CN111714207A - 手术机器人的控制***及手术机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手术机器人的控制***及手术机器人，用以解决现有的手术机器人控制不准确、精度低的技术问题。该应用于手术机器人中的手术器械控制装置包括：控制单元，与上位控制机通信连接；至少一组检测驱动单元，其中的任一检测驱动单元包括：电机驱动子单元、编码器和累加器；其中，电机驱动子单元与控制单元连接，受所述控制单元控制，以及与电机通过电路连接，通过控制用于驱动电机的电流控制电机的转动，以控制手术器械的传动执行部，手术器械的传动执行部与电机连接并由电机驱动；编码器与电机连接，用于检测电机的实际转动参数；累加器与控制单元、编码器分别连接，用于统计实际转动参数，并由控制单元读取统计的实际转动参数。

Description

手术机器人的控制***及手术机器人

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种手术机器人的控制***及手术机器人。

背景技术

目前，由手术机器人辅助的微创外科手术逐步应用到实际的临床中，现有的手术机器人主要由控制台和操作臂组成，控制台由计算机***、操作手柄和输入输出设备等组成。手术机器人进行手术时，医生可坐在远离手术台的控制台前控制操作杆，操作杆检测医生的控制操作，经过计算机***的计算分析，将医生对操作杆的控制操作传达到机械臂上的手术器械，完成手术操作。

然而，现有技术中的手术机器人只能简单地执行操作，无法及时准确地获知手术器械执行手术操作时的实时变化，并且，现有技术中的手术机器人在硬件设计上不够完善，有待优化。这些问题导致现有技术中的手术机器人控制不够准确、精度低，不便于手术的顺利开展。

发明内容

本发明实施例提供一种手术机器人的控制***及手术机器人，用以解决现有技术中的手术机器人控制不够准确、精度低的技术问题。

第一方面，提供一种应用于手术机器人中的手术器械控制装置，所述手术器械控制装置包括：

控制单元，与上位控制机通信连接；

至少一组检测驱动单元，所述至少一组检测驱动单元中的任一检测驱动单元包括：电机驱动子单元、编码器和累加器；其中，

所述电机驱动子单元，与所述控制单元连接，受所述控制单元控制；以及与电机通过电路连接，通过控制用于驱动所述电机的电流控制所述电机的转动，以控制手术器械的传动执行部，所述手术器械的传动执行部与所述电机连接并由所述电机驱动；

所述编码器，与所述电机连接，用于检测所述电机的实际转动参数；

所述累加器，与所述控制单元、所述编码器分别连接，用于统计所述实际转动参数，并由所述控制单元读取统计的所述实际转动参数。

在一种可能的实现方式中，所述任一检测驱动单元还包括：

电流检测子单元，与所述控制单元、所述电机驱动子单元分别连接，用于检测所述电流以获得电机电流值，并由所述控制单元读取所述电机电流值。

在一种可能的实现方式中，所述电流检测子单元包括仪表放大芯片，用于检测所述电流并将检测到的电流值进行正比例放大，以获得所述电机电流值。

第二方面，提供一种手术机器人的控制***，所述手术机器人包括机械臂，及安装在所述机械上的手术器械，所述控制***包括上位控制机、机械臂控制装置和手术器械控制装置，其中：

所述上位控制机，与所述机械臂控制装置、所述手术器械控制装置分别连接，用于根据获得的用于控制手术机器人执行操作的控制信息，生成并向所述机械臂控制装置下发机械臂运动控制数据，及生成并向所述手术器械控制装置下发手术器械运动控制数据；并根据从所述机械臂控制装置、所述手术器械控制装置获得的反馈数据，确定所述机械臂、所述手术器械的运动状态。

所述机械臂控制装置，用于以所述机械臂运动控制数据控制所述机械臂运动，并检测获得用于表示所述机械臂运动状态的机械臂运动数据；

所述手术器械控制装置，用于以所述手术器械运动控制数据控制所述手术器械运动，并检测获得用于表示所述手术器械运动状态的手术器械运动数据。

在一种可能的实现方式中，所述手术器械包括至少一个电机，所述手术器械运动控制数据包括所述至少一个电机中各电机的指定转动参数；所述反馈数据包括所述各电机的实际转动参数，及用于驱动所述各电机的各电流的电机电流值。

在一种可能的实现方式中，所述控制***还包括至少一个控制开关，所述至少一个控制开关中的任一控制开关：通过自身对应的机械臂IO端口连接到所述机械臂控制装置，对应一机械臂工作状态，在检测到开启操作时生成并向所述机械臂控制装置反馈开启信号；

所述机械臂控制装置还用于：调整所述机械臂的工作状态为获得的开启信号所属的控制开关所对应的机械臂工作状态。

在一种可能的实现方式中，所述控制***还包括与所述至少一个控制开关连接的防呆开关，用于控制所述至少一个控制开关所在电路的通断。

在一种可能的实现方式中，所述任一控制开关：还通过自身对应的手术器械控制装置IO端口连接到所述手术器械控制装置，在检测到开启操作时生成并向所述手术器械控制装置反馈开启信号；

所述控制***还包括与所述手术器械控制装置连接的至少一个指示灯，所述手术器械控制装置还用于：控制所述至少一个指示灯以与获得的开启信号所属的控制开关所对应的显示状态进行显示。

在一种可能的实现方式中，所述手术器械控制装置为第一方面中所述的手术器械控制装置。

第三方面，提供一种手术机器人，所述手术机器人包括如第二方面所述的控制***。

本发明实施例中，手术器械控制装置包括控制单元和至少一组检测驱动单元。其中，控制单元与上位控制机通信连接，因而，手术器械控制装置可以获得上位控制机的控制数据，以实现对手术器械精确的控制，并且，手术器械控制装置可以向上位控制机反馈检测到的实时参数，以使得上位控制机知晓手术器械实时的状态。通过获得控制数据和反馈实时参数，形成闭环控制，提高了手术机器人控制手术器械的准确度。

进一步地，至少一组检测驱动单元中的任一检测驱动单元均包括电机驱动子单元、编码器和累加器，因而，手术器械控制装置可以对控制手术器械的每个电机进行单独的控制和检测，提高了控制的精确度和检测结果的准确性。

进一步地，任一检测驱动单元还包括电流检测子单元，通过电流检测子单元可以检测获得驱动电机的电流的电流值(即电机电流值)，以使得上位控制机在获得电机电流值后可以确定电机实时的转矩。

进一步地，电流检测子单元包括仪表放大芯片，该仪表放大芯片可以检测驱动电机的电流并将检测到的电流值进行正比例放大，以获得电机电流值。通过对直接检测到的电流值的放大，可以提高电机电流值的精度，以使得上位控制机在获得电机电流值后可以获得电机更加准确的实时转矩。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种手术器械控制装置的连接关系示意图；

图2为本发明实施例中一种控制***的连接关系示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，在不做特别说明的情况下，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一，请参见图1，本发明实施例提供一种应用于手术机器人中的手术器械控制装置。图1所示中，控制单元121、电机驱动子单元122、编码器123、累加器124、电流检测子单元125为手术器械控制装置包括的部分。并且，应当说明的是，图1中仅示出了一组电机驱动子单元122、编码器123、累加器124、电流检测子单元125、电机211、手术器械的传动执行部212。

本发明实施例中，手术机器人可以包括有上位控制机110、手术器械控制装置、手术器械、机械臂控制装置和机械臂等装置或部件。

其中，手术机器人包括的机械臂可以为一个或多个，每个机械臂上安装的手术器械也可以为一个或多个，为便于理解，本发明实施例中以手术机器人中的一个机械臂且安装的一个手术器械进行举例说明。应当知晓，手术机器人包括多个机械臂和/或多个手术器械的情况同样可以采用本发明实施例中所记载的方式实施，并且属于本发明所保护的范围。

其中，上位控制机110可以是计算机、服务器等具有数据处理功能的电子设备，例如，上位控制机110可以为PC(Personal computer，个人计算机)。上位控制机110可以生成用于指示手术器械控制装置控制手术器械运动的数据，即手术器械运动控制数据；同时，上位控制机110还可以从手术器械控制装置控制读取数据，以获得手术器械控制装置的反馈数据。

其中，手术器械包括有至少一个驱动执行组件，其中每个驱动执行组件对应于手术器械的一个运动自由度。具体来说，每个驱动执行组件中可以包括有电机211和传动执行部212(即手术器械的传动执行部212)，电机211与传动执行部212机械连接，通过电机211的转动可以带动传动执行部212进行对应的运动，以实现手术器械210的运动。

本发明实施例中，手术器械控制装置包括有控制单元121和至少一组检测驱动单元。

其中，控制单元121可以是MCU(Microcontroller unit，微控制单元)等具有数据处理能力的装置。控制单元121与上位控制机110连接，上位控制机110和控制单元121间可以通过两者间的连接进行通信。在具体的实施过程中，上位控制机110与控制单元121间的连接可以采用有线连接方式或无线连接方式，本发明实施例对此不作限制。例如，上位控制机110与控制单元121间可以通过USB、RS232等硬件接口连接，并且，当上位控制机110与控制单元121间的硬件接口无法兼容时，还可以采用接口类型转动装置将两者连接起来。

其中，检测驱动单元的数量和手术机器人中驱动执行部的数量相等。并且，本发明实施例中，检测驱动单元仅仅只是将各个部件以在逻辑上进行划分，在具体的实施过程中，检测驱动单元包括的各个部件可以是相互独立的，也可以是设置于不同的硬件装置上。

本发明实施例中，手术器械控制装置包括的至少一组检测驱动单元中的任一检测驱动单元包括有电机驱动子单元122、编码器123和累加器124。即当手术器械控制装置包括有3组检测驱动单元时，手术器械控制装置包括有3个电机驱动子单元122、3个编码器123和3个累加器124。为便于理解，在本发明实施例的后续描述中以其中一组检测驱动单元进行举例说明。

在具体的实施过程中，电机驱动子单元122可以为电机驱动芯片。该电机驱动子单元122与控制单元121连接，且可以从控制单元121获得控制电机211的控制参数。同时，电机驱动子单元122还通过电路与电机211连接，并为电机211提供驱动电流。在获得控制单元121发送的控制参数后，电机驱动子单元122可以根据控制参数调整驱动电机211的电流，以实现控制电机211的转速、转动的方向、转矩、转动圈数/角度，等等。通过电机211的转动，可以驱动电机211机械连接的传动执行部212进行运动，通过控制手术器械包括的各个传动执行部212的运动，可以实现控制手术器械执行操作。

也就是说，本发明实施例中，当控制***需要手术器械执行操作的过程，实质上是控制电机211如何进行转动的过程。

在具体的实施过程中，编码器123可以与电机211连接，根据编码器123的类型不同，两者间可以采用不同的具体连接方式，例如，编码器123可以机械连接于电机211的后端。通过编码器123可以对电机211的转动进行检测以获得电机211的实际转动参数，例如，编码器123可以对电机211转动的方向和圈数等进行检测。其中，电机211的转动角度、转动圈数和转动步数间可以相互转换，例如，0.5圈代表转动180°，等等。因而，本发明实施例中，对于编码直接检测的具体是转动角度、转动圈数还是转动步数不做限制。

在具体的实施过程中，累加器124可以分别连接到控制单元121和编码器123。累加器124可以获得编码检测获得的电机211的转动参数，并且对获得的电机转动参数进行统计，以确定电机211的转动步数。进而，上位控制机110通过手术器械控制装置获得统计的转动步数后，可以确定传动执行部212的实时位置。

本发明实施例中，手术器械控制装置包括的编码器123可以为增量式编码器，进而，编码器123可以将电机211的转动转换成周期性的电信号，并将该周期性的电信号转变成计数脉冲，通过脉冲的个数表示电机211的转动圈数，同时，累加器124可以对编码器123输出的脉冲进行累加。控制单元121可以以预设的频率从累加器124读取累加的脉冲个数。通过计算单位时间内的脉冲个数，可以确定电机211的转速。

在一种可能的实施方式中，手术器械控制装置中的任一检测驱动单元还包括电流检测单元，该电流检测单元可以与控制单元121和电机驱动子单元122分别连接。其中，通过与电机驱动子单元122的连接，可以对驱动子单元用于驱动电机211的电流进行检测以获得电机电流值；通过与控制单元121的连接，控制单元121可以从电流检测子单元125获得电机电流值。由于电机211的电流决定了电机211的转矩，因而，通过电机电流值可以确定电机211实时的转矩。

在具体的实施过程中，电流检测子单元125中可以采用精密度较高的电阻检测电机211工作电流，例如，可以采用0.15欧姆精密电阻。

在一种可能的实施方式中，电流检测子单元125可以包括有仪表放大芯片，该用于检测电流并将检测到的电流值进行正比例放大，以获得电机电流值。通过放大检测到的电流值，可以提高检测的精度，以使得上位控制机110可以更加准确地确定电机211实时的转矩。

本发明实施例中，手术器械控制装置包括控制单元和至少一组检测驱动单元。其中，控制单元与上位控制机通信连接，因而，手术器械控制装置可以获得上位控制机的控制数据，以实现对手术器械精确的控制，并且，手术器械控制装置可以向上位控制机反馈检测到的实时参数，以使得上位控制机知晓手术器械实时的状态。通过获得控制数据和反馈实时参数，形成闭环控制，提高了手术机器人控制手术器械的准确度。

进一步地，至少一组检测驱动单元中的任一检测驱动单元均包括电机驱动子单元、编码器和累加器，因而，手术器械控制装置可以对控制手术器械的每个电机进行单独的控制和检测，提高了控制的精确度和检测结果的准确性。

进一步地，任一检测驱动单元还包括电流检测子单元，通过电流检测子单元可以检测获得驱动电机的电流的电流值(即电机电流值)，以使得上位控制机在获得电机电流值后可以确定电机实时的转矩。

进一步地，电流检测子单元包括仪表放大芯片，该仪表放大芯片可以检测驱动电机的电流并将检测到的电流值进行正比例放大，以获得电机电流值。通过对直接检测到的电流值的放大，可以提高电机电流值的精度，以使得上位控制机在获得电机电流值后可以获得电机更加准确的实时转矩。

实施例二，请参见图2，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种手术机器人的控制***。本发明实施例中，手术机器人包括有机械臂220，及安装在机械上的手术器械210；控制***包括有上位控制机110、机械臂控制装置130和手术器械控制装置120。其中，手术机器人、手术器械210、手术器械控制装置120和上位控制机110可以为实施例一中所述的手术机器人、手术器械、手术器械控制装置和上位控制机。因而，关于手术机器人、手术器械210、手术器械控制装置120和上位控制机110的说明，可以参考前述实施例一中对手术机器人、手术器械、手术器械控制装置和上位控制机的描述。

图2中所示中，上位控制机110、机械臂控制装置130、手术器械控制装置120、指示灯160、防呆开关150、控制开关140为控制***包括的部分。并且，应当说明的是，图2仅示出了一个机械臂220和一个手术器械210的情况下的连接关系。

本发明实施例中，上位控制机110与机械臂控制装置130、手术器械控制装置120分别连接，也就是说，上位控制机110和机械臂控制装置130、手术器械控制装置120之间能够进行通信以实现数据的传输。

在具体的实施过程中，根据上位控制机110、机械臂控制装置130和手术器械控制装置120的接口类型，上位控制机110与机械臂控制装置130之间、上位控制机110与手术器械控制装置120之间可以采用与接口类型对应的连接方式。

举例来说，上位控制机110可以与机械臂控制装置130通过IP网络连接，如上位控制机110可以通过网线连接到交换机，机械臂控制装置130可以连接到同一个交换机，通过交换机及网线实现了上位控制机110与机械臂控制装置130间的连接。

本发明实施例中，上位控制机110可以获得用于控制手术机器人执行操作的控制信息。举例来说，上位控制机110可以是从手术机器人包括的医生控制台获得的控制信息，上位控制机110也可以是从手术机器人包括的控制开关140获得的控制信息，上位控制机110还可以是根据预设的程序自动生成的控制信息，例如开启手术机器人时需要进行手术器械210的初始化，则上位控制机110就可以根据预设的程序生成用于执行初始化操作的控制信息，等等。

在上位控制机110获得控制信息后，可以对控制信息进行分析、计算，对控制手术机器人执行的操作分解为需要机械臂220执行的操作和需要手术器械210执行的操作，并生成用于控制机械臂220运动的机械臂运动控制数据，以及生成用于控制手术器械210执行操作的手术器械运动控制数据，并分别向机械臂控制装置130、手术器械控制装置120发送机械臂运动控制数据、手术器械运动控制数据。

在一种可能的实施方式中，手术器械210运动控制参数中可以包括有用于控制电机211以指定方式转动的指定转动参数。举例来说，该指定转动参数中可以包括有转动方向、转动速度、转动圈数、转矩等参数。

并且，本发明实施例中，手术器械210可以包括有至少一个电机211，其中的每一个电机211用于实现手术器械210在一个自由度的运动。当手术器械210仅包括一个电机211时，上位控制机110下发的手术器械运动控制数据中可以仅包括一组指定转动参数。而当手术器械210包括有多个电机211时，上位控制机110下发的手术器械运动控制数据中可以包括各电机211的指定转动参数。通过对各电机211的单独控制，可以提高控制手术器械210执行手术操作的准确性。

本发明实施例中，机械臂运动控制数据中同样可以包括用于控制机械臂220进行各自由度运动时机械臂220包括的各电机的指定转动参数。当然，在一种可能的实施方式中，机械臂控制装置130可以为能够自主确定各电机转动参数的机械臂控制装置130，该种情况下，上位控制机110下发的机械臂运动控制数据中可以仅包括用于表示机械臂220应当以何种状态进行运动的信息，机械臂控制装置130可以根据该信息自主确定出机械臂220包括的各电机应当以何种转动参数进行转动。

本发明实施例中，上位控制机110还可以从机械臂控制装置130和手术器械控制装置120分别获得反馈信息，并根据反馈信息，确定出机械臂220和手术器械210的运动状态。

其中，上位控制机110从机械臂控制装置130获得的反馈信息可以是用于表示机械臂220当前运动状态的信息，例如用于表示机械臂220的运动方向、运动距离、运动速度、姿态的信息。在具体的实施过程中，上位控制机110从机械臂220获得的表示机械臂运动状态的反馈信息可以是机械臂220中各电机的实际转动参数，也可以是机械臂控制装置130对机械臂220中各电机进行分析后获得的可以直接读取机械臂运动状态的信息。

其中，上位控制机110从手术器械210获得的控制信息可以包括手术器械210中各电机211的实际转动参数，以及用于驱动各电机211的各电流的电机电流值。通过对各电机211实际运动参数的分析、计算，上位控制机110可以确定手术器械210当前的运动状态。进而，上位控制机110可以在根据手术器械210的运动状态实时地调整对手术器械210的控制。例如，上位控制机110可以根据手术器械210当前的运动状态，调整接下来用于控制手术器械210中各电机211的指定转动参数。

本发明实施例中，上位控制机110还可以将确定的机械臂220的运动状态、手术器械210的运动状态反馈给控制手术机器人的医生。

在一种可能的实施方式中，控制***还可以包括至少一个控制开关140，该至少一个控制开关140可以设置于手术机器人包括的医生控制台上，也可以设置于机械臂220上，等等。并且，本发明实施例中对控制开关140的类型不做限定，例如，控制开关140可以是按键开关、微动开关、拨动开关、按钮开关，等等。

本发明实施例中，至少一个控制开关140中的任一控制开关140都通过自身对应的机械臂IO端口(图2中未示出)连接到机械臂控制装置130，至少一个控制开关140中的任一控制开关140都对应一机械臂工作状态，至少一个控制开关140中的任一控制开关140用于在检测到开启操作时生成并向机械臂控制装置130反馈开启信号。

举例来说，机械臂220上可以设置有至少一个机械臂IO端口，其中的任一机械臂IO端口可以从连接的控制开关140获得开启信号。(在图2中，仅示出了控制开关140连接到机械臂220，未示出控制开关140具体是连接到机械臂220上的机械臂IO端口)并且，任一机械臂IO端口还与机械臂控制装置130连接，机械臂控制装置130可以定期从机械臂IO端口读取机械臂IO端口的状态。控制开关140在检测到针对自身的开启操作后，可以生成开启信号，并将开启信号发送到自身连接的机械臂IO端口以改变机械臂IO端口的状态。机械臂控制装置130读取到机械臂IO端口的状态后，由于各机械臂IO端口都具有各自对应的控制开关140，因而机械臂控制装置130可以知晓是哪一个控制开关140检测到开启操作，以确定需要将机械臂220调整至与检测到开启操作的控制开关140所对应的机械臂工作状态。

在具体的实施过程中，可以预先设置好控制开关140、机械臂IO端口、机械臂工作状态这三者间的对应关系。这样，机械臂控制装置130可以直接根据读取到的机械臂IO端口状态确定需要将机械臂220调整至何种工作状态。

本发明实施例中，至少一个控制开关140对应的机械臂工作状态可以有多种，以下以其中3种进行举例说明：

第一种机械臂工作状态，示能状态。在示能状态时，机械臂控制装置130可以解除对机械臂220的运动限制，用户可以手动移动机械臂220的方式控制机械臂220运动；

第二种机械臂工作状态，上移状态。在上移状态时，机械臂控制装置130可以控制机械臂220向上移动。

第三种机械臂工作状态，下移状态。在下移状态时，机械臂控制装置130可以控制机械臂220向下移动。

举例来说，通常在控制手术器械210进出人体时，可以通过上移状态和下移状态控制机械臂220的移动。

在一种可能的实施方式中，控制***还可以包括与前述至少一个控制开关140连接的防呆开关150。在具体的实施过程中，可以将该防呆开关150与前述的至少一个控制开关140设置在相同的位置。

本发明实施例中，防呆开关150可以控制前述至少一个控制开关140所在电路的通断。也就是说，只有当防呆开关150控制所述至少一个控制开关140所在的电路为通时，对控制开关140的开启操作才有效。也就是说，用户对控制开关140进行开启操作以调整机械臂工作状态之前，需要先操作控制防呆开关150为导通状态。

并且，本发明实施例中，前述的至少一个控制开关140和防呆开关150可以组成一个开关控制电路，防呆开关150可以通过控制该开关控制电路以其它部件之间的信号传递来实现防呆的功能。

在一种可能的实施方式中，至少一个控制开关140中的任一控制开关140还可以通过自身对应的手术器械控制装置IO端口连接到手术器械控制装置120，并且，至少一个控制开关140中的任一控制开关140还可以在检测到开启操作时生成并向手术器械控制装置120反馈开启信号。

也就是说，本发明实施例中，至少一个控制开关140中的任一开关检测到开启操作后，不仅会将生成的开启信号反馈至机械臂控制装置130，同样也会反馈给手术器械控制装置120。

本发明实施例中，根据获得的开启信号可以确定机械臂220的工作状态。具体来说，可以根据从哪一个手术器械控制装置IO端口获得开启信号，判断出开启信息是属于至少一个控制开关140和防呆开关150中哪一个开关。

在具体的实施过程中，一种方式中，手术器械控制装置120可以直接根据获得的开启信号确定机械臂220的工作状态；另一种方式中，手术器械控制装置120还可以向上述控制机上报获得的开启信号，进而由上位控制机110确定机械臂220的工作状态，并将确定的机械臂工作状态发送给手术器械控制装置120，以使得手术器械控制装置120知晓机械臂220的工作状态。当然，在具体的实施过程中，上位控制机110也可以是从机械臂控制装置130获得的机械臂220的工作状态信息。

本发明实施例中，控制***还可以包括与手术器械控制装置120连接的至少一个指示灯160，这至少一个指示灯160的显示直接受手术器械控制装置120所控制，用于指示机械臂220的工作状态。

本发明实施例中，手术器械控制装置120还可以用于控制至少一个指示灯160以与获得的开启信号所属的控制开关140所对应的显示状态进行显示。具体来说，由于每个控制开关140各自都对应一机械臂工作状态，因而，控制开关140所对应的显示状态即为控制开关140对应的机械臂工作状态所对应的显示状态。

在具体的实施过程中，可以通过控制指示灯160显示不同的颜色来区分不同的机械臂工作状态；也可以通过控制指示灯160以不同的频率闪烁来区分不同的机械臂工作状态；还可以为多个指示灯160中的每个指示灯160设定对应的机械臂工作状态，进而可以通过各指示灯160的开灭来区分不同的机械臂工作状态，等等。

本发明实施例中，防呆开关150还可以与手术器械控制装置120连接，并且，手术器械控制装置120还可以连接到一指示灯，该指示灯用于指示防呆开关150的工作状态，手术器械控制装置120可以根据防呆开关150的工作状态，控制该指示灯以与防呆开关150的工作状态对应的显示状态进行显示。

在具体的实施过程中，用于指示防呆开关150工作状态的指示灯可以是前述的至少一个指示灯160，也可以是单独设置的指示灯。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例中的手术器械控制装置120可以为实施例一中所述的手术器械控制装置120，并且，关于手术器械控制装置120的具体说明可以参看前述实施例一中的描述，在此不再赘述。

实施例三，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种手术机器人，该手术机器人包括有实施例二中所述的控制***。

其中，手术机器人、控制***可以为实施例一、实施例二中所述的手术机器人、控制***，并且，关于手术机器人、控制***的说明，可以参考前述实施例一、实施例二中的描述，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种手术机器人的控制***，其特征在于，所述手术机器人包括机械臂，及安装在所述机械上的手术器械，所述控制***包括上位控制机、机械臂控制装置和手术器械控制装置，其中：

所述上位控制机，与所述机械臂控制装置、所述手术器械控制装置分别连接，用于根据获得的用于控制手术机器人执行操作的控制信息，生成并向所述机械臂控制装置下发机械臂运动控制数据，及生成并向所述手术器械控制装置下发手术器械运动控制数据；并根据从所述机械臂控制装置、所述手术器械控制装置获得的反馈数据，确定所述机械臂、所述手术器械的运动状态。

所述机械臂控制装置，用于以所述机械臂运动控制数据控制所述机械臂运动，并检测获得用于表示所述机械臂运动状态的机械臂运动数据；

所述手术器械控制装置，用于以所述手术器械运动控制数据控制所述手术器械运动，并检测获得用于表示所述手术器械运动状态的手术器械运动数据。

2.如权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述手术器械包括至少一个电机，所述手术器械运动控制数据包括所述至少一个电机中各电机的指定转动参数；所述反馈数据包括所述各电机的实际转动参数，及用于驱动所述各电机的各电流的电机电流值。

3.如权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述控制***还包括至少一个控制开关，所述至少一个控制开关中的任一控制开关：通过自身对应的机械臂IO端口连接到所述机械臂控制装置，对应一机械臂工作状态，在检测到开启操作时生成并向所述机械臂控制装置反馈开启信号；

所述机械臂控制装置还用于：调整所述机械臂的工作状态为获得的开启信号所属的控制开关所对应的机械臂工作状态。

4.如权利要求3所述的控制***，其特征在于，所述控制***还包括与所述至少一个控制开关连接的防呆开关，用于控制所述至少一个控制开关所在电路的通断。

5.如权利要求3所述的控制***，其特征在于，所述任一控制开关：还通过自身对应的手术器械控制装置IO端口连接到所述手术器械控制装置，在检测到开启操作时生成并向所述手术器械控制装置反馈开启信号；

所述控制***还包括与所述手术器械控制装置连接的至少一个指示灯，所述手术器械控制装置还用于：控制所述至少一个指示灯以与获得的开启信号所属的控制开关所对应的显示状态进行显示。

6.如权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述手术器械控制装置包括：

控制单元，与上位控制机通信连接；

至少一组检测驱动单元，所述至少一组检测驱动单元中的任一检测驱动单元包括：电机驱动子单元、编码器和累加器；其中，

所述电机驱动子单元，与所述控制单元连接，受所述控制单元控制；以及与电机通过电路连接，通过控制用于驱动所述电机的电流控制所述电机的转动，以控制手术器械的传动执行部，所述手术器械的传动执行部与所述电机连接并由所述电机驱动；

所述编码器，与所述电机连接，用于检测所述电机的实际转动参数；

所述累加器，与所述控制单元、所述编码器分别连接，用于统计所述实际转动参数，并由所述控制单元读取统计的所述实际转动参数。

7.如权利要求6所述的控制***，其特征在于，所述任一检测驱动单元还包括：

电流检测子单元，与所述控制单元、所述电机驱动子单元分别连接，用于检测所述电流以获得电机电流值，并由所述控制单元读取所述电机电流值。

8.如权利要求7所述的控制***，其特征在于，所述电流检测子单元包括仪表放大芯片，用于检测所述电流并将检测到的电流值进行正比例放大，以获得所述电机电流值。

9.一种手术机器人，其特征在于，所述手术机器人包括如权利要求1-8中任一权利要求所述的控制***。

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