背景技术:
1、手术机器人系统目前正用于微创医疗程序中。一些手术机器人系统包括控制手术机械臂的手术控制台和具有联接至机械臂并由机械臂致动的末端执行器(例如,夹钳或抓取器械)的手术器械。
2、对于任何机电系统,该系统的功能、可靠性和预期寿命取决于多种因素,比如该系统操作时所处的温度。手术机器人系统的功耗引起发热,从长远来看,这会缩短系统的预期寿命,从短期来看,这会增加操作期间系统故障的风险。另外地,在远程操作的手术机器人系统的操作期间,带宽的过度使用会对远程手术实施构成限制。相应地,需要更好地利用有限的带宽和存储空间来对程序相关信息进行数据记录。
技术实现思路
1、根据本披露内容的一个实施例,披露了一种手术机器人系统。该手术机器人系统包括机械臂、手术控制台、以及计算机。机械臂包括手术器械,并且手术控制台包括通信地联接至机械臂或手术器械的手柄。计算机被配置为:基于传感器数据或用户命令中的至少一个来确定手术程序的阶段或任务以执行任务;基于手术程序的阶段或任务来改变机械臂的一个或多个关节或手术器械的运动范围;基于手术程序的阶段或任务来改变机械臂的速度限制;并且基于手术程序的阶段或任务来改变数据无线传输速率。
2、在一方面,计算机进一步被配置为当确定任务为初次解剖时基于手术程序的阶段或任务而通过提高机械臂的速度限制来改变机械臂的速度限制。
3、在一方面,计算机进一步被配置为当确定任务为安全关键任务时基于手术程序的阶段或任务而通过降低机械臂的速度限制来改变该速度限制。
4、在一方面,计算机进一步被配置为基于手术程序的阶段或任务而通过改变手柄与机械臂之间的运动缩放来改变机械臂的一个或多个关节的运动范围。
5、在一方面,计算机进一步被配置为当要在预定义区域中执行任务时基于手术程序的阶段或任务而通过减小手术器械的运动范围来改变手术器械的运动范围。
6、在一方面,计算机进一步被配置为基于手术程序的阶段或任务来改变手柄与机械臂和手术器械之间的输入映射。
7、在一方面,计算机进一步被配置为通过放大手柄的旋转命令、重新映射手柄的角度以改变手柄的起始位置、或改变机械臂中的控制增益来改变输入映射。
8、在一方面,计算机进一步被配置为使显示装置基于手术程序的阶段或任务来在手术图像上叠加测值缩放、显示对比介质、显示视觉增强、或显示与当前手术视图相匹配的至少一个术前图像。
9、在一方面,计算机进一步被配置为基于手术程序的阶段或任务而通过在解剖和缝合期间提高数据无线传输速率并且在用户脱离接合时或在正在执行器械更换时降低数据无线传输速率来改变数据无线传输速率。
10、在一方面,计算机进一步被配置为:响应于计算机确定任务为缩回机械臂或缩回手术器械而记录臂扭矩;响应于计算机确定任务为精细操纵而记录手术器械的抓取力;并且响应于计算机确定用户与手术控制台脱离接合而停止记录信号。
11、在一方面,计算机进一步被配置为当手术器械的速度提高时基于手术程序的阶段和手术器械的速度而通过提高数据记录速率来改变数据记录速率。
12、在一方面,计算机进一步被配置为:确定阶段或任务是否超出预期的指标范围;并且当确定阶段或任务超出预期的指标范围时,记录具有高保真度信息的数据。
13、根据本披露内容的另一实施例,披露了一种手术机器人系统。该手术机器人系统包括手术控制台和计算机。手术控制台包括手柄,该手柄通信地联接至机械臂或手术器械中的至少一个。计算机被配置为:基于传感器数据或用户命令中的至少一个来确定手术程序的阶段或任务以执行任务;确定是否要在预定义手术区域中执行阶段或任务;当要在预定义手术区域中执行任务时,减小机械臂或手术器械的运动范围;确定阶段或任务是否为安全关键任务;并且当确定任务为安全关键任务时,降低机械臂的速度限制。
14、在一方面,计算机进一步被配置为:确定阶段或任务是否超出在预期的指标范围;并且当确定阶段或任务超出预期的指标范围时,记录具有高保真度信息的数据。
15、在一方面,计算机进一步被配置为:确定任务是否为缩回;并且当确定任务为缩回时,记录臂扭矩数据。
16、在一方面,计算机进一步被配置为:确定任务是否为精细操纵;并且当确定任务为精细操纵时,记录抓取力。
17、根据本披露内容的另一实施例,披露了一种用于对手术机器人系统进行动态调节的方法。该方法包括:基于传感器数据或用户命令中的至少一个来确定手术程序的阶段或任务以执行任务;确定阶段或任务是否超出预期的指标范围;当确定阶段或任务超出预期的指标范围时,记录具有高保真度信息的数据;确定是否要在预定义手术区域中执行阶段或任务;以及当要在预定义手术区域中执行任务时,减小机械臂或手术器械的运动范围。
18、在一方面,该方法进一步包括:当确定任务为缩回机械臂或缩回手术器械时,记录臂扭矩;当确定任务为精细操纵时,记录手术器械的抓取力;以及当确定用户未与系统接合时,停止记录信号。
19、在一方面,该方法进一步包括:当修改手术器械的速度时,调节数据记录或无线传输速率。
20、在一方面,该方法进一步包括基于手术程序的阶段或任务而通过在解剖和缝合期间提高数据无线传输速率并且在用户脱离接合时或在正在执行器械更换时降低数据无线传输速率来改变数据无线传输速率。
1.一种手术机器人系统,包括:
2.如权利要求1所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为当确定该任务为初次解剖时基于该手术程序的阶段或任务而通过提高该机械臂的速度限制来改变该机械臂的速度限制。
3.如权利要求1或2所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为当确定该任务为安全关键任务时基于该手术程序的阶段或任务而通过降低该机械臂的速度限制来改变该速度限制。
4.如权利要求1、2或3所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为基于该手术程序的阶段或任务而通过改变该手柄与该机械臂之间的运动缩放来改变该机械臂的一个或多个关节的运动范围。
5.如任一项前述权利要求所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为当要在预定义区域中执行该任务时基于该手术程序的阶段或任务而通过减小该手术器械的运动范围来改变该手术器械的运动范围。
6.如任一项前述权利要求所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为基于该手术程序的阶段或任务来改变该手柄与该机械臂和该手术器械之间的输入映射。
7.如权利要求6所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为通过放大该手柄的旋转命令、重新映射该手柄的角度以改变该手柄的起始位置、或改变该机械臂中的控制增益来改变该输入映射。
8.如任一项前述权利要求所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为使显示装置基于该手术程序的阶段或任务来在手术图像上叠加测值缩放、显示对比介质、显示视觉增强、或显示与当前手术视图相匹配的至少一个术前图像。
9.如任一项前述权利要求所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为基于该手术程序的阶段或任务而通过在解剖和缝合期间提高该数据无线传输速率并且在用户脱离接合时或在正在执行器械更换时降低该数据无线传输速率来改变该数据无线传输速率。
10.如任一项前述权利要求所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为:
11.如任一项前述权利要求所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为当该手术器械的速度提高时基于该手术程序的阶段和该手术器械的速度而通过提高数据记录速率来改变该数据记录速率。
12.如任一项前述权利要求所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为:
13.一种手术机器人系统,包括:
14.如权利要求13所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为:
15.如权利要求13或14所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为:
16.如权利要求13、14或15所述的手术机器人系统,其中,该计算机进一步被配置为:
17.一种用于对手术机器人系统进行动态调节的方法,该方法包括:
18.如权利要求17所述的方法,进一步包括:
19.如权利要求17或18所述的方法,进一步包括:当修改该手术器械的速度时,调节数据记录或无线传输速率。
20.如权利要求17、18或19所述的方法,进一步包括:基于该手术程序的阶段或任务而通过在解剖和缝合期间提高数据无线传输速率并且在用户脱离接合时或在正在执行器械更换时降低该数据无线传输速率来改变该数据无线传输速率。
