[发明专利]手术机器人及其控制方法、控制装置

权利要求书

1.一种手术机器人，其特征在于，包括：

驱动臂；

运动输入设备，用于操纵所述驱动臂中第一部分远端的位姿变化，所述第一部分远端具有末端器械，所述末端器械包括当前被配置成受所述运动输入设备操纵的受控末端器械；

以及控制器，所述控制器与所述驱动臂及所述运动输入设备耦接，并被配置成执行如下步骤：

获取所述受控末端器械的位置限位；

检测所述受控末端器械的当前位置是否达到所述位置限位；

在所述受控末端器械的当前位置达到位置限位时，控制所述受控末端器械保持所述当前位置，并控制所述受控末端器械的姿态跟随所述运动输入设备输入的姿态指令变化，无需使所述运动输入设备的姿态与所述受控末端器械的姿态重新对齐；否则，控制所述受控末端器械的位置及姿态跟随所述运动输入设备输入的位置指令及姿态指令变化。

2.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述位置限位是任务空间的位置限位，检测所述受控末端器械的当前位置是否达到位置限位的步骤包括：

实时获取所述受控末端器械在任务空间的所述当前位置；

通过检测所述当前位置是否达到所述位置限位以确定所述受控末端器械是否达到所述位置限位。

3.根据权利要求2所述的手术机器人，其特征在于，所述位置限位是所述受控末端器械基于所述第一部分中各关节组件联动所能获得的最大运动范围。

4.根据权利要求3所述的手术机器人，其特征在于，所述位置限位是基于所述最大运动范围所确定的包含于所述最大运动范围以内的运动范围。

5.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述受控末端器械的位姿变化由所述第一部分中各关节组件的运动而确定，所述位置限位是关节空间的所述第一部分中各关节组件的位置限位，检测所述受控末端器械是否达到位置限位的步骤包括：

实时获取所述第一部分中各关节组件的关节变量；

通过检测各所述关节组件对应的所述关节变量是否达到所述位置限位以确定所述受控末端器械是否达到所述位置限位。

6.根据权利要求5所述的手术机器人，其特征在于，所述位置限位是所述第一部分中影响所述受控末端器械的位置变化的各关节组件的位置限位。

7.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述受控末端器械是图像末端器械。

8.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述受控末端器械是操作末端器械。

9.根据权利要求7所述的手术机器人，其特征在于，所述位置限位基于所述图像末端器械在参考坐标系的可视区域而确定。

10.根据权利要求9所述的手术机器人，其特征在于，所述位置限位是所述图像末端器械在参考坐标系的可视区域。

11.根据权利要求9所述的手术机器人，其特征在于，所述位置限位是包含于所述可视区域以内的区域。

12.根据权利要求9所述的手术机器人，其特征在于，所述可视区域基于所述图像末端器械的相机参数而确定，所述相机参数包括视场角和景深。

13.根据权利要求12所述的手术机器人，其特征在于，检测所述受控末端器械是否达到所述位置限位的步骤包括：

获取所述图像末端器械采集的所述可视区域的操作图像；

通过识别所述受控末端器械是否位于所述操作图像内以确定所述受控末端器械是否达到所述位置限位。