[發(fā)明專利]經(jīng)皮穿刺手術(shù)的力反饋方法、電子裝置及機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110822036.8
• 申請日: 2021-07-20
• 公開（公告）號: CN113576667A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段星光;孫能祥;毛曉偉;何睿;溫浩;靳勵行;石青鑫;賴權(quán)斌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B34/00;A61B17/34
• 代理公司: 北京知果之信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗;李志剛

1.一種經(jīng)皮穿刺手術(shù)的力反饋方法，其特征在于，包括：

接收第一控制信號，并控制機器人進行經(jīng)皮穿刺；

根據(jù)機器人進行經(jīng)皮穿刺過程中檢測到的第一力反饋信息及力反饋算法生成第二控制信號，并控制機器人進行經(jīng)皮穿刺；其中，所述第一力反饋信息包括：機器人進行經(jīng)皮穿刺中在X-Z平面、Y-Z平面內(nèi)的第一偏轉(zhuǎn)信息和/或Z軸方向的第一位移轉(zhuǎn)換得到的第二偏轉(zhuǎn)信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力反饋方法，其特征在于，接收控制機器人進行經(jīng)皮穿刺的第一控制信號之前還包括：

根據(jù)檢測到的第二力反饋信息及力反饋算法生成控制機器人進行經(jīng)皮穿刺的第一控制信號；其中，所述第二力反饋信息為機器人的手柄部分的自重所導(dǎo)致的Z軸方向的第二位移轉(zhuǎn)換得到的第三偏轉(zhuǎn)角信息。

3.一種電子裝置，包括：處理器和存儲器，其特征在于，所述存儲器中存儲有計算機程序，其中，所述處理器被設(shè)置為運行所述計算機程序以執(zhí)行所述權(quán)利要求1或2中所述的力反饋方法。

4.一種機器人，其特征在于，用于進行經(jīng)皮穿刺手術(shù)，包括：

力反饋系統(tǒng)，

檢測組件，設(shè)置在所述力反饋組件上；

處理器，與所述力反饋系統(tǒng)、檢測組件電連接，用于

接收第一控制信號，并控制機器人進行經(jīng)皮穿刺；

根據(jù)機器人進行經(jīng)皮穿刺過程中檢測到的第一力反饋信息及力反饋算法生成第二控制信號，并控制機器人進行經(jīng)皮穿刺；其中，所述第一力反饋信息包括：機器人進行經(jīng)皮穿刺中在X-Z平面、Y-Z平面內(nèi)的第一偏轉(zhuǎn)信息和/或Z軸方向的第一位移轉(zhuǎn)換得到的第二偏轉(zhuǎn)信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機器人，其特征在于，所述力反饋系統(tǒng)包括：手柄組件、三自由度活動機構(gòu)和自動回中組件，所述手柄組件和所述三自由度活動機構(gòu)相連，所述三自由度活動機構(gòu)和所述自動回中組件相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器人，其特征在于，所述三自由度活動機構(gòu)包括：Z軸，與Z軸通過X-Z交錯軸連接件相連的Y軸，與Y軸通過X-Y交錯軸連接件相連的X軸，與所述X軸相連的偏轉(zhuǎn)組件，與所述偏轉(zhuǎn)組件相連的Z軸滑塊、X軸導(dǎo)軌，與所述Z軸滑塊滑動連接的Z軸導(dǎo)軌，與X軸導(dǎo)軌滑動連接的X軸滑塊，與X軸滑塊相連的Z軸傳動件；還包括：與所述Z軸傳動件相連的穿刺部分的主驅(qū)動電機；還包括：安裝在Z軸導(dǎo)軌上的限位塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機器人，其特征在于，所述手柄組件包括：按鍵和手柄，所述按鍵與所述手柄相連，所述手柄固定在所述Z軸上。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機器人，其特征在于，所述自動回中組件包括：壓簧外套、壓簧和壓簧墊片，所述壓簧外套套在Z軸表面，所述壓簧設(shè)置在壓簧外套和所壓簧墊片之間，所述壓簧墊片安裝在所述偏轉(zhuǎn)組件的偏轉(zhuǎn)前端上。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機器人，其特征在于，所述檢測組件包括：與所述X-Z交錯軸連接件相連的俯仰編碼器，及與所述X-Y交錯軸連接件相連的順逆編碼器，以及安裝在主驅(qū)動電機的內(nèi)部的電機編碼器。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機器人，其特征在于，所述Z軸傳動件包括：與X軸滑塊相連的軸承座，軸承座上安裝有連接銷軸承，連接銷通過與連接銷軸承鉸接，將軸承座和圓盤連接，圓盤可繞著安裝在支承立柱上的圓盤軸轉(zhuǎn)動，圓盤上綁有兩條鋼絲繩，兩條鋼絲繩分別方向相反的纏繞在繞線套筒上，且通過頂絲將鋼絲繩末端固定，繞線套筒與主驅(qū)動電機的電機軸相固定通，電機軸中心與圓盤軸中心在一條直線上；還包括：與用于安裝支承立柱的上頂板和下頂板上；所述偏轉(zhuǎn)組件包括：與自動回中組件相連的偏轉(zhuǎn)前端、與偏轉(zhuǎn)前端相連的偏轉(zhuǎn)后端，及與所述偏轉(zhuǎn)后端相連的偏轉(zhuǎn)連接件，所述偏轉(zhuǎn)連接件與所述Z軸滑塊相連。