[发明专利]手术机器人及其图形化控制装置、图形化显示方法

权利要求书

1.一种手术机器人，其特征在于，包括：

显示器；

操作臂；及

控制器，与所述显示器及所述操作臂耦接，被配置成：

获取虚拟相机的至少两个目标位置；

关联于每一所述目标位置，分别生成所述操作臂的目标投影图像；

根据各所述目标投影图像生成动画；

按照预设频率在所述显示器上播放所述动画。

2.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述手术机器人包括输入部，所述输入部与所述控制器耦接，所述获取虚拟相机的至少两个目标位置，包括：

获取所述输入部输入的所述虚拟相机的至少两个目标位置；及/或，

获取所述输入部输入的虚拟相机的运动轨迹，并离散所述运动轨迹获得所述虚拟相机的各离散位置以分别作为所述虚拟相机的目标位置。

3.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述操作臂包括多个关节，所述操作臂具有由有序排列的、用于关联相应所述关节的多个特征点构成的特征点序列，所述生成所述操作臂的目标投影图像，包括：

结合获取的所述虚拟相机的虚拟焦距及/或虚拟光圈、所述操作臂的运动学模型及所述操作臂的关节变量确定所述特征点序列中各特征点在所述虚拟相机的投影平面的目标投影点；

有序的拟合连接各所述目标投影点生成所述操作臂的目标投影图像。

4.根据权利要求3所述的手术机器人，其特征在于，所述操作臂包括多个关节，所述操作臂具有由有序排列的、用于关联相应所述关节的多个特征点构成的特征点序列，所述生成所述操作臂的目标投影图像，包括：

按照所述虚拟相机的预设运动速度并根据所述操作臂的运动学模型及所述操作臂的关节变量确定所述特征点序列中各特征点在所述虚拟相机的投影平面的目标投影点；

有序的拟合连接各所述目标投影点生成所述操作臂的目标投影图像。

5.根据权利要求3或4所述的手术机器人，其特征在于，对应于不同的所述目标位置，所述虚拟相机具有不同的所述投影平面。

6.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述生成所述操作臂的目标投影图像，包括：

获取所述操作臂的类型，并根据所述类型匹配出所述操作臂的末端器械的图标；

根据所述关节变量及所述运动学模型确定所述末端器械在所述虚拟相机的投影平面的位姿；

根据所述末端器械在所述虚拟相机的投影平面的位姿对所述图标进行旋转及/或缩放处理；

将经处理后的所述图标拼接于远端的所述投影点进而生成所述投影图像。

7.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述控制器还被配置成：

获取设置的循迹模式，并在所述生成所述操作臂的目标投影图像时，结合所述循迹模式生成所述操作臂的目标投影图像。

8.根据权利要求7所述的手术机器人，其特征在于，所述结合所述循迹模式生成所述操作臂的目标投影图像，包括：

所述循迹模式包括单次循迹投影模式时，在每个所述目标位置对所述操作臂进行一次投影以生成所述操作臂对应于各所述目标位置的目标投影图像；或，

所述循迹模式包括多次循迹投影模式时，在每个所述目标位置对所述操作臂进行指定次数的循环投影以生成所述操作臂对应于各所述目标位置的目标投影图像；或，

所述循迹模式包括王府循迹投影模式时，在每个所述目标位置对所述操作臂反复进行循环投影以生成所述操作臂对应于各所述目标位置的目标投影图像。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，适用于手术机器人，所述手术机器人包括操作臂，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被配置为由处理器加载并执行实现如下步骤：

获取虚拟相机的至少两个目标位置；

关联于每一所述目标位置，分别生成所述操作臂的目标投影图像；

根据各所述目标投影图像生成动画；

按照预设频率在所述显示器上播放所述动画。

10.一种手术机器人的图形化控制装置，其特征在于，适用于手术机器人，所述手术机器人包括操作臂，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

及处理器，用于加载并执行所述计算机程序；

其中，所述计算机程序被配置为由所述处理器加载并执行实现如下步骤：

获取虚拟相机的至少两个目标位置；

关联于每一所述目标位置，分别生成所述操作臂的目标投影图像；

根据各所述目标投影图像生成动画；

按照预设频率在所述显示器上播放所述动画。