JP2018516107A5 - - Google Patents

Description

上記において、複数の実施形態について説明した。しかし、本明細書で述べた実施形態は、網羅的であることを目的としているわけではなく、本発明を任意の特定の形態に限定するものでもない。使用した専門用語は、限定的な用語ではなく、説明のための用語の性質を帯びたものである。上記開示内容を踏まえて多くの改良及び変形が可能であり、本発明は、明確に記載されたものとは異なる方法で実施することができる。
なお、特願２０１７−５５２４４６の出願当初の特許請求の範囲は以下のとおりである。
［請求項１］
ある経路に沿って移動可能な外科用工具と、
前記外科用工具を支持し、前記経路に沿って前記外科用工具を移動させるマニピュレータと、
前記経路を決定する経路生成部と、
前記経路に関し、前記外科用工具の少なくとも１つの許容可能な向きを決定する向き生成部と、
前記経路生成部及び前記向き生成部と通信し、決定された前記経路に沿って前記少なくとも１つの許容可能な向きで前記外科用工具を自律移動させるよう前記マニピュレータに指示を与えるマニピュレータ制御部と、
前記外科用工具に加わる力を検出するセンサと
を備え、前記マニピュレータ制御部は、前記センサにより検出された力に基づいて変更先の向きを特定し、前記変更先の向きを前記少なくとも１つの許容可能な向きと比較することに応じて、前記経路に沿って前記外科用工具を移動させるよう指示を与えるものである、ロボットシステム。
［請求項２］
前記マニピュレータ制御部は、前記変更先の向きを前記少なくとも１つの許容可能な向きと比較することに応じて、前記外科用工具を前記少なくとも１つの許容可能な向きに保持するものである、請求項１に記載のロボットシステム。
［請求項３］
前記マニピュレータ制御部は、前記変更先の向きが前記少なくとも１つの許容可能な向きに合っていないという判定に応じて、前記外科用工具を前記少なくとも１つの許容可能な向きに保持するものである、請求項２に記載のロボットシステム。
［請求項４］
前記マニピュレータ制御部は、前記変更先の向きを前記少なくとも１つの許容可能な向きと比較することに応じて、前記変更先の向きへの前記外科用工具の移動を指示するものである、請求項１に記載のロボットシステム。
［請求項５］
前記マニピュレータ制御部は、前記変更先の向きが前記少なくとも１つの許容可能な向きに合っているという判定に応じて、前記変更先の向きへの前記外科用工具の移動を指示するものである、請求項４に記載のロボットシステム。
［請求項６］
前記マニピュレータ制御部は、前記変更先の向きが前記少なくとも１つの許容可能な向きに合っていないという判定に応じて、前記変更先の向きへの前記外科用工具の移動を一時的に許可するものである、請求項４に記載のロボットシステム。
［請求項７］
前記マニピュレータ制御部は、所定の事象の発生後に、前記変更先の向きから前記少なくとも１つの許容可能な向きへと戻るよう前記外科用工具を自動的に再調整するものである、請求項６に記載のロボットシステム。
［請求項８］
前記少なくとも１つの許容可能な向きは複数の許容可能な向きを含むものである、請求項１に記載のロボットシステム。
［請求項９］
前記複数の許容可能な向きが、ある領域内に定められている、請求項８に記載のロボットシステム。
［請求項１０］
少なくとも１つの好適な向きが前記複数の許容可能な向きの中から定められる、請求項８に記載のロボットシステム。
［請求項１１］
前記経路は複数の経路セグメントを含み、前記向き生成部は、前記複数の経路セグメントの各々について少なくとも１つの許容可能な向きを決定するものである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のロボットシステム。
［請求項１２］
前記外科用工具を前記変更先の向きに置こうとする試みに応じて、前記センサによって検出される前記力が前記外科用工具に加わる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のロボットシステム。
［請求項１３］
前記向き生成部は、前記外科用工具が前記経路に沿って障害物を回避できるように前記少なくとも１つの許容可能な向きを決定するものである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のロボットシステム。
［請求項１４］
前記向き生成部は、前記経路に従った前記外科用工具の切削効率を最適化するために前記少なくとも１つの許容可能な向きを決定するものである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のロボットシステム。
［請求項１５］
ロボットシステムの外科用工具の自律移動時に該外科用工具を制御する方法であって、
前記外科用工具の移動の経路を決定するステップと、
前記経路に関し、前記外科用工具の少なくとも１つの許容可能な向きを決定するステップと、
前記外科用工具を前記経路に沿って前記少なくとも１つの許容可能な向きで自律移動させるステップと、
前記外科用工具に加わる力を検出するステップと、
検出された前記力に基づいて変更先の向きを特定するステップと、
前記変更先の向きを前記少なくとも１つの許容可能な向きと比較することに応じて、前記外科用工具を前記経路に沿って自律移動させるステップと
を含む方法。
［請求項１６］
前記変更先の向きを前記少なくとも１つの許容可能な向きと比較することに応じて、前記外科用工具を前記経路に沿って自律移動させるステップは、前記外科用工具を前記少なくとも１つの許容可能な向きに保持するステップを含むものである、請求項１５に記載の方法。
［請求項１７］
前記外科用工具を前記少なくとも１つの許容可能な向きに保持するステップは、前記変更先の向きが前記少なくとも１つの許容可能な向きに合っていないという判定に応じて行われる、請求項１６に記載の方法。
［請求項１８］
前記変更先の向きを前記少なくとも１つの許容可能な向きと比較することに応じて、前記外科用工具を前記経路に沿って自律移動させるステップは、前記外科用工具を前記変更先の向きに移動させるステップを含むものである、請求項１５に記載の方法。
［請求項１９］
前記外科用工具を前記変更先の向きに自律移動させるステップは、前記変更先の向きが前記少なくとも１つの許容可能な向きに合っているという判定に応じて行われる、請求項１８に記載の方法。
［請求項２０］
前記外科用工具を前記変更先の向きに自律移動させるステップは、前記変更先の向きが前記少なくとも１つの許容可能な向きに合っていない場合に一時的に行われる、請求項１８に記載の方法。
［請求項２１］
所定の事象の発生後に、前記変更先の向きから前記少なくとも１つの許容可能な向きへと戻るよう前記外科用工具を自動的に再調整するステップをさらに含む請求項２０に記載の方法。
［請求項２２］
前記経路に関し、前記外科用工具の少なくとも１つの許容可能な向きを決定するステップは、前記経路に関し、前記外科用工具の複数の許容可能な向きを決定するステップである、請求項１５に記載の方法。
［請求項２３］
前記経路に関し、前記外科用工具の複数の許容可能な向きを決定するステップは、ある領域内の前記複数の許容可能な向きを決定するステップである、請求項２２に記載の方法。
［請求項２４］
前記複数の許容可能な向きの中から少なくとも１つの好適な向きを決定するステップをさらに含む請求項２２に記載の方法。
［請求項２５］
前記少なくとも１つの許容可能な向きを決定するステップは、前記経路に沿って定められた複数の経路セグメントの各々について前記少なくとも１つの許容可能な向きを決定するステップを含むものである、請求項１５〜２４のいずれか１項に記載の方法。
［請求項２６］
前記外科用工具に加わる力を検出するステップは、前記外科用工具を前記変更先の向きに置こうとする試みに応じて行われる、請求項１５〜２４のいずれか１項に記載の方法。
［請求項２７］
前記経路に関し、前記少なくとも１つの許容可能な向きを決定するステップは、前記外科用工具が前記経路に沿って障害物を回避できるように前記少なくとも１つの許容可能な向きを決定するステップを含むものである、請求項１５〜２４のいずれか１項に記載の方法。
［請求項２８］
前記経路に関し、前記少なくとも１つの許容可能な向きを決定するステップは、前記経路に従った前記外科用工具の切削効率を最適化するために前記少なくとも１つの許容可能な向きを決定するステップを含むものである、請求項１５〜２４のいずれか１項に記載の方法。

Claims (11)

1. ある経路に沿って移動可能な外科用工具と、
   前記外科用工具を支持し、前記経路に沿って前記外科用工具を移動させるマニピュレータと、
   前記経路を決定する経路生成部と、
   前記経路に関し、前記外科用工具の少なくとも第１及び第２の許容可能な向きを決定する向き生成部と、
   前記経路生成部及び前記向き生成部と通信するマニピュレータ制御部と、
   前記外科用工具に加わる力を検出するセンサと
   を備え、前記マニピュレータ制御部は、
   前記経路に沿って前記第１の許容可能な向きで前記外科用工具を自律移動させるよう前記マニピュレータに指示を与え、
   前記センサにより検出された力に基づいて、前記経路に関する前記外科用工具の変更先の向きを特定し、
   前記変更先の向きを前記第２の許容可能な向きと比較し、
   前記変更先の向きが前記第２の許容可能な向きと合っていないという判定に応じて、前記外科用工具を前記経路に沿って前記第１の許容可能な向きに維持する、
   ロボットシステム。
2. 前記マニピュレータ制御部は、前記変更先の向きが前記第２の許容可能な向きに合っているという判定に応じて、前記変更先の向きへの前記外科用工具の移動を指示するものである、請求項１に記載のロボットシステム。
3. 前記マニピュレータ制御部は、前記変更先の向きが前記第２の許容可能な向きに合っていないという判定に応じて、前記変更先の向きへの前記外科用工具の移動を一時的に許可することと、所定の事象の発生後に、前記変更先の向きから前記第１の許容可能な向きへと戻るよう前記外科用工具を自動的に再調整することとにより、前記外科用工具を前記第１の許容可能な向きに維持するものである、請求項１に記載のロボットシステム。
4. 前記所定の事象は、
   所定時間の経過と、
   前記外科用工具の所定距離の横断と、
   前記外科用工具の、前記経路の次のセグメントへの到達と、
   前記外科用工具に対する予期しない力の検出と
   の一つを含む、請求項３に記載のロボット手術システム。
5. 前記第２の許容可能な向きは複数ある第２の許容可能な向きを含むものである、請求項１に記載のロボットシステム。
6. 前記複数ある第２の許容可能な向きが、ある領域内に定められている、請求項５に記載のロボットシステム。
7. 少なくとも１つの好適な向きが前記複数ある第２の許容可能な向きの中から定められる、請求項５に記載のロボットシステム。
8. 前記経路は複数の経路セグメントを含み、前記向き生成部は、前記複数の経路セグメントの各々について前記少なくとも第１及び第２の許容可能な向きを決定するものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のロボットシステム。
9. 前記外科用工具を前記変更先の向きに置こうとする試みに応じて、前記センサによって検出される前記力が前記外科用工具に加わる、請求項１〜７のいずれか１項に記載のロボットシステム。
10. 前記向き生成部は、前記外科用工具が前記経路に沿って障害物を回避できるように前記少なくとも第１及び第２の許容可能な向きを決定するものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のロボットシステム。
11. 前記向き生成部は、前記経路に従った前記外科用工具の切削効率を最適化するために前記少なくとも第１及び第２の許容可能な向きを決定するものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のロボットシステム。