[發明專利]機器人系統的運動執行

有效

• 申請號: 201780051280.0
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN109640860B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: J.K.巴拉爾;B.漢納福德
• 申請（專利權）人: 威里利生命科學有限責任公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邵亞麗

一種手術機器人操作的方法，該方法包括使用手術機器人移動手術器械穿過介質，其中手術機器人嘗試將手術器械移動到期望位置。該方法還包括測量手術器械的實際位置，并且計算實際位置和期望位置之間的差異。使用手術機器人將手術器械的實際位置調整到期望位置。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年8月25日提交的美國臨時申請第62/379,445號的權益，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開一般涉及跟蹤和校正機器人系統的運動。

背景技術

在運動由人類控制的機器人中，由于機器人系統的機械缺陷、可變有效載荷和接觸力，預期的機器人運動幾乎不能完美地執行。對于自動系統，在運動規劃中必須考慮有效載荷，否則在期望運動和實際運動之間可能存在不匹配。在手術機器人中，缺乏依從性可能是旨在進行自動手術的系統中的挑戰。然而，對于主/從系統來說，缺乏依從性也可能是問題。用這樣的系統，外科醫生可以學會在他/她腦中補償這些缺陷，并且有經驗的外科醫生會無意識地這樣做。然而，對于新手外科醫生來說，該系統可能不直觀，他/她必須不斷調整或校正軌跡。不準確的定位是使手術機器人難以進行的部分原因。如果工具將如預期那樣精確移動，學習手術機器人將會更容易，這將轉化為針對所有患者的更好的臨床結果。

發明內容

一種手術機器人操作的方法，包括：使用手術機器人將手術器械移動穿過介質，其中所述手術機器人嘗試將所述手術器械移動到期望位置；測量手術器械的實際位置；計算實際位置和期望位置之間的差異；以及使用手術機器人將手術器械的實際位置調整到期望位置。

一種機器人手術系統，包括：手術機器人，包括一個或多個臂，所述臂被配置為持有一個或多個手術器械；以及處理裝置，耦合到手術機器人以控制手術機器人，其中所述處理裝置包括當由處理裝置執行時使處理裝置執行操作的邏輯，所述操作包括：從控制器接收信號；響應于信號，利用手術機器人移動一個或多個手術器械穿過介質；測量一個或多個手術器械的實際位置；計算實際位置和期望位置之間的差異；以及使用手術機器人將一個或多個手術器械的實際位置調整到期望位置。

一種機器人手術中的數據收集的方法，包括：使用手術機器人將手術器械移動穿過介質，其中所述手術器械耦合到所述手術機器人，并且其中手術機器人嘗試將手術器械移動到期望位置；測量手術器械的實際位置；計算實際位置和期望位置之間的差異；記錄手術器械移動穿過的介質的成分以及將手術器械移動穿過介質所需的力。

附圖說明

參考以下附圖描述了本發明的非限制性和非窮舉性實施例，其中除非另有說明，否則貫穿各個視圖，相似的附圖標記表示相似的部分。附圖不一定按比例，而是強調說明所描述的原理。

圖1圖示了根據本公開的實施例的用于機器人手術的系統。

圖2A圖示了根據本公開的實施例的用于機器人手術的控制器。

圖2B示出了圖示根據本公開的實施例的補償禁用的手術器械路徑和補償啟用的手術器械路徑的曲線圖。

圖3圖示了根據本公開的實施例的與機器人手術結合使用的數據庫和機器學習算法。

圖4圖示了根據本公開的幾個實施例的手術機器人操作的方法。

圖5圖示了根據本公開的幾個實施例的機器人手術中的數據收集的方法。

具體實施方式

本文描述了用于利用機器人系統的運動執行的裝置和方法的實施例。在以下描述中，闡述了許多具體細節以提供對實施例的全面理解。然而，相關領域的技術人員將認識到，本文描述的技術可以在沒有該具體細節中的一個或多個的情況下，或者利用其他方法、組件、材料等來實踐。在其他實例中，沒有詳細示出或描述公知的結構、材料或操作，以避免模糊某些方面。