本发明涉及机器人,特别涉及一种手术机器人的主从运动控制方法及相关设备。
背景技术:
1、随着科技的进步,手术机器人技术应用也逐渐广泛。通常,手术机器人包括主操作工具(即主控端)和从操作工具(即从控端),操作人员可以通过对主控端的操作部的操作从而生成相应的控制指令,以控制从控端的末端执行器移动到目标位置进行手术。
2、一般,为了保证手术高效进行,需要保证主控端与从控端的姿态匹配,现有技术中在主控端与从控端的姿态不匹配时,会采用操作人员主动移动主控端的方式来将主控端调节至目标姿态,以使其与从控端的姿态匹配,但是这样的调节效率低,也有方案结合视觉信息,以辅助操作者更快捷的主动操作主控端,但仍需要操作者不断观察显示器以确定当前匹配情况,存在调节效率低的缺点。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种手术机器人的主从运动控制方法及相关设备,所述技术方案如下:
2、一方面,提供了一种手术机器人的主从运动控制方法,所述手术机器人包括用于执行手术的从控端和用于控制所述从控端的主控端;所述方法包括:
3、获取所述主控端的当前姿态和所述从控端的当前姿态;
4、判断所述主控端的当前姿态与所述从控端的当前姿态的姿态匹配情况;
5、基于所述姿态匹配情况的判断结果调整所述主控端的指引参数,所述指引参数表征所述主控端指引操作对象或者控制单元移动所述主控端的当前方向与目标方向的偏离程度;
6、根据调整后的所述指引参数控制所述主控端,以使所述主控端与所述从控端的姿态匹配。
7、可选的,所述根据调整后的所述指引参数控制所述主控端,包括:
8、基于调整后的所述指引参数和所述主控端的当前姿态,确定所述主控端的控制参数;
9、根据所述控制参数控制所述主控端。
10、另一方面,提供了一种手术机器人的主从运动控制装置,所述手术机器人包括用于执行手术的从控端和用于控制所述从控端的主控端;所述装置包括:
11、获取模块,用于获取所述主控端的当前姿态和所述从控端的当前姿态;
12、判断模块,用于判断所述主控端的当前姿态与所述从控端的当前姿态的姿态匹配情况;
13、调整模块,用于基于所述姿态匹配情况的判断结果调整所述主控端的指引参数,所述指引参数表征所述主控端指引操作对象或者控制单元移动所述主控端的当前方向与目标方向的偏离程度;
14、控制模块,用于根据调整后的所述指引参数控制所述主控端,以使所述主控端与所述从控端的姿态匹配。
15、另一方面,提供了一种手术机器人,其包括主控端、从控端和上述的控制装置;
16、所述从控端跟随所述主控端的运动;
17、所述控制装置用于对所述主控端和所述从控端进行运动控制。
18、另一方面,提供一种计算机可读存储介质,存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序,所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现上述任一实施例的手术机器人的主从运动控制方法。
19、本申请实施例提出的一种手术机器人的主从运动控制方法及相关设备,所述手术机器人包括用于执行手术的从控端和用于控制所述从控端的主控端;通过获取所述主控端的当前姿态和所述从控端的当前姿态;判断所述主控端的当前姿态与所述从控端的当前姿态的姿态匹配情况;基于所述姿态匹配情况的判断结果调整所述主控端的指引参数,所述指引参数表征所述主控端指引操作对象或者控制单元移动所述主控端的当前方向与目标方向的偏离程度;根据调整后的所述指引参数控制所述主控端,以使所述主控端与所述从控端的姿态匹配。如此能够基于主从控端的姿态匹配情况明确主控端的调节方向,从而可以提高主从匹配效率。
1.一种手术机器人的主从运动控制方法,其特征在于,所述手术机器人包括用于执行手术的从控端和用于控制所述从控端的主控端;所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述主控端包括多个连杆和关节,相邻的连杆之间通过一个关节转动连接;所述从控端包括多个连续连接的柔性件。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述基于所述主控端的当前姿态和所述从控端的当前姿态,获取所述主控端与所述从控端的姿态匹配情况,根据所述姿态匹配情况调整所述主控端的指引参数,包括:
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述确定所述主控端的各关节的当前角度增量和与所述各关节对应的所述从控端的各柔性件的当前角度增量,包括:
5.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述确定所述主控端的末端的当前笛卡空间位姿和所述从控端的末端的当前笛卡空间位姿,包括:
6.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述姿态匹配情况调整所述主控端的指引参数,包括:
7.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述基于所述操作力、调整后的所述指引参数和所述主控端的当前姿态,确定所述主控端的控制参数,包括:
8.一种手术机器人的主从运动控制装置,其特征在于,所述手术机器人包括用于执行手术的从控端和用于控制所述从控端的主控端;所述装置包括:
9.一种手术机器人,其特征在于,包括主控端、从控端和如权利要求8所述的控制装置;
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令或者至少一段程序,所述至少一条指令或者所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1~7任一项所述的手术机器人的主从运动控制方法。