[发明专利]机器人手术系统中的手动控制器设备

说明书

在一些实施例中，一种用于对机器人手术系统中的工具进行控制的手动控制器设备可以包括主体，该主体包括近端以及位于远侧的接口端，该位于远侧的接口端被配置为联接到输入设备，该输入设备被配置为控制手术工具。该手动控制器设备可以包括反馈装置，该反馈装置由主体支撑并且被配置为响应于手动控制器设备的功能从第一模式到第二模式的改变而向用户提供反馈，该第二模式不同于该第一模式。该功能可以包括以下至少一项：对成像手术部位的摄像机进行控制、对手动控制器设备进行重新定位的器械离合、预设手术例程、或者对手术工具进行控制的操作。从第一模式到第二模式的改变可以被配置为在相同功能内发生。

相关申请的交叉引用

本申请要求均于2018年10月30日提交的美国专利申请号16/174646、16/174649、16/174620和16/174602以及于2019年7月17日提交的美国专利申请号16/514782的优先权，这些美国专利申请中的每一个的披露内容通过援引以其全文并入。

技术领域

本披露内容总体上涉及机器人手术系统，并且更具体地涉及一种用于接收操作者输入以控制机器人手术系统执行医疗或手术程序的手动控制器设备。

背景技术

机器人手术系统通常包括操作者接口，该操作者接口接收来自外科医生的操作者输入并致使手术工具在患者体腔内相应运动以执行手术程序。例如，操作者可以抓住并使握柄运动，同时操作者接口感测握柄的运动。可以对操作者接口和握柄进行操作以对响应于操作者的手在若干不同自由度下的运动的输入进行感测，由此提供输入以致使手术工具模拟操作者的手的运动。附加运动(诸如与手术工具相关联的末端执行器的钳口的打开和闭合)也可以响应于在操作者接口处接收的附加操作者输入来启动。

发明内容

在一些情况下，一种用于对机器人手术中的工具进行控制的手动控制器设备可以包括主体，该主体包括近端以及位于远侧的接口端，该位于远侧的接口端被配置为联接到输入设备，该输入设备被配置为控制手术工具。手动控制器设备还可以包括控制杆，该控制杆靠近主体的侧表面附接到枢转接头并且沿着主体远离近端延伸，该控制杆可相对于主体的侧表面绕枢转接头横向运动。手动控制器设备还可以包括横向运动检测器，该横向运动检测器被配置为以磁性或感应方式检测控制杆的横向运动。对横向运动的检测可以致使输入设备基于控制杆的检测到的横向运动来控制手术工具的运动。

前述段落中的任一段的手动控制器设备和/或以下描述的手动控制器设备中的任一种可以包括以下特征中的一个或多个。横向运动检测器可以被定位在主体或控制杆中。控制杆可以包括：擦拭器，该擦拭器布置在主体的内部并且从枢转接头朝向近端延伸；以及桨叶，该桨叶布置在主体的外部并且从枢转接头以一定角度朝向位于远侧的接口端延伸。擦拭器可以被配置为在与桨叶的横向运动相反的方向上运动。横向运动检测器可以包括磁性角度传感器，该磁性角度传感器被配置为检测在桨叶与主体的侧表面之间形成的角度。

前述段落中的任一段的手动控制器设备和/或以下描述的手动控制器设备中的任一种可以包括以下特征中的一个或多个。手动控制器设备可以进一步包括磁体，该磁体附接到擦拭器并且被配置为与擦拭器一起运动。磁性角度传感器可以被配置为基于磁体的运动来检测角度。擦拭器的至少一部分可以包括磁性材料。磁性角度传感器可以被配置为基于擦拭器的部分的运动来检测角度。横向运动检测器可以包括感应传感器，该感应传感器包括弯曲线圈并且被配置为基于由擦拭器的运动在弯曲线圈处感应的电流来检测擦拭器的弯曲运动。擦拭器可以至少部分地由金属形成。

前述段落中的任一段的手动控制器设备和/或以下描述的手动控制器设备中的任一种可以包括以下特征中的一个或多个。控制杆可以包括桨叶，该桨叶布置在主体的外部并且从枢转接头朝向位于远侧的接口端延伸。横向运动检测器可以包括感应传感器，该感应传感器被配置为检测布置在桨叶中或与其一体形成的金属部分的非线性运动。感应传感器可以包括基本上梯形的线圈。感应传感器可以包括线圈，该线圈可以朝向金属部分弯曲。金属部分可以包括基本上梯形的形状。感应传感器可以包括基本上椭圆形的线圈。椭圆形线圈的一部分可以朝向金属部分弯曲。