[发明专利]用于远程可控臂的定位指示器系统和相关方法

说明书

一种机器人系统包括相对于地板表面可移动的基座和从所述基座延伸的可控臂。所述臂被配置为支撑和移动工具。所述臂具有动力接头，所述动力接头可操作以定位和/或定向工具。所述机器人系统还包括定位指示器。处理器操作所述定位指示器以相对于地板表面引导基座的手动重新定位，同时在手动重新定位期间处理器正在操作动力接头以维持工具的定位和/或定向。

技术领域

本说明书涉及用于远程可控臂的定位指示器系统，并且更具体地，涉及用于机器人系统的远程可控臂的定位指示器系统。

背景技术

机器人系统可以包括机器人臂以操纵用于在工作现场执行任务的器械。机器人臂可以包括通过一个或多个接头/关节联接在一起的两个或更多个连杆。接头可以是被主动地控制的主动接头。接头也可以是被动接头，其在主动接头被主动地控制时顺应主动接头的运动。这种主动和被动接头可以是转动接头(revolute joint)或移动接头(prismaticjoint)。然后，可以通过接头的定位、机器人臂的结构和连杆的联接来确定机器人臂的配置。

机器人系统包括工业和娱乐机器人系统。机器人系统还包括用在诊断、非手术治疗、手术治疗等程序中的医疗机器人系统。作为一个具体示例，机器人系统包括微创机器人远程手术系统，其中外科医生可以从床边位置或远程位置对患者动手术。远程手术通常是指使用手术系统进行的手术，其中外科医生使用某种形式的远程控制(例如，伺服机构)来操纵手术器械运动而不是用手直接握持和移动器械。可用于远程手术的机器人手术系统可以包括可远程控制的机器人臂。操作者可以远程控制可远程控制的机器人臂的运动。操作者还可以手动将机器人手术系统的各个部件移动到手术环境内的各个定位。例如，外科医生、手术助手或其他操作者可以用手推或拉装备，使得装备沿着手术环境的地板表面移动。

发明内容

在一方面，手术系统包括相对于地板表面可移动的基座和从基座延伸的远程可控臂。臂被配置为支撑手术工具。臂具有动力接头，所述动力接头可操作以在手术工具由远程可控臂支撑时移动手术工具。手术系统还包括定位指示器和处理器。处理器被通信地联接到定位指示器和远程可控臂。处理器被配置为操作定位指示器以相对于地板表面引导基座的手动重新定位，并且在手动重新定位期间操作动力接头以维持远程可控臂的远侧部分的定位(和/或定向)。

在另一方面，一种方法包括基于手术系统的远程可控臂的姿势确定最优性分数。该方法进一步包括生成人类可感知的指示以引导远程可控臂的基座的手动重新定位，使得最优性分数大于阈值分数。该方法还包括在最优性分数大于阈值分数的同时基于远程操作者输入控制远程可控臂的移动以进行手术操作。

在另一方面，介绍一种操作机器人系统的方法，所述机器人系统包括从基座延伸的机器人臂。所述方法包括：由处理器确定基座的目标基座姿势；由处理器操作定位指示器，以相对于地板表面引导基座的手动重新定位；以及在手动重新定位基座期间由处理器操作机器人臂以维持臂的远侧部分的定位(和/或定向)。

在又一方面，一种非暂时性机器可读介质包括多个机器可读指令。这些指令当由与机器人系统相关联的一个或多个处理器执行时适于使一个或多个处理器执行一种方法。该方法可以是本文中公开的方法中的任何一种。

某些方面包括本文中和别处描述的一种或多种实施方式，包括下面描述的实施方式的任何合适的组合。