[發明專利]使用增強反射鏡顯示器設置外科機器人

在審

• 申請號: 201880098708.1
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN113194862A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: B·A·菲爾斯特;P·E·加西亞基洛伊
• 申請（專利權）人: 威博外科公司
• 主分類號: A61B34/00
• 分類號: A61B34/00;A61B34/35;A61B17/00;A61B90/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石宏宇;陳浩然

1.一種用于使用增強現實在外科機器人系統中引導臂設置的系統，所述系統包括：

相機，所述相機被配置為捕獲用戶在外科機器人系統中設置機器人臂的實時視頻；和

處理器，所述處理器被配置為：

接收由所述相機捕獲的所述實時臂設置視頻；

將處于目標姿勢的虛擬外科機器人臂渲染到所述實時臂設置視頻上，從而生成用于引導所述臂設置的增強實時視頻；以及

將所述增強實時視頻流式傳輸到顯示器，以從視覺上引導所述用戶完成臂設置以達到所述目標姿勢。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述處理器還被配置為

連續地處理所述實時臂設置視頻以確定所述機器人臂是否處于由所述虛擬機器人臂表示的所述目標姿勢；并且

當所述機器人臂重疊在處于所述目標姿勢的所述虛擬機器人臂上時觸發指示。

3.根據權利要求2所述的系統，其中所述指示是聲音反饋、所述增強實時視頻中所示的所述虛擬機器人臂的顏色變化或透明度變化、或所述機器人臂的振動中的至少一者。

4.根據權利要求1所述的系統，所述系統還包括：

電子存儲器，所述電子儲存器包括存儲于其中的以下項：

機器人臂的一個或多個3D模型，每個機器人臂與一個或多個目標姿勢相關聯，和

用戶界面，所述用戶界面被配置為提供所述機器人臂的一個或多個3D模型和所述相關聯的目標姿勢的可選擇的選項。

5.根據權利要求1所述的系統，其中所述處理器被配置為確定真實手術臺或其他機器人安裝硬件的取向或位置，并且基于所述手術臺或其他機器人安裝硬件的所述取向或所述位置調節所述虛擬機器人臂的所述目標姿勢。

6.根據權利要求1所述的系統，其中所述處理器還被配置為

確定所述機器人臂的當前姿勢；

計算所述機器人臂的所述當前姿勢與所述虛擬機器人臂的所述目標姿勢之間的路徑；

檢測所計算的路徑中的真實物體；并且

將視覺指示標識投影到所述實時臂設置視頻中，所述視覺指示標識示出在所計算的路徑中所述機器人臂與所述真實物體之間的可能的碰撞。

7.根據權利要求1所述的系統，其中所述處理器被配置為基于相對于患者的體型調整所述虛擬機器人臂的保存的姿勢來計算所述虛擬機器人臂的第二目標姿勢。

8.根據權利要求1所述的系統，其中所述處理器被配置為通過將所述外科手術環境中的物體與計算機存儲器中的手術臺和機器人的3D模型進行比較和匹配來識別機器人臂和手術臺。

9.根據權利要求1所述的系統，其中所述相機為2D相機。

10.根據權利要求9所述的系統，其中所述處理器被配置為跟蹤具有2D標記的真實外科機器人臂和手術臺。

11.根據權利要求1所述的系統，其中所述相機為具有深度傳感器的3D相機。

12.根據權利要求11所述的系統，其中所述處理器被配置為基于從所述深度傳感器接收的深度數據并且通過將所述外科手術環境中的物體與計算機存儲器中的手術臺和機器人的3D模型進行比較和匹配來跟蹤視野內的真實外科機器人臂和手術臺以及其他物體。

13.根據權利要求1所述的系統，其中所述相機與所述顯示器面向基本上相同的方向。

14.根據權利要求1所述的系統，其中所述處理器被配置為從所述真實外科手術環境中的真實機器人臂接收狀態。

15.根據權利要求1所述的系統，其中所述處理器被配置為當確定真實物體位于所述相機與虛擬機器人臂之間時，確定所述真實物體的相對深度并且用所述真實物體遮擋所述虛擬機器人臂。