[发明专利]用于可转向装置的运动控制的系统和方法

说明书

提供了用于控制可转向装置的移动的系统和方法。在一些实施例中，系统可以包括控制装置、操纵器系统和/或通信地耦连到操纵器系统和控制装置的控制系统。控制系统可以基于第一用户输入来跟踪虚拟用户指示方位，确定可转向装置的一部分的装置方位，并且确定所确定的装置方位与虚拟用户指示方位之间的在第一方向中的方位差异。控制系统还可以接收第二用户输入，该第二用户输入命令可转向装置在第二方向中的运动。第二方向的至少一部分可以与第一方向相反。控制系统还可以基于第二用户输入的方面和追赶曲线来减小方位差异。

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62/741,354的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文描述的示例涉及用于程序的系统和方法，诸如用于控制系统的可转向装置的系统和方法。

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。提供用于操作这些器械和其它可转向装置的直观控制件，以及控制件在程序期间快速、准确地响应用户输入将是有利的。

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。

在一个示例中，一种系统可以包括：控制装置，其被配置为接收用户输入；操纵器系统，其包括被配置为接收和驱动可转向装置的致动器；以及控制系统，其通信地耦连到操纵器系统和控制装置。控制系统可以被配置为基于第一用户输入来跟踪虚拟用户指示方位，确定可转向装置的一部分的装置方位，以及确定所确定的装置方位和虚拟用户指示方位之间的在第一方向中的方位差异。控制系统还可以被配置为接收第二用户输入，该第二用户输入命令可转向装置在第二方向中的运动。第二方向的至少一部分与第一方向相反。响应于第二用户输入，控制系统被配置为基于第二用户输入的方面和追赶曲线/跟进曲线(catch-up profile)来减小方位差异。

在另一示例中，一种方法可以包括：从主控制器接收第一用户输入，该第一用户输入指示可转向细长装置在第一运动方向中的移动，并且基于该第一用户输入来跟踪虚拟用户指示方位。该方法还可以包括基于第一用户输入来控制可转向细长装置的运动，并且从可转向细长装置的传感器检测可转向细长装置的当前装置方位。该方法还可以包括确定所检测的当前装置方位和虚拟用户指示方位之间的方位差异，以及从主控制器接收在第二运动方向中的第二用户输入。第二方向的方位的至少一部分与第一运动方向相反。响应于第二用户输入，可以基于追赶曲线来减小方位差异。