[發明專利]手術機器人的移動控制/補償方法及其裝置

有效

• 申請號: 201410415939.4
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN104287833A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 崔勝旭;李珉奎;閔東明
• 申請（專利權）人: 伊頓株式會社
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 姜虎;陳英俊

本申請是分案申請，原申請的申請日為2011年10月21日，申請號為201110322982.2，發明名稱為“手術機器人的移動控制/補償方法及其裝置”。

技術領域

本發明涉及一種手術機器人的移動控制/補償方法及其裝置。

背景技術

醫學上的手術是指使用醫療器械對皮膚、粘膜或其它組織進行切開、切割或進行操作而治愈病的行為。特別是，切開手術部位皮膚而對其內部器官等進行治療、整形或切除的剖腹手術等，由于出血、副作用、患者痛苦、疤痕等問題，最近使用機器人(robot)的手術備受歡迎。

手術機器人系統一般包括主機器人和從機器人，主機器人和從機器人可以是各自獨立單獨的，也可以是一體的。當施術者操作主機器人上所具備的操縱器(例如手柄)時，與從機器人的機器臂結合或由機器臂把持的手術工具(即手術器械：instrument)被操作，從而進行手術。

手術器械是通過醫療用套管針(trocar)插入到人體內部。醫療用套管針是一般用于接近腹腔而使用的醫療器械，腹腔鏡、內窺鏡等通過醫療用套管針插入到身體內部。

以往技術涉及的手術機器人系統，當通過醫療用套管針將手術器械等插入到人體內部進行手術的過程中，需要移動從機器人的位置時，需要從人體引出手術器械等后移動從機器人的位置，之后再次通過醫療用套管針將手術器械等插入到人體內部，恢復手術。

這是由于通過醫療用套管針將手術器械插入到人體內部的狀態下移動從機器人時，手術器械等也隨著從機器人的移動軌跡一同移動，從而可能對處于人體內部插入有手術器械等狀態的患者造成嚴重問題。

但是，為了移動從機器人，從人體引出手術器械等后移動從機器人，結束之后再將手術器械等插入到人體內部的過程需要消耗較長時間，其結果造成手術時間延長，給在高度緊張狀態下進行手術的醫生帶來嚴重的疲勞感。

因此，需要開發出在手術過程中能夠自由移動的手術機器人系統。對此，當由具備移動部的主體(下體部)和安裝有機器臂的部分(上體部)構成的手術機器人對接(docking)的過程中需要稍微移動手術機器人主體時，以往手術機器人系統需要先全部去除安裝在機器臂上的手術器械進行解除對接(undocking)，然后移動手術機器人主體，之后再進行插入手術器械的對接過程。但是，即使手術機器人主體(即下體部)移動，只要安裝有機器臂的上體部能夠旋轉或移動，則可縮短或省略解除對接及再對接的過程。

而且，以往手術機器人系統的移動方法，存在需要由施術者或施術助理手動移動從機器人的不便。

上述的背景技術是發明人為了導出本發明而所掌握或在導出本發明的過程中所學到的技術信息，不一定是本發明申請前被一般公眾公開的公知技術。

發明內容

本發明目的在于，提供一種手術機器人的移動控制/補償方法及其裝置，其能夠在人體內部插入手術器械等的狀態下將手術機器人移動到適當位置。

另外，本發明目的在于，提供一種手術機器人的移動控制/補償方法及其裝置，當對患者實施手術的過程中需要移動手術機器人的位置時，可根據施術者的控制命令，將手術機器人自由移動到適當位置。

另外，本發明目的在于，提供一種手術機器人的移動控制/補償方法及其裝置，不必解除機器臂對接，也能夠根據手術機器人的移動，變更機器臂的相對位置以適合手術過程。

根據本發明的一實施方式，提供一種手術機器人的移動補償裝置，在主體部的一側結合有用于安裝手術器械(instrument)的手術處理部，該裝置包括：圖像信息生成部，生成與由攝像機部拍攝手術部位而提供的圖像信號相對應的圖像信息；識別點信息解析部，生成在對應指定次數的圖像幀的各圖像信息中所識別的識別點與預設的基準點之間的距離及角度的解析信息；位移量解析部，生成生成順序連續的兩個解析信息之間的距離及角度的位移量信息；控制命令生成及輸出部，生成并輸出用于調節手術處理部位置的控制命令，以使位移量信息中所包含的距離及角度的位移量成為零(zero)。

攝像機部可以設在手術處理部的一側。

在主體部的下部可以具有移動部，使主體部向任一方向移動。

移動部可以包括全向輪(Omni-directional?wheel)，或以磁懸浮(magnetic?levitation)方式及球輪(ball?wheel)方式中的一個以上方式實現。

識別點可以是形成在醫療用套管針一側的識別標記，或是拍攝時包含于圖像信息中的預先指定的特定點通過攝像機部拍攝而作為對象(object)識別的包含于圖像幀中的對象(object)。