一种手术器械对位工装平台及偏置角度测量方法

    公开(公告)号:CN115837659B

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202211456132.6

    申请日:2022-11-21

    Abstract: 本申请实施例提供了一种手术器械对位工装平台及偏置角度测量方法,对位工装平台包括适配器、电机模组、控制器和限位件,其中:所述适配器的上、下表面分别与手术器械和电机模组接合;所述限位件设置有第一凹槽和第二凹槽,所述第二凹槽位于所述第一凹槽内部,所述第二凹槽的内径小于所述第一凹槽的内径,所述第一凹槽、第二凹槽同轴设置;所述控制器与所述电机模组电连接。本申请实施例实现了对手术器械偏置角度的准确测量。

    一种基于笛卡尔空间的零力拖动方法

    公开(公告)号:CN114102603B

    公开(公告)日:2023-12-26

    申请号:CN202111514934.3

    申请日:2021-12-13

    Inventor: 程敏 陈云川 杨辉

    Abstract: 本发明公开了一种基于笛卡尔空间的机械臂零力拖动方法,包括步骤:(1)计算机械臂各关节的重力力矩τg及摩擦力矩τv;(2)根据各关节的当前位置q计算各关节的笛卡尔位置,并据此得到雅克比矩阵J;(3)将各关节的当前速度#imgabs0#乘以雅可比矩阵J得到各关节的角速度;(4)根据步骤(3)得到的各关节的角速度计算得到笛卡尔空间的关节所受的扭矩m,并根据所述雅克比矩阵J计算得到关节空间的关节运动力矩τw=JT*m;(5)根据机械臂动力学方程及重力力矩τg、摩擦力矩τv及关节运动力矩τw计算得到关节的目标输出力矩τ输出=τg+τv+τw。本发明在不增加力传感器的基础上通过运动学得到当前的转动方向,并在当前的转动方向上施加主动力,使得医生的操作灵活度更高,减少了手术复杂度和流程。

    一种免传感器机器人柔顺控制方法

    公开(公告)号:CN115781687A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211683466.7

    申请日:2022-12-27

    Abstract: 本发明公开了一种免传感器机器人柔顺控制方法,包括:根据受力分析计算得到机器人的编码器变化量与所受拖动的外力之间的映射关系,从而结合采集到的编码器变化量计算得到关节所受外力;构建导纳控制模型,计算关节的目标力矩并控制关节运动。本发明利用手术机器人关节中的编码器,将编码器的变化量与拖动点施加的力的大小和方向的变化映射起来,无需安装传感器,成本低,适用于安装有编码器的关节结构。

    一种末端仪器的防碰撞方法

    公开(公告)号:CN114888810A

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202210627631.0

    申请日:2022-06-06

    Abstract: 本发明公开了一种末端仪器的防碰撞方法,末端仪器通过机械臂转动设置于转台上,包括步骤:建立末端各仪器的运动学模型,计算得到各仪器的受约束位姿;控制转台运动至基准仪器的基准点的正上方,并在转台运动过程中实时调整各仪器的关节位置,保持各仪器的受约束位姿固定。本发明同时对多个仪器关节进行控制,可以通过保持其相对位置来避免之间的碰撞,且实时计算补偿后的工具位姿,当位姿误差过大时,及时停止,以免对人员或设备的损伤,具有安全性保障。

    一种内窥镜位姿的自适应调整方法

    公开(公告)号:CN113855257B

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202111304164.X

    申请日:2021-11-05

    Abstract: 本发明公开了一种手术视野自适应调整方法,包括步骤:(1)安装调整器械的初始位置在内窥镜视野内,根据器械末端设置的可追踪特征点在内窥镜视野内的投影,构建最佳可视圆和手术操作圆;(2)手术过程中实时获取手术操作圆的位姿,根据其在最佳可视圆内的目标位姿计算得到最佳可视圆的目标位姿;(3)根据最佳可视圆与内窥镜之间的位姿关系,计算得到内窥镜的目标位姿;(4)根据内窥镜的目标位姿通过机械臂逆向运动学计算得到持镜臂各关节的目标位置,并据此驱动持镜臂执行运动。本发明手术机器人的视野调整均在手术过程中自动完成,无需医生频繁踩脚踏切换控制权,增加了手术操作的安全性以及顺畅性,且手术时间更短。

    一种手术机器人器械组件及其装配方法

    公开(公告)号:CN117426875A

    公开(公告)日:2024-01-23

    申请号:CN202311492099.7

    申请日:2023-11-10

    Abstract: 本发明公开了一种手术机器人器械组件及其装配方法,其中器械组件包括依次可拆卸连接的电机座、适配器和器械座;所述电机座上设有直线电机和第一连接件,且直线电机包括定子组件和动子组件,其中多个动子组件通过与一个定子组件驱动配合,分别带动相应的第一连接件在其运动行程内实现直线运动;所述适配器和器械座上分别设有第二连接件和第三连接件,且对应的第一连接件、第二连接件和第三连接件之间依次适配连接,由此实现三者的同步运动。本发明采用一个直线电机实现多个直线驱动,有效减小了器械组件的整体尺寸和重量,同时通过三组连接件之间的套接配合实现了从电机座到器械座的无间隙传动,操作过程精准高效。

    一种受约束的机械臂零力控制系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN114145848B

    公开(公告)日:2023-08-25

    申请号:CN202111497390.4

    申请日:2021-12-09

    Abstract: 本发明公开了一种受约束的机械臂零力控制系统及其控制方法,包括:动力学补偿控制器,用于根据关节自身重力、所受摩擦力控制各关节电机输出补偿力矩;速度限制控制器,用于根据笛卡尔空间及关节空间的速度限制控制各关节电机输出速度限制力矩;位置限制控制器,用于根据笛卡尔空间及关节空间的位置限制控制各关节电机输出位置限制力矩;机械臂各关节电机在前述三个控制器的控制下输出合力矩。本发明在传统零力拖动的基础上,增加笛卡尔空间以及关节空间的速度和位置约束,可避免拖动过程中速度过快不能及时制动,以及拖动过程中发生碰撞等问题,使得拖动过程更安全可靠。

    一种手术器械对位工装平台及偏置角度测量方法

    公开(公告)号:CN115837659A

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202211456132.6

    申请日:2022-11-21

    Abstract: 本申请实施例提供了一种手术器械对位工装平台及偏置角度测量方法,对位工装平台包括适配器、电机模组、控制器和限位件,其中:所述适配器的上、下表面分别与手术器械和电机模组接合;所述限位件设置有第一凹槽和第二凹槽,所述第二凹槽位于所述第一凹槽内部,所述第二凹槽的内径小于所述第一凹槽的内径,所述第一凹槽、第二凹槽同轴设置;所述控制器与所述电机模组电连接。本申请实施例实现了对手术器械偏置角度的准确测量。

    一种手术机器人远心不动点调整方法

    公开(公告)号:CN115500957A

    公开(公告)日:2022-12-23

    申请号:CN202211221716.5

    申请日:2022-10-08

    Abstract: 本发明公开了一种手术机器人远心不动点调整方法,包括步骤:建立导纳控制模型;计算远心不动点的当前位置,并结合其初始位置及采集的器械臂所受外力对所述导纳控制模型进行调整使得所述远心不动点在设定范围内运动,并据此计算得到远心不动点的目标位置;根据远心不动点的目标位置,求解各关节的目标位置并驱动各关节运动。本发明可以调整RCM点的位置以释放患者体表与机器人接触的应力,减少对患者体表的应力损伤,且RCM点的调整被约束在较小的运动范围内,具有安全保护功能,避免因人为因素导致的拖动幅度过大等风险。

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