经由多输入模态的成像设备控制制造技术

公开了用于计算机辅助设备中的成像设备控制的技术，该计算机辅助设备包括被配置为支撑成像设备的可重新定位结构和控制系统，该控制系统被配置为确定与第一输入模态相关联的第一参考点的定位；在第一模式中，基于第一参考点确定成像设备的目标参考点的定位；在第二模式中，确定与第二输入模态相关联的第二参考点的定位，并基于第一参考点的定位和第二参考点的定位确定目标参考点的定位；确定移动成像设备使得与成像设备相关联的第三参考点朝向目标参考点移动的第一可重新定位结构的移动；并基于该移动致使可重新定位结构的致动。并基于该移动致使可重新定位结构的致动。并基于该移动致使可重新定位结构的致动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经由多输入模态的成像设备控制
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2020年12月10日提交的标题为“Imaging Device Control via Multiple Input Modalities”的美国临时申请号63/123939的权益，该申请通过引用并入本文。


[0003]本公开总体上涉及电子设备，并且更具体地涉及具有可重新定位的成像设备的设备的控制。

技术介绍

[0004]越来越多的设备被计算机辅助电子设备所取代。在工业、娱乐、教育和其他环境中尤其如此。作为医疗示例，当今的医院在手术室、介入套房、重症监护病房、急诊室等中发现了大量电子设备。这些电子设备中的许多可以能够自主或半自主运动。人员使用位于用户控制系统处的一个或多个输入设备来控制电子设备的运动和/或操作也是常见的。作为具体示例，微创机器人远程外科手术系统允许外科医生从床边或远程位置对患者进行手术。远程外科手术通常指使用外科手术系统执行的外科手术，其中外科医生使用某种形式的远程控制(例如伺服机构)来操纵外科手术器械移动，而不是直接用手握持和移动器械。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计算机辅助设备，包括：第一可重新定位结构，其被配置为支撑成像设备；和耦合到所述第一可重新定位结构的控制系统；其中所述控制系统被配置为：确定与第一输入模态相关联的第一参考点的定位；在第一模式中，基于至少所述第一参考点来确定所述成像设备的目标参考点的定位；在第二模式中，确定与第二输入模态相关联的第二参考点的定位，并且基于至少所述第一参考点的所述定位和所述第二参考点的所述定位来确定所述目标参考点的所述定位；确定移动所述成像设备使得与所述成像设备相关联的第三参考点朝向所述目标参考点移动的所述第一可重新定位结构的移动；和基于所确定的移动致使所述第一可重新定位结构的致动。2.根据权利要求1所述的计算机辅助设备，其中所述计算机辅助设备是远程操作的医疗设备。3.根据权利要求1所述的计算机辅助设备，其中所述第一输入模态包括对手动控制器或显示单元中的一个的操纵，并且所述第二输入模态包括对所述手动控制器或所述显示单元中的另一个的操纵。4.根据权利要求3所述的计算机辅助设备，其中所述第一输入模态包括对所述手动控制器的操纵，并且其中所述第二输入模态包括对所述显示单元的操纵。5.根据权利要求3所述的计算机辅助设备，其中所述第一参考点通过在远离操作员的方向上在所述显示单元的前面而从所述显示单元偏移，其中所述手动控制器包括第一输入控件和第二输入控件，其中所述第二参考点在所述第一输入控件和所述第二输入控件之间的中点处，并且其中所述第三参考点通过在所述成像设备的视场方向上在所述成像设备的前面而从所述成像设备偏移。6.根据权利要求3所述的计算机辅助设备，其中所述成像设备和被配置为支撑所述成像设备的所述第一可重新定位结构一起具有第一多个自由度，其中所述显示单元和被配置为支撑所述显示单元的第二可重新定位结构一起具有不同于所述第一多个自由度的第二多个自由度，并且其中所述手动控制器的输入控件和被配置为支撑所述输入控件的第三可重新定位结构一起具有不同于所述第一多个自由度的第三多个自由度。7.根据权利要求6所述的计算机辅助设备，其中所述第一多个自由度在数量上不同于所述第二多个自由度和所述第三多个自由度，或者其中所述第一多个自由度包括不与所述第二多个自由度或所述第三多个自由度匹配的一个或多个自由度。8.根据权利要求3所述的计算机辅助设备，还包括：被配置为支撑工具的另一可重新定位结构，其中所述控制系统还被配置为：在第三模式中，响应于经由所述第二输入模态接收的输入，致使所述另一可重新定位结构的致动以移动所述工具。9.根据权利要求1所述的计算机辅助设备，其中所述控制系统还被配置为：在第三模式中，确定与所述第二输入模态相关联的所述第二参考点的所述定位，确定与第三输入模态相关联的第四参考点的定位，并且基于至少所述第一参考点的所述定位、所述第二参考点的所述定位和所述第四参考点的所述定位来确定所述目标参考点的所述定位。
10.根据权利要求1所述的计算机辅助设备，其中，为了基于至少所述第一参考点的所述定位和所述第二参考点的所述定位来确定所述目标参考点的所述定位，所述控制系统被配置为将第一缩放差加到第二缩放差，所述第一缩放差是所述第一参考点的所述定位与按第一缩放因子缩放的所述第一输入模态的基线参考点之间的差，并且所述第二缩放差是所述第二参考点的所述定位与按第二缩放因子缩放的所述第二输入模态的基线参考点之间的差。11.根据权利要求10所述的计算机辅助设备，其中所述第一缩放因子等于所述第二缩放因子。12.根据权利要求10所述的计算机辅助设备，其中所述控制系统还被配置为：基于进入所述第一模式时所述第一参考点的所述定位来确定所述第一输入模态的所述基线参考点；基于进入第三模式时所述第二参考点的所述定位来确定所述第二输入模态的所述基线参考点；和基于进入所述第一模式或进入所述第三模式时所述成像设备的配置来确定所述成像设备的所述基线参考点。13.根据权利要求12所述的计算机辅助设备，其中所述控制系统被进一步配置为：在所述第三模式中，确定与所述第二输入模态相关联的所述第二参考点的所述定位，并且基于至少所述第二参考点的所述定位来确定所述目标参考点的所述定位。14.根据权利要求1至13中任一项所述的计算机辅助设备，其中所述控制系统还被配置为：确定使用虚拟跟随器设备是否能够实现所述目标参考点；和响应于确定不能实现所述目标参考点：基于所述第三参考点的可实现定位与所述目标参考点之间的差来确定触觉反馈，基于所述触觉反馈确定被配置为支撑所述第一输入模态的第二可重新定位结构或被配置为支撑所述第二输入模态的第三可重新定位结构中的关节的关节力或扭矩，以及基于所确定的关节力或扭矩致使所述第二可重新定位结构或所述第三可重新定位结构的所述关节的致动。15.根据权利要求1至13中任一项所述的计算机辅助设备，其中所述控制系统还被配置为响应于确定所述第一可重新定位结构不能实现所确定的移动：基于所述第一可重新定位结构的可实现移动与所确定的移动之间的差来确定触觉反馈；基于所述触觉反馈确定被配置为支撑所述第一输入模态的第二可重新定位结构中的关节的关节力或扭矩；和基于所确定的关节力或扭矩来致使所述第二可重新定位结构的所述关节的致动。16.根据权利要求1至13中任一项所述的计算机辅助设备，其中所述控制系统还被配置为响应于识别对所述第一输入模态的手动调整：在完成对所述第一输入模态的所述手动调整时，将所述第一输入模态的基线参考点设置到所述第一参考点的所述定位；基于所述第二参考点和所述第二输入模态的基线参考点之间的差以及所述第三参考
点和所述成像设备的基线参考点之间的差来设置校正；和在一个或多个移动周期内减少所述校正。17.根据权利要求1至13中任一项所述的计算机辅助设备，其中所述控制系统还被配置为响应于识别对所述第二输入模态的手动调整：在完成对所述第二输入模态的所述手动调整时，将所述第二输入模态的基线参考点设置到所述第二参考点的所述定位；基于所述第一参考点和所述第一输入模态的基线参考点之间的差以及所述第三参考点和所述成像设备的基线参考点之间的差来设置校正；和在一个或多个移动周期内减少所述校正。18.根据权利要求1至13中任一项所述的计算机辅助设备，其中所述控制系统还被配置为响应于识别对所述成像设备的手动调整：在完成对所述成像设备的所述手动调整时，将所述成像设备的基线参考点设置到所述第三参考点的所述定位；基于所述第一参考点和所述第一输入模态的基线参考点之间的差以及所述第二参考点与所述第二输入模态的基线参考点之间差来设置校正；和在一个或多个移动周期内减少所述校正。19.一种计算机辅助设备，包括：第一可重新定位结构，其被配置为支撑成像设备；和耦合到所述第一可重新定位结构的控制系统；其中所述控制系统被配置为：确定与第一输入模态相关联的第一参考点的定位；基于至少所述第一参考点的所述定位来确定第一目标参考点的定位；确定所述第一可重新定位结构是否能够被致动以移动所述成像设备而使得与所述成像设备相关联的第三参考点移动到所述第一目标参考点；确定与第二输入模态相关联的第二参考点的定位；基于至少所述第一参考点的所述定位和所述第二参考点的所述定位来确定第二目标参考点的定位；确定所述第一可重新定位结构是否能够被致动以移动所述成像设备而使得所述第三参考点移动到所述第二目标参考点；和响应于确定所述第一可重新定位结构能够被致动以移动所述成像设备而使得所述第三参考点移动到所述第二目标参考点，基于所述第二目标参考点的所述定位致动所述第一可重新定位结构。20.根据权利要求19所述的计算机辅助设备，其中所述控制系统被配置为使用第一虚拟跟随器设备来确定所述第一可重新定位结构是否能够被致动以移动所述成像设备而使得所述第三参考点移动到所述第一目标参考点，以及使用第二虚拟跟随器设备来确定所述第一可重新定位结构是否能够被致动以移动所述成像设备而使得所述第三参考点移动到所述第二目标参考点。21.根据权利要求19所述的计算机辅助设备，其中所述第一输入模态包括对手动控制器或显示单元中的一个的操纵，并且所述第二输入模态包括对所述手动控制器或所述显示
单元中的另一个的操纵。22.根据权利要求21所述的计算机辅助设备，其中：所述第一参考点通过在远离操作员的方向上在所述显示单元的前面而从所述显示单元偏移；所述手动控制器包括第一输入控件和第二输入控件；所述第二参考点在所述第一输入控件和所述第二输入控件之间的中点处；所述第三参考点通过在所述成像设备的视场方向上在所述成像设备的前面而从所述成像设备偏移；所述成像设备和被配置为支撑所述成像设备的所述第一可重新定位结构一起具有第一多个自由度；所述显示单元和被配置为支撑所述显示单元的第二可重新定位结构一起具有不同于所述第一多个自由度的第二多个自由度；和所述手动控制器的输入控件和被配置为支撑所述输入控件的第三可重新定位结构一起具有不同于所述第一多个自由度的第三多个自由度。23.根据权利要求19所述的计算机辅助设备，其中所述控制系统还被配置为：确定与所述第二输入模态相关联的所述第二参考点的所述定位，确定与第三输入模态相关联的第四参考点的定位，并且基于至少所述第一参考点的所述定位、所述第二参考点的所述定位和所述第四参考点的所述定位来确定所述第二目标参考点的所述定位。24.根据权利要求19所述的计算机辅助设备，其中，为了基于至少所述第一参考点的所述定位和所述第二参考点的所述定位来确定所述第二目标参考点的所述定位，所述控制系统被配置为将第一缩放差加到第二缩放差，所述第一缩放差是所述第一参考点的所述定位与按第一缩放因子缩放的所述第一输入模态的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：