[发明专利]穿刺异常检测方法、装置、穿刺设备以及计算机存储介质

权利要求书

1.一种穿刺异常检测方法，其特征在于，包括：

实时获取机械臂的运动数据、关节电流以及穿刺作用力感应值，所述机械臂的运动数据包括机械臂的运动速度以及机械臂的运动位置；

对所述关节电流与所述穿刺作用力感应值进行融合以得到穿刺作用力融合值；

基于机械臂运动与穿刺作用力的关系，根据所述运动数据计算得到穿刺作用力理想值；

比较所述穿刺作用力融合值与所述穿刺作用力理想值，根据比较结果判定是否发生穿刺异常；

所述对所述关节电流与所述穿刺作用力感应值进行融合以得到穿刺作用力融合值，包括：

获取上一时刻的穿刺作用力融合值；

根据所述关节电流对所述上一时刻的穿刺作用力融合值进行迭代计算，以得到当前时刻的穿刺作用力融合值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述关节电流对所述上一时刻的穿刺作用力融合值进行迭代计算，以得到当前时刻的穿刺作用力融合值的步骤包括：

根据所述关节电流与上一时刻的穿刺作用力融合值得到当前时刻的穿刺作用力预测值；

根据上一时刻的误差调整量计算迭代增益；

基于所述穿刺作用力预测值、所述穿刺作用力感应值以及所述迭代增益计算得到当前时刻的穿刺作用力融合值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据预设修正值对所述上一时刻的误差调整量进行修正；

根据修正的误差调整量与所述迭代增益计算得到更新调整量；

将所述更新调整量作为当前时刻的误差调整量，并用于下一时刻的穿刺作用力融合值的迭代计算。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于机械臂运动与穿刺作用力的关系，根据所述运动数据计算得到穿刺作用力理想值的步骤包括：

根据所述运动位置和穿刺规划路径确定当前穿刺的组织类型；

查找与所述组织类型对应的机械臂运动速度与穿刺作用力的关系方程；

根据所述运动速度以及所述关系方程计算得到穿刺作用力理想值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述运动数据计算得到穿刺作用力理想值的步骤之前，所述方法还包括：

设定所述机械臂的运动速度范围；

采集在所述运动速度范围内各运动速度下对各类型组织的穿刺作用力数值；

将各类型组织采集的所述穿刺作用力数值与对应的运动速度进行拟合，以得到各类型组织的机械臂运动速度与穿刺作用力的关系方程。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比较所述穿刺作用力融合值与所述穿刺作用力理想值，根据比较结果判定是否发生穿刺异常的步骤包括：

计算所述穿刺作用力融合值与所述穿刺作用力理想值的差值；

判断所述差值的绝对值是否大于或等于预设阈值；

当所述差值的绝对值大于或等于预设阈值时，判定发生穿刺异常。

7.一种穿刺异常检测装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于实时获取机械臂的运动数据、关节电流以及穿刺作用力感应值，所述机械臂的运动数据包括机械臂的运动速度以及机械臂的运动位置；

作用力融合模块，用于对所述关节电流与所述穿刺作用力感应值进行融合以得到穿刺作用力融合值；

理想值计算模块，用于基于机械臂运动与穿刺作用力的关系，根据所述运动数据计算得到穿刺作用力理想值；

异常判定模块，用于比较所述穿刺作用力融合值与所述穿刺作用力理想值，根据比较结果判定是否发生穿刺异常；

所述对所述关节电流与所述穿刺作用力感应值进行融合以得到穿刺作用力融合值，包括：

获取上一时刻的穿刺作用力融合值；

根据所述关节电流对所述上一时刻的穿刺作用力融合值进行迭代计算，以得到当前时刻的穿刺作用力融合值。