[发明专利]用于手术机器人的主控装置及其控制方法

说明书

本发明提供一种用于手术机器人的主控装置及其控制方法。所述主控装置可包括：手柄单元，手柄单元中的每个手柄单元包括至少一个多关节机器人手指，所述至少一个多关节机器人手指被配置为控制从属装置的机器人臂上的机器人手术器械；和/或微动产生单元，被配置为产生控制信号，以控制所述至少一个多关节机器人手指的端部沿着虚拟轨迹运动。一种用于手术机器人的主控装置可包括：第一单元，包括从属装置的机器人臂上的至少一个多关节机器人手指；和/或第二单元，被配置为产生第一控制信号，以控制所述至少一个多关节机器人手指沿着虚拟轨迹运动。

本申请要求于2014年2月18日提交到韩国知识产权局(KIPO)的第10-2014-0018505号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的全部内容通过引用被包含于此。

技术领域

本公开的一些示例实施例总体上可涉及可通过引导操作员的手部运动而使机器人手术器械产生平稳的运动的用于手术机器人的主控装置。本公开的一些示例性实施例总体上可涉及用于手术机器人的主控装置的控制方法。

背景技术

通常，微创手术是指使患部的尺寸最小化的手术。与通过在人体的部位(腹部)执行大的切口窗的剖腹手术不同，在微创手术中，在腹部可形成具有尺寸为0.5cm至1.5cm的至少一个切口(创口)，摄像机和各种器械可通过切口放入到腹部中，然后可在观看图像的同时进行手术。

与剖腹手术不同，这种微创手术可在手术之后引起小的疼痛，可允许肠道流动早日恢复，可允许早日进食，可最小化住院治疗时间并加速恢复至正常状态，和/或可减小切口范围以提高美容效果。由于这些优势，微创手术已经用于胆囊切除术、前列腺切除术和疝修补，并且微创手术的应用领域已经增加。

在微创手术中使用的手术机器人可包括主控控制台和从属机器人(也称为从属装置)。主控控制台可根据操作员(例如，医生)的操作产生控制信号，和/或可将控制信号发送至从属机器人。从属机器人可根据从主控控制台接收的控制信号进行操作。利用主控控制台，即使从属机器人可位于远离主控控制台的位置，操作员也可操作从属机器人。操作员可位于相同的房间中、不同的房间中或不同的设施(facility)中(可能位于另一国家)。

从属机器人可设置有至少一个机器人臂(robot arm)，机器人手术器械可安装在每个机器人臂的前端处。机器人手术器械可通过切口点插入到病人的身体中。另一方面，至少一个机器人臂可位于切口点的外部，并且可在手术期间用于保持该位置和/或机器人手术器械的姿势。

手术机器人和相关的系统提供许多其他的优点，诸如，潜在地提高的精度，更好地监测病人的能力，记录手术过程用于培训、资格认定和/或证据的目的的能力。

虽然一些示例性实施例将被描述为与手术机器人系统有关，但本领域的技术人员将理解，这些示例性实施例可应用于其他类型的系统，诸如，未在医学领域中使用的远程操作系统(例如，航空航天远程操作系统、用于处理危险物品的机器人、巡逻机器人、军用机器人)或者更通用的控制系统。

发明内容

一些示例性实施例可提供用于手术机器人的主控装置，所述用于手术机器人的主控装置可通过引导操作员的手部运动而产生机器人手术器械的稳定运动。一些示例性实施例可提供用于手术机器人的主控装置的控制方法，所述方法可通过引导操作员的手部运动而产生机器人手术器械的稳定运动。

在一些示例性实施例中，一种用于手术机器人的主控装置可包括：手柄单元，手柄单元中的每个手柄单元包括至少一个多关节机器人手指，所述至少一个多关节机器人手指被配置为控制从属装置的机器人臂上的机器人手术器械；和/或微动产生单元，被配置为产生控制信号，以控制所述至少一个多关节机器人手指的端部沿着虚拟轨迹运动。

在一些示例性实施例中，所述主控装置还可包括：虚拟轨迹产生单元。当接收到关于机器人手术器械的类型的信息时，虚拟轨迹产生单元被配置为从预先存储的虚拟轨迹中搜索与接收的机器人手术器械的类型相对应的虚拟轨迹。