JP7337184B2 - 外科手術ロボットアームのウォッチドッグ回路 - Google Patents
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Description
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]
外科手術ロボットであって、
ジョイントのセットおよびジョイントコントローラを含む外科手術ロボットアームであって、前記ジョイントコントローラが、前記ジョイントのセットのジョイントを駆動するように構成される、外科手術ロボットアームと、
プロセッサおよびウォッチドッグ回路を含む外科手術ロボットアームコントローラであって、前記プロセッサが、ジョイント駆動信号を通信リンク上の前記ジョイントコントローラに送信するように構成される、外科手術ロボットアームコントローラと、を備え、前記ウォッチドッグ回路が、
前記プロセッサからシーケンス値を受信し、各受信したシーケンス値が所定のシーケンスの次の期待値に一致するかどうかを決定し、
前記受信したシーケンス値が前記所定のシーケンスの前記次の期待値に一致しない場合、前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンクを無効にするように構成される、外科手術ロボット。
[態様2]
前記ウォッチドッグ回路が、
シーケンス値の前記受信から経過した時間をカウントし、
前記経過時間をタイムアウト値と比較し、
別のシーケンス値の受信前に、前記経過時間が前記タイムアウト値を超える場合、前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンクを無効にするように構成される、態様1に記載の外科手術ロボット。
[態様3]
前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンク上にスイッチを備え、前記スイッチの状態が、前記ウォッチドッグ回路によって制御可能であり、前記ウォッチドッグ回路が、前記スイッチを開放して前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンクを無効にするように構成される、態様1または2に記載の外科手術ロボット。
[態様4]
前記通信リンクがイーサネットリンクであり、前記スイッチがイーサネットスイッチである、態様3に記載の外科手術ロボット。
[態様5]
前記ジョイントコントローラが、
前記プロセッサからの通信の前記受信から経過した時間をカウントし、
前記経過時間をさらなるタイムアウト値と比較し、
前記プロセッサからの別の通信の受信前に、前記経過時間が前記さらなるタイムアウト値を超える場合、故障状態に入るように構成される、態様1~4のいずれかに記載の外科手術ロボット。
[態様6]
前記ジョイントコントローラが駆動するように構成される前記ジョイントが、前記ジョイントコントローラが前記故障状態に入るときに静止している場合、前記ジョイントコントローラが、前記ジョイントを定位置に保持する、態様5に記載の外科手術ロボット。
[態様7]
前記ジョイントコントローラが駆動するように構成される前記ジョイントが、前記ジョイントコントローラが前記故障状態に入るときに移動している場合、前記ジョイントコントローラが、前記ジョイントを減速させて停止し、次いで、前記ジョイントを定位置に保持する、態様5または6に記載の外科手術ロボット。
[態様8]
前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンクを無効にする際、前記ウォッチドッグ回路が、予め設定されたジョイント駆動信号を前記ジョイントコントローラに送信するように構成され、これらの予め設定されたジョイント駆動信号が、前記ジョイントコントローラに前記ジョイントを定位置に保持させるようなものである、態様1~7のいずれかに記載の外科手術ロボット。
[態様9]
前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンクを無効にする際、前記ウォッチドッグ回路が、前記プロセッサをリセットするように構成される、態様1~8のいずれかに記載の外科手術ロボット。
[態様10]
リセットされると、前記プロセッサが、前記リセット後の所定の時間において、所定の開始シーケンス値を、前記ウォッチドッグ回路に送信するように構成される、態様9に記載の外科手術ロボット。
[態様11]
前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンクを無効にする際、前記ウォッチドッグ回路が、警報を発するように構成される、態様1~10のいずれかに記載の外科手術ロボット。
[態様12]
前記所定のシーケンスがグレイコードである、態様1~11のいずれかに記載の外科手術ロボット。
[態様13]
前記ウォッチドッグ回路が、前記所定のシーケンスをその場で生成するように構成される、態様1~12のいずれかに記載の外科手術ロボット。
[態様14]
前記プロセッサが、前記シーケンス値を前記その場で生成し、前記シーケンス値を前記ウォッチドッグ回路に送信するように構成される、態様1~13のいずれかに記載の外科手術ロボット。
[態様15]
前記外科手術ロボットアームコントローラが、(i)前記外科手術ロボットアーム内に統合される、または(ii)前記外科手術ロボットアームを支持するための支持体内に統合される、のいずれかである、態様1~14いずれかに記載の外科手術ロボット。
[態様16]
前記外科手術ロボットアームが、ジョイントコントローラのセットを備え、各ジョイントコントローラが、前記ジョイントのセットのそれぞれのジョイントを駆動するように構成され、前記プロセッサが、ジョイント駆動信号を前記通信リンク上の各ジョイントコントローラに送信するように構成される、態様1~15のいずれかに記載の外科手術ロボット。
[態様17]
前記ジョイントコントローラが、前記通信リンクを無効にすることによって、前記プロセッサから各ジョイントコントローラにジョイント駆動信号が送信されることを防止されるように、直線チェーンで一緒に接続される、態様16に記載の外科手術ロボット。
[態様18]
前記外科手術ロボットアームが、ジョイントコントローラのセットを備え、各ジョイントコントローラが、前記ジョイントのセットのそれぞれのジョイントを駆動するように構成され、前記プロセッサが、ジョイント駆動信号を前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間のそれぞれの通信リンク上の各ジョイントコントローラに送信するように構成される、態様1~15のいずれかに記載の外科手術ロボット。
[態様19]
前記受信したシーケンス値が前記所定のシーケンスの対応する値に一致しない場合、前記ウォッチドッグ回路が、前記プロセッサと前記ジョイントコントローラのセットとの間の各通信リンクを無効にするように構成される、態様18に記載の外科手術ロボット。
[態様20]
各ジョイントコントローラが、
前記プロセッサからの通信の前記受信から経過した時間をカウントし、
前記経過時間をさらなるタイムアウト値と比較し、
前記プロセッサからの別の通信の受信前に、前記経過時間が前記さらなるタイムアウト値を超える場合、故障状態に入るように構成される、態様16~19のいずれかに記載の外科手術ロボット。
Claims (15)
- 外科手術ロボットであって、
ジョイントのセットおよびジョイントコントローラのセットを含む外科手術ロボットアームであって、各ジョイントコントローラが、前記ジョイントのセットのそれぞれのジョイントを駆動するように構成される、外科手術ロボットアームと、
プロセッサおよびウォッチドッグ回路を含む外科手術ロボットアームコントローラであって、前記プロセッサが、ジョイント駆動信号を前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間のそれぞれの通信リンク上の各ジョイントコントローラに送信するように構成される、外科手術ロボットアームコントローラと、を備え、前記ウォッチドッグ回路が、
前記プロセッサからシーケンス値を受信し、各受信したシーケンス値が所定のシーケンスの次の期待値に一致するかどうかを決定し、
前記受信したシーケンス値が前記所定のシーケンスの前記次の期待値に一致しない場合、前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンクを無効にするように構成される、外科手術ロボット。 - 前記ウォッチドッグ回路が、
シーケンス値の前記受信から経過した時間をカウントし、
前記経過時間をタイムアウト値と比較し、
別のシーケンス値の受信前に、前記経過時間が前記タイムアウト値を超える場合、前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンクを無効にするように構成される、請求項1に記載の外科手術ロボット。 - 前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンク上にスイッチを備え、前記スイッチの状態が、前記ウォッチドッグ回路によって制御可能であり、前記ウォッチドッグ回路が、前記スイッチを開放して前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンクを無効にするように構成され、任意選択的に、前記通信リンクがイーサネットリンクであり、前記スイッチがイーサネットスイッチである、請求項1または2に記載の外科手術ロボット。
- 前記ジョイントコントローラが、
前記プロセッサからの通信の前記受信から経過した時間をカウントし、
前記経過時間をさらなるタイムアウト値と比較し、
前記プロセッサからの別の通信の受信前に、前記経過時間が前記さらなるタイムアウト値を超える場合、故障状態に入るように構成される、請求項1~3のいずれかに記載の外科手術ロボット。 - 前記ジョイントコントローラが駆動するように構成される前記ジョイントが、前記ジョイントコントローラが前記故障状態に入るときに静止している場合、前記ジョイントコントローラが、前記ジョイントを定位置に保持する、請求項4に記載の外科手術ロボット。
- 前記ジョイントコントローラが駆動するように構成される前記ジョイントが、前記ジョイントコントローラが前記故障状態に入るときに移動している場合、前記ジョイントコントローラが、前記ジョイントを減速させて停止し、次いで、前記ジョイントを定位置に保持する、請求項4または5に記載の外科手術ロボット。
- 前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンクを無効にする際、前記ウォッチドッグ回路が、予め設定されたジョイント駆動信号を前記ジョイントコントローラに送信するように構成され、これらの予め設定されたジョイント駆動信号が、前記ジョイントコントローラに前記ジョイントを定位置に保持させるようなものである、請求項1~6のいずれかに記載の外科手術ロボット。
- 前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンクを無効にする際、前記ウォッチドッグ回路が、前記プロセッサをリセットするように構成され、任意選択的に、リセットされると、前記プロセッサが、前記リセット後の所定の時間において、所定の開始シーケンス値を、前記ウォッチドッグ回路に送信するように構成される、請求項1~7のいずれかに記載の外科手術ロボット。
- 前記プロセッサと前記ジョイントコントローラとの間の前記通信リンクを無効にする際、前記ウォッチドッグ回路が、警報を発するように構成される、請求項1~8のいずれかに記載の外科手術ロボット。
- 前記所定のシーケンスがグレイコードである、請求項1~9のいずれかに記載の外科手術ロボット。
- 前記ウォッチドッグ回路が、前記所定のシーケンスをその場で生成するように構成される、請求項1~10のいずれかに記載の外科手術ロボット。
- 前記プロセッサが、前記シーケンス値を前記その場で生成し、前記シーケンス値を前記ウォッチドッグ回路に送信するように構成される、請求項1~11のいずれかに記載の外科手術ロボット。
- 前記外科手術ロボットアームコントローラが、(i)前記外科手術ロボットアーム内に統合される、または(ii)前記外科手術ロボットアームを支持するための支持体内に統合される、のいずれかである、請求項1~12いずれかに記載の外科手術ロボット。
- 前記受信したシーケンス値が前記所定のシーケンスの対応する値に一致しない場合、前記ウォッチドッグ回路が、前記プロセッサと前記ジョイントコントローラのセットとの間の各通信リンクを無効にするように構成される、請求項1~13に記載の外科手術ロボット。
- 各ジョイントコントローラが、
前記プロセッサからの通信の前記受信から経過した時間をカウントし、
前記経過時間をさらなるタイムアウト値と比較し、
前記プロセッサからの別の通信の受信前に、前記経過時間が前記さらなるタイムアウト値を超える場合、故障状態に入るように構成される、請求項1~14のいずれかに記載の外科手術ロボット。
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