[发明专利]当错开时的主从取向映射

权利要求书

1.一种系统，其包括：

主工具操纵器；

耦连至所述主工具操纵器的控制器，所述控制器被配置为：

在所述系统启用跟随之前：

确定取向错开是否小于或等于最大允许取向误差，所述取向错开是在所述系统进入跟随之前的所述主工具操纵器在眼坐标系中的第一取向与所述系统进入跟随之前的从器械尖端在摄像机坐标系中的取向之间，以及

响应于确定所述取向错开小于或等于所述最大允许取向误差，启用跟随；以及

在所述系统启用跟随之后：

接收来自所述主工具操纵器的命令以移动所述从器械尖端，所述命令指示所述主工具操纵器在所述眼坐标系中的第二取向，

基于所述主工具操纵器的所述第二取向、所述系统进入跟随之前的所述主工具操纵器的所述第一取向和所述系统进入跟随之前的所述从器械尖端的所述取向，生成新从取向，以及

命令所述系统基于所述新从取向来定向所述从器械尖端。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被进一步配置为在所述进入跟随之后：

确定所述主工具操纵器的相对位置变化；

基于所述主工具操纵器的所述相对位置变化确定所述从器械尖端的新位置；以及

命令所述系统基于所述从器械尖端的所述新位置来定位所述从器械尖端。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述控制器进一步被配置为：响应于确定所述取向错开小于或等于所述最大允许取向误差：

存储所述主工具操纵器在所述眼坐标系中的方位，以及

存储所述从器械尖端在所述摄像机坐标系中的方位；以及

其中所述从器械尖端的所述新位置进一步基于所存储的所述主工具操纵器的方位和所存储的所述从器械尖端的方位来确定。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中所述新从取向进一步基于相对旋转矩阵来生成，所述相对旋转矩阵表示所述眼坐标系在主坐标系中的相对旋转。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述相对旋转矩阵包括所述主工具操纵器的所述第二取向和所述眼坐标系在所述主坐标系中的所存储的基本取向的组合。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中所述控制器被进一步配置为：响应于确定所述取向错开大于所述最大允许取向误差，命令所述系统将所述主工具操纵器移动到所述眼坐标系中的期望位置和取向。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中所述控制器被进一步配置为：响应于确定所述取向错开大于所述最大允许取向误差，重复地命令所述系统将所述主工具操纵器移动到所述眼坐标系中的期望位置和取向，直到所述取向错开小于或等于所述最大允许取向误差。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，进一步包括控制台，所述控制台包括观察器和所述主工具操纵器。

9.一种操作包括主工具操纵器和从器械操纵器的系统的方法，所述方法包括：

在所述系统进入跟随之前：

确定取向错开是否小于或等于最大允许取向误差，所述取向错开是在所述系统进入跟随之前的所述主工具操纵器在眼坐标系中的第一取向与所述系统进入跟随之前的从器械尖端在摄像机坐标系中的取向之间，以及

响应于确定所述取向错开小于或等于所述最大允许取向误差，启用跟随；以及

在所述系统进入跟随之后：

接收来自所述主工具操纵器的命令以移动所述从器械尖端，所述命令指示所述主工具操纵器在所述眼坐标系中的第二取向，

基于所述主工具操纵器的所述第二取向、所述系统进入跟随之前的所述主工具操纵器的所述第一取向和所述系统进入跟随之前的所述从器械尖端的所述取向，生成新从取向，以及

使用所述从器械操纵器基于所述新从取向来定向所述从器械尖端。