一种手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法及装置与流程

本申请涉及手术机器人，具体而言，涉及一种手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法及装置。

背景技术：

1、在导航手术机器人中，视觉交互即图像导航，可为机械臂拖动引导提供图像信息，但在机械臂关节空间，操作者无法直观的将关节角度引导至较为合适的角度。

技术实现思路

1、本申请解决的问题是机械臂关节空间，操作者无法直观的将关节角度引导至较为合适的角度的问题。

2、为解决上述问题，本申请第一方面提供了一种手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法，包括：

3、基于机械臂动力学模型构建空间阻抗控制方程，所述空间阻抗控制方程的至少一个控制参数为可变参数；

4、获取机械臂的实时目标位置；

5、根据机械臂的实时目标位置和空间阻抗控制方程，确定关节输出力矩；

6、基于所述关节输出力矩，控制机械臂执行控制动作。

7、本申请第二方面提供了一种手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制装置，其包括：

8、方程构建模块，其用于基于机械臂动力学模型构建空间阻抗控制方程，所述空间阻抗控制方程的至少一个控制参数为可变参数；

9、位置获取模块，其用于获取机械臂的实时目标位置；

10、力矩输出模块，其用于根据机械臂的实时目标位置和空间阻抗控制方程，确定关节输出力矩；

11、机械臂控制模块，其用于基于所述关节输出力矩，控制机械臂执行控制动作。

12、本申请第三方面提供了一种电子设备，其包括：存储器和处理器；

13、所述存储器，其用于存储程序；

14、所述处理器，耦合至所述存储器，用于执行所述程序，以用于：

15、基于机械臂动力学模型构建空间阻抗控制方程，所述空间阻抗控制方程的至少一个控制参数为可变参数；

16、获取机械臂的实时目标位置；

17、根据机械臂的实时目标位置和空间阻抗控制方程，确定关节输出力矩；

18、基于所述关节输出力矩，控制机械臂执行控制动作。

19、本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行实现上述所述的手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法。

20、本申请中，通过设计关节空间阻抗控制器，目的在于可在关节空间为操作者提供力引导，便于拖动至目标位置。

21、本申请中，可以根据实时目标位置调整关节输出力矩，从而对实时目标位置进行力引导，避免由于目标位置变化导致的引导出错。

技术特征：

1.一种手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法，其特征在于，在确定关节输出力矩后，还包括：

3.根据权利要求2所述的手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法，其特征在于，所述滤波器设置为：

4.根据权利要求1-3中任一项所述的手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法，其特征在于，所述根据机械臂的实时目标位置和空间阻抗控制方程，确定关节输出力矩，包括：

5.根据权利要求4所述的手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法，其特征在于，所述空间阻抗控制方程为：

6.根据权利要求4所述的手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法，其特征在于，所述误差参数的确定公式为：

7.根据权利要求5所述的手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法，其特征在于，控制参数的确定公式为：

8.一种手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行实现权利要求1-7任一项所述的手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法。

技术总结本申请提供了一种手术机器人机械臂空间变阻抗智能控制方法及装置，所述方法包括：基于机械臂动力学模型构建空间阻抗控制方程，所述空间阻抗控制方程的至少一个控制参数为可变参数；获取机械臂的实时目标位置；根据机械臂的实时目标位置和空间阻抗控制方程，确定关节输出力矩；基于所述关节输出力矩，控制机械臂执行控制动作。本申请中，通过设计关节空间阻抗控制器，目的在于可在关节空间为操作者提供力引导，便于拖动至目标位置，可以根据实时目标位置调整关节输出力矩，从而对实时目标位置进行力引导，避免由于目标位置变化导致的引导出错。技术研发人员：刘星宇,张逸凌受保护的技术使用者：北京长木谷医疗科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2