[发明专利]用于医疗机器人系统的故障反应机制的系统和方法

说明书

本文提供了用于响应机器人系统中的故障的系统和方法。在一些实施例中，该系统包含具有近端和远端的细长体、耦连到细长体的近端的后端壳体，以及控制系统。后端壳体包含一个或多个致动器，一个或多个致动器被配置为操纵细长体的远端。控制系统被配置为通过执行以下操作来控制机器人系统，包含：确定医疗机器人系统的操作状态、检测医疗机器人系统的一个或多个部件中的故障、根据一个或多个试探法对故障进行分类，以及基于一个或多个试探法在医疗机器人系统上施加故障反应状态以减轻故障。

相关申请

本专利申请要求2016年6月30日提交的题为“SYSTEMS AND METHODS FOR FAULTREACTION MECHANISMS FOR MEDICAL ROBOTIC SYSTEMS”的美国临时专利申请62/357,121的申请日的优先权和权益，其通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及用于对医疗机器人系统中的故障作出反应的系统和方法，并且更具体地涉及用于在医疗程序中使用的医疗机器人系统中处理这种故障的系统和方法。

背景技术

使用计算机辅助医疗装置的微创手术技术通常试图进行手术和/或其他程序，同时使对健康组织的损害最小化。一些微创程序可以通过使用具有手术器械的计算机辅助医疗装置远程执行。对于许多计算机辅助医疗设备，医生和/或其他医疗人员通常可以使用操作员控制台上的一个或多个控制件来操纵输入装置。当医生和/或其他医疗人员在医生控制台处操作各种控制件时，命令从医生控制台转送到患者侧装置，其中一个或多个末端执行器和/或手术器械被安装到患者侧装置。以这种方式，医生和/或其他医疗人员能够使用末端执行器和/或手术器械对患者执行一个或多个程序。根据期望的手术和/或使用的手术器械，通过使用远程操作和/或在半自动控制件可以在医生和/或医疗人员的控制下部分或完全地执行期望的程序，其中手术器械可以基于医生和/或其他医务人员的一个或多个激活动作执行操作序列。

无论是手动、远程操作和/或半自动的微创手术系统均可以用于各种操作和/或程序中，并且可以具有各种配置。许多这样的系统具有包括安装在轴的远端的末端执行器的器械，该轴可以安装到关节臂的远端。在许多操作场景中，轴可以被配置为通过开口(例如，体壁切口、天然孔口和/或类似物)插入(例如，腹腔镜、胸腔镜和/或类似物)以到达远程手术部位。在一些器械中，关节式腕部机构可以安装到器械的轴的远端以支撑末端执行器，其中关节式腕部提供改变末端执行器相对于轴的纵向轴线的取向的能力。关节式腕部机构可以由柔性机器人臂或导管提供。

可以使用不同设计和/或配置的末端执行器来执行不同的任务、程序和功能，以便允许医生和/或其他医疗人员执行各种手术程序中的任何一种。示例包括但不限于烧灼、摘除、缝合、切割、吻合、熔合，密封等，和/或其组合。因此，末端执行器可以包括多种部件和/或部件的组合以执行这些手术程序。这些末端执行器可以固定到柔性机器人导管的远端，或者可以通过沿着柔性机器人导管的长度延伸的一个或多个管腔输送到手术部位。

在使用柔性机器人导管的手术期间，当一个或多个部件在试图执行期望的程序时遇到故障状况时，由于末端执行器的可见度有限、手术器械操作的有限空间、手术器械的有限入口、末端执行器相对于医生和/或其他医务人员的远程位置和/或类似情况，医生和/或其他医疗人员可能难以检测和/或校正故障状况。因此，期望用于对故障状况作出反应的改进方法和系统。

发明内容

通过与说明书随附的权利要求充分地概括了本发明的实施例。

然而，与一些实施例一致，医疗机器人系统包含操纵器组件，该操纵器组件具有被配置为操纵柔性细长体的一个或多个致动器以及被配置为执行操作的控制系统。该操作包含确定医疗机器人系统的操作状态、检测医疗机器人系统的一个或多个部件中的故障、根据一个或多个试探法对故障进行分类，以及基于一个或多个试探法在医疗机器人系统上实施故障反应状态以减轻故障。