[發明專利]手術機器人及其控制方法、控制裝置

有效

• 申請號: 202011472838.2
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112641513B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 高元倩;王建辰
• 申請（專利權）人: 深圳市精鋒醫療科技股份有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種手術機器人，其特征在于，所述手術機器人具有操作臂和控制器，所述操作臂包括相機臂及手術臂，所述相機臂具有相機，所述相機的參數可調，所述控制器與所述操作臂耦接，并被配置成執行：

根據相機的參數獲取所述相機臂的可視區域；

獲取所述手術臂當前位于所述可視區域內的目標部位，包括：

獲取所述手術臂可被配置成所述目標部位的特征部位；

判斷所述特征部位當前是否位于所述可視區域內；

令判斷出當前位于所述可視區域內的所述特征部位為第一部位，獲取所述手術臂的模型圖像；

生成含有所述模型圖像的配置界面，并在所述模型圖像上對應所述第一部位的位置生成含有關聯于可供配置成所述目標部位的特征部位的控件；

獲取醫生通過輸入部繪制的至少覆蓋模型圖像中部分特征部位的封閉的圖形，進而將該圖形內含有的所有第一部位全部作為目標部位；

基于所述可視區域限定所述目標部位在所述可視區域內運動；

基于所述可視區域限定所述目標部位在所述可視區域內運動的步驟之前，還包括：

獲取配置的至少部分位于所述可視區域外的擴大運動區域；

基于所述可視區域和所述擴大運動區域調節所述相機的參數生成新可視區域以覆蓋所述可視區域及所述擴大運動區域，所述相機的參數包括焦距及光圈，所述焦距與視場角相關，所述光圈與景深相關。

2.根據權利要求1所述的手術機器人，其特征在于，獲取所述相機臂的可視區域的步驟包括：

實時獲取所述相機臂當前被配置的相機參數；

根據所述相機參數獲得所述可視區域。

3.根據權利要求2所述的手術機器人，其特征在于，所述相機參數包括視場角及景深，根據所述相機參數獲得所述可視區域的步驟包括：

基于所述視場角和所述景深獲得所述可視區域。

4.根據權利要求1所述的手術機器人，其特征在于，判斷所述特征部位當前是否位于所述可視區域內的步驟包括：

獲取所述相機臂采集的所述可視區域的操作圖像；

識別所述特征部位是否位于所述操作圖像內；

在所述特征部位位于所述操作圖像內時，判斷出所述特征部位位于所述可視區域內。

5.根據權利要求1所述的手術機器人，其特征在于，判斷所述特征部位當前是否位于所述可視區域內的步驟包括：

獲取所述手術臂的運動學模型及所述手術臂中各關節的關節變量；

結合所述運動學模型及所述關節變量確定所述特征部位在參考坐標系的位置；

轉換所述可視區域為在參考坐標系的位置范圍；

判斷所述特征部位的位置是否位于所述位置范圍內；

在所述特征部位位于所述位置范圍內時，判斷出所述特征部位位于所述可視區域內。

6.根據權利要求1所述的手術機器人，其特征在于，所述模型圖像是所述手術臂的投影圖像或計算機模型圖像。

7.根據權利要求1所述的手術機器人，其特征在于，基于所述可視區域限定所述目標部位在所述可視區域內運動的步驟包括：

判斷所述目標部位是否達到所述可視區域的邊界；

判斷出所述目標部位達到所述可視區域的邊界時，判斷所述目標部位下一時刻的運動方向是否朝向所述可視區域外；

判斷出所述目標部位下一時刻的運動方向朝向所述可視區域外時，禁止所述目標部位朝向所述可視區域外運動。

8.根據權利要求7所述的手術機器人，其特征在于，禁止所述目標部位朝向所述可視區域外運動包括禁止所述目標部位朝向所述可視區域外運動或禁止所述手術臂運動。

9.根據權利要求7所述的手術機器人，其特征在于，判斷所述目標部位是否達到所述可視區域的邊界的步驟包括：

獲取所述相機臂采集的所述可視區域的操作圖像；

識別所述目標部位是否達到所述操作圖像的邊緣；

在所述目標部位達到所述操作圖像的邊緣時，判斷出所述目標部位達到所述可視區域的邊界。