CN114521971A - 一种介入机器人系统和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种介入机器人系统和可读存储介质，该介入机器人系统的触摸开关设于操作杆上，并与处理器连接，用于向处理器发送开关当前状态；主端编码器设于操作杆上，并与处理器连接，用于向处理器发送操作杆被控制执行当前操作形成的操作杆位移；零位传感器设于基座上，且与处理器连接，用于向处理器发送传感器当前状态；处理器用于接收主端编码器发送的操作杆位移、零位传感器发送的传感器当前状态和触摸开关发送的开关当前状态；并基于操作杆位移、传感器当前状态和开关当前状态控制介入机器人从端执行与操作杆位移相应运动，从而保证精准控制细长型医疗器械运动，消除无效操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗机器人领域，尤其涉及一种介入机器人系统和可读存储介质。
背景技术
介入机器人包括主端控制装置和与主端控制装置连接的介入机器人从端。操作者在主端控制装置操作，并将操作信息发送给介入机器人从端，让介入机器人从端完成相应操作。但是使用过程中，发现主端控制装置存在操作者无法察觉的多种无效操作，使得介入机器人从端的操作导致出现误差，无法达到操作者期望。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中的不足，提供一种介入机器人系统和可读存储介质。
本发明提供一种介入机器人系统，包括处理器、主端控制装置和介入机器人从端；所述主端控制装置包括基座、操作杆、触摸开关、主端编码器和零位传感器；
所述触摸开关设于所述操作杆上，并与所述处理器连接，用于向所述处理器发送开关当前状态；
所述主端编码器设于所述操作杆上，并与所述处理器连接，用于向所述处理器发送所述操作杆被控制执行当前操作形成的操作杆位移；
所述零位传感器设于所述基座上，且与所述处理器连接，用于向所述处理器发送传感器当前状态；
所述处理器用于获取所述主端编码器发送的操作杆位移、零位传感器发送的传感器当前状态和触摸开关发送的开关当前状态；基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态，判断所述当前操作是否为有效操作；若所述当前操作为有效操作，则基于所述操作杆位移获取目标控制信息，并将所述目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入机器人从端控制细长型医疗器械按照目标控制信息进行运动；若所述当前操作为无效操作，则基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果。
优选地，所述零位传感器设于所述基座上，位于所述操作杆头端和尾端之间。
本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如下所述的一种介入机器人控制方法；该方法包括：
（1）、获取当前参数，所述当前参数包括所述主端编码器发送的操作杆位移、零位传感器发送的传感器当前状态和触摸开关发送的开关当前状态；其中，所述操作杆位移是所述操作杆被控制执行当前操作产生的位移；
（2）、基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态，判断所述当前操作是否为有效操作；
（3）、若所述当前操作为有效操作，则基于所述操作杆位移获取目标控制信息，并将所述目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入机器人从端控制细长型医疗器械按照目标控制信息进行运动；
（4）、若所述当前操作为无效操作，则基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果。
优选地，在步骤（2）中，
若所述传感器当前状态为触发状态，则所述当前操作为无效操作；
若所述传感器当前状态为关闭状态，则判断所述开关当前状态是否为关闭状态；
若所述开关当前状态为关闭状态，则所述当前操作为无效操作；
若所述开关当前状态为触发状态，则所述当前操作为有效操作。
优选地，所述传感器当前状态为触发状态、所述当前操作为无效操作时：则基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果，包括：
若所述开关当前状态为触发状态，则将所述当前操作对应的操作杆位移确定为0。
优选地，主端控制装置还包括与所述处理器连接的电机；
当所述传感器当前状态为关闭状态、所述开关当前状态为关闭状态，则所述当前操作为无效操作时；所述基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果，包括：
向所述电机发送电机启动信号，以使所述电机控制操作杆执行复位操作，并将所述操作杆位移清零。
优选地，所述传感器当前状态为关闭状态、开关当前状态为触发状态，则所述当前操作为有效操作时；
所述基于所述操作杆位移获取目标控制信息，包括：
判断所述操作杆位移对应的位移绝对值是否不大于标准值；
若所述位移绝对值大于标准值，则获取极限位移，将所述极限位移确定为目标位移，基于所述目标位移获取目标控制信息；
若所述位移绝对值不大于标准值，则将所述操作杆位移确定为目标位移，基于所述目标位移获取目标控制信息。
优选地，所述基于所述目标位移获取目标控制信息，包括：
查询数据库，获取位移-速度映射关系；
基于所述位移-速度映射关系，获取所述目标位移对应的目标速度，将所述目标速度确定为目标控制信息。
优选地，所述基于所述目标位移获取目标控制信息，包括：
获取相邻历史位移，基于所述目标位移和相邻历史位移获取目标增量位移；
将所述目标增量位移确定为目标控制信息。
优选地，主端控制装置还包括与所述处理器连接的器械切换开关，所述当前参数还包括器械切换开关发送的目标驱动标识；
在步骤（3）中，将所述目标驱动标识和目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入机器人从端控制目标驱动标识对应的细长型医疗器械按照目标控制信息运动。
综上所述，本发明提供的一种介入机器人系统和可读存储介质，处理器基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态，判断所述操作杆在所述杆芯的当前操作是否为有效操作，只有在当前操作为有效操作时，才控制细长型医疗器械执行相应操作，保证控制精准性。当所述操作杆在所述杆芯的当前操作为有效操作，则基于所述操作杆位移获取目标控制信息，并将所述目标驱动标识和目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入机器人从端控制目标驱动标识对应的细长型医疗器械按照目标控制信息进行运动，实现灵活控制细长型医疗器械运动，满足不同操作者的操作需求和各种手术的不同速度需求；当所述操作杆在所述杆芯的当前操作为无效操作，则基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果，从而达到消除无效操作的目的，保证能够达到操作者想要的手术效果，确保介入手术成功。
附图说明
图1为本发明介入机器人系统的结构示意图；
图2为本发明介入机器人系统的器件交互图；
图3为本发明介入机器人控制方法的一流程图；
图4为图3中步骤S302的具体流程图；
图5为图3中步骤S303的具体流程图；
图6为图5中步骤S502或S503第一实施例的流程图；
图7为图5中步骤S502或S503第二实施例的流程图；
图中，
10、基座；11、第一轴承座；12、第二轴承座；13、杆芯；14、操作杆；15、触摸开关；16、主端编码器；17、零位传感器。
具体实施方式
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。
本发明提供一种介入机器人系统，包括处理器、与所述处理器通信连接的主端控制装置和介入机器人从端。
如图1和图2所示，所述主端控制装置包括基座10、安装在基座10上的第一轴承座11和第二轴承座12、穿设于所述第一轴承座11和所述第二轴承座12的杆芯13、滑设于所述杆芯13的操作杆14、安装在所述操作杆14上的触摸开关15、与所述操作杆14连接的主端编码器16、位于所述杆芯13的首端和末端之间的零位传感器17；所述零位传感器17位于第一轴承座11和第二轴承座12之间；所述操作杆14在所述杆芯13上可以沿轴心位移（包括旋转移动和轴向移动）；所述处理器与所述触摸开关15、主端编码器16和所述零位传感器17通信连接。本发明中，当操作者控制操作杆14在杆芯13上向前进或者向后退时，主端编码器16记录操作杆14移动时的操作杆位移，每间隔预设时长，向处理器发送操作杆位移，所述处理器上装载有计算机程序，用于执行以下步骤，得到有效操作下，操作杆14产生操作杆位移对应的目标控制信息，实现根据目标控制信息精准控制介入机器人从端，避免出现误差。其中，预设时长是预先设定的时长。
本实施例中，处理器可以安装在主端控制器上，也可以安装在介入机器人从端上，可以使细长型医疗器械（图中未示出）精准移动，保障介入手术效果较好。作为一示例，操作者可以单独控制一个操作杆，以精准控制介入机器人从端驱动一个细长型医疗器械（导管或导丝）移动，或不同时驱动多个细长型医疗器械（导管或导丝）移动；作为另一示例，主端控制装置包括至少两个操作杆，操作者还可以两只手分别控制两个操作杆，实现同时或不同时控制操作杆移动，以精准控制介入机器人从端驱动多个细长型医疗器械（导管或导丝）移动。
通常情况，当开关当前状态为关闭状态，则操作杆14为无效操作；当传感器当前状态为触发状态，即操作杆14位于零位区域（零位区域为零位传感器17在杆芯13对应的区域）时，则操作杆14为无效操作；当操作杆14运动与第一轴承座11和所述第二轴承座12接触，而让操作杆14的细微距离来回移动，则操作杆14为无效操作。为消除无效操作，保证操作者精准控制介入机器人从端驱动多个细长型医疗器械（导管或导丝）移动，如图3所示，本实施例提供一种介入机器人控制方法，包括处理器执行的如下步骤：
S301：获取当前参数，所述当前参数包括所述主端编码器发送的操作杆位移、零位传感器发送的传感器当前状态和触摸开关发送的开关当前状态。
其中，当前参数是指示与处理器相连的器件当前状态的参数，具体地，器件当前状态包括主端编码器检测得到的操作杆在杆芯上的操作杆位移、传感器当前状态和开关当前状态。
操作杆位移是当前时刻，操作杆在杆芯上被操作者操控所产生的位移，其中，操作杆位移包括当前角位移（即操作杆14被控制旋转产生的位移）和当前线位移（即操作杆14被控直线运动产生的位移）。
传感器当前状态用于指示当前时刻，零位传感器17的工作状态。传感器当前状态包括触发状态和关闭状态，例如，当传感器当前状态为S1=1，则指示零位传感器17为触发状态；当传感器当前状态为S1=0，则指示零位传感器17为关闭状态。本实施例中，当操作杆14位于零位传感器17在杆芯13对应的零位区域时，则传感器当前状态为触发状态；当操作杆14位于零位传感器17不在杆芯13对应的零位区域时，则传感器当前状态为关闭状态。其中，零位区域是预先设定的，零位传感器17在杆芯13上对应的区域。零位传感器17的安装方向与杆芯13的安装方向平行，投射线垂直于杆芯13安装方向照射零位传感器17，而使零位传感器17投射在杆芯13上，此时，投射区域即为零位区域，零位区域与零位传感器17等长。
开关当前状态用于指示当前时刻，触摸开关15的工作状态。开关当前状态包括触发状态和关闭状态，例如，当开关当前状态为S2=1，则指示触摸开关15为触发状态；当开关当前状态为S2=0，则指示触摸开关15为关闭状态。其中，当操作者握住触摸开关15，此时，触摸开关15的当前状态为触发状态；当操作者离开触摸开关15，则触摸开关15的当前状态为关闭状态。
本实施例中，主端编码器16自动将操作杆位移发送给处理器，零位传感器17向所述处理器发送传感器当前状态，触摸开关15向所述处理器发送开关当前状态，此后，当零位传感器17和触摸开关15的工作状态发生变化，则自动向处理器发送相应状态，有利于处理器及时对操作杆14的操作情况进行判断，确定操作杆14的当前操作是否为有效操作，只有在有效操作时，才控制细长型医疗器械执行相应操作，可以更好地协助操作者对细长型医疗器械的精准控制，达到较好的手术效果，保证控制精准性。
S302：基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态，判断所述当前操作是否为有效操作。
其中，有效操作是操作杆14的当前操作能够控制细长型医疗器械移动的操作，可以理解为，有效操作是操作者希望细长型医疗器械执行相应动作的操作，例如旋转（包括正转和反转）和移动（包括前进和后退）等。反之，无效操作则是操作杆14的当前操作不能够控制细长型医疗器械移动的操作，有可能导致细长型医疗器械出现移动误差或者无用功等，即无效操作为操作者不希望细长型医疗器械执执行相应动作的操作。
本实施例中，处理器通过判断所述操作杆14在所述杆芯13的当前操作是否为有效操作，以便后续执行不同的步骤，保证控制精准性。
S303：若所述当前操作为有效操作，则基于所述操作杆位移获取目标控制信息，并将所述目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入机器人从端控制细长型医疗器械按照目标控制信息进行运动。
本实施例中，操作者握住触摸开关15在杆芯13上运动，主端编码器检测操作杆14在杆芯13上移动，并记录其移动时的操作杆位移；每隔预设时长，将对应的操作杆位移发送给处理器；处理器根据有效操作对应的操作杆位移，得到目标控制信息，并将目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入手术机器人从端控制细长型医疗器械按照目标控制信息进行运动，达到操作者想要的手术效果，实现精准控制细长型医疗器械运动，控制方法较为灵活，满足不同操作者的操作需求。
进一步地，当细长型医疗器械的数量为多个的时候，主端控制装置还包括与所述处理器连接的器械切换开关。步骤S301中，所述当前参数还包括目标驱动标识。步骤S303，即将所述目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入机器人从端控制细长型医疗器械按照目标控制信息进行运动，包括：将所述目标驱动标识和目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入机器人从端控制目标驱动标识对应的细长型医疗器械按照目标控制信息进行运动。
其中，目标驱动标识是介入机器人从端唯一识别细长型医疗器械的标识。本实施例中，介入机器人从端可以夹持多导管多导丝，当介入机器人从端得到目标驱动标识，则可以确定操作者需要驱动的导管或者导丝，以达到精准控制细长型医疗器械的目的。示例性地，介入机器人从端现有的细长型医疗器械包括支撑导管M1、中间导管M2和导丝M3，当目标驱动标识为M2，则表示需要驱动的是中间导管。
本实施例中，操作者操作器械切换开关选择需要操作的细长型医疗器械，形成目标驱动标识，并发送给处理器；处理器将目标驱动标识和目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入机器人从端按照目标控制信息控制目标驱动标识对应的细长型医疗器械运动，满足操作者手术实际需要。
S304：若所述当前操作为无效操作，则基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果。
本实施例中，当操作杆14在所述杆芯13的当前操作为无效操作，则处理器控制相应主端器件执行特定操作，以将操作杆14在杆芯13的无效操作消除，不控制目标驱动标识对应的细长型医疗器械，从而达到消除无效操作产生的操作杆位移，保证能够达到操作者想要的手术效果，确保介入手术成功。
本实施例所提供的介入机器人控制方法，处理器基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态，判断所述操作杆14在所述杆芯13的当前操作是否为有效操作，处理器及时对操作杆14的操作情况进行判断，只有在操作杆14的当前操作为有效操作时，才控制细长型医疗器械执行相应操作，保证控制精准性。当所述操作杆14在所述杆芯13的当前操作为有效操作，则基于所述操作杆位移获取目标控制信息，并将所述目标驱动标识和目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入机器人从端控制目标驱动标识对应的细长型医疗器械按照目标控制信息进行运动，实现灵活控制细长型医疗器械运动，满足不同操作者的操作需求。当所述操作杆14在所述杆芯13的当前操作为无效操作，则基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果，从而达到消除无效操作的目的，保证能够达到操作者想要的手术效果，确保介入手术成功。
作为一实施例，如图4所示，步骤S302，即所述基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态，判断所述当前操作是否为有效操作，包括：
S401：若所述传感器当前状态为触发状态，则所述当前操作为无效操作。
本实施例，零位区域也被称为复位区域，即当操作者离开触摸开关且操作杆14位于零位区域外时，操作杆14会被电机带回到零位区域，当操作杆14运动到零位区域，零位传感器17对应的传感器当前状态从关闭状态切换到触发状态，电机停止，导致操作杆14每次停在零位区域的位置存在随机性，不唯一，导致操作杆14每次在杆芯13能够移动的位移不相同，但是操作者对于细微差距难以察觉，不利于施行手术，无法达到精准控制细长型医疗器械，例如，第一次操作杆14在杆芯13上能够移动的位移为+xx毫米，第二次操作杆14在杆芯13上能够移动的位移为+yy毫米。
本实施例中，当传感器当前状态为触发状态时，操作杆14在杆芯13上的当前操作判定为无效操作，即操作杆14处于零位区域内，此时，不管操作者是否操作操作杆14，操作杆14在杆芯13上的当前操作均为无效操作，也就是说，只有当操作杆14位于零位区域外，传感器当前状态为关闭状态时，才有可能形成有效操作，以保证操作杆14在杆芯13上每次能够移动的距离是固定的，以利于操作精准控制细长型医疗器械，消除无效操作，避免误差。
S402：若所述传感器当前状态为关闭状态，则判断所述开关当前状态是否为关闭状态。
本实施例中，当通电后，触摸开关15自动向处理器发送开关当前状态，且当触摸开关15的开关当前状态发生改变时，也将自动发送开关当前状态给处理器，以使处理器及时判断触摸开关15的开关当前状态。
S403：若所述开关当前状态为关闭状态，则所述当前操作为无效操作。
本实施例中，当传感器当前状态为关闭状态，则说明操作杆14处于零位区域以外，当触摸开关15的开关当前状态为关闭状态，说明操作者离开触摸开关15，此时，若操作杆14在杆芯13上存在当前操作，则是电机将操作杆14带回零位区域，该当前操作为无效操作。
S404：若所述开关当前状态为触发状态，则所述当前操作为有效操作。
本实施例中，当传感器当前状态为关闭状态且开关当前状态为触发状态，则操作杆位于零位区域之外且操作者握住触摸开关，此时，操作杆在杆芯的当前操作为有效操作，后续可以根据操作杆在杆芯上的操作杆位移为介入手术机器人从端控制细长型医疗器械。
作为一实施例，当所述传感器当前状态为触发状态，则所述操作杆14当前操作为无效操作时，步骤S304，即所述若所述当前操作为无效操作，则基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果，包括：
若所述开关当前状态为触发状态，则将所述当前操作对应的操作杆位移确定为0。
本实施例中，当所述传感器当前状态为触发状态，则操作杆14在杆芯13上零位区域内，此时，无论开关当前状态是否为触发状态，所述操作杆14在所述杆芯13的当前操作均为无效操作。当所述传感器当前状态为触发状态，开关当前状态为触发状态，则说明操作者握住触摸开关15，使操作杆14在杆芯13上进行操作；或者所述开关当前状态为关闭状态，则操作者不操作操作杆14。
本实施例中，当传感器当前状态为触发状态时，则操作杆14在所述杆芯13的当前操作均为无效操作，以保证每次操作杆14在杆芯13上能够走的长度是固定的，以保证操作者施行手术的精准性，排除人眼难以察觉的误差。
作为一实施例，主端控制装置还包括与所述处理器连接的电机；当所述传感器当前状态为关闭状态、所述开关当前状态为关闭状态，则所述当前操作为无效操作时；步骤S204，即基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果，包括：向所述电机发送电机启动信号，以使所述电机控制操作杆执行复位操作，并将所述操作杆对应的操作杆位移清零。
其中，电机启动信号是用于控制电机启动的信号，以带到操作杆14进行复位。
通常情况下，当操作者手术结束时，手离开操作杆14，处理器给电机发送电机启动信号，以使电机执行复位操作使得电机带动操作杆14移动至零位区域，则手术结束。具体地，电机控制操作杆执行复位操作，包括：所述电机控制所述操作杆向靠近零位传感器的方向移动。当所述操作杆移动至所述零位传感器对应的零位区域，所述零位传感器的传感器当前状态切换为触发状态。所述零位传感器向电机发送包含有触发状态的传感器信号，以使所述电机控制所述手柄在所述零位传感器对应的零位区域停止。
具体地，处理器将携带有复位方向的电机启动信号发送给电机，以电机基于复位方向带动操作杆14向靠近零位传感器17的方向移动。当操作杆14移动至零位传感器17对应的零位区域，则零位传感器17检测到操作杆14，自动将传感器从关闭状态切换为触发状态，并将传感器当前状态为触发状态发送给电机，以使电机停止运动。其中，复位方向指电机向零位传感器17移动的方向。
作为一实施例，如图5所示，传感器当前状态为关闭状态、开关当前状态为触发状态，则所述当前操作为有效操作时，步骤S303，即所述基于所述操作杆位移获取目标控制信息，包括：
S501：判断所述操作杆位移对应的位移绝对值是否不大于标准值。
其中，位移绝对值是操作杆位移的绝对值。标准值是预先设定的值，具体是操作杆14能够移动的最大距离。该标准值小于零位传感器17到第一轴承座11的距离/零位传感器17到第二轴承座12的距离。
通常情况下，零位传感器17设置在基座10上，且与杆芯13的中间对应的位置，当操作杆14向靠近第一轴承座11的方向运动，则介入机器人从端驱动细长型医疗器械向前进，当操作杆14向远离第一轴承座11的方向运动，则介入机器人从端驱动细长型医疗器械向后退。但是，当操作杆14与第一轴承座11或第二轴承座12碰触的时候，由于惯性，操作杆14在小范围内往复，介入机器人从端会驱动细长型医疗器械产生人眼难以察觉的前后移动或者细长型医疗器械的移动速度会骤变，此时，若是将这种前后移动产生的位移或者骤变的移动速度发送给介入机器人从端，则导致介入机器人从端做无用功，达不到操作者想要的控制效果，且细长型医疗器械前后移动或者移动速度骤变给患者带来不利影响。
本实施例中，当传感器当前状态为关闭状态，开关当前状态为触发状态，则说明操作杆位于零位区域之外，且被操作者握住，此时，操作杆在杆芯的当前操作为有效操作，通过比较位移绝对值和标准值，以确定操作杆位移是否在标准值内，以便后续执行相应操作。
S502：若所述位移绝对值大于标准值，则获取极限位移，将所述极限位移确定为目标位移，基于所述目标位移获取目标控制信息。
其中，极限位移为标准值对应的位移。目标位移是用于确定目标控制信息的位移。
具体地，当位移绝对值大于标准值，则说明操作杆位移超过标准值对应的极限位移，操作杆14可能会跟第一轴承座11或者第二轴承座12碰撞，因此，需要对已经超出标准值的操作杆位移处理。本实施例中，在位移绝对值大于标准值时，采用标准值对应的限位移作为目标位移，基于所述目标位移获取目标控制信息，以消除操作杆位移超范围导致细长型医疗器械来回移动或者细长型医疗器械的移动速度骤变的不利影响。
S503：若所述位移绝对值不大于标准值，则将所述操作杆位移确定为目标位移，基于所述目标位移获取目标控制信息。
本实施例中，当位移绝对值不大于标准值，则说明操作杆位移没有超过标准值对应的极限位移，操作杆14不存在跟第一轴承座11或者第二轴承座12碰撞的可能性，因此，需要根据操作杆位移得到目标控制信息，以精准控制细长型医疗器械。
作为一实施例，如图6所示，步骤S502或S503，即所述基于所述目标位移获取目标控制信息，包括：
S601：查询数据库，获取位移-速度映射关系。
其中，位移-速度表是预先存储数据库中，记录有位移-速度映射关系的表格。
S602：基于所述位移-速度映射关系，获取所述目标位移对应的目标控制信息。
本实施例中，当操作杆在杆芯的当前操作为有效操作，则查询位移-速度表，以获取位移-速度映射关系，并将目标位移代入位移-速度映射关系中，得到目标控制信息，以使介入机器人从端按照目标控制信息驱动目标驱动标识对应的细长型医疗器械，达到精准控制细长型医疗器械的目的，操作简单高效，满足操作者不同操作速度的需要。且杆芯长度有限，导致操作者需要多次让操作杆14复位，才能控制细长型医疗器械到达操作者需要的位置，手术时间中增加了复位时间，使得手术时间较长。本实施通过操作杆14移动时产生的目标位移控制细长型医疗器械的运动速度，可以在一次血管介入手术时，保证细长型医疗器械连续运动，而不需要等待操作杆不复位，保证细长型医疗器械运动连贯性，处理器不需要进行复杂的计算，且可以减少操作杆复位，以缩短手术时间。
作为一实施例，如图7所示，步骤S502或S503，即所述基于所述目标位移获取目标控制信息，包括：
S701：获取相邻历史位移，基于所述目标位移和相邻历史位移获取目标增量位移。
S702：将所述目标增量位移确定为目标控制信息。
其中，操作杆位移是当前时刻，操作杆14的位移，可以理解为实时位移；相邻历史位移是距离当前时刻预设时长前，操作杆14的位移。
本实施例中，主端编码器16将目标位移发送给处理器，处理器查询数据库，得到相邻历史位移，以便根据目标位移和相邻历史位移，得到目标增量位移，并将目标增量位移确定为目标控制信息，介入机器人从端可以驱动目标驱动标识对应的细长型医疗器械执行目标增量位移，达到精准控制细长型医疗器械的目的。示例性地，预设时间间隔为30毫秒，30毫秒时刻对应的位移为100毫米；60毫秒时刻对应的位移为220毫米，此时，220毫米为0-30毫秒产生的位移100毫米加上30-60毫秒产生的位移120毫米；90毫秒时刻对应的位移为290毫米，此时，290毫米为0-30毫秒对应的位移100毫米加上30-60毫秒产生的位移120毫米，再加上30-60毫秒产生的位移70毫米。若当前时刻为90毫秒对应的目标位移290毫米，相邻历史位移为60毫秒时刻对应的位移为220毫米，则目标增量位移是70毫米。可以理解地，介入机器人从端也可以采用线性映射关系、放大、缩小或者其他映射关系对目标增量位移进行处理，而得到控制细长型医疗器械的位移数据。
本发明提供的介入机器人控制方法，处理器基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态，只有在操作杆14的当前操作为有效操作时，才控制细长型医疗器械按照目标控制信息进行移动，实现灵活控制细长型医疗器械运动，满足不同操作者的操作需求和各种手术的不同速度需求。
在一实施例中，提供一可读存储介质，该可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中介入机器人控制方法的步骤，例如图3所示的步骤S301-S304，或者图4至图7中所示的步骤，为避免重复，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部单元划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述实施例仅表达了发明的一种实施方式，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，这些都属于发明的保护范围。因此，发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种介入机器人系统，其特征在于，所述介入机器人系统包括处理器、主端控制装置和介入机器人从端；所述主端控制装置包括基座、操作杆、触摸开关、主端编码器和零位传感器；
所述触摸开关设于所述操作杆上，并与所述处理器连接，用于向所述处理器发送开关当前状态；
所述主端编码器设于所述操作杆上，并与所述处理器连接，用于向所述处理器发送所述操作杆被控制执行当前操作形成的操作杆位移；
所述零位传感器设于所述基座上，且与所述处理器连接，用于向所述处理器发送传感器当前状态；
所述处理器用于获取所述主端编码器发送的操作杆位移、零位传感器发送的传感器当前状态和触摸开关发送的开关当前状态；基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态，判断所述当前操作是否为有效操作；若所述当前操作为有效操作，则基于所述操作杆位移获取目标控制信息，并将所述目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入机器人从端控制细长型医疗器械按照目标控制信息进行运动；若所述当前操作为无效操作，则基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果。
2.如权利要求1所述的一种介入机器人系统，其特征在于，所述零位传感器设于所述基座上，位于所述操作杆头端和尾端之间。
3.一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行以实现如下的一种介入机器人控制方法，包括：
（1）、获取当前参数，所述当前参数包括主端编码器发送的操作杆位移、零位传感器发送的传感器当前状态和触摸开关发送的开关当前状态；其中，所述操作杆位移是所述操作杆被控制执行当前操作产生的位移；
（2）、基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态，判断所述当前操作是否为有效操作；
（3）、若所述当前操作为有效操作，则基于所述操作杆位移获取目标控制信息，并将所述目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入机器人从端控制细长型医疗器械按照目标控制信息进行运动；
（4）、若所述当前操作为无效操作，则基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果。
4.如权利要求3所述的一种可读存储介质，其特征在于，在步骤（2）中，
若所述传感器当前状态为触发状态，则所述当前操作为无效操作；
若所述传感器当前状态为关闭状态，则判断所述开关当前状态是否为关闭状态；
若所述开关当前状态为关闭状态，则所述当前操作为无效操作；
若所述开关当前状态为触发状态，则所述当前操作为有效操作。
5.如权利要求4所述的一种可读存储介质，其特征在于，所述传感器当前状态为触发状态、所述当前操作为无效操作时：则基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果，包括：
若所述开关当前状态为触发状态，则将所述当前操作对应的操作杆位移确定为0。
6.如权利要求5所述的一种可读存储介质，其特征在于，主端控制装置还包括与所述处理器连接的电机；
当所述传感器当前状态为关闭状态、所述开关当前状态为关闭状态，则所述当前操作为无效操作时；所述基于所述传感器当前状态和所述开关当前状态对所述操作杆位移进行处理，获取处理结果，包括：
向所述电机发送电机启动信号，以使所述电机控制操作杆执行复位操作，并将所述操作杆位移清零。
7.如权利要求4所述的一种可读存储介质，其特征在于，所述传感器当前状态为关闭状态、开关当前状态为触发状态，则所述当前操作为有效操作时；
所述基于所述操作杆位移获取目标控制信息，包括：
判断所述操作杆位移对应的位移绝对值是否不大于标准值；
若所述位移绝对值大于标准值，则获取极限位移，将所述极限位移确定为目标位移，基于所述目标位移获取目标控制信息；
若所述位移绝对值不大于标准值，则将所述操作杆位移确定为目标位移，基于所述目标位移获取目标控制信息。
8.如权利要求7所述的一种可读存储介质，其特征在于，所述基于所述目标位移获取目标控制信息，包括：
查询数据库，获取位移-速度映射关系；
基于所述位移-速度映射关系，获取所述目标位移对应的目标速度，将所述目标速度确定为目标控制信息。
9.如权利要求7所述的一种可读存储介质，其特征在于，所述基于所述目标位移获取目标控制信息，包括：
获取相邻历史位移，基于所述目标位移和相邻历史位移获取目标增量位移；
将所述目标增量位移确定为目标控制信息。
10.如权利要求3所述的一种可读存储介质，其特征在于，主端控制装置还包括与所述处理器连接的器械切换开关，所述当前参数还包括器械切换开关发送的目标驱动标识；
在步骤（3）中，将所述目标驱动标识和目标控制信息发送给介入机器人从端，以使介入机器人从端控制目标驱动标识对应的细长型医疗器械按照目标控制信息运动。
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