[发明专利]主从运动的控制方法、机器人系统、设备及存储介质

说明书

本公开涉及机器人领域，公开一种主从运动的控制方法、机器人系统、设备及存储介质，其中，主从运动的控制方法，包括：确定主操作器的当前位姿，当前位姿包括当前位置和当前姿态；基于主操作器的当前位姿及主操作器与从动工具的位姿关系，确定从动工具的目标位姿；以及基于从动工具的目标位姿，生成从动工具的控制信号。可以实现主操作器对从动工具的遥操作，提高主操作器对从动工具遥操作的控制精度。

技术领域

本公开涉及机器人领域，尤其涉及一种主从运动的控制方法、机器人系统、设备及存储介质。

背景技术

随着科技的发展，通过医疗机器人辅助医疗工作人员进行手术得到了快速的发展，医疗机器人不仅可以帮助医疗工作人员进行一系列的医疗诊断和辅助治疗，还能有效缓解医疗资源的紧张问题。

通常，医疗机器人包括用于执行操作的从动工具及用于控制从动工具运动的主操作器。在实际场景中，从动工具被设置成能够进入操作区域，医疗工作人员通过遥操作主操作器进而控制从动工具在操作区域中的运动，实现医疗操作。一般医疗机器人通过主操作器与从动工具之间的运动转换实现主操作器对从动工具的运动控制。

手术机器人对操作精度和人机交互体验要求很高。例如，手术机器人可以通过相机采集从动工具的图像，并通过显示器进行显示。操作者(例如手术医生)通过显示器中的图像获取从动工具的位置和姿态，并通过遥操作主操作器控制从动工具的位置和姿态。这样，相机和显示器的位置和姿态会影响操作者下一步的操作方向和距离。因此，需要提高手术机器人的主从运动控制的精度，以实现主操作器与从动工具之间主从运动控制的目标结果与操作者的感官意愿的一致性。

发明内容

在一些实施例中，本公开提供了一种主从运动的控制方法，包括：确定主操作器的当前位姿，当前位姿包括当前位置和当前姿态；基于主操作器的当前位姿及主操作器与从动工具的位姿关系，确定从动工具的目标位姿；以及基于从动工具的目标位姿，生成从动工具的控制信号。

在一些实施例中，本公开提供了一种机器人系统，包括：主操作器，包括机械臂、设置在机械臂上的手柄以及设置在机械臂上的至少一个关节处的至少一个主操作器传感器，至少一个主操作器传感器用于获得至少一个关节的关节信息；从动工具，包括柔性臂体和末端器械；至少一个驱动装置，用于驱动从动工具的柔性臂体；至少一个驱动装置传感器，与至少一个驱动装置耦合并且用于获得驱动信息；以及控制装置，与主操作器和至少一个驱动装置通信连接，控制装置被配置成用于执行上述任一个实施例中提供的主从运动的控制方法。

在一些实施例中，本公开提供了一种计算机设备，计算机设备包括：存储器，用于存储至少一条指令；以及处理器，与存储器耦合并且用于执行至少一条指令以执行上述任一个实施例中提供的主从运动的控制方法。

在一些实施例中，本公开提供了一种计算机可读存储介质，用于存储至少一条指令，至少一条指令由计算机执行时致使机器人系统实现上述任一个实施例中提供的主从运动的控制方法。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对本公开实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅仅示出本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本公开实施例的内容和这些附图获得其他的实施例。

图1示出根据本公开一些实施例的主从运动的控制方法流程图；

图2示出根据本公开一些实施例的机器人系统的结构示意图；

图3示出根据本公开一些实施例的主从运动映射中的坐标系示意图；

图4示出根据本公开一些实施例的机器人系统的示意图。

具体实施方式