[发明专利]用于设备验证和传感器校准的系统和方法

说明书

提供了用于验证和校准机器人器械的系统和方法。机器人系统可以包括用于接收细长装置的器械托架，并且该器械托架可以包括一组驱动传感器。该系统还可以包括跟踪系统，该跟踪系统被配置为接收细长装置安装在器械托架上的指示，操作一组致动器以铰接细长装置的远侧部分，并且从一组驱动传感器生成一组驱动传感器数据。跟踪系统还可以被配置为从细长装置的形状传感器生成一组铰接传感器数据，将该组驱动传感器数据与该组铰接传感器数据进行比较以生成测试曲线，以及确定测试曲线是否与参考曲线对应。可以确定校正动作。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月4日提交的美国临时申请62/741,242的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本文描述的示例涉及用于程序的系统和方法，诸如用于验证系统的操作以及用于校准系统的传感器的系统和方法。

背景技术

器械可以用于在工作空间中操纵和执行任务。此类器械可以被配置成由操纵器组件部分地或完全地支撑和操作。此类器械和操纵器组件可以用于执行非医疗程序或医疗程序。例如，医疗工具或医疗操纵器可以用于执行微创医疗程序。作为另一个示例，工业工具或工业操纵器可以用于制造或测试。作为其它示例，工具或操纵器可以用于娱乐、探测和各种其它目的的程序中。

微创医疗技术通常可以旨在减少在有创医疗程序期间受损的组织量，从而减少患者的恢复时间、不适和有害的副作用。此类微创技术可以通过患者解剖体中的自然孔口或通过一个或多个切口来执行。通过这些自然孔口或切口，临床医生可以插入医疗工具以到达目标组织位置。微创医疗工具包括诸如治疗器械、诊断器械和外科手术器械的器械。微创医疗工具还可以包括成像器械(诸如内窥镜器械)，其向用户提供患者解剖体内的视野。

某些医疗和非医疗器械(包括操纵器械、成像器械或其它感测器械等)可以是远程操作的，或以其它方式是计算机辅助的。在采用包括器械的系统执行程序之前，需要安全可靠的机构来验证系统和器械是否正常操作并且校准系统的传感器。

发明内容

以下呈现了本文描述的各种示例的简化概述，并且无意于识别关键或重要元素或描绘权利要求的范围。

机器人系统可以包括配置成接收细长装置的器械托架。器械托架可以包括被配置为沿至少一个自由度驱动细长装置的一组致动器，以及被配置为监测一组致动器的一组驱动传感器。机器人系统还可以包括跟踪系统，该跟踪系统耦连到器械托架并且被配置为：接收细长装置安装在器械托架上的指示，并且操作一组致动器以在至少一个自由度中铰接细长装置的远侧部分。跟踪系统还可以在铰接期间从一组驱动传感器生成一组驱动传感器数据，在铰接期间从细长装置的形状传感器生成一组铰接传感器数据，并且将该组驱动传感器数据与该组铰接传感器数据进行比较以生成测试曲线。跟踪系统还可以确定测试曲线是否与参考曲线对应，并且基于测试曲线是否与参考曲线对应来确定细长装置是否需要校正动作。

在另一示例中，一种设备包括：一个或多个处理器以及存储有机器可执行指令的非暂时性计算机存储器，该机器可执行指令在由一个或多个处理器执行时使得该设备：接收柔性细长装置被耦连到驱动单元的指示，并且命令柔性细长装置的远侧部分在至少一个自由度中的铰接。指令还可以使设备在铰接期间接收一组驱动传感器数据，在铰接期间接收一组铰接传感器数据，并且将该组驱动传感器数据与该组铰接传感器数据进行比较以生成测试曲线。指令还可以使设备确定测试曲线是否满足参考曲线中的一个或多个阈值，并且基于测试曲线是否满足一个或多个阈值来确定是否执行校正动作。