CN115444572B 柔性器械控制方法、系统、电子设备、存储介质及机器人 （上海优医基医学科技有限公司）

号控制柔性器械的末端在目标腔道系统内行进至目标位置。本发明的柔性器械控制方法及机器性器械经腔道系统操作的准备及使用流程时间2第二控制模块，用于基于所述虚拟导航数据，控制所述柔其中，所述柔性器械配置所述虚拟导航模块，所述虚拟导航所述基于所述真实图像和所述虚拟图像，控制对所述虚拟导航模块所述控制校准所述虚拟图像，获取校准后的所述虚拟图像中目标特征的第二特征信二特征信息包括所述目标视角下虚拟图像中所述分支腔道的各子腔道轮廓的第二拟合图3其中，所述虚拟导航数据包括虚拟图像和操作引导提示，所述在所述柔性器械的末端到达分支腔道位置的情况下，根据所述在所述数字化三维模型中，由所述目标腔道系统的入口获取所述柔性器械进入所述目标腔道系统内的长度信息，以及基于所述长度信息、所述末端状态信息以及计划路径，确定所4中，手动配准需要操作者事先花费较长的时间对机器人装置的使用方法进行培训和学习，所述虚拟导航模块用于生成虚拟导航数据，所述柔性器械的末端还配置有图像采集模块，5[0014]根据本发明提供的柔性器械控制方法，所述基于所述真[0015]控制校准所述真实图像，获取校准后的所述真实图像中目标特征的第一特征信[0016]控制校准所述虚拟图像，获取校准后的所述虚拟图像中目标特征的第二特征信[0026]基于所述几何中心信息和所述几何中心连线的位置信息，确定所述第一校准参偏移量为各所述几何中心围绕的对称中心点与所述目标视角下真实图像中心点之间的间67[0064]本发明提供的柔性器械控制方法，在操控柔性器械进入[0065]本发明的柔性器械控制方法可以应用于手术机器人实施能够有效解决现有技术中使用手术机器人装置实施经人体自然腔道手术的准备及使用流8可能相应地改变。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。9驱动柔性器械100运动的控制数据，并将控制数据传输给机械臂驱动系统和机械臂装置[0091]主机400通过主机械臂401与机械臂装置300连接，机械臂驱动系统驱动主机械臂600呈现的图像采集模块采集的目标腔道系统内影像以及虚拟导航模块700中呈现的可视以是远程操作台)上的控制器，操控主机械臂401实现将机械臂装置300对准目标腔道系统一个管腔，柔性器械100用于在目标腔道系统的入口800与目标位置之间搭建目标工作通道系统内影像发送给显示系统600，操作者通过显示系统600实时观察柔性器械100在目标导航模块700根据目标腔道系统内实时数据对导航系统影像进行自动或手动配准，达到导拟导航模块700中呈现的可视化导航提示，从而更直观地在计划路径引导下进入目标腔道在目标腔道系统内的姿态调整位置及角度的作用。操作者通过观察柔性器械200的实时影柔性器械100直线移动遇阻以及对柔性器械100进行旋转操作或对柔性器械100的末端进行确定的形态是实现机械臂装置300准确控制柔性器械100的基础，为保障柔性器械100位于目标腔道系统外部的区段保持顺直的形态，在柔性器械100进入或退出目标腔道系统时需通过支撑装置200对柔性器械100沿柔性器械100的长度方向进行义机械臂组件301的活动端远离目标腔道系统，机械臂组件301的固定端靠近目标腔道系置200能够沿长度方向支撑柔性器械100，支撑装置200一端与柔性器械驱动装置302连接、另一端与机械臂组件301的固定端连接，支撑装置200能够随着机械臂组件301的运动发生[0100]在机械臂组件301的活动端沿工作方向朝向靠近或者远离机械臂组件301的固定端的方向运动时，支撑装置200能够随着机械臂组件301的运动发生收缩变形或者伸展变形。支撑装置200形成有用于支撑柔性器械100的支撑通道，柔性器械100穿设于支撑通道[0101]机械臂组件301的活动端沿着工作方向朝向靠近机械臂组件301的固定端的方向保持顺直的形态，由此柔性器械100能够沿着支撑通道稳定地由目标腔道系统内移出至目[0103]柔性器械100沿着支撑通道向目标腔道系统内的目标位置移动的过程中，或者沿着支撑通道由目标腔道系统内向目标腔道系统外移动的过程中，支撑装置200能够始终保持顺直的形态，使得位于目标腔道系统外部的柔性器械100的部分区段能够得到稳定地支至目标腔道系统内的目标位置或从目标腔道置，然后再操作外径尺寸更细的第二柔性主体22经由第一柔性主体21的第一工作通道进测数据发送给检测系统，检测系统将传感器微弱的光电信号处理为可稳定传输的数字信者通过虚拟导航模块700比对第二柔性主体22的位置数据，来确定是否已到达第二预设位径的位置关系，能够根据柔性器械在目标腔道系统内的行进位置及状态生成虚拟导航数[0116]本发明的柔性器械控制方法可以应用于手术机器人实施能够有效解决现有技术中使用手术机器人装置实施经人体自然腔道手术的准备及使用流识别的精准度，实现采用真实图像结合图像识别技术对虚拟导航模块进行实时图像配准，拟图像的视角与真实图像的视角一致，获取校准后的虚拟图像中目标特征的第二特征信绕的对称中心点与目标视角下真实图像中心点几何中心连线的位置信息可以确定各几何中心连线与目标视角下真实图像中目标图形几第一拟合图形的图形圆心坐标以及圆心连线与真实图像水平线的夹角θ；根据圆心连线与圆形轮廓边界，计算校准后的虚拟图像中右、左腔道轮廓的第二拟合图形截面积S1nav和形截面积和第二拟合图形截面积分别为真实图像和虚拟图像中对同一目标特征的拟合图面积和第二拟合图形截面积相等所需要虚拟导航模块视角调整的积的差值换算为虚拟导航模块的深度调整参数，从而实现获取虚拟图像的深度调整参数，内的当前行进位置及状态实时生成虚拟导航数据；虚拟导航数[0168]在本实施例中，当确定柔性器械的末端到达目标腔道系虚拟导航数据会根据呈现的计划路径，对柔性器械的行进位置及角度给出操作引导提示，虚拟图像上显示的操作引导提示图形保持一致，柔性器械的控制器可以是具备360度方位感器用于检测柔性器械100进入导入装置900的长度，进而测量柔性器械100进入目标腔道黄色；当柔性器械末端弯曲角度过大与目标腔道系统内壁的接触力超过设定的第二阈值[0198]如图11所示，本发明提供的控制系统，包括第一控制模块1110、第一获取模块成相互间的通信，且处理器1210可以调用存储器1230中的逻辑指令以执行上述方法即可。发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；