[发明专利]一种远程微创手术的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种远程微创手术的控制系统，其包括：

一个远程控制端，其配置为：

一个负载均衡服务器；

多个转发服务器，其能够连接所述负载均衡服务器；所述转发服务器能够向所述负载均衡服务器上报当前的资源占用信息；每个转发服务器具有一个转发服务器地址；

一个手术端，其设置于室内且具有一个供患者躺卧的床体；所述手术端配置为：

一个患者姿态采集装置，其能够获取患者的当前姿态信息；

一个手术机器人，其设置于一个手术端；所述手术机器人为可实现多轴控制的手术机器人且具有一个能在三维空间内运动的末端机械臂；

一个机械臂姿态采集装置，其设置于所述末端机械臂且能够采集所述末端机械臂的机械臂空间位置信息；

一个手术控制器，其设置于所述手术端；所述手术控制器连接所述患者姿态采集装置和所述机械臂姿态采集装置且能够获取所述当前姿态信息和所述机械臂空间位置信息；手术控制器能够向所述手术机器人发送手术机器人控制数据；所述手术控制器能够向所述负载均衡服务器发送转发服务器地址申请；

其中，所述负载均衡服务器能够向所述转发服务器发送所述转发服务器地址申请；所述多个转发服务器上报当前的资源占用信息；所述负载均衡服务器根据所述多个转发服务器所上报的资源占用信息获取当前的转发服务器地址且发送到所述手术控制器；

所述手术控制器根据所述当前的转发服务器地址，和所述对应的转发服务器建立通信，且将所述手术控制器的ID注册到所述转发服务器；所述转发服务器将所述手术控制器的ID上报所述负载均衡服务器；

远程控制单元，其设置于一个操控端；所述远程控制单元根据所述手术控制器的ID从多个转发服务器中获取相应的当前转发服务器地址；所述远程控制单元根据当前转发服务器地址连接相应的当前转发服务器；当前转发服务器根据手术控制器的ID连接所述手术控制器，以使所述远程控制器通过所述当前转发服务器连接所述手术控制器；

所述手术控制器能够采集所述手术端的患者姿态影像和所述手术机器人的姿态影像；所述手术控制器能够发送所述手术端的患者姿态影像、所述手术机器人的姿态影像、所述当前姿态信息和所述机械臂空间位置信息到所述远程控制单元；

所述远程控制单元能够根据所述手术机器人的姿态影像、所述当前姿态信息和所述机械臂空间位置信息获取所述手术机器人的机械臂驱动信息且将所述机械臂驱动信息发送到所述手术控制器；所述手术控制器根据所述机械臂驱动信息驱动所述手术机器人。

2.根据权利要求1所述的远程微创手术的控制系统，其中，所述患者姿态采集装置包括：一个患者姿态采集摄像头，其位于所述室内朝向所述床体且能够采集当前患者位于躺卧位的当前影像；所述当前影像中包括一个床面对位图像和一个患者姿态对位图像；所述床面对位图像和患者姿态对位图像为在一个设定显示面上的平面图像；所述当前患者能够躺卧于一个床面上；所述床面能够平行于所述显示面；

所述患者姿态采集装置根据所述床面对位图像获取床面位置信息；根据所述患者姿态对位图像获取所述当前姿态信息；所述当前姿态信息中包括：患者相对于床体的位置信息以及患者的躺卧角度信息；

所述远程控制单元获取一组穿刺路径数据；所述穿刺路径数据中包括：一个基准位置数据、一个位于当前患者表皮的起始位置数据、一个位于病灶处的终点位置数据和一个路径轨迹数据；所述基准位置数据对应所述起始位置数据；所述基准位置数据对应所述终点位置数据；

所述远程控制单元根据所述当前姿态信息更新所述基准位置数据；根据所述基准位置数据与所述起始位置数据的对应关系加载所述起始位置数据；根据所述基准位置数据与所述终点位置数据的对应关系加载所述起始位置数据；

所述远程控制单元将所述起始位置数据、所述终点位置数据以及所述路径轨迹数据发送到所述手术控制器。

3.根据权利要求2所述的远程微创手术的控制系统，其中，所述对位图像包括：多个标识块图像；所述多个标识块图像在一个图像区域中；所述多个标识块图像为长方形图像且分布于所述图像区域中；所述长方形图像的长宽边缘相互平行。