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龙图腾网获悉合肥工业大学申请的专利力驱动和视觉驱动的腔镜视场调节混合控制方法和系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119097359B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411203943.4，技术领域涉及：A61B17/00；该发明授权力驱动和视觉驱动的腔镜视场调节混合控制方法和系统是由李霄剑;方进;李玲;莫杭杰;肖夕林;郭鹏昕设计研发完成，并于2024-08-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本力驱动和视觉驱动的腔镜视场调节混合控制方法和系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种力驱动和视觉驱动的腔镜视场调节混合控制方法、系统、存储介质和电子设备，涉及腔镜视场调节领域。本发明将通过集成触觉手柄捕获的交互力力矩、基于视觉信息生成的虚拟力力矩，以及预设的粘性力力矩，同时集成到具有创口点约束的持镜动力学模型中，生成腔镜扶持机器人的运动，以混合控制调节腔镜视场。该方法消除了腔镜视野调整过程中频繁切换控制模式的需要，能够同时实现视觉追踪和触觉交互引导，兼顾采用视觉驱动进行连续视场调节，以及采用力驱动进行大规模视场调节。此外，还可通过集成触觉手柄上的握力调节交互力力矩的增益，使医生误触产生的相互作用力不会使腔镜扶持机器人移动，保证了医生操作的安全性。

本发明授权力驱动和视觉驱动的腔镜视场调节混合控制方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种力驱动和视觉驱动的腔镜视场调节混合控制系统，其特征在于，基于腔镜扶持机器人，所述腔镜扶持机器人包括集成触觉手柄、末端执行器和机械臂；系统包括： 模型构建模块，用于构建基于创口点约束的腔镜扶持机器人动力学模型； 触力感知模块，用于通过所述集成触觉手柄，构建交互力力矩； 器械追踪模块，用于根据腔镜视场中的手术器械位置，构建虚拟力力矩； 速度生成模块，用于根据所述交互力力矩、虚拟力力矩，以及预设的粘性力力矩，获取所述腔镜扶持机器人动力学模型的输入，以生成所述末端执行器的角加速度； 速度转化模块，用于将所述角加速度转化为机械臂的关节角速度，以混合控制调节所述腔镜视场； 构建四自由度的腔镜扶持机器人动力学模型，包括： 将基于创口点约束的腔镜运动简化为连续通过一个支点的四自由度刚体运动，是指以支点为中心进行三次不同的旋转，沿着腔镜的纵轴zR′进行一次平移；则表示腔镜相对于当前支点坐标系{R′}的角速度和线速度的矢量为： 其中，表示末端执行器的角速度和线速度，xR′，yR′和zR′分别表示坐标系{R′}的x、y、z方向的坐标轴； 根据牛顿-欧拉方程，计算出所述腔镜扶持机器人在四个自由度下的动力学方程为： 其中，表示作用在腔镜上的力矩之和，∑Fz表示作用在腔镜纵轴zR′上的力之和，表示末端执行器的角加速度； 其中，m分别表示腔镜的惯性矩阵和质量；将腔镜视为一个底半径为e，高为L的长圆柱体，则表示腔镜体外部分的长度；表示与向量相关的斜对称矩阵； 所述集成触觉手柄包括力力矩传感器和柔性传感器阵列，则所述交互力力矩的构建过程包括： 将作用在所述力力矩传感器上的力力矩表示为： 其中，分别表示所述力力矩传感器的读数；xH′，yH′和zH′分别表示当前手柄坐标系{H′}相对于当前支点坐标系{R′}的三个坐标轴； 所述交互力力矩的计算过程如下： 其中，分别表示交互力力矩的力矩和力； δ为交互力力矩增益，定义为： 其中，Sej表示所述柔性传感器阵列上第j个传感元件的测量值；kH表示一个常数；nc表示受到接触力的传感元件数量，kmin表示施加启动对腔镜控制需要的最小传感元件数量；J表示柔性传感器阵列上的传感元件数量。

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