CN114343851B - 医疗装置、操纵方法以及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种操纵装置、方法及存储介质、医疗装置及手术机器人，包括装置基座具有至少一个移动轨迹，操纵部件沿着至少一个移动轨迹活动设置在装置基座上，位移检测机构设置在装置基座上，位移检测机构包括至少一个第一传感器件，第一传感器件被配置为用于获取操纵部件沿着移动轨迹移动的位移信息。操纵装置采用可以获取位移信息的传感器件，而非采用获取力信息的传感器件，可以避免在信息采集的过程中，对传感器件形成损伤，导致控制失效的问题，而且还可以避免操作者施加的力有误差，影响对可移动设备的控制存在延时或者变动量大，使可移动设备运行不平稳、不灵活的问题，可以有效提高传感器件的使用寿命、可靠性和平稳性。

Description

医疗装置、操纵方法以及可读存储介质

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种医疗装置、操纵方法以及可读存储介质。

背景技术

医疗装置作为手术机器人的一部分，主要作用是便于操作人员在地面上移动手术机器人的机械臂，手术机器人的机械臂通常重量较大，单纯依靠操作人员手动控制医疗装置运动比较费力。

现有技术中，医疗装置可以集成自动控制功能，利用力传感器检测操作人员对扶手施加的作用力，进而对操作人员的控制意图进行判断，然后利用驱动装置自动控制医疗装置运动。

但是，由于医疗装置的运动控制需要依赖于力传感器，操作人员通过扶手对力传感器施加作用力时，力传感器十分容易因受力和应变发生损坏，造成力感知失控等问题，在手术过程中具有不可控的风险。

发明内容

基于此，有必要针对医疗装置运动控制失效的问题，提供一种医疗装置、操纵方法以及可读存储介质。

本发明提供了一种医疗装置，所述医疗装置包括主体部以及与所述主体部相连接的操纵装置，所述操纵装置包括：

装置基座，具有至少一个移动轨迹和至少一个转动轨迹；所述移动轨迹的移动直线与所述转动轨迹的转动轴线非平行；

操纵部件，所述操纵部件沿着所述移动轨迹和所述转动轨迹活动设置在所述装置基座上；

位移检测机构，所述位移检测机构包括第一基准座和至少一个第一传感器件，所述第一传感器件被配置为用于获取所述操纵部件沿着所述移动轨迹移动的位移信息，其中，所述操纵装置采用获取位移信息第一传感器件，而非采用获取力信息的传感器件；

转向检测机构，所述转向检测机构包括第二基准座和至少一个第二传感器件，所述第二传感器件被配置为用于获取所述操纵部件沿着所述转动轨迹转动的转动信息，其中，所述操纵装置采用获取转动信息的第二传感器件，而非采用获取力信息的传感器件；

其中，所述第二基准座设置在所述装置基座上，所述第一基准座沿着所述转动轨迹活动设置在所述第二基准座上，所述操纵部件沿着所述移动轨迹活动设置在所述第一基准座上；

或者，所述第一基准座设置在所述装置基座上，所述第二基准座沿着所述移动轨迹活动设置在所述第一基准座上，所述操纵部件沿着所述转动轨迹活动设置在所述第二基准座上。

在其中一个实施例中，所述位移信息为线性位移信息；所述转动信息为转动角度信息。

在其中一个实施例中，所述移动轨迹的移动直线与所述转动轨迹的转动轴线相互垂直。

在其中一个实施例中，所述位移检测机构包括第一运动座，所述第一运动座沿着所述移动轨迹活动设置在所述第一基准座上，所述操纵部件通过所述第一运动座沿着所述移动轨迹移动；

所述转向检测机构包括第二运动座，所述第二运动座沿着所述转动轨迹活动设置在所述第二基准座上，所述操纵部件通过所述第二运动座沿着所述转动轨迹转动。

在其中一个实施例中，所述第一传感器件设置在所述第一基准座上，所述第一运动座与所述第一传感器件的检测端连接；

所述第二传感器件设置在所述第二基准座上，所述第二运动座与所述第二传感器件的检测端连接。

在其中一个实施例中，所述第一基准座和所述第一运动座上分别设置有导向件和导向孔，所述导向孔沿着所述移动轨迹设置，所述导向件导向装配在所述导向孔内；

所述第二基准座和所述第二运动座之间分别设置有转动件和转动孔，所述转动孔沿着所述转动轨迹设置，所述转动件转动装配在所述转动孔内。

在其中一个实施例中，所述位移检测机构包括第一阻尼结构，所述第一阻尼结构被配置为用于向所述操纵部件沿着所述移动轨迹的移动施加第一阻力；

所述转向检测机构包括第二阻尼结构，所述第二阻尼结构被配置为用于向所述操纵部件沿着所述转动轨迹的转动施加第二阻力。

在其中一个实施例中，所述第一阻尼结构包括设置在所述第一基准座和所述第一运动座之间的第一弹性件；

所述第二阻尼结构包括设置在所述第二基准座和所述第二运动座之间的第二弹性件。

在其中一个实施例中，所述第一弹性件为第一弹簧，所述第一弹簧套装在所述导向件上，所述第一弹簧的两端分别沿其轴向与所述第一基准座和所述第一运动座弹性抵接；

所述第二弹性件为第二弹簧，所述第二弹簧套装在所述转动件上，所述第二弹簧的两端分别与所述第二基准座和所述第二运动座摩擦接触。

在其中一个实施例中，所述位移检测机构包括第一限位结构，所述第一限位结构被配置为用于限制所述操纵部件沿着所述移动轨迹移动的位移范围；

所述转向检测机构包括第二限位结构，所述第二限位结构被配置为用于限制所述操纵部件沿着所述转动轨迹转动的转动范围。

在其中一个实施例中，所述第一限位结构包括开设在所述第一基准座上的第一限位槽，所述第一运动座与所述第一限位槽限位配合；

所述第二限位结构包括开设在所述第二基准座上的第二限位槽，所述第二运动座与所述第二限位槽限位配合。

在其中一个实施例中，所述第一基准座设置在所述第二运动座上，通过所述第二运动座活动设置在所述第二基准座上，所述操纵部件设置在所述第一运动座上，通过所述第一运动座活动设置在所述第一基准座上；

或者，

所述第二基准座设置在所述第一运动座上，通过所述第一运动座活动设置在所述第一基准座上，所述操纵部件设置在所述第二运动座上，通过所述第二运动座活动设置在所述第二基准座上。

本申请提供了一种手术机器人，所述手术机器人包括所述医疗装置以及与所述医疗装置连接并用于承载手术器械的承载端。

本申请提供了一种基于所述医疗装置的运动操纵方法，包括如下步骤：

获取所述操纵部件相对于所述装置基座沿移动轨迹移动的位移信息，以及所述操纵部件相对于所述装置基座沿转动轨迹转动的转动信息；

根据所述位移信息和所述转动信息生成操纵指令；

其中，所述移动轨迹的移动直线与所述转动轨迹的转动轴线非平行；所述操纵装置采用获取位移信息和转动信息的传感器件，而非采用获取力信息的传感器件。

在其中一个实施例中，所述操纵部件沿着直线移动轨迹相对于所述装置基座移动，所述位移信息为线性位移信息，其中，所述线性位移信息至少包括正位移信息、正加速位移信息、负位移信息和负加速位移信息；

和/或，

所述操纵部件沿着定轴转动轨迹相对于所述装置基座转动，所述转动信息为转动角度信息，其中，所述转动角度信息至少包括正角度转动信息和负角度转动信息；

和/或，

所述操纵指令至少包括前进指令、后退指令、左转向指令和右转向指令。

在其中一个实施例中，根据所述正位移信息和/或所述正加速位移信息生成所述前进指令；

和/或，

根据所述负位移信息和/或所述负加速位移信息生成所述后退指令；

和/或，

根据所述正角度转动信息生成所述左转向指令；

和/或，

根据所述负角度转动信息生成所述右转向指令。

在其中一个实施例中，所述左转向指令至少包括左转差速控制命令，根据所述左转差速控制命令控制不同侧行驶轮之间的左转差速转动；

和/或，

所述右转向指令至少包括右转差速控制命令，根据所述右转差速控制命令控制不同侧行驶轮之间的右转差速转动。

本申请提供了一种可读存储介质，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，实现所述运动操纵方法。

上述医疗装置、操纵方法以及可读存储介质，操纵装置采用可以获取位移信息的传感器件，而非采用获取力信息的传感器件，可以避免在信息采集的过程中，对传感器件形成损伤，导致控制失效的问题，而且还可以避免操作者施加的力有误差，影响对可移动设备的控制存在延时或者变动量大，使可移动设备运行不平稳、不灵活的问题。传感器件通过获取位移信息控制可移动设备运动，可以有效提高传感器件的使用寿命，使可移动设备运动过程中灵活移动，提高可移动设备的控制可靠性和平稳性。

附图说明

图1为本发明一个实施例中提供的操纵装置的第一方向的立体剖视图；

图2为本发明一个实施例中提供的操纵装置的第二方向的立体剖视图；

图3为本发明一个实施例中提供的操纵装置的平面剖视图；

图4为本发明一个实施例中提供的位移检测机构的立体图；

图5为本发明一个实施例中提供的转向检测机构的立体图；

图6为本发明一个实施例中提供的第二基准座的立体图；

图7为本发明一个实施例中提供的第二运动座的立体图；

图8为本发明一个实施例中提供的第二基准座和第二运动座的装配示意图；

图9为本发明一个实施例中提供的第二基准座和第二运动座的转向示意图；

图10为本发明一个实施例中提供的转向检测机构的装配结构局部剖视图；

图11为本发明一个实施例中提供的转向检测机构的转向状态局部剖视图；

图12为本发明一个实施例中提供的医疗装置的立体图；

图13为本发明一个实施例中提供的手术机器人的结构示意图；

图14为本发明如图13所示的手术机器人的使用状态示意图。

附图标号：

001、操纵装置；002、主体部；003、承载端；004、手术器械；

100、装置基座；200、操纵部件；300、位移检测机构；400、转向检测机构；

310、第一传感器件；320、第一基准座；330、第一运动座；340、第一阻尼结构；350、第一限位结构；

410、第二传感器件；420、第二基准座；430、第二运动座；440、第二阻尼结构；450、第二限位结构；

321、导向件；322、导向孔；

421、转动件；422、转动孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1至图11所示，本发明一实施例提供了一种操纵装置001，所述操纵装置001包括装置基座100、操纵部件200和位移检测机构300，所述装置基座100具有至少一个移动轨迹，所述操纵部件200沿着至少一个所述移动轨迹活动设置在所述装置基座100上，位移检测机构300设置在所述装置基座100上，所述位移检测机构300包括至少一个第一传感器件，所述第一传感器件被配置为用于获取所述操纵部件200沿着所述移动轨迹移动的位移信息。

除此之外，该操纵装置001在此基础上还可以结合有转向检测机构400，即所述操纵装置001包括装置基座100、操纵部件200、位移检测机构300和转向检测机构400，此时装置基座100可以具有至少一个移动轨迹或至少一个转动轨迹，或者装置基座100同时具有至少一个移动轨迹和至少一个转动轨迹，所述操纵部件200沿着至少一个所述移动轨迹或至少一个所述转动轨迹活动设置在所述装置基座100上，或者，所述操纵部件200同时沿着至少一个所述移动轨迹和至少一个所述转动轨迹活动设置在所述装置基座100上，位移检测机构300设置在所述装置基座100上，所述位移检测机构300包括至少一个第一传感器件310，所述第一传感器件310被配置为用于获取所述操纵部件200沿着所述移动轨迹移动的位移信息，转向检测机构400设置在所述装置基座100上，所述转向检测机构400包括至少一个第二传感器件410，所述第二传感器件410被配置为用于获取所述操纵部件200沿着所述转动轨迹转动的转动信息。

上述操纵装置001可以用在包括但不限于医疗装置等可移动设备上，可移动设备可以为医疗设备或非医疗设备，本领域技术人员可以根据需求选择操纵装置001的使用场景，在此不做限定。

在上述操纵装置001中，操纵装置001采用可以检测位移信息的第一传感器件310，该第一传感器件可以采用线性传感器采集位移信息，线性传感器的具体形式可以采用磁性传感器、光栅式传感器等以满足对位移信息的输出，具体实现形式不限。同时，该操纵装置001采用可以检测转动信息的第二传感器件410，第一传感器件310可以采用角度传感器采位移信息，角度传感器的具体形式可以采用磁性传感器、光栅式传感器等以满足对位移信息和转动信息的输出，具体实现形式不限。

当操纵者对操纵部件200施加作用力，驱动操纵部件200相对于装置基座100移动或转动时，第一传感器件310可以检测到操纵部件200相对于装置基座100移动的位移信息，位移信息包括但不限于操作部件相对于装置基座100直线移动、曲线移动、以规则的轨迹移动或以非规则的轨迹移动，因此当操纵者操控操纵部件200相对于装置基座100线性移动时，操纵部件200相对于装置基座100的实际运动轨迹，便可以用来作为控制可移动设备实际运动的轨迹的指令，从而通过操控操纵部件200对可移动设备的运动进行灵活的控制。

例如在其中一个实施例中，所述移动轨迹为直线移动轨迹，所述位移信息为线性位移信息，操纵者操控操纵部件200相对于装置基座100前进或后退，或者操纵操纵部件200相对于装置基座100加速前进、加速后退等运动，第一传感器件310通过获取位移信息，均可以识别操纵者的移动操作意图，进而将操作意图转换成的操作指令作为控制可移动设备运动的依据。

同样，第二传感器件410可以检测到操纵部件200相对于装置基座100转动的转动信息，转动信息包括但不限于操作部件相对于装置基座100转动的转动方向(正转、反转)、转动速度(加速转动、减速转动)等，因此当操纵者操控操纵部件200相对于装置基座100定轴转动时，操纵部件200相对于装置基座100的实际转动角度，便可以用来作为控制可移动设备实际转向运动的指令，从而通过操控操纵部件200对可移动设备的运动进行灵活的控制。

例如在其中一个实施例中，所述转动轨迹为定轴转动轨迹，所述转动信息为转动角度信息，操纵者操控操纵部件200相对于装置基座100左转或后转，其实际转动的角度均可以转换为转动信息，第二传感器件410通过获取转动信息，可以识别操纵者的转向操作意图，进而将操作意图转换成的操作指令作为控制可移动设备运动的依据。

当所述移动轨迹为直线移动轨迹，所述转动轨迹为定轴转动轨迹，在其中一个实施例中，可以设置所述直线移动轨迹的移动直线与所述定轴转动轨迹的转动轴线相互垂直，尤其是直线移动轨迹的移动直线可以平行于可移动设备(水平面)，定轴转动轨迹的转动轴线可以垂直于可移动设备(水平面)，这样更符合操纵者对操纵部件200的控制习惯。

除此之外，所述直线移动轨迹的移动直线与所述定轴转动轨迹的转动轴线也可以形成一定的角度，其中，所述直线移动轨迹的移动直线平行于可移动设备(水平面)时，所述定轴转动轨迹的转动轴线可以设置为非垂直于可移动设备(水平面)的状态，同时也与所述直线移动轨迹的移动直线成一定的角度，或者，所述定轴转动轨迹的转动轴线垂直于可移动设备(水平面)时，所述直线移动轨迹的移动直线可以设置为非平行于可移动设备(水平面)的状态，同时也与所述定轴转动轨迹的转动轴线成一定的角度，这可以根据操纵者相对于可移动设备的相对位置和角度进行设置，在此不做限定。

可移动设备上可以配备相应的控制装置对位移信息和转动信息进行判断，并根据转动信息生成相应的操纵指令，控制装置利用操纵指令控制可移动设备的驱动装置按照操纵者的操作意图进行运动，包括但不限于控制前进、后退、加速前进、加速后退、减速前进、减速后退、左转向和右转向等，例如可移动设备至少需要满足前进、后退、加速前进、加速后退、减速前进、减速后退、左转向和右转向等基本动作，而且，可移动设备的运动也需要包括前进、后退、加速前进、加速后退、减速前进、减速后退、左转向和右转向等相结合的复合运动，例如前进的同时左转、前进的同时右转、后退的同时左转、后退的同时右转等复合动作，这要求操纵指令不仅需要包括前进指令、后退指令、左转向指令和右转向指令等基本指令，而且还需要包括前进+左转指令、前进+右转指令、后退+左转指令、后退+右转指令等控制复合动作的复合指令。

例如，在所述位移信息为线性位移信息时，所述线性位移信息至少可以包括正位移信息、正加速位移信息、负位移信息和负加速位移信息，根据所述正位移信息或所述正加速位移信息可以生成所述前进指令，也可以根据所述正位移信息和所述正加速位移信息的结合生成所述前进指令，这将可以使前进指令能够指示可移动设备实施前进、加速前进等运动，根据所述负位移信息或所述负加速位移信息可以生成所述后退指令，也可以根据所述负位移信息和所述负加速位移信息生成所述后退指令，这将可以使前进指令能够指示可移动设备实施后退、加速后退等运动。

例如，在所述转动信息为转动角度信息时，所述转动角度信息至少可以包括正角度转动信息和负角度转动信息，根据所述正角度转动信息可以生成所述左转向指令，这将可以使左转向指令能够指示可移动设备实施左向转动的运动，同样，根据所述负角度转动信息可以生成所述右转向指令，这将可以使右转向指令能够指示可移动设备实施右向转动的运动。

而且，当可移动设备具有左行驶轮和右行驶轮时，可移动设备的左转和右转需要左行驶轮和右行驶轮差速转动，因此，所述左转向指令至少可以包括左转差速控制命令，根据所述左转差速控制命令可以控制不同侧行驶轮之间的左转差速转动，例如可以控制不同侧电机实施差速转动，进而使不同侧的行驶轮形成差速转动，使左行驶轮的转速小于右行驶轮的转速，进而保证可移动设备实施稳定的左转向运动。同样，所述右转向指令至少可以包括右转差速控制命令，根据所述右转差速控制命令可以控制不同侧行驶轮之间的右转差速转动，例如可以控制不同侧电机实施差速转动，进而使不同侧的行驶轮形成差速转动，使左行驶轮的转速大于右行驶轮的转速，进而保证可移动设备实施稳定的右转向运动。

可移动设备上可以设置触控屏等显示装置对获取的各种信息进行显示，还可以在操纵部件200上设置与驱动装置连接的微动开关，并利用按键对微动开关进行控制，实现对驱动装置的开启和关闭。操纵部件200是供操纵者实施操纵的结构，操纵部件200相对于装置基座100的设置可以直接设置或间接设置，以装置基座100作为移动或转动的参考基础。操纵部件200相对于装置基座100进行移动时可以沿着一个或多个移动轨迹，操纵部件200相对于装置基座100进行转动时也可以沿着一个或多个转动轨迹。

在其中一个实施例中，当装置基座100仅具有一个移动轨迹，操纵部件200仅沿着一个移动轨迹进行移动，移动轨迹为确定状态，或者装置基座100虽然具有转动轨迹，但操纵部件200非沿着转动轨迹转动的状态下，操纵部件200也仅沿着一个移动轨迹进行移动，移动轨迹为确定状态。

在其中一个实施例中，当装置基座100仅具有一个转动轨迹，操纵部件200仅沿着一个转动轨迹进行转动，转动轨迹为确定状态，或者装置基座100虽然具有移动轨迹，但操纵部件200非沿着移动轨迹移动的状态下，操纵部件200也仅沿着一个转动轨迹进行转动，转动轨迹为确定状态。

在其中一个实施例中，当装置基座100同时具有移动轨迹和转动轨迹，而且操纵部件200还同时沿着移动轨迹和转动轨迹进行运动，包括移动和转动，此时操纵部件200的运动是移动和转动叠加的运动形式，因此当操纵部件200沿着移动轨迹发生移动时，转动轨迹会相应的相对于装置基座100发生变化，同理，当操纵部件200沿着转动轨迹发生转动时，移动轨迹也会相应的相对于装置基座100发生变化。

在这种情况下，操纵部件200既可以相对于装置基座100沿着当前的移动轨迹朝向任意方向进行移动，在当前的移动轨迹中，第一传感器件310可以获取到移动信息，同理，操纵部件200也可以相对于装置基座100沿着当前的转动轨迹朝向任意方向或任意角度进行转动，在当前的转动轨迹中，第二传感器件410可以获取到转动信息。

操纵装置001采用可以获取位移信息和/或转动信息的传感器件，而非采用获取力信息的传感器件，可以避免在信息采集的过程中，对传感器件形成损伤，导致控制失效的问题，而且还可以避免操作者施加的力有误差，影响对可移动设备的控制存在延时或者变动量大，使可移动设备运行不平稳、不灵活的问题。传感器件通过获取位移信息或转动信息控制可移动设备运动，可以有效提高传感器件的使用寿命，使可移动设备运动过程中灵活移动或摆位，提高可移动设备的控制可靠性和平稳性。

参阅图4和图5所示，操纵部件200可以直接或间接地设置在装置基座100上，在其中一个实施例中，所述位移检测机构300可以包括第一基准座320，所述第一基准座320设置在所述装置基座100上，所述操纵部件200沿着所述移动轨迹活动设置在所述第一基准座320上，进而通过第一基准座320间接地装配在装置基座100上，仍旧以装置基座100作为移动的参考基础。进一步的，在其中一个实施例中，所述位移检测机构300还可以包括第一运动座330，所述第一运动座330沿着所述移动轨迹活动设置在所述第一基准座320上，所述操纵部件200通过所述第一运动座330沿着所述移动轨迹移动，此时，操纵部件200通过第一基准座320和第一运动座330间接地装配在装置基座100上。

在该结构中，所述第一传感器件310可以设置在所述第一基准座320上，所述第一运动座330与所述第一传感器件310的检测端连接，操纵部件200通过第一运动座330间接地与第一传感器件310的检测端形成连接，除此之外，第一传感器件310还可以设置在装置基座100上，或者第一传感器件310的检测端还可以直接与操纵部件200连接，本领域技术人员可以根据需求选择合适的装配方式，在此不做限定。

在具有所述第一基准座320和所述第一运动座330时，操纵部件200沿着移动轨迹进行移动的结构可以通过所述第一基准座320和所述第一运动座330实现，例如在其中一个实施例中，所述第一基准座320和所述第一运动座330上分别设置有导向件321和导向孔322，导向孔322的轨迹线可以平行于移动轨迹，尤其是移动轨迹为直线移动轨迹时，直线移动轨迹的移动直线与导向孔322的中心轴线为两条平行或重合的直线，使所述导向孔322沿着所述移动轨迹设置，将所述导向件321导向装配在所述导向孔322内，导向件321与导向孔322的相对移动，便可以实现操纵部件200沿着移动轨迹进行移动。

操纵部件200可以直接或间接地设置在装置基座100上，所述转向检测机构400可以包括第二基准座420，所述第二基准座420设置在所述装置基座100上，所述操纵部件200沿着所述转动轨迹活动设置在所述第二基准座420上，进而通过第二基准座420间接地装配在装置基座100上，仍旧以装置基座100作为转动的参考基础。进一步的，在其中一个实施例中，所述转向检测机构400还可以包括第二运动座430，所述第二运动座430沿着所述转动轨迹活动设置在所述第二基准座420上，所述操纵部件200通过所述第二运动座430沿着所述转动轨迹转动，此时，操纵部件200通过第二基准座420和第二运动座430间接地装配在装置基座100上。

在该结构中，所述第二传感器件410设置在所述第二基准座420上，所述第二运动座430与所述第二传感器件410的检测端连接，操纵部件200通过第二运动座430间接地与第二传感器件410的检测端形成连接，除此之外，第二传感器件410还可以设置在装置基座100上，或者第二传感器件410的检测端还可以直接与操纵部件200连接，本领域技术人员可以根据需求选择合适的装配方式，在此不做限定。

在具有所述第二基准座420和所述第二运动座430时，操纵部件200沿着转动轨迹进行转动的结构可以通过所述第二基准座420和所述第二运动座430实现，例如在其中一个实施例中，所述第二基准座420和所述第二运动座430之间分别设置有转动件421和转动孔422，转动孔422的中心轴线可以平行于转动轨迹的转动轴线，使所述转动孔422沿着所述转动轨迹设置，将所述转动件421转动装配在所述转动孔422内，转动件421与转动孔422的相对转动，便可以实现操纵部件200沿着转动轨迹进行转动。

为了方便操纵者的左手和右手同时对操纵部件200持握，所述操纵部件200可以包括第一持握部和第二持握部，第一持握部和第二持握部可以为柱状结构、块状结构或便于操纵者的左手和右手持握的仿形结构等，其中操纵者的左手可以用来控制第一持握部，操纵者的右手可以用来控制第二持握部。

第一持握部和第二持握部上均可以设置与驱动装置连接的微动开关，并利用按键对微动开关进行控制，实现对驱动装置的开启和关闭。第一持握部和第二持握部内部可以形成用来装配微动开关的内腔，按键可以活动装配在第一持握部和第二持握部的表面，并穿透第一持握部和第二持握部与内腔中的微动开关控制连接，其中，按键可以利用弹簧柱塞等结构活动装配在第一持握部和第二持握部上，弹簧柱塞等结构可以对按键形成一定程度的支撑，避免按键误碰到微动开关，发出控制驱动装置的错误指令。

为了提高操纵者对操纵部件200控制的稳定程度，在其中一个实施例中，所述位移检测机构300可以包括第一阻尼结构340，第一阻尼结构340可以提供运动的阻力，耗减运动的能量，因此所述第一阻尼结构340可以被配置为用于向所述操纵部件200沿着所述移动轨迹的移动施加第一阻力，使操纵部件200在移动过程中可以自动停在任意允许的位移范围内，或者自动复位至初始位置。所述转向检测机构400也可以包括第二阻尼结构440，第二阻尼结构440可以提供运动的阻力，耗减运动的能量，因此所述第二阻尼结构440也可以被配置为用于向所述操纵部件200沿着所述转动轨迹的转动施加第二阻力，使操纵部件200在转动过程中可以自动停在任意允许的转动范围内，或者自动复位至初始位置。

所述第一阻尼结构340和所述第二阻尼结构440可以根据装配需求设置在装置基座100、操纵部件200等合适的位置，而且，所述第一阻尼结构340和所述第二阻尼结构440可以采用任意型号的阻尼器，以及具备阻尼功能的其他结构形式，例如采用弹性结构或磁性结构形成阻尼功能，在其中一个实施例中，所述第一阻尼结构340包括设置在所述第一基准座320和所述第一运动座330之间的第一弹性件，所述第二阻尼结构440包括设置在所述第二基准座420和所述第二运动座430之间的第二弹性件，第一弹性件和第二弹性件可以对操纵部件200施加弹性力，利用弹性力对操纵者的作用力形成阻力，进而达到阻尼的效果，这种结构较为简化，除此之外，还可以通过磁性部件以同极相斥的原理阻止所述装置基座100和所述操纵部件200之间的相对运动，形成阻尼功能。

第一弹性件和第二弹性件可以根据装配需求选择采用压缩弹簧、波形弹簧、碟簧、扭簧等部件，在其中一个实施例中，所述第一基准座320和所述第一运动座330之间通过导向孔322和导向件321进行装配时，所述第一弹性件为第一弹簧，所述第一弹簧可以方便套装在所述导向件321上，形成稳定的装配结构，且所述第一弹簧的两端可以分别沿其轴向与所述第一基准座320和所述第一运动座330弹性抵接，向所述第一基准座320和所述第一运动座330施加轴向的弹性力，第一弹簧的弹性力可以转换为第一阻力，形成阻尼效果，所述第二基准座420和所述第二运动座430之间通过转动孔422和转动件421进行装配时，所述第二弹性件为第二弹簧，所述第二弹簧套装在所述转动件421上，所述第二弹簧的两端分别与所述第二基准座420和所述第二运动座430摩擦接触，这种摩擦接触既可以在所述第二基准座420和所述第二运动座430之间施加弹性力，而且还可以在所述第二基准座420和所述第二运动座430之间施加摩擦力，进而提供稳定的阻尼效果。

操纵部件200相对于装置基座100的位移范围和转动范围可以根据需求进行限定，以满足操纵者的操纵需求。

所述位移检测机构300包括第一限位结构350，所述第一限位结构350被配置为用于限制所述操纵部件200沿着所述移动轨迹移动的位移范围，第一限位结构350可以采用多种结构形式，例如在其中一个实施例中，所述第一限位结构350可以包括开设在所述第一基准座320上的第一限位槽，所述第一运动座330与所述第一限位槽限位配合。

参阅图6至图11所示，所述转向检测机构400包括第二限位结构450，所述第二限位结构450被配置为用于限制所述操纵部件200沿着所述转动轨迹转动的转动范围，第二限位结构450可以采用多种结构形式，例如在其中一个实施例中，所述第二限位结构450可以包括开设在所述第二基准座420上的第二限位槽，所述第二运动座430与所述第二限位槽限位配合，第二限位槽形成为弧形，可以匹配第二运动座430相对于第二基准座420的转动，并在第二限位槽的尽头对第二运动座430形成限制，从而限定出第二运动座430相对于第二基准座420的转动角度范围，第二运动座430可以通过设置的限位凸起、限位柱体等结构与第二限位槽形成限位配合，从而实现所述第二运动座430与所述第二限位槽的限位配合，在此不做限定。

当装置基座100同时具有移动轨迹和转动轨迹，使操纵部件200同时沿着移动轨迹和转动轨迹进行运动，形成移动和转动叠加的运动形式时，可以通过位移检测机构300和转动检测机构的结合实现对操纵部件200相对于装置基座100的装配，例如在其中一个实施例中，所述第二基准座420可以设置在所述装置基座100上，所述第一基准座320沿着所述转动轨迹活动设置在所述第二基准座420上，所述操纵部件200沿着所述移动轨迹活动设置在所述第一基准座320上，进而通过第一基准座320设置在装置基座100上，形成位移检测机构300和转动检测机构的结合，或者所述第一基准座320设置在所述装置基座100上，所述第二基准座420沿着所述移动轨迹活动设置在所述第一基准座320上，所述操纵部件200沿着所述转动轨迹活动设置在所述第二基准座420上，进而通过第二基准座420设置在装置基座100上，形成位移检测机构300和转动检测机构的结合。

当位移检测机构300和转动检测机构中具有第一运动座330和第二运动座430时，在其中一个实施例中，所述第一基准座320还可以设置在所述第二运动座430上，通过所述第二运动座430活动设置在所述第二基准座420上，所述操纵部件200设置在所述第一运动座330上，通过所述第一运动座330活动设置在所述第一基准座320上，或者所述第二基准座420还可以设置在所述第一运动座330上，通过所述第一运动座330活动设置在所述第一基准座320上，所述操纵部件200设置在所述第二运动座430上，通过所述第二运动座430活动设置在所述第二基准座420上。

本领域技术人员可以根据需求选择位移检测机构300和转动检测机构的不同结合方式，已形成不同的装配结构，满足在装置基座100上对移动轨迹和转动轨迹的结合，在此不做限定。

参阅图12所示，本发明还提供了一种医疗装置，医疗装置例如可以为医疗台车等可移动的设备，所述医疗装置包括主体部002以及与所述主体部002相连接的所述操纵装置001，医疗装置上可以匹配相应的控制装置、驱动装置，操纵装置001与控制装置和驱动装置连接。操纵装置001可以通过上述方式获取位移信息和转动信息，然后将位移信息和转动信息发送给控制装置进行处理，形成可以控制驱动装置运动的操纵指令，驱动装置则最终实施对医疗装置的运动，满足操纵者的操纵需求。

操纵者对医疗装置进行控制时，可以控制操纵部件200沿着位移信息移动以及沿着转动轨迹转动，例如可以沿着水平方向移动操纵部件200，第一传感器件310可以获取位移信息，然后反馈给控制装置，在对医疗装置进行移动控制时，控制装置可以控制驱动装置的电机正转、电机反转及电机转速，带动两个驱动轮正转、反转及加速、减速，满足医疗装置前进、倒退及加速、减速，或者可以沿着水平方向转动，第二传感器件410可以获取转动信息，然后反馈给控制装置，在对医疗装置进行转向控制时，控制装置可以控制驱动装置的电机差速运转，带动两个驱动轮不同速转动，满足医疗装置转向，在此过程中还可以通过控制转动幅度来控制医疗装置的转弯半径大小。

参阅图13和图14所示，本发明还提供了一种手术机器人，所述手术机器人包括所述的医疗装置以及与所述医疗装置连接并用于承载手术器械004的承载端003。由于所述操纵装置001、所述医疗装置的功能原理以及技术效果均在前文详述，在此便不再赘述，任何有关于所述操纵装置001、所述医疗装置的技术内容，均可参考前文的记载。

本发明还提供了一种运动操纵方法，包括如下步骤：提供装置基座以及活动装配在所述装置基座上的操纵部件；获取所述操纵部件相对于所述装置基座移动的位移信息，以及所述操纵部件相对于所述装置基座转动的转动信息；根据所述位移信息和/或所述转动信息生成操纵指令。结合参考前文的记载，该运动操纵方法可以应用在包括但不限于医疗装置等可移动设备上，可移动设备可以为医疗设备或非医疗设备，本领域技术人员可以根据需求选择操纵装置001的使用场景，在此不做限定。

装置基座和操纵部件提供了直接用来供用户操纵的操纵装置001，并根据操纵部件相对于装置基座的相对运动情况形成可以控制可移动设备运动的相应指令，其中，可移动设备至少需要满足前进、后退、加速前进、加速后退、减速前进、减速后退、左转向和右转向等基本动作，同时，可移动设备的运动也包括前进、后退、加速前进、加速后退、减速前进、减速后退、左转向和右转向等相结合的复合运动，例如前进的同时左转、前进的同时右转、后退的同时左转、后退的同时右转等复合动作，本领域技术人员可以根据需求对相应运动动作设置相应指令，在此不做限定。

在上述运动操纵方法中，位移信息和转动信息都可以用来生成上述操纵指令，在其中一个实施例中，所述操纵部件沿着直线移动轨迹相对于所述装置基座移动，所述位移信息为线性位移信息，其中，所述线性位移信息至少包括正位移信息、正加速位移信息、负位移信息和负加速位移信息。所述操纵部件沿着定轴转动轨迹相对于所述装置基座转动，所述转动信息为转动角度信息，其中，所述转动角度信息至少包括正角度转动信息和负角度转动信息。所述操纵指令至少包括前进指令、后退指令、左转向指令和右转向指令。

除此之外，对于例如前进的同时左转、前进的同时右转、后退的同时左转、后退的同时右转等复合动作，本领域技术人员还可以根据设置前进+左转指令、前进+右转指令、后退+左转指令、后退+右转指令等，相应的指令均可以依靠操纵部件相对于装置基座的相对运动情况生成，在此不做限定。

基于上述对位移信息、转动信息、操纵指令的分类，在其中一个实施例中，在运动操纵方法中，可以根据所述正位移信息或所述正加速位移信息生成所述前进指令，也可以根据所述正位移信息和所述正加速位移信息的结合生成所述前进指令，这将可以使前进指令能够指示可移动设备实施前进、加速前进等运动。同样，可以根据所述负位移信息或所述负加速位移信息生成所述后退指令，也可以根据所述负位移信息和所述负加速位移信息生成所述后退指令，这将可以使前进指令能够指示可移动设备实施后退、加速后退等运动。

在其中一个实施例中，在运动操纵方法中，可以根据所述正角度转动信息生成所述左转向指令，这将可以使左转向指令能够指示可移动设备实施左向转动的运动，同样，可以根据所述负角度转动信息生成所述右转向指令，这将可以使右转向指令能够指示可移动设备实施右向转动的运动。

而且，所述左转向指令至少包括左转差速控制命令，当可移动设备具有左行驶轮和右行驶轮时，可以根据所述左转差速控制命令控制不同侧行驶轮之间的左转差速转动，例如可以控制不同侧电机实施差速转动，进而使不同侧的行驶轮形成差速转动，使左行驶轮的转速小于右行驶轮的转速，进而保证可移动设备实施稳定的左转向运动。

同样，所述右转向指令至少包括右转差速控制命令，当可移动设备具有左行驶轮和右行驶轮时，可以根据所述右转差速控制命令控制不同侧行驶轮之间的右转差速转动，例如可以控制不同侧电机实施差速转动，进而使不同侧的行驶轮形成差速转动，使左行驶轮的转速大于右行驶轮的转速，进而保证可移动设备实施稳定的右转向运动。

本发明还提供了一种可读存储介质，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，实现所述运动操纵方法。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (18)

1.一种医疗装置，其特征在于，所述医疗装置包括主体部以及与所述主体部相连接的操纵装置，所述操纵装置包括：

装置基座，具有至少一个移动轨迹和至少一个转动轨迹；所述移动轨迹的移动直线与所述转动轨迹的转动轴线非平行；

操纵部件，所述操纵部件沿着所述移动轨迹和所述转动轨迹活动设置在所述装置基座上；

位移检测机构，所述位移检测机构包括第一基准座和至少一个第一传感器件，所述第一传感器件被配置为用于获取所述操纵部件沿着所述移动轨迹移动的位移信息，其中，所述操纵装置采用获取位移信息的第一传感器件，而非采用获取力信息的传感器件；

转向检测机构，所述转向检测机构包括第二基准座和至少一个第二传感器件，所述第二传感器件被配置为用于获取所述操纵部件沿着所述转动轨迹转动的转动信息，其中，所述操纵装置采用获取转动信息的第二传感器件，而非采用获取力信息的传感器件；

其中，所述第二基准座设置在所述装置基座上，所述第一基准座沿着所述转动轨迹活动设置在所述第二基准座上，所述操纵部件沿着所述移动轨迹活动设置在所述第一基准座上；

或者，所述第一基准座设置在所述装置基座上，所述第二基准座沿着所述移动轨迹活动设置在所述第一基准座上，所述操纵部件沿着所述转动轨迹活动设置在所述第二基准座上。

2.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，所述位移信息为线性位移信息；所述转动信息为转动角度信息。

3.根据权利要求2所述的医疗装置，其特征在于，所述移动轨迹的移动直线与所述转动轨迹的转动轴线相互垂直。

4.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，所述位移检测机构包括第一运动座，所述第一运动座沿着所述移动轨迹活动设置在所述第一基准座上，所述操纵部件通过所述第一运动座沿着所述移动轨迹移动；

所述转向检测机构包括第二运动座，所述第二运动座沿着所述转动轨迹活动设置在所述第二基准座上，所述操纵部件通过所述第二运动座沿着所述转动轨迹转动。

5.根据权利要求4所述的医疗装置，其特征在于，所述第一传感器件设置在所述第一基准座上，所述第一运动座与所述第一传感器件的检测端连接；

所述第二传感器件设置在所述第二基准座上，所述第二运动座与所述第二传感器件的检测端连接。

6.根据权利要求4所述的医疗装置，其特征在于，所述第一基准座和所述第一运动座上分别设置有导向件和导向孔，所述导向孔沿着所述移动轨迹设置，所述导向件导向装配在所述导向孔内；

所述第二基准座和所述第二运动座之间分别设置有转动件和转动孔，所述转动孔沿着所述转动轨迹设置，所述转动件转动装配在所述转动孔内。

7.根据权利要求6所述的医疗装置，其特征在于，所述位移检测机构包括第一阻尼结构，所述第一阻尼结构被配置为用于向所述操纵部件沿着所述移动轨迹的移动施加第一阻力；

所述转向检测机构包括第二阻尼结构，所述第二阻尼结构被配置为用于向所述操纵部件沿着所述转动轨迹的转动施加第二阻力。

8.根据权利要求7所述的医疗装置，其特征在于，所述第一阻尼结构包括设置在所述第一基准座和所述第一运动座之间的第一弹性件；

所述第二阻尼结构包括设置在所述第二基准座和所述第二运动座之间的第二弹性件。

9.根据权利要求8所述的医疗装置，其特征在于，所述第一弹性件为第一弹簧，所述第一弹簧套装在所述导向件上，所述第一弹簧的两端分别沿其轴向与所述第一基准座和所述第一运动座弹性抵接；

所述第二弹性件为第二弹簧，所述第二弹簧套装在所述转动件上，所述第二弹簧的两端分别与所述第二基准座和所述第二运动座摩擦接触。

10.根据权利要求4所述的医疗装置，其特征在于，所述位移检测机构包括第一限位结构，所述第一限位结构被配置为用于限制所述操纵部件沿着所述移动轨迹移动的位移范围；

所述转向检测机构包括第二限位结构，所述第二限位结构被配置为用于限制所述操纵部件沿着所述转动轨迹转动的转动范围。

11.根据权利要求10所述的医疗装置，其特征在于，所述第一限位结构包括开设在所述第一基准座上的第一限位槽，所述第一运动座与所述第一限位槽限位配合；

所述第二限位结构包括开设在所述第二基准座上的第二限位槽，所述第二运动座与所述第二限位槽限位配合。

12.根据权利要求4所述的医疗装置，其特征在于，所述第一基准座设置在所述第二运动座上，通过所述第二运动座活动设置在所述第二基准座上，所述操纵部件设置在所述第一运动座上，通过所述第一运动座活动设置在所述第一基准座上；

或者，

所述第二基准座设置在所述第一运动座上，通过所述第一运动座活动设置在所述第一基准座上，所述操纵部件设置在所述第二运动座上，通过所述第二运动座活动设置在所述第二基准座上。

13.一种手术机器人，其特征在于，所述手术机器人包括如权利要求1-12中任一项所述的医疗装置以及与所述医疗装置连接并用于承载手术器械的承载端。

14.一种基于权利要求1-12中任一项的所述医疗装置的运动操纵方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取所述操纵部件相对于所述装置基座沿移动轨迹移动的位移信息，以及所述操纵部件相对于所述装置基座沿转动轨迹转动的转动信息；

根据所述位移信息和所述转动信息生成操纵指令；

其中，所述移动轨迹的移动直线与所述转动轨迹的转动轴线非平行；所述操纵装置采用获取位移信息和转动信息的传感器件，而非采用获取力信息的传感器件。

15.根据权利要求14所述的运动操纵方法，其特征在于，所述操纵部件沿着直线移动轨迹相对于所述装置基座移动，所述位移信息为线性位移信息，其中，所述线性位移信息至少包括正位移信息、正加速位移信息、负位移信息和负加速位移信息；

和/或，

所述操纵部件沿着定轴转动轨迹相对于所述装置基座转动，所述转动信息为转动角度信息，其中，所述转动角度信息至少包括正角度转动信息和负角度转动信息；

和/或，

所述操纵指令至少包括前进指令、后退指令、左转向指令和右转向指令。

16.根据权利要求15所述的运动操纵方法，其特征在于，根据所述正位移信息和/或所述正加速位移信息生成所述前进指令；

和/或，

根据所述负位移信息和/或所述负加速位移信息生成所述后退指令；

和/或，

根据所述正角度转动信息生成所述左转向指令；

和/或，

根据所述负角度转动信息生成所述右转向指令。

17.根据权利要求16所述的运动操纵方法，其特征在于，所述左转向指令至少包括左转差速控制命令，根据所述左转差速控制命令控制不同侧行驶轮之间的左转差速转动；

和/或，

所述右转向指令至少包括右转差速控制命令，根据所述右转差速控制命令控制不同侧行驶轮之间的右转差速转动。

18.一种可读存储介质，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，实现权利要求14至17中任一项所述的运动操纵方法。