[发明专利]一种应用于内窥镜手术机器人的控制系统及方法

权利要求书

1.一种应用于内窥镜手术机器人的控制系统，具有控制装置以及执行末端，所述控制装置发送控制指令控制所述执行末端运动；

其特征在于：

所述控制装置包括触发装置以及控制主体，所述触发装置与所述控制主体相连接；

所述触发装置输出第一控制指令选择所述执行末端的运动模式；

所述控制主体能够进行多自由度的移动，输出第二控制指令控制所述执行末端的转动。

2.根据权利要求1所述控制系统，其特征在于：

所述控制主体为具有二自由度的万向节，所述万向节具有第一编码器以及第二编码器，所述第一编码器所在部件上连接有所述触发装置；所述第一编码器输出所在自由度的第一移动信号，所述第二编码器输出所在自由度的第二移动信号；

所述第一移动信号输出控制所述执行末端第一方向的摆动，所述第二移动信号输出控制所述执行末端第二方向的摆动。

3.根据权利要求1至2任一项所述的控制系统，其特征在于：

所述执行末端为机械臂，所述机械臂包括夹持机构、多个臂段以及驱动机构，所述驱动机构驱动所述夹持机构的开合以及多个所述臂段的转动。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于：

所述运动模式包括提拉模式，转动模式，抱闸模式以及调整模式；

在所述提拉模式中，所述第一编码器输出所述第一移动信号控制第二臂段的第一方向的摆动，所述第二编码器输出所述第二移动信号控制第三臂段的第二方向的摆动；

在所述转动模式中，所述第一编码器输出所述第一移动信号控制所述夹持机构的第一方向的摆动，所述第二编码器输出所述第二移动信号控制第三臂段的第二方向的摆动；

在所述抱闸模式中，所述控制主体被锁死；

在所述调整模式中，所述执行末端保持位置不变，操作所述控制主体移动到任意位置。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于：

所述触发装置为多个触发结构，通过第一触发结构和第二触发结构之间的通断组合输出所述第一控制指令控制所述执行末端进入所述运动模式；通过第三触发结构控制所述夹持机构的开合角度。

6.一种应用于内窥镜手术机器人的控制方法，其特征在于：

检测触发装置状态，输出第一控制指令控制执行末端进入不同的运动模式；

操作控制主体进行多自由度的移动，输出第二控制指令控制所述执行末端的转动。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：

所述控制主体为具有二自由度的万向节，所述万向节具有第一编码器以及第二编码器，所述第一编码器所在部件上设置有所述触发装置；所述第一编码器输出所在自由度的第一移动信号，所述第二编码器输出所在自由度的第二移动信号；

所述第一移动信号输出控制所述执行末端第一方向的摆动，所述第二移动信号输出控制所述执行末端第二方向的摆动。

8.根据权利要求6至7任一项所述的控制方法，其特征在于：

所述执行末端为机械臂，所述机械臂包括夹持机构、多个臂段以及驱动机构，所述驱动机构驱动所述夹持机构的开合以及多个所述臂段的转动。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：

所述运动模式包括提拉模式，转动模式，抱闸模式以及调整模式；

在所述提拉模式中，所述第一编码器输出所述第一移动信号控制第二臂段的第一方向的摆动，所述第二编码器输出所述第二移动信号控制第三臂段的第二方向的摆动；

在所述转动模式中，所述第一编码器输出所述第一移动信号控制所述夹持机构的第一方向的摆动，所述第二编码器输出所述第二移动信号控制第三臂段的第二方向的摆动；

在所述抱闸模式中，所述执行末端被锁死；

在所述调整模式中，所述执行末端保持位置不变，操作所述控制主体移动到任意位置。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：

所述触发装置为多个触发结构，通过第一触发结构和第二触发结构之间的通断组合输出所述第一控制指令控制所述执行末端进入所述运动模式；通过第三触发结构控制所述夹持机构的开合角度。