[发明专利]手术机器人的前端控制装置及手术机器人

说明书

本发明提供一种手术机器人的前端控制装置及手术机器人。其中所述手术机器人的前端控制装置，安装在手术机器人的机器臂的前端的端部上，前端控制装置包括：信息输入模块，用于检测并识别外部输入的控制信号；信息传输模块，用于将控制信号传输给机器人的主控系统，以供机器人的主控系统将控制信号发送给上位机，由上位机根据机器人的当前姿态信息和控制信号生成移动指令，并将移动指令发送给机器人的主控系统，以控制机器人的机器臂的移动。本发明的技术方案，使医生能够在机器人侧，通过前端控制装置对机器人的机器臂做位置移动的调整操作，增加手术流程控制的操作便利性，实现了在手术过程中对机器人的实时控制。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种手术机器人的前端控制装置及手术机器人。

背景技术

随着医疗器械技术的发展，越来越多先进的医疗器械设备采用机器人进行辅助，极大地方便了医生的操作。

例如，骨科领域中机器人的出现，能够辅助医生在病人的患病部位准确植入螺钉等植入物，有效地提高植入物植入的准确性和便利性。在具体使用时，机器人、上位机以及光学定位追踪系统配合操作，实现对植入位置的定位。光学定位追踪系统包括安装在机器人的机器臂前端的第一光学传感器以及光学追踪器。光学追踪器能够实时采集到第一光学传感器的信号，并将采集到的第一光学传感器的信号上传给上位机，上位机根据第一光学传感器的信号，患者图像以及标尺的信息，实现坐标的配准，从而能够将机器人和患者图像统一在同一个坐标系下。机器人的机器臂前端安装有导向器，该导向器为空心筒状，在导向器移动到植入物的植入位置时，导向器的前端和末端所在直线与预设的植入物的植入位置所在的直线重合，且导向器的前端靠近患者身上的入钉位置。这样，医生可以借助于导向器，从导向器的末端植入植入物，借助于导向器的定位，植入物可以从导向器的前端打入至预设的植入位置。具体操作时，上位机侧的显示屏可以显示患者的患处的信息，然后医生可以根据患处的信息制定需要植入的植入物数量、以及每个植入物的植入位置(其中包括植入方向)，上位机确定每个植入物植入时，对应的导向器移动的目标位置(包括目标方向)。最后医生点击上位机侧的运动按钮，上位机下发携带移动信息的移动指令给机器人，便可以控制机器人的机器臂的移动，使得导向器可以移动至入钉位置。

现有的机器人移动时，仅能够通过远离术区的上位机侧的运动按钮来触发机器人的移动，不便于控制手术流程。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种机器人的前端控制装置及机器人，以在机器人侧对机器臂做位置移动的调整操作，增加手术流程控制的操作便利性。

本发明提供一种机器人的前端控制装置，所述前端控制装置安装在所述机器人的机器臂的前端的端部上，所述前端控制装置包括：

信息输入模块，用于检测并识别外部输入的所述控制信号；

信息传输模块，用于将所述控制信号传输给所述机器人的主控系统，以供所述机器人的主控系统将所述控制信号发送给上位机，由所述上位机根据所述机器人的当前姿态信息和所述控制信号生成移动指令，并将所述移动指令发送给所述机器人的主控系统，以控制所述机器人的机器臂的移动。

进一步可选地，如上所述的前端控制装置中，所述控制信号包括控制所述机器臂前端的端部上安装的导向器的位移偏移量增大或者减小的控制信号；

其中所述导向器的位移偏移量为在所述导向器的前端和末端所在的轴线方向上、所述导向器的前端与植入点的距离。

进一步可选地，如上所述的前端控制装置中，所述控制信号包括控制所述导向器的角度偏移量增大或者减小的控制信号；

其中所述导向器的角度偏移量为基于所述导向器的第二平面偏离基于所述导向器的第一平面的角度，其中，所述导向器的第一平面为所述导向器的前端和末端所在轴线与所述机器人的基座中心点所在的平面，所述导向器的第二平面为所述导向器的前端和末端所在的轴线与所述前端控制装置的中心点所在的平面。