[發明專利]用于控制手術機器人系統中的照相機位置的系統和方法

有效

• 申請號: 201910603607.1
• 申請日: 2015-05-06
• 公開（公告）號: CN110236702B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 威廉·派納
• 申請（專利權）人: 柯惠LP公司
• 主分類號: A61B90/30
• 分類號: A61B90/30;A61B90/35;A61B34/30
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 董領遜

本公開涉及一種機器人手術系統。機器人手術系統包括至少一個機器人臂、照相機和控制臺。控制臺包括第一手柄、第二手柄以及配置為在機器人控制模式和照相機控制模式之間進行選擇的選擇器開關。在系統中，第一手柄或第二手柄在機器人控制模式下控制至少一個機器人臂，并且第一手柄和第二手柄在照相機控制模式下控制照相機，在所述照相機控制模式下，所述照相機能利用基于速度的控制模式移動。

本申請是申請號為201580025333.2、申請日為2015年5月6日、發明名稱為“用于控制手術機器人系統中的照相機位置的系統和方法”的專利申請 (國際申請號為PCT/US2015/029427)的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2014年5月15日提交的、名稱為“CONTROLLING CAMERA POSITION INA SURGICAL ROBOTIC SYSTEM(控制手術機器人系統中的照相機位置)的美國臨時專利申請第61/993,379號的權益，上述專利的公開通過引用方式并入本文。

背景技術

手術機器人系統使外科醫生更容易且更不費力地進行微創手術。在傳統腹腔鏡手術期間，外科醫生在手術期間在患者中手動定向、移動和致動手術器械。外科醫生必須長時間地在尷尬的位置中操縱、保持和激活手術器械，導致不適和疲勞。手術機器人系統具有單獨的控制臺和輸入裝置，外科醫生可以操縱控制臺和輸入裝置以指導手術器械的機動化移動和致動，以減少不適和疲勞。

在手術操作期間，外科醫生可以通過通過手術口件插入患者體內的內窺鏡或腹腔鏡照相機接收手術部位的視覺反饋。已經使用諸如語音控制(“向左搖動”、“向下搖動”、“放大”等)、當外科醫生觀察顯示屏上的內窺鏡圖像時追蹤外科醫生的眼睛的方法、或通過使用例如類似于三維鼠標的多軸力傳感器的單獨的輸入控制器來實現對照相機運動的控制(向左推、向右推、向上推或向下推以搖動和推動或拉動以縮放)。

鑒于前述，需要一種允許用戶在手術操作期間快速且簡單地移動照相機和/或改變視角的照相機運動控制方案。

發明內容

在本公開的方案中提供了一種機器人手術系統。機器人手術系統包括至少一個機器人臂、照相機和控制臺?？刂婆_包括：第一手柄；第二手柄；以及選擇器開關，其配置為在機器人控制模式和照相機控制模式之間選擇。在系統中，第一手柄或第二手柄在機器人控制模式下控制至少一個機器人臂，并且第一手柄和第二手柄在照相機控制模式下控制照相機。

在實施例中，機器人手術系統還包括配置為基于來自控制臺的信號控制至少一個機器人臂的控制單元。

在一些實施例中，控制臺包括：第一電動機，其配置成控制第一手柄；以及第二電動機，其配置成控制第二手柄。在照相機控制模式激活時，第一手柄和第二手柄進入位置控制狀態，在所述位置控制狀態下，第一電動機保持第一手柄的設定位置，并且第二電動機保持第二手柄的設定位置。在第一手柄被用戶移動之后，第一電動機將第一手柄返回到第一手柄的設定位置，并且在第二手柄被用戶移動之后，第二電動機將第二手柄返回到第二手柄的設定位置。

在其它實施例中，控制臺包括配置為控制機器人手術系統的操作的控制器。當照相機控制模式被選擇時，控制器記錄第一手柄的第一設定點和第二手柄的第二設定點?？刂破鬟€創建圍繞第一設定點的第一死區和圍繞第二設定點的第二死區。當第一手柄移動越過第一死區并且第二手柄移動越過第二死區時，由照相機執行照相機功能。照相機功能可以是照相機的移動，并且照相機移動的速度基于以下距離：(i)第一手柄位置和第一設定點之間的距離；和(ii)第二手柄位置和第二設定點之間的距離。照相機功能可以包括搖動、對焦、機械縮放、數字縮放或在觀看模式之間切換中的一個。