CN118046377A - 手术机器人的安全监控系统、安全监控方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手术机器人的安全监控系统、安全监控方法及控制系统。安全监控系统包括安全控制模块以及至少一个机械臂状态确定模块；机械臂状态确定模块与安全控制模块电连接，用于接收机械臂耦合状态信号和机械臂工作状态信号，并根据机械臂耦合状态信号和机械臂工作状态信号生成机械臂状态信号；安全控制模块用于根据机械臂状态信号控制手术机器人是否工作。本发明公开的技术方案增加了对手术机器人的安全监控，提高手术操作的安全性。

Description

手术机器人的安全监控系统、安全监控方法及控制系统

技术领域

本发明涉及手术机器人控制技术领域，尤其涉及一种手术机器人的安全监控系统、安全监控方法及控制系统。

背景技术

对于手术机器人来说，其本身存在灵活可变拓扑组网的特性。同时基于实际手术需求，在术前及术中均存在需要增减独立机械臂的情况。

在机械臂增减的过程中，为了保证手术机器人在操作过程中的安全性，需要对手术机器人的拓扑组网变化进行监控，即确定当前对机器人下发的操作指令没有因组态变化而失效，从而确定是否控制手术机器人是否继续工作。

现有技术在对手术机器人进行监控的过程中，基于不同的组网会设置不同的监控方式，并且在发现拓扑组网变化时会立即停止手术机器人的手术操作，以及在恢复手术机器人的手术操作时会发生节点回流的问题，进而基于回流的节点继续生成手术操作指令，以实现继续手术操作。在上述操作过程中执行回流的手术操作指令会对现有手术患者的状态造成干扰，影响手术安全。

发明内容

本发明提供了一种手术机器人的安全监控系统、安全监控方法及控制系统，以解决现有技术中因手术机器人增减导致手术节点回流，从而使手术操作存在安全风险的问题，通过基于一套监控系统在监控到不同拓扑组网发生变化时均可以生成对应的控制指令，并且在手术机器人发生停止操作时不会发生节点退回，增加了对手术机器人的安全监控，提高手术操作的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种手术机器人的安全监控系统，该系统包括：安全控制模块以及至少一个机械臂状态确定模块；

所述机械臂状态确定模块与所述安全控制模块电连接，用于接收机械臂耦合状态信号和机械臂工作状态信号，并根据所述机械臂耦合状态信号和所述机械臂工作状态信号生成机械臂状态信号；

所述安全控制模块用于根据所述机械臂状态信号控制所述手术机器人是否工作。

可选的，所述机械臂状态确定模块包括机械臂耦合状态确定单元、机械臂工作状态确定单元以及机械臂状态确定单元；

所述机械臂耦合状态确定单元与所述机械臂状态确定单元电连接，用于接收所述操作系统输出的第一机械臂连接状态信号和机械臂端口检测传感器输出的第二机械臂连接状态信号，并根据所述第一机械臂连接状态信号和所述第二机械臂连接状态信号确定所述机械臂耦合状态信号；

所述机械臂工作状态确定单元与所述机械臂状态确定单元电连接，用于接收所述机械臂状态检测传感器发出的机械臂检测信号，并根据所述机械臂检测信号生成所述机械臂工作状态信号；

所述机械臂状态确定单元作为所述机械臂状态确定模块的输出端与所述安全控制模块电连接，用于根据所述机械臂耦合状态信号和所述机械臂工作状态信号生成机械臂状态信号，并将所述机械臂状态信号输入至所述安全控制模块。

可选的，所述机械臂耦合状态确定单元包括第二非门子单元以及第二状态确定子单元；

所述第二非门子单元与所述第二状态确定子单元电连接，用于接收所述第二机械臂连接状态信号，并根据所述第二机械臂连接状态处理生成所述第二机械臂连接状态信号对应的第二机械臂连接状态处理信号；

所述第二状态确定子单元用于根据所述第一机械臂连接状态信号和所述第二机械臂连接状态处理信号生成所述机械臂耦合状态信号。

可选的，所述系统还包括通讯状态确定模块；

所述通讯状态确定模块与所述安全控制模块电连接，用于接收操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成连接状态信号；所述连接状态信号用于表征所述安全监控系统与操作系统之间的连接状态。

可选的，所述通讯状态确定模块包括信号输入单元以及状态输出单元；所述信号输入单元与所述状态输出单元电连接；

所述信号输入单元用于接收所述操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成第一通信处理信号和第二通信处理信号；

所述状态输出单元，用于根据所述第一通信处理信号和第二通信处理信号生成所述连接状态信号。

可选的，所述信号输入单元包括第一非门子单元和第一延时子单元；所述状态输出单元包括第一状态确定子单元、第二延时子单元；

所述非门子单元和所述第一延时子单元分别与所述第一状态确定子单元电连接；所述第一状态确定子单元与所述第二延时子单元电连接；

所述非门子单元用于接收所述操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成第一通信处理信号；

所述第一延时单元用于接收所述操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成第二通信处理信号；

所述第一状态确定子单元用于根据所述第一通信处理信号和所述第二通信处理信号生成第一状态信号；

所述第二延时子单元用于根据所述第一状态信号生成所述连接状态信号。

可选的，所述系统还包括：机器人状态确定模块；

所述机器人状态确定模块与所述安全控制模块电连接，用于接收前端控制台输出的机器人急停信号，并根据所述机器人急停信号生成安全状态信号；

所述安全控制模块用于根据所述连接状态信号、所述机械臂状态信号和所述机器人安全状态信号控制所述手术机器人是否工作。

可选的，所述手术机器人包括至少一个机械臂，所述机械臂状态确定模块的模块数量与所述机械臂的数量相等，且所述机械臂状态确定模块与所述机械臂一一对应。

第二方面，本发明实施例还提供了一种手术机器人的安全监控方法，该方法应用于任一实施例所述的手术机器人的安全监控系统，包括：

基于通讯状态确定模块接收操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成连接状态信号；所述连接状态信号用于表征所述安全监控系统与操作系统之间的连接状态；

基于所述机械臂状态确定模块接收机械臂耦合状态信号和机械臂工作状态信号，并根据所述机械臂耦合状态信号和所述机械臂工作状态信号生成机械臂状态信号；

基于所述安全控制模块根据所述连接状态信号和所述机械臂状态信号控制所述手术机器人是否工作。

第三方面，本发明实施例还提供了一种手术机器人的控制系统，该系统包括：操作系统以及任一实施例所述的手术机器人的安全监控系统；

所述操作系统分别与所述手术机器人和所述安全监控系统电连接；

所述安全监控系统与所述手术机器人电连接。

本发明实施例提供的安全监控系统中，包括安全控制模块以及至少一个机械臂状态确定模块。机械臂状态信号确定模块基于操作系统和机械臂端口检测传感器输出的机械臂状态连接信号以及机械臂预设的传感器检测到的信号所确定的机械臂工作状态信号确定手术机器人的机械臂状态信号，安全控制模块基于连接状态信号和所述机械臂状态信号控制所述手术机器人是否工作。解决了现有技术中因手术机器人增减导致手术节点回流，从而使手术操作存在安全风险的问题，通过基于一套监控系统在监控到不同拓扑组网发生变化时均可以生成对应的控制指令，并且在手术机器人发生停止操作时不会发生节点退回，增加了对手术机器人的安全监控，提高手术操作的安全性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例提供的一种手术机器人的安全监控系统的结构示意图；

图2是基于本发明实施例提供的一种手术机器人的拓扑结构的示意图；

图3是根据本发明实施例提供的另一种手术机器人的安全监控系统的结构示意图；

图4是根据本发明实施例提供的另一种手术机器人的安全监控系统的结构示意图；

图5是根据本发明实施例提供的另一种手术机器人的安全监控系统的结构示意图；

图6是根据本发明实施例提供的另一种手术机器人的安全监控系统的结构示意图；

图7是根据本发明实施例提供的另一种手术机器人的安全监控系统的结构示意图；

图8是根据本发明实施例提供的一种脉冲信号的时序图；

图9是根据本发明实施例提供的另一种脉冲信号的时序图；

图10是根据本发明实施例提供的另一种脉冲信号的时序图；

图11是根据本发明实施例提供的一种手术机器人的安全监控方法的流程图；

图12根据本发明实施例提供的一种手术机器人的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

可以理解的是，在使用本公开各实施例公开的技术方案之前，均应当依据相关法律法规通过恰当的方式对本公开所涉及个人信息的类型、使用范围、使用场景等告知用户并获得用户的授权。

例如，在响应于接收到用户的主动请求时，向用户发送提示信息，以明确地提示用户，其请求执行的操作将需要获取和使用到用户的个人信息。从而，使得用户可以根据提示信息来自主地选择是否向执行本公开技术方案的操作的电子设备、应用程序、服务器或存储介质等软件或硬件提供个人信息。

作为一种可选的但非限定性的实现方式，响应于接收到用户的主动请求，向用户发送提示信息的方式例如可以是弹窗的方式，弹窗中可以以文字的方式呈现提示信息。此外，弹窗中还可以承载供用户选择“同意”或者“不同意”向电子设备提供个人信息的选择控件。

可以理解的是，上述通知和获取用户授权过程仅是示意性的，不对本公开的实现方式构成限定，其它满足相关法律法规的方式也可应用于本公开的实现方式中。

可以理解的是，本技术方案所涉及的数据(包括但不限于数据本身、数据的获取或使用)应当遵循相应法律法规及相关规定的要求。

本发明实施例提供了一种手术机器人的安全监控系统。图1为本发明实施例提供的一种手术机器人的安全监控系统的结构示意图。本实施例可适用于对手术中的手术机器人的机械臂进行增减的情况。参见图1，安全监控系统包括：安全控制模块10以及至少一个机械臂状态确定模块20；所述机械臂状态确定模块20与所述安全控制模块10电连接，用于接收机械臂耦合状态信号和机械臂工作状态信号，并根据所述机械臂耦合状态信号和所述机械臂工作状态信号生成机械臂状态信号；所述安全控制模块10用于根据所述连接状态信号和所述机械臂状态信号控制所述手术机器人是否工作。

在本实施例中，手术机器人可以是一个多立柱机器人，即本实施例中的手术机器人包括至少一个机械臂，对于多立柱手术机器人，各机械臂之间不同的连接关系会生成不同的拓扑结构。具体的参见图2，拓扑结构基于硬件的接口设计存在多种拓扑连接方式。基于手术需求在手术操作过程中可能需要对机械臂进行移除与接入。由于多立柱手术机器人拓扑结构的多样性，即机械臂信号的接入数量和接入位置都是可变的，所以机械臂的移除与接入会导致手术机器人的各机械臂组成的拓扑结构发生变化，以至于需要之前的监控系统不能再继续对拓扑结构发生变化后的手术机器人进行监控。换言之，对于多机械臂的手术机器人，需要多套监控系统分别对对不同拓扑结构的手术机器人进行监控，导致手术机器人在手术操作中的安全性监控难度加大。为了增加手术机器人在手术操作中的安全监控的适配性，本实施例的技术方案通过预先搭建一套安全监控系统同时对不同拓扑结构的手术机器人进行安全监控。具体的，安全监控系统用于监控进行手术操作的手术机器人在增减机械臂的过程中手术机器人的拓扑组网的变化状态，并且在拓扑组网发生变化时，获取机械臂连接状态信号以及安全监控系统中生成的机械臂工作状态信号生成对于手术机器人的安全监控指令，以实现对手术机器人进行安全监控。具体的，安全监控指令可以包括控制手术机器人是否工作的控制指令。上述实施方式可以增加对手术机器人控制的全面性，从而增加手术操作的安全性。

具体的，安全控制模块10需要获取机械臂的机械臂状态信号，才能实现对手术机器人进行安全控制。本实施例中的手术机器人包括至少一个机械臂，安全监控系统包括至少一个机械臂状态确定模块20，并且机械臂状态确定模块20的模块数量与所述机械臂的数量相等，且所述机械臂状态确定模块20与所述机械臂一一对应。

具体的，机械臂状态确定模块20与所述机械臂一一对应的方法可以包括预先将机械臂状态确定模块20与对应的机械臂上硬件的编码进行一一映射，基于硬件编码的校验，机械臂的接入和移除动作会触发对应的机械臂状态确定模块20执行逻辑判断，从而实现各机械臂的机械臂状态信号均可以基于对应的机械臂状态确定模块20进行确定。

本实施例中，在将机械臂从手术机器人的机械臂端口移除，此时手术机器人的拓扑组网发生改变，需要将该机械臂与手术机器人解耦，基于手术机器人剩余的机械臂生成新的拓扑组网，并对新的拓网对应的各机械臂进行监控，以控制手术机器人执行手术操作。在上述过程中，若不对手术机器人移除的机械臂进行解耦，则安全监控模块会继续监控该已经移除的机械臂，但是该机械臂已经被移除，安全监控模块无法正常获取该机械臂的机械臂工作状态信号，即会导致安全监控模块认为该机械臂的工作状态出现异常，会触发手术机器人的急停信号，即控制手术机器人无法继续执行操作，从而会影响手术机器人的正常操作；反之，若对机器人进行解耦，安全控制模块也不再对该移除的机械臂的工作状态进行安全监控，可以使手术机器人继续正常执行手术操作，保证了手术操作的安全性。

可选的，若需要对手术机器人接入机械臂，需要将该机械臂与手术机器人耦合，基于手术机器人原有的机械臂以及新接入的机械臂形成新的拓扑组网，并对新的拓网对应的各机械臂进行监控，以控制手术机器人执行手术操作。在上述过程中，若不对手术机器人接入的机械臂进行耦合处理，则安全控制模块不知道该机械臂已经接入，并不会对其进行安全监控，导致在该机械臂出现问题时，安全控制模块并不会控制手术机器人停止操作，会影响手术机器人的操作安全性；反之，若对机器人进行耦合处理，安全控制模块可对该机械臂进行监控，以在发现异常时，及时控制手术机器人停止手术操作，从而可以使手术机器人执行手术操作的安全性得到保障。基于上述内容，本实施例的技术方案中需要获知机械臂的机械臂耦合状态信号，并基于机械臂耦合状态信号对手术机器人进行安全监控。

其中，机械臂耦合状态信号可以理解为当前机械臂与手术机器人的耦合状态的信号，耦合状态用于表征当前机械臂的信号是否对整个手术机器人的信号有影响。具体的，若当前机械臂为耦合状态，该机械臂的安全信号将被纳入系统的安全控制器所监控，当手术机器人的任一机械臂安全信号异常，均会触发该系统的安全停机，从而机械臂的信号会对整个手术机器人的信号产生影响；反之，若当前机械臂为解耦状态，则该解耦状态机械臂的安全信号将不被系统的安全控制器所监控，该解耦的机械臂安全信号的异常不会触发系统的安全停机，从而当前机械臂安全信号不对整个手术机器人的信号产生影响。在实际应用中，若机械臂与手术机器人为耦合状态，则机械臂耦合状态信号为低电平信号；反之若机械臂与手术机器人为解耦状态，则机械臂耦合状态信号为高电平信号。可选的，可以基于操作系统以及机械臂输出的机械臂连接状态信号确定机械臂的机械臂耦合状态信号。

本实施例中，手术机器人的机械臂都预设有机械臂参数检测传感器，包括但不限于速度传感器、电流检测装置定位装置等，用于检测机械臂的状态参数信号，并基于状态参数确定机械臂的工作状态。可选的，基于上述任一传感器或者装置检测到的状态参数信号确定该机械臂的机械臂工作状态信号。可选的，当基于状态参数确定机械臂处于异常状态时，及时控制该机械臂暂停工作，避免因为机械臂异常导致手术机器人执行的手术操作出现问题，从而引发手术安全风险。具体的，当机械臂出现异常，即当出现安全信号异常时，安全控制模块会执行该机械臂的安全停机，其余系统内的机械臂依然可以进行正常的操作，不会中断手术工作流。其中，中断指工作流需要回退到上一个节点，即重新装载器械，匹配姿态等。

在实际运行过程中，机械臂工作状态信号可以理解为表征机械臂是否正常工作的状态信号。示例性的，若基于上述传感器或者装置的信号确定机械臂为正常工作状态，则输出的机械臂状态信号为高电平信号；反之，若确定机械臂为异常工作状态，则输出的机械臂状态信号为低电平信号。

可选的，基于机械臂状态确定模块20接收机械臂耦合状态信号和机械臂工作状态信号，并根据所述机械臂耦合状态信号和所述机械臂工作状态信号生成机械臂状态信号。可选的，基于各机械臂状态确定模块20将其对应的机械臂状态信号输出至安全控制模块10，以使安全控制模块10对手术机器人进行安全控制。

在上述实施方式的基础上，安全控制模块10根据接收到的连接状态信号和所述机械臂状态信号控制所述手术机器人是否工作。可选的，安全控制模块10可以是与门计算模块。即，当接收到的连接状态信号和机械臂状态信号均为高电平信号时，安全控制模块10输出的安全控制信号也为高电平信号，即可以控制手术机器人继续工作；反之，若连接状态信号和机械臂状态信号中任一信号为低电平信号，则安全控制模块10输出的安全控制信号即为低电平信号，即可以控制手术机器人立即停止工作，并在收到继续工作的控制指令之后，不中断工作流，从中断节点继续执行手术操作，以保证手术机器人在手术操作过程中的连贯性和安全性。

示例性的，若机械臂状态确定模块20输入低电平信号，安则全控制模块输出低电平信号；反之，若机械臂状态确定模块20输入高电平信号，安则全控制模块输出高电平信号。换言之，安全控制模块10可以在机械臂状态信号指示机械臂接入手术机器人时为耦合状态，以及机械臂移除手术机器人时为解耦状态的情况下，控制手术机器人继续工作。与此同时，操作系统可以基于当前的拓扑组网发送新的操作指令给手术机器人，以使手术机器人可以正常工作。

本发明实施例提供的安全监控系统中，包括安全控制模块10以及至少一个机械臂状态确定模块20。机械臂状态信号确定模块基于操作系统和机械臂端口检测传感器输出的机械臂状态连接信号以及机械臂预设的传感器检测到的信号所确定的机械臂工作状态信号确定手术机器人的机械臂状态信号，安全控制模块10基于连接状态信号和所述机械臂状态信号控制所述手术机器人是否工作。解决了现有技术中因手术机器人增减导致手术节点回流，从而使手术操作存在安全风险的问题，通过基于一套监控系统在监控到不同拓扑组网发生变化时均可以生成对应的控制指令，并且在手术机器人发生停止操作时不会发生节点退回，增加了对手术机器人的安全监控，提高手术操作的安全性。

图3为本发明实施例提供的另一种手术机器人的安全监控系统。参见图3，在上述各实施方式的基础上，可选的，机械臂状态确定模块20包括机械臂耦合状态确定单元201、机械臂工作状态确定单元202以及机械臂状态确定单元203；所述机械臂耦合状态确定单元201与所述机械臂状态确定单元203电连接，用于接收所述操作系统输出的第一机械臂连接状态信号和机械臂端口检测传感器输出的第二机械臂连接状态信号，并根据所述第一机械臂连接状态信号和所述第二机械臂连接状态信号确定所述机械臂耦合状态信号；所述机械臂工作状态确定单元202与所述机械臂状态确定单元203电连接，用于接收所述机械臂状态检测传感器发出的机械臂检测信号，并根据所述机械臂检测信号生成所述机械臂工作状态信号；所述机械臂状态确定单元203作为所述机械臂状态确定模块20的输出端与所述安全控制模块10电连接，用于根据所述机械臂耦合状态信号和所述机械臂工作状态信号生成机械臂状态信号，并将所述机械臂状态信号输入至所述安全控制模块10。

具体的，机械臂耦合状态确定单元201的输入端作为机械臂状态确定模块20的第一输入端，用于输入机械臂的连接状态信号，并输出机械臂的耦合状态信号；机械臂工作状态确定单元202作为机械臂状态确定模块20的第二输入端，用于输入机械臂的工作信号，并输出机械臂的工作状态信号；机械臂状态确定单元203的输入端分别与机械臂耦合状态确定单元201的输出端和机械臂工作状态确定单元202的输出端电连接，用于输入机械臂的耦合状态信号以及工作状态信号，并生成机械臂状态信号；机械臂状态确定单元203的输出端作为机械臂状态确定模块20的输出端与安全控制模块10的输入端电连接，用于将机械臂状态信号输入至安全控制模块10，以使其对手术机器人进行安全控制。

具体的，将操作系统输出的第一机械臂连接状态信号以及机械臂端口检测传感器输出的第二机械臂连接状态信号输入至机械臂耦合状态确定单元201，以得到生成的机械臂耦合状态信号。可选的，机械臂耦合状态确定单元可以是与门计算单元，即，当输入的第一机械臂连接状态信号与第二机械臂连接状态信号均为高电平信号时，生成的机械臂耦合状态信号才为高电平；反之，若当输入的第一机械臂连接状态信号与第二机械臂连接状态信号中任一信号为低电平信号，则生成的机械臂耦合状态信号也为低电平信号。

本实施例中，若根据手术操作需要移除或者接入手术机器人中的任一机械臂，则该机械臂的机械臂端口检测传感器在检测到机械臂移除或者接入时分别将机械臂的移除或者接入信号发送至操作系统，操作系统基于移除或者接入信号向安全监控系统中的机械臂耦合状态确定单元201输入该机械臂对应的第一机械臂连接状态信号。与此同时，机械臂端口检测传感器还将机械臂的移除或者接入信号发送至安全监控系统，安全控制系统基于移除或者接入信号向机械臂耦合状态确定单元201输入该机械臂对应的第二机械臂连接状态信号，以使安全监控系统对手术机器人进行安全监控。

在上述实施方式的基础上，当移除手术机械臂时，由于系统拓扑结构的变化，全安全监控系统在收到机械臂端口检测传感器发送的移除或者接入信号时，会立即控制手术机器人进入安全状态，即手术机器人无法进行任何手术操作，避免在机械臂移除或者接入时手术机器人出现误操作的情况，提高了手术机器人在操作过程中的安全性。

在上述实施方式的基础上，还需要说明的是，当操作系统接收到机械臂端口检测传感器发送的移除或者接入信号时，向前端页面进行机械臂的结构变化提示信息，并在得到操作人员在交互界面进行操作确认后将该移除或者接入信号对应的机械臂解耦状态信号输入到机械臂耦合状态确定单元201进行状态判断，以增加手术机器人的监控安全性。

本实施例中机械臂的状态参数包括急停参数、速度参数以及电流参数等。具体的，将上述状态参数输入至机械臂工作状态确定单元202，得到其输出的机械臂工作状态信号。可选的，机械臂工作状态确定单元202可以是与门计算单元，即当输入的各状态参数信号均为高电平信号时，输出的机械臂工作状态信号输出高电平信号；反之，若任意状态参数信号为低电平信号时，输出的机械臂工作状态信号也输出低电平信号。

本实施例中，当机械臂出现异常启动急停状态时，例如系统触发安全停机信号，输入的急停参数信号为低电平信号，在此情况下无论其他信号输入何种信号，输出的机械臂工作状态信号也为低电平信号；当速度检测传感器检测到机械臂的移动速度超过预设的速度阈值时，输入的速度参数信号为低电平信号，在此情况下同样无论其他信号输入何种信号，输出的机械臂工作状态信号也为低电平信号；反之若上述各参数信号均输入高电平信号时，输出的机械臂工作状态信号为高电平信号。

具体的，机械臂状态确定单元203可以为或门计算单元，即，当输入的机械臂耦合状态信号与机械臂工作状态信号任一为高电平信号时，生成的机械臂状态信号为高电平；反之，若当输入的械臂耦合状态信号与机械臂工作状态信号中均为低电平信号，则生成的机械臂状态信号才为低电平信号。

示例性的，若机械臂耦合状态确定单元201输入高电平信号，则基于或门计算逻辑无论机械臂工作状态确定单元202输入何种状态信号，机械臂状态确定单元203均输出高电平信号；若机械臂耦合状态确定单元201输入低电平信号，则仅当机械臂工作状态确定单元202输入低电平信号时，机械臂状态确定单元203才会输出低电平信号；可选的在上述情况下，若机械臂工作状态确定单元202输入高电平信号，则安全控制模块输出为高电平信号。同样的，若机械臂工作状态确定单元202输入高电平信号，则无论机械臂耦合状态确定单元201输入何种状态信号，机械臂状态确定单元203输出均为高电平信号；若机械臂工作状态确定单元202输入为低电平信号，则仅当机械臂耦合状态确定单元201输入的信号也为低电平信号时，机械臂状态确定单元203才会输出低电平信号；反之，在工作状态为低电平信号的情况下，若机械臂耦合状态确定单元201输入的连接状态信号为高电平信号时，机械臂状态确定单元203会输出高电平信号。

上述机械臂状态确定单元203的确定方式可以在机械臂的耦合状态和工作状态任一出现问题输出低电平信号时，输出的机械臂状态均为低电平信号，即处于异常状态，以使安全监控系统在对手术机器人进行安全控制的过程中安全性更高。

图4为本发明实施例提供的另一种手术机器人的安全监控系统。参见图4，在上述各实施方式的基础上，可选的，机械臂耦合状态确定单元201包括第二非门子单元2011以及第二状态确定子单元2012；

所述第二非门子单元2011与所述第二状态确定子单元2012电连接，用于接收所述第二机械臂连接状态信号，并根据所述第二机械臂连接状态处理生成所述第二机械臂连接状态信号对应的第二机械臂连接状态处理信号；

所述第二状态确定子单元2012用于根据所述第一机械臂连接状态信号和所述第二机械臂连接状态处理信号生成所述机械臂耦合状态信号。

具体的，第二非门子单元2011的输入端作为机械臂耦合状态确定单元201的第一输入端，用于接收安全监控系统输入的第二机械臂连接状态信号，并生成第二机械臂连接状态处理信号；第二非门子单元2011的输出端与第二状态确定子单元2012的第一输入端连接，用于将第二机械臂连接状态处理信号输入至第二状态确定子单元2012中。第二状态确定子单元2012的第二输入端用于接收操作系统输入的第一机械臂连接状态信号，并同时基于第一机械臂连接状态信号和第二机械臂连接状态处理信号，生成机械臂的机械臂耦合状态信号。第二状态确定子单元2012的输出端作为机械臂耦合状态确定单元201的输出端还与机械臂状态确定单元203电连接，用于将生成的机械臂耦合状态信号发送至状态确定单元，以确定机械臂的机械臂状态。

可选的，当机械臂从手术机器人中移除时，机械臂端口检测传感器基于拓扑结构的变化以及对应机械臂编码信号的缺失，立即向操作系统端发出解耦信号(高电平信号)。操作系统将该解耦信号输入至机械臂耦合状态确定单元201中进行机械臂耦合状态的确定。与此同时，安全控制系统在接收到机械臂端口检测传感器发送的解耦信号时，生成该机械臂的硬件解耦信号，并将该硬件解耦信号(低电平信号)发送至机械臂耦合状态确定单元201的第二非门子单元2011中进行逻辑非运算，得到输出的高电平信号。具体的，机械臂耦合状态确定单元201为与门逻辑，当机械臂耦合状态确定单元201的双路输入信号状态均为高电平信号时，该被移除的机械臂即会被解耦，该机械臂工作状态信号将不再对手术机器人内其他正在运行的机械臂产生影响。同时，操作系统通过一次网络通信告知安全控制系统重新恢复系统运行，并基于新的拓扑结构执行安全监控。

可选的，当术中需要机械臂接入系统中，机械臂端口检测传感器基于拓扑结构的变化以及对应机械臂编码信号的接入，立即向操作系统端发出耦合信号(低电平信号)。操作系统将该耦合信号输入至机械臂耦合状态确定单元201中进行机械臂耦合状态的确定。与此同时，安全控制系统在接收到机械臂端口检测传感器发送的耦合信号时，生成该机械臂的硬件耦合信号，并将该硬件耦合信号(高电平信号)发送至机械臂耦合状态确定单元201的第二非门子单元2011中进行逻辑非运算，得到输出的低电平信号。具体的，机械臂耦合状态确定单元201为与门逻辑，当机械臂耦合状态确定单元201的双路输入信号状态中任一路状态为低电平信号时，被接入的机械臂即会被耦合，该机械臂工作状态信号与手术机器人内其他正在运行的机械臂进行关联。同时，操作系统通过一次网络通信告知安全控制系统重新恢复系统运行，并基于新的拓扑结构执行安全监控。

本实施例中，安全监控系统与操作系统连接，以使安全监控系统可以根据操作系统输出的通信信号获知操作系统处于正常连接状态，并接收操作系统生成的机械臂连接状态信号，以及根据生成的机械臂连接状态信号对手术机器人进行安全监控，以保证安全监控系统基于操作系统的机械臂连接状态信号生成的安全监控指令的准确性。

图5为本发明实施例提供的另一种手术机器人的安全监控系统。参见图5，在上述各实施方式的基础上，可选的，所述系统还包括通讯状态确定模块30；所述通讯状态确定模块30与所述安全控制模块10电连接，用于接收操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成连接状态信号；所述连接状态信号用于表征所述安全监控系统与操作系统之间的连接状态。

具体的，安全监控系统和操作系统之间的连接状态可以通过通讯状态确定模块30进行确定。可选的，通过接收操作系统输出的通信信号，并根据通信信号生成用于表征所述安全监控系统与操作系统之间的连接状态的连接状态信号。

具体的，操作系统发脉冲信号至安全监控系统中的通讯状态确定模块30进行处理，并得到处理后的连接状态信号，以确定安全监控系统与操作系统之间的连接状态。示例性的，脉冲信号经通讯状态确定模块30后输出的连接状态信号为高电平信号，则说明安全监控系统与操作系统之间处于正常连接状态，即安全监控系统可以正常接收到操作系统生成的机械臂连接状态信号；反之，若操作系统输出的脉冲信号经通讯状态确定模块30后输出的连接状态信号为低电平信号，则说明安全监控系统与操作系统之间处于异常连接状态，即安全监控系统受到的机械臂连接状态信号可能为错误的机械臂连接状态信号，或者不能接收操作系统输出的机械臂连接状态信号，从而使安全监控系统不能基于操作系统发送的机械臂连接状态信号对手术机器人进行安全监控。

可选的，通讯状态确定模块30与安全监控系统的安全控制模块10电连接，用于在生成连接状态信号的情况下，将生成的连接状态信号输入至安全控制模块10，以使安全控制模块10基于连接状态信号对手术机器人进行安全控制。

在上述实施方式的基础上，安全控制模块10根据接收到的连接状态信号和所述机械臂状态信号控制所述手术机器人是否工作。可选的，安全控制模块10可以是与门计算模块。即，当接收到的连接状态信号和机械臂状态信号均为高电平信号时，安全控制模块10输出的安全控制信号也为高电平信号，即可以控制手术机器人继续工作；反之，若连接状态信号和机械臂状态信号中任一信号为低电平信号，则安全控制模块10输出的安全控制信号即为低电平信号，即可以控制手术机器人立即停止工作，以保证手术机器人在手术操作过程中的安全性。

示例性的，若通讯状态确定模块30输入的连接状态信号为低电平信号，则基于与门计算逻辑，无论机械臂状态确定模块20输入何种状态信号，安全控制模块10均输出低电平信号，即控制手术机器人立即停止工作；若通讯状态确定模块30输入的连接状态信号为高电平信号，则仅当机械臂状态确定模块20输入高电平信号时，安全控制模块10才会输出高电平信号，即可以控制手术机器人继续工作；可选的，在上述连接状态信号为高电平信号的情况下，若机械臂状态确定模块20输入低电平信号，安则全控制模块输出低电平信号。同样的，若机械臂状态确定单元303输入低电平信号，则无论通讯状态确定模块30输入何种状态信号，安全控制模块10输出均为低电平信号；若机械臂状态确定模块20输入的机械臂状态为高电平信号，则仅当通讯状态确定模块30输入的连接状态信号也为高电平信号时，安全控制模块10才会输出高电平信号；反之，在机械臂状态为高电平信号的情况下，若通讯状态确定模块30输入的连接状态信号为低电平信号时，安全控制模块10会输出低电平信号。

换言之，安全控制模块10可以在连接状态信号指示操作系统和安全监控系统正常连接，且机械臂状态信号指示机械臂接入手术机器人时为耦合状态，以及机械臂移除手术机器人时为解耦状态的情况下，控制手术机器人继续工作。与此同时，操作系统可以基于当前的拓扑组网发送新的操作指令给手术机器人，以使手术机器人可以正常工作。可选的，若连接状态信号指示操作系统和安全监控系统连接异常，或者机械臂状态信号只是机械臂接入手术机器人时不为耦合状态，或者机械臂移除手术机器人时不为解耦状态的情况下，控制手术机器人立即停止工作。

继续参见图5，在上述各实施方式的基础上，可选的，安全监控系统还包括：机器人状态确定模块40；所述机器人状态确定模块40与所述安全控制模块10电连接，用于接收前端控制台输出的机器人急停信号，并根据所述机器人急停信号生成安全状态信号；

所述安全控制模块10用于根据所述连接状态信号、所述机械臂状态信号和所述机器人安全状态信号控制所述手术机器人是否工作。

本实施例中，前端控制台可以理解为医生向手术机器人生成操作指令的控制台。机器人急停信号可以是医生输入的机器人状态信号，其可以是基于手术机器人当前的状态所输入的机器人急停信号。具体的，急停信号包括状态急停信号、能量急停信号以及温度急停信号等信号。

具体的，将上述机器人急停信号输入至机器人状态确定模块40的输入端，进行信号处理并输出，得到机器人安全状态信号。机器人状态确定模块40的输出端还与安全控制模块10的输入端电连接，用于将上述机器人安全状态信号输入至安全控制模块10，以使其基于机器人安全状态信号对手术机器人进行安全监控。

可选的，机器人状态确定模块40可以为与门计算模块，即当输入的各急停信号均为高电平信号时，输出的机器人安全状态信号输出高电平信号；反之，若任意急停信号为低电平信号时，输出的机器人安全状态信号也输出低电平信号。

本实施例中，当机器人出现操作异常时启动机器人急停状态，输入的状态急停信号为低电平信号，在此情况下无论其他信号输入何种信号，输出的机械臂工作状态信号也为低电平信号；当输入的能量急停信号或者温度急停信号为低电平信号时，在此情况下同样无论其他信号输入何种信号，输出的机器人安全状态信号也输出低电平信号；反之若上述各参数信号均输入高电平信号时，输出的机器人安全状态信号为高电平信号。

在上述事实方式的基础上，安全控制模块10基于通讯状态确定模块30输入的链接状态信号、机械臂状态确定模块20输入的及机械臂状态信号和机器人状态确定模块40输入的机器人安全状态信号，共同确定手术机器人的安全控制信号。具体的，可以是基于连接状态信号、所述机械臂状态信号和所述机器人安全状态信号均输入高电平信号时，安全控制模块10输出高电平信号，即控制手术机器人继续工作。

本实施例引入了机器人状态确定模块40，当机器人状态确定模块40输入的机器人安全状态信号为低电平时无论其他状态信号处于什么状态，手术机器人都会被强制停止工作。这样，在紧急情况下，医生通过按下前端控制台的急停按钮，将安全状态信号切换为低电平，可以强制控制手术机器人停止工作，以增强情急情况下的手术机器人操作灵活性和安全性。

图6为本发明实施例提供的另一种手术机器人的安全监控系统。参见图6，在上述各实施方式的基础上，可选的，通讯状态确定模块30包括信号输入单元301以及状态输出单元302；所述信号输入单元301与所述状态输出单元302电连接；所述信号输入单元301用于接收所述操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成第一通信处理信号和第二通信处理信号；所述状态输出单元302，用于根据所述第一通信处理信号和第二通信处理信号生成所述连接状态信号。

具体的，信号输入单元301的输入端作为通讯状态确定模块30的输入端，信号输入单元301的输入端可以包括第一输入端和第二输入端，分别用于输入操作系统输出的通信信号，并分别对通信信号进行不同的信号处理，得到信号输入单元301输出的第一通信信号和第二通信处理信号；信号输入单元301的输出端和状态输出单元302的输入端电连接，将第一通信处理信号和第二通信处理信号输入至状态输出单元302进行连接状态确定，得到其输出的连接状态信号。并且，状态输出单元302的输出端作为通讯确定模块的输出端与安全控制模块10电连接，可以将其输出的的连接状态信号输入至安全控制模块10，以使其根据连接状态信号对手术机器人进行安全控制。

需要解释的是，本实施例中操作系统输出的通信信号可以为脉冲信号，将该脉冲信号输入至信号输入单元301，得到信号输入单元301输出的第一通信处理信号和第二通信处理信号。其中，第一通信处理信号用于表征操作系统输出的脉冲信号是否存在由于操作系统卡死等原因造成信号无法复位而导致的信号异常的情况。第二通信处理信号用于表征操作系统输出的脉冲信号是否存在由于脉冲信号时长过短导致信号过早复位而导致的信号异常的情况。

具体的，状态输出单元302基于上述信号输入单元301输出的第一通信处理信号和第二通信处理信号生成表征操作系统和安全监控系统之间的连接状态的连接状态信号。可选的，若操作系统和安全监控系统之间的连接状态正常，则输出的连接状态信号可以为高电平信号；反之，若操作系统和安全监控系统之间的连接状态异常，则输出的连接状态信号为低电平信号。

上述实施方式基于脉冲信号生成两种通信处理信号，并生成连接状态信号的效果在于可以使安全监控系统能根据操作系统可能会出现的各异常情况生成对应的安全监控指令，提高了手术机器人的安全监控的全面性。

图7为本发明实施例提供的另一种手术机器人的安全监控系统。参见图7，在上述各实施方式的基础上，可选的，信号输入单元301包括第一非门子单元3011和第一延时子单元3012；所述状态输出单元302包括第一状态确定子单元3021、第二延时子单元3022；所述非门子单元和所述第一延时子单元3012分别与所述第一状态确定子单元3021电连接；所述第一状态确定子单元3021与所述第二延时子单元3022电连接；所述非门子单元用于接收所述操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成第一通信处理信号；所述第一延时单元用于接收所述操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成第二通信处理信号；所述第一状态确定子单元3021用于根据所述第一通信处理信号和所述第二通信处理信号生成第一状态信号；

所述第二延时子单元3022用于根据所述第一状态信号生成所述连接状态信号。

具体的，第一非门子单元3011的输入端和第一延时子单元3012的输入端分别作为信号输入单元301的两个输入端，同时输入操作系统的通信信号进行处理，分别得到第一通信处理信号和第二通信处理信号，第一非门子单元3011的输出端和第一延时子单元3012的输出端作为信号输出单元的两个输出端，同时与状态输出单元302的输入端连接，用于将第一通信处理信号和第二通信处理信号输入至状态输出单元302中。第一状态确定子单元3021的输入端作为状态输出单元302的输入端，接收第一通信处理信号和第二通信处理信号，并生成第一状态信号，同时第一状态确定子单元3021的输出端与第二延时子单元3022的输入端连接，可以将第一状态信号输入至第二延时子单元3022中，以生成链接状态信号，第二延时子单元3022的输出端作为状态输出单元302的输出端，与安全控制模块10连接。可以将连接状态信号输入至安全控制模块10中，以使安全控制模块10基于其对手术机器人进行安全监控。

具体的，预先设置时长T1和T2，T1和T2的最小单位均为1ms。以及在操作系统内设置一个脉冲宽度为W的信号，设定时长T。时长的设置中，需满足W小于T2，T小于(T1+T2)。操作系统每隔时长T向安全控制系统发出脉冲宽度为W的脉冲信号。图8为操作系统发出的脉冲信号的时序图。参见图8，①信号为操作系统发出的第一路脉冲心跳信号，该脉冲信号正常状态下为低电平，当脉冲信号触发时，该信号从低电平变为高电平，经过时间W后再回到低电平。具体的，当该输入信号触发下降沿时，第一延时单元(延时逻辑块A)的计时器即会被触发，并保持第一延时子单元3012的输出信号在T1时长内为高电平，超过T1后，输出信号即会变为低电平；当该输入信号触发上升沿时，第一延时子单元3012的计时器即会被重置。与此同时，继续参见图8，操作系统每隔时长T还向安全控制系统发出第二路脉冲信号，该脉冲信号与第一路脉冲信号相同。对第二路脉冲信号进行逻辑非处理得到图8中的②信号，当该信号为低电平状态时，输入到第一状态确定子单元3021(Watchdog信号监控)的信号为高电平。①信号和②信号构成双路信号共同输入第一状态确定子单元3021(Watchdog信号监控)。可选的，第一状态确定子单元3021可以为与门计算单元，即当双路输入信号均为高电平信号时，则输出信号为高电平；反之，当任一输入到该第一状态确定子单元3021的信号为低电平，该输出信号立即变为低电平。与此同时，会触发第二延时子单元3022(延时逻辑块B)的计时器，并保持T2时长内输入到安全控制模块10的信号(连接状态信号)为高电平，当超过T2后，该信号即会变为低电平；当输入到第二延时子单元3022的信号触发上升沿时，第二延时子单元3022的计时器即会被重置。

可选的参见图9，若安全控制系统的在经过时长T1+T2后依然未收到操作系统所发出的脉冲信号，即通讯状态确定模块30输出的连接状态为低电平信号时，输入到安全控制模块10中的信号即变为低电平，进而安全监控系统会输出低电平信号，控制手术机器人停止工作。

可选的参见图10，若由于操作系统卡死等原因造成信号无法复位，脉冲信号持续输出高电平，则第二路脉冲信号在取非处理后会输出低电平信号，会引起通讯状态确定模块30的输出信号变为低电平，进而安全监控系统会输出低电平信号，控制手术机器人停止工作。

上述实施方式通过组态结构变更后，不设置复杂的人工操作系统恢复工作流，快速，高效，可靠得保证组态结构变化后的手术机器人系统功能安全。

本发明实施例还提供了一种手术机器人的安全监控方法。图11为本发明实施例提供的一种手术机器人的安全监控方法的流程图，该方法可以由手术机器人的安全监控系统来执行，该手术机器人的安全监控系统可以采用硬件和/或软件的形式实现，手术机器人的安全监控系统可配置于智能终端中。如图11所示，该方法包括：

S510、基于所述机械臂状态确定模块接收机械臂耦合状态信号和机械臂工作状态信号，并根据所述机械臂耦合状态信号和所述机械臂工作状态信号生成机械臂状态信号。

S520、基于所述安全控制模块根据所述连接状态信号和所述机械臂状态信号控制所述手术机器人是否工作。

本发明实施例提供的手术机器人的安全监控方法，解决了现有技术中因手术机器人增减导致手术节点回流，从而使手术操作存在安全风险的问题，通过基于一套监控系统在监控到不同拓扑组网发生变化时均可以生成对应的控制指令，并且在手术机器人发生停止操作时不会发生节点退回，增加了对手术机器人的安全监控，提高手术操作的安全性。

本发明实施例还提供了一种手术机器人的控制系统。图12为本发明实施例提供的一种手术机器人的控制系统的结构示意图。参见图12，该控制系统包括操作系统1以及手术机器人的安全监控系统2；所述操作系统1分别与所述手术机器人和所述安全监控系统2电连接；所述安全监控系统2与所述手术机器人电连接。

本实施例中，手术机器人具体的手术操作指令可以是基于操作系统所下发，即手术机器人根据操作系统的操作指令进行手术操作。

可选的，操作系统与手术机器人之间通过现场总线电连接。具体的，操作系统通过现场总线向手术机器人发送操作指令；手术机器人的机械臂检测端口同样通过现场总线向操作系统发送机械臂连接信号。可选的，安全监控系统与手术机器人之间通过安全现场总线连接。具体的，安全控制器可以通过安全现场总线向手术机器人发送安全监控信号，机械臂检测端口也可以通过安全现场总线向安全监控系统发送机械臂连接信号。可选的，操作系统和安全控制系统之间可以通过安全现场总线连接也可以通过现场总线连接。需要说明的是，现场总线和安全现场总线的区别在于两者使用的通信协议不同，安全现场总线所采用的通信协议比与现场总线所采用的通信协议多一层安全验证，以进一步保证安全监控系统向手术机器人发送安全监控信号时的安全性。

在上述实施方式的基础上，若所述安全监控系统控制所述手术机器人工作，则基于操作系统向所述手术机器人输出操作指令，以使所述手术机器人响应所述操作指令进行手术操作。

本发明实施例提供的手术机器人的控制方法，快速，高效，可靠得保证组态结构变化后的手术机器人系统功能安全，既不会因组态变化而失效，也不会对正常手术工作流造成干扰。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手术机器人的安全监控系统，其特征在于，包括：安全控制模块以及至少一个机械臂状态确定模块；

所述机械臂状态确定模块与所述安全控制模块电连接，用于接收机械臂耦合状态信号和机械臂工作状态信号，并根据所述机械臂耦合状态信号和所述机械臂工作状态信号生成机械臂状态信号；

所述安全控制模块用于根据所述机械臂状态信号控制所述手术机器人是否工作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机械臂状态确定模块包括机械臂耦合状态确定单元、机械臂工作状态确定单元以及机械臂状态确定单元；

所述机械臂耦合状态确定单元与所述机械臂状态确定单元电连接，用于接收操作系统输出的第一机械臂连接状态信号和机械臂端口检测传感器输出的第二机械臂连接状态信号，并根据所述第一机械臂连接状态信号和所述第二机械臂连接状态信号确定所述机械臂耦合状态信号；

所述机械臂工作状态确定单元与所述机械臂状态确定单元电连接，用于接收所述机械臂状态检测传感器发出的机械臂检测信号，并根据所述机械臂检测信号生成所述机械臂工作状态信号；

所述机械臂状态确定单元作为所述机械臂状态确定模块的输出端与所述安全控制模块电连接，用于根据所述机械臂耦合状态信号和所述机械臂工作状态信号生成机械臂状态信号，并将所述机械臂状态信号输入至所述安全控制模块。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机械臂耦合状态确定单元包括第二非门子单元以及第二状态确定子单元；

所述第二非门子单元与所述第二状态确定子单元电连接，用于接收所述第二机械臂连接状态信号，并根据所述第二机械臂连接状态处理生成所述第二机械臂连接状态信号对应的第二机械臂连接状态处理信号；

所述第二状态确定子单元用于根据所述第一机械臂连接状态信号和所述第二机械臂连接状态处理信号生成所述机械臂耦合状态信号。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括通讯状态确定模块；

所述通讯状态确定模块与所述安全控制模块电连接，用于接收操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成连接状态信号；所述连接状态信号用于表征所述安全监控系统与操作系统之间的连接状态。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述通讯状态确定模块包括信号输入单元以及状态输出单元；所述信号输入单元与所述状态输出单元电连接；

所述信号输入单元用于接收所述操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成第一通信处理信号和第二通信处理信号；

所述状态输出单元，用于根据所述第一通信处理信号和第二通信处理信号生成所述连接状态信号。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述信号输入单元包括第一非门子单元和第一延时子单元；所述状态输出单元包括第一状态确定子单元、第二延时子单元；

所述非门子单元和所述第一延时子单元分别与所述第一状态确定子单元电连接；所述第一状态确定子单元与所述第二延时子单元电连接；

所述非门子单元用于接收所述操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成第一通信处理信号；

所述第一延时单元用于接收所述操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成第二通信处理信号；

所述第一状态确定子单元用于根据所述第一通信处理信号和所述第二通信处理信号生成第一状态信号；

所述第二延时子单元用于根据所述第一状态信号生成所述连接状态信号。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：机器人状态确定模块；

所述机器人状态确定模块与所述安全控制模块电连接，用于接收前端控制台输出的机器人急停信号，并根据所述机器人急停信号生成安全状态信号；

所述安全控制模块用于根据所述连接状态信号、所述机械臂状态信号和所述机器人安全状态信号控制所述手术机器人是否工作。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述手术机器人包括至少一个机械臂，所述机械臂状态确定模块的模块数量与所述机械臂的数量相等，且所述机械臂状态确定模块与所述机械臂一一对应。

9.一种手术机器人的安全监控方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一所述的手术机器人的安全监控系统，包括：

基于通讯状态确定模块接收操作系统输出的通信信号，并根据所述通信信号生成连接状态信号；所述连接状态信号用于表征所述安全监控系统与操作系统之间的连接状态；

基于所述机械臂状态确定模块接收机械臂耦合状态信号和机械臂工作状态信号，并根据所述机械臂耦合状态信号和所述机械臂工作状态信号生成机械臂状态信号；

基于所述安全控制模块根据所述连接状态信号和所述机械臂状态信号控制所述手术机器人是否工作。

10.一种手术机器人的控制系统，其特征在于，包括：操作系统以及如权利要求1-8任一所述的手术机器人的安全监控系统；

所述操作系统分别与所述手术机器人和所述安全监控系统电连接；

所述安全监控系统与所述手术机器人电连接。