[發明專利]機器人系統以及控制方法

在審

• 申請號: 202110834523.6
• 申請日: 2021-07-23
• 公開（公告）號: CN114073585A
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 徐凱;趙江然;楊皓哲
• 申請（專利權）人: 北京術銳技術有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;B25J9/16;B25J11/00;B25J18/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本公開涉及醫療器械領域，公開一種用于機器人系統的控制方法，機器人系統包括多個運動臂，多個運動臂包括第一運動臂和第二運動臂，控制方法包括：獲取第一運動臂的第一末端的當前位姿；基于第一末端的當前位姿以及第二運動臂的第二末端與第一末端的相對位姿關系，確定第二末端的目標位姿，目標位姿包括目標位置和目標姿態；基于第二末端的目標位姿，確定第二運動臂的運動路徑；以及基于運動路徑，控制第二運動臂的第二末端運動至目標位姿，以使第二末端與第一末端形成相對位姿關系。使運動臂精確、快速、安全地到達目標位姿，以減少術前準備時間，實現高效安全的手術術前準備。

技術領域

本公開涉及醫療器械領域，尤其涉及一種機器人系統以及控制方法。

背景技術

腹腔鏡手術是被廣泛運用的手術形式，具有創口小等優勢。近年來，手術機器人使用運動臂實現更高穩定性和精確性的外科手術。手術中，運動臂將手術器械通過戳卡送入體內(例如人類或動物)的手術部位，實施外科手術。

目前，使用手術機器人實現的手術過程主要包括術前定位、術中操作和術后整理。在術前，通常需要由手術助理(例如助理醫生或護師)根據手術類型及手術位姿將運動臂調整到合適的位姿，將運動臂與戳卡固定連接，然后在運動臂的末端設置手術器械，以使手術器械通過戳卡進入體內。運動臂的運動既可以由手術助理從其遠端(即靠近患者端處)手動調整，也可以由手術助理或醫生通過操作在運動臂近端(即靠近醫生控制端處)的控制裝置來進行控制。然而，由于運動臂可能體積和重量較大，存在穩定性問題和碰撞風險，尤其在單孔手術中。因此，運動臂調整復雜且耗時。類似地，在術中、術后，運動臂的調整都存在以上問題。

發明內容

在一些實施例中，本公開提供了一種用于機器人系統的控制方法，所述機器人系統包括多個運動臂，所述多個運動臂包括第一運動臂和第二運動臂，所述控制方法包括：獲取所述第一運動臂的第一末端的當前位姿；基于所述第一末端的當前位姿以及所述第二運動臂的第二末端與所述第一末端的相對位姿關系，確定所述第二末端的目標位姿，所述目標位姿包括目標位置和目標姿態；基于所述第二末端的目標位姿，確定所述第二運動臂的運動路徑；以及基于所述運動路徑，控制所述第二運動臂的第二末端運動至所述目標位姿，以使所述第二末端與所述第一末端形成所述相對位姿關系。

在一些實施例中，本公開提供了一種機器人系統，包括：多個運動臂，所述多個運動臂包括第一運動臂和第二運動臂；控制裝置，所述控制裝置被配置成獲取所述第一運動臂的第一末端的當前位姿，基于所述第一末端的當前位姿以及所述第二運動臂的第二末端與所述第一末端的相對位姿關系，確定所述第二末端的目標位姿，所述控制裝置還被配置成基于所述第二末端的目標位姿，確定所述第二運動臂的運動路徑，以及基于所述運動路徑，控制所述第二運動臂的第二末端運動至所述目標位姿，以使所述第二末端與所述第一末端形成所述相對位姿關系。

在一些實施例中，本公開提供了一種計算機可讀存儲介質，包括一個或多個指令，所述指令由處理器執行已將處理器配置為執行本公開任一實施例所述的控制方法。

在一些實施例中，本公開提供了一種計算機系統，包括：存儲器，用于存儲至少一個指令；以及處理器，被配置為執行所述至少一個指令以執行本公開任一實施例所述的控制方法。

附圖說明

為了清楚地說明本公開實施例中的技術方案，下面將對本公開實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。下面描述中的附圖僅僅示出本公開的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據本公開實施例的內容和這些附圖獲得其他的實施例。

圖1示出了根據本公開一些實施例的機器人系統的結構框圖；

圖2示出了根據本公開一些實施例的機器人系統的立體結構示意圖；

圖3示出了根據本公開一些實施例的機器人系統的運動臂的結構示意圖；

圖4示出了根據本公開一些實施例的輔助連接裝置的局部剖面圖；