[发明专利]机器人系统的运动执行

说明书

一种手术机器人操作的方法，该方法包括使用手术机器人移动手术器械穿过介质，其中手术机器人尝试将手术器械移动到期望位置。该方法还包括测量手术器械的实际位置，并且计算实际位置和期望位置之间的差异。使用手术机器人将手术器械的实际位置调整到期望位置。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年8月25日提交的美国临时申请第62/379,445号的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开一般涉及跟踪和校正机器人系统的运动。

背景技术

在运动由人类控制的机器人中，由于机器人系统的机械缺陷、可变有效载荷和接触力，预期的机器人运动几乎不能完美地执行。对于自动系统，在运动规划中必须考虑有效载荷，否则在期望运动和实际运动之间可能存在不匹配。在手术机器人中，缺乏依从性可能是旨在进行自动手术的系统中的挑战。然而，对于主/从系统来说，缺乏依从性也可能是问题。用这样的系统，外科医生可以学会在他/她脑中补偿这些缺陷，并且有经验的外科医生会无意识地这样做。然而，对于新手外科医生来说，该系统可能不直观，他/她必须不断调整或校正轨迹。不准确的定位是使手术机器人难以进行的部分原因。如果工具将如预期那样精确移动，学习手术机器人将会更容易，这将转化为针对所有患者的更好的临床结果。

发明内容

一种手术机器人操作的方法，包括：使用手术机器人将手术器械移动穿过介质，其中所述手术机器人尝试将所述手术器械移动到期望位置；测量手术器械的实际位置；计算实际位置和期望位置之间的差异；以及使用手术机器人将手术器械的实际位置调整到期望位置。

一种机器人手术系统，包括：手术机器人，包括一个或多个臂，所述臂被配置为持有一个或多个手术器械；以及处理装置，耦合到手术机器人以控制手术机器人，其中所述处理装置包括当由处理装置执行时使处理装置执行操作的逻辑，所述操作包括：从控制器接收信号；响应于信号，利用手术机器人移动一个或多个手术器械穿过介质；测量一个或多个手术器械的实际位置；计算实际位置和期望位置之间的差异；以及使用手术机器人将一个或多个手术器械的实际位置调整到期望位置。

一种机器人手术中的数据收集的方法，包括：使用手术机器人将手术器械移动穿过介质，其中所述手术器械耦合到所述手术机器人，并且其中手术机器人尝试将手术器械移动到期望位置；测量手术器械的实际位置；计算实际位置和期望位置之间的差异；记录手术器械移动穿过的介质的成分以及将手术器械移动穿过介质所需的力。

附图说明

参考以下附图描述了本发明的非限制性和非穷举性实施例，其中除非另有说明，否则贯穿各个视图，相似的附图标记表示相似的部分。附图不一定按比例，而是强调说明所描述的原理。

图1图示了根据本公开的实施例的用于机器人手术的系统。

图2A图示了根据本公开的实施例的用于机器人手术的控制器。

图2B示出了图示根据本公开的实施例的补偿禁用的手术器械路径和补偿启用的手术器械路径的曲线图。

图3图示了根据本公开的实施例的与机器人手术结合使用的数据库和机器学习算法。

图4图示了根据本公开的几个实施例的手术机器人操作的方法。

图5图示了根据本公开的几个实施例的机器人手术中的数据收集的方法。

具体实施方式

本文描述了用于利用机器人系统的运动执行的装置和方法的实施例。在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对实施例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，本文描述的技术可以在没有该具体细节中的一个或多个的情况下，或者利用其他方法、组件、材料等来实践。在其他实例中，没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作，以避免模糊某些方面。