[发明专利]用于通过在零垂直空间内进行咬合同时发生零空间移动而定位操纵器臂的系统和方法

摘要

用于通过在零垂直接头速度子空间内浮动第一组接头来定位操纵器臂的末端执行器或远程中心并且通过在正交于零垂直空间的零空间内驱动第二组接头伴同时进行末端执行器定位而提供操纵器臂的近侧部分的期望的状态或移动的装置、系统和方法。方法包括，在零垂直空间内浮动第一组接头，以允许远程中心或末端执行器方位中的一个或两个在工作空间内的手动定位，以及在接头的浮动期间根据计算的在零空间内的辅助移动、根据操纵器臂的期望的状态或移动来驱动第二组接头。在本文中为使用这种方法的装置和系统提供了各种配置。

主权项

一种用于在非外科手术程序中操作机器人系统的机器人方法，所述机器人系统包括具有可移动远侧末端执行器、耦接到基座的近侧部分以及在所述末端执行器和所述基座之间的多个接头的操纵器臂，其中所述多个接头具有足够的自由度以允许针对在非外科手术工作空间中的给定末端执行器状态的一系列不同的接头状态，所述方法包括：在雅可比矩阵的零垂直空间内浮动所述多个接头中的第一组接头，所述第一组接头与所述末端执行器在所述工作空间内的方位相关联，其中所述零垂直空间是所述第一组接头的移动导致所述末端执行器的移动的接头速度空间；感测所述末端执行器到在所述工作空间内的期望的方位的手动反向驱动移动；计算所述多个接头中的第二组接头的辅助移动以实现所述操纵器臂的近侧部分的期望的移动，其中计算所述辅助移动包括计算所述第二组接头在所述雅可比矩阵的零空间内的接头速度，所述零空间正交于所述零垂直空间；以及根据计算的辅助移动来驱动所述第二组接头，同时发生所述第一组接头的所述浮动。