[发明专利]一种主从式前列腺粒子植入机器人系统及方法

权利要求书

1.一种主从式前列腺粒子植入机器人系统及方法，由主手机器人、上位机、下位机、从手机器人、超声探头模组和粒子植入模组组成，其特征在于包括：

所述主手机器人主手机器人用于实现医生对从手机器人的控制；

所述上位机用于接收、发送、处理和存储控制指令；

所述下位机通过控制总线，根据控制指令驱动各执行端的电机；

所述从手机器人用于完成粒子植入模组的夹持和位姿摆放；

所述超声探头模组提供术中导航功能；

所述粒子植入模组完成术中具体的植入粒子操作。

2.根据权利要求1所述的一种主从式前列腺粒子植入机器人系统，其特征在于，所述主手机器人，包括：

所述主手机器人接收医生给出的从手机器人移动位置的期望值，并通过映射将主手机器人移动的位置信息转换为从手机机器人的关节变量信息。

3.根据权利要求1所述的一种主从式前列腺粒子植入机器人系统，其特征在于，所述上位机，包括：

所述上位机用于实时检测主手机器人的位姿信号，将信号进行处理，并将结果传送给下位机；

所述上位机由中央处理器、上位机存储模块、上位机I/O模块和上位机电源模块组成；

所述上位机存储模块必须在术前就存储好以下信息：从手机器人初始化位置关节角度信息、主从映射关系模型、按键控制指令的功能特征模型和安全保护响应程序。

4.根据权利要求1所述的一种主从式前列腺粒子植入机器人系统，其特征在于，所述下位机，包括：

所述下位机由下位机中央处理器、下位机I/O模块、下位机电源模块；

所述下位机I/O模块与上位机I/O模块之间的连接方式可以是有线连接、局域网连接或蓝牙连接；

所述中央处理器分别用于驱动控制从手机器人、粒子植入机构、超声探头和承载车。

5.根据权利要求1所述的一种主从式前列腺粒子植入机器人系统，其特征在于，所述从手机器人，包括：

所述从手机器人用于夹持粒子植入机构并将其摆放至指定位姿状态，辅助植入针保持在准确的入针角度和位置，共有六个旋转关节，分别由六个伺服电机驱动。

所述从手机器人包括伺服电机驱动器、伺服电机和编码器；

所述伺服电机驱动器用于驱动从手机器人每个旋转关节处电机；

所述编码器用于记录电机转角，通过正向运动记录当前从手机器人末端位置。

6.根据权利要求1所述的一种主从式前列腺粒子植入机器人系统，其特征在于，所述超声探头模组，包括：

所述超声探头模组由超声探头和超声探头移动机构组成；

所处超声探头移动机构用于承载所述超声探头，拥有三个自由度，为所述超声探头实现前进后退、上升下降、轴向旋转的运动。

7.根据权利要求1所述的一种主从式前列腺粒子植入机器人系统，其特征在于，所述粒子植入模组，包括：

所述粒子植入模组安装在从手机器人末端，由植入机构控制模块、粒子植入针和弹夹组成。所述粒子植入针包括粒子植入外针和粒子植入内针。所述植入机构控制模块可以控制粒子植入外针的前进和后退，粒子植入内针的前进和后退，粒子植入外真更换和弹夹更换。

8.一种主从式前列腺粒子植入机器人系统粒子植入方法，其特征在于，包括：

S1，安装植入机构；

S2，主从式前列腺粒子植入系统初始化；

S3，医生判断是否有弹夹，若否则跳转到S4，若是则跳转到S5；

S4，安装弹夹，然后跳转到S5；

S5，医生判断是否有外针，若否则跳转到S6，若是则跳转到S7；

S6，安装外针，然后跳转到S7；

S7，医生操作机器人系统植入粒子；

S8，医生判断是否完成手术，若否则跳转到S7，若是则结束。