[发明专利]操纵机械体的活动的假想自由度(DOF)

权利要求书

1.控制机械体的活动的方法，所述方法包括：

接收确认机械体的期望动作的期望活动信息，所述机械体具有第一数量的自由度；

通过将接收的期望活动信息应用于运动模型生成多个指令，所述运动模型具有第二数量的自由度，其大于第一数量的自由度，每个所述指令被配置以控制所述第二数量的自由度中的相应一个自由度；和

传送所述多个指令的子集，用于控制所述机械体的所述第一数量的自由度。

2.权利要求1所述的方法，进一步包括通过传送所述指令子集至与所述机械体相关的致动器来控制所述机械体的所述多个自由度。

3.权利要求2所述的方法，其中将确认的指令子集中的每个指令通信至与所述机械体的相应自由度相关的致动器。

4.权利要求2所述的方法，其中所述机械体包括操纵器组件，所述操纵器组件机械地偶联于工具，所述工具可操作以对患者进行外科程序。

5.权利要求1所述的方法，其中传送所述多个指令的子集包括抛弃生成的多个指令中的至少一些。

6.权利要求1所述的方法，其中所述期望的动作包括所述机械体的期望方向和所述机械体的期望速度中的一个或多个。

7.权利要求1所述的方法，其中确认机械体的期望动作的信息包括确认所述第二数量的自由度中的每一个的期望动作的信息。

8.权利要求1所述的方法，其中接收期望活动信息包括从第一来源接收操纵信息和从第二来源接收用于零空间的再配置信息。

9.机械系统，包括：

连接组件，具有第一数量的自由度；

多个致动器，偶联于连接组件，每个致动器可操作以控制所述连接组件的所述第一数量的自由度中的相应一个自由度；和

处理器，偶联于所述致动器，所述处理器可操作以基于确认第二数量的自由度的期望动作的信息来生成用于致动所述致动器中的至少一个的活动命令，所述第二数量的自由度大于所述第一数量的自由度。

10.权利要求9所述的机械系统，其中所述第二数量的自由度包括所述连接组件的元件的偏转、俯仰、和滚动。

11.权利要求10所述的机械系统，其中所述第一数量的自由度不包括所述连接组件的元件的偏转、俯仰、和滚动中的至少一种。

12.权利要求9所述的机械系统，进一步包括远程控制台，所述远程控制台用于基于用户输入提供确认所述第二数量的自由度的期望动作的信息。

13.权利要求9所述的机械系统，其中所述连接组件包括多个连杆，所述连杆的对通过多个接头中的相应一个接头机械地偶联在一起，并且每个接头被所述多个致动器中的一个致动。

14.权利要求9所述的机械系统，进一步包括偶联于所述连接组件的工具，其中所述工具具有少于或等于所述第一数量的自由度的多个末端执行器自由度。

15.权利要求9所述的机械系统，进一步包括计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有存储在其上的指令，所述指令在被所述处理器执行时致使所述处理器生成所述活动命令。

16.权利要求15所述的机械系统，其中所述指令被配置以通过如下生成所述活动命令：通过将接收的期望活动信息应用于运动模型，所述运动模型具有所述第二数量的自由度，每个所述指令被配置以控制所述第二数量的自由度中的相应一个自由度；和传送所述多个指令的子集至所述致动器，从而控制所述连接组件的所述第一数量的自由度。

17.有形的非临时性计算机可读存储介质，具有存储在其上的指令，所述指令在被计算机执行时致使所述计算机进行操作，所述操作包括：

利用接头空间中机械组件的多个接头中的每一个的配置，计算雅各比矩阵；

通过组合所述雅各比矩阵的假倒数和笛卡尔空间中的末端执行器的方位和方向的期望速度，计算接头空间中的所述多个接头中的每一个的期望速度；和

通过将所述期望速度的子集整合到所述接头的子集的期望方位中，生成用于控制所述接头中的至少一些的控制信息。

18.权利要求17所述的存储介质，其中所述存储在其上的指令可操作以致使所述计算机进行额外的操作，所述额外的操作包括：

将所述控制信息通信至与所述至少一些接头相关的致动器。