[发明专利]控制用于在外科手术期间操纵患者的解剖结构的机器人系统的系统和方法

权利要求书

1.一种用于在外科手术期间操纵患者的解剖结构的机器人系统，所述解剖结构被支撑物固定并具有特性，所述机器人系统包括：

施力设备，被配置为向被支撑物固定的解剖结构施力，以由解剖结构生成与解剖结构相对于支撑物移动的程度相关的响应；

响应测量设备，被配置为测量解剖结构的响应；

控制器，被配置为基于所生成的响应计算解剖结构的特性，所述特性包括代表解剖结构相对于支撑物移动的程度的数据；

器械，被配置为操纵解剖结构；及

其中所述控制器被配置为基于计算出的特性相对于解剖结构自主地控制所述器械。

2.如权利要求1所述的系统，其中被配置为自主地控制器械的所述控制器还被配置为利用计算出的特性来解释在外科手术期间解剖结构的运动。

3.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为自主地控制器械的所述控制器还被配置为基于计算出的特性调节器械的馈送速率。

4.如权利要求3所述的系统，其中被配置为自主地控制器械的所述控制器还被配置为基于计算出的特性增大器械的馈送速率，使得在外科手术期间当器械应用到解剖结构时器械的馈送速率比解剖结构移动的速率快。

5.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为自主地控制器械的所述控制器还被配置为基于计算出的解剖结构的特性设置器械的最大馈送速率。

6.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为自主地控制器械的所述控制器还被配置为：处理预加载的数据、来自导航系统的数据以及来自编码器的数据，以控制器械。

7.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为自主地控制器械的所述控制器还被配置为以自主操作模式控制器械。

8.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为自主地控制器械的所述控制器还被配置为以半自主操作模式控制器械。

9.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为自主地控制器械的所述控制器还被配置为：在模拟程序中应用计算出的特性，以对器械相对于解剖结构的运动进行建模。

10.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为向解剖结构施力的所述施力设备还被配置为利用器械向解剖结构施力。

11.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为向解剖结构施力的所述施力设备还被配置为利用除器械之外的其它设备向解剖结构施力。

12.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为向解剖结构施力的所述施力设备还被配置为自主地向解剖结构施力。

13.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为向解剖结构施力的所述施力设备还被配置为手动地向解剖结构施力。

14.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为向解剖结构施力的所述施力设备还被配置为根据阶梯函数或脉冲函数施力。

15.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为向解剖结构施力的所述施力设备还被配置为响应于校准过程的激活而施力。

16.如权利要求15所述的系统，其中被配置为向解剖结构施力的所述施力设备还被配置为在整个所述校准过程中与解剖结构保持接触。

17.如权利要求1和2中任何一项所述的系统，其中被配置为测量解剖结构的响应的所述响应测量设备还被配置为测量解剖结构的位移。