TW202335647A - 機器人手術系統的主控制系統 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種用於機器人手術系統的患者推車，該患者推車可包括：一具有框架的移動基座，該框架調適並配置成支撐醫療機器人；一或多個動力器件，其操作上連接到該框架；及一或多個馬達，其連接到該等動力器件以驅動該動力器件移動該框架。該患者推車可包括一驅動控制介面，其連接到該框架並配置成感測使用者輸入，並根據該使用者輸入來操作一或多個馬達，以移動該等一或多個動力器件。

Description

機器人手術系統的主控制系統

本發明係關於機器人手術系統，例如，用於微創手術，包括但不限於腔內手術和單部位手術。

相較於習知機器人手術，腔內和單部位機器人手術等微創手術具有顯著優勢。例如，在腔內機器人手術中，無需切開切口即可進入患者自然腔內難以進入的位置，這大大減少及/或消除恢復時間，並提高手術安全性。單部位系統將切口減少至最小的單部位，這減少了原本為某些手術提供通道的更多切口。

目前已經提出某些腔內和單部位機器人手術系統，此類系統和相關組件的實例可參考美國專利案號US20210322046、US20210322045、US20190117247、US20210275266、US20210267702、US20200107898、US20200397457、US202000397456、US20200315645以及US20210322046，所有前述內容在此是以引用方式併入本文供參考。

習知手術機器人和系統通常被認為可滿足其預期目的，然而，本領域仍然需要改良式機器人手術系統、裝置、方法、控制和組件，尤其是配置成用於腔內和單部位手術的系統、裝置、方法、控制和組件之類。例如，本發明在這些領域提供改良。

本申請案主張於2021年11月30日申請案第63/284,094號的美國臨時申請案之優先權，其整個內容在此是以引用方式併入本文供參考。

根據本發明的至少一態樣，機器人手術系統可包括一具有配置成相對於地板移動的移動基座之患者推車；及一或多個連接到該基座用於控制醫療器件執行外科手術的儀器控制器。該系統可包括一與患者推車分開的使用者控制台，該使用者控制台包含用於控制一或多個儀器控制器的一或多個使用者輸入、及一配置成連接到移動基座並配置成遠程監控及/或控制整個患者推車位置的患者推車運動控制模組。

患者推車運動控制模組可選擇性連接到一或多個使用者輸入，使得使用者輸入的控制可從一或多個儀器控制器切換到移動基座。患者推車運動控制模組及/或移動基座可配置成當移動基座由使用者控制台控制時，限制移動基座的運動速率。

在某些具體實施例中，該系統可包括一指示符，該指示符配置成指出使用者控制台操作上連接到移動基座，以控制移動基座。在某些具體實施例中，一或多個儀器控制器配置用於腔內手術。

根據本發明的至少一態樣，機器人手術系統可包括一或多個機器人儀器控制器，其配置成移動和定位一具有相對末端執行器的相對儀器；一機器人相機控制器，其配置成移動和定位相機；及一機器人外套管控制器，其配置成移動和定位該外套管。一或多個儀器可延伸通過外套管，使得該末端執行器從外套管的遠端延伸。該相機可延伸通過外套管並從外套管的遠端延伸。

該系統可包括一操作上連接到一或多個儀器控制器、該相機控制器和該外套管控制器的控制模組。該控制模組可配置成接收一或多個使用者輸入，並根據一或多個使用者輸入在複數個模式之間選擇。該等模式可包括一儀器控制模式，其中該控制模組可配置成根據位置控制信號藉由控制一或多個機器人儀器控制器來使末端執行器移動。該等模式可包括一相機控制模式，其中該控制模組可配置成根據位置控制信號藉由控制機器人相機控制器來使相機移動。該等模式可包括一外套管控制模式，其中該控制模組可配置成根據位置控制信號，藉由控制機器人外套管控制器來使外套管移動，同時連接安裝在一起的相機和末端執行器也會移動。

該等使用者輸入可包括一或多個配置用於位置控制輸入的輸入控制器件（例如，一或多個手控器件）。該等使用者輸入可包括一或多個腳踏板器件及/或其中該等使用者輸入包括一或多個輸入控制器件上的一或多個按鈕。在某些具體實施例中，該等一或多個輸入控制器件可包括一具有***式握柄的手控器件，並且該等一或多個模式選擇控制器件包括一用於每個模式的模式選擇按鈕。在某些具體實施例中，該等一或多個輸入控制器件可更包括一或多個腳踏板，其可配置成輸出複數個模式選擇控制。

該控制模組可配置成選擇複數個模式之一者，並且基於使用者輸入或單獨使用者輸入的組合，在選定模式下操作。例如，該控制模組可配置成選擇複數個模式之一者，並且基於多個手控器件與一腳踏板的組合、或者多個手控器件與該等手控器件上的一按鈕的組合，來控制在該選定模式下的運動。

該系統可包括一配置成顯示來自相機的影像之顯示器。顯示的影像可隨著該末端執行器的移動而改變。在某些具體實施例中，該控制模組可配置成在該儀器控制模式下自動移動相機，以形成運動與末端執行器相關聯。

顯示的影像可隨著相機的移動而改變。在特定具體實施例中，顯示的影像可隨著該外套管的移動而改變。

根據本發明的至少一態樣，一用於機器人手術系統的控制模組可配置成接收一或多個使用者輸入，並根據一或多個使用者輸入在複數個模式之間選擇。該等模式可包括本文所揭示的任何合適模式，例如，如前述。該控制模組可為或包括本文所揭示的任何（多個）合適模組，例如，如前述。

根據本發明的至少一態樣，一用於機器人手術系統的患者推車可包括一具有框架的移動基座，該框架調適並配置成支撐醫療機器人；一或多個操作上連接到該框架的動力器件；及一或多個馬達，其連接到該等動力器件以驅動該等動力器件移動該框架。該患者推車可包括一驅動控制介面，其連接到該框架並配置成感測使用者輸入，並根據該使用者輸入來操作一或多個馬達，以移動一或多個動力器件。

在某些具體實施例中，該驅動控制介面可包括一或多個配置成由使用者致動的握持式致動器。在某些具體實施例中，該驅動控制介面可包括兩握持式致動器。在某些具體實施例中，該驅動控制介面可包一括界定把手凹部的殼體。在某些具體實施例中，該等一或多個握持式致動器可配置在該把手凹部內。

該驅動控制介面可包括一驅動控制模組，其操作上連接到一或多個握持式致動器，以從該等一或多個握持式致動器接收指出該等一或多個握持式致動器位置的一或多個狀態信號。該驅動控制模組可配置成如果部分按下該等一或多個握持式致動器，則允許一或多個馬達以驅動模式運轉。

驅動控制模組可配置成如果按下一或多個握持式致動器至一停止臨界或超過其停止臨界，則阻止操作一或多個馬達。在某些具體實施例中，該停止臨界為一或多個握持式致動器的完全致動。在某些具體實施例中，驅動控制介面可包括一配置成感測使用者輸入的力量與方向性之力感測器。

該驅動控制模組操作上連接到該力感測器以接收感測力，其中在驅動模式下，該驅動控制模組配置成根據感測力來操作一或多個馬達，使得該等一或多個馬達引起沿感測力方向的運動。

例如，該驅動控制模組可配置成以與感測力成比例的速度操作一或多個馬達。在某些具體實施例中，該患者推車可包括一電池並可操作上連接到一或多個馬達，來提供動力給一或多個馬達，以允許該患者推車在沒有外部電源的情況下運動。

根據本發明的至少一態樣，一用於驅動機器人手術系統的患者推車之方法可包括部分按下驅動控制介面上的一或多個握持式致動器，以啟動一驅動模式；及沿所需運動方向在患者推車把手上施加力，藉使一或多個馬達沿所需運動方向驅動患者推車。在某些具體實施例中，施加力包括在向前方向推動患者推車把手，同時部分按下一或多個握持式致動器以向前移動患者推車。

在某些具體實施例中，施加力包括沿向後方向拉動患者推車把手，同時部分按下一或多個握持式致動器以向後移動患者推車。在某些具體實施例中，該方法可包括完全按下或放開驅動控制開關，以停止患者推車的運動。在某些具體實施例中，施加力包括沿橫方向推動或拉動患者推車把手，同時部分按下一或多個握持式致動器以操縱患者推車。

根據本發明的至少一態樣，機器人手術系統可包括一或多個機器人儀器控制器，其配置成移動和定位具有相對末端執行器的相對儀器；一機器人相機控制器，其配置成移動和定位相機；及一機器人外套管控制器，其配置成移動和定位外套管。該等一或多個儀器可延伸通過外套管，使得末端執行器從外套管的遠端延伸。該相機可延伸通過外套管並從外套管的遠端延伸。該系統可包括一或多個輸入控制器件，其上具有複數個模式選擇控制，其配置成輸出一或多個輸入控制模式信號，並配置成接收使用者輸入和輸出位置控制信號。

該系統可包括一控制模組，其操作上連接到一或多個儀器控制器、相機控制器和外套管控制器，並可配置成從該等一或多個輸入控制器件接收一或多個輸入控制模式信號，並根據該等一或多個輸入控制模式信號在複數個模式之間選擇。該等模式可包括一儀器控制模式，其中該控制模組配置成藉由根據位置控制信號控制一或多個機器人儀器控制器來使末端執行器移動；一相機控制模式，其中該控制模組配置成藉由根據位置控制信號控制機器人相機控制器來使相機移動；及一外套管控制模式，其中該控制模組配置成藉由控制機器人外套管控制器來使外套管移動，同時根據位置控制信號，相機和安裝在其上的末端執行器也由於外套管的運動而移動。

在某些具體實施例中，一或多個輸入控制器件可包括例如一***式握柄。在某些具體實施例中，一或多個模式選擇控制可包括一用於每個模式的模式選擇按鈕。

根據本發明的至少一態樣，機器人手術系統的一控制模組可配置成接收一或多個使用者輸入，並根據一或多個使用者輸入在複數個模式之間選擇，其中該等模式包括一儀器控制模式，其中該控制模組配置成根據該等位置控制信號，藉由控制一或多個機器人儀器控制器來使一末端執行器移動；一相機控制模式，其中該控制模組配置成根據該等位置控制信號，藉由控制一機器人相機控制器來使一相機移動；一外套管控制模式，其中該控制模組配置成根據該等位置控制信號藉由控制機器人外套管控制器來使該外套管移動，同時連接安裝在一起的相機和末端執行器亦藉由該外套管的運動而移動；一2維度成像模式，其配置成從該相機輸出一2維度影像；及一3維度成像模式，其配置成從該相機輸出一3維度影像。本文考慮任何其他附加合適的模式。

在某些具體實施例中，機器人手術系統更包含一或多個儀器控制器，其配置成移動和定位一具有相對末端執行器的相對儀器；一機器人相機控制器，其配置成移動和定位相機；一機器人外套管控制器，其配置成移動和定位一外套管；及一或多個輸入控制器件，其上具有複數個模式選擇控制器，其配置成輸出一或多個輸入控制模式信號，並配置成接收使用者輸入和輸出位置控制信號。在某些具體實施例中，該控制模組係與一或多個儀器控制器、該機器人相機控制器或該機器人外套管控制器通訊，以根據一或多個輸入控制模式信號，來操作一或多個儀器控制器、機器人相機控制器或機器人外套管控制器。

熟習該項技藝者將可從以下結合圖式描述的實施方式描述變得更明白本發明的多個具體實施例之這些及其他特徵。

現將參考附圖，其中相似的參考編號標識本發明中相似的結構特徵或態樣。針對解釋和說明而非限制的目的，根據本發明的系統具體實施例之說明圖顯示於圖1中，並且通常由參考字元100指定。本發明的其他具體實施例及/或態樣顯示於圖1A至圖12B中。

請即參考圖1、1A和1B，且大體上參考圖2-12B，根據本發明的至少一態樣，機器人手術系統100可包括一具有移動基座103的患者推車101，該基座配置成相對於地板移動（例如，經由一或多個機動輪103A和103B及/或任何其他合適的動力系統）。系統100可包括一或多個儀器控制器105（例如，配置成連接到醫療器件，諸如可附接到儀器控制器105的機器人控制的鑷子總成），用於控制醫療器件及/或用於執行外科手術的外套管106。例如，儀器控制器105可配置成控制醫療器件的位置及/或狀態。一或多個儀器控制器105可連接到基座103（例如，經由具有一或多個***件的定位系統，用於相對於基座103移動儀器控制器105）。

系統100可包括一與患者推車101分開的使用者控制台107，使用者控制台107包含用於控制一或多個儀器控制器105的一或多個使用者輸入（例如，手輸入109、腳踏板111）。使用者控制台107可包括一患者推車運動控制模組113，該模組配置成連接到移動基座103並配置成遠程監測及/或控制整個患者推車101的位置（例如，藉由控制移動基座103的一或多個機動車輪)。患者推車運動控制模組113可包括任何合適的硬體及/或軟體，其配置成執行任何合適的功能（例如，如本發明所揭示）。患者推車運動控制模組113可包括在內作為任何合適（多個）控制硬體及/或軟體模組113的一部分（例如，通常由儀器控制器軟體託管），及/或可為採用任何合適方式的（任何合適部分的）獨立模組。例如，控制模組113可包括在一控制模組114中，例如，如下所述。使用者控制台107可經由無線或有線方式連接到患者推車103。

在某些具體實施例中，患者推車運動控制模組113可選擇性連接到一或多個使用者輸入109、111，使得使用者輸入109、111的控制可從一或多個儀器控制器105切換到移動基座103。預期使用者控制台107可亦/替代上包括用於基座103的專用控制。此處考慮任何合適的開關，物理的或數位。

患者推車運動控制模組113及/或移動基座103可配置成當移動基座103由使用者控制台107控制時（例如，經由患者推車運動控制模組113），限制移動基座103的運動速率。這可改善安全性。在某些具體實施例中，系統100可包括一指示符，其配置成指出使用者控制台107操作連接到移動基座103，以控制移動基座103。

使用者控制台107可以任何合適方式連接到患者推車101，以各自發送及/或接收信號。例如，患者推車101可包括一配置成從使用者控制台接收命令信號的接收器模組，該接收器模組配置成解譯任何命令信號並執行命令。然而，在某些具體實施例中，使用者控制台107可與患者推車101的一或多個（例如，每個）子系統直接通訊，並可配置成使用直接命令信號來直接控制患者推車101的一或多個（例如，每個）子系統。例如，使用者控制台107可包括一控制模組（例如，包括模組113)，其係與一或多個儀器控制器105及/或移動基座103通訊，以直接控制患者推車101的位置及/或手術儀器。本文考慮用於來自使用者控制台107的命令，以直接或間接最終控制患者推車101及/或一或多個子系統的任何合適組態。

根據本發明的至少一態樣，請即參考圖10，一用於機器人手術系統100的患者推車101（本文亦可稱為基座推車）可包括一具有框架1001的移動基座103，該框架經調適並配置成支撐醫療機器人（例如，如本文所揭示的機器人系統）。患者推車101可包括一或多個操作上連接到框架1001的動力器件1003。框架1001可包括任何合適的結構形狀（例如，由橫樑等形成的矩形車輛底盤）。如本文所用的術語「動力器件」可包括任何合適類型的動力機構，諸如輪子、履帶或可使框架1001相對於表面運動之任何其他合適可驅動構件。

患者推車101可包括一或多個馬達1005，該等馬達連接到一或多個動力器件1003，以驅動動力器件1003移動框架1001。一或多個馬達1005可為例如經由馬達轉軸連接到動力器件1003的一或多個電馬達。此處考慮任何合適數量的馬達1005。例如，可為用於每個動力器件1003（例如，類似於汽車的四個輪子）的一馬達1005，使得每個動力器件1003與相對的馬達1005相關聯並啟用多動力器件轉向。

請即另外參考圖11，患者推車101可包括一連接到框架1001的驅動控制介面1007（例如，經由柱體1009），並可配置成感測使用者輸入（例如，推力及/或拉力）。驅動控制介面1007可配置成根據使用者輸入來操作一或多個馬達1005，以移動一或多個動力器件1003。

在某些具體實施例中，驅動控制介面1007可包括一或多個握持式致動器1101，其配置成由使用者致動。在某些具體實施例中，驅動控制介面1007可包括兩握持式致動器1101，例如，如所示。在某些具體實施例中，驅動控制介面1007可包括界定把手凹部1115的殼體1113。在某些具體實施例中，一或多個握持式致動器1111可配置在把手凹部1115內，例如，如所示。

驅動控制介面1007可包括一驅動控制模組1117，其操作上連接到一或多個握持式致動器1111，以從一或多個握持式致動器1111接收指出一或多個握持式致動器1111的位置（例如半按、全按）之一或多個狀態信號。如果部分按下一或多個握持式致動器1111，則驅動控制模組1117可配置成允許在驅動模式下操作一或多個馬達1005（及/或操作一或多個馬達1005）。這可能需要一定的觸覺精度來啟用驅動模式，以避免患者推車101被使用者意外移動。在某些具體實施例中，驅動控制模組1117可配置成允許使用任何合適部分或完全致動一或多個握持式致動器1111來操作一或多個馬達1005。

驅動控制模組1117可配置成如果按下一或多個握持式致動器1111至一停止臨界或超過其停止臨界，則阻止一或多個馬達運轉。在某些具體實施例中，停止臨界為一或多個握持式致動器1111的完全致動。在某些具體實施例中，驅動控制介面1007可包括一力感測器1119，其配置成感測力量（例如，力及/或扭矩）以及使用者輸入的方向性（例如，推力、拉力及/或扭矩）。

驅動控制模組1117可操作上連接到力感測器1119，以接受感測力。在驅動模式中，驅動控制模組1117可配置成根據感測力來操作一或多個馬達1005，使得一或多個馬達1005引起沿感測力方向的運動。

例如，驅動控制模組1117可配置成在與感測力成比例的速度下操作一或多個馬達1005。這可提供使用者按下、拉動或轉動的力度與患者推車101的實際運動速率間之邏輯關係。在某些具體實施例中，速度可為線性比例，且在某些具體實施例中，速度可為非線性比例。本文考慮到感測力和馬達運轉速度之間的其他關係。

在某些具體實施例中，患者推車101可包括一電池1121並可操作上連接到一或多個馬達1005（連接未示出），來提供動能給一或多個馬達1005，以允許患者推車101在沒有外部電源的情況下運動。在某些具體實施例中，手推車101可包括或需要外部電源。

驅動控制介面1007可包括任何合適的結構。驅動控制模組1117和力感測器1119可整合在驅動控制介面1007的任何合適結構及/或患者推車101的任何其他合適部分內。例如，驅動控制介面1007可包括如圖所示安裝（固定或可拆卸）到柱體1009之控制板1123。例如，力感測器1119可置放在控制板1123與柱體1009之間。在某些具體實施例中，力感測器1119可例如置放在柱體1009與框架1001之間。驅動控制模組1117可置放在控制板1123內及/或柱體1009內，及/或患者推車101的任何其他合適部分內。控制板1123可包括觸控螢幕1124，其上具有一或多個控制器，以控制患者推車101的任何其他合適部分（例如，患者推車101的儀器定位系統）。

根據本發明的至少一態樣，一用於驅動機器人手術系統中的患者推車101之方法可包括部分按下在驅動控制介面1007上的一或多個握持式致動器1101，以啟動驅動模式，以及沿所需運動方向在患者推車把手1102上施力，藉此使一或多個馬達1005沿所需運動方向驅動患者推車101。在某些具體實施例中，施加力包括在向前方向推動患者推車把手1102，同時部分按下一或多個握持式致動器1101以向前移動患者推車101。

在某些具體實施例中，施加力可包括沿向後方向拉動患者推車把手1102，同時部分按下一或多個握持式致動器1101以向後移動患者推車101。在某些具體實施例中，該方法可包括完全按下或放開驅動控制開關，以停止患者推車101的運動。在某些具體實施例中，施加力可包括沿橫方向推動或拉動患者推車把手1102，同時部分按下一或多個握持式致動器1101以操縱患者推車101。

在某些具體實施例中，患者推車可具有一可充電電池1121，並可在沒有外部電源的情況下移動。例如，可藉由按下驅動控制開關（例如，握持式致動器1101）來移動患者推車101。在某些具體實施例中，患者推車101可藉由半按下在患者推車把手1102上的驅動控制開關，並向移動方向施加力來移動到任何方向。患者推車驅動控制開關可用於患者推車101的受控運動並可發生作用，使得當完全按下時，患者推車101停止，而當半按下時，於驅動模式下啟動患者推車。

一用於驅動患者推車101的方法可包括半按住驅動控制開關，並沿所需運動方向在患者推車把手1102上施加力。例如，為了向前移動，使用者可在向前方向（即，推動）對患者推車把手1102施加力，同時半按住驅動控制開關。同樣地，使用者可沿另一方向施加力（即拉動），以向後移動推車。在某些具體實施例中，使用者可放開驅動控制開關，或完全按下以停止加速患者推車運動。

在某些具體實施例中，一或多個儀器控制器105可配置用於例如腔內手術。本文考慮任何合適的（多個）儀器控制器105。

根據本發明的至少一態樣，機器人手術系統100可包括：一或多個機器人儀器控制器105，其配置成移動和定位一具有相對末端執行器（例如，如圖7內所示的末端執行器115）的相對儀器；一機器人相機控制器203，其配置成移動和定位相機201（例如內視鏡）；及一機器人外套管控制器108，其配置成移動和定位外套管106。一或多個儀器可延伸通過外套管，使得末端執行器115從外套管106的遠端延伸。相機201可延伸通過外套管106並從外套管106的遠端延伸（例如，如圖7所示）。

系統100可包括一控制模組114，其操作上連接到一或多個儀器控制器105、相機控制器203和外套管控制器108（如圖1A和1B內所示）。控制模組114可配置成接收一或多個模式控制信號（例如，經由手輸入109及/或踏板111），並根據一或多個模式控制信號在複數個模式之間選擇。控制模組114可包括任何合適的硬體及/或軟體，其配置成執行任何合適的功能（例如，如本發明所揭示）。控制模組114可包括在內作為任何合適（多個）控制硬體及/或軟體模組的一部分，及/或可以任何合適的方式成為（任何合適部分的）獨立模組。控制模組114可經由無線或有線連接方式而連接到任何合適組件。

在某些具體實施例中，控制模組114不包括模組113，例如，如圖1A所示。在某些具體實施例中，控制模組114包括模組113，例如，如圖1B所示。

這些模式可包括一儀器控制模式，其中控制模組114可配置成根據位置控制信號藉由控制一或多個機器人儀器控制器105來使末端執行器115移動。該等模式可包括一相機控制模式，其中控制模組114可配置成根據位置控制信號，藉由控制機器人相機控制器203（例如，在末端執行器115已鎖定時，或以其他方式）來使相機201移動。該等模式可包括一外套管控制模式，其中控制模組114可配置成根據位置控制信號，藉由控制機器人外套管控制器108來使外套管106移動，同時連接安裝在一起的相機201和末端執行器115也會移動。

使用者輸入可包括一或多個配置用於定位控制輸入的輸入控制器件（例如，諸如手輸入109的手控器件）。使用者輸入可包括一或多個腳踏板器件111及/或該使用者輸入可包括在一或多個輸入控制器件109上的一或多個按鈕（例如以下描述的手指觸動器）。

控制模組114可配置成選擇該等複數個模式之一者，並基於使用者輸入組合或單獨使用者輸入的組合，在選定的模式下操作。例如，控制模組114可配置成選擇該等複數個模式之一者，並基於輸入控制器件109與腳踏板111的組合，或者輸入控制器件109與輸入控制器件109上按鈕的組合，來控制所選定模式下的運動。以下揭示控制處理的某些具體實施例。本文考慮任何其他合適的控制處理及/或用於在每個模式下切換及/或操作之命令。

系統100可包括一配置成顯示來自相機201的影像之顯示器119。所顯示的影像（例如，相機的視圖）可隨著末端執行器的運動而改變，使得控制模組配置成將相機的運動與末端執行器相關聯。所顯示的影像（例如，相機及/或GUI的視圖）可隨著末端執行器115的移動而改變。在某些具體實施例中，控制模組114可配置成在儀器控制模式下自動移動相機201，以將運動與末端執行器115相關聯。

所顯示的影像（例如，相機及/或GUI的視圖）可隨著相機201的移動而改變。在某些具體實施例中，所顯示的影像（例如，相機及/或GUI的視圖）隨著外套管106的移動而改變。

根據至少本發明的一態樣，機器人手術系統100的控制模組114可配置成接收一或多個模式控制信號，並根據一或多個模式控制信號在複數個模式之間選擇。該等模式可包括本文所揭示的任何合適模式，例如，如前述。控制模組114可為或包括本文所揭示的任何（多個）合適模組，例如，如前述。

系統100及/或其任何（多個）合適部分可包括本文所揭示之任何（多個）合適部件。系統100可配置成如本文所揭示及/或以任何其他合適方式使用。

圖1為根據本發明的機器人手術系統具體實施例之透視圖，其顯示無線連接到患者推車的使用者控制台。圖2顯示圖1中所示使用者控制台具體實施例的腳踏板配置之具體實施例。圖1A為控制系統的具體實施例示意圖，其顯示連接到控制模組114的手輸入109（例如，一或多個輸入控制器件）、111（例如，一或多個腳踏板），並且控制模組114連接到控制器105、108和203，用於控制相對模式內的控制器，如本文所述。圖1B為控制系統的具體實施例示意圖，其顯示可在額外模式中控制的模組113。

圖3為根據本發明之使用者控制台的另一具體實施例之透視圖。圖4為圖3中具體實施例的立面圖，其顯示水平扶手可調性。圖5為圖3中具體實施例的立面圖，其顯示垂直扶手可調性。圖6顯示根據本發明的腳踏板配置611之另一具體實施例。圖7顯示使用者使用患者推車上的輸入、及一顯示器顯圖形使用者界面。圖8顯示根據本發明在患者推車上的使用者輸入之具體實施例。圖9A和9B顯示根據本發明具有***式握柄的使用者輸入之替代具體實施例。

具體實施例包括腔內手術系統(ELS)的整體主控制器。具體實施例可通過ELS使用者控制台提供對患者推車101和外套管106（亦可參考商標Colubriscope ^TM的附錄；版權所有）的監控和定位。

使用者控制台107的具體實施例可包括導致末端執行器115（如圖7所示設置在由儀器控制器105控制的手術儀器116的遠端處）移動之儀器控制器。在某些具體實施例中，使用者控制台107的顯示器119上顯示之影像117隨著末端執行器115的移動而改變。使用者控制台107的具體實施例可包括使相機201（例如，安裝到圖1的儀器控制器105上方之相機控制器203）移動（例如，通過相同的手控制器，同時末端執行器/儀器控制器遭鎖定）。顯示的影像117隨著相機201的移動而改變。在某些具體實施例中，相機201的移動可在沒有附加的相機控制器下而由多個儀器控制器105之一者所控制。在某些具體實施例中，相機控制器203可為一單獨的控制器（例如，其可為例如與（多個）儀器控制器相同類型的（多個）控制器）。

具體實施例可包括一外套管控制器，其配置成使外套管106（例如，其可為其中具有一或多個儀器通道，以供醫療器件在其中前進/縮回的柔性細長***管）移動，同時移動於其上安裝的相機201和末端執行器115。顯示的影像117可例如隨著外套管106的移動而改變。

例如，可藉由手控制器件（例如圖1的手輸入109）與腳踏板111的組合，或者手控制器件與手控制器件上按鈕的組合來進行控制。本文考慮任何合適的控制方法。

請即參考圖3，例如，使用者控制台300可具有橫跨扶手305定位的雙手控制器件109、301、303（亦稱為一主控制器或手控制器，如在例如圖3中所示）組態。手控器件的相對運動可用於控制手術儀器116的鉸接運動。例如，外科醫生可以與握持手術鉗相同的方式握持每個手控器件。

具體實施例可包括一顯示器119（例如，圖3的HD影像檢視器）。顯示器119可提供由內視鏡儀器捕獲的手術工作空間2D視圖，並在顯示器119上以2D影像顯示給使用者。使用者可亦在顯示器119中檢視疊加在視訊上的文字、小圖示和圖形內容形式之附加資訊。

請即參考圖3，例如，具體實施例可包括一扶手305。例如，扶手305可水平（例如，如圖4所示）或垂直（例如，如圖5所示）調整。扶手板可在外科醫生的前面，以在手持和操作手控器件301、303時支撐手臂。例如，扶手305可包括左開關面板309（左側）和右開關面板311（右側）。左開關面板309可提供符合人體工學的調整。外科醫生可使用位於扶手305左側的左開關面板309上提供之控制器，進行符合人體工學的調整。例如，在某些具體實施例中，左開關面板309可提供四個按鈕，來調整顯示器119和使用者控制台300。例如，按鈕可包括向上按鈕和向下按鈕（例如，左邊的一對）。在某些具體實施例中，使用者可按住「↑」按鈕來增加使用者控制台的高度，並在需要的高度上放開按鈕。在某些具體實施例中，使用者可按住「↓」按鈕來降低使用者控制台的高度，並在需要的高度上放開按鈕。在某些具體實施例中，按鈕可包括顯示器向上按鈕和向下按鈕（例如，右邊的一對）。使用者可按住「↑」按鈕來增加顯示器119的高度，並在需要的高度上放開按鈕。在某些具體實施例中，使用者可按住「↓」按鈕來降低顯示器119的高度，並在需要的高度上放開按鈕。

在某些具體實施例中，右開關面板311可包括電源控制器和緊急停止控制器。例如，外科醫生（或其他手術員）可通過位於扶手右側的右開關面板上提供之控制器來控制系統開/關、緊急停止和EMO恢復功能。

例如，右開關面板311可包括三個按鈕（例如，電源按鈕、緊急停止按鈕和緊急恢復(EMO)按鈕）。例如，使用者可按下並放開電源按鈕來打開系統，也可按住3秒鐘來關閉系統。對於緊急停止，使用者可在緊急情況下按下和放開緊急停止按鈕，來停止系統運轉。例如，使用者可按下並放開EMO恢復按鈕，使系統在緊急停止後和危險情況清除後返回到運轉狀態。

雖然揭示某些按鈕的一或多個位置，但本文考慮任何合適的位置。使用者控制台107可包括任何合適的硬體及/或軟體模組，其配置成連接到本文所揭示的每個按鈕、踏板或其他合適的輸入，以執行所揭示的功能及/或任何其他合適的功能。

使用者控制台107的具體實施例可包括例如圖6中所示的一或多個腳踏板111、611及/或配置成啟用以下所揭示功能的一或多個相關聯控制模組。例如，外科醫生可通過按下位於使用者控制台底部的腳踏板111，來控制各種功能。在某些具體實施例中，外科醫生可通過踩下各種踏板111，來執行下面描述的功能。

例如，如圖2和6所示，踏板111、611可包括歸位踏板111a、611a，其可按下並按住（例如，連同手控器件上的手指離合器按鈕），以將附接的儀器帶回初始位置及/或方向（例如，以零滾轉和零俯仰拉直）。在某些具體實施例中，歸位踏板111a、611a可僅在系統未離合器時操作。當接合時，兩手控器件301、303可與儀器控制器105分離，使得手控器件可自由移動而儀器保持不動。例如，在儀器歸位操作中，使用者可按住歸位踏板111a、611a。同時，使用者可按住手控器件上的手指離合器按鈕，以使附接的手術儀器116回到其伸直姿勢。使用者可移動左手控制器件301，使得內視鏡彎曲控制指示符在俯仰和偏擺指示符中顯示直線。

具體實施例可包括內視鏡踏板111b、611b。在某些具體實施例中，例如，使用者可踩住內視鏡踏板111b、611b，以使用手控制器來操作內視鏡。踩下內視鏡踏板111b、611b可斷開對（多個）儀器控制器105的控制，並將其切換到內視鏡的控制（例如，一或多個內視鏡控制器）。

具體實施例可包括切割踏板111c、611c。在某些具體實施例中，使用者可踩住切割踏板111c、611c，以使用分配給左手及/或右手控制器件301、303的電外科儀器之切割功能。具體實施例可包括凝血踏板111d、611d。在某些具體實施例中，使用者可按住凝血踏板111d、611d，以使用分配給左手及/或右手控制器件301、303的電外科儀器之凝血功能。

具體實施例可包括離合器踏板111e。在某些具體實施例中，使用者可按下和放開離合器踏板，以停止手術儀器116的操作（將手控器件301、303與儀器控制器分離）。例如，在某些具體實施例中，當啟動離合器踏板111e時，手控器件301、303上的運動不會傳遞到儀器控制器105。在某些具體實施例中，當啟動離合器踏板111e時，外科醫生可操作例如左開關面板309，進行符合人體工學的調整並重新定位手控器件301、303，以獲得更大的工作空間。在某些具體實施例中，外科醫生可通過再次踩下和放開離合器器踏板，來重新控制儀器。

具體實施例可包括外套管踏板111f、611f。例如，外套管踏板111f、611f可用於調整儀器工作空間的位置。在某些具體實施例中，使用者可使用左手控制器件301（或右手控制器件303）踩住外套管踏板111f、611f，來操作患者推車101的定位系統，以控制外套管106的平移和滾轉運動。在某些具體實施例中，使用者可使用另一側手控（例如，右手）器件按住以操作外套管106，來控制外套管106的靈活運動。

在某些具體實施例中，使用者可踩住外套管踏板111f、611f，然後使用左手控制器件301和右手控制器件303來改變工作空間和視野。在某些具體實施例中，左手器件301可控制***/縮回和滾轉運動。在某些具體實施例中，右手器件303可控制俯仰和偏擺運動。在某些具體實施例中，在外套管踏板111f、611f的操作期間，所有手術儀器保持其位置（例如，儀器控制器105鎖定以使儀器保持不動）。

具體實施例可包括抽吸踏板111g。例如，當外套管連接到抽吸器件時，使用者可踩住抽吸踏板111g進行抽吸。具體實施例可包括吹氣踏板111h。例如，當吹氣器連接到外套管116時，使用者可踩住吹氣踏板111h進行吹氣調整。

具體實施例可包括在右開關面板311上的緊急停止按鈕（未示出）。例如，緊急停止按鈕可用於在緊急情況下凍結與患者推車相關的所有操作。所有運動都可停止並且儀器控制器105馬達煞車可手動放開和縮回。在緊急狀態下，儀器控制器105可自由移動。儀器控制器105另可包括位於其殼體上的儀器離合器按鈕（未示出），該按鈕在緊急狀態下會閃紅燈。在緊急狀態下，可鬆開所有的鋼索張力，手術儀器116將沒有任何抓持力和分段彎曲力。在某些具體實施例中，系統可確保儀器116在工作空間中抓緊組織或縫合針。

例如，具體實施例可包括手指離合器按鈕803、903（例如，如圖8和9B所示）。在某些具體實施例中，使用者可按住手指離合器按鈕803、903，以保持連接到相對手控器件301、303的手術儀器116之位置和姿勢（不管該手控器件的運動如何）。在某些具體實施例中，當按住手指離合器按鈕803、903時，手控器件301、303的運動將不會傳遞到相對的手術儀器116。使用者可使用手指離合器按鈕803、903來重新定位手控器件301、303，而無需改變儀器116的姿勢，以便輕鬆操縱工作空間。

根據本發明的至少一態樣，參考圖1、1A、9A和9B，例如機器人手術系統可包括如本文所揭示任何合適的機器人手術系統，例如，如前述的系統100。然而，在某些具體實施例中，系統100可包括一或多個手控器件900（例如，具有***式握柄901），其上具有複數個模式選擇控制器901a、901b、901c，其配置成輸出一或多個輸入控制模式信號（例如，一或多個手控模式信號）。手控器件900可配置成接收使用者輸入和輸出位置控制信號（例如，用於控制一或多個儀器）。

該系統可包括操作上連接到一或多個儀器控制器（例如，如前述的105)、相機控制器（例如，如前述的203）和外套管控制器（例如，如前述的108）的控制模組（例如，如前述的圖1B之114），並可配置成從一或多個手控裝置900接收一或多個輸入控制模式信號。控制模組（例如，114，如前述）可配置成根據一或多個輸入控制模式信號，在複數個模式之間進行選擇。例如，這些模式可包括一儀器控制模式（例如，由致動模式控制器901a致動），其中控制模組114配置成根據位置控制信號，藉由控制一或多個機器人儀器控制器105，來使末端執行器移動。該等模式可包括一相機控制模式（例如，藉由致動模式控制器901b來致動），其中控制模組配置成根據位置控制信號藉由控制機器人相機控制器203來使相機201移動。該等模式可包括一外套管控制模式（例如，藉由致動模式控制器901c來致動），其中該控制模組配置成根據該等位置控制信號藉由控制機器人外套管控制器108來使外套管106移動，同時連接安裝在一起的相機和末端執行器亦藉由外套管的運動而移動。

在某些具體實施例中，如圖9A和9B所示，一或多個輸入控制器件900可包括例如***式握柄901。在某些具體實施例中，一或多個模式選擇控制器901a、b、c可包括一用於每個模式的模式選擇按鈕（例如，如所示三個按鈕）。模式選擇控制器901a、b、c的配置可符合人體工學選擇。例如，控制器901a、b、c可安裝在使用者的手指將環繞***式握柄901之位置，提供使用者指尖位置處或從其容易到達之位置。在某些具體實施例中，***式握柄901可包括一離合器按鈕903，該按鈕位於與控制器901a、b、c相同的一側，並配置成例如由使用者的拇指或食指致動。

本文考慮用於控制器901a、901b、901c的任何合適之按鈕或致動類型。例如，控制器901a、901b、901c的電阻可選擇得足夠高，以避免意外啟動。每個模式控制器901a、901b、901c都可具有不同的按鈕或啟動類型，以讓使用者不會混淆各種模式控制器。例如，控制器901a可為按鈕，控制器901b可為搖臂開關，控制器901c可為滑動開關。本文考慮不同類型、大小及/或形狀的控制之任何其他合適配置。這種具有手持器件模式控制的具體實施例可允許使用者在沒有腳踏板的情況下，以無縫直觀的方式在狀態之間切換，減少操作時間。

根據本發明的至少一態樣，機器人手術系統（例如，如前述的系統100）的控制模組（例如模組114）可配置成接收一或多個使用者輸入，並根據一或多個使用者輸入在複數個模式之間選擇，例如，如前述。除了上述模式的任意組合之外，這些模式可亦包括一配置成從相機輸出2維影像的2維(2D)成像模式、以及一配置成從相機輸出3維影像的3維(3D)成像模式。在一些範例中，2D成像模式和3D成像模式可選擇，以單獨或彼此一起產生作用。在其他實例中，該等模式可更包括一配置成將這兩成像模式之一者轉換成另一者之切換模式。本文考慮任何其他合適的影像處理、轉換及/或影像選擇模式、處理器及/或轉換器。本文考慮用於2D和3D模式的一或多個模式控制位置之任何合適位置。

在某些具體實施例中，機器人手術系統更包含：一或多個儀器控制器（例如，如前述），其配置成移動和定位一具有相對末端執行器的相對儀器；一機器人相機控制器，其配置成移動和定位相機；一機器人外套管控制器，其配置成移動和定位一外套管；及一或多個手控器件，其上具有複數個模式選擇控制器，其配置成輸出一或多個輸入控制模式信號，並配置成接收使用者輸入和輸出位置控制信號。在某些具體實施例中，控制模組係與一或多個儀器控制器、機器人相機控制器或機器人外套管控制器通訊，以根據一或多個輸入控制模式信號，來操作一或多個儀器控制器、機器人相機控制器或機器人外套管控制器。

例如，某些具體實施例可用於經肛門手術、經***手術及/或經食道手術。某些具體實施例可用於任何合適體腔中的腔內手術。例如，某些具體實施例可用於單切口手術。某些具體實施例可用於任何合適的手術。

在某些具體實施例中，如圖12A和12B所示，患者推車101的移動基座103另可包括一對前輪103A和一對後輪103B。前輪103A可當成允許相對於地板來回移動的驅動輪。另一方面，後輪103B可當成允許繞其旋轉軸線自由旋轉的轉向輪（例如，旋轉腳輪），使輪子103B能夠沿任何方向滾動，如圖12B所示。在某些具體實施例中，每個前輪103A和後輪103B另可包括專用鎖定機構（未示出），以將輪子103A和103B鎖定到固定位置。

在某些具體實施例中，患者推車運動控制模組113可配置成根據一或多個使用者輸入，在輪子103A和103B的複數個輪子控制模式之間進行選擇。例如，當藉由在橫方向上推或拉患者推車把手1102同時部分按下一或多個握持式致動器1101來施加力F時，透過前輪103A的前後運動和後輪103B的轉動可操縱患者推車101。例如，任何具有橫向分量的力量F可導致後輪103B沿導致底座沿橫向分量方向（例如，如圖所示，逆時鐘為右轉，順時鐘為左轉）轉動之方向旋轉（例如，通過馬達的操作）。在某些具體實施例中，施加力可包括沿橫方向推動或拉動患者推車把手，同時部分按下一或多個握持式致動器以操縱患者推車。

熟習該項技藝者將瞭解，本發明可具體實施為系統、方法或電腦程式產品。因此，本發明可為完整硬體具體實施例、完整軟體具體實施例（包含韌體、常駐軟體、微碼等）或軟體與硬體的組合具體實施例之樣態，在此全部通稱為「電路」、「模組」或「系統」。「電路」、「模組」或「系統」可包括一或多個個別實體硬體及/或軟體組件之一或多個部分，其可一起執行「電路」、「模組」或「系統」所揭示功能，或者「電路」、「模組」或「系統」可為一個獨立單元（例如，硬體的及/或軟體的）。再者，本發明的樣態可採用具有媒體內具體實施電腦可讀取程式碼的一或多個電腦可讀取媒體內具體實施之電腦程式產品之形式。

本說明書可運用任何一或多個電腦可讀取媒體的組合。該電腦可讀取媒體可為電腦可讀取信號媒體或電腦可讀取儲存媒體。電腦可讀取媒體例如可為，但不受限於電、磁、光學、電磁、紅外線或半導體系統、設備或裝置或上述任何合適的組合。電腦可讀取儲存媒體的更多特定實例（非詳盡列舉）包括：具有一或多條線的電連接、可攜式電腦磁碟、硬碟、隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、可抹除可程式唯讀記憶體（EPROM或快閃記憶體）、光纖、可攜式小型光碟唯讀記憶體（CD-ROM）、光學儲存裝置、磁性儲存裝置或前述任何合適的組合。在本文件的內文中，電腦可讀取儲存媒體可為：可包含或儲存程式，來讓指令執行系統、設備或裝置使用或相連之任何有形媒體。

在基頻或部分載波內，電腦可讀取信號媒體可包含其內具體實施電腦可讀取程式碼的傳播資料信號。這種傳播信號可採用任何可變形式，包括但不受限於電磁、光學或任何合適的組合。電腦可讀取信號媒體可為並非電腦可讀取儲存媒體，並且可通訊、傳播或傳輸程式，來讓指令執行系統、設備或裝置使用或相連之任何電腦可讀取媒體。

電腦可讀取媒體內具體實施的程式碼可使用任何適當的媒體傳輸，包含但不受限於無線、有線、光纖纜線、RF等，或上述任何合適的組合。

執行本發明操作的電腦程式碼可用任何一或多種程式語言的組合來撰寫，包含諸如Java、Smalltalk、C++等物件導向程式語言，以及諸如「C」程式語言或類似程式語言的傳統程序程式語言。程式碼可完全在使用者電腦上執行、部分在使用者電腦上執行、當成單機軟體套件來執行、部分在使用者電腦部分在遠端電腦上執行，或完全在遠端電腦或伺服器上執行。在稍後的案例中，遠端電腦可透過任何網路，包括區域網路（LAN）或廣域網路（WAN），連接到使用者的電腦，或與外部電腦連線（例如透過網際網路系統服務商提供的網際網路）。

上面藉由參考根據本發明具體實施例的方法、設備（系統）和電腦程式產品之流程圖及/或方塊圖來描述本發明樣態。將瞭解，任何流程圖及/或方塊圖中的每一方塊以及任何流程圖及/或方塊圖中方塊的組合都可由電腦程式指令來實施。這些電腦程式指令可提供給一般用途電腦、特殊用途電腦或其他可程式資料處理設備的處理器來產生諸如指令的機器，其透過電腦或其他可程式資料處理設備的處理器、用於實施任何流程圖及/或方塊圖中方塊所指定功能/動作之裝置所執行。

這些電腦程式指令也可儲存在電腦可讀取媒體內，指引電腦、其他可程式資料處理設備或其他裝置以特定方式運作，如此儲存在電腦可讀取媒體內的指令產生製造主體，包含實施流程圖及/或方塊圖方塊內所指定功能/動作之裝置。

電腦程式指令也可載入電腦、其他可程式資料處理設備或其他裝置，導致在電腦、其他可程式設備、或其他裝置上執行一連串操作步驟來產生電腦實施的處理，如此在電腦或其他可程式設備上執行的指令提供用於實施本文所指定功能/動作之處理。

熟習該項技藝者理解，本文揭示的任何數值都可為精確值，或可為範圍內之值。此外，本發明中使用的任何近似術語（例如，「約」、「概略」、「趨近」）可表示範圍內的引述值。例如，在某些具體實施例中，該範圍可在（正或負）20%內，或在10%內，或在5%內，或在2%內，或熟習該項技藝者理解的任何其他合適的百分比或數值內（例如，對於已知的公差限度或誤差範圍）。

除非文內清楚表明，否則本文和文後申請專利範圍中使用的「一」、「一種」和「該」在本文中用於指一或一個以上（即至少一）的標的物。舉例而言，「一元件」係指一元件或一個以上的元件。

如說明書和申請專利範圍中所用的用語「及/或」應理解為意指所結合多個元件中的「一者或兩者」，即在某些情況下共同存在而在其他情況下分離存在的元件。以「及/或」列舉的多個元件應以相同的方式解釋，即所結合的多個元件中的「一或多者」。除了由「及/或」從句具體標識的元件之外，可選擇性存在其他元件，無論是否與那些具體標識的元件相關或不相關。因此，舉一非限制性範例而言，當結合諸如「包含」開放式用語使用時，對「A及/或B」的引用在一具體實施例中可指僅A（選擇性包括B以外的元件）；在另一具體實施例中，則僅B（選擇性包括A以外的元件）；在又另一具體實施例中，A和B兩者（選擇性包括其他元件）；等等。

如本文在說明書和申請專利範圍中所使用，「或」應理解為具有與如上所定義的「及/或」相同之含義。例如，當分隔列舉中的項目時，「或」或「及/或」應解釋為包含性，即包含至少一，但也包括多個列舉元件中的一個以上，且選擇性可包括附加未列舉的項目。只有明確指出相反的用語，諸如「僅一」或「恰好一」，或者當在申請專利範圍中使用時，「所組成」指的是恰好包含多個或列舉元件中的唯一元件。一般而言，本文中使用的用語「或」應僅解釋為表示排他性替代方案（即「一或另一者，但不是兩者」），前提是排他性用語，諸如「任一」、「之一者」、「之僅一者」或「之恰好一者」。

任何所揭示具體實施例的任何合適（多個）組合及/或其任何合適（多個）部分在本文中都可設想，正如熟習該項技藝者鑑於本揭示所理解。

如上所述和附圖中所示的本發明具體實施例提供對其所屬領域的改進。儘管本發明包括對某些具體實施例的引用，但熟習該項技藝者將容易理解，在不悖離本發明的精神和範疇情況下，可對其進行改變及/或修改。

100:機器人手術系統 101:患者推車 103:移動基座 103A,B:機動輪 105:儀器控制器 106:外套管 107,300:使用者控制台 108:機器人外套管控制器 109:雙手控制器件；手輸入 111,611:腳踏板 111a,611a:歸位踏板 111b,611b:內視鏡踏板 111c,611c:切割踏板 111d,611d:凝血踏板 111e:離合器踏板 111f,611f:外套管踏板 111g:抽吸踏板 111h:吹氣踏板 113:患者推車運動控制模組 114:控制模組 115:末端執行器 116:手術儀器 117:顯示的影像 119:顯示器 201:相機 203:機器人相機控制器 301,303:雙手控制器件 305:扶手 309:左開關面板 311:右開關面板 803,903:手指離合器按鈕 900:手控器件 901:***式握柄 901a,901b,901c:模式選擇控制器 1001:框架 1102:患者推車把手 1003:動力器件 1005:馬達 1007,1117:驅動控制介面 1009:柱體 1101,1111:握持式致動器 1113:殼體 1115:把手凹部 1119:力感測器 1121:可充電電池 1123:控制板 1124:觸控螢幕

為使本發明熟習該項技藝者不需過多的實驗，即能輕易理解如何製作和使用本發明裝置及方法，以下將結合附圖詳細描述其具體實施例，其中： 圖1為根據本發明的機器人手術系統具體實施例之透視圖，其顯示無線連接到患者推車的使用者控制台； 圖1A為根據本發明的控制系統具體實施例之示意圖； 圖1B為根據本發明的控制系統具體實施例之示意圖； 圖2顯示圖1中所示使用者控制台具體實施例的腳踏板配置之具體實施例； 圖3為根據本發明的使用者控制台另一具體實施例之透視圖； 圖4為圖3中具體實施例的立面圖，其顯示水平扶手可調性； 圖5為圖3中具體實施例的立面圖，其顯示垂直扶手可調性； 圖6顯示根據本發明的腳踏板配置之另一具體實施例； 圖7顯示使用者使用患者推車上的輸入，及一顯示器顯示圖形使用者界面； 圖8顯示根據本發明在患者推車上的使用者輸入之具體實施例； 圖9A顯示根據本發明的使用者輸入之替代具體實施例； 圖9B顯示根據本發明在其上具有複數個模式控制器的圖9A中的手控器件之具體實施例； 圖10顯示根據本發明的患者推車之具體實施例； 圖11為圖10中患者推車的透視圖，其例示根據本發明的驅動控制介面之具體實施例； 圖12A顯示根據本發明之處於未移動狀態的患者推車之前輪和後輪的具體實施例；及 圖12B顯示根據本發明之處於移動狀態的圖12A中前輪和後輪之具體實施例。

100:機器人手術系統

101:患者推車

103:移動基座

105:儀器控制器

106:外套管

107:使用者控制台

108:機器人外套管控制器

109:雙手控制器件；手輸入

111:腳踏板

113:患者推車運動控制模組

114:控制模組

201:相機

203:機器人相機控制器

Claims (25)

1. 一種用於機器人手術系統的患者推車，其包含： 一移動基座，其包含： 一框架，其調適並配置成支撐醫療機器人； 一或多個動力器件，其操作上連接到該框架； 一或多個馬達，其連接到該等動力器件以驅動該等動力器件移動該框架；及 一驅動控制介面，其連接到該框架並配置成感測使用者輸入，並根據該使用者輸入來操作該等一或多個馬達，以移動該等一或多個動力器件。
2. 如請求項1所述之患者推車，其中該驅動控制介面包括一或多個握持式致動器，其配置成由使用者致動。
3. 如請求項2所述之患者推車，其中該驅動控制介面包括兩握持式致動器。
4. 如請求項2所述之患者推車，其中該驅動控制介面包括一界定把手凹部的殼體。
5. 如請求項4所述之患者推車，其中該等一或多個握持式致動器配置在該把手凹部內。
6. 如請求項2所述之患者推車，其中該驅動控制介面包括一驅動控制模組，其操作上連接到一或多個握持式致動器，以從該等一或多個握持式致動器接收指出該等一或多個握持式致動器位置的一或多個狀態信號。
7. 如請求項4所述之患者推車，其中該驅動控制模組配置成如果部分按下該等一或多個握持式致動器，允許在驅動模式下操作該等一或多個馬達。
8. 如請求項7所述之患者推車，其中該驅動控制模組配置成如果按下該等一或多個握持式致動器至一停止臨界或超過其停止臨界，則阻止操作該等一或多個馬達。
9. 如請求項8所述之患者推車，其中該停止臨界為完全致動該等一或多個握持式致動器。
10. 如請求項7所述之患者推車，其中該驅動控制介面包括一配置成感測使用者輸入的力量與方向性之力感測器。
11. 如請求項10所述之患者推車，其中該驅動控制模組操作上連接到該力感測器以接收感測力，其中在該驅動模式下，該驅動控制模組配置成根據該感測力來操作該等一或多個馬達，使得該等一或多個馬達引起沿該感測力方向運動。
12. 如請求項11所述之患者推車，其中該驅動控制介面配置成以和該感測力成比例的速度操作該等一或多個馬達。
13. 如請求項12所述之患者推車，其更包含一電池且操作上連接到該等一或多個馬達，來提供動力給該等一或多個馬達，以允許該患者推車在沒有外部電源的情況下運動。
14. 一種用於驅動機器人手術系統的患者推車之方法，其包含： 部分按下在驅動控制介面上的一或多個握持式致動器，以啟動一驅動模式；及 沿所需運動方向在該患者推車把手上施加力，使該等一或多個馬達沿所需運動方向驅動該患者推車。
15. 如請求項14所述之方法，其中施加力包括沿向前方向推動該患者推車把手，同時部分按下該等一或多個握持式致動器以向前移動該患者推車。
16. 如請求項14所述之方法，其中施加力包括沿向後方向拉動該患者推車把手，同時部分按下該等一或多個握持式致動器以向後移動該患者推車。
17. 如請求項14所述之方法，其中施加力包括沿橫方向退動或拉動該患者推車把手，同時部分按下該等一或多個握持式致動器以操縱該患者推車。
18. 如請求項17所述之方法，其更包含完全按下或放開該驅動控制開關，以停止該患者推車的運動。
19. 一種機器人手術系統，其包含： 一或多個機器人儀器控制器，其配置成移動和定位一具有相對末端執行器的相對儀器； 一機器人相機控制器，其配置成移動和定位一相機； 一機器人外套管控制器，其配置成移動和定位一外套管，其中該等一或多個儀器延伸通過該外套管，使得該末端執行器從該外套管的遠端延伸，其中該相機延伸通過該外套管並從該外套管的遠端延伸； 一或多個輸入控制器件，其上具有複數個模式選擇控制，其配置成輸出一或多個輸入控制模式信號，並配置成接收使用者輸入並輸出位置控制信號； 一控制模組，其操作上連接到該等一或多個儀器控制器、該相機控制器和該外套管控制器，其中該控制模組配置成： 從該等一或多個輸入控制器件接收該等一或多個輸入控制模式信號，並根據該等一或多個輸入控制模式信號在複數個模式之間進行選擇，其中該等模式包括： 一儀器控制模式，其中該控制模組配置成根據該等位置控制信號，藉由控制該等一或多個機器人儀器控制器來使該末端執行器移動； 一相機控制模式，其中該控制模組配置成根據該等位置控制信號，藉由控制該機器人相機控制器來使該相機移動；及 一外套管控制模式，其中該控制模組配置成根據該等位置控制信號，藉由控制該機器人外套管控制器來使該外套管移動，同時連接安裝在一起的該相機和該末端執行器亦藉由該外套管的運動而移動。
20. 如請求項19所述之系統，其中該等一或多個輸入控制器件包括一具有***式握柄的手控器件，其中該等一或多個模式選擇控制包括一用於每個模式的模式選擇按鈕。
21. 如請求項19所述之系統，其中該等一或多個輸入控制器件更包括一或多個腳踏板，其配置成輸出複數個模式選擇控制。
22. 一種用於機器人手術系統的患者控制台，其配置成： 接收一或多個使用者輸入，並根據該等一或多個使用者輸入在複數個模式之間選擇，其中該等模式包括： 一儀器控制模式，其中該控制模組配置成根據該等位置控制信號，藉由控制一或多個機器人儀器控制器來使一末端執行器移動； 一相機控制模式，其中該控制模組配置成根據該等位置控制信號，藉由控制一機器人相機控制器來使一相機移動；及 一外套管控制模式，其中該控制模組配置成根據該等位置控制信號，藉由控制機器人外套管控制器來使該外套管移動，同時連接安裝在一起的該相機和該末端執行器亦藉由該外套管的運動而移動。
23. 如請求項22所述之控制模組，其更包含： 一2維度成像模式，其配置成從該相機輸出一2維度影像；及 一3維度成像模式，其配置成從該相機輸出一3維度影像。
24. 如請求項22所述之控制模組，其中該機器人手術系統更包含：一或多個儀器控制器，其配置成移動和定位一具有相對末端執行器的相對儀器；一機器人相機控制器，其配置成移動和定位一相機；一機器人外套管控制器，其配置成移動和定位一外套管；及一或多個輸入控制器件，其上具有複數個模式選擇控制，其配置成輸出一或多個輸入控制模式信號，並配置成接收使用者輸入和輸出位置控制信號。
25. 如請求項24所述之控制模組，其中該控制模組透過該等一或多個輸入控制模式信號而與該等一或多個儀器控制器、該機器人相機控制器或該機器人外套管控制器通訊。

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