JP6559691B2 - ロボットアームの手動の動きによって制御される外科取付けプラットフォームの限定的な移動 - Google Patents
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Description
1)費用関数を最小にすることを求めるセットアップ構造最適化課題。この費用関数は、配向プラットフォーム位置及び向きがマニピュレータRCに対する最適な又は所望の場所に達するときに最小を達成するように構成される。
2)部屋に対する一定のマニピュレータ向きを維持することを求めるマニピュレータ調整課題。
第2の戦略は、ECMとガントリマニピュレータとの間で共有される必要がある唯一の情報が、各々の先端及びベースの場所である−あらゆる関節の位置を知ることは必要とされないという事実から利益を受ける。これは、それがマニピュレータの間でより少ない通信帯域幅を必要とするという点において、この具体的な戦略に良い利点をもたらす。
Claims (15)
- 手術ロボットシステムを作動させる方法であって、
配向プラットフォームに対する初期的な位置関係から前記配向プラットフォームに対する変位された位置関係への前記手術ロボットシステムの第1のマニピュレータの第1のリンクの入力変位を感知するステップであって、該入力変位は、前記第1のマニピュレータを支持するセットアップリンケージの手動の関節作動に起因し、第1の方向における第1の変位と、第2の方向における第2の変位と、第3の方向における第3の変位とを含み、前記第1の変位、前記第2の変位、及び前記第3の変位は、互いに垂直である、ステップと、
前記入力変位に応答する支持リンケージの移動を計算するステップであって、該計算される移動をもたらすことは、前記第1のマニピュレータの前記第1のリンクを前記第1の方向において前記配向プラットフォームに対する前記初期的な位置関係に向かって戻るようにさせ、前記計算される移動は、前記第3の方向における変位を含まず、前記支持リンケージは、前記配向プラットフォームを支持し、前記配向プラットフォームは、前記セットアップリンケージを介して前記第1のマニピュレータを支持し且つ第2のマニピュレータを支持する、ステップと、
前記第1の方向における前記計算される移動に従って前記支持リンケージを駆動させるステップとを含む、
方法。 - 前記計算される移動に従って前記支持リンケージを駆動させるステップは、前記第2の方向又は前記第3の方向においてでなく、前記第1の方向においてのみ、前記計算される移動に従って前記支持リンケージを駆動させるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の方向は、垂直z方向を含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記計算される移動に従って前記支持リンケージを駆動させるステップは、
前記配向プラットフォームの高さを調節するように構成される並進コラム部材を駆動させるステップであって、前記並進コラム部材は上方並進限界を備えてプログラムされるステップと、
並進コラム部材が前記上方並進限界に達するときに前記並進コラム部材の前記駆動を停止するステップとを含む、
請求項3に記載の方法。 - 前記支持リンケージの前記駆動は、プラットフォーム移動モードにおいて起こり、前記セットアップリンケージが前記セットアップリンケージの動作限界閾値の範囲に達することに応答して前記プラットフォーム移動モードに入る、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記セットアップリンケージが所定の時間期間に亘って前記動作限界閾値の範囲内に留まることに応答して前記プラットフォーム移動モードに入る、請求項5に記載の方法。
- 前記セットアップリンケージが前記動作限界閾値の範囲に達するときに並びに前記プラットフォーム移動モードに入る前に音声的又は視覚的な警報を提供するステップを更に含み、前記音声的又は視覚的な警報は、前記セットアップリンケージが前記動作限界閾値の範囲内に存する時間を示すように構成される、請求項6に記載の方法。
- プラットフォームと、
該プラットフォームによって支持される第1及び第2のマニピュレータであって、各マニピュレータは、第1のリンクを含むマニピュレータリンケージと、手術中に前記第1のリンクを駆動させるよう前記マニピュレータリンケージに動作的に連結される第1の駆動システムとを有する、第1及び第2のマニピュレータと、
前記プラットフォームを支持する支持構造であって、ベースを含む支持リンケージと、前記支持構造のベースに対して前記プラットフォームを駆動させるよう前記支持リンケージに動作的に連結される第2の駆動システムとを含む、支持構造と、
前記第1及び第2のマニピュレータに連結され且つ前記支持構造に連結され、プラットフォーム移動モードを有する、プロセッサとを含み、
該プロセッサは、前記プラットフォーム移動モードにおいて、前記プラットフォームに対する前記第1のマニピュレータの前記第1のリンクの手動の移動に応答してセットアップ命令を計算し、前記プラットフォーム及び前記マニピュレータを動かすよう前記支持構造にプラットフォーム移動命令を送信するように、構成され、
前記第1のマニピュレータの前記第1のリンクの前記手動の移動は、第1の方向における第1の変位と、第2の方向における第2の変位と、第3の方向における第3の変位とを含み、前記第1の変位、前記第2の変位、及び前記第3の変位は、互いに垂直であり、
前記計算されるセットアップ命令は、前記第3の方向における前記第3の変位を無視する、
手術ロボットシステム。 - 前記プラットフォーム移動命令が前記第1の方向においてのみ前記支持構造を動かすように構成されるよう、前記計算されるセットアップ命令は、前記第2の方向における前記第2の変位を無視する、請求項8に記載の手術ロボットシステム。
- 前記第1の方向は、垂直方向を含む、請求項8又は9に記載の手術ロボットシステム。
- 前記支持構造は、並進コラム部材を含み、前記プラットフォーム移動命令は、前記並進コラム部材に駆動させて前記プラットフォームの高さを調節するように構成される、請求項10に記載の手術ロボットシステム。
- 前記並進コラム部材は、上方並進限界を備えてプログラムされ、前記プロセッサは、前記プラットフォーム移動モードにおいて、前記上方並進限界を超えて前記並進コラム部材を駆動させるのを回避するように更に構成される、請求項11に記載の手術ロボットシステム。
- 前記プロセッサは、前記プラットフォームと前記第1のマニピュレータとの間のセットアップリンケージが動作限界閾値の範囲に達するに応答して、前記プラットフォーム移動モードに入る、請求項8又は9に記載の手術ロボットシステム。
- 前記プロセッサは、前記セットアップリンケージが所定の時間期間に亘って前記動作限界閾値の範囲内に留まるのに応答して、前記プラットフォーム移動モードに入る、請求項13に記載の手術ロボットシステム。
- 前記所定の時間期間は、3〜5秒を含み、前記プロセッサは、前記セットアップリンケージが前記動作限界閾値の範囲に達するときに並びに前記プラットフォーム移動モードに入る前に、音声的又は視覚的な警報をもたらすように更に構成され、前記音声的又は視覚的な警報は、前記セットアップリンケージが前記動作限界閾値の範囲内に達した時間を示すように構成される、請求項14に記載の手術ロボットシステム。
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