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1. (WO2018041196) FLEXIBLE SURGICAL INSTRUMENT SYSTEM AND CONTROL METHOD FOR SAME UNDER CONSTRAINT OF MOTION
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Pub. No.: WO/2018/041196 International Application No.: PCT/CN2017/099846
Publication Date: 08.03.2018 International Filing Date: 31.08.2017
IPC:
A61B 34/35 (2016.01)
[IPC code unknown for A61B 34/35]
Applicants: BEIJING SURGERII TECHNOLOGY CO., LTD.[CN/CN]; Room 203D, Building 5, Zizhu National High-Tech Industrial Development Zone 555 Dongchuan Road Shanghai 200241, CN
Inventors: XU, Kai; CN
ZHAO, Jiangran; CN
DAI, Zhengchen; CN
YANG, Zhixiong; CN
ZHU, Zhijun; CN
LIANG, Bo; CN
Agent: ZHISHENG IP, LLP; Room 501, No.51 Building No.1089, North Qinzhou Rd, Xuhui District Shanghai 200233, CN
Priority Data:
201610796033.031.08.2016CN
Title (EN) FLEXIBLE SURGICAL INSTRUMENT SYSTEM AND CONTROL METHOD FOR SAME UNDER CONSTRAINT OF MOTION
(FR) SYSTÈME D'INSTRUMENT CHIRURGICAL FLEXIBLE ET PROCÉDÉ POUR SA COMMANDE SOUS RESTRICTION DE MOUVEMENT
(ZH) 一种柔性手术工具系统及其在运动约束下的控制方法
Abstract:
(EN) Disclosed are a flexible surgical instrument system and a control method for the system under constraint of motion, comprising a flexible surgical instrument system composed of a mechanical arm with multiple degrees of freedom (101), a flexible surgical instrument (102), a remote control device (201) and a control computer (202). The method comprises: obtaining a target posture (302) of a surgical actuator (107) according to a status signal (301) from the remote control device (201); obtaining a current posture (305) of the surgical actuator (107) according to a joint position value (303) of the mechanical arm with multiple degrees of freedom (101) and a structural segment turning angle value (304) of the flexible surgical instrument (102); obtaining an expected speed (306) of the surgical actuator (107) according to the target posture (302) of the surgical actuator (107) and the current posture (305) of the surgical actuator (107); acquiring a motion-restrained condition (309) applied to an outer sleeve (105) by sheaths (103, 108), and obtaining a joint speed (311) of the mechanical arm with multiple degrees of freedom (101) and a structural segment turning speed (312) of the flexible surgical instrument (102) according to the motion-restrained condition (309) and the expected speed (306) of the surgical actuator (107); obtaining a target joint position value (313) of the mechanical arm with multiple degrees of freedom (101) and a target structural segment turning angle value (314) of the flexible surgical instrument (102), and sending same to the corresponding controller so as to drive various structural segments; and controlling the loop until the end, and repeatedly executing the actions of the above steps in cycles.
(FR) L'invention concerne un système d'instrument chirurgical flexible et un procédé de commande pour le système sous restriction de mouvement, comprenant un système d'instrument chirurgical flexible composé d'un bras mécanique (101) présentant de multiples degrés de liberté, un instrument chirurgical (102) flexible, un dispositif de commande (201) à distance et un ordinateur de commande (202). Le procédé consiste à : obtenir une posture cible (302) d'un actionneur chirurgical (107) en fonction d'un signal d'état (301) provenant du dispositif de commande (201) à distance ; obtenir une posture actuelle (305) de l'actionneur chirurgical (107) selon une valeur de position (303) d'articulation du bras mécanique (101) présentant de multiples degrés de liberté et une valeur (304) d'angle de rotation de segment structural de l'instrument chirurgical (102) flexible ; obtenir une vitesse attendue (306) de l'actionneur chirurgical (107) en fonction de la posture cible (302) de l'actionneur chirurgical (107) et de la posture actuelle (305) de l'actionneur chirurgical (107) ; acquérir une condition (309) de restriction de mouvement appliquée à un manchon externe (105) par des gaines (103, 108) et obtenir une vitesse d'articulation (311) du bras mécanique (101) présentant de multiples degrés de liberté et une vitesse de rotation (312) de segment structural de l'instrument chirurgical (102) flexible en fonction de la condition (309) de restriction de mouvement et de la vitesse attendue (306) de l'actionneur chirurgical (107) ; obtenir une valeur de position (313) d'articulation cible du bras mécanique (101) présentant de multiples degrés de liberté et une valeur (314) d'angle de rotation du segment structural cible de l'instrument chirurgical (102) flexible et l'envoyer à l'unité de commande correspondante de façon à entraîner divers segments structuraux ; et commander la boucle jusqu'à la fin et exécuter de manière répétée les actions des étapes ci-dessus en cycles.
(ZH) 一种柔性手术工具系统及其在运动约束下的控制方法,其包括由多自由度机械臂(101)、柔性手术工具(102)、远程操控设备(201)和控制计算机(202)构成的柔性手术工具系统;根据远程操控设备(201)状态信号(301)得出手术执行器(107)目标位姿(302);根据多自由度机械臂(101)关节位置值(303)和柔性手术工具(102)构节弯转角度值(304),得出手术执行器(107)当前位姿(305);根据手术执行器(107)目标位姿(302)和手术执行器(107)当前位姿(305)得出手术执行器(107)期望速度(306);获取鞘套(103,108)施加于外套管(105)的运动限定条件(309),根据运动限定条件(309)和手术执行器(107)期望速度(306),得出多自由度机械臂(101)关节速度(311)以及柔性手术工具(102)构节弯转速度(312);获得多自由度机械臂(101)目标关节位置值(313)、柔性手术工具(102)目标构节弯转角度值(314),并将其发送到相应控制器以驱动各个构节;控制循环结束并重复循环执行上述步骤的动作。
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