(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211083760.4 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 上海微创医疗机 器人 （集团） 股份有 限公司 地址 201203 上海市中国 （上海） 自由贸易 试验区张东路16 01号1幢B区101室 (72)发明人 袁帅　其他发明人请求 不公开姓名　 (74)专利代理 机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 专利代理师 杨娟娟　徐焕 (51)Int.Cl. A61B 34/00(2016.01) A61B 34/20(2016.01) A61B 34/30(2016.01) G06T 17/00(2006.01)G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种手术机 器人速度限制方法及系统 (57)摘要 本说明书实施例提供一种手术机器人速度 限制方法及系统， 可应用于医疗器械技术领域。 根据手术区域图像构建对应于手术区域的三维 模型； 所述手术区域图像包括在手术执行过程中 采集得到的图像； 在所述三维模 型中区分手术器 械和患者生物组织； 结合所述三维模型， 确定所 述手术器械和患者生物组织之间的距离； 基于所 述手术器械与所述患者生物组织之间的距离， 限 定手术机器人的移动速度和/或移动速度阈值； 所述手术机器人用于带动所述手术器械移动。 上 述实施例保证了当前所设置的移动速度阈值符 合当前手术状态的需求， 确保手术的执行效果。 此外， 通过在三维模型中对手术器械和患者生物 组织进行识别， 提高了距离测定的准确性， 保证 了实际应用效果。 权利要求书2页 说明书11页 附图13页 CN 115363750 A 2022.11.22 CN 115363750 A 1.一种手术机器人速度限制方法， 其特 征在于， 包括： 根据手术 区域图像构建对应于手术 区域的三维模型； 所述手术 区域图像包括在手术执 行过程中采集得到的图像； 在所述三维模型中区分手术器械和患者 生物组织； 结合所述 三维模型， 确定所述手术器械和患者 生物组织之间的距离； 基于所述手术器械与所述患者生物组织之间的距离， 限定手术机器人的移动速度和/ 或移动速度阈值； 所述手术机器人用于带动所述手术器械移动。 2.如权利要求1所述的手术机器人速度限制方法， 其特征在于， 所述根据手术 区域图像 构建对应于手术区域的三维模型， 包括： 获取对应于所述手术 区域图像的深度 数据； 所述深度数据用于描述手术 区域图像的图 像传感装置与所述手术区域图像中各点之间的距离； 基于深度数据构建对应于手术区域的三维点云图； 结合所述 三维点云图和手术区域图像构建对应于手术区域的三维模型。 3.如权利要求2所述的手术机器人速度限制方法， 其特征在于， 所述结合所述三维点云 图和手术区域图像构建对应于手术区域的三维模型， 包括： 基于三维点云图中连续分布的点确定连续空间范围； 根据所述连续空间范围构建三维模型。 4.如权利要求2所述的手术机器人速度限制方法， 其特征在于， 所述获取对应于所述手 术区域图像的深度数据， 包括： 在所述手术区域图像为双目相机拍摄的视差 图像的情况下， 针对所述视差 图像， 利用 双目视差原理计算深度数据， 或， 获取距离传感器获取到的深度 数据， 所述距离传感器包括激光雷达、 红外传感器、 声波 测距仪中的至少一种。 5.如权利要求1所述的手术机器人速度限制方法， 其特征在于， 所述在所述三维模型中 区分手术器械和患者 生物组织， 包括： 利用分类模型区分所述手术区域图像中的手术器械图像和患者 生物组织图像； 根据所述手术区域图像和所述三维模型之间的对应关系， 在所述三维模型中分别确定 手术器械图像和患者 生物组织图像对应的手术器械和患者 生物组织。 6.如权利要求5所述的手术机器人速度限制方法， 其特征在于， 所述分类模型通过以下 方式获取： 获取样本图像数据； 所述样本图像数据中针对手术器械和患者 生物组织进行 标记； 针对所述样本图像数据进行 特征提取得到图像特 征； 利用所述图像特征对初始分类模型进行训练， 直至训练后的模型满足应用条件为止； 所述初始分类模型包括神经网络模型。 7.如权利要求1所述的手术机器人速度限制方法， 其特征在于， 所述移动速度和/或移 动速度阈值随所述手术器械与所述患者 生物组织之间的距离的减小 而减小， 或， 基于所述手术器械与 所述患者生物组织之间的距离所对应的间隔距离区间， 设置对应 的移动速度和/或移动速度阈值； 所述间隔距离区间为根据预先设定的至少一个划分距离 所确定的区域。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115363750 A 28.如权利要求1所述的手术机器人速度限制方法， 其特征在于， 所述在所述三维模型中 区分手术器械和患者 生物组织之后， 还 包括： 若在所述 三维模型中区分出至少两个 手术器械， 分别确定各个 手术器械之间的距离； 基于各个 手术器械之间的距离， 限定手术机器人的移动速度阈值。 9.如权利要求1所述的手术机器人速度限制方法， 其特征在于， 所述基于所述手术器械 与所述患者 生物组织之间的距离， 限定手术机器人的移动速度阈值之后， 还 包括： 检测到手术机器人的移动速度达到所述移动速度阈值后， 在医生控制端上展示提示信 息以提示医生当前手术机器人的移动速度处于被限制的状态。 10.如权利要求1所述的手术机器人速度限制方法， 其特征在于， 所述结合所述三维模 型， 确定所述手术器械和患者 生物组织之间的距离之后， 还 包括： 基于所述手术器械与患 者生物组织之间的距离所对应的不同距离区间， 在医生控制端 上针对手术器械和患者 生物组织添加对应形式的标记。 11.一种手术机器人速度限制系统， 其特征在于， 包括手术机器人、 图像传感装置、 手术 器械和处 理器； 所述手术机器人用于夹持所述图像传感装置和手术器械， 并带动所述图像传感装置和 手术器械移动； 所述图像传感装置用于获取对应于手术区域的手术区域图像； 所述处理器， 用于接收所述手术区域图像， 并执行以下步骤： 根据手术区域图像构建对 应于手术区域的三维模型； 所述手术区域图像包括在手术执行过程中采集得到的图像； 在 所述三维模型中区分手术器械和患者生物组织； 结合所述三维模型， 确定所述手术器械和 患者生物组织之间的距离； 基于所述手术器械与所述患者生物组织之间的距离， 限定手术 机器人的移动速度阈值； 所述手术机器人用于带动所述手术器械移动。 12.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序/指令， 其特征在于， 所述计算机 程序/指令在被执 行时实现如权利要求1 ‑10中任一项所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115363750 A 3