[發(fā)明專利]控制機械臂系統(tǒng)移動的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110164020.2
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112971991B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐陽超;潘昕荻;朱振中;付亞波;凌宇飛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 北京同達信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 趙祎

本發(fā)明是關(guān)于一種控制機械臂系統(tǒng)移動的方法及裝置，涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中用戶憑經(jīng)驗移動機械臂系統(tǒng)導(dǎo)致移動效率低的問題。本發(fā)明包括：確定并顯示導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中機械臂系統(tǒng)的當(dāng)前操作位置以及導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中機械臂系統(tǒng)需要進行操作的目標(biāo)位置；在機械臂系統(tǒng)移動過程中，根據(jù)機械臂系統(tǒng)移動的位移，更新導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中當(dāng)前操作位置。由于本發(fā)明實施例顯示并隨著機械臂系統(tǒng)的移動實時更新機械臂系統(tǒng)的當(dāng)前操作位置，供用戶查看，從而提高移動效率和精準(zhǔn)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種控制機械臂系統(tǒng)移動的方法及裝置。

背景技術(shù)

在醫(yī)生使用手術(shù)機器人輔助自己手術(shù)時，首先按照操作手冊將各個子系統(tǒng)設(shè)備擺放在相似的位置，通過光學(xué)定位儀器確認(rèn)下是否能夠識別到子系統(tǒng)設(shè)備上的跟蹤器。然后，在進行手術(shù)之前，醫(yī)生確定好需要動手術(shù)的位置后，醫(yī)生移動機械臂系統(tǒng)，移動到需要動手術(shù)的位置在機械臂系統(tǒng)的可操作區(qū)域內(nèi)才停止移動。

然而，醫(yī)生在移動機械臂系統(tǒng)時，僅僅憑借自己的經(jīng)驗、以及安裝手冊上給出的近似的位置，很可能會移動的路線錯誤，或者最后停止移動時需要動手術(shù)的位置沒有在機械臂系統(tǒng)的可操作區(qū)域內(nèi)，所以，現(xiàn)有的移動方式會使得移動的效率不高，且精準(zhǔn)度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種控制機械臂系統(tǒng)移動的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中僅憑借人工的熟練程度推動機械臂系統(tǒng)而導(dǎo)致效率低且精準(zhǔn)度不高的問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供的一種控制機械臂系統(tǒng)移動的方法，包括：

確定并顯示導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中機械臂系統(tǒng)的可操作區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前操作位置、以及所述導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中所述機械臂系統(tǒng)需要進行操作的目標(biāo)位置；

在所述機械臂系統(tǒng)移動過程中，根據(jù)所述機械臂系統(tǒng)移動的位移，更新所述導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中所述當(dāng)前操作位置。

上述方法，首先顯示導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中機械臂系統(tǒng)的可操作區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前操作位置以及機械臂系統(tǒng)需要進行操作的目標(biāo)位置，然后可以在機械臂系統(tǒng)移動過程中實時更新導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中當(dāng)前操作位置，供用戶查看，這樣用戶可以以此為參考進行移動機械臂系統(tǒng)，提高了移動的效率和精準(zhǔn)度。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在所述機械臂系統(tǒng)移動過程中，根據(jù)所述機械臂系統(tǒng)移動的位移，更新所述導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中所述當(dāng)前操作位置，包括：

根據(jù)所述機械臂系統(tǒng)移動的位移，確定所述導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中基座坐標(biāo)系的原點在所述機械臂系統(tǒng)移動后的第一位置；

根據(jù)所述導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中操作位置與所述基座坐標(biāo)系的原點之間的第一位置關(guān)系、以及所述第一位置，確定所述導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中所述機械臂系統(tǒng)移動后的操作位置；其中，所述第一位置關(guān)系是根據(jù)所述導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中機械臂系統(tǒng)的當(dāng)前操作位置和所述導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中基座坐標(biāo)系的原點在所述機械臂系統(tǒng)移動前的第二位置確定的；

將所述當(dāng)前操作位置更新為所述導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中所述機械臂系統(tǒng)移動后的操作位置。

上述方法，能夠通過導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中操作位置與基座坐標(biāo)系的原點之間的位置關(guān)系不變的情況下，根據(jù)移動后的基座坐標(biāo)系的原點的位置，確定移動后的操作位置，從而去更新機械臂系統(tǒng)的當(dāng)前操作位置，簡化了確定移動后的操作位置的過程。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，通過以下方式確定導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中機械臂系統(tǒng)的可操作區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前操作位置：

根據(jù)導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中機械臂系統(tǒng)的可操作區(qū)域的邊界的當(dāng)前位置、以及所述邊界與所述可操作區(qū)域的當(dāng)前操作位置之間預(yù)設(shè)的第二位置關(guān)系，確定所述導(dǎo)航空間坐標(biāo)系中所述當(dāng)前操作位置；

其中，所述邊界的當(dāng)前位置為在所述機械臂系統(tǒng)的末端移動到所述可操作區(qū)域的邊界處時，通過光學(xué)定位導(dǎo)航系統(tǒng)識別的安裝在所述機械臂系統(tǒng)的末端的跟蹤器的位置。