CN117064555A - 手术机器人的摆位方法、装置、摆位系统和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种手术机器人的摆位方法、装置、摆位系统和计算机设备。所述方法包括：在检测到手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列，并根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。其中，第一目标位姿为手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下台车臂与台车基座之间的相对位姿，第一目标角度为持镜臂处于手术机器人的工作空间的中心位置的情况下第一目标关节的角度。采用本方法能够减少对医护人员的依赖。

Description

手术机器人的摆位方法、装置、摆位系统和计算机设备

技术领域

本申请涉及医学技术领域，特别是涉及一种手术机器人的摆位方法、装置、摆位系统和计算机设备。

背景技术

随着机器人技术的进步，手术机器人越来越广泛地应用于微创手术中。手术机器人在手术前需要运动到合适的手术位置，也就是要进行摆位操作。以腹腔手术为例，在开始手术之前，医护人员需要推动手术机器人接近患者，直至手术机器人的悬吊盘中心对应的十字激光与患者腹腔中内窥镜的套管不动点的距离小于预设值，紧接着医护人员拖动持镜臂连接内窥镜的套管，并通过手术机器人上的使能按钮实现内窥镜的套管不动点与十字激光位姿对齐。当完成十字激光与套管不动点位姿对齐后，为使持镜臂处于手术机器人对应的工作空间中心，医护人员还需手动调节持镜臂的位置。

然而，在目前摆位流程中，需要多名医护人员配合协作，并且对医护人员操作和经验要求较高。因此，目前的手术机器人的摆位方法存在过度依赖医护人员的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够减少对医护人员的依赖的手术机器人的摆位方法、装置、摆位系统和计算机设备。

第一方面，本申请提供了一种手术机器人的摆位方法。该方法包括：

在检测到手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列；第一目标位姿为手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下台车臂与台车基座之间的相对位姿，第一目标角度为持镜臂处于手术机器人的工作空间的中心位置的情况下第一目标关节的角度；

根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

在其中一个实施例中，该方法还包括：

获取持镜臂的各关节的当前角度；

基于持镜臂的各关节的当前角度进行正运动学解算，确定套管不动点与台车基座之间的第二目标位姿；

根据第二目标位姿确定第一目标位姿。

在其中一个实施例中，根据第一目标位姿和持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列，包括：

基于第一目标位姿对台车臂进行逆运动学解算，确定台车臂的各关节的第二目标角度；

根据第一目标角度、第二目标角度以及第一目标关节和台车臂各关节的当前角度，确定第一目标关节与台车臂各关节的第一运动序列。

在其中一个实施例中，根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位，包括：

基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂的各关节的第一运动序列中的期望角度进行逆运动学解算，确定持镜臂的其他关节的第二运动序列；持镜臂的其他关节包括持镜臂中除第一目标关节之外的关节；

根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

在其中一个实施例中，基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂的各关节的第一运动序列中的期望角度进行逆运动学解算，确定持镜臂的其他关节的第二运动序列，包括：

基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度进行正运动学解算，确定持镜臂的其他关节的末端的第三目标位姿；

基于第三目标位姿对持镜臂的其他关节进行逆运动学解算，确定持镜臂的其他关节的第三目标角度；

根据持镜臂的其他关节的当前角度以及第三目标角度，确定第二运动序列。

在其中一个实施例中，根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位，包括：

根据第一运动序列、第二运动序列、持镜臂的第一尺寸信息以及持械臂的第二尺寸信息，确定碰撞监测结果；

在碰撞监测结果为通过的情况下，根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

在其中一个实施例中，该方法还包括：

在检测到目标持械臂与套管连接的情况下，确定目标持械臂与台车基座之间的第四目标位姿；目标持械臂为与持镜臂相邻的持械臂中的任意一个；

根据第四目标位姿和预设距离，对目标持械臂进行逆运动学解算，确定目标持械臂的第三运动序列；预设距离为目标持械臂与持镜臂之间的距离；

控制第三运动序列控制目标持械臂进行摆位。

在其中一个实施例中，根据第四目标位姿和预设距离，对目标持械臂进行逆运动学解算，确定目标持械臂的第三运动序列，包括：

根据预设距离，确定目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度；

基于第四目标位姿和第四目标角度，对目标持械臂进行逆运动学解算，并在存在逆解的情况下，确定目标持械臂的其他关节的第五目标角度；

根据第四目标角度、第五目标角度以及目标持械臂的各关节的当前角度，确定第三运动序列。

在其中一个实施例中，该方法还包括：

在对目标持械臂进行逆运动学解算时不存在逆解的情况下，更新预设距离，并返回执行根据预设距离，确定目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度的步骤。

第二方面，本申请还提供了一种手术机器人的摆位装置。该装置包括：

第一确定模块，用于在检测到手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列；第一目标位姿为手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下台车臂与台车基座之间的相对位姿，第一目标角度为持镜臂处于手术机器人的工作空间的中心位置的情况下第一目标关节的角度；

第一摆位模块，用于根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

第三方面，本申请还提供了一种摆位系统，摆位系统包括手术机器人和处理设备，手术机器人与处理设备连接；

所述处理设备，用于执行上述任一方法的步骤。

第四方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一方法的步骤。

第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。

第六方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。

上述手术机器人的摆位方法、装置、摆位系统和计算机设备，在检测到手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列，并根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。由于第一目标位姿为手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下台车臂与台车基座之间的相对位姿，第一目标角度为持镜臂处于手术机器人的工作空间的中心位置的情况下第一目标关节的角度，因此，根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位之后，就可以同步实现悬吊盘中心与套管不动点对齐以及持镜臂置中。在此摆位过程中，减少了医护人员的参与度，因此能够减少对医护人员的依赖。并且，由于无需依赖医护人员的经验，而是利用第一目标位姿和第一目标角度确定第一运动序列，因此，提高了摆位的准确度。

附图说明

图1为本申请实施例中手术机器人的摆位方法的应用环境图；

图2为目前手术机器人的摆位流程图；

图3为本申请实施例中手术机器人的摆位方法的流程示意图；

图4为本申请实施例中一种确定第一目标位姿的流程示意图；

图5为本申请实施例中一种确定第一运动序列的流程示意图；

图6为本申请实施例中一种摆位的流程示意图；

图7为本申请实施例中一种确定第二运动序列的流程示意图；

图8为本申请实施例中又一种摆位的流程示意图；

图9为本申请实施例中一种悬吊盘对齐和持镜臂置中的过程示意图；

图10为本申请实施例中又一种摆位的流程示意图；

图11为本申请实施例中一种确定第三运动序列的流程示意图；

图12为本申请实施例中一种调距的过程示意图；

图13为本申请实施例中一种手术机器人的摆位方法的整体过程示意图；

图14为本申请实施例中手术机器人的摆位装置的结构框图；

图15为本申请实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1为本申请实施例中手术机器人的摆位方法的应用环境图，如图1所示，手术机器人包括台车基座101、台车臂102、调整臂103、远心机构104和悬吊盘105。

其中，台车基座101是手术机器人中固定的基座，其上连接有台车臂102，台车臂102能够在运动的过程中带动悬吊盘105移动，进而移动悬吊盘105对应的悬吊盘中心的位置，也即移动悬吊盘中心对应的十字激光。悬吊盘105上安装有调整臂103和远心机构104，调整臂103和远心机构104用于根据医生的需要运动，以实现手术。

调整臂103和远心机构104也可以统称为机械臂，以腹腔手术为例，机械臂按照实际的操作用途可以划分为持镜臂106和持械臂107。持镜臂106用于连接内窥镜，持械臂107用于连接手术器械。换句话说，持镜臂包括持镜臂对应的调整臂和远心机构，持械臂也包括持械臂对应的调整臂和远心机构。

如图1所示，4条机械臂从左至右依次是1号持械臂、2号持械臂、3号持镜臂和4号持械臂。可以理解的是，图1以4条机械臂进行示例，本实施例对机械臂的数量不做限制。以腹腔手术为例，手术机器人至少包括一条持械臂和一条持镜臂即可。

图2为目前手术机器人的摆位流程图，如图2所示，目前，在腹腔手术中，手术机器人的摆位主要分为三个阶段，第一个阶段需要实现悬吊盘中心与套管不动点位姿对齐，也即悬吊盘中心与套管不动点对齐(以下简称悬吊盘对齐)。在第一个阶段中，让医护人员需要推动手术机器人接近患者，直至手术机器人的悬吊盘中心对应的十字激光与患者腹腔中内窥镜的套管不动点的距离小于5cm，紧接着医护人员拖动持镜臂连接内窥镜的套管，并通过手术机器人上的使能按钮实现内窥镜的套管不动点与十字激光位姿对齐。

当完成悬吊盘对齐之后，摆位进入第二个阶段，第二个阶段需要实现持镜臂处于手术机器人对应的工作空间中心(以下简称持镜臂置中)。因此，在第二个阶段中，医护人员还需手动调节持镜臂使持镜臂置中。之后，持镜臂就可以保持不动。

最后，摆位进入第三个阶段，第三个阶段需要实现调整手术机器人各持械臂的臂间距(以下简称臂间距调整)，使得各图1所示的4条机械臂之间的间距适宜。因此，在第三个阶段中，医护人员会手动拖动持械臂与各自套管连接，连接成功后依次调整每个持械臂，使得4条机械臂之间的臂间距大于一拳以上的距离，避免手术过程中机械臂发生碰撞。

可见，目前的手术机器人的摆位方法中，需要多名医护人员配合协作，并且对医护人员操作和经验要求较高。因此，目前的手术机器人的摆位方法存在过度依赖医护人员的问题。

基于此，本申请实施例提供一种能够减少对医护人员的依赖的手术机器人的摆位方法，下述将对该手术机器人的摆位方法进行介绍。

本申请实施例提供的手术机器人的摆位方法可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，计算机设备108能够与手术机器人进行通信。需要说明的是，本实施例并不限制手术机器人中各机械臂的关节数量和关节自由度。

以图1为例，图1示出的4条机械臂均可以包括至少一个关节，上述关节均可以是主动关节，也即能够根据计算机设备108的信号主动运动的关节。

计算机设备108也可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。当然，计算机设备108也可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

需要说明的是，图1以计算机设备置于手术机器人外部进行示例，在一些实施例中，计算机设备108也可以置于手术机器人的内部，计算机设备108可以包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，还可以包括数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件。

图3为本申请实施例中手术机器人的摆位方法的流程示意图，该方法可以应用于图1所示的计算机设备中，在一个实施例中，如图3所示，包括以下步骤：

S301，在检测到手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列；第一目标位姿为手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下台车臂与台车基座之间的相对位姿，第一目标角度为持镜臂处于手术机器人的工作空间的中心位置的情况下第一目标关节的角度。

在本实施例中，计算机设备首先对持镜臂和台车臂进行摆位。当医护人员将持镜臂和患者体内内窥镜的套管连接之后，计算机设备就可以检测到手术机器人的持镜臂与套管连接。

可选的，计算机设备可以基于传感器确定持镜臂是否与套管连接。计算机设备也可以响应于医护人员的操作确定持镜臂是否与套管连接，例如，当医护人员将持镜臂和内窥镜的套管连接之后，可以按下手术机器人上的触发按钮，如此，计算机设备可以在接收到该触发按钮发送的触发信号之后，确定持镜臂与套管连接。

进而，在检测到手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，计算机设备能够确定出第一目标位姿和第一目标角度。

其中，第一目标位姿为悬吊盘对齐的情况下台车臂与台车基座之间的相对位姿，也即是悬吊盘对齐的情况下台车臂的末端与台车基座之间的相对位姿。

在持镜臂与套管连接的情况下，持镜臂的末端会与套管上的套管不动点保持静止，因此，可以通过调整台车臂来控制悬吊盘中心对应的十字激光与套管不动点重合，如此，就可以实现悬吊盘对齐。

可选的，计算机设备可以根据持镜臂与套管连接的情况下，通过传感器获取套管不动点的位姿，并根据套管不动点的位姿以及台车臂和悬吊盘中心之间的运动关系，计算第一目标位姿。

第一目标角度为持镜臂置中的情况下第一目标关节的角度。其中，第一目标关节指持镜臂中用于调整持镜臂的位置的关节。第一目标角度是一个接近0的值，接近0指与0之间的差异小于预设差异，预设差异是大于等于0的数。

可以理解的是，当第一目标角度接近0时，持镜臂运动至手术机器人的工作空间的各个方向的位移接近或者相等，因此，当第一目标角度接近0时，可以理解为持镜臂处于手术机器人的工作空间的中心位置。本实施例中第一目标角度可以等于0。

进一步地，计算机设备就可以根据第一目标位姿以及持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列。

其中，第一运动序列用于描述持镜臂的第一目标关节以及台车臂的各关节的关节轨迹。以台车臂的关节1为例，第一运动序列可以包括台车臂的关节1在时刻1的期望角度1、时刻2的期望角度2、时刻3的期望角度3、……时刻t的期望角度t。如此，台车臂的关节1按照第一运动序列运动之后，就可以达到一个较为理想的角度。其中，t为大于等于1的整数。

可选的，计算机设备可以根据第一目标位姿，对台车臂进行逆运动学解算，以确定台车臂的各关节的第二目标角度，并根据第一目标角度、第一目标关节的当前角度、第二目标角度以及台车臂各关节的当前角度，对第一目标关节和台车臂各关节进行运动规划，并对运动规划之后的序列进行修正处理，以得到第一运动序列。修正处理可以包括但不限于是剔除异常值。

S302，根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

在本实施例中，计算机设备确定了第一运动序列之后，就可以根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

继续以台车臂的关节1为例，计算机设备可以根据第一运动序列，在每个时刻根据台车臂的关节1的当前角度，给定台车臂的关节1每个时刻下的驱动信号，以使台车臂的关节1在每个时刻的实际角度满足第一运动序列中的期望角度。

进而，台车臂的各个关节按照第一运动序列运动之后，台车臂就可以达到第一目标位姿；持镜臂的第一目标关节按照第一运动序列运动之后，第一目标关节就可以达到第一目标角度。如此，根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位之后，也实现了悬吊盘中心对齐以及持镜臂置中。

本实施例提供的手术机器人的摆位方法，在检测到手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列，并根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。由于第一目标位姿为手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下台车臂与台车基座之间的相对位姿，第一目标角度为持镜臂处于手术机器人的工作空间的中心位置的情况下第一目标关节的角度，因此，根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位之后，就可以同步实现悬吊盘对齐以及持镜臂置中。在此摆位过程中，减少了医护人员的参与度，因此能够减少对医护人员的依赖。并且，由于无需依赖医护人员的经验，而是利用第一目标位姿和第一目标角度确定第一运动序列，因此，提高了摆位的准确度。

图4为本申请实施例中一种确定第一目标位姿的流程示意图，参照图4，本实施例涉及的是如何确定第一目标位姿的一种可选的实现方式。在上述实施例的基础上，上述的手术机器人的摆位方法还包括如下步骤：

S401，获取持镜臂的各关节的当前角度。

在本实施例中，在持镜臂与套管连接的情况下，持镜臂的末端与套管不动点保持静止，也即是持镜臂保持静止，进而计算机设备可以获取到持镜臂的各关节的当前角度。

可选的，计算机设备可以根据持镜臂的各个关节对应的传感器，获取持镜臂的各关节的当前角度。

示例性地，假设持镜臂包括关节1～关节5，则计算机设备能够获取到持镜臂的关节1的当前角度1、持镜臂的关节2的当前角度2、……持镜臂的关节2的当前角度5。

S402，基于持镜臂的各关节的当前角度进行正运动学解算，确定套管不动点与台车基座之间的第二目标位姿。

进一步地，继续上述的示例，计算机设备就可以基于持镜臂的关节1～关节5对应的当前角度1～当前角度5进行正运动学解算，以确定持镜臂的末端与台车基座之间的相对位姿，也即套管不动点与台车基座之间第二目标位姿。

S403，根据第二目标位姿确定第一目标位姿。

在本实施例中，计算机设备能够根据第二目标位姿确定第一目标位姿。也就是说，计算机设备根据第二目标位姿，就可以确定出悬吊盘中心在处于何种位置时其对应的十字激光能够与套管不动点位姿对齐，而悬吊盘中心的移动能够通过台车臂控制，因此，计算机设备也就能够确定在悬吊盘中心对应的十字激光能够与套管不动点位姿对齐的情况下，台车臂与台车基座之间的第一目标位姿。

本实施例获取持镜臂的各关节的当前角度，并基于持镜臂的各关节的当前角度进行正运动学解算，确定套管不动点与台车基座之间的第二目标位姿，进而根据第二目标位姿确定第一目标位姿。由于是在持镜臂与套管连接的情况下，基于持镜臂的各关节的当前角度进行正运动学解算，因此，就能够确定出持镜臂的末端与台车基座之间的相对位姿，也即套管不动点的第二目标位姿。进一步地，通过套管不动点的第二目标位姿，就可以确定出悬吊盘对齐的情况下台车臂与台车基座之间的第一目标位姿。

图5为本申请实施例中一种确定第一运动序列的流程示意图，参照图5，本实施例涉及的是如何确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列的一种可选的实现方式。在上述实施例的基础上，上述的S301中的“根据第一目标位姿和持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列”，包括如下步骤：

S501，基于第一目标位姿对台车臂进行逆运动学解算，确定台车臂的各关节的第二目标角度。

在本实施例中，计算机设备确定第一目标位姿之后，就可以基于第一目标位姿对台车臂进行逆运动学解算，确定台车臂的各关节的第二目标角度。可以理解的是，第二目标角度表示台车臂的各关节按照第一运动序列运动之后需要达到的角度，也即在摆位之后需要达到的角度。

其中，若基于第一目标位姿对台车臂进行逆运动学解算时存在逆解，则解算出的逆解即为第二目标角度。

若基于第一目标位姿对台车臂进行逆运动学解算时不存在逆解，则说明无法进行悬吊盘对齐，计算机设备可以返回用于提示对齐失败的提示信息，进而医护人员可以根据提示信息重新连接持镜臂与套管以重新进行悬吊盘对齐和持镜臂置中。

示例性地，假设台车臂包括关节1～关节3，则计算机设备根据第一目标位姿对台车臂进行逆运动学解算之后，就可以确定台车臂的关节1的第二目标角度1、台车臂的关节2的第二目标角度2、……台车臂的关节3的第二目标角度3。

S502，根据第一目标角度、第二目标角度以及第一目标关节和台车臂各关节的当前角度，确定第一目标关节与台车臂各关节的第一运动序列。

在本实施例中，继续上述的示例，假设第一目标关节为持镜臂的关节5，则计算机设备确定了第一目标角度和第二目标角度，也即确定了持镜臂的关节5以及台车臂的关节1～关节3最终需要达到的角度。

而计算机设备还可以确定出持镜臂的关节5的当前角度以及台车臂的关节1～关节3的当前角度1～当前角度3。因此，计算机设备已知第一目标关节和台车臂各关节在摆位过程中的“起始角度”和“终止角度”，进而，计算机设备就可以基于持镜臂的关节5的当前角度和持镜臂的关节5的第一目标角度，对持镜臂的关节5进行运动规划。并且，基于台车臂的关节1～关节3的当前角度1～当前角度3，以及台车臂的关节1～关节3的第二目标角度1～第二目标角度3，对台车臂的关节1～关节3进行运动规划。如此，计算机设备就可以确定第一目标关节与台车臂各关节的第一运动序列。

可选的，计算机设备可以根据第一预设算法，基于第一目标角度、第二目标角度以及第一目标关节和台车臂各关节的当前角度，对第一目标关节与台车臂的各关节进行运动规划，以得到第一运动序列。其中，第一预设算法可以包括但不限于是网格搜索法、自由空间法、四叉树法。

本实施例由于首先基于第一目标位姿对台车臂进行逆运动学解算，确定台车臂的各关节的第二目标角度，再根据第一目标角度、第二目标角度以及第一目标关节和台车臂各关节的当前角度，确定第一目标关节与台车臂各关节的第一运动序列，因此，按照第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位之后，持镜臂的第一目标关节就可以达到第一目标角度，台车臂就可以达到第一目标位姿，从而实现摆位。

图6为本申请实施例中一种摆位的流程示意图，参照图6，本实施例涉及的是如何控制持镜臂和台车臂进行摆位的一种可选的实现方式。在上述实施例的基础上，上述的S302，根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位，包括如下步骤：

S601，基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂的各关节的第一运动序列中的期望角度进行逆运动学解算，确定持镜臂的其他关节的第二运动序列；持镜臂的其他关节包括持镜臂中除第一目标关节之外的关节。

在本实施例中，如果仅使持镜臂的第一目标关节和台车臂的所有关节按照第一运动序列运动，则在运动过程中，持镜臂中除第一目标关节之外的关节也会随之运动，该过程中持镜臂的远心点可能会发生变化，从而导致与持镜臂连接的套管不动点发生偏移。因此，为了实现精准控制，也即，为了满足在对持镜臂摆位的过程中保持远心点不动，计算机设备还需要基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂的各关节的第一运动序列中的期望角度进行逆运动学解算，确定持镜臂的其他关节的第二运动序列。

其中，持镜臂的其他关节包括持镜臂中除第一目标关节之外的关节。继续上述的示例，若持镜臂包括关节1～关节5，且，第一目标关节为持镜臂的关节5，则计算机设备可以确定出持镜臂的关节1～关节4的第二运动序列。

第二运动序列用于描述持镜臂的其他关节的关节轨迹。示例性地，第一运动序列可以包括持镜臂的关节1在时刻1的期望角度1、时刻2的期望角度2、时刻2的期望角度3、……时刻t的期望角度t。持镜臂的关节2～关节4对应的第二运动序列同理。

可选的，计算机设备可以基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度进行正运动学解算，解算出持镜臂的其他关节的末端的在摆位过程中各个时刻下的期望位姿，并对该期望位姿进行修正处理。然后基于该修正处理后的位姿，对持镜臂的其他关节进行逆运动学解算，以确定持镜臂的其他关节进行摆位后所期望的角度。最后，根据上述所期望的角度和持镜臂的其他关节的当前角度，计算机设备就可以确定出第二运动序列。

S602，根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

在本实施例中，计算机设备确定了第二运动序列之后，就可以根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。也即是，根据第一运动序列控制台车臂的所有关节和持镜臂的第一目标关节，根据第二运动序列控制持镜臂的其他关节。

也就是说，在根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位的过程中，持镜臂的第一目标关节和台车臂的所有关节主动运动，持镜臂的其他关节做“类被动”调整，以保证远心点不动，从而使得套管不动点不发生偏移。

本实施例基于第一目标关节与台车臂的各关节的第一运动序列中的期望角度进行逆运动学解算，确定持镜臂的其他关节的第二运动序列，并根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。由于持镜臂的其他关节包括持镜臂中除第一目标关节之外的关节，因此，根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位的过程中，就可以实现对持镜臂和台车臂中每个关节的精准控制。

图7为本申请实施例中一种确定第二运动序列的流程示意图，参照图7，本实施例涉及的是如何确定持镜臂的其他关节的第二运动序列的一种可选的实现方式。在上述实施例的基础上，上述的S601，基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂的各关节的第一运动序列中的期望角度进行逆运动学解算，确定持镜臂的其他关节的第二运动序列，包括如下步骤：

S701，基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度进行正运动学解算，确定持镜臂的其他关节的末端的第三目标位姿。

在本实施例中，计算机设备可以根据第一运动序列确定第一目标关节与台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度。例如确定第一目标关节在时刻1的期望角度1、时刻2的期望角度2、时刻3的期望角度3、……时刻t的期望角度t。

进一步地，计算机设备就可以根据第一目标关节与台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度，确定在根据第一运动序列进行摆位的每个时刻下，第一目标关节与台车臂各关节的末端相当于台车基座的相对位姿。例如，根据时刻1下，持镜臂的关节5在时刻1的期望角度1以及台车臂的关节1～关节3的期望角度1～期望角度3，确定持镜臂的关节5以及台车臂的关节1～关节3的末端相对于台车基座的相对位姿1，以此类推。

而计算机设备已知持镜臂的末端相对于台车基座的第二目标位姿，基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂各关节的末端相对于台车基座的相对位姿进行正运动学求解，就可以确定持镜臂的其他关节的末端相对于第一目标关节与台车臂各关节的末端的第三目标位姿，也即持镜臂的其他关节的末端的第三目标位姿。

示例性地，计算机设备就可以根据第二目标位姿以及持镜臂的关节5和台车臂的关节1～关节3的末端相对于台车基座的相对位姿1，确定出时刻1下持镜臂的关节1～关节4的末端的第三目标位姿1。其他时刻同理，此处不再赘述。

换句话说，假设台车基座、台车臂和持镜臂之间的关节组成了1-10号关节，则第一目标位姿可以理解为10号相当于1号的位姿，而根据第一运动序列确定的第一目标关节与台车臂各关节的末端相对于台车基座的相对位姿，则可以理解为5号相当于1号的位姿，如此，根据10号相当于1号的位姿以及5号相当于1号的位姿，就可以进行正运动学求解，确定出10号相当于1号的位姿，也即持镜臂的其他关节的末端的第三目标位姿。

S702，基于第三目标位姿对持镜臂的其他关节进行逆运动学解算，确定持镜臂的其他关节的第三目标角度。

在本实施例中，继续上述的示例，计算机设备可以基于第三目标位姿进行逆运动学解算，以确定持镜臂的其他关节的第三目标角度。

示例性地，计算机设备根据时刻1的第三目标位姿1进行逆运动学解算，确定时刻1下持镜臂的关节1～关节4对应的第三目标角度1～第三目标角度2，根据时刻2的第三目标位姿2进行逆运动学解算，确定时刻2下持镜臂的关节1～关节4对应的第三目标角度1～第三目标角度2，以此类推。

其中，若基于第二目标位姿对持镜臂的其他关节进行逆运动学解算时存在逆解，则解算出的逆解即为持镜臂的其他关节的第三目标角度。

若基于第二目标位姿对持镜臂的其他关节进行逆运动学解算时不存在逆解，则说明在该摆位过程中无法保持远心点不动，也即是摆位过程中套管不动点会发生偏移，则计算机设备可以返回用于提示对齐失败的提示信息，进而医护人员可以根据提示信息重新连接持镜臂与套管以重新进行摆位。

S703，根据持镜臂的其他关节的当前角度以及第三目标角度，确定第二运动序列。

在本实施例中，计算机设备还可以确定出持镜臂的其他关节的当前角度，因此，在确定出持镜臂的其他关节的第三目标角度的情况下，计算机设备就可以根据持镜臂的其他关节的当前角度以及第三目标角度，确定第二运动序列。

示例性地，以持镜臂的关节1为例，计算机设备可以将持镜臂的关节1的当前角度、时刻1下持镜臂的关节1的第三目标角度1、时刻2下持镜臂的关节1的第三目标角度2、……时刻t下持镜臂的关节t的第三目标角度t作为第二运动序列。

本实施例基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度，确定持镜臂的其他关节的第三目标位姿，并基于第三目标位姿对持镜臂的其他关节进行逆运动学解算，确定持镜臂的其他关节的第三目标角度，进而根据持镜臂的其他关节的当前角度以及第三目标角度，确定第二运动序列。如此，根据第二运动序列就可以控制持镜臂的其他关节进行摆位。并且，由于在确定第二运动序列的过程中能够保持第二目标位姿不变，因此，在持镜臂和台车臂根据第一运动序列和第二运动序列进行摆位的过程中，就可以使得套管不动点不发生偏移，而无需医护人员一直手握内窥镜，减小了对医护人员的依赖。

图8为本申请实施例中又一种摆位的流程示意图，参照图8，本实施例涉及的是如何控制持镜臂和台车臂进行摆位的一种可选的实现方式。在上述实施例的基础上，上述的S602，根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位，包括如下步骤：

S801，根据第一运动序列、第二运动序列、持镜臂的第一尺寸信息以及持械臂的第二尺寸信息，确定碰撞监测结果。

在本实施例中，第一尺寸信息和第二尺寸信息用于描述对应的机械臂的大小和形状。以图1为例，根据第一尺寸信息和第二尺寸信息，计算机设备就可以分别确定1号持械臂、2号持械臂、3号持镜臂和4号持械臂的大小和形状。

碰撞监测结果用于体现在持镜臂和台车臂摆位的过程中，持镜臂与周围的机械臂碰撞的情况。示例性地，碰撞监测结果可以包括“是”或者“否”，以表示持镜臂与周围的机械臂是否发生碰撞，碰撞监测结果也可以包括0～1的评分，评分越高表示发生碰撞的程度越高。

可选的，在持镜臂和台车臂的摆位过程中，持械臂通过还并未运动，因此，计算机设备可以通过传感器等方式获取到持械臂与台车臂之间的第一当前位姿。进一步地，计算机设备可以根据第一运动序列和第二运动序列，确定持镜臂在摆位过程中各个时刻下各关节的运动角度，并根据各运动角度确定在各摆位时间点下持镜臂与台车基座之间的第二相对位姿，进而根据第一相对位姿、第二相对位姿、第一尺寸信息以及第二尺寸信息，确定碰撞监测结果。

示例性地，以图1为例，计算机设备可以通过第一尺寸信息和第二尺寸信息对4条机械臂进行建模，进而根据3条持械臂对应的第一当前位姿和1条持镜臂对应的第二当前位姿，模拟出碰撞监测结果。

S802，在碰撞监测结果为通过的情况下，根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

进一步地，计算机设备在碰撞监测结果为通过的情况下，才会根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

其中，碰撞监测结果为通过的情况可以是碰撞监测结果为“否”，也可以是碰撞监测结果的评分小于预设评分，预设评分为大于等于0的数。

本实施例由于需要先根据第一运动序列、第二运动序列、持镜臂的第一尺寸信息以及持械臂的第二尺寸信息，确定碰撞监测结果，进而在碰撞监测结果为通过的情况下，根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位，因此，提高了持镜臂和台车臂在摆位过程中的安全性。

图9为本申请实施例中一种悬吊盘对齐和持镜臂置中的过程示意图，如图9所示，在持镜臂与套管连接的情况下，计算机设备就会获取持镜臂的各关节的当前角度，并根据持镜臂的各关节的当前角度进行正运动学求解，以确定持镜臂的末端相对于台车基座的相对位姿，也即套管不动点相对于台车基座的第二目标位姿。

进而，计算机设备就可以根据第二目标位姿，确定在悬吊盘对齐的情况下台车臂相当于台车基座之间的第一目标位姿。然后，计算机设备基于第一目标位姿进行逆运动学解算，若不存在逆解，则返回提示信息；若存在逆解，则也确定出了台车臂的各关节的第二目标角度。

进一步地，为了使得持镜臂置中，持镜臂的第一目标关节需要达到第一目标角度，如此，计算机设备也即确定出了第一目标角度。然后，计算机设备就可以根据持镜臂的第一目标关节的当前角度、第一目标角度、台车臂的各关节的当前角度、第二目标角度，对持镜臂的第一目标关节和台车臂的各关节进行运动规划，以确定第一运动序列。

更进一步地，为了使得摆位过程中套管不动点不发生偏移，计算机设备会基于第一目标位姿以及第一目标关节与台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度进行正运动学解算，以确定第三目标位姿。然后基于第三目标位姿行逆运动学解算，若不存在逆解，则返回提示信息；若存在逆解，则也确定出了持镜臂的其他关节的第三目标角度。接着，计算机设备根据持镜臂的其他关节的当前角度以及第三目标角度，对持镜臂的其他关节进行运动规划，以确定第二运动序列。

最后，计算机设备会根据第一运动序列、第二运动序列、持镜臂的第一尺寸信息以及持械臂的第二尺寸信息，确定碰撞监测结果。若碰撞监测结果不为通过，则返回提示信息；若碰撞监测结果为通过，则计算机设备就可以根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

结合图9，可以看出，通过上述的手术机器人的摆位方法，已经完成了摆位过程的第一阶段和第二阶段，也即实现了悬吊盘中对齐以及持镜臂置中，下述将介绍如何完成第三阶段。

图10为本申请实施例中又一种摆位的流程示意图，参照图10，本实施例涉及的是如何控制目标持械臂进行摆位的一种可选的实现方式。在上述实施例的基础上，上述的手术机器人的摆位方法还包括如下步骤：

S1001，在检测到目标持械臂与套管连接的情况下，确定目标持械臂与台车基座之间的第四目标位姿；目标持械臂为与持镜臂相邻的持械臂中的任意一个。

在本实施例中，在对台车臂和持镜臂进行摆位之后，就可以对持械臂进行摆位，以调整各机械臂之间的臂间距。可以理解的是，首先需要对与持镜臂相邻的持械臂进行调整。

当医护人员将目标持械臂和对应的套管连接之后，计算机设备就可以检测到目标持械臂与套管连接。其中，检测目标持械臂与套管的原理可以参考检测持镜臂与套管连接的原理，此处不再赘述。目标持械臂为与持镜臂相邻的持械臂中的任意一个，以图1为例，目标持械臂可以是2号持镜臂或3号持械臂。

进而，在检测到手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，计算机设备能够确定出目标持械臂与台车基座之间的第四目标位姿。

同样地，在目标持械臂与套管连接的情况下，目标持械臂的末端会与套管不动点保持静止，进而计算机设备可以获取到目标持械臂的各关节的当前角度，并根据目标持械臂的各关节的当前角度进行正运动学解算，从而确定出第四目标位姿。其中，第四目标位姿是目标持械臂的末端与台车基座之间的相对位姿，也即是目标持械臂连接的套管对应的套管不动点与台车基座之间的相对位姿。

S1002，根据第四目标位姿和预设距离，对目标持械臂进行逆运动学解算，确定目标持械臂的第三运动序列；预设距离为目标持械臂与持镜臂之间的距离。

进一步地，计算机设备会确定出目标持械臂与持镜臂之间的预设距离。预设距离可以是其他电子设备发送给计算机设备的，也可以从多个候选的经验值中随机确定的。

进一步地，计算机设备根据第四目标位姿和预设距离，就可以对目标持械臂进行逆运动学解算，以确定目标持械臂的第三运动序列。

与第一运动序列和第二运动序列原理相同，第三运动序列用于描述目标持械臂的各关节的关节轨迹。例如，第一运动序列可以包括目标持镜臂的关节1在时刻1的期望角度1、在时刻2的期望角度2、……时刻n的期望角度n。其中，n是大于等于1的整数。

S1003，控制第三运动序列控制目标持械臂进行摆位。

进一步地，计算机设备确定了第三运动序列之后，就可以根据第三运动序列控制目标持械臂进行摆位。例如，计算机设备可以根据第一运动序列，在每个时刻根据目标持械臂的关节1的当前角度，给定目标持械臂的关节1每个时刻下的驱动信号，以使目标持械臂的关节1在每个时刻的实际角度满足第一运动序列中的期望角度。

如此，目标持械臂的各个关节按照第一运动序列运动之后，目标持械臂和持镜臂之间的距离就可以达到预设距离，从而实现了调整目标持械臂的臂间距。

本实施例在检测到目标持械臂与套管连接的情况下，确定目标持械臂与台车基座之间的第四目标位姿，并根据第四目标位姿和预设距离，对目标持械臂进行逆运动学解算，确定目标持械臂的第三运动序列。由于预设距离为目标持械臂与持镜臂之间的距离，因此，控制第三运动序列控制目标持械臂进行摆位之后，就可以调整目标持械臂与持镜臂之间的距离，进而降低了目标持械臂与持镜臂之间的碰撞概率，并且整个过程不需要依赖医护人员的操作经验。如此，就能够提高手术机器人术前摆位的智能化程度和标准流程化程度。

图11为本申请实施例中一种确定第三运动序列的流程示意图，参照图11，本实施例涉及的是如何确定第三运动序列的一种可选的实现方式。在上述实施例的基础上，上述的S1002，根据第四目标位姿和预设距离，对目标持械臂进行逆运动学解算，确定目标持械臂的第三运动序列，包括如下步骤：

S1101，根据预设距离，确定目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度。

在本实施例中，第二目标关节为用于调整目标持械臂的位置的关节。

可选的，计算机设备确定不同的持镜臂与目标持械臂之间的距离与不同的第二目标关节的角度之间的对应关系。例如，持镜臂与目标持械臂之间的距离1对应第二目标关节的角度1，持镜臂与目标持械臂之间的距离2对应第二目标关节的角度2。进而，计算机设备就可以根据预设距离和该对应关系，确定第二目标关节的第四目标角度。

示例性地，假设目标持械臂包括关节1～关节5，且，第二目标关节为关节5，若预设距离为A，则计算机设备可以确定出预设距离为A时，目标持械臂的关节5对应的第四目标角度为α。

S1102，基于第四目标位姿和第四目标角度，对目标持械臂进行逆运动学解算，并在存在逆解的情况下，确定目标持械臂的其他关节的第五目标角度。

进一步地，为了在控制目标持械臂进行摆位的过程中，也保持远心点不动，也即保持目标持械臂的末端的第四目标位姿不变，计算机设备就会根据第四目标位姿和第四目标角度，对目标持械臂进行逆运动学解算。若存在逆解，则计算机设备也确定出了目标持械臂的其他关节的第五目标角度。其中，目标持械臂的其他关节包括目标持械臂中除第二目标关节之外的关节。

示例性地，计算机设备根据第四目标位姿，以及目标持械臂的关节5的第四目标角度，就可以确定出目标持械臂的关节1～关节4对应的第五目标角度1～第五目标角度4。

在其中一个实施例中，可选的，上述的手术机器人的摆位方法还包括如下步骤：

在对目标持械臂进行逆运动学解算时不存在逆解的情况下，更新预设距离，并返回执行根据预设距离，确定目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度的步骤。

也就是说，如果对目标持械臂进行逆运动学解算时不存在逆解的情况下，说明无法调整目标持械臂的关节以使目标持械臂与持镜臂之间的距离满足预设距离，也即是，预设距离并不合理。

因此，计算机设备会更新预设距离，并返回执行根据预设距离，确定目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度的步骤。

其中，计算机设备可以从多个候选的经验值中重新确定预设距离，以更新预设距离，计算机设备也根据上一次的预设距离与预设系数更新预设距离，例如计算机设备将预设距离与预设系数k的乘积作为更新后的预设距离。预设系数可以是大于0且小于1的常数。

继续以预设距离为A时，目标持械臂的关节5对应的第四目标角度为α为例，计算机设备根据第四目标位姿和目标持械臂的关节5对应的第四目标角度为α进行逆运动学解算，如果存在逆解，则确定第四目标角度为α，也同步确定出了目标持械臂的其他关节的第五目标角度A。

如果不存在逆解，则计算机设备计算A*k＝B，并将B作为更新后的预设距离，并根据预设距离B确定第二目标关节的第四目标角度为β。然后，计算机设备根据第四目标位姿和目标持械臂的关节5对应的第四目标角度为β进行逆运动学解算，如果存在逆解，则确定第四目标角度为β，也同步确定出了目标持械臂的其他关节的第五目标角度B。

如果不存在逆解，则计算机设备继续计算B*k＝C，并将C作为更新后的预设距离，如此往复，直到存在逆解，此处不再赘述。

由于能够在对目标持械臂进行逆运动学解算时不存在逆解的情况下，更新预设距离，并返回执行根据预设距离，确定目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度的步骤，因此，能够计算出满足实际情况的预设距离和第四目标角度。

S1103，根据第四目标角度、第五目标角度以及目标持械臂的各关节的当前角度，确定第三运动序列。

在本实施例中，当第四目标角度和第五目标角度确定之后，计算机设备就可以根据第四目标角度、第五目标角度以及目标持械臂的各关节的当前角度，确定第三运动序列。

继续上述的示例，假设在第一次对目标持械臂进行逆运动学解算时就存在逆解，则计算机设备会根据第四目标角度为α、目标持械臂的其他关节的第五目标角度A以及目标持械臂的各关节的当前角度，对目标持械臂的各关节进行运动规划，以确定第三运动序列。

假设在第二次对目标持械臂进行逆运动学解算时才存在逆解，则计算机设备会根据第四目标角度为β、目标持械臂的其他关节的第五目标角度B以及目标持械臂的各关节的当前角度，对目标持械臂的各关节进行运动规划，以确定第三运动序列。

如此，目标持械臂的各个关节按照第一运动序列运动之后，目标持械臂和持镜臂之间的距离就可以达到预设距离，从而实现了调整目标持械臂的臂间距。在该过程中，目标持械臂中的第二目标关节作为“主动控制关节”，也即根据预设距离确定第二目标关节的第四目标角度，目标持械臂中的其他关节作“类被动”调整以保证与目标持械臂连接的套管不发生偏移。

本实施例根据预设距离，确定目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度，基于第三目标位姿和第四目标角度，对目标持械臂进行逆运动学解算，并在存在逆解的情况下，确定目标持械臂的其他关节的第五目标角度，进而根据第四目标角度、第五目标角度以及目标持械臂的各关节的当前角度，确定第三运动序列。因此，控制第三运动序列控制目标持械臂进行摆位之后，就可以调整目标持械臂与持镜臂之间的距离，而无需医护人员根据经验进行摆位，减小了对医护人员的依赖，提高了摆位的效率和精度。

上述介绍了对目标持械臂进行摆位，以调整目标持械臂与持镜臂之间的臂间距的过程。在一些实施例中，手术机器人中还存在不与持械臂相邻的其他机械臂，例如图1中的1号持械臂。因此，计算机设备还会调整其他机械臂与目标持械臂之间的臂间距，其中，调整其他机械臂与目标持械臂之间的臂间距的过程与调整目标机械臂与持镜臂之间的臂间距的原理相同。可以理解的是，计算机设备需要先对目标持械臂进行摆位，再对其他机械臂进行摆位。

也就是说，计算机设备在检测到其他持械臂与套管连接的情况下，确定其他持械臂与台车基座之间的第五目标位姿，并根据预设距离，确定其他持械臂的第三目标关节的第六目标角度，并对其他持械臂进行逆运动学解算，并在存在逆解的情况下，确定其他持械臂的其他关节的第七目标角度。其中，第三目标关节也即其他持械臂为用于调整其他持械臂的位置的关节。

在其他持械臂进行逆运动学解算存在逆解的情况下，计算机设备直接根据第六目标角度、第七目标角度以及目标持械臂的各关节的当前角度，确定第四运动序列。

在其他持械臂进行逆运动学解算不存在逆解的情况下，计算机设备则更新预设距离，并返回执行根据预设距离，确定目标持械臂的第三目标关节的第六目标角度的步骤。

最后，计算机设备就可以根据第四运动序列控制其他持械臂进行摆位。

图12为本申请实施例中一种调距的过程示意图，需要说明的是，图12以目标持械臂为例，其他持械臂同理。如图12所示，计算机设备在目标持械臂与套管连接的情况下，首先确定预设距离，并确定目标持械臂的末端与台车基座之间的第三目标位姿。进一步地，计算机设备就可以根据预设距离和第三目标位姿进行逆运动学解算，以确定第三运动序列。

如果存在逆解，则计算机设备就确定了第四目标角度和第五目标角度，进而，计算机设备就可以根据第四目标角度、第五目标角度和目标持械臂的各关节的当前角度，对目标持械臂的各关节进行运动规划，以确定第三运动序列，并根据第三运动序列控制目标持械臂进行摆位。

如果不存在逆解，则计算机设备更新预设距离，并重新根据第三目标位姿和预设距离进行逆运动学解算，直到存在逆解，则也重新确定出了第四目标角度和第五目标角度，进而继续根据第四目标角度、第五目标角度和目标持械臂的各关节的当前角度，对目标持械臂的各关节进行运动规划，以确定第三运动序列，并根据第三运动序列控制目标持械臂进行摆位。

结合图12，可以看出，通过上述的手术机器人的摆位方法，就可以完成摆位过程的第三阶段，也即实现了臂间距调整。

在一个实施例中，可选的，上述的手术机器人的摆位方法还可以包括如下步骤：

获取在接收到摆位使能信号的情况下，并根据摆位使能信号确定进入摆位的阶段。其中，摆位使能信号用于表示持械臂和持镜臂的连接情况。

例如，若摆位使能信号表示仅连接了持镜臂与对应的套管，则计算机设备就可以进行悬吊盘对齐和持镜臂置中，也即执行根据第一目标位姿和所述持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列，并根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位的步骤。

若摆位使能信号表示不仅连接了持镜臂与对应的套管，还连接了目标持械臂与对应的套管，则计算机设备就可以进行臂间距调整，也即执行确定目标持械臂与台车基座之间的第四目标位姿，根据第四目标位姿和预设距离，对目标持械臂进行逆运动学解算，确定目标持械臂的第三运动序列，以控制第三运动序列控制目标持械臂进行摆位的步骤。

进一步可选的，计算机设备能够根据摆位使能信号确定当前的套管连接数量。

若套管连接数量等于预设数量，则计算机设备就进行悬吊盘对齐和持镜臂置中。若套管连接数量大于预设数量，则计算机设备就可以臂间距调整。

其中，预设数量等于手术机器人中持镜臂的数量，其为大于等于1的整数，以图1为例，则预设数量等于1。

图13为本申请实施例中一种手术机器人的摆位方法的整体过程示意图，如图13所示，计算机设备可以按照如下流程执行手术机器人的摆位方法。

S1301，在检测到手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，获取持镜臂的各关节的当前角度。

S1302，基于持镜臂的各关节的当前角度进行正运动学解算，确定套管不动点与台车基座之间的第二目标位姿。

S1303，根据第二目标位姿确定第一目标位姿。

S1304，基于第一目标位姿对台车臂进行逆运动学解算。若存在逆解，则进入S1305，若不存在逆解，则进入S1306，结束本次摆位。

S1305，确定台车臂的各关节的第二目标角度。之后，进入S1307。

S1306，返回提示信息，结束本次摆位。

S1307，根据第一目标角度、第二目标角度以及第一目标关节和台车臂各关节的当前角度，确定第一目标关节与台车臂各关节的第一运动序列。

S1308，基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度进行正运动学解算，确定持镜臂的其他关节的末端的第三目标位姿。

S1309，基于第三目标位姿对持镜臂的其他关节进行逆运动学解算。若存在逆解，则进入S1310，若不存在逆解，则进入S1306。

S1310，确定持镜臂的其他关节的第三目标角度。

S1311，根据持镜臂的其他关节的当前角度以及第三目标角度，确定第二运动序列。

S1312，根据第一运动序列、第二运动序列、持镜臂的第一尺寸信息以及持械臂的第二尺寸信息，确定碰撞监测结果。在碰撞监测结果为通过的情况下，执行S1313，在碰撞监测结果不为通过的情况下，执行S1306。

S1313，根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

S1314，在检测到目标持械臂与套管连接的情况下，确定目标持械臂与台车基座之间的第三目标位姿。

S1315，根据预设距离，确定目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度。

S1316，基于第三目标位姿和第四目标角度，对目标持械臂进行逆运动学解算。在存在逆解的情况下，进入S1317。在不存在逆解的情况下，进入S1318。

S1317，确定目标持械臂的其他关节的第五目标角度。之后进入S1319。

S1318，更新预设距离。之后返回执行S1315步骤。

S1319，根据第四目标角度、第五目标角度以及目标持械臂的各关节的当前角度，确定第三运动序列。

S1320，控制第三运动序列控制目标持械臂进行摆位。

S1321，在检测到其他持械臂与套管连接的情况下，确定其他持械臂与台车基座之间的第五目标位姿。

S1322，根据预设距离，确定其他持械臂的第三目标关节的第六目标角度。

S1323，基于第五目标位姿和第六目标角度，对其他持械臂进行逆运动学解算。在存在逆解的情况下，进入S1324。在不存在逆解的情况下，进入S1322。

S1324，确定其他持械臂的其他关节的第七目标角度。之后进入S1326。

S1325，更新预设距离。之后返回执行S1322步骤。

S1326，根据第六目标角度、第七目标角度以及目标持械臂的各关节的当前角度，确定第四运动序列。

S1327，控制第四运动序列控制其他持械臂进行摆位。

可以理解的是，S1301～S1327的步骤可以参考上述实施例，此处不再赘述。可见，上述过程简化了手术机器人术前摆位的工作流，减少了医护人员的操作复杂度。并且，由于悬吊盘对齐、持镜臂置中和臂间距调整均可以通过自动化完成，增强了手术机器人中机械臂的操作性能，减少了摆位时间，提高了手术效率。提高了目前术前摆位的智能化程度和标准流程化程度。

应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的手术机器人的摆位方法的手术机器人的摆位装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个手术机器人的摆位装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于手术机器人的摆位方法的限定，在此不再赘述。

图14为本申请实施例中手术机器人的摆位装置的结构框图，如图14所示，在本申请实施例中提供了一种手术机器人的摆位装置1400，包括：第一确定模块1401和第一摆位模块1402，其中：

第一确定模块1401，用于在检测到手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列；第一目标位姿为手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下台车臂与台车基座之间的相对位姿，第一目标角度为持镜臂处于手术机器人的工作空间的中心位置的情况下第一目标关节的角度。

第一摆位模块1402，用于根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

本实施例提供的手术机器人的摆位装置，在检测到手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定持镜臂和台车臂对应的第一运动序列，并根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。由于第一目标位姿为手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下台车臂与台车基座之间的相对位姿，第一目标角度为持镜臂处于手术机器人的工作空间的中心位置的情况下第一目标关节的角度，因此，根据第一运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位之后，就可以同步实现悬吊盘中心与套管不动点对齐以及持镜臂置中。在此摆位过程中，减少了医护人员的参与度，因此能够减少对医护人员的依赖。并且，由于无需依赖医护人员的经验，而是利用第一目标位姿和第一目标角度确定第一运动序列，因此，提高了摆位的准确度。

可选的，手术机器人的摆位装置1400还包括：

获取模块，用于获取持镜臂的各关节的当前角度。

第二确定模块，用于基于持镜臂的各关节的当前角度进行正运动学解算，确定套管不动点与台车基座之间的第二目标位姿。

第三确定模块，用于根据第二目标位姿确定第一目标位姿。

可选的，第一确定模块1401包括：

第一确定单元，用于基于第一目标位姿对台车臂进行逆运动学解算，确定台车臂的各关节的第二目标角度。

第二确定单元，用于根据第一目标角度、第二目标角度以及第一目标关节和台车臂各关节的当前角度，确定第一目标关节与台车臂各关节的第一运动序列。

可选的，第一摆位模块1402包括：

第三确定单元，用于基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂的各关节的第一运动序列中的期望角度进行逆运动学解算，确定持镜臂的其他关节的第二运动序列；持镜臂的其他关节包括持镜臂中除第一目标关节之外的关节。

摆位单元，用于根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

可选的，第三确定单元包括：

第一确定子单元，用于基于第二目标位姿以及第一目标关节与台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度进行正运动学解算，确定持镜臂的其他关节的末端的第三目标位姿。

第二确定子单元，用于基于第二目标位姿对持镜臂的其他关节进行逆运动学解算，确定持镜臂的其他关节的第三目标角度。

第三确定子单元，用于根据持镜臂的其他关节的当前角度以及第三目标角度，确定第二运动序列。

可选的，摆位单元包括：

第四确定子单元，用于根据第一运动序列、第二运动序列、持镜臂的第一尺寸信息以及持械臂的第二尺寸信息，确定碰撞监测结果。

摆位单元，用于在碰撞监测结果为通过的情况下，根据第一运动序列和第二运动序列控制持镜臂和台车臂进行摆位。

可选的，手术机器人的摆位装置1400还包括：

第四确定模块，用于在检测到目标持械臂与套管连接的情况下，确定目标持械臂与台车基座之间的第四目标位姿；目标持械臂为与持镜臂相邻的持械臂中的任意一个。

第五确定模块，用于根据第四目标位姿和预设距离，对目标持械臂进行逆运动学解算，确定目标持械臂的第三运动序列；预设距离为目标持械臂与持镜臂之间的距离。

第二摆位模块，用于控制第三运动序列控制目标持械臂进行摆位。

可选的，第五确定模块包括：

第四确定单元，用于根据预设距离，确定目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度。

第五确定单元，用于基于第四目标位姿和第四目标角度，对目标持械臂进行逆运动学解算，并在存在逆解的情况下，确定目标持械臂的其他关节的第五目标角度。

第六确定单元，用于根据第四目标角度、第五目标角度以及目标持械臂的各关节的当前角度，确定第三运动序列。

可选的，手术机器人的摆位装置1400还包括：

更新模块，用于在对目标持械臂进行逆运动学解算时不存在逆解的情况下，更新预设距离，并返回执行根据预设距离，确定目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度的步骤。

上述手术机器人的摆位装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，还提供了一种摆位系统，该摆位系统包括手术机器人以及与该手术机器人连接的处理设备，其中，处理设备，用于执行上述任一方法的步骤。

图15为本申请实施例中计算机设备的内部结构图，在本申请实施例中提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图15所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储相关数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种手术机器人的摆位方法。

本领域技术人员可以理解，图15中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

在检测到所述手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和所述持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定所述持镜臂和台车臂对应的第一运动序列；所述第一目标位姿为所述手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下所述台车臂与台车基座之间的相对位姿，所述第一目标角度为所述持镜臂处于所述手术机器人的工作空间的中心位置的情况下所述第一目标关节的角度；

根据所述第一运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

获取所述持镜臂的各关节的当前角度；基于所述持镜臂的各关节的当前角度进行正运动学解算，确定所述套管不动点与所述台车基座之间的第二目标位姿；根据所述第二目标位姿确定所述第一目标位姿。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

基于所述第一目标位姿对所述台车臂进行逆运动学解算，确定所述台车臂的各关节的第二目标角度；根据所述第一目标角度、所述第二目标角度以及所述第一目标关节和所述台车臂各关节的当前角度，确定所述第一目标关节与所述台车臂各关节的第一运动序列。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

基于所述第二目标位姿以及所述第一目标关节与所述台车臂的各关节的第一运动序列中的期望角度进行逆运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的第二运动序列；所述持镜臂的其他关节包括所述持镜臂中除所述第一目标关节之外的关节；根据所述第一运动序列和所述第二运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

基于所述第二目标位姿以及所述第一目标关节与所述台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度进行正运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的末端的第三目标位姿；基于所述第三目标位姿对所述持镜臂的其他关节进行逆运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的第三目标角度；根据所述持镜臂的其他关节的当前角度以及所述第三目标角度，确定所述第二运动序列。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

根据所述第一运动序列、所述第二运动序列、所述持镜臂的第一尺寸信息以及持械臂的第二尺寸信息，确定碰撞监测结果；在所述碰撞监测结果为通过的情况下，根据所述第一运动序列和所述第二运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

在检测到目标持械臂与所述套管连接的情况下，确定所述目标持械臂与所述台车基座之间的第四目标位姿；所述目标持械臂为与所述持镜臂相邻的持械臂中的任意一个；根据所述第四目标位姿和预设距离，对所述目标持械臂进行逆运动学解算，确定所述目标持械臂的第三运动序列；所述预设距离为所述目标持械臂与持镜臂之间的距离；控制所述第三运动序列控制所述目标持械臂进行摆位。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

根据所述预设距离，确定所述目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度；基于所述第四目标位姿和所述第四目标角度，对所述目标持械臂进行逆运动学解算，并在存在逆解的情况下，确定所述目标持械臂的其他关节的第五目标角度；根据所述第四目标角度、第五目标角度以及所述目标持械臂的各关节的当前角度，确定所述第三运动序列。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

在对所述目标持械臂进行逆运动学解算时不存在逆解的情况下，更新所述预设距离，并返回执行所述根据所述预设距离，确定所述目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

在检测到所述手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和所述持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定所述持镜臂和台车臂对应的第一运动序列；所述第一目标位姿为所述手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下所述台车臂与台车基座之间的相对位姿，所述第一目标角度为所述持镜臂处于所述手术机器人的工作空间的中心位置的情况下所述第一目标关节的角度；

根据所述第一运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

获取所述持镜臂的各关节的当前角度；基于所述持镜臂的各关节的当前角度进行正运动学解算，确定所述套管不动点与所述台车基座之间的第二目标位姿；根据所述第二目标位姿确定所述第一目标位姿。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

基于所述第一目标位姿对所述台车臂进行逆运动学解算，确定所述台车臂的各关节的第二目标角度；根据所述第一目标角度、所述第二目标角度以及所述第一目标关节和所述台车臂各关节的当前角度，确定所述第一目标关节与所述台车臂各关节的第一运动序列。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

基于所述第二目标位姿以及所述第一目标关节与所述台车臂的各关节的第一运动序列中的期望角度进行逆运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的第二运动序列；所述持镜臂的其他关节包括所述持镜臂中除所述第一目标关节之外的关节；根据所述第一运动序列和所述第二运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

基于所述第二目标位姿以及所述第一目标关节与所述台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度进行正运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的末端的第三目标位姿；基于所述第三目标位姿对所述持镜臂的其他关节进行逆运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的第三目标角度；根据所述持镜臂的其他关节的当前角度以及所述第三目标角度，确定所述第二运动序列。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

根据所述第一运动序列、所述第二运动序列、所述持镜臂的第一尺寸信息以及持械臂的第二尺寸信息，确定碰撞监测结果；在所述碰撞监测结果为通过的情况下，根据所述第一运动序列和所述第二运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

在检测到目标持械臂与所述套管连接的情况下，确定所述目标持械臂与所述台车基座之间的第四目标位姿；所述目标持械臂为与所述持镜臂相邻的持械臂中的任意一个；根据所述第四目标位姿和预设距离，对所述目标持械臂进行逆运动学解算，确定所述目标持械臂的第三运动序列；所述预设距离为所述目标持械臂与持镜臂之间的距离；控制所述第三运动序列控制所述目标持械臂进行摆位。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

根据所述预设距离，确定所述目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度；基于所述第四目标位姿和所述第四目标角度，对所述目标持械臂进行逆运动学解算，并在存在逆解的情况下，确定所述目标持械臂的其他关节的第五目标角度；根据所述第四目标角度、第五目标角度以及所述目标持械臂的各关节的当前角度，确定所述第三运动序列。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

在对所述目标持械臂进行逆运动学解算时不存在逆解的情况下，更新所述预设距离，并返回执行所述根据所述预设距离，确定所述目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

在检测到所述手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和所述持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定所述持镜臂和台车臂对应的第一运动序列；所述第一目标位姿为所述手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下所述台车臂与台车基座之间的相对位姿，所述第一目标角度为所述持镜臂处于所述手术机器人的工作空间的中心位置的情况下所述第一目标关节的角度；

根据所述第一运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

获取所述持镜臂的各关节的当前角度；基于所述持镜臂的各关节的当前角度进行正运动学解算，确定所述套管不动点与所述台车基座之间的第二目标位姿；根据所述第二目标位姿确定所述第一目标位姿。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

基于所述第一目标位姿对所述台车臂进行逆运动学解算，确定所述台车臂的各关节的第二目标角度；根据所述第一目标角度、所述第二目标角度以及所述第一目标关节和所述台车臂各关节的当前角度，确定所述第一目标关节与所述台车臂各关节的第一运动序列。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

基于所述第二目标位姿以及所述第一目标关节与所述台车臂的各关节的第一运动序列中的期望角度进行逆运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的第二运动序列；所述持镜臂的其他关节包括所述持镜臂中除所述第一目标关节之外的关节；根据所述第一运动序列和所述第二运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

基于所述第二目标位姿以及所述第一目标关节与所述台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度进行正运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的末端的第三目标位姿；基于所述第三目标位姿对所述持镜臂的其他关节进行逆运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的第三目标角度；根据所述持镜臂的其他关节的当前角度以及所述第三目标角度，确定所述第二运动序列。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

根据所述第一运动序列、所述第二运动序列、所述持镜臂的第一尺寸信息以及持械臂的第二尺寸信息，确定碰撞监测结果；在所述碰撞监测结果为通过的情况下，根据所述第一运动序列和所述第二运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

在检测到目标持械臂与所述套管连接的情况下，确定所述目标持械臂与所述台车基座之间的第四目标位姿；所述目标持械臂为与所述持镜臂相邻的持械臂中的任意一个；根据所述第四目标位姿和预设距离，对所述目标持械臂进行逆运动学解算，确定所述目标持械臂的第三运动序列；所述预设距离为所述目标持械臂与持镜臂之间的距离；控制所述第三运动序列控制所述目标持械臂进行摆位。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

根据所述预设距离，确定所述目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度；基于所述第四目标位姿和所述第四目标角度，对所述目标持械臂进行逆运动学解算，并在存在逆解的情况下，确定所述目标持械臂的其他关节的第五目标角度；根据所述第四目标角度、第五目标角度以及所述目标持械臂的各关节的当前角度，确定所述第三运动序列。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

在对所述目标持械臂进行逆运动学解算时不存在逆解的情况下，更新所述预设距离，并返回执行所述根据所述预设距离，确定所述目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度的步骤。

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、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种手术机器人的摆位方法，其特征在于，所述方法包括：

在检测到所述手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和所述持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定所述持镜臂和台车臂对应的第一运动序列；所述第一目标位姿为所述手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下所述台车臂与台车基座之间的相对位姿，所述第一目标角度为所述持镜臂处于所述手术机器人的工作空间的中心位置的情况下所述第一目标关节的角度；

根据所述第一运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述持镜臂的各关节的当前角度；

基于所述持镜臂的各关节的当前角度进行正运动学解算，确定所述套管不动点与所述台车基座之间的第二目标位姿；

根据所述第二目标位姿确定所述第一目标位姿。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据第一目标位姿和所述持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定所述持镜臂和台车臂对应的第一运动序列，包括：

基于所述第一目标位姿对所述台车臂进行逆运动学解算，确定所述台车臂的各关节的第二目标角度；

根据所述第一目标角度、所述第二目标角度以及所述第一目标关节和所述台车臂各关节的当前角度，确定所述第一目标关节与所述台车臂各关节的第一运动序列。

4.根据权利要1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位，包括：

基于所述第二目标位姿以及所述第一目标关节与所述台车臂的各关节的第一运动序列中的期望角度进行逆运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的第二运动序列；所述持镜臂的其他关节包括所述持镜臂中除所述第一目标关节之外的关节；

根据所述第一运动序列和所述第二运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

5.根据权利要4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二目标位姿以及所述第一目标关节与所述台车臂的各关节的第一运动序列中的期望角度进行逆运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的第二运动序列，包括：

基于所述第二目标位姿以及所述第一目标关节与所述台车臂各关节在第一运动序列中的期望角度进行正运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的末端的第三目标位姿；

基于所述第三目标位姿对所述持镜臂的其他关节进行逆运动学解算，确定所述持镜臂的其他关节的第三目标角度；

根据所述持镜臂的其他关节的当前角度以及所述第三目标角度，确定所述第二运动序列。

6.根据权利要4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一运动序列和所述第二运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位，包括：

根据所述第一运动序列、所述第二运动序列、所述持镜臂的第一尺寸信息以及持械臂的第二尺寸信息，确定碰撞监测结果；

在所述碰撞监测结果为通过的情况下，根据所述第一运动序列和所述第二运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

7.根据权利要1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在检测到目标持械臂与所述套管连接的情况下，确定所述目标持械臂与所述台车基座之间的第四目标位姿；所述目标持械臂为与所述持镜臂相邻的持械臂中的任意一个；

根据所述第四目标位姿和预设距离，对所述目标持械臂进行逆运动学解算，确定所述目标持械臂的第三运动序列；所述预设距离为所述目标持械臂与持镜臂之间的距离；

控制所述第三运动序列控制所述目标持械臂进行摆位。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第四目标位姿和预设距离，对所述目标持械臂进行逆运动学解算，确定所述目标持械臂的第三运动序列，包括：

根据所述预设距离，确定所述目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度；

基于所述第四目标位姿和所述第四目标角度，对所述目标持械臂进行逆运动学解算，并在存在逆解的情况下，确定所述目标持械臂的其他关节的第五目标角度；

根据所述第四目标角度、第五目标角度以及所述目标持械臂的各关节的当前角度，确定所述第三运动序列。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在对所述目标持械臂进行逆运动学解算时不存在逆解的情况下，更新所述预设距离，并返回执行所述根据所述预设距离，确定所述目标持械臂的第二目标关节的第四目标角度的步骤。

10.一种手术机器人的摆位装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于在检测到所述手术机器人的持镜臂与套管连接的情况下，根据第一目标位姿和所述持镜臂的第一目标关节的第一目标角度，确定所述持镜臂和台车臂对应的第一运动序列；所述第一目标位姿为所述手术机器人的悬吊盘中心与套管不动点对齐的情况下所述台车臂与台车基座之间的相对位姿，所述第一目标角度为所述持镜臂处于所述手术机器人的工作空间的中心位置的情况下所述第一目标关节的角度；

第一摆位模块，用于根据所述第一运动序列控制所述持镜臂和所述台车臂进行摆位。

11.一种摆位系统，其特征在于，所述摆位系统包括手术机器人和处理设备，所述手术机器人与所述处理设备连接；

所述处理设备，用于执行权利要求1-9任一项所述的方法。

12.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。

14.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。