用于与机器人臂的节点往来通信同步和异步信息的机器人手术系统和方法技术方案

公开了一种机器人手术系统，其具有用于在控制器与一个或多个机器人臂的节点之间传递信息的环形网络。描述了一种通信协议，通过该通信协议可以将同步信息和异步信息传递到机器人臂的节点或从其传递。还公开了可以与网络一起使用的物理层的多个方面。

A robot operation system and method for communicating synchronous and asynchronous information with robot arm nodes

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于与机器人臂的节点往来通信同步和异步信息的机器人手术系统和方法
技术介绍
机器人手术系统允许医疗保健从业者在执行各种诊断和/或治疗处理的同时实现更高的准确性、自动化和/或更低侵入性的方法。这样的技术广泛地适用于从眼科和麻醉学到骨科和介入放射学的各种医学专业。一些机器人手术系统结合了先进的机器人和可视化技术以执行微创手术，从而可减少疤痕并缩短恢复时间。微创手术的一个示例是腹腔镜手术，其通常涉及在患者(例如腹部)中创建多个小切口，并将一个或多个工具以及至少一个摄像头穿过该切口进入患者。然后，使用引入的工具，借助摄像头提供的可视化辅助，进行手术处理。所引入的仪器中的至少一个可以附接到由用户(例如外科医生)遥控操作的一个或多个机器人臂。附图说明图1是实施例的机器人手术系统的手术室布置的图示。图2是实施例的机器人臂的图示。图3是实施例的机器人手术系统的通信网络的图示。图4和5是实施例的多节点消息的图示。图6A、6B和6C是实施例的即时节点消息交换的图示。图7是实施例的通信协议的图示。图8是实施例的在机器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人手术系统，包括：/n机器人臂，其包括布置在环形网络中的多个节点；以及/n控制器，其配置为使用包括多个数据包的多节点消息与所述多个节点通信，每个数据包与机器人臂中的不同节点相关；/n其中，在所述控制器和所述多个节点之间的通信周期的一部分期间，控制器配置为使用所述多节点消息向每个节点发送同步命令，并且每个节点配置为发送对在先前通信周期中发送给该节点的异步命令的响应；并且/n其中，在所述控制器和所述多个节点之间的通信周期的另一部分期间，所述控制器配置为使用多节点消息向每个节点发送异步命令，并且每个节点配置为发送对该节点在先前通信周期中接收的同步命令的响应。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170918 US 15/707,5031.一种机器人手术系统，包括：
机器人臂，其包括布置在环形网络中的多个节点；以及
控制器，其配置为使用包括多个数据包的多节点消息与所述多个节点通信，每个数据包与机器人臂中的不同节点相关；
其中，在所述控制器和所述多个节点之间的通信周期的一部分期间，控制器配置为使用所述多节点消息向每个节点发送同步命令，并且每个节点配置为发送对在先前通信周期中发送给该节点的异步命令的响应；并且
其中，在所述控制器和所述多个节点之间的通信周期的另一部分期间，所述控制器配置为使用多节点消息向每个节点发送异步命令，并且每个节点配置为发送对该节点在先前通信周期中接收的同步命令的响应。


2.根据权利要求1所述的机器人手术系统，其中，所述通信周期由恒定周期时间限定，以支持等时实时数据传输。


3.根据权利要求1所述的机器人手术系统，其中，所述控制器配置为在通信周期的一部分的开始时发送同步命令，并且其中，每个节点配置为在通信周期的另一部分的末端时发送来自先前通信周期的同步命令的响应。


4.根据权利要求1所述的机器人手术系统，还包括：
至少一个另外机器人臂，其包括布置在环形网络中的多个节点；以及
第二控制器，其与每个机器人臂的环形网络以及所述控制器通信；
其中，所述控制器还配置为向所述第二控制器发送包括多个单独的多节点消息的单个消息，每个单独的多节点消息与不同的机器人臂相关；并且
其中，所述第二控制器配置为从所述单个消息中分离出每个单独的多节点消息，并向每个机器人臂发送其相关的单独的多节点消息。


5.根据权利要求4所述的机器人手术系统，其中，所述第二控制器还配置为从每个机器人臂的环形网络接收单独的多节点消息，将所接收的单独的多节点消息组合成合并的消息，并且将所合并的消息发送到控制器。


6.根据权利要求1所述的机器人手术系统，其中，所述多个节点包括具有以下部件中的一个或多个的至少一个节点：节点控制器、单马达、双马达、无线工具接口、力/扭矩传感器和输入/输出板。


7.根据权利要求1所述的机器人手术系统，其中，所述同步命令包括马达命令，并且对所述同步命令的响应包括关于马达命令的执行的反馈。


8.根据权利要求1所述的机器人手术系统，其中，所述异步命令包括请求，并且对所述异步命令的响应包括对请求的响应。


9.根据权利要求1所述的机...

【专利技术属性】
技术研发人员：PL格雷夫斯，KR齐特洛，
申请(专利权)人：沃博手术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US