[发明专利]医疗机器人压力检测方法及医疗机器人

权利要求书

1.一种医疗机器人压力检测方法，其特征在于，摄像头与处理器连接，气囊用于感触被测物受到的压力，摄像头用于拍摄气囊的形变量，所述方法包括：

在接收到拍摄指令时，控制摄像头拍摄气囊得到气囊图像；

根据所述气囊图像获得气囊的轮廓；

基于所述气囊的轮廓和预设气囊轮廓，获得气囊的形变面积；

将所述形变面积输入第一压力检测模型中，以所述第一压力检测模型的输出作为所述被测物受到的压力值；其中，所述第一压力检测模型为：

其中，F表示所述被测物受到的压力值，ΔS表示气囊的形变面积，G1表示压力探头的重量，压力探头用于连接气囊与被测物，G2表示气囊的重量，r表示气囊的形变系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述形变面积输入第二压力检测模型中，以所述第二压力检测模型的输出作为所述被测物受到的压力值；

所述第二压力检测模型为：

其中，G3表示压力活动板的重量，压力活动板用于支撑所述气囊。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，气压传感器和气囊设置在囊箱内，所述气压传感器用于检测所述囊箱内的压强，所述方法还包括所述处理器根据所述压强和所述气囊的形变面积，确定所述被测物所受到的压力值，具体为：

将所述压强、所述气囊的形变面积输入第三压力检测模型，以所述第三压力检测模型的输出作为被测物所受到的压力值，所述第三压力检测模型为：

其中，S2表示气囊发生形变后气囊在所述囊箱的顶部的投影面积，a＝0.3，b＝0.7,P1表示所述压强，P表示大气压强。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述气囊图像有多张，多张气囊图像的拍摄视角相同，多张所述气囊图像的拍摄时间相邻；根据所述气囊图像获得气囊的轮廓，包括：

在每张所述气囊图像中识别出所述气囊，并获得每张所述气囊图像中气囊的边缘；

随机抽取一个气囊的边缘作为目标轮廓；

计算同一视角下其余的气囊的边缘到目标轮廓的距离，每个其余的气囊的边缘对应一个距离，多个气囊的边缘对应多个距离；

获得多个距离的平均值距离；

获得多个气囊的边缘构成的轮廓的平均尺寸；

基于所述平均尺寸获得一个平均轮廓；

将所述平均轮廓设置在所述目标轮廓平移平均距离的位置，得到气囊的轮廓。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述摄像头有多个，多个所述摄像头与所述处理器连接；

多个所述摄像头用于从多个方位拍摄所述气囊，多个摄像头拍摄得到多个角度的气囊图像，每个摄像头拍摄得到多张气囊图像，每个摄像头拍摄的多张所述气囊图像的拍摄时间相邻；

每个摄像头拍摄的气囊图像对应一个该摄像头所在方位的气囊的轮廓，多个摄像头对应多个方位的气囊的轮廓。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述气囊的轮廓和预设气囊轮廓，获得气囊的形变面积，包括：

将多个方位的气囊的轮廓设置在同一张空图像中，获得气囊叠加图像，所述气囊叠加图像的尺寸与所述气囊图像的尺寸相同；

获得多个方位的气囊的轮廓的多个相交位置；

将多个相交位置连接，获得第一轮廓；

基于第一轮廓进行拟合，获得第二轮廓，第二轮廓表示气囊发生形变后气囊在囊箱的顶部的投影；

以第二轮廓的面积与所述预设气囊轮廓的面积之差作为气囊的形变面积。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述气囊由气囊金属混合透明橡胶制成，金属混合透明橡胶的成分包括30％的粉末状的形状记忆合金、10％的粉末磁铁、60％的橡胶。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述气囊的形变面积与其受到的外力之间满足下述公式：

其中，F1表示所述气囊受到的外力。

9.一种医疗机器人，用于检测患者受到的压力，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-8任一项所述方法的步骤，其中患者为以上所述的被测物。