一种锁紧机械臂的方法、装置、存储介质和电子设备发明专利

一种锁紧机械臂的方法、装置、存储介质和电子设备
技术领域
本申请涉及医疗器械领域,尤其涉及一种锁紧机械臂的方法、装置、存储介质和电子设备。
背景技术
目前,在通过手术装置进行手术的过程中,往往是需要锁紧手术装置的机械臂的。例如,医生通过手术装置在颅骨上钻孔的时候,往往是需要使用机械臂来固定颅骨钻孔装置的。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术中存在如下问题:现有的手术装置存在着机械臂的锁紧力不够的问题。例如,在医生操作颅骨钻孔装置的过程中,医生会往机械臂上施加作用力,从而可能会使得机械臂发生偏移,进而增加了手术风险。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种锁紧机械臂的方法、装置、存储介质和电子设备,以解决现有技术中存在着的机械臂的锁紧力不够的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种锁紧机械臂的方法,该方法应用于手术装置中的控制器,手术装置包括机械臂关节、失电离合器、得电离合器、力传感装置和电压调整装置,该方法包括:在通过失电离合器锁紧机械臂关节的情况下,获取力传感装置检测到的目标关节力;根据目标关节力,确定目标关节力对应的目标电压调整值;根据目标电压调整值,控制电压调整装置调整得电离合器的电压,以调整机械臂关节的锁紧力。
因此,本申请实施例通过失电离合器来保持机械臂关节一定的锁紧力,以保证机械臂在断电的情况下也不会产生安全问题。
以及,本申请实施例还通过力传感装置来检测操作对象施加到机械臂关节上的关节力,以及还可根据关节力来调整得电离合器的电压,从而能够实现得电离合器的锁紧力的调整,从而避免了由于机械臂受到外力导致的机械臂的位置发生偏移的情况,以及还能够保证手术精度,从而降低了手术风险。
在一个可能的实施例中,手术装置还包括感应装置,根据目标关节力,确定目标关节力对应的目标电压调整值,包括:获取感应装置检测到的感应信息;根据感应信息和目标关节力,确定目标电压调整值。
因此,本申请实施例可在感应装置和力传感装置双重确认后再实现对得电离合器的电压的调整,从而降低了操作过程中的风险,以及还避免了现有的手术装置需要操作对象手动频繁锁定机械臂的问题。
在一个可能的实施例中,手术装置包括多个机械臂关节,每个机械臂关节均对应设置有关节力和电压调整值之间的预设比例关系,根据目标关节力,确定目标关节力对应的目标电压调整值,包括:根据目标关节力和当前机械臂关节对应的预设比例关系,确定目标电压调整值。
因此,本申请实施例可通过预设比例关系来实现目标电压调整值的精准确定。
第二方面,本申请实施例提供了一种锁紧机械臂的装置,该装置应用于手术装置中的控制器,手术装置包括机械臂关节、失电离合器、得电离合器、力传感装置和电压调整装置,该装置包括:获取模块,用于在通过失电离合器锁紧机械臂关节的情况下,获取力传感装置检测到的目标关节力;确定模块,用于根据目标关节力,确定目标关节力对应的目标电压调整值;控制模块,用于根据目标电压调整值,控制电压调整装置调整得电离合器的电压,以调整机械臂关节的锁紧力。
在一个可能的实施例中,手术装置还包括感应装置;获取模块,还用于获取感应装置检测到的感应信息;确定模块,具体用于根据感应信息和目标关节力,确定目标电压调整值。
在一个可能的实施例中,手术装置包括多个机械臂关节,每个机械臂关节均对应设置有关节力和电压调整值之间的预设比例关系,确定模块,具体用于根据目标关节力和当前机械臂关节对应的预设比例关系,确定目标电压调整值。
在一个可能的实施例中,机械臂关节的两侧分别设置有失电离合器和得电离合器。
在一个可能的实施例中,力传感装置依次穿过得电离合器、机械臂关节和失电离合器。
第三方面,本申请实施例提供了一种存储介质,该存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式所述的方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当所述电子设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式所述的方法。
第五方面,本申请提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。
为使本申请实施例所要实现的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例提供的一种手术装置的示意图;
图2示出了本申请实施例提供的一种手术装置中的机械臂关节区域的示意图;
图3示出了本申请实施例提供的一种锁紧机械臂的方法的流程图;
图4示出了本申请实施例提供的一种锁紧机械臂的装置的结构框图;
图5示出了本申请实施例提供的一种手术装置的具体示意图;
图6示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
目前,手术装置上的机械臂存在着机械臂锁定后刚性不足,在操作对象操作手术装置上的末端工具的过程中会出现机械臂的位置发生偏移的问题,从而会导致手术精度出现偏差。
为了解决这一问题,现有的手术装置是通过安装失电离合器来增加锁紧力,但是,由于手术装置对锁紧力的要求比较高,现有的手术装置的单一的失电制动锁紧方式难以满足机械臂的
锁定需求。
基于此,本申请实施例提供了一种锁紧机械臂的方法、装置、存储介质和电子设备,通过在通过失电离合器锁紧机械臂关节的情况下,获取力传感装置检测到的目标关节力,随后根据目标关节力,确定目标关节力对应的目标电压调整值,最后根据目标电压调整值,控制电压调整装置调整得电离合器的电压,以调整机械臂关节的锁紧力。
因此,本申请实施例通过失电离合器来保持机械臂关节一定的锁紧力,以保证机械臂在断电的情况下也不会产生安全问题。
以及,本申请实施例还通过力传感装置来检测操作对象施加到机械臂关节上的关节力,以及还可根据关节力来调整得电离合器的电压,从而能够实现得电离合器的锁紧力的调整,从而避免了由于机械臂受到外力导致的机械臂的位置发生偏移的情况,以及还能够保证手术精度,从而降低了手术风险。
为了便于理解本申请实施例,下面对本申请实施例的一些术语进行解释如下:
“失电离合器”:它用于在失电状态下能够保持锁紧力。
“得电离合器”:它用于在通电状态下能够保持锁紧力,并且锁紧力可随着电压的增大而增大。
“力传感装置”:它用于检测操作对象施加到机械臂关节上的关节力。
“电压调整装置”:它可以用于调整得电离合器的电压。
请参见图1,图1示出了本申请实施例提供的一种手术装置的示意图。如图1所示的手术装置包括控制器110、失电离合器120、力传感装置130、电压调整装置140和得电离合器150。其中,控制器110可分别与失电离合器120、力传感装置130和电压调整装置140连接,以及电压调整装置140还可与得电离合器150连接。
应理解,控制器110的具体位置和安装位置等均可根据实际需求来进行设置,本申请实施例并不局限于此。
对应地,失电离合器120、得电离合器150、力传感装置130和电压调整装置140均是与控制器110类似的,具体可参见上述控制器110的相关描述,后续不再一一赘述。
例如,请参见图2,图2示出了本申请实施例提供的一种手术装置中的机械臂关节区域的示意图。如图2所示,该机械臂关节210的两侧分别设置有失电离合器220和得电离合器230,以及失电离合器220、机械臂关节210和得电离合器230均设置有供力传感装置240穿过的轴洞,从而力传感装置240的轴可依次穿过得电离合器230的轴洞、机械臂关节210的轴洞和失电离合器220的轴洞。其中,机械臂关节210可以是指相邻的两个子机械臂之间的关节部位,且机械臂关节210可连接各关节轴。
这里需要说明的是,为了清楚的示出各个装置的位置关系,图2仅是以一个机械臂的关节来示出的。
为了便于理解本申请实施例,下面通过具体的实施例来进行描述。
具体地,控制器110可控制失电离合器120处于失电状态,从而将手术装置的机械臂锁定。以及,在操作对象操作机械臂末端的末端工具的过程中,操作对象会对机械臂关节施加一定的力,从而力传感装置130能够检测到关节力的增加,并且力传感装置130可将检测到的目标关节力发送给控制器110。
随后,控制器110可根据目标关节力,确定目标电压调整值。以及,控制器110可根据目标调整值,控制电压调整装置140来调整得电离合器150的电压,从而由于得电离合器150的电压的调整,得电离合器150的锁紧力也可对应的调整。
这里需要说明的是,上述手术装置仅是示例性的,本领域技术人员可根据实际需求来对手术装置进行设置,本申请实施例并不局限于此。
请参见图3,图3示出了本申请实施例提供的一种锁紧机械臂的方法的流程图。如图3所示的方法可以应用于手术装置中的控制器,该手术装置包括机械臂关节、失电离合器、得电离合器、力传感装置和电压调整装置,该方法包括:
步骤S310,控制器在通过失电离合器锁紧机械臂关节的情况下,获取力传感装置检测到的目标关节力。
应理解,目标关节力可以是操作对象施加到机械臂关节上的力。
为了便于理解本申请实施例,下面通过具体的实施例来进行描述。
具体地,操作对象可将部位扫描图像输入到手术装置中,控制器可根据部位扫描图像来构建三维模型。以及,由于手术装置可包括显示器,从而可通过显示器来显示三维模型。以及,控制器可根据三维模型来进行路径规划,从而可规划多个目标位置(例如,打孔位置)。
应理解,部位扫描图像可以是电子计算机断层扫描图像(Computed Tomography,CT)图像,也可以是磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)图像等,本申请实施例并不局限于此。

本文发布于:2024-09-22 12:45:59,感谢您对本站的认可!

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