[發明專利]多用途夾取方法、系統、醫療機器人及存儲介質

在審

• 申請號: 202110419363.9
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113012800A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 柳耀斌;白永申
• 申請（專利權）人: 聯仁健康醫療大數據科技股份有限公司
• 主分類號: G16H40/63
• 分類號: G16H40/63;G06K9/32;G06K9/40;G06K9/46
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明公開一種多用途夾取方法、系統、醫療機器人及存儲介質，屬于醫療器械領域。其中，該方法包括：首先，采集多個待夾取物體的表面特征圖像，并進行圖像預處理，其次，識別多個待夾取物體的表面特征，并選擇夾取方式和夾取次序，以形成夾取策略，然后，獲取每個待夾取物體的障礙信息，并規劃相應的夾取路徑，最后，對每個待夾取物體受到的夾取力度進行力反饋，優化夾取時施加的作用力。本發明能夠實現自動化多用途夾取待夾取物體，以協助手術順利完成，自動化程度高，可操控性強，功能多樣化，提高了夾取效率和準確性，降低了人工成本。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，尤其涉及一種多用途夾取方法、系統、醫療機器人及存儲介質。

背景技術

在傳統醫療手術中，醫生通常需要助手手持一些醫療器械，例如醫用夾子等，以輔助醫生完成手術。然而在一些大手術中，長時間的手持醫療器械，往往會讓助手感到疲憊，難以堅持，還可能會導致手術意外的發生。另外，現有夾取工具往往功能比較單一，在手術時需要根據夾取物品的不同形狀和尺寸，頻繁更換夾取工具。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多用途夾取方法、系統、醫療機器人及存儲介質，能夠實現自動化多用途夾取待夾取物體，以協助手術順利完成。

為實現上述目的，提供以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種多用途夾取方法，包括：

S1、采集多個待夾取物體的表面特征圖像，并進行圖像預處理；

S2、識別多個待夾取物體的表面特征，并選擇夾取方式和夾取次序，以形成夾取策略；

S3、獲取每個待夾取物體的障礙信息，并規劃相應的夾取路徑；

S4、對每個待夾取物體受到的夾取力度進行力反饋，優化夾取時施加的作用力。

進一步地，利用深度相機采集彩色圖像，采用中值濾波和高斯濾波對圖像進行降噪，使用直方圖均衡化消除亮度差異，得到預處理之后的圖像。

進一步地，采用基于SIFT的特征匹配與種子區域生長相結合的匹配方法進行立體匹配獲取視差圖，結合三角測量原理，使用相機模型計算得到場景三維點云信息，通過移動最小二乘法對離散三維點云集進行平滑濾波，進行三角剖分得到連續光滑表面的單視角三維模型，基于卷積神經網絡進行目標識別與分割。

進一步地，夾取路徑的規劃在關節空間或笛卡爾空間完成，夾取路徑包括位置參數、姿態參數、加速度參數和速度參數。

第二方面，本發明還提供了一種多用途夾取系統，采用如上所述的多用途夾取方法，包括：

3D相機，用于采集待夾取物體的表面特征圖像；

力傳感器，用于測量待夾取物體受到的夾取力度；

機械臂，具有多個自由度；

夾取裝置，設置于所述機械臂的末端，用于夾取待夾取物體。

進一步地，所述夾取裝置包括鉸接的兩個手握把，每個所述手握把的末端均設置有剪裁部。

進一步地，每個所述剪裁部的末端均設置有弧形夾持部。

進一步地，每個所述弧形夾持部的末端均設置有平面夾持部。

第三方面，本發明還提供了一種醫療機器人，所述醫療機器人包括：

一個或多個處理器；

存儲裝置，用于存儲一個或多個程序；

當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行，使得所述一個或多個處理器實現如上所述的多用途夾取方法。