用于铰接臂中的分离式离合的系统和方法
专利汇可以提供用于铰接臂中的分离式离合的系统和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且计算机辅助医疗设备中的分离式离合的系统和方法包括具有一个或多个第一接头的铰接臂以及耦接到铰接臂并具有一个或多个处理器的控制单元。控制单元操作处于多个状态的第一接头中的每个。多个状态包括： 锁 定状态，其中各自的第一接头的移动受限制；和浮动状态，其中准许各自的第一接头的移动。当选自第一接头的第二接头上的激励超过一个或多个解锁 阈值 时，控制单元进一步将选自第一接头的一个或多个第二接头从锁定状态切换到浮动状态，且当第二接头中的每个的速度低于一个或多个锁定阈值时，控制单元进一步将第二接头从浮动状态切换到锁定状态。，下面是用于铰接臂中的分离式离合的系统和方法专利的具体信息内容。
1.一种计算机辅助医疗设备，其包括：
铰接臂，其包括一个或多个第一接头；以及
控制单元，其耦合到所述铰接臂并包括一个或多个处理器；
其中所述控制单元：
操作处于多个状态的所述第一接头中的每个，所述多个状态包括：
锁定状态，其中各自的第一接头的移动受限制；以及
浮动状态，其中准许所述各自的第一接头的移动；
当选自所述第一接头的第二接头上的激励超过一个或多个解锁阈值时，将选自所述第一接头的一个或多个第二接头从所述锁定状态切换到所述浮动状态；且
当所述第二接头中的每个的速度低于一个或多个锁定阈值时，将所述第二接头从所述浮动状态切换到所述锁定状态。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制单元基于一个或多个离合控制件的激活将所述第二接头从所述锁定状态切换到所述浮动状态。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制单元基于来自与所述第二接头中的每个相关联的一个或多个传感器的读数确定所述激励。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制单元基于来自与所述第二接头中的每个相关联的一个或多个传感器的读数确定所述第二接头中的每个的速度。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述解锁阈值中的每个与所述第二接头中的相应一个相关联。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述解锁阈值中的每个基于与它们相关联的所述第二接头中的所述相应一个确定。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述解锁阈值基于所述铰接臂的当前位姿、位置或取向改变。
8.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头上的集合激励超过复合解锁阈值时，所述控制单元将所述第二接头从所述锁定状态切换到所述浮动状态。
9.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头的第三个上的相应的激励超过用于所述第三接头的相应的解锁阈值时，所述控制单元将所述第二接头从所述锁定状态切换到所述浮动状态。
10.根据权利要求9所述的设备，其中当所述第三接头为致动接头时，所述第三接头上所述相应的激励对应于所述第三接头的命令位置和所述第三接头的当前位置之间的所述第三接头的位置误差。
11.根据权利要求9所述的设备，其中当所述第三接头为非致动接头时，所述第三接头上所述相应的激励对应于所述第三接头的制动位置和所述第三接头的当前位置之间的所述第三接头的位置误差。
12.根据权利要求9所述的设备，其中所述第三接头上所述相应的激励对应于所述第三接头上的力或扭矩。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述第三接头上的所述力或所述扭矩从监测所述第三接头的一个或多个传感器读取。
14.根据权利要求12所述的设备，其中所述第三接头上的所述力或所述扭矩从所述第三接头的位置误差推断出。
15.根据权利要求9所述的设备，其中当所述第三接头上的所述激励连续超过所述各自的解锁阈值预定的时间段时，所述控制单元将所述第二接头从所述锁定状态切换到所述浮动状态。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述预定的时间段比所述第三接头切换到所述浮动状态长第一时间段。
17.根据权利要求9所述的设备，其中当所述第三接头上的所述激励的集合超过所述相应的解锁阈值预定的时间段时，所述控制单元将所述第二接头从所述锁定状态切换到所述浮动状态。
18.根据权利要求9所述的设备，其中所述相应的解锁阈值足够大以防止由于传感器误差或重力激励将所述第三接头切换到所述浮动状态。
19.根据权利要求1所述的设备，其中所述锁定阈值中的每个与所述第二接头中的相应一个相关联。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述锁定阈值中的每个基于与它们相关联的所述第二接头的所述相应一个确定。
21.根据权利要求1所述的设备，其中所述锁定阈值基于所述铰接臂的当前位姿、位置或取向改变。
22.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头的集合速度低于复合锁定阈值时，所述控制单元将所述第二接头从所述浮动状态切换到所述锁定状态。
23.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头中的每个上的所述速度低于用于所述第二接头中的每个的各自的锁定阈值时，所述控制单元将所述第二接头从所述浮动状态切换到锁定状态。
24.根据权利要求23所述的设备，其中所述第二接头中的每个上的所述速度对应于在预定的时间段内各自的第二接头的位置的变化。
25.根据权利要求23所述的设备，其中当所述第二接头中的每个的所述速度连续低于所述各自的锁定阈值预定的时间段时，所述控制单元将所述第二接头从所述浮动状态切换到所述锁定状态。
26.根据权利要求23所述的设备，其中当所述第二接头中的每个的所述速度的集合低于所述各自的锁定阈值预定的时间段时，所述控制单元将所述第二接头从所述浮动状态切换到所述锁定状态。
27.根据权利要求23所述的设备，其中所述各自的锁定阈值足够大以防止由于传感器误差将所述第二接头切换到所述锁定状态。
28.根据权利要求1所述的设备，其实所述解锁阈值基于所述第二接头中的任一个是否越过各自的软停止部位置。
29.根据权利要求1所述的设备，其中所述锁定阈值基于所述第二接头中的任一个是否越过各自的软停止部位置。
30.根据权利要求1所述的设备，其中当所述一个或多个第二接头处于所述锁定状态时，所述控制单元激活所述一个或多个第二接头上的一个或多个制动器，所述一个或多个第二接头为非致动接头。
31.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头处于所述锁定状态时，所述控制单元使所述第二接头保持到各自的命令位置，所述第二接头为致动接头。
32.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头处于所述浮动状态时，所述控制单元释放所述第二接头上的一个或多个制动器，所述第二接头为非致动接头。
33.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头处于所述浮动状态时，所述控制单元部分地释放所述第二接头上的一个或多个制动器，所述第二接头为非致动接头。
34.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头处于所述浮动状态时，所述控制单元命令所述第二接头到各自的实际位置，所述第二接头为致动接头。
35.根据权利要求34所述的设备，其中当所述第二接头处于所述浮动状态时，所述控制单元命令所述第二接头到各自的实际速度，所述第二接头为致动接头。
36.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头处于所述浮动状态时，所述控制单元在所述第二接头上引入各自的抗力或抗扭矩，所述第二接头为致动接头。
37.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头处于所述浮动状态时，所述控制单元命令所述第二接头到各自的实际位置和各自的命令位置之间的各自的位置，所述第二接头为致动接头。
38.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头处于所述浮动状态时，所述控制单元命令所述第二接头到低于各自的实际速度的各自的速度，所述第二接头为致动接头。
39.根据权利要求1所述的设备，其中当所述铰接臂处于预定的操作模式时，所述控制单元防止所述第二接头切换到所述浮动状态。
40.根据权利要求39所述的设备，其中所述预定的操作模式对应于选自由传输模式、远程操作模式、命令运动模式、接插于患者模式组成的组的一个或多个模式或条件，且所述第二接头上的所述激励不超过所述解锁阈值。
41.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头中的任一个越过各自的软停止部位置时，所述控制单元将所述第二接头从所述锁定状态切换到所述浮动状态。
42.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第二接头中的任一个越过各自的软停止部位置时，所述控制单元将所述第二接头从所述浮动状态切换到所述锁定状态。
43.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制单元过滤所述激励。
44.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制单元将离散小波变换应用到所述激励。
45.根据权利要求1所述的设备，其中在将所述第二接头切换到所述浮动状态的第一时间段之前，所述控制单元使所述第二接头保持在所述锁定状态预定的时间段。
46.根据权利要求1所述的设备，其中在允许所述第二接头切换到所述浮动状态的第一时间段之前，所述控制单元使所述第二接头保持在所述锁定状态中，直到第三接头上的所述激励降到各自的解锁阈值以下预定的时间段。
47.一种控制医疗设备的运动的方法，所述方法包括：
操作处于多个状态的一个中的所述医疗设备的铰接臂的一个或多个第一接头中的每个，所述多个状态包括：
锁定状态，其中各自的接头的移动受限制；以及
浮动状态，其中准许所述各自的接头的移动；
确定选自所述接头的一个或多个第二接头上的激励；
当所述激励超过一个或多个解锁阈值时，将所述第二接头从所述锁定状态切换到所述浮动状态；
确定所述第二接头中的每个的速度；且
当所述第二接头中的每个的所述速度低于一个或多个锁定阈值时，将所述第二接头从所述浮动状态切换到所述锁定状态。
48.根据权利要求47所述的方法，其中确定所述激励包括读取与所述第二接头中的每个相关联的一个或多个传感器。
49.根据权利要求47所述的方法，还包括基于来自与所述第二接头中的每个相关联的一个或多个传感器的读数确定所述第二接头中的每个的所述速度。
50.根据权利要求47所述的方法，其中所述解锁阈值每个与所述第二接头中的相应一个相关联。
51.根据权利要求47所述的方法，还包括基于所述铰接臂的当前位姿、位置或取向改变所述解锁阈值。
52.根据权利要求47所述的方法，还包括当所述第二接头的第三个上的相应的激励超过用于所述第三接头的相应的解锁阈值时，将所述第二接头从所述锁定状态切换到所述浮动状态。
53.根据权利要求47所述的方法，其中所述锁定阈值每个与所述第二接头中的相应一个相关联。
54.根据权利要求47所述的方法，还包括基于所述铰接臂的当前位姿、位置或取向改变所述锁定阈值。
55.根据权利要求47所述的方法，还包括当所述第二接头中的每个的所述速度连续低于各自的锁定阈值预定的时间段时，将所述第二接头从所述浮动状态切换到所述锁定状态。
56.根据权利要求47所述的方法，还包括当所述第二接头处于所述浮动状态时释放所述第二接头上的一个或多个制动器，所述第二接头为非致动接头。
57.根据权利要求47所述的方法，还包括当所述第二接头处于所述浮动状态时命令所述第二接头到各自的实际位置，所述第二接头为致动接头。
58.根据权利要求47所述的方法，还包括当所述铰接臂处于对应于选自由传输模式、远程操作模式、命令运动模式、接插于患者模式组成的组的一个或多个模式或条件的预定的操作模式，且所述第二接头上的所述激励不超过所述解锁阈值时，防止所述第二接头切换到所述浮动状态。
59.根据权利要求47所述的方法，还包括当所述第二接头的第三个越过相应的软停止部位置时，将所述第二接头从所述锁定状态切换到所述浮动状态。
60.根据权利要求47所述的方法，还包括当所述第二接头的第三个越过相应的软停止部位置时，将所述第二接头从所述浮动状态切换到所述锁定状态。
61.根据权利要求47所述的方法，还包括过滤所述激励。
62.根据权利要求47所述的方法，还包括在允许所述第二接头切换到所述浮动状态的第一时间段之前，使所述第二接头保持在所述锁定状态中，直到第三接头上的所述激励降到相应的解锁阈值以下预定的时间段。
63.一种非暂时性机器可读介质，其包括多个机器可读指令，当通过与医疗设备相关联的一个或多个处理器执行时所述多个机器可读指令适于引起所述一个或多个处理器执行方法，所述方法包括：
操作处于多个状态中的一个的所述医疗设备的铰接臂的一个或多个第一接头中的每个，所述多个状态包括：
锁定状态，其中各自的接头的移动受限制；以及
浮动状态，其中准许所述各自的接头的移动；
确定选自所述第一接头的一个或多个第二接头上的激励；
当所述激励超过一个或多个解锁阈值时，将所述第二接头从所述锁定状态切换到所述浮动状态；
确定所述第二接头中的每个的速度；且
当所述第二接头中的每个的所述速度低于一个或多个锁定阈值时，将所述第二接头从所述浮动状态切换到所述锁定状态。
用于铰接臂中的分离式离合的系统和方法
技术领域
背景技术
具体实施方式
一个或多个铰接臂120每个为外科器械、成像设备和/或等等提供支撑。设备110可进一步耦接到操作员工作站(未示出)，所述操作员工作站可包括一个或多个主控制件以用于操作设备110、一个或多个铰接臂120，和/或末端执行器。在一些实施例中，设备110和操作员工作站可对应于由加利福尼亚州森尼维尔市的直观外科手术公司商业化的da 外科系统。在一些实施例中，带有其它配置、更少或更多铰接臂，和/或等等的计算机辅助外科设备可与计算机辅助系统100一起使用。
组合连杆机构竖直连杆230的远端经由第二组合连杆机构接头236旋转地耦接到支撑连杆
234的近端。第一旋转接头238耦接到支撑连杆234的远端。第一旋转接头238在位于第一旋转接头238远侧的附加的连杆和接头上提供旋转控制。在一些实例中，第一旋转接头238的中心轴线250可与在铰接臂200的远程操作期间可被固定就位的远距离中心290对齐。
262。第二俯仰连杆266使第一俯仰接头264耦接到第二俯仰接头268。第三俯仰连杆270使第二俯仰接头268耦接到第三俯仰接头272。器械滑架耦接到第三俯仰接头272且包括器械轴杆280。一个或多个末端执行器可耦接到器械轴杆820的远端。在一些实例中，平行的俯仰机构260可经控制以维持器械轴杆280与远距离中心290对齐。
236、238、242、262、264、268和272调整。棱柱接头和旋转接头中的每个可包括一个或多个传感器，其用于感测各自的接头上的位置、旋转、移动、力、扭矩和/或等等。
340切换到浮动状态。在一些实例中，当外部接头激励值中的两个或更多个的组合超过相应的解锁阈值时，铰接臂的接头可切换到浮动状态。在一些实例中，当来自两个或更多个接头的外部激励的加权和/或未加权集合超过复合解锁阈值时，铰接臂的接头可切换到浮动状态。在一些实例中，集合可包括平均值、中值、平方和、最小值、最大值和/或等等。
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