[發明專利]操作手裝置控制方法、上位機、電子設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202010598405.5
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111831115A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 楊嘉琳;徐黎俊;李姮
• 申請（專利權）人: 深圳市羅伯醫療科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃廣龍

本發明實施例公開了一種操作手裝置控制方法、上位機、電子設備及存儲介質，其中操作手裝置控制方法通過獲取連桿機構轉動產生的第一轉動角度值，并通過該第一轉動角度值控制機械臂接觸目標，上位機獲取機械臂接觸目標時產生的第一力信息和位置信息，并根據位置信息、第一力信息、第一轉動角度值生成關節力矩，根據關節力矩將第一力信息反饋給姿態組件，能夠使醫生在操控機械臂進行手術時獲得力反饋，從而減少手術風險、減少手術時間和增加手術的確定性。

技術領域

本發明涉及機械臂技術領域，尤其是涉及一種操作手裝置控制方法、上位機、電子設備及存儲介質。

背景技術

目前，機械臂被廣泛運用于各行各業，尤其是在醫學行業，醫生會通過操控主操作單元，將位置控制信息傳遞給機械臂，控制機械臂的位置進行手術，從而減少手術時間，減少手術并發癥的風險。但是現有的機械臂存在的缺陷就是醫生操控機械臂時缺乏“手感”，即觸覺反饋，增加了手術的不確定性和手術風險，從而限制手術機械臂的進一步發展。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種操作手裝置控制方法，能夠使醫生在操控機械臂進行手術時獲得力反饋，從而減少手術風險、減少手術時間和增加手術的確定性。

本發明還提出一種具有上述操作手裝置控制方法的上位機。

本發明還提出一種具有上述操作手裝置控制方法的電子設備。

本發明還提出一種具有上述操作手裝置控制方法的計算機可讀存儲介質。

根據本發明的第一方面實施例的操作手裝置控制方法，應用于控制機械臂的操作手裝置，所述操作手裝置包括姿態組件和連桿機構，所述姿態組件用于驅動所述連桿機構轉動，包括：獲取所述連桿機構轉動產生的第一轉動角度值；根據所述第一轉動角度值控制所述機械臂接觸目標；獲取所述機械臂接觸所述目標時產生的第一力信息和位置信息；根據所述位置信息、所述第一力信息和所述第一轉動角度值生成所述連桿機構的關節力矩；根據所述關節力矩將所述第一力信息反饋給所述姿態組件。

根據本發明實施例的操作手裝置控制方法，至少具有如下有益效果：通過獲取連桿機構轉動產生的第一轉動角度值，并通過該第一轉動角度值控制機械臂接觸目標，上位機獲取機械臂接觸目標時產生的第一力信息和位置信息，并根據位置信息、第一力信息、第一轉動角度值生成關節力矩，根據關節力矩將第一力信息反饋給姿態組件，能夠使醫生在操控機械臂進行手術時獲得力反饋，從而減少手術風險、減少手術時間和增加手術的確定性。

根據本發明的一些實施例，所述連桿機構包括關節結構，所述連桿機構與驅動電機連接，所述驅動電機包括電機軸；所述連桿機構轉動時會驅動所述電機軸轉動；所述獲取所述連桿機構轉動產生的第一轉動角度值，包括：通過第一編碼器獲取所述關節結構轉動的第二轉動角度值；通過第二編碼器獲取所述電機軸轉動的第三轉動角度值；根據所述第二轉動角度值和所述第三轉動角度值計算出所述第一轉動角度值。

根據本發明的一些實施例，通過第一編碼器獲取所述關節結構轉動的第二轉動角度值，包括：發送時鐘信號給所述第一編碼器；獲取所述第一編碼器發送的脈沖信號，并對所述脈沖信號進行處理得到所述第二轉動角度值，所述脈沖信號由所述第一編碼器根據所述時鐘信號生成。

根據本發明的一些實施例，所述上位機對所述脈沖信號進行處理得到所述第二轉動角度值，包括：采用快速傅里葉變換對所述脈沖信號進行頻譜分析；對進行頻譜分析后的所述脈沖信號進行濾波處理后得到所述第二轉動角度值。

根據本發明的一些實施例，通過第二編碼器獲取電機軸轉動的第三轉動角度值，包括：調用驅動電機的編碼器接口通過所述第二編碼器獲取所述連桿機構轉動時電機軸轉動的第三轉動角度值，所述驅動電機的編碼器接口與所述第二編碼器通信連接。