JP2016514493A - ゼロ空間を使用してデカルト座標空間の端へのアクセスを容易にするためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2013年3月15日に出願され“Systems and Methods for Facilitating Access to Edges of Cartesian‐Coordinate Space Using the Null Space”と題する米国仮特許出願第61/800,381号(代理人整理番号ISRG03800PROV/US)からの非仮出願であるとともに、同仮出願からの優先権を主張し、その全開示が参照により本出願に援用される。
したがって、入力と出力位置との間に閉じた形のマッピングがない場合であっても、速度のマッピングが、指令ユーザ入力からマニピュレータの運動を実現するために、ヤコビアンベースのコントローラ等で、反復的に使用されることができる。しかし、様々な実装を使用することができる。多くの実施形態は、ヤコビアンベースのコントローラを含んでいるが、いくつかの実装は、本明細書で記載した特徴のいずれかを提供するために、マニピュレータアームのヤコビアンにアクセスするように構成され得る様々なコントローラを使用し得る。
dq/dt=J#dx/dt (2)
qi=qi−1+dq/dtΔt (3)
ヤコビアン(J)の擬似逆行列は、所望のツール先端動作(いくつかの場合では、枢動ツール動作の遠隔中心)を関節速度空間に直接マッピングする。使用されているマニピュレータが、(6までの)ツール先端の自由度より多くの有用な関節軸を有している場合、マニピュレータは冗長であると言われる。例えば、ツール動作の遠隔中心が使用されるとき、マニピュレータは、遠隔中心の位置に関連付けられた3つの自由度について追加の3つの関節軸を有するべきである。冗長なマニピュレータのヤコビアンは、少なくとも1つの次元を有する「ゼロ空間」を含む。この文脈において、ヤコビアン(N(J))の「ゼロ空間」は、ツール先端動作を瞬時に実現しないような関節速度の空間である(そして、遠隔中心が使用されるとき、枢動点位置の移動がない)。そして「ゼロ動作」は、ツール先端及び/又は遠隔中心の位置の瞬間的な移動も生成しない関節位置の組み合わせ、軌道、又は経路である。マニピュレータの所望の再配置(本明細書に記載される任意の再配置を含む)を達成するために計算されたゼロ空間速度をマニピュレータの制御システムに組み込む又は注入することは、上記の式(2)を以下のように変形する:
dq/dt=dqprep/dt+dqnull/dt (4)
dqprep/dt=J#dx/dt (5)
dqnull/dt=(1−J#J)z=VnVn Tz=Vnα (6)
式(4)による関節速度は、2つの成分を有し:第1は、ゼロ直交空間成分、所望のツール先端動作を生成する「純粋な(purest)」関節速度(最短ベクトルの長さ)(そして、遠隔中心が使用されるときに、所望の遠隔中心動作)であり、第2の成分は、ゼロ空間成分である。式(2)及び式(5)は、ゼロ空間成分なしで、同じ式が得られることを示している。式(6)は、左辺のゼロ空間成分についての従来の形式で始まり、最も右寄りの右辺で、例示的なシステムで用いられる形式を示し、ここで、(Vn)は、ゼロ空間についての直交基底ベクトルのセットであり、(α)は、それら基底ベクトルをブレンドする(blending)ための係数である。いくつかの実施形態では、αは、要望通りにゼロ空間内の動作を形成又は制御するために、例えばノブ又は他の制御手段の使用によって等、制御パラメータ、変数又は設定によって決定される。
C=1/2(qpitch−qpitch−setpoint)2
Z=(dC/ct)T=∂C/∂q*dq/dt=(qpitch−qpitch−setpoint)*dq/dt
ここで、zは上述の式(6)でその後使用される。
dx/dt=J*dq/dt
y=h(q)
dy/dt=∂h/∂q*dq/dt
[dx/dtT dy/dtT]T=[JT ∂h/∂qT]T*dq/dt
d(x;y)/dt=[J;h’]*dq/dt
dq/dt=[J;h’]#d(x;y)/dt
1つの例では、y=h(q)をポテンシャル場関数の複素ネットワーク(complex network)に設定する。dy/dt=∂h/∂q*dq/dt。dy/dt及び∂h/∂q及びdq/dtは、ポテンシャル場関数に基づいて要望通りに決定されることができ、拡張された式は、エンドエフェクタを駆動すること及び関節空間で経路をたどることの両方の組み合わされた所望の結果を生成する。
Claims (32)
- 移動可能な遠位手術エンドエフェクタ、ベースに結合される近位部分、及び前記エンドエフェクタと前記ベースとの間の複数の関節、を含むマニピュレータアームを提供するステップであって、前記複数の関節は、与えられたエンドエフェクタ状態に対して異なる関節状態の範囲を可能にする十分な自由度を有する、ステップ;
増加された運動の範囲が望まれる前記複数の関節の関節空間内に前記1又は複数の関節の位置ベースの拘束条件を定めるステップ;
前記エンドエフェクタを所望のエンドエフェクタ運動で動かすように操作指令を受信するステップ;
前記所望のエンドエフェクタ運動を生じさせるように前記1又は複数の関節のエンドエフェクタ変位運動を計算するステップであって、前記関節のエンドエフェクタ変位運動を計算するステップは、ヤコビアンのゼロ直交空間内で関節速度を計算するステップを含む、ステップ;
前記位置ベースの拘束条件に沿って前記複数の関節のうちの関節のセットの容易化運動を計算するステップであって、前記容易化運動は前記エンドエフェクタの運動の利用可能な範囲を増加させ、前記容易化運動を計算するステップは、前記ヤコビアンのゼロ空間内で前記1又は複数の関節の関節速度を計算するステップを含み、前記ゼロ空間は前記ゼロ直交空間と直交する、ステップ;及び
前記エンドエフェクタの運動の増加された範囲を提供しながら、前記所望のエンドエフェクタ運動を生じさせるように前記計算された運動にしたがって前記関節を駆動するステップ;を含む、
ロボット方法。 - 前記位置拘束条件は、少なくとも1次元を有する1又は複数の表面を含み、前記1又は複数の表面は、前記複数の関節の少なくとも2つの関節によって定められる前記関節空間の部分空間内に定められる、
請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも2つの関節は、前記部分空間が少なくとも2次元を有するように、独立した関節状態を有する、
請求項2に記載の方法。 - 前記容易化運動を計算するステップは:
ポテンシャルの減少が前記関節を駆動するように、前記関節空間内での少なくとも1つの関節の計算された位置に基づいて引力ポテンシャル場を定めるステップ;
前記計算された位置と前記1又は複数の関節に関連付けられる前記1又は複数の表面との間のポテンシャルを決定するステップ;及び
前記ポテンシャルを使用して前記容易化運動を計算するステップ;を含む、
請求項2に記載の方法。 - 前記ポテンシャル場は、前記少なくとも2つの関節の一方又は両方の運動の増加された範囲に対応する前記表面に沿った運動に関連付けられる、
請求項4に記載の方法。 - 前記容易化運動を計算するステップは:
前記少なくとも1つの関節の前記ポテンシャルに基づいて、前記関節空間内での前記複数の関節の運動を決定するステップ;及び
前記少なくとも2つの関節を前記拘束条件に向かって延ばす前記複数の関節の関節速度を決定するように、前記複数の関節の前記運動を前記ヤコビアンのゼロ空間に射影するステップ;を含む、
請求項4に記載の方法。 - 前記少なくとも2つの関節は、第1及び第2の関節を含み、前記第1の関節の運動は前記マニピュレータアームの遠位器具シャフトのピッチを制御し、前記第2の関節の運動は、それに沿って前記第2の関節の近位の前記マニピュレータアームの一部が延びる平面に対して、横方向に前記器具シャフトを枢動させる、
請求項2に記載の方法。 - 前記マニピュレータアームの遠位部分は、前記エンドエフェクタに遠位に延びる細長いシャフトを有する手術器具を解放可能に支持する器具ホルダと結合され、前記器具シャフトは、手術中、遠隔中心周りに枢動する、
請求項6に記載の方法。 - ユーザ入力再配置指令に応じて前記マニピュレータアームの所望の再配置を生じさせるように前記複数の関節の少なくとも1つの関節を駆動するステップと;
前記少なくとも1つの関節の前記駆動と組み合わせた前記計算された運動が前記ゼロ空間内に延びるように、前記少なくとも1つの関節の前記駆動に応じて前記複数の関節の1又は複数の関節の再配置運動を計算するステップと;
前記計算された再配置運動の中の前記1又は複数の関節の決定された位置に応じて前記位置ベースの拘束条件を修正するステップと;
前記1又は複数の関節の運動の前記増加された範囲を提供しながら前記エンドエフェクタの所望の状態を維持するように、前記ユーザ入力再配置指令にしたがって前記少なくとも1つの関節を駆動しながら、前記計算された運動にしたがって前記関節を駆動するステップと;を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記位置ベースの拘束条件を修正するステップは、前記計算された再配置運動に基づいて前記関節空間内で前記拘束条件の位置又は配向を並進移動させるステップを含む、
請求項9に記載の方法。 - 前記位置ベースの拘束条件を修正するステップは、前記1又は複数の関節の前記決定された位置に応じて前記位置ベースの拘束条件のセットから1つを選択するステップを含む、
請求項9に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの関節を駆動するステップは、前記関節の手動関節運動を含み、前記マニピュレータアームの運動は、組織操作モード及びクラッチモードを有するプロセッサによって決定され、前記組織操作モードの前記プロセッサは、前記エンドエフェクタ操作指令に応じて前記所望のエンドエフェクタ運動を提供するように前記関節運動を計算し、前記クラッチモードの前記プロセッサは、前記エンドエフェクタの前記所望の状態を維持するように前記少なくとも1つの関節の前記手動関節運動に応じて少なくとも1つの他の関節を駆動し、
前記位置ベースの拘束条件を修正するステップは、前記クラッチモードの中で再配置される前記1又は複数の関節の前記決定された位置に応じて、生じる、
請求項9に記載の方法。 - 近位ベースに対して遠位エンドエフェクタをロボット式に動かすように構成されるマニピュレータアームであって、前記マニピュレータアームは、前記遠位エンドエフェクタと前記ベースに結合された近位部分との間に複数の関節を有し、前記関節は、前記遠位エンドエフェクタの与えられた状態に対して関節状態の範囲を可能にする十分な自由度を提供する、マニピュレータアーム;
前記エンドエフェクタを所望のエンドエフェクタ運動で動かすように操作指令を受信するための入力部;並びに
前記入力装置を前記マニピュレータアームに結合するプロセッサであって、前記プロセッサは:
ヤコビアンのゼロ直交空間内で関節速度を計算することによって前記操作指令に応じて、前記関節のエンドエフェクタ変位運動を計算するように構成され;
関連付けられる関節空間内で前記複数の関節の1又は複数の関節の位置ベースの拘束条件を定めるように構成され、前記拘束条件は前記1又は複数の関節の運動の増加される範囲に対応し;
前記1又は複数の関節を前記拘束条件に向かって動かす前記ヤコビアンのゼロ空間内で前記1又は複数の関節の容易化運動を計算するように構成され、前記ゼロ空間は前記ゼロ直交空間に対して直交し;及び
前記1又は複数の関節の前記所望の運動と同時に前記所望のエンドエフェクタ運動を生じさせるように、前記計算された運動にしたがって前記複数の関節を駆動するように前記マニピュレータアームに指令を送信するように構成される;
プロセッサ;を有する、
システム。 - 前記1又は複数の関節は、前記関節空間の部分空間を定め、前記拘束条件は、前記部分空間の1又は複数の表面として定められる、
請求項13に記載のシステム。 - 少なくとも2つの前記関節は、前記部分空間が少なくとも2次元を有するように、独立した関節状態を有する、
請求項14に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、容易化運動を計算することが:
ポテンシャルの増加が前記1又は複数の関節の計算された位置と前記拘束条件との間の増加される距離に対応するように、前記関節空間内で引力ポテンシャル場を定めるステップ;
前記計算された位置と前記拘束条件との間のポテンシャルを決定するステップ;及び
決定された前記ポテンシャルを使用して前記複数の関節の前記容易化運動を計算するステップ;を含むように、構成される、
請求項13に記載のシステム。 - 前記位置拘束条件は、少なくとも1次元を有する1又は複数の経路を含み、前記1又は複数の経路は、前記複数の関節の少なくとも2つの関節によって定められる前記関節空間の部分空間内に定められる、
請求項1に記載の方法。 - 前記1又は複数の経路は、区分的に連続した経路のネットワークを含む、
請求項14に記載のシステム。 - 記少なくとも2つの関節は、第1及び第2の関節を含み、前記第2の関節は、器具シャフトを有する前記マニピュレータアームの遠位部分を前記マニピュレータアームの近位部分に結合し、前記第1の関節は、前記マニピュレータアームの近位ベースと前記第2の関節との間に配置され、
前記第1の関節の運動は前記マニピュレータアームの前記遠位器具シャフトのピッチを制御し、前記第2の関節の運動は、それに沿って前記マニピュレータアームの前記近位部分が延びる平面に対して前記器具シャフトを横方向に枢動させる、
請求項14に記載のシステム。 - 前記マニピュレータアームの遠位部分は、前記エンドエフェクタに遠位に延びる細長いシャフトを有する手術器具を解放可能に支持するように器具ホルダと結合され、前記器具シャフトは、手術中、遠隔中心周りに枢動し、
前記少なくとも2つの関節は、前記複数の関節の第1及び第2の関節を含み、前記第1の関節は回転関節を有し、前記第1の関節の状態は前記器具ホルダの外側ピッチに対応し、前記第2の関節は前記第1の関節の遠位に回転関節を有し、前記第2の関節の状態は、それに沿って前記第2の関節の近位の前記マニピュレータアームの一部が延びる平面に対する前記器具ホルダの横方向変位に対応するので、前記第1及び前記第2の関節によって定められる前記部分空間は前記器具シャフトのピッチ対前記器具シャフトの前記横方向変位に対応する、
請求項14に記載のシステム。 - 前記マニピュレータアームの所望の再配置を生じさせるように少なくとも1つの関節を駆動するための再配置指令を受信するための入力装置をさらに有し、
前記プロセッサはさらに:
前記少なくとも1つの関節の駆動と組み合わせた計算された再配置運動が前記ヤコビアンの前記ゼロ空間内に延びるように、前記少なくとも1つの関節の駆動に応じて1又は複数の前記関節の前記再配置運動を計算するように;
前記エンドエフェクタの所望の状態を維持しながら、前記マニピュレータアームの前記所望の再配置を生じさせるように、前記少なくとも1つの関節を同時に駆動しながら、前記計算された再配置運動にしたがって前記関節を駆動するように;及び
前記計算された再配置運動に応じて前記拘束条件を修正するように;構成される、
請求項14に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記位置ベースの拘束条件を修正することが、前記計算された再配置運動に基づいて前記部分空間内で前記拘束条件の位置又は配向を並進移動させることを含むように、構成される、
請求項21に記載のシステム。 - 前記拘束条件は、複数の代替的に選択可能な拘束条件を含み、
前記プロセッサは、前記拘束条件を修正することが、前記計算された再配置運動に応じて前記複数の拘束条件の1つを選択することを含むように、構成される、
請求項21に記載のシステム。 - 前記プロセッサはさらに、決定された前記ポテンシャルを使用して前記関節空間内で前記複数の関節の運動を決定することによって及び前記関節を前記拘束条件に沿って延ばす関節速度を計算するために前記運動を前記ヤコビアンのゼロ空間に射影することによって、前記容易化運動を計算するように、構成される、
請求項16に記載のシステム。 - 前記プロセッサはさらに、組織操作モード及びクラッチモードを備えて構成され、
前記組織操作モードの前記プロセッサは、前記エンドエフェクタ操作指令に応じて前記所望のエンドエフェクタ運動を提供するように関節運動を計算し、
前記クラッチモードの前記プロセッサは、少なくとも1つの関節を、前記エンドエフェクタの与えられた状態を維持しながら、他の関節の外部関節運動に応じて、駆動する、
請求項21に記載のシステム。 - 前記クラッチモードと前記操作モードとの間を変更するためのクラッチ入力部をさらに有し、
前記拘束条件を修正することは、前記クラッチモードの中で前記1又は複数の関節の再配置に応じて生じる、
請求項25に記載のシステム。 - 前記プロセッサはさらに:
前記マニピュレータアームと隣接するマニピュレータアームとの間の衝突を回避するように衝突回避運動を計算し、前記衝突回避運動は、前記エンドエフェクタの所望の状態を維持しながら衝突を回避するように前記ヤコビアンのゼロ空間内で計算され、
利用可能な前記関節運動の範囲を増加させながら前記1又は複数の関節の所望の運動を生じさせる間に、衝突を回避するように、前記衝突回避運動を前記容易化運動と重ね合わせる、ように構成される、
請求項13に記載のシステム。 - 前記マニピュレータアセンブリの各関節は、関連する関節自由度を有し、前記クラッチモードの前記プロセッサは、前記マニピュレータアセンブリに有効なクラッチ自由度を提供するように、前記少なくとも1つの関節を、他の関節の手動関節運動に応じて駆動するように構成され、前記クラッチ自由度は、前記関節自由度のそれぞれと異なる、
請求項25に記載のシステム。 - 前記クラッチモードの前記プロセッサによって駆動される前記少なくとも1つの関節は、前記マニピュレータアセンブリの幾つか又は全ての関節を含み、前記クラッチモードの前記プロセッサは、前記プロセッサが前記クラッチモードにあるとき、前記マニピュレータアセンブリが複数の有効な自由度を有するように、前記マニピュレータアセンブリの複数の関節の手動関節運動に応じて前記マニピュレータアセンブリを駆動するように構成される、
請求項28に記載のシステム。 - 前記関節の少なくとも幾つかは、挿入軸に沿うとともにそこを通って前記遠位エンドエフェクタの前記器具シャフトが延びる低侵襲開口部に隣接する遠隔中心周りの枢動運動に機械的に拘束される遠隔中心関節を有する、
請求項19に記載のシステム。 - 前記第1の関節は、平行四辺形リンク機構システム内の1つの関節を有し、前記平行四辺形リンク機構システムは:
前記遠隔中心と交差する第1の遠隔中心軸周りの回転のために前記ベースに結合される平行四辺形リンク機構ベースと;
第1のリンク近位端部及び第1のリンク遠位端部を有し、前記第1のリンク近位端部は前記平行四辺形リンク機構ベースにベース関節において結合され、前記第1のリンク遠位端部はツールを支持するように構成される、第1のリンクと;
第2のリンク近位端部及び第2のリンク遠位端部を有し、前記第2のリンク近位端部は前記第1のリンク遠位端部に結合され、前記第2のリンク遠位端部は、前記ツールの挿入軸が前記遠隔中心と交差する第2の遠隔中心軸周りの回転に拘束されるように、前記ツールを支持するように構成される、第2のリンクと;を有し、
前記平行四辺形リンク機構システムの前記リンク及び前記関節の運動は、前記平行四辺形リンク機構システムの他の関節と組み合わされた前記第1の関節の運動が前記第1の関節と交差する遠隔中心軸に対して前記器具シャフトの前記ピッチを決定するように、相互に関連付けられる、
請求項30に記載のシステム。 - 前記容易化運動を計算するステップは:
前記少なくとも1つの関節のポテンシャル関数に基づいて前記関節空間内で前記複数の関節の運動を決定するステップ、及びポテンシャル関数勾配を組み込み且つデカルト空間エンドエフェクタ速度に適用される拡張ヤコビアンを適用するステップを含み、前記ヤコビアンの拡張は、要望通りに前記関節速度を計算する、
請求項4に記載の方法。
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EP2969407B1 (en) * | 2013-03-15 | 2022-11-02 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System for managing multiple null-space objectives and sli behaviors |
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US9597153B2 (en) | 2014-03-17 | 2017-03-21 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Positions for multiple surgical mounting platform rotation clutch buttons |
US10070931B2 (en) | 2014-03-17 | 2018-09-11 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for maintaining a tool pose |
JP6692301B2 (ja) * | 2014-07-15 | 2020-05-13 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 低侵襲手術用の再構成可能なロボットアーキテクチャ |
EP3193768A4 (en) * | 2014-09-17 | 2018-05-09 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Systems and methods for utilizing augmented jacobian to control manipulator joint movement |
KR20240007964A (ko) * | 2014-10-27 | 2024-01-17 | 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 | 통합 수술 테이블 운동을 위한 시스템 및 방법 |
EP3212107A4 (en) | 2014-10-27 | 2018-06-13 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Medical device with active brake release control |
CN107072728B (zh) | 2014-10-27 | 2020-07-17 | 直观外科手术操作公司 | 用于在反应运动期间监测控制点的系统和方法 |
JP6671347B2 (ja) | 2014-10-27 | 2020-04-08 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ, インコーポレイテッド | 手術台に対して位置合わせをするシステム及び方法 |
EP3212148A4 (en) | 2014-10-27 | 2018-07-11 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for integrated surgical table icons |
CN110478036B (zh) | 2014-10-27 | 2022-05-17 | 直观外科手术操作公司 | 用于集成手术台的系统和方法 |
JP6676060B2 (ja) | 2014-10-27 | 2020-04-08 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ, インコーポレイテッド | 器具外乱補償のためのシステム及び方法 |
DE102014118001A1 (de) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | Broetje-Automation Gmbh | Verfahren zur Bewegungssimulation eines Manipulators |
DE102015009151A1 (de) * | 2015-07-14 | 2017-01-19 | Kuka Roboter Gmbh | Ermitteln eines Eingabebefehls für einen Roboter, der durch manuelles Ausüben einer Kraft auf den Roboter eingegeben wird |
US9949749B2 (en) | 2015-10-30 | 2018-04-24 | Auris Surgical Robotics, Inc. | Object capture with a basket |
US10639108B2 (en) | 2015-10-30 | 2020-05-05 | Auris Health, Inc. | Process for percutaneous operations |
US9955986B2 (en) | 2015-10-30 | 2018-05-01 | Auris Surgical Robotics, Inc. | Basket apparatus |
KR102584754B1 (ko) | 2015-11-11 | 2023-10-05 | 마코 서지컬 코포레이션 | 로봇식 시스템 및 그를 역구동하는 방법 |
EP3419543B1 (en) | 2016-02-26 | 2023-04-05 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System for collision avoidance using virtual boundaries |
US10111719B2 (en) | 2016-08-16 | 2018-10-30 | Ethicon Llc | Control of the rate of actuation of tool mechanism based on inherent parameters |
CN107647916A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-02 | 重庆金山医疗器械有限公司 | 手术机器人的主动臂 |
WO2019143458A1 (en) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | Auris Health, Inc. | Surgical robotics systems with improved robotic arms |
EP3890645A4 (en) | 2019-02-22 | 2022-09-07 | Auris Health, Inc. | SURGICAL PLATFORM EQUIPPED WITH MOTORIZED ARMS FOR ADJUSTABLE ARM SUPPORTS |
US11564761B2 (en) | 2019-03-08 | 2023-01-31 | Mako Surgical Corp. | Systems and methods for controlling movement of a surgical tool along a predefined path |
WO2020206176A1 (en) * | 2019-04-03 | 2020-10-08 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for view restoration |
WO2020263629A1 (en) | 2019-06-27 | 2020-12-30 | Auris Health, Inc. | Systems and methods for a medical clip applier |
CN114040727A (zh) | 2019-06-28 | 2022-02-11 | 奥瑞斯健康公司 | 包括具有混合重定向表面的腕部的医疗器械 |
US11896330B2 (en) | 2019-08-15 | 2024-02-13 | Auris Health, Inc. | Robotic medical system having multiple medical instruments |
CN110397254B (zh) * | 2019-08-19 | 2022-05-06 | 广东博智林机器人有限公司 | 一种四自由度运动机构和铺贴机器人 |
WO2021059099A1 (en) | 2019-09-26 | 2021-04-01 | Auris Health, Inc. | Systems and methods for collision detection and avoidance |
US11737845B2 (en) | 2019-09-30 | 2023-08-29 | Auris Inc. | Medical instrument with a capstan |
US11737835B2 (en) | 2019-10-29 | 2023-08-29 | Auris Health, Inc. | Braid-reinforced insulation sheath |
CN111113417B (zh) * | 2019-12-25 | 2021-10-29 | 广东省智能制造研究所 | 一种分布式多机器人协同运动控制方法及系统 |
CN113119100B (zh) * | 2019-12-30 | 2022-05-13 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 冗余机械臂控制方法、装置、可读存储介质及设备 |
US11439419B2 (en) | 2019-12-31 | 2022-09-13 | Auris Health, Inc. | Advanced basket drive mode |
WO2021137104A1 (en) | 2019-12-31 | 2021-07-08 | Auris Health, Inc. | Dynamic pulley system |
US11839969B2 (en) | 2020-06-29 | 2023-12-12 | Auris Health, Inc. | Systems and methods for detecting contact between a link and an external object |
US11357586B2 (en) | 2020-06-30 | 2022-06-14 | Auris Health, Inc. | Systems and methods for saturated robotic movement |
CN115734765A (zh) | 2020-06-30 | 2023-03-03 | 奥瑞斯健康公司 | 具有碰撞接近度指示器的机器人医疗系统 |
CN113116568B (zh) * | 2021-04-08 | 2022-05-20 | 天津大学 | 一种混联牙科手术机器人构型 |
CN113787518B (zh) * | 2021-09-06 | 2022-11-11 | 武汉库柏特科技有限公司 | 一种机器人末端姿态控制方法、装置、设备及存储介质 |
CN114393605A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-04-26 | 江苏高倍智能装备有限公司 | 一种新型三维编织机械臂及其制作方法 |
CN114536348B (zh) * | 2022-04-08 | 2023-05-26 | 北京邮电大学 | 一种高欠驱动空间机械臂运动灵巧性评估方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5430643A (en) * | 1992-03-11 | 1995-07-04 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Configuration control of seven degree of freedom arms |
US20110264108A1 (en) * | 2005-05-19 | 2011-10-27 | Intuitive Surgical, Inc. | Software Center and Highly Configurable Robotic Systems for Surgery and Other Uses |
US20120123441A1 (en) * | 2010-11-12 | 2012-05-17 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Tension control in actuation of multi-joint medical instruments |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5279309A (en) | 1991-06-13 | 1994-01-18 | International Business Machines Corporation | Signaling device and method for monitoring positions in a surgical operation |
US5184601A (en) | 1991-08-05 | 1993-02-09 | Putman John M | Endoscope stabilizer |
DE69312053T2 (de) | 1992-01-21 | 1997-10-30 | Stanford Res Inst Int | Teleoperateursystem und verfahren mit teleanwesenheit |
US5499320A (en) * | 1993-03-24 | 1996-03-12 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Extended task space control for robotic manipulators |
JP2665052B2 (ja) | 1993-05-14 | 1997-10-22 | エスアールアイ インターナショナル | 遠隔中心位置決め装置 |
US6406472B1 (en) | 1993-05-14 | 2002-06-18 | Sri International, Inc. | Remote center positioner |
US5784542A (en) * | 1995-09-07 | 1998-07-21 | California Institute Of Technology | Decoupled six degree-of-freedom teleoperated robot system |
US5855583A (en) | 1996-02-20 | 1999-01-05 | Computer Motion, Inc. | Method and apparatus for performing minimally invasive cardiac procedures |
US6699177B1 (en) | 1996-02-20 | 2004-03-02 | Computer Motion, Inc. | Method and apparatus for performing minimally invasive surgical procedures |
EP2362285B1 (en) | 1997-09-19 | 2015-03-25 | Massachusetts Institute of Technology | Robotic apparatus |
US6714839B2 (en) | 1998-12-08 | 2004-03-30 | Intuitive Surgical, Inc. | Master having redundant degrees of freedom |
EP1109497B1 (en) | 1998-08-04 | 2009-05-06 | Intuitive Surgical, Inc. | Manipulator positioning linkage for robotic surgery |
US9517106B2 (en) | 1999-09-17 | 2016-12-13 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Systems and methods for commanded reconfiguration of a surgical manipulator using the null-space |
US6702805B1 (en) | 1999-11-12 | 2004-03-09 | Microdexterity Systems, Inc. | Manipulator |
EP1351619A4 (en) | 2001-01-16 | 2011-01-05 | Microdexterity Systems Inc | SURGICAL MANIPULATOR |
JP2004094399A (ja) | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 多関節マニピュレータの制御方法及びその制御プログラム、並びにその制御システム |
EP2289454B1 (en) | 2005-06-06 | 2020-03-25 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Laparoscopic ultrasound robotic surgical system |
KR101274595B1 (ko) * | 2005-06-30 | 2013-06-13 | 인튜어티브 서지컬 인코포레이티드 | 멀티암 로보트 원격 외과수술에서 툴 상태에 대한 인디케이터와 통신 |
US8467904B2 (en) | 2005-12-22 | 2013-06-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Reconstruction, retargetting, tracking, and estimation of pose of articulated systems |
US8377045B2 (en) * | 2006-06-13 | 2013-02-19 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Extendable suction surface for bracing medial devices during robotically assisted medical procedures |
US8126114B2 (en) * | 2008-09-12 | 2012-02-28 | Accuray Incorporated | Seven or more degrees of freedom robotic manipulator having at least one redundant joint |
WO2013078529A1 (en) | 2011-11-30 | 2013-06-06 | Titan Medical Inc. | Apparatus and method for supporting a robotic arm |
JP6262216B2 (ja) | 2012-06-01 | 2018-01-17 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ, インコーポレイテッド | 零空間を使用して操作アーム間の衝突を回避するためのシステム及び方法 |
KR102145236B1 (ko) | 2012-06-01 | 2020-08-18 | 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 | 영-공간을 이용하여 매니퓰레이터 암 대 환자의 충돌을 회피하는 방법 및 시스템 |
WO2013181507A1 (en) | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Systems and methods for commanded reconfiguration of a surgical manipulator using the null-space |
CN104717935B (zh) | 2012-08-15 | 2018-04-06 | 直观外科手术操作公司 | 利用零空间取消关节运动的系统 |
KR102214809B1 (ko) | 2013-03-15 | 2021-02-10 | 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 | 영공간을 이용하여 카테시안 좌표의 에지에의 액세스를 조장하기 위한 시스템 및 방법 |
-
2014
- 2014-03-18 KR KR1020157028821A patent/KR102214809B1/ko active IP Right Grant
- 2014-03-18 US US14/218,871 patent/US9375284B2/en active Active
- 2014-03-18 EP EP14723210.2A patent/EP2969405B1/en active Active
- 2014-03-18 JP JP2016502606A patent/JP6535653B2/ja active Active
- 2014-03-18 CN CN201480015262.3A patent/CN105050526B/zh active Active
- 2014-03-18 WO PCT/US2014/031103 patent/WO2014146119A1/en active Application Filing
-
2016
- 2016-06-27 US US15/193,924 patent/US9844415B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5430643A (en) * | 1992-03-11 | 1995-07-04 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Configuration control of seven degree of freedom arms |
US20110264108A1 (en) * | 2005-05-19 | 2011-10-27 | Intuitive Surgical, Inc. | Software Center and Highly Configurable Robotic Systems for Surgery and Other Uses |
US20120123441A1 (en) * | 2010-11-12 | 2012-05-17 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Tension control in actuation of multi-joint medical instruments |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150133756A (ko) | 2015-11-30 |
KR102214809B1 (ko) | 2021-02-10 |
WO2014146119A1 (en) | 2014-09-18 |
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