[发明专利]一种腹腔镜手术机器人的手术器械控制方法

说明书

本发明涉及一种腹腔镜手术机器人的手术器械控制方法，由监控设备采集控制手柄的旋转角度信息和偏转角度信息以及张开角度信息，并将采集到的信息传送给主控单元；由主控单元对接收到的信息分别进行分析，从中确定操作控制手柄的操作人员的手臂旋转角度和手腕偏转角度以及手指张开角度，并由此输出相应的旋转控制指令和偏转控制指令以及开合控制指令给从控单元；由从控单元的第一控制模块根据接收到的旋转控制指令控制第一电机旋转，带动手术器械旋转，同时由从控单元的第二控制模块根据接收到的偏转控制指令控制第二电机旋转，带动手术器械偏转，同时由从控单元的第三控制模块根据接收到的开合控制指令控制第三电机旋转，带动手术器械开合。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种腹腔镜手术机器人的手术器械控制方法。

背景技术

在微创外科手术中，经常需要医护人员手动地对组织进行切割、剥离、缝合等操作。尤其对于复杂的外科手术，医护人员往往需要长时间地操持手术器械进行手术。这对于医生的体力和精力都是挑战，进而影响手术的质量。

在现有的微创手术器械往往是对传统的开放性手术器械的简单模仿，自由度少、灵活性差且往往器械内部的摩擦力较大，对导致传动力地衰减以及操作人员的疲乏，特别是操作人员因疲劳而导致的手颤会降低手术的精确度。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种腹腔镜手术机器人的手术器械控制方法，用于解决现有技术中存在的技术问题。

一种腹腔镜手术机器人的手术器械控制方法，其中所述腹腔镜手术机器人包括控制手柄、监控设备、主控单元、从控单元、第一电机和第二电机以及第三电机，所述控制方法包括以下步骤：

由监控设备采集操作人员转动手臂时控制手柄相应的旋转角度信息和操作人员偏转手腕时控制手柄相应的偏转角度信息以及操作人员开合手指时控制手柄相应的张开角度信息，并将采集到的信息传送给主控单元；

由主控单元对接收到的信息分别进行分析，从中确定操作人员的手臂旋转角度和手腕偏转角度以及手指张开角度，并由此输出相应的旋转控制指令和偏转控制指令以及开合控制指令给从控单元；

由从控单元的第一控制模块根据接收到的旋转控制指令控制第一电机旋转，通过第一电机旋转带动手术器械旋转，并使得手术器械与操作人员的手臂同步旋转，同时由从控单元的第二控制模块根据接收到的偏转控制指令控制第二电机旋转，通过第二电机旋转带动手术器械偏转，并使得手术器械与操作人员的手腕同步偏转，同时由从控单元的第三控制模块根据接收到的开合控制指令控制第三电机旋转，通过第三电机旋转带动手术器械开合，并使得手术器械与操作人员的手指同步开合。

根据本发明的实施例，所述腹腔镜手术机器人还包括器械固定装置；所述器械固定装置包括依次连接的第一联轴器、第二联轴器、第三联轴器、主齿轮、从齿轮和转轴以及器械杆，其中，所述第一联轴器与所述第一电机的输出轴连接，所述器械杆的末端固定连接所述手术器械，将所述第一电机的输出轴的旋转运动转化为所述手术器械的旋转运动；所述器械固定装置还包括依次连接的第四联轴器、第五联轴器、第六联轴器、第一丝杠和第一座以及推动杆，其中，所述第四联轴器与所述第二电机的输出轴连接，以将所述第二电机的输出轴的旋转运动转化为所述推动杆的直线往复运动，所述推动杆设置在所述器械杆中，所述推动杆的端部穿出所述器械杆，并设置有用于夹持手术器械的摆动杆，在所述推动杆的推动或拉动下，所述摆动杆带动所述手术器械偏转，从而将所述推动杆的直线往复运动转化为所述手术器械的偏转运动；所述器械固定装置还包括依次连接的第七联轴器、第八联轴器、第九联轴器、第二丝杠和第二座以及牵引杆，其中，所述第七联轴器与所述第三电机的输出轴连接，以将所述第三电机的输出轴的旋转运动转化为所述牵引杆的直线往复运动，所述牵引杆设置在所述推动杆中，所述牵引杆的端部穿出所述推动杆，并设置有用于铰接所述手术器械的销轴，当所述牵引杆做直线往复运动，通过所述销轴带动所述手术器械开合，将所述牵引杆的直线往复运动转化为所述手术器械的开合运动。