JP7361886B2 - 手術ロボット及びそのロボットアームの制御方法、制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、低侵襲手術医療機器領域に関し、特に、手術ロボット及びそのロボットアームの制御方法、制御装置に関する。
ステップS11:動力機構内部の取付状態情報及び位置状態情報に基づいて、対応する状態での動力機構の負荷パラメータを取得する。
ステップS111:動力機構内部の各取付状態に応じて、動力機構が相応の取付状態であって内部が異なる位置状態であるときに応じた動力機構の負荷パラメータをそれぞれ測定する。
ステップS113:動力機構内部の取付状態情報及び位置状態情報を取得する。
上記ステップS15は、以下の式で算出されてもよい。
Fe= Fs-Fm-F0
Feは外力の6軸力/モーメントベクトル、Fsは6軸力/モーメントベクトルの合計、Fmは負荷の6軸力/モーメントベクトル、F0はオフセットの6軸力/モーメントベクトルである。なお、Feの計算に対して、同一の参照座標系においてFs、Fm及びF0を計算する必要があり、通常、6軸力覚センサのセンサ座標系においてFs、Fm及びF0を計算してもよい。
ステップS161:外力の6軸力/モーメントベクトルを動力機構のロボットアームのベース座標系における増量位置姿勢情報として解析する。
ステップS163:各関節モジュールの位置情報に基づいて、動力機構のロボットアームのベース座標系における現在位置姿勢情報を算出する。
動力機構22のタスク自由度を設定するための設定情報が[x,y,z,α,β]の場合、動力機構22のタスク自由度の設定情報はロボットアーム21の有効自由度の情報と完全に合致し、その際、動力機構22に対して自由制御を行い、動力機構22を広範囲に動かして手術室の配置に適用させ、このような設定は上記第1操作指令に関連する場合に対応する。
ステップS21:各6軸力覚センサでの負荷パラメータを1組取得する。
一実施例では、受力リンクが1つの場合、受力リンクが動力機構であると、図15に示すように、上記ステップS26は、動力機構のタスク自由度に合わせて、受力リンクへの外力の6軸力/モーメントベクトルを解析して動力機構のロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得するステップを含む。
受力リンクへの外力の6軸力/モーメントベクトルを解析して受力リンクのロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得する。
ステップS2611:受力リンクへの外力の6軸力/モーメントベクトルを解析し、受力リンクのロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、動力機構のロボットアームのベース座標系における現在位置姿勢情報を取得する。
ステップS2621:ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う受力リンクへの外力の6軸力/モーメントベクトルを解析し、前記受力リンクのロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得する。
ステップS2631:ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う受力リンクへの外力の6軸力/モーメントベクトルを解析し、受力リンクのロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得する。
ステップS2641:ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う受力リンクへの外力の6軸力/モーメントベクトルを解析して受力リンクのロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得する。
Claims (20)
- 手術ロボットであって、
関節により連結される複数のリンクを有し、遠位端とする前記リンクが動力機構であるロボットアームと、
前記ロボットアームに接続される制御装置と、を含み、
前記制御装置は、
前記動力機構に付与される外力を受け、
入力された、前記動力機構のタスク自由度に対応する操作指令を取得し、
前記動力機構のタスク自由度に合わせて、前記外力を解析して前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記目標位置姿勢情報に基づいて前記ロボットアーム内における各関節を作動させ、前記動力機構を前記タスク自由度で作動させて前記目標位置姿勢情報に対応する目標位置姿勢に到達させるよう配置され、
前記操作指令は、第1操作指令または第2操作指令を含み、
前記第1操作指令は、前記タスク自由度が前記ロボットアームの有効自由度と完全に合致する場合に関連し、前記第1操作指令に基づいて取得された前記目標位置姿勢情報に応じて前記動力機構を前記有効自由度内で自由にドラッグ制御し、
前記第2操作指令は、前記タスク自由度が前記ロボットアームの有効自由度と完全に合致しないが前記ロボットアームの有効自由度に含まれる場合に関連し、前記第2操作指令に基づいて取得された前記目標位置姿勢情報に応じて、設定されたタスク自由度内のみで前記動力機構をドラッグ制御することを特徴とする手術ロボット。 - 前記第2操作指令は、前記動力機構のタスク自由度が前記ロボットアームの有効自由度のうちの、姿勢自由度に対応する有効自由度から選択される場合に対応することを特徴とする請求項1に記載の手術ロボット。
- 前記動力機構と、隣り合う前記リンクとの間には、前記制御装置に接続されて外力を収集するための6軸力覚センサが装着され、
前記動力機構は、ガイドレールと、前記ガイドレールに摺動可能に設置される動力部とを含み、
前記動力部は、手術操作を行う作動アームの取付及び駆動に用いられ、
前記制御装置は、前記動力機構に付与される外力を受けるステップでは、
前記動力機構内部の取付状態情報及び位置状態情報に基づいて、前記動力機構の質量パラメータ及び重心パラメータを含む負荷パラメータを取得し、
前記負荷パラメータに基づいて、前記6軸力覚センサの座標系における、前記動力機構による負荷に応じた負荷力学モデルを決定し、
前記ロボットアーム内における各関節の位置情報を取得し、前記負荷力学モデルに合わせて前記負荷の6軸力/モーメントベクトルを計算し、
前記6軸力覚センサのゼロオフセットの6軸力/モーメントベクトル及び6軸力/モーメントベクトルの合計を取得し、
前記6軸力/モーメントベクトルの合計、前記ゼロオフセットの6軸力/モーメントベクトル及び前記負荷の6軸力/モーメントベクトルに基づいて、前記動力機構に付与される外力の6軸力/モーメントベクトルを計算するよう配置され、
前記動力機構のタスク自由度に合わせて、前記外力を解析して前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得するステップは、前記タスク自由度に合わせて、前記外力の6軸力/モーメントベクトルを解析して前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の手術ロボット。 - 前記取付状態情報は、各前記動力部の前記作動アームの取付状態に関連し、
前記位置状態情報は、各前記動力部の前記ガイドレールに対する位置状態に関連し、
前記取付状態情報は、各前記動力部に作動アームが取り付けられるか否かの情報、及び/又は、各前記動力部に取り付けられる作動アームの種類情報を含み、
前記制御装置は、
前記動力機構内部の取付状態情報及び位置状態情報に基づいて、前記動力機構の負荷パラメータを取得するステップの前に、
前記動力機構内部の各取付状態に応じて、前記動力機構の前記取付状態にあって内部が異なる位置状態であるときに応じた前記動力機構の負荷パラメータをそれぞれ測定し、
測定された、前記動力機構の前記取付状態にあって内部が異なる位置状態であるときに応じた負荷パラメータに基づいて、前記動力機構の各取付状態に応じた1つのパラメータ計算モデルをそれぞれ確立するよう配置され、
前記動力機構内部の取付状態情報及び位置状態情報に基づいて、前記動力機構の負荷パラメータを取得するステップは、
前記動力機構の内部の取付状態情報及び位置状態情報を取得するステップと、
前記動力機構の取付状態情報に基づいてパラメータ計算モデルを呼び出すステップと、
呼び出された前記パラメータ計算モデル及び前記動力機構の位置状態情報に合わせて、前記動力機構の負荷パラメータを算出するステップと、を含むことを特徴とする請求項3に記載の手術ロボット。 - 前記制御装置は、前記外力を解析して前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得するステップでは、
パラメータが調整可能な剛度マトリックスを制御して前記外力を前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報に変換するように配置されることを特徴とする請求項1に記載の手術ロボット。 - 手術ロボットであって、
関節により連結される複数のリンクを有し、遠位端とする前記リンクが動力機構であるロボットアームと、
前記ロボットアームに接続される制御装置と、を含み、
前記制御装置は、
前記リンクのうちの外力を付与された前記リンクを受力リンクとして決定し、
入力された、前記動力機構のタスク自由度に対応する操作指令を取得し、
前記動力機構のタスク自由度に合わせて、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記目標位置姿勢情報に従って前記ロボットアームを作動させるよう配置され、
前記操作指令は、第1操作指令または第2操作指令を含み、
前記第1操作指令は、前記タスク自由度が前記ロボットアームの有効自由度と完全に合致する場合に関連し、前記第1操作指令に基づいて取得された前記目標位置姿勢情報に応じて前記動力機構を前記有効自由度内で自由にドラッグ制御し、
前記第2操作指令は、前記タスク自由度が前記ロボットアームの有効自由度と完全に合致しないが前記ロボットアームの有効自由度に含まれる場合に関連し、前記第2操作指令に基づいて取得された前記目標位置姿勢情報に応じて、設定されたタスク自由度内のみで前記動力機構をドラッグ制御することを特徴とする手術ロボット。 - 前記第2操作指令は、前記動力機構のタスク自由度が前記ロボットアームの有効自由度のうちの、姿勢自由度に対応する有効自由度から選択される場合に対応することを特徴とする請求項6に記載の手術ロボット。
- 前記動力機構の連続する2つ以上の隣り合う前記リンクの間にそれぞれ装着されて前記制御装置に接続されて外力を収集するための6軸力覚センサを含み、
前記動力機構は、ガイドレールと、前記ガイドレールに摺動可能に設置される動力部とを含み、
前記動力部は、手術操作を行う作動アームの取付及び駆動に用いられ、
前記制御装置は、前記リンクのうちの受力リンクを決定して前記受力リンクに付与される外力を受けるステップでは、
各前記6軸力覚センサでの1組の負荷パラメータを取得し、
各前記6軸力覚センサでの1組の負荷パラメータに基づいて、対応する前記6軸力覚センサの座標系における、6軸力覚センサ遠位端の各前記リンクによる負荷に応じた負荷力学モデルを決定し、
前記ロボットアーム内における各関節の位置情報を取得し、各前記6軸力覚センサでの負荷力学モデルに合わせて各前記6軸力覚センサでの負荷の6軸力/モーメントベクトルを計算し、
ゼロオフセットの6軸力/モーメントベクトル及び6軸力/モーメントベクトルの合計を取得し、各前記6軸力覚センサでの負荷の6軸力/モーメントベクトルに合わせて、各前記6軸力覚センサに作用する外力の6軸力/モーメントベクトルを算出し、
算出された、各前記6軸力覚センサに作用する外力の6軸力/モーメントベクトル、及びその遠位端に隣り合う1つの前記6軸力覚センサに作用する外力の6軸力/モーメントベクトルに基づいて受力リンクを決定するとともに、前記受力リンクに付与される外力の6軸力/モーメントベクトルを算出するよう配置され、
前記1組の負荷パラメータは、対応する前記6軸力覚センサ遠位端に位置する各前記リンクの負荷パラメータを含み、
前記動力機構の負荷パラメータは、前記動力機構内部の取付状態情報及び位置状態情報に基づいて取得され、
前記負荷パラメータは、質量パラメータ及び重心パラメータを含み、
前記動力機構のタスク自由度に合わせて、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するステップは、前記動力機構のタスク自由度に合わせて、前記受力リンクに付与される外力の6軸力/モーメントベクトルを解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するステップを含むことを特徴とする請求項6に記載の手術ロボット。 - 前記取付状態情報は、各前記動力部の前記作動アームの取付状態に関連し、
前記位置状態情報は、各前記動力部の前記ガイドレールに対する位置状態に関連し、
前記取付状態情報は、各前記動力部に作動アームが取り付けられるか否かの情報、及び/又は、各前記動力部に取り付けられる作動アームの種類情報を含み、
前記制御装置は、
前記動力機構内部の取付状態情報及び位置状態情報に基づいて、前記動力機構の負荷パラメータを取得するステップの前に、
前記動力機構内部の各取付状態に応じて、前記動力機構が前記取付状態にあって内部が異なる位置状態であるときに応じた前記動力機構の負荷パラメータをそれぞれ測定し、
測定された、前記動力機構の前記取付状態にあって内部が異なる位置状態であるときに応じた負荷パラメータに基づいて、前記動力機構の各取付状態に応じた1つのパラメータ計算モデルをそれぞれ確立するよう配置され、
前記動力機構内部の取付状態情報及び位置状態情報に基づいて、前記動力機構の負荷パラメータを取得するステップは、
前記動力機構の内部の取付状態情報及び位置状態情報を取得するステップと、
前記動力機構の取付状態情報に基づいてパラメータ計算モデルを呼び出すステップと、
呼び出された前記パラメータ計算モデル及び前記動力機構の位置状態情報に合わせて、前記動力機構の状態での負荷パラメータを算出するステップと、を含むことを特徴とする請求項8に記載の手術ロボット。 - 前記制御装置は、前記受力リンクに付与される前記外力を解析して前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得するステップでは、
パラメータが調整可能な剛度マトリックスを制御して、前記受力リンクに付与される前記外力を前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報に変換することを特徴とする請求項6に記載の手術ロボット。 - 前記受力リンクが1つの場合、前記受力リンクが前記動力機構であると、前記制御装置は、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記目標位置姿勢情報に従って前記ロボットアームを作動させるステップは、
前記動力機構のタスク自由度に合わせて、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得し、
前記目標位置姿勢情報に基づいて、前記ロボットアーム内における各前記リンクを作動させて前記動力機構を目標位置姿勢に到達させる
よう配置されることを特徴とする請求項6に記載の手術ロボット。 - 前記受力リンクが1つの場合、前記受力リンクが前記動力機構でなくて、かつ取得された入力が前記第1操作指令であると、前記制御装置は、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記目標位置姿勢情報に従って前記ロボットアームを作動させるステップでは、
前記受力リンクへの外力を解析して前記受力リンクの前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得し、
前記目標位置姿勢情報に基づいて、前記ロボットアーム内における前記受力リンク及びその近位端の各前記リンクを作動させて前記受力リンクを目標位置姿勢に到達させる
よう配置されることを特徴とする請求項6に記載の手術ロボット。 - 前記受力リンクが1つの場合、前記受力リンクが前記動力機構でなくて、かつ取得された入力が前記第2操作指令であると、前記制御装置は、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記目標位置姿勢情報に従って前記ロボットアームを作動させるステップでは、
前記受力リンクへの外力を解析して前記受力リンクの前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における現在位置姿勢情報を取得し、
前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における現在位置姿勢情報を換算し、前記動力機構の前記受力リンクの座標系における、前記受力リンクが前記受力リンクの前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報に応じた目標位置姿勢に到達したときの目標位置姿勢情報を取得し、
前記受力リンクの目標位置姿勢情報に基づいて、前記受力リンク及びその近位端の各前記リンクを作動させて前記受力リンクを目標位置姿勢に到達させるとともに、前記動力機構の目標位置姿勢情報に基づいて、前記動力機構及び前記動力機構と前記受力リンクとの間の各前記リンクを作動させて前記動力機構を現在位置または位置姿勢に保持することを特徴とする請求項6に記載の手術ロボット。 - 前記受力リンクが2つ以上の場合、取得された入力が前記第1操作指令であると、前記制御装置は、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記目標位置姿勢情報に従って前記ロボットアームを作動させるステップでは、
ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンクへの外力を解析して前記受力リンクの前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得し、
各隣り合う2つの前記受力リンクのうちの、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンクの外力を解析して前記受力リンクの隣り合う前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得し、
前記ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンクの目標位置姿勢情報に基づいて、前記ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンク及びその近位端の各前記リンクを作動させて前記ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンクを目標位置姿勢に到達させ、各隣り合う2つの前記リンクのうちの、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンクの目標位置姿勢情報に基づいて、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンク及びそれに隣り合う前記受力リンクの間の各前記リンクを作動させて前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンクを目標位置姿勢に到達させる
よう配置されることを特徴とする請求項6に記載の手術ロボット。 - 前記受力リンクが2つ以上の場合、取得された入力が前記第2操作指令でありかつ前記受力リンクに前記動力機構が含まれないと、前記制御装置は、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記目標位置姿勢情報に従って前記ロボットアームを作動させるステップでは、
ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンクへの外力を解析して前記受力リンクの前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得し、
各隣り合う2つの前記受力リンクのうちの、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンクの外力を解析して前記受力リンクの隣り合う前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得し、
前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における現在位置姿勢情報を取得し、前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における現在位置姿勢情報を換算し、前記動力機構の隣り合う前記受力リンクの座標系における前記受力リンクが、前記座標系における目標位置姿勢情報に応じた目標位置姿勢に到達したときの目標位置姿勢情報を取得し、
前記ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンクの目標位置姿勢情報に基づいて、前記ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンク及びその近位端の各前記リンクを作動させ、前記ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンクを目標位置姿勢に到達させ、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンクの目標位置姿勢情報に基づいて、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンク及びそれに隣り合う前記受力リンクの間の各前記リンクを作動させ、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンクを目標位置姿勢に到達させ、前記動力機構の目標位置姿勢情報に基づいて、前記動力機構、及び前記動力機構と隣り合う前記受力リンクとの間の各前記リンクを作動させ、前記動力機構を現在位置または位置姿勢に保持する
よう配置されることを特徴とする請求項6に記載の手術ロボット。 - 前記受力リンクが2つ以上の場合、取得された入力が前記第2操作指令でありかつ前記受力リンクに前記動力機構が含まれると、前記制御装置は、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記目標位置姿勢情報に従って前記ロボットアームを作動させるステップでは、
ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンクへの外力を解析して前記受力リンクの前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得し、
前記動力機構の外力を解析して前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得し、
前記動力機構以外の各隣り合う2つの前記受力リンクのうちの、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンクの外力を解析し、前記受力リンクの隣り合う前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得し、
前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を換算し、前記動力機構の隣り合う前記受力リンクの座標系における前記動力機構に隣り合う前記受力リンクが、前記座標系における目標位置姿勢情報に応じた目標位置姿勢に到達したときの目標位置姿勢情報を取得し、
前記動力機構の隣り合う前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報が有効であるか否かを判断し、
有効な場合、前記ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンクの目標位置姿勢情報に基づいて、前記ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンク及びその近位端の各前記リンクを作動させて前記ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンクを目標位置姿勢に到達させ、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンクの目標位置姿勢情報に基づいて、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンク及びそれに隣り合う前記受力リンクの間の各前記リンクを作動させ、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンクを前記目標位置姿勢に到達させ、前記動力機構の目標位置姿勢情報に基づいて、前記動力機構及び前記動力機構と隣り合う前記受力リンクとの間の各前記リンクを作動させ、前記動力機構を位置保持するとともに姿勢を調節し、
無効な場合、前記動力機構のタスク自由度に合わせて前記動力機構の外力を解析し、前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記動力機構の目標位置姿勢情報に基づいて、前記ロボットアーム内における各前記リンクを作動させ、前記動力機構を位置保持するとともに姿勢を調節する
よう配置されることを特徴とする請求項6に記載の手術ロボット。 - 手術ロボットのロボットアームの制御方法であって、
前記ロボットアームは、関節により連結される複数のリンクを有し、
前記ロボットアーム遠位端とする前記リンクは、動力機構であり、
前記リンクのうちの受力リンクを決定して前記受力リンクに付与される外力を受けるステップと、
入力された、前記動力機構のタスク自由度に対応する操作指令を取得するステップと、
前記動力機構のタスク自由度に合わせて、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記目標位置姿勢情報に従って前記ロボットアームを作動させるステップと、を含み、
前記操作指令は、第1操作指令または第2操作指令を含み、
前記第1操作指令は、前記タスク自由度が前記ロボットアームの有効自由度と完全に合致する場合に関連し、前記第1操作指令に基づいて取得された前記目標位置姿勢情報に応じて前記動力機構を前記有効自由度内で自由にドラッグ制御し、
前記第2操作指令は、前記タスク自由度が前記ロボットアームの有効自由度と完全に合致しないが前記ロボットアームの有効自由度に含まれる場合に関連し、前記第2操作指令に基づいて取得された前記目標位置姿勢情報に応じて、設定されたタスク自由度内のみで前記動力機構をドラッグ制御することを特徴とする手術ロボットのロボットアームの制御方法。 - 前記受力リンクが1つの場合、前記受力リンクが前記動力機構であると、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記目標位置姿勢情報に従って前記ロボットアームを作動させるステップは、
前記動力機構のタスク自由度に合わせて、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記動力機構の前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得するステップと、
前記目標位置姿勢情報に基づいて、前記ロボットアーム内における各前記リンクを作動させて前記動力機構を目標位置姿勢に到達させるステップと、を含むことを特徴とする請求項17に記載の手術ロボットのロボットアームの制御方法。 - 前記受力リンクが2つ以上の場合、取得された入力が前記第1操作指令であると、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記目標位置姿勢情報に従って前記ロボットアームを作動させるステップは、
ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンクへの外力を解析して前記受力リンクの前記ロボットアームのベース座標系における目標位置姿勢情報を取得するステップと、
各隣り合う2つの前記受力リンクのうちの、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンクの外力を解析して前記受力リンクの隣り合う前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するステップと、
前記ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンクの目標位置姿勢情報に基づいて、前記ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンク及びその近位端の各前記リンクを作動させて前記ロボットアーム近位端に絶対的に隣り合う前記受力リンクを目標位置姿勢に到達させ、各隣り合う2つの前記リンクのうちの、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンクの目標位置姿勢情報に基づいて、前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンク及びそれに隣り合う前記受力リンクの間の各前記リンクを作動させて前記ロボットアーム近位端から相対的に離れる前記受力リンクを目標位置姿勢に到達させるステップと、を含むことを特徴とする請求項17に記載の手術ロボットのロボットアームの制御方法。 - 手術ロボットのロボットアームの制御装置であって、
コンピュータプログラムを記憶するためのメモリと、
前記コンピュータプログラムをロードして実行するためのプロセッサと、を含み、
前記コンピュータプログラムは、前記プロセッサによってロードされて、
リンクのうちの受力リンクを決定して前記受力リンクに付与される外力を受けるステップと、
入力された、動力機構のタスク自由度に対応する操作指令を取得するステップと、
前記動力機構のタスク自由度に合わせて、前記受力リンクに付与される外力を解析して前記受力リンクの座標系における目標位置姿勢情報を取得するとともに、前記目標位置姿勢情報に従って前記ロボットアームを作動させるステップと、を実行し、
前記操作指令は、第1操作指令または第2操作指令を含み、
前記第1操作指令は、前記タスク自由度が前記ロボットアームの有効自由度と完全に合致する場合に関連し、前記第1操作指令に基づいて取得された前記目標位置姿勢情報に応じて前記動力機構を前記有効自由度内で自由にドラッグ制御し、
前記第2操作指令は、前記タスク自由度が前記ロボットアームの有効自由度と完全に合致しないが前記ロボットアームの有効自由度に含まれる場合に関連し、前記第2操作指令に基づいて取得された前記目標位置姿勢情報に応じて、設定されたタスク自由度内のみで前記動力機構をドラッグ制御することを特徴とする手術ロボットのロボットアームの制御装置。
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