摘要
本发明涉及手术机器人控制技术领域,公开了一种手术机器人术中患者侧力估计方法,包括:构建手术机器人患者侧机械臂在自由空间的动力学模型;将患者侧机械臂通过套管插入患者腹部体壁,采集关节数据,同时通过动力学模型预测当前时刻各关节的自由空间扭矩;将采集的各关节的位置、速度数据和自由空间扭矩作为输入数据,并将每一时刻各关节的实测扭矩与自由空间扭矩的残差作为标签数据,分别为每个关节单独训练一个神经网络模型;基于当前各关节的实测扭矩、自由空间扭矩以及预测的各关节额外扭矩,计算末端执行器与患者组织之间的接触力。本发明能够准确估计手术机器人末端执行器与组织之间相互作用力,提高手术的安全性和精确性。
技术关键词
手术机器人
关节
估计方法
末端执行器
患者
加权最小二乘法
参数
雅可比矩阵
加速度
多层感知机
神经网络模型训练
数据
拉格朗日方程
凸优化方法
机械臂
笛卡尔
组织
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图像分割方法
膝关节软骨
融合特征
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解码器
照明设备
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空间电场强度
估计方法
仿真模型
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