本申請(qǐng)屬于遠(yuǎn)程機(jī)器人控制領(lǐng)域，尤其涉及一種骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、遠(yuǎn)程手術(shù)機(jī)器人控制對(duì)低延遲的要求非常高(通常要求200ms以下)，造成延遲主要有三部分因素：1、數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)；2、數(shù)據(jù)包接收和處理時(shí)長(zhǎng)；3、機(jī)器人控制指令的傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)。

2、其中，數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)和機(jī)器人控制指令的傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)，都是固有延遲，其主要取決于帶寬和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。所以，在帶寬和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量固定的情況下，降低數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)和機(jī)器人控制指令的傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)，難度非常大且效果不明顯。

3、因此，如何更低延遲地遠(yuǎn)程控制骨科手術(shù)機(jī)器人是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠更低延遲地遠(yuǎn)程控制骨科手術(shù)機(jī)器人。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法，包括：

3、本地主控端通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，接收遠(yuǎn)程主控端發(fā)送的反饋數(shù)據(jù)包，并記錄數(shù)據(jù)包接收時(shí)間戳和數(shù)據(jù)包接收時(shí)長(zhǎng)；其中，反饋數(shù)據(jù)包至少包括：機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)姿態(tài)信息、機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)路徑、定位標(biāo)靶、力反饋、圖像信息、音頻信息、視頻信息、數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)間戳；

4、根據(jù)數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)間戳和數(shù)據(jù)包接收時(shí)間戳，計(jì)算數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)；

5、若數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)小于數(shù)據(jù)包接收時(shí)長(zhǎng)，本地主控端動(dòng)態(tài)分配資源空閑的處理器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)包接收和處理；

6、響應(yīng)于本地用戶的操作，本地主控端通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，向遠(yuǎn)程主控端發(fā)送控制指令，以控制骨科手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)。

7、可選的，還包括：

8、若無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)有多個(gè)，遠(yuǎn)程主控端根據(jù)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量及傳輸速率，將反饋數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)量進(jìn)行劃分并標(biāo)記順序，得到多個(gè)子反饋數(shù)據(jù)包；

9、遠(yuǎn)程主控端將多個(gè)子反饋數(shù)據(jù)包通過(guò)對(duì)應(yīng)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送給本地主控端。

10、可選的，在遠(yuǎn)程主控端將多個(gè)子反饋數(shù)據(jù)包通過(guò)對(duì)應(yīng)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給本地主控端之后，還包括：

11、本地主控端通過(guò)對(duì)應(yīng)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，分別接收多個(gè)子反饋數(shù)據(jù)包；

12、根據(jù)多個(gè)子反饋數(shù)據(jù)包分別標(biāo)記的順序，將多個(gè)子反饋數(shù)據(jù)包進(jìn)行整合；

13、若存在子反饋數(shù)據(jù)包丟失的情況，向遠(yuǎn)程主控端發(fā)送通知消息進(jìn)行補(bǔ)發(fā)丟失的子反饋數(shù)據(jù)包。

14、可選的，若數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)小于數(shù)據(jù)包接收時(shí)長(zhǎng)，本地主控端動(dòng)態(tài)分配資源空閑的處理器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)包接收和處理，包括：

15、若數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)小于數(shù)據(jù)包接收時(shí)長(zhǎng)，本地主控端對(duì)系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)處理器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，記錄每個(gè)處理器節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況、當(dāng)前占用的處理任務(wù)、以及是否處于空閑狀態(tài)；

16、當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到有空閑的處理器節(jié)點(diǎn)時(shí)，本地主控端會(huì)根據(jù)如下策略選擇最適合處理當(dāng)前數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)：

17、首先選擇當(dāng)前沒(méi)有任何任務(wù)負(fù)載的節(jié)點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)處理的效率最大化；

18、如果所有節(jié)點(diǎn)都負(fù)載較高，則優(yōu)先選擇當(dāng)前負(fù)載最小的節(jié)點(diǎn)；

19、還預(yù)留一定數(shù)量的處理器節(jié)點(diǎn)，用于高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的處理，避免所有節(jié)點(diǎn)被低優(yōu)先級(jí)任務(wù)占用。

20、可選的，在確定空閑的處理器節(jié)點(diǎn)后，還包括：

21、本地主控端通過(guò)內(nèi)部調(diào)度機(jī)制，調(diào)用空閑的處理器節(jié)點(diǎn)的任務(wù)隊(duì)列接口，將數(shù)據(jù)包處理任務(wù)放入節(jié)點(diǎn)的任務(wù)隊(duì)列中等待處理；

22、其中，任務(wù)隊(duì)列根據(jù)先進(jìn)先出或其他優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

23、可選的，還包括：

24、若數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)大于數(shù)據(jù)包接收時(shí)長(zhǎng)，且大于預(yù)設(shè)的最大傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)，意味著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境出現(xiàn)問(wèn)題，則反饋網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，調(diào)整資源分配策略，或重新請(qǐng)求數(shù)據(jù)包。

25、可選的，向遠(yuǎn)程主控端發(fā)送控制指令，控制骨科手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行的手術(shù)至少包括：全髖關(guān)節(jié)置換、全膝關(guān)節(jié)置換、單髁關(guān)節(jié)置換、髖臼周圍截骨、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、脊柱置釘定位導(dǎo)航、創(chuàng)傷定位導(dǎo)航。

26、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制系統(tǒng)，包括：

27、反饋數(shù)據(jù)包獲取模塊，用于本地主控端通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，接收遠(yuǎn)程主控端發(fā)送的反饋數(shù)據(jù)包，并記錄數(shù)據(jù)包接收時(shí)間戳和數(shù)據(jù)包接收時(shí)長(zhǎng)；其中，反饋數(shù)據(jù)包至少包括：機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)姿態(tài)信息、機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)路徑、定位標(biāo)靶、力反饋、圖像信息、音頻信息、視頻信息、數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)間戳；

28、數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)計(jì)算模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)間戳和數(shù)據(jù)包接收時(shí)間戳，計(jì)算數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)；

29、空閑節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)分配模塊，用于若數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)小于數(shù)據(jù)包接收時(shí)長(zhǎng)，本地主控端動(dòng)態(tài)分配資源空閑的處理器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)包接收和處理；

30、機(jī)器人控制模塊，用于響應(yīng)于本地用戶的操作，本地主控端通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，向遠(yuǎn)程主控端發(fā)送控制指令，以控制骨科手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)。

31、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，電子設(shè)備包括：處理器以及存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令的存儲(chǔ)器；

32、所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序指令時(shí)實(shí)現(xiàn)骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法。

33、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，所述計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法。

34、本申請(qǐng)實(shí)施例的骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠更低延遲地遠(yuǎn)程控制骨科手術(shù)機(jī)器人。

35、該骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法，包括：

36、本地主控端通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，接收遠(yuǎn)程主控端發(fā)送的反饋數(shù)據(jù)包，并記錄數(shù)據(jù)包接收時(shí)間戳和數(shù)據(jù)包接收時(shí)長(zhǎng)；其中，反饋數(shù)據(jù)包至少包括：機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)姿態(tài)信息、機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)路徑、定位標(biāo)靶、力反饋、圖像信息、音頻信息、視頻信息、數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)間戳；

37、根據(jù)數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)間戳和數(shù)據(jù)包接收時(shí)間戳，計(jì)算數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)；

38、若數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)小于數(shù)據(jù)包接收時(shí)長(zhǎng)，本地主控端動(dòng)態(tài)分配資源空閑的處理器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)包接收和處理；

39、響應(yīng)于本地用戶的操作，本地主控端通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，向遠(yuǎn)程主控端發(fā)送控制指令，以控制骨科手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)。

技術(shù)特征：

1.一種骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法，其特征在于，在遠(yuǎn)程主控端將多個(gè)子反饋數(shù)據(jù)包通過(guò)對(duì)應(yīng)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給本地主控端之后，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法，其特征在于，若數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)小于數(shù)據(jù)包接收時(shí)長(zhǎng)，本地主控端動(dòng)態(tài)分配資源空閑的處理器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)包接收和處理，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法，其特征在于，在確定空閑的處理器節(jié)點(diǎn)后，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法，其特征在于，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法，其特征在于，向遠(yuǎn)程主控端發(fā)送控制指令，控制骨科手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行的手術(shù)至少包括：全髖關(guān)節(jié)置換、全膝關(guān)節(jié)置換、單髁關(guān)節(jié)置換、髖臼周圍截骨、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、脊柱置釘定位導(dǎo)航、創(chuàng)傷定位導(dǎo)航。

8.一種骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：處理器以及存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令的存儲(chǔ)器；

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，所述計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N骨科手術(shù)機(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。該方法，包括：本地主控端通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，接收遠(yuǎn)程主控端發(fā)送的反饋數(shù)據(jù)包，并記錄數(shù)據(jù)包接收時(shí)間戳和數(shù)據(jù)包接收時(shí)長(zhǎng)；根據(jù)數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)間戳和數(shù)據(jù)包接收時(shí)間戳，計(jì)算數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)；若數(shù)據(jù)包傳輸延遲時(shí)長(zhǎng)小于數(shù)據(jù)包接收時(shí)長(zhǎng)，本地主控端動(dòng)態(tài)分配資源空閑的處理器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)包接收和處理；響應(yīng)于本地用戶的操作，本地主控端通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，向遠(yuǎn)程主控端發(fā)送控制指令，以控制骨科手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)。根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例，能夠更低延遲地遠(yuǎn)程控制骨科手術(shù)機(jī)器人。

技術(shù)研發(fā)人員：劉星宇,張逸凌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京長(zhǎng)木谷醫(yī)療科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19