[发明专利]具有环形拓扑通信网络的机器人手术系统及其使用方法

权利要求书

1.一种机器人手术系统，包括：

多个机器人臂，每个机器人臂包括布置在环形网络中的多个节点；

第一控制器；以及

第二控制器，其与每个机器人臂的所述环形网络以及与所述第一控制器通信；

其中，所述第一控制器配置为向所述第二控制器发送包括多个单独的多节点消息的单个消息，每个单独的多节点消息与不同的机器人臂相关并且包括多个数据包，每个数据包与所述机器人臂中的不同节点相关；并且

其中，所述第二控制器配置为从所述单个消息中分离出每个单独的多节点消息，并向每个机器人臂发送其相关的单独的多节点消息，其中，所述第二控制器进一步配置为从每个机器人臂的所述环形网络接收单独的多节点消息，将所接收的单独的多节点消息组合为合并的消息，并且将所述合并的消息发送给所述第一控制器。

2.根据权利要求1所述的机器人手术系统，其中，所述第二控制器是用于所述机器人手术系统的定时主机。

3.根据权利要求1所述的机器人手术系统，其中，所述第一控制器配置为使用光纤链路与所述第二控制器通信。

4.根据权利要求1所述的机器人手术系统，其中，所述第二控制器配置为使用低压差分信号与所述多个机器人臂通信。

5.根据权利要求1所述的机器人手术系统，其中，每个机器人臂包括将该机器人臂的所述节点彼此连接的多个电缆，其中，每个节点包括直通电缆连接器和有源电缆连接器，并且其中，所述多个电缆连接到所述直通电缆连接器和所述有源电缆连接器以提供节点跳过配置。

6.根据权利要求1所述的机器人手术系统，其中，所述第二控制器包括发送器，所述发送器配置为使用第一共模电压来传输低压差分信号并且进一步配置为使用第二共模电压来传输编码的附加信息。

7.根据权利要求6所述的机器人手术系统，其中，所述发送器进一步配置为提供反向端接的传输线。

8.根据权利要求1所述的机器人手术系统，其中，所述多个节点包括具有以下部件中的一个或多个的至少一个节点：节点控制器、单马达、双马达、无线工具接口、力/扭矩传感器和输入/输出板。

9.根据权利要求1所述的机器人手术系统，其中，所述第二控制器被集成在患者台中，并且其中，所述第一控制器位于远离所述患者台。

10.一种用于在机器人手术系统中通信的方法，所述方法包括：

在包括第一控制器、第二控制器和多个机器人臂的机器人手术系统中执行：

利用所述第一控制器，向所述第二控制器发送包括多个单独的多节点消息的单个消息，其中，每个单独的多节点消息与不同的机器人臂相关并且包括多个数据包，每个数据包与所述机器人臂中的不同节点相关；并且

利用所述第二控制器：

从所述单个消息中分离出每个单独的多节点消息，并向每个机器人臂发送其相关的单独的多节点消息；

从每个机器人臂的环形网络接收单独的多节点消息；

将所接收的单独的多节点消息组合为合并的消息；以及

将所述合并的消息发送给所述第一控制器。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二控制器是用于所述机器人手术系统的定时主机。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一控制器配置为使用光纤链路与所述第二控制器通信。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二控制器配置为使用低压差分信号与所述多个机器人臂通信。