本技術(shù)涉及應用于手術(shù)機器人的手術(shù)器械領(lǐng)域，尤其涉及一種手術(shù)器械的接合方法、接合判斷方法、裝置及醫(yī)療系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、手術(shù)器械包括末端執(zhí)行器和軸，其中，末端執(zhí)行器可以為手術(shù)鉗頭、剪刀、抓取鉗等。使用時，手術(shù)器械安裝于手術(shù)機器人的機械臂一端的器械驅(qū)動器上。器械驅(qū)動器通過設(shè)置于軸內(nèi)的驅(qū)動線或者推驅(qū)動桿等驅(qū)動末端執(zhí)行器，以實現(xiàn)手術(shù)器械的手術(shù)操作。手術(shù)器械通過其轉(zhuǎn)盤接合在器械驅(qū)動器上以實現(xiàn)動力傳遞，為保證手術(shù)器械驅(qū)動的準確性和精度，手術(shù)器械的轉(zhuǎn)盤完全接合在器械驅(qū)動器上是前提。

2、在一種相關(guān)的手術(shù)器械中，為了接合手術(shù)器械與器械驅(qū)動器，使器械桿通過齒輪傳動與兩個轉(zhuǎn)盤同時嚙合。在器械桿旋轉(zhuǎn)時，兩個轉(zhuǎn)盤沿統(tǒng)一方向旋轉(zhuǎn)。在接合過程中，兩個器械驅(qū)動器以相反方向旋轉(zhuǎn)，去接合兩個轉(zhuǎn)盤。另外，當兩個轉(zhuǎn)盤接合后，若設(shè)定的兩個器械驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速比不同于兩個轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速比則器械驅(qū)動器上能檢測到較大的轉(zhuǎn)矩，以此來進行手術(shù)器械的轉(zhuǎn)盤的接合的判斷。

3、然而，上述場景中，通過設(shè)置兩個轉(zhuǎn)動盤來接合手術(shù)器械的方式中，除驅(qū)動器械桿轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤之外，還需要額外設(shè)置至少一個轉(zhuǎn)盤，增加了生產(chǎn)成本和產(chǎn)品復雜度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種手術(shù)器械的接合方法，以在不增加手術(shù)器械結(jié)構(gòu)復雜度的情況下，對手術(shù)器械進行接合。

2、本技術(shù)提供一種手術(shù)器械的接合方法。所述手術(shù)器械包括驅(qū)動機構(gòu)、連接于所述驅(qū)動機構(gòu)的遠端的軸以及連接于所述軸的遠端的末端執(zhí)行器，所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動所述末端執(zhí)行器運動的第一轉(zhuǎn)盤和驅(qū)動所述軸旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)盤，所述第一轉(zhuǎn)盤和所述第二轉(zhuǎn)盤由器械驅(qū)動器驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述手術(shù)器械的接合方法包括：

3、接合所述第一轉(zhuǎn)盤與所述器械驅(qū)動器；和

4、驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)盤使所述末端執(zhí)行器運動而對所述軸施加旋轉(zhuǎn)阻力矩，響應于所述旋轉(zhuǎn)阻力矩，所述第二轉(zhuǎn)盤與所述器械驅(qū)動器接合。

5、進一步地，驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)盤使所述末端執(zhí)行器運動而對所述軸施加旋轉(zhuǎn)阻力矩，包括：所述末端執(zhí)行器運動至與外部特征產(chǎn)生阻力矩而對所述軸施加旋轉(zhuǎn)阻力矩；或者所述末端執(zhí)行器運動以在所述驅(qū)動機構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生對所述軸的所述旋轉(zhuǎn)阻力。

6、進一步地，驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)盤使所述末端執(zhí)行器運動而對所述軸施加旋轉(zhuǎn)阻力矩，包括：驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)盤使所述末端執(zhí)行器與套管抵接產(chǎn)生阻力矩。

7、進一步地，驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)盤使所述末端執(zhí)行器與套管抵接產(chǎn)生阻力矩包括：

8、驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動一預設(shè)角度以使所述末端執(zhí)行器與所述套管抵接；

9、所述器械驅(qū)動器還包括用于接合所述第二轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動件，所述驅(qū)動件的最大輸出扭矩小于所述第一轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動至所述預設(shè)角度時，所述第二轉(zhuǎn)盤受到的摩擦力矩。

10、進一步地，驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)盤使所述末端執(zhí)行器運動而對所述軸施加旋轉(zhuǎn)阻力矩，包括：驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)盤使所述末端執(zhí)行器閉合并產(chǎn)生預設(shè)夾持力，所述末端執(zhí)行器產(chǎn)生所述預設(shè)夾持力時，所述驅(qū)動機構(gòu)對所述軸施加朝向近端的阻力矩。

11、進一步地，所述驅(qū)動機構(gòu)包括：

12、底座；

13、第一傳動組件，所述第一傳動組件設(shè)置于所述底座，所述第一轉(zhuǎn)盤驅(qū)動所述第一傳動組件旋轉(zhuǎn)；

14、杠桿件，所述杠桿件的第一端與所述第一傳動組件連接，以跟隨所述第一傳動組件的轉(zhuǎn)動而升降，所述杠桿件的相對于所述第一端相反的第二端與所述軸連接，所述杠桿件的非端部樞接于所述底座形成支點；

15、其中，當所述杠桿件的所述第一端上升時，所述末端執(zhí)行器趨向于張開；

16、當所述杠桿件的所述第一端下降時，所述末端執(zhí)行器傾向于夾緊；

17、所述驅(qū)動機構(gòu)對所述軸施加的朝向近端的阻力矩為：所述第一轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動一預設(shè)角度時，所述杠桿件對所述軸產(chǎn)生的摩擦力矩；

18、所述器械驅(qū)動器還包括用于接合所述第二轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動件，所述驅(qū)動件的最大輸出扭矩小于所述第一轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動至所述預設(shè)角度時，所述第二轉(zhuǎn)盤受到的摩擦力矩。

19、進一步地，所述器械驅(qū)動器還包括用于接合所述第二轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動件，所述驅(qū)動件的最大輸出扭矩小于所述旋轉(zhuǎn)阻力矩下所述第二轉(zhuǎn)盤受到的摩擦力矩，

20、響應于所述旋轉(zhuǎn)阻力矩，所述第二轉(zhuǎn)盤與所述器械驅(qū)動器接合，包括：

21、響應于所述旋轉(zhuǎn)阻力矩，所述第二轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動，所述器械驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)至與所述第二轉(zhuǎn)盤接合。

22、進一步地，所述器械驅(qū)動器還包括用于接合所述第二轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動件，所述手術(shù)器械的接合方法還包括：根據(jù)所述驅(qū)動件與所述第二轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)判斷所述第二轉(zhuǎn)盤是否與所述器械驅(qū)動器接合，其中，在所述驅(qū)動件被驅(qū)動的情況下，當所述驅(qū)動件與所述第二轉(zhuǎn)盤均停止轉(zhuǎn)動時，判斷為所述第二轉(zhuǎn)盤與所述器械驅(qū)動器接合成功。

23、進一步地，在所述驅(qū)動件被驅(qū)動的情況下，當所述驅(qū)動件轉(zhuǎn)動，所述第二轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動時，判斷為所述第二轉(zhuǎn)盤與所述器械驅(qū)動器接合尚未成功。

24、進一步地，所述第一轉(zhuǎn)盤的可旋轉(zhuǎn)角度小于所述第二轉(zhuǎn)盤的可旋轉(zhuǎn)角度，

25、接合所述第一轉(zhuǎn)盤與所述器械驅(qū)動器包括：所述第一轉(zhuǎn)盤在經(jīng)過所述可旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)后停止并與所述器械驅(qū)動器接合。

26、本技術(shù)提供一種手術(shù)器械的接合判斷方法。所述手術(shù)器械包括驅(qū)動機構(gòu)、連接于所述驅(qū)動機構(gòu)的遠端的軸以及連接于所述軸的遠端的末端執(zhí)行器，所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動所述末端執(zhí)行器運動的第一轉(zhuǎn)盤和驅(qū)動所述軸旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)盤，所述第一轉(zhuǎn)盤和所述第二轉(zhuǎn)盤由器械驅(qū)動器驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述手術(shù)器械的接合判斷方法包括：

27、接合所述第一轉(zhuǎn)盤與所述器械驅(qū)動器，所述器械驅(qū)動器還包括用于接合所述第二轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動件；

28、驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)盤使所述末端執(zhí)行器運動而對所述軸施加旋轉(zhuǎn)阻力矩，響應于所述旋轉(zhuǎn)阻力矩，所述第二轉(zhuǎn)盤與所述器械驅(qū)動器接合；以及

29、根據(jù)所述驅(qū)動件與所述第二轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)判斷所述第二轉(zhuǎn)盤是否與所述器械驅(qū)動器接合，其中，在所述驅(qū)動件被驅(qū)動的情況下，當所述驅(qū)動件與所述第二轉(zhuǎn)盤均停止轉(zhuǎn)動時，判斷為所述第二轉(zhuǎn)盤與所述器械驅(qū)動器接合成功。

30、進一步地，在所述驅(qū)動件被驅(qū)動的情況下，當所述驅(qū)動件轉(zhuǎn)動，所述第二轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動時，判斷為所述第二轉(zhuǎn)盤與所述器械驅(qū)動器接合尚未成功。

31、本技術(shù)提供一種手術(shù)器械的接合裝置。所述手術(shù)器械包括驅(qū)動機構(gòu)、連接于所述驅(qū)動機構(gòu)的遠端的軸以及連接于所述軸的遠端的末端執(zhí)行器，所述驅(qū)動機構(gòu)包括器械驅(qū)動器、驅(qū)動所述末端執(zhí)行器運動的第一轉(zhuǎn)盤和驅(qū)動所述軸旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)盤，所述第一轉(zhuǎn)盤和所述第二轉(zhuǎn)盤由器械驅(qū)動器驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述手術(shù)器械的接合裝置包括：

32、接合模塊，接合所述第一轉(zhuǎn)盤與所述器械驅(qū)動器；

33、驅(qū)動模塊，驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)盤使所述末端執(zhí)行器運動而對所述軸施加旋轉(zhuǎn)阻力矩，響應于所述旋轉(zhuǎn)阻力矩，所述第二轉(zhuǎn)盤與所述器械驅(qū)動器接合。

34、本技術(shù)提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)前述實施例所述的手術(shù)器械的接合方法或者手術(shù)器械的接合判斷方法。

35、本技術(shù)提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)前述實施例所述的手術(shù)器械的接合方法或者手術(shù)器械的接合判斷方法。

36、本技術(shù)還提供一種醫(yī)療系統(tǒng)，包括手術(shù)器械以及前述實施例所述的電子設(shè)備；所述電子設(shè)備用于接合所述手術(shù)器械和所述器械驅(qū)動器或者判斷所述手術(shù)器械和所述器械驅(qū)動器是否接合成功。

37、根據(jù)本技術(shù)的手術(shù)器械的接合方法，利用末端執(zhí)行器運動對軸產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)阻力矩，接合器械驅(qū)動器與手術(shù)器械，無需設(shè)置額外的轉(zhuǎn)盤，有利于簡化手術(shù)器械結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)量，進而降低制造成本。