(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 202210429774.0 (22)申请日 2022.04.22 (71)申请人 上海电气集团股份有限公司 地址 200050 上海市长 宁区兴义路8号3 0层 (72)发明人 李丹　 (74)专利代理 机构 上海申新 律师事务所 31272 专利代理师 吴轶淳 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) B25J 19/00(2006.01) (54)发明名称 手术导航机器人的位置控制方法和系统 (57)摘要 本发明涉及一种手术导航机器人的位置控 制方法和系统， 手术导航机器人的控制台上设置 有多个升降立柱， 升降立柱用于抬升控制台以实 现手术导航机器人的位置固定； 位置控制方法包 括： 接收第一控制指令， 控制 处于初始位置的升 降立柱下降， 按照预设的采集频率采集升降立柱 的工作电流值； 根据实时采集到的工作电流值与 前一次采集到的工作电流值计算得到电流变化 率； 根据电流变化率， 判断工作状态， 并根据工作 状态控制升降立柱的位置。 本发 明的技术方案的 有益效果在于： 将升降立柱下降的过程分割成两 端， 只有在全部升降立柱都接触到地面时， 才进 一步控制升降立柱下降， 实现了手术导航机器人 的稳定性和平衡性， 保障了 手术过程的安全性。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115179275 A 2022.10.14 CN 115179275 A 1.一种手术导航机器人的位置控制方法， 其特征在于， 所述手术导航机器人的控制台 上设置有至少一个升降立柱， 所述升降立柱用于抬升所述控制台以实现所述手术导航机器 人的位置固定， 所述 位置控制方法包括： 步骤S100、 接收第一控制指令， 并根据所述第一控制指令控制处于初始位置的升降立 柱下降， 并按照预设的采集频率分别采集所述升降立柱的工作电流 值； 步骤S200、 针对每一个所述升降立柱， 分别根据实时采集到的工作电流值与前一次采 集到的工作电流 值计算得到电流变化 率； 步骤S300、 根据所述电流变化率， 判断所述升降立柱的工作状态的变化情况， 输出判断 结果； 步骤S400、 根据所述判断结果， 控制所述升降立柱的位置： 当全部所述升降立柱的工作状态均未发生改变时， 持续控制全部所述升降立柱下降； 当任一所述升降立柱的工作状态由非满载运行转变为满载运行时， 控制所述升降立柱 停止下降； 当全部所述升降立柱的工作状态均由非满载运行转变为满载运行时， 控制全部所述升 降立柱同时下降， 直到全部所述升降立柱的电流变化 率变为0。 2.根据权利要求1所述的位置控制方法， 其特征在于， 采用如下公式计算得到所述电流 变化率： 其中， T表示所述电流变化 率； Vt表示实时采集到的工作电流 值； Vt‑1表示前一次采集到的工作电流 值； f表示预设的采集频率。 3.根据权利要求1所述的位置控制方法， 其特征在于， 所述步骤S100中， 在接收到所述 第一控制指令时， 还根据所述采集频率和首次采集到所述升降立柱的工作电流值， 得到所 述升降立柱初始的工作状态。 4.根据权利要求3所述的位置控制方法， 其特征在于， 所述步骤S100中， 根据下述公式 处理得到所述升降立柱初始的工作状态： 其中， T0表示所述初始电流变化 率； Vt0表示首次采集到的工作电流 值； 随后在所述初始电流变化率大于零时确认所述升降立柱初始的所述工作状态为非满 载运行。 5.根据权利要求1所述的位置控制方法， 其特 征在于， 所述 步骤S300包括： 步骤S310、 判断所述电流变化 率是否达到预设的变化 率阈值：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115179275 A 2若是， 则转向步骤S320； 若否， 则将所述升降立柱上一次的工作状态作为当前的工作状态， 并判断所述升降立 柱的工作状态未发生改变； 步骤S320、 根据所述电流变化 率判断所述升降立柱的工作状态的变化情况： 若所述升降立柱上一 次的工作状态为非满载运行， 则判断所述升降立柱的工作状态转 变为满载运行； 若所述升降立柱上一 次的工作状态为满载运行， 则判断所述升降立柱的工作状态转变 为非满载运行。 6.根据权利 要求1所述的位置控制方法， 其特征在于， 通过CAN总线和/或WiFi连接方式 接收所述第一控制指令 。 7.根据权利要求1所述的位置控制方法， 其特 征在于， 还 包括： 接收第二控制指令， 并根据接收到的第二控制指令控制所有所述升降立柱上升， 直到 所述升降立柱的电流变化 率变为0。 8.根据权利 要求7所述的位置控制方法， 其特征在于， 通过CAN总线和/或WiFi连接方式 接收所述第二控制指令 。 9.一种手术导航机器人的位置控制系统， 其特征在于， 应用如权利要求1 ‑8中任意一项 所述的手术 导航机器人的位置控制方法； 所述手术导航机器人的控制台上设置有多个升降立柱， 所述升降立柱用于抬升所述控 制台以实现所述手术 导航机器人的位置固定， 所述 位置控制系统包括： 第一控制模块， 用于接收第一控制指令， 并根据所述第一控制指令控制处于一初始位 置的升降立柱下降； 采集模块， 用于在接收到所述第一控制指令时， 按照预设的采集频率分别采集所述升 降立柱的工作电流 值； 计算模块， 用于针对每一个所述升降立柱， 分别根据实时采集到的工作电流值与前一 次采集到的工作电流 值计算得到电流变化 率； 判断模块， 用于根据 所述电流变化率， 判断所述升降立柱的工作状态的变化情况， 输出 判断结果； 第二控制模块， 用于根据所述判断结果， 控制所述升降立柱的位置： 当全部所述升降立柱的工作状态均未发生改变时， 持续控制全部所述升降立柱下降； 当任一所述升降立柱的工作状态由非满载运行转变为满载运行时， 控制所述升降立柱 停止下降； 当全部所述升降立柱的工作状态均由非满载运行转变为满载运行时， 控制全部所述升 降立柱同时下降， 直到全部所述升降立柱的电流变化 率变为0。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115179275 A 3