[发明专利]用于器械干扰补偿的系统和方法

权利要求书

1.一种计算机辅助医疗设备，包括：

配置成支撑成像设备的第一铰接臂；

配置成支撑末端执行器的第二铰接臂；

耦接到所述第一铰接臂和所述第二铰接臂的控制单元，其中所述控制单元被配置为：

设置第一参考系，所述第一参考系基于所述成像设备在第一时间的位置；

允许对所述第一铰接臂的第一干扰，所述第一干扰移动所述成像设备远离所述成像设备在所述第一时间的所述位置；

接收用于在所述第一时间之后移动所述末端执行器的命令；以及

将用于使所述末端执行器从所述第一参考系移动的所述命令变换成用于使所述末端执行器在所述末端执行器的参考系中移动的命令。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述第一干扰由所述第一铰接臂上的一个或多个关节的制动器释放引起。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述控制单元还被配置成基于从所述第一参考系转换到所述末端执行器的参考系的命令，驱动所述第二铰接臂的一个或多个关节。

4.如权利要求1-3中任一项所述的设备，其中所述控制单元还被配置为：

允许对所述第二铰接臂上的第一关节组的第二干扰；以及

驱动所述第二铰接臂的第二关节组中的一个或多个关节，以减少由到所述第一关节组的所述第二干扰引起的对所述末端执行器的移动。

5.如权利要求4所述的设备，其中为了驱动所述第二关节组中的所述一个或多个关节以减少由到所述第一关节组的所述第二干扰引起的对所述末端执行器的移动，所述控制单元还被配置为：

确定第一保存变换，所述第一保存变换是在所述第二干扰之前包含所述第一关节组的两个坐标系之间的变换；

确定第二保存变换，所述第二保存变换是包含所述第二关节组的两个坐标系之间的变换；

确定第三变换，所述第三变换是在所述第二干扰之后包含所述第一关节组的两个坐标系之间的变换；以及

通过对基于所述第一保存变换和所述第二保存变换的所述末端执行器的第一位置与基于所述第三变换和所述第二保存变换的所述末端执行器的第二位置之间的差进行计算来确定由所述第二干扰引起的所述末端执行器的预测运动。

6.如权利要求5所述的设备，其中为了驱动所述第二关节组中的所述一个或多个关节以减少由到所述第一关节组的所述第二干扰引起的对于所述末端执行器的移动，所述控制单元还被配置为：

通过将标量值乘以所述末端执行器的所述预测运动的一部分来确定所述末端执行器的误差校正的预测运动；并且

基于所述误差校正的预测运动来驱动所述第二关节组中的所述一个或多个关节。

7.如权利要求6所述的设备，其中所述预测运动的一部分是所述预测运动的平移移动部分。

8.如权利要求6所述的设备，其中所述预测运动的一部分是所述预测运动的旋转移动部分。

9.如权利要求6所述的设备，其中为了基于所述误差校正的预测运动来驱动所述第二关节组中的所述一个或多个关节，所述控制单元被配置为基于所述第二关节组的配置来对所述误差校正的预测运动调整速度。

10.一种包括多个机器可读指令的非暂时性机器可读介质，所述机器可读指令在由与计算机辅助医疗设备相关联的一个或多个处理器执行时适于使所述一个或多个处理器执行包括以下步骤的方法：

设置第一参考系，所述第一参考系基于成像设备在第一时间的位置，所述计算机辅助医疗设备的第一铰接臂被配置为支撑所述成像设备；

允许对所述第一铰接臂的第一干扰，所述第一干扰移动所述成像设备远离所述成像设备在所述第一时间的所述位置；

接收用于在所述第一时间之后移动末端执行器的命令，所述计算机辅助医疗设备的第二铰接臂被配置为支撑所述末端执行器；以及

将用于使所述末端执行器从所述第一参考系移动的所述命令变换成用于使所述末端执行器在所述末端执行器的参考系中移动的命令。