手术系统、咬合力控制方法及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种手术系统、咬合力控制方法及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式，微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优势。

2、随着微创手术技术与人工智能技术的发展，机器人辅助微创手术逐渐成为微创外科手术的发展趋势之一。微创手术机器人通常包括主操作台及从操作设备，主操作台用于根据医生的操作向从操作设备发送控制命令，以控制从操作设备，从操作设备用于响应主操作台发送的控制命令，并进行相应的手术操作。从操作设备的手术器械包括驱动装置和用于执行手术的末端器械，从驱动装置引出的传动组件连接至末端器械，通过驱动装置控制传动组件的动作，从而驱动末端器械实现预定的动作。

3、按照末端器械需要实现的功能划分，手术过程中有需要提供较大咬合力的动作，如生物组织切割、烧灼，也有需要提供较小咬合力的动作，如夹持生物组织或其他物质(如缝合线)进行移动，这就要求操作者在进行不同手术操作或夹持不同生物组织或物质的过程中，频繁地进行咬合力的切换。然而，目前的手术过程中，末端器械的咬合力的大小通常需要依赖操作者的直觉来进行较小范围的调节，但是这种微调动作难以提供差异明显的咬合力，增加了手术难度。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足，本发明提供了一种手术系统、咬合力控制方法及计算机可读存储介质，可以根据手术需要切换至不同档位大小的咬合力，从而可满足对不同特性的生物组织或物质的夹持需求，降低了手术操作门槛，提高了手术效率。

2、为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

3、一种手术系统，包括：

4、指令输入端口，用于实时获取控制指令；

5、末端执行器，包括用于根据所述控制指令执行咬合动作的开合组件，开合组件的咬合模式包括第一模式和第二模式，开合组件在第二模式下闭合时的咬合力大于在第一模式下闭合时的咬合力；

6、控制装置，所述控制装置被配置为：

7、根据从所述指令输入端口获取的第一触发指令，切换开合组件的咬合模式至第二模式；

8、在第一触发指令终止后，且开合组件处于打开状态时，切换开合组件的咬合模式至第一模式。

9、作为其中一种实施方式，所述控制装置被进一步配置为：

10、在第一触发指令终止后，且开合组件处于闭合状态时，使开合组件的咬合模式维持第二模式。

11、作为其中一种实施方式，所述控制装置被进一步配置为：

12、在第一触发指令终止后，且开合组件处于闭合状态时，根据从所述指令输入端口获取的第二触发指令，切换开合组件的咬合模式至第一模式。

13、作为其中一种实施方式，开合组件的两个开合瓣的咬合面均形成有电极；

14、所述控制装置被进一步配置为：

15、在开合组件处于闭合状态时，根据通电指令使开合组件的电极通电。

16、作为其中一种实施方式，所述控制装置被进一步配置为：

17、收到通电指令后，检测开合组件的初始咬合模式；

18、在初始咬合模式为第二模式时，降低开合组件的咬合力；

19、在初始咬合模式为第一模式时，增大开合组件的咬合力；

20、在开合组件的咬合力达到预设临界范围时，根据通电指令使开合组件的电极通电。

21、作为其中一种实施方式，所述控制装置被进一步配置为：

22、判断通电过程是否完成，并在通电过程完成后，恢复开合组件的咬合模式至所述初始咬合模式。

23、作为其中一种实施方式，所述控制装置被进一步配置为：

24、根据从所述指令输入端口获取的第三触发指令，改变开合组件的开合状态。

25、作为其中一种实施方式，所述控制装置被进一步配置为：

26、获取开合组件的两个开合瓣的咬合面的压力；

27、在获取的所述压力大于第一压力阈值时，判定开合组件处于闭合状态。

28、作为其中一种实施方式，所述末端执行器包括第一基座、第一加力轮与第二加力轮、第一开合瓣与第二开合瓣，所述第一加力轮、所述第二加力轮分别可转动地连接所述第一基座，且所述第一加力轮、所述第二加力轮相对于所述第一基座转动的转轴线的轴向相同；所述第一开合瓣与所述第二开合瓣彼此交叉且在交叉处铰接，所述第一开合瓣的近端与所述第一加力轮上的第一偏心部转动连接，所述第二开合瓣的近端与所述第二加力轮上的第二偏心部转动连接；

29、在开合组件闭合状态下，各加力轮在第二模式下受到的转矩大于在第一模式下受到的转矩；

30、所述控制装置被进一步配置为：

31、开合组件的咬合模式从第一模式切换至第二模式后，在开合组件处于闭合状态下时，增大施加到各加力轮的转矩；

32、开合组件的咬合模式从第二模式切换至第一模式后，在开合组件处于闭合状态下时，减小施加到各加力轮的转矩。

33、作为其中一种实施方式，所述控制装置被进一步配置为：

34、分别获取所述第一偏心部与所述第一开合瓣之间的第一挤压力、所述第二偏心部与所述第二开合瓣之间的第二挤压力；

35、在获取的所述第一挤压力、所述第二挤压力均大于第二压力阈值时，判定开合组件处于闭合状态。

36、作为其中一种实施方式，所述第一加力轮、所述第二加力轮分别通过缆线驱动转动；所述控制装置被进一步配置为：

37、分别获取用于驱动所述第一加力轮的所述第一偏心部、所述第二加力轮的所述第二偏心部相互靠近的缆线的张力；

38、在获取的所述张力大于预设张力阈值时，判定开合组件处于闭合状态。

39、为了实现上述的目的，本发明还提供了一种咬合力控制方法，用于控制手术系统的末端执行器的开合组件，开合组件的咬合模式包括第一模式和第二模式，开合组件在第二模式下闭合时的咬合力大于在第一模式下闭合时的咬合力；

40、所述咬合力控制方法包括：

41、根据第一触发指令，切换开合组件的咬合模式至第二模式；

42、在第一触发指令终止后，且开合组件处于打开状态时，切换开合组件的咬合模式至第一模式。

43、作为其中一种实施方式，所述咬合力控制方法还包括：

44、在第一触发指令终止后，且开合组件处于闭合状态时，使开合组件的咬合模式维持第二模式。

45、作为其中一种实施方式，所述咬合力控制方法还包括：

46、在第一触发指令终止后，且开合组件处于闭合状态时，根据第二触发指令，切换开合组件的咬合模式至第一模式。

47、作为其中一种实施方式，开合组件的两个开合瓣的咬合面均形成有电极；

48、所述咬合力控制方法还包括：

49、在开合组件处于闭合状态时，根据通电指令使开合组件的电极通电。

50、作为其中一种实施方式，所述根据通电指令使开合组件的电极通电的步骤前，所述咬合力控制方法还包括：

51、收到通电指令后，检测开合组件的初始咬合模式；

52、在初始咬合模式为第二模式时，降低开合组件的咬合力；

53、在初始咬合模式为第一模式时，增大开合组件的咬合力；

54、在开合组件的咬合力达到预设临界范围时，根据通电指令使开合组件的电极通电。

55、作为其中一种实施方式，所述咬合力控制方法还包括：

56、判断通电过程是否完成，并在通电过程完成后，恢复开合组件的咬合模式至所述初始咬合模式。

57、作为其中一种实施方式，所述咬合力控制方法还包括：

58、根据第三触发指令，改变开合组件的开合状态。

59、作为其中一种实施方式，确定开合组件的开合状态的过程包括：

60、获取开合组件的两个开合瓣的咬合面的压力；

61、在获取的所述压力大于第一压力阈值时，判定开合组件处于闭合状态。

62、作为其中一种实施方式，所述末端执行器包括第一基座、第一加力轮与第二加力轮、第一开合瓣与第二开合瓣，所述第一加力轮、所述第二加力轮分别可转动地连接所述第一基座，且所述第一加力轮、所述第二加力轮相对于所述第一基座转动的转轴线的轴向相同；所述第一开合瓣与所述第二开合瓣彼此交叉且在交叉处铰接，所述第一开合瓣的近端与所述第一加力轮上的第一偏心部转动连接，所述第二开合瓣的近端与所述第二加力轮上的第二偏心部转动连接；

63、所述咬合力控制方法包括：

64、开合组件的咬合模式从第一模式切换至第二模式后，在开合组件处于闭合状态下时，增大施加到各加力轮的转矩；

65、开合组件的咬合模式从第二模式切换至第一模式后，在开合组件处于闭合状态下时，减小施加到各加力轮的转矩。

66、作为其中一种实施方式，确定开合组件的开合状态的过程包括：

67、分别获取所述第一偏心部与所述第一开合瓣之间的第一挤压力、所述第二偏心部与所述第二开合瓣之间的第二挤压力；

68、在获取的所述第一挤压力、所述第二挤压力均大于第二压力阈值时，判定开合组件处于闭合状态。

69、作为其中一种实施方式，所述第一加力轮、所述第二加力轮分别通过缆线驱动转动，确定开合组件的开合状态的过程包括：

70、分别获取用于驱动所述第一加力轮的所述第一偏心部、所述第二加力轮的所述第二偏心部相互靠近的缆线的张力；

71、在获取的所述张力大于预设张力阈值时，判定开合组件处于闭合状态。

72、为了实现上述的目的，本发明还提供了一种咬合力控制方法，用于控制手术系统的末端执行器的开合组件，开合组件的两个开合瓣的咬合面均形成有电极，开合组件的咬合模式包括第一模式和第二模式，开合组件在第二模式下闭合时的咬合力大于在第一模式下闭合时的咬合力；

73、所述咬合力控制方法包括：

74、收到通电指令后，检测开合组件的初始咬合模式；

75、在初始咬合模式为第二模式时，降低开合组件的咬合力；

76、在初始咬合模式为第一模式时，增大开合组件的咬合力；

77、在开合组件的咬合力达到预设临界范围时，根据通电指令使开合组件的电极通电。

78、为了实现上述的目的，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行任意一种上述的咬合力控制方法的步骤。

79、本发明提供的手术系统及咬合力控制方法可以实现开合组件在不同的开合状态下、在咬合力差异明显的两个模式之间按需切换，从而可以满足对不同特性的生物组织或物质的夹持需求，降低了手术操作门槛，提高了手术效率。