[发明专利]手术机器人及末端器械的控制方法、控制装置、存储介质

权利要求书

1.一种手术机器人中末端器械的控制方法，所述手术机器人包括机械臂，所述机械臂远端装设有两个以上具有末端器械的操作臂，所述末端器械包括一个图像末端器械和一个以上操作末端器械，所述操作末端器械包括受控操作末端器械和非受控操作末端器械，其特征在于，所述控制方法包括：

获取步骤，获取各所述受控操作末端器械的初始目标位姿信息；

分解步骤，分解各所述初始目标位姿信息分别获得一组位姿信息集合，每组所述位姿信息集合包括所述机械臂远端在第一坐标系的第一分量目标位姿信息及所述受控操作末端器械在第二坐标系的第二分量目标位姿信息，第一坐标系指所述机械臂的基坐标系，第二坐标系指所述机械臂的工具坐标系；

第一判断步骤，对各组所述位姿信息集合的有效性进行判断；

计算步骤，在至少有一组所述位姿信息集合有效、且在所述图像末端器械及各所述非受控操作末端器械均保持于当前位姿的条件下，结合各组所述位姿信息集合计算所述机械臂远端在第一坐标系的第一目标位姿信息、所述图像末端器械在第二坐标系的第二目标位姿信息、各所述受控操作末端器械分别在第二坐标系的第三目标位姿信息及各所述非受控操作末端器械分别在第二坐标系的第四目标位姿信息；

第二判断步骤，对所述第一至第四目标位姿信息的有效性进行判断；

控制步骤，在所述第一至第四目标位姿信息均有效时，根据所述第一目标位姿信息控制所述机械臂运动以使所述机械臂远端到达对应的目标位姿，根据所述第二目标位姿信息控制所述图像末端器械对应的操作臂运动以使所述图像末端器械保持于当前位姿，根据各所述第三目标位姿信息控制对应所述受控操作末端器械的操作臂运动以使所述受控操作末端器械到达对应的目标位姿，并根据各所述第四目标位姿信息控制对应于所述非受控操作末端器械的操作臂运动以使各所述非受控操作末端器械保持于当前位姿。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述受控操作末端器械为一个，且所述位姿信息集合有效时，所述计算步骤包括：

在所述机械臂远端到达与所述第一分量目标位姿信息对应的目标位姿的条件下，换算所述图像末端器械的当前位姿信息获得其在第二坐标系的目标位姿信息，并换算各所述非受控操作末端器械的当前位姿信息获得其在第二坐标系的目标位姿信息；

将所述第一分量目标位姿信息赋值成所述第一目标位姿信息，将所述图像末端器械在第二坐标系的目标位姿信息赋值成所述第二目标位姿信息，将所述第二分量目标位姿信息赋值成所述第三目标位姿信息，将各所述非受控操作末端器械在第二坐标系的目标位姿信息赋值成相应所述非受控操作末端器械的第四目标位姿信息。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述受控操作末端器械为两个以上，且一个所述位姿信息集合是有效的、其余所述位姿信息集合是无效的时，所述计算步骤包括：

在所述机械臂远端到达与有效的所述位姿信息集合中的第一分量目标位姿信息对应的目标位姿的条件下，换算所述图像末端器械的当前位姿信息获得其在第二坐标系的目标位姿信息，换算各所述非受控操作末端器械的当前位姿信息获得其在第二坐标系的目标位姿信息，并换算与各无效的所述位姿信息关联的所述受控操作末端器械的当前位姿信息获得其在第二坐标系的第二期望目标位姿信息；

将有效的所述位姿信息集合中的第一分量目标位姿信息赋值成所述第一目标位姿信息，将所述图像末端器械在第二坐标系的目标位姿信息赋值成所述第二目标位姿信息，将有效的所述位姿信息集合中的第二分量目标位姿信息赋值成关联的所述受控操作末端器械的第三目标位姿信息，将各所述第二期望目标位姿信息分别赋值成相应所述受控操作末端器械的第三目标位姿信息，将各所述非受控操作末端器械在第二坐标系的目标位姿信息赋值成相应所述非受控操作末端器械的第四目标位姿信息。