[發明專利]骨科手術機器人和上位機及其交互方法以及存儲介質

在審

• 申請號: 202010027911.9
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111249003A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 李寅巖;韓佳奇;高媛
• 申請（專利權）人: 北京天智航醫療科技股份有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 姚志遠;蘇捷

本申請提供了骨科手術機器人和上位機及其交互方法以及非瞬時性計算機可讀存儲介質。其中骨科手術機器人和上位機的交互方法包括：所述機器人檢測并識別外部輸入的控制信號，其中所述控制信號用于控制所述機器臂前端的端部上安裝的導向器的位置和/或角度偏移；所述機器人向上位機發送識別到的所述控制信號；所述機器人接收所述上位機發送的第一移動指令，其中所述第一移動指令為所述上位機根據所述機器人的當前姿態信息和所述控制信號生成的；所述機器人的主控系統根據所述第一移動指令，控制所述機器人的機器臂移動。本申請的技術方案可在手術機器人側發起控制信號，實現對機器人的機器臂的移動，豐富了手術機器人與上位機的交互功能，使用方便。

技術領域

本申請涉及醫療器械技術領域，尤其涉及一種骨科手術機器人和上位機及其交互方法以及非瞬時性計算機可讀存儲介質。

背景技術

隨著醫療器械技術的發展，越來越多先進的醫療器械設備采用機器人進行輔助，極大地方便了醫生的操作。

例如，在骨科領域中的機器人的出現，能夠輔助醫生在病人的患病部位準確植入螺釘等植入物，有效地提高植入物植入的準確性和便利性。在具體使用時，機器人、上位機以及光學定位追蹤系統配合操作，實現對植入物的植入位置的定位。光學定位追蹤系統包括安裝在機器人的機器臂前端的第一光學傳感器、安裝在患者身上的植入物植入部位附近的第二光學傳感器以及光學追蹤器。光學追蹤器能夠實時采集到第一光學傳感器和第二光學傳感器的信號，并將采集到的第一光學傳感器和第二光學傳感器的信號上傳給上位機，由上位機根據第一光學傳感器和第二光學傳感器的信號，并結合患者圖像以及標尺的信息，實現坐標的配準，從而能夠將機器人和患者圖像統一在同一個坐標系下。機器人的機器臂前端的端部上安裝有導向器，該導向器為空心筒狀，在導向器移動到植入物的植入位置時，導向器的前端和末端所在軸線與預設的植入物的植入位置所在的軸線重合，且導向器的前端靠近患者身上的入釘位置。這樣，醫生可以借助于導向器，從導向器的末端植入植入物，借助于導向器的定位，植入物可以從導向器的前端打入至預設的植入位置。具體操作時，上位機側的顯示屏可以顯示患者的患處的信息，然后醫生可以根據患處的信息制定需要植入的植入物數量、以及每個植入物的植入位置和植入方向，上位機確定每個植入物植入時，對應的導向器移動的目標位置和目標方向。最后醫生點擊上位機側的運動按鈕，下發攜帶移動信息的移動指令給機器人，便可以控制機器人的機器臂的移動，使得機器臂的前端的導向器可以移動至入釘位置。

現有的機器人僅用于接收并執行上位機的移動指令，而不存在與上位機的任何操作交互，導致機器人側無法進行任何調整操作，不便于控制手術流程。

發明內容

為解決上述技術問題，本申請提供一種骨科手術機器人和上位機及其交互方法以及非瞬時性計算機可讀存儲介質，以彌補現有技術的不足，提供手術機器人與上位機的交互方案，增加手術流程控制的操作便利性。

本申請提供一種骨科手術機器人與上位機的交互方法，所述機器人包括主控系統和機器臂，所述方法包括：

所述機器人檢測并識別外部輸入的控制信號，其中所述控制信號用于控制所述機器臂前端的端部上安裝的導向器的位置和/或角度偏移；

所述機器人向上位機發送識別到的所述控制信號；

所述機器人接收所述上位機發送的第一移動指令，其中所述第一移動指令為所述上位機根據所述機器人的當前姿態信息和所述控制信號生成的；

所述機器人的主控系統根據所述第一移動指令，控制所述機器人的機器臂移動。

本申請還提供一種上位機與骨科手術機器人的交互方法，所述方法包括：

所述上位機接收所述機器人發送的控制信號，其中所述控制信號為所述機器人檢測并識別外部輸入的信號，用于控制所述機器人的機器臂前端的端部上安裝的導向器的位置和/或角度偏移；