CN113925612B - 器械控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例在于提供一种器械控制方法及系统，属于医疗器械技术领域。包括建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系；确定控制设备的末端接触的目标器械的种类以及目标组织的种类；根据目标器械的种类、目标组织的种类以及预设对应关系，确定目标组织的第一受损程度阈值；在检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标器械停止动作，或，控制目标器械回退至预设状态。可以对组织起到有效的保护作用，有效防止在手术机器人的自动或半自动操作下，因无法及时感知施加给组织的作用力而对组织造成意外损伤的情况。

Description

器械控制方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种器械控制方法及系统。

背景技术

在腹腔内的微创手术中，单孔腹腔镜是最前沿的微创手术。与传统的多孔腹腔镜手术相比，采用的是单切口、单通道的方式。此方式对患者造成的创伤更小、出血量更少，术后也更易恢复，使病人能够在更短的时间内下床自由活动，极大地减少了病人的痛苦。因为手术过程存在筷子效应，对医生的操作水平有很高的要求，需要医生进行大量的针对性的练习和丰富的临床经验。

目前在临床手术应用中，针对单孔腹腔镜微创手术，实现了手术机器人的应用。通过手术机器人准确控制手术器械走向，解决腹腔内微创手术中的“筷子效应”。

但是，由于手术机器人的机械动作无法感知手术器械的实际触碰力度，容易出现手术器械用力过大对病人身体组织造成伤害的情况，存在安全隐患。

发明内容

本发明实施例提供一种器械控制方法及系统，旨在解决手术机器人操作手术器械容易造成人体组织受伤的问题。

本发明实施例第一方面提供一种器械控制方法，应用于控制设备，控制设备的末端与目标器械的末端连接，目标器械作用于目标组织，方法包括：

建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系；

确定控制设备的末端连接的目标器械的种类；

获取图像采集装置采集的目标组织的图像，并对图像进行识别，确定目标组织的种类；

根据目标器械的种类、目标组织的种类以及预设对应关系，确定目标组织的第一受损程度阈值；

在检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标器械停止动作，或，控制目标器械回退至预设状态。

可选地，确定控制设备的末端连接的目标器械的种类，包括以下任一者：

在控制设备安装有霍尔传感器，且不同种类的器械上对应安装不同位置组合的磁元件的情况下，通过霍尔传感器检测目标器械上的磁元件安装位置，获得目标器械的种类；

在不同种类的器械输出不同大小的电平的情况下，读取目标器械输出的电平的大小，获得目标器械的种类；

在控制设备上设置有存储器，存储器存储有器械的种类与标识之间的第一对应关系的情况下，读取目标器械的标识，根据读取的标识查询第一对应关系，获得目标器械的种类。

可选地，建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系，包括：

在控制设备安装有应力感应器的情况下，控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，记录不同种类的组织在受损程度达到目标受损程度阈值时应力感应器测得的应力值；

建立器械的种类、组织的种类以及目标受损程度阈值对应的应力值之间的第二对应关系；

根据目标器械的种类、目标组织的种类以及预设对应关系，确定目标组织的第一受损程度阈值，包括：

根据目标器械的种类和目标组织的种类，查询第二对应关系，确定目标组织的目标应力值；

检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值，包括：

检测目标器械的当前应力值，在当前应力值达到目标应力值时，确定目标组织的当前受损程度达到目标受损程度阈值。

可选地，控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，记录不同种类的组织在受损程度达到目标受损程度阈值时应力感应器测得的应力值，包括：

控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，并控制图像采集装置采集不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像；

通过预先训练的损伤程度预测网络对不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像进行分析，确定不同种类的组织的当前受损程度所对应的量化值以及目标受损程度所对应的量化值；

在检测到当前受损程度所对应的量化值与目标受损程度所对应的量化值一致时，获得当前应力感应器测得的应力值。

可选地，建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系，包括：

控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，并控制图像采集装置采集不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像；

通过预先训练的损伤程度预测网络对不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像进行分析，确定不同种类的组织的目标受损程度阈值；

建立器械的种类、组织的种类以及目标受损程度阈值之间的第三对应关系；

根据目标器械的种类、目标组织的种类以及预设对应关系，确定目标组织的第一受损程度阈值，包括：

根据目标器械的种类和目标组织的种类，查询第三对应关系，确定目标组织的目标受损程度阈值，目标受损程度阈值包括目标组织的目标受损程度所对应的量化值；

检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值，包括：

采集目标组织在目标器械作用下的当前图像，通过损伤程度预测网络对当前图像进行分析，确定目标组织的当前受损程度，在当前受损程度所对应的量化值与目标受损程度所对应的量化值一致时，确定目标组织的当前受损程度达到目标受损程度阈值。

可选地，控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，包括：

检测当前器械是否接触到当前组织；

在检测到当前器械未接触到当前组织时，控制当前器械以第一运动参数值向当前组织运动；

在当前器械运动的过程中，在检测到当前器械接触到当前组织时，控制当前器械以第二运动参数值运动，其中，第二运动参数值对应的速度小于第一运动参数值对应的速度。

可选地，方法还包括：

根据目标器械的种类和目标组织的种类，确定目标组织的第二受损程度阈值，第二受损程度阈值不大于第一受损程度阈值；

在检测到目标组织的当前受损程度达到第二受损程度阈值时，生成报警信号；

控制报警装置输出报警信号对应的警报。

可选地，方法还包括：根据目标器械的种类和目标组织的种类，确定目标组织的第三受损程度阈值，第三受损程度阈值小于第一受损程度阈值；

在目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标器械回退至预设状态，包括：

在目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标器械反向动作，以从当前状态调整至预设状态，预设状态为使得目标组织的当前受损程度为第三受损程度阈值时目标器械的状态。

本发明实施例第二方面提供一种器械控制系统，至少包括控制设备和目标器械，目标器械连接在控制设备的末端，目标器械用于执行对目标组织施加作用力的动作，控制设备用于驱使目标器械动作；

控制设备还用于执行本发明第一方面提供的器械控制方法。

可选地，包括应力感应器，控制设备内设置有牵拉钢丝和弹性梁，控制设备内的传动机构通过弹性梁与牵拉钢丝连接，应力感应器设置在弹性梁上；

控制设备通过弹性梁对牵拉钢丝牵引，以控制目标器械动作；

应力感应器与控制设备通信连接，应力感应器通过检测弹性梁的形变，获得目标器械对目标组织施加的应力。

本发明至少具有以下优点：

本发明提供的器械控制方法，包括建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系；确定控制设备的末端接触的目标器械的种类以及目标组织的种类；根据目标器械的种类、目标组织的种类以及预设对应关系，确定目标组织的第一受损程度阈值；在检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标器械停止动作，或，控制目标器械回退至预设状态。

通过实时检测目标器械对目标组织造成的当前受损程度，当当前受损程度达到第一受损程度阈值时，及时通过控制目标器械停止动作，或者退回至对目标组织施加较小的应力值的状态，可以对组织起到有效的保护作用，有效防止在手术机器人的自动或半自动操作下，因无法及时感知施加给组织的作用力而对组织造成意外损伤的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提出的控制设备以及目标器械的连接结构示意图；

图2是本发明一实施例提出的器械控制系统的控制逻辑意图；

图3是本发明一实施例提出的应力感应器的安装部位示意图；

图4是本发明一实施例提出的器械控制方法的步骤流程图。

附图标记：20、控制设备；201、传动机构；202、处理器； 203、牵拉钢丝；204、弹性梁；205、应力感应器；206、图像采集装置；28、器械。

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作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。

实施例一

参照图1，示出了本发明一实施例提出的控制设备以及目标器械的连接结构示意图，如图1所示，本发明实施例公开了一种器械控制系统，至少包括控制设备20和目标器械28，目标器械28连接在控制设备20的末端，目标器械28用于执行对目标组织施加作用力的动作，控制设备20用于驱使目标器械28动作。控制设备20还用于执行一种器械控制方法。

其中，控制设备20可以为手术机器人，目标组织可以为生物组织，包括阑尾、胃、十二指肠、血管等组织。目标器械28包括镊子和钳子等作用于夹持的手术器械，其中钳子可以为夹持剥离钳、锯齿抓取钳、波浪抓取钳等。

参照图2，示出了本发明一实施例提出的器械控制系统的控制逻辑，如图2所示。其中，控制设备20至少包括设备主体和处理器202，处理器202与设备主体电连接，处理器202用于处理执行器械控制方法。

目标器械28具体连接在设备主体的末端，设备主体的末端与目标器械28之间可以为可拆卸连接或者一体连接，可拆卸连接包括螺纹连接、卡接、磁性吸附连接等。设备主体的末端与目标器械28之间有接触关系，并且两者间可以有信息传递。

参照图3，示出了本发明一实施例提出的应力感应器的安装部位示意图，如图3所示，为了对目标器械28作用在目标组织上的作用力进行检测，控制系统还包括应力感应器205。控制设备20内设置有牵拉钢丝203和弹性梁204，控制设备20内的传动机构201通过弹性梁204与牵拉钢丝203连接，应力感应器205设置在弹性梁204上。控制设备20通过弹性梁204对牵拉钢丝203牵引，以控制目标器械28动作。应力感应器205与控制设备20通信连接，应力感应器205通过检测弹性梁204的形变，获得目标器械28对目标组织施加的应力。

其中，牵拉钢丝203与弹性梁204均位于设备主体内，牵拉钢丝203通过弹性梁连接在设备主体内的传动机构201上，牵拉钢丝203的另一端延伸至设备主体上用于与目标器械28相连接的端头。传动机构201的动作通过弹性梁204以及牵拉钢丝203的传递，进而控制连接在设备主体上的目标器械28动作。在本发明实施例中，应力感应器205可以为应力片，应力片与处理器202电连接，并用于向处理器202输出目标器械28作用于目标组织的应力值。

进一步地，系统还可以包括图像采集装置206，图像采集装置206可以为内窥镜或者摄像机等摄像设备。图像采集装置206与处理器202电连接，图像采集装置206用于采集所拍摄空间内的图像。

实施例二

参照图4，示出了本发明一实施例提出的器械控制方法的步骤流程图，如图4所示，基于同一发明构思，本发明另一实施例提供了一种器械控制方法，应用于控制设备20，控制设备20的末端与目标器械28的末端连接，目标器械28作用于目标组织，器械28控制方法主要包括以下步骤：

S101：建立至少包括目标器械28的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系。

其中，在本发明的一种实施例中，在控制设备20安装有应力感应器205，应力感应器205用于感应目标器械28作用于目标组织上时，目标器械28作用在目标组织上的应力值。

在安装有应力感应器205情况下，目标受损程度阈值为，在确定种类的目标器械28与确定种类的目标组织的当前组合下在目标组织达到某一受损程度时，目标器械28作用在目标组织上的应力值。其中，该某一受损程度认为是产生伤害的受损程度，不可再继续操作，具体可根据需要设置。

其中，预设对应关系通过以下步骤建立：控制不同种类的器械28作用于不同种类的组织，记录不同种类的组织在受损程度达到目标受损程度阈值时应力感应器205测得的应力值。不同种类的器械28与不同种类的组织包括但不限于镊子和阑尾对应动物组织、镊子和十二指肠对应动物组织、钳子和阑尾对应动物组织、钳子和十二指肠对应动物组织等。

根据所记录的应力值，建立器械28的种类、组织的种类以及目标受损程度阈值之间的第二对应关系。进一步地，对于一组器械28和组织的组合，可以测量多次获得多个应力值样本，采用取平均值的方式，确定该器械28与组织组合的目标受损程度阈值对应应力值，提高数据准确性。

其中，确定和记录应力值的步骤包括：控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，并控制图像采集装置采集不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像；

通过预先训练的损伤程度预测网络对不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像进行分析，确定不同种类的组织的当前受损程度所对应的量化值以及目标受损程度所对应的量化值；

在检测到当前受损程度所对应的量化值与目标受损程度所对应的量化值一致时，获得当前应力感应器205测得的应力值。

可选的，在本发明实施例中，可以采集器械28在作用于组织过程中的图像，通过预先训练的损伤程度预测网络对图像中组织的受损程度进行识别，当识别到图像中组织受损程度所对应的量化值为目标受损程度阈值对应的受损程度所对应的量化值时，确定当前器械的应力值并记录。其中，可以通过包括有不同组织、不同器械28作用产生不同受损程度的大量图像对损伤程度预测网络进行训练，在图像中可以标记有器械28种类、组织种类、受损程度是否达到目标受损程度阈值等信息，从而使训练后的损伤程度预测网络能识别图像中组织的种类、组织在不同种类器械28作用下的受损程度所对应的量化值，以及是否达到目标程度阈值等信息。进一步地，控制不同种类的器械28作用于不同种类的组织，具体可以为，检测当前的器械28是否接触到当前组织，在检测到当前器械28为接触到当前组织时，控制当前器械28以第一运动参数值向当前组织运动；在当前器械28运动的过程中，在检测到当前器械28接触到当前组织时，控制当前器械28以第二运动参数值运动，其中，第一运动参数和第二运动参数均可以为目标器械28的当前运动速度或包括当前运动速度和加速度。第二运动参数值对应的速度小于第一运动参数值对应的速度。

通过使目标器械28在未达到组织时以较快速度向组织运行靠拢，在接触到组织后，放慢运动速度，缓慢达到目标组织的目标受损程度阈值的位置，可在频繁测试以预先建立预设对应关系过程中，提高测试的效率，同时做到对组织的及时保护。

S102：确定控制设备20的末端连接的目标器械28的种类。

可以采用但不限于以下任意一种方法确定目标器械28的种类：

在本发明的一种实施例中，在控制设备20安装有霍尔传感器，且不同种类的器械28上对应安装不同位置组合的磁元件的情况下，通过霍尔传感器检测目标器械28上的磁元件安装位置，获得目标器械28的种类。其中，霍尔传感器根据检测特定位置是否有磁元件，可以输出1或者0信号。例如三个位置可以有8种二进制组合，可以识别8种器械28。可以做到目标器械28与控制设备20间无接触式感应，无需考虑电器连接的问题。

在本发明的另一种实施例中，在不同种类的器械28输出不同大小的电平的情况下，读取目标器械28输出的电平的大小，获得目标器械28的种类。其中，目标器械28的连接端用不同的上下拉电阻组合代替代表不同种类的器械28，当目标器械28与控制设备20可靠接触后，控制设备20利用GPIO读取对应的高低电平，可以组成二进制组合以区分器械28。具有结构简单，成本低的优点。

在本发明的又一种实施例中，在控制设备20上设置有存储器，存储器存储有器械28的种类与标识之间的第一对应关系的情况下，读取目标器械28的标识，根据读取的标识查询第一对应关系，获得目标器械28的种类。其中，目标器械28上可设计IIC存储芯片，存储器械28的身份信息，包括器械28种类等不同的信息。控制设备20与目标器械28间通过可靠的触片连接，当控制设备20与不同种类的器械28连接时，通过该IIC总线读取目标器械28的存储芯片的内容，从而判断目标器械28的种类。

S103：获取图像采集装置206采集的目标组织的图像，并对图像进行识别，确定目标组织的种类。

其中，在本发明的一种实施例中，通过内窥镜等图像采集装置206，采集包含有目标组织的图像，通过预先在处理器202中存储不同组织上的特定标定点，在处理器202获得当前带有目标组织的图像后，识别并比对图像中的特定标定点，即可识别出目标组织。在其他实施例中，也可在进行手术操作前，提前在处理器202中输入确定需要进行手术操作的组织，即可在手术过程中始终以该组织作为目标组织。

S104：根据所述目标器械28的种类、所述目标组织的种类以及所述预设对应关系，确定所述目标组织的第一受损程度阈值，目标受损程度阈值包括目标器械28的目标应力值。

其中，在获得目标器械28的种类和目标组织的种类后，查询第二对应关系，即可确定在该目标器械28和该目标组织的组合下，目标组织的目标受损程度阈值，该目标受损程度阈值即是第一受损程度阈值。

其中，目标受损程度阈值可以为目标器械28的目标应力值，该目标应力值可以为组织不可承受的压力值，超过此值即可对组织造成机械压力损伤，该组织不可承受的压力值可以由临床及科研经验丰富的专业人员进行测定及定义。

S105：在检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标器械28停止动作，或，控制目标器械28回退至预设状态。

在本发明实施例中，检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值，是通过以下步骤确定的：检测目标器械28的当前应力值，在当前应力值达到目标应力值时，确定目标组织的当前受损程度达到目标受损程度阈值。

其中，控制所述目标器械28回退至预设状态，具体为：根据目标器械28的种类和目标组织的种类，确定目标组织的第三受损程度阈值，第三受损程度阈值小于第一受损程度阈值，当目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标器械28反向动作，以从当前状态调整至预设状态，预设状态为使得目标组织的当前受损程度为第三受损程度阈值时目标器械28的状态。

第三受损程度阈值的确定方式与第一受损程度阈值的确定方式相同，在本发明实施例中，第三受损程度阈值所对应的目标器械28的应力值小于第一受损程度阈值所对应的目标器械28的应力值。当目标器械28对目标组织造成的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，目标器械28停止当前动作，并且反向动作，直至检测到的目标器械28对目标组织作用应力值等于第三受损程度阈值所对应的目标器械28的应力值。

在检测到目标器械28对目标组织造成的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，通过控制目标器械28即时停止动作，或者退回至对目标组织施加较小的应力值的状态，可以对组织起到有效的保护作用，有效防止在手术机器人的自动或半自动操作下，因无法及时感知施加给组织的作用力而对组织造成意外损伤的情况，并且根据目标器械28作用在目标组织上的应力值反馈测得目标组织的受损请，测量结果快速且准确。

在本发明的另一实施例中：

S1011：建立至少包括目标器械28的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系。

其中包括，控制不同种类的器械28作用于不同种类的组织，并控制图像采集装置206采集不同种类的组织在不同种类的器械28作用下的图像。通过预先训练的损伤程度预测网络对所述不同种类的组织在不同种类的器械28作用下的图像进行分析，确定不同种类的组织的目标受损程度阈值。建立器械28的种类、组织的种类以及目标受损程度阈值之间的第三对应关系。

其中，损伤程度预测网络是在试验阶段，利用神经网络算法，针对采集图像获得的手术场景中涉及到的组织进行识别训练。

S1021：确定控制设备20的末端接触的目标器械28的种类。目标器械28的种类可通过前述方式获得，不再赘述。

S1031：控制图像采集装置206采集目标组织的图像，并对图像进行识别，确定目标组织的种类。其中，目标组织的种类可通过前述方式确定，不再赘述。

S1041：根据目标器械28的种类、目标组织的种类以及预设对应关系，确定目标组织的第一受损程度阈值。

其中，根据目标器械28的种类和目标组织的种类，查询第三对应关系，确定目标组织的目标受损程度阈值，目标受损程度阈值即为需要确定的第一受损程度阈值，目标受损程度阈值包括目标组织的目标受损程度所对应的量化值。

S1051：在检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标器械28停止动作，或，控制目标器械28回退至预设状态。

其中，目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值是通过以下步骤检测的：采集目标组织在目标器械28作用下的当前图像，通过损伤程度预测网络对当前图像进行分析，确定目标组织的当前受损程度，在当前受损程度所对应的量化值与目标受损程度所对应的量化值一致时，确定目标组织的当前受损程度达到目标受损程度阈值。

通过直接对手术操作位置进行图像采集，并基于图像识别判断目标组织的当前受损程度，在确定目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，反馈给目标器械28，控制目标器械28停止动作或退回至预设动作应力较小的状态，结构简单，同时对目标组织起到了保护作用。

进一步地，根据目标器械28的种类和目标组织的种类，确定目标组织的第二受损程度阈值，第二受损程度阈值不大于第一受损程度阈值；在目标组织的当前受损程度达到第二受损程度阈值时，生成报警信号；控制报警装置输出报警信号对应的警报。

在本发明实施例中，第二受损程度阈值应小于第一受损程度阈值，第二受损程度阈值对应的组织的受损程度为组织可以承受的变形受损，可以在组织受损程度达到第一受损程度阈值之前提前对手术医生发出警报。警报输出装置可以为蜂鸣器、警报灯等。

在其他实施例中，关于器械28与组织的组合对应的组织受损程度阈值，还可为每一类器械28部件在出厂时通过试验提前确定的阈值。进一步地，为了避免相同类别的不同器械28可能由于生产过程中产生的细微差别导致阈值不同。为了阈值的准确性，也可以为每一个器械28部件在出厂时都确定其阈值。

可选的，每一个器械28的阈值可以存储在云端，控制设备20根据获取到的器械28的身份信息从云端获取其对应的阈值；可选的，也可以将阈值写入器械28部件的存储芯片中，控制设备20部分在连接器械28部件后，从中读取阈值。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

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。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，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优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或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作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过程、方法、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过程、方法、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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种计算机可读存储器，其特征在于，应用于控制设备，所述控制设备的末端与目标器械的末端连接，所述目标器械作用于目标组织，所述计算机可读存储器在运行时，所述控制设备实现以下的器械控制方法：

建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系；包括：控制不同种类的器械作用于不同种类的动物组织，记录不同种类的动物组织在受损程度达到目标受损程度阈值时应力感应器测得的应力值，或通过预先训练的损伤程度预测网络对不同种类的动物组织在不同种类的器械作用下的图像进行分析，记录不同种类的动物组织的组织受损程度为所述目标受损程度阈值时所对应的量化值；其中，若作用于动物组织的应力值超过所述目标受损程度阈值时应力感应器测得的应力值，则会对组织造成机械压力损伤；

确定所述控制设备的末端连接的所述目标器械的种类，其中，在不同种类的器械输出不同大小电平的情况下，所述目标器械与所述控制设备接触后，所述控制设备利用GPIO读取所述目标器械输出的电平的大小，组成二进制组合以获得所述目标器械的种类；其中，所述目标器械的连接端设置有上下拉电阻组合；

获取图像采集装置采集的所述目标组织的图像，并对所述图像进行识别，确定所述目标组织的种类；

根据所述目标器械的种类、所述目标组织的种类以及所述预设对应关系，确定所述目标组织的第一受损程度阈值；其中，所述第一受损程度阈值为所述目标组织对应的目标受损程度阈值；

在检测到所述目标器械的当前应力值达到所述目标受损程度阈值对应的应力值时，或通过所述损伤程度预测网络对所述目标组织的当前图像进行分析，确定所述目标组织的当前受损程度所对应的量化值与所述目标受损程度所对应的量化值一致时，表征所述目标组织的当前受损程度达到所述第一受损程度阈值，则控制所述目标器械停止动作，或，控制所述目标器械回退至预设状态；所述预设状态为使得所述目标组织的当前受损程度为第三受损程度阈值时所述目标器械的状态；所述第三受损程度阈值对应的应力小于所述第一受损程度阈值对应的应力。

2.根据权利要求1所述的计算机可读存储器，其特征在于，所述确定所述控制设备的末端连接的所述目标器械的种类的步骤，包括以下任一者：

在所述控制设备安装有霍尔传感器，且不同种类的器械上对应安装不同位置组合的磁元件的情况下，通过所述霍尔传感器检测所述目标器械上的磁元件安装位置，获得所述目标器械的种类；

在所述控制设备上设置有存储器，所述存储器存储有器械的种类与标识之间的第一对应关系的情况下，读取所述目标器械的标识，根据读取的标识查询所述第一对应关系，获得所述目标器械的种类。

3.根据权利要求1所述的计算机可读存储器，其特征在于，所述建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系的步骤，包括：

在所述控制设备安装有应力感应器的情况下，控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，记录不同种类的组织在受损程度达到目标受损程度阈值时所述应力感应器测得的应力值；

建立器械的种类、组织的种类以及目标受损程度阈值对应的应力值之间的第二对应关系；

所述根据所述目标器械的种类、所述目标组织的种类以及所述预设对应关系，确定所述目标组织的第一受损程度阈值，包括：

根据所述目标器械的种类和所述目标组织的种类，查询所述第二对应关系，确定所述目标组织的目标应力值；

所述检测到所述目标组织的当前受损程度达到所述第一受损程度阈值，包括：

检测所述目标器械的当前应力值，在所述当前应力值达到所述目标应力值时，确定所述目标组织的当前受损程度达到所述第一受损程度阈值。

4.根据权利要求3所述的计算机可读存储器，其特征在于，所述控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，记录不同种类的组织在受损程度达到目标受损程度阈值时所述应力感应器测得的应力值的步骤，包括：

控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，并控制图像采集装置采集不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像；

通过预先训练的损伤程度预测网络对所述不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像进行分析，确定不同种类的组织的当前受损程度所对应的量化值以及目标受损程度所对应的量化值；

在检测到所述当前受损程度所对应的量化值与目标受损程度所对应的量化值一致时，获得当前所述应力感应器测得的应力值。

5.根据权利要求1所述的计算机可读存储器，其特征在于，所述建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系的步骤，包括：

控制不同种类的器械作用于不同种类的动物组织，并控制图像采集装置采集不同种类的动物组织在不同种类的器械作用下的图像；

通过预先训练的损伤程度预测网络对所述不同种类的动物组织在不同种类的器械作用下的图像进行分析，确定不同种类的动物组织的目标受损程度阈值；

建立器械的种类、组织的种类以及目标受损程度阈值之间的第三对应关系；

所述根据所述目标器械的种类、所述目标组织的种类以及所述预设对应关系，确定所述目标组织的第一受损程度阈值，包括：

根据所述目标器械的种类和所述目标组织的种类，查询所述第三对应关系，确定所述目标组织的目标受损程度阈值，所述目标受损程度阈值包括所述目标组织的目标受损程度所对应的量化值；

所述检测到所述目标组织的当前受损程度达到所述第一受损程度阈值，包括：

采集目标组织在目标器械作用下的当前图像，通过所述损伤程度预测网络对所述当前图像进行分析，确定目标组织的当前受损程度，在所述当前受损程度所对应的量化值与所述目标受损程度所对应的量化值一致时，确定所述目标组织的当前受损程度达到所述目标受损程度阈值。

6.根据权利要求3或5所述的计算机可读存储器，其特征在于，所述控制不同种类的器械作用于不同种类的组织的步骤，包括：

检测当前器械是否接触到当前组织；

在检测到所述当前器械未接触到所述当前组织时，控制所述当前器械以第一运动参数值向所述当前组织运动；

在所述当前器械运动的过程中，在检测到所述当前器械接触到所述当前组织时，控制所述当前器械以第二运动参数值运动，其中，所述第二运动参数值对应的速度小于所述第一运动参数值对应的速度。

7.根据权利要求1所述的计算机可读存储器，其特征在于，所述计算机可读存储器在运行时，促使所述控制设备还实现以下方法：

根据所述目标器械的种类和所述目标组织的种类，确定所述目标组织的第二受损程度阈值，所述第二受损程度阈值不大于所述第一受损程度阈值；

在所述目标组织的当前受损程度达到所述第二受损程度阈值时，生成报警信号；

控制报警装置输出所述报警信号对应的警报。

8.根据权利要求1所述的计算机可读存储器，其特征在于，所述计算机可读存储器在运行时，所述控制设备还实现以下方法：

根据所述目标器械的种类和所述目标组织的种类，确定所述目标组织的所述第三受损程度阈值，所述第三受损程度阈值小于所述第一受损程度阈值；

在所述目标组织的当前受损程度达到所述第一受损程度阈值时，控制所述目标器械回退至预设状态，包括：

在所述目标组织的当前受损程度达到所述第一受损程度阈值时，控制所述目标器械反向动作，以从当前状态调整至所述预设状态。

9.一种器械控制系统，其特征在于，至少包括控制设备和目标器械，所述目标器械连接在控制设备的末端，所述目标器械用于执行对目标组织施加作用力的动作，所述控制设备用于驱使所述目标器械动作；

所述控制设备还包括执行权利要求1-8任意一种所述的计算机可读存储器。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括应力感应器，所述控制设备内设置有牵拉钢丝和弹性梁，所述控制设备内的传动机构通过所述弹性梁与所述牵拉钢丝连接，所述应力感应器设置在所述弹性梁上；

所述控制设备通过弹性梁对所述牵拉钢丝牵引，以控制所述目标器械动作；

所述应力感应器与所述控制设备通信连接，所述应力感应器通过检测所述弹性梁的形变，获得所述目标器械对所述目标组织施加的应力。

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