外科手術機器人系統及其控制方法
【專利說明】外科手術機器人系統及其控制方法
[0001]相關申請的引用
[0002]本申請要求于2013年12月9日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-號的權益，其全部內容通過引用結合于此。
【背景技術】
[0003]1.領域
[0004]本發明構思的一個或多個實施方式涉及一種外科手術機器人系統和一種用于控制該外科手術機器人系統的方法。
[0005]2.相關領域的描述
[0006]近年來，醫院已經引入并且使用包括主控制臺和從機器人的用于微創外科手術的機器人系統。在用于微創外科手術的機器人系統操作期間，異常事件或不尋常事件可能發生。當這種事件發生時，對于安全的外科手術，迫切需要對其做出立即反應。
[0007]為了滿足以上要求，用于微創外科手術的機器人系統配備有當異常事件或不尋常事件發生時進行操作的發光裝置或發聲裝置，使得可以將事件的發生立即通知給手術室的操作者或助理操作者。
[0008]當通過光或聲音將事件的發生通知給手術室中的操作者或助理操作者時，操作者和助理操作者可以立即意識到事件的發生。然而，難以發送詳細的信息，諸如事件發生的位置或事件的類型。而且，由于難以發送關于什么引起的事件或采取什么樣的行動來響應事件的信息。因此，存在對事件的發生做出立即反應的限制。
[0009]以上描述的【背景技術】由發明本發明構思的發明者擁有或在發明本發明構思的過程中得到，所以不能將其稱作在提交本發明構思之前向公眾公開的熟知技術。

【發明內容】

[0010]本發明構思的一個或多個實施方式包括外科手術機器人系統和用于控制外科手術機器人系統的方法，該外科手術機器人系統可以通過精確且迅速地將與事件相關的信息(包括事件發生的位置)發送至位于附近的操作者或助理操作者來有效地響應在機器人外科手術過程中發生的事件。
[0011]將在以下的描述中部分闡述另外的方面，以及部分另外的方面從描述中是顯而易見的或可以通過現有實施方式的實踐被了解。
[0012]根據本發明構思的一個或多個實施方式，外科手術機器人系統包括具有安裝有外科手術工具的多個機器人臂的從機器人，響應操作者的操控對從機器人進行遠程控制的主控制臺，布置在從機器人的周圍的第一顯示器，和當在從機器人或主控制臺中發生事件時將在對應于從機器人或主控制臺的圖像上顯示關于事件的位置的信息的圖像信息輸出至第一顯示器的控制部。
[0013]控制部通過圖像信息將與事件相關的文本信息輸送至第一顯示器。
[0014]文本信息可以包括關于事件的類型、事件的原因和處理事件的方法中的至少一種信息。
[0015]事件可以包括以下中的至少一種:初始化從機器人或主控制臺；完成對從機器人或主控制臺的操作、從機器人或主控制臺之間的通信錯誤、從機器人的致動器錯誤、設置在從機器人中的傳感器的信號錯誤、從機器人的電源錯誤、安裝外科手術工具的錯誤的準備；替換外科手術工具；達到從機器人或操作安裝在從機器人中的電動外科手術工具的操作限制；操作者的頭部從主控制臺離開；操作者輸入預定指令；助理操作者輸入預定指令；和產生移動從機器人的位置的操控。
[0016]外科手術機器人系統可以進一步包括布置在主控制臺上的第二顯示器，并且該第二顯示器可以顯示對應于第一顯示器上顯示的圖像的圖像信息。
[0017]根據操作者的指令可以生成事件，以及控制部可以接收來自操作者的關于事件位置的信息的輸入。
[0018]可以將第一顯示器布置在主控制臺上，根據助理操作者的指令生成事件，以及控制部可以接收來自助理操作者的關于事件位置的信息的輸入并且將圖像信息輸出至第一顯示器。
[0019]控制部可以進一步包括實時機器人圖像生成單元，其通過使用關于從機器人的傳感器的信息生成對應于從機器人的形狀的從機器人的實時圖像。
[0020]根據本發明構思的一個或多個實施方式，用于控制包括具有配備有外科手術工具的多個機器人臂的從機器人、響應操作者的操控對從機器人進行遠程控制的主控制臺、和布置在從機器人周圍的第一顯示器的外科手術機器人系統的方法包括:在從機器人或主控制臺中生成事件，生成在對應于從機器人或主控制臺的圖像上顯示關于事件位置的信息的圖像信息，以及將圖像信息輸出至第一顯示器。
[0021]圖像信息可以進一步包含與事件相關的文本信息。
[0022]文本信息可以包括關于事件的類型、事件的原因和處理事件的方法中的至少一種信息。
[0023]事件可以包括以下中的至少一種:初始化從機器人或主控制臺；完成對從機器人或主控制臺的操作、從機器人或主控制臺之間的通信錯誤、從機器人的致動器錯誤、設置在從機器人中的傳感器的信號錯誤、從機器人的電源錯誤、安裝外科手術工具的錯誤的準備；替換外科手術工具；達到從機器人或操作安裝在從機器人中的電動外科手術工具的操作限制；操作者的頭部從主控制臺離開；操作者輸入預定指令；助理操作者輸入預定指令；和產生移動從機器人的位置的操控。
[0024]外科手術機器人系統可以進一步包括布置在主控制臺上的第二顯示器，并且該第二顯示器可以顯示對應于第一顯示器上顯示的圖像的圖像信息。
[0025]根據操作者的指令可以生成事件，并且生成圖像信息可以進一步包括接收來自操作者的關于事件位置的信息的輸入。
[0026]可以將第一顯示器布置在主控制臺上，根據助理操作者的指令生成事件，并且生成圖像信息可以進一步包括接收來自助理操作者的關于事件位置的信息的輸入。
[0027]該方法可以進一步包括通過使用關于從機器人的傳感器的信息生成對應于從機器人的形狀的從機器人的實時圖像。
【附圖說明】
[0028]從實施方式的以下描述，結合附圖，這些和/或其他方面將變得顯而易見并且更容易被理解，在附圖中:
[0029]圖1是示意性示出了根據一個實施方式的外科手術機器人系統的平面圖；
[0030]圖2示意性示出了圖1的外科手術機器人系統的從機器人；
[0031]圖3示意性示出了圖1的外科手術機器人系統的主控制臺；
[0032]圖4示意性示出了圖1的外科手術機器人系統的視頻系統(vis1n cart)；
[0033]圖5示意性示出了圖1的外科手術機器人系統的操作；
[0034]圖6是用于示意性描述用于控制根據另一個實施方式的外科手術機器人系統的方法的流程圖；
[0035]圖7A和圖7B示意性示出了操作者操作顯示器；
[0036]圖8示意性示出了根據操作者的操作顯示在視頻系統的顯示器上的圖像；
[0037]圖9是用于示意性描述用于根據操作者的操控控制外科手術機器人系統的方法的流程圖；
[0038]圖10是用于示意性描述操作者生成事件的過程的流程圖；以及，
[0039]圖11是用于示意性描述助理操作者處理事件的過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0040]現將詳細參考實施方式，實施方式的實施例在附圖中示出，其中，全文中相同的參考標號是指相同的元件。在這個方面，本實施方式可以具有不同的形式并且不應被解釋為限于本文所闡述的描述。因此，僅在以下通過附圖描述實施方式來解釋本描述的各個方面。如本文所使用的，術語“和/或”包括所關聯的列出項中的一個或多個的任何和所有組合。當如“中的至少一個”的表達在一系列元件之前時，其修飾全部的一系列元件而不是修飾系列中的單個元件。
[0041]圖1是示意性示出了根據一個實施方式的遠程手術機器人系統I的結構的平面圖。
[0042]參考圖1，在手術室中，患者P躺在手術臺10上，操作者O控制外科手術機器人系統I，助理操作者A在從機器人100的一側來輔助機器人外科手術，并且外科手術機器人系統I和放置外科手術工具120的工作臺20分布在手術臺10的周圍。根據本實施方式的外科手術機器人系統I通過使用根據操作者O控制的機器人進行微創外科手術，并且包括從機器人100、主控制臺200、視頻系統300、和控制部400。
[0043]從機器人100包括多個機器人臂110，并且每個機器人臂110配備有每種手術工具120或內窺鏡。安裝在每個機器人臂110中的每種外科手術工具120或內窺鏡插入至放置在手術臺10上的患者P的體內，以進行微創外科手術。插入至患者P體內的外科手術工具120的操作和位置由機器人臂110控制。
[0044]圖2示意性示出了從機器人100的實例。參考圖2，從機器人100包括底座部分130、安裝在底座130上以位于其上的塔架132、和布置在塔架132處的機器人臂110。