[發明專利]用于末端執行器位置設定點校正的系統和方法

在審

• 申請號: 201880064751.6
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN111200986A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: A·D·威爾遜;A·查哥哈杰帝;D·W·韋爾
• 申請（專利權）人: 直觀外科手術操作公司
• 主分類號: A61B34/00
• 分類號: A61B34/00;A61B34/35;A61B17/068;A61B17/29;A61B17/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張凱

末端執行器位置設定點校正包括具有末端執行器的器械以及控制單元。在一些實施例中，控制單元將末端執行器致動到第一位置，確定致動水平，基于致動水平確定偏移，基于偏移調整位置設定點，并且將末端執行器致動到經調整的位置設定點。在一些實施例中，控制單元致動末端執行器，確定致動水平，并且確定致動水平是否高于閾值。響應于確定致動水平高于閾值，控制單元確定末端執行器的位置，標識與所確定的位置相關聯的標稱位置，基于標稱位置和所確定的位置確定偏移，基于偏移調整位置設定點，并將末端執行器致動到經調整的位置設定點。

相關申請

本公開要求享有2017年11月2日提交的題為“用于末端執行器設定點校正的系統和方法(Systems and Methods for End Effector Set Point Correction)”的美國臨時專利申請號62/580,751的優先權和權益，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明的方面涉及遠程操作的和機器人系統中的末端執行器的控制，并且更具體地涉及用于末端執行器位置設定點校正的系統和方法。

背景技術

越來越多的裝置被自主和半自主電子裝置取代。在當今的醫院中尤其如此，在手術室、介入套件、重癥監護病房、急診室等中發現了大量的自主和半自主電子裝置。例如，傳統的手動外科手術器械已被計算機輔助醫療裝置取代。

使用計算機輔助醫療裝置的微創外科手術技術通常試圖執行外科手術和/或其他程序，同時使對健康組織的損害最小化。通過使用帶有手術器械的計算機輔助醫療裝置，可以遠程執行一些微創手術。對于許多計算機輔助醫療裝置，外科醫生和/或其他醫務人員通常可以使用操作員控制臺上的一個或多個控件來操縱輸入裝置。當外科醫生和/或其他醫務人員在操作員控制臺上操作各種控件時，命令從操作員控制臺中繼到安裝有一個或多個末端執行器和/或手術器械的患者側裝置。以這種方式，外科醫生和/或其他醫務人員能夠使用末端執行器和/或手術器械對患者執行一個或多個程序。取決于期望的程序和/或使用中的手術器械，可以在外科醫生和/或醫務人員使用遠程操作的控制下和/或在手術器械可以基于外科醫生和/或其他醫務人員的一項或多項激活動作執行一系列操作的半自主控制下，部分地或全部地執行期望的程序。

無論是手動、遠程操作和/或半自主致動的微創外科手術器械都可以用于各種操作和/或程序中，并且可以具有各種構造。許多這樣的器械包括末端執行器，該末端執行器安裝在軸的遠端，該軸可以安裝到關節臂/鉸接臂的遠端。在許多操作場景中，軸可以被配置為通過開口(例如，體壁切口、自然孔口等)插入(例如，腹腔鏡地，胸腔鏡地等)以到達遠程手術部位。

不同設計和/或構造的末端執行器可以用于執行不同的任務、程序和功能，以允許外科醫生和/或其他醫務人員執行各種外科手術中的任何一種。示例包括但不限于燒灼、消融、縫合、切割、吻合(釘合，stapling)、融合、密封等，和/或其組合。因此，末端執行器可包括各種部件和/或部件的組合以執行這些外科手術。

與微創手術的目標一致，末端執行器的尺寸通常保持較小。保持末端執行器尺寸較小的一種方法是通過在手術器械的近端使用一個或多個輸入來實現末端執行器的致動，其中近端通常位于患者的外部。然后可以使用各種傳動部件，諸如齒輪、杠桿、滑輪、纜索、桿、皮帶、帶等，以沿著外科手術器械的軸傳遞來自一個或多個輸入的動作并致動末端執行器。如果是帶有適當手術器械的計算機輔助遠程操作醫療裝置，則器械接口近端的傳動機構直接或間接通過其他傳動部件與一個或多個致動器(諸如設置在患者側裝置或患者側推車的關節臂上的各種馬達，螺線管，伺服裝置，主動致動器，液壓系統，氣動系統等)。致動器接收響應于通過主控制器提供的用戶命令而產生的控制信號，并在傳動機構的近端向器械提供涉及力和/或扭矩的輸入；各種傳動元件最終在傳動機構的遠端處進行傳動以致動末端執行器。