[发明专利]手术机器人的控制方法、控制器、系统、电子设备与介质

权利要求书

1.一种手术机器人的控制方法，其特征在于，

所述手术机器人的主操作手包括静平台、动平台、主动杆、连接臂与电机；所述主动杆转动连接所述静平台，所述主动杆还转动连接所述连接臂，所述连接臂还转动连接所述动平台；所述电机连接于所述主动杆与所述静平台的连接处，以驱动所述主动杆与所述静平台的相对转动；

所述控制方法，包括：

获取所述手术机器人的主操作手的当前位置信息；所述当前位置信息表征了所述连接臂中多个部位的当前位置；

根据所述当前位置信息，确定目标受力信息，所述目标受力信息表征了所述主动杆与所述静平台连接处的作用力大小与方向；

根据所述目标受力信息，确定当前的转矩信息，所述转矩信息描述了所述电机所需产生的输出力矩；

根据所述当前的转矩信息，控制所述电机；

根据所述当前的位置信息，确定目标受力信息，包括：

根据所述当前的位置信息、所述动平台的重力与所述连接臂的重力信息，确定所述目标受力信息；

根据所述当前位置信息、所述动平台的重力与所述连接臂的重力信息，确定所述目标受力信息，具体包括：

根据所述动平台的重力，以及所述动平台所受的外力，确定第一受力信息；所述第一受力信息匹配于所述动平台的重力与外力作用对所述目标受力信息的影响；

根据所述连接臂的重力信息，以及所述当前位置信息，确定第二受力信息；所述第二受力信息匹配于所述连接臂的重力作用对所述目标受力信息的影响；

根据所述第一受力信息与所述第二受力信息，确定所述目标受力信息。

2.根据权利要求1所述的手术机器人的控制方法，其特征在于，

根据所述动平台的重力信息，以及所述动平台所受的外力，确定第一受力信息，具体包括：

根据所述动平台受力平衡时的力平衡方程、所述动平台的重力，以及所述外力，确定动平台支反力信息；所述动平台支反力信息表征了所述动平台受力平衡时接受到的源自所述连接臂的支反力；

根据所述动平台支反力信息，确定所述第一受力信息。

3.根据权利要求1所述的手术机器人的控制方法，其特征在于，

根据所述连接臂的重力信息，以及所述当前位置信息，确定第二受力信息，具体包括：

根据所述连接臂的受力平衡信息、所述连接臂的施力平衡信息、所述连接臂的重力信息，以及所述当前位置信息，确定所述第二受力信息；

所述受力平衡信息包括：对应连接臂受力平衡时的力平衡方程，以及：对应连接臂所受力矩平衡时的力矩平衡方程；

所述施力平衡信息包括：各连接臂施加于所述动平台的作用力平衡时的力平衡方程，以及：各连接臂施加于动平台的力矩平衡时的力矩平衡方程。

4.根据权利要求3所述的手术机器人的控制方法，其特征在于，

所述连接臂包括第一被动杆与第二被动杆，所述第一被动杆的第一端与所述第二被动杆的第一端直接或间接转动连接所述动平台，所述第一被动杆的第二端与所述第二被动杆的第二端直接或间接转动连接所述静平台，所述第一被动杆与所述第二被动杆之间的相对位置固定。

5.根据权利要求4所述的手术机器人的控制方法，其特征在于，

所述连接臂的重力信息包括：表征所述第一被动杆重力的信息，以及表征所述第二被动杆重力的信息；

所述受力平衡信息中的力平衡方程包括：

所述第一被动杆受力平衡时的力平衡方程，以及：所述第二被动杆受力平衡时的力平衡方程；

所述受力平衡信息中的力矩平衡方程包括：

所述第一被动杆所受力矩平衡时的力矩平衡方程，以及：所述第二被动杆所受力矩平衡时的力矩平衡方程。

6.根据权利要求4所述的手术机器人的控制方法，其特征在于，所述施力平衡信息中的力平衡方程包括：

各第一被动杆、第二被动杆施加于所述动平台的作用力平衡时的力平衡方程，以及：各第一被动杆、第二被动杆施加于所述动平台的力矩平衡时的力矩平衡方程。