[发明专利]一种震颤抑制的主从手术机器人控制系统及方法

权利要求书

1.一种震颤抑制的主从手术机器人控制系统，其特征在于，包括：

主从控制系统，包括机器人主手和机器人从手，用于实现机器人主手对机器人从手的远程控制；

震颤抑制系统，包括滤波模块、自适应提取模块和前馈控制模块，用于过滤由机器人主手输入到机器人从手的人手震颤信号与误操作信号，基于所述滤波模块获取所述机器人主手的位姿理想震颤信号，通过自适应提取模块判断所获取的位姿理想震颤信号中是否存在主从控制系统中的人手误操作信号，在前馈控制模块的作用下将位姿实际震颤信号取反后与原始位姿信息叠加，得到手术期望动作信息，将所得到的手术期望动作信息反馈给所述主从控制系统。

2.如权利要求1中所述的一种震颤抑制的主从手术机器人控制系统，其特征在于，所述机器人主手采用7自由度的串联机构、并联机构或串并联耦合机构；其中，前六个自由度提供平移、旋转运动，用于采集人手动作；第七个冗余自由度置于机器人主手末端，提供开合运动，用于采集手指夹取动作。

3.如权利要求1中所述的一种震颤抑制的主从手术机器人控制系统，其特征在于，所述机器人从手采用7自由度的串联机构、并联机构或串并联耦合机构；其中，前六个自由度提供平移、旋转运动，用于机器人主手所采集的人手动作的复现；第七个冗余自由度用于手术器械，实现手指夹取动作的复现。

4.如权利要求1中所述的一种震颤抑制的主从手术机器人控制系统，其特征在于，所述主从控制系统还包括机器人主手控制子系统和机器人从手控制子系统。

5.如权利要求4中所述的一种震颤抑制的主从手术机器人控制系统，其特征在于，所述机器人主手控制子系统和所述机器人从手控制子系统之间相互通信实现所述机器人主手和所述机器人从手的数据信息交换。

6.一种震颤抑制的主从手术机器人控制方法，其特征在于，包括：

获取机器人主手和机器人从手的操作信号；

过滤所获取的操作信号，得到人手震颤信号和误操作信号；

根据所得到的人手震颤信号和误操作信号提取机器人主手的位姿理想震颤信号，判断所获取的位姿理想震颤信号中是否存在主从控制系统中的人手误操作信号，将位姿实际震颤信号取反后与原始位姿信息叠加，得到手术期望动作信息，将所得到的手术期望动作信息反馈给所述主从控制系统，实现主从手术机器人的震颤抑制控制。

7.如权利要求6中所述的一种震颤抑制的主从手术机器人控制方法，其特征在于，通过自适应提取模块判断所获取的位姿理想震颤信号中是否存在主从控制系统中的人手误操作信号的过程中,基于滤波模块分离符合理论频域范围内的所提取的位姿理想震颤信号，通过自适应提取模块中的卡尔曼滤波器进行位姿理想震颤信号的预测与估计，完成主从控制系统中的人手误操作信号的判断。

8.如权利要求6中所述的一种震颤抑制的主从手术机器人控制方法，其特征在于，所述人手误操作信号从主从控制系统的人手误操作抖动中提取，所获取的正常的人手操作信号为平滑曲线，人手误操作信号表现为是平滑的曲线中突变信号；

按照扰动偏差对系统进行前馈控制的补偿调节，当系统出现扰动时，根据扰动量的大小进行校正，以得到手术期望动作信息。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求6-8中任一项所述的震颤抑制的主从手术机器人控制方法中的步骤。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求6-8中任一项所述的震颤抑制的主从手术机器人控制方法中的步骤。