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申请/专利权人：北京航空航天大学;北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院)

摘要：本发明涉及一种气管插管机器人的控制方法；包括：获取患者的气管插管路径以及所述气管插管路径中多个位置的坐标和曲率；基于预设的进给步长，所述插管机器人携带插管导管沿所述气管插管路径进行插管操作；在插管过程中，基于所述步长和插管时间得到所述连续体机器人各节段在所述气管插管路径中的位置；基于各节段对应的驱动线位移得到所述连续体机器人各节段的曲率和末端位姿；基于所述气管插管路径中对应位置的坐标和曲率，调节所述连续体机器人各节段的曲率和末端位姿。本发明解决了现有技术中的气管插管依靠人工操作，需医患近距离接触，且插管过程依赖于人工经验，容易导致插管位置不准确的问题。

主权项：1.一种气管插管机器人，其特征在于，所述插管机器人包括连续体机器人，所述连续体机器人为多节段、线驱动的机器人，所述连续体机器人设置于插管导管内部；所述插管机器人还包括机械臂，用于携带所述连续体机器人移动；所述机械臂包括1个水平方向的移动自由度、3个矢状面的转动自由度以及与所述连续体机器人连接的1个轴向转动自由度；所述连续体机器人末端还设置摄像头；在气管插管过程中，基于所述摄像头提供的视觉反馈，操作者可对所述连续体机器人各节段的曲率和末端位姿进行辅助控制；所述气管插管机器人通过下述控制方法进行气管插管操作：获取患者的气管插管路径以及所述气管插管路径中多个位置的坐标和曲率；基于预设的进给步长，所述插管机器人携带插管导管沿所述气管插管路径进行插管操作；在插管过程中，基于所述步长和插管时间得到所述连续体机器人各节段在所述气管插管路径中的位置；基于各节段对应的驱动线位移得到所述连续体机器人各节段的曲率和末端位姿；基于所述气管插管路径中对应位置的坐标和曲率，调节所述连续体机器人各节段的曲率和末端位姿；所述气管插管路径为S型路径，所述获取患者的气管插管路径以及所述气管插管路径中多个位置的坐标和曲率，包括：根据患者的医学影像，采用S型路径上圆弧相切的方法得到所述气管插管路径；所述圆弧相切包括S型路径上第一圆弧与气道上部后壁相切，以及S型路径上第二圆弧与气道下部前壁相切；根据患者的体位和口腔位置设置所述气管插管路径的插管方向和初始点的坐标；将所述初始点作为所述气管插管路径坐标系原点，得到所述气管插管路径中多个位置的坐标和曲率；其中，多个位置指所述气管插管路径中，以所述进给步长为间隔的多个位置。

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