[发明专利]基于非接触信息的外科机器人中的碰撞避免

说明书

机器人系统可以能够检测和避免碰撞。本发明提供了一种医疗机器人系统，其可以包括第一运动链和一个或多个传感器，该一个或多个传感器被定位成检测在该第一运动链的附近检测到的一个或多个对象。该医疗机器人系统可以被配置为基于从由位于该第一运动链附近的该一个或多个传感器检测到的一个或多个对象确定的约束，使该第一运动链的构型从第一构型调整到第二构型。

技术领域

本文所公开的系统和方法涉及具有机器人臂的医疗机器人系统，并且更具体地涉及能够自动调整机器人臂以避免碰撞的医疗机器人系统。

背景技术

在使用医疗机器人系统的医疗规程期间，机器人臂可彼此接触(例如，臂碰撞)并且与环境(例如，患者、床边工作人员及配件)接触。尽管可以基于已知的臂构型来预测和避免机器人臂之间的碰撞，但是预测并完全避免与其他对象的碰撞一直是具有挑战性的，特别是对于随时间改变其位置的对象。无论碰撞的类型如何，碰撞都会对医疗规程造成破坏，因此，需要能够减少或消除与机器人臂发生碰撞的医疗机器人系统。

发明内容

本文公开了一种医疗机器人系统，该医疗机器人系统使用位于运动学部件(例如，机器人臂)上的一个或多个传感器来检测力(例如，或碰撞的其他参数)。所检测到的力或碰撞的其他参数用于调整运动学部件的构型(例如，位置)，这继而又减少了未来与运动学部件发生碰撞。

根据一些实施方案，一种医疗机器人系统包括：第一运动链；一个或多个传感器，该一个或多个传感器被定位成检测与所述第一运动链的一个或多个部分接触的一个或多个参数；一个或多个处理器，该一个或多个处理器与该一个或多个传感器通信；和存储器，该存储器存储指令，这些指令在由一个或多个处理器执行时，基于从由一个或多个传感器检测到的与第一运动链接触的一个或多个参数确定的约束，使第一运动链的构型从第一构型调整到第二构型。

根据一些实施方案，一种方法由与医疗机器人系统通信的电子装置执行。医疗机器人系统包括第一运动链和被定位成检测与该第一运动链接触的一个或多个参数的一个或多个传感器。该方法包括接收由一个或多个传感器检测到的与第一运动链接触的一个或多个参数；基于与该第一运动链接触的该一个或多个参数来确定与所述第一运动链相关联的约束；以及基于该约束使第一运动链的构型从第一构型调整到第二构型。

根据一些实施方案，一种电子装置包括一个或多个处理器和存储指令的存储器，这些指令在由一个或多个处理器执行时，使该一个或多个处理器接收由一个或多个传感器检测到的与医疗机器人系统的第一运动链接触的一个或多个参数；基于与该第一运动链接触的该一个或多个参数来确定与该第一运动链相关联的约束；以及基于该约束使第一运动链的构型从第一构型调整到第二构型。

根据一些实施方案，一种计算机可读存储介质存储用于由电子装置的一个或多个处理器执行的指令。所存储的指令包括用于执行以下操作的指令：接收由一个或多个传感器检测到的与医疗机器人系统的第一运动链接触的一个或多个参数；基于与该第一运动链接触的该一个或多个参数来确定与该第一运动链相关联的约束；以及基于该约束使第一运动链的构型从第一构型调整到第二构型。

根据一些实施方案，一种医疗机器人系统包括：第一机器人臂；一个或多个传感器，该一个或多个传感器被定位成检测与第一机器人臂相邻的对象的存在；一个或多个处理器，该一个或多个处理器与该一个或多个传感器通信；和存储器。存储器存储指令，这些指令在由一个或多个处理器执行时，使该一个或多个处理器：从一个或多个传感器接收对应于在第一机器人臂附近的一个或多个对象的一个或多个定位位置的第一传感器信息；基于该第一传感器信息生成或更新对象标测图，其中对象标测图表征与第一机器人臂相邻的对象的空间关系；以及基于该对象标测图将第一机器人臂的构型从第一构型调整到第二构型。