[发明专利]一种手术机器人末端工具检测系统

说明书

本发明涉及手术机器人技术领域，公开了一种手术机器人末端工具检测系统，包括机器人本体、末端工具、力矩传感器、机器人控制器；所述末端工具安装于所述机器人本体的末端，所述力矩传感器安装于所述末端工具与所述机器人本体之间；所述力矩传感器用于检测所述机器人本体受到所述末端工具所施加的力的实时受力信息；所述机器人控制器包括受力检测模块；所述受力检测模块用于建立末端工具参数集，根据所述实时受力信息计算末端工具的重力信息，根据所述重力信息在所述末端工具参数集中进行匹配得到末端工具的类型；根据所述实时受力信息获取所述末端工具的拆装状态。本发明具有自适应识别末端工具类型以及拆装状态的技术效果。

技术领域

本发明涉及手术机器人技术领域，具体涉及一种手术机器人末端工具检测系统。

背景技术

目前，工业机器人在一段时间内所生产的产品种类一般都是固定的，因此在生产过程中末端工具一般都只有一种，很少有需要对不同末端工具进行识别的需求，一般都是直接固定某个末端工具进行作业任务。然而在手术机器人的应用中，在完成同一手术的过程中往往需要更换各种不同的末端工具器械，不同的末端工具由于差异会对机器人的拖动力控产生影响，因此需要在手术过程中自适应识别不同的末端工具，简单、有效、安全地识别不同规模末端工具在手术场景中迫切需要。

此外，手术过程中，需要对不同末端工具更换，因此需要对不同末端工具进行拆装，故末端工具必然会存在脱落的风险，尤其是在手术场景下程序运行过程中可能会存在很大的隐患和风险，因此，对末端工具拆装状态的自动识别和安全连锁设计迫切需求，现有系统基本没有考虑到该方面的安全性联锁设计。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种手术机器人末端工具检测系统，解决现有技术中无法对手术机器人末端工具进行自动识别、拆装状态识别，存在较大安全隐患的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种手术机器人末端工具检测系统，包括机器人本体、末端工具、力矩传感器、机器人控制器；所述末端工具安装于所述机器人本体的末端，所述力矩传感器安装于所述末端工具与所述机器人本体之间；

所述力矩传感器用于检测所述机器人本体受到所述末端工具所施加的力的实时受力信息；

所述机器人控制器包括受力检测模块；所述受力检测模块用于：建立末端工具参数集，根据所述实时受力信息计算末端工具的重力信息，根据所述重力信息在所述末端工具参数集中进行匹配得到末端工具的类型；

所述受力检测模块还用于：根据所述实时受力信息获取所述末端工具的拆装状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明在机器人本体与末端工具之间设置力矩传感器，用于检测机器人末端所受到力的实时受力信息。利用末端工具安装与拆卸时，对机器人本体产生的力/力矩不同，来判断末端工具的拆装状态，从而准确判断末端工具是否脱落，提高系统安全性。同时，利用不同末端工具对机器人本体产生的力/力矩不同，判断当前安装的末端工具的类型，安全有效的识别不同类型的末端工具，便于机器人控制器对相应末端工具进行自适应的拖动力大小控制，使得系统可以自动适应不同末端工具的更换。

附图说明

图1是本发明提供的手术机器人末端工具检测系统一实施方式的结构示意图；

图2是本发明提供的不同末端工具的电子触点一实施方式的结构示意图；

附图标记：

1、机器人本体；11、机器人末端；2、末端工具；3、力矩传感器；31、传感器连接件；41、光学设备；42、第一光学阵列；43、第二光学阵列。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。