[發明專利]手術機器人的調整系統、方法、介質及終端

有效

• 申請號: 202011149509.4
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112263332B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 江磊;鄭阿勇;何超;常新朝
• 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: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B34/00
• 代理公司: 上海恒銳佳知識產權代理事務所(普通合伙) 31286
• 代理人: 黃海霞

本發明提供了一種手術機器人的調整系統、方法、介質及終端，所述調整系統包括依次通信連接的調整觸發單元、環境建模單元、路徑規劃單元和調整單元，手術機器人包括至少一個底座，調整單元與底座連接以對底座進行調整，方法包括通過調整觸發單元獲取機械臂內電機的電機位置信息以判斷底座是否需要調整位置；在調整觸發單元確認底座需要調整后，通過環境建模單元獲取機械臂所處手術室的手術室環境信息，并根據手術室環境信息建立手術室模型；路徑規劃單元根據手術室環境信息和手術室模型對底座進行路徑規劃并獲得目標調整路徑；調整單元根據目標調整路徑對底座進行位置調整；提高手術操作的連續性，為醫生帶來更加舒適的體驗。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，尤其涉及手術機器人的調整系統、方法、介質及終端。

背景技術

采用機器人手術系統來進行微創傷外科手術，不僅患者創傷小，術后恢復快，傷口感染小，同時降低醫生操作難度和手術疲勞程度，并且加強醫生的體驗感。

在使用手術機器人進行微創傷手術時，重要的一步在于在術前將手術機器人的各個機械臂及各個關節擺放至合理位置，確保在接下來的手術中機械臂的運動能有充足的范圍。但是，由于術前判斷的病灶位置與實際病灶位置有時會存在差異，需要術中進行調整。

手術機器人一般通過機械臂完成手術操作，機械臂是指高精度、多輸入多輸出、高度非線性、強耦合的復雜系統。由于機械臂是一個復雜系統，因此其存在著參數攝動、外界干擾及未建模動態等不確定性。因而機械臂的建模模型也存在著不確定性，對于不同的任務,需要規劃機械臂關節空間的運動軌跡，從而級聯構成末端位姿。

目前，醫療機械臂在調節的過程中，機械臂的調節范圍受到限制，無法在進行手術使用時實現機械臂及手術器械360°旋轉調整，不能滿足醫療機械臂在手術過程中的調整需求，尤其不能準確防止手術機器人與周圍物體之間發生碰撞。

因此，有必要提供一種新的手術機器人調整方法、系統以解決現有技術中存在的上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種手術機器人的調整系統、方法、介質及終端，降低底座調整時的碰撞風險，提高安全性。

為實現上述目的，本發明提供了一種手術機器人的調整系統，包括依次通信連接的調整觸發單元、環境建模單元、路徑規劃單元和調整單元，所述手術機器人包括至少一個底座，所述底座上連接有至少一個機械臂，所述調整單元與所述底座連接以對所述底座進行調整；

所述調整觸發單元用于獲取所述機械臂內電機的電機位置信息以判斷所述底座是否需要調整位置；

所述環境建模單元用于對所述手術機器人所處環境進行檢測以獲取手術室環境信息，并根據所述手術室環境信息獲取手術室模型；

所述路徑規劃單元用于根據所述手術室模型對所述底座進行路徑規劃以獲得目標調整路徑；

所述調整單元根據所述目標調整路徑對需要調整位置的所述底座進行位置調整。

本發明的有益效果在于：通過調整觸發單元獲取電機位置信息以判斷底座是否需要調整位置，在判斷底座需要調整之后，通過環境建模單元獲取手術室內的手術室環境信息，同時環境建模單元根據手術室環境信息建立手術室模型，而路徑規劃單元根據手術室模型對底座進行路徑規劃并獲得目標調整路徑，之后通過調整單元將底座沿著目標調整路徑進行調整，在底座的整個調整過程中，通過規劃出目標調整路徑進行調整，減少了底座與其它手術室內對象發生碰撞的風險。

進一步的，所述調整觸發單元包括電機位置采集模塊、電機范圍設定模塊和觸發模塊，所述電機位置采集模塊用于獲取所述機械臂內的電機的電機位置信息，所述電機范圍設定模塊用于設定所述機械臂內的電機的運動范圍，所述觸發模塊用于根據所述電機位置信息和所述運動范圍判斷所述底座是否需要調整位置。

其有益效果在于：通過對比電極位置信息和電機設定的運動范圍，判斷底座是否需要進行調整。