[發明專利]手術機器人系統

有效

• 申請號: 202010456765.1
• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111588472B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 李自漢;廖志祥;何超;彭程;陳功;張亞煒
• 申請（專利權）人: 上海微創醫療機器人（集團）股份有限公司
• 主分類號: A61B34/35
• 分類號: A61B34/35
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

1.一種手術機器人系統，用于呼吸道疾病，其特征在于，所述手術機器人系統包括：主端、從端和控制端，所述主端包括操作單元，所述從端包括執行驅動件；

所述執行驅動件用于驅動一支氣管鏡運動，所述執行驅動件包括自轉關節、移動關節和旋轉關節，所述自轉關節用于驅動所述支氣管鏡自轉，所述移動關節用于驅動所述支氣管鏡移動，所述旋轉關節用于驅動所述支氣管鏡的導管驅動旋鈕以使所述支氣管鏡的末端旋轉；

所述控制端分別與所述操作單元及所述執行驅動件通信連接，用于根據獲取的所述操作單元的移動速度信息進行主從映射計算，以計算出期望的所述支氣管鏡的末端的移動速度，以及根據獲取的所述操作單元的轉動角度信息或轉動速度信息進行主從映射計算，以相應計算出期望的所述支氣管鏡的末端的轉動角度或轉動速度，并根據計算出的期望的所述移動速度，及所述轉動角度或所述轉動速度，控制所述執行驅動件的所述自轉關節、所述移動關節及所述旋轉關節聯動，從而使得所述支氣管鏡彎曲與旋轉運動的絕對位姿與所述操作單元的輸入對應；

所述執行驅動件包括內腔和適配件，所述內腔沿所述移動關節的軸向延伸，所述適配件沿所述內腔的延伸方向可拆卸地設于所述內腔，所述適配件用于將不同型號的所述支氣管鏡固定于所述執行驅動件。

2.如權利要求1所述的手術 機器人系統，其特征在于，所述控制端包括姿態及位置控制模塊，所述姿態及位置控制模塊用于對所述移動速度信息進行主從映射計算，以計算出期望的所述支氣管鏡的末端的移動速度，以及用于對所述轉動角度信息進行主從映射計算，以計算出期望的所述支氣管鏡的轉動角度，并根據所述計算出的期望的移動速度和期望的轉動角度控制所述執行驅動件，或者，

所述控制端包括姿態及位置控制模塊，所述姿態及位置控制模塊用于對所述移動速度信息進行主從映射計算，以計算出期望的所述支氣管鏡的末端的移動速度，以及用于對所述轉動速度信息進行主從映射計算，以計算出期望的所述支氣管鏡的轉動速度，并根據所述計算出的期望的移動速度和期望的轉動速度控制所述執行驅動件。

3.如權利要求2所述的手術機器人系統，其特征在于，所述操作單元包括操作手柄，所述操作手柄包括殼體和相對于所述殼體可活動的操作件，所述姿態及位置控制模塊，用于對所述操作手柄的所述移動速度信息進行主從映射計算，以計算出期望的所述支氣管鏡的末端的移動速度，以及用于對所述操作手柄的所述轉動角度信息進行主從映射計算，以計算出期望的所述支氣管鏡的轉動角度。

4.如權利要求3所述的手術機器人系統，其特征在于，所述操作手柄包括轉動控制件和移動控制件，所述姿態及位置控制模塊用于根據所述移動控制件的移動速度信息以及預設的速度映射比例進行速度映射計算，以計算出期望的所述支氣管鏡的末端的移動速度，以及用于根據所述轉動控制件的轉動角度信息以及預設的位置映射比例進行位置映射計算，以計算出期望的所述支氣管鏡的轉動角度，并根據所述計算出的期望的移動速度和期望的轉動角度控制所述執行驅動件。

5.如權利要求3所述的手術機器人系統，其特征在于，所述操作手柄還包括位置傳感器和速度傳感器，所述位置傳感器與所述控制端通信連接，用于獲取所述操作件的轉動角度信息并反饋給所述控制端，所述速度傳感器與所述控制端通信連接，用于獲取所述操作件的移動速度信息并反饋給所述控制端。

6.如權利要求3所述的手術機器人系統，其特征在于，所述操作件包括帶有壓感的按鈕和壓力傳感器，所述壓力傳感器用于獲取所述按鈕受到的壓感信息，并將所述壓感信息傳輸給所述姿態及位置控制模塊，所述姿態及位置控制模塊還用于根據接收到的所述壓感信息，以及預設的位置、速度與壓感信息之間的標定關系，獲得所述移動速度信息和所述轉動角度信息。