[发明专利]手术机器人系统和数据处理方法

说明书

本说明书涉及手术机器人技术领域，具体地公开了一种手术机器人系统和数据处理方法，其中，该系统包括：混合现实装置，第一混合现实装置采集执行者视角的第一图像数据；第二混合现实装置采集助手视角的第二图像数据；机械臂，末端安装有手术操作器械和第三图像采集装置；手术操作器械在机械臂的控制下执行手术操作；第三图像采集装置采集机械臂末端视角的第三图像数据；数据处理器获取并整合处理第一图像数据、第二图像数据和第三图像数据；第一混合现实装置获取并显示第一图像数据、第二图像数据和第三图像数据；第二混合现实装置获取并显示第二图像数据和第三图像数据。上述系统可以提供多重视角，解决手术视野的限制。

技术领域

本说明书涉及手术机器人技术领域，特别涉及一种手术机器人系统和数据处理方法。

背景技术

在机械臂辅助手术操作中，除了操作手术操作器械的医生，助手也是手术中重要的参与者，助手和医生的配合对手术的成功十分重要。然而，现有的手术操作器械操作中，没有考虑到执行者的视野局限性，也没有考虑术中助手的需求、复杂环境的适应性以及对远程协作的支持。在可能的远程操作场合，仅依赖机械臂末端的视角，不足以应对实际的手术现场环境，也可能无法发现机械臂运行过程中和周围环境可能的干涉。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本说明书实施例提供了一种手术机器人系统和数据处理方法，以解决现有技术中手术机器人操作方法无法满足手术需求的问题。

本说明书实施例提供了一种应用于手术机器人系统，包括：

混合现实装置，包括第一混合现实装置和第二混合现实装置；所述第一混合现实装置由执行者佩戴，设置有第一图像采集装置，用于采集执行者视角的第一图像数据；所述第二混合现实装置由助手佩戴，设置有第二图像采集装置，用于采集助手视角的第二图像数据；

机械臂，所述机械臂末端安装有手术操作器械和第三图像采集装置；所述手术操作器械用于在所述机械臂的控制下执行手术操作；所述第三图像采集装置用于采集所述机械臂末端视角的第三图像数据；

数据处理器，与所述机械臂和所述混合现实装置通信连接，用于获取并整合处理所述第一图像数据、所述第二图像数据和所述第三图像数据；所述第一混合现实装置用于获取并显示所述数据处理器处理后的第一图像数据、第二图像数据和第三图像数据；所述第二混合现实装置用于获取并显示所述数据处理器处理后的第二图像数据和第三图像数据。

在一个实施例中，所述手术机器人系统还包括：

力反馈遥操作装置，与所述数据处理器通信连接，用于接收所述手术操作器械经由所述机械臂发送至所述数据处理器的手术操作过程中的受力信息，以基于所述受力信息向使用者提供手术操作过程中的触觉反馈；所述力反馈遥操作装置还用于捕捉使用者的操作指令，并将捕捉到的操作指令发送至所述数据处理器，使得所述数据处理器基于所述操作指令生成机械臂执行指令并将所述机械臂执行指令发送至所述机械臂。

在一个实施例中，所述手术机器人系统还包括：

场景扫描装置，用于扫描操作对象和所述机械臂所处的环境信息，并将扫描得到的环境信息发送至所述数据处理器，使得所述数据处理器根据所述环境信息建立对应的虚拟场景；所述第一混合现实装置和所述第二混合现实装置还用于接收并显示所述虚拟场景。

在一个实施例中，所述数据处理器还用于接收操作对象规划数据；所述操作对象规划数据包括操作对象影像数据和/或手术操作计划数据；所述数据处理器还用于基于所述环境信息和所述操作对象规划数据建立虚拟场景。

在一个实施例中，所述场景扫描装置包括自然光相机组和运动捕捉相机组；

所述自然光相机组用于采集环境图像数据；