CN114073588B 机器人系统以及控制方法 （北京术锐机器人股份有限公司）

统的多个运动臂中的一个或多个作为目标运动于操作命令和一个或多个目标运动臂的当前位2基于所述操作命令和一个或多个所述目标运动臂的初始位基于插值法，确定一个或多个所述目标运动臂从所述初始位姿到基于所述操作命令和一个或多个所述目标运动臂的初始位基于操作命令和一个或多个所述目标运动臂的初始位姿，确定基于一个或多个所述目标运动臂的末端的目标位姿和逆运动学模基于一个或多个所述目标运动臂的末端的目标位姿和逆运动学模所述特征关节为所述目标运动臂的多个关节中易于与相邻运动臂发生碰撞或一个或多个所述目标运动臂与所述多个运动臂的其他运动臂之间是3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述约束关系包括以下中的至少一所述目标运动臂与所述多个运动臂的其他运动臂之间的相对位置顺序关系符合预定与所述目标运动臂相关联的预定点和与所述目标运动臂相应的一个或多个运动臂上与所述目标运动臂相关联的预定线段和与所述目标运动臂相应的一个或多个运动臂所述目标运动臂的一个或多个关节的关节值和与所述目标运动臂相应的一个或多个运动臂的相应关节的关节值之间的差值大于预所述目标运动臂用于与辅助连接装置连接的末端的目标位置3基于所述目标运动臂的所述初始位姿和所述目标位姿，确定所述基于所述差值中对应于每一关节的差值以及每一关节的关节步基于所述目标运动臂的所述差值中每一关节的差值以及所述目标关基于所述运动路径，通过至少一个运动控制循环，控制一个或多基于所述目标运动臂的每个关节的当前关节值和关节步长，确定所将所述临时结束位姿中对应于所述目标运动臂的预定关节的临时结束关节值与预定4基于经补偿的临时结束关节值，确定所述目标运动臂的经补偿的基于每个运动控制循环的结束位姿，判断多个所述目标运动臂之间响应于多个所述目标运动臂之间会形成所述干涉关处理器，被配置为执行所述至少一个指令以执行如权利要求1-15项5于插值法，确定一个或多个所述目标运动臂从所述初始位姿到所述目标位姿的运动路径，6[0014]图7示出了根据本公开一些实施例的用于确定运动臂的目标位姿的方法的流程[0015]图8示出了根据本公开一些实施例的用于确定运动臂的运动路径的方法的流程[0016]图9示出了根据本公开一些实施例的用于确定运动臂所包含的每个关节的步长的[0017]图10示出了根据本公开一些实施例的用于在单个运动控制循环中控制目标运动便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员7其一部分的位置可由运动臂的多个关节的关节值的集合(例如由这些关节值组成的一维矩[0023]本公开文本为了便于简要说明，在图1以及后续附图中将示例性机器人系统10示[0024]图2示出了根据本公开一些实施例的机器人系统10的立体结构示意图。如图2所杆121b-127b依次串连。其中关节1201b可以位于横梁132与连杆121b的近端连接处，关节1202b可以位于连杆121b与第二连杆122b的连接处，关节1203b可以位于连杆122b与连杆杆124b与连杆125b的连接处，关节1206b可以位于连杆125b与连杆126b的连接处，关节8128b。末端臂的位置和姿态的确定和表示需要前述每个关节共同决定。应当理解，连杆器械14a可以安装在第一运动臂12a的第一末端臂128a上，并且手术器械14b可以安装在第于用于实施手术的夹钳、电刀或用于进行照明成像的图像捕获设备(例如内窥镜工具)等[0029]图4示出了根据本公开一些实施例的辅助连接装置15的局部剖面图。在一些实施装置15还可以包括至少两个连接部(例如连接部153和154)。连接部可以包括但不限于夹部(例如连接部153和154)配合的连接件(例如图2所示的连接件1281a和1281b)。辅助连接在第一末端臂128a和第二末端臂128b上。连接件1281a和1281b分别与连接部153和连接部的末端的位姿可以包括运动臂的末端臂的位姿、运动臂的远端运动中心机构(RCM机构)的助连接装置可以包括鞘套，鞘套的构型可以包括例如不同术式下的鞘套的规格和型号(规9二运动臂12b的末端相对位姿关系。第一运动臂12a与第二运动臂12b之间的末端相对位姿关系可指示在世界空间坐标系下第一运动臂12a的末端相对于第二运动臂12b的末端的位关系还可以包括安装在第一末端臂128a和第二末端臂128b上的手术器械14a和14b之间形二末端臂128a、128b，以及固定设置的在第一、第二运动臂12a、12b上的连接件1281a、[0037]本公开提供了一种可以用于机器人系统的控制方法。图5示出了根据本公开一些可以与第一运动臂12a的多个传感器129a通信连接，以通过多个传感器129a获得第一运动对各个关节的当前关节值进行解算，以得到第一运动臂12a和第二运动臂12b或其一部分(例如第一运动臂12a的末端和第二运动臂12b的末端)的初始位姿。第一运动臂12a的正运动学模型可以预先设置并存储在存储器112中。运动臂的正运动学模型可以基于运动臂已末端的目标位姿可以基于从用户接收的操作命令来确定。或者操作命令可以包括目标位12a和第二运动臂12b作为目标运动臂，可以基于操作命令确定第一运动臂12a的末端的目预定线段和与目标运动臂相应的一个或多个运动臂上相关联的预定线段之间的距离大于横梁132的一个或多个关节(例如关节1202a和/或1203a)在每个运动阶段的结束位置与相邻运动臂(例如第二运动臂12b)靠近横梁132的相应的一个或多个关节(例如关节1202b和/臂12a与第二运动臂12b之间出现非预定的相对位置顺序，可能导致第一运动臂12a与第二多个连杆(例如连杆121a和/或122a)的末端与第二运动臂12b的相应连杆(例如连杆121b和/或122b)的末端的相对位置顺序是否符合预定的相对位置顺序关系(例如顺时针或逆时针排序)，以确定第一运动臂12a与第二运动臂12b之间的相对位置顺序关系是否符合预定目标运动臂。与第一运动臂12a相关联的预定点可以为第一运动臂12a的预定关节(例如关运动臂12a的关节1203a与第二运动臂12b的关节1203b之间的距离可以基于第一运动臂12a的关节1203a的关节轴线与第二运动臂12b的关节1203b的关节轴线来确定。在一些实施例的固定点，与第二运动臂12b相关联的预定点可以为第二运动臂12b的相应连杆(例如连杆与第二运动臂12b相关联的预定点可以为第二运动臂12b的连杆(例如连杆124b)的轴线在第一运动臂12a和与第二运动臂12b相关联的预定点可以包括但不限于上述实施例中示出间的最小距离是这两个线段的起点之间的距离与这两个线段的终点之间的距离之中较小以第二运动臂12b为例。与第一运动臂12a相关联的预定线段可以为第一运动臂12b的预定12b的预定连杆(例如远端运动中心机构(RCM机构)靠近连杆125a的棱边，例如连杆126a靠动臂12a的RCM点与第一运动臂12a的预定连杆(例如连杆128a)延长线上的点之间形成的线且与第二运动臂12b相关联的预定线段可以为第二运动臂12b的相应连杆(例如连杆124b)运动臂12a的关节轴线(例如关节1204a的轴线)和另一关节轴线(例如关节1205a的轴线)的预定线段可以为第二运动臂12b的关节轴线(例如关节1204b的轴线)和另一关节轴线(例如机构靠近连杆125a的棱边(例如连杆126b靠近连杆125a的棱边)之间的最小距离大于安全距离，或者第一运动臂12a1的RCM点与连杆128a延长线上的点之间形成的线段与连杆128b靠近的第一运动臂12a的棱边之间的最小距离大于安全距离，或者连杆124a靠近第二运动节1204a和关节1205a的轴线交点与连杆125a远端形成的线段与关节1204b和关节1205a的运动臂12a和与第二运动臂12b相关联的预定线段可以包括但不限于上述实施例中示出的个或多个关节的关节值(例如关节1203a的关节值)与其他运动臂(例如第二运动臂12b)的相应关节的关节值(例如关节1203b的关节值)之间的差值大于预定的安全值(例如安全角的比较对象可以是相邻运动臂之间易于发生干涉的结构(例如与第一运动臂12a相关联的二运动臂12b相关联的预定点、第一运动臂12a的一个或多个关节与第二运动臂12b的相应[0052]图7示出了根据本公开一些实施例的用于确定运动臂的目标位姿的方法700的流运动臂的初始位姿以确定一个或多个目标运动臂的目标位姿。方法700可以由机器人系统极限关节值之间的范围，并且该最小极限关节值以及该最大极限关节值不在该范围之内。目标运动臂。响应于第一运动臂12a的其他目标关节值中的至少一个不在相应关节的关节有解可以表示推荐目标关节值在特征关节的关节运动(例如第一运动臂12a)的其他目标关节值都在相应关节的关节运动范围之内，基于第一运选择推荐目标关节值和其他目标关节的集合作为第一运动臂12a的目标关节值。通过确定的其他运动臂也可以通过方法700以确定运动臂的目于第一运动臂12a与第二运动臂12b之间不会形成干涉关系，基于第一运动臂12a的推荐目应于第一运动臂12a与第二运动臂12b之间会形成干涉关系，将第一运动臂12a的推荐目标[0060]在一些实施例中，在推荐目标关节值和其他目标关节值有多组满足条件的解(例如有多组满足条件的第一运动臂12a的目标关节值)时，可以选择第一运动臂12a的各关节[0061]图8示出了根据本公开一些实施例的用于确定运动臂的运动路径的方法800的流或多个目标运动臂从初始位姿到目标位姿的运动路径。方法800可以由机器人系统10的控制装置(例如控制装置11)来执行。控制装置11可以配置在计算设备上。方法800可以由软当前运动阶段不是第一个运动阶段时，第一运动臂12a的初始位姿为上一步运动阶段的结[0064]基于第一运动臂12a的初始位姿，以及第一运动臂12a的每个关节对应的关节步等于目标运动臂的目标位姿。响应于目标运动臂的初始位姿小于目标运动臂的目标位姿，划。[0069]图9示出了根据本公开一些实施例的确定目标运动臂所包含的每个关节的关节步一个或多个目标运动臂所包含的每个关节的关节步长。方法900可以由机器人系统10的控制装置(例如控制装置11)来执行。控制装置11可以配置在计算设备上。方法900可以由软臂12a所包括的多个关节的关节值的集合表示。运动臂的目标位姿与初始位姿之间的差值[0071]在步骤903，基于目标运动臂的目标位姿与初始位姿之间的差值中每个关节的差[0072]在步骤905，基于目标运动臂的目标位姿与初始位姿之间的差值中每个关节的差12a的目标位姿与初始位姿之间的差值中每个关节的差值除以目标关节步数，可计算得到[0073]图10示出了根据本公开一些实施例的用于在单个运动控制循环中控制目标运动中的一个或多个关节作为预定关节，以及选择第二运动臂12b的多个关节中的一个或多个[0078]在步骤1009，将临时结束位姿作为目标运动臂在每个运动控制循环的结束位与多个运动臂的其他运动臂之间是否会形成干涉[0084]图11示出了根据本公开的实施例的包括在机器人系统10中的控制装置11的架构器111在执行计算机程序时实现上述实施例中描述的控制方法。存储器112和处理器111的动臂运动到相应的目标位置，控制装置11还可例如通过通信接口115与运动臂的各个关节接口115可以为CAN总线通信接口，其使得控制装置11能够通过CAN总线与设置在各关节的[0090]在一些实施例中，控制装置11可以与基座131集成