[發明專利]一種碰撞檢測方法、電子設備及主從手術機器人

有效

• 申請號: 202110958859.3
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113648066B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 張芷毓;龐海峰;張家興;陳霖
• 申請（專利權）人: 蘇州康多機器人有限公司
• 主分類號: A61B34/37
• 分類號: A61B34/37;A61B34/00;A61B34/20;A61B90/00;G01B11/14
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理有限公司 11473
• 代理人: 張曉會

本發明提出了一種碰撞檢測方法、電子設備及主從手術機器人。所述碰撞檢測方法包括：獲取標定空間內的視覺圖像，其中，所述主從手術機器人的手術器械的末端位于所述標定空間內；根據所述視覺圖像生成各所述手術器械的末端之間的距離；根據所述距離對所述主從手術機器人進行防碰撞控制。本發明所述碰撞檢測方法，通過所述距離能夠量化判斷手術器械發生碰撞的可能性，和/或，是否已經發生碰撞，從而實現碰撞檢測，并能夠及時根據所述距離對主從手術機器人進行防碰撞控制，避免碰撞的發生和/或碰撞的惡化，可靠性高，適用性廣。

技術領域

本發明涉及主從手術機器人技術領域，具體而言，涉及一種碰撞檢測方法、電子設備及主從手術機器人。

背景技術

主從手術機器人是一種集諸多學科為一體的新型醫療器械，是當前醫療器械信息化、程控化、智能化的一個重要發展方向，在臨床微創手術以及遠程手術等方面有著廣泛的應用前景。

主從手術機器人一般包括控制臺部分(即主端)和機械臂系統(即從端)。機械臂系統包括持鏡臂和多個器械臂，持鏡臂用于安裝內窺鏡，器械臂用于安裝手術器械。控制臺部分包括用于控制器械臂和手術器械動作的主手以及腳踏等控制件。

但是，由于手術范圍往往較小，特別是腹腔手術等手術中，手術器械位于人體內部，手術器械之間可能會發生碰撞。而醫生是通過主手對器械臂和手術器械進行控制，難以發現碰撞的發生。

發明內容

本發明旨在一定程度實現主從手術機器人的手術器械的碰撞檢測。

為至少在一定程度上解決或改善上述問題，本發明第一方面提出一種碰撞檢測方法，應用于主從手術機器人，所述碰撞檢測方法包括：

獲取標定空間內的視覺圖像，其中，所述主從手術機器人的手術器械的末端位于所述標定空間內；

根據所述視覺圖像生成各所述手術器械的末端之間的距離；

根據所述距離對所述主從手術機器人進行防碰撞控制。

可選地，所述根據所述距離對所述主從手術機器人進行防碰撞控制包括：

當所述距離大于第二預設值且小于第三預設值，且所述第二預設值大于或等于零時，控制警示裝置按照第一警示模式進行警示。

可選地，所述根據所述距離對所述主從手術機器人進行防碰撞控制包括：

當所述距離小于或等于第一預設值，且所述第一預設值大于或等于零時，對所述手術器械的當前位姿進行鎖定，和/或，控制警示裝置按照第二警示模式進行警示。

可選地，所述主從手術機器人還包括碰撞傳感器，所述碰撞傳感器設置于所述手術器械或者設置于所述主從手術機器人的機械臂系統中用于安裝所述手術器械的末端關節臂，所述碰撞檢測方法還包括：

當所述距離小于或等于第一預設值，且所述第一預設值大于或等于零時，獲取所述碰撞傳感器的檢測數據，根據所述檢測數據判斷所述手術器械是否已經發生碰撞；

當所述手術器械已經發生碰撞時，對所述手術器械的當前位姿進行鎖定。

可選地，所述警示裝置包括振動電機，所述振動電機設置于所述主從手術機器人的主手的末端連桿內部、所述末端連桿的配重處、與所述末端連桿相連接的第一連桿處以及腳踏處中的至少一處；所述按照第二警示模式進行警示包括控制所述振動電機振動。

可選地，所述主從手術機器人還包括檢測裝置，所述檢測裝置設置于所述主從手術機器人的主手的末端連桿，所述檢測裝置用于檢測操作者的按壓和/或觸摸動作，所述碰撞檢測方法還包括：

當獲取到解鎖信息時，解除對所述手術器械的當前位姿的鎖定，所述解鎖信息包括所述檢測裝置的檢測信息。