[发明专利]一种用于主从式血管介入手术机器人系统的反馈力融合再现方法

权利要求书

1.一种用于主从式血管介入手术机器人系统的反馈力融合再现方法，其特性在于它包括手术导管受力信息检测部分、检测力融合部分和融合力反馈再现部分：其中，所述手术导管受力信息检测部分用于测量导管在血管中运动时所受到的不同方向及不同类型的力的大小；所述检测力融合部分用于将手术导管受力信息检测部分所测量到的不同类型的力融合转换为一种综合力；所述融合力反馈再现部分基于电磁感应的原理，将融合后的综合力反馈再现给医生操作侧；具体包括以下步骤：

(1)对手术过程中导管侧壁与血管壁接触所产生摩擦力的信息及导管前端与血管壁的碰撞力信息和导管所受血流阻力的信息进行检测；

(2)由于步骤(1)中手术过程中导管在血管中的运动是匀速推送的，因此其所受血流阻力恒定，可以视为常数；

(3)将步骤(1)中得到的手术过程中导管侧壁与血管壁接触所产生摩擦力的信息及导管前端与血管壁的碰撞力信息和导管所受血流阻力的信息通过A/D转换器，发送到微控制器进行融合计算处理；

(4)利用电磁感应定律原理，通过标定导管操作器反馈力与驱动电压间的大小关系，将融合后的综合力以电信号的方式作用于线圈实现反馈力再现。

2.根据权利要求1所述一种用于主从式血管介入手术机器人系统的反馈力融合再现方法，其特性在于所述步骤(1)中对手术过程中导管侧壁与血管壁接触所产生摩擦力的信息的检测是由压敏橡胶传感器阵列采用直接测量的方式实现的。

3.根据权利要求2所述一种用于主从式血管介入手术机器人系统的反馈力融合再现方法，其特性在于所述压敏橡胶传感器阵列的敏感单元由柔性复合材料构成，以硅橡胶作为柔性基体，并在该基体中加入敏感材料石墨烯，其可以使摩擦力均匀地施加到敏感单元上，保证其对信息采集的准确性。

4.根据权利要求1所述一种用于主从式血管介入手术机器人系统的反馈力融合再现方法，其特性在于所述步骤(1)中对手术过程中导管前端与血管壁的碰撞力信息和导管所受血流阻力的信息的检测是由载荷传感器采用间接测量的方式实现的。

5.根据权利要求1所述一种用于主从式血管介入手术机器人系统的反馈力融合再现方法，其特性在于所述步骤(2)中的常数的取值是通过载荷传感器在导管前端开始进入血管时测得。