[发明专利]介入手术机器人导丝夹持控制方法及系统

说明书

本发明提供了一种介入手术机器人导丝夹持控制方法及系统，只用一个按键按压，利用采集伺服电机电流、速度作为控制条件，软件循环累加控制伺服电机运动，利用伺服电机堵转识别导丝直径，达到对不同粗细的导丝夹紧，其中电机变速器和联杆变速放大导丝变速器阻力也起了很大作用，如果是比较硬和粗的导丝，堵转可以轻松做到识别导丝直径，如果是比较细和软的导丝，电机变速器和联杆变速则起了阻力放大效果，就可以在用比较小的阻力对细和软的导丝直径识别。

技术领域

本发明涉及，具体地，涉及一种介入手术机器人导丝夹持控制方法及系统,尤其是一种血管腔内介入手术机器人导丝/导管自适应夹持控制方法。

背景技术

目前，做心脏冠脉支架或外周血管支架安放基本上都是人工推送或转动导管和导丝，费时费力，最重要是，在做手术时，要时不时观察导管导丝在血管的位置，使医生暴露在带有放射线DSA(血管造影技术)下，医生虽然穿了防射线的铅衣，也不能完全规避掉射线对人体伤害，况且，铅衣很沉重，对长时间站立的医生，体力消耗很大，所以，为了医生不受射线伤害，也避免医生长时间穿铅衣体力消耗，介入手术机器人就是为了减轻医生体力消耗和长时间暴露在DSA射线下，比医生更精准，更稳定。目前市场上夹持工具的夹持控制虽然只是简单的电流控制，并没有结合速度变化量进行控制，也没有对不同工艺夹持器进行校准，谈不上精准控制。有的是在夹持器上加应变片传感器做闭环控制，除了传感器要加上调理电路外，传感器的放置位置不同，夹持力也不同，对夹持产生偏差，效果不是很好，另外，传感器体积很大，不适合我们医疗应用。目前医用微创导丝和导管品种比较多，有粗细软硬等不同材质，怎样智能识别这些不同材质的导管导丝，而且不带体积比较大的传感器，自适应夹持控制方法就是在这个背景下应运而生的。

专利文献CN109693195A公开了一种用于电力设备安装的多功能安装钳，包括通过转动销转动连接的左夹持块和右夹持块以及用于控制左夹持块和右夹持块转动的右夹持控制杆和左夹持控制杆，所述右夹持控制杆和右夹持块对应连接，所述左夹持控制杆和所述左夹持块对应连接，所述左夹持块和所述右夹持块贴合处对称设有具有切割、固定和捋线的功能部，所述右夹持控制杆和所述左夹持控制杆均内部中空且连接设有螺丝处理结构。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种介入手术机器人导丝夹持控制方法及系统。

根据本发明提供的一种介入手术机器人导丝夹持控制方法，包括：步骤M1：安装伺服电机，设置伺服电机参数(其中关于夹持的电流就是堵转电流)，获取伺服电机参数设置结果信息，进行PID整定；所述伺服电机参数设置结果信息包括：夹持电流参数信息、堵转电流参数信息，所述夹持电流参数信息匹配于堵转电流参数信息；步骤M2：判断夹持装置状态步骤，获取夹持装置状态判断结果信息；步骤M3：根据夹持装置状态判断结果信息，获取夹持装置控制信息；步骤M4：重复步骤M2、步骤M3，获取介入手术机器人导丝夹持控制结果信息。

优选地，还包括：步骤M5：根据夹持装置状态判断结果信息,获取夹持装置正常状态信息或者夹持装置非正常状态信息。

优选地，所述步骤M5还包括：步骤M5.1：根据夹持装置非正常状态信息，获取报错提示信息；所述报错提示信息采用以下任一种报警提示方式：-声觉报错提示信息； -光觉报错提示信息。

优选地，所述步骤M4包括：步骤M4.1：重复步骤M2、步骤M3，判断伺服电机电流，当伺服电机电流IξI1(ξ一般取0.8)，υ0.5V和ΔS0.1MM都成立时，则对导管，导丝自动夹紧识别结束，夹持器就夹紧了导丝，导管，获取介入手术机器人导丝夹持控制结果信息；其中，I为伺服电机电流，ξ为电流系数，I1为设置伺服电机的堵转电流，υ为伺服电机速度，V为设定速度，ΔS为伺服电机单位时间位移变化量。