[发明专利]用于马达扭矩补偿的系统和方法

说明书

一种方法包括接收用于马达的扭矩极限、监测马达的扭矩输出、确定该扭矩输出的扭矩脉动的振幅和相位，以及确定用于马达的补偿扭矩极限，该补偿扭矩极限包括在扭矩极限处的第一分量和在调节的扭矩极限处的第二分量。

相关申请

本专利申请要求2015年3月17日提交的标题为“SYSTEMS AND METHODS FOR MOTORTORQUE COMPENSATION”(用于马达扭矩补偿的系统和方法)的美国非临时专利申请14/660,282的优先权和权益，其全部内容以参考的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及用于马达扭矩补偿的系统和方法，并且更具体地涉及用于有效补偿特定马达的扭矩输出变化的系统和方法。

背景技术

电动马达普遍用于各种应用。此类马达是在被提供电流时生成扭矩(或力，在线性马达的情况下)的电动机器。电动马达可用于各种应用。例如，远程操作手术涉及在各种空间中移动医疗仪器的操纵器臂的使用。处于操纵器臂端部的医疗仪器可由电动马达驱动。例如，缝合器(staplers)仪器可附接到操纵臂的远侧端部。设置在操纵器臂近端的马达可通过驱动轴和万向节的系统连接到缝合器。将马达连接到此类系统对马达施加负荷，导致马达的扭矩输出表现出扭矩脉动(ripple)。扭矩脉动在扭矩输出中创建振荡分量。

传感器系统用于安全且有效地操作马达以提供适应例如用于缝合器的最大组织厚度所需的力。例如，传感器系统可用于确保扭矩输出不超过预定义的扭矩极限。当发生扭矩脉动时，预定义的最大马达扭矩极限可均匀改变以适应扭矩输出的振荡分量。然而，均匀改变最大马达扭矩极限改变缝合器常规地能够适应的组织厚度。需要在适应缝合器适应最大组织厚度需要的力的同时允许马达的安全且有效操作的系统和方法。

发明内容

本发明的实施例由所附的权利要求书总结。

根据一个示例，方法包括接收用于马达的扭矩极限，监测马达的扭矩输出，确定扭矩输出的扭矩脉动的振幅和相位，以及确定用于马达的补偿扭矩极限，补偿扭矩极限包括在扭矩极限处的第一分量和在调节的扭矩极限处的第二分量。

根据一个示例，方法包括监测马达的扭矩输出，接收用于马达的扭矩上限，确定扭矩输出的振荡分量，该振荡分量与扭矩脉动相关联，基于确定的振荡分量调节扭矩上限以创建局部(locally)补偿扭矩上限，以及将扭矩输出与局部补偿扭矩上限进行比较。

根据一个示例，医疗仪器系统包括马达和控制系统，该控制系统包括处理器和存储器，该存储器包括机器可读指令，所述机器可读指令在被处理器执行时使控制系统：监测马达的扭矩输出，确定扭矩输出的振荡分量，该振荡分量与扭矩脉动相关联，接收扭矩上限，基于振荡分量调节扭矩上限以创建局部补偿扭矩上限，响应于确定扭矩输出超过局部补偿扭矩上限，将操作失败的指示输出到用户界面。

根据一个示例，医疗仪器系统包括马达和控制系统，该控制系统包括处理器和存储器，该存储器包括机器可读指令，所述机器可读指令在被处理器执行时使控制系统：接收用于马达的马达扭矩极限，监测马达的扭矩输出，确定扭矩输出的扭矩脉动的振幅和相位，以及基于扭矩脉动确定用于马达的局部补偿扭矩极限。

附图说明

通过与附图一起阅读下面的具体实施方式更好地理解本公开的各方面。应该强调的是，根据行业的标准实践，各种特征并不是按比例绘制。事实上，为了论述清楚，各种特征的尺寸可任意增大或减小。此外，本公开可在各种示例中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简化和清楚的目的而且其自身不规定所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。

图1A是根据本公开的实施例的远程操作医疗系统的示意图。

图1B是根据许多实施例的用于远程操作医疗系统的外科医生控制台的透视图。

图1C是根据许多实施例的远程操作医疗系统电子设备推车的透视图。