[实用新型]一种手术机器人拓扑环路控制系统

权利要求书

1.一种手术机器人拓扑环路控制系统，其特征在于，包括：

控制台，其包括主手、编码器(1)、主手采样控制板(2)以及控制台主控板(3)；所述控制台主控板(3)与所述主手采样控制板(2)通信连接；所述编码器(1)用于采集主手上各关节的运动偏移量；所述主手采样控制板(2)用于根据主手上各关节的运动偏移量，采用正运动学方程计算主手末端的空间位置；

手术机器人设备，其包括主控制器(4)、器械座(5)、器械臂(6)以及RCM机械臂(7)；所述器械座(5)上具有第一从手姿态关节和用于驱动所述第一从手姿态关节运动的第一电机(51)，所述器械臂(6)上具有第二从手姿态关节和用于驱动所述第二从手姿态关节运动的第二电机(61)，所述RCM机械臂(7)上具有从手位置关节和用于驱动所述从手位置关节运动的第三电机(71)；所述主控制器(4)用于根据主手末端的空间位置，采用逆运动学方程计算第一从手姿态关节、第二从手姿态关节以及从手位置关节各自的运动偏移量，并依此向第一电机(51)、第二电机(61)和第三电机(71)各自的驱动器发送信号，使第一从手姿态关节、第二从手姿态关节以及从手位置关节各自按照计算出的运动偏移量运动。

2.根据权利要求1所述的一种手术机器人拓扑环路控制系统，其特征在于，

所述器械座(5)上还设有绝对值编码器(52)和编码器采样板(53)；

所述绝对值编码器(52)用于采集第一子电机的输出位移，所述第一子电机为与位于末端的姿态关节相对应的电机；

所述编码器采样板(53)用于将绝对值编码器(52)采集的数据反馈给电机驱动板(54)，所述电机驱动板（54）分别与第一电机（51）、第二电机（61）和第三电机（71）各自的驱动器通信连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种手术机器人拓扑环路控制系统，其特征在于，

所述器械臂(6)上还设有位置传感器（64）和位置传感器驱动板（65）；

所述位置传感器（64）用于采集第二子电机的输出位移，所述第二子电机为与位于末端的第一位置关节相对应的电机；

所述位置传感器驱动板（65）用于根据所述位置传感器（64）采集的数据向所述第二子电机的驱动器发送信号。

4.根据权利要求1或2所述的一种手术机器人拓扑环路控制系统，其特征在于，

所述器械臂(6)上还设有第一电磁刹车器(62)和第一刹车驱动板(63)；所述第一刹车驱动板(63)用于向第一电磁刹车器(62)发送信号，使第一电磁刹车器(62)对第二从手姿态关节锁死；

和/或，所述RCM机械臂(7)上设有第二电磁刹车器(72)和第二刹车驱动板(73)；所述第二刹车驱动板(73)用于向第二电磁刹车器(72)发送信号，使第二电磁刹车器(72)对从手位置关节锁死。

5.根据权利要求1或2所述的一种手术机器人拓扑环路控制系统，其特征在于，

所述控制台还包括控制台面板(8)，所述控制台面板(8)包括控制台上位机(81)、用于向所述控制台上位机(81)发送信号的触摸屏 (82)、控制台面板控制板(83)、控制台与现场语音交互系统(84)；

所述控制台面板控制板(83)上还具有控制台I/O信号接口和控制台传感器信号接口；

所述控制台上位机(81)与控制台面板控制板(83)通信连接，所述控制台面板控制板(83)与所述控制台主控板(3)通信连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种手术机器人拓扑环路控制系统，其特征在于，还包括辅助设备(9)，所述辅助设备(9)包括气腹机、和/或3D影像系统、和/或超声刀、和/或电刀；

所述控制台主控板(3)与所述辅助设备(9)通信连接。