CN114376734B - 一种手术机器人*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手术机器人***，包括：执行端，所述执行端包括患者手术台车和机械臂组件，所述机械臂组件活动设置与所述患者手术台车上；医生端，所述医生端包括医生控制台和主操作组件，所述主操作组件设置在所述医生控制台上，且所述主操作组件用于接收操作者的操作输入指令；控制端，所述控制端包括控制组件，所述控制组件与所述主操作组件通信连接以根据所述操作输入指令控制所述主操作组件执行相应操作；采用机械臂联动的方式使得医生可以同时操作手术器械和辅助器械，可协助医生进行多种操作，减少助手医生的工作量。

Description

一种手术机器人***

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***。

背景技术

微创伤手术是指通过腹腔镜、胸腔镜等内窥镜在人体内实行手术的一种新技术，其具有创伤小、疼痛轻、出血少等优越性，从而能够有效减少病人的恢复时间长、不适应，避免传统手术的一些有害副作用。

微创伤手术机器人***能够使医生在主操控台处通过二维或三维的显示设备观察病人体内的组织特征，并以遥控方式操控从操作机器人上的机械臂及手术工具器械来完成手术的操作。

目前医生在进行机器人辅助手术时，一些辅助操作需要助手医生协助完成。例如，在手术过程中，主刀医生操纵两条机械手臂，假设医生左手使用抓钳，右手使用弧形剪刀或者电钩进行剥离操作，同时在剥离操作过程中，组织可能会出血或者体液渗出等情况，为避免出血过多或体液累积，现有的手术机器人***在使用过程中需要床旁护士扶持吸引器从辅助手术孔进入腔内进行冲洗或者冲洗工作。

此外，在手术过程中，目标脏器被周边脏器遮挡住视线，为准确抓起目标脏器，现有的手术机器人手术中需要床旁护士从辅助手术孔使用扇形钳进入腔内，使用扇形钳将阻碍脏器进行移位，从而可使主刀医生顺利得通过机器人手臂对目标脏器进行抓起等动作。

在手术过程中，需要医生对阻碍脏器进行扶持与移动，对目标脏器进行抓起与剥离，同时对手术过程中出现的血液与体液进行冲洗动作，现有的手术机器人无法同时完成上述动作，必须需要床旁护士进行辅助手术操作。手术过程中，医生需多次与助手进行交流，而且增加了对医护资源的占用。

因此，有必要提供一种新型手术机器人***以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手术机器人***，采用机械臂联动的方式使得医生可以同时操作手术器械和辅助器械，可协助医生进行多种操作，有效解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种手术机器人***，包括：

执行端，所述执行端包括机械臂组件；

所述机械臂组件包括至少两个从机械臂，所述从机械臂中至少一个用于挂载手术器械，以执行手术操作，至少一个用于挂载辅助器械，以辅助手术操作。

本发明的有益效果在于：通过从机械臂分别控制手术器械和辅助器械以完成手术操作过程。

进一步的，所述手术机器人***还包括：

医生端，所述医生端包括主操作组件，所述主操作组件用于接收操作者的操作输入指令；

控制端，所述控制端包括控制组件，所述控制组件与所述主操作组件通信连接，以根据所述操作输入指令控制所述主操作组件、手术器械、辅助器械中一个或多个执行相应操作；

其中，所述主操作组件包括主操作臂，所述主操作臂与所述从机械臂被配置主从控制关系，以通过所述主操作臂控制所述从机械臂以及挂载在所述从机械臂上的所述手术器械或所述辅助器械进行运动。其有益效果在于：通过主操作臂分别控制挂载手术器械的从机械臂和挂载辅助器械的从机械臂进行运动，便于实现操作者对于手术器械和辅助器械的多种操作控制，大幅度减少了助手医生的工作量，提高了手术操作过程的连贯性。

进一步的，所述主操作组件还包括离合调整件，所述离合调整件用于建立或断开所述主从控制关系。其有益效果在于：方便操作者断开或者建立主操作臂和从机械臂之间的主从控制，以便于主操作臂实现不连续调整。

进一步的，所述机械臂组件包括至少三个从机械臂，所述主操作组件还包括机械臂切换件和机械臂选择件，所述机械臂切换件和所述机械臂选择件均与所述控制组件通信连接，所述机械臂切换件用于开启从机械臂切换功能，并确定被选择与所述主操作臂建立主从控制关系的从机械臂，所述机械臂选择件用于选择希望与所述主操作臂建立主从控制关系的所述从机械臂。其有益效果在于：便于操作者通过机械臂切换件和机械臂选择件选择主操作臂需要控制的从机械臂，方便选择和操作。

进一步的，所述主操作组件还包括功能件，所述功能件用于控制所述从机械臂上挂载的所述手术器械或者所述辅助器械所具有的执行功能的开启或关闭。其有益效果在于：方便操作者通过功能件直接控制在从机械臂上的手术器械或者辅助器械的功能开关。

进一步的，在通过所述机械臂切换件切换所述从机械臂时，所述控制组件根据所述机械臂切换件所对应的所述主操作臂相对于其它的所述主操作臂的位置，以及所述其它的所述主操作臂所控制的所述从机械臂的位置，确定可供所述机械臂选择件对应的所述主操作臂选择的所述从机械臂，以使得所述机械臂选择件对应的所述主操作臂所控制的所述从机械臂与所述其它的所述主操作臂所控制的所述从机械臂之间的相对位置，与所述机械臂选择件对应的所述主操作臂和所述其它的所述主操作臂之间的相对位置保持一致。其有益效果在于：通过限定每一个主操作臂控制的从机械臂与其它主操作臂控制的从机械臂之间的位置关系与每一个主操作臂与其它主操作臂之间的位置关系相同，从而有效避免了出现反向操作的问题，对整个手术机器人***起到了良好的保护作用，也提高了操作者进行手术操作时的安全性。

进一步的，所述手术机器人***还包括：内窥镜，所述内窥镜远端通过人体表面创口进入人体内部，以获取关于手术信息的视频流；所述机械臂组件包括五个从机械臂，所述从机械臂中两个用于挂载所述手术器械，一个用于挂载内窥镜，至少一个用于挂载辅助器械。

进一步的，所述手术机器人***还包括控制器，所述控制器用于控制挂载所述辅助器械的所述从机械臂应挂载所述手术器械的所述从机械臂的运动状态而运动。其有益效果在于：挂载辅助器械的从机械臂以与挂载手术器械的从机械臂的运动状态相应的运动状态运动，从而有效避免了操作者同时操作手术机器人***时需频繁切换控制的从机械臂。

进一步的，所述运动状态包括运动路径、运动速度和运动加速度中的至少一种。

进一步的，所述控制器用于获取所述挂载所述手术器械的所述从机械臂的实时运动路径，并根据所述实时运动路径，手术操作类型、所述手术器械的类型、所述辅助器械的类型、挂载所述手术器械的所述从机械臂的自由度分布以及挂载所述辅助器械的所述从机械臂的自由度分布，形成规划路径，并以所述规划路径控制所述挂载辅助器械的从机械臂运动。其有益效果在于：便于当前的手术器械的状态信息来规划挂载辅助器械的从机械臂的运动路径。

进一步的，所述控制器根据当前手术操作类型、所述手术器械的姿态和类型、所述辅助器械的类型、挂载所述手术器械的所述从机械臂的自由度分布以及挂载所述辅助器械的所述从机械臂的自由度分布，获得挂载所述辅助器械的所述从机械臂的预设运动路径，以控制挂载所述辅助器械的所述从机械臂按照所述预设运动路径独立运动。其有益效果在于：挂载辅助器械的从机械臂直接按照预设运动路径进行运动，与挂载手术器械的从机械臂的运动状态无关，不仅可以对挂在辅助器械的从机械臂设定不同的运动路径，而且使得挂载辅助器械的从机械臂能够以固定的运动路径进行运动，以满足不同的手术操作的要求，同时减少了操作者的操作工作量。

进一步的，所述从机械臂还包括器械检测件，所述器械检测件与所述控制器通信连接，用于检测挂载在所述从机械臂上的手术器械的信息或辅助器械的信息。其有益效果在于：便于操作者了解挂载在所述从机械臂上的器械信息，包括手术器械信息和辅助器械信息。

进一步的，所述手术机器人***还包括操作交互界面，所述控制器用于在接收到使挂载所述辅助器械的所述从机械臂应挂载所述手术器械的所述从机械臂的运动状态而运动的指令后，控制所述操作交互界面提供输入输出接口，所述输入输出接口用于接收手术操作类型信息、挂载所述辅助器械的从机械臂信息、挂载所述手术器械的从机械臂信息。其有益效果在于：通过操作交互界面上的输入输出接口，以获取挂载辅助器械的从机械臂信息和挂载手术器械的从机械臂信息，实现精准控制。

进一步的，所述挂载辅助器械的从机械臂与所述挂载手术器械的从机械臂之间可相互移动。

进一步的，所述手术机器人***还包括控制组件，第一基坐标系和第二基坐标系，所述控制组件用于获取挂载辅助器械的从机械臂与所述挂载手术器械的从机械臂之间的相对位置关系，以获得第一基坐标系与第二基坐标系的转换关系，并结合所述辅助器械在第二基坐标系下的位姿，获得所述辅助器械在第一基坐标系下的位姿，所述控制组件还用于获取所述手术器械在第一基坐标系下的位姿。其有益效果在于：控制组件通过第一基坐标系与第二基坐标系的转换关系，以获得手术器械和辅助器械在第一基座标系下的位姿。

进一步的，所述执行端还包括第一患者手术台车和第二患者手术台车，所述第一患者手术台车和所述第二患者手术台车可相互移动，所述第一患者手术台车至少设有挂载手术器械的从机械臂，所述第二患者手术台车至少设有挂载辅助器械的从机械臂。其有益效果在于：通过配置两个患者手术台车，使得挂载不同手术器械或者辅助器械的从机械臂可以独立安装在患者手术台车上，方便操作者进行操作。

进一步的，所述控制组件用于获取所述第二患者手术台车相对于所述第一患者手术台车的初始位置关系，并获取所述第二患者手术台车的移动情况，从而获得第二患者手术台车和所述第一患者手术台车之间的当前相对位置关系。其有益效果在于：通过第二患者手术台车的辅助手术器械在所述第一患者手术台车的基座标系下的位姿，便于统一手术器械和辅助器械的位置关系，方便整个手术机器人***实现对从机械臂的控制调节。

进一步的，所述第一患者手术台车上设置有第一配准接口，所述第二患者手术台车上安装有第二配准接口，通过所述第一配准接口与所述第二配准接口配准，以标定所述第二患者手术台车相对于所述第一患者手术台车的初始位置关系。其有益效果在于：通过第一配准接口和第二配准接口相互匹配的方式，提高第一患者手术台车和第二患者手术台车配准的准确性。

进一步的，所述第一配准接口和所述第二配准接口均为机械接口或者电气接口。

进一步的，所述第一配准接口和所述第二配准接口均与所述控制组件通信连接，所述控制组件用于检测所述第二患者手术台车是否与所述第一患者手术台车配准，并在确定所述第二患者手术台车与所述第一患者手术台车配准之后，接收所述第二患者手术台车相对于所述第一患者手术台车的运动状态。其有益效果在于：通过控制组件了解第一配准接口和第二配准接口的配准情况，便于准确掌控第二患者手术台车相对于第一患者手术台车的运动状态。

进一步的，所述第二患者手术台车设置有脚轮，所述脚轮具有两个自由度，所述脚轮能够围绕平行于水平面的第一轴线转动，所述脚轮还能够围绕垂直于水平面的第二轴线转动，在所述脚轮上设置有位置传感器，所述位置传感器与所述控制组件通信连接，所述位置传感器用于检测所述脚轮围绕所述第一轴线的转动圈数和围绕所述第二轴线的转动角度，所述控制组件用于根据所述转动圈数和所述脚轮的尺寸获得所述第二患者手术台车的运动距离，根据所述转动角度获得所述第二患者手术台车相对于所述第一患者手术台车的相对角度，进而获得第二患者手术台车和所述第一患者手术台车之间的当前相对位置关系。其有益效果在于：两个自由度的脚轮使得第二患者手术台车的运动更加灵活，以满足不同的使用要求，通过运动距离和相对角度得到第二患者手术台车和第一患者手术台车之间的当前相对位置关系，以便于得到手术器械和辅助器械在同一个坐标系下的位置关系，以便于手术机器人***精准控制手术器械和辅助器械协同工作。

进一步的，所述执行端还包括视觉跟踪装置，所述视觉跟踪装置包括光学跟踪仪和多个靶标，多个所述靶标分别设置于所述第一患者手术台车和所述第二患者手术台车，所述光学跟踪仪用于检测所述靶标在所述光学跟踪仪的坐标系下的位姿，以获取所述第一患者手术台车和所述第二患者手术台车在所述光学跟踪仪的坐标系下的位姿，所述控制组件根据所述第一患者手术台车和所述第二患者手术台车在所述光学跟踪仪坐标系下的位姿，获得所述第二患者手术台车相对于所述第一患者手术台车的当前相对位置关系。

附图说明

图1为本发明的手术机器人***在手术室内整体示意图；

图2为本发明的患者手术台的整体结构示意图；

图3为本发明的医生控制台的整体结构示意图；

图4为本发明的机械臂***设置在立柱各端面时的第一种情况的患者手术台结构示意图；

图5为本发明的机械臂***设置在立柱各端面时第二种情况的患者手术台结构示意图；

图6为本发明的挂载辅助器械的从机械臂安装在手术台车上的结构示意图；

图7为本发明的第一患者手术台车和第二患者手术台车配准的整体结构示意图；

图8为本发明的图7中的A放大结构示意图；

图9为本发明的机械接口为轴孔配合的截面结构示意图；

图10为本发明的机械接口为球面配合的截面结构示意图；

图11为本发明的机械接口为锥面配合的结构示意图；

图12为本发明的第一患者手术台车上的脚轮上安装位置传感器的结构示意图；

图13为本发明的第一患者手术台车和第二患者手术台车配准后的结构示意图；

图14为本发明的第一患者手术台车上挂载器械末端的坐标计算示意图；

图15为本发明的支撑装置为直线型时的患者手术台的结构示意图；

图16为本发明的台车配准时的坐标变换示意图。

图中标号：

1-执行端；

10-患者手术台车；

101-底座；102-立柱；

11-第一患者手术台车；12-第二患者手术台车；

110-第一配准接口；120-第二配准接口；121-脚轮；111-位置传感器；

13-机械臂组件；

131-从机械臂；1311-第一从机械臂；1312-第二从机械臂；1313-第三从机械臂；1314-第四从机械臂；1315-第五从机械臂；

132-支撑装置；

14-手术器械；

15-辅助器械；

2-控制端；

20-控制组件；

3-医生端；

30-医生控制台；

31-主操作组件；

311-主操作臂；

3111-第一主操作臂；3112-第二主操作臂；

312-离合调整件；313-机械臂选择件；

314-功能件；3141-第一功能件；3142-第二功能件。

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，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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作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。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

针对现有技术存在的问题，本发明的实施例提供了一种手术机器人***，包括：

执行端，所述执行端包括机械臂组件；

所述机械臂组件，包括至少两个从机械臂，所述从机械臂中至少一个用于挂载手术器械，以执行手术操作，至少一个用与挂载辅助器械，以辅助手术操作。

下面以一种具有五个从机械臂的手术机器人做示范性说明。

如图1、2所示，所述手术机器人包括执行端1，所述执行端1用于对患者执行手术操作。具体而言，所述执行端1包括患者手术台车10、机械臂组件13。所述机械臂组件13活动设置于所述患者手术台车10。

进一步，所述患者手术台车10包括底座101和立柱102，所述底座101安装在所述立柱102底端，所述从机械臂131安装在所述立柱102。优选，所述患者手术台车10可通过脚轮121移动，所述脚轮121安装在所述底座101底部。

所述机械臂组件13包括至少两个从机械臂131。在本实施例中，所述从机械臂131为五个，即第一从机械臂1311、第二从机械臂1312、第三从机械臂1313、第四从机械臂1314和第五从机械臂1315。五个从机械臂131均可活动的设置在一个患者手术台车10上。所述从机械臂131用于分别与手术器械14或辅助器械15连接，以驱动手术器械14或辅助器械15在患者体内运动。如图4和图5所示，四个从机械臂131分别设置在立柱102的侧面，第五个从机械臂131设置在立柱102的顶端面。如此，患者手术台车10的结构紧凑，节省手术室空间，且立柱102顶端面的从机械臂131可降低与其它侧面的从机械臂131发生碰撞的概率，增大从机械臂131可达到的空间。

优选，所述机械臂组件13还包括支撑装置132，所述支撑装置132分别与从机械臂131、立柱102连接，以驱动所有从机械臂131一起运动，以增加所述从机械臂131的运动空间，丰富从机械臂131的调整手段。所述支撑装置132的形状优选为矩形或弧形。如图15所示，五个从机械臂131均布在支撑装置132的上表面。

本实施例对手术器械的具体种类没有特别的限制。示范性地，所述手术器械14为有源器械，例如为电钩，电刀或超声刀。示范性地，所述手术器械14为无源器械，例如为吻合器，剪刀，钳子、抓钳、管钳或手术刀。同样，本实施例对辅助器械15的具体种类没有特别的限制。操作者可以根据手术操作的种类，手术操作过程中使用的手术器械14，病患组织的位置等确定合适的辅助器械15。示范性的，所述辅助器械15为用于将病患组织与周围组织分离的扇形钳。又例如，所述辅助器械15为用于冲洗目标区域以及吸取目标区域液体的冲洗吸引器。

继续参考图1，所述手术机器人还包括控制端2和医生端3。所述医生端3包括医生控制台30和主操作组件31。所述主操作组件31设置于所述医生控制台30，用于接收操作者的操作输入指令，例如手部动作指令，脚部动作指令，眼部动作指令，表情动作指令，声音指令等。所述控制端2包括控制组件20，所述控制组件20与所述主操作组件31通信连接，以根据接受的所述操作输入指令，执行相应的操作。所述控制组件20包括一个或多个控制器。所述控制器可以独立设置，也可以设置于医生端3和/或执行端1。

具体而言，所述主操作组件31包括主操作臂311，所述主操作臂311用于控制所述从机械臂131以及所挂载的手术器械14或辅助器械15运动。进一步，所述主机械臂311与从机械臂131以及手术器械14构成主从控制关系。

即所述控制器包括预设的主从映射。所述从机械臂131及其挂载的手术器械14、主操作臂311与所述控制器通信连接。所述控制器接收操作者的操作输入指令，并根据预设的主从映射，控制从机械臂131以及手术器械14执行相应的动作，进而实现操作者遥操作从机械臂131以及手术器械14对患者进行手术操作。在本实施例中，所述主操作臂311为两个，即第一主操作臂3111和第二主操作臂3112。

进一步，所述主操作臂311还可用于控制所述从机械臂131以及所述挂载的辅助器械15运动。相应的，所述从机械臂131及其挂载的辅助器械15、主操作臂311与所述控制器通信连接。所述控制器接收操作者的操作输入指令，并根据预设的主从映射，控制从机械臂131以及辅助器械15执行相应的动作，进而实现操作者遥操作从机械臂131以及辅助器械15对患者进行辅助手术操作。

如图3所示，所述主操作组件31包括离合调整件312，所述离合调整件312用于建立或断开上述的主从控制关系，以便于主操作臂311的不连续调整。此时，所述控制器根据所述离合调整件312输入的指令，确定是否要控制从机械臂131以及手术器械14或者辅助器械15运动。例如，当主操作臂311移动至极限位置，而从机械臂131仍未到达理想位置时，通过该离合调整件312输入指令，断开主操作臂311与从机械臂131之间的主从控制关系。在将主操作臂311移动至合适位置的过程中，所述从机械臂311以及挂载的手术器械14或者辅助器械15不会进行跟随动作。再次通过离合调整件312输入指令，重新建立主从控制关系，可继续调整患者手术台上的从机械臂131。在本实施例中，所述离合调整件312以踏板的形式设置在医生控制台30下部，以便于操作者通过脚部或者腿部输入所述操作输入指令。此时，所述操作者通过踩踏或者挤压的形式输入所述操作输入指令。

如图3所示，所述主操作组件31还包括机械臂切换件和机械臂选择件313，所述机械臂切换件用于开启从机械臂切换功能，并确定被选择与所述主操作臂建立主从控制关系的从机械臂131。所述机械臂选择件313用于选择希望与主操作臂311建立主从控制关系的从机械臂131。所述控制器则根据所述机械臂切换件、所述机械臂选择件313的输入指令，断开与当前从机械臂之间的主从控制关系，并根据主操作臂311控制的从机械臂131位姿以及预设的主从映射，控制对应的主操作臂311的位姿，进而建立主从控制关系。由于主操作臂311只有两个，而从机械臂131为至少两个，例如在本实施例中为五个。因此，操作者通过主操作臂311只能同时控制两个从机械臂131运动。当需要控制其他从机械臂131时，需要通过机械臂切换件和机械臂选择件313来实现。例如，当操作者控制手术器械14进行切割手术操作时，遇到其他组织阻碍，需要使用扇形钳对其他组织进行分离。此时，通过机械臂切换件开启从机械臂的切换功能，所述机械臂选择件313选择挂载有扇形钳的从机械臂131。选择合适的从机械臂131后，通过机械臂切换件确认，进而主操作臂311与该从机械臂131建立主从控制关系。操作者通过主操作臂311控制扇形钳将其他组织分离，然后再通过机械臂切换件、机械臂选择件313选择原来的从机械臂131进行切割手术操作。在本实施例中，所述机械臂切换件设置在所述主操作臂311上。有多个主操作臂311时，所述机械臂切换件数量与主操作臂的数量一致，以使每个主操作臂311上都设有一个机械臂切换件。所述机械臂选择件313以踏板的形式设置在医生控制台30下部，以便于操作者通过脚部或者腿部输入所述操作输入指令。此时，所述操作者通过踩踏或者挤压的形式输入所述操作输入指令。所述机械臂选择件313通过遍历从机械臂131的方式来实现从机械臂131的选择。

所述主操作组件31还包括操作交互界面，所述操作交互界面用于显示所述手术机器人***信息，并接受操作者输入的操作输入指令。所述机械臂切换件、机械臂选择件313设置于所述操作交互界面中。在一个替代性实施例中，所述机械臂切换件、机械臂选择件313为实体按键；在另外一个替代性实施例中，所述机械臂切换件、机械臂选择件313为虚拟按键。

进一步，为防止反向操作，对主操作臂311的所能控制的从机械臂131分配做出限制，即第二主操作臂3112所控制的从机械臂131与第一主操作臂3111所控制的从机械臂131的相对位置，第二主操作臂与第一主操作臂的相对位置，两者保持一致。所述控制器被配置为在接收到被选择的从机械臂131时(即接收到期望接受主操作臂311控制的从机械臂131时)，判断被选择的从机械臂131相对于另外一个主操作臂311所控制的从机械臂131的位置，是否与被选择的从机械臂131所对应的主操作臂311与另外一个主操作臂311的相对位置相一致。又或者，所述控制器被配置接收到所述机械臂切换件开启从机械臂切换功能时，根据所述机械臂切换件所对应的主操作臂相对于其他主操作臂的位置，并根据其他主操作臂所控制的从机械臂，确定可供机械臂选择件313选择的从机械臂。

例如，如图3所示，所述第一主操作臂3111位于所述第二操作臂3112的左侧；如图2所示，第一从机械臂1311、第二从机械臂1312、第三从机械臂1313、第四从机械臂1314、第五从机械臂1315从左至右依次分布。第一主操作臂3111与第二主操作臂3112同时控制的两条从机械臂需满足：第一主操作臂3111控制的从机械臂需位于第二主操作臂3112控制的从机械臂的左侧。因此，第一主操作臂可控制的从机械臂包括第一从机械臂1311、第二从机械臂1312、第三从机械臂1313、第四从机械臂1314；而第二主操作臂可控制的从机械臂包括第二从机械臂1312、第三从机械臂1313、第四从机械臂1314、第五从机械臂1315。

示范性地，第一主操作臂3111控制第二从机械臂1312，第二主操作臂3112控制第五从机械臂1315。在按下第一主操作臂3111上的机械臂切换件后，所述控制器获取第一主操作臂3111上的机械臂切换件开启从机械臂切换功能，根据第一主操作臂3111位于第二主操作臂3112左侧，而第二主操作臂3112所控制的从机械臂为第五机械臂1315，确定可供机械臂选择件313选择的从机械臂为第一从机械臂1311，第三从机械臂1313，第四从机械臂1314。踩下机械臂选择件313，遍历上述的第一从机械臂1311，第三从机械臂1313，第四从机械臂1314。在选择第一从机械臂1311后，再次按下第一主操作臂3111上的机械臂切换件，确认第一主操作臂3111控制第一从机械臂1311，并关闭从机械臂切换功能。

当按下第二主操作臂3112上的机械臂切换件后，所述控制器获取第二主操作臂3112上的机械臂切换件开启从机械臂切换功能，根据第一主操作臂3111位于第二主操作臂3112左侧，而第一主操作臂3111所控制的从机械臂为第一从机械臂1311，确定可供机械臂选择件313选择的从机械臂为第二从机械臂1312，第三从机械臂1313，第四从机械臂1314。踩下机械臂选择件313，遍历上述的第二从机械臂1312，第三从机械臂1313，第四从机械臂1314。在选择第四从机械臂1314后，再次按下第二主操作臂3112上的机械臂切换件，确认第二主操作臂3112对应控制的从机械臂切换为第四从机械臂1314，并退出从机械臂切换功能。

此外，所述手术机器人***还包括内窥镜组件，用于从人体内部获取手术信息(例如病灶形态，以及病灶附近血管、组织形态，手术器械的位姿等)并以视频流的形式予以展示。所述内窥镜组件包括内窥镜，图像处理器以及立体显示器。所述内窥镜挂载于所述从机械臂131上，远端通过人体表面创口进入人体内部，以获取关于手术信息的视频流。所述图像处理器用于对视频流进行例如消噪、图像增强等处理。所述立体显示器用于显示经过处理后的视频流。

替代性的，所述用于挂载辅助器械15的从机械臂131可以应用于挂载的手术器械14的从机械臂131运动而运动，即所述手术机器人***具有跟随模式。

由于在具体进行手术操作时，有的辅助器械的操作路径和手术器械的操作路径相同，有的辅助器械的操作路径为可预期的，因此通过将挂载辅助器械15的从机械臂131应挂载手术器械14的从机械臂131运动而运动，从而便于控制多个从机械臂131上的手术器械14或者辅助器械15，避免了在手术操作过程中需要频繁切换主操作臂311控制的从机械臂131，降低了手术操作过程的复杂程度。

在一些实施例中，所述挂载所述辅助器械15的从机械臂131以所述挂载所述手术器械14的从机械臂131的运动状态相应的运动状态运动。这里所述“运动状态”包括运动路径、运动速度和运动加速度中的一种或多种。

示范性地，在接收到随动模式指令后，所述控制器获取所述挂载手术器械的从机械臂131的实时运动路径，然后根据该实时运动路径，手术器械类型，辅助器械类型，挂载手术器械的从机械臂及挂载辅助器械的从机械臂的自由度分布，形成规划路径，并以该规划路径控制挂载辅助器械15的从机械臂131运动。即在主操作臂301遥操作挂载手术器械14的从机械臂131的时候，挂载辅助器械的从机械臂131以相应的规划路径跟随着运动，使得辅助器械15跟随手术器械14运动而运动，从而使得医生在进行控制的时候，不需要单独控制挂载辅助器械15的从机械臂131运动，操作方便。为了使所述挂载辅助器械15的从机械臂131运动更精确，所述控制器在形成规划路径时还参考所述挂载手术器械的从机械臂131的速度和/或加速度。

例如，医生左手通过第一主操作臂3111进行对目标脏器的夹持动作，右手通过第四主操作臂3114对病灶或者血管进行剥离，同时，在剥离过程中需对腔内进行冲洗或者抽吸。此时，医生触发手术机器人***进入随动模式后，安装吸引器的第五从机械臂1315可跟随安装手术器械(如弧形剪刀或电钩等)的第四从机械臂1314运动至合适的位置。如此，可实现辅助器械15的智能工作，减轻操作者的劳动量。

进一步的，所述从机械臂131还包括器械检测件。所述器械检测件与所述控制器通信连接，用于检测挂载在所述从机械臂131上的器械信息，包括手术器械14的信息和辅助器械15的信息。本实施例对器械检测件具体类型没有特别的限制，可以为通过有线的方式实现，例如针脚列阵，也可以通过无线方式实现，例如近场通信。

进一步的，所述控制器用于控制挂载辅助器械15的从机械臂131跟随挂载手术器械的从机械臂131运动，但是辅助器械15末端的运动(例如伸缩、俯仰、偏转运动)仍然需要挂载辅助器械15的从机械臂131被激活后为操作者遥控制，确保辅助器械15的局部操作准确可控。因此，在上述的示范性实施例中，第四从机械臂1314运动至合适的位置后，操作者将第四从机械臂1314激活，然后通过第二主操作臂3112控制吸引器末端的运动。

在另外一些实施例中，挂载所述辅助器械的从机械臂131在挂载的手术器械14的从机械臂131运动时按照预设的运动路径独立运动。即挂载辅助器械15的从机械臂131的运动与挂载手术器械14的从机械臂131当前的运动状态无关。在接收到开启随动模式指令后，所述控制器根据手术操作类型，手术器械的姿态，手术器械类型，辅助器械类型，挂载手术器械的从机械臂及挂载辅助器械的从机械臂的自由度分布，获得运动路径，并以该运动路径控制挂载辅助器械15的从机械臂131运动。

示范性地，第二从机械臂1312挂载管钳，第四从机械臂1314挂载手术刀，第五从机械臂1315挂载吸引器。当接收到开启随动模式指令后，所述控制器获知手术器械为管钳，手术刀，辅助器械为吸引器，手术操作为切割组织，第二从机械臂1312、第四从机械臂1314的姿态后，获得运动路径，并以该运动路径控制挂载所述吸引器的第五从机械臂1315运动至合适位置。

进一步，所述控制器在接收到开启随动模式指令后，控制所述操作交互界面，提供随动模式的输入输出接口。所述输入输出接口用于接收手术操作类型信息、挂载所述辅助器械的从机械臂信息、挂载所述手术器械的从机械臂信息等。当然，所述随动模式的输入输出接口可以为实体按钮，可以为虚拟按钮。

在上述手术机器人***中，医生通过跟随模式，可以在控制器的控制作用下，挂载辅助器械15的从机械臂131应挂载手术器械14的从机械臂131运动，使得医生可以独立完成整个控制过程，不需要助手协助就可以完成手术过程，方便医生进行手术操作。

如图2所示，所述主操作组件31还包括功能件314。所述功能件314用于控制处于当前激活状态的从机械臂131所挂载的手术器械14或辅助器械15所具有的执行功能的开启。功能件314可以为多个，以满足具有多个功能的手术器械14或者辅助器械15的功能开启需求。

进一步，所述从机械臂131上安装的器械检测件还用于根据手术器械或者辅助器械的具体类型，获取其具有的执行功能。所述控制器根据当前激活状态的从机械臂131所挂载的手术器械14或者辅助器械15的执行功能，将其映射到功能件314上。例如，所述功能件314为两个，即第一功能件3141，第二功能件3142。所述冲洗吸引器具有冲洗目标区域的冲洗功能以及吸取目标区域液体的抽吸功能。当挂载所述冲洗吸引器的从机械臂131被激活(即被选择为一主操作臂3111所控制)，所述控制器将所述冲洗吸引器的两个执行功能分别映射到第一功能件3141、第二功能件3142。当第一功能件3141被按下时，所述冲洗吸引器执行冲洗功能冲洗目标区域；当第二功能件3142被按下时，所述冲洗吸引器执行抽吸功能吸取目标区域液体。此外功能件314还可以具有其他功能，例如控制上述的跟随模式的开启。在本实施例中，所述功能件314以踏板的形式设置在医生控制台30下部，以便于操作者通过脚部或者腿部输入所述操作输入指令。此时，所述操作者通过踩踏或者挤压的形式输入所述操作输入指令。

本实施例中，所述控制器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器301、数字信号处理器301(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分。在本实施例中，所述控制组件20可以包括一个控制器，实现集中式控制；所述控制组件20可以包括多个控制器，实现分布式控制。

在一个替代性实施例中，所述用于挂载辅助器械15的从机械臂131可以相对于所述用于挂载手术器械14的从机械臂131移动，从而可更灵活设置用于挂载辅助器械15的从机械臂131与用于挂载手术器械14的从机械臂131之间的相对位置。例如，用于挂载手术器械14的从机械臂131可活动的设置在一个患者手术台车10上，而所述用于挂载辅助器械15的从机械臂131可活动的设置在天花板上。也可用于挂载手术器械14的从机械臂131可活动的设置在一个患者手术台车10上，而用于挂载辅助器械15的从机械臂131可设置在另一个患者手术台车10上。即所述手术机器人***包括多个患者手术台车10，所述患者手术台车10之间可以连接成整体，也可以相互移动。如此，一方面可以降低用于挂载辅助器械15的从机械臂131与其他从机械臂131之间发送碰撞的概率，另一方面可以灵活调整手术操作过程中辅助器械15的工作空间。

如图6所示，所述患者手术台车10为两个，即第一患者手术台车11和第二患者手术台车12。其中，一个用于挂载辅助器械15的从机械臂131可活动的设置在所述第二患者手术台车12上；而其余四个从机械臂131可活动的设置在所述第一患者手术台车11上。与上述描述类似，这四个从机械臂131也可以通过支撑装置131与所述立柱102连接。

在术中，所述第一患者手术台车11和第二患者手术台车12可以连接形成一个整体，也可以分开相对移动。因此，所述手术机器人***具有双患者手术台车模式，当双患者手术台车模式被打开时，所述第二患者手术台车12相对于所述第一患者手术台车11移动至更合适的手术位置。

而在手术过程中，辅助器械15和手术器械14需要协同工作，因此需要将辅助器械15和手术器械14统一在一个坐标系下。所述手术机器人***还包括第一基坐标系和第二基坐标系，所述控制组件一方面获取所述手术器械在第一基坐标系下的位姿，另一方面获取挂载辅助器械的从机械臂与所述挂载手术器械的从机械臂之间的相对位置关系，以获得第一基坐标系与第二基坐标系的转换关系，并结合所述辅助器械在第二基坐标系下的位姿，获得所述辅助器械在第一基坐标系下的位姿。一般而言，所述第一基坐标系为第一患者手术台车基坐标系，第二基坐标系为第二患者手术台车基坐标系。因此，这要求获得第二患者手术台车12和第一患者手术台车11之间当前相对位置关系。在获得第二患者手术台车12和第一患者手术台车11之间当前相对位置关系，以确定第一患者手术台车基坐标系与第二患者手术台车基坐标系之间的转换关系。所述控制器再根据第二患者手术台车12上的辅助器械15在第二患者手术台车基坐标系下的位姿，获得辅助器械15在第一患者手术台车11基坐标下的位姿。本实施例对辅助器械15在第二患者手术台车基坐标系下的位姿以及对手术器械14在第一患者手术台车基坐标系下的位姿具体获得方法没有特别的限制，可以采用机器人运动学方程，例如D-H法获得。当然，所述手术机器人***也可以将手术器械14与辅助器械15在其他坐标系下统一。具体方法与上述类似不再赘述。

在一个实施例中，先将两个患者手术台车先进行配准，以标定第二患者手术台车12相对于第一患者手术台车11的初始位置关系，然后获得第二患者手术台车12的移动状况，进而获得第二患者手术台车12和第一患者手术台车11之间当前相对位置关系。在本实施例中，通过配准接口的方式来实现患者手术台车之间的配准。

如图7和图8所示，所述第一患者手术台车11上安装有第一配准接口110，所述第二患者手术台车12上安装有第二配准接口120，所述第一配准接口110和所述第二配准接口120之间相匹配。所述第一配准接口110和所述第二配准接口120为机械接口或者电气接口。

优选，所述第一配准接口110设置在所述第一患者手术台车11的底座101侧部，而第二配准接口120设置在第二患者手术台车12相应位置。所述第一配准接口110、第二配准接口120在患者手术台车制造的时候即确定。因此在术前，所述第一患者手术台车11和所述第二患者手术台车12的初始位置关系已经确定。

如图9至图11所示，所述第一配准接口110和所述第二配准接口120均为机械接口。具体而言，所述第一配准接口110和所述第二配准接口120中的一个为孔，另一个为轴，两者为轴孔配合；所述第一配准接口110和所述第二配准接口120中的一个为圆锥，另一个为凹槽，两者实现锥面配合；所述第一配准接口110和所述第二配准接口120中的一个为圆台，另一个为凹槽，两者实现曲面配合。

在替代性的方案中，所述第一配准接口和所述第二配准接口为电气接口。具体而言，所述第一配准接口110和所述第二配准接口120中的一个为激光发生器，另一个为激光传感器；所述第一配准接口110和所述第二配准接口120中的一个为接近传感器，另一个为距离传感器；所述第一配准接口110和所述第二配准接口120中的一个为电磁继电器，另一个为磁铁。需要说明的是，在本方案中的第一配准接口110和所述第二配准接口120包括但不限于上述配准接口，任何能够实现第一配准接口110和第二配准接口120之间配合的接口特征都可以应用于本技术方案，此处不再赘述。

进一步，所述第一配准接口110，第二配准接口120分别与所述控制器通信连接。所述控制器被配置为当接收到开启双患者手术台车模式的指令时，检测所述第二患者手术台车12是否与第一患者手术台车11配准。在检测到所述第二患者手术台车与第一患者手术台车11处于配准状态，则所述控制器接收所述第二患者手术台车相对于第一患者手术台车11的运动状态。

本实施例中，对所述第二患者手术台车12如何运动至期望的手术位置的方法没有特别的限制。示范性的，所述第二患者手术台车12被手动移动至期望的手术位置。示范性的，所述第二患者手术台车12具有驱动装置，被遥控运动至期望的手术位置。示范性的，所述控制器在接收到开启双患者手术台车模式的指令后，根据手术类型，手术器械的位姿，手术器械的类型，以及辅助器械的类型等获得期望的辅助器械位姿以及相应的第二患者手术台车12的期望手术位置，并控制所述第二患者手术台车12运动至所述期望手术位置。

如果在检测到所述第二患者手术台车没有与第一患者手术台车11处于配准状态，则所述控制器发出示警信息。对于受控制器控制的所述第二患者手术台车12，所述控制器还控制所述第二患者手术台车12处于静止状态。

所述第二患者手术台车12上还安装有位置传感器207，所述位置传感器207与所述控制器通信连接，用于检测所述第二患者手术台车12的运动信息。

如图12所示，所述第二患者手术台车12的脚轮121具有两个自由度，即可以围绕平行于水平面的第一轴线L1转动，围绕垂直于水平面的第二轴线L2转动。所述位置传感器207设置于所述第二患者手术台车12的脚轮，用于检测脚轮围绕第一轴线L1转动的圈数，围绕第二轴线L2转动的角度。所述控制器根据所述圈数，以及脚轮的尺寸获得所述第二患者手术台车12运动的距离；根据围绕第二轴线L2转动的角度，获得所述第二患者手术台车12相对于所述第一患者手术台车11的角度，由此可以获得第二患者手术台车12和第一患者手术台车11之间当前相对位置关系。

因医院的地面都是水平的，所以第一患者手术台车11和第二患者手术台车12的坐标系中Z轴(高度信息)始终处于同一高度平面上，两个台车在Z轴(高度信息)方向上的差异忽略。如图16所示，第一患者手术台车11的基坐标系用X-O-Y表征，第二患者手术台车12的基坐标系用α-O1-β表征。两个台车配准时两者相对坐标系变换关系根据出厂设计为已知的。如图13所示，当第二患者手术台车12脱离第一患者手术台车11，被移动到所需手术位置时，通过获得第二患者手术台车12的移动方向及距离以及配准时两基坐标系的变换关系，可计算出在手术位置的第二患者手术台车基坐标系相对于第一患者手术台车基坐标系之间的位置关系。如图14所示，所述从机械臂131包括五个关节和关节传感器，所述关节传感器记录每个关节的转动角度，进而根据机器人运动学获得辅助器械15在第二患者手术台车基坐标系下的位姿。在获取辅助器械15在第二患者手术台车基坐标下的位姿描述后，根据第二患者手术台车基坐标系相对于第一患者手术台车坐标系之间的位置关系，获得辅助器械15在第一患者手术台车基坐标下的位姿。如此，将辅助器械15和手术器械14统一在第一患者手术台车基坐标下，便于实现辅助器械15与手术器械14协同工作。

在另外一个实施例中，所述执行端还包括视觉跟踪装置。所述视觉跟踪装置用于观测所述第一患者手术台车11和所述第二患者手术台车12的相对位置关系。所述视觉跟踪装置包括光学跟踪仪和多个靶标。所述靶标分别设置于所述第一患者手术台车11和所述第二患者手术台车12。所述光学跟踪仪用于检测所述固定靶标在所述光学跟踪仪坐标系下的位姿，以获取所述第一患者手术台车11和第二患者手术台车12在所述光学跟踪仪坐标系下的位姿。所述控制器根据所述第一患者手术台车11和第二患者手术台车12在所述光学跟踪仪坐标系下的位姿，获得所述第二患者手术台车12相对于所述第一患者手术台车11的位置关系。据此，在术前可以不再需要第一患者手术台车11与第二患者手术台车12进行配准。其余与上述实施例类似，不再赘述。

虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (20)

1.一种手术机器人***，其特征在于，包括：

执行端，所述执行端包括机械臂组件；所述机械臂组件包括至少两个从机械臂，所述从机械臂中至少一个用于挂载手术器械，以执行手术操作，至少一个用于挂载辅助器械，以辅助手术操作；

控制器，所述控制器用于控制挂载所述辅助器械的所述从机械臂响应挂载所述手术器械的所述从机械臂的运动状态而运动；所述控制器还用于获取所述挂载所述手术器械的所述从机械臂的实时运动路径，并根据所述实时运动路径、手术操作类型、所述手术器械的类型、所述辅助器械的类型、挂载所述手术器械的所述从机械臂的自由度分布以及挂载所述辅助器械的所述从机械臂的自由度分布，形成规划路径，并以所述规划路径控制所述挂载辅助器械的从机械臂运动。

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***还包括：

医生端，所述医生端包括主操作组件，所述主操作组件用于接收操作者的操作输入指令；

控制端，所述控制端包括控制组件，所述控制组件与所述主操作组件通信连接，以根据所述操作输入指令控制所述主操作组件、手术器械、辅助器械中一个或多个执行相应操作；

其中，所述主操作组件包括主操作臂，所述主操作臂与所述从机械臂被配置主从控制关系，以通过所述主操作臂控制所述从机械臂以及挂载在所述从机械臂上的所述手术器械或所述辅助器械进行运动。

3.根据权利要求2所述的手术机器人***，其特征在于，所述主操作组件还包括离合调整件，所述离合调整件用于建立或断开所述主从控制关系。

4.根据权利要求2所述的手术机器人***，其特征在于，所述机械臂组件包括至少三个从机械臂，所述主操作组件还包括机械臂切换件和机械臂选择件，所述机械臂切换件和所述机械臂选择件均与所述控制组件通信连接，所述机械臂切换件用于开启从机械臂切换功能，并确定被选择与所述主操作臂建立主从控制关系的从机械臂，所述机械臂选择件用于选择希望与所述主操作臂建立主从控制关系的所述从机械臂。

5.根据权利要求2所述的手术机器人***，其特征在于，所述主操作组件还包括功能件，所述功能件用于控制所述从机械臂上挂载的所述手术器械或者所述辅助器械所具有的执行功能的开启或关闭。

6.根据权利要求4所述的手术机器人***，其特征在于，在通过所述机械臂切换件切换所述从机械臂时，所述控制组件根据所述机械臂切换件所对应的所述主操作臂相对于其它的所述主操作臂的位置，以及所述其它的所述主操作臂所控制的所述从机械臂的位置，确定可供所述机械臂选择件对应的所述主操作臂选择的所述从机械臂，以使得所述机械臂选择件对应的所述主操作臂所控制的所述从机械臂与所述其它的所述主操作臂所控制的所述从机械臂之间的相对位置，与所述机械臂选择件对应的所述主操作臂和所述其它的所述主操作臂之间的相对位置保持一致。

7.根据权利要求1或2所述的手术机器人***，其特征在于，所述手术机器人***还包括：内窥镜，所述内窥镜远端通过人体表面创口进入人体内部，以获取关于手术信息的视频流；所述机械臂组件包括五个从机械臂，所述从机械臂中两个用于挂载所述手术器械，一个用于挂载内窥镜，至少一个用于挂载辅助器械。

8.根据权利要求1所述的手术机器人***，其特征在于，所述运动状态包括运动路径、运动速度和运动加速度中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的手术机器人***，其特征在于，所述控制器根据当前手术操作类型、所述手术器械的姿态和类型、所述辅助器械的类型、挂载所述手术器械的所述从机械臂的自由度分布以及挂载所述辅助器械的所述从机械臂的自由度分布，获得挂载所述辅助器械的所述从机械臂的预设运动路径，以控制挂载所述辅助器械的所述从机械臂按照所述预设运动路径独立运动。

10.根据权利要求1或9所述的手术机器人***，其特征在于，所述从机械臂还包括器械检测件，所述器械检测件与所述控制器通信连接，用于检测挂载在所述从机械臂上的手术器械的信息或辅助器械的信息。

11.根据权利要求9所述的手术机器人***，其特征在于，所述手术机器人***还包括操作交互界面，所述控制器用于在接收到使挂载所述辅助器械的所述从机械臂应挂载所述手术器械的所述从机械臂的运动状态而运动的指令后，控制所述操作交互界面提供输入输出接口，所述输入输出接口用于接收手术操作类型信息、挂载所述辅助器械的从机械臂信息、挂载所述手术器械的从机械臂信息。

12.根据权利要求1所述的手术机器人***，其特征在于，所述挂载辅助器械的从机械臂与所述挂载手术器械的从机械臂之间可相互移动。

13.根据权利要求12所述的手术机器人***，其特征在于，所述手术机器人***还包括控制组件、第一基坐标系和第二基坐标系，所述控制组件用于获取挂载辅助器械的从机械臂与所述挂载手术器械的从机械臂之间的相对位置关系，以获得第一基坐标系与第二基坐标系的转换关系，并结合所述辅助器械在第二基坐标系下的位姿，获得所述辅助器械在第一基坐标系下的位姿，所述控制组件还用于获取所述手术器械在第一基坐标系下的位姿。

14.根据权利要求13所述的手术机器人***，其特征在于，所述执行端还包括第一患者手术台车和第二患者手术台车，所述第一患者手术台车和所述第二患者手术台车可相互移动，所述第一患者手术台车至少设有挂载手术器械的从机械臂，所述第二患者手术台车至少设有挂载辅助器械的从机械臂。

15.根据权利要求14所述的手术机器人***，其特征在于，所述控制组件用于获取所述第二患者手术台车相对于所述第一患者手术台车的初始位置关系，并获取所述第二患者手术台车的移动情况，从而获得第二患者手术台车和所述第一患者手术台车之间的当前相对位置关系。

16.根据权利要求15所述的手术机器人***，其特征在于，所述第一患者手术台车上设置有第一配准接口，所述第二患者手术台车上安装有第二配准接口，通过所述第一配准接口与所述第二配准接口配准，以标定所述第二患者手术台车相对于所述第一患者手术台车的初始位置关系。

17.根据权利要求16所述的手术机器人***，其特征在于，所述第一配准接口和所述第二配准接口均为机械接口或者电气接口。

18.根据权利要求17所述的手术机器人***，其特征在于，所述第一配准接口和所述第二配准接口均与所述控制组件通信连接，所述控制组件用于检测所述第二患者手术台车是否与所述第一患者手术台车配准，并在确定所述第二患者手术台车与所述第一患者手术台车配准之后，接收所述第二患者手术台车相对于所述第一患者手术台车的运动状态。

19.根据权利要求14所述的手术机器人***，其特征在于，所述第二患者手术台车设置有脚轮，所述脚轮具有两个自由度，所述脚轮能够围绕平行于水平面的第一轴线转动，所述脚轮还能够围绕垂直于水平面的第二轴线转动，在所述脚轮上设置有位置传感器，所述位置传感器与所述控制组件通信连接，所述位置传感器用于检测所述脚轮围绕所述第一轴线的转动圈数和围绕所述第二轴线的转动角度，所述控制组件用于根据所述转动圈数和所述脚轮的尺寸获得所述第二患者手术台车的运动距离，根据所述转动角度获得所述第二患者手术台车相对于所述第一患者手术台车的相对角度，进而获得第二患者手术台车和所述第一患者手术台车之间的当前相对位置关系。

20.根据权利要求14所述的手术机器人***，其特征在于，所述执行端还包括视觉跟踪装置，所述视觉跟踪装置包括光学跟踪仪和多个靶标，多个所述靶标分别设置于所述第一患者手术台车和所述第二患者手术台车，所述光学跟踪仪用于检测所述靶标在所述光学跟踪仪的坐标系下的位姿，以获取所述第一患者手术台车和所述第二患者手术台车在所述光学跟踪仪的坐标系下的位姿，所述控制组件根据所述第一患者手术台车和所述第二患者手术台车在所述光学跟踪仪坐标系下的位姿，获得所述第二患者手术台车相对于所述第一患者手术台车的当前相对位置关系。