JP6567558B2 - 外科手術ロボットシステムにおいてカメラ位置を制御するためのシステムおよび方法 - Google Patents
外科手術ロボットシステムにおいてカメラ位置を制御するためのシステムおよび方法 Download PDFInfo
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Description
本願は、米国仮特許出願第61/993,379号(2014年5月15日出願、名称「CONTROLLING CAMERA POSITION IN A SURGICAL ROBOTIC SYSTEM」)に対する優先権を主張し、上記出願の内容は、参照により本明細書に引用される。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
(項目1)
ロボット外科手術システムであって、
少なくとも1つのロボットアームと、
カメラと、
コンソールと
を備え、
前記コンソールは、
第1のハンドルと、
第2のハンドルと、
ロボット制御モードとカメラ制御モードとの間で選択するように構成されているセレクタスイッチと
を含み、
前記第1のハンドルまたは前記第2のハンドルは、前記ロボット制御モードにおいて、前記少なくとも1つのロボットアームを制御し、前記第1のハンドルおよび前記第2のハンドルは、前記カメラ制御モードにおいて、前記カメラを制御する、ロボット外科手術システム。
(項目2)
前記コンソールからの信号に基づいて前記少なくとも1つのロボットアームを制御するように構成されている制御ユニットをさらに備えている、項目1に記載のロボット外科手術システム。
(項目3)
前記コンソールは、
前記第1のハンドルを制御するように構成されている第1のモータと、
前記第2のハンドルを制御するように構成されている第2のモータと
を含む、項目1に記載のロボット外科手術システム。
(項目4)
前記カメラ制御モードを起動すると、前記第1のハンドルおよび前記第2のハンドルは、位置制御状態に入り、前記位置制御状態において、前記第1のモータが前記第1のハンドルの設定位置を維持し、前記第2のモータが前記第2のハンドルの設定位置を維持する、項目3に記載のロボット外科手術システム。
(項目5)
前記第1のハンドルがユーザによって移動させられた後、前記第1のモータは、前記第1のハンドルを前記第1のハンドルの設定位置に戻す、項目4に記載のロボット外科手術システム。
(項目6)
前記第2のハンドルがユーザによって移動させられた後、前記第2のモータは、前記第2のハンドルを前記第2のハンドルの設定位置に戻す、項目5に記載のロボット外科手術システム。
(項目7)
前記コンソールは、前記ロボット外科手術システムの動作を制御するように構成されているコントローラを含む、項目1に記載のロボット外科手術システム。
(項目8)
前記カメラ制御モードが選択されると、前記コントローラは、前記第1のハンドルのための第1の設定点および前記第2のハンドルのための第2の設定点を記録する、項目7に記載のロボット外科手術システム。
(項目9)
前記コントローラは、前記第1の設定点の周囲に第1の不感帯および前記第2の設定点の周囲に第2の不感帯を生成する、項目8に記載のロボット外科手術システム。
(項目10)
カメラ機能は、前記第1のハンドルが前記第1の不感帯を越えて移動させられ、かつ前記第2のハンドルが前記第2の不感帯を越えて移動させられると、前記カメラによって行われる、項目9に記載のロボット外科手術システム。
(項目11)
前記カメラ機能は、前記カメラの移動であり、前記カメラ移動の速度は、(i)第1のハンドル位置と前記第1の設定点との間の距離、および、(ii)第2のハンドル位置と前記第2の設定点との間の距離に基づく、項目10に記載のロボット外科手術システム。
(項目12)
前記カメラ機能は、パン、フォーカス、機械的ズーム、デジタルズーム、または視認モード間の切り替えを含む、項目10に記載のロボット外科手術システム。
(項目13)
ロボット外科手術システムにおいてカメラを制御する方法であって、前記ロボット外科手術システムは、第1のハンドルと、第2のハンドルと、セレクタスイッチとを伴うコンソールを有し、前記方法は、
前記セレクタスイッチを起動し、前記ロボット外科手術システムをロボット制御モードからカメラ制御モードに遷移させることと、
前記第1のハンドルのための第1の設定点および前記第1の設定点の周囲の第1の不感帯を設定することと、
前記第2のハンドルのための第2の設定点および前記第2の設定点の周囲の第2の不感帯を設定することと、
前記第1のハンドルが前記第1の不感帯を越えて移動させられ、かつ前記第2のハンドルが前記第2の不感帯を越えて移動させられると、カメラ機能を行うことと
を含む、方法。
(項目14)
前記カメラ機能は、パン、フォーカス、機械的ズーム、デジタルズーム、または視認モード間の切り替えを含む、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記カメラ機能は、前記カメラの移動であり、前記カメラ移動の速度は、前記第1のハンドルが前記第1の設定点を越えて移動させられた距離および前記第2のハンドルが前記第2の設定点を越えて移動させられた距離に基づく、項目13に記載の方法。
(項目16)
力が前記第1のハンドルに加えられていないとき、前記第1のハンドルを前記第1の設定点に維持することをさらに含む、項目13に記載の方法。
(項目17)
力が前記第2のハンドルに加えられていないとき、前記第2のハンドルを前記第2の設定点に維持することをさらに含む、項目16に記載の方法。
カメラ移動のために使用される速度ベースの制御モードは、他のカメラシステムの制御スキームから容易に学習可能である、より直感的インターフェースも提供する。その結果、外科医がカメラ制御モードを用いて学習し、快適であると感じるために必要とされる時間は、短縮され得る。外科医はまた、カメラ移動スピードが、マスタハンドル22、24が設定点から変位される距離によって制御され得るので、カメラ40の位置を慎重に制御することが可能であり得る。速度ベースの制御はまた、外科医がマスタハンドル22、24を再位置付けまたはクラッチ操作することを要求せずに、マスタハンドル22、24を設定点からより遠くに移動させ、保持することによって、外科医がカメラ40を迅速に長距離移動させることをより容易にし得る。これは、外科医の手が速度ベースの制御モードにおいてわずかに移動することしか必要としないので、疲労を低減させ得る。
Claims (9)
- ロボット外科手術システムであって、
少なくとも1つのロボットアームと、
カメラと、
コンソールと
を備え、
前記コンソールは、
第1のハンドルと、
第2のハンドルと、
ロボット制御モードとカメラ制御モードとの間で選択するように構成されているセレクタスイッチと、
前記ロボット外科手術システムの動作を制御するように構成されているコントローラと
を含み、
前記第1のハンドルまたは前記第2のハンドルは、前記ロボット制御モードにおいて、前記少なくとも1つのロボットアームを制御し、前記第1のハンドルおよび前記第2のハンドルは、前記カメラ制御モードにおいて、前記カメラを制御し、
前記カメラ制御モードが選択されると、前記コントローラは、前記第1のハンドルのための第1の設定点および前記第2のハンドルのための第2の設定点を記録し、
前記コントローラは、前記第1の設定点の周囲に第1の不感帯を生成し、前記第2の設定点の周囲に第2の不感帯を生成し、
前記第1のハンドルが前記第1の不感帯を越えて移動させられ、かつ、前記第2のハンドルが前記第2の不感帯を越えて移動させられると、カメラ機能が前記カメラによって実行され、
前記カメラ機能は、前記カメラの移動であり、前記カメラの移動速度は、(i)第1のハンドル位置と前記第1の設定点との間の距離、および、(ii)第2のハンドル位置と前記第2の設定点との間の距離に基づく、ロボット外科手術システム。 - 前記コンソールからの信号に基づいて前記少なくとも1つのロボットアームを制御するように構成されている制御ユニットをさらに備えている、請求項1に記載のロボット外科手術システム。
- 前記コンソールは、
前記第1のハンドルを制御するように構成されている第1のモータと、
前記第2のハンドルを制御するように構成されている第2のモータと
を含む、請求項1に記載のロボット外科手術システム。 - 前記カメラ制御モードを起動すると、前記第1のハンドルおよび前記第2のハンドルは、位置制御状態に入り、前記位置制御状態において、前記第1のモータが前記第1のハンドルの設定位置を維持し、前記第2のモータが前記第2のハンドルの設定位置を維持する、請求項3に記載のロボット外科手術システム。
- 前記第1のハンドルがユーザによって移動させられた後、前記第1のモータは、前記第1のハンドルを前記第1のハンドルの設定位置に戻す、請求項4に記載のロボット外科手術システム。
- 前記第2のハンドルがユーザによって移動させられた後、前記第2のモータは、前記第2のハンドルを前記第2のハンドルの設定位置に戻す、請求項5に記載のロボット外科手術システム。
- ロボット外科手術システムにおいてカメラを制御する方法であって、前記ロボット外科手術システムは、第1のハンドルと、第2のハンドルと、セレクタスイッチと、コントローラと、記憶媒体とを有するコンソールを有し、前記記憶媒体は、命令を含み、前記命令は、前記コントローラによって実行されると、前記方法を実行することを前記ロボット外科手術システムに行わせ、前記方法は、
前記セレクタスイッチの起動に基づいて、前記コントローラが、前記ロボット外科手術システムをロボット制御モードからカメラ制御モードに遷移させることと、
前記コントローラが、前記第1のハンドルのための第1の設定点および前記第1の設定点の周囲の第1の不感帯を設定することと、
前記コントローラが、前記第2のハンドルのための第2の設定点および前記第2の設定点の周囲の第2の不感帯を設定することと、
前記第1のハンドルが前記第1の不感帯を越えて移動させられ、かつ、前記第2のハンドルが前記第2の不感帯を越えて移動させられると、前記カメラが、カメラ機能を実行することと
を含み、
前記カメラ機能は、前記カメラの移動であり、前記カメラの移動速度は、前記第1のハンドルが前記第1の設定点を越えて移動させられた距離および前記第2のハンドルが前記第2の設定点を越えて移動させられた距離に基づく、方法。 - 前記外科手術システムは、第1のモータをさらに含み、前記方法は、力が前記第1のハンドルに加えられていないとき、前記第1のモータが、前記第1のハンドルを前記第1の設定点に維持することをさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 前記外科手術システムは、第2のモータをさらに含み、前記方法は、力が前記第2のハンドルに加えられていないとき、前記第2のモータが、前記第2のハンドルを前記第2の設定点に維持することをさらに含む、請求項8に記載の方法。
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