CN116549133A - 手术机器人系统及控制处理设备 - Google Patents
手术机器人系统及控制处理设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116549133A CN116549133A CN202310576148.9A CN202310576148A CN116549133A CN 116549133 A CN116549133 A CN 116549133A CN 202310576148 A CN202310576148 A CN 202310576148A CN 116549133 A CN116549133 A CN 116549133A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- surgical
- mechanical unit
- unit
- posture
- force feedback
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000036544 posture Effects 0.000 claims description 70
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 15
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002324 minimally invasive surgery Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
- A61B34/37—Master-slave robots
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
- A61B34/76—Manipulators having means for providing feel, e.g. force or tactile feedback
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
- A61B2034/305—Details of wrist mechanisms at distal ends of robotic arms
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Robotics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本申请涉及一种手术机器人系统和控制处理设备,该手术机器人系统包括手术操作机械单元、操作控制单元和控制处理设备;控制处理设备接收来自操作控制单元的操作信号,并根据操作信号控制手术操作机械单元从当前位置和当前姿态运动至预期位置和预期姿态;在手术操作机械单元处于锁定状态,且手术操作机械单元向靠近目标方向的方向运动的情况下,控制处理设备控制手术操作机械单元从当前位置和当前姿态运动至预期位置和预期姿态;在手术操作机械单元处于锁定状态,且手术操作机械单元向远离目标方向的方向运动的情况下,控制处理设备控制手术操作机械单元保持锁定状态,并产生关于手术操作机械单元保持锁定状态的提示信息。
Description
技术领域
本申请实施例涉及机器人技术领域,更具体地,涉及一种手术机器人系统及控制处理设备。
背景技术
微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优势。
随着科技的进步,微创手术机器人技术逐渐成熟,并被广泛应用。微创手术机器人通常包括操作控制单元及手术操作机械单元,操作控制单元用于根据医生的操作通过控制处理设备向手术操作机械单元发送控制命令,以控制手术操作机械单元,手术操作机械单元用于响应操作控制单元发送的控制命令,并进行相应的手术操作。在手术操作机械单元响应于操作控制单元发送的控制命令而运动的情况下,若手术操作机械单元运动超出限定位置,则会直接断开手术操作机械单元与控制处理设备的连接,影响操作人员的对手术操作机械单元的操纵,安全性差。
发明内容
本申请实施例的一个目的是提供一种手术机器人系统及控制处理设备的新的技术方案。
根据本申请的第一方面,提供了一种手术机器人系统,包括手术操作机械单元;
操作控制单元;以及
控制处理设备,所述控制处理设备接收来自所述操作控制单元的操作信号,并根据所述操作信号控制所述手术操作机械单元从当前位置和当前姿态运动至预期位置和预期姿态;
其中,在所述手术操作机械单元处于锁定状态,且所述手术操作机械单元向靠近目标方向的方向运动的情况下,所述控制处理设备控制所述手术操作机械单元从当前位置和当前姿态运动至预期位置和预期姿态;所述目标方向为满足解锁条件的方向;
在所述手术操作机械单元处于锁定状态,且所述手术操作机械单元向远离所述目标方向的方向运动的情况下,所述控制处理设备控制所述手术操作机械单元保持锁定状态,并产生关于所述手术操作机械单元保持锁定状态的提示信息。
可选地,所述解锁条件包括以下至少一项:
所述手术操作机械单元的当前姿态与预期姿态之间的姿态偏差小于预设偏差阈值;
所述手术操作机械单元的预期姿态处于极限姿态之内;
所述手术机器人系统的第一参数小于预设参数,其中,所述第一参数为用于衡量手术机器人系统奇异程度的参数。
可选地,所述手术操作机械单元包括多个关节;
所述手术操作机械单元的预期姿态处于极限姿态之内,包括:
所述手术操作机械单元的任一关节的预期姿态处于极限姿态之内。
可选地,所述提示信息的提示参数与目标数值成正比。
可选地,所述目标数值包括以下至少一项:
所述手术操作机械单元的第一姿态偏差值,其中,所述第一姿态偏差值为所述手术操作机械单元的当前姿态与预期姿态之间的姿态偏差值;
所述手术操作机械单元的第一姿态,其中,所述第一姿态为所述手术操作机械单元的预期姿态中处于所述极限姿态之外的姿态;
所述手术机器人系统的第二参数,其中,所述第二参数为所述第一参数中大于或等于预设参数的参数。
可选地,所述控制处理设备包括显示装置,所述显示装置用于显示所述提示信息。
可选地,所述操作控制单元包括力反馈装置,所述提示信息包括力反馈信息;
其中,所述力反馈装置接收所述力反馈信息并产生力反馈。
可选地,在所述手术操作机械单元处于锁定状态的情况下,所述力反馈信息包括第一力反馈信息,所述力反馈装置包括阻尼器;
其中,所述阻尼器的阻尼值与所述目标数值成正比。
可选地,在所述手术操作机械单元处于解锁状态的情况下,所述力反馈信息包括第二力反馈信息,所述力反馈装置包括牵引器;
其中,所述牵引器基于所述第二力反馈信息引导所述操作控制单元移动。
根据本申请的第二方面,还提供了一种用于手术机器人系统的控制处理设备,包括处理器和存储器,存储器存储指令,以及当控制处理设备运行时,所述指令控制处理器执行本申请第一方面所述的控制处理设备的处理步骤。
本申请实施例的一个有益效果在于,手术操作机械单元的当前位置和当前姿态是已知的,根据手术操作机械单元的当前位置和当前姿态,以及操作控制单元输出的操作信号,即可确定手术操作机械单元的预期位置和预期姿态,在手术操作机械单元处于锁定状态的情况下,若操作信号指示手术操作机械单元朝向满足手术操作机械单元解锁条件的方向运动,控制处理设备则控制手术操作机械单元根据操作信号进行运动;若操作信号指示手术操作机械单元朝向不满足手术操作机械单元解锁条件的方向运动,控制处理设备则控制手术操作机械单元保持锁定,并产生提示信息,以通过提示信息提示操作人员手术操作机械单元处于锁定状态,避免在手术操作机械单元锁定状态下,操作人员继续操作手术操作机械单元向不满足手术操作机械单元的解锁条件的方向运动,保证手术操作机械单元与控制处理设备的连接可靠性,且不会影响操作人员对手术操作机械单元的正常操作,安全性好。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请实施例的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例,并且连同其说明一起用于解释本申请实施例的原理。
图1是本申请实施例提供的一个实施例中手术机器人系统的结构框图;
图2是本申请实施例提供的手术机器人系统的组成结构示意图;
图3是本申请实施例提供的手术操作机械单元的组成结构示意图之一;
图4是本申请实施例提供的手术操作机械单元的组成结构示意图之二;
图5是本申请实施例提供的操作控制单元的组成结构示意图;
图6是本申请实施例提供的另一个实施例中手术机器人系统的结构框图;
图7是本申请实施例提供的控制处理设备的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1是本申请实施例提供的一个实施例中手术机器人系统的结构框图。如图1至图6所示,手术机器人系统包括手术操作机械单元100、操作控制单元300,以及控制处理设备200,其中,所述控制处理设备200接收来自所述操作控制单元300的操作信号,并根据所述操作信号控制所述手术操作机械单元100从当前位置和当前姿态运动至预期位置和预期姿态。
其中,在所述手术操作机械单元100处于锁定状态,且所述手术操作机械单元100向靠近目标方向的方向运动的情况下,所述控制处理设备200控制所述手术操作机械单元100从当前位置和当前姿态运动至预期位置和预期姿态;所述目标方向为满足解锁条件的方向。
在所述手术操作机械单元100处于锁定状态,且所述手术操作机械单元100向远离所述目标方向的方向运动的情况下,所述控制处理设备200控制所述手术操作机械单元100保持锁定状态,并产生关于所述手术操作机械单元100保持锁定状态的提示信息。
在本实施例中,操作控制单元300可以包括操作手310,操作手310用于供操作人员进行抓握,操作人员抓握操作手310,并操控操作手310动作,在操作人员操控操作手310动作的过程中,根据操作人员对操作手310所执行的动作生成操作信号,并将操作信号发送给控制处理设备200。
在本实施例中,控制处理设备200可以直接与操作控制单元300电连接,也可以通过蓝牙等无线电方式与操作控制单元300通讯连接。操作控制单元300向控制处理设备200输出操作信号,控制处理设备200对操作信号进行处理生成相应的控制指令,并通过控制指令控制手术操作机械单元100从当前位置和当前姿态运动至预期位置和预期姿态,以使手术操作机械单元100可以在预期位置以预期姿态对被手术者进行手术,手术内容可以为缝合伤口、切除肿块等手术内容。
在本实施例中,控制处理设备200可以直接与手术操作机械单元100电连接,也可以通过蓝牙等无线电方式与手术操作机械单元100通讯连接。
在本实施例中,手术操作机械单元100可以包括器械关节110、臂关节120、滑台130以及末端执行器140,器械关节110包括俯仰关节111、回转关节112和偏摆关节113,臂关节120包括臂回转关节121和平行四边形关节122,臂回转关节121用于调节平行四边形关节122的朝向,平行四边形关节122用于调节末端执行器140的偏转角度,滑台130用于调节末端执行器140深入到患者身体内部的距离,末端执行器140可以是钳子或者抓紧工具以对患者的伤口进行治疗。此处的手术操作机械单元100中的各个部件及各自的连接关系均为现有技术,此处不再具体阐述。
在本实施例中,控制处理设备200接收来自操作控制单元300的操作信号,操作信号包括关于操作控制单元的移动信息。移动信息可以包括转向操作信号和移动操作信号。其中,转向操作信号可以是针对臂回转关节121、平行四边形关节122或者末端执行器140的较大幅度的转动信号;移动操作信号可以是针对滑台130、臂回转关节121、平行四边形关节122或者末端执行器140的移动信号。
在本申请实施例中,手术操作机械单元100的当前位置和当前姿态是已知的,根据手术操作机械单元100的当前位置和当前姿态,以及操作控制单元300输出的操作信号,即可确定手术操作机械单元100的预期位置和预期姿态,在手术操作机械单元100处于锁定状态的情况下,若操作信号指示手术操作机械单元100朝向满足手术操作机械单元100解锁条件的方向运动,控制处理设备200则控制手术操作机械单元100根据操作信号进行运动;若操作信号指示手术操作机械单元100朝向不满足手术操作机械单元100解锁条件的方向运动,控制处理设备200则控制手术操作机械单元100保持锁定,并产生提示信息,以通过提示信息提示操作人员手术操作机械单元100处于锁定状态,避免在手术操作机械单元100锁定状态下,操作人员继续操作手术操作机械单元向不满足手术操作机械单元100的解锁条件的方向运动,保证手术操作机械单元100与控制处理设备200的连接可靠性,且不会影响操作人员对手术操作机械单元的正常操作,安全性好。
在一个实施例中,所述解锁条件包括以下至少一项:所述手术操作机械单元的当前姿态与预期姿态之间的姿态偏差小于预设偏差阈值;所述手术操作机械单元的预期姿态处于极限姿态之内;所述手术机器人系统的第一参数小于预设参数,其中,所述第一参数为用于衡量手术机器人系统奇异程度的参数。
在本实施例中,需要说明的是,在手术操作机械单元100处于锁定状态的情况下,若手术操作机械单元100的预期姿态与当前姿态之间的姿态偏差小于预设偏差值,或者,手术操作机械单元100的预期姿态处于极限姿态之内,又或者,手术机器人系统的第一参数小于预设参数,均说明根据该操作信号,手术操作机械单元100朝向手术操作机械单元100的解锁方向运动。
在本实施例中,在手术操作机械单元100朝向手术操作机械单元100的解锁方向运动的情况下,控制处理设备200即可根据操作信息控制手术操作机械单元100从当前位置和当前姿态运动至预期位置和预期姿态,以实现手术操作机械单元100的解锁。
在本实施例中,预设参数可以由操作人员自行设定,本实施例对此不做具体限定。
在一个实施例中,所述手术操作机械单元包括多个关节;所述手术操作机械单元的预期姿态处于极限姿态之内,包括:所述手术操作机械单元的任一关节的预期姿态处于极限姿态之内。
在本实施例中,手术操作机械单元100包括俯仰关节111、回转关节112、偏摆关节113、臂回转关节121、平行四边形关节122、滑台130以及末端执行器140;手术操作机械单元100的预期姿态处于极限姿态之内是指,俯仰关节111的预期姿态处于俯仰关节111的极限姿态之内、回转关节112的预期姿态处于回转关节112的极限姿态之内、偏摆关节113的预期姿态处于偏摆关节113的极限姿态之内、臂回转关节121的预期姿态处于臂回转关节121的极限姿态之内、平行四边形关节122的预期姿态处于平行四边形关节122的极限姿态之内、滑台130的预期姿态处于滑台130的极限姿态之内,且末端执行器140的预期姿态也处于末端执行器140的极限姿态之内。
在一个实施例中,所述提示信息的提示参数与目标数值成正比。
在一个实施例中,所述目标数值包括以下至少一项:所述手术操作机械单元的第一姿态偏差值,其中,所述第一姿态偏差值为所述手术操作机械单元的当前姿态与预期姿态之间的姿态偏差值;所述手术操作机械单元的第一姿态,其中,所述第一姿态为所述手术操作机械单元的预期姿态中处于所述极限姿态之外的姿态;所述手术机器人系统的第二参数,其中,所述第二参数为所述第一参数中大于或等于预设参数的参数。
在本实施例中,提示信息的提示参数可以包括提示信息的字体大小、提示信息的声音大小等参数。
在本实施例中,实际使用时,提示信息的提示参数与目标数值成正比。例如,第一姿态偏差值越大,提示信息的字体和声音也越大;第一姿态偏差值越小,提示信息的字体和声音也越小。
在本实施例中,通过设置提示信息的提示参数与目标数值成正比例关系,便于根据目标数值大小,对操作人员进行不同程度上的提示。
在一个实施例中,所述控制处理设备包括显示装置,所述显示装置用于显示所述提示信息。
在本实施例中,控制处理设备200还包括显示装置210,显示装置210可以包含布置在操作控制单元300处且便于操作人员查看的显示屏幕。显示屏幕可以是一个,也可以是多个,此处不做限定。
在本实施例中,显示屏幕可以用来显示手术操作机械单元100处于锁定状态的提示信息,也可以用来展示手术操作机械单元100的操作状态,还可以展示操作控制单元300的连接状态。
在一个实施例中,所述操作控制单元300包括力反馈装置320,所述提示信息包括力反馈信息;其中,所述力反馈装置320接收所述力反馈信息并产生力反馈。
在本实施例中,操作控制单元300还包括力反馈装置320,当操作人员抓握操作手310,并操纵操作手310动作时,控制处理设备200可以获取到操作控制单元300的移动信息,其中,移动信息可以是操作人员操纵操作手310移动的移动位置以及对应的移动方向,控制处理设备200可以根据移动信息产生力反馈信息,并将力反馈信息输出给力反馈装置320,使得力反馈装置320给予操作人员手部力反馈。该力反馈可以是配置在操作手310上的力反馈装置320提供给操作人员相应的触感,以提高操作人员操作时的准确性。同样地,力反馈装置320也可以调整操作手310上按键以及关节的力反馈,此时的力反馈即为阻力,当调节操作手310上按键或者关节阻力最大时,可以限制操作人员操纵操作控制单元以使得手术操作机械单元中对应的部位无法动作,以提高手术机器人实际操作过程中的安全性。
在一个实施例中,在所述手术操作机械单元处于锁定状态的情况下,所述力反馈信息包括第一力反馈信息,所述力反馈装置包括阻尼器;其中,所述阻尼器的阻尼值与所述目标数值成正比。
在本实施例中,力反馈装置320包括阻尼器321,在所述手术操作机械单元100处于锁定状态的情况下,控制处理设备200根据移动信息产生第一力反馈信息,第一力反馈信息用于指示阻尼器321给操作人员提供阻力,使得配置在操作手310上的阻尼器321可以基于第一力反馈信息增大操作控制单元300的阻尼,限制操作人员操纵操作手310的动作幅度,以进一步提高手术机器人实际操作过程中的安全性。
在一个实施例中,在所述手术操作机械单元处于解锁状态的情况下,所述力反馈信息包括第二力反馈信息,所述力反馈装置包括牵引器;其中,所述牵引器基于所述第二力反馈信息引导所述操作控制单元移动。
在本实施例中,力反馈装置320包括牵引器322,在所述手术操作机械单元100处于解锁状态的情况下,控制处理设备200根据移动信息产生第二力反馈信息,第二力反馈信息用于指示牵引器322给操作人员提供牵引力,使得配置在操作手310上的牵引器322可以基于第二力反馈信息对操作控制单元300提供一个牵引力,引导操作人员操纵操作手310,以进一步提高手术机器人实际操作过程中的准确性。
如图7所示,该控制处理设备700包括处理器710和存储器720,该存储器720用于存储可执行的计算机程序,该处理器710用于根据该计算机程序的控制,执行如以上控制处理设备的处理步骤。
在本实施例中,控制处理设备700可以是上述的控制处理设备200。
应用于本公开实施例中,控制处理设备700的存储器720用于存储计算机程序,该计算机程序用于控制该控制处理设备700的处理器710进行操作以实施根据任意实施例的控制处理设备的处理步骤。技术人员可以根据本公开实施例的方案设计计算机程序。该计算机程序如何控制处理器进行操作,这是本领域公知,故在此不再详细描述。
本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:便携式计算机盘、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)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身,诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如,通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备,或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令,并转发该计算机可读程序指令,以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码,所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等,以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令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)。在一些实施例中,通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路,例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA),该电子电路可以执行计算机可读程序指令,从而实现本发明的各个方面。
这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解,流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合,都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器,从而生产出一种机器,使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时,产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中,这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作,从而,存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品,其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上,使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤,以产生计算机实现的过程,从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、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、程序段或指令的一部分,所述模块、程序段或指令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。在有些作为替换的实现中,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。对于本领域技术人员来说公知的是,通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种手术机器人系统,其特征在于,包括:
手术操作机械单元;
操作控制单元;以及
控制处理设备,所述控制处理设备接收来自所述操作控制单元的操作信号,并根据所述操作信号控制所述手术操作机械单元从当前位置和当前姿态运动至预期位置和预期姿态;
其中,在所述手术操作机械单元处于锁定状态,且所述手术操作机械单元向靠近目标方向的方向运动的情况下,所述控制处理设备控制所述手术操作机械单元从当前位置和当前姿态运动至预期位置和预期姿态;所述目标方向为满足解锁条件的方向;
在所述手术操作机械单元处于锁定状态,且所述手术操作机械单元向远离所述目标方向的方向运动的情况下,所述控制处理设备控制所述手术操作机械单元保持锁定状态,并产生关于所述手术操作机械单元保持锁定状态的提示信息。
2.根据权利要求1所述的手术机器人系统,其特征在于,所述解锁条件包括以下至少一项:
所述手术操作机械单元的当前姿态与预期姿态之间的姿态偏差小于预设偏差阈值;
所述手术操作机械单元的预期姿态处于极限姿态之内;
所述手术机器人系统的第一参数小于预设参数,其中,所述第一参数为用于衡量手术机器人系统奇异程度的参数。
3.根据权利要求1所述的手术机器人系统,其特征在于,所述手术操作机械单元包括多个关节;
所述手术操作机械单元的预期姿态处于极限姿态之内,包括:
所述手术操作机械单元的任一关节的预期姿态处于极限姿态之内。
4.根据权利要求2所述的手术机器人系统,其特征在于,所述提示信息的提示参数与目标数值成正比。
5.根据权利要求4所述的手术机器人系统,其特征在于,所述目标数值包括以下至少一项:
所述手术操作机械单元的第一姿态偏差值,其中,所述第一姿态偏差值为所述手术操作机械单元的当前姿态与预期姿态之间的姿态偏差值;
所述手术操作机械单元的第一姿态,其中,所述第一姿态为所述手术操作机械单元的预期姿态中处于所述极限姿态之外的姿态;
所述手术机器人系统的第二参数,其中,所述第二参数为所述第一参数中大于或等于预设参数的参数。
6.根据权利要求1所述的手术机器人系统,其特征在于,所述控制处理设备包括显示装置,所述显示装置用于显示所述提示信息。
7.根据权利要求1所述的手术机器人系统,其特征在于,所述操作控制单元包括力反馈装置,所述提示信息包括力反馈信息;
其中,所述力反馈装置接收所述力反馈信息并产生力反馈。
8.根据权利要求7所述的手术机器人系统,其特征在于,在所述手术操作机械单元处于锁定状态的情况下,所述力反馈信息包括第一力反馈信息,所述力反馈装置包括阻尼器;
其中,所述阻尼器的阻尼值与所述目标数值成正比。
9.根据权利要求7所述的手术机器人系统,其特征在于,在所述手术操作机械单元处于解锁状态的情况下,所述力反馈信息包括第二力反馈信息,所述力反馈装置包括牵引器;
其中,所述牵引器基于所述第二力反馈信息引导所述操作控制单元移动。
10.一种用于手术机器人系统的控制处理设备,包括处理器和存储器,存储器存储指令,以及当控制处理设备运行时,所述指令控制处理器执行权利要求1中所述的控制处理设备的处理步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310576148.9A CN116549133A (zh) | 2023-05-19 | 2023-05-19 | 手术机器人系统及控制处理设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310576148.9A CN116549133A (zh) | 2023-05-19 | 2023-05-19 | 手术机器人系统及控制处理设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116549133A true CN116549133A (zh) | 2023-08-08 |
Family
ID=87487761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310576148.9A Pending CN116549133A (zh) | 2023-05-19 | 2023-05-19 | 手术机器人系统及控制处理设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116549133A (zh) |
-
2023
- 2023-05-19 CN CN202310576148.9A patent/CN116549133A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6843180B2 (ja) | 不整列時のマスターとスレーブと間の向きマッピング | |
US20230240775A1 (en) | Actuated grips for controller | |
US12114954B2 (en) | Uniform scaling of haptic actuators | |
KR102252641B1 (ko) | 모드 전환 시의 진동을 감쇠시키기 위한 명령 성형 | |
JP2019072594A (ja) | モードを区別する操作動作を用いたロボットシステム操作モードの使用者選択 | |
CN112618020B (zh) | 手术机器人及其控制方法、控制装置 | |
CN112587243B (zh) | 手术机器人及其控制方法、控制装置 | |
US20200198120A1 (en) | Robot system and method of controlling robot system | |
WO2022126996A1 (zh) | 手术机器人及其控制方法、控制装置 | |
US20220313349A1 (en) | System and method of dithering to maintain grasp force | |
CN116807620B (zh) | 手术机器人及其控制方法、计算机可读存储介质 | |
CN113164216B (zh) | 远程控制手术从臂的方法和系统 | |
CN116549133A (zh) | 手术机器人系统及控制处理设备 | |
CN116549134A (zh) | 手术机器人系统和控制处理设备 | |
Pusca et al. | On the development of an innovative surgical parallel robotic system | |
US20220331025A1 (en) | Method and system for controlling instrument grip behavior | |
Wapler et al. | A voice-controlled robotic assistant for neuroendoscopy | |
CN116549130A (zh) | 一种手术机器人系统及手术机器人系统的控制处理设备 | |
CN116549128A (zh) | 手术机器人系统及控制处理设备 | |
Xiao et al. | An Integrated Position-velocity-force Method for Safety-enhanced Shared Control in Robot-assisted Surgical Cutting | |
Andras et al. | On the Development of an Innovative Surgical Parallel Robotic System | |
CN116807621A (zh) | 手术机器人及其控制方法、计算机可读存储介质 | |
CN116549131A (zh) | 手术机器人系统及控制处理设备 | |
WO2019222211A1 (en) | Method and apparatus for manipulating tissue |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |