CN115475007A - 手术机器人系统、调整方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手术机器人系统、调整方法和存储介质，所述调整方法包括：接收机械臂调整指令；根据所述机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹；控制所述机械臂按照所述运动轨迹进行调整运动，并控制所述患者支撑装置跟随所述机械臂进行调整运动。本发明可以实现在术中不撤出器械的情况下，进行不动点位置的调整，同时可以保证当前孔位的相对位置保持不动，无需另外打孔。此外，由于所述患者支撑装置是实时跟随所述机械臂进行调整运动的，从而可以实现机械臂构型与病灶位姿之间的最优匹配。

Description

手术机器人系统、调整方法和存储介质

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种手术机器人系统、调整方法和存储介质。

背景技术

目前各行业均处于电子化、智能化的大趋势中，尤其在手术室中，大批的半自动、全自动机电设备正在逐步应用于各种手术场景，例如传统的手持式外科器械正在逐步由手术机器人所取代。

手术机器人其设计理念是采用微创伤方式，精准地实施复杂的外科手术，突破了人眼的局限，采用立体成像技术，将内部器官更加清晰的呈现给操作者。在原来手伸不进的区域，机器手能完成360度转动、挪动、摆动、夹持，并避免抖动，受到广大医患的青睐，现在作为一种高端医疗器械，已广泛运用于各种临床手术中。

与传统腹腔镜手术一样，手术前，首先需要定位病灶并确定术式，根据医生的经验规划手术器械的打孔位置并进行打孔，然后手动引导手术机器人上的机械臂至打孔点处，进而开展手术。

但是在实际手术过程中，还存在如下问题：

1)孔位位置不理想，因机械臂限位、干涉、碰撞等原因，当前病灶位姿与机械臂构型无法满足手术操作需求；

2)由于患者体位变化、病灶本身变化等原因导致病灶位置不理想，当前病灶位姿与机械臂构型无法满足手术操作需求；

在前述情形下，如何在不拔除器械的条件下，快速调整机械臂，以便高效、安全地完成手术，已成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手术机器人系统、调整方法和存储介质，以便高效、安全地完成手术。

为达到上述目的，本发明提供一种手术机器人系统的调整方法，所述手术机器人系统包括机器人和患者支撑装置，所述机器人包括至少一条机械臂，所述机械臂的末端用于连接器械，所述调整方法包括：

接收机械臂调整指令；

根据所述机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹；

控制所述机械臂按照所述运动轨迹进行调整运动，并控制所述患者支撑装置跟随所述机械臂进行调整运动。

可选的，在根据所述机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹之前，所述调整方法包括：

判断所述机械臂调整指令是否符合预设规则。

可选的，所述判断所述机械臂调整指令是否符合预设规则，包括：

根据所述机械臂的不动点的当前位置以及所述机械臂的当前构型，获取器械末端期望操作空间的当前位姿；

根据所接收的机械臂调整指令，获取所述器械末端期望操作空间的目标位姿；

根据所获取的器械末端期望操作空间的当前位姿以及所述机械臂的可运动行程，获取所述器械末端期望操作空间的可调范围；

根据所述器械末端期望操作空间的可调范围和所述器械末端期望操作空间的目标位姿，判断所述机械臂调整指令是否符合预设规则。

可选的，所述根据所接收的机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹，包括：

根据所接收的机械臂调整指令，获取器械末端期望操作空间的目标位姿；

根据所获取的器械末端期望操作空间的目标位姿，获取所述机械臂的目标构型；

根据所述机械臂的目标构型以及所述机械臂的当前构型规划所述机械臂的运动轨迹。

可选的，所述根据所述机械臂的目标构型以及所述机械臂的当前构型规划所述机械臂的运动轨迹，包括：

根据所述机械臂的各关节的目标位姿以及所述机械臂的各关节的当前位姿规划所述机械臂的各关节的运动轨迹；

所述控制所述机械臂按照各自的运动轨迹进行调整运动，包括：

控制所述机械臂的各关节按照各自的运动轨迹进行调整运动。

可选的，所述控制所述患者支撑装置跟随所述机械臂进行调整运动，包括：

获取所述机械臂在调整过程中的实时构型及不动点的实时位置；

根据所述机械臂的实时构型及不动点的实时位置，获取器械末端期望操作空间的实时位姿；

根据所述器械末端期望操作空间的实时位姿，获取病灶的实时目标位姿；

根据所述病灶的实时目标位姿，获取所述患者支撑装置的实时目标位姿；

根据所述患者支撑装置的实时目标位姿，控制所述患者支撑装置进行调整运动。

可选的，所述根据所述患者支撑装置的实时目标位姿，控制所述患者支撑装置进行调整运动，包括：

根据所述患者支撑装置的实时目标位姿，获取所述患者支撑装置的各关节的实时目标位姿；

根据所述患者支撑装置的各关节的实时目标位姿，控制所述患者支撑装置的各关节进行调整运动。

可选的，所述根据所述器械末端期望操作空间的实时位姿，获取病灶的实时目标位姿，包括：

根据所述器械末端期望操作空间在机器人坐标系下的实时位姿以及机器人坐标系与世界坐标系之间的映射关系，获取病灶在世界坐标系下的实时目标位姿；

所述根据所述病灶的实时目标位姿，获取所述患者支撑装置的实时目标位姿，包括：

根据所述病灶在世界坐标系下的实时目标位姿以及病灶坐标系与患者支撑装置坐标系之间的映射关系，获取所述患者支撑装置的实时目标位姿。

可选的，所述病灶坐标系与患者支撑装置坐标系之间的映射关系，通过如下过程获得：

获取病灶模型，建立病灶坐标系；

根据所述病灶坐标系，获取所述病灶坐标系下的术前患者体征图像；

获取世界坐标系下的术中患者体征图像；

对所述术前患者体征图像和所述术中患者体征图像进行配准，以获取所述病灶坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系；

根据所述病灶坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系以及患者支撑装置坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系，获取所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的映射关系。

可选的，所述根据所述病灶坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系以及患者支撑装置坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系，获取所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的映射关系，包括：

根据所述病灶坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系以及患者支撑装置坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系，获取所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的第一映射关系；

对所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的第一映射关系进行修正，以获取所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的映射关系。

可选的，所述对所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的第一映射关系进行修正，包括：

获取图像获取装置坐标系下的病灶的位姿信息；

根据所述图像获取装置坐标系下的病灶的位姿信息，获取所述病灶坐标系与所述图像获取装置坐标系之间的映射关系；

根据所述图像获取装置坐标系与所述机器人坐标系之间的映射关系以及所述病灶坐标系与所述图像获取装置坐标系之间的映射关系，获取所述机器人坐标系与所述病灶坐标系之间的映射关系；

根据所述机器人坐标系与所述病灶坐标系之间的映射关系以及所述机器人坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的映射关系，以获取所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的第二映射关系；

根据所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的第二映射关系对所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的第一映射关系进行修正，以获取所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的映射关系。

可选的，所述调整方法包括：

对所述机械臂和所述患者支撑装置的调整运动进行跟踪，以判断是否出现异常情况。

为达到上述目的，本发明还提供一种手术机器人系统，所述手术机器人系统包括机器人、患者支撑装置和控制器，所述机器人和所述患者支撑装置均与所述控制器通信连接，所述机器人包括至少一条机械臂，所述机械臂的末端用于连接器械；

所述控制器被配置用于实现上文所述的手术机器人系统的调整方法。

可选的，所述手术机器人系统包括与所述控制器通信连接的定位装置，所述定位装置用于获取世界坐标系下的术中患者体征图像、患者支撑装置坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系以及机器人坐标系与世界坐标系之间的映射关系。

为达到上述目的，本发明还提供一种可读存储介质，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，实现上文所述的手术机器人系统的调整方法。

与现有技术相比，本发明提供的手术机器人系统、调整方法和存储介质具有以下优点：本发明通过所接收的机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹，并控制所述机械臂按照所述运动轨迹进行调整运动，同时控制患者支撑装置跟随所述机械臂进行调整运动，从而可以实现在术中不撤出器械的情况下，进行不动点位置的调整，同时可以保证当前孔位的相对位置保持不动，无需另外打孔。此外，由于所述患者支撑装置是实时跟随所述机械臂进行调整运动的，从而可以实现机械臂构型与病灶位姿之间的最优匹配，以实现最优手术操作方案，同时也可以保证调整过程中的安全性能。

附图说明

图1为本发明一实施方式中的手术机器人系统的调整方法的流程示意图；

图2为本发明一实施方式中的判断机械臂调整指令是否符合预设规则的流程示意图；

图3为本发明一实施方式中的获取器械末端期望操作空间的原理图；

图4为本发明一实施方式中的器械末端期望操作空间的示意图；

图5为本发明一实施方式中的规划机械臂的运动轨迹的流程示意图；

图6为本发明一实施方式中的机械臂进行调整运动的流程示意图；

图7为本发明一实施方式中的患者支撑装置跟随机械臂进行调整运动的流程示意图；

图8为本发明一实施方式中的机械臂的不动点的示意图；

图9为本发明一实施方式中的获取病灶坐标系与患者支撑装置坐标系之间的映射关系的流程示意图；

图10为本发明一实施方式中的建立病灶坐标系的示意图；

图11为本发明一实施方式中的获取术前患者体征图像的示意图；

图12为本发明一实施方式中的获取患者支撑装置坐标系与世界坐标系之间的映射关系的示意图；

图13为本发明一实施方式中的获取术中患者体征图像的示意图；

图14为本发明一实施方式中的术前患者体征图像与术中患者体征图像的配准示意图；

图15为本发明一实施方式中的修正患者支撑装置坐标系与病灶坐标之间的映射关系的示意图；

图16为本发明一实施方式中的获取患者支撑装置坐标系与机器人坐标系之间的映射关系的示意图；

图17为本发明一实施方式中的系统状态跟踪流程示意图；

图18为本发明一实施方式中的手术机器人系统的方框结构示意图；

其中，附图标记如下：

机器人-100；患者支撑装置-200；医生控制台-300；控制器-400；机械臂-110；处理器-410；存储器-420；定位装置-500；打孔点-210；特征点-220；病灶-600；不动点-111；可操作空间-120；期望操作空间-130；术前患者体征图像-11；术中患者体征图像-12。

具体实施方式

以下结合附图1至18和具体实施方式对本发明提出的手术机器人系统、调整方法和存储介质作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在与本发明所能产生的功效及所能达成的目的相同或近似的情况下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明的核心思想在于提供一种手术机器人系统、调整方法和存储介质，可以在不拔除器械的条件下，快速调整机械臂、同时实现患者支撑装置实时跟随运动，以便高效、安全地完成手术。需要说明的是，本文中所称的患者支撑装置坐标系是以患者支撑装置(例如病床)的支撑体(例如床体)上的任一点为原点所创建的坐标系，所称的机器人坐标系是以机器人基座上的任一点为原点所创建的坐标系，所称的病灶坐标系是以病灶上的任一点为原点所创建的坐标系，所称的图像获取装置坐标系是以图像获取装置视野中的任一点为原点所创建的坐标系，所称的器械末端期望操作空间的位姿是指器械末端期望操作空间在机器人坐标系下的位姿，所称的各关节的位姿是指各关节在机器人坐标系下的位姿，所称的患者支撑装置的位姿是指患者支撑装置在世界坐标系下的位姿，所称的机械臂构型是指机械臂的构造和形状，其中，不同的关节角度对应不同的形状。此外，需要说明的是，本文中所称的所述支撑装置用于支撑所述手术对象，即所述手术对象可以躺在或坐在所述支撑装置上进行手术，所述支撑装置可以为病床或者除病床以外的其它能够支撑所述手术对象以进行手术操作的部件。所述支撑装置具有移动、俯仰、偏摆等多个自由度，所述支撑装置具有多个关节，以实现移动、俯仰、偏摆等多个自由度的运动，所述支撑装置的具体结构可以参考现有技术中的多自由度病床，在此不再赘述，

为实现上述思想，本发明提供一种手术机器人系统的调整方法，请参考图1，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的手术机器人系统的调整方法流程图，如图1所示，所述手术机器人系统的调整方法包括如下步骤：

步骤S100、接收机械臂调整指令。

步骤S200、根据所述机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹。

步骤S300、控制所述机械臂按照所述运动轨迹进行调整运动并控制所述患者支撑装置跟随所述机械臂进行调整运动。

由此，本发明通过在术中根据所接收的机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹，并控制所述机械臂按照所述运动轨迹进行调整运动，同时控制患者支撑装置跟随所述机械臂进行调整运动，从而可以实现在术中不撤出器械的情况下，进行不动点位置的调整，同时可以保证当前孔位的相对位置保持不动，无需另外打孔。此外，由于所述患者支撑装置是实时跟随所述机械臂进行调整运动的，从而可以实现机械臂构型与病灶位姿之间的最优匹配，以实现最优手术操作方案，同时也可以保证调整过程中的安全性能。需要说明的是，本文中所称的机械臂调整指令包括机械臂整体需要移动的位置大小和方向。

进一步地，如图1所示，在执行步骤S200之前，所述调整方法还包括：

判断所述机械臂调整指令是否符合预设规则。

由此，通过判断所述机械臂调整指令是否符合预设规则，即判断所述机械臂调整指令是否合理，并在判断结果为符合预设规则(合理)时，再根据所述机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹，若判断结果为不符合预设规则(不合理)，则结束调整过程，从而可以确保机械臂调整过程中的安全性。具体地，请参考图2，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的判断机械臂调整指令是否符合预设规则的流程示意图。如图2所示，所述判断所述机械臂调整指令是否符合预设规则，包括：

根据所述机械臂的不动点的当前位置以及所述机械臂的当前构型，获取器械末端期望操作空间的当前位姿；

根据所接收的机械臂调整指令，获取所述器械末端期望操作空间的目标位姿；

根据所获取的器械末端期望操作空间的当前位姿以及所述机械臂的可运动行程，获取所述器械末端期望操作空间的可调范围；

根据所述器械末端期望操作空间的可调范围和所述器械末端期望操作空间的目标位姿，判断所述机械臂调整指令是否符合预设规则。

具体地，所接收的机械臂调整指令包括机械臂整体需要移动的位置大小和方向，即器械末端期望操作空间所需移动的位置大小和方向，由此，根据所述器械末端期望操作空间的当前位姿以及所述机械臂调整指令，即可获取所述器械末端期望操作空间的目标位姿。通过判断所述器械末端期望操作空间的目标位姿是否位于所述器械末端期望操作空间的可调范围内，即可准确地判断出所述机械臂调整指令是否符合预设规则(是否合理)，进一步提高调整过程中的安全性。具体地，若所述器械末端期望操作空间的目标位姿位于所述可调范围内，则判定所述机械臂调整指令是符合预设规则(合理)的，否则，则判定所述机械臂调整指令是不符合预设规则(不合理)的。此外，需要说明的是，虽然图2是以获取所述器械末端期望操作空间的目标位姿在前，获取所述器械末端期望操作空间的可调范围在后为例进行说明，但是如本领域技术人员所能理解的，在其它一些实施方式中，也可以先获取所述器械末端期望操作空间的可调范围，再获取所述器械末端期望操作空间的目标位姿，或者同时获取所述器械末端期望操作空间的可调范围和所述器械末端期望操作空间的目标位姿，本发明对其获取顺序并不进行限制。另外，需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，本文中所称的机械臂的可运动行程，是指所述机械臂的各关节的可运动范围。所称的器械末端期望操作空间的可调范围是指器械末端期望操作空间由当前位姿到由机械臂的各关节所能到达的最大位置处所对应的位姿之间的范围。具体地，可以根据所获取的器械末端期望操作空间的当前位姿以及所述机械臂的各关节的可运动范围，枚举计算各机械臂在可能的关节运动范围内对应的器械末端期望操作空间，并根据所获取的所有器械末端期望操作空间，计算器械末端期望操作空间的可调范围。

请参考图3，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的获取器械末端期望操作空间的原理图。如图3所示，图中示意性给出了其中两条机械臂110的末端可操作空间120的示意图，具体地，以其中一条机械臂110为例，根据该机械臂110的当前构型，可知该机械臂110的各个关节的角度，根据该机械臂110的各个关节的角度，通过正运动学模型，可以获取该机械臂110的不动点的当前位置，根据该机械臂110的不动点的当前位置以及该机械臂110的各个关节的运动范围，即可获取该机械臂110的末端器械在当前构型下的末端可操作空间120(即该机械臂110的末端器械绕不动点转动所形成的空间)，同理可以获取其它所有机械臂110的末端器械在当前构型下的末端可操作空间120，通过对所有的所述机械臂110的末端器械的末端可操作空间120取交集，即可获取当前构型下的器械末端期望操作空间130(即所有机械臂110的末端器械均能到达的空间)。请参考图4，其示意性地给出了本发明一实施方式中的器械末端期望操作空间130的示意图。如图4所示，所获得的器械末端期望操作空间130可以用一个规则的几何体来进行描述，该几何体的位姿，即为所述器械末端期望操作空间130的位姿，具体地，可以以几何体的几何中心的位置作为所述器械末端期望操作空间130的位姿。

请继续参考图5，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的规划机械臂的运动轨迹的流程示意图。如图5所示，所述根据所接收的机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹，包括：

根据所接收的机械臂调整指令，获取器械末端期望操作空间的目标位姿；

根据所获取的器械末端期望操作空间的目标位姿，获取所述机械臂的目标构型；

根据所述机械臂的目标构型以及所述机械臂的当前构型规划所述机械臂的运动轨迹。

由此，根据所获取的器械末端期望操作空间的目标位姿，即可获取所述机械臂的末端器械的目标位姿，根据所述机械臂的末端器械的目标位姿，即可获取所述机械臂的目标构型。具体地，可采用逆运动学解法，对所述机械臂的末端器械的目标位姿进行解算，即可获取所述机械臂的各关节的目标位姿，即获取所述机械臂的目标构型。

具体地，在根据所述机械臂的目标构型以及所述机械臂的当前构型规划所述机械臂的运动轨迹时，需要考虑如下约束条件：

各条机械臂之间不发生干涉；

各条机械臂尽量在可运动行程中间，远离边界；

各条机械臂的不动点之间的相对位置保持不变。

其中，各条所述机械臂的不动点与各条所述机械臂所对应的打孔点相对应，打孔点的位置确定下来，各条所述机械臂的不动点的初始位置即确定下来。

进一步地，请参考图6，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的机械臂进行调整运动的流程示意图。如图6所示，所述根据所述机械臂的目标构型以及所述机械臂的当前构型规划所述机械臂的运动轨迹，包括：

根据所述机械臂的各关节的目标位姿以及所述机械臂的各关节的当前位姿规划所述机械臂的各关节的运动轨迹；

所述控制所述机械臂按照所述运动轨迹进行调整运动，包括：

控制所述机械臂的各关节按照各自的运动轨迹进行调整运动。

具体地，所述机械臂的各关节的当前位姿可以通过安装于所述机械臂的各关节上的位置传感器测得。由此，本发明通过规划所述机械臂的各关节的运动轨迹，并控制所述机械臂的各关节按照各自的运动轨迹进行调整运动，不仅可以有效减少计算量，也可以更加便于将所述机械臂的构型调整至目标构型。

请继续参考图7，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的患者支撑装置跟随机械臂进行调整运动的流程示意图。如图7所示，所述控制所述患者支撑装置跟随所述机械臂进行调整运动，包括：

获取所述机械臂在调整过程中的实时构型及不动点的实时位置；

根据所述机械臂的实时构型及不动点的实时位置，获取所述器械末端期望操作空间的实时位姿；

根据所述器械末端期望操作空间的实时位姿，获取病灶的实时目标位姿；

根据所述病灶的实时目标位姿，获取所述患者支撑装置的实时目标位姿；

根据所述患者支撑装置的实时目标位姿，控制所述患者支撑装置进行调整运动。

由此，根据所述机械臂的实时构型及不动点的实时位置即可获取所述器械末端期望操作空间的实时位姿，根据所述器械末端期望操作空间的实时位姿即可获取病灶的实时目标位姿(所述器械末端期望操作空间的实时位姿即为所述病灶的实时目标位姿)，根据所述病灶的实时目标位姿，即可获取所述患者支撑装置的实时目标位姿，根据所述患者支撑装置的实时目标位姿，即可控制所述患者支撑装置进行调整运动，以实现所述患者支撑装置跟随所述机械臂进行调整运动，从而实现病灶位姿与机械臂位姿的最优匹配。具体地，根据安装于所述机械臂的各关节上的位置传感器即可获取所述机械臂的各关节的实时位姿，即所述机械臂的实时构型，根据所述机械臂的各关节的实时位姿，基于正运动学模型，即可获取所述机械臂的不动点的实时位置。关于如何根据病灶的实时目标位姿，获取患者支撑装置的实时目标位姿，可以参考下文的相关描述。由于所述器械末端期望操作空间是所有机械臂110的末端器械均能到达的空间，由此，通过将所述器械末端期望操作空间的实时位姿作为所述病灶的实时目标位姿，可以确保所有机械臂110的末端器械均能达到病灶所在位置，从而可以更加便于病灶的切除。

具体地，所述根据所述患者支撑装置的实时目标位姿，控制所述患者支撑装置进行调整运动，包括：

根据所述患者支撑装置的实时目标位姿，获取所述患者支撑装置的各关节的实时目标位姿；

根据所述患者支撑装置的各关节的实时目标位姿，控制所述患者支撑装置的各关节进行调整运动。

具体地，可以采用逆运动学算法，对所述患者支撑装置的实时目标位姿进行逆解，以获取所述患者支撑装置的各关节的实时目标位姿，从而可以根据所述患者支撑装置的各关节的实时目标位姿，控制所述患者支撑装置的各关节进行调整运动，以实现患者支撑装置实时跟随机械臂进行调整运动。

进一步地，所述根据所述器械末端期望操作空间的实时目标位姿，获取病灶的实时目标位姿，包括：

根据所述器械末端期望操作空间在机器人坐标系Fr下的实时目标位姿以及机器人坐标系Fr与世界坐标系Fw之间的映射关系，获取病灶在世界坐标系Fw下的实时目标位姿；

所述根据所述病灶的实时目标位姿，获取所述患者支撑装置的实时目标位姿，包括：

根据所述病灶在世界坐标系Fw下的实时目标位姿以及病灶坐标系Fi与患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系，获取所述患者支撑装置的目标位姿。

其中，所述机器人坐标系Fr与世界坐标系Fw之间的映射关系可以通过定位装置测得，具体地，所述定位装置可以基于视觉位姿测量原理、光学跟踪位姿测量原理或电磁位姿测量原理获取所述机器人坐标系Fr与世界坐标系Fw之间的映射关系。由此，根据所述器械末端期望操作空间在机器人坐标系Fr下的实时目标位姿以及机器人坐标系Fr与世界坐标系Fw之间的映射关系，可以获取病灶在世界坐标系Fw下的实时目标位姿，再根据病灶坐标系Fi与患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系，即可获取所述患者支撑装置在世界坐标系Fw下的目标位姿。

请继续参考图8，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的各机械臂的不动点的示意图。如图8所示，所述机械臂110的不动点111的位置与患者皮肤上的打孔点210的位置是一一对应的，所述机械臂110的不动点111的初始位置即为打孔点210的初始位置。由此，所述机器人坐标系Fr与所述世界坐标系Fw之间的映射关系还可以通过如下过程得到：根据上文所述的定位装置可以测得各打孔点210的在世界坐标系Fw下的初始位置信息，根据所述机械臂110的各关节的初始位置信息，基于正运动学模型，即可获取所述机械臂110的各不动点111在机器人坐标系Fr下的初始位置信息，根据各打孔点210在世界坐标系Fw下的初始位置信息以及各不动点111在机器人坐标系Fr下的初始位置信息，即可获取机器人坐标系Fr与世界坐标系Fw之间的映射关系。

进一步地，请参考图9，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的获取病灶坐标系Fi与患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系的流程示意图。如图9所示，所述病灶坐标系Fi与患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系，通过如下过程获得：

获取病灶模型，建立病灶坐标系Fi；

根据所述病灶坐标系Fi，获取所述病灶坐标系Fi下的术前患者体征图像；

获取世界坐标系Fw下的术中患者体征图像；

对所述术前患者体征图像和所述术中患者体征图像进行配准，以获取所述病灶坐标系Fi与所述世界坐标系Fw之间的映射关系；

根据所述病灶坐标系Fi与所述世界坐标系Fw之间的映射关系以及患者支撑装置坐标系Fc与所述世界坐标系Fw之间的映射关系，获取所述病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系。

具体地，请参考图10，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的建立病灶坐标系Fi的示意图。如图10所示，可以通过采用医学影像设备，例如CT设备/MR设备对患者进行扫描，以获取病灶600的信息，通过对病灶600进行建模，可以获取病灶模型，根据所获取的病灶模型，即可建立病灶坐标系Fi。请参考图11，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的术前患者体征图像的示意图。如图11所示，根据所获取的病灶坐标系Fi，通过对术前人体图像进行建模，即可获取术前患者体征图像11。请继续参考图12，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的获取患者支撑装置坐标系Fc与世界坐标系Fw之间的映射关系的示意图。如图12所示，可以采用定位装置500测量所述患者支撑装置坐标系Fc与世界坐标系Fw之间的映射关系，具体地，通过所述定位装置500可以测得所述患者支撑装置200上的几个特征点220的位置，根据所测得的特征点220的位置，即可获取患者支撑装置坐标系Fc与世界坐标系Fw之间的映射关系。请参考图13，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的术中患者体征图像的示意图。如图13所示，可以采用定位装置500扫描患者体征，以获取世界坐标系Fw下的术中患者体征图像12。由此，通过对所述术前患者体征图像11和所述术中患者体征图像12进行配准，即可获取病灶坐标系Fi与世界坐标系Fw之间的映射关系，再根据所述患者支撑装置坐标系Fc与所述世界坐标系Fw之间的映射关系，即可获取病灶坐标系Fi与患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系。关于如何对所述术前患者体征图像11和所述术中患者体征图像12进行配准，可以参考现有技术，本发明对此不再进行赘述。由此，通过对所述术前患者体征图像11和所述术中患者体征图像12进行配准，即可获取所述病灶坐标系Fi与所述世界坐标系Fw之间的映射关系，再根据患者支撑装置坐标系Fc与世界坐标系Fw之间的映射关系，即可获取所述病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系。

更进一步地，所述根据所述病灶坐标系Fi与所述世界坐标系Fw之间的映射关系以及患者支撑装置坐标系Fc与所述世界坐标系Fw之间的映射关系，获取所述病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系，包括：

根据所述病灶坐标系Fi与所述世界坐标系Fw之间的映射关系以及患者支撑装置坐标系Fc与所述世界坐标系Fw之间的映射关系，获取所述病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的第一映射关系；

对所述病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的第一映射关系进行修正，以获取所述病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系。

请继续参考图14，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的术前患者体征图像与术中患者体征图像的配准示意图。如图14所示，通过对所述术前患者体征图像11和所述术中患者体征图像12进行配准，即可获取病灶坐标系Fi与世界坐标系Fw之间的映射关系，再根据所述患者支撑装置坐标系Fc与所述世界坐标系Fw之间的映射关系，即可获取病灶坐标系Fi与患者支撑装置坐标系Fc之间的第一映射关系。由此，通过对所获取的病灶坐标系Fi与患者支撑装置坐标系Fc之间的第一映射关系进行修正，可以确保所获取的病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系的准确性，从而可以提高患者支撑装置跟随机械臂进行调整运动的精度，以实现机械臂构型与病灶位姿之间的最优匹配。

具体地，所述机器人的其中一条机械臂上安装有图像获取装置(例如内窥镜)，所述对所述病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的第一映射关系进行修正，包括：

获取图像获取装置坐标系Fe下的病灶的位姿信息；

根据所述图像获取装置坐标系Fe下的病灶的位姿信息，获取所述病灶坐标系Fi与所述图像获取装置坐标系Fe之间的映射关系；

根据所述图像获取装置坐标系Fe与所述机器人坐标系Fr之间的映射关系以及所述病灶坐标系Fi与所述图像获取装置坐标系Fe之间的映射关系，获取所述机器人坐标系Fr与所述病灶坐标系Fi之间的映射关系；

根据所述机器人坐标系Fr与所述病灶坐标系Fi之间的映射关系以及所述机器人坐标系Fr与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系，以获取所述病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的第二映射关系；

根据所述病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的第二映射关系对所述病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的第一映射关系进行修正，以获取所述病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系。

其中，所述图像获取装置坐标系Fe与所述机器人坐标系Fr之间的映射关系，可以根据安装有所述图像获取装置的机械臂的各关节的位置信息获得。请继续参考图15，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的修正患者支撑装置坐标系Fc与病灶坐标之间的映射关系的示意图。如图15所示，根据所述图像获取装置坐标系Fe与所述机器人坐标系Fr之间的映射关系以及所述病灶坐标系Fi与所述图像获取装置坐标系Fe之间的映射关系，即可获取所述机器人坐标系Fr与所述病灶坐标系Fi之间的映射关系，再根据机器人坐标系Fr与患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系，即可获取病灶坐标系Fi与患者支撑装置坐标系Fc之间的第二映射关系，由此根据所述第二映射关系即可对所述第一映射关系进行修正，以获取所述病灶坐标系Fi与所述患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系。

具体地，可以根据上文所述的定位装置500测得的机器人坐标系Fr与世界坐标系Fw之间的映射关系以及患者支撑装置坐标系Fc与世界坐标系Fw之间的映射关系，以获取机器人坐标系Fr与患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系。

请参考图16，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的获取机器人坐标系Fr与患者支撑装置坐标系Fc之间的映射关系的流程示意图。如图16所示，在其它一些实施方式中，可以通过上文所述的定位装置500测得各打孔点210在患者支撑装置坐标系Fc下的初始位置信息，根据所述机械臂的各关节的初始位姿信息，基于正运动学模型，可以计算出不动点111在机器人坐标系Fr的初始位置信息，由于打孔点210与不动点111之间是一一对应的，由此根据各打孔点210在患者支撑装置坐标系Fc下的初始位置信息以及各不动点111在机器人坐标系Fr的初始位置信息即可获取患者支撑装置坐标系Fc与机器人坐标系Fr之间的映射关系。

在一些实施方式中，所述调整方法还包括：

对所述机械臂和所述患者支撑装置的调整运动进行跟踪，以判断是否出现异常情况。

由此，通过对所述机械臂和所述患者支撑装置的调整运动进行跟踪，从而可以实时监控所述机械臂和所述患者支撑装置的调整状态，以在出现异常情况时，立即停止自动调整进程，以保护患者安全。

具体地，请参考图17，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的系统状态跟踪流程示意图。如图17所示，所述对所述机械臂和所述患者支撑装置的调整运动进行跟踪，包括：

实时更新患者支撑装置的位姿；

实时监控打孔点与不动点是否匹配。

由此，本发明通过实时监控打孔点210与不动点111之间是否匹配，从而可以在打孔点210与不动点111之间不匹配时，立即停止调整进程，以实现安全监控。具体地，可以通过定位装置500实时获取各所述打孔点210在世界坐标系Fw下的位置信息，根据所述机械臂110的各关节的实时位姿，采用正运动学解法，可以获取所述机械臂110的不动点111在机器人坐标系Fr下的位置信息，根据机器人坐标系Fr与世界坐标系Fw之间的映射关系，即可获取各不动点111在世界坐标系Fw下的位置信息，若所述打孔点210在世界坐标系Fw下的位置信息与对应的所述不动点111在世界坐标系Fw下的位置信息保持一致，则说明打孔点与不动点之间是匹配的，否则，则说明打孔点与不动点之间不匹配，需要停止调整进程。

与上述的手术机器人系统的调整方法相对应，本发明还提供一种手术机器人系统，请参考图18，示意性地给出了本发明一实施方式提供的手术机器人系统的结构示意图，如图18所示，所述手术机器人系统包括控制端和执行端，所述执行端包括机器人100和患者支撑装置200，所述控制端包括医生控制台300和控制器400，所述机器人100、所述患者支撑装置200以及所述医生控制台300均与所述控制器400通信连接，所述机器人100包括至少一条机械臂110，所述控制器400被配置用于实现上文所述的手术机器人系统的调整方法。具体地，所述控制器400包括处理器410和存储器420，所述存储器420上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器410执行时，实现上文所述的手术机器人系统的调整方法。

由此，本发明通过在判断用户输入的机械臂110调整指令合理的基础上，根据所接收的机械臂110调整指令，规划所述机械臂110的运动轨迹，并根据所述机械臂110的运动轨迹，控制所述机械臂110按照所述运动轨迹进行调整运动，同时控制患者支撑装置200跟随所述机械臂110进行调整运动，从而可以在术中实现不动点位置的调整，同时可以保证当前孔位的相对位置保持不动，无需另外打孔。此外，由于所述患者支撑装置200是实时跟随所述机械臂110进行调整运动的，从而可以实现机械臂110构型与病灶位姿之间的最优匹配，以实现最优手术操作方案，同时也可以提高摆位质量，节约手术准备时间。

本发明中所称处理器410可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器410(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器410是所述控制器400的控制中心，利用各种接口和线路连接整个控制器400的各个部分。

所述存储器420可用于存储所述计算机程序，所述处理器410通过运行或执行存储在所述存储器420内的计算机程序，以及调用存储在存储器420内的数据，实现所述控制器400的各种功能。

所述存储器420可以包括非易失性和/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。

如图18所示，所述手术机器人系统还包括与所述控制器400通信连接的定位装置500，所述定位装置500用于获取世界坐标系下的术中患者体征图像、患者支撑装置坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系以及机器人坐标系与世界坐标系之间的映射关系。由此，通过所述定位装置500可以获取世界坐标系下的术中患者体征图像，从而可以通过对术前患者体征图像和术中患者体征图像进行配准，以获取病灶坐标系与世界坐标系之间的映射关系。此外，通过所述定位装置500还可以实时监测患者支撑装置200跟随机械臂110进行调整运动过程中的患者支撑装置200的实时位姿以及打孔点的实时位姿，从而可以实时监控打孔点与不动点之间是否匹配，以实现安全监控。具体地，所述定位装置500可以为双目摄像机、光学跟踪仪、磁感应器等，本发明对此并不进行限制。

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可以实现上文所述的手术机器人系统的调整方法。由此，本发明通过所接收的机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹，并控制所述机械臂按照所述运动轨迹进行调整运动，同时控制患者支撑装置跟随所述机械臂进行调整运动，从而可以在术中实现不动点位置的调整，同时可以保证当前孔位的相对位置保持不动，无需另外打孔。此外，由于所述患者支撑装置是实时跟随所述机械臂进行调整运动的，从而可以实现机械臂构型与病灶位姿之间的最优匹配，以实现最优手术操作方案，同时也可以提高摆位质量，节约手术准备时间。

本发明实施方式的可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体地例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机硬盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其组合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的手术机器人系统、调整方法和存储介质具有以下优点：本发明通过所接收的机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹，并控制所述机械臂按照所述运动轨迹进行调整运动，同时控制患者支撑装置跟随所述机械臂进行调整运动，从而可以在术中实现不动点位置的调整，同时可以保证当前孔位的相对位置保持不动，无需另外打孔。此外，由于所述患者支撑装置是实时跟随所述机械臂进行调整运动的，从而可以实现机械臂构型与病灶位姿之间的最优匹配，以实现最优手术操作方案，同时也可以提高摆位质量，节约手术准备时间。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

上述描述仅是对本发明较佳实施方式的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若这些修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种手术机器人系统的调整方法，其特征在于，所述调整方法包括：

接收机械臂调整指令；

根据所述机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹；

控制所述机械臂按照所述运动轨迹进行调整运动，并控制所述患者支撑装置跟随所述机械臂进行调整运动。

2.根据权利要求1所述的手术机器人系统的调整方法，其特征在于，在根据所述机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹之前，所述调整方法包括：

判断所述机械臂调整指令是否符合预设规则。

3.根据权利要求2所述的手术机器人系统的调整方法，其特征在于，所述判断所述机械臂调整指令是否符合预设规则，包括：

根据所述机械臂的不动点的当前位置以及所述机械臂的当前构型，获取器械末端期望操作空间的当前位姿；

根据所述机械臂调整指令，获取所述器械末端期望操作空间的目标位姿；

根据所获取的器械末端期望操作空间的当前位姿以及所述机械臂的可运动行程，获取所述器械末端期望操作空间的可调范围；

根据所述器械末端期望操作空间的可调范围和所述器械末端期望操作空间的目标位姿，判断所述机械臂调整指令是否符合预设规则。

4.根据权利要求1所述的手术机器人系统的调整方法，其特征在于，所述根据所接收的机械臂调整指令，规划所述机械臂的运动轨迹，包括：

根据所接收的机械臂调整指令，获取器械末端期望操作空间的目标位姿；

根据所获取的器械末端期望操作空间的目标位姿，获取所述机械臂的目标构型；

根据所述机械臂的目标构型以及所述机械臂的当前构型规划所述机械臂的运动轨迹。

5.根据权利要求4所述的手术机器人系统的调整方法，其特征在于，所述根据所述机械臂的目标构型以及所述机械臂的当前构型规划所述机械臂的运动轨迹，包括：

根据所述机械臂的各关节的目标位姿以及所述机械臂的各关节的当前位姿规划所述机械臂的各关节的运动轨迹；

所述控制所述机械臂按照所述运动轨迹进行调整运动，包括：

控制所述机械臂的各关节按照各自的运动轨迹进行调整运动。

6.根据权利要求1所述的手术机器人系统的调整方法，其特征在于，所述控制所述患者支撑装置跟随所述机械臂进行调整运动，包括：

获取所述机械臂在调整过程中的实时构型及不动点的实时位置；

根据所述机械臂的实时构型及不动点的实时位置，获取器械末端期望操作空间的实时位姿；

根据所述器械末端期望操作空间的实时位姿，获取病灶的实时目标位姿；

根据所述病灶的实时目标位姿，获取所述患者支撑装置的实时目标位姿；

根据所述患者支撑装置的实时目标位姿，控制所述患者支撑装置进行调整运动。

7.根据权利要求6所述的手术机器人系统的调整方法，其特征在于，所述根据所述患者支撑装置的实时目标位姿，控制所述患者支撑装置进行调整运动，包括：

根据所述患者支撑装置的实时目标位姿，获取所述患者支撑装置的各关节的实时目标位姿；

根据所述患者支撑装置的各关节的实时目标位姿，控制所述患者支撑装置的各关节进行调整运动。

8.根据权利要求6所述的手术机器人系统的调整方法，其特征在于，所述根据所述器械末端期望操作空间的实时位姿，获取病灶的实时目标位姿，包括：

根据所述器械末端期望操作空间在机器人坐标系下的实时位姿以及机器人坐标系与世界坐标系之间的映射关系，获取病灶在世界坐标系下的实时目标位姿；

所述根据所述病灶的实时目标位姿，获取所述患者支撑装置的实时目标位姿，包括：

根据所述病灶在世界坐标系下的实时目标位姿以及病灶坐标系与患者支撑装置坐标系之间的映射关系，获取所述患者支撑装置的实时目标位姿。

9.根据权利要求8所述的手术机器人系统的调整方法，其特征在于，所述病灶坐标系与患者支撑装置坐标系之间的映射关系，通过如下过程获得：

获取病灶模型，建立病灶坐标系；

根据所述病灶坐标系，获取所述病灶坐标系下的术前患者体征图像；

获取世界坐标系下的术中患者体征图像；

对所述术前患者体征图像和所述术中患者体征图像进行配准，以获取所述病灶坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系；

根据所述病灶坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系以及患者支撑装置坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系，获取所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的映射关系。

10.根据权利要求9所述的手术机器人系统的调整方法，其特征在于，所述根据所述病灶坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系以及患者支撑装置坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系，获取所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的映射关系，包括：

根据所述病灶坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系以及患者支撑装置坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系，获取所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的第一映射关系；

对所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的第一映射关系进行修正，以获取所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的映射关系。

11.根据权利要求10所述的手术机器人系统的调整方法，其特征在于，所述对所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的第一映射关系进行修正，包括：

获取图像获取装置坐标系下的病灶的位姿信息；

根据所述图像获取装置坐标系下的病灶的位姿信息，获取所述病灶坐标系与所述图像获取装置坐标系之间的映射关系；

根据所述图像获取装置坐标系与所述机器人坐标系之间的映射关系以及所述病灶坐标系与所述图像获取装置坐标系之间的映射关系，获取所述机器人坐标系与所述病灶坐标系之间的映射关系；

根据所述机器人坐标系与所述病灶坐标系之间的映射关系以及所述机器人坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的映射关系，以获取所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的第二映射关系；

根据所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的第二映射关系对所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的第一映射关系进行修正，以获取所述病灶坐标系与所述患者支撑装置坐标系之间的映射关系。

12.根据权利要求1所述的手术机器人系统的调整方法，其特征在于，所述调整方法包括：

对所述机械臂和所述患者支撑装置的调整运动进行跟踪，以判断是否出现异常情况。

13.一种手术机器人系统，其特征在于，所述手术机器人系统包括机器人、患者支撑装置和控制器，所述机器人和所述患者支撑装置均与所述控制器通信连接，所述机器人包括至少一条机械臂，所述机械臂的末端用于连接器械；

所述控制器被配置用于实现如权利要求1至12中任一项所述的手术机器人系统的调整方法。

14.根据权利要求13所述的手术机器人系统，其特征在于，所述手术机器人系统包括与所述控制器通信连接的定位装置，所述定位装置用于获取世界坐标系下的术中患者体征图像、患者支撑装置坐标系与所述世界坐标系之间的映射关系以及机器人坐标系与世界坐标系之间的映射关系。

15.一种可读存储介质，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1至12中任一项所述的手术机器人系统的调整方法。

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