[发明专利]机器人的控制方法、装置、计算机可读存储介质和处理器

说明书

本申请提供了一种机器人的控制方法、装置、计算机可读存储介质和处理器，该方法包括：将施加在髋臼锉上外力转换为力控坐标系下的轴向力和力矩，和/或将施加在髋臼锉上外力矩转换为力控坐标系下的轴向力和力矩，其中，轴向力为平行于力控坐标系的Z轴的力，力矩为绕髋臼锉的中心轴转动的力矩；根据轴向力计算髋臼锉的位移，并根据力矩计算第一偏转角度，第一偏转角度为髋臼锉的中心轴与力控坐标系的Z轴的夹角；根据位移确定反向力，并根据第一偏转角度确定反向力矩，反向力与轴向力的方向相反，反向力矩与力矩的方向相反；控制机器人对髋臼锉施加反向力和反向力矩。该方法解决了现有技术中难以避免过度磨削的问题。

技术领域

本申请涉及髋关节置换技术领域，具体而言，涉及一种机器人的控制方法、装置、计算机可读存储介质和处理器。

背景技术

在医疗髋关节假体置换手术磨削过程中，手术机器人如何自适应判定医生施加主动手术力/力矩，通过调整柔顺参数，匹配医生施加的外部力或力矩，并实时检测机器人运动边界完成手术过程中机器人柔顺运动。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种机器人的控制方法、装置、计算机可读存储介质和处理器，以解决现有技术中难以避免过度磨削的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种机器人的控制方法，机器人用于控制髋臼锉对髋臼进行磨削，包括：将施加在髋臼锉上外力转换为力控坐标系下的轴向力和力矩，和/或将施加在髋臼锉上外力矩转换为所述力控坐标系下的所述轴向力和所述力矩，其中，所述轴向力为平行于所述力控坐标系的Z轴的力，所述力矩为绕所述髋臼锉的中心轴转动的力矩，所述力控坐标系的Z轴与髋臼缘平面垂直，所述力控坐标系的X轴与人体冠正面垂直，所述力控坐标系的Y轴与所述力控坐标系的X轴和所述力控坐标系的Z轴分别垂直，所述髋臼缘平面为所述髋臼的杯口外边缘所处的平面；根据所述轴向力计算所述髋臼锉的位移，并根据所述力矩计算第一偏转角度，所述第一偏转角度为所述髋臼锉的中心轴与所述力控坐标系的Z轴的夹角；根据所述位移确定反向力，并根据所述第一偏转角度确定反向力矩，所述反向力与所述轴向力的方向相反，所述反向力矩与所述力矩的方向相反；控制所述机器人对所述髋臼锉施加所述反向力和所述反向力矩。

可选地，在根据外力和/或外力矩转换为力控坐标系下的轴向力和力矩之前，所述方法还包括：建立髋臼坐标系，所述髋臼坐标系的原点位于髋臼的中心位置，所述髋臼坐标系的Z轴与髋臼缘平面垂直，所述髋臼坐标系的X轴与人体冠正面垂直，所述髋臼坐标系的Y轴与所述髋臼坐标系的X轴和所述髋臼坐标系的Z轴分别垂直，所述髋臼缘平面为所述髋臼的杯口外边缘所处的平面；将所述髋臼坐标系沿Z轴的第一方向平移预定距离，得到所述力控坐标系，所述第一方向为远离所述髋臼的方向。

可选地，在将所述髋臼坐标系沿Z轴的第一方向平移预定距离，得到所述力控坐标系之后，在根据外力和/或外力矩转换为力控坐标系下的轴向力和力矩之前，所述方法还包括：获取所述髋臼的第二偏转角度，所述第二偏转角度为第一姿态和第二姿态的变换角度，所述第一姿态为前一检测时刻的所述髋臼的姿态，所述第二姿态为当前检测时刻所述髋臼的姿态，所述前一检测时刻与所述当前检测时刻的时间间隔为姿态传感器的检测周期；根据所述第二偏转角度确定是否更新所述髋臼坐标系和所述力控坐标系；在确定更新所述髋臼坐标系和所述力控坐标系的情况下，重新建立所述髋臼坐标系和所述力控坐标系。

可选地，根据所述第二偏转角度确定是否更新所述髋臼坐标系和所述力控坐标系，包括：在所述第二偏转角度小于第一偏转角度阈值的情况下，确定不更新所述髋臼坐标系和所述力控坐标系；在所述第二偏转角度大于或者等于所述第一偏转角度阈值的情况下，确定更新所述髋臼坐标系和所述力控坐标系。