用于确认圆盘接合的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于确认圆盘接合的系统和方法。一种方法包括收容邻近传动输入的输入联接器，该传动输入由致动元件驱动，该输入联接器联接至接头输出，该接头输出连接至可移动物体。该方法进一步包括旋转该致动元件直至该致动元件受到阻力矩，并且基于该阻力矩确定该传动输入是否已经接合该输入联接器。

System and method for confirming disc engagement

【技术实现步骤摘要】
用于确认圆盘接合的系统和方法本申请是于2015年3月17日提交的名称为“用于确认圆盘接合的系统和方法”的中国专利申请2015800139534(PCT/US2015/021111)的分案申请。优先权本专利申请要求在2014年3月17日提交的专利技术名称为“SystemsandMethodsforConfirmingDiscEngagement”的美国临时专利申请号61/954,408、在2015年1月15日提交的专利技术名称为“CouplertoTransferMotiontoSurgicalInstrumentFromTeleoperatedActuator”的美国临时专利申请号62/103,991、以及在2014年3月17日提交的专利技术名称为“CouplertoTransferMotiontoSurgicalInstrumentFromServoAcutator”的美国临时专利申请号61/954,571的优先权和权益，这些专利以其全部内容通过引用并入本文。
本披露涉及用于机械接合的系统和方法，并且更具体地涉及用于确认传动联接器已经成功与输入联接器接合的系统和方法。
技术介绍
许多机械系统利用电机将对象移动到不同的位置。一般而言，诸如电机等致动元件具有与要致动的工具的输入联接器配合的传动输入。可以使用各种机械结构将传动输入与输入联接器相接合。一个实例是凸起部和凹槽结构。具体地，传动输入可以包括圆盘，该圆盘具有从圆盘表面延伸的凸起部。该凸起部可以被设计成装配到连接至输入联接器的圆盘上的对应凹槽中。当凸起部成功地定位在凹槽内时，传动输入的旋转引起输入联接器的旋转，这进而引起工具移动。涉及将传动输入与输入联接器接合的机械系统可以是遥控医疗系统。该遥控医疗系统可以包括电机，该电机具有联接至并且操作可互换的医疗器械的传动输入。在一些实施例中，电机的传动输入包括与医疗器械上相应的器械圆盘接合的传动圆盘。每个器械圆盘都可以在医疗器械中致动不同类型的运动。例如，一个圆盘可以控制改变器械的滚动位置的致动构件。其他圆盘可以控制改变医疗器械的偏转、俯仰和夹紧的致动构件。当可互换的器械连接至遥控医疗系统时，臂上的传动圆盘中的每一个圆盘必须适当地与器械圆盘接合，使得致动元件将按照需要驱动医疗器械移动。当器械圆盘被首先抵靠电机的传动圆盘放置时，器械圆盘可能无法与传动圆盘精确地对齐。传动圆盘可能会旋转，直至其落入器械圆盘的对应凹槽中。在一些情况下，凸起部可能无法在第一次旋转时正确地接合凹槽，但是可能会在随后的旋转中正确地接合。在可以执行医疗程序之前，需要确认传动圆盘已经适当地接合器械圆盘。
技术实现思路
本专利技术的实施例通过下文随附权利要求书进行概述。在一个实施例中，一种方法包括收容邻近传动输入的输入联接器，该传动输入由致动元件驱动，该输入联接器联接至接头输出，该接头输出连接至可移动物体。该方法进一步包括旋转该致动元件直至该致动元件受到阻力矩，并且基于该阻力矩确定该传动输入是否已经接合该输入联接器。在另一个实施例中，一种系统包括医疗器械，该医疗器械包括输入联接器和可致动器械尖端，该输入联接器被配置成移动该可致动器械尖端。该系统进一步包括器械托架，该器械托架包括被配置成接合该输入联接器的传动联接器和被联接成旋转该传动联接器的电机、以及控制系统，该控制系统被配置成旋转该电机直至完成命令的运动轨迹或者该电机受到阻力矩、并且基于该阻力矩的大小确定该传动联接器是否已经接合该输入联接器。在另一个实施例中，一种用于确认器械接合的方法包括将多个器械圆盘收容到多个传动圆盘，其中，该多个器械圆盘中的至少两个圆盘沿着自由度协调移动器械尖端，在致动元件连接至这些传动圆盘的情况下，驱动这些圆盘直至这些圆盘的运动已经停止；确定这些传动圆盘中的每一个圆盘所受到的力矩阻力，并且基于该力矩阻力确定这些传动圆盘的接合是否成功。附图说明在结合附图阅读时从下文详细说明中最好地理解本披露的方面。强调根据行业中的标准实践，不同特征未按比例绘制。实际上，不同特征的尺寸为讨论的简明了起见可任意增大或减小。此外，本披露可在不同实例中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简明和清晰的目的且其本身不规定所讨论的不同实施例和/或配置之间的关系。图1A是根据许多实施例的用来进行外科手术的微创遥控医疗系统的平面图。图1B是根据许多实施例的遥控医疗系统的外科医生控制台的透视图。图1C是根据许多实施例的遥控医疗系统电子装置推车的透视图。图1D是根据在此描述的原理的一个实例的患者侧推车的透视图。图1E图示了联接至器械的操纵器的一部分。图1F更详细地图示了图1E的器械。图2A是示出了根据在此描述的原理的一个实例的用于将传动圆盘接合到联接至接头输出的器械圆盘的说明性系统的简图。图2B是示出了根据在此描述的原理的一个实例的用于将多个传动圆盘接合到联接至接头输出的多个器械圆盘的说明性系统的简图。图2C是示出了根据在此描述的原理的一个实例的器械圆盘与传动圆盘的说明性接合的简图。图3是示出了根据在此描述的原理的一个实例的用于将器械连接至遥控医疗系统的操纵器臂的说明性托架的简图。图4A至图4H是示出了根据在此描述的原理的一个实例的圆盘接合的说明性俯视图的简图。图5是示出了根据在此描述的原理的一个实例的初始圆盘位置变化性的简图。图6是示出了根据在此描述的原理的一个实例的套管内的说明性夹紧工具的简图。图7是示出了根据在此描述的原理的一个实例的用于确认接合的说明性方法的流程图。图8A是托架的接合特征件接近没有入口坡道的器械接合特征件的示例性实施例的图示。图8B是图8A的示出了失败联接尝试的示例性实施例的图示。图9A是托架的接合特征件接近包括入口坡道的器械接合特征件的示例性实施例的图示。图9B是图9A的示出了接合特征件的配合的示例性实施例的图示。图10A是包括入口坡道的托架的接合特征件接近器械接合特征件的示例性实施例的图示。图10B是图10A的示出了配合特征件的接合的示例性实施例的图示。具体实施方式为了促进理解本披露的原理的目的，现将参考附图中所示的实施例，并且具体用语将用于描述这些实施例。然而，应理解，不旨在限制本披露的范围。在本专利技术的方面的下文详细说明中，阐述了许多具体细节以提供对所披露实施例的透彻理解。但是，对于本领域技术人员而言显而易见的是本披露的实施例可在没有这些具体细节的情况下实践。在其它实例中，未详细说明众所周知的方法、程序、部件和电路以免不必要地模糊本专利技术的实施例的方面。对所描述的装置、器械、方法和本披露的原理的任何进一步应用的任何改变和进一步修改被完全考虑到，如本披露相关领域中的技术人员正常将想到的。具体地，完全考虑到关于一个实施例描述的特征、部件和/或步骤可与关于本披露的其它实施例描述的特征、部件和/或步骤组合。此外，在此提供的尺寸是针对具体实例，且考虑到可利用不同大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，其包括：/n器械托架，所述器械托架被配置成支撑器械，所述器械包括接头输出和输入联接器，所述输入联接器被配置成移动所述接头输出，所述器械托架包括致动元件，所述致动元件包括传动输入和联接以驱动所述传动输入的致动器，所述传动输入被配置成接合所述输入联接器；和/n控制系统，所述控制系统被配置成：/n用所述致动器驱动所述传动输入；/n确定所述致动器是否受到大于阻力阈值的阻力，所述阻力阈值至少与所述致动器和所述接头输出之间的部件的固有传动系阻力一样大；并且/n基于确定所述致动器是否受到大于所述阻力阈值的阻力，来确定所述传动输入是否已经接合所述输入联接器。/n

【技术特征摘要】
20140317 US 61/954,408;20140317 US 61/954,571;20151.一种系统，其包括：
器械托架，所述器械托架被配置成支撑器械，所述器械包括接头输出和输入联接器，所述输入联接器被配置成移动所述接头输出，所述器械托架包括致动元件，所述致动元件包括传动输入和联接以驱动所述传动输入的致动器，所述传动输入被配置成接合所述输入联接器；和
控制系统，所述控制系统被配置成：
用所述致动器驱动所述传动输入；
确定所述致动器是否受到大于阻力阈值的阻力，所述阻力阈值至少与所述致动器和所述接头输出之间的部件的固有传动系阻力一样大；并且
基于确定所述致动器是否受到大于所述阻力阈值的阻力，来确定所述传动输入是否已经接合所述输入联接器。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述阻力包括力矩，所述阻力阈值包括力矩阈值，并且所述力矩阈值小于所述传动输入处的最大力矩。


3.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制系统被进一步配置为：
确定所述传动输入与所述输入联接器接合的位置。


4.根据权利要求1所述的系统，其中所述传动输入包括具有与所述输入联接器的凹槽对应的凸起部的圆盘。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中移动所述接头输出使所述器械的尖端移动，其中在所述传动输入接合至所述输入联接器时移动所述传动输入使所述尖端移动，并且其中所述控制系统被配置成通过以下方式来用所述致动器驱动所述传动输入：
驱动所述致动器，使得所述尖端遇到物理限制。


6.根据权利要求5所述的系统，其中移动所述接头输出使所述尖端俯仰或偏转，并且其中所述物理限制是邻近所述尖端的壁。


7.根据权利要求5所述的系统，其中所述物理限制是配置成止挡所述输入联接器的止挡机构。


8.根据权利要求7所述的系统，其中移动所述接头输出使所述器械滚动。


9.根据权利要求5所述的系统，其中所述系统是医疗系统，其中所述器械是医疗器械，并且其中所述物理限制由套管提供，其中所述器械被插入到所述套管内。


10.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中所述器械包括第一指状物和第二指状物，其中移动所述接头输出至少使所述第一指状物移动，并且其中所述阻力阈值基于与彼此抵靠闭合的所述第一指状物和第二指状物相关联的阻力。


11.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中：
所述器械包括第二输入联接器；
所述器械托架包括第二致动元件，所述第二致动元件包括第二传动输入和联接以驱动所述第二传动输入的第二致动器；并且
所述控制系统被进一步配置为：协调所述传动输入的驱动与所述第二传动输入的驱动以移动所述接头输出。


12.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中：
所述器械包括第二输入联接器；
所述器械托架包括第二致动元件，所述第二致动元件包括第二传动输入和联接以驱动所述第二传动输入的第二致动器；并且
所述控制系统被进一步配置为：
协调所述传动输入的驱动与所述第二传动输入的驱动，以使所述器械以自由度移动。


13.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制系统被进一步配置为：
将所述致动元件的位置和所述第二致动元件的位置映射到所述自由度的位置。


14.一种用于操作一种系统的方法，所述系统包括支撑器械的器械托架，...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·M·舍纳，N·斯梅比，G·W·迪克斯二世，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：美国;US