摘要
一种手术机器人多模块协同实时决策规划系统,包括数据采集处理、系统建模、术前规划、神经网络、决策规划、执行控制、自主避障和自主评估八模块。系统通过多传感器实时获取机器人状态及手术环境信息,构建手术环境与运动模型;利用神经网络求解逆运动学,解决逆运动学多解问题;术前规划模块识别关键点并生成初始路径,决策规划模块结合关节约束动态调整路径,执行控制模块根据指令闭环控制机器人动作,实时修正力和电流关系;自主避障模块监测驱动电机电流实现碰撞检测与路径调整;自主评估模块通过奖励函数持续评估操作质量并反馈优化。系统可显著提升手术机器人在复杂环境下的实时性、精度与安全性,适用于医疗、工业及空间探索等领域。