[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

说明书

公开了一种机器人手术系统，其具有用于在控制器与一个或多个机器人臂的节点之间传递信息的环形网络。描述了一种通信协议，通过该通信协议可以将同步信息和异步信息传递到机器人臂的节点或从其传递。还公开了可以与网络一起使用的物理层的多个方面。

背景技术

机器人手术系统允许医疗保健从业者在执行各种诊断和/或治疗处理的同时实现更高的准确性、自动化和/或更低侵入性的方法。这样的技术广泛地适用于从眼科和麻醉学到骨科和介入放射学的各种医学专业。一些机器人手术系统结合了先进的机器人和可视化技术以执行微创手术，从而可减少疤痕并缩短恢复时间。微创手术的一个示例是腹腔镜手术，其通常涉及在患者(例如腹部)中创建多个小切口，并将一个或多个工具以及至少一个摄像头穿过该切口进入患者。然后，使用引入的工具，借助摄像头提供的可视化辅助，进行手术处理。所引入的仪器中的至少一个可以附接到由用户(例如外科医生)遥控操作的一个或多个机器人臂。

附图说明

图1是实施例的机器人手术系统的手术室布置的图示。

图2是实施例的机器人臂的图示。

图3是实施例的机器人手术系统的通信网络的图示。

图4和5是实施例的多节点消息的图示。

图6A、6B和6C是实施例的即时节点消息交换的图示。

图7是实施例的通信协议的图示。

图8是实施例的在机器人手术系统中如何传递同步信息和异步信息的图示。

图9是示出传递到实施例的机器人手术系统的网络上的节点和从其传递的框图。

图10是实施例的机器人手术系统的通信网络的图示。

图11是实施例的机器人手术系统的网络部件的发送器的图示。

图12是实施例的机器人手术系统的网络部件的接收器的图示。

图13是任何实施例的不可逆均衡节点可断开环形布线拓扑的图。

具体实施方式

简介

以下实施例描述了具有用于在控制器和一个或多个机器人臂的节点之间传递信息的环形网络的机器人手术系统。描述了一种通信协议，通过该通信协议可以将同步和异步信息传递到机器人臂的节点或从其传递。还公开了可以与网络一起使用的物理层的多个方面。在转向实施例之前，以下各部分提供了机器人手术系统和机器人臂的示例。

机器人手术系统的示例

现在参考附图，图1是示出了根据本发明技术的方面的具有手术机器人系统100的示例手术室环境的图。应当注意，这仅是出于说明目的的示例，并且可以使用其他布置和部件。因此，除非在本文中明确陈述，否则本文提出的所有细节均不应读入权利要求中。

如图1所示，手术机器人系统100包括外科医生控制台120、控制塔130以及位于手术机器人平台110(例如桌子或床等)处的一个或多个手术机器人臂112，其中带有末端执行器的手术工具附接到机器人臂112的远端，以执行手术处理。机器人臂112被示为台式系统，但在其他配置中，机器人臂可以安装在推车、天花板或侧壁或者其他合适的支撑表面中。