用于驱动细长器械的方法、装置及存储介质与流程

1.本技术涉及医疗技术领域，尤其涉及用于驱动细长器械的方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.血管介入手术是通过微创手段在皮肤上切一小口，用穿刺针穿刺进入血管内，之后建立通道，然后将特制导管、导丝顺着血管通道到达出现问题血管部位，到达指定位置后拔出导丝，然后通过中空导管将治疗药物或栓塞材料或者是支架，球囊等送到指定位置，从而做到在血管内对出现问题血管进行治疗。
3.目前，可以通过介入手术机器人完成这种血管介入手术，具体地，就是医生在手术室（导管室）外通过操作介入手术机器人的主端远程控制介入手术机器人的从端的驱动装置协同控制细长器械（包括导管、导丝、球囊导管等）完成介入手术。从端的驱动装置也可理解为细长器械的驱动装置，其可以实现对细长器械运动的控制。目前细长器械的驱动装置包括递送电机、旋转电机、递送电机齿轮组、旋转电机齿轮组、递送细长器械动力输出轴、旋转细长器械动力输出轴、细长器械递送齿轮以及细长器械旋转齿轮。当递送电机启动时，动力通过递送电机齿轮组传递到递送细长器械动力输出轴，由递送细长器械动力输出轴带动细长器械递送齿轮转动，从而带动细长器械递送，细长器械递送指的是细长器械沿其轴向移动。当旋转电机启动时，动力通过旋转电机齿轮组传递到旋转细长器械动力输出轴，由旋转细长器械动力输出轴带动细长器械旋转齿轮转动，从而带动细长器械旋转，细长器械旋转指的是细长器械绕其轴心转动。此外，在目前细长器械的驱动装置设计中，细长器械旋转齿轮转动时会带动细长器械递送齿轮以同样的方向转动，细长器械递送齿轮转动时则不会带动细长器械旋转齿轮转动。然而，这种细长器械旋转齿轮转动时带动细长器械递送齿轮以同样的方向转动的设计会导致控制细长器械旋转时，产生递送的偏差，从而不能精准地控制细长器械运动。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种细长器械递送旋转方法和装置，旨在解决目前细长器械的驱动装置的机械结构设计导致不能精准控制细长器械运动的技术问题。
5.第一方面，本技术实施例提供一种用于驱动细长器械的方法，应用于介入手术机器人的驱动装置，所述驱动装置包括递送电机和旋转电机，所述方法包括：接收控制指令，所述控制指令用于控制所述细长器械运动，所述控制指令携带旋转电机旋转信息和/或递送电机转动信息；根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式，所述控制模式包括以下模式中的一种：递送、旋转以及递送且旋转；当所述控制模式为旋转时，根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息；根据所述旋转电机旋转信息控制所述旋转电机转动，根据所述递送电机的补偿信
息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。
6.进一步地，所述根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式的步骤之后，还包括：当所述控制模式为递送且旋转时，根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息；根据所述控制指令携带的递送电机转动信息和所述递送电机的补偿信息计算所述递送电机实际的转动信息；根据所述旋转电机旋转信息控制所述旋转电机转动，根据所述递送电机实际的转动信息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。
7.进一步地，所述根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式的步骤之后，还包括：当所述控制模式为递送时，根据所述控制指令携带的递送电机转动信息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。
8.进一步地，所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度，或，所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度。
9.进一步地，所述递送电机转动信息包括递送电机转动速度，或，所述递送电机转动信息包括递送电机转动速度和递送电机转动角度。
10.进一步地，所述驱动装置还包括递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组，当所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度时，所述根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息包括：根据公式计算递送电机补偿速度；其中，为递送电机的补偿速度，为旋转电机旋转速度，为根据所述递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和所述旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值。
11.进一步地，所述驱动装置还包括递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组，当所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度时，所述根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息包括：根据公式计算递送电机补偿速度；其中，为递送电机的补偿速度，为旋转电机旋转速度，为根据所述递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和所述旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值；根据公式计算递送电机补偿角度；其中，为递送电机的补偿角度，为旋转电机旋转角度。
12.进一步地，所述驱动装置还包括递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组，当所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度，所述递送电机转动信息包括递送电机转动速度和递送电机转动角度时，所述根据所述控制指令携带的递送电机转动信息和所述递送电机的补偿信息计算所述递送电机实际的转动信息包括：根据公式计算递送电机实际转动速度；其中，为递送电机转动速度，为旋转电机旋转速度，为根据所述递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和所述旋转
电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值，为递送电机的补偿速度，为递送电机实际转动速度；根据公式计算递送电机实际转动角度；其中，为递送电机转动角度，为旋转电机旋转角度，为递送电机补偿角度，为递送电机实际转动角度。
13.第二方面，本技术实施例提供一种用于驱动细长器械的装置，应用于介入手术机器人的驱动装置，所述驱动装置包括递送电机和旋转电机，所述驱动细长器械的装置包括：接收模块，用于接收控制指令；所述控制指令用于控制所述细长器械运动，所述控制指令携带旋转电机旋转信息和/或递送电机转动信息；控制模式确定模块，用于根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式，所述控制模式包括以下模式中的一种：递送、旋转以及递送且旋转；计算模块，用于当所述控制模式为旋转时，根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息；控制模块，用于根据所述旋转电机旋转信息控制所述旋转电机转动，根据所述递送电机的补偿信息控制所述递送电机转动。
14.第三方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的用于驱动细长器械的方法。
15.本技术实施例通过在确定细长器械控制模式为旋转时，根据控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息，然后根据递送电机的补偿信息控制递送电机转动，从而实现了控制细长器械递送齿轮进行补偿，从而解决了由于细长器械旋转齿轮转动时会带动细长器械递送齿轮以同样的方向转动产生递送的偏差的问题，保证了细长器械能够单独旋转，即能够精准地控制细长器械运动。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本技术实施例提供的驱动装置的结构示意图；图2是本技术实施例提供的动力盒的结构示意简图；图3是本技术实施例提供的用于驱动细长器械的方法的流程示意图。
18.附图标记：1、递送电机；2、旋转电机；4、递送电机齿轮组；5、旋转电机齿轮组；6、递送细长器械动力输出轴；7、旋转细长器械动力输出轴；8、细长器械递送齿轮；9、细长器械旋转齿轮、10夹持组件；11、无菌盒；12、动力盒。
具体实施方式
19.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
20.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件、模块、和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一模块和全部组合。
21.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语），具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
22.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
23.目前，细长器械的驱动装置可以实现对细长器械运动的控制。如图1所示，目前细长器械的驱动装置包括无菌盒11和动力盒12，无菌盒11设置于动力盒12上，动力盒12用于为无菌盒11提供动力。无菌盒11包括细长器械递送齿轮8、细长器械旋转齿轮9以及夹持组件10，夹持组件10用于夹持细长器械。动力盒12的结构示意简图如图2所示，包括递送电机1、旋转电机2、递送电机齿轮组4、旋转电机齿轮组5、递送细长器械动力输出轴6、旋转细长器械动力输出轴7。如图2所示，当递送电机1启动时，动力通过递送电机齿轮组4传递到递送细长器械动力输出轴6，具体地，动力通过齿轮a依次传递给齿轮b、齿轮c和齿轮d最终传递到递送细长器械动力输出轴6，然后由递送细长器械动力输出轴6带动图1所示的细长器械递送齿轮8转动，细长器械递送齿轮8驱动夹持组件10轴向移动细长器械，从而带动细长器械递送，细长器械递送指的是细长器械沿其轴向移动。当旋转电机2启动时，动力通旋转电机齿轮组5传递到旋转细长器械动力输出轴7，具体地，动力通过齿轮e，依次传递给齿轮f、齿轮g和齿轮h最终传递到旋转细长器械动力输出轴7，然后由旋转细长器械动力输出轴7带动如图1所示的细长器械旋转齿轮9转动，细长器械旋转齿轮9转动会驱动夹持组件10带动细长器械绕其轴心线转动，从而带动细长器械旋转，细长器械旋转指的是细长器械绕其轴心转动。此外，在目前细长器械的驱动装置设计中，细长器械旋转齿轮9转动时除了会驱动夹持组件10带动细长器械绕其轴心线转动还会带动细长器械递送齿轮8以同样的方向转动，而细长器械递送齿轮8转动时则不会带动细长器械旋转齿轮9转动。然而，这种细长器械旋转齿轮9转动时带动细长器械递送齿轮8以同样的方向转动的设计会导致控制细长器械旋转时，产生递送的偏差，从而不能精准地控制细长器械运动。
24.为解决上述存在的技术问题，本技术实施例提供一种用于驱动细长器械的方法，应用于介入手术机器人的驱动装置，所述驱动装置包括递送电机和旋转电机，所述方法包括步骤s1-s4，如图3所示：
s1、接收控制指令，所述控制指令用于控制所述细长器械运动，所述控制指令携带旋转电机旋转信息和/或递送电机转动信息。
25.在步骤s1中，介入手术机器人的驱动装置作为从端可以远程接收医生控制台（主端）发送的控制指令。控制指令用于控制细长器械运动，包括控制细长器械递送、旋转以及递送且旋转。所述细长器械可以是导丝、导管等用于介入治疗的细长器械。旋转电机旋转信息是用于控制旋转电机转动的参数，递送电机转动信息是用于控制递送电机转动的参数。
26.s2、根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式，所述控制模式包括以下模式中的一种：递送、旋转以及递送且旋转。
27.在步骤s2中，细长器械的控制模式包括递送、旋转以及递送且旋转，其中，递送指的是细长器械沿其轴向移动，具体包括前进和后退，细长器械前进是指让细长器械向进入患者血管的方向移动，细长器械后退是指让细长器械向退出患者血管的方向移动。旋转指的是细长器械绕其轴心运动，旋转包括顺时针旋转和逆时针旋转。每一种控制指令对应一种控制模式，当所述控制指令携带旋转电机旋转信息但是没有携带递送电机转动信息则表示细长器械的控制模式为旋转，即控制细长器械旋转。当所述控制指令既携带旋转电机旋转信息且携带递送电机转动信息则表示细长器械的控制模式为递送且旋转，即控制细长器械递送且旋转。当所述控制指令携带递送电机转动信息但没有携带旋转电机旋转信息则表示细长器械的控制模式为递送。
28.s3、当所述控制模式为旋转时，根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息。
29.在步骤s3中，若要控制细长器械顺时针旋转，那么需要细长器械旋转齿轮顺时针转动，由前述可知，现有细长器械的驱动装置的机械结构的设计是细长器械旋转齿轮转动时会带动细长器械递送齿轮以同样的方向转动，即现有机械结构设计会产生递送的偏差，从而不能保证细长器械单独顺时针旋转，为解决这个问题，保证细长器械能够单独顺时针旋转，需要细长器械递送齿轮以一定的比例逆时针转动，即需要细长器械递送齿轮补偿才能保证细长器械单独顺时针旋转。又由于细长器械旋转齿轮是由旋转电机驱动的，细长器械递送齿轮是由递送电机驱动的，因此若要保证细长器械能够单独顺时针旋转，需要根据旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息，通过递送电机的补偿信息控制递送电机转动，从而控制细长器械递送齿轮以一定的比例逆时针转动。同理。若要控制细长器械逆时针旋转，那么需要细长器械旋转齿轮逆时针转动，由前述可知，现有细长器械的驱动装置的机械结构的设计是细长器械旋转齿轮转动时会带动细长器械递送齿轮以同样的方向转动，即现有机械结构设计会产生递送的偏差，从而不能保证细长器械单独逆时针旋转。为解决这个问题，保证细长器械能够单独逆时针旋转，需要细长器械递送齿轮以一定的比例顺时针转动，即需要细长器械递送齿轮进行补偿才能保证细长器械单独逆时针旋转。又由于细长器械旋转齿轮是由旋转电机驱动的，细长器械递送齿轮是由递送电机驱动的，因此若要保证细长器械能够单独逆时针旋转，需要根据旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息，通过递送电机的补偿信息控制递送电机转动，从而控制细长器械递送齿轮以一定的比例顺时针转动。
30.s4、根据所述旋转电机旋转信息控制所述旋转电机转动，根据所述递送电机的补偿信息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。
31.在步骤s4中，由前述可知，若要控制细长器械顺时针旋转，那么需要细长器械旋转齿轮顺时针转动，又由于细长器械旋转齿轮是由旋转电机驱动的，因此，需要控制旋转电机转动，具体根据控制指令携带的旋转电机旋转信息转动，由于细长器械旋转齿轮顺时针转动会带动细长器械递送齿轮顺时针转动，因此，若要保证细长器械能够单独顺时针旋转，即不产生递送偏差或递送偏差很小，那么需要细长器械递送齿轮以一定的比例逆时针转动，又由于细长器械旋转齿轮是由递送电机驱动的，因此，需要控制递送电机转动，具体根据递送电机的补偿信息控制递送电机转动。
32.本技术实施例通过在确定细长器械控制模式为旋转时，根据控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息，然后根据递送电机的补偿信息控制递送电机转动，从而实现了控制细长器械递送齿轮进行补偿，从而解决了由于细长器械旋转齿轮转动时会带动细长器械递送齿轮以同样的方向转动产生递送的偏差的问题，保证了细长器械能够单独旋转，即能够精准地控制细长器械运动。
33.在一些实施例中，所述根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式的步骤之后，还包括：当所述控制模式为递送且旋转时，根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息；根据所述控制指令携带的递送电机转动信息和所述递送电机的补偿信息计算所述递送电机实际的转动信息；根据所述旋转电机旋转信息控制所述旋转电机转动，根据所述递送电机实际的转动信息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。
34.在本技术实施例中，当控制指令携带旋转电机旋转信息和递送电机转动信息则表示细长器械的控制模式为递送且旋转，即控制细长器械递送且旋转。根据前述可知，细长器械旋转时需要细长器械递送齿轮补偿，因此，需要根据旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息，又由于该控制模式包括递送，因此，实际的递送电机的转动速度需要根据递送电机的补偿信息和控制指令携带的递送电机转动信息计算得到。为保证细长器械能够精准地实现复合运动，因此，需要根据旋转电机旋转信息控制旋转电机转动并根据递送电机实际的转动信息控制递送电机转动，以驱动所述细长器械复合运动。
35.在一些实施例中，所述根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式的步骤之后，还包括：当所述控制模式为递送时，根据所述控制指令携带的递送电机转动信息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。
36.在本技术实施例中，当控制指令携带递送电机转动信息但没有携带旋转电机旋转信息则表示细长器械的控制模式为递送，即控制细长器械递送。由前述可知，细长器械递送齿轮转动时不会带动细长器械旋转齿轮转动，因此，只需要控制递送电机按照控制指令携带的递送电机转动信息转动即可控制细长器械单独递送。
37.在一些实施例中，所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度，或，所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度。
38.在本技术实施例中，控制细长器械旋转的方式包括控制细长器械以速度模式旋转，或控制细长器械以位置模式旋转。控制细长器械以速度模式旋转指的是控制细长器械
以设定的速度转动，例如，控制细长器械以3r/s(转/秒）转动，由于细长器械转动需要旋转电机提供动力，因此，需要将细长器械旋转速度转换为旋转电机旋转速度。细长器械的旋转速度由医生控制台获取得到并由医生控制台转换为旋转电机旋转速度。比如，医生将细长器械的旋转速度输入到医生控制台，这里的输入方式有多种，可以是医生通过屏幕的方式输入，也可以是医生对操作摇杆进行操作的方式输入，这样医生控制台就获取得到细长器械的旋转速度，然后由医生控制台将细长器械的旋转速度转换为旋转电机旋转速度。应当理解的是，旋转电机旋转速度即为旋转电机的转动速度。控制细长器械以位置模式旋转指的是控制细长器械以设定的速度转动并转动设定的角度。例如，控制细长器械以3r/s(转/秒）转动并转动，当细长器械转动了时，细长器械停止转动。由于细长器械转动需要旋转电机提供动力，因此，需要将细长器械旋转速度转换为旋转电机旋转速度，将细长器械转动角度转换为旋转电机旋转角度。细长器械的旋转速度和旋转角度由医生控制台获取得到并由于医生控制台转换为旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度。比如，医生将细长器械的旋转速度和旋转角度输入到医生控制台，这样医生控制台就获取得到细长器械的旋转速度和旋转角度，然后由医生控制台将细长器械的旋转速度转换为旋转电机旋转速度，将细长器械的旋转角度转换为旋转电机旋转角度。应当理解的是，旋转电机旋转角度即为旋转电机的转动角度。在介入手术治疗中，可以选择以速度模式或位置模式令细长器械在患者血管内转动，由于速度模式是单纯以设定的速度转动，因此，不能很好地控制细长器械转动想要的角度，当速度过大时，偏差也会更大。而位置模式由于是转动到设定的角度即停止转动，因此，能够精准地控制细长器械转动想要的角度。即相比于速度模式，位置模式能够更加精准地控制细长器械旋转到想要的角度。
39.在一些实施例中，所述递送电机转动信息包括递送电机转动速度，或，所述递送电机转动信息包括递送电机转动速度和递送电机转动角度。
40.在本技术实施例中，控制细长器械递送的方式包括控制细长器械以速度模式递送，或控制细长器械以位置模式递送。控制细长器械以速度模式递送指的是控制细长器械以设定的速度递送，例如，控制细长器械以3m/s（米/秒）递送。由于细长器械递送需要递送电机提供动力，因此，需要将细长器械递送速度转换为递送电机转动速度。细长器械的递送速度由医生控制台获取得到并由医生控制台转换为递送电机转动速度。比如，医生将细长器械的递送速度输入到医生控制台，这里的输入方式有多种，可以是医生通过屏幕的方式输入，也可以是医生对操作摇杆进行操作的方式输入，这样医生控制台就获取得到细长器械的递送速度，然后由医生控制台将细长器械的递送速度转换为递送电机转动速度。控制细长器械以位置模式递送指的是控制细长器械以设定的速度递送并递送设定的位移（距离）。例如，控制细长器械以3m/s递送并递送3mm(毫米），当细长器械递送了3mm时，细长器械停止递送。由于细长器械递送需要递送电机提供动力，因此，需要将细长器械递送速度转换为递送电机转动速度，将细长器械递送位移转换为递送电机转动角度。细长器械的递送速度和递送位移由医生控制台获取得到并由于医生控制台转换为递送电机转动速度和递送电机转动角度。比如，医生将细长器械的递送速度和递送位移输入到医生控制台，这里的输入方式有多种，可以是医生通过屏幕的方式输入，也可以是医生对操作摇杆进行操作的方式输入，这样医生控制台就获取得到细长器械的递送速度和递送位移，然后由医生控制台将细长器械的递送速度转换为递送电机转动速度，将细长器械的递送位移转换为递送电机
转动角度。在介入手术治疗中，可以选择以速度模式或位置模式令细长器械在患者血管内递送，由于速度模式是单纯以设定的速度递送，因此，不能很好地控制细长器械递送想要的位移，即移动想要的距离，当速度过大时，偏差也会更大。而位置模式由于是递送到设定的位移后即停止递送，因此，能够精准地控制细长器械递送想要的位移。即相比于速度模式，位置模式能够更加精准地控制细长器械递送到想要的位移。
41.由上述可知，除了单纯旋转、递送外，还有递送且旋转，当控制细长器械递送且旋转时，控制指令携带旋转电机旋转信息和递送电机转动信息。旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度，或，旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度。递送电机转动信息包括递送电机转动速度，或，递送电机转动信息包括递送电机转动速度和递送电机转动角度。即递送且旋转包括四种模式，分别为：以速度模式旋转且以速度模式递送、以速度模式旋转且以位置模式递送、以位置模式旋转且以速度模式递送、以位置模式旋转且以位置模式递送。以位置模式旋转且以位置模式递送相较于其他三种模式，能够更加精准地控制细长器械复合运动，应当理解的是，这里的复合运动指的是递送且旋转。
42.在一些实施例中，所述驱动装置还包括递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组，当所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度时，所述根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息包括：根据公式计算递送电机补偿速度；其中，为递送电机的补偿速度，为旋转电机旋转速度，为根据所述递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和所述旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值。
43.在本技术实施例中，当控制指令携带旋转电机旋转信息但没有携带递送电机转动信息，且旋转电机旋转信息携带旋转电机旋转速度但没有携带旋转电机旋转角度时，则表示控制细长器械以速度模式旋转，在该种情况下，具体根据旋转电机旋转速度和k值计算递送电机的补偿速度，如公式所示。为保证细长器械单独旋转，控制旋转电机按照控制指令携带的旋转电机旋转速度旋转并控制递送电机以该补偿速度反方向转动。这里的k值是根据递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值，当递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组如图2所示时，所述k值具体根据公式计算得到；其中，分别代表齿轮齿数，递送电机齿轮到之间的传动比为，到之间的传动比为同理，旋转电机齿轮到之间的传动比为，到之间的传动比为。
44.在一些实施例中，所述驱动装置还包括递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组，当所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度时，所述根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息包括：根据公式计算递送电机补偿速度；其中，为递送电机的补偿速度，为旋转电机旋转速度，为根据所述递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和所述旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值；
根据公式计算递送电机补偿角度；其中，为递送电机的补偿角度，为旋转电机旋转角度。
45.在本技术实施例中，当控制指令携带旋转电机旋转信息但没有携带递送电机转动信息，且旋转电机旋转信息携带了旋转电机旋转速度且携带了旋转电机旋转角度时，则表示控制细长器械以位置模式旋转，在该种情况下，具体根据旋转电机旋转速度和k值计算递送电机的补偿速度，根据旋转电机旋转角度和k值计算得到递送电机的补偿角度，如公式和公式所示，这两个公式表示旋转电机以速度顺时针旋转，旋转到的位置时，递送电机需要以的速度，逆时针旋转到的位置才能保证细长器械实现单独的顺时针旋转运动。旋转电机以速度逆时针旋转，旋转到的位置时，递送电机需要以的速度，顺时针旋转到的位置才能保证细长器械实现单独的逆时针旋转运动。此外，这里的k值是根据递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值，当递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组如图2所示时，所述k值具体根据公式计算得到；其中，分别代表齿轮齿数，递送电机齿轮到之间的传动比为，到之间的传动比为同理，旋转电机齿轮到之间的传动比为，到之间的传动比为。
46.在一些实施例中，所述驱动装置还包括递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组，当所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度，所述递送电机转动信息包括递送电机转动速度和递送电机转动角度时，所述根据所述控制指令携带的递送电机转动信息和所述递送电机的补偿信息计算所述递送电机实际的转动信息包括：根据公式计算递送电机实际转动速度；其中，为递送电机转动速度，为旋转电机旋转速度，为根据所述递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和所述旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值，为递送电机的补偿速度，为递送电机实际转动速度；根据公式计算递送电机实际转动角度；其中，为递送电机转动角度，为旋转电机旋转角度，为递送电机补偿角度，为递送电机实际转动角度。
47.在本技术实施例中，当控制指令携带旋转电机旋转信息且携带递送电机转动信息，且旋转电机旋转信息携带旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度时，递送电机转动信息携带递送电机转动速度和递送电机转动角度时，则表示控制细长器械以位置模式控制细长器械复合运动，即以位置模式控制旋转且以位置模式控制递送。具体地，根据控制指令携带的旋转电机旋转速度和k值计算递送电机的补偿速度，然后递送电机的补偿速度加上控制指令携带的递送电机转动速度即可计算出递送电机实际转动速度。根据控制指令携带的旋转电机旋转角度和k值计算递送电机的补偿角度，然后递送电机的补偿角度加上控制指令携带的递送电机转动角度即可计算出递送电机实际转动角度。为保证能够精准地控制细长器械的复合运动，需要根据控制指令携带的旋转电机旋转速度和旋转角度控制旋转电机
转动并根据递送电机实际转动速度和递送电机实际转动角度控制递送电机转动。需要说明的是，这里提及到的速度没有正负，只有大小。
48.本技术实施例还提供一种用于驱动细长器械的装置，应用于介入手术机器人的驱动装置，所述驱动装置包括递送电机和旋转电机，所述驱动细长器械的装置包括：接收模块，用于接收控制指令；所述控制指令用于控制所述细长器械运动，所述控制指令携带旋转电机旋转信息和/或递送电机转动信息；控制模式确定模块，用于根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式，所述控制模式包括以下模式中的一种：递送、旋转以及递送且旋转；第一计算模块，用于当所述控制模式为旋转时，根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息；第一控制模块，用于根据所述旋转电机旋转信息控制所述旋转电机转动，根据所述递送电机的补偿信息控制所述递送电机转动。
49.在一些实施例中，所述驱动细长器械的装置还包括：第二计算模块，用于当所述控制模式为递送且旋转时，根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息；第三计算模块，用于根据所述控制指令携带的递送电机转动信息和所述递送电机的补偿信息计算所述递送电机实际的转动信息；第二控制模块，用于根据所述旋转电机旋转信息控制所述旋转电机转动，根据所述递送电机实际的转动信息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。
50.在一些实施例中，所述驱动细长器械的装置还包括：第三控制模块，用于当所述控制模式为递送时，根据所述控制指令携带的递送电机转动信息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。
51.在一些实施例中，所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度，或，所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度。
52.在一些实施例中，所述递送电机转动信息包括递送电机转动速度，或，所述递送电机转动信息包括递送电机转动速度和递送电机转动角度。
53.在一些实施例中，所述驱动装置还包括递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组，当所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度时，所述第一计算模块具体用于：根据公式计算递送电机补偿速度；其中，为递送电机的补偿速度，为旋转电机旋转速度，为根据所述递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和所述旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值。
54.在一些实施例中，所述驱动装置还包括递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组，当所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度时，所述第三计算模块具体用于：根据公式计算递送电机补偿速度；其中，为递送电机的补偿速度，为旋转电机旋转速度，为根据所述递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和所述旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值；根据公式计算递送电机补偿角度；其中，为递送电机的补偿角度，
为旋转电机旋转角度。
55.在一些实施例中，所述驱动装置还包括递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组，当所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度，所述递送电机转动信息包括递送电机转动速度和递送电机转动角度时，所述第三计算模块具体用于：根据公式计算递送电机实际转动速度；其中，为递送电机转动速度，为旋转电机旋转速度，为根据所述递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和所述旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值，为递送电机的补偿速度，为递送电机实际转动速度；根据公式计算递送电机实际转动角度；其中，为递送电机转动角度，为旋转电机旋转角度，为递送电机补偿角度，为递送电机实际转动角度。
56.本技术一实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现用于驱动细长器械的方法，所述方法应用于介入手术机器人的驱动装置，所述驱动装置包括递送电机和旋转电机，，所述方法包括：接收控制指令，所述控制指令用于控制所述细长器械运动，所述控制指令携带旋转电机旋转信息和/或递送电机转动信息；根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式，所述控制模式包括以下模式中的一种：递送、旋转以及递送且旋转；当所述控制模式为旋转时，根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息；根据所述旋转电机旋转信息控制所述旋转电机转动，根据所述递送电机的补偿信息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。可以理解的是，本实施例中的计算机可读存储介质可以是易失性可读存储介质，也可以为非易失性可读存储介质。
57.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的和实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可以包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦除可编程rom（eeprom）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（ram）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram通过多种形式可得，诸如静态ram（sram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双速据率sdram（ssrsdram）、增强型sdram（esdram）、同步链路（synchlink）dram（sldram）、存储器总线（rambus）直接ram（rdram）、直接存储器总线动态ram（drdram）、以及存储器总线动态ram（rdram）等。
58.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
59.以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关
的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。
60.以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种用于驱动细长器械的方法，应用于介入手术机器人的驱动装置，所述驱动装置包括递送电机和旋转电机，其特征在于，所述方法包括：接收控制指令，所述控制指令用于控制所述细长器械运动，所述控制指令携带旋转电机旋转信息和/或递送电机转动信息；根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式，所述控制模式包括以下模式中的一种：递送、旋转以及递送且旋转；当所述控制模式为旋转时，根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息；根据所述旋转电机旋转信息控制所述旋转电机转动，根据所述递送电机的补偿信息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。2.根据权利要求1所述的用于驱动细长器械的方法，其特征在于，所述根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式的步骤之后，还包括：当所述控制模式为递送且旋转时，根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息；根据所述控制指令携带的递送电机转动信息和所述递送电机的补偿信息计算所述递送电机实际的转动信息；根据所述旋转电机旋转信息控制所述旋转电机转动，根据所述递送电机实际的转动信息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。3.根据权利要求1所述的用于驱动细长器械的方法，其特征在于，所述根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式的步骤之后，还包括：当所述控制模式为递送时，根据所述控制指令携带的递送电机转动信息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。4.根据权利要求1或2所述的用于驱动细长器械的方法，其特征在于，所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度，或，所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度。5.根据权利要求2或3任一项所述的用于驱动细长器械的方法，其特征在于，所述递送电机转动信息包括递送电机转动速度，或，所述递送电机转动信息包括递送电机转动速度和递送电机转动角度。6.根据权利要求4所述的用于驱动细长器械的方法，所述驱动装置还包括递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组，其特征在于，当所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度时，所述根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息包括：根据公式计算递送电机补偿速度；其中，为递送电机的补偿速度，为旋转电机旋转速度，为根据所述递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和所述旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值。7.根据权利要求4所述的用于驱动细长器械的方法，所述驱动装置还包括递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组，其特征在于，当所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度时，所述根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息包括：
根据公式计算递送电机补偿速度；其中，为递送电机的补偿速度，为旋转电机旋转速度，为根据所述递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和所述旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值；根据公式计算递送电机补偿角度；其中，为递送电机的补偿角度，为旋转电机旋转角度。8.根据权利要求2所述的用于驱动细长器械的方法，所述驱动装置还包括递送电机齿轮组和旋转电机齿轮组，其特征在于，当所述旋转电机旋转信息包括旋转电机旋转速度和旋转电机旋转角度，所述递送电机转动信息包括递送电机转动速度和递送电机转动角度时，所述根据所述控制指令携带的递送电机转动信息和所述递送电机的补偿信息计算所述递送电机实际的转动信息包括：根据公式计算递送电机实际转动速度；其中，为递送电机转动速度，为旋转电机旋转速度，为根据所述递送电机齿轮组各个齿轮的齿轮数和所述旋转电机齿轮组各个齿轮的齿轮数计算得到的一比例值，为递送电机的补偿速度，为递送电机实际转动速度；根据公式计算递送电机实际转动角度；其中，为递送电机转动角度，为旋转电机旋转角度，为递送电机补偿角度，为递送电机实际转动角度。9.一种用于驱动细长器械的装置，应用于介入手术机器人的驱动装置，所述驱动装置包括递送电机和旋转电机，其特征在于，所述驱动细长器械的装置包括：接收模块，用于接收控制指令；所述控制指令用于控制所述细长器械运动，所述控制指令携带旋转电机旋转信息和/或递送电机转动信息；控制模式确定模块，用于根据所述控制指令确定所述细长器械的控制模式，所述控制模式包括以下模式中的一种：递送、旋转以及递送且旋转；计算模块，用于当所述控制模式为旋转时，根据所述控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息；控制模块，用于根据所述旋转电机旋转信息控制所述旋转电机转动，根据所述递送电机的补偿信息控制所述递送电机转动。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的用于驱动细长器械的方法。

技术总结
本申请涉及医疗技术领域，尤其涉及一种用于驱动细长器械的方法、装置及存储介质，其中方法应用于介入手术机器人的驱动装置，所述驱动装置包括递送电机和旋转电机，所述方法包括：接收控制指令，所述控制指令用于控制所述细长器械运动，所述控制指令携带旋转电机旋转信息和/或递送电机转动信息；根据控制指令确定所述细长器械的控制模式，所述控制模式包括以下模式中的一种：递送、旋转以及递送且旋转；当控制模式为旋转时，根据控制指令携带的旋转电机旋转信息计算递送电机的补偿信息；根据所述旋转电机旋转信息控制所述旋转电机转动，根据所述递送电机的补偿信息控制所述递送电机转动，以驱动所述细长器械。本申请能够精准地控制细长器械运动。控制细长器械运动。控制细长器械运动。


技术研发人员：郭健 霍小杰 黄军 姚刚
受保护的技术使用者：深圳市爱博医疗机器人有限公司
技术研发日：2023.09.01
技术公布日：2023/10/7