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专利号: 2014106071091
申请人: 合肥市嘉升电子科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.手术机器人操作监测系统,其特征在于:包括2组薄膜压力传感器及相应的压力采集仪、第1摄像机、第2摄像机、视频采集卡、中心控制器;

2组薄膜压力传感器分别安装在手术机器人或手术机器人模拟器(以下统称手术机器人)的左手托台和右手托台上,所述2组薄膜压力传感器通过压力采集仪与中心控制器连接;

所述第1摄像机、第2摄像机以及来源于手术机器人成像系统的第3视频信号、第4视频信号与视频采集卡连接;所述第3视频信号和第4视频信号是与实时传输患者手术部位的视频数据至手术操作者视频信号相同的视频信号;

视频采集卡与中心控制器连接。

2.根据权利要求1所述的手术机器人操作监测系统,其特征在于:还包括语音提醒单元;所述语音提醒单元与中心控制器连接。

3.根据权利要求1所述的手术机器人操作监测系统,其特征在于:所述薄膜式压力传感器是电阻式、电容式或压电式薄膜压力传感器;所述薄膜式压力传感器采用单元式、组合式或阵列式进行组合并覆盖托台整个表面,当手术操作者的前臂支撑于托台表面的任何位置时,薄膜式传感器都可以感应到。

4.根据权利要求1所述的手术机器人操作监测系统,其特征在于:所述第1摄像机安装于手术操作者的正前方;第1摄像机的视角中心与左手托台、右手托台的中心连线重合,第1摄像机的高度与左手托台、右手托台表面等高,第1摄像机的视角范围能完整的覆盖手术操作者的左前臂、右前臂和左手托台、右手托台的接触处。

5.根据权利要求1所述的手术机器人操作监测系统,其特征在于:所述第2摄像机安装位置要求其视角覆盖整个手术场所,用于记录手术室内的状况和手术者的坐姿;第2摄像机水平放置,其视角中心与手术者坐下时的整个人体的中心重合。

6.根据权利要求1所述的手术机器人操作监测系统,其特征在于:所述压力采集仪通过RS232、USB或者以太网接口与中心控制器的接口连接。

7.根据权利要求1所述的手术机器人操作监测系统,其特征在于:所述中心控制器是具有RS232、网口、USB接口且主板具有PCIE×4或者以上的工控机、PC机或服务器。

8.手术机器人的操作监测方法,包括以下步骤:

(1)设备安装:将2组薄膜压力传感器分别安装在手术机器人或手术机器人模拟器(以下统称手术机器人)的左手托台和右手托台上,并使每组薄膜压力传感器覆盖所安装托台的整个表面;

将第1摄像机安装于手术操作者的正前方;第1摄像机的视角中心与左手托台、右手托台的中心连线重合,第1摄像机的高度与左手托台、右手托台表面等高,第1摄像机的视角范围能完整的覆盖手术操作者的左前臂、右前臂和左手托台、右手托台的接触处;

安装第2摄像机,要求第2摄像机的视角覆盖整个手术场所,用于记录手术室内的状况和手术者的坐姿;第2摄像机水平放置,其视角中心与手术者坐下时的整个人体的中心重合;

(2)设备连接:将2组薄膜压力传感器通过压力采集仪与中心控制器连接;

将第1摄像机、第2摄像机以及来源于手术机器人成像系统的第3视频信号、第4视频信号与视频采集卡连接,再将视频采集卡与中心控制器连接;所述第3、4视频信号与手术机器人成像系统的视野相同;

(3)手术过程开始,软件运行,同时开启压力数据和视频数据的实时采集,处理和存储;

(4)当手术操作者前臂脱离托台,安装在托台上压力传感器即传输无压力数据,软件对脱离时间和脱离持续时间记录,并语音告警;

(5)当观摩专家对操作过程中的不规范动作进行标记时,软件对标记的时间和标记的持续时间记录,并发出语音告警;专家通过鼠标的左键,右键和滚轮分别标记不同等级的不规范动作,当专家按下左键,右键和滚轮时,实时画面会用不同的颜色在不规范动作处以光标所在位置为圆心以光标拖拽范围为半径画圆进行标记;

(6)对手术过程实时采集的压力数据和视频数据进行处理和存储,并对手术过程中的压力异常和专家标记情况进行统计,给予评价;

(7)可以对整个手术过程回放,或者回放压力出现异常时的压力数据和视频图像,或者回放专家标记时的压力数据和视频图像。

9.根据权利要求8所述手术机器人的操作监测方法,其特征在于:所述薄膜式压力传感器是电阻式、电容式或压电式薄膜压力传感器;所述薄膜式压力传感器采用单元式、组合式或阵列式进行组合并覆盖托台整个表面,当手术操作者的前臂支撑于托台表面的任何位置时,薄膜式传感器都可以感应到。

10.根据权利要求8所述手术机器人的操作监测方法,其特征在于:所述压力采集仪通过RS232、USB或者以太网接口与中心控制器的接口连接。