[发明专利]机器人外科器械的闭合构件的闭环速度控制

说明书

本发明公开了一种用于外科系统的机器人控制系统，其包括控制系统、控制电路以及比例、积分、微分(PID)反馈控制系统。控制电路确定闭合构件的实际闭合力，将实际闭合力与阈值进行比较，基于该比较来确定设定点速度以移置闭合构件，并且基于设定点速度来控制闭合构件的实际速度。力传感器测量所述闭合力。阈值闭合力包括上阈值和下阈值。设定点速度被构造成能够在实际闭合力小于下阈值时将闭合构件朝远侧推进。设定点速度被构造成能够在实际闭合力大于下阈值时使闭合构件朝近侧回缩。

技术领域

本公开涉及机器人外科器械，并且在各种情况下，涉及被设计成用于缝合和切割组织的机器人外科缝合和切割器械及其钉仓。

背景技术

在机动机器人外科缝合和切割器械中，在初始预定时间或位移中测量切割构件的位置和速度以控制速度可能是有用的。在初始预定时间或位移上的位置或速度的测量可用于评估组织厚度并基于与阈值的这种比较来调整剩余行程的速度。

发明内容

在一个方面，提供了用于机器人外科系统的控制系统。控制系统包括控制电路，该控制电路被构造成能够：确定闭合构件的实际闭合力；将实际闭合力与阈值闭合力进行比较；基于比较来确定设定点速度以移置闭合构件；并且基于设定点速度来控制闭合构件的实际速度。

在另一个方面，控制系统包括第一马达，该第一马达被构造成能够联接到闭合构件；力传感器，所述力传感器被构造成能够测量施加到所述闭合构件的闭合力；闭环反馈控制系统，该闭环反馈控制系统包括控制电路，该控制电路联接到第一马达和力传感器，其中控制电路被构造成能够：从力传感器接收闭合构件的实际闭合力；将实际闭合力与阈值闭合力进行比较；基于比较来确定第一马达的设定点速度以移置闭合构件；并且基于设定点速度来控制闭合构件的实际速度。

在另一个方面，控制系统包括比例、积分和微分(PID)反馈控制系统，控制电路被构造成能够：确定闭合构件的实际闭合力；将实际闭合力与阈值闭合力进行比较；基于比较来确定设定点速度以移置闭合构件；并且基于设定点速度来控制闭合构件的实际速度；力传感器，该力传感器联接到控制电路，该力传感器被构造成能够测量闭合力；以及马达，该马达联接到控制电路并且联接到闭合构件，其中控制电路被构造成能够在击发行程的至少一部分期间推进闭合构件；其中阈值闭合力包括上阈值和下阈值，其中设定点速度被构造成能够在实际闭合力小于下阈值时将闭合构件朝远侧推进，并且其中设定点速度被构造成能够在实际闭合力大于下阈值时使闭合构件朝近侧回缩。

附图说明

图1为根据本公开的一个方面的一个机器人控制器的透视图。

图2为根据本公开的一个方面的操作地支撑多个外科工具的机器人外科系统的一个机器人外科臂车/操纵器的透视图。

图3为根据本公开的一个方面的图2中描绘的机器人外科臂车/操纵器的侧视图。

图4为根据本公开的一个方面的外科工具的透视图。

图5为根据本公开的一个方面的用于附接各种外科工具的适配器和工具保持器布置的分解组件视图。

图6为根据本公开的一个方面的图4的外科工具方面的局部底部透视图。

图7为根据本公开的一个方面的可关节运动的外科端部执行器的一部分的局部分解视图。

图8为根据本公开的一个方面的图6的工具安装外壳去除的外科工具的后透视图。

图9为根据本公开的一个方面的图6的工具安装外壳去除的外科工具的前透视图。

图10为根据本公开的一个方面的图6的外科工具的局部分解透视图。

图11A为根据本公开的一个方面的图6的外科工具的局部剖面侧视图。

图11B为根据本公开的一个方面的图11A中描绘的外科工具的一部分的放大剖视图。