JP7003157B2 - ロボットアーム用のカート、並びに手術台に対してカートを位置合わせするための方法及び装置 - Google Patents

Description

（関連出願に対する相互参照）
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年５月３１日出願の米国仮特許出願第６２／５１３，３２７号、名称「Ｃａｒｔ ｆｏｒ Ｒｏｂｏｔｉｃ Ａｒｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｒｅｇｉｓｉｎｇ Ｃａｒｔ ｔｏ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｔａｂｌｅ」に対する優先権及び利益を主張する。

本明細書に記載の実施形態は、ロボットアームを、例えば手術台に移送し、送達し、固定するためのロボットアームカートのための装置及び方法に関する。

本明細書には、患者が配置され得るテーブルトップを有する手術台にロボットアームを移送し、送達し、固定するためのロボットアームカートを提供するための装置及び方法が記載されており、また、ロボットアームの移動に備えて、カートを手術台と位置合わせするため。いくつかの実施形態では、装置は、手術台上の連結部位に解放可能に連結できるカプラを有する手術ロボットアーム用のカートを含み得る。カートは、基部と、第１の係合機構と、を含み得る。基部は、手術台から離れた第１の位置と手術台に隣接する第２の位置との間で支持面上を自由に移動可能であり得る。第１の係合機構は、第１の係合機構及び第２の係合機構が係合されると、ロボットアームのカプラが手術台のカプラによって係合され得る位置にロボットアームのカプラが配置されるように、手術台に関連する第２の係合機構と係合するように構成され得る。

一実施形態による手術台の、それぞれ概略側面図及び概略上面図である。 一実施形態による手術台の、それぞれ概略側面図及び概略上面図である。 拡張構成、つまり使用構成で示す、一実施形態によるロボットアームの概略側面図である。 折り畳まれた、つまり折り重ねられた構成で示す、図１Ｃのロボットアームの概略側面図である。 一実施形態による、ロボットアームが連結されている手術台の概略上面図である。 一実施形態による、ロボットアーム及びアームアダプタが連結されている手術台の概略上面図である。 一実施形態による、アームカートの概略図である。 一実施形態による、アームカートを使用してロボットアームを手術台に移送し、カートから手術台へのアームの移動に備えて、カートを台と位置合わせする方法のフローチャートである。 一実施形態による、アームカート基部と台基部との相互作用によるアームカートの機械的位置合わせの概略図である。 一実施形態による、アームカート基部と台基部との相互作用によるアームカートの機械的位置合わせの概略図である。 一実施形態による、光学照準システムの概略図である。 一実施形態による、プロジェクタを有する手術台の概略図である。 一実施形態による、プロジェクタ及びロボットアームを支持するアームカートを有する手術台の図である。 一実施形態による、台に対してアームカートを位置合わせするための赤外線センサ及び運動センサを有する手術台の概略図である。 一実施形態による、台に対してアームカートを位置合わせするための赤外線センサ及び運動センサを有する手術台の概略図である。 一実施形態による、それぞれ、ニーリング位置、係合位置、及び動作位置にある手術台及びアームカートの概略図である。 一実施形態による、それぞれ、ニーリング位置、係合位置、及び動作位置にある手術台及びアームカートの概略図である。 一実施形態による、それぞれ、ニーリング位置、係合位置、及び動作位置にある手術台及びアームカートの概略図である。 一実施形態による、それぞれ、係合解除構成、位置合わせ構成、及びラッチ構成にある手術台及びロボットアームの概略図である。 一実施形態による、それぞれ、係合解除構成、位置合わせ構成、及びラッチ構成にある手術台及びロボットアームの概略図である。 一実施形態による、それぞれ、係合解除構成、位置合わせ構成、及びラッチ構成にある手術台及びロボットアームの概略図である。 一実施形態による、手術台の両端の下でドッキングする２つのアームカートの概略図である。 一実施形態による、手術台に対して様々な位置でロボットアームを収容するアームカートの概略図である。 一実施形態による、手術台に対して様々な位置でロボットアームを収容するアームカートの概略図である。 一実施形態による、手術台に対して様々な位置でロボットアームを収容するアームカートの概略図である。 一実施形態による、手術台に対して様々な位置でロボットアームを収容するアームカートの概略図である。 一実施形態による、手術台に対して様々な位置でロボットアームを収容するアームカートの概略図である。 一実施形態による、手術台に対して様々な位置でロボットアームを収容するアームカートの概略図である。 一実施形態による、手術台に対して様々な位置でロボットアームを収容するアームカートの概略図である。 一実施形態による、手術台に対して様々な位置でロボットアームを収容するアームカートの概略図である。

本明細書には、患者が配置され得るテーブルトップを有する手術台にロボットアームを移送し、送達し、取り付けるためのロボットアームカートを提供する装置及び方法が記載される。いくつかの実施形態では、装置は、手術台上の連結部位に解放可能に連結できるカプラを有する手術ロボットアーム用のカートを含み得る。カートは、基部と、第１の係合機構と、を含み得る。基部は、手術台から離れた第１の位置と手術台に隣接する第２の位置との間で支持面上を自由に移動可能であり得る。第１の係合機構は、第１の係合機構及び第２の係合機構が係合されると、ロボットアームのカプラが手術台のカプラによって係合され得る位置にロボットアームのカプラが配置されるように、手術台に関連する第２の係合機構と係合するように構成され得る。

図１Ａ～図１Ｂに概略的に示すように、手術台１００は、テーブルトップ１２０と、台支持部１２２と、台基部１２４と、を含む。図１Ａに概略的に示すように、テーブルトップ１２０は、患者Ｐが外科手術中に配設され得る上面を有する。テーブルトップ１２０は、例えば、床面の上方の好適な高さで基台となり得る支持部１２２上に配置される。支持部１２２（本明細書では基台とも称される）は、Ｚ軸（床面の上方の高さ）、Ｙ軸（台の長手方向軸に沿う）、及び／若しくはＸ軸（台の横方向軸に沿う）における並進、並びに／又はＺ、Ｙ、及び／若しくはＸ軸の周りでの回転など所望の自由度の数で、テーブルトップ１２０の移動を提供してよい。テーブルトップ１２０はまた、任意の好適な軸に沿って／その周りに互いに対して移動可能である複数の区分、例えば、胴体、一方又は両方の脚部、及び／又は一方若しくは両方の腕、並びに頭部支持区分の各々に対して別個の区分を含んでもよい。テーブルトップ１２０及び／又はその構成区分の移動は、手動で実行されてよい、モータによって駆動されてよい、遠隔で制御されてよい、又は任意の他の好適な手段を介して達成されてよい。テーブルトップ１２０用の支持部１２２は、手術室の床面に固定され得る基部１２４に装着されてよい、又は、例えば、基部１２４上の車輪の使用によって床面に対して移動可能であり得る。いくつかの実施形態において、支持部１２２の高さは、例えば、テーブルトップ１２０の運動（例えば、軸方向（縦方向）又は横方向運動）に合わせて調節され得、テーブルトップ１２０が、床面の上方のある高さ（例えば、外科医のアクセスを可能にするため）及び基部１２４からのある距離で、所望の手術部位において位置決めされることを可能にし得る。これはまた、台１００に連結されたロボットアーム（例えば、下記で考察されるアーム１３０）が、テーブルトップ１２０上に配置された患者Ｐ上の所望の治療目標に到達することを可能にし得る。

（図１Ｃ及び図１Ｄに概略的に示すように）ロボット支援外科手術において、１つ以上のロボットアーム１３０は、手術台１００（本明細書では「台」とも称される）のテーブルトップ１２０上に配置された患者に対して所望の動作位置に配置され得る。このロボットアーム（複数可）１３０を使用して、手術台１００上に配置された患者に対して外科手術を実行できる。具体的には、各ロボットアーム１３０の遠位端部は、ロボットアーム１３０の遠位端部に連結された医療機器が所望の機能を実行できるように、所望の動作位置に配置され得る。

図１Ｃ及び図１Ｄに概略的に示すように、各ロボットアーム１３０は、遠位端部分１３７と、近位端部分１３６と、を含み得る。遠位端部分１３７（また本明細書では、「動作端」とも称される）は、医療機器又はツール１１５を含み得、又はそれらに結合され得る。近位端部分１３６（本明細書では「装着端部分」又は「装着端部」とも称される）は、ロボットアーム１３０が台１００に連結可能にするための連結部分を含み得る。ロボットアーム１３０は、Ｘ、Ｙ、及び／若しくはＺ軸（例えば図１Ａ及び図１Ｂに示す）のうちの１つ以上に沿った並進、並びに／又はこれらの１つ以上の周りでの回転を提供し得る、接合部で共に連結された２つ以上のリンク部材、つまりセグメント１１０を含み得る。ロボットアーム１３０の連結部分は、連結機構１３９を含むことができる。連結機構１３９は、アーム１３０の取り付け端部１３６に配置することができ、セグメント１１０に連結されてもよく、又はセグメント１１０内に組み込まれてもよい。ロボットアーム１３０はまた、ロボットアーム１３０の装着端１３６において又はその近くで配置された目標接合部Ｊ１も含み、その目標接合部は、連結機構１３９内に含まれ得、及び／又は連結部分に連結されたロボットアーム１３０のリンク若しくはセグメント１１０上に配置され得る。目標接合部Ｊ１は、ロボットアーム１３０の遠位セグメントが台１００に対して枢動することを可能とするための、枢動接合部を提供することができる。ロボットアーム１３０は、図１Ｃに示すように、外科手術中に使用するための様々な拡張構成と、図１Ｄに示すように、使用しないときに保管するための様々な折り重ね、つまり折り畳み構成との間を移行し得る。

図２Ａ～１３Ｃは、ロボットアームを手術台に移送し、送達し、固定するための装置及び方法を説明する様々な実施形態を示す。上述したように、また以下により詳細に開示される様々な実施形態によれば、外科手術を実施する際に使用するロボットアームは、手術台に解放可能に連結されてもよい。いくつかの実施形態では、ロボットアームは、台上の固定箇所で連結することができ、又はロボットアームがテーブルトップに対して複数の箇所に移動可能であり得るように連結することができる。例えば、図２Ａに概略的に示すように、ロボットアーム２３０は、手術台２００のテーブルトップ２２０に連結され得る。手術台２００は、上述した手術台１００と構造及び機能が同じか又は同様とすることができる。例えば、テーブルトップ２２０は、患者Ｐが外科手術中に配置され得る上面を有する。いくつかの実施形態では、ロボットアーム２３０は、固定位置又は可動位置において、手術台に連結される、又は手術台から分離したアームアダプタ（「アーム支持部」とも称される）に、恒久的に又は解放可能に連結され得る。例えば、図２Ｂに概略的に示すように、アームアダプタ２４６は、テーブルトップ２２０に連結され得る、又はテーブルトップ２２０から分離しているが係合可能であり得る、若しくは連結可能であり得る。ロボットアーム２３０は、アームアダプタ２４６に連結することができる。

図２Ａ及び図２Ｂに関連して説明するように、１つ以上のロボットアームが手術台及び／又はアームアダプタに解放可能に連結される、ロボット支援外科手術に備えて、各ロボットアームは、アームカートを介して手術台及び／又はアームアダプタに送達され、接続されてよい。図３に概略的に示すように、アームカート３５０は、１つ以上のロボットアーム３３０を支持するように構成され得る。具体的には、アームカート３５０は第１のロボットアーム３３０Ａを含み、任意選択の第２のロボットアーム３３０Ｂを含み得る。２つのロボットアーム３３０を示しているが、アームカート３５０は、例えば、１つのロボットアーム、３つのロボットアーム、又は４つのロボットアームなど任意の好適な数のロボットアーム３３０を収容し、移送し、かつ／又は送達するように構成され得る。

アームカート３５０は、様々な構成の第１のロボットアーム３３０Ａ（及び任意選択の第２のロボットアーム３３０Ｂ）を支持できる。いくつかの実施形態では、アームカート３５０は、ロボットアーム３３０Ａの重心がアームカート３５０の１つ以上の支持構造位置（例えば、クレードル）の下になるようにロボットアーム３３０Ａを支持でき、その結果、ロボットアーム３３０Ａ及びアームカート３５０の安定性が増加する。いくつかの実施形態では、アームカート３５０は、アームカート３５０がロボットアーム３３０Ａの重量の大部分又は全てを支えるようにロボットアーム３３０Ａを支持でき、ロボットアーム３３０Ａの連結機構（図示せず）は、ユーザーがロボットアームの重量の大部分又は全てを支持することなく、ユーザーによって手動で操作され得る。例えば、ロボットアーム３３０Ａは、アームカート３５０の構造から懸架され得、又はアームカート３５０の構造上に載置され得る。いくつかの実施形態では、アームカート３５０は、ロボットアーム３３０をアームカート３５０に固定するように構成され得る。

アームカート３３０は、例えば車輪を含むことなどによって移動するように構成され得る。アームカート３５０は、例えば移送中又は保管中にアームカート３５０の周囲の潜在的な影響からロボットアーム３３０Ａを保護するように構成され得る。いくつかの実施形態では、アームカート３５０は、例えば、折り畳まれた保管位置、つまり移送位置と、展開位置、つまり連結位置など１つ以上の位置間及び／又は１つ以上の方向間でロボットアーム３３０を移動させるように構成され得る。

アームカート３５０は、アームコンテナ３５２と、基部３５４と、を含み得る。アームコンテナ３５２は、例えば、保管領域から動作領域へのロボットアーム３３０の移送中、及び外科手術中に使用するための、アームカート３５０から手術台（例えば、手術台１００及び／又は手術台２００）への１つ以上のロボットアーム３３０の移動中に、１つ以上のロボットアーム３３０（例えば、第１のロボットアーム３３０Ａ及び任意選択の第２のロボットアーム３３０Ｂ）の無菌性を支援、保護、及び促進するように構成されている。１つ以上のロボットアーム３３０は、アームカート３５０によって保管され、かつ／又は移送されるが、１つ以上のロボットアーム３３０は、１つ以上のロボットアーム３３０が偶発的に衝突される、又は損傷される可能性を低減するように、アームカート３５０の設置面積内に大部分、ほぼ完全に、又は完全に維持され得る。いくつかの実施形態では、アームコンテナ３５２は、１つ以上のロボットアーム３３０を保管する空間を基部３５４と共に画定する、垂直に延在する保護フレームとして構成され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のロボットアーム３３０がアームカート３５０内に保管されるとき、ロボットアームは基部３５４の外周内に維持され得るが、アームコンテナ３５２の外周を越えて延在してもよい。

アームコンテナ３５２は、１つ以上のロボットアーム３３０の手術台及び／又はアームアダプタへの安全、効率的、無菌状態、かつ反復可能な移送を容易にするように更に構成され得る。いくつかの実施形態では、アームカート３５０から手術台への１つ以上のロボットアーム３３０の移動は、手動で実行され得る。

基部３５４は、アームコンテナ３５２を支持し、手術領域へのアームカート３５０の移送を提供するように構成され得る。基部３５４は、床面に対してアームカート３５０を移動させるための任意の好適な手段を含み得る。例えば、基部３５４は、医療提供者が動作領域に対してアームカートを押し引きできるように、車輪を含み得る。

アームカート３５０は、Ｘ、Ｙ、及び／若しくはＺ軸に沿って、並びに／又はＸ、Ｙ、及び／若しくはＺ軸の周りを回転して手術台へと移動するために、１つ以上のロボットアーム３３０の位置合わせを支援する機構を含み得る。例えば、上述のように、基部３５４は、アームカート３５０が手術台に対してＸ軸及び／又はＹ軸に沿って移動され得るように、アームカート３５０を移動させるための任意の好適な手段を含み得る。加えて、アームカート３５０は、１つ以上のロボットアーム３３０の高さが手術台に対して調節され得るように、アームカート３５０及び／又は１つ以上のロボットアーム３３０の高さを調節するための任意の好適な手段を含み得る。したがって、アームカート３５０は、１つ以上のロボットアーム３３０の少なくとも１つの連結部分が位置合わせされて、台又は台アダプタ上の嵌合連結部分と係合するように、１つ以上のロボットアーム３３０をＸ、Ｙ、及び／若しくはＺ軸に沿って、並びに／又はＸ、Ｙ、及び／若しくはＺ軸の周りを回転して移動できる。

いくつかの実施形態では、アームカート３５０は、アームカート３５０が手術台に接近し、１つ以上のロボットアーム３３０が手術台に移動される間、アームカート３５０の操作者から、１つ以上のロボットアーム３３０の移動先である手術台の部分まで視線が維持され得るように、１つ以上のロボットアーム３３０を収容する。

図３に示すように、アームカート３５０は、手術台及び／又は手術台に接続されたアーム支持部に解放可能に取り付けられるように構成されている１つ以上のドッキングステーション３５６を任意選択的に含んでよい。このようにして、アームカート３５０は、アームカート３５０からの１つ以上のロボットアーム３３０の移動中に手術台及び／又はアーム支持部に固定され得、次いでアームカート３５０は動作領域から取り外され得る。

１つ以上のロボットアーム３３０は、様々な異なる種類の連結及び／又は装着の方法及び機構を使用して、手術台３００にドッキング及び／又は装着され得る。アームカート３５０は、対応する連結方法及び機構を用いて、アームカート３５０から手術台３００上及び／又は手術台３００に関連するアーム支持部上の任意の好適な位置へのロボットアーム３３０の効率的な移動を提供できる。このようにして、アームカート３５０及び手術台３００は、ロボットアーム３３０が手術台３００及びアームカート３５０に対して効率的かつ反復的に連結され得る、かつ／又は取り外され得るように、共通のインターフェースを含み得る。

いくつかの実施形態では、ロボットアームに関連する第１の連結部材は、手術台に関連する第２の連結部材と係合するように構成され得る。

図４は、アームカートを使用してロボットアームを手術台に移送し、カートから手術台へのロボットアームの移動に備えて、アームカートを台と位置合わせする方法４００のフローチャートである。方法４００のアームカートは、例えば、本明細書に記載のアームカートのいずれかであり得る。方法４００は、４０２において、１つ以上のロボットアームをアームカートに装着することを含む。例えば、１つ以上のロボットアームは、アームカートのアーム支持部に解放可能に連結され得る。アーム支持部は、アームカートの基部に連結されて、基部の上方で１つ以上のロボットアームを支持し得る。基部は、支持面上を自由に移動可能であり得る。次いで、４０４において、アームカートは、手術台に隣接する動作領域に移送される。アームカートは、４０６において、例えば、機械的又は電子的位置合わせにより手術台と位置合わせされる。いくつかの実施形態では、アームカートと手術台との位置合わせにより、１つ以上のロボットアームのうちの少なくとも１つは、１つ以上のロボットアームのうちの少なくとも１つの上に配置されたカプラのアーム部分が、手術台上に配置されたカプラの台部分と動作可能な関係に配置される（すなわち、位置合わせされる）ように位置決めされる。いくつかの実施形態ではカートと手術台との位置合わせにより、１つ以上のロボットアームのうちの少なくとも１つは、１つ以上のロボットアームが、アームカート及び手術台に対して、１つ以上のロボットアームのうちの少なくとも１つの上に配置されたカプラのアーム部分が、手術台上に配置されたカプラの台部分と動作可能な関係にある構成及び／又は位置へと移動し得る、又は移動され得るように、位置決めされる。４０８において、１つ以上のロボットアームは手術台に連結される。例えば、いくつかの実施形態では、カプラのアーム部分は、カプラの台部分に解放可能に連結され得る。４１０において、１つ以上のロボットアームはアームカートから解放される。４１２において、アームカートは動作領域から離れる方向に移送される。

いくつかの実施形態では、第２のロボットアームがアームカート上に装着された場合、アームカートは、第１のロボットアームを手術台に連結し、第１のロボットアームをアームカートから解放し、次いで、手術台の別の部分に近接する位置に移送され、第２の部位において手術台と位置合わせされ得る。まだ手術台と適切に位置合わせされていない場合、第２のロボットアーム上に配置された第２のカプラのアーム部分は、手術台上に配置された第２のカプラの台部分と動作可能な関係に配置され得る（すなわち、位置合わせされ得る）。第２のロボットアームは、次いで、例えば、第２のカプラのアーム部分が第２のカプラの台部分に解放可能に連結されることによって、手術台に連結され得る。第２のロボットアームは、アームカートから解放され得、アームカートは動作領域から離れる方向に移送され得る。

いくつかの実施形態では、アームカートは、アームカートによって／アームカート内に支持されるロボットアームに関連する連結部材が、台に関連する相補的な連結部材との係合に好適な位置おいて示され得るように移動され得る。例えば、アームカートは、ロボットアームが様々な手術台及び／又は様々な高さにある手術台の様々な連結部分と協働できるように、様々な高さ設定に調節され得る。例えば、いくつかの実施形態では、アームカートは、ロボットアームの連結部材が、Ｘ軸及び／又はＹ軸に対して、手術台に関連する連結部材と位置合わせされるように、手術台に対して適所に移動され得る。次いで、アームカートは、ロボットアームカートが高、中、又は低の高さ範囲に設定される高さ調整の第１のマクロ段階を実行できる。次いで、高さ調整の第２のマイクロ段階において、アームカートは、ロボットアームカートの連結部材をＺ軸に沿って上下動させて、手術台の相補的な連結部材と係合できる。いくつかの実施形態では、アームカートは、アームカートがロボットアームの連結部材に対して適切に位置決めされて連結される、又は手術台と連結される構成及び／若しくは位置に移行するように、手術台と機械的又は電子的に位置合わせされ得る。

図５Ａは、係合解除構成にあるアームカート５５０及び手術台５００の斜視図の実例である。アームカート５５０は、本明細書に記載のアームカート（例えば、アームカート３５０）のいずれかに構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る。例えば、アームカート５５０は、アームコンテナ５５２（二重鎖線で示す）と、基部５５４と、を含み得る。アームコンテナ５５２は、１つ以上のロボットアームの（例えば、保管領域から動作領域への）移送中、及び外科手術中に使用するための、アームカート５５０から手術台５００への１つ以上のロボットアームの移動中に、１つ以上のロボットアーム（図示せず）の無菌性を支援、保護、及び促進するように構成されている。アームコンテナ５５２は、１つ以上のロボットアームの手術台５００への安全、効率的、無菌状態、かつ反復可能な移送を容易にするように更に構成されている。アームカート５５０から手術台５００へのロボットアーム５３０の移動は、手動で実行されてよい、モータによって駆動されてよい、遠隔で制御されてよい、又は任意の他の好適な手段を介して達成されてよい。手術台５００は、本明細書に記載の手術台のいずれか（例えば、手術台１００）と同じ又は類似であり得る。例えば、手術台５００は、テーブルトップ５２０と、支持部５２２と、基部５２４と、を含む。患者（図示せず）は、テーブルトップ５２０上に配置され得る。

アームカート５５０及び手術台５００はそれぞれ、アームカート５５０が手術台５００と位置合わせし、係合し得るように、相補的な嵌合機構を含み得る。例えば、図６Ａに示すように、アームカート５５０の基部５５４は第１の嵌合機構５５５を含み得、手術台５００の台基部５２４は第２の嵌合機構５２５を含み得る。第１の嵌合機構５５５は、図６Ａに示すように、三角形、つまり傾斜したリードインを含むなど、任意の好適な形状を有し得る。第２の嵌合機構５２５は、相補的な三角形、つまり傾斜した切り欠きなど第１の嵌合機構５５５を受容するように構成されている任意の好適な形状を有し得る。第１の嵌合機構５５５及び第２の嵌合機構５２５は係合されて、アームカート５５０と手術台５００との間での適切な位置合わせ（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、及び／若しくはＺ軸に沿って、並びに／又はＸ軸、Ｙ軸、及び／若しくはＺ軸の周りで）を達成し得る。

いくつかの実施形態では、アームカート５５０の第１の嵌合機構５５５は、第１の嵌合機構５５５が衝撃抵抗器及び／又は緩衝装置として機能できるように、アームコンテナ５５２から十分に突出し得る。例えば、第１の嵌合機構５５５は、アームカート５５０が障害物（例えば、壁又はドアフレーム）に衝突する場合に、衝撃による力が第１の嵌合機構５５５によって消散されるように、アームカート５５０によって支持されるロボットアームの連結部材よりもアームコンテナ５５２の外側輪郭を越えて延在し得る。したがって、ロボットアーム及び／又はアームカート５５０への接触及び損傷は阻止され得る。

図５Ａにおいて、第１の嵌合機構５５５は２つの三角形状の突出部として成形されているものとして示しており、第２の嵌合機構５２５は２つの三角形状の切り欠きとして成形されているものとして示しているが、第１の嵌合機構５５５及び第２の嵌合機構５２５は、任意の好適な形状であり得る。例えば、第１の嵌合機構５５５は、単一の三角形状の突出部として成形され得、第２の嵌合機構５２５は、単一の三角形状の切り欠きとして成形され得る。いくつかの実施形態では、第１の嵌合機構５５５及び第２の嵌合機構５２５は、湾曲形状、矩形、若しくは任意の他の好適な形状、又は形状の組み合わせである相補的な形状を含み得る。

第１の嵌合機構５５５及び第２の嵌合機構５２５は、アームカート５５０の基部５５４上及び手術台５００の台基部５２４上にそれぞれ位置するように示しているが、これらは、第１の嵌合機構５５５と第２の嵌合機構５２５との係合が、例えばＸ－Ｙ面における、ロボットアームの移動のためのアームカート５５０と手術台５００との間の適切な位置合わせに対応するように、アームカート５５０及び／又は手術台５００上の任意の好適な位置に配置され得る。例えば、第１の嵌合機構５５５はアームコンテナ５５２上に配置され得、第２の嵌合機構５２５は、第１の嵌合機構５５５に類似の高さで、台支持部５２２又はテーブルトップ５２０上に配置され得る。

いくつかの実施形態では、第１の嵌合機構５５５及び／又は第２の嵌合機構５２５は、アームカート５５０と台５００との位置合わせ及び／又は係合を支援する、磁石及び／又はセンサを含み得る。例えば、第１の嵌合機構５５５及び／又は第２の嵌合機構５２５は、ホール効果センサ、静電容量センサ、ボタン、又は台５００の付近若しくはそれに隣接するアームカート５５０の存在を検出できる他のセンサを含み得る。

使用中、アームカート５５０は、手術台５００の第２の嵌合機構５２５に向かって移動され得る（例えば、押され得る）。アームカート５５０が手術台５００の付近にあるとき、第１の嵌合機構５５５は、例えば、アームカート５５０の位置を操作することによって、第２の嵌合機構５２５に挿入されて係合し得る。いくつかの実施形態では、第１の嵌合機構５５５及び第２の嵌合機構５２５のそれぞれの形状及びサイズは、アームカート５５０が手術台５００に対して特定の位置に誘導され得るように、十分に相補的かつ固有であり得る。例えば、第１の嵌合機構５５５及び第２の嵌合機構５２５は、第１の嵌合機構５５５が第２の嵌合機構５２５と完全に係合されると、アームカート５５０によって支持されるロボットアームに関連する連結部材が、手術台５００に関連する相補的な連結部材と位置合わせされ（aligned）、かつ／又は位置合わせされて（registered）、手術台５００へのロボットアームの移動を容易にするように成形され、サイズ決めされ得る。

いくつかの実施形態では、手術台は、手術台の外周の周囲の離間位置に複数の別個の嵌合機構を含み得る。例えば、図５Ｂは、台基部６２４及びアームカート基部６５４の上面図である。表基部６２４は、図５Ａに関して記載した台基部５２４など、本明細書に記載の台基部のいずれかに構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る。アームカート基部６５４は、図５Ａに関して記載した基部５５４など、本明細書に記載のアームカート基部のいずれかと構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る。台基部６２４は、第１の台嵌合機構６２５Ａ、第２の台嵌合機構６２５Ｂ、第３の台嵌合機構６２５Ｃ、及び第４の台嵌合機構６２５Ｄなど多数の嵌合機構６２５を含み得る。いくつかの実施形態では、台基部６２４の嵌合機構６２５のそれぞれは、台基部６２４に関連するテーブルトップ上のロボットアーム係合位置と関連し得る。アームカート基部６５４は、アームカート嵌合機構６５５を含み得る。アームカート嵌合機構６５５は、アームカート嵌合機構６５５が第１の台嵌合機構６２５Ａ、第２の台嵌合機構６２５Ｂ、第３の台嵌合機構６２５Ｃ、及び／又は第４の台嵌合機構６２５Ｄと係合するように構成されるように成形され、サイズ決めされ得る。いくつかの実施形態では、アームカート嵌合機構６５５及び台基部６２４の嵌合機構は、アームカート嵌合機構６５５が、台基部６２４の嵌合機構６２５（例えば、第１の台嵌合機構６２５Ａ、第２の台嵌合機構６２５Ｂ、第３の台嵌合機構６２５Ｃ、及び第４の台嵌合機構６２５Ｄ）のいずれかと相補的に成形され、かつ／又は係合するように構成されるように成形され、サイズ決めされ得る。いくつかの実施形態では、アームカート嵌合機構６５５及び台基部６２４の嵌合機構６２５は、アームカート嵌合特徴部６５５が、台基部６２４の嵌合機構６２５のうちの１つのみ又は一部のみと係合するように構成されるように成形され、サイズ決めされ得る。図５Ｂに示すように、アームカート嵌合機構６５５は三角形状であってもよく、台嵌合機構は、相補的な三角形状の切り欠きを含み得る。４つの台嵌合機構６２５を示しているが、台基部６２４は、アームカート基部６５４を含むアームカートと台基部６２４を含む手術台の任意の好適な数の位置との位置合わせのために任意の好適な数の台嵌合機構を含み得る。

いくつかの実施形態では、光学照準システムを使用して、アームカートから手術台への１つ以上のロボットアームの移送前及び移送中の、アームカートと手術台との位置合わせの速度及び精度を改善できる。図６は、アームカート７５０と、光ビーコンアセンブリ７６０と、を含む光学照準システム７００の概略図である。アームカート７５０は、本明細書に記載のアームカートのいずれかに構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る。アームカート７５０は、１つ以上の目標７５７（例えば、第１の目標７５７Ａ及び第２の目標７５７Ｂ）を含み得る。１つ以上の目標７５７は、例えば、アームカート７５０の上面上の十字マークであり得る。光ビーコンアセンブリ７６０は、手術台（図示せず）に連結され得、又は付近に配置され、手術台に対して固定され得る。光ビーコンアセンブリ７６０は、１つ以上の光線を投射するように構成されている発光器を含み得る。この発光器は、アームカート７５０から手術台に１つ以上のロボットアームを移動させるためにアームカート７５０が手術台と適切に位置合わせされるときに、アームカート７５０上の１つ以上の目標７５７が位置する場所に向かって１つ以上の光ビームを投射できる。

アームカート７５０が移動されて光ビームと適切に位置合わせされる（したがって、手術台と適切に位置合わせされる）と、１つ以上の光ビームは、１つ以上の目標７５７に集中し得る。いくつかの実施形態では、ユーザーは、１つ以上の光ビームと１つ以上の目標との適切な位置合わせを観察することに応じて、ユーザーが１つ以上のロボットアームの移動を手動で開始できるように、１つ以上の目標上での１つ以上の光ビームの集中を観察できる。いくつかの実施形態では、アームカート７５０、光ビーコンアセンブリ７６０、及び／又は手術台は、１つ以上の光線が１つ以上の目標７５７と適切に位置合わせされる時点を認識するように構成されているセンサ（図示せず）及び／又はレセプタ（図示せず）を含み得る。センサは、アームカート７５０の適切な位置決め時に、アームカート７５０が適切に位置決めされたことをユーザーに示し、かつ／又は１つ以上のロボットアームの自動移送を開始する信号を送信できる。いくつかの実施形態では、光ビーコンアセンブリ７６０は、十字又は他の位置決めマークが、アームカート７５０の１つ以上の目標７５７のうちの１つと位置合わせされ得るように、十字又は他の位置決めマークを投射できる。かかる実施形態は、位置決め誤差を排除し、１つ以上のロボットアームを移動するためにアームカート７５０と手術台とを位置合わせする、特別に熟練した操作者の必要性を低減するのに役立ち得る。

いくつかの実施形態では、手術台は、床面上に画像を投影するように構成され得、１つ以上のロボットアームの移動のためのアームカートの位置合わせに役立つ。例えば、図７Ａは、プロジェクタ８２６を有する手術台８００の斜視図である。プロジェクタ８２６は、床面上に一時的な床面マーク８２７を投影できる。一時的な床面マーク８２７は、例えば箱状の目標であり得る。一時的な床面マーク８２７は、画像及び／又は追加の誘導特徴を含み得る。矩形状の箱として示しているが、いくつかの実施形態では、一時的な床面マーク８２７は、円又は十字など任意の好適な形状であり得る。

図７Ｂは、プロジェクタ９２６と、ロボットアーム９３０を支持するアームカート９５０と、を有する手術台９００の斜視図である。手術台９００及びプロジェクタ９２６は、図７Ａを参照して上述した手術台８００及びプロジェクタ８２６と構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る。例えば、プロジェクタ９２６は、手術台９００付近の床面に一時的な床面マーク９２７を投影できる。使用中、アームカート９５０は、一時的な床面マーク９２７に対して移動され得る。いくつかの実施形態では、ユーザーが一時的な床面マーク９２７をガイドとして使用し、アームカート９５０を一時的な床面マーク９２７と位置合わせできるように、一時的な床面マーク９２７は「ランディングゾーン」を提供し得る。アームカート９５０と一時的な床面マーク９２７との適切な位置合わせをユーザーが視覚的に確認すると、ユーザーは、アームカート９５０から手術台９００にロボットアーム９３０を移動させるプロセスを開始できる。例えば、いくつかの実施形態では、ユーザーは、グラフィックユーザーインターフェースを使用してロボットアーム９３０の移動を開始できる。いくつかの実施形態では、アームカート９５０及び／又は手術台９００は、ロボットアーム９３０を手術台９００に移動させるために、アームカート９５０が一時的な床面マーク９２７（したがって手術台９００）に対して正しく位置決めされる時点を検知するように構成されている１つ以上のセンサ（図示せず）を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のセンサは、一時的な床面マーク９２７を変化させて、例えば、一時的な床面マーク９２７の色を変化させることによってアームカート９５０の適切な位置決めを示す信号をプロジェクタ９２６に送信し得る。いくつかの実施形態では、台９００に対するアームカート９５０の適切な位置決めを示すことにより、後述するように、１つ以上のロボットアームは自動的に自動操縦し、台９００との係合を開始し得る。プロジェクタ９２６は、アームカート９５０が一時的な床面マーク９２７との適切な位置合わせ状態を脱した場合、一時的な床面マーク９２７の色を２回目に変化させる（例えば、元の色に戻る）ように構成され得る。

いくつかの実施形態では、アームカートは、自動的に誘導されて、手術台と適切に位置合わせされるように構成され得る。図８Ａは、手術台１０００、アームカート１０５０、及びロボットアーム１０３０の斜視図である。手術台１０００、アームカート１０５０、及びロボットアーム１０３０は、それぞれ本明細書に記載の手術台、アームカート、及びロボットアームのいずれかに構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る。手術台１０００は、取り付けインターフェース１０２１を含み得る。手術台１０００はまた、発光器１０２３（例えば、第１の発光器１０２３Ａ及び第２の発行器１０２３Ｂ）を含み得る。第１の発光器１０２３Ａ及び第２の発光器１０２３Ｂは、それぞれ光信号を発して、それぞれ光壁バリア１０２８Ａ及び１０２８Ｂを生成する。光壁バリア１０２８Ａ及び１０２８Ｂは、光壁バリア１０２８Ａ及び１０２８Ｂが取り付けインターフェース１０２１から離れる方向に発散するように角度付けされ得る。放射された光は、電磁スペクトルの任意の好適な部分、例えば、可視、紫外線、又は赤外線であってよい。

アームカート１０５０は、例えば３つ又は４つなど任意の好適な数の車輪を含み得る。アームカート１０５０は、手動で（例えば、ユーザーによって押されることにより）動力を供給され得る。いくつかの実施形態では、アームカート１０５０は、アームカート１０５０が車輪のそれぞれに独立して抵抗又は制動力を適用できるように、電子ブレーキを含み得る。したがって、電子ブレーキは、ユーザーが取り付けインターフェース１０２１に向かってアームカート１０５０を押すときに、アームカート１０５０（及びロボットアーム１０３０の連結機構１０３９）が手術台１０００の取り付けインターフェース１０２１に向けられるように、アームカート１０５０の経路を制御できる。いくつかの実施形態では、カート１０５０はまた、制限速度（すなわち、上限速度）を有し得る。

アームカート１０５０は、１つ以上の光センサ１０５１を含み得る。１つ以上の光センサ１０５１は、ビーコンを放射し、光壁バリア１０２８Ａ及び１０２８Ｂの一方又は両方を離れるビーコンの反射を検知し得る。したがって、アームカート１０５０は、例えば、電子制動を使用して、光壁バリア１０２８Ａ及び１０２８Ｂの一方若しくは両方の検知された位置、並びに／又はアームカート１０５０と光壁バリア１０２８Ａ及び１０２８Ｂの一方若しくは両方との検知された距離に基づいて、取り付けインターフェース１０２１に向けてアームカート１０５０を自動操作し得る。上述のように、光壁バリア１０２８Ａ及び１０２８Ｂは、取り付けインターフェース１０２１から離れる方向に発散し、三角形状のバリアをもたらし得る。したがって、光壁バリア１０２８Ａ及び１０２８Ｂは、アームカート１０５０が手術台１０００により接近するように操作され、光壁バリア１０２８Ａと１０２８Ｂとの間の距離が減少するにつれて、より高い精度でアームカート１０５０を誘導できる。

アームカート１０５０及び手術台１０００は、１つ以上の光センサ１０５１がアームカート１０５０上に配置され、第１の発光器１０２３Ａ及び第２の発光器１０２３Ｂが手術台１０００上に配置されるように記載したが、いくつかの実施形態では、これらの構成要素の位置は、１つ以上の光センサ１０５１が手術台１０００上に配置され、第１の発光器１０２３Ａ及び第２の発光器１０２３Ｂがアームカート１０５０上に配置されるように入れ替え可能である。

手術台１０００はまた、近距離運動センサ１０８３を含み得る。近距離運動センサ１０８３は、取り付けインターフェース１０２１内又はその付近に装着され得る。近距離運動センサ１０８３は、取り付けインターフェース１０２１へのロボットアーム１０３０の連結機構１０３９の取り付けを異物が阻止するかどうかを判定できる。次いで、近距離運動センサ１０８３は、ロボットアーム１０３０の取り付けが妨害される（例えば、ドレープによってブロックされる）ことをアームカート１０５０に伝達できる。いくつかの実施形態では、近距離運動センサ１０８３は、取り付けインターフェース１０２１への連結機構１０３９の連結に対する潜在的な妨害を検知すると、取り付けインターフェース１０２１に向けての移動を停止する（又はロボットアーム１０３０の移動を停止する）ようにアームカート１０５０に信号を送信できる。次いで、近距離運動センサ１０８３は、連結動作を休止でき、ユーザーに潜在的な妨害物について警告できる。いくつかの実施形態では、近距離運動センサ１０８３はまた、潜在的な妨害物の除去を検知し、アームカート１０５０に信号を送信して連結動作を再開できる。

図８Ｂに概略的に示すように、手術台１０００はまた、第３の発光器１０２３Ｃ及び第４の発光器１０２３Ｄを含み得る。これらの発光器１０２３Ｃ、１０２３Ｄは、図８Ｂに示す軸Ｗによって示すように、手術台１０００の頂部の向き、すなわち取り付けインターフェース１０２１の向きを示すために使用され得る。アームカート１０５０及び／又はロボットアーム１０３０は、検出器１０８１Ａ及び１０８１Ｂなど検出器を含んで発光器からの光を検知し得、連結機構１０３９の向きが取り付けインターフェース１０２１の向きと一致するように、内部標定ハードウェアを使用してロボットアーム１０３０の連結機構１０３９を回転させ、かつ／又は並進させる。図８Ｂの要素１０８１Ａ及び１０８１Ｂは検出器として記載しているが、いくつかの実施形態では、要素１０８１Ａ及び１０８１Ｂは連結機構の２つの部分を示し、検出器は、連結機構１０３９とは異なるアームカート１０５０及び／又はロボットアーム１０３０の異なる部分に配置される。かかる実施形態では、検出器は、要素１０８１Ａ及び１０８１Ｂと取り付けインターフェース１０２１との位置合わせに使用され得る。

いくつかの実施形態では、図８Ａ及び図８Ｂを参照して上述したマクロ位置合わせ手順後に、手術台１０００並びにアームカート１０５０及び／又はロボットアーム１０３０は、例えば、短距離で動作可能な検知機構を使用して、マイクロ位置合わせ手順によって更に位置合わせされ得る。例えば、ロボットアーム１０３０が、上述のようにアームカート１０５０の位置合わせによって取り付けインターフェース１０２１に近接して配置された後、センサは、ロボットアーム１０３０の連結機構１０３９及び／又は手術台１０００の取り付けインターフェース１０２１上で使用され得、ロボットアーム１０３０の連結機構１０３９を精密に誘導して取り付けインターフェース１０２１と係合させる。好適なセンサとしては、例えば、ホール効果センサを挙げることができる。

図９Ａ～図９Ｃは、手術台１２００及びアームカート１２５０の概略図である。アームカート１２５０は、本明細書に記載のアームカートのいずれかに構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る。例えば、アームカート１２５０は、アームコンテナ１２５２と、基部１２５４と、を含み得る。アームコンテナ１２５２は、１つ以上のロボットアーム１２３０（例えば、第１のロボットアーム１２３０Ａ及び任意選択の第２のロボットアーム１２３０Ｂ）の（例えば、保管領域から動作領域への）移送中、及び外科手術中に使用するための、アームカート１２５０から手術台１２００への１つ以上のロボットアーム１２３０の移動中に、１つ以上のロボットアーム１２３０の無菌性を支援、保護、及び促進するように構成されている。１つ以上のロボットアーム１２３０は、本明細書に記載のロボットアームのいずれかに構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る。１つ以上のロボットアーム１２３０はそれぞれ、アーム連結機構１２３９（例えば、第１のアーム連結機構１２３９Ａ及び第２のアーム連結機構１２３９Ｂ）を含み得る。１つ以上のロボットアーム１２３０は、アームカート１２５０によって保管及び／又は移送されるが、１つ以上のロボットアーム３３０は、１つ以上のロボットアーム１２３０が偶発的に衝突される、又は損傷される可能性を低減するように、アームカート１２５０の設置面積内に大部分、ほぼ完全に、又は完全に維持され得る。いくつかの実施形態では、アームコンテナ１２５２は、１つ以上のロボットアーム１２３０を保管する空間を基部１２５４と共に画定する、垂直に延在する保護フレームとして構成され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のロボットアーム１２３０がアームカート１２５０内に保管されるとき、ロボットアームは基部１２５４の外周内に維持され得るが、アームコンテナ１２５２の外周を越えて延在してもよい。

手術台１２００は、本明細書に記載の手術台のいずれかに構造及び／及び機能の点で同じ又は類似であり得る。例えば、手術台１２００は、テーブルトップ１２２０と、台支持部１２２２と、台基部１２２４と、を含み得る。テーブルトップ１２２０は、外科手術中に患者が配置され得る上面を有する。テーブルトップ１２２０は、床面の上方の好適な高さにおいて、例えば基台となり得る支持部１２２２上に配置される。支持部１２２２（本明細書では基台とも称される）は、Ｚ軸（床面の上方の高さ）、Ｙ軸（台の長手方向軸に沿う）、及び／若しくはＸ軸（台の横方向軸に沿う）における並進、並びに／又はＺ、Ｙ、及び／若しくはＸ軸の周りでの回転など所望の自由度の数で、テーブルトップ１２２０の移動を提供してよい。テーブルトップ１２２０はまた、任意の好適な軸に沿って／その周りで互いに対して移動可能である複数の区分、例えば、胴体、片方若しくは両方の脚、及び／又は片方若しくは両方の腕のそれぞれに対する別個の区分、並びに頭部支持区分を含んでよい。テーブルトップ１２２０及び／又はその構成区分の移動は、手動で実行され、モータによって駆動され、遠隔で制御され、又は任意の他の好適な手段を介してよい。テーブルトップ用の支持部１２２２は、手術室の床面に固定され得る基部１２２４に装着されてよい、又は、例えば、基部１２２４上の車輪（図示せず）の使用によって床面に対して移動可能であり得る。支持部１２２２の高さは、例えば、テーブルトップ１２２０の運動（例えば、軸方向（縦方向）又は横方向運動）に合わせて調節でき、テーブルトップ１２２０が、床面の上方のある高さ（例えば、外科医のアクセスを可能にするための）及び支持部１２２０からのある距離で、所望の手術部位において位置決めされることを可能にし得る。加えて、支持部１２２２の高さの調節はまた、支持部１２２２に関連する取り付け部材（例えば、後述する取り付け部材１２４７）を１つ以上のロボットアーム１２３０と係合し、アームカート１２５０から持ち上げることができる。

図９Ａに示すように、アームカート１２５０はまた、図５Ａを参照して上述した第１の嵌合機構５５５に構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る、第１の嵌合機構１２５５を含み得る。同様に、手術台１２００は、図５Ａを参照して上述した第２の嵌合機構５２５に構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る、対応する第２の嵌合機構１２２５を含み得る。したがって、アームカート１２５０は、第１の嵌合機構１２５５が第２の嵌合機構１２２５と連結されるように誘導されて、手術台１２００と係合し得る。第１の嵌合機構１２５５が第２の嵌合機構１２２５と連結された結果、アームカート１２５０は、アームカート１２５０から手術台１２００への１つ以上のロボットアーム１２３０の移動のために、手術台１２００に対して特定の位置に位置決めされ、維持され得る。

手術台１２００は、１つ以上の取り付け部材１２４７（例えば、第１の取り付け部材１２４７Ａ及び第２の取り付け部材１２４７Ｂ）を含み得る。１つ以上の取り付け部材１２４７のそれぞれは、例えば、延長アームを含み得る。１つ以上の取り付け部材１２４７のそれぞれの第１の端部は、支持部１２２２に連結され得る。１つ以上の取り付け部材１２４７はそれぞれ、１つ以上の取り付け部材１２４７のそれぞれの第２の端部に配置された取り付けインターフェース１２２１を含み得る。具体的には、図９Ａに示すように、第１の取り付け部材１２４７Ａは第１の取り付けインターフェース１２２１Ａを含み得、第２の取り付け部材１２４７Ｂは第２の取り付けインターフェース１２２１Ｂを含み得る。取り付けインターフェース１２２１は、取り付けインターフェース１２２１がアーム連結部材１２３９（例えば、第１のアーム連結部材１２３９Ａ及び第２のアーム連結部材１２３９Ｂ）と解放可能に係合できるように構成され得る。例えば、取り付けインターフェース１２２１は、ループ形状又はバスケット形状の構成要素を含み得る。いくつかの実施形態では、取り付けインターフェース１２２１は、１つ以上のロボットアーム１２３０のアーム連結部材１２３９のいずれかと係合するように成形され、サイズ決めされ得る。

ロボットアーム１２３０のアーム連結部材１２３９は、取り付けインターフェース１２２１のうちの１つ以上がアーム連結部材１２３９と解放可能に係合し、アーム連結部材１２３９のそれぞれを移動させ得るように成形され、サイズ決めされ得る。例えば、第１の取り付けインターフェース１２２１Ａは、第１の取り付け部材１２２１Ａが、Ｘ及びＹ方向で第１のアーム連結部材１２３９Ａと位置合わせされるように、第１のアーム連結部材１２３９Ａの下に位置決めされ得る。次いで、第１の取り付けインターフェース１２２１Ａは垂直方向に移動されて（例えば、支持部１２２２の垂直運動によって）、第１のアーム連結部材１２３９Ａと係合し得る。例えば、第１の取り付けインターフェース１２２１Ａは開口部を画定し得、第１の取り付けインターフェース１２２１Ａが第１のアーム連結部材１２３９Ａの第１の部分との周囲関係に配置されるまで上昇させられ得る。第１の取り付けインターフェース１２２１Ａは、第１の取り付けインターフェース１２２１Ａの更なる垂直運動が、第１のアーム連結部材１２３９Ａ（したがって、第１のロボットアーム１２３０Ａ）の移動を生じさせるように、第１のアーム連結部材１２３９Ａの第２の部分と係合し得る。

図９Ａには２つの取り付け部材１２４７を示しているが、例えば、１つ、３つ、又は４つなど、任意の好適な数の取り付け部材が含まれ得る。加えて、取り付けインターフェース１２２１の構造は、ループ又はバスケットとして記載するが、取り付けインターフェース１２２１は、任意の好適な形状であり得、取り付けインターフェース１２２１がアーム連結部材１２３９などアーム連結部材を捕捉できるように、任意の好適な係合機構を含み得る。

使用中、図９Ａに示すように、手術台１２００は、取り付け部材１２４７（したがって取り付けインターフェース１２２１）がロボットアーム１２３０のアーム連結部材１２３９よりも鉛直下方に位置決めされる、第１のニーリング構成にあり得る。アームカート１２５０は、手術台１２００から離れた第１の位置にあり得る。第１のロボットアーム１２３０Ａ及び第２のロボットアーム１２３０Ｂは、第１の連結機構１２３９Ａ及び第２の連結機構１２３９Ｂが、Ｘ軸及びＹ軸に沿って位置合わせされたときに第１の取り付けインターフェース１２２１Ａ及び第２の取り付けインターフェース１２２１Ｂとそれぞれ係合するように配置されるように、展開構成でカート１２５０上に配置され得る。

アームカート１２５０は、手術台１２００に向かって移動され得る。図９Ｂに示すように、アームカート１２５０が取り付け部材１２４７に対して適切に位置決めされると（例えば、第１の嵌合機構１２５５が第２の嵌合機構１２２５と係合される）と、支持部１２２２は、線Ｂ－Ｂに沿って垂直方向に操作され得る（すなわち、ニーリング位置から係合位置へと移動する）。したがって、取り付け部材１２４７は、支持部１２２２が移動してアーム連結部材１２３９と係合することによって、線Ｂ－Ｂに沿って垂直方向に移動され得る。より具体的には、第１の取り付けインターフェース１２２１Ａは第１のアーム連結部材１２３９Ａと係合し得、第２の取り付けインターフェース１２２１Ｂは第２のアーム連結部材１２３９Ｂと係合し得る。いくつかの実施形態では、取り付け部材１２４７は、支持部１２２２が伸縮する結果として、テーブルトップ１２２０の全ての垂直位置にわたってテーブルトップ１２２０に対して同じ位置に留まる。

取り付け部材１２４７がアーム連結部材１２３９と係合された後、支持部１２２２は、取り付け部材１２４７が基部１２２４及びアームカート１２５０に対して垂直に上昇する（すなわち、係合位置から動作位置へと移動する）ように操作されて、線Ｂ－Ｂに沿って垂直に延在し得る。取り付けインターフェース１２２１を介してアーム連結部材１２３９と係合される取り付け部材１２４７の上向きの垂直移動は、図９Ｃに示すように、ロボットアーム１２３０を持ち上げてアームカート１２５０から外す。ロボットアーム１２３０は次いで、取り付け部材１２４７を介して手術台１２００と係合され、外科手術に使用され得る。図１０Ｃに示すように、アームカート１２５０は、次いで、手術台１２００から離れる方向に移動され得る。

図９Ａでは、ロボットアーム１２３０は、アームカート１２５０を介して手術台１２００へと移送するために、展開構成（すなわち、連結機構１２３９は、取り付け機構１２４７によって係合されるために露出している）でアームカート１２５０に装着されているものとして示しているが、いくつかの実施形態では、ロボットアーム１２３０は、アームカート１２５０内に保管され、展開構成に移動され得る。いくつかの実施形態では、アームカート１２５０は、アーム連結部材１２３９が露出し、取り付け部材１２４７によってアクセス可能であるように、ロボットアーム１２３０の構成を操作し得る。いくつかの実施形態では、取り付け部材１２４７は、移動してアーム連結部材１２３９と係合する前に、収容位置から使用位置まで枢動又は回転し得る。図９Ａ～９Ｃは、取り付け部材１２４７によってアームカート１２５０から同時に持ち上げられる両方のロボットアーム（すなわち、ロボットアーム１２３０Ａ及びロボットアーム１２３０Ｂ）を示すが、いくつかの実施形態では、１つのロボットアーム１２３０のみがアームカート１２５０と係合し、持ち上げられ得る。例えば、１つのロボットアーム１２３０のみが、取り付け部材１２４７によって係合するために展開構成で位置決めされ得、又はアームカート１２５０は、取り付け部材１２４７とのＸ軸及びＹ軸での位置合わせにおいて、１つの連結機構１２３９のみを位置付けることができる。１つ以上の追加のロボットアーム１２３０は、後の時点で使用されるアームカート１２５０内に留まり得る。

いくつかの実施形態では、手術台は、アームカートとの位置合わせ機構と、枢動して１つ以上のロボットアームと係合できる取り付け部材と、を含み得る。例えば、図１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃは、それぞれ係合解除構成、位置合わせ構成、及びラッチ構成にある手術台１３００、アームカート１３５０、及びロボットアーム１３３０（例えば、第１のロボットアーム１３３０Ａ及び第２のロボットアーム１３３０Ｂ）である。手術台１３００及びアームカート１３５０は、それぞれ本明細書に記載の手術台及びアームカートのいずれかに構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る。同様に、第１及び第２のロボットアーム１３３０Ａ及び１３３０Ｂは、本明細書に記載のロボットアームのいずれかと同じ又は類似であり得る。手術台１３００は、第１の嵌合機構１３２５を含み得、アームカート１３５０は相補的な第２の嵌合機構１３５５を含み得る。第１の嵌合機構１３２５は、第２の嵌合機構１３５５と係合する、かつ／又はそれを受容するように構成され得る。

第１のロボットアーム１３３０Ａは第１の連結機構１３３９Ａを含み得、第２のロボットアーム１３３０Ｂは第２の連結機構１３３９を含み得る。手術台１３００は、第１の取り付け部材１３２１Ａと、第２の取り付け部材１３２１Ｂと、を含み得る。第１の取り付け部材１３２１Ａ及び第２の取り付け部材１３２１Ｂは、それぞれ第１の枢動接合部１３６３Ａ及び第２の枢動接合部１３６３Ｂを介して手術台１３００に回転連結され得る。第１の取り付け部材１３２１Ａは、第１の係合機構１３２９Ａを画定し得、かつ／又は含み得る。第２の取り付け部材１３２１Ｂは、第２の係合機構１３２９Ｂを画定し得、かつ／又は含み得る。第１の係合機構１３２９Ａは、第１の係合機構１３２９Ａが第１の結合機構１３３９Ａと係合でき、かつ／又はそれを受容しできるように成形され、サイズ決めされ得る。第２の係合機構１３２９Ｂは、第２の係合機構１３２９Ｂが第２の結合機構１３３９Ｂと係合でき、かつ／又はそれを受容できるように成形され、サイズ決めされ得る。したがって、第１の取り付け部材１３２１Ａ及び第２の取り付け部材１３２１Ｂは、第１の枢動接合部１３６３Ａ及び第２の枢動接合部１３６３Ｂを介して、線Ｃ－Ｃ及び線Ｄ－Ｄに沿って回転して、それぞれ第１のロボットアーム１３３０Ａの第１の連結機構１３３９Ａ及び第２のロボットアーム１３３０Ｂの第２の連結機構１３３９Ｂと係合できる。いくつかの実施形態では、第１の取り付け部材１３２１Ａ及び第２の取り付け部材１３２１Ｂの枢動位置は、例えば、センサを介してなど電子的に制御され得る。例えば、第１の嵌合機構１３２５は、第１の取り付け部材１３２１Ａ及び第２の取り付け部材１３２１Ｂが、第１の嵌合機構１３２５と第２の嵌合機構１３５５との係合時に線Ｃ－Ｃ及び線Ｄ－Ｄに沿って自動的に枢動するように、連結部材である第１の嵌合機構１３２５と第２の嵌合機構１３５５との係合を検知するように構成されているセンサを含み得る。いくつかの実施形態では、第１の取り付け部材１３２１Ａ及び第２の取り付け部材１３２１Ｂの枢動位置は、ユーザーによって手動で制御され得る。いくつかの実施形態では、第１の取り付け部材１３２１Ａ及び第２の取り付け部材１３２１Ｂは、第１の取り付け部材１３２１Ａ及び第２の取り付け部材１３２１Ｂが図１０Ｂに示す構成から解放されると、第１の取り付け部材１３２１Ａ及び第２の取り付け部材１３２１Ｂが、図１０Ｃに示す位置へと回転するように付勢され得る。

使用中、アームカート１３５０は、例えば、アームカート１３５０の底部に連結された車輪を介して、図１０Ａに示すように手術台１３００付近で移動され得る。アームカート１３５０は、図１０Ｂに示すように、アームカート１３５０の第２の嵌合機構１３５５を、手術台１３００の第１の嵌合機構１３２５と位置合わせして、係合するように操作され得る。アームカート１３５０の第２の嵌合機構１３５５と手術台１３００の第１の嵌合機構１３２５とが係合すると、第１の取り付け部材１３２１Ａは、図１０Ｃに示すように、第１の係合機構１３２９Ａが第１のロボットアーム１３３０Ａの第１の連結機構１３３９Ａとラッチするように、線Ｃ－Ｃに沿って回転され得る。同様に、第２の取り付け部材１３２１Ｂは、第２の係合機構１３２９Ｂが第２のロボットアーム１３３０Ｂの第２の連結機構１３３９Ｂとラッチするように、線Ｄ－Ｄに沿って回転され得る。ラッチ後、第１の取り付け部材１３２１Ａは、第１のロボットアーム１３３０Ａを回転させてアームカート１３５０上の収容位置から出すことができ、第２の取り付け部材１３２１Ｂは、第２のロボットアーム１３３０Ｂを回転させてアームカート１３５０上の収容位置から出すことができる。したがって、第１のロボットアーム１３３０Ａ及び／又は第２のロボットアーム１３３０Ｂは、手術台１３００にしっかり連結され得、アームカート１３５０上の収容位置から動作位置（すなわち、アームカートから係合解除されている）に移行され得る。いくつかの実施形態では、第１の取り付け部材１３２１Ａ及び第２の取り付け部材１３２１Ｂは、それぞれ第１のロボットアーム１３３０Ａ及び第２のロボットアーム１３３０Ｂと同時に又は順次係合し、回転させ得る。

図１１は、手術台１７００の下で入れ子構成にある第１のアームカート１７５０Ａ及び第２のアームカート１７５０Ｂを有する手術台１７００の側面図である。手術台１７００は、本明細書に記載の手術台のいずれかに構造及び／及び機能の点で同じ又は類似であり得る。例えば、手術台１７００は、テーブルトップ１７２０と、支持部１７２２と、基部１７２４と、を含み得る。第１のアームカート１７５０Ａ及び第２のアームカート１７５０Ｂは、本明細書に記載のアームカートのいずれかに構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る。例えば、ロボットアーム１７３０を含む第１のアームカート１７５０Ａを示している。台１７００のテーブルトップ１７２０の下で、アームカート１７５０Ａ、１７５０Ｂを容易に保管、つまり入れ子構成にできるようにするために、台の基部１７２４は、傾斜上面を有するように構成されている。したがって、第１のアームカート１７５０Ａ及び第２のアームカート１７５０Ｂのそれぞれは、基部１７２４の傾斜面に乗り入れて、テーブルトップ１７２０の下でそれぞれの保管構成になり得る。例えば、１つ以上の戻り止めなど好適な保持機構（図１１には図示せず）が使用されて、各アームカートは保管構成で保持され得る（すなわち、アームカートが基部１７２４の傾斜上面を転がり落ちないようにできる）。いくつかの実施形態では、各アームカート及び台は、図１１の第１のアームカート１７５０Ａ及びアーム１７３０に示すように、アームをカート内に収容する保管構成にできるように構成され得る。したがって、カート及びアームは、手術前にテーブルトップ１７２０の下に配置され、次いで、上述のように、台とドッキングし、アーム１７３０を台１７００に取り付けるのに好適な位置に移動されてよい。次いで、空のカートは、保管構成に戻されてよい。他の実施形態では、カートは、アームを収容している間は台の下に保管されるように構成されず、代わりに、空のときにのみ保管構成で配置されてよい。

いくつかの実施形態では、ロボットアームは、ロボットアームが手術台に移送され、手術台の下に収容され得る同じ姿勢及び／又は向きで、アームカートを介して移送され得る。したがって、いくつかの実施形態では、ロボットアームの姿勢及び／又は向きは、保管中及び手術台へのロボットアームの移送に備えて同一に留まり得る。例えば、図１２Ａ～１２Ｈは、手術台１８００及びアームカート１８５０の概略図である。図１２Ａに示すように、アームカート１８５０は、ロボットアーム１８３０を収容し、支持する。手術台１８００、アームカート１８５０、及びロボットアーム１８３０は、それぞれ本明細書に記載の手術台、アームカート、及びロボットアームのいずれかに構造及び／又は機能の点で同じ又は類似であり得る。例えば、アームカート１８５０は、アームコンテナ１８５２と、基部１８５４と、を含み得る。手術台１８００は、テーブルトップ１８２０と、台支持部１８２２と、台基部１８２４と、を含み得る。図１２Ａに概略的に示すように、テーブルトップ１８２０は、患者Ｐが外科手術中に配置され得る上面を有する。テーブルトップ１８２０は、床面の上方の好適な高さにおいて、例えば基台となり得る支持部１８２２上に配置される。支持部１８２２は、手術室の床面に固定され得る基部１８２４に装着され得、又は、例えば、基部上の車輪の使用によって床面に対して移動可能であり得る。加えて、アダプタ１８４６は、手術台１８００に連結され得る、又は手術台１８００から分離され得る。例えば、図１２Ａに概略的に示すように、アダプタ１８４６は、テーブルトップ１８２０に連結され得る、又はテーブルトップ１８２０から分離しているが係合可能であり得る、若しくはテーブルトップ１８２０に連結可能であり得る。ロボットアーム１８３０は、アダプタ１８４６に解放可能に連結され得る。ロボットアーム１８３０は、ロボットアーム１８３０が連結機構１８３９を介してアダプタ１８４６の係合機構（図示せず）に連結できるように連結機構１８３９を含み得る。加えて、アダプタ１８４６は、ロボットアーム１８３０が連結機構１８３０に対して構成又は向きを変えることなく、連結機構１８３９を介してロボットアーム１８３０を移動させるように構成され得る。例えば、アダプタ１８４６は、アームカート１８５０からＺ軸の周りでロボットアーム１８３０を回転させて、（図１２Ｅに示すように）テーブルトップ１８２０の下の収容位置に入れることができ、並びに／又はＺ軸及び／若しくはＸ軸の周りでロボットアーム１８３０を回転させて、（図１２Ｇに示すように）動作位置に入れることができる。

アームカート１８５０は、手術台１８００に対して支持面上を移動可能であり得る。例えば、図１２Ａに示すように、アームカート１８５０は、手術台１８００付近に配置され得る。ロボットアーム１８３０は、アームカート１８５０を手術台１８００と適切に位置合わせすると、連結機構１８３９がアダプタ１８４６と係合するために適切に位置決めされるように、アームカート１８５０の中又は上に配置され得る。図１２Ｂに示すように、次いで、アームカート１８５０から手術台１８００のアダプタ１８４６にロボットアーム１８３０を移動させるために、アームカート１８５０は移動されて、手術台１８００と位置合わせされ得る、及び／又は手術台１８００と係合され得る。かかる位置では、連結機構１８３９は、ロボットアーム１８３０がアームカート１８５０に対する構成又は向きを変えることなく、アダプタ１８４６の係合機構に連結され得る。

連結機構１８３９とアダプタ１８４６との係合後、アームカート１８５０は、図１２Ｃに示すように、手術台１８００及びロボットアーム１８３０から離れる方向に移動され得る。手術台１８００及びロボットアーム１８３０の上面図であり、テーブルトップ１８２０を二重鎖線で示す図１２Ｄに示すように、アームカート１８５０が手術台１８００から離れる方向に移動すると、ロボットアーム１８３０は、ロボットアーム１８３０がＸ軸に沿って台から離れる方向に延在する移送位置で、アダプタ１８４６によって支持され得る。

それぞれ手術台１８００及びロボットアーム１８３０の正面図及び上面図である図１２Ｅ及び図１２Ｆに示すように、アダプタ１８４６は、図１２Ｃ及び図１２Ｄに示す移送位置からテーブルトップ１８２０の下の収容位置へとロボットアーム１８３０を回転させ得る。移送位置から収容位置へのロボットアーム１８３０の回転の間、及び収容位置に維持される間、ロボットアーム１８３０は同じ構成を維持し得る。

それぞれ手術台１８００及びロボットアーム１８３０の側面図及び上面図である図１２Ｇ及び図１２Ｈに示すように、アダプタ１８４６はまた、収容位置から動作位置へとロボットアーム１８３０を回転させ得る。いくつかの実施形態では、アダプタ１８４６は、ロボットアーム１８３０が元の移送位置になるまで、まずＺ軸の周りでロボットアーム１８３０を回転させ得る。次いで、アダプタ１８４６は、ロボットアーム１８３０がテーブルトップ１８２０の上方に延在するように、ロボットアーム１８３０をＸ軸の周りで回転させ得る。Ｚ軸及びＸ軸の周りでの回転中、ロボットアーム１８３０は、同じ構成を維持し得る。いくつかの実施形態では、アダプタ１８４６は、ロボットアーム１８３０が元の移送位置になるまで、まずＺ軸の周りでロボットアーム１８３０を回転させ得る。次に、ロボットアームの構成は、ロボットアーム１８３０がテーブルトップ１８２０の上面及び／又はテーブルトップ１８２０上に配置された患者Ｐにアクセスできるように変化し得る。

様々な実施形態が上記に記載される一方で、それらが単なる実施例として提示されており、限定するものではないということが理解されるはずである。上記の方法が、特定の順序で発生する特定の事象を示す場合、特定の事象の順序は修正されてもよい。更に、特定の事象は、それが可能であるとき、並列処理で同時に実行されてもよく、並びに上記のように順次実行されてもよい。

上記の概略図及び／又は実施形態が、特定の配向又は位置で配設された特定の構成要素を示す場合、構成要素の配設は修正されてもよい。実施形態が詳細に示され、記載される一方で、形態及び詳細において様々な変更がなされ得ることが理解されるであろう。本明細書に記載の装置及び／又は方法のいずれの部分も、相互に排他的な組み合わせを除いて、任意の組み合わせで組み合わせられ得る。本明細書に記載された実施形態は、記載された異なる実施形態の機能、構成要素、及び／又は特徴の様々な組み合わせ及び／又はサブの組み合わせを含むことができる。

Claims (15)

1. システムであって、前記システムは、
   第１のカプラを備えたロボットアームと、
   前記ロボットアームの前記第１のカプラと解放可能に連結するための第２のカプラを備えた手術台と、
   カートであって、
   前記手術台から離れた第１の位置と前記手術台に隣接する第２の位置との間で支持面上を自由に移動可能である基部と、
   第１の係合機構であって、前記第１の係合機構及び第２の係合機構が係合されると、前記ロボットアームの前記第１のカプラが、前記ロボットアームの前記第１のカプラが前記手術台の前記第２のカプラと係合可能な位置に配置されるように、前記第１の係合機構は前記手術台に関連する前記第２の係合機構と係合するように構成されている、第１の係合機構と、を備える、システム。
2. 前記第１の係合機構は前記カートの前記基部上に配置され、前記第２の係合機構は前記手術台の基部上に配置されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１の係合機構が前記第２の係合機構と係合されるとき、前記ロボットアームの前記第１のカプラは、前記手術台の前記第２のカプラに解放可能に連結される、請求項１に記載のシステム。
4. 手術台の連結部位に解放可能に連結できるカプラを有するロボットアーム用のカートであって、前記カートは、
   前記手術台から離れた第１の位置と前記手術台に隣接する第２の位置との間で支持面上を自由に移動可能である基部と、
   第１の係合機構であって、前記第１の係合機構及び第２の係合機構が係合されると、前記ロボットアームの前記カプラは、前記ロボットアームの前記カプラが前記手術台の前記連結部位と係合可能な位置に配置されるように、前記第１の係合機構は前記手術台に関連する前記第２の係合機構と係合するように構成されている、第１の係合機構と、を備えており、
   前記第１の係合機構が前記第２の係合機構と係合されるとき、前記手術台に関連するカプラは、回転されて前記ロボットアームの前記カプラと解放可能に係合され得る、カート。
5. 前記カートは、前記手術台から離れた第１の位置と、前記手術台に隣接する第２の位置との間での前記カートの移動中、及び前記ロボットアームの前記第１のカプラと前記手術台の前記第２のカプラとの係合中に、前記ロボットアームが構成を維持できるように前記ロボットアームを支持できる、請求項１に記載のシステム。
6. 手術台の連結部位に解放可能に連結できるカプラを有するロボットアーム用のカートであって、前記カートは、
   前記手術台から離れた第１の位置と前記手術台に隣接する第２の位置との間で支持面上を自由に移動可能である基部と、
   第１の係合機構であって、前記第１の係合機構及び第２の係合機構が係合されると、前記ロボットアームの前記カプラは、前記ロボットアームの前記カプラが前記手術台の前記連結部位と係合可能な位置に配置されるように、前記第１の係合機構は前記手術台に関連する前記第２の係合機構と係合するように構成されている、第１の係合機構と、を備えており、
   前記第１の係合機構が前記第２の係合機構と係合するとき、前記手術台に関連するカプラは、前記手術台に関連する前記カプラが上方に並進して、前記ロボットアームに関連する前記カプラと係合し得るように前記ロボットアームに関連する前記カプラと垂直に位置合わせされる、カート。
7. 手術台とカートを係合する方法であって、
   前記カートを、前記手術台から離れた第１の位置から前記手術台に近接する第２の位置まで支持面上を移動させることと、
   前記カートによって支持される手術用ロボットアーム上に配置された第１のカプラが、前記手術台に配置された第２のカプラと動作可能な関係で配置されるように、前記カートの第１の係合機構を前記手術台の第２の係合機構と係合させることと、
   前記第１のカプラを前記第２のカプラに解放可能に連結することと、
   前記手術用ロボットアームを前記カートから連結解除することと、
   前記第２の位置から離れる方向に前記支持面上で前記カートを移動させることと、を含む、方法。
8. 前記第１の係合機構は前記カートの基部上に配置され、前記第２の係合機構は前記手術台の基部上に配置される、請求項７に記載の方法。
9. 前記カートの前記第１の係合機構を前記手術台の前記第２の係合機構と係合させることは、前記第1の係合機構の少なくとも一部を前記第2の係合機構の少なくとも一部に挿入することを含む、請求項７に記載の方法。
10. 方法であって、
    カートを、手術台から離れた第１の位置から前記手術台に近接する第２の位置まで支持面上を移動させることと、
    前記カートによって支持される手術用ロボットアーム上に配置された第1のカプラが、前記手術台上に配置された第２のカプラと動作可能な関係で配置されるように、前記カートの第１の係合機構を前記手術台の第２の係合機構と係合させることと、
    前記第1のカプラを前記第２のカプラに解放可能に連結することと、
    前記手術用ロボットアームを前記カートから連結解除することと、
    前記第２の位置から離れる方向に前記支持面上で前記カートを移動させることと、を含んでおり、
    解放可能に連結することは、前記第２のカプラを回転させて前記第1のカプラと係合させることを含む、方法。
11. 前記手術用ロボットアームの構成が、前記移動中、係合中、及び解放可能な結合中は変わらない、請求項７に記載の方法。
12. 前記手術用ロボットアームの前記構成が、前記カートからの前記手術用ロボットアームの前記連結解除中は変わらないままである、請求項１１に記載の方法。
13. 手術台上の連結部位に解放可能に連結できるカプラを有するロボットアーム用のカートであって、前記カートは、
    前記手術台から離れた第１の位置と前記手術台に隣接する第２の位置との間で支持面上を自由に移動可能である基部を備え、
    前記カートは、前記手術台から発せられる光信号を受信するように構成されている光センサを有し、前記光信号は、前記光センサによって受信された前記光信号に基づいて前記ロボットアームの前記カプラを前記手術台のカプラと係合するために、前記手術台に対する前記カートの位置を伝える、カート。
14. 前記光センサが前記光信号を受信すると、前記ロボットアームの前記カプラは、前記手術台のカプラと係合可能関係で配置される、請求項１３に記載のカート。
15. 前記カートは、前記光センサによって受信された前記光信号に基づいて、前記手術台の前記カプラに向かって移動するように構成されており、
    前記カートは、前記光センサによって受信された前記光信号に基づいて、前記ロボットアームの前記カプラの軸を前記手術台の前記カプラの軸と位置合わせするように構成されている、請求項１３に記載のカート。

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