具有力感觉的显微外科手术机器人控制系统

摘要

本发明公开了一种具有力感觉的显微外科手术机器人控制系统，包括操作级、控制策略级和执行级，操作级由上层管理系统计算机和主手操作系统组成，用于监控和管理系统信息，记录工作域图像显示以及医生操作信息；控制策略级包括主从手位姿映射模块、驱动算法模块、主手通讯模块和图像采集与显示模块，用于完成主从手之间运动和力映射的计算；执行级是由运动控制单元、交流伺服驱动器和电机及光码盘组成，用于完成主操作手运动信号和附加开关信号的输入，驱动控制信号的输出到从操作手以及实现机器人动作。本发明能够代替主刀医生完成手术基本动作，增加了力反馈的功能，使医生能够更加真实的感知病人情况，开放性、标准化软件系统与模块化的硬件结构，突破传统机器人软硬件捆绑关系。

主权项

1、一种具有力感觉的显微外科手术机器人控制系统，其特征是，它包括操作级、控制策略级和执行级，所述的操作级由上层管理系统计算机和主手操作系统组成，用于监控和管理系统信息，记录工作域图像显示以及医生操作信息，其中的主手操作系统为具有三维力感觉的梵特姆触感装置；所述的控制策略级包括主从手位姿映射模块、力映射模块、驱动算法模块、主手通讯模块和图像采集与显示模块，用于完成主从手之间运动和力映射的计算；所述的执行级是由运动控制单元、交流伺服驱动器、力传感器和电机及光码盘组成的，用于完成主操作手运动信号和附加开关信号的输入，驱动控制信号的输出到从操作手以及实现机器人动作。