[发明专利]一种机械臂的控制方法、装置、手术机器人及存储介质

说明书

本发明提供的机械臂的控制方法、装置、手术机器人及存储介质，属于生物医疗技术领域。本发明通过在车针与备窝位置之间的距离较远时协同医护人员外力操作控制机械臂将车针高效地移动到备窝位置附近，在距离较近时协同医护人员外力操作控制机械臂将车针的姿态进行调整，在钻孔备窝时协同医护人员外力操作控制机械臂将车针沿备窝位置的规划轴向进行钻孔备窝，从而使得机械臂可以协同医护人员准确地完成种植体窝洞制备过程，提高了种植手术的效率。

技术领域

本发明属于生物医疗技术领域，特别涉及一种机械臂的控制方法、装置、手术机器人及存储介质。

背景技术

种植牙手术是一种利用种植设备，在患者缺牙的口腔颌骨上，将种植体拧入在颌骨上规的即种植窝洞的手术，而随着手术机器人的发展，将手术机器人应用到种植窝洞的手术中也是大势所趋。

但是由于手术机器人的各个关节之间互相干涉，因为无法自主完成种植手术的所有环节，某些环节仍然需要医护人员完成，这就延长了种植手术的时长，降低了种植手术的效率。

发明内容

本发明提供的一种机械臂的控制方法、装置、手术机器人及存储介质。

本发明一些实施方式提供一种机械臂的控制方法，应用于所述机械臂的控制器，所述方法包括：

通过位置检测设备获取所述机械臂所携带车针与种植体的备窝位置之间的距离，并通过压力传感器获取所述机械臂受到的压力值；

在所述距离大于第一距离阈值的情况下，控制所述机械臂将所述车针以第一运动速度向所述备窝位置移动，其中，所述第一运动速度与所述距离和所述压力值呈正相关关系，且小于或等于第一速度阈值，所述第一运动速度的角速度分量允许所述车针在所述机械臂可动范围内进行姿态调整；

在所述距离小于或等于所述第一距离阈值且大于第二距离阈值的情况下，控制所述机械臂将所述车针以第二运动速度向所述备窝位置进行移动，其中，所述第二运动速度与所述距离和所述压力值呈正相关关系，且所述第二运动速度的角速度分量小于所述第一运动速度的角速度分量，以限制所述车针在本阶段运动过程中处于预设限制区域内；

在所述距离小于所述第二距离阈值的情况下，控制所述机械臂将所述车针以第三运动速度沿备窝位置的规划轴向进行钻孔备窝，所述第三运动速度与所述距离和垂直压力值呈正相关关系，所述垂直压力值为所述压力值在所述车针转动轴方向的压力值分量。

可选地，所述通过位置检测设备获取所述机械臂所携带车针与种植体的备窝位置之间的距离，包括：

通过位置检测设备获取口腔标记设备在所述位置检测设备坐标系下的标记位置信息以表征所述车针位置信息；以及

利用预先标定的坐标系转换关系以及预先获取的口腔标记设备与所述备窝位置之间的位置转换关系，计算出所述备窝位置在所述机械臂基座坐标系下的备窝位置信息；

基于所述备窝位置信息与所述车针在所述机械臂基座坐标系下的车针位置信息，计算出所述距离以及角度偏差。

可选地，在所述控制所述机械臂将所述车针以第一运动速度向所述备窝位置移动之前，所述方法还包括：

在所述距离大于或等于第三距离阈值时，将第一预设线速度作为第一线速度，或，在所述距离小于第三距离阈值时，将所述距离换算为第一线速度，其中所述第三距离阈值大于所述第一距离阈值；

以及，在所述角度偏差大于或等于第一角度偏差阈值时，将第一预设角速度作为第一角速度，或，在所述角度偏差小于第一角度偏差阈值时，将所述角度偏差换算为第一角速度；

以及，基于预设的第一速度转换参数将所述压力值换算为第一附加速度；

将所述第一线速度、所述第一角速度和所述第一附加速度进行结合，得到所述第一运动速度。