JP2023503654A - 外科手術ロボットシステムにおけるトリガの検出 - Google Patents

外科手術ロボットシステムにおけるトリガの検出 Download PDF

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Abstract

外科手術ロボットシステムにおける状態のトリガを識別するための外科手術ロボットシステムであって、システムが、第１のロボットアームと、コントローラと、第１のロボットアームとコントローラとの間の電気的接続を提供するように構成された第１の配線配置であって、第１の配線配置が、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を備える、第１の電気的カップリングと、第２の電気的カップリングと、第１の電気的カップリングからの第１の電気出力を測定するように構成された第１のセンサと、第２の電気的カップリングからの第２の電気出力を測定するように構成された第２のセンサと、を備える、第１の配線配置と、を備え、コントローラが、第１の電気出力と第２の電気出力を比較することによって、状態のトリガを検出するように構成されている、外科手術ロボットシステム。【選択図】図２

Description

本発明は、制御ロボットアームに関し、特に、ロボットアームの保護停止機能の起動の検出に関する。
外科手術ロボットシステムは、現在、ヒト患者に手術を実施するために開発されている。これらのシステムは、典型的には、外科医によって遠隔制御される、ロボットアームを有する１つ以上の外科手術ロボットを備える。外科医は、個々の外科手術ロボットをコンソールの後ろから制御し、これらのロボットを使用して患者の体を操作する。外科手術ロボットシステムの使用は、より短い入院、痛みおよび不快感の低減、より速い回復時間、ならびに最小限の瘢痕化を含む、多くの利点を患者に提供する。しかしながら、これらのロボットが、ヒト外科医の実行可能な代替手段および置換となるためには、エラーに抵抗しなければならず、手術中に高レベルのシステム制御を実行できなければならない。
外科手術ロボットシステム内で使用されるように設計された外科手術ロボットは、特定のトリガ状態に遭遇した場合にロボットを安全に停止することができることを確実にするために導入される、保護停止機構を備え得る。トリガ状態は、ロボットシステム内の別のロボットとのロボットの予想される衝突など、ロボットの外部にある場合もあり、または代替的に、ケーブル障害などのロボットの内部にある場合もある。保護停止部が起動すると、ロボットの動きは停止されるが、そのモータを通して電流が流れ続ける。外科手術中に保護停止部が起動された場合、この機能は、緊急停止によって引き起こされる可能性のある患者への損傷を招くことなく、可能であれば、トリガ状態に対処するための時間枠を外科医に提供する。保護停止部をシステムに適用するためには、この機能が外科手術ロボットのうちの１つ以上で起動されたことを検出するための装置が必要である。
第１の態様によれば、外科手術ロボットシステムにおける状態のトリガを識別するための外科手術ロボットシステムであって、システムが、第１のロボットアームと、コントローラと、第１のロボットアームとコントローラとの間の電気的接続を提供するように構成された第１の配線配置であって、第１の配線配置が、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を備える、第１の電気的カップリングと、第２の電気的カップリングと、第１の電気的カップリングからの第１の電気出力を測定するように構成された第１のセンサと、第２の電気的カップリングからの第２の電気出力を測定するように構成された第２のセンサと、を備える、第１の配線配置と、を備え、コントローラが、第１の電気出力と第２の電気出力を比較することによって、状態のトリガを検出するように構成されている、外科手術ロボットシステムが提供されている。
第１の電気的カップリングは、第１のケーブル対および第２のケーブル対をさらに備え得る。
第２の電気的カップリングは、第３のケーブル対および第４のケーブル対をさらに備え得る。
ケーブル対は、イーサネット対であり得る。
第１の電気的カップリングの回路は、起動されないときに、閉構成であるように構成されたスイッチを備え得る。
第１の電気的カップリングの回路は、回路を通過する電流を変化させるように構成されたリミッタをさらに備え得る。
第２の電気的カップリングは、固定抵抗器をさらに備え得る。
コントローラは、外科手術ロボットによる保護停止機能の発行に応答して、状態のトリガを検出するように構成され得る。
コントローラは、外科医のコンソール内に構成され得る。
システムは、複数のロボットアームをさらに備え得る。
第１の配線配置は、第２の配線配置に第１の端部で、および第３の配線配置に第２の端部で接続され得、第２の配線配置は、第２のロボットアームとコントローラとの間の電気的接続を提供するように構成されており、第３の配線配置は、第３のロボットアームとコントローラとの間の電気的接続を提供するように構成されている。
第１の配線配置は、第２の配線配置および第３の配線配置の両方から電気的に分離され得る。
第１の配線配置は、第２の配線配置および第３の配線配置に、第１および第２の端部で、それぞれ変圧器によって結合され得る。
第１の配線配置、第２の配線配置、および第３の配線配置の電気的カップリングは、並列に配置され得る。
第１のセンサは、第１の電気的カップリング内の選択的な電気的切断を検出するように構成され得る。
第２のセンサは、第１のロボットアームが外科手術ロボットに電気的に接続されているという表示を提供するように構成され得る。
第１の電流は、第１の電気的カップリングに印加され得、第２の電流は、第２の電気的カップリングに印加され得、第１および第２の電流の値は同じである。
第１および第２の電気出力は、電圧であり得る。
第１および第２の電気出力は、電流であり得る。
第２の態様によれば、外科手術ロボットシステムにおける状態のトリガを検出するための方法であって、方法が、第１の配線配置の第１の電気的カップリングに第１の電流を印加することであって、第１の配線配置が、第１のロボットアームとコントローラとの間に電気的接続を提供するように構成されており、第１の電気的カップリングが、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を備える、印加することと、第１の配線配置の第２の電気的カップリングに第２の電流を印加することと、第１の電気的カップリングからの第１の電気出力を測定することと、第２の電気的カップリングからの第２の電気出力を測定することと、第１の電気出力と第２の電気出力を比較することによって、状態のトリガを検出することと、を含む、方法が提供されている。
ここで、添付図面を参照して、本発明を例として説明する。図は、以下の通りである。
外科手術ロボットシステムを示している。 外科手術ロボットにおける保護停止部の起動を識別するためのシステムを示 複数の外科手術ロボットを含む外科手術ロボットシステムにおける保護停止 図３に示した外科手術ロボットシステムのより詳細な実施例を示している。 図４に示した外科手術ロボットシステムの実施例の回路図を示している。 図４に示した外科手術ロボットシステムの代替の実施例の回路図を示してい 保護停止機能のトリガを識別するための方法を示すフローチャートである。
以下の開示は、図１に示されるタイプの外科手術ロボットシステム１００に関する。ロボットシステム１００は、患者１０１に対して外科手術を実施するためのものであり、複数の外科手術ロボット１０２、１０３、１０４を備える。図１では、ロボットシステムが３つの外科手術ロボットを備えるものとして示されているが、システムは代替的に任意の数の外科手術ロボットを備え得ることが理解されよう。各外科手術ロボット１０２、１０３、１０４は、患者１０１に対して外科手術を実施するためのロボットアーム１０５、１０６、１０７、およびアームに対する内部または外部の障害を検出するための感知回路を備える。ロボット１０２、１０３、１０４はまた、ケーブル１０８、１０９、１１０などの電気的接続を介して、外科医のコンソール１１１に接続されている。外科医のコンソール１１１は、外科医１１２によって操作され、外科手術ロボット１０２、１０３、１０４のロボットアーム１０５、１０６、１０７の移動を制御するために使用される。
外科手術ロボット１０２、１０３、１０４は各々、トリガ状態の検出時に、患者１０１に対する各ロボットのそれぞれのアーム１０５、１０６、１０７の移動を停止するように構成されている、保護停止部を備える。保護停止機能は、ロボットの動きを停止する一方で、その回路を通過する電流が依然としてあるという点で、緊急停止機能とは異なる。この機能は、ロボットが保護停止がトリガされたときに患者の体内にあってもよいため、外科手術用途のロボットで使用するのに重要である。したがって、外科手術ロボットのアームは定位置に保持され、患者に望ましくない損傷を引き起こす場合があるシャットダウンを単に行わないことが好ましい。トリガ状態は、アームの各々に位置する感知回路によるトリガ状態の検出によって自動的に起動され得る。別の方法として、保護停止部は、予想されるトリガ状態の観察で、外科医または手術室スタッフによって起動され得る。外科手術ロボットシステムの各外科手術ロボット１０２、１０３、１０４は、各ロボットの安全性が独立して評価および説明され得るように、それ自体の保護停止部を備えるべきである。各ロボットの保護停止部は、ロボットの任意の構成要素が故障した場合、安全に停止できるように、フェイルセーフでなければならない。
外科手術ロボットシステムにおける外科手術ロボット１０２、１０３、１０４のうちの１つの保護停止が失敗した場合、ある１つのロボットで検出されたエラーが他のロボットの動作に影響を与えないことを確実にするのに失敗したロボットを停止することに加えて、システムの残りのロボットを停止することがまた重要である。これに加えて、保護停止をシステム全体に適用すると、外科医が、システムを動作し続けることなく、保護停止機能を起動したトリガに対処する時間を確保することができる。
図２は、外科手術ロボットにおける保護停止部の起動を検出するための例示的なシステム２００を示している。この例示的なシステムは、外科医のコンソール２０２に電気的に接続された１つの外科手術ロボット２０１を備える。この実施例では、システム２００のいくつかの構成要素は、外科手術ロボット２０１で構成されており、他の構成要素は、外科医のコンソール２０２内に構成されている。外科手術ロボット２０１は、ロボット１０２、１０３、１０４のうちのいずれかに対応してもよく、外科医のコンソール２０２は、図１に示すように、コンソール１１１に対応してもよい。システムの外科手術ロボット２０１は、ロボットアーム２０３および第１の配線配置２０４を備える。第１の配線配置２０４は、ロボットアーム２０３および外科医のコンソール２０２の両方に電気的に接続されている。配線配置２０４は、第１の電気的カップリング２０５および第２の電気的カップリング２０６をさらに備える。第１の電気的カップリング２０５は、選択的な電気的切断を生成するよう構成された回路２０７を備える。配線配置２０４は、外科手術ロボット２０１内に構成されているものとして図２に示されているが、この配線配置の構成要素のうちの１つ以上は、代替的に、外科手術ロボットの外部に位置し得ることが理解されよう。
外科手術ロボット２０１は、ロボットがトリガ状態の検出で動作している患者に対するロボットのアーム２０２の移動を停止するように構成されている、保護停止部をさらに備える。保護停止部は、第１の配線配置２０４内に構成されてもよく、またはこの配線配置から外部にあって、かつこの配線配置に電気的に接続されてもよい。
外科医のコンソール２０２は、第１の電気的カップリング２０５および第２の電気的カップリング２０６の両方に電気的に接続されている、コントローラ２０８を備える。外科医のコンソール２０２は、２つのセンサである、第１のセンサ２０９および第２のセンサ２１０をさらに備える。第１のセンサ２０９は、第１の電気的カップリング２０５に電気的に接続されており、このカップリングからの第１の電気出力を測定するように構成されている。第２のセンサ２１０は、第２の電気的カップリング２０６に電気的に接続されており、このカップリングからの第２の電気出力を測定するように構成されている。コントローラ２０８は、第１のセンサ２０９および第２のセンサ２１０の両方に電気的に接続されており、第１のセンサ２０９によって測定された第１の電気出力と、第２のセンサ２１０によって測定された第２の電気出力を比較することによって、状態のトリガを検出するように構成されている。
図３は、外科手術ロボットシステム３００が複数の外科手術ロボット３０１、３０２、３０３を備える、代替的な実施例を示している。図３は、外科手術ロボットシステム３００内に構成された３つの外科手術ロボットを示しているが、任意の代替的な数の外科手術ロボットがシステム内に組み込まれてもよいことが理解されよう。外科手術ロボット３０１、３０２、３０３は、図１に示す外科手術ロボット１０２、１０３、１０４に対応し得る。外科手術ロボットシステムの各外科手術ロボット３０１、３０２、３０３は、図１に示すコンソール１１１に対応し得る外科医のコンソール３０４に電気的に接続されている。図３に示す配置では、各外科手術ロボット３０１、３０２、３０３は、外科医のコンソールに直接的に接続されている。外科手術ロボットシステムの代替的な配置では、外科手術ロボットは、直列、または「デイジーチェーン」配置で接続されてもよい。この代替的な配置では、直列の第１の外科手術ロボットのみが、外科医のコンソールに直接的に接続される。さらなる代替において、外科手術ロボットは、２つの前述の配置の任意の組み合わせを含む、ハイブリッド配置で接続されてもよい。各外科手術ロボット３０１、３０２、３０３は、そのロボット３０１、３０２、３０３上に位置する対応する、ロボットアーム３０５、３０６、３０７を備える。
第１の外科手術ロボット３０１は、第１のロボットアーム３０５および外科医のコンソール３０４の両方に電気的に接続されている、第１の配線配置３０８を備える。第２のロボットアームは、第２のロボットアーム３０６および外科医のコンソール３０４の両方に電気的に接続されている、第２の配線配置３０９を備える。第３の外科手術ロボット３０３は、第３のロボットアーム３０７および外科医のコンソール３０４の両方に電気的に接続されている、第３の配線配置３１０を備える。第１の配線配置、第２の配線配置、第３の配線配置と、コンソール３０４との間の電気的接続により、第１の配線配置３０８は、第２の配線配置３０９および第３の配線配置３１０の両方に接続されている。配線配置３０８、３０９、３１０は、対応する外科手術ロボット３０１、３０２、３０３内に構成されているものとして図３に示されているが、これらの配線配置の構成要素のうちの１つ以上は、代替的に、外科手術ロボットの外部に位置し得ることが理解されよう。
第１の配線配置３０８は、第１の電気的カップリング３１１および第２の電気的カップリング３１４をさらに備える。第１の電気的カップリング３１１は、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路３１７を備える。第２の配線配置３０９は、第３の電気的カップリング３１２および第４の電気的カップリング３１５をさらに備える。第３の電気的カップリング３１２は、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路３１８を備える。第３の配線配置３１０は、第５の電気的カップリング３１３および第６の電気的カップリング３１６をさらに備える。第５の電気的カップリング３１３は、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路３１９を備える。
各外科手術ロボット３０１、３０２、３０３は、ロボットがトリガ状態の検出で動作している患者に対するロボットのアーム３０５、３０６、３０７の移動を停止するように構成されている、保護停止部をさらに備える。保護停止部は、それぞれの外科手術ロボットの第１の配線配置３０８、３０９、３１０内に構成されてもよく、またはこれらの配線配置から外部にあって、かつこれらの配線配置に電気的に接続されてもよい。
この実施例では、外科医のコンソール３０４は、電気的カップリング３１１～３１６に電気的に接続されたコントローラ３２０を備える。外科医のコンソール３０４は、２つのセンサである、第１のセンサ３２１および第２のセンサ３２２をさらに備える。第１のセンサ３２１は、第１の電気的カップリング３１１、第３の電気的カップリング３１２、および第５の電気的カップリング３１３に電気的に接続されており、これらのカップリングからの１つ以上の第１の電気出力を測定するように構成されている。第２のセンサ３２２は、第２の電気的カップリング３１４、第４の電気的カップリング３１５、および第６の電気的カップリング３１６に電気的に接続されており、これらのカップリングからの１つ以上の第２の電気出力を測定するように構成されている。コントローラ３２０は、第１のセンサ３２１および第２のセンサ３２２の両方に電気的に接続されている。コントローラ３２０は、外科手術ロボット３０１、３０２、３０３のうちの１つ以上の保護停止部の起動を検出するように構成されている。コントローラ３２０は、第１のセンサ３２１によって測定された１つ以上の第１の電気出力を、第２のセンサ３２２によって測定された１つ以上の第２の電気出力と比較することによって、これを行う。
第１のセンサ３２１は、第１、第３、および第５の電気的カップリングから得られた電気出力の集計値である、１つの電気出力を測定し得る。別の方法として、センサ３２１は、３つの電気出力である、第１、第３、および第５の電気的カップリングの各々に対する１つの値を測定し得る。第２のセンサ３２２は、第２、第４、および第６の電気的カップリングから得られた電気出力の集計値である、１つの電気出力を測定し得る。別の方法として、センサ３２２は、３つの電気出力である、第２、第４、および第６の電気的カップリングの各々に対する１つの値を測定し得る。図３では、システムは、２つのセンサを備えるものとして示されているが、代替的に、６つのセンサ、すなわち、電気的カップリングの各々の電気出力を測定するための６つのセンサを備えてもよい。任意の代替的な数のセンサを使用して、外科手術ロボット３０１、３０２、３０３からの電気出力の測定を実装してもよい。
図４は、図３に示した外科手術ロボットシステムのより詳細な実施例を提供する。図４のシステムは、図３に示すような外科手術ロボット３０１、３０２、３０３に匹敵し得る、３つの外科手術ロボット４０１、３０２、４０３を備える。対応して、第１、第２、および第３のロボットアーム４０５、４０６、４０７は、図３の第１、第２、および第３のロボットアーム３０５、３０６、３０７に匹敵し得る。第１、第２、および第３の配線配置４０８、４０９、４１０は、図３の第１、第２、および第３の配線配置３０８、３０９、３１０に匹敵し得る。図３に示したシステムと同様に、第１の配線配置４０８は、第１の電気的カップリング４１１および第２の電気的カップリング４１４を備える。第２の配線配置４０９は、第３の電気的カップリング４１２および第４の電気的カップリング４１５を備える。第３の配線配置４１０は、第５の電気的カップリング４１３および第６の電気的カップリング４１６を備える。配線配置４０８、４０９、４１０は、対応する外科手術ロボット４０１、４０２、４０３内に構成されているものとして図４に示されているが、これらの配線配置の構成要素のうちの１つ以上は、代替的に、外科手術ロボットの外部に位置し得ることが理解されよう。
図３と同様に、各外科手術ロボット４０１、４０２、４０３は、ロボットがトリガ状態の検出で動作している患者に対するロボットのアーム４０５、４０６、４０７の移動を停止するように構成されている、保護停止部をさらに備える。保護停止部は、それぞれの外科手術ロボットの第１の配線配置４０８、４０９、４１０内に構成されてもよく、またはこれらの配線配置から外部にあって、かつこれらの配線配置に電気的に接続されてもよい。
図４では、第１の配線配置４０８の第１の電気的カップリング４１１は、第１のケーブル対４１７および第２のケーブル対４２０をさらに備える。第１および第２のケーブル対は、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路４２３によって電気的に接続されている。第１の配線配置４０８の第２の電気的カップリング４１４は、第３のケーブル対４２６および第４のケーブル対４２９をさらに備えるが、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を全く備えない。対応して、第２の配線配置４０９の第３の電気的カップリング４１２は、第５のケーブル対４１８および第６のケーブル対４２１をさらに備える。第５および第６のケーブル対は、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路４２４によって電気的に接続されている。第２の配線配置４０９の第４の電気的カップリング４１５は、第７のケーブル対４２７および第８のケーブル対４３０をさらに備えるが、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を全く備えない。さらに、第３の配線配置４１０の第５の電気的カップリング４１３は、第９のケーブル対４１９および第１０のケーブル対４２２をさらに備える。第９のケーブル対および第１０のケーブル対は、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路４２５によって電気的に接続されている。第３の配線配置４１０の第６の電気的カップリング４１６は、第１１のケーブル対４２８および第１２のケーブル対４３１をさらに備えるが、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を全く備えない。
外科医のコンソール４０４は、第１のセンサ４３２および第２のセンサ４３３を備える。第１のセンサ４３２は、第１の電気的カップリング４１１、第３の電気的カップリング４１２、および第５の電気的カップリング４１３に電気的に接続されており、これらのカップリングからの第１の電気出力を測定するように構成されている。第２のセンサ４３３は、第２の電気的カップリング４１４、第４の電気的カップリング４１５、および第６の電気的カップリング４１６に電気的に接続されており、これらのカップリングからの第２の電気出力を測定するように構成されている。外科医のコンソール４０４は、第１のセンサ４３２および第２のセンサ４３３の両方に電気的に接続されている、コントローラ４３４をさらに備える。コントローラ４３４は、外科手術ロボット４０１、４０２、４０３のうちの１つ以上における保護停止機能の起動を検出するように構成されている。コントローラ４３４は、第１のセンサ４３２によって測定された第１の電気出力を、第２のセンサ４３３によって測定された第２の電気出力と比較することによって、これを行う。図４では、システムは、２つのセンサを備えるものとして示されているが、代替的に、６つのセンサ、すなわち、電気的カップリングの各々の電気出力を測定するための６つのセンサを備えてもよい。
図３と同様に、センサ４３２および４３３は、電気的に接続されるそれぞれの電気的カップリングから得られた電気出力の集計値である、１つの電気出力を測定し得る。別の方法として、センサ４３２および４３３は、各電気的カップリングについて別個の電気出力を測定し得る。図４では、システムは、２つのセンサを備えるものとして示されているが、代替的に、６つのセンサ、すなわち、電気的カップリングの各々の電気出力を測定するための６つのセンサを備えてもよい。任意の代替的な数のセンサを使用して、外科手術ロボット４０１、４０２、４０３からの電気出力の測定を実装してもよい。
図５は、図２に示した外科手術ロボットシステムの実施例の回路図を示している。図５は、第１の電気的カップリング５０１および第２の電気的カップリング５０２を備える、図４の第１の配線配置４０８を示している。第１および第２の電気的カップリング５０１、５０２は、図４の第１の配線配置の第１および第２のカップリング４１１、４１４に対応することができる。第１および第２の電気的カップリングの第１の端部は、図１に示すようなコンソール１１１に匹敵し得る、外科医のコンソール５０３に位置する。したがって、第１および第２の電気的カップリングは、外科医のコンソール５０３によって電気的に電力供給される。カップリングは、コンソールのコントローラによって電力供給され得る。第１および第２の電気的カップリングの第２の端部は、図１に示すような外科手術ロボット１０２、１０３、１０４のうちのいずれかに匹敵し得る、外科手術ロボット５０４に位置する。第１の電気的カップリング５０１は、第１のケーブル対５０５および第２のケーブル対５０６をさらに備える。第２の電気的カップリング５０２は、第３のケーブル対５０７および第４のケーブル対５０８をさらに備える。
第１および第２のケーブル対５０５、５０６は、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路によって電気的に接続されている。すなわち、回路は、その配置に依存して、第１および第２のケーブル対５０５、５０６を選択的に切断および再接続するように構成され得る。図５では、この回路は、スイッチ５０９として示されている。スイッチは、外科手術ロボット５０４の保護停止機能を実装するために提供される。スイッチは、これらのケーブル２対の間の選択的な電気的切断を生成するために、第１および第２のケーブル対５０５、５０６の間に位置する。スイッチは、プッシュスイッチであってもよく、外科医によって手動で起動されてもよい。別の方法として、スイッチは、外科手術ロボット５０４の回路によって自動的に起動されてもよい。スイッチは、第１のケーブル対５０５と第２のケーブル対５０６との間にブレークを生成することができる、任意の代替的なタイプのスイッチであり得る。スイッチは、常閉スイッチであり得る。常閉スイッチの使用により、外科手術ロボットが使用されているとき、および保護停止が起動する前に、第１のケーブル対と第２のケーブル対との間に電流を供給することができる。代替的な配置では、スイッチ５０９は、保護停止機能が手術室スタッフによって起動され得るように、ロボットアームに結合され得る。第１のケーブル対５０５と第２のケーブル対５０６との間の電気的接続は、電流リミッタをさらに備える。図５では、この電流リミッタは、抵抗器５１０として示されている。抵抗器５１０は、可変抵抗器であり得る。可変抵抗器は、回路を通過する電流を制御し、第１の電気的カップリング５０１の回路が、スイッチ５０９が開放された結果として回路を通過する電流の変化に適合することを可能にするために使用され得る。
図５では、抵抗器５１０は、スイッチ５０９と直列に接続されているものとして示されている。代替的な配置では、抵抗器５１０は、スイッチ５０９と並列に接続されてもよい。この代替的な配置では、依然として、スイッチ５０９が閉じているとき、電流は回路の周りを流れることができる。これは、保護停止機能の起動をケーブルのブレークから区別することができるので有利である。すなわち、保護停止の起動は、電流の流れ（０Ｖ）の完全ブレークとは対照的に、所定の電流降下（例えば、４ｍＡなど）によって識別され得る。
第３のケーブル対５０７および第４のケーブル対５０８は、共通回路によって電気的に接続されるが、この回路は、選択的な電気的切断を生成するように構成されている構成要素を備えない。したがって、第３および第４のケーブル対は、電流が第３の対５０７から第４の対５０８に通過することができるように、常に互いに対して電気的に接続される。第３のケーブル対および第４のケーブル対を電気的に接続するように構成された回路は、電流リミッタを備える。図５では、この電流リミッタは、抵抗器５１１として示されている。この抵抗器は、固定抵抗器であり得る。第３のケーブル対と第４のケーブル対との間の接続は、選択的な電気的切断を生成するための回路を備えず、それにより、電流制御を必要としないため、可変抵抗器は、第３のケーブル対と第４のケーブル対との間には必要とされない。
外科手術ロボットシステムのロボットアームは、外科医のコンソールによって電力供給され得、または代替的に、外科手術ロボットシステムの第２のアームによって電力供給され得る。これらの代替案の２つ目は、ロボットアームが直列に、または「デイジーチェーン」配置で接続されるように、外科手術ロボットシステムが配置されるときに生じる。ロボットアームに電力が供給されると、第１のケーブル対５０５の第１の端部で、第１の電流Ｉ１が第１の電気的カップリング５０１に供給される。この第１の電流はまた、中央タップとも呼ばれ得、参照番号５１２によって示されている。スイッチ５０９が閉じているとき、第１の電気的カップリング５０１の第１のケーブル対５０５から第２のケーブル対５０６に電流が流れることができる。第２の電流Ｉ２はまた、第３のケーブル対５０７の第１の端部で第２の電気的カップリング５０２に供給される。この第２の電流は、参照番号５１３によって示されている。第２の電流は、第２の電気的カップリング５０２の第３のケーブル対５０７から第４のケーブル対５０８に流れることができる。
外科医のコンソールは、第１のセンサ５１４および第２のセンサ５１５を備える。第１および第２のセンサ５１４、５１５は、図４の第１および第２のセンサ４３２、４３３に対応し得る。第１のセンサ５１４は、その第１の端部で第１の電気的カップリング５０１の第２のケーブル対５０６に電気的に接続されており、第１の電気的カップリング５０１からの第１の電気出力を測定するように構成されている。図５に示す実施例では、この第１の電気出力は、電圧Ｖ１である。第１のセンサ５１４が第２のケーブル対５０６に電気的に接続されており、かつ第２のケーブル対５０６がスイッチ５０９の出力に位置しているため、センサ５１４によって測定される電圧Ｖ１は、スイッチが開いているか、または閉じているかに応じて変化する。より具体的には、スイッチが閉じている場合、電圧Ｖ１は、第１の非ゼロ値を有し、スイッチが開いている場合、第２の値を有する。図５に示す配置では、この第２の値は、ゼロとなる。抵抗器５１０がスイッチ５０９と並列に接続されている代替的な配置では、第２の値は、第１の非ゼロ値よりも低い非ゼロ値となる。したがって、第１のセンサ５１４は、スイッチ５０９の開口によって起動される第１の電気的カップリング５０１の選択的な電気的切断を検出することができる。第２のセンサ５１５は、その第１の端部で第２の電気的カップリング５０２の第４のケーブル対５０８に電気的に接続されており、第２の電気的カップリング５０２からの第２の電気出力を測定するように構成されている。図５に示した実施例では、この第２の電気出力は、電圧Ｖ２であり、これは参照番号５１５によって示されている。
図５に示した配線配置は、第１の外科手術ロボットと関連付けられる。配線配置は、その第１の端部で、第２の外科手術ロボットの第２の配線配置に電気的に結合され得る。配線配置は、さらに、または代替的に、第２の端部で第３の外科手術ロボットの配線配置に結合され得る。この実施例では、第２の配線配置は、第２のロボットアームとコントローラとの間の電気的接続を提供するように構成されており、第３の配線配置は、第３のロボットアームとコントローラとの間の電気的接続を提供するように構成されている。図５では、配線配置は、第１、第２、第３および第４のケーブル対を、第２および第３の外科手術ロボットの第２および／または第３の配線配置のケーブル対から電気的に分離するように構成された回路を備える。より具体的には、各ケーブル対は、その第１の端部に第１の変圧器５１８、５２０、５２２、５２４、およびその第２の端部に第２のケーブル対５１９、５２１、５２３、５２５を備える。分離は、電気が変圧器の一方の側から他方の側に通過することができないため、この構成から達成される。この分離は、大電流が隣接する配線配置を通って患者またはロボットアームの安全上重要な構成要素に流れることを防ぐ。これにより、患者または外科手術ロボットシステムのいずれかへの損傷を防ぐ。
第１および第２のセンサ５１４、５１５は、コントローラ（図示せず）に接続される。コントローラは、これらのセンサによって測定された電気出力を比較するように構成されている。第２のセンサ５１５によって測定された第２の電気的カップリング５０２からの第２の電圧Ｖ２は、外科手術ロボットが外科医のコンソールによって電力供給されているときに、非ゼロ値を有する。第２の電気的カップリング５０２は、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を備えないため、第２の電圧Ｖ２は、外科手術ロボット５０２がコンソール５０３によって電力供給されている限り、一定のままであるべきである。第１の電圧Ｖ１は、非ゼロであり、保護停止が起動されない限り、外科手術ロボットがシステムによって電力供給されるときに、Ｖ２と同じ値である。図５に示した外科手術ロボットシステムの配置では、保護停止が起動し、常閉スイッチが開放されると、電流は、第１の電気的カップリングの第２のケーブル対５０６にもはや流れることができない。抵抗器が常閉スイッチと並列に接続される代替的な配置では、入力電流は、スイッチとは対照的に抵抗器を通過する。この結果、出力電流が減少する。
上述の方法を使用して、第２のセンサ５１５を使用して、ロボットアーム５０４がコンソール５０３によって電力供給されているという表示を提供することができる。第２の電圧Ｖ２の値が非ゼロである場合、ロボットアームに電力が供給されている。第２の電圧Ｖ２がゼロである場合、ロボットアームに電力は供給されない。第１のセンサ５１４は、外科手術ロボットの保護停止が起動されたかどうかを検出するために使用される。より具体的には、ロボットアームがコンソールによって電力供給されているときに、保護停止が起動されるが、スイッチ５０９が起動されている。したがって、Ｖ１がゼロであり、Ｖ２が非ゼロである特定のインスタンスで、保護停止が発生した。コントローラが、Ｖ１とＶ２との間で電圧に非ゼロの差異があると決定した場合、保護停止が起動している。別の方法として、コントローラは、電圧Ｖ１およびＶ２を単に測定し得、これらの電圧を、外科医のコンソールに記憶される所定の期待値と個別に比較して、保護停止が起動されたかどうかを決定し得る。
ケーブル対５０５～５０８は、ケーブル対の組み合わせがイーサネットケーブルを形成するように、イーサネット対であり得る。イーサネットケーブルは、有利なことに、代替のケーブルタイプよりも帯域幅および信頼性の向上をもたらす。また、これらのケーブルは、カスタマイズが容易で、他の商業的な代替品よりも設計上の改善を提供する。
図６は、図５に示したものに対する、図４に示したシステムの代替的な実施例の回路図を示している。図６では、システムの各外科手術ロボットの第１および第２の配線配置は、２つの別個の電気回路に配置されており、その結果、第１、第３、および第５の電気的カップリングは、並列に配置されており、かつ第２、第４、および第６の電気的カップリングは、並列に配置されている。第１、第２、および第３の外科手術ロボットの第１、第２、および第３の配線配置は、それぞれ参照番号６０１、６０２、および６０３として示されている。第１、第２、および第３の外科手術ロボット６０１、６０２、６０３は、図４の第１、第２、および第３のロボット４０１、４０２、４０３に対応し得る。第１、第２、および第３の配線配置の第１、第３、および第５の電気的カップリングは、第１の電気回路６０４で並列に配置されている。第１、第２、および第３の配線配置の第２、第４、および第６の電気的カップリングは、第２の電気回路６０５で並列に配置されている。
第１の電気回路６０４の各電気的カップリングは、選択的な電気的切断６０６、６０７、６０８および電流リミッタ６０９、６１０、６１１を生成するように構成されている、回路を備える。すなわち、各回路６０６、６０７、６０８は、その配置に依存して、そのそれぞれの電流リミッタ６０９、６１０、６１１への電流の流れを選択的に切断し、および再接続するように構成され得る。選択的な電気的切断を生成するように構成された回路は、スイッチであり得る。スイッチは、その対応するスイッチが起動されていないときに、電流が回路の各電気的カップリングを通過することができるように、正常に閉じ得る。スイッチは、対応する配線配置６０１、６０２、６０３の各外科手術ロボットの保護停止機能を実装するために提供される。電流リミッタは、抵抗器であり得、特に、可変抵抗器であり得る。可変抵抗器は、回路を通過する電流を制御し、第１の電気回路６０４の回路が、スイッチ６０６、６０７、６０８のうちの１つ以上が開放された結果として回路を通過する電流の変化に適合することを可能にするために使用され得る。第１の電気回路６０４の各配線配置６０１、６０２、６０３のリミッタは、実質的に同一であり得る。
第２の電気回路６０５の各電気的カップリングはまた、電流リミッタ６１２、６１３、６１４を備える。電流リミッタは、抵抗器であり得、特に、固定抵抗器であり得る。固定抵抗器は、この回路が選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を全く備えないため、第２の電気回路６０５で使用され得、そのため、電流値の突然の予想外の変化に供されるべきではない。第２の電気回路６０５の各配線配置６０１、６０２、６０３の抵抗器は、同じ、または実質的に同じ抵抗値であり得る。
第１および第２の電気回路６０４および６０５は各々、電源６１５、６１６によって電力供給される。電源は、図１に示すように、コンソール１１１に対応し得る外科医のコンソールに位置し得る。第１の電気回路６０４は、回路６０４からの第１の電気出力を測定するための第１のセンサ６１７をさらに備える。第２の電気回路６０５は、回路６０５からの第２の電気出力を測定するための第２のセンサ６１８をさらに備える。第１および第２のセンサ６１７、６１８は、電流センサであってもよく、第１および第２の電気回路のそれぞれにおける電流を測定するように構成されている。第１および第２のセンサ６１７、６１８はまた、外科医のコンソールに、電源とともに位置し得る。
使用時に、第１の電圧Ｖ１は、電源６１５によって第１の電気回路６０４に印加され、第２の電圧Ｖ２は、電源６１６によって第２の電気回路６０５に印加される。これらの電圧は、第１の電気回路６０４に第１の初期電流Ｉ１を、第２の電気回路６０５に第２の初期電流Ｉ２を誘導する。第１の回路および第２の回路が並列に配置されるとき、これらの回路の各々における電流の値は、回路の各電気的カップリングの平行線を通過する電流の個々の値の合計と等しい。第２の電気回路６０５は、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を全く備えないため、抵抗器６１２、６１３、６１４の各々の固定抵抗が同じ、または実質的に同じであると仮定すると、回路６０５を通過する電流Ｉ２は、システムに接続されている外科手術ロボットの数を決定する。第１の電気回路６０４は、システムに接続された外科手術ロボットのうちの１つ以上で保護停止部が起動されたかどうかを決定するために使用される。保護停止部が配線配置６０１、６０２、６０３で起動されると、このロボットに関連付けられた常閉スイッチが開かれる。これにより、回路６０４の並列線のうちの１つを通る電流の流れが遮断される。したがって、電流は、開スイッチと同じ平行線上にある抵抗器を通過せず、したがって、回路内の全体的な抵抗が減少する。例えば、第１の配線配置６０１のスイッチ６０６が開く場合、電流は、この配線配置の対応する抵抗器６０９を通過しない。したがって、第２および第３の配線配置６０２、６０３の抵抗器６１０および６１１のみが、回路の全体的な抵抗に寄与する。回路６０４にわたる抵抗の減少は、電流の増加をもたらす。電流Ｉ１は、第１のセンサ６１７によって測定される。
第１のセンサ６１７および第２のセンサ６１８の両方は、コントローラ（図示せず）に電気的に接続されている。コントローラは、センサ６１７、６１８の両方によって記録された測定値を受信し、これらの測定値を比較するように構成されている。上述のように、第２の電気回路６０５の電流Ｉ２は、外科手術ロボットのすべてがシステムに接続されており、したがって、システムによって電力供給されている限り、一定なままである。したがって、第１の電流Ｉ１と第２の電流Ｉ２との間の差がコントローラによって決定される場合、これは、保護停止部が配線配置のうちの１つ以上で起動されたことを示している。したがって、図６のシステムは、外科手術ロボットシステム内の外科手術ロボットにおける保護停止部の起動の検出を可能にする。保護停止部が起動された特定の外科手術ロボットは、この検出のみでは識別され得ない。しかしながら、これは、外科手術ロボットシステムがまた、アクティブ通信チャネルを備える場合、図６に記述される回路と組み合わせて使用されて、その保護停止部が起動された外科手術ロボットを識別することができる。図５に示したシステムの実施例と同様に、図６に示した配線配置は、イーサネットケーブルであり得る。
図７は、外科手術ロボットシステムの外科手術ロボットにおける保護停止機能のトリガを識別するための方法を示している。ステップ７０１で、第１の電流Ｉ１は、第１の配線配置の第１の電気的カップリングに印加される。ステップ７０２で、第２の電流Ｉ２は、第１の配線配置の第２の電気的カップリングに印加される。ステップ７０１および７０２での第１および第２の電流の印加、または代替例は、異なる時間に印加され得る。ステップ７０３で、第１の電気出力は、第１のセンサによって測定された第１の電気的カップリングから測定される。ステップ７０４で、第２の電気出力は、第２のセンサによって第２の電気的カップリングから測定される。ステップ７０３および７０４における第１および第２の電気出力の測定は、同時に測定され得、または代替的に、異なる時点で測定され得る。第１および第２の電気出力は、図５に示す実施例を参照して説明されるように、電圧であり得る。第１および第２の電気出力は、代替的に、図６に示す実施例を参照して説明されるように、電流であり得る。ステップ７０５で、第１の電気出力および第２の電気出力は、コントローラによって比較される。ステップ７０６で、コントローラは、保護停止部が外科手術ロボット内で起動されているかどうかを決定する。この決定は、上述のように、電気出力を互いに比較することによって、または各出力を所定の期待値と比較することによってのいずれかで行われる。保護停止部がロボット内で起動されたと決定された場合、方法は、コントローラがシステム全体に保護停止を適用する、ステップ７０７に進む。これは、外科手術ロボットシステム内の残りのロボットの各々の保護停止部を個別に起動することによって行われ得る。保護停止部が起動されていないと決定された場合、ステップ７０８では、コントローラによるさらなる動作は実行されない。図７に示す方法は、連続的に、または代替的に定期的な間隔で繰り返され得る。すなわち、第１および第２の電気出力は、第１および第２の電流がそれぞれ第１および第２の電気的カップリングに印加されている限り、連続的に測定され得る。別の方法として、電気出力は、第１および第２の電流が印加されている間、一定の間隔で測定され得る。このように、電気的カップリングからの電気出力は、コントローラによって連続的に比較されて、保護停止部が起動されたかどうかを決定することができる。
本明細書に記載の外科手術ロボットシステムは、その全体で、システムの外科手術ロボットのうちの１つで保護停止部が起動されたという外科手術ロボットシステムの決定を可能にする。特定のロボットの保護停止部が起動されている状況では、例えば、そのロボットの配線に障害が発生している場合では、保護停止部が起動されたものだけでなく、システム内の外科手術ロボットのすべてを停止することが好ましい。保護停止部の起動についてシステム全体に警告することにより、システムは、システムのロボットのすべてを停止し、保護停止部の起動をトリガしたインシデントが解決されるまで、これらのロボットに代わってそれ以上の動作が実行されることを防止するように構成されている。
説明されたシステムは、保護停止部の起動に関する情報を伝達するために、ロボットシステムの通信チャネルまたはデータリンクを使用する必要性を回避する。これは、通信チャネルまたはデータリンクに問題がある場合に有用であり得る。一部の状況では、保護停止部の起動をもたらしたのは、これらの回路のエラーであり得る。
図５および図６で説明された両方の実施例は、アクティブ回路構成要素を全く備えない回路を示している。したがって、システムは、完全に受動的であるため、故障に対して非常に耐性がある。これは、システムの正確で信頼性の高い制御が患者の安全にとって非常に重要である、外科手術ロボット工学の分野で有用である。
本明細書によって、本出願人は、本明細書に説明される各個々の特徴および２つ以上のかかる特徴の任意の組み合わせを、かかる特徴または組み合わせが、当業者に共通する一般知識に照らして、全体として本明細書に基づいて行うことができるような程度まで、かかる特徴または特徴の組み合わせが、本明細書に開示する任意の問題を解決するかにかかわらず、かつ特許請求の範囲を限定することなく、分離して開示する。本出願人は、本発明の態様が、任意のかかる個々の特徴または特徴の組み合わせからなり得ることを示している。前述の説明を考慮すると、本発明の範囲内で様々な修正を行うことができることは当業者には明らかであろう。
図４は、図３に示した外科手術ロボットシステムのより詳細な実施例を提供する。図４のシステムは、図３に示すような外科手術ロボット３０１、３０２、３０３に匹敵し得る、３つの外科手術ロボット４０１、４０２、４０３を備える。対応して、第１、第２、および第３のロボットアーム４０５、４０６、４０７は、図３の第１、第２、および第３のロボットアーム３０５、３０６、３０７に匹敵し得る。第１、第２、および第３の配線配置４０８、４０９、４１０は、図３の第１、第２、および第３の配線配置３０８、３０９、３１０に匹敵し得る。図３に示したシステムと同様に、第１の配線配置４０８は、第１の電気的カップリング４１１および第２の電気的カップリング４１４を備える。第２の配線配置４０９は、第３の電気的カップリング４１２および第４の電気的カップリング４１５を備える。第３の配線配置４１０は、第５の電気的カップリング４１３および第６の電気的カップリング４１６を備える。配線配置４０８、４０９、４１０は、対応する外科手術ロボット４０１、４０２、４０３内に構成されているものとして図４に示されているが、これらの配線配置の構成要素のうちの１つ以上は、代替的に、外科手術ロボットの外部に位置し得ることが理解されよう。
図７は、外科手術ロボットシステムの外科手術ロボットにおける保護停止機能のトリガを識別するための方法を示している。ステップ７０１で、第１の電流Ｉ１は、第１の配線配置の第１の電気的カップリングに印加される。ステップ７０２で、第２の電流Ｉ２は、第１の配線配置の第２の電気的カップリングに印加される。ステップ７０１および７０２での第１および第２の電流の印加、または代替例は、異なる時間に印加され得る。ステップ７０３で、第１の電気出力は、第１のセンサによって第１の電気的カップリングから測定される。ステップ７０４で、第２の電気出力は、第２のセンサによって第２の電気的カップリングから測定される。ステップ７０３および７０４における第１および第２の電気出力の測定は、同時に測定され得、または代替的に、異なる時点で測定され得る。第１および第２の電気出力は、図５に示す実施例を参照して説明されるように、電圧であり得る。第１および第２の電気出力は、代替的に、図６に示す実施例を参照して説明されるように、電流であり得る。ステップ７０５で、第１の電気出力および第２の電気出力は、コントローラによって比較される。ステップ７０６で、コントローラは、保護停止部が外科手術ロボット内で起動されているかどうかを決定する。この決定は、上述のように、電気出力を互いに比較することによって、または各出力を所定の期待値と比較することによってのいずれかで行われる。保護停止部がロボット内で起動されたと決定された場合、方法は、コントローラがシステム全体に保護停止を適用する、ステップ７０７に進む。これは、外科手術ロボットシステム内の残りのロボットの各々の保護停止部を個別に起動することによって行われ得る。保護停止部が起動されていないと決定された場合、ステップ７０８では、コントローラによるさらなる動作は実行されない。図７に示す方法は、連続的に、または代替的に定期的な間隔で繰り返され得る。すなわち、第１および第２の電気出力は、第１および第２の電流がそれぞれ第１および第２の電気的カップリングに印加されている限り、連続的に測定され得る。別の方法として、電気出力は、第１および第２の電流が印加されている間、一定の間隔で測定され得る。このように、電気的カップリングからの電気出力は、コントローラによって連続的に比較されて、保護停止部が起動されたかどうかを決定することができる。
本明細書によって、本出願人は、本明細書に説明される各個々の特徴および２つ以上のかかる特徴の任意の組み合わせを、かかる特徴または組み合わせが、当業者に共通する一般知識に照らして、全体として本明細書に基づいて行うことができるような程度まで、かかる特徴または特徴の組み合わせが、本明細書に開示する任意の問題を解決するかにかかわらず、かつ特許請求の範囲を限定することなく、分離して開示する。本出願人は、本発明の態様が、任意のかかる個々の特徴または特徴の組み合わせからなり得ることを示している。前述の説明を考慮すると、本発明の範囲内で様々な修正を行うことができることは当業者には明らかであろう。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
［態様１］
外科手術ロボットシステムにおける状態のトリガを識別するための外科手術ロボットシステムであって、前記システムが、
第１のロボットアームと、
コントローラと、
前記第１のロボットアームと前記コントローラとの間の電気的接続を提供するように構成された第１の配線配置であって、前記第１の配線配置が、
選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を備える、第１の電気的カップリングと、
第２の電気的カップリングと、
前記第１の電気的カップリングからの第１の電気出力を測定するように構成された第１のセンサと、
前記第２の電気的カップリングからの第２の電気出力を測定するように構成された第２のセンサと、を備える、第１の配線配置と、を備え、
前記コントローラが、前記第１の電気出力と前記第２の電気出力を比較することによって、前記状態の前記トリガを検出するように構成されている、外科手術ロボットシステム。
［態様２］
前記第１の電気的カップリングが、第１のケーブル対および第２のケーブル対をさらに備える、態様１に記載のシステム。
［態様３］
前記第２の電気的カップリングが、第３のケーブル対および第４のケーブル対をさらに備える、態様１または２に記載のシステム。
［態様４］
前記ケーブル対が、イーサネット対である、態様２または３に記載のシステム。
［態様５］
前記第１の電気的カップリングの前記回路が、起動されないときに、閉構成であるように構成されたスイッチを備える、態様１～４のいずれか一項に記載のシステム。
［態様６］
前記第１の電気的カップリングの前記回路が、前記回路を通過する前記電流を変化させるように構成されたリミッタをさらに備える、態様１～５のいずれか一項に記載のシステム。
［態様７］
前記第２の電気的カップリングが、固定抵抗器をさらに備える、態様１～６のいずれか一項に記載のシステム。
［態様８］
前記コントローラが、前記外科手術ロボットによる保護停止機能の発行に応答して、前記状態の前記トリガを検出するように構成されている、態様１～７のいずれか一項に記載のシステム。
［態様９］
前記コントローラが、外科医のコンソール内に構成されている、態様１～８のいずれか一項に記載のシステム。
［態様１０］
複数のロボットアームをさらに備える、態様１～９のいずれか一項に記載のシステム。
［態様１１］
前記第１の配線配置が、第２の配線配置に第１の端部で、および第３の配線配置に第２の端部で接続されており、
前記第２の配線配置が、第２のロボットアームと前記コントローラとの間の電気的接続を提供するように構成されており、
前記第３の配線配置が、第３のロボットアームと前記コントローラとの間の電気的接続を提供するように構成されている、態様１０に記載のシステム。
［態様１２］
前記第１の配線配置が、前記第２の配線配置および前記第３の配線配置の両方から電気的に分離されている、態様１１に記載のシステム。
［態様１３］
前記第１の配線配置が、前記第２の配線配置および前記第３の配線配置に、前記第１および第２の端部で、それぞれ変圧器によって結合されている、態様１２に記載のシステム。
［態様１４］
前記第１の配線配置、前記第２の配線配置、および前記第３の配線配置の前記電気的カップリングが、並列に配置されている、態様１０～１２のいずれか一項に記載のシステム。
［態様１５］
前記第１のセンサが、前記第１の電気的カップリング内の前記選択的な電気的切断を検出するように構成されている、態様１～１４のいずれか一項に記載のシステム。
［態様１６］
前記第２のセンサが、前記第１のロボットアームが前記外科手術ロボットに電気的に接続されているという表示を提供するように構成されている、態様１～１５のいずれか一項に記載のシステム。
［態様１７］
第１の電流が、前記第１の電気的カップリングに印加され、第２の電流が、前記第２の電気的カップリングに印加され、前記第１および第２の電流の値が同じである、態様１～１６のいずれか一項に記載のシステム。
［態様１８］
前記第１および第２の電気出力が、電圧である、態様１～１７のいずれか一項に記載のシステム。
［態様１９］
前記第１および第２の電気出力が、電流である、態様１～１７のいずれか一項に記載のシステム。
［態様２０］
外科手術ロボットシステムにおける状態のトリガを検出するための方法であって、前記方法が、
第１の配線配置の第１の電気的カップリングに第１の電流を印加することであって、前記第１の配線配置が、前記第１のロボットアームとコントローラとの間に電気的接続を提供するように構成されており、前記第１の電気的カップリングが、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を備える、印加することと、
前記第１の配線配置の第２の電気的カップリングに第２の電流を印加することと、
前記第１の電気的カップリングからの第１の電気出力を測定することと、
前記第２の電気的カップリングからの第２の電気出力を測定することと、
前記第１の電気出力と前記第２の電気出力を比較することによって、前記状態の前記トリガを検出することと、を含む、方法。

Claims (20)

  1. 外科手術ロボットシステムにおける状態のトリガを識別するための外科手術ロボットシステムであって、前記システムが、
    第１のロボットアームと、
    コントローラと、
    前記第１のロボットアームと前記コントローラとの間の電気的接続を提供するように構成された第１の配線配置であって、前記第１の配線配置が、
    選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を備える、第１の電気的カップリングと、
    第２の電気的カップリングと、
    前記第１の電気的カップリングからの第１の電気出力を測定するように構成された第１のセンサと、
    前記第２の電気的カップリングからの第２の電気出力を測定するように構成された第２のセンサと、を備える、第１の配線配置と、を備え、
    前記コントローラが、前記第１の電気出力と前記第２の電気出力を比較することによって、前記状態の前記トリガを検出するように構成されている、外科手術ロボットシステム。
  2. 前記第１の電気的カップリングが、第１のケーブル対および第２のケーブル対をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記第２の電気的カップリングが、第３のケーブル対および第４のケーブル対をさらに備える、請求項１または２に記載のシステム。
  4. 前記ケーブル対が、イーサネット対である、請求項２または３に記載のシステム。
  5. 前記第１の電気的カップリングの前記回路が、起動されないときに、閉構成であるように構成されたスイッチを備える、請求項１～４のいずれか一項に記載のシステム。
  6. 前記第１の電気的カップリングの前記回路が、前記回路を通過する前記電流を変化させるように構成されたリミッタをさらに備える、請求項１～５のいずれか一項に記載のシステム。
  7. 前記第２の電気的カップリングが、固定抵抗器をさらに備える、請求項１～６のいずれか一項に記載のシステム。
  8. 前記コントローラが、前記外科手術ロボットによる保護停止機能の発行に応答して、前記状態の前記トリガを検出するように構成されている、請求項１～７のいずれか一項に記載のシステム。
  9. 前記コントローラが、外科医のコンソール内に構成されている、請求項１～８のいずれか一項に記載のシステム。
  10. 複数のロボットアームをさらに備える、請求項１～９のいずれか一項に記載のシステム。
  11. 前記第１の配線配置が、第２の配線配置に第１の端部で、および第３の配線配置に第２の端部で接続されており、
    前記第２の配線配置が、第２のロボットアームと前記コントローラとの間の電気的接続を提供するように構成されており、
    前記第３の配線配置が、第３のロボットアームと前記コントローラとの間の電気的接続を提供するように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
  12. 前記第１の配線配置が、前記第２の配線配置および前記第３の配線配置の両方から電気的に分離されている、請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記第１の配線配置が、前記第２の配線配置および前記第３の配線配置に、前記第１および第２の端部で、それぞれ変圧器によって結合されている、請求項１２に記載のシステム。
  14. 前記第１の配線配置、前記第２の配線配置、および前記第３の配線配置の前記電気的カップリングが、並列に配置されている、請求項１０～１２のいずれか一項に記載のシステム。
  15. 前記第１のセンサが、前記第１の電気的カップリング内の前記選択的な電気的切断を検出するように構成されている、請求項１～１４のいずれか一項に記載のシステム。
  16. 前記第２のセンサが、前記第１のロボットアームが前記外科手術ロボットに電気的に接続されているという表示を提供するように構成されている、請求項１～１５のいずれか一項に記載のシステム。
  17. 第１の電流が、前記第１の電気的カップリングに印加され、第２の電流が、前記第２の電気的カップリングに印加され、前記第１および第２の電流の値が同じである、請求項１～１６のいずれか一項に記載のシステム。
  18. 前記第１および第２の電気出力が、電圧である、請求項１～１７のいずれか一項に記載のシステム。
  19. 前記第１および第２の電気出力が、電流である、請求項１～１７のいずれか一項に記載のシステム。
  20. 外科手術ロボットシステムにおける状態のトリガを検出するための方法であって、前記方法が、
    第１の配線配置の第１の電気的カップリングに第１の電流を印加することであって、前記第１の配線配置が、前記第１のロボットアームとコントローラとの間に電気的接続を提供するように構成されており、前記第１の電気的カップリングが、選択的な電気的切断を生成するように構成された回路を備える、印加することと、
    前記第１の配線配置の第２の電気的カップリングに第２の電流を印加することと、
    前記第１の電気的カップリングからの第１の電気出力を測定することと、
    前記第２の電気的カップリングからの第２の電気出力を測定することと、
    前記第１の電気出力と前記第２の電気出力を比較することによって、前記状態の前記トリガを検出することと、を含む、方法。
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