CN117017507B - 一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统及方法，包括主从控制台、主从动作跟随模块、从主位姿映射模块和系数调整模块，主从动作跟随模块使得从端机器人的末端跟随主端机器人的末端同步移动，从主位姿映射模块用于修正主端机器人的位姿和从端机器人的位姿之间的偏差，系数调整模块的操作端通过感受操作人员输出的作用力的变化以修改主从跟随系数，同时向操作人员反馈线性变化的反向作用力，使得操作人员能够通过触觉感受主从跟随系数，在自由空间中调大主从跟随系数，以实现从端机器人的大范围快速移动，在执行手术作业时调小主从跟随系数，以实现从端机器人的小范围精细运动。

Description

一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统

技术领域

本发明涉及机械手的程序控制系统领域，具体涉及一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统。

背景技术

医护人员在操作主手执行穿刺手术时，通常希望主从动作跟随有着不同的映射比例，例如，在操作从端机器人的末端靠近患者时，需要较大的映射比例，以使得医生能够毫不费力地移动从端机器人的末端。

然而在操作从端机器人的末端瞄准病灶、执行穿刺或者电切时，需要较小的映射比例，以使得医生能够更高精度地移动从端机器人的末端，降低操作的难度和手抖的影响。

CN115338869A一种主从异构型遥操作系统的主从控制方法及系统公开了能够调整“主从映射系数”的技术方案，已“主从映射系数”的技术方案，以使得医生能够根据需要调整从端机器人的末端的运动幅度。

但是，在修改主从映射系数之后执行手术操作时有着自身的缺陷，主从映射系数与1之间的偏差越大，主端机器人和从端机器人之间的位姿偏差就越大，多个操作步骤之后，医生已经难以通过手感掌握从端机器人末端的位置和姿态，影响医生的操作。

并且，医生修改主从映射系数的过程中，需要放开主端机器人，然后通过鼠标、键盘或者旋钮操作手术工作台，这一过程中医生的胳膊容易误触主端机器人的末端，导致从端机器人的末端跟随动作，引起医疗事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统及方法，目的是为了使得从端机器人在自由空间中大范围快速移动，在执行手术作业时小范围精细运动。

为解决上述技术问题：

本申请提供一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统，包括：

主从控制台，用于切换主端机器人与多个从端机器人中的任一者的主从动作跟随和从主位姿映射的连接；

主从动作跟随模块，用于获取主端机器人末端的笛卡尔空间速度和角速度，然后将获取的数据乘以主从跟随系数，映射至从端机器人的末端，使得从端机器人的末端跟随主端机器人的末端同步移动；

从主位姿映射模块，用于在主从动作跟随模块停止工作时，或者在主从控制台切换主端机器人与从端机器人的连接时，将从端机器人的位姿映射至主端机器人，以修正主端机器人的位姿和从端机器人的位姿之间的偏差；

其中，主从动作跟随模块内置有：系数调整模块；

系数调整模块用于供操作人员根据从端机器人的工况修改主从跟随系数，在自由空间中调大主从跟随系数，以实现从端机器人的大范围快速移动，在执行手术作业时调小主从跟随系数，以实现从端机器人的小范围精细运动；

系数调整模块包括至少一操作端，操作端安装在操作人员在操作主端机器人末端的同时能够接触的位置，操作端通过感受操作人员输出的作用力的变化以修改主从跟随系数，并且在主从跟随系数改变时向操作人员反馈线性变化的反向作用力，使得操作人员能够通过触觉感受主从跟随系数。

进一步的，系数调整模块包括：踏板和角度传感器；所述踏板用于被操作人员踩踏，所述角度传感器用于检测所述踏板被踩踏的力度或者被踩踏后的角位移；主从动作跟随模块根据踏板被踩踏的力度或者被踩踏后的角位移修改主从跟随系数，以使得操作人员能够通过踩踏踏板来实现从端机器人的大范围快速移动或者小范围精细运动。

进一步的，系数调整模块还包括：底板、铰链和弹性件；所述底板和所述踏板通过所述铰链转动连接，所述弹性件的两端分别连接所述底板和所述踏板，所述弹性件用于向所述踏板提供使其向上摆动的弹力。

进一步的，系数调整模块还包括：棘轮机构；所述棘轮机构安装在所述铰链上，所述棘轮机构用于限制所述铰链的旋转，以使得所述踏板只能单向向下摆动，并且所述踏板转动至最低角度时能够反向回转至最高角度。

另一方面，系数调整模块还包括：底板、铰链、电机和压力传感器；所述底板和所述踏板通过所述铰链转动连接，所述电机固定连接所述底板，所述电机的输出轴固定连接所述踏板，所述电机的输出轴与所述铰链的转轴同轴，所述压力传感器嵌入在所述踏板的被踩踏部位；所述踏板通过所述铰链转动时，所述电机通过向所述踏板转动的反方向输出转矩以向操作人员提供线性变化的反馈力。

进一步的，从主位姿映射模块包括：位姿检测模块，安装在主端机器人和从端机器人的关节，用于检测主端机器人和从端机器人的关节的角度，计算主端机器人末端和从端机器人末端的位姿；然后，通过从主位姿映射模块将从端机器人末端的位姿映射到主端机器人，完成从主位姿映射。

本申请还提供一种穿刺手术机器人的精密主从控制方法，使用上述精密主从控制系统，所述主从控制方法至少包括，

主从动作跟随：通过主从动作跟随模块获取主端机器人末端的笛卡尔空间速度和角速度，并且将获取的数据乘以主从跟随系数，映射至从端机器人的末端，操作人员根据从端机器人的工况修改主从跟随系数，在自由空间中调大主从跟随系数，以实现从端机器人的大范围快速移动，在执行手术作业时调小主从跟随系数，以实现从端机器人的小范围精细运动；

操作人员根据从端机器人的工况，向系数调整模块的操作端施加作用力以修改主从跟随系数，在自由空间中调大主从跟随系数，以实现从端机器人的大范围快速移动，在执行手术作业时调小主从跟随系数，以实现从端机器人的小范围精细运动。

进一步的，所述主从控制方法还包括，第一从主位姿映射：通过主从控制台切换主端机器人与多个从端机器人中的任一者的连接之后，通过从主位姿映射模块，将从端机器人的位姿映射至主端机器人，以修正主端机器人的位姿和从端机器人的位姿之间的偏差。

进一步的，所述主从控制方法还包括，第二从主位姿映射：执行主从跟随系数不等于1的主从动作跟随，并且操作人员释放主端机器人的末端之后，通过从主位姿映射模块，将从端机器人的位姿映射至主端机器人，以修正主端机器人的位姿和从端机器人的位姿之间的偏差。

进一步的，所述主从控制方法还包括，第三从主位姿映射：拖曳从端机器人的末端，通过从主位姿映射模块，将从端机器人的位姿映射至主端机器人，以修正主端机器人的位姿和从端机器人的位姿之间的偏差。

本申请与现有技术相比较具有如下有益效果：

提供一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统及方法，通过主从动作跟随模块，将主端机器人末端的动作乘以主从跟随系数之后映射至从端机器人的末端，使得从端机器人能够在自由空间中大范围快速移动，并且在执行手术作业时小范围精细运动；还通过从主位姿映射模块在主从动作跟随模块停止工作时修正主端机器人的位姿和从端机器人的位姿之间的偏差，便于操作人员的后续操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例的设备结构图；

图2为本发明实施例的主从位姿映射、力反馈映射的逻辑图；

图3为本发明实施例的主从控制模块的一种结构的示意图；

图4为本发明实施例的主手和从端机器人的连接系统的示意图；

图5为本发明实施例的系数调整模块的结构示意图；

图中的标号分别表示如下：

1-第一穿刺臂；11-第一柔性穿刺针；

2-第二穿刺臂；12-第二柔性穿刺针；

3-超声臂；31-超声探头；

4-显示器；

51-第一主手；52-第二主手；

6-系数调整模块；61-底板；62-踏板；63-铰链；64-棘轮机构；65-弹性件；66-角度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，在微创消融手术中，仅依靠超声手段看到病灶不足以让医生获得对病灶位置的准确判断，下文提供一种用于泌尿系穿刺手术的三操作臂机器人系统，用于完成肾脏、前列腺的穿刺及消融手术等泌尿外科典型手术。

请参照图1。

机器人系统包括：人机交互装置、第一穿刺臂1、第二穿刺臂2、超声臂3和手术导引工作站；

第一穿刺臂1的末端安装有第一柔性穿刺针11，第二穿刺臂2的末端安装有第二柔性穿刺针12，超声臂3的末端安装有超声探头31；

人机交互装置用于接收操作指令并且向第一穿刺臂1、第二穿刺臂2、超声臂3、第一柔性穿刺针11和第二柔性穿刺针12发出动作指令；

手术导引工作站用于融合通过超声探头31在术中采集的超声图像和术前采集的CT图像、规划第一柔性穿刺针11和第二柔性穿刺针12的手术路径、判断目标靶位置，并且向操作者显示包括手术路径和目标靶位置的实时导航图像。

图2出示了一种主从控制系统的结构，其能够实现主从位姿映射、力反馈映射和零力拖曳功能。

第一穿刺臂1、第二穿刺臂2和超声臂3均为从端机器人，人机交互装置包括主手和主从控制系统，主手用于被操作者操纵，主手通过主从控制系统向从端机器人发出工作指令；

其中，主从控制系统包括位姿微分增量检测模块、主从动作跟随模块和力反馈映射模块；

位姿微分增量检测模块用于采集主手末端位姿的微分增量，通过主从动作跟随模块映射到从端机器人后，利用逆雅克比矩阵计算从端机器人各个关节的期望微分角度增量，计算得到关节期望角度，作为关节电机模组底层控制算法的输入量，完成主从位姿的跟随映射。

其中，姿微分增量检测模块至少包括陀螺仪和倾斜角传感器，通过陀螺仪检测主手末端的角速度和方向，从而确定其方位，通过倾斜角传感器检测主手末端末端的姿态，具体的可以参考浙江大学研发的主从异构型遥操作系统。

操作人员通过主从控制和力反馈进行人机交互。

主从控制系统还包括导纳控制器，从端机器人末端安装有力和力矩传感器，导纳控制器通过力和力矩传感器采集从端机器人末端的力反馈信息，通过力反馈映射模块映射到主手后，完成力反馈映射。

主手采用ForceDimension公司的omega系列，其具有多个自由度和力反馈功能。

进一步地：

从端机器人末端安装有重力和重力矩在线补偿模块，重力和重力矩在线补偿模块用于获得从端机器人末端在笛卡尔全局空间坐标系下的重力和重力矩信息，并以此作为变参数导纳控制器的输入；

根据从端机器人末端的力反馈信息、重力和重力矩信息，导纳控制器输出从端机器人末端的笛卡尔工作空间期望速度，再通过逆雅克比矩阵映射到关节空间速度，最后由关节速度内环控制器实现对从端机器人的人机协作控制。

重力和重力矩在线补偿模块可以采用六维力和力矩传感器检测重力和重力矩。

第一穿刺臂1、第二穿刺臂2通过拖曳力移动之后，可通过主从控制进行位姿微调，超声臂3则需要进行主从控制进行扫查，从而减轻外科医师的手术负担和操作难度，从而提高了手术安全性、可靠性和实用性，并完成一系列关键技术指标。

为了更好地确定导纳控制模型中的虚拟参数，研究中通过模糊推理系统实现导纳控制模型的参数在线调整，从而保证了穿刺手术机器人机械臂拖拽的流畅性，灵活性和安全性。

图3出示了上述实施例的一种结构，其中：

主手包括第一主端机器人51和第二主端机器人52，主从控制系统包括第一主从控制模块和第二主从控制模块和主从控制台，主从控制台用于切换人机交互装置的工作模式；

第一工作模式中，第一主端机器人51通过第一主从控制模块操纵第一穿刺臂1，第二主端机器人52通过第二主从控制模块操纵超声臂3；

第二工作模式中，第一主端机器人51通过第一主从控制模块操纵超声臂3，第二主端机器人52通过第二主从控制模块操纵第二穿刺臂2。

进一步的：

由于2个主手需要切换地操作3个从端机器人，因此，在切换主手和从端机器人的连接之后，会出现主手末端的位置和姿态与从端机器人末端的位置和姿态不一致的情况，导致医生的后续操作不直观。

为了解决这个问题，在每次切换主手和从端机器人的连接时，需要完成一次从主位姿映射。

主从控制系统还包括位姿检测模块和从主位姿映射模块，位姿检测模块用于检测主手和从端机器人的各个关节的角度，计算主手末端和从端机器人末端的位姿，然后通过从主位姿映射模块将从端机器人末端的位姿映射到主手，利用逆雅克比矩阵计算主手各个关节的期望微分角度增量，计算得到关节期望角度，作为关节电机模组底层控制算法的输入量，完成从主位姿的复制映射。

位姿检测模块也通过主从动作跟随模块将主端机器人末端的位姿映射到从端机器人，完成主从位姿的复制映射。

位姿检测模块可以采用电位器、码盘和倾斜角传感器。

通过上述结构和方法，可以实现下述工作步骤。

从第一工作模式切换至第二工作模式的过程中，执行从主位姿映射：将超声臂3末端的位姿映射到第一主端机器人51，将第二穿刺臂2末端的位姿映射到第二主端机器人52。

从第二工作模式切换至第一工作模式的过程中，执行从主位姿映射：将第一穿刺臂1末端的位姿映射到第一主端机器人51，将超声臂3末端的位姿映射到第二主端机器人52。

从端机器人通过拖曳力移动之后，执行从主位姿映射：将从端机器人末端的位姿映射到对应的主手，完成从主位姿的跟随映射。

进一步的：

医护人员在操作主手执行穿刺手术时，通常希望主从动作跟随有着不同的映射比例，例如，在操作从端机器人的末端靠近患者时，需要较大的映射比例，以使得医生能够毫不费力地移动从端机器人的末端，然而在操作从端机器人的末端瞄准病灶、执行穿刺或者电切时，需要较小的映射比例，以使得医生能够更高精度地移动从端机器人的末端，降低操作的难度和手抖的影响。

为了解决这个问题，请参照图4：

主从控制系统还包括系数调整模块6，位姿微分增量检测模块通过系数调整模块6连接主从动作跟随模块，系数调整模块6用于调整主从动作跟随系数，以放大或者缩小主手末端的笛卡尔空间速度和角速度与从端机器人末端的笛卡尔空间速度和角速度的比例系数。

系数调整模块6可以采用按钮、旋钮、踏板或者挡位，为了提高操作的安全程度，避免医生操作主手时低头查看、操作系数调整模块6，下文提供一种系数调整模块6。

请参照图5：

系数调整模块6包括：底板61、踏板62、铰链63、弹性件65和角度传感器66；

底板61和踏板62通过铰链63连接，弹性件65的两端分别连接底板61和踏板62，弹性件65用于向踏板62提供使其向上摆动的弹力；

角度传感器66用于测量底板61和踏板62之间的距离或夹角，系数调整模块6根据角度传感器66传输的信号调整主从动作跟随系数。

角度传感器66可以使用编码器、电子尺、激光测距仪等，本实施例中采用电子尺，其两端分别铰接底板61和踏板62。随着医生逐渐地踩踏踏板62，踏板62和底板61之间的夹角减少，电子尺两端的长度缩短，主从动作跟随系数随之降低，主手的操作精度随之提高。

使用踏板而非鼠标、键盘或者旋钮的好处在于：医生可以始终双眼注视手术工作台的显示器，用手和脚操作机器人，不需要转移视线，也不需要松开主端机器人去操作桌面上的其他设备，避免因为意外导致的医疗事故。

可选的：弹性件65可以采用气弹簧，其两端分别铰接底板61和踏板62，气弹簧的优点在于弹力和伸展速度较为恒定，医生可以始终向踏板62施加恒定的踩踏作用力，并且恒定的弹力使得医生松开踏板62时，踏板62能够以较为恒定的伸展速度复位。

弹性件65也可以采用塔形弹簧，其两端分别铰接底板61和踏板62，塔形弹簧的优点在于弹力是随着踩踏的幅度逐渐变化的，这使得塔形弹簧的弹力对医生形成了触感，医生可以根据踩踏的用力幅度估算主从跟随系数。

进一步的：

为了同时实现踩踏踏板62时具有触感式的反馈，同时踏板62也能够以较为恒定的伸展速度复位，还可以采用下文所述的实施例（图中未出示）。

系数调整模块6包括：底板61、踏板62、铰链63、电机和压力传感器；

底板61和踏板62通过铰链63转动连接，电机固定连接底板61，电机的输出轴固定连接踏板62，电机的输出轴与铰链63的转轴同轴，压力传感器嵌入在踏板62的被踩踏部位；

踏板62通过铰链63转动时，电机通过向踏板转动的反方向输出转矩以向医生提供反馈力，电机通过编码器测量自身的输出轴转动的角度，然后根据该角度增大或者减小转矩，以使得医生踩踏踏板62使其高度逐渐下降时，电机输出的转矩逐渐增大，并且转矩的增大幅度与踏板62的角位移行程线性相关。

当医生的脚离开踏板62时，压力传感器检测不到压力，电机驱动踏板62匀速地恢复至初始位置。

进一步的，在上述实施例中。

其优点在于：踏板62完全跟随医生的踩踏动作，便于医生任意地调整主从跟随系数。

其缺点在于：在执行精细手术操作的过程中，任意地放大主从跟随系数是较为危险的。

为了解决这个问题：

铰链63上可以安装棘轮机构64，棘轮机构64用于限制铰链63的旋转，以使得踏板62只能单向向下摆动，并且踏板62转动至最低角度时能够反向回转至最高角度。

铰链63和棘轮机构64可以采用恒林家居股份有限公司销售的掀折装置，该掀折装置是集成有棘轮机构64的铰链63，其应用于座椅靠背的角度调节，可以直接转用于踏板62的角度调节，只要将其固定臂连接底板61，连接臂连接踏板62即可。

棘轮机构64用于限制踏板62的位置，无外力作用时踏板62不移动，从而使得医生执行手术时不需要将注意力集中在踩踏踏板62上。

上述实施例的工作原理如下所述，假设——

主端机器人的笛卡尔空间速度和角速度是：

X轴直线速度0.04m/s，Y轴直线速度0.08m/s，Z轴直线速度0.06m/s，绕X轴转动的角速度是0.2rad/s，绕Y轴转动的角速度是0.4rad/s，绕Z轴转动的角速度是0.6rad/s；

修改主从动作跟随系数为0.5；

则从端机器人的笛卡尔空间速度和角速度是：

X轴直线速度0.02m/s，Y轴直线速度0.04m/s，Z轴直线速度0.03m/s，绕X轴转动的角速度是0.1rad/s，绕Y轴转动的角速度是0.2rad/s，绕Z轴转动的角速度是0.3rad/s；

即：当主从动作跟随系数是0.5时，从端机器人的笛卡尔空间速度和角速度是主端机器人的一半，在相同的运动过程中，从端机器人的笛卡尔空间位移和角位移也是主端机器人的一半。

如此即可通过减少主从跟随系数，提高主从遥操控的精度。

进一步的，在下述操作步骤中——

步骤一、将主端机器人连接第一穿刺臂切换为主端机器人连接第二穿刺臂时；

步骤二、在较小的映射系数中通过主端机器人遥操控从端机器人；

——均会导致主端机器人和从端机器人的位姿偏差较大，影响医生的操作感受。

为了解决这个问题，从主位姿映射在切换主端机器人和从端机器人的连接之后，或者在主端机器人脱离操作之后，主手末端仅承受重力和重力矩时，从端机器人均通过从主位姿映射模块修正主手末端的位置，实现自动地将从端机器人的末端的位姿映射至主端机器人的末端，从而修正主手末端和从端机器人末端之间的位姿偏差，便于医生执行下一步的操作。

进一步：

为了提高操作的安全性，降低误触、误碰主手引发医疗事故的可能性。

踏板62向上摆动至最高角度时，主从动作跟随系数为零。

医生离开操作台之前，可以将踏板62踩踏至最低处，使得棘轮机构64解锁，踏板62在弹性件65的作用下回转至初始的最高位置，此时触碰主手的末端，从端机器人的末端不执行动作。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为本发明实施例的落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统，其特征在于，包括：

主从控制台，用于切换主端机器人与多个从端机器人中的任一者的主从动作跟随和从主位姿映射的连接；

主从动作跟随模块，用于获取主端机器人末端的笛卡尔空间速度和角速度，然后将获取的数据乘以主从跟随系数，映射至从端机器人的末端，使得从端机器人的末端跟随主端机器人的末端同步移动；

从主位姿映射模块，用于在主从动作跟随模块停止工作时，或者在主从控制台切换主端机器人与从端机器人的连接时，将从端机器人的位姿映射至主端机器人，以修正主端机器人的位姿和从端机器人的位姿之间的偏差；

其中，主从动作跟随模块内置有：系数调整模块；

系数调整模块用于供操作人员根据从端机器人的工况修改主从跟随系数，在自由空间中调大主从跟随系数，以实现从端机器人的大范围快速移动，在执行手术作业时调小主从跟随系数，以实现从端机器人的小范围精细运动；

系数调整模块包括至少一操作端，操作端安装在操作人员在操作主端机器人末端的同时能够接触的位置，操作端通过感受操作人员输出的作用力的变化以修改主从跟随系数，并且在主从跟随系数改变时向操作人员反馈线性变化的反向作用力，使得操作人员能够通过触觉感受主从跟随系数。

2.根据权利要求1所述的一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统，其特征在于，

系数调整模块包括：踏板（62）和角度传感器（66）；

所述踏板（62）用于被操作人员踩踏，所述角度传感器（66）用于检测所述踏板（62）被踩踏的力度或者被踩踏后的角位移；

主从动作跟随模块根据踏板（62）被踩踏的力度或者被踩踏后的角位移修改主从跟随系数，以使得操作人员能够通过踩踏踏板（62）来实现从端机器人的大范围快速移动或者小范围精细运动。

3.根据权利要求2所述的一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统，其特征在于，

系数调整模块还包括：底板（61）、铰链（63）和弹性件（65）；

所述底板（61）和所述踏板（62）通过所述铰链（63）转动连接，所述弹性件（65）的两端分别连接所述底板（61）和所述踏板（62），所述弹性件（65）用于向所述踏板（62）提供使其向上摆动的弹力。

4.根据权利要求3所述的一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统，其特征在于，

系数调整模块还包括：棘轮机构（64）；

所述棘轮机构（64）安装在所述铰链（63）上，所述棘轮机构（64）用于限制所述铰链（63）的旋转，以使得所述踏板（62）只能单向向下摆动，并且所述踏板（62）转动至最低角度时能够反向回转至最高角度。

5.根据权利要求2所述的一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统，其特征在于，

系数调整模块还包括：底板（61）、铰链（63）、电机和压力传感器；

所述底板（61）和所述踏板（62）通过所述铰链（63）转动连接，所述电机固定连接所述底板（61），所述电机的输出轴固定连接所述踏板（62），所述电机的输出轴与所述铰链（63）的转轴同轴，所述压力传感器嵌入在所述踏板（62）的被踩踏部位；

所述踏板（62）通过所述铰链（63）转动时，所述电机通过向所述踏板（62）转动的反方向输出转矩以向操作人员提供线性变化的反馈力。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统，其特征在于，

从主位姿映射模块包括：

位姿检测模块，安装在主端机器人和从端机器人的关节，用于检测主端机器人和从端机器人的关节的角度，计算主端机器人末端和从端机器人末端的位姿；

然后，通过从主位姿映射模块将从端机器人末端的位姿映射到主端机器人，完成从主位姿映射。