[发明专利]一种手术机器人速度限制方法及系统

权利要求书

1.一种手术机器人速度限制方法，其特征在于，包括：

根据手术区域图像构建对应于手术区域的三维模型；所述手术区域图像包括在手术执行过程中采集得到的图像；

在所述三维模型中区分手术器械和患者生物组织；

结合所述三维模型，确定所述手术器械和患者生物组织之间的距离；

基于所述手术器械与所述患者生物组织之间的距离，限定手术机器人的移动速度和/或移动速度阈值；所述手术机器人用于带动所述手术器械移动。

2.如权利要求1所述的手术机器人速度限制方法，其特征在于，所述根据手术区域图像构建对应于手术区域的三维模型，包括：

获取对应于所述手术区域图像的深度数据；所述深度数据用于描述手术区域图像的图像传感装置与所述手术区域图像中各点之间的距离；

基于深度数据构建对应于手术区域的三维点云图；

结合所述三维点云图和手术区域图像构建对应于手术区域的三维模型。

3.如权利要求2所述的手术机器人速度限制方法，其特征在于，所述结合所述三维点云图和手术区域图像构建对应于手术区域的三维模型，包括：

基于三维点云图中连续分布的点确定连续空间范围；

根据所述连续空间范围构建三维模型。

4.如权利要求2所述的手术机器人速度限制方法，其特征在于，所述获取对应于所述手术区域图像的深度数据，包括：

在所述手术区域图像为双目相机拍摄的视差图像的情况下，针对所述视差图像，利用双目视差原理计算深度数据，或，

获取距离传感器获取到的深度数据，所述距离传感器包括激光雷达、红外传感器、声波测距仪中的至少一种。

5.如权利要求1所述的手术机器人速度限制方法，其特征在于，所述在所述三维模型中区分手术器械和患者生物组织，包括：

利用分类模型区分所述手术区域图像中的手术器械图像和患者生物组织图像；

根据所述手术区域图像和所述三维模型之间的对应关系，在所述三维模型中分别确定手术器械图像和患者生物组织图像对应的手术器械和患者生物组织。

6.如权利要求5所述的手术机器人速度限制方法，其特征在于，所述分类模型通过以下方式获取：

获取样本图像数据；所述样本图像数据中针对手术器械和患者生物组织进行标记；

针对所述样本图像数据进行特征提取得到图像特征；

利用所述图像特征对初始分类模型进行训练，直至训练后的模型满足应用条件为止；所述初始分类模型包括神经网络模型。

7.如权利要求1所述的手术机器人速度限制方法，其特征在于，所述移动速度和/或移动速度阈值随所述手术器械与所述患者生物组织之间的距离的减小而减小，或，

基于所述手术器械与所述患者生物组织之间的距离所对应的间隔距离区间，设置对应的移动速度和/或移动速度阈值；所述间隔距离区间为根据预先设定的至少一个划分距离所确定的区域。

8.如权利要求1所述的手术机器人速度限制方法，其特征在于，所述在所述三维模型中区分手术器械和患者生物组织之后，还包括：

若在所述三维模型中区分出至少两个手术器械，分别确定各个手术器械之间的距离；

基于各个手术器械之间的距离，限定手术机器人的移动速度阈值。

9.如权利要求1所述的手术机器人速度限制方法，其特征在于，所述基于所述手术器械与所述患者生物组织之间的距离，限定手术机器人的移动速度阈值之后，还包括：

检测到手术机器人的移动速度达到所述移动速度阈值后，在医生控制端上展示提示信息以提示医生当前手术机器人的移动速度处于被限制的状态。

10.如权利要求1所述的手术机器人速度限制方法，其特征在于，所述结合所述三维模型，确定所述手术器械和患者生物组织之间的距离之后，还包括：

基于所述手术器械与患者生物组织之间的距离所对应的不同距离区间，在医生控制端上针对手术器械和患者生物组织添加对应形式的标记。