申请/专利权人：以诺康医疗科技(苏州)有限公司

申请日：2024-04-16

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118046421B

主分类号：B25J19/00

分类号：B25J19/00;G01L5/00;A61B34/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2024.06.04#实质审查的生效;2024.05.17#公开

摘要：本发明揭示了一种手术机器人关节实际力矩的自动采集方法及系统，包括以下步骤：获取手术机器人关节的运动行程的正极限位置、负极限位置以及对应的电机的测试行程，通过切换电机模式测得稳定力矩和临界力矩，修正拟合得到最终针对待测试的手术机器人关节的实际输出力矩。本发明通过测试手术机器人关节在整个测试行程内的每个分段行程的稳定力矩数据，从而获得关节位置与电机力矩的关系，相对于现有技术中通过计算关节各位置下电机所需提供的力矩电流的方式，能够消除因理论与实际存在的各种误差，提高数据采集的精确性，并适用于不同型号的产品。

主权项：1.手术机器人关节实际力矩的自动采集方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：获取手术机器人关节的运动行程的正极限位置和负极限位置，并记录用于控制手术机器人关节在所述正极限位置和负极限位置之间运动的电机行程作为测试行程，随即将所述测试行程等分为一组分段行程；当电机分别位于所述测试行程的起始位置或终止位置时，手术机器人关节分别对应运动至所述正极限位置或所述负极限位置；步骤S2：控制电机切换处于CSP模式，自所述起始位置起依次运行所述分段行程，实时判断手术机器人关节是否处于稳定状态，并采集手术机器人关节稳定状态下电机的当前力矩并记录为在该分段行程内运行的稳定力矩，直至到达所述测试行程的终止位置后获取电机在整个所述测试行程内所有分段行程上的稳定力矩；每个所述分段行程结束后，控制电机形成停顿状态，在每个停顿状态下实时监测电机的运行速度，当运行速度小于停顿速度阈值v时，结束停顿，进行下一段的分段行程，所述停顿速度阈值v的计算公式如下：v=acc*rec*2bit360t；式中：acc：系统精度；rec：电机减速比；bit：编码器位数；t：分段行程采样时间；步骤S3：控制电机切换处于CST模式，重复控制电机自所述起始位置起依次运行所述分段行程，在每个分段行程运行前，先将电机的初始力矩设置为由步骤S2所测得的当前分段行程的稳定力矩，并在所述稳定力矩的基础上根据电机在测试行程上的运行方向持续增加单位力矩，直至关节位置发生变化，则将电机的当前力矩与单位力矩的差值记录为临界力矩；还包括临界力矩的补充过程，控制电机在临界力矩的基础上每次增加x个脉冲后记录临界力矩的补充数据，每次增加的脉冲数x的计算公式为：1≤x≤acc*rec*2bit360；式中：acc：系统精度，该精度为系统自带数据；rec：电机减速比；bit：编码器位数；步骤S4：拟合经过步骤S3后的临界力矩，并同时修正突变数据，获得处理后的输出力矩数据。

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权利要求：

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