[发明专利]手术机器人及其控制装置、控制方法

权利要求书

1.一种手术机器人，其特征在于，包括从操作设备和控制装置，所述从操作设备底部具有多个支脚，所述支脚被配置成支撑高度可调，所述控制装置分别与各所述支脚耦合，至少部分所述支脚被配置成第一受控支脚，所述控制装置被配置为：

获得所述从操作设备的总质心在支撑基准面的投影点；

在判断得到所述投影点落入支撑基准面的有效域内的欠稳定域时，调节各所述第一受控支脚支撑的高度使得所述投影点落入所述有效域的稳定域内。

2.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，调节各所述第一受控支脚支撑的高度使得所述投影点落入所述有效域的稳定域内的步骤包括：

获取期望所述投影点落入所述稳定域的目标位置；

调节各所述第一受控支脚支撑的高度使得所述投影点从当前位置移动至所述目标位置。

3.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述从操作设备具有多个关节臂，近端的所述关节臂设置所述支脚，远端的所述关节臂用于设置具有末端器械的操作臂，各所述关节臂均设置有与所述控制装置耦合的位置传感器，获得所述从操作设备的总质心在支撑基准面的投影点的步骤包括：

获取各所述关节臂的分质量及其分质心在相应所述关节臂的连杆坐标系的分质心空间位置；

获取由各所述位置传感器检测到的相应所述关节臂在参考坐标系的关节位置；

结合各所述关节臂的分质心在相应连杆坐标系的分质心空间位置及对应的所述关节位置通过正运动学获得相应所述关节臂的分质心在参考坐标系的分质心空间位置；

结合各所述关节臂的分质量及其分质心在参考坐标系的分质心空间位置通过多体质心求解方法获得所述从操作设备的总质心在参考坐标系的总质心空间位置；

转换所述总质心在参考坐标系的总质心空间位置成在支撑基准面的所述投影点。

4.根据权利要求3所述的手术机器人，其特征在于，远端的所述关节臂数量为一个，远端的所述关节臂用于可拆卸地设置一个以上的所述操作臂；或者，远端的所述关节臂数量为两个以上，各远端的所述关节臂用于可拆卸地设置一个所述操作臂。

5.根据权利要求3所述的手术机器人，其特征在于，所述从操作设备具有角度检测元件，所述控制装置与所述角度检测元件耦合，获得所述从操作设备的总质心在参考坐标系的总质心空间位置的步骤之后，包括：

获取由所述角度检测元件检测到的所述支撑面的倾斜角度；

根据所述倾斜角度更新所述从操作设备的总质心在参考坐标系的总质心空间位置。

6.根据权利要求5所述的手术机器人，其特征在于，所述倾斜角度包括支撑基准面在第一正交方向与水平面之间的第一倾斜角度、在第二正交方向与水平面之间的第二倾斜角度。

7.根据权利要求3所述的手术机器人，其特征在于，近端的所述关节臂是底座，远端的所述关节臂是动力机构，所述动力机构包括一个以上的导轨及滑动设置于相应所述导轨上的动力部，所述动力部用于可拆卸地设置所述操作臂并驱动所述操作臂，获取各所述关节臂的分质量及其分质心在相应所述关节臂的连杆坐标系的分质心空间位置的步骤包括：

从数据库中获取除动力机构以外的各所述关节臂的分质量及其分质心在相应连杆坐标系的分质心空间位置；

根据所述动力机构内部的安装状态信息及位置状态信息获取所述动力机构的分质量及其分质心在其连杆坐标系的分质心空间位置；其中，所述安装状态信息与各所述动力部上所述操作臂的安装状态相关，所述位置状态信息与各所述动力部相对于相应所述导轨的位置状态相关，所述安装状态信息包括各所述动力部上是否设置有操作臂的信息、及/或各所述动力部上设置的操作臂的类型信息。