[發明專利]介入式手術機器人仿真系統

在審

• 申請號: 202110983131.6
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN115721416A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 沈強
• 申請（專利權）人: 武漢聯影智融醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 范麗霞

本申請涉及一種介入式手術機器人仿真系統，包括控制模塊、狀態模擬模塊以及機械臂模擬模塊，所述控制模塊分別與狀態模擬模塊以及機械臂模擬模塊通信連接，其中：所述控制模塊，用于向所述狀態模擬模塊以及機械臂模擬模塊發送控制指令；所述狀態模擬模塊，用于接收所述控制指令，并基于所述控制指令模擬調節外圍設備的狀態；所述機械臂模擬模塊，用于接收所述控制指令，基于所述控制指令獲取機械臂的運動參數，并模擬執行對應的手術動作。通過模擬完整工作流中涉及的各種模塊，對介入式手術機器人的整個工作流程進行模擬，使仿真擺脫了硬件的要求，可以在開發機上直接調測整個流程，快速發現問題并解決問題，節約了開發成本，提升了開發效率。

技術領域

本申請涉及手術機器人技術領域，特別是涉及一種介入式手術機器人仿真系統。

背景技術

目前，介入一體機手術機器人在上位機軟件系統和下位機軟件系統的開發過程中，必須要部署到真實的機器人硬件設備上進行調測，這種測試方式開發周期長，效率低，硬件資源相對缺乏，無法滿足多位開發人員并行調測的需求，會極大浪費人力資源。部分開發人員會自己開發一些簡單的模擬程序來輔助調測，但這種方法只能單一的測試某一個模塊的功能，無法對整個控制流程進行模擬。

針對相關技術中存在介入式手術機器人在仿真過程中僅能單一的測試某一個模塊的功能，無法對整個控制流程進行模擬的問題，目前還沒有提出有效的解決方案。

發明內容

在本實施例中提供了一種介入式手術機器人仿真系統，以解決相關技術中介入式手術機器人在仿真過程中僅能單一的測試某一個模塊的功能，無法對整個控制流程進行模擬的問題。

第一個方面，在本實施例中提供了一種介入式手術機器人仿真系統，包括控制模塊、狀態模擬模塊以及機械臂模擬模塊，所述控制模塊分別與狀態模擬模塊以及機械臂模擬模塊通信連接，其中：

所述控制模塊，用于向所述狀態模擬模塊以及機械臂模擬模塊發送控制指令；

所述狀態模擬模塊，用于接收所述控制指令，并基于所述控制指令模擬調節外圍設備的狀態；

所述機械臂模擬模塊，用于接收所述控制指令，基于所述控制指令獲取機械臂的運動參數，并模擬執行對應的手術動作。

在其中的一些實施例中，還包括CT模擬模塊，所述CT模擬模塊與所述控制模塊通信連接；

所述CT模擬模塊用于向所述控制模塊發送掃描數據，所述掃描數據包括掃描參數、實時圖像、歸檔圖像中的至少一種；

所述控制模塊用于基于所述掃描數據發送控制指令。

在其中的一些實施例中，所述機械臂模擬模塊包括執行機械臂模擬模塊以及執行末端模擬模塊，所述執行機械臂模擬模塊以及執行末端模擬模塊分別與所述控制模塊通信連接，所述執行機械臂模擬模塊以及執行末端模擬模塊基于所述控制指令獲取執行機械臂以及執行末端的運動參數，并模擬執行對應的手術動作。

在其中的一些實施例中，所述機械臂模擬模塊還包括分別與所述執行機械臂模擬模塊以及執行末端模擬模塊通信連接的仿真平臺，所述執行機械臂模擬模塊以及執行末端模擬模塊基于所述控制指令獲取執行機械臂以及執行末端的運動參數，并發送給所述仿真平臺，所述仿真平臺基于所述運動參數建立執行機械臂以及執行末端的模型，并模擬執行對應的手術動作。

在其中的一些實施例中，還包括格式轉換模塊，所述格式轉換模塊與所述仿真平臺通信連接，所述格式轉換模塊用于接收機械臂模型文件，并基于所述仿真平臺的類型將所述機械臂模型文件轉換為預設格式，并將預設格式的機械臂模型文件發送給所述仿真平臺，所述仿真平臺基于所述運動參數以及機械臂模型文件建立執行機械臂以及執行末端的模型。

在其中的一些實施例中，還包括與所述控制模塊通信連接的主手模擬模塊，所述主手模擬模塊用于向所述控制模塊發送動作指令；