[发明专利]手术机器人的控制方法和系统

权利要求书

1.一种手术机器人的控制方法，包括如下步骤：

对手术机器人的末端执行器和患者进行定位分别得到末端执行器当前位置和患者所在位置；

根据患者所在位置以及患者图像进行运算得到所述末端执行器以当前位置为起始，以作业点为目标的运动轨迹；

根据所述作业点和末端执行器当前位置调整所述运动轨迹得到运动路径；

按照所述运动路径驱动所述末端执行器。

2.根据权利要求1所述的手术机器人的控制方法，其特征在于，所述按照所述运动路径驱动所述末端执行器的步骤之前还包括：

通过拖拽操作触发采集施力信息；

处理所述施力信息，并映射为所述末端执行器的运动指令；

根据所述作业点和患者所在位置将所述运动指令生成运动路径。

3.根据权利要求1所述的手术机器人的控制方法，其特征在于，所述对手术机器人的末端执行器和患者进行定位分别得到末端执行器当前位置和患者所在位置的步骤为：

分别采集所述末端执行器和患者中标记的图像；

根据所述标记的图像计算出末端执行器当前位置和患者所在位置。

4.根据权利要求3所述的手术机器人的控制方法，其特征在于，所述根据患者所在位置以及患者图像进行运算得到所述末端执行器以当前位置为起始，以作业点为目标的运动轨迹的步骤为：

获取患者图像，将所述患者图像与患者中的标记进行配准处理得到所述患者中的标记在所述患者图像中的位置；

通过所述配准得到的位置、患者所在位置以及末端执行器当前位置进行运算得到所述末端执行器与患者之间的相对位置关系；

根据所述相对位置关系生成以当前位置为起始，以作业点为目标的运动轨迹。

5.根据权利要求2所述的手术机器人的控制方法，其特征在于，所述施力信息为力和力矩，所述处理所述施力信息，并映射为所述末端执行器的运动指令的步骤为：

去除所述力和力矩中零偏和重力的干扰，并根据预设比例映射为末端执行器的速度，按照所述速度生成运动指令。

6.一种手术机器人的控制系统，其特征在于，包括：

定位装置，用于对手术机器人的末端执行器和患者进行定位分别得到末端执行器当前位置和患者所在位置；

主动控制装置，用于根据患者所在位置以及患者图像进行运算得到所述末端执行器以当前位置为起始，以作业点为目标的运动轨迹；

路径生成装置，用于根据所述作业点和末端执行器当前位置调整所述运动轨迹得到运动路径；

驱动装置，用于按照所述运动路径驱动所述末端执行器。

7.根据权利要求6所述的手术机器人的控制系统，其特征在于，还包括：

力反馈设备，用于通过拖拽操作触发采集施力信息；

被动控制装置，用于处理所述施力信息，并映射为所述末端执行器的运动指令；

所述路径生成装置还用于根据所述作业点和患者所在位置将所述运动指令生成运动路径。

8.根据权利要求6所述的手术机器人的控制系统，其特征在于，所述定位装置包括：

图像采集模块，用于分别采集所述末端执行器和患者中标记的图像；

识别模块，用于根据所述标记的图像计算出末端执行器当前位置和患者所在位置。

9.根据权利要求8所述的手术机器人的控制系统，其特征在于，所述主动控制装置包括：

配准处理模块，用于获取患者图像，将所述患者图像与患者中的标记进行配准处理得到所述患者中的标记在所述患者图像中的位置；

运算模块，用于通过所述配准得到的位置、患者所在位置以及末端执行器当前位置进行运算得到所述末端执行器与患者之间的相对位置关系；

轨迹生成模块，用于根据所述相对位置关系生成以当前位置为起始，以作业点为目标的运动轨迹。

10.根据权利要求7所述的手术机器人的控制系统，其特征在于，所述施力信息为力和力矩，所述被动控制装置还用于去除所述力和力矩中零偏和重力的干扰，并根据预设比例映射为末端执行器的速度，按照所述速度生成运动指令。