[发明专利]用于控制机器人手术系统的动态输入缩放

权利要求书

1.一种机器人手术系统，其包括：

机器人臂，其支撑手术工具；

输入控制器，其在至少三维上可移动；

传感器，当所述输入控制器在所述至少三维中移动时，所述传感器检测所述输入控制器的移动速度和加速度中的至少一个以及移动距离；和

处理单元，其与所述机器人臂可操作地相关联以将所述工具移动输出距离，所述处理单元被配置为基于所述移动速度和所述加速度中的至少一个来动态缩放所述移动距离，并且被配置为根据所述动态缩放来计算所述输出距离。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器被配置为向所述处理单元发送指示所述输入控制器的移动距离和移动速度的信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理单元被配置为通过将所述移动距离乘以所述移动速度来计算所述输出距离。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理单元被配置为通过将所述移动距离乘以根据所述移动速度和所述加速度中的至少一个而变化的预定缩放因子来计算所述输出距离。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，当所述移动速度或所述加速度在第一范围内时，所述预定缩放因子是第一值，而当所述移动速度或所述加速度在不同于所述第一范围的第二范围内时，所述预定缩放因子是第二值。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理单元被配置为通过距离缩放因子和速度缩放因子缩放所述移动距离。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述距离缩放因子和所述速度缩放因子是常数。

8.根据权利要求6所述的系统，其中，在手术操作之前或期间，所述距离缩放因子和所述速度缩放因子中的至少一个是可变的。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述距离缩放因子和所述速度缩放因子中的至少一个在大约1到大约10的范围内。

10.根据权利要求6所述的系统，其中，所述处理单元被配置为将所述输出距离缩放到所述输入距离除以距离缩放因子得到的值和所述输入速度除以速度缩放因子得到的值的乘积。

11.根据权利要求1所述的系统，其还包括与所述处理单元通信的电机，所述电机被配置为响应于从所述处理单元接收的经缩放的控制信号移动所述机器人臂。

12.一种操作手术机器人的方法，所述方法包括：

识别在至少三维中可移动的机器人手术系统的输入控制器的移动距离和移动速度；

基于所识别的移动速度动态缩放所识别的移动距离；和

基于经动态缩放的移动距离移动联接到机器人臂的手术工具。

13.根据权利要求12所述的方法，其还包括由一个或多个传感器感测所述输入控制器的移动距离和移动速度。

14.根据权利要求12所述的方法，其还包括：

将基于经动态缩放的移动距离的控制信号发送至所述机器人臂；和

基于在所述机器人臂处接收到的控制信号移动所述机器人臂，所述机器人臂的移动使所述手术工具移动。

15.根据权利要求12所述的方法，其还包括将所识别的移动距离乘以所识别的移动速度作为所述动态缩放的一部分。

16.根据权利要求15所述的方法，其还包括将所识别的移动速度除以速度缩放因子作为所述动态缩放的一部分。

17.根据权利要求16所述的方法，其还包括将所识别的移动距离除以距离缩放因子作为所述动态缩放的一部分。

18.根据权利要求17所述的方法，其还包括基于预定标准来调节所述距离缩放因子或所述速度缩放因子中的至少一个。

19.根据权利要求12所述的方法，其还包括计算所述移动距离除以距离缩放因子得到的值和所述移动速度除以速度缩放因子得到的值的乘积作为所述动态缩放的一部分。

20.根据权利要求12所述的方法，其还包括：

检测在所述输入控制器的所识别的移动速度中的多次改变；

针对所检测的移动速度改变中的至少两次来更新所述动态缩放；和

根据所更新的动态缩放将所述手术工具移动不同的相对量。