CN114366304B - 一种内窥镜手术机器人的一键启动系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种内窥镜手术机器人的一键启动系统及控制方法，涉及手术机器人技术领域，所述内窥镜手术机器人的一键启动系统包括用户终端、医生控制台及手术机械臂，用户终端与医生控制台及手术机械臂通信连接，医生控制台与手术机械臂通信连接；医生控制台，用于接收用户终端发送的启动信号，并根据启动信号控制其自身开启，以及将医生控制台的状态信息发送给用户终端和手术机械臂；手术机械臂，用于接收用户终端发送的启动信号及医生控制台的状态信息，并根据启动信号及医生控制台的状态信息控制其自身开启，以及将手术机械臂的状态信息发送给用户终端。该内窥镜手术机器人的一键启动系统实现了一键启动，避免了开机顺序错误。

Description

一种内窥镜手术机器人的一键启动系统及控制方法

技术领域

本发明涉及手术机器人技术领域，具体而言，涉及一种内窥镜手术机器人的一键启动系统及控制方法。

背景技术

随着内窥镜手术机器人的发展，越来越多的人工手术被取代，手术机器人具有着智能、稳定等优点，内窥镜手术机器人的启动一般包括医生控制台启动及手术机械臂启动两部分，现有采用人工启动方式，医生或护士先后按下医生控制台及手术机械臂的开机按钮方可完成整个手术系统的启动，在此过程中极易出现因按键启动顺序颠倒，而导致系统进入装载模式，无法进行手术操作的问题。

发明内容

本发明旨在提出一种内窥镜手术机器人的一键启动系统，以解决现有内窥镜手术机器人系统采用人工开机易出现启动顺序错误，无法进行手术操作的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样的：

一种内窥镜手术机器人的一键启动系统，包括用户终端、医生控制台及手术机械臂，所述用户终端与所述医生控制台及所述手术机械臂通信连接，所述医生控制台与所述手术机械臂通信连接；

所述医生控制台，用于接收所述用户终端发送的启动信号，并根据所述启动信号控制其自身开启，以及将所述医生控制台的状态信息发送给所述用户终端和所述手术机械臂；

所述手术机械臂，用于接收所述用户终端发送的启动信号及所述医生控制台的状态信息，并根据所述启动信号及所述医生控制台的状态信息控制其自身开启，以及将所述手术机械臂的状态信息发送给所述用户终端。

本发明所述的内窥镜手术机器人的一键启动系统，通过用户终端控制医生控制台与手术机械臂的开启，由于医生控制台与手术机械臂的控制逻辑不同，医生控制台接收用户终端的启动信号直接完成开机启动，而手术机械臂需要在接收用户终端启动信号的同时还接收到医生控制台的启动状态信息，才会发生开机启动，实现了先启动医生控制台，再启动手术机械臂的开机顺序，有效避免了二者因启动顺序错误而无法手术操作的问题，而且一键操作还省去了人工开机的繁琐步骤。

可选地，所述医生控制台设有多个，各所述医生控制台均与所述手术机械臂通信连接，所述手术机械臂具体用于：

根据所有所述医生控制台的状态信息及所述用户终端发送的所述启动信号，控制其自身开启。

可选地，所述医生控制台的状态信息和所述手术机械臂的状态信息均包括启动成功状态信息、启动失败状态信息及未连接电源状态信息。

可选地，所述手术机械臂具体用于：

在接收到所有所述医生控制台的启动成功状态信息及所述用户终端发送的所述启动信号后，控制其自身开启，并向所述用户终端发送所述手术机械臂的启动成功状态信息。

可选地，所述手术机械臂具体用于：

接收到部分所述医生控制台的启动成功状态信息或者未接收到任何所述医生控制台的启动成功状态信息，向所述用户终端发送所述手术机械臂的启动失败状态信息。

可选地，所述用户终端具体用于：

在预设时间内，未接收到所述医生控制台和/或所述手术机械臂发送启动成功或启动失败的状态信息时，生成所述医生控制台和/或所述手术机械臂未连接电源提示。

可选地，所述医生控制台包括第一中央处理器，所述医生控制台具体用于：

在所述第一中央处理器检测到所述医生控制台自身未成功启后，向所述用户终端发送医生控制台指示灯信息。

可选地，所述手术机械臂包括第二中央处理器，所述手术机械臂具体用于：

在所述第二中央处理器检测到所述手术机械臂自身未成功启后，向所述用户终端发送手术机械臂指示灯信息。

本发明的另一目的是提供一种内窥镜手术机器人的一键启动控制方法，采用上述的内窥镜手术机器人的一键启动系统，包括以下步骤：

医生控制台接收用户终端发送的启动信号，并根据所述启动信号控制其自身开启，以及将所述医生控制台的状态信息发送给所述用户终端和手术机械臂；

所述手术机械臂接收所述用户终端发送的所述启动信号及所述医生控制台的状态信息，并根据所述启动信号及所述医生控制台的状态信息控制其自身开启，以及将所述手术机械臂的状态信息发送给所述用户终端。

本发明所述的内窥镜手术机器人的一键启动控制方法，医生控制台根据启动信号直接控制自身开机启动，同时向手术机械臂发送状态信息，手术机械臂在接收启动信号与医生控制台启动状态信息的条件下，控制自身完成启动，实现了用户一键发送启动信号即可完成医生控制台及手术机械臂的先后启动，而且启动顺序不会出现错误，同时省去了人工开机的繁琐步骤，启动效率高。

可选地，所述医生控制台设有多个，各所述医生控制台均与所述手术机械臂通信连接，所述手术机械臂具体用于：

根据所有所述医生控制台的状态信息及所述用户终端发送的所述启动信号，控制其自身开启。

附图说明

图1为本发明实施例的内窥镜手术机器人的一键启动系统的蓝牙传输原理图；

图2为本发明实施例的内窥镜手术机器人的一键启动系统的网络传输原理图。

附图标记说明：

1、用户终端；11、第三蓝牙发送端；12、第三蓝牙接收端；2、医生控制台；21、第一中央处理器；22、第一指示灯提示器；23、第一蓝牙发送端；24、第一蓝牙接收端；3、手术机械臂；31、第二中央处理器；32、第二指示灯提示器；33、第二蓝牙发送端；34、第二蓝牙接收端。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，并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一个或者更多个该特征。

如图1-2所示，本发明实施例的一种内窥镜手术机器人的一键启动系统，包括用户终端1、医生控制台2及手术机械臂3，所述用户终端1与所述医生控制台2及所述手术机械臂3通信连接，所述医生控制台2与所述手术机械臂3通信连接；

所述医生控制台2，用于接收所述用户终端1发送的所述启动信号，并根据所述启动信号控制其自身开启，以及将所述医生控制台2的状态信息发送给所述用户终端1和所述手术机械臂3；

所述手术机械臂3，用于接收所述用户终端1发送的所述启动信号及所述医生控制台2的状态信息，并根据所述启动信号及所述医生控制台2的状态信息控制其自身开启，以及将所述手术机械臂3的状态信息发送给所述用户终端1。

在本实施例中，所述用户终端1可为手机，通过手机APP发送启动信号，手机APP上设有一键启动按钮。在其他的实施例中，所述用户终端也可为电脑等其他电子设备。用户终端1与医生控制台2及手术机械臂3之间为双向通信连接，用户终端1可以向医生控制台2及手术机械臂3发送启动信号，医生控制台2及手术机械臂3向用户终端反馈自身状态信息。

所述医生控制台2是用于在手术过程中控制手术机械臂3动作的，一般正常情况下内窥镜手术机器人系统的启动顺序为：先启动医生控制台2，再启动手术机械臂3，启动顺序一旦发生错误将会使得整个手术系统进入装载模式，手术机械臂3亮红灯，无法进行手术操作。

需要说明的是，事先分别给医生控制台2及手术机械臂3的控制芯片存储计算机程序，并接通电源。医生控制台2的启动逻辑为：只要检测到用户终端1发出的启动信号，就可控制医生控制台2的开机电机动作；手术机械臂3的启动逻辑为：当检测到用户终端1发送的启动信号及医生控制台2的启动状态信息，手术机械臂3控制其自身启动。由于手术机械臂3的启动需要同时检测到启动信号及医生控制台2的启动状态信息，可有效避免在医生控制台2未启动的情况下，手术机械臂3也发生启动的现象。

需要说明的是，当医生控制台2收到启动信号后，没有按照预期发生启动，此时医生控制台2会将该非预期信号发送给用户终端1，提示医生控制台2启动失败，此时手术机械臂3也会检测到该非预期信号并向用户终端发送提醒，手术机械臂3启动失败，这种情况下往往需要专业的技术人员才可进行问题排查，修复系统。当医生控制台2或手术机械臂3中的任一个或两个忘记插电源时，在用户终端1发送启动信号后，会无法收到对应的启动状态信息反馈，设定预设时间间隔，例如3分钟，当所述用户终端1发送启动信号后的3分钟内没有收到启动成功、启动失败这样的信息，就会发出相应的电源未连接提示，此时需要重新插上电源，再次按下启动按钮。

采用该内窥镜手术机器人的一键启动系统，只需要医护人员按下用户终端1上的一键启动按钮，发送启动信号后，医生控制台2及手术机械臂3即可按照顺序依次启动，解决人工启动存在的启动顺序问题，开机步骤更加简单，避免了因开机失误而延误手术时间。

可选地，所述医生控制台2设有多个，各所述医生控制台2均与所述手术机械臂3通信连接，所述手术机械臂3具体用于：

根据所有所述医生控制台2的状态信息及所述用户终端1发送的启动信号，控制其自身开启。

在本实施例中，所述医生控制台2可设置多个，例如，在手术过程中可以多个医生共同完成手术操作，此时可能就会需要控制这多个医生控制台2都启动。当有多个医生控制台2时，所述医生控制台2及手术机械臂3的启动顺序在采用人为启动情况下更易出现错误，为了避免医生控制台2部分启动就发生手术机械臂3的启动，而造成手术无法正常操作的情形，当有多个医生控制台2时，需要对所述手术机械臂3的启动逻辑进行调整，手术机械臂3的启动要根据所有医生控制台2的启动状态信息来控制，减少出错概率。

可选地，所述医生控制台2的状态信息和所述手术机械臂3的状态信息均包括启动成功状态信息、启动失败状态信息及未连接电源状态信息。

在本实施例中，所述用户终端1的显示界面顶部可设报错信息提示栏，上面用于显示：医生控制台启动成功、医生控制台启动失败、手术机械臂启动成功、手术机械臂启动失败及未连接电源这些内容，用于通过用户终端1上的提示栏能够直观的看到设备的启动状况。

可选地，所述手术机械臂3具体用于：

在接收到所有所述医生控制台2的启动成功状态信息及所述用户终端1发送的所述启动信号后，控制其自身开启，并向所述用户终端1发送所述手术机械臂3的启动成功状态信息。

在本实施例中，通过控制所有医生控制台2启动成功之后，才控制所述手术机械臂3启动，有效避免因医生控制台2只部分启动或都未启动，而发生手术机械臂3启动的情形，确保手术操作的正常进行。

可选地，所述手术机械臂3具体用于：

接收到部分所述医生控制台2的启动成功状态信息或者未接收到任何所述医生控制台2的启动成功状态信息，向所述用户终端1发送所述手术机械臂3的启动失败状态信息。

在本实施例中，无论医生控制台只有一个没启动成功，还是所有的医生控制台2都没启动成功，亦或是手术机械臂3未接收到启动信号，三者之中只要有任一条件不满足，都会使得手术机械臂3无法正常启动，其中，没启动成功包括启动失败和未连接电源两种情况，采用此种方式可保证在所有医生控制台启动之后才开始手术机械臂3的启动，避免手术机械臂3在部分医生控制台2之前启动，发生启动顺序错误，使得整个系统进入程序加载，而无法手术。

可选地，所述用户终端1具体用于：

在预设时间内，未接收到所述医生控制台2和/或所述手术机械臂3发送启动成功或启动失败的状态信息时，生成所述医生控制台2和/或所述手术机械臂3未连接电源提示。

在本实施例中，当操作人员忘记插电源，也会使得医生控制台或手术机械臂3无法成功启动，为了避免这一失误影响手术操作，此时可通过预设时间进行判断，示例性地，当通过用户终端1发送一键启动信号3分钟后，所述用户终端1未收到医生控制台2或手术机械臂3发出的启动成功或启动失败状态信息，则所述用户终端1的顶部提示栏显示医生控制台未连接电源或手术机械臂3未连接电源。操作人员根据该提示可以重新连接电源，之后再发生一键启动信号。

可选地，所述医生控制台2包括第一中央处理器21，所述医生控制台2具体用于：

在所述第一中央处理器21检测到所述医生控制台2自身未成功启后，向所述用户终端1发送医生控制台指示灯信息。

在本实施例中，所述医生控制台2包括第一中央处理器21和第一指示灯提示器22，当所述医生控制台2的启动电机未成功启动，所述第一中央处理器21检测到医生控制台启动异常信号，所述第一指示灯提示器22发出红色报警指示，该异常信号传递到所述用户终端1，用户终端1下方设有医生控制台指示灯，此时医生控制台指示灯亮红色，当然，在医生控制台正常启动的情况下，也可使所述医生控制台指示灯亮绿色。

第一指示灯提示器22用于显示所述医生控制台2的启动状况，方便医护人员现场直接观看了解，所述第一指示灯提示器22有红色和绿色两种显示状态，绿色表示启动成功，红色表示启动异常，远程时刻通过用户终端1的界面提示信息查看启动状态。

可选地，所述手术机械臂3包括第二中央处理器31，所述手术机械臂3具体用于：

在所述第二中央处理器31检测到所述手术机械臂3自身未成功启后，向所述用户终端1发送手术机械臂指示灯信息。

在本实施例中，所述手术机械臂3包括第二中央处理器31和第二指示灯提示器32，当所述手术机械臂3的启动电机未成功启动，所述第二中央处理器31检测到医生控制台启动异常信号，所述第一指示灯提示器发出红色报警指示，该异常信号传递到所述用户终端1，用户终端1下方设有手术机械臂指示灯，此时手术机械臂指示灯亮红色，当然，在手术机械臂正常启动的情况下，也可使所述手术机械臂指示灯亮绿色。第二指示灯提示器32与所述第一指示灯提示器作用类似，在此不再赘述。

内窥镜手术机器人系统的内部可采用蓝牙通信，这里一般是在现场或近距离控制的手术操作。所述医生控制台2上设有第一蓝牙接收端24、第一蓝牙发送端23，所述手术机械臂3上设有第二蓝牙接收端34、第二蓝牙发送端33，所述用户终端1上设有第三蓝牙接收端12、第三蓝牙发送端11。所述用户终端1通过所述第三蓝牙发送端11发送启动信号，所述医生控制台2的第一蓝牙接收端24接收该启动信号，所述第一中央处理器21控制所述医生控制台2的开机电机启动，实现所述医生控制台2的开机启动；之后，通过所述第一蓝牙发送端23将该启动状态信息发送给用户终端1和手术机械臂3，所述用户终端1的第三蓝牙接收端12接收到该状态信息，在界面上提示用户医生控制台启动成功；所述手术机械臂3的第二蓝牙接收端34接收该状态信息与之前发送的启动信号后，所述第二中央处理器31控制所述手术机械臂3的完成启动，之后将所述第二蓝牙发送端33将该状态信息发送给用户终端1，所述用户终端1的第三蓝牙接收端12接收到该状态信息，在界面上提示用户手术机械臂启动成功。

如图2所示，内窥镜手术机器人系统的内部可采用网络协议传输信号，这里一般是指远程控制的手术中，蓝牙传输无法适用的情况下。所述用户终端1通过TCP/IP协议局域网WIFI将启动信号发送给所述医生控制台2及所述手术机械臂3，所述第一中央处理器21接收到该命令后，控制医生控制台启动，并将启动状态信息通过局域网发送给手术机械臂，第二中央处理器31接收到该命令后控制手术机械臂启动，所述医生控制台2及所述手术机械臂3在完成启动后都会将各自的启动状态信息反馈给用户终端1，方便用户随时了解启动状况。

本发明另一实施例提供一种内窥镜手术机器人的一键启动控制方法，采用上述的内窥镜手术机器人的一键启动系统，包括以下步骤：

医生控制台2接收用户终端1发送的启动信号，并根据所述启动信号控制其自身开启，以及将所述医生控制台2的状态信息发送给所述用户终端1和所述手术机械臂3；

手术机械臂3接收所述用户终端1发送的启动信号及所述医生控制台2的状态信息，并根据所述启动信号及所述医生控制台2的状态信息控制其自身开启，以及将所述手术机械臂3的状态信息发送给所述用户终端1。

在本实施例中，当医生控制台2检测到一键发送的启动信号，控制医生控制台2的开机电机动作；当手术机械臂3检测到一键发送的启动信号及医生控制台2的启动状态信息，手术机械臂3控制其自身启动。由于手术机械臂3的启动需要同时检测到启动信号及医生控制台2的启动状态信息，可有效避免在医生控制台2未启动的情况下，手术机械臂3也发生启动的现象。

可选地，所述医生控制台2设有多个，各所述医生控制台2均与所述手术机械臂3通信连接，所述手术机械臂3具体用于：

根据所有所述医生控制台2的状态信息及所述用户终端1发送的启动信号，控制其自身开启。

在本实施例中，通过所有医生控制台2的状态及启动信号控制自身开启，避免发生仅部分医生控制台启动，手术机械臂3就启动的现象，有效避免因启动顺序错误而影响手术操作的正常进行；只要有任一医生控制台未成功启动或者未收到启动信号，就无法发生手术机械臂3的启动，提高控制的准确性。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种内窥镜手术机器人的一键启动系统，其特征在于，包括用户终端（1）、医生控制台（2）及手术机械臂（3），所述用户终端（1）与所述医生控制台（2）及所述手术机械臂（3）通信连接，所述医生控制台（2）与所述手术机械臂（3）通信连接；

所述医生控制台（2），用于接收所述用户终端（1）发送的启动信号，并根据所述启动信号控制其自身开启，以及将所述医生控制台（2）的状态信息发送给所述用户终端（1）和所述手术机械臂（3）；

所述手术机械臂（3），用于接收所述用户终端（1）发送的所述启动信号及所述医生控制台（2）的状态信息，并根据所述启动信号及所述医生控制台（2）状态信息控制其自身开启，以及将所述手术机械臂（3）的状态信息发送给所述用户终端（1）；

所述医生控制台（2）设有多个，各所述医生控制台（2）均与所述手术机械臂（3）通信连接，所述手术机械臂（3）具体用于：

根据所有所述医生控制台（2）的状态信息及所述用户终端（1）发送的所述启动信号，控制其自身开启；

所述医生控制台（2）的状态信息和所述手术机械臂（3）的状态信息均包括启动成功状态信息、启动失败状态信息及未连接电源状态信息；

所述手术机械臂（3）具体用于：

在接收到所有所述医生控制台（2）的启动成功状态信息及所述用户终端（1）发送的所述启动信号后，控制其自身开启，并向所述用户终端（1）发送所述手术机械臂（3）的启动成功状态信息；

所述手术机械臂（3）具体用于：

当接收到部分所述医生控制台（2）的启动成功状态信息或者未接收到任何所述医生控制台（2）的启动成功状态信息时，向所述用户终端（1）发送所述手术机械臂（3）的启动失败状态信息；

所述用户终端（1）具体用于：

在预设时间内，未接收到所述医生控制台（2）和/或所述手术机械臂（3）发送的启动成功状态信息或启动失败状态信息时，生成所述医生控制台（2）和/或所述手术机械臂（3）未连接电源提示。

2.根据权利要求1所述的内窥镜手术机器人的一键启动系统，其特征在于，所述医生控制台（2）包括第一中央处理器（21），所述医生控制台（2）具体用于：

在所述第一中央处理器（21）检测到所述医生控制台（2）自身未成功启后，向所述用户终端（1）发送医生控制台指示灯信息。

3.根据权利要求1所述的内窥镜手术机器人的一键启动系统，其特征在于，所述手术机械臂（3）包括第二中央处理器（31），所述手术机械臂（3）具体用于：

在所述第二中央处理器（31）检测到所述手术机械臂（3）自身未成功启后，向所述用户终端（1）发送手术机械臂指示灯信息。

4.一种内窥镜手术机器人的一键启动控制方法，其特征在于，采用权利要求1-3任意一项所述的内窥镜手术机器人的一键启动系统，包括以下步骤：

医生控制台（2）接收用户终端（1）发送的启动信号，并根据所述启动信号控制其自身开启，以及将所述医生控制台（2）的状态信息发送给所述用户终端（1）和手术机械臂（3）；

所述手术机械臂（3）接收所述用户终端（1）发送的所述启动信号及所述医生控制台（2）状态信息，并根据所述启动信号及所述医生控制台（2）的状态信息控制其自身开启，以及将所述手术机械臂（3）的状态信息发送给所述用户终端（1）。

5.根据权利要求4所述的内窥镜手术机器人的一键启动控制方法，其特征在于，所述医生控制台（2）设有多个，各所述医生控制台（2）均与所述手术机械臂（3）通信连接，所述手术机械臂（3）具体用于：

根据所有所述医生控制台（2）的状态信息及所述用户终端（1）发送的所述启动信号，控制其自身开启。