一种介入手术机器人主端遥控系统和介入手术机器人系统的制作方法

1.本技术涉及手术机器人控制装置领域，更具体地，涉及一种介入手术机器人主端遥控系统和介入手术机器人系统。


背景技术：

2.全球每年有近3000万人死于心脑血管疾病，占所有疾病死亡率的30%左右，其中，我国患有心脑血管疾病人数近3亿。心脑血管疾病已经成为人类疾病死亡的三大原因之一，严重影响着国民健康和人们的正常生活。
3.心脑血管微创介入疗法是针对心脑血管疾病的主要治疗手段。和传统外科手术相比，有着切口小、术后恢复时间短等明显优势。心脑血管介入手术是由医生手动将导管、导丝以及支架等器械送入病患体内来完成治疗的过程。
4.介入手术存在以下两点问题，第一，在手术过程中，由于dsa（数字减影血管造影）设备会发出x射线，医生体力下降较快，注意力及稳定性也会下降，将导致操作精度下降，易发生因推送力不当引起的血管内膜损伤、血管穿孔破裂等事故，导致病人生命危险。其次，长期电离辐射的积累伤害会大幅地增加医护人员患白血病、癌症以及急性白内障的几率。医护人员因为做介入手术而不断积累射线的现象，已经成为损害医生职业生命、制约介入手术发展不可忽视的问题。


技术实现要素：

5.提供本技术以解决现有技术中存在的上述技术问题。需要一种介入手术机器人主端遥控系统和介入手术机器人系统，能够大幅提高手术操作的精度与稳定性，实现对介入手术辅助机器人的远程控制；通过远程控制手术过程能够有效降低放射线对介入手术过程中对医护人员的伤害，降低术中事故的发生几率。
6.根据本技术的第一方面，提供一种介入手术机器人主端遥控系统，包括作为主端的用户操纵机构，所述用户操纵机构包括手部操纵装置，手部操纵装置包括方向盘、第一转轴、第一编码器，方向盘与第一转轴固定连接，所述第一转轴与第一编码器连接，使所述方向盘的旋转角度转换为第一控制信号。还包括脚部操纵装置，包括踏板结构、第二转轴、第二编码器，踏板结构与第二转轴固定连接，所述第二转轴与第二编码器连接，使所述踏板结构的压下角度转换为第二控制信号。以及控制器，所述控制器与所述第一编码器和第二编码器均可通信地连接，且配置为：接收所述第一控制信号或所述第二控制信号，并将其转换为介入器械的运动参数，利用介入器械的运动参数生成操作指令。
7.在本技术的一些实施例中，所述第一转轴上设置轴向的第一插槽，所述第一编码器为圆柱体结构，在所述圆柱体的一端设置与第一插槽的方向相同的第一凸起，所述第一凸起和第一插槽的形状相匹配，所述第一凸起与第一插槽配合插入连接，使第一编码器检测第一转轴的旋转角度。
8.在本技术的一些实施例中，所述手部操纵装置还包括连接板和第一底座，所述连
接板包括相接的基部和第一支撑部，所述第一支撑部设置第一通孔，所述第一转轴穿过第一通孔并与第一通孔固定连接，使所述第一转轴与地面倾斜设置，所述连接板的基部与第一底座面接触并与第一底座固定连接，使所述第一底座固定连接板。
9.在本技术的一些实施例中，所述第一转轴的外侧设置同轴的第一套筒，所述第一套筒的一端抵住所述方向盘，另一端抵住所述连接板的基部，所述连接板的第一支撑部的径向尺寸大于第一套筒的径向尺寸，以便于第一支撑部给第一套筒提供支撑力。
10.在本技术的一些实施例中，所述手部操纵装置还包括t型板，所述连接板的一端向上延伸形成第二支撑部，所述t型板的底部与所述第二支撑部的顶部固定连接，所述t型板的顶部与所述基部的第一通孔相对设置，所述第一编码器落在所述t型板顶部的平面上，使所述t型板支撑所述第一编码器。
11.在本技术的一些实施例中，所述踏板结构包括踏板和连接杆，所述踏板与所述连接杆固定连接，所述连接杆的顶部设置轴孔，所述第二转轴穿过所述轴孔与所述连接杆固定连接，使连接杆带动第二转轴旋转。
12.在本技术的一些实施例中，所述脚部操纵装置还包括第二底座、第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架分别是l型板，所述第二转轴的两端分别横向穿设于第一支架和第二支架设置；所述第二底座设置在所述踏板结构的一侧，所述第一支架和第二支架分别与所述第二底座固定连接，使所述踏板结构的顶部保持稳定，所述踏板结构的连接杆在压下的过程中能抵触到所述第二底座，使所述第二底座限制踏板结构的旋转角度。
13.在本技术的一些实施例中，所述第二转轴穿设于第一支架的部分设置轴向的第二插槽，所述第二编码器的一端设置与所述第二插槽方向相同的第二凸起，所述第二凸起与第二插槽的形状相匹配，所述第二凸起与第二插槽配合插入连接；所述脚部操纵装置还包括第三支架，所述第三支架抵住第二编码器的另一端。
14.在本技术的一些实施例中，所述脚部操纵装置还包括拉簧，所述拉簧的一端与所述踏板结构的连接杆连接，另一端与所述第二底座固定连接。
15.在本技术的一些实施例中，手部操纵装置的第一转轴的旋转角度为-90~90
°
。
16.在本技术的一些实施例中，所述控制器进一步被配置为：通过启动时接收的手部操纵装置的第一控制信号读取旋转角度的初始数值；通过运行过程中接收的手部操纵装置的第一控制信号读取旋转角度的运行数值；求取运行数值与初始数值的差值，判断差值是否为零，如果差值为零，则不旋转介入器械；如果差值不为零，则进行判断差值是否大于零：在差值大于零的情况下，顺时针方向旋转介入器械，按照差值和旋转速度的映射关系获得旋转速度的值；在差值小于零的情况下，逆时针方向旋转介入器械，按照差值和旋转速度的映射关系获得旋转速度的值。
17.在本技术的一些实施例中，所述控制器进一步被配置为：通过接收的所述脚部操纵装置的控制信号读取旋转角度的运行数值；按照运行数值和移动速度的映射关系获得移动速度的值。
18.在本技术的一些实施例中，所述系统还包括推杆，所述推杆的端部在相对的两个位置上分别设置第一光电开关和第二光电开关，所述推杆上在所述第一光电开关和第二光电开关之间设置摇杆结构；所述第一套筒的内侧设置第一转换结构和第二转换结构，所述推杆被配置为：在外力推动的作用下位置发生改变，使所述第一光电开关与第一转换结构
配合连接，或使所述第二光电开关与第二转换结构配合连接。
19.在本技术的一些实施例中，所述方向盘上设置震动装置，所述震动装置与所述控制器通信连接，所述震动装置被配置为：在所述机器人向所述控制器传输危险信号后，所述震动装置接收所述控制器转发的该危险信号，并在接收到该危险信号后使所述方向盘发生震动。
20.根据本技术的第二方面，提供一种介入手术机器人系统，包括作为从端的用于操作介入器械的机器人和所述介入手术机器人主端遥控系统，所述介入手术机器人主端遥控系统和所述机器人位于分立的医疗区域，所述介入手术机器人主端遥控系统将操作指令发送给所述机器人。还包括dsa设备和显示器，所述dsa设备和机器人位于同一医疗区域内，所述显示器和所述介入手术机器人主端遥控系统位于同一医疗区域内，所述dsa设备和显示器通信连接。
21.与现有技术相比，本技术实施例的有益效果在于：手部操纵装置和脚部操纵装置，可以分别将医生的操作转换为对机器人的控制信号，然后通过控制器的信号转换，能够在对机器人进行远程的操作控制，可以实现医生远程对机器人的手术过程进行控制来完成手术过程，能够避免医护人员处于x射线环境中，减少医护人员长期电离辐射的积累，有效降低放射线对介入医生的伤害，降低术中事故的发生几率。手部操纵装置和脚部操纵装置分别通过转轴和编码器的连接结构完成医生的操作转换，能够提高手术操作的精度和稳定性。手部操纵装置和脚部操纵装置的结构符合用户的操作习惯，同时利于医生通过机器人对手术器械的精细和准确的控制。
附图说明
22.下面将参照附图描述本技术的示例性实施例的特征、优势以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：图1（a）是本技术实施例的手部操纵装置的拆解结构示意图；图1（b）是本技术实施例的脚部操纵装置的拆解结构示意图；图2是本技术的用户操纵机构的通信结构示意图；图3是本技术实施例的第一转轴与连接板连接的示意图；图4是本技术实施例的手部操纵装置的整体结构示意图；图5是本技术实施例的t型板与第一编码器连接的结构示意图；图6是本技术实施例的脚部操纵装置的整体结构示意图；图7是本技术实施例的控制器的信号转换过程示意图；图8是本技术实施例的推杆的结构示意图；图9是本技术实施例的手部操纵装置的背面角度示意图；以及图10是本技术实施例的介入手术机器人系统整体结构示意图。
23.图中的附图标记所表示的构件：101-机器人；102-导管床；103-dsa设备；104-控制器；105-显示器；106-手部操纵装置；107-脚部操纵装置；108-震动装置；109-方向盘；110-第一套筒；111-第一转轴；111a-第一插槽；112-轴承；113-垫片；114-第一编码器；114a-第一凸起；115-推杆；116-第一底座；117-第一支架；118-第二支架；119-第二编码器；119a-第二凸起；120-踏板结构；121-拉
簧；122-第二底座；123-第一支撑部；124-基部；125-第二支撑部；126-t型板；127-固定板；140-第一光电开关；141-摇杆结构；142-第二光电开关；143-第三支架；144-第二转轴。
具体实施方式
24.为使本领域技术人员更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本技术的实施例作进一步详细描述，但不作为对本技术的限定。
25.本技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
26.在本技术中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
27.本技术使用的所有术语（包括技术术语或者科学术语）与本技术所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
28.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
29.在本技术的实施例中，申请了一种介入手术机器人主端遥控系统，包括作为主端的用户操纵机构，所述用户操纵机构包括手部操纵装置。图1（a）是本技术实施例的手部操纵装置的拆解结构示意图。如图1（a）所示，手部操纵装置，包括方向盘109、第一转轴111、第一编码器114，方向盘109与第一转轴111固定连接，所述第一转轴111与第一编码器114连接，使所述方向盘109的旋转角度转换为第一控制信号。手部操纵装置的方向盘109带动第一转轴111旋转，第一转轴111带动第一编码器114旋转，第一编码器114能够检测第一转轴111的旋转角度，使得医生的操作转换为控制信号。手部操纵装置可以用于将方向盘109的旋转角度转换为对应的介入器械的转动速度的控制，而且还可以根据旋转角度的差值可以控制介入器械的转动方向。医生可以手动旋转方向盘109，能够同时实现对介入器械的角度和方向的控制，角度的变化可以是连续的，比如10度，然后12度，接下来可以15度，一旦角度有变化，可以立刻反向旋转改变方向，也有利于跟随血管的多变走向，随着医生的旋转可以连续的变化角度，实现旋转的角度控制更精细和精准，更加方便远程控制机器人。而且装置能够比较符合医生的操作习惯，使医生在操作过程中，能够更好的掌握操作的分寸，并使操作过程更顺畅。进一步，介入器械可以为导丝或导管等。
30.该用户操纵机构可以进一步包括脚部操纵装置，图1（b）是本技术实施例的脚部操纵装置的拆解结构示意图。如图1（b）所示，所述用户操纵机构包括的脚部操纵装置，包括踏板结构120、第二转轴144、第二编码器119，踏板结构120与第二转轴144固定连接，所述第二
转轴144与第二编码器119连接，使所述踏板结构120的压下角度转换为第二控制信号。脚部操作装置的踏板结构120模拟汽车的刹车踏板或油门踏板，比较符合医生的操作习惯。医生的角度踩踏脚部操作装置的踏板结构120的时候，向下压踏板结构120，使踏板结构120产生压下角度，踏板结构120的压下带动第二转轴144的旋转，第二编码器119检测第二转轴144的旋转，使得医生的操作转换为控制信号。脚部操纵装置可以用于控制介入器械的位移速度，可以根据踏板结构120的压下角度转换为介入器械的位移速度。通过踏板结构120可以及时的变更移动的速度，医生可以通过继续下压来增大压下程度，这时可以对应移动的速度更大，也可以通过上抬踏板结构120来减小压下程度，这时可以对应移动的速度更小，有利于适应粗细变化和走势多变的血管，因为可能在转向的过程中进行减速，这样手部操纵装置和脚部操纵装置可以进行配合，有利于实现连续精准的控制。
31.图2是本技术的介入手术机器人主端遥控系统的通信结构示意图。所述用户操纵机构还包括控制器104，所述控制器104与所述第一编码器114和第二编码器119均可通信地连接，且配置为：接收所述第一控制信号或所述第二控制信号，并将其转换为介入器械的运动参数，利用介入器械的运动参数生成操作指令。第一编码器114和第二编码器119将检测的医生的控制信号通信传输到控制器104，进一步，通信方式可以使线缆传输或无线传输。编码器和控制器104可以直接是线缆连接或编码器通过信号发射装置通过无线传输的方式将信号传输给控制器104。控制器104将控制信号转换为对应的介入器械的运动参数，比如旋转速度和旋转方向等，然后利用介入器械的运动参数生成操作指令。这样机器人在收到操作指令之后就可以进行对应的操作了。
32.本技术的介入手术机器人主端遥控系统，分别利用方向盘和踏板结构使医生输出手术的操作，然后通过转换结构将医生的操作转换为控制信号，然后通过控制器转换为机器人的操作信号。从而实现远程控制机器人。便于医生可以在手术室外的其他区域完成微创血管介入手术过程，可以减少对医生的辐射，有效降低放射线对介入手术过程中对医护人员的伤害，降低术中事故的发生几率。通过介入手术机器人主端遥控系统，能够解决对介入器械的控制不精细的问题，可以通过方向盘的旋转角度和压下角度的精细操作操作，能够实现对介入器械的旋转角度及位移等的精细控制，通过手部和脚部的同时配合操作能够完成旋转同时推进的过程控制，有利于精准完成介入器械的手术过程，手术的精准度更高。本技术的介入手术机器人主端遥控系统符合医生的习惯，便于对手术过程的控制，操作过程更顺畅。
33.在图1（a）的基础上，在本技术的一些实施例中，所述第一转轴111上设置轴向的第一插槽111a，所述第一编码器114为圆柱体结构，在所述圆柱体的一端设置与第一插槽111a的方向相同的第一凸起114a，所述第一凸起114a和第一插槽111a的形状相匹配，所述第一凸起114a与第一插槽111a配合插入连接，使第一编码器114检测第一转轴的旋转角度。如图1（a）所示，第一凸起114a和第一插槽111a的形状相匹配，比如第一凸起114a的外轮廓的形状和第一插槽111a的内轮廓的形状可以相同，这样第一凸起114a插入第一插槽111a后，第一转轴111就能够带着第一编码器114旋转，方便第一编码器114检测第一转轴111的旋转角度。通过轴向设置的第一插槽111a和同方向的第一凸起114a配合，避免第一编码器114影响第一转轴111的旋转。因为第一转轴111是被方向盘109带动后的自转，第一转轴111需要稳定而且准确的传递方向盘109的旋转角度，第一转轴111的稳定性和精准性是比较重要的，
有利于精准输出控制信号，便于精准地控制介入器械。另外，第一编码器114设置为圆柱体结构，第一凸起114a设置在圆柱体的一端，第一凸起114a插入第一插槽111a后，圆柱体和第一转轴111保持同一轴向设置，也有利于第一转轴111旋转的稳定性，避免旋转重心不稳定，而且圆柱体周向的重量都相同，有利于提高输出控制信号的稳定性，提高控制的精准性。并且，第一凸起114a设置在圆柱体的一端的外部，不是设置在圆柱体的内部，编码器的内部负责检测旋转角度转换为信号的结构，这样设置可以避免影响第一编码器114内部的结构，有利于提高第一编码器114的转换稳定性和准确性。
34.图3是本技术实施例的第一转轴与连接板连接的示意图。图4是本技术实施例的手部操纵装置的整体结构示意图。如图3和图4所示，所述手部操纵装置还包括连接板和第一底座116，所述连接板包括相接的基部124和第一支撑部123，所述第一支撑部123设置第一通孔，所述第一转轴111穿过第一通孔并与第一通孔固定连接，使所述第一转轴111与地面倾斜设置，所述连接板的基部124与第一底座116面接触并与第一底座116固定连接，使所述第一底座116固定连接板。连接板的第一支撑部123可以是倾斜板，第一支撑部123上设置第一通孔，第一转轴111穿过第一通孔后与倾斜板固定连接。第一转轴111上还可以设置垫片113，通过第一垫片113套接在第一转轴111上，可以使第一转轴111和第一支撑部123连接更牢固。连接板的基部124可以是l型板，顶部可以与第一支撑部123一体设置，基部124的底部可以与第一底座116面接触，并可以通过螺栓等于第一底座116固定连接，用于保持第一转轴111的稳定性。如图4所示，第一底座116有助于整个手部操纵装置牢固设置桌面等位置，方便医生在操作方向盘109时，整个手部操纵装置本身不会发生移动。如图3所示，连接板用于连接第一转轴111部分和第一底座116部分，不仅能够使第一转轴111保持倾斜设置，还能使第一转轴111通过第一底座116固定，保持整个手部操纵装置的稳定性，保证医生能够更好的操作方向盘109。
35.在图3的基础上，在本技术的一些实施例中，所述第一转轴111的外侧可以设置同轴的第一套筒110，所述第一套筒110的一端抵住所述方向盘109，另一端抵住所述连接板的第一支撑部123，所述连接板的第一支撑部123的径向尺寸大于第一套筒110的径向尺寸，以便于第一支撑部123给第一套筒110提供支撑力。第一转轴111外侧设置的第一套筒110可以保护第一转轴111。连接板的第一支撑部123与第一转轴111连接，同时其径向尺寸大于第一套筒110的径向尺寸，能够使第一支撑部123支撑第一套筒110，并通过第一套筒110给方向盘109提供支撑力，方便医生在操作方向盘时，整个手部操纵装置本身不会发生移动。进一步，如图1（a）所示，在第一转轴111和第一套筒110之间可以设置轴承112。
36.在图3和图1（a）的基础上，图5是本技术实施例的t型板与第一编码器连接的结构示意图。所述手部操纵装置还包括t型板126，所述连接板的一端向上延伸形成第二支撑部125，所述t型板126的底部与所述第二支撑部125的顶部固定连接，所述t型板126的顶部与所述第一支撑部123的第一通孔相对设置，所述第一编码器114落在所述t型板126顶部的平面上，使所述t型板126支撑所述第一编码器114。第二支撑部125可以是竖直板，第二支撑部125与连接板的基部124焊接或一体连接。t型板126的顶部与第一通孔正相对，第一编码器114为圆柱体，第一编码器114与第一转轴111沿着同一轴向方向设置，第一编码器114的底面可以落在t型板126顶部的平面上，有助于支撑第一编码器114，保持第一编码器114的稳定性。
37.在图1（b）的基础上，图6是本技术实施例的脚部操纵装置的整体结构示意图。所述踏板结构包括踏板120a和连接杆120b，所述踏板120a和所述连接杆120b固定连接，所述连接杆120b的顶部设置轴孔，所述第二转轴144穿过所述轴孔与所述连接杆120b固定连接，使连接杆120b带动第二转轴144旋转。医生可以通过踩踏板120a进行操作，在压下的过程中，踏板120a能够带动连接杆120b进行压下，然后连接杆120b带动第二转轴144进行旋转，然后第二编码器119可以检测第二转轴144的旋转角度，实现医生的压下操作转换为第二编码器119的控制信号。
38.在图1（b）和图6的基础上，在本技术的一些实施例中，所述脚部操纵装置还包括第二底座122、第一支架117和第二支架118，所述第一支架117和第二支架118分别是l型板，所述第二转轴144的两端分别横向穿设于第一支架117和第二支架118设置；所述第二底座122设置在所述踏板结构120的一侧，所述第一支架117和第二支架118分别与所述第二底座122固定连接，使所述踏板结构120的顶部保持稳定，所述踏板结构120的连接杆120b在压下的过程中能抵触到所述第二底座122，使所述第二底座122限制踏板结构120的旋转角度。第一支架117和第二支架118分别可以是l型板，l型板上设置通孔，以供第二转轴144穿过。第一支架117和第二支架118分别连接在第二转轴144的两端，第二转轴144可以相对于第一支架117和第二支架118进行旋转。进一步，第二底座122可以是竖向放置的槽形板，槽形板的顶部可以设置开口，连接杆120b的顶部可以穿过所述开口，然后通过第一支架117和第二支架118与槽形板的顶部固定连接。这样起到稳固踏板结构120的作用，在医生操作踏板结构120时，不会带动整个装置发生移动或晃动。进一步，脚部操纵装置可以设置两个，第一脚部操纵装置和第二脚部操纵装置，第一脚部操纵装置和第二脚部操纵装置的结构相同，踏板120a的形状可以不同。两个脚部操纵装置可以分别用于控制介入器械的前进或后退的移动，可以其中一个的压下程度转换为前进的速度，另一个的压下程度转换为后退的速度。方便医生区分和操作。在踏板结构120压下的过程中抵触到第二底座122时，踏板结构120停止压下，限制了踏板结构120的压下程度，比如最高转化为第二转轴的旋转角度为50度，以此来限定介入器械的前进或后退的速度，方便医生操作，也避免操作不当引起的危险性。
39.在图1（b）的基础上，在本技术的一些实施例中，所述第二转轴144穿设于第一支架117的部分设置轴向的第二插槽（图中未示出），第二编码器119为圆柱体结构，所述圆柱体的一端设置与所述第二插槽方向相同的第二凸起119a，所述第二凸起119a与第二插槽的形状相匹配，所述第二凸起119a与第二插槽配合插入连接。第二凸起119a和第二插槽的形状可以分别和图1（a）的第一凸起114a、第一插槽111a的形状相同。第二凸起119a和第二插槽保持轴向设置，第二凸起119a和第二插槽也保持同一轴向设置，这样能够在第二转轴144旋转的过程中，不会发生跑偏的问题，保持第二转轴144稳定的旋转，有利于第二编码器119正确的检测医生通过第二转轴144输出的压下程度。
40.在图1（b）的基础上，进一步，所述脚部操纵装置还包括第三支架143，所述第三支架143抵住第二编码器119的另一端。第三支架143可以是l型板，第二编码器119是圆柱体，圆柱体的一端是平面，可以和l型板的板面相抵触，这样可以有利于支撑第二编码器119。在脚部操纵装置设置为两个的情况下，第三支架143可以设置两个，如图6所示，设置在两个脚部操纵装置之间，具体可以位于两个第二编码器119之间。
41.在图1（b）和图6的基础上，在本技术的一些实施例中，所述脚部操纵装置还包括拉
簧121，所述拉簧121的一端与所述踏板结构120的连接杆120b连接，另一端与所述第二底座122固定连接。进一步，连接杆上120b设置固定板127，拉簧121的一端与连接杆120b上的固定板127连接，另一端与第二底座122连接。当压下踏板结构120时，拉簧121伸长，当不踩踏板结构120时，拉簧121在弹力的作用下，使踏板结构120复位，有利于下一次医生的操作。所以每次手术开始时，踏板结构120都位于相同的初始位置。这样在手术中医生只需要控制压下程度就可以达到控制介入器械移动速度的作用。
42.在本技术的一些实施例中，手部操纵装置的第一转轴的旋转角度为-90~90
°
。可以定义为医生顺时针旋转为正向旋转是0~90
°
的范围，医生逆时针旋转为反向旋转，是-90~0
°
。
43.图7是本技术实施例的控制器的信号转换过程示意图。所述控制器进一步被配置为：首先在步骤128，通过启动时接收的手部操纵装置的第一控制信号读取旋转角度的初始数值。控制器可以通过编码器的控制信号读取旋转角度的具体数值。对于初始数值，比如在医生未操作时，方向盘位于正中位置，此时初始数值为零；或，如果初始时停止在20度的位置，此时初始数值为旋转角度为20度。
44.接下来在步骤129，通过运行过程中接收的手部操纵装置的第一控制信号读取旋转角度的运行数值。如果方向盘从初始位置开始旋转，如果初始位置是0度，转动了40度，那么运行数值就是40度；如果初始数值是20度，那么运行数值就是60度。
45.接下来在步骤130，求取运行数值与初始数值的差值。医生的操作其实是运行数值和初始数值的差值，即运行后真正的操作角度。这样每次的输出都对应的是医生每次的操作。
46.接下来进行判断步骤131，判断差值是否为零。如果差值为零，则输出结果132，不旋转介入器械。如果差值为零，可能说明医生并没有进行操作，此时就对应介入器械不进行旋转。在得到结果132后，接下来进行步骤133，判断是否手术结束。此时可能医生不再操作，操作的角度为零，如果手术结束则进入结束进程134，如果手术没有结果，则继续进行步骤129。
47.如果差值不为零，则进行判断步骤135，判断差值是否大于零。在差值大于零的情况下，输出结果是136，顺时针方向旋转介入器械。如果初始角度是0度，运行数值是20度，20度-0度=20度，是大于零的，为顺时针旋转。或者如果初始数值是5度，运行数值是10度，10度-5度=5度，说明医生转动了5度；再或者，初始数值是-10度，运行数值是10度，10度-（-10度）=20度，说明医生转动了20度。
48.然后在顺时针旋转的基础上，进行步骤137，按照差值和旋转速度的映射关系获得旋转速度的值。可以通过一定的函数对应关系获得介入器械的旋转速度。函数可以是正比例函数，即医生的旋转角度越大，对应的导丝或导管的转动速度越快。
49.在差值小于零的情况下，输出结果是138，逆时针方向旋转介入器械。比如初始数值是0度，运行数值是-10度，（-10）度-0度=-10度。说明此时对应是反向旋转导丝或导管等介入器械。
50.在逆时针旋转的基础上，进行步骤139，按照差值和旋转速度的映射关系获得旋转速度的值。按照差值和旋转速度的映射关系获得旋转速度的值。可以通过一定的函数对应关系获得介入器械的旋转速度。函数可以是正比例函数，即医生的旋转角度越大，对应的导
丝或导管的转动速度越快。
51.在步骤137和步骤139之后进行步骤129，继续进行读取运行数值，所以可以连续的进行介入器械的旋转速度的调整。有利于适应复杂走势的血管和粗细变化的血管。
52.在本技术的一些实施例中，控制器包括控制电路板和处理器。控制电路板用于接受和发送控制信号。处理器用于信号的转换过程。处理器例如，可以利用从arm公司等购买的各种risc（精简指令集计算机）处理器ip来作为soc的处理单元（以及还有通信模块等）来执行对应的功能，从而可以实现为嵌入式系统。具体说来，在市场上可购买到的模组（ip）上具有很多模块，例如但不限于存储器、各种通信模块等等。在一些实施例中，芯片制造商也可以在现成的ip上自主开发出这些模块的定制版本。此外，其它的比如天线等可以外接到ip上。用户可以通过基于购买的ip或自主研发的模块构建asic（特定用途集成电路），来实现各种通信模块等，以便降低功耗和成本。例如，用户也可以利用fpga（现场可编程门阵列）来实现各种通信模块等，可以用于对硬件设计的稳定性进行验证。对于各种通信模块等。
53.在本技术的一些实施例中，所述控制器进一步被配置为：通过接收的所述脚部操纵装置的控制信号读取旋转角度的运行数值；按照运行数值和移动速度的映射关系获得移动速度的值。由于踏板结构在拉簧的作用下，手术前都在初始位置，所以控制器可以直接读取运行数值。控制器读取的压下程度利用第二转轴的旋转角度来衡量，可以是10度、20度等。运行数值和移动速度的映射关系可以是正比例函数，即压下程度越大，导丝或导管的移动速度越大。如果是两个脚部操纵装置，那么对应的就是前进或后退的速度越大。如果医生觉得移动速度过快可以直接减小压下程度，每次读取的数值都可以是变化的。比如第一次的压下程度对应的角度是20度，第二次控制压下程度为15度，第三次控制压下程度为40度等。
54.图8是本技术实施例的推杆的结构示意图。所述系统还包括推杆115，所述推杆115的端部在相对的两个位置上分别设置第一光电开关140和第二光电开关142，所述推杆115上在所述第一光电开关140和第二光电开关142之间设置摇杆结构141；所述第一套筒的内侧设置第一转换结构和第二转换结构，所述推杆115被配置为：在外力推动的作用下位置发生改变，使所述第一光电开关140与第一转换结构配合连接，或使所述第二光电开关142与第二转换结构配合连接。推杆115类似于汽车的转向灯设置。如图1（a）所示，第一转换结构和第二转换结构可以设置在第一套筒110的内侧。在第一光电开关140和第一转换结构配合连接时，输出的信号是切换到机器人控制导丝的操作，在在第二光电开关142和第二转换结构配合连接时，输出的信号是切换到机器人控制导管的操作。摇杆结构141起到复位的作用。使机器人操作的介入器械可以进行切换。
55.在图2的基础上，图9是本技术实施例的手部操纵装置的背面角度示意图。所述方向盘109上设置震动装置108，所述震动装置108与所述控制器104通信连接，所述震动装置108被配置为：在所述机器人向所述控制器104传输危险信号后，所述震动装置108接收所述控制器104转发的该危险信号，并在接收到该危险信号后使所述方向盘109发生震动。如图9所示，医生在操作的过程，比如发生操作错误，控制器会受到危险信号，然后将危险信号转发给震动装置108，震动装置108发生震动，给医生以震动的方式进行触觉反馈，有利于医生马上做出修正的操作等，有利于手术过程的顺利稳定进行。进一步，震动装置108可以是震动马达。震动马达的数量可以是1组、2组或3组等。
56.图10是本技术实施例的介入手术机器人系统整体结构示意图。提供了一种介入手术机器人系统，包括作为从端的用于操作介入器械的机器人101和根据本技术任何一个实施例的介入手术机器人主端遥控系统，所述介入手术机器人主端遥控系统和所述机器人101位于分立的医疗区域，所述介入手术机器人主端遥控系统将操作指令发送给所述机器人101。如图10所示，机器人101用于操纵介入器械，用户操纵机构和机器人101可以位于分立的医疗区域内，比如机器人101在手术室，用户操纵机构的手部操纵装置106、脚部操纵装置107和控制器104都可以在手术室旁边的操作室等。这样医生可以不必在手术室内进行操作手术，有效降低放射线对介入手术过程中对医护人员的伤害，降低术中事故的发生几率。机器人101和控制器104之间可以通过线缆连接或通过无线连接传输信号。
57.在图10所示基础上，进一步，介入手术机器人系统还包括dsa（数字减影血管造影）设备103和显示器105，所述dsa设备103和机器人101位于同一医疗区域内，所述显示器105和所述介入手术机器人主端遥控系统位于同一医疗区域内，所述dsa设备和显示器105通信连接。通过dsa设备103可以实时的将病人的血管图像和导丝图像传输到用户操纵机构所在的医疗区域内的显示器105上，医生可以通过显示器105观察血管和导丝，如同看实时地图一样，方便医生在分立的另一医疗区域内可以直接的实时的得到导丝所在的位置，方便医生可以实时的操控导丝进行手术，比如转向和前进、后退等操作，有助于减少dsa设备使用中对医生的辐射。进一步，dsa设备103和显示器105可以通过线缆通信连接或无线通信连接。进一步，在机器人101和dsa设备103所在的医疗区域内可以设置导管床102。导管床102可以配合dsa设备103用于血管成像等。
58.此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本技术的具有等同元件、修改、省略、组合（例如，各种实施例交叉的方案）、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本技术的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
59.以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例（或其一个或更多方案）可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本技术。这不应解释为一种不要求保护的申请的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本技术的主题可以少于特定的申请的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本技术的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。
60.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。