JP2017512078A5

JP2017512078A5 -

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Publication number: JP2017512078A5
Application number: JP2016550729A
Authority: JP
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2018-03-08
Anticipated expiration: 2035-02-04

Claims

医療装置用の制御ユニットであって、当該制御ユニットは、
１つ又は複数のプロセッサと、
前記制御ユニットを前記医療装置に結合するインターフェイスと、有しており、
前記制御ユニットは、
前記医療装置の第１の可動セグメントの位置、１つ又は複数の第１の仮想的な衝突対象物（ＶＣＯ）によって近似される第１の可動セグメントが占有する体積を決定し、
前記医療装置の前記位置及び運動目標に基づいて、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯの特性を調整し、
前記位置及び前記特性に基づいて、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯの第１の幾何学的形状を決定し、
第２の装置の第２のセグメントに関連する１つ又は複数の第２のＶＣＯの第２の幾何学的形状を受信し、
前記１つ又は複数の第１のＶＣＯと前記１つ又は複数の第２のＶＣＯとの間の関係を決定し、
該関係に基づいて、前記医療装置の運動計画を調整する、ように構成される、
制御ユニット。
前記制御ユニットは、第１の幾何学的形状及び前記特性を第２の装置に関連する第２の制御ユニットに送信するようにさらに構成される、請求項１に記載の制御ユニット。
前記調整された運動計画によって、第１のＶＣＯと第２のＶＣＯとの間の重複を回避する、請求項１に記載の制御ユニット。
前記１つ又は複数の第１のＶＣＯの前記特性は、第１のＶＣＯのそれぞれのサイズ、第１のＶＣＯのそれぞれの形状、第１のＶＣＯの数、及び前記１つ又は複数の第１のＶＣＯのそれぞれの弾性係数から構成されるグループから選択される１つ又は複数の特性を含み、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯのそれぞれの形状は、球、円柱、卵形、カプセル、及び直方体から構成されるグループから選択される、請求項１に記載の制御ユニット。
前記１つ又は複数の第１のＶＣＯの前記特性は、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯのそれぞれの弾性係数を含み、該弾性係数は、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯのうちの第１のＶＣＯの体積について不均一である、請求項１に記載の制御ユニット。
前記第１のＶＣＯの前記弾性係数は、前記第１のＶＣＯの対応する第１の幾何学的形状に基づいて変化する、又は前記第１のＶＣＯの運動方向に基づいて変化する、請求項５に記載の制御ユニット。
前記制御ユニットは、第１の可動セグメントの速度又は運動量に基づいて、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯのサイズ又は数を調整するようにさらに構成される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御ユニット。
前記制御ユニットは、第２の装置において停止又は後退を誘導するように、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯのうちの第１のＶＣＯのサイズを増大させるようにさらに構成される、請求項１に記載の制御ユニット。
前記制御ユニットは、前記医療装置のための動作容積を確保するために、第３のＶＣＯを形成する、又は作業空間内に保護領域を形成し、
前記１つ又は複数の第１のＶＣＯと第３のＶＣＯとの間の追加の関係を決定し、
該追加の関係に基づいて、前記医療装置の前記運動計画を調整する、ようにさらに構成される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御ユニット。
前記制御ユニットは、前記医療装置の微細な運動動作をサポートするために、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯの前記特性を調整するようにさらに構成される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御ユニット。
前記制御ユニットは、前記医療装置と第２の装置との密接な動作をサポートするために、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯの前記特性を調整するようにさらに構成される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御ユニット。
前記制御ユニットは、前記医療装置の第１の可動セグメントと第３のセグメントの間の向きの変化に基づいて、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯの前記特性を調整するようにさらに構成される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御ユニット。
前記関係を決定することは、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯと前記１つ又は複数の第２のＶＣＯとの間に重複が存在するかどうかを決定すること、又は前記１つ又は複数の第１のＶＣＯのうちの第１のＶＣＯ及び前記１つ又は複数の第２のＶＣＯのうちの第２のＶＣＯがしきい値距離未満離れているかどうかを決定することを含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御ユニット。
前記関係を決定することは、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯと前記１つ又は複数の第２のＶＣＯとの間の仮想変位力を決定することを含み、
前記仮想変位力は、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯと前記１つ又は複数の第２のＶＣＯとの間のそれぞれの距離、及び前記１つ又は複数の第１のＶＣＯの弾性係数に基づくものである、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御ユニット。
前記１つ又は複数の第１のＶＣＯの前記特性は、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯのそれぞれの弾性係数を含み、少なくとも１つの前記弾性係数は、負であり、仮想吸引力を形成する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御ユニット。
前記関係を決定することは、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯと前記１つ又は複数の第２のＶＣＯとの間の仮想変位力を決定することを含み、前記調整された運動計画によって、前記仮想変位力を低減させる、又は前記仮想変位力を所定のレベルに維持する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御ユニット。
前記１つ又は複数の第１のＶＣＯの前記特性は、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯのそれぞれの弾性係数を含み、前記１つ又は複数の第１のＶＣＯの弾性係数は、第１の可動セグメントの質量又は第１の可動セグメントの運動量又は前記第１の可動セグメントの位置の優先順位に基づくものである、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御ユニット。
医療装置の運動を制御する方法であって、当該方法は、
制御ユニットによって、前記医療装置の第１のセグメントの位置を決定するステップであって、前記制御ユニットは、インターフェイスによって前記医療装置に結合される、決定するステップと、
前記医療装置の前記位置及び運動目標に基づいて、第１のセグメントに関連する１つ又は複数の第１の仮想的な衝突対象物（ＶＣＯ）の１つ又は複数の特性を調整するステップと、
前記位置及び前記特性に基づいて、第１のＶＣＯの第１の幾何学的形状を決定するステップと、
第２の装置に関連する１つ又は複数の第２のＶＣＯの第２の幾何学的形状を受信するステップと、
第１のＶＣＯと第２のＶＣＯとの間の関係を決定するステップと、
前記関係に基づいて、前記医療装置の運動計画を調整するステップと、を含む、
方法。
第１のセグメントの速度又は運動量を決定するステップと、
第１のセグメントの前記速度又は運動量に基づいて、第１のＶＣＯのうちの１つ又は複数のサイズを調整するステップと、をさらに含む、
請求項１９に記載の方法。