JP2017512552A5

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Publication number: JP2017512552A5
Application number: JP2016557647A
Authority: JP
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2035-03-17

Claims

ロボットシステムを設定する方法であって：
第１のロボットアームを支持するプラットホームリンク機構を、前記プラットホームリンク機構を支持する１又は複数の被駆動ジョイントを駆動することによって加速するステップであって、それによって前記第１のロボットアームに力又はモーメントを与える、ステップ；
前記第１のロボットアームの第１のジョイントの受動運動を、前記第１のロボットアームへの前記力又はモーメントに応じた前記第１のジョイントの前記受動運動が前記第１のジョイントを前記第１のジョイントの基準状態から離れる方に動かすときに、妨げるステップであって、前記基準状態は前記第１のロボットアームの所望の設定に対応する、ステップ；並びに
前記第１のロボットアームへの前記力又はモーメントに応じた前記第１のジョイントの前記受動運動が前記第１のジョイントを前記第１のジョイントの前記基準状態に向かって動かすとき、前記第１のジョイントの前記受動運動を容易にするステップ；を含む、
方法。
前記第１のロボットアームの前記第１のジョイントの前記受動運動を、前記第１のジョイントが前記基準状態にあるとき、停止させるステップ、をさらに含む、
請求項１に記載の方法。
前記所望の設定は：前記第１のロボットアームの伸張して展開された設定、前記第１のロボットアームの縮められてしまい込まれた設定、及び前記第１のロボットアームの部分的にしまい込まれた設定からなるグループから選択される設定を含む、
請求項１又は２に記載の方法。
前記第１のジョイントの前記受動運動がいつ、前記基準状態から離れる方に向けられるか、前記基準状態に向けられるか、又は前記基準状態に配置されるかを、前記第１のジョイントのジョイントトルクを検知することによって決定するステップ、をさらに含む、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
前記第１のジョイントの前記受動運動を妨げる前記ステップは、前記第１のジョイントに制動を少なくとも部分的に適用するステップを含み、前記受動運動を容易にする前記ステップは、前記第１のジョイントに適用される制動を、少なくとも部分的に解放するステップを含む、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
前記第１のジョイントの前記受動運動を容易にする前記ステップは：
前記第１のジョイントを基準速度に加速するために選択的に制動を解放するステップ、及び、
前記基準速度を維持するために又は前記第１のジョイントを減速させるために、選択的に前記制動を適用するステップを含む、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
前記受動運動を容易にする前記ステップは、閾値トルクを超える前記第１のジョイントの検知されるトルクに応じて、前記第１のジョイントのジョイントブレーキを、少なくとも部分的に解放するステップを含む、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
前記プラットホームリンク機構を加速する前記ステップは、少なくとも１自由度を有する被駆動ジョイント運動により反対方向の間で前記プラットホームリンク機構を加速するステップを含む、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
前記基準状態は、ジョイント位置又はジョイント向きを含む、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
前記プラットホームリンク機構を加速する前記ステップは、垂直に延びる旋回軸周りに前記プラットホームリンク機構を旋回させるために回転ジョイントを駆動するステップを含む、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
前記プラットホームリンク機構を加速する前記ステップは：
前記基準状態からの前記第１のジョイントの変位が所定の変位を超えるとき、少なくとも第１の速度に前記プラットホームリンク機構を加速するステップ、及び
前記基準状態からの前記第１のジョイントの前記変位が前記所定の変位内であるとき、前記第１の速度より低い第２の速度に前記プラットホームリンク機構を加速するステップ、
を含む、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
前記第１のジョイントの検知された状態及び前記プラットホームリンク機構の感知された状態の組み合わせが前記受動運動によって前記第１のジョイントをその基準状態に動かすのに十分な推進力に対応するとき、前記第１のジョイントの解放がもたらされる、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
前記第１のジョイントの前記受動運動を容易にしながら、第２のジョイントが第２の基準状態にある間に前記第２のジョイントの第２のジョイントブレーキを部分的に適用するステップをさらに含み、前記第２のジョイントは、前記プラットホームリンク機構によって支持される第２のロボットアームの一部であり、前記第２の基準状態は、前記第２のロボットアームの所望の設定に対応する、
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
ロボット手術のためのシステムであって：
第１のジョイントブレーキの選択的な適用によって受動第１ジョイント運動を選択的に可能にするように構成される少なくとも第１のジョイントを有する第１のロボットアーム；
前記第１のロボットアームを支持するプラットホーム；
前記プラットホームを支持する支持構造であって、ベース部及び１又は複数の被駆動ジョイントで前記プラットホームを駆動するために前記支持構造に動作可能に結合される駆動システムを含む、支持構造；並びに
前記支持構造の前記１又は複数の被駆動ジョイント及び前記第１のジョイントブレーキに動作可能に結合されるプロセッサであって、前記プロセッサは：
前記１又は複数の被駆動ジョイントを駆動することによって前記プラットホームを加速し、それによって、前記第１のロボットアームに力又はモーメントを与える；
前記第１のジョイントブレーキを適用することによって前記第１のロボットアームの前記第１のジョイントの受動運動を、前記第１のロボットアームへの前記力又はモーメントに応じた前記第１のジョイントの前記受動運動が前記第１のジョイントを前記第１のジョイントの第１の基準状態から離れる方に動かすときに、妨げ、前記第１の基準状態は前記第１のロボットアームの所望の設定に対応する；並びに
前記力又はモーメントからの前記第１のジョイントの前記受動運動が前記第１のジョイントを前記第１のジョイントの前記第１の基準状態に向かって動かすとき、前記第１のジョイントブレーキを少なくとも部分的に解放することによって、前記第１のロボットアームの前記第１のジョイントの前記受動運動を容易にする；１又は複数のモードを備えて構成されている、
プロセッサ；を有する、
システム。
前記プロセッサに動作可能に結合される第２のジョイントブレーキの選択的な適用によって受動第２ジョイント運動を選択的に可能にするように構成される第２のジョイントを有する第２のロボットアームをさらに有し、前記第２のロボットアームは、前記プラットホームを加速することが前記第２のロボットアームに第２の力又はモーメントを与えるように、前記プラットホームによって支持され、
前記１又は複数のモードにおいて、前記プロセッサはさらに：
前記第２のジョイントブレーキを適用することによって前記第２のロボットアームの前記第２のジョイントの受動運動を、前記第２の力又はモーメントに応じた前記第２のジョイントの前記受動運動が前記第２のジョイントの第２の基準状態から離れる方に前記第２のジョイントを動かすときに、妨げるように；並びに
前記第２の力又はモーメントに応じた前記第２のジョイントの前記受動運動が前記第２のジョイントを前記第２の基準状態に向かって動かすとき、前記第２のジョイントブレーキを少なくとも部分的に解放することによって、前記第２のロボットアームの前記第２のジョイントの前記受動運動を容易にするように；構成される、
請求項１４に記載のシステム。
前記第１のロボットアームは複数のセットアップジョイントを有し、それぞれの前記セットアップジョイントは、前記プロセッサに動作可能に結合される関連付けられるジョイントブレーキの選択的な適用によって受動ジョイント運動を選択的に可能にするように構成され、前記それぞれのセットアップジョイントはそれぞれの基準状態を有し、
前記１又は複数のモードにおいて、前記プロセッサはさらに：
前記それぞれの基準状態から変位される前記複数のセットアップジョイントのそれぞれのセットアップジョイントに関して、前記それぞれの基準状態から離れる前記受動運動を妨げることと前記それぞれの基準状態に向かう前記受動運動を容易にすることとの間を交互に行うように、並びに
前記複数のセットアップジョイントの変位に対応する１又は複数の自由度に沿った反対方向の間で前記プラットホームを加速するように、構成される、
請求項１４又は１５に記載のシステム。
前記１又は複数のモードは：
前記第１及び前記第２の基準状態が、前記第１及び前記第２のロボットアームが作業空間の中に延び且つ離間されている設定に対応する、展開モード；
前記第１及び前記第２の基準状態が、前記第１及び前記第２のロボットアームが、縮められ且つ、互いに接して又は互いにすぐ隣接して配置されている設定に対応する、しまい込みモード；並びに
前記第１及び前記第２の基準状態が、前記第１及び前記第２のロボットアームが少なくとも部分的に縮められ且つ互いに近くに配置される設定に対応する、部分的しまい込みモード；
からなるモードのグループから選択されるモードを含む、
請求項１５に記載のシステム。
前記１又は複数のモードにおいて、前記プロセッサはさらに：
前記第１のジョイントを基準速度に加速するよう選択的に制動を解放するように；並びに
前記基準速度を維持するよう又は前記第１のジョイントを原則するよう選択的に前記制動を適用するように；
構成される、
請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載のシステム。
前記プラットホームは、前記プラットホームの加速運動中、実質的に水平に動く、
請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のシステム。
前記第１のジョイントは第１のジョイント軸周りに回転する回転ジョイントを含み、前記第１のジョイント軸は垂直に延びる、
請求項１４乃至１９のいずれか１項に記載のシステム。
前記第１のジョイントは第１のジョイント軸周りに回転する回転ジョイントを含み、前記第１のジョイント軸は、前記プラットホームを加速する前記１又は複数の被駆動ジョイントの軸と平行である、
請求項１４乃至１９のいずれか１項に記載のシステム。
前記プロセッサに動作可能に結合される第２のジョイントブレーキの選択的な適用によって受動第２ジョイント運動を選択的に可能にするように構成される第２のジョイントを有する第２のロボットアームをさらに有し、前記第２のロボットアームは、前記プラットホームを加速することが前記第２のロボットアームに第２の力又はモーメントを与えるように、前記プラットホームによって支持され、
前記１又は複数のモードにおいて、前記プロセッサはさらに：
前記第１のジョイントの前記受動運動を容易にする間に、第２の基準状態において前記第２のジョイントに前記第２のジョイントブレーキを部分的に適用するように構成され、前記第２の基準状態は、前記第２のロボットアームの所望の設定に対応する、
請求項１４に記載のシステム。
前記１又は複数のモードは、ファーモード及びニアモードを含み、前記プロセッサはさらに：
前記ファーモードの間に前記プラットホームにファーモード運動又は加速を適用するように；並びに
前記ニアモードの間に前記プラットホームにニアモード運動又は加速を適用するように；
構成され、
前記ファーモード運動又は加速は、前記ニアモード運動又は加速より大きい、
請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載のシステム。