本发明涉及机电设备领域，尤其涉及一种用于膝关节单髁置换手术的拖动可变阻尼和限位方法。
背景技术：
1、膝关节单髁置换手术中，治疗膝关节单间室骨关节炎。再手术过程中需要对膝关节的单间室进行打磨，即打磨掉坏的骨头区域，安装新的假体。在打磨过程中需要图像软件规划好打磨的3d区域，通过机械臂末端佩戴打磨工具来对病变区域进行打磨，其中会涉及到打磨区域的限位，打磨头在打磨过程中可能破坏其他软组织区域，造成手术存在瑕疵或者失败。
2、综上所述，需要一种用于膝关节单髁置换手术的拖动可变阻尼和限位方法来解决现有技术中所存在的不足之处。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于膝关节单髁置换手术的拖动可变阻尼和限位方法，旨在解决上述问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于膝关节单髁置换手术的拖动可变阻尼和限位方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：通过ur机械臂末端六维力传感器实时获取末端刀具外力；
4、步骤s2：通过力控模型计算移动加速度；
5、步骤s3：根据移动速度的积分计算出位移的偏量；
6、步骤s4：根据位移的偏量和工具中心点的当前坐标计算出需要运动的位移位置值；
7、步骤s5：计算连续位移点发送给控制器，控制器控制机械臂末端中心点在平面上自由拖动，进入打磨区域；
8、步骤s6：增大机械臂拖动阻尼，并实时获取末端打磨头的实时位置；
9、步骤s7：计算打磨头与3d打磨区域的最短距离，并判断是否小于设定阈值；
10、步骤s8：当最短距离小于零时，将打磨头的位置发给机械臂。
11、可选的，所述步骤s2中移动加速度的计算为：
12、
13、
14、其中，m为机械臂的质量矩阵，为输出的末端加速度，b为机械臂的阻尼矩阵，为末端工具中心点输出的速度，k为机械臂的刚度矩阵，xe为末端工具中心点输出的位移，fe为输出的力。
15、可选的，所述位移的偏量计算为：
16、
17、为输出的末端加速度，为末端工具中心点输出的速度，xe为末端工具中心点输出的位移。
18、可选的，所述步骤s5中计算出的连续位移点通过ur的servol运动接口发送给控制器。
19、可选的，所述步骤s7中的设定阈值为10mm，当最短距离小于10mm时记录并将当前坐标值存入队列。
20、可选的，所述队列为用于存储位置姿态信息的先进后出的数据结构。
21、本发明的有益效果：
22、1、本发明中，在打磨过程中需要图像软件规划好打磨的3d区域，通过机械臂末端佩戴打磨工具来对病变区域进行打磨，其中会涉及到打磨区域的限位，防止打磨头在打磨过程中破坏其他软组织区域；
23、2、本发明中，在膝关节单髁置换手术中打磨中手术医生在拖动机械臂末端携带打磨头对膝关节打磨情况下的操作；
24、3、本发明中，直线距离小于0mm后，将队列中最后的位姿发送给机械臂，从而达到打磨头边界限位的功能。
1.一种用于膝关节单髁置换手术的拖动可变阻尼和限位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述用于膝关节单髁置换手术的拖动可变阻尼和限位方法，其特征在于，所述步骤s2中移动加速度的计算为：
3.根据权利要求2所述用于膝关节单髁置换手术的拖动可变阻尼和限位方法，其特征在于，所述位移的偏量计算为：
4.根据权利要求1所述用于膝关节单髁置换手术的拖动可变阻尼和限位方法，其特征在于，所述步骤s5中计算出的连续位移点通过ur的servol运动接口发送给控制器。
5.根据权利要求1所述用于膝关节单髁置换手术的拖动可变阻尼和限位方法，其特征在于，所述步骤s7中的设定阈值为10mm，当最短距离小于10mm时记录并将当前坐标值存入队列。
6.根据权利要求5所述用于膝关节单髁置换手术的拖动可变阻尼和限位方法，其特征在于，所述队列为用于存储位置姿态信息的先进后出的数据结构。
