手术装置的控制方法具体以下优点：

由于各驱动模块可以通过驱动路由模块与多个电机中的任一个电连接，并根据获取的命令监控模块发送的运动指令，控制对应的电机驱动器械执行相应的运动。这样，在多个驱动模块中的部分驱动模块出现故障时，命令监视模块可以控制一个正常的驱动模块通过驱动路由模块与故障驱动模块对应的电机电连接，使每个电机处于可控状态，从而使每个电机可以驱动器械运动，提高了分体式手术装置的可靠性和安全性。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的原理及实现方式，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (19)

1.一种分体式手术装置，其特征在于，所述分体式手术装置包括：动力主机、手柄机构和器械，所述手柄机构包括控制手柄和活动设置于所述控制手柄上的指扣组件，所述控制手柄与所述动力主机的一端活动连接，所述动力主机的另一端与所述器械可拆卸连接，所述动力主机包括：

命令监视模块，用于根据获取的所述控制手柄和/或所述指扣组件的位置信息发送运动指令；

器械驱动模组，包括驱动路由模块、多个驱动模块和多个电机，每个所述驱动模块分别与所述命令监视模块电连接，且可通过所述驱动路由模块与多个所述电机中的任一个电连接，各所述电机分别与所述器械连接；

其中，各所述驱动模块用于根据获取的所述命令监视模块发送的运动指令，控制对应的所述电机驱动所述器械执行相应的运动；

所述驱动路由模块包括矩阵开关，所述矩阵开关包括多个矩阵节点；

所述命令监视模块用于选择控制所述矩阵开关中矩阵节点的断开或导通，以控制所述驱动模块与多个所述电机中的任一个电连接；

所述命令监视模块还用于判断所有所述驱动模块是否都无故障，若是，启动正常处理模式，在所述正常处理模式的情况下，一个所述驱动模块对应一个所述矩阵节点和一个所述电机，所述命令监视模块具体用于选择控制各所述矩阵节点的断开或导通，以控制各所述驱动模块与对应的电机电连接；

若否，判定有故障的驱动模块为故障驱动模块，启动故障处理模式，在所述故障处理模式的情况下，所述命令监视模块具体用于选择控制各所述矩阵节点的断开或导通，以控制一个正常的驱动模块与所述故障驱动模块对应的电机电连接。

2.根据权利要求1所述的分体式手术装置，其特征在于，所述器械包括多个子器械，多个所述子器械中的一个用于与所述动力主机的另一端连接；

所述命令监视模块还用于判断与所述动力主机的另一端连接的子器械的种类，选择对应的控制参数。

3.根据权利要求1所述的分体式手术装置，其特征在于，各所述矩阵节点包括模拟开关和功率开关，所述命令监视模块还用于控制各所述矩阵节点的模拟开关和功率开关的断开或导通；

在一个所述矩阵节点的模拟开关导通的情况下，对应的驱动模块用于获取该模拟开关对应的电机的旋转位置；

在一个所述矩阵节点的功率开关导通的情况下，所述对应的驱动模块用于根据所述对应的电机的旋转位置，控制驱动电流发送给所述对应的电机，以控制所述对应的电机旋转至目标旋转位置。

4.根据权利要求3所述的分体式手术装置，其特征在于，所述矩阵开关包括M行和M列开关支路，多个所述矩阵节点由M行和M列所述开关支路形成，行开关支路与列开关支路通过相交的矩阵节点断开或导通，各列所述开关支路均包括驱动输入端，各行所述开关支路均包括控制输入端和输出端；

一个所述驱动模块与一个所述驱动输入端连接，每行所述开关支路上的各所述矩阵节点分别与对应的驱动输入端连接，每行所述开关支路上的所有矩阵节点均与该行所述开关支路的控制输入端连接，且均与该行所述开关支路的输出端连接，一个所述输出端与一个所述电机连接；

所述命令监视模块与各所述控制输入端连接。

5.根据权利要求4所述的分体式手术装置，其特征在于，所述电机为无刷电流电机；

每个所述模拟开关包括第一驱动输入端、第一控制输入端和第一输出端，各所述矩阵节点上的模拟开关的第一驱动输入端分别与对应的所述驱动输入端连接，各所述矩阵节点上的模拟开关的第一控制输入端分别与对应的所述控制输入端连接，各所述矩阵节点上的模拟开关的第一输出端分别与对应的所述输出端连接；

每个所述功率开关包括第二驱动输入端、第二控制输入端和第二输出端，各所述矩阵节点上的功率开关的第二驱动输入端分别与对应的所述驱动输入端连接，各所述矩阵节点上的功率开关的第二控制输入端分别与对应的所述控制输入端连接，各所述矩阵节点上的功率开关的第二输出端分别与对应的所述输出端连接。

6.根据权利要求5所述的分体式手术装置，其特征在于，各所述矩阵节点上还设有驱动器；

一个所述矩阵节点上的功率开关的第二控制输入端通过一个所述驱动器与对应的所述控制输入端连接。

7.根据权利要求4所述的分体式手术装置，其特征在于，所述命令监视模块通过开关控制总线分别与各所述控制输入端连接。

8.根据权利要求1所述的分体式手术装置，其特征在于，所述命令监视模块包括：主控制器；

所述主控制器与各所述驱动模块连接，所述主控制器用于向各所述驱动模块发送所述运动指令。

9.根据权利要求8所述的分体式手术装置，其特征在于，所述命令监视模块还包括：辅控制器；

所述辅控制器与所述主控制器具有相同的结构和控制功能；

所述辅控制器与所述主控制器连接，且可与所述主控制器互发心跳报文并确定对方是否出现故障，所述辅控制器用于，在所述主控制器出现故障的情况下，向各所述驱动模块发送所述运动指令。

10.根据权利要求9所述的分体式手术装置，其特征在于，所述分体式手术装置还包括：第一总线；

所述主控制器通过所述第一总线与所述辅控制器连接；

所述主控制器和所述辅控制器均通过所述第一总线分别与各所述驱动模块连接；

其中，所述第一总线为CAN总线、USART总线、SCI总线和SPI总线中的任一种。

11.根据权利要求10所述的分体式手术装置，其特征在于，所述分体式手术装置还包括：第二总线；

所述主控制器通过所述第二总线与所述辅控制器连接；

所述主控制器和所述辅控制器均通过所述第二总线分别与各所述驱动模块连接；

所述主控制器或所述辅控制器通过所述第一总线和所述第二总线向各所述驱动模块发送所述运动指令，各所述驱动模块还用于判断接收到的所述第一总线上发送的运动指令与所述第二总线发送的运动指令是否一致，若是，驱动对应的所述电机旋转；

其中，所述第二总线为USART总线、SCI总线和SPI总线中的任一种。

12.根据权利要求11所述的分体式手术装置，其特征在于，所述分体式手术装置还包括：报警模块；

各所述驱动模块还用于判断接收到的所述第一总线上发送的运动指令与所述第二总线发送的运动指令是否一致，若否，向所述主控制器或所述辅控制器发送警告指令；

所述主控制器和所述辅控制器均与所述报警模块连接，所述主控制器或所述辅控制器还用于在获取到所述警告指令后，控制所述报警模块进行警告。

13.根据权利要求12所述的分体式手术装置，其特征在于，所述报警模块包括警示灯，所述警示灯用于通过闪烁或发光进行警告。

14.根据权利要求12所述的分体式手术装置，其特征在于，所述报警模块包括语音件，所述语音件用于通过语音进行警告。

15.根据权利要求1所述的分体式手术装置，其特征在于，所述命令监视模块还用于每隔预设时间段向各所述驱动模块发送点名报文；

各所述驱动模块还用于在获取到所述点名报文后，向所述命令监视模块发送应答信息；

所述命令监视模块还用于若未接收到多个所述驱动模块中的部分驱动模块发送的应答信息，判断所述部分驱动模块为故障驱动模块，并启动故障处理模式；

在所述故障处理模式的情况下，所述命令监视模块用于控制一个正常的驱动模块通过所述驱动路由模块，与所述故障驱动模块对应的电机电连接。

16.根据权利要求15所述的分体式手术装置，其特征在于，所述命令监视模块还用于在向各所述驱动模块发送了预设次数的点名报文后，若未接收到所述部分驱动模块的一次应答信息，判断所述部分驱动模块为故障驱动模块。

17.根据权利要求1所述的分体式手术装置，其特征在于，所述控制手柄上设有磁传感器，所述动力主机上在与所述磁传感器相对的位置设有第一磁铁，所述磁传感器用于获取所述控制手柄相对所述动力主机的一端仰俯的第一位置信息和所述控制手柄相对所述动力主机的一端偏航的第二位置信息；

所述命令监视模块与各所述磁传感器连接，所述命令监视模块具体用于根据获取的所述第一位置信息向各所述驱动模块发送第一运动指令，以控制所述器械执行仰俯动作，并根据获取的所述第二位置信息向各所述驱动模块发送第二运动指令，以控制所述器械执行偏航动作。

18.根据权利要求1或17所述的分体式手术装置，其特征在于，所述指扣组件上设有两个第一磁旋转编码器，一个所述磁旋转编码器用于获取所述指扣组件进行旋转的第三位置信息，另一个所述磁旋转编码器用于获取所述指扣组件进行夹合的第四位置信息；

所述命令监视模块分别与各所述第一磁旋转编码器连接，所述命令监视模块具体用于根据获取的所述第三位置信息向各所述驱动模块发送第三运动指令，以控制所述器械执行旋转动作，并根据获取的所述第四位置信息向各所述驱动模块发送第四运动指令，以控制所述器械执行夹合动作。

19.一种分体式手术装置的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-18任一项所述的分体式手术装置，包括：

命令监视模块根据获取的控制手柄和/或指扣组件的位置信息向各驱动模块发送运动指令；

各所述驱动模块通过所述驱动路由模块与多个电机中的任一个电连接，并根据获取的所述运动指令，控制对应的所述电机驱动器械执行相应的运动；

其中，所述驱动路由模块包括矩阵开关，所述矩阵开关包括多个矩阵节点；

所述命令监视模块选择控制所述矩阵开关中矩阵节点的断开或导通，以控制所述驱动模块与多个所述电机中的任一个电连接；

所述命令监视模块判断所有所述驱动模块是否都无故障，若是，启动正常处理模式，在所述正常处理模式的情况下，一个所述驱动模块对应一个所述矩阵节点和一个所述电机，所述命令监视模块选择控制各所述矩阵节点的断开或导通，以控制各所述驱动模块与对应的电机电连接；

若否，判定有故障的驱动模块为故障驱动模块，启动故障处理模式；在所述故障处理模式的情况下，所述命令监视模块选择控制各所述矩阵节点的断开或导通，以控制一个正常的驱动模块与所述故障驱动模块对应的电机电连接。

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