CN117320658A - 多臂手术机器人平台 - Google Patents

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CN117320658A CN202280034716.6A CN202280034716A CN117320658A CN 117320658 A CN117320658 A CN 117320658A CN 202280034716 A CN202280034716 A CN 202280034716A CN 117320658 A CN117320658 A CN 117320658A
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E·泽哈维
M·修哈姆
Y·乌西匹兹因
Y·什马亚胡
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Mazor Robotics Ltd
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Abstract

本公开提供了多臂手术机器人平台和系统。这些平台和系统可包括支撑结构或框架以及安装到该支撑结构或该框架的手术台。多个机器人臂可安装到该支撑结构或该框架，并且能够操纵发射器和检测器，以便获得该手术台上的患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像。

Description

多臂手术机器人平台
技术领域
本技术整体涉及手术机器人，并且更具体地涉及一种多臂手术机器人平台。
背景技术
外科机器人可以辅助外科医生或其他医疗提供者执行外科手术，或者可以自主完成一个或多个外科手术。成像可由医疗提供者用于诊断和/或治疗目的。成像可由手术机器人操作的成像装置提供。
发明内容
本公开的示例性方面包括：
一种根据本公开的至少一个实施方案的多臂手术机器人平台包括支撑结构，该支撑结构包括上壁、下壁和两个侧壁，该支撑结构限定中心孔；手术台，该手术台安装到该支撑结构并且至少部分地延伸到该中心孔中；多个机器人臂，该多个机器人臂包括安装到该两个侧壁中的第一侧壁的第一机器人臂、安装到该两个侧壁中的第二侧壁的第二机器人臂、以及安装到该下壁的第三机器人臂；其中该多个机器人臂能够操纵成像装置的发射器和检测器，以便提供定位在该手术台上的患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像。
本文的各方面中的任一方面，其中该多个机器人臂中的每个机器人臂是精确的机器人臂。
本文的各方面中的任一方面，其中该手术台安装到该支撑结构，使得该手术台相对于该支撑结构的位姿能够选择性地调节。
本文的各方面中的任一方面，其中该手术台以可拆卸的方式安装到该支撑结构。
本文的各方面中的任一方面，该多臂手术机器人平台还包括工具转盘，该工具转盘安装到该上壁上、该手术台上方的位置。
本文的各方面中的任一方面，该多臂手术机器人平台还包括安装到该上壁的成像装置。
本文的各方面中的任一方面，其中该成像装置对应于导航系统。
本文的各方面中的任一方面，其中该成像装置是深度相机。
本文的各方面中的任一方面，该多臂手术机器人平台还包括：控制器，该控制器包括：处理器；和存储器，该存储器存储用于由该处理器执行的指令，该指令在被执行时致使该处理器：控制该多个机器人臂，从而操纵该成像装置的该发射器和该检测器以捕获定位在该手术台上的该患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像。
本文的各方面中的任一方面，该多臂手术机器人平台还包括：多个机器人臂传感器，该多个机器人臂传感器中的每个机器人臂传感器被配置为检测力、扭矩或位置中的至少一者；和手术台传感器。
本文的各方面中的任一方面，该多臂手术机器人平台还包括控制器，该控制器被配置为从该多个机器人臂传感器和该手术台传感器接收信息，并且在单个坐标系中控制该多个机器人臂中的每个机器人臂。
本文的各方面中的任一方面，其中该多个机器人臂中的至少一个机器人臂包括端部执行器，该端部执行器被构造成选择性地抓持和释放手术工具。
本文的各方面中的任一方面，其中该支撑结构能够牢固地固定到手术室壁。
本文的各方面中的任一方面，其中该第一机器人臂、该第二机器人臂或该第三机器人臂中的至少一者能够选择性地脱离成像装置并接合手术工具。
本文的各方面中的任一方面，其中该第一机器人臂、该第二机器人臂或该第三机器人臂中的至少一者能够选择性地脱离手术工具并接合成像装置。
一种根据本公开的至少一个实施方案的手术机器人平台包括：支撑结构，该支撑结构具有上部构件、下部构件和侧部构件；手术台，该手术台安装到该支撑结构并且具有纵向轴线，该支撑结构围绕该纵向轴线；第一机器人臂，该第一机器人臂安装到第一侧部构件；第二机器人臂，该第二机器人臂安装到第二侧部构件；第三机器人臂，该第三机器人臂安装到该下部构件，位于该手术台下方；和控制器，该控制器被配置为在单个坐标系中控制该第一机器人臂、该第二机器人臂和该第三机器人臂中的每一者。
本文的各方面中的任一方面，其中该控制器被配置为控制该第三机器人臂以及该第一机器人臂或该第二机器人臂中的至少一者，以操纵发射器和检测器，以便获得该手术台上的患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像。
本文的各方面中的任一方面，该手术机器人平台还包括导航相机，其中该控制器被配置为基于由该导航相机检测到的信息生成导航引导。
本文的各方面中的任一方面，该手术机器人平台还包括多个传感器，该多个传感器被配置为检测施加在该手术台、该第一机器人臂、该第二机器人臂、该第三机器人臂和该支撑结构中的一者或多者上的力。
本文的各方面中的任一方面，该手术机器人平台还包括固定到该支撑结构的工具转盘，该工具转盘被构造成保持多个手术工具。
本文的各方面中的任一方面，其中该第一机器人臂、该第二机器人臂或该第三机器人臂中的至少一者能够选择性地将第一手术工具放置在该工具转盘中并且接合来自该工具转盘的第二手术工具。
本文的各方面中的任一方面，其中该第一机器人臂、该第二机器人臂或该第三机器人臂中的至少一者能够选择性地脱离成像装置并接合手术工具。
本文的各方面中的任一方面，其中该第一机器人臂、该第二机器人臂或该第三机器人臂中的至少一者能够选择性地脱离手术工具并接合成像装置。
一种根据本公开的至少一个实施方案的手术机器人系统包括：框架；手术台，该手术台以可调节的方式安装到该框架；多个机器人臂，该多个机器人臂安装到该框架并且能够操纵发射器和检测器，以便获得该手术台上的患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像；导航相机，该导航相机牢固地安装到该框架；和控制器，该控制器被配置为至少部分地基于从该导航相机接收到的输入控制该多个机器人臂。
一种根据本公开的至少一个实施方案的手术机器人系统包括：框架；手术台，该手术台以可调节的方式安装到该框架；多个机器人臂，该多个机器人臂安装到该框架并且能够操纵发射器和检测器，以便获得该手术台上的患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像；和控制器，该控制器被配置为至少部分地基于从该导航相机接收到的输入控制该多个机器人臂。
任何方面与任一个或多个其他方面组合。
本文所公开特征中的任一个或多个。
本文大体上公开特征中的任一个或多个。
本文大体上公开的特征中的任一个或多个与本文大体上公开的任一个或多个其他特征组合。
方面/特征/实施方案中的任一个与任一个或多个其他方面/特征/实施方案组合。
使用本文所公开的方面或特征中的任一个或多个。
应当了解，本文所述的任何特征可与如本文所述的任何其他特征组合来要求保护，而不管特征是否来自同一描述的实施方案。
本公开的一个或多个方面的细节在以下附图和说明书中示出。根据说明书和附图以及权利要求书，本公开中描述的技术的其他特征、目的和优点将显而易见。
短语″至少一个″、″一个或多个″以及″和/或″是在操作中具有连接性和分离性两者的开放式表述。例如，表述″A、B和C中的至少一个″、″A、B或C中的至少一个″、″A、B和C中的一个或多个″、″A、B或C中的一个或多个″以及″A、B和/或C″中一者意指仅A、仅B、仅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起，或A、B和C一起。当上述表述中的A、B和C中的每一者都指诸如X、Y和Z的一个元素或诸如X1-Xn、Y1-Ym和Z1-Zo的一类元素时，短语意图指选自X、Y和Z的单个元素、选自同一类的元素(例如，X1和X2)的组合以及选自两类或更多类的元素(例如，Y1和Zo)的组合。
术语″一″实体是指一个或多个该实体。因此，术语″一″、″一个或多个″和″至少一个″在本文中可以可互换地使用。还应当注意，术语″包括″、″包含″和″具有″可以可互换地使用。
前述内容是本公开的简化概述以提供对本公开的一些方面的理解。本发明内容既不是对本公开及其各个方面、实施方案和配置的广泛性概述也不是详尽性概述。其既不意图确定本公开的关键或重要元素，也不意图划定本公开的范围，而是以简化形式呈现本公开的选定概念，作为对下文呈现的更详细描述的介绍。如应当理解的，本公开的其他方面、实施方案和配置可能单独或组合地利用上文所阐述或下文所详细描述的特征中的一个或多个特征。
在考虑下文提供的实施方案描述之后，本发明的许多额外特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
附图并入并形成本说明书的一部分以示出本公开的几个示例。这些附图连同描述一起解释本公开的原理。附图仅示出如何实施和使用本公开的优选和替代示例，并且这些示例不应解释为仅将本公开限制于所示出和所描述的示例。另外的特征和优点将根据以下对本公开的各个方面、实施方案和配置的更详细的描述变得显而易见，如通过以下参考的附图所示出。
图1是根据本公开的至少一个实施方案的系统的框图；
图2是根据本公开的至少一个实施方案的机器人平台的图像；并且
图3是根据本公开的至少一个实施方案的流程图。
具体实施方式
应当理解，本文所公开的各个方面可以与说明书和附图中具体呈现的组合不同的组合进行组合。还应当理解，取决于示例或实施方案，本文所述的任何过程或方法的某些动作或事件可以不同的顺序执行，和/或可添加、合并或完全省略(例如，根据本公开的不同实施方案，实行所公开技术可能不需要所有描述的动作或事件)。此外，虽然为了清楚起见，本公开的某些方面被描述为由单个模块或单元执行，但应当理解，本公开的技术可由与例如计算装置和/或医疗装置相关联的单元或模块的组合执行。
在一个或多个示例中，所描述的方法、过程和技术可在硬件、软件、固件或它们的任何组合中实施。如果在软件中实施，则功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上并且由基于硬件的处理单元执行。另选地或另外地，功能可使用机器学习模型、神经网络、人工神经网络或它们的组合(单独地或组合指令)来实现。计算机可读介质可包括非暂时性计算机可读介质，其对应于有形介质，诸如数据存储介质(例如，RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器，或可用于存储指令或数据结构形式的期望程序代码并且可由计算机访问的任何其他介质)。
指令可由一个或多个处理器执行，诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器(例如，Intel Core i3、i5、i7或i9处理器；Intel Celeron处理器；Intel Xeon处理器；Intel Pentium处理器；AMD Ryzen处理器；AMD Athlon处理器；AMD Phenom处理器；Apple A10或10X Fusion处理器；Apple A11、A12、A12X、A12Z或A13 Bionic处理器；或任何其他通用微处理器)、图形处理单元(例如，Nvidia GeForce RTX 2000系列处理器、NvidiaGeForce RTX 3000系列处理器、AMD Radeon RX 5000系列处理器、AMD Radeon RX 6000系列处理器或任何其他图形处理单元)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其他等效的集成或离散逻辑电路系统。因此，如本文所用的术语″处理器″可指前述结构或适合于实施所描述的技术的任何其他物理结构中的任一种。另外，本技术可在一个或多个电路或逻辑元件中完全实现。
在详细地解释本公开的任何实施方案之前，应当理解，本公开在其应用方面不限于以下描述中阐述或附图中示出的构造细节和部件布置。本公开能够具有其他实施方案并且能够以各种方式实践或实行。另外，应当理解，本文所用的措词和术语是出于描述的目的，而不应被视为是限制性的。本文中使用″包括″、或″具有″及其变化形式意在涵盖其后列出的项目及其等效物，以及额外项目。此外，本公开可使用示例来示出其一个或多个方面。除非另有明确说明，否则使用或列出一个或多个示例(其可由″例如″、″借助于示例″、″诸如″或类似语言指示)不意图且并不限制本公开的范围。
术语″近侧″和″远侧″在本公开中以其常规医学含义使用，近侧更靠近系统的操作者或使用者并且更远离患者中或患者上的手术感兴趣区域，而远侧更靠近患者中或患者上的手术感兴趣区域并且更远离系统的操作者或使用者。
外科手术经常涉及使用各种和/或多种部件，例如成像装置和手术工具。在基于X射线的成像的情况下，可使用辐射源和检测器，并且将它们放置在被成像器官的相对侧。一个或多个手术工具可触及和可到达的成像体积的范围取决于机器人臂支架的位置和定向。
所公开的至少一个实施方案包括多臂机器人系统，该多臂机器人系统被校准以提供和使用用于所有机器人臂的共享坐标系。该系统可包括利用多个水平定向的机器人关节(例如，壁支架)的设置，其中至少一个机器人臂放置在手术台上方，并且至少一个机器人臂放置在手术台之下或下方。至少一个臂可使用壁支架水平定向。每个机器人臂可在任何特定时间保持手术装置或成像装置。
可使用集成成像和例如介入放射学能力来优化机器人成像，从而支持自动化手术步骤并拓宽机器人手术支持的手术范围。这种集成可缩短手术时间并增强手术结果。
本公开的实施方案提供了针对以下问题中的一个或多个问题的技术方案：(1)多个机器人臂的集成，(2)提供0度至360度之间且包含0度和360度的患者成像，(3)操作和定向多个机器人臂以同时和/或顺序进行一个或多个任务，以及(4)增加患者安全性。
首先转向图1，示出了根据本公开的至少一个实施方案的系统100的框图。系统100可用于控制一个或多个机器人臂和/或执行本文所公开的方法中的一种或多种方法的一个或多个其他方面。系统100包括计算装置102、一个或多个成像装置112、机器人114、导航系统118、一个或多个控制器126、数据库130和/或云或其他网络134。根据本公开的其他实施方案的系统可包括比系统100更多或更少的部件。例如，系统100可不包括成像装置112、机器人114、导航系统118、控制器126、计算装置102的一个或多个部件、数据库130和/或云134。
计算装置102包括处理器104、存储器106、通信接口108和用户界面110。根据本公开的其他实施方案的计算装置可包括比计算装置102更多或更少的部件。
计算装置102的处理器104可为本文所述的任何处理器或任何类似的处理器。处理器104可被配置为执行存储在存储器106中的指令，这些指令可以使处理器104利用或基于从成像装置112、机器人114、导航系统118、控制器126、数据库130和/或云134接收的数据来执行一个或多个计算步骤。
存储器106可为或包括RAM、DRAM、SDRAM、其他固态存储器、本文所述的任何存储器或用于存储计算机可读数据和/或指令的任何其他有形的非暂时性存储器。存储器106可存储可用于完成例如本文所述的方法300或任何其他方法的任何步骤的信息或数据。存储器106可存储例如一个或多个算法120。在一些实施方案中，此类指令或算法可被组织成一个或多个应用、模块、包、层或引擎。另选地或另外地，存储器106可存储可由处理器104处理以执行本文中所描述的各种方法和特征的其他类型的数据(例如，机器学习模式、人工神经网络等)。因此，尽管将存储器106的各种组件描述为指令，但应当了解，可通过使用指令、算法及/或机器学习模型来实现本文中所描述的功能性。数据、算法和/或指令可使处理器104操纵存储在存储器106中的和/或从或经由成像装置112、机器人114、数据库130、控制器126和/或云134接收的数据。
计算装置102也可包括通信接口108。通信接口108可用于从外部源(诸如成像装置112、机器人114、导航系统118、控制器126、数据库130、云134和/或不是系统100的部分的任何其他系统或部件)接收图像数据或其他信息，和/或用于将指令、图像或其他信息传输到外部系统或装置(例如，另一计算装置102、成像装置112、机器人114、导航系统118、控制器126、数据库130、云134和/或不是系统100的部分的任何其他系统或部件)。通信接口108可以包括一个或多个有线接口(例如，USB端口、以太网端口、火线端口)和/或一个或多个无线收发器或接口(被配置为例如经由诸如802.11 a/b/g/n、蓝牙、NFC、ZigBee等一个或多个无线通信协议发射和/或接收信息)。在一些实施方案中，通信接口108可用于使得装置102能够与一个或多个其他处理器104或计算装置102通信，无论是减少完成计算密集型任务所需的时间还是出于任何其他原因。
计算装置102也可包括一个或多个用户界面110。用户110可以是或包括键盘、鼠标、轨迹球、监测器、电视、屏幕、触摸屏和/或用于从用户接收信息和/或用于向用户提供信息的任何其他装置。用户界面110可用于例如接收关于本文所描述的任何方法的任何步骤的用户选择或其他用户输入。尽管如此，本文所描述的任何方法的任何步骤的任何所需输入可由系统100(例如，由处理器104或系统100的另一部件)自动生成或由系统100从系统100外部的源接收。在一些实施方案中，用户界面110可用于允许外科医生或其他用户根据本公开的一个或多个实施方案修改待由处理器104执行的指令，和/或修改或调整显示在用户界面110上或与其相对应的其他信息的设置。
尽管用户界面110被示出为计算装置102的一部分，但在一些实施方案中，计算装置102可利用与计算装置102的一个或多个剩余部件分开容纳的用户界面110。在一些实施方案中，用户界面110可以位于计算装置102的一个或多个其他部件附近，而在其他实施方案中，用户界面110可以位于远离计算机装置102的一个或多个其他部件之处。
成像装置112可用于对解剖特征(例如，骨骼、静脉、组织等)和/或患者解剖结构的其他方面进行成像以产生图像数据(例如，描绘或对应于骨骼、静脉、组织等的图像数据)。本文所使用的″图像数据″指代由成像装置112生成或捕获的数据，包含呈机器可读形式、图形/视觉形式和呈任何其他形式的数据。在不同示例中，图像数据可包括与患者的解剖特征或其一部分相对应的数据。图像数据可以是或包括手术前图像、手术期间图像、手术后图像、或独立于任何手术规程拍摄的图像。在一些实施方案中，第一成像装置112可用于在第一时间获得第一图像数据(例如，第一图像)，并且第二成像装置112可用于在第一时间之后的第二时间获得第二图像数据(例如，第二图像)。成像装置112可能够拍摄2D图像或3D图像以产生图像数据。成像装置112可以是或包括例如超音波扫描仪(其可包括例如物理分离的换能器或发射机和接收器或检测器，或单个超音波收发器)、O形臂、C形臂、G形臂或利用基于X射线的成像的任何其他装置(例如，荧光镜、CT扫描仪或其他X射线机)、磁共振成像(MRI)扫描仪、光学相干断层成像(OCT)扫描仪、内窥镜、显微镜、光学相机、热成像相机(例如，红外相机)、雷达系统(其可包括例如传输器、接收器、处理器和一个或多个天线)、深度相机(例如，可使用例如飞行时间来判断对象的宽度、高度、面积、体积、深度和/或距离的相机)或适于获得患者解剖特征的图像的任何其他成像装置112。成像装置112可以完全包含在单个外壳内，或可以包括在单独外壳中或以其他方式物理分离的传输器/发射器和接收器/检测器。
在一些实施方案中，成像装置112可包括多于一个成像装置112。例如，第一成像装置可以提供第一图像数据和/或第一图像，并且第二成像装置可以提供第二图像数据和/或第二图像。在又其他实施方案中，同一成像装置可用于提供第一图像数据和第二图像数据两者和/或本文所描述的任何其他图像数据。成像装置112可用于生成图像数据流。例如，成像装置112可以被配置成使用打开的快门操作，或者使用在打开与关闭之间连续交替的快门操作，以便捕获连续的图像。出于本公开的目的，除非另外规定，否则如果图像数据表示每秒两个或更多个帧，则可以将图像数据视为连续的和/或提供为图像数据流。
机器人114可以是任何手术机器人或手术机器人系统。机器人114可以是或包括例如Mazor XTM隐形版机器人引导系统。机器人114可被配置为将成像装置112(或包括成像装置112的任何数量的部件，例如与检测器分离的发射器)定位在一个或多个精确位置和定向，和/或在稍后的时间点将成像装置112返回到同一位置和定向。机器人114可以另外地或可替代地被配置为操纵手术工具(无论是否基于来自导航系统118的引导)以完成或辅助手术任务。在一些实施方案中，机器人114可以被配置成在手术规程期间或结合手术规程而保持和/或操控解剖元素。
机器人114可包括一个或多个机器人臂116。在一些实施方案中，机器人臂116可以包括第一机器人臂和第二机器人臂，但机器人114可以包括多于两个机器人臂。在一些实施方案中，机器人臂116中的一个或多个机器人臂可以用于保持和/或操纵成像装置112。在成像装置112包括两个或更多个物理分离的部件(例如，传输器和接收器)的实施方案中，一个机器人臂116可以保持一个此类部件，并且另一机器人臂116可以保持另一此类部件。每个机械臂116可以独立于其他机械臂定位。可以在单个共享坐标空间中或在单独坐标空间中控制机器人臂。
机器人114连同机械臂116可以具有例如一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个或更多个自由度。进一步地，机械臂116可以以任何位姿、平面和/或焦点定位或可定位。该位姿包含位置和取向。结果，由机器人114保持的(或更具体地说，由机械臂116保持的)成像装置112、手术工具或其他对象可被精确定位在一个或多个所需且特定的位置和定向。
机器人臂116可包括一个或多个机器人臂传感器124。传感器124可以是力传感器，其被配置为检测施加(例如，无论是经由机器人臂116的端部执行器、由机器人臂116的端部执行器保持的工具，还是以其他方式)在相对应的机器人臂116上的力。传感器124可以是位置传感器、接近传感器、磁力计或加速度计，其使得处理器104(或机器人114的处理器)或控制器126能够确定机器人臂(以及由机器人臂保持或固定到机器人臂的任何对象或元件)在空间中的精确位姿。在一些实施方案中，传感器124可以是线性编码器、旋转编码器、增量编码器或惯性测量单元(IMU)。在又其他实施方案中，传感器124可以是成像传感器。其他类型的传感器也可用作传感器124。一个或多个传感器124可定位在例如机器人臂116上或其他地方，或者可与机器人臂116集成。
来自传感器124的数据可被提供给机器人114的处理器、计算装置102的处理器104、控制器126和/或导航系统118。该数据可用于例如计算机器人臂116相对于一个或多个坐标系的空间位置。在其他示例中，该数据可用于基于例如由机器人臂116接收到的力来计算机器人臂116的反作用力。计算不仅可基于从传感器124接收的数据，还可基于关于例如机器人114或其一部分或者任何其他相关对象的数据或信息(诸如，例如，物理尺寸)，该数据或信息可被存储在例如计算装置102的存储器106或任何其他存储器中。
机器人臂116可以是精确的机器人臂。这种精确的机器人臂116可以能够以高精确度重复地返回到某一位姿，和/或可以以高精确度定向到新的位姿。此外，机器人臂116的位姿，无论是由处理器使用从传感器124获得的传感器数据确定还是以其他方式确定，都可以以高精度确定。
在一些实施方案中，参考标记(即，导航标记)可被放置在机器人114(包括，例如，机器人臂116)、成像装置112、诸如支撑结构202(参考图2描述)的支撑结构、诸如手术台212(参考图2描述)的台子或手术空间中的任何其他物体上。参考标记可由导航系统118跟踪，并且跟踪的结果可由机器人114和/或由系统100或其任何部件的操作者使用。在一些实施方案中，导航系统118可以用于跟踪系统的其他部件(例如，成像装置112)，并且系统可以在不使用机器人114的情况下操作(例如，外科医生例如基于由导航系统118生成的信息和/或指令手动操控成像装置112和/或一个或多个手术工具)。
在操作期间，导航系统118可以为外科医生和/或手术机器人提供导航。导航系统118可以是任何已知的或未来开发的导航系统，包括例如美敦力公司(Medtronic)StealthStationTM S8手术导航系统或其任何后续产品。导航系统118可以包含一个或多个相机或其他传感器，用于跟踪手术室或系统100的部分或全部所在的其他房间内的一个或多个参考标记、导航跟踪器或其他对象。一个或多个相机可以是光学相机、红外相机或其他相机RF。在一些实施方案中，导航系统可以包括一个或多个电磁传感器。在各种实施方案中，导航系统118可以用于跟踪成像装置112、机器人114和/或机器人臂116和/或一个或多个手术工具的位置和取向(即，位姿)(或更具体地说，用于跟踪直接或间接以固定关系附接到前述中的一个或多个的导航跟踪器的位姿)。导航系统118可以包括用于显示来自外部源(例如，计算装置102、成像装置112或其他源)的一个或多个图像或用于显示来自导航系统118的一个或多个相机或其他传感器的图像和/或视频流的显示器。在一些实施方案中，系统100可以在不使用导航系统118的情况下操作。导航系统118可被配置成向外科医生或系统100的其他用户或其部件、向机器人114或系统100的任何其他元件提供关于例如一个或多个解剖元素的位姿、工具是否处于恰当轨迹中和/或如何根据手术前或其他手术规划将工具移动到恰当轨迹中以实行手术任务的引导。
在示出的实施方案中，系统100包括控制器126，但是在一些实施方案中，系统100可不包括控制器126。控制器126可以是电子控制器、机械控制器或机电控制器。控制器126可包括或可以是本文所述的任何处理器。控制器126可包括存储指令的存储器，这些指令用于执行本文所述的由控制器126执行的任何功能或方法。在一些实施方案中，控制系统126可被配置为简单地将从计算装置102(例如，经由通信接口108)接收到的信号转换成用于操作机器人114和/或机器人臂116的命令。在其他实施方案中，控制系统126可被配置为处理和/或转换从传感器124、导航系统118和/或机器人114接收到的信号。此外，控制系统126可从一个或多个源(例如，传感器124、导航系统118和/或机器人114)接收信号，并且可向一个或多个源输出信号。
控制器126被配置为控制多个机器人臂116或单个机器人臂116。在机器人臂116包括多个机器人臂的实施方案中，在一些情况下，一个控制器126可控制多个机器人臂116，而在其他情况下，一个或多个控制器126可控制多个机器人臂116。在其他实施方案中，每个机器人臂116可由相对应的控制器126控制。控制器126还被配置为使一个或多个机器人臂116定向到某一位姿、定向和/或操作工具、更换工具、定向和/或操作诸如成像装置112的成像装置、和/或定向和/或操作系统100或手术室的任何部件或工具。
系统100或类似系统可用于例如执行本文所述的方法300中的任一种方法的一个或多个方面。系统100也可结合机器人平台使用，例如如下所述的机器人平台200。系统100或类似系统还可用于其他目的。
图2示出了根据本公开的至少一个实施方案的机器人平台200。平台200包括支撑结构202和手术台212。结构202包括上壁或上部构件204、下壁或下部构件206以及一对侧壁或侧部构件208A、208B。手术台212包括纵向轴线222，并且结构202围绕纵向轴线222。换句话说，上壁204、下壁206和一对侧壁208A、208B各自围绕纵向轴线222和手术台212。在一些实施方案中，结构202完全围绕纵向轴线222。上壁204、下壁206和一对侧壁208A、208B还可限定孔210，手术台212至少部分地延伸到该孔中。在一些实施方案中，手术台212安装到支撑结构202。在其他实施方案中，手术台212可不安装到支撑结构202，而是可安装在其他地方。
在一些实施方案中，结构202可牢固地固定到手术室壁201(诸如，例如，手术室的地面)。在其他实施方案中，结构202可以可释放地固定到手术室壁201，或者可以是简单地由手术室壁201支撑的独立部件。在一些实施方案中，手术台212可以安装到结构202。在其他实施方案中，手术台212可以可释放地安装到结构202。在又其他实施方案中，手术台212可以不附接到结构202。在这种实施方案中，例如，手术台212可被支撑和/或安装到手术室壁。在手术台212安装到结构202的实施方案中(无论是以可拆卸的方式安装还是永久地安装)，手术台212可安装到结构202，使得手术台212相对于结构202的位姿可选择性地调节。
手术台212可以是被配置为在外科手术期间支撑患者的任何手术台212。手术台212可包括安装到手术台212或以其他方式耦接到该手术台的任何附件，诸如例如，床栏杆、床栏杆适配器、臂托、延伸器等。手术台212可以是固定的，或可操作以操纵患者(例如，手术台212可以能够移动)。在一些实施方案中，手术台212具有两个定位自由度和一个旋转自由度，这些自由度可以将患者的特定解剖结构定位在空间的任何位置(在手术台212的移动限制所限定的容积内)。例如，手术台212可以向前和向后以及侧向滑动，并且可以(例如，围绕定位在手术台212的头部和脚部之间并且从手术台212的一侧延伸到另一侧的轴线)倾斜和/或(例如，围绕定位在手术台212的两侧之间并且从手术台212的头部延伸到其脚部的轴线)滚动。在其他实施方案中，手术台212可以在一个或多个区域处弯曲(由于例如使用手术台212的柔性表面，或者通过将手术台212的一部分与手术台212的另一部分物理地分离并且独立地移动这两部分，这种弯曲是可能的)。在至少一些实施方案中，手术台212可由例如外科医生或其他使用者手动移动或操纵，或者手术台212可包括一个或多个马达、致动器和/或被配置为使得能够通过处理器(诸如处理器104)使手术台212移动和/或操纵手术台的其他机构。
平台200还包括多个机器人臂216。机器人臂216中的每个机器人臂可与机器人臂116相同或类似。多个机器人臂216的尺寸可被设计成使得一个或多个机器人臂可到达患者的各个部位，例如患者的脊柱。如前所述，机器人臂216中的每个机器人臂可以是精确的机器人臂216。这种精确的机器人臂216可以能够以高精确度重复地返回到某一位姿，和/或可以以高精确度定向到新的位姿。此外，机器人臂216的位姿，无论是由处理器(诸如处理器104)使用从机器人臂传感器224(其可以与传感器124相同或类似)获得的传感器数据确定还是以其他方式确定，都可以以高精度确定。
在一些实施方案中，多个机器人臂216可以独立于并且不附接到手术台212。换句话说，多个机器人臂216可与手术台212分开地操纵和移动。在这种实施方案中，多个机器人臂216可固定到手术室的地板、墙壁和/或天花板中的一者或多者，或者固定到平台200的任何结构。在其他实施方案中，多个机器人臂216可直接附接到手术台212。在一些实施方案中，多个机器人臂216可通过龙门附接到手术台212。在其他实施方案中，多个机器人臂216可在不存在龙门的情况下附接到手术台212。
在示出的实施方案中，第一机器人臂216A附接到或以其他方式安装到第一侧壁208A，并且第二机器人臂216B附接到或以其他方式安装到第二侧壁208B。将了解，平台200可以具有任何数量的机器人臂，包括一个机器人臂、两个机器人臂或多于两个机器人臂。在示出的实施方案中，第一机器人臂216A和第二机器人臂216B也被示出为定位在孔210的相对侧。在其他实施方案中，第一机器人臂216A和第二机器人臂216B可定位在沿着孔210的任何地方。在一些实施方案中，第三机器人臂216C可安装到下壁206。在另外的实施方案中，任何数量的机器人臂216可定位在平台200或手术室的任何部件上的任何地方(例如，在手术台212、支撑结构202和/或手术室壁上)。
多个机器人臂216可以能够或可操作以操纵成像装置，诸如成像装置112。将了解，成像装置112也可独立于机器人臂216。例如，成像装置112可安装到上壁204或平台200或手术室的任何部件(例如，手术台212、支撑结构202、多个机器人臂216等)。在一些实施方案中，成像装置可包括发射器218A和检测器218B。在这种实施方案中，机器人臂216中的一个机器人臂，例如第一机器人臂216A、第二机器人臂216B或第三机器人臂216C，可以定向和操作发射器218A，而机器人臂216中的另一个机器人臂，例如第一机器人臂216A、第二机器人臂216B或第三机器人臂216C，可以定向和操作检测器218B。在一些情况下，多个机器人臂216可定向发射器218A和检测器218B，以便提供定位在手术台212上的患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像。在一些实施方案中，发射器218A和检测器218B可在例如手术任务或外科手术期间提供患者和手术工具的0度至360度之间且包含括0至360度的成像。
在一些实施方案中，多个机器人臂216中的一个或多个机器人臂216可包括端部执行器230，该端部执行器被构造成选择性地抓取和释放手术工具。例如，诸如第二机器人臂216B的机器人臂可被配置为选择性地抓取和释放手术工具。在一些实施方案中，工具可被保持在工具转盘220中，该工具转盘将在下面更详细地描述。在其他实施方案中，工具可定位在手术台、平台或用于支撑工具的其他表面上。在又其他实施方案中，可由端部执行器230从诸如外科医生或其他医疗提供者等使用者接收工具。
平台200还可以包括工具转盘220。在一些实施方案中，平台200不包括工具转盘220。在示出的实施方案中，工具转盘220安装到上壁204并位于手术台212上方。在其他实施方案中，工具转盘220可安装到平台200的任何部件(例如，手术台212、支撑结构202、多个机器人臂216等)或手术室的任何部件。在一些情况下，转盘220可以是可旋转的。在一些实施方案中，马达可以旋转转盘220。在其他实施方案中，转盘220可以由例如诸如外科医生或其他医疗提供者等使用者手动旋转。在一些实施方案中，指令可以由例如诸如处理器104的处理器生成，并且被传输到马达，以使马达自动旋转转盘220。在一些情况下，指令可以是基于手术计划的。在其他实施方案中，马达可以基于从使用者接收到的输入而旋转。
转盘220可被构造成保持或以其他方式支撑一个或多个工具或指令。将了解，转盘220可以保持一个工具或器械，两个工具和/或器械，或者多于两个工具和/或器械。转盘220还可以被构造成保持和/或锁定工具，使得工具不会从转盘220中掉出或以其他方式移出。转盘220还可以锁定工具，使得工具不能被取回，除非解锁工具的指令(其可以由处理器104生成)被传输到转盘220，机器人臂216解锁工具，或者使用者解锁工具。
平台200还可以包括导航系统，诸如导航系统118。导航系统118可包括成像装置，例如安装到上壁204的成像装置112。在其他实施方案中，导航系统118的成像装置可安装到平台200的任何部件(例如，手术台212、支撑结构202、多个机器人臂216等)。
平台200还可以包括控制器，例如控制器126，以控制多个机器人臂216。控制器126可使多个机器人臂216同时和/或顺序进行一个或多个任务。例如，控制器126可以同时使第一机器人臂操作工具以进行外科手术，并使第二机器人臂操作成像装置以获得工具的图像。控制器126可在一个或单个坐标系中控制多个机器人臂216。通过在一个坐标系中控制多个机器人臂216，控制器126可例如避免机器人臂216之间的碰撞，因为控制器知道每个机器人臂216定位在坐标空间中的位置。控制器126还可以控制多个机器人臂216来进行任何任务或者操作系统100和/或平台200的任何部件或任何系统和/或平台的任何部件。例如，控制器126可使机器人臂216定向和操作成像装置112，以提供患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像。在另一个示例中，控制器126可使机器人臂216定向和/或操作任何工具或成像装置。在又一个示例中，控制器126可使一个或多个机器人臂216将工具放置在转盘220中，并接合转盘220中的另一个工具，从而切换工具。在再一个示例中，控制器126可使一个或多个机器人臂216选择性地脱离成像装置并接合手术工具(无论是来自转盘220还是其他地方)。类似地，在其他示例中，控制器126可使一个或多个机器人臂216选择性地脱离手术工具并接合成像装置。
机器人200可包括多个机器人臂传感器224。传感器224可对应于被配置为将物理现象转换成能够被控制器126处理的电信号的换能器。传感器224的非限制性示例包括陀螺仪传感器、加速度计、应变仪、冲击传感器、振动检测器等。传感器224可以与传感器124相同或类似。每个传感器224可被配置为检测相对应的机器人臂216的力、扭矩或位置中的至少一者，并产生相对应的传感器数据。传感器数据可用于向控制器126或计算装置(例如，计算装置102)的处理器(例如，处理器104)提供反馈。控制器126或处理器104可使用反馈来控制多个机器人臂216。例如，传感器数据可指示机器人臂216正在经受可能将机器人臂216移出期望位置的不期望的力。控制器126可使机器人臂216施加交互力，并使机器人臂216移回到期望位置。在另一个示例中，传感器数据可指示机器人臂216正在经受较高的力，并且可导致控制器使机器人臂216停止操作或为使用者生成通知。在又一个示例中，如果从该信息获得的机器人臂216的实际位置与机器人臂216的预定位置不匹配，则控制器126可使机器人臂216定向或以其他方式移动到预定位置。
平台200还可以包括手术台传感器226。传感器226可与传感器124相同或类似。传感器226可被配置为检测手术台212的力、扭矩或位置中的至少一者，并产生相对应的传感器数据。传感器数据可用于向控制器126或计算装置(例如，计算装置102)的处理器(例如，处理器104)提供反馈。控制器126或处理器104可使用反馈来控制多个机器人臂216。例如，传感器数据可指示手术台212正在经受来自机器人臂216的不期望的力。控制器126或处理器104可使机器人臂216停止操作或减少手术台212受到的由机器人臂216施加的力的量。在手术台212包括马达的情况下，控制器126或处理器104可使用反馈来控制马达。
将了解，控制器126可从多个机器人传感器224和手术台传感器226接收传感器数据。控制器126可基于接收到的传感器数据来控制多个机器人臂216中的每一个机器人臂和/或手术台212。在一些实施方案中，控制器126还可基于传感器数据为诸如外科医生或其他医疗提供者等使用者生成指令。
图3描绘了可用于例如操作手术机器人平台的方法300。该手术机器人平台可与手术机器人平台200相同或类似。在一些实施方案中，该平台可以使用诸如系统100的系统来操作，或者与系统100结合使用。
方法300(和/或其一个或多个步骤)可例如由至少一个处理器执行或以其他方式进行。至少一个处理器可与上文所述的计算装置102的处理器104相同或相似。至少一个处理器可以为机器人(诸如机器人114)的一部分或导航系统(诸如导航系统118)的一部分。除了本文所描述的任何处理器之外的处理器也可用于执行方法300。该至少一个处理器可通过执行存储在诸如存储器106的存储器中的指令进行方法300。该指令可对应于下面所描述的方法300的一个或多个步骤。这些指令可使处理器执行一种或多种算法，诸如算法120。
方法300包括控制多个机器人臂(步骤304)。该多个机器人臂可与多个机器人臂116、216相同或类似。这些机器人臂可以是诸如平台200的手术机器人平台的部件。该平台可包括支撑结构，例如机器人臂所安装到的支撑结构202。在一些实施方案中，该支撑结构可形成诸如孔210的孔，并且诸如手术台212的手术台可至少部分地设置在该孔中。
在一些实施方案中，该多个机器人臂可由诸如控制器126的控制器控制。在其他实施方案中，该多个机器人臂可由例如计算装置(例如，计算装置102)的处理器(例如，处理器104)控制。可在单个坐标空间中控制该多个机器人臂。该单个坐标空间可包括患者坐标空间、机器人坐标空间和导航坐标空间，它们各自与单个空间相关联(无论是患者坐标空间、机器人坐标空间还是导航坐标空间)。
步骤304还可以包括使该多个机器人臂操纵成像装置，例如成像装置112。在一些情况下，该成像装置可包括诸如发射器218A的发射器和诸如检测器218B的检测器。诸如第一机器人臂216A的第一机器人臂可定向和控制发射器218A，并且诸如第三机器人臂216C的第二机器人臂或第三机器人臂可定向和控制检测器218b。在这种实施方案中，使该多个机器人臂操纵成像装置可包括使第一机器人臂定向和控制发射器，并使第二机器人臂定向和控制检测器，以提供定位在手术台上的患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像。
步骤304可包括使该多个机器人臂操纵成像装置来进行扫描过程。在一些实施方案中，成像装置可包括源和检测器。该源可由第一机器人臂保持，并且检测器可由第二机器人臂保持。在扫描过程期间，第一机器人臂和第二机器人臂可改变源和探测器之间的相对定向和位置，以增强从源和探测器获得的图像数据(例如，使成像装置放大临界区域，调整从成像装置获得的图像数据的分辨率，例如对图像数据应用多分辨率分析或超分辨率，或者对图像数据应用其他算法)。
方法300还包括从手术台的手术台传感器或多个机器人臂的一个或多个机器人臂传感器接收传感器数据(步骤308)。该手术台传感器可与手术台传感器226相同或类似。这些机器人臂传感器可与机器人臂传感器124、224相同或类似。手术台传感器或机器人臂传感器中的每一个传感器(无论是手术台传感器和/或机器人臂传感器)都可被配置为分别检测手术台或相对应的机器人臂的力、扭矩或位置中的至少一者。
该方法还包括基于传感器数据调整对多个机器人臂的控制(步骤310)。传感器数据可以是在步骤308中检测到的力，其可以用作控制多个机器人臂的反馈。例如，该数据可以用于基于例如由机器人臂接收到的力来计算机器人臂114的反作用力。在相同的示例中，在步骤304中，控制器可使相对应的机器人臂施加该反作用力。
方法300还包括将第一手术工具放置在工具转盘中(步骤312)。该工具转盘可与工具转盘220相同或类似。第一手术工具可以是任何工具或器械，诸如例如螺钉、螺钉旋具、郁金香形工具(tulip)或收纳器、杆、刀、消融工具等。第一手术工具可由多个机器人臂中的一个机器人臂的端部执行器放置。该端部执行器可与端部执行器230相同或类似。该机器人臂可以是例如第一机器人臂216A、第二机器人臂216B或第三机器人臂216C。在这种实施方案中，指令可由例如处理器(例如，处理器104)自动生成，并传输到机器人臂。这些指令可以是基于例如手术计划的。在其他实施方案中，诸如医疗提供者或外科医生等使用者可指示机器人臂将第一手术工具放置在工具转盘中。
方法300还包括接合来自工具转盘的第二手术工具(步骤316)。第二手术工具可由机器人臂的端部执行器接合。在这种实施方案中，指令可由例如处理器自动生成，并传输到机器人臂。这些指令可以是基于例如手术计划的。在其他实施方案中，诸如医疗提供者或外科医生等使用者可指示机器人臂将第一手术工具放置在工具转盘中。
将了解，针对任何数量的工具，可重复步骤312和316任何次数。例如，可将第二工具放置在工具转盘中，可接合第三工具，等等。还将了解，步骤312和/或316可由多个机器人臂中的一个机器人臂执行，同时，一个或多个其他机器人臂进行其他任务。例如，机器人臂可放置第一手术工具和/或接合第二手术工具，同时，一对机器人臂定向和操作检测器和发射器。在这种实施方案中，该多个机器人臂可在单个坐标系中操作。
本公开涵盖方法300的实施方案，这些实施方案包括比上文所描述的步骤更多或更少的步骤和/或与上文所描述的步骤不同的一个或多个步骤。
如上所述，本公开涵盖具有少于图3中标识的所有步骤(和方法300的对应描述)的方法，以及包括超出图3中标识的那些(和方法300的对应描述)的附加步骤的方法。本公开还涵盖包括来自本文所描述的一种方法的一个或多个步骤和来自本文所描述的另一种方法的一个或多个步骤的方法。本文所描述的任何相关性可以是或包括配准或任何其他相关性。
前述内容并不意图将本公开限于本文所公开的一种或多种形式。在前述的具体实施方式中，例如，出于简化本公开的目的，将本公开的各种特征一起分组在一个或多个方面、实施方案和/或配置中。本公开的方面、实施方案和/或配置的特征可组合在除了上文所论述的那些之外的替代方面、实施方案和/或配置中。本公开的方法不应被解释为反映以下意图：权利要求需要比每项权利要求中明确叙述的特征更多的特征。相反，如以下权利要求书所反映，本发明方面在于少于单个前述公开的方面、实施方案和/或配置的全部特征。因此，以下权利要求特此并入这个具体实施方式中，其中每项权利要求作为本公开的单独的优选实施方案而独立存在。
此外，尽管前述已经包含对一个或多个方面、实施方案和/或配置以及某些变化和修改的描述，但在理解了本公开之后，其他变化、组合和修改在本公开的范围内，例如，可在本领域技术人员的技能和知识范围内。意图在准许的范围内获得包括替代方面、实施方案和/或配置的权利，包括所要求保护的那些的替代、可互换和/或等效的结构、功能、范围或步骤，而不管这些替代、可互换和/或等效的结构、功能、范围或步骤是否在本文中公开，而且不意图公开用于任何可获专利的主题。

Claims (25)

1.一种多臂手术机器人平台，所述多臂手术机器人平台包括：
支撑结构，所述支撑结构包括上壁、下壁和两个侧壁，所述支撑结构限定中心孔；
手术台，所述手术台安装到所述支撑结构并且至少部分地延伸到所述中心孔中；
多个机器人臂，所述多个机器人臂包括安装到所述两个侧壁中的第一侧壁的第一机器人臂、安装到所述两个侧壁中的第二侧壁的第二机器人臂、以及安装到所述下壁的第三机器人臂；
其中所述多个机器人臂能够操纵成像装置的发射器和检测器，以便提供定位在所述手术台上的患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像。
2.根据权利要求1所述的多臂手术机器人平台，其中所述多个机器人臂中的每个机器人臂都是精确的机器人臂。
3.根据权利要求1所述的多臂手术机器人平台，其中所述手术台安装到所述支撑结构，使得所述手术台相对于所述支撑结构的位姿能够选择性地调节。
4.根据权利要求1所述的多臂手术机器人平台，其中所述手术台以可拆卸的方式安装到所述支撑结构。
5.根据权利要求1所述的多臂手术机器人平台，所述多臂手术机器人平台还包括工具转盘，所述工具转盘安装到所述上壁上、所述手术台上方的位置。
6.根据权利要求1所述的多臂手术机器人平台，所述多臂手术机器人平台还包括安装到所述上壁的成像装置。
7.根据权利要求6所述的多臂手术机器人平台，其中所述成像装置对应于导航系统。
8.根据权利要求6所述的多臂机器人平台，其中所述成像装置是深度相机。
9.根据权利要求1所述的多臂机器人平台，所述多臂机器人平台还包含：
控制器，所述控制器包括：
处理器；和
存储器，所述存储器存储用于由所述处理器执行的指令，所述指令在被执行时致使所述处理器：
控制所述多个机器人臂，以操纵所述成像装置的所述发射器和所述检测器，以便捕获定位在所述手术台上的所述患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像。
10.根据权利要求1所述的多臂机器人手术平台，所述多臂机器人手术平台还包括：
多个机器人臂传感器，所述多个机器人臂传感器中的每个机器人臂传感器被配置为检测力、扭矩或位置中的至少一者；和
手术台传感器。
11.根据权利要求10所述的多臂机器人手术平台，所述多臂机器人手术平台还包括控制器，所述控制器被配置为从所述多个机器人臂传感器和所述手术台传感器接收信息，并且在单个坐标系中控制所述多个机器人臂中的每个机器人臂。
12.根据权利要求1所述的多臂机器人手术平台，其中所述多个机器人臂中的至少一个机器人臂包括端部执行器，所述端部执行器被构造成选择性地抓持和释放手术工具。
13.根据权利要求1所述的多臂机器人手术平台，其中所述支撑结构能够牢固地固定到手术室壁。
14.根据权利要求1所述的多臂机器人手术平台，其中所述第一机器人臂、所述第二机器人臂或所述第三机器人臂中的至少一者能够选择性地脱离成像装置并接合手术工具。
15.根据权利要求15所述的手术机器人平台，其中所述第一机器人臂、所述第二机器人臂或所述第三机器人臂中的至少一者能够选择性地脱离手术工具并接合成像装置。
16.一种手术机器人平台，所述手术机器人平台包括：
支撑结构，所述支撑结构具有上部构件、下部构件和侧部构件；
手术台，所述手术台安装到所述支撑结构并且具有纵向轴线，所述支撑结构围绕所述纵向轴线；
第一机器人臂，所述第一机器人臂安装到第一侧部构件；
第二机器人臂，所述第二机器人臂安装到第二侧部构件；
第三机器人臂，所述第三机器人臂安装到所述下部构件，位于所述手术台下方；和
控制器，所述控制器被配置为在单个坐标系中控制所述第一机器人臂、所述第二机器人臂和所述第三机器人臂中的每一者。
17.根据权利要求16所述的手术机器人平台，其中所述控制器被配置为控制所述第三机器人臂以及所述第一机器人臂或所述第二机器人臂中的至少一者，从而操纵发射器和检测器以获得所述手术台上的患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像。
18.根据权利要求16所述的手术机器人平台，所述手术机器人平台还包括导航相机，其中所述控制器被配置为基于由所述导航相机检测到的信息生成导航引导。
19.根据权利要求16所述的手术机器人平台，所述手术机器人平台还包括多个传感器，所述多个传感器被配置为检测施加在所述手术台、所述第一机器人臂、所述第二机器人臂、所述第三机器人臂和所述支撑结构中的一者或多者上的力。
20.根据权利要求16所述的手术机器人平台，所述手术机器人平台还包括固定到所述支撑结构的工具转盘，所述工具转盘被构造成保持多个手术工具。
21.根据权利要求20所述的手术机器人平台，其中所述第一机器人臂、所述第二机器人臂或所述第三机器人臂中的至少一者能够选择性地将第一手术工具放置在所述工具转盘中并且接合来自所述工具转盘的第二手术工具。
22.根据权利要求16所述的手术机器人平台，其中所述第一机器人臂、所述第二机器人臂或所述第三机器人臂中的至少一者能够选择性地脱离成像装置并接合手术工具。
23.根据权利要求16所述的手术机器人平台，其中所述第一机器人臂、所述第二机器人臂或所述第三机器人臂中的至少一者能够选择性地脱离手术工具并接合成像装置。
24.一种手术机器人系统，所述手术机器人系统包括：
框架；
手术台，所述手术台以可调节的方式安装到所述框架；
多个机器人臂，所述多个机器人臂安装到所述框架并且能够操纵发射器和检测器，以便获得所述手术台上的患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像；
导航相机，所述导航相机牢固地安装到所述框架；和
控制器，所述控制器被配置为至少部分地基于从所述导航相机接收到的输入来控制所述多个机器人臂。
25.一种手术机器人系统，所述手术机器人系统包括：
框架；
手术台，所述手术台以可调节的方式安装到所述框架；
多个机器人臂，所述多个机器人臂安装到所述框架并且能够操纵发射器和检测器，以便获得所述手术台上的患者的0度至360度之间且包含0度和360度的成像；和
控制器，所述控制器被配置为至少部分地基于从所述导航相机接收到的输入来控制所述多个机器人臂。
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