[发明专利]基于力反馈技术的手术机器人主从控制实验系统及方法

权利要求书

1.基于力反馈技术的手术机器人主从控制实验系统，其特征在于，包括操作主手、系统工作站、显示器、映射仿真模块、从手仿真模块和人体结构仿真模块；

所述操作主手发送坐标信息至系统工作站，系统工作站通过映射仿真模块实现操作主手与从手仿真模块的坐标映射，从手仿真模块和人体结构仿真模块发送图像信息至显示器进行显示。

2.如权利要求1所述的基于力反馈技术的手术机器人主从控制实验系统，其特征在于，所述的操作主手包括两个Touch力反馈主手，所述两个Touch力反馈主手和显示器均集成于系统工作站中，通过显示器能够完成操作主手参数的展示及对操作主手的配置。

3.如权利要求1所述的基于力反馈技术的手术机器人主从控制实验系统，其特征在于，所述从手模拟模块能够加载等比例机械臂仿真运动模型，根据命名规则或者装配顺序，导入设计好的从手机械臂，并完成参数采集及数据初始化，将模拟出的从手机械臂发送到显示器进行显示。

4.如权利要求3所述的基于力反馈技术的手术机器人主从控制实验系统，其特征在于，所述人体结构仿真模块能够构建等比例人体结构运动空间模型，将构建出的等比例人体结构运动空间模型发送到显示器，与从手机械臂共同显示出来。

5.如权利要求1所述的基于力反馈技术的手术机器人主从控制实验系统，其特征在于，所述映射仿真模块能够建立系统工作站与从手仿真模块之前的映射关系，从而实现操作主手坐标系与从手仿真模块坐标系的HOME映射。

6.如权利要求5所述的基于力反馈技术的手术机器人主从控制实验系统，其特征在于，所述映射仿真模块能够基于操作主手和从手仿真模块的空间坐标系关系，设置VIEW坐标系、触觉坐标系、绝对坐标系，并完成映射矩阵的初始化模型。

7.如权利要求1所述的基于力反馈技术的手术机器人主从控制实验系统，其特征在于，还包括执行端，所述执行端与操作主手通信，执行端包括驱动器和伺服电机，驱动器在操作主手的控制下驱动伺服电机的动作。

8.如权利要求1所述的基于力反馈技术的手术机器人主从控制实验系统，其特征在于，所述系统工作站还设置有控制器插件，通过控制器插件的接口实现对系统工作站的调控。

9.如权利要求1所述的基于力反馈技术的手术机器人主从控制实验系统，其特征在于，所述系统工作站设置有连接器，用于连接传感器、动作器和数据变化器。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的基于力反馈技术的手术机器人主从控制实验系统的实验方法，其特征在于，

建立操作主手与系统工作站的联系，并通过显示设备进行操作主手系统的配置，及操作主手相关动态参数的展示；

加载等比例机械臂仿真运动模型，根据命名规则或者装配顺序，导入设计好的从手机械臂，并完成参数采集及数据初始化；同时构件等比例人体结构运动空间模型；

完成操作主手坐标系与从手机械臂的HOME映射；

基于操作主手和从手机械臂的空间坐标关系，设置VIEW坐标系、触觉坐标系、绝对坐标系，并完成映射矩阵的初始化模型；

通过系统工作站，介入控制器插件，实现对系统工作站的调控；

通过连接器获取和输出各类数据。