[发明专利]用于控制外科手术机器人的系统、控制单元和方法

权利要求书

1.一种外科手术机器人系统，包括：

柔性外科手术设备；

手持式引入器，其被配置为便于引入所述柔性外科手术设备；

图像采集设备，其被配置为捕捉所述柔性外科手术设备的一幅或多幅图像，所述图像指示所述柔性外科手术设备的形状、姿态和位置中的至少一个；

跟踪系统，其被配置为跟踪所述手持式引入器上的至少一个点的位置；以及

处理器，其被配置为基于与所述柔性外科手术设备的所述图像和所述手持式引入器的至少一个点的所述位置有关的信息来生成引导命令以控制所述柔性外科手术设备。

2.根据权利要求1所述的外科手术机器人系统，其中，所述柔性外科手术设备包括以下中的至少一个：(i)双连杆，一关节设备，(ii)蛇形机器人，以及(iii)可操控导管。

3.根据权利要求1所述的外科手术机器人系统，其中，所述柔性外科手术设备包括被耦合到远端的末端执行器。

4.根据权利要求3所述的外科手术机器人系统，其中，所述处理器还被配置为生成引导命令以将所述末端执行器移动和定位到目标位置或目标位置附近。

5.根据权利要求4所述的外科手术机器人系统，其中，在位置补偿模式中，所述处理器被配置为生成引导命令以校正由所述手持式引入器的一个或多个移动引起的所述末端执行器从外科手术路径的偏离。

6.根据权利要求1所述的外科手术机器人系统，其中，所述图像采集设备包括以下中的至少一个：X射线设备、计算机断层摄影(CT)设备、超声传感器(US)，以及内窥镜。

7.根据权利要求1所述的外科手术机器人系统，其中，所述跟踪系统包括以下中的至少一个：光学跟踪系统、机械跟踪系统，以及电磁跟踪系统。

8.根据权利要求1所述的外科手术机器人系统，其中，所述处理器还被配置为基于所述手持式引入器的改变的位置或取向来生成命令。

9.根据权利要求1所述的外科手术机器人系统，还包括被配置为显示所述图像的显示器。

10.一种用于外科手术机器人系统的控制单元，所述外科手术机器人系统包括柔性外科手术设备和被配置为便于引入所述柔性外科手术设备的手持式引入器，所述控制单元包括：

处理器，其被配置为：

从图像采集设备接收所述柔性外科手术设备的一幅或多幅图像，所述图像指示所述柔性外科手术设备的形状、姿态和位置中的至少一个；

从跟踪系统接收指示所述手持式引入器上的至少一个点的位置的跟踪信息；并且

基于与所述柔性外科手术设备的所述图像和所述手持式引入器的所述至少一个点的所述位置有关的信息来生成引导命令以控制所述柔性外科手术设备。

11.根据权利要求10所述的控制单元，其中，所述柔性外科手术设备包括末端执行器；并且所述处理器还被配置为生成引导命令以将所述末端执行器移动和定位到目标位置或目标位置附近，并且

其中，在位置补偿模式中，所述处理器还被配置为生成引导命令以校正由所述手持式引入器的一个或多个运动引起的所述末端执行器从外科手术路径的偏离。

12.根据权利要求10所述的控制单元，其中，所述处理器还被配置为：

从用户接口接收用于由用户选择外科手术部位处的解剖目标的选择输入；并且

在位置引导模式中，基于所述选择输入来生成用于定位外科手术机器人的所述手持式引入器的引导命令，使得所述柔性外科手术设备到达所述外科手术部位处的所选择的解剖目标。

13.根据权利要求12所述的控制单元，其中，所述处理器还被配置为从用户接口接收激活信号，并且基于所述激活信号在完成所述位置引导模式之后激活位置补偿模式。