由機器人手臂的手動運動控制的手術(shù)安裝平臺的受限移動的制作方法【專利摘要】機器人和/或手術(shù)設(shè)備、系統(tǒng)及方法包括運動聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)和經(jīng)配置促進系統(tǒng)的準備以供使用的關(guān)聯(lián)控制系統(tǒng)。一個或多個運動聯(lián)動裝置子系統(tǒng)可包括被主動驅(qū)動、被動驅(qū)動或兩者的混合驅(qū)動的關(guān)節(jié)并且可采用設(shè)定模式，在該設(shè)定模式下，響應(yīng)于運動鏈的一個或多個其他關(guān)節(jié)的手動接合，關(guān)節(jié)中的一個或多個被主動驅(qū)動。在一個示例性實施例中，響應(yīng)于操縱器中的一個的移動，主動驅(qū)動的關(guān)節(jié)將使支撐多個操縱器的平臺結(jié)構(gòu)移動，通過使這些多個操縱器作為一個單元移動至與工作空間對準，促進并加速了總體系統(tǒng)的布置。能夠通過相對于平臺而支撐操縱器的被動設(shè)定關(guān)節(jié)系統(tǒng)提供操縱器的手動獨立定位?！緦＠f明】由機器人手臂的手動運動控制的手術(shù)安裝平臺的受限移動[0001]相關(guān)申請的交叉參考[0002]本申請設(shè)及且要求由Griffiths等人提交于2014年2月20日且標題為"LIMIT抓MOVEMENTOFASURGICALMOUNTING化ATF0RMCONTROLLEDBYMANUALMOTIONOFROBOTICARMS(由機器人手臂的手動運動控制的手術(shù)安裝平臺的受限移動r的美國臨時申請No.61/942,347的優(yōu)先權(quán)，上述申請的全部內(nèi)容W引用方式并入本文用于所有目的?！?br>背景技術(shù)：
】[0003]微創(chuàng)醫(yī)療技術(shù)旨在減少在診斷或手術(shù)程序中受損的外圍組織的量，進而縮短患者康復(fù)時間、減少不適和有害的副作用。微創(chuàng)手術(shù)的一個效果是，例如，減少術(shù)后住院康復(fù)時間。由于標準手術(shù)的平均住院時間一般遠遠長于類似微創(chuàng)手術(shù)的平均住院時間，因此增加微創(chuàng)技術(shù)的使用可W節(jié)省每年住院花費的數(shù)百萬美元。雖然每年在美國進行的手術(shù)中的許多可能W微創(chuàng)方式執(zhí)行，但由于微創(chuàng)手術(shù)器械的限制和掌握運些器械的附加手術(shù)培訓(xùn)，當前手術(shù)中的僅一部分使用運些有利的技術(shù)。[0004]已經(jīng)開發(fā)出微創(chuàng)機器人手術(shù)或遙控手術(shù)系統(tǒng)來提高外科醫(yī)生的靈巧度和避免一些對于傳統(tǒng)微創(chuàng)技術(shù)的限制。（遙控醫(yī)療設(shè)備，諸如手術(shù)系統(tǒng)有時被稱作機器人手術(shù)系統(tǒng)，因為它們并入了機器人技術(shù)）。在遠程手術(shù)中，外科醫(yī)生使用某種形式的遠程控制(例如，伺服機構(gòu)等)來操縱手術(shù)器械移動，而不是用手直接握住并移動器械。在遠程手術(shù)系統(tǒng)中，可W在手術(shù)工作站為外科醫(yī)生提供手術(shù)部位的圖像。在觀察顯示器上的手術(shù)部位的二維或者Ξ維圖像的同時，外科醫(yī)生通過操縱主控設(shè)備對患者進行手術(shù)程序，主控設(shè)備繼而控制伺服機械操作器械的運動。[0005]用于遠程手術(shù)的伺服機構(gòu)通常將接收來自兩個主控制器(每個主控制器用于外科醫(yī)生的每只手）的輸入，并且可包括兩個或更多個機器人手臂，每個機器人手臂上安裝有手術(shù)器械。主控制器與關(guān)聯(lián)機器人手臂和器械組件(assembly)之間的操作性通信通常通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)通常包括在例如力反饋等情況下，將輸入命令從主控制器傳送到關(guān)聯(lián)機器人手臂和器械組件，并從器械和手臂組件返回傳送到關(guān)聯(lián)主控制器的至少一個處理器。機器人手術(shù)系統(tǒng)的一個示例是由美國加利福尼亞州森尼韋爾直觀外科公司（IntuitiveSurgical，Inc.ofSunnyvale，California)出售的DAVINCI⑩系統(tǒng)。[0006]多種結(jié)構(gòu)布置能夠用于在機器人手術(shù)期間在手術(shù)部位處支撐手術(shù)器械。驅(qū)動聯(lián)動裝置或"從動裝置"通常被稱作機器人手術(shù)操縱器，并且在微創(chuàng)機器人手術(shù)期間用作機器人手術(shù)操縱器的示例性聯(lián)動裝置布置在美國專利No.7，594，912;No.6，758，843;No.6，246，200;和No.5，800，423中有所描述;上述專利的全文公開內(nèi)容W引用方式并入本文。運些聯(lián)動裝置通常利用平行四邊形的布置來保持具有軸的器械。運種操縱器結(jié)構(gòu)能夠約束器械的移動，使得器械圍繞沿剛性軸的長度定位在空間中的遠程操縱中屯、樞轉(zhuǎn)。通過將遠程操縱中屯、與內(nèi)部手術(shù)部位的切入點對準（例如，在腹腔鏡手術(shù)期間在腹壁處使用套管針或插管），能夠通過使用操縱器聯(lián)動裝置移動軸的近端，來安全地定位手術(shù)器械的末端執(zhí)行器，無需相對腹壁施加潛在危險的力。替代的操縱器結(jié)構(gòu)在例如美國專利No.7，763，015;No.6，702,805;No.6,676,669;No.5,855,583;No.5,808,665;No.5,445,166;和No.5,184,601中有所描述;上述專利的全文公開內(nèi)容W引用方式并入本文。[0007]多種結(jié)構(gòu)布置也能夠用于在機器人手術(shù)期間在手術(shù)部位處支撐和定位機器人手術(shù)操縱器和手術(shù)器械。支撐聯(lián)動裝置機構(gòu)(例如，由可移動關(guān)節(jié)連接的兩個或更多個單獨連桿的串連運動鏈，等），有時被稱作設(shè)定（set-up)關(guān)節(jié)或設(shè)定關(guān)節(jié)臂，常常用于將每個操縱器定位在患者體內(nèi)定位并將每個操縱器與各個切入點對準。單個聯(lián)動裝置可包括兩個或更多個單獨的部件(component)機械關(guān)節(jié)(或無限個，對于連續(xù)柔性結(jié)構(gòu)而言），但作為整體將被視為具有對應(yīng)于單獨部件關(guān)節(jié)的兩個或更多個自由度的單個關(guān)節(jié)。支撐聯(lián)動裝置機構(gòu)促進了手術(shù)操縱器與期望的手術(shù)切入點和目標解剖結(jié)構(gòu)的對準。示例性支撐聯(lián)動裝置機構(gòu)在美國專利No.6，246，200和No.6，788，018中有所描述，上述專利的全文公開內(nèi)容W引用方式并入本文。[000引雖然已經(jīng)證明新的遠程手術(shù)系統(tǒng)和設(shè)備是高效且有利的，但仍然期望進一步的改進。一般來講，期望改進的微創(chuàng)機器人手術(shù)系統(tǒng)。如果運些改進的技術(shù)提高機器人手術(shù)系統(tǒng)的效率使其使用更加方便，將是尤其有益的。例如，增加可操作性、提高操作室中的空間利用率、提供更快更容易的設(shè)置、抑制在使用期間在機器人設(shè)備之間發(fā)生沖撞、和/或降低運些新的手術(shù)系統(tǒng)的機械復(fù)雜度和尺寸將是尤其有益的?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0009]下面給出本發(fā)明一些實施例的簡化概要W提供對本發(fā)明的基本理解。本概要并非對本發(fā)明的廣泛概述。其目的不在于確定本發(fā)明的關(guān)鍵/至關(guān)重要的元素或描繪本發(fā)明的范圍。其唯一的目的是W簡單的形式提供本發(fā)明的一些實施例，W作為后面進行更詳細說明的序言。[0010]本發(fā)明大體提供改進的機器人和/或手術(shù)設(shè)備、系統(tǒng)和方法。本文所述的運動聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)控制系統(tǒng)尤其有利于幫助系統(tǒng)使用者布置準備使用的機器人結(jié)構(gòu)，包括準備對特定患者進行手術(shù)程序。本文所述的示例性機器人手術(shù)系統(tǒng)可具有一個或多個運動聯(lián)動裝置子系統(tǒng)，所述一個或多個運動聯(lián)動裝置子系統(tǒng)經(jīng)配置幫助將操縱器結(jié)構(gòu)與手術(shù)工作部位對準。運些設(shè)定系統(tǒng)的關(guān)節(jié)可W被主動驅(qū)動、被動驅(qū)動（使得在操縱器用于治療的同時，它們被手動接合并且然后鎖定到期望的構(gòu)造)或兩者混合驅(qū)動。本文所述的機器人系統(tǒng)的實施例可W采用設(shè)定模式，在該設(shè)定模式下，響應(yīng)于運動鏈的一個或多個其他關(guān)節(jié)的手動接合，一個或多個關(guān)節(jié)被主動驅(qū)動。在許多實施例中，響應(yīng)于運些操縱器中的一個的手動移動，主動驅(qū)動的關(guān)節(jié)將使支撐多個操縱器的平臺結(jié)構(gòu)移動，通過使運些多個操縱器作為一個單元移動至初始定向和/或與工作空間位置對準，而促進并加速了總體系統(tǒng)的布置。能夠任選地通過相對于平臺支撐操縱器中的一個、一些、或全部的被動設(shè)定關(guān)節(jié)系統(tǒng)，提供操縱器移動和由平臺支撐的操縱器中的一個、一些、或全部的獨立定位的輸入。任選地，設(shè)置于操縱器和平臺之間的設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置的手動移動能夠?qū)е缕脚_的移動，其中平臺及由其支撐的其他操縱器）W類似于通過牽馬鼻子來驅(qū)使馬的運動的方式來跟隨操縱器的手動移動。[0011]因此，在第一方面，提供一種用于準備機器人手術(shù)的方法。該方法包括:感測第一機器人操縱器的第一連桿從相對于定向平臺的初始位置到相對于定向平臺的移位位置的輸入位移；響應(yīng)于輸入位移而計算設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的移動，使得第一操縱器的第一連桿朝向初始位置返回；W及根據(jù)所計算的移動驅(qū)動設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置。輸入位移可產(chǎn)生自支撐第一操縱器的設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置的手動接合，使得第一連桿朝向與手術(shù)部位期望地對準移動。設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置可支撐定向平臺，并且定向平臺可W通過設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置和第二操縱器支撐第一操縱器。[0012]在準備機器人手術(shù)的方法的許多實施例中，方法能夠包括在輸入位移期間保持第一操縱器的固定姿勢，使得第一操縱器作為基本上實屯、的主體移動。在該實施例中，在用戶手動移動第一連桿朝向與手術(shù)部位期望地對準的同時，設(shè)定結(jié)構(gòu)可W被驅(qū)動。[0013]在準備機器人手術(shù)的方法的附加實施例中，第一連桿在手動移動之前可具有相對于定向平臺的優(yōu)選位置關(guān)系。設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的所計算的移動可W然后使定向平臺移動，從而在手動移動期間朝向優(yōu)選位置關(guān)系返回。優(yōu)選位置關(guān)系可用于幫助保持第一操縱器相對于定向平臺的期望運動范圍。[0014]在準備機器人手術(shù)的方法的進一步實施例中，設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的移動可W使用第一連桿在輸入位移期間相對于定向平臺的速度來計算。設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的驅(qū)動可W使該速度減小。方法還可W包括當速度超過飽和闊值時，使第一連桿相對于定向平臺的速度減小該飽和闊值。在其他示例性實施例中，當?shù)谝贿B桿相對于定向平臺的速度使得設(shè)定結(jié)構(gòu)朝向不期望的運動極限配置移動時，所計算的移動可W彈性地迫使設(shè)定結(jié)構(gòu)離開一種配置。在其他實施例中，設(shè)定結(jié)構(gòu)的驅(qū)動可W發(fā)生在平臺移動模式下。當設(shè)定聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)接近或到達不期望的運動極限配置時，可W進入該模式。[0015]在許多實施例中，準備機器人手術(shù)的方法可包括禪接到操縱器中的每個的器械夾持器。操縱器可經(jīng)配置支撐相對于操縱器基部安裝到器械夾持器的關(guān)聯(lián)手術(shù)器械。操縱器還可經(jīng)配置沿插入軸線通過關(guān)聯(lián)遠程操縱中屯、（RC)將關(guān)聯(lián)手術(shù)器械插入患者體內(nèi)。另外，操縱器可經(jīng)配置圍繞與關(guān)聯(lián)RC相交的一個或多個軸線旋轉(zhuǎn)器械夾持器。運些軸線也可W橫向于插入軸線。例如，第一和第二操縱器軸線可與關(guān)聯(lián)R討目交，并且各自可橫向于插入軸線。另外，第二操縱器軸線可W橫向于第一操縱器軸線。[0016]在許多實施例中，設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置可包括安裝基部、柱、構(gòu)件、和可延伸吊桿。柱可W與安裝基部可滑動地禪接。另外，柱可W選擇性地沿豎直定向的第一支撐軸線相對于安裝基部定位。構(gòu)件可W是通過肩部關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)地禪接到柱的吊桿基部構(gòu)件。構(gòu)件可W選擇性地圍繞豎直定向的第二支撐軸線相對于柱定向?？裳由斓鯒U可W與構(gòu)件可滑動地禪接，W便選擇性地沿水平定向的第Ξ支撐軸線相對于構(gòu)件對可延伸吊桿進行定位。定向平臺可W旋轉(zhuǎn)地禪接到可延伸吊桿構(gòu)件。在一些實施例中，第一連桿為器械夾持器或相鄰于器械夾持器。所計算的移動可包括設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的多個關(guān)節(jié)的移動，并且根據(jù)所計算的移動可W驅(qū)動該多個關(guān)節(jié)，使得第一操縱器被良好地調(diào)整。在其他示例性實施例中，手動移動可W使第一操縱器的關(guān)聯(lián)第一RC與手術(shù)部位的期望第一RC對準。設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的驅(qū)動運動可W使第二操縱器的關(guān)聯(lián)RC朝向手術(shù)部位的第二期望RC移動。[0017]在另外的實施例中，準備機器人手術(shù)的方法可包括帶有定向平臺移動輸入裝置的操縱器相鄰于第一連桿安裝。移動輸入裝置可W在正常情況下處于第一狀態(tài)，并且可W被手動啟動至第二狀態(tài)。當移動輸入裝置處于第一狀態(tài)時，響應(yīng)于第一連桿的移動，定向平臺可W不移動。另外，準備機器人手術(shù)的方法可包括在手動移動之后將插管安裝于第一操縱器。插管可對由第一操縱器支撐的手術(shù)器械提供到內(nèi)部手術(shù)部位的進入。該示例性實施例還可包括響應(yīng)于插管的安裝而抑制定向平臺的移動。響應(yīng)于移動輸入裝置處于第一狀態(tài)或者響應(yīng)于插管安裝于第一操縱器，該示例性方法可W使用關(guān)節(jié)制動裝置來抑制沿設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的關(guān)節(jié)的移動。[0018]在第二方面，提供準備機器人手術(shù)的另一種方法。該方法包括:手動地移動第一操縱器，使得操縱器的第一連桿朝向與手術(shù)部位期望地對準移動;感測第一連桿的從相對于平臺的初始位置到相對于平臺的移位位置的輸入位移;響應(yīng)于輸入位移而計算聯(lián)動裝置的移動;根據(jù)所計算的移動驅(qū)動聯(lián)動裝置，使得平臺跟隨第一連桿；W及通過驅(qū)動第一操縱器和第二操縱器，治療在手術(shù)部位處的組織。所計算的移動可W是運樣的，使得第一操縱器的第一連桿朝向相對于平臺的初始位置關(guān)系返回。聯(lián)動裝置可W支撐平臺并且平臺可W支撐第一操縱器和第二操縱器。[0019]在另一方面，提供了一種用于機器人手術(shù)的系統(tǒng)。該機器人手術(shù)系統(tǒng)包括支撐操縱器基部的平臺、支撐平臺的支撐結(jié)構(gòu)和將操縱器禪接到支撐結(jié)構(gòu)的處理器。由平臺支撐的第一和第二機器人操縱器可W具有包括第一連桿的操縱器聯(lián)動裝置和禪接到操縱器聯(lián)動裝置W在手術(shù)期間驅(qū)動第一連桿的驅(qū)動系統(tǒng)。支撐結(jié)構(gòu)可W包括支撐聯(lián)動裝置，所述支撐聯(lián)動裝置包括基部和禪接到支撐聯(lián)動裝置W相對于支撐結(jié)構(gòu)基部驅(qū)動平臺的驅(qū)動系統(tǒng)。處理器可W具有平臺移動模式，響應(yīng)于第一操縱器的第一連桿相對于平臺的手動移動，該平臺移動模式計算設(shè)定命令。處理器可然后將平臺命令發(fā)送到支撐結(jié)構(gòu)W移動平臺和操縱器。[0020]在用于機器人手術(shù)的系統(tǒng)的許多示例性實施例中，處理器包括非暫時性機器可讀代碼，其包含用于確定第一操縱器的第一連桿從相對于平臺的第一位置到相對于平臺的第二位置的輸入位移的指令。輸入位移可W歸因于第一連桿的手動移動。非暫時性機器可讀代碼還可包含用于計算移動命令的指令，W便使用輸入位移實現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)的期望移動，使得在手動移動第一連桿的同時，定向平臺移動。[0021]在其他示例性實施例中，系統(tǒng)還包括設(shè)置在平臺和第一操縱器之間的可手動接合(articulatable)的聯(lián)動裝置。處理器在平臺移動模式下可允許可手動接合的聯(lián)動裝置的手動接合，并且可W抑制第一操縱器的接合。處理器可W驅(qū)動支撐結(jié)構(gòu)，使得在第一連桿的手動移動期間，操縱器作為基本上實屯、的主體移動并且平臺跟隨第一連桿。[0022]在另外的實施例中，處理器可經(jīng)配置使用第一連桿相對于定向平臺的速度來計算聯(lián)動裝置的移動，使得設(shè)定結(jié)構(gòu)的聯(lián)動裝置的驅(qū)動減小相對速度。當?shù)谝贿B桿相對于定向平臺的速度超過飽和闊值時，處理器還可經(jīng)配置計算移動命令，使得第一連桿相對于定向平臺的速度減小飽和速度。在另外的實施例中，當?shù)谝贿B桿相對于定向平臺的速度使得設(shè)定結(jié)構(gòu)朝向位于操縱器和定向平臺之間的設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置的不期望的運動極限配置移動時，處理器可經(jīng)配置計算移動命令，使得彈性地迫使設(shè)定結(jié)構(gòu)的移動遠離一種配置。響應(yīng)于設(shè)定聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)接近或到達該不期望的配置，可W進入平臺移動模式。[0023]在許多實施例中，系統(tǒng)可包括禪接到操縱器中的每個的器械夾持器。操縱器可經(jīng)配置支撐相對于操縱器基部安裝至器械夾持器的關(guān)聯(lián)手術(shù)器械。操縱器還可經(jīng)配置沿插入軸線通過關(guān)聯(lián)遠程操縱中屯、(RC)將關(guān)聯(lián)手術(shù)器械插入患者體內(nèi)。另外，操縱器可經(jīng)配置圍繞與關(guān)聯(lián)RC相交的一個或多個軸線旋轉(zhuǎn)器械夾持器。運些軸線也可W橫向于插入軸線。例如，第一和第二操縱器軸線可W與關(guān)聯(lián)RC相交，并且各自可橫向于插入軸線。此外，第二操縱器軸線可W橫向于第一操縱器軸線。[0024]在系統(tǒng)的許多實施例中，設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置可包括安裝基部、柱、構(gòu)件、和可延伸吊桿。柱可W與安裝基部可滑動地禪接。另外，柱可W選擇性地沿豎直定向的第一支撐軸線相對于安裝基部定位。構(gòu)件可W是通過肩部關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)地禪接到柱的吊桿基部構(gòu)件。構(gòu)件可W選擇性地圍繞豎直定向的第二支撐軸線相對于柱定向?？裳由斓鯒U可W與構(gòu)件可滑動地禪接，W便沿水平定向的第Ξ支撐軸線相對于構(gòu)件對可延伸吊桿進行選擇性地定位。定向平臺可W旋轉(zhuǎn)地禪接到可延伸吊桿構(gòu)件。在一些實施例中，第一連桿為器械夾持器或相鄰于器械夾持器。所計算的移動可包括設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的多個關(guān)節(jié)的運動，并且可W根據(jù)所計算的移動驅(qū)動該多個結(jié)構(gòu)，使得第一操縱器的第一連桿具有相對于操縱器基部的優(yōu)選位置關(guān)系。[0025]在另外的示例性實施例中，系統(tǒng)的第一操縱器可包括安裝于其上或與之相鄰地安裝的定向平臺移動輸入裝置。該移動輸入裝置在正常情況下可處于第一狀態(tài)，并且可W被手動啟動至第二狀態(tài)。當移動輸入裝置處于第一狀態(tài)時，處理器經(jīng)配置響應(yīng)于第一連桿的移動抑制定向平臺的移動。系統(tǒng)還可包括安裝到第一操縱器的插管，并且處理器可經(jīng)配置抑制定向平臺在插管安裝期間的移動。在許多示例性實施例中，支撐結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置可包括多個關(guān)節(jié)。響應(yīng)于移動輸入裝置處于第一狀態(tài)或者響應(yīng)于插管安裝到第一操縱器，處理器可經(jīng)配置通過關(guān)聯(lián)關(guān)節(jié)制動裝置抑制沿設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的每個關(guān)節(jié)的移動。[0026]在一些實施例中，提供了用于定位遙控操縱器或用于手術(shù)或其他醫(yī)療程序的其他醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)部件的方法。該方法可包括感測第一機器人操縱器的第一連桿從相對于定向平臺的初始位置關(guān)系到相對于定向平臺的移位位置關(guān)系的輸入位移。該輸入位移可產(chǎn)生自支撐第一操縱器的設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置的手動接合。輸入位移可包括沿第一方向的第一位移、沿第二方向的第二位移、和沿第Ξ方向的第Ξ位移。該第一方向、第二方向、和第Ξ方向可W彼此垂直。方法還可包括響應(yīng)于輸入位移而計算設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的移動，使得第一操縱器的第一連桿沿著相對于定向平臺的第一方向朝向初始位置關(guān)系返回。所計算的移動可W忽略沿第Ξ方向的位移。設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置可W支撐定向平臺，并且定向平臺可W通過設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置和第二操縱器支撐第一操縱器。方法還可包括根據(jù)沿第一方向的所計算的移動驅(qū)動設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置。[0027]在一些實施例中，設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置可W僅沿第一方向被驅(qū)動，而不沿第二方向或第Ξ方向，即使當沿第二方向和第Ξ方向的移位在設(shè)定結(jié)構(gòu)的運動范圍內(nèi)時。第一方向可W是豎直的Z方向。任選地，驅(qū)動可W驅(qū)動平移柱構(gòu)件來調(diào)整定向平臺的高度。在一些實施例中，平移柱構(gòu)件可經(jīng)編程具有平移上限。方法可包括當平移柱構(gòu)件到達平移上限時，停止平移柱構(gòu)件的驅(qū)動。[0028]在一些實施方式中，設(shè)定結(jié)構(gòu)的驅(qū)動發(fā)生在平臺移動模式下。響應(yīng)于設(shè)定聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)達到設(shè)定聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)的運動范圍極限闊值，可W進入平臺移動模式。響應(yīng)于設(shè)定聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)保持在運動范圍極限闊值內(nèi)達預(yù)定的持續(xù)時間，可W進入平臺移動模式。該預(yù)定的持續(xù)時間可W介于3至5秒。任選地，當設(shè)定聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)達到運動范圍極限闊值時并在進入平臺移動模式之前，可W提供音頻或視頻警報。該音頻或視頻警報可經(jīng)配置指示設(shè)定關(guān)節(jié)停留在運動范圍闊值內(nèi)的時間，W便提供關(guān)于系統(tǒng)將在何時進入定向平臺移動模式的信息。例如，警報可w是在設(shè)定關(guān)節(jié)停留在運動范圍闊值之內(nèi)的每秒內(nèi)的不連續(xù)的蜂鳴聲。[0029]在一些實施例中，提供了用于遙控手術(shù)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括支撐操縱器基部的平臺和由平臺支撐的第一和第二機器人操縱器。每個操縱器可具有包括第一連桿的操縱器聯(lián)動裝置，和可操作地禪接到操縱器聯(lián)動裝置W便在手術(shù)期間驅(qū)動第一連桿的驅(qū)動系統(tǒng)。系統(tǒng)還可包括支撐平臺的支撐結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)可包括具有基部的支撐聯(lián)動裝置，和可操作地禪接到支撐聯(lián)動裝置W便相對于支撐結(jié)構(gòu)基部來驅(qū)動平臺的驅(qū)動系統(tǒng)。處理器可將操縱器禪接到支撐結(jié)構(gòu)。處理器可具有平臺移動模式。當處于平臺移動模式時，處理器可經(jīng)配置響應(yīng)于第一操縱器的第一連桿相對于平臺的手動移動而計算設(shè)定命令。處理器還可經(jīng)配置將平臺移動命令發(fā)送到支撐結(jié)構(gòu)，W便移動平臺和操縱器。在一些實施例中，第一連桿的手動移動包括沿第一方向的第一位移、沿第二方向的第二位移、和沿第Ξ方向的第Ξ位移。第一方向、第二方向、和第Ξ方向彼此垂直。所計算的設(shè)定命令可W忽略沿第Ξ方向的第Ξ位移。[0030]在一些實施方式中，平臺移動命令可經(jīng)配置使支撐結(jié)構(gòu)僅沿第一方向移動，甚至當沿第二方向和沿第Ξ方向的位移在設(shè)定結(jié)構(gòu)的運動范圍之內(nèi)時。第一方向可W是豎直的Z方向。在一些實施例中，支撐結(jié)構(gòu)可包括平移柱構(gòu)件，并且平臺移動命令可經(jīng)配置驅(qū)動平移柱構(gòu)件W調(diào)整定向平臺的高度。在一些實施例中，平移柱構(gòu)件可經(jīng)編程具有平移上限。處于平臺移動模式的處理器還可經(jīng)配置避免驅(qū)動平移柱構(gòu)件超過平移上限。[0031]在一些實施例中，響應(yīng)于位于操縱器和平臺之間的設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置達到運動范圍極限闊值，處理器可W進入平臺移動模式。任選地，響應(yīng)于設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置保持在運動范圍極限闊值內(nèi)達預(yù)定的持續(xù)時間，處理器可W進入平臺移動模式。預(yù)定的持續(xù)時間可介于3至5秒。處理器還可經(jīng)配置當設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置達到運動范圍極限闊值時且在進入平臺移動模式之前，提供音頻或視頻警報。該音頻或視頻警報可經(jīng)配置指示設(shè)定關(guān)節(jié)停留在運動范圍闊值內(nèi)的時間，W便提供關(guān)于處理器將在何時進入定向平臺移動模式的信息。警報可W是在設(shè)定關(guān)節(jié)停留在運動范圍闊值之內(nèi)的每秒內(nèi)的不連續(xù)的蜂鳴聲。[0032]在一些實施例中，提供了一種準備遠程手術(shù)的方法。該方法可包括感測第一機器人操縱器的第一連桿從相對于定向平臺的初始位置關(guān)系到相對于定向平臺的豎直移位位置關(guān)系的輸入位移。輸入位移可W歸因于支撐第一操縱器的設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置的手動接合。輸入位移可W包括沿豎直方向的豎直位移、沿第二方向的第二位移、和沿第Ξ方向的第Ξ位移。該豎直方向、第二方向、和第Ξ方向可W彼此垂直。方法還可包括響應(yīng)于輸入位移計算設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的移動，使得第一操縱器的第一連桿沿著相對于定位平臺的豎直方向朝向初始位置關(guān)系返回。所計算的移動可W忽略沿第二方向和第Ξ方向的位移。設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置支撐定向平臺，并且定向平臺通過設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置和第二操縱器支撐第一操縱器。方法還可包括根據(jù)僅沿豎直方向的所計算的移動，驅(qū)動設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置。[0033]為了更全面地理解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)勢，應(yīng)參考隨后的詳細說明和附圖。本發(fā)明的其他方面、目標和優(yōu)勢將從下面的附圖和詳細說明變得顯而易見。【附圖說明】[0034]圖1為根據(jù)許多實施例的用于執(zhí)行手術(shù)的微創(chuàng)機器人手術(shù)系統(tǒng)的平面圖。[0035]圖2為根據(jù)許多實施例的用于機器人手術(shù)系統(tǒng)的外科醫(yī)生控制臺的透視圖。[0036]圖3為根據(jù)許多實施例的機器人手術(shù)系統(tǒng)電子手推車的透視圖。[0037]圖4圖解地示出根據(jù)許多實施例的機器人手術(shù)系統(tǒng)。[0038]圖5A為根據(jù)許多實施例的機器人手術(shù)系統(tǒng)的患者側(cè)手推車(手術(shù)機器人）的局部視圖。[0039]圖5B為根據(jù)許多實施例的機器人手術(shù)工具的前視圖。[0040]圖6為根據(jù)許多實施例的機器人手術(shù)系統(tǒng)的透視示意圖。[0041]圖7為根據(jù)許多實施例的另一個機器人手術(shù)系統(tǒng)的透視示意圖。[0042]圖8示出根據(jù)許多實施例的符合圖7的示意圖的機器人手術(shù)系統(tǒng)。[0043]圖9示出設(shè)定聯(lián)動裝置相對于圖8的機器人手術(shù)系統(tǒng)的定向平臺的旋轉(zhuǎn)定向極限。[0044]圖10示出根據(jù)許多實施例的與用于機器人手術(shù)系統(tǒng)的吊桿組件的旋轉(zhuǎn)極限相關(guān)聯(lián)的重屯、示意圖。[0045]圖11為示意性示出準備機器人手術(shù)系統(tǒng)W進行手術(shù)的方法的流程圖，其中通過響應(yīng)于由定向平臺支撐的多個機器人操縱器手臂中的一個的連桿的運動來驅(qū)動定向平臺而進行該方法。[0046]圖12為由安裝手推車的設(shè)定支撐結(jié)構(gòu)所支撐的定向平臺的移動的透視示意圖，W便提供多個操縱器手臂與關(guān)聯(lián)的手術(shù)進入部位的期望對準。[0047]圖12A和圖12B為示出用作定向平臺驅(qū)動系統(tǒng)的部件的控制器的框圖，并且具體示出示例性的處理器軟件系統(tǒng)布置。[0048]圖12C和圖12D為示出關(guān)聯(lián)坐標系和自由度的定向平臺的示意圖；和由天花板支架設(shè)定支撐結(jié)構(gòu)支撐的定向平臺的透視表示，W便提供單個操縱器手臂與關(guān)聯(lián)的手術(shù)進入部位的期望對準。[0049]圖13示意性地示出簡化的四關(guān)節(jié)平面被動/主動機器人運動系統(tǒng)，其中響應(yīng)于被動關(guān)節(jié)的偏轉(zhuǎn)而驅(qū)動主動關(guān)節(jié)。[0050]圖14示意性地示出用于描述期望關(guān)節(jié)控制的運動分析的簡化的Ξ連桿平面關(guān)節(jié)系統(tǒng)。[0051]圖15圖解地示出簡化的平面運動系統(tǒng)通過其零空間的運動，W便展示響應(yīng)于運些關(guān)節(jié)中的一個或多個的手動接合而支撐可手動接合關(guān)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)定結(jié)構(gòu)的驅(qū)動運動?！揪唧w實施方式】[0052]下面的說明將對本發(fā)明的各種實施例進行描述。出于解釋的目的，闡述具體的配置和細節(jié)W提供對實施例的透徹理解。然而，同樣對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，沒有運些具體細節(jié)也能實踐本發(fā)明。此外，為了不使所述的實施例難W理解，可W省略或簡化眾所周知的特征。[0053]本文所述的運動聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)尤其有益于幫助系統(tǒng)用戶在特定患者身上布置程序(procedure)的機器人結(jié)構(gòu)。伴隨著在治療期間用于與組織發(fā)生作用的主動驅(qū)動操縱器等，機器人手術(shù)系統(tǒng)可具有一個或多個運動聯(lián)動系統(tǒng)，一個或多個運動聯(lián)動系統(tǒng)經(jīng)配置支撐并幫助操縱器結(jié)構(gòu)與手術(shù)工作部位對準。運些設(shè)定系統(tǒng)可W被主動驅(qū)動或被動的，使得在操縱器用于治療的同時，運些設(shè)定系統(tǒng)是手動接合且然后鎖定至期望配置。被動的設(shè)定運動系統(tǒng)可具有尺寸、重量、復(fù)雜度、和成本方面的優(yōu)勢。不幸的是，多個操縱器可用于治療每個患者的組織，操縱器可各自獨立地獲益于準確的定位，W使得由該器械支撐的器械具有遍布整個工作空間的期望運動，并且相鄰操縱器的相對位置的微小變化可W對操縱器之間的相互作用有顯著的影響（其中不適定位的操縱器可能會碰撞或者具有它們的運動范圍和/或簡易性顯著降低）。因此，在準備手術(shù)時快速布置機器人系統(tǒng)的挑戰(zhàn)可W是顯著的。[0054]-種方法是將多個操縱器安裝至單個個平臺，其中操縱器支撐平臺有時被稱作定向平臺。定向平臺能夠由主動驅(qū)動的支撐聯(lián)動裝置(在本文中有時被稱作設(shè)定結(jié)構(gòu)，并且一般具有設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置等)來支撐。該系統(tǒng)還可使用某種類型的操縱桿或按鈕組來提供并控制支撐定向平臺的機器人設(shè)定結(jié)構(gòu)的機動軸，其中一些類型的操縱桿或按鈕組將允許用戶按需W獨立方式主動地驅(qū)動那些軸。該方法雖然在一些情況下有用，但有一些缺點。首先，不是很熟悉機器人學(xué)、運動學(xué)、運動范圍極限和操縱器之間的碰撞的用戶可能難W知道將定向平臺定位在哪里來實現(xiàn)良好的設(shè)定。其次，系統(tǒng)內(nèi)任何被動關(guān)節(jié)的存在意味著設(shè)備的定位設(shè)及手動調(diào)整（用手移動被動的自由度)和控制主動自由度的組合，運是困難且耗時的重復(fù)性活動。[0055]為維持機器人操縱器的手動和主動驅(qū)動定位兩者的優(yōu)勢，本文所述的機器人系統(tǒng)的實施例可W采用設(shè)定模式，在該設(shè)定模式下，響應(yīng)于運動鏈的一個或多個其他關(guān)節(jié)的手動接合，一個或多個關(guān)節(jié)被主動驅(qū)動。在許多實施例中，主動驅(qū)動的關(guān)節(jié)將使支撐多個操縱器的平臺支撐聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)移動，通過將運些操縱器作為一個單元移動至與工作空間的初始定向?qū)屎?或位置對準，顯著地促進了總體系統(tǒng)的布置。由平臺支撐的操縱器中的一個、一些或全部的獨立定位能夠任選地通過相對于平臺支撐運些操縱器中的一個、一些或全部的被動設(shè)定關(guān)節(jié)系統(tǒng)提供。[0化引微創(chuàng)機器人手術(shù)[0057]現(xiàn)在參照附圖，其中在所有附圖中，類似的參考標號表示類似的部件，圖1為微創(chuàng)機器人手術(shù)(MIRS)系統(tǒng)10的平面示意圖，該系統(tǒng)通常用于對躺在手術(shù)臺14上的患者12執(zhí)行微創(chuàng)診斷或手術(shù)程序。系統(tǒng)能夠包括外科醫(yī)生控制臺16,其在程序期間供外科醫(yī)生18使用。一個或多個助理20也可參與到程序中。MIRS系統(tǒng)10還能夠包括患者側(cè)手推車22(手術(shù)機器人)和電子手推車24。在外科醫(yī)生18經(jīng)控制臺16觀察手術(shù)部位的同時，患者側(cè)手推車22能夠通過患者12體內(nèi)的微創(chuàng)切口操縱至少一個可移除禪接的工具組件26(在下文中被簡稱為"工具"）。手術(shù)部位的圖像能夠通過內(nèi)窺鏡28(諸如立體內(nèi)窺鏡)獲取，該內(nèi)窺鏡能夠被患者側(cè)手推車22操縱W對內(nèi)窺鏡28定向。電子手推車24能夠用于處理手術(shù)部位的圖像，W便隨后通過外科醫(yī)生控制臺16向外科醫(yī)生18顯示。一次使用的手術(shù)工具26的數(shù)量一般將取決于診斷或手術(shù)程序W及手術(shù)室內(nèi)的空間約束W及其他因素。如果必須改變在程序期間使用的工具26中的一個或多個，助理20可從患者側(cè)手推車22移除工具26,并且替換為手術(shù)室內(nèi)托盤30中的另一個工具26。[0化引圖2為外科醫(yī)生控制臺16的透視圖。外科醫(yī)生控制臺16包括左眼顯示器32和右眼顯示器34,它們用于為外科醫(yī)生18呈現(xiàn)允許深度知覺的手術(shù)部位經(jīng)協(xié)調(diào)的立體圖像?？刂婆_16進一步包括一個或多個輸入控制設(shè)備36,該輸入控制設(shè)備36進而引起患者側(cè)手推車22(如圖1所示)操縱一個或多個工具。輸入控制設(shè)備36能夠提供與其關(guān)聯(lián)的工具26(如圖1所示)相同的自由度，從而向外科醫(yī)生提供遠程呈現(xiàn)或輸入控制設(shè)備36與工具26是一體的感知，W便外科醫(yī)生具有直接控制工具26的強烈感覺。為了該目的，可W使用位置、力和觸覺反饋傳感器(未示出），從而通過輸入控制設(shè)備36將來自工具26的位置、力和觸覺感覺傳回外科醫(yī)生的雙手。[0059]外科醫(yī)生控制臺16通常與患者處于同一房間，W便外科醫(yī)生可直接監(jiān)控程序，必要時外科醫(yī)生可W實體現(xiàn)身，W及與助理直接說話，而非通過電話或其他通信媒介。然而，應(yīng)理解，外科醫(yī)生能夠位于不同的房間、完全不同的建筑物、或者其他遠離患者的位置，因而允許遠程手術(shù)程序。[0060]圖3為電子手推車24的透視圖。電子手推車24能夠與內(nèi)窺鏡28禪接，并且能夠包括處理器，從而處理捕捉的圖像，W便隨后顯示給諸如在外科醫(yī)生控制臺上外科醫(yī)生或在本地和/或遠程的任何其他適當?shù)娘@示器上顯示。例如，當使用立體內(nèi)窺鏡時，電子手推車24能夠處理捕捉的圖像，從而為外科醫(yī)生呈現(xiàn)手術(shù)部位的經(jīng)協(xié)調(diào)的立體圖像。該協(xié)調(diào)可包括相對圖像之間的對準，并且包括調(diào)節(jié)立體內(nèi)窺鏡的立體工作距離。作為另外一個例子，圖像處理可包括使用預(yù)定相機校準參數(shù)，從而補償圖像捕捉設(shè)備的成像誤差，例如光學(xué)象差。[0061]圖4示意性圖解機器人手術(shù)系統(tǒng)50(諸如圖1中的MIRS系統(tǒng)10)。如上所述，外科醫(yī)生控制臺52(諸如圖1中的外科醫(yī)生控制臺16)能夠由外科醫(yī)生使用，從而在微創(chuàng)程序中控制患者側(cè)手推車(手術(shù)機器人)54(諸如圖1中的患者側(cè)手推車22)?；颊邆?cè)手推車54能夠使用成像設(shè)備，諸如立體內(nèi)窺鏡，從而捕捉程序部位的圖像，并且向電子手推車56(諸如圖1中的電子手推車24)輸出捕捉的圖像。如上所述，電子手推車56能夠在任何隨后的顯示之前W各種方式處理所捕捉的圖像。例如，電子手推車56能夠在經(jīng)由外科醫(yī)生控制臺52為外科醫(yī)生顯示組合的圖像之前，通過虛擬控制界面疊加捕捉的圖像。例如，患者側(cè)手推車54能夠向處理器58輸出所捕獲的圖像，該處理器可用于處理所捕捉的圖像。也能夠由電子手推車56和處理器58的組合處理圖像，兩者能夠禪接在一起從而共同、依次和/或兩者結(jié)合地處理所捕捉的圖像。一個或多個單獨的顯示器60也能夠與處理器58和/或電子手推車56禪接，用于本地和/或遠程顯示圖像，諸如手術(shù)部位的圖像或者其他相關(guān)圖像。[0062]處理器58通常將包括軟件和硬件的組合，其中軟件包括包含用于執(zhí)行本文所述控制功能的方法步驟的計算機可讀代碼指令的有形介質(zhì)。硬件通常包括一個或多個數(shù)據(jù)處理板，它們可W共處一地，但通常將具有分布在本文所述機器人結(jié)構(gòu)中的部件。軟件通常將包括非易失性介質(zhì)，并且還可包括單片機代碼，但更典型地包括許多子程序，子程序任選的在多種分布式數(shù)據(jù)處理體系結(jié)構(gòu)中的任一個中運行。[0063]圖5A和圖5B分別示出患者側(cè)手推車22和手術(shù)工具62。手術(shù)工具62為手術(shù)工具26的例子。示出的患者側(cè)手推車22提供用于操縱Ξ個手術(shù)工具26和成像設(shè)備28,諸如用于捕捉手術(shù)部位圖像的立體內(nèi)窺鏡。由具有許多機器人關(guān)節(jié)的機器人機構(gòu)提供操縱。能夠通過患者身體上的切口來定位和操縱成像設(shè)備28和手術(shù)工具26,W便運動學(xué)遠程中屯、化inematicremotecenter)被保持在切口處，從而最小化切口大小。當手術(shù)工具26位于成像設(shè)備28的視野中時，手術(shù)部位的圖像能夠包括手術(shù)工具26的遠端的圖像。[0064]通過微創(chuàng)進入孔(諸如切口、自然孔口、經(jīng)皮滲透等)插入管狀插管64,從而將手術(shù)工具26插入患者體內(nèi)。插管64安裝于機器人操縱器手臂，并且手術(shù)工具26的軸穿過插管管腔。操縱器手臂可W發(fā)送指示插管已被安裝在其上的信號。[0065]機器人手術(shù)系統(tǒng)和模塊化操縱器支撐件[0066]圖6為根據(jù)許多實施例的機器人手術(shù)系統(tǒng)70的透視示意圖。手術(shù)系統(tǒng)70包括安裝基部72、支撐聯(lián)動裝置74、定向平臺76、多個外部設(shè)定聯(lián)動裝置78(示出兩個）、多個內(nèi)部設(shè)定聯(lián)動裝置80(示出兩個）、和多個手術(shù)器械操縱器82。操縱器82中的每個可操作W選擇性地接合安裝至操縱器82的手術(shù)器械，并且可沿插入軸線插入患者體內(nèi)。操縱器82中的每個附接至設(shè)定聯(lián)動裝置78、80中的一個并且由設(shè)定聯(lián)動裝置78、80中的一個支撐。外部設(shè)定聯(lián)動裝置78中的每個旋轉(zhuǎn)地禪接到定向平臺76并且由定向平臺76通過第一設(shè)定聯(lián)動關(guān)節(jié)84支撐。內(nèi)部設(shè)定聯(lián)動裝置80中的每個固定地附接到定向平臺76并且由定向平臺76支撐。定向平臺76旋轉(zhuǎn)地禪接到支撐聯(lián)動裝置74并且由支撐聯(lián)動裝置74支撐。另外，支撐聯(lián)動裝置74固定地附接到安裝基部72并且由安裝基部72支撐。[0067]在許多實施例中，安裝基部72是可移動的且由地板支撐，從而使得能夠(例如在手術(shù)室內(nèi)）選擇性地重定位總體手術(shù)系統(tǒng)70。安裝基部72能夠包括可轉(zhuǎn)向的輪組件和/或提供選擇性地重定位安裝基部72和選擇性地阻止安裝基部72從選定位置移動的任何其他合適的支撐特征結(jié)構(gòu)。安裝基部72還能夠具有其他合適的配置，例如，天花板支座、固定地板/基架支座、墻壁支座、或經(jīng)配置用于由任何其他合適的安裝表面支撐的界面。[0068]支撐聯(lián)動裝置74可操作W相對于安裝基部72對定向平臺76選擇性地定位和/或定向。支撐聯(lián)動裝置74包括柱基86、可平移柱構(gòu)件88、肩部關(guān)節(jié)90、吊桿基部構(gòu)件92、吊桿第一級構(gòu)件94、吊桿第二級構(gòu)件96、和腕關(guān)節(jié)98。柱基86固定地附接到安裝基部72?？善揭浦鶚?gòu)件88滑動地禪接到柱基86W便相對于柱基86平移。在許多實施例中，可平移柱構(gòu)件88相對于柱基86沿豎直定向的軸線平移。吊桿基部構(gòu)件92通過肩部關(guān)節(jié)90旋轉(zhuǎn)地禪接到可平移柱構(gòu)件88。肩部關(guān)節(jié)90可操作W相對于可平移柱構(gòu)件88在水平平面中對吊桿基部構(gòu)件92選擇性地定向，可平移柱構(gòu)件88具有相對于柱基86和安裝基部72的固定角定向。吊桿第一級構(gòu)件94選擇性地可沿水平方向相對于吊桿基部構(gòu)件92平移，在許多實施例中，水平方向與吊桿基部構(gòu)件92和吊桿第一級構(gòu)件94二者對準。類似地，吊桿第二級構(gòu)件96選擇性地可沿水平方向相對于吊桿第一級構(gòu)件94平移，在許多實施例中，水平方向與吊桿第一級構(gòu)件94和吊桿第二級構(gòu)件96對準。因此，支撐聯(lián)動裝置74可操作W選擇性地設(shè)置肩部關(guān)節(jié)90與吊桿第二級構(gòu)件96的遠端之間的距離。腕關(guān)節(jié)98將吊桿第二級構(gòu)件96的遠端旋轉(zhuǎn)地禪接到定向平臺76。腕關(guān)節(jié)98可操作W選擇性地設(shè)置定向平臺76相對于安裝基部72的角定向。[0069]設(shè)定聯(lián)動裝置78、80中的每個可操作W選擇性地相對于定向平臺76對關(guān)聯(lián)操縱器82進行定位和/或定向。設(shè)定聯(lián)動裝置78、80中的每個均包括設(shè)定聯(lián)動裝置基部連桿100、設(shè)定聯(lián)動裝置延伸連桿102、設(shè)定聯(lián)動裝置平行四邊形聯(lián)動部分104、設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106、第二設(shè)定聯(lián)動裝置關(guān)節(jié)108、W及操縱器支撐連桿110。外部設(shè)定聯(lián)動裝置78的設(shè)定聯(lián)動裝置基部連桿100中的每個能夠選擇性地經(jīng)由第一設(shè)定聯(lián)動裝置關(guān)節(jié)84的操作而相對于定向平臺76定向。在所示實施例中，內(nèi)部設(shè)定聯(lián)動裝置80的設(shè)定聯(lián)動裝置基部連桿100中的每個固定地附接到定向平臺76。內(nèi)部設(shè)定聯(lián)動裝置80中的每個也能夠類似于外部設(shè)定聯(lián)動裝置經(jīng)由另外的第一設(shè)定聯(lián)動裝置關(guān)節(jié)84旋轉(zhuǎn)地附接到定向平臺76。設(shè)定聯(lián)動裝置延伸連桿102中的每個可沿水平方向相對于關(guān)聯(lián)設(shè)定聯(lián)動裝置基部連桿100平移，在許多實施例中，水平方向與關(guān)聯(lián)設(shè)定聯(lián)動裝置基部連桿和設(shè)定聯(lián)動裝置延伸連桿102對準。設(shè)定聯(lián)動裝置平行四邊形聯(lián)動部分104中的每個經(jīng)配置并且可操作W在保持設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106豎直定向的同時，選擇性地沿豎直方向平移設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106。在示例實施例中，設(shè)定聯(lián)動裝置平行四邊形聯(lián)動部分104中的每個包括第一平行四邊形關(guān)節(jié)112、禪接連桿114、和第二平行四邊形關(guān)節(jié)116。第一平行四邊形關(guān)節(jié)112將禪接連桿114旋轉(zhuǎn)地禪接到設(shè)定聯(lián)動裝置延伸連桿102。第二平行四邊形關(guān)節(jié)116將設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106旋轉(zhuǎn)地禪接到禪接連桿114。第一平行四邊形關(guān)節(jié)112旋轉(zhuǎn)地綁定到第二平行四邊形關(guān)節(jié)116,使得通過設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106相對于禪接連桿114的抵消旋轉(zhuǎn)，匹配禪接連桿114相對于設(shè)定聯(lián)動裝置延伸連桿102的旋轉(zhuǎn)，從而在設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106選擇性地豎直平移的同時，保持設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106豎直定向。第二設(shè)定聯(lián)動裝置關(guān)節(jié)108可操作W選擇性地相對于設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106對操縱器支撐連桿110定向，從而選擇性地相對于設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106對關(guān)聯(lián)的附接操縱器82定向。[0070]圖7為根據(jù)許多實施例的機器人手術(shù)系統(tǒng)120的透視示意圖。由于手術(shù)系統(tǒng)120包括與圖6手術(shù)系統(tǒng)70的部件類似的部件，因此對類似部件使用相同的參考標號，并且上面闡述的類似部件的對應(yīng)說明適用于手術(shù)系統(tǒng)120,為避免重復(fù)在此省略。手術(shù)系統(tǒng)120包括安裝基部72、支撐聯(lián)動裝置122、定向平臺124、多個設(shè)定聯(lián)動裝置126(示出四個）、和多個手術(shù)器械操縱器82。操縱器82中的每個可操作W選擇性地接合安裝到操縱器82的手術(shù)器械，并且可沿插入軸線插入患者體內(nèi)。操縱器82中的每個附接到設(shè)定聯(lián)動裝置126中的一個并且由設(shè)定聯(lián)動裝置126中的一個支撐。設(shè)定聯(lián)動裝置126中的每個旋轉(zhuǎn)地禪接到定向平臺124且由定向平臺124通過第一設(shè)定聯(lián)動裝置關(guān)節(jié)84支撐。定向平臺124旋轉(zhuǎn)地禪接到支撐聯(lián)動裝置122并且由支撐聯(lián)動裝置122支撐。另外，支撐聯(lián)動裝置122固定地附接到安裝基部72并且由安裝基部72支撐。[0071]支撐聯(lián)動裝置122可操作W選擇性地相對于安裝基部72對定向平臺124進行定位和/或定向。支撐聯(lián)動裝置122包括柱基86、可平移柱構(gòu)件88、肩部關(guān)節(jié)90、吊桿基部構(gòu)件92、吊桿第一級構(gòu)件94和腕關(guān)節(jié)98。支撐聯(lián)動裝置122可操作W選擇性地設(shè)置肩部關(guān)節(jié)90與吊桿第一級構(gòu)件94的遠端之間的距離。腕關(guān)節(jié)98將吊桿第一級構(gòu)件94的遠端旋轉(zhuǎn)地禪接到定向平臺124。腕關(guān)節(jié)98可操作W選擇性地設(shè)置定向平臺124相對于安裝基部72的角定向。[0072]設(shè)定聯(lián)動裝置126中的每個可操作W選擇性地相對于定向平臺124對關(guān)聯(lián)操縱器82進行定位和/或定向。設(shè)定聯(lián)動裝置126中的每個包括設(shè)定聯(lián)動裝置基部連桿100、設(shè)定聯(lián)動裝置延伸連桿102、設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106、第二設(shè)定聯(lián)動裝置關(guān)節(jié)108、旋風(fēng)機構(gòu)支撐連桿128、和旋風(fēng)機構(gòu)130。設(shè)定聯(lián)動裝置126的設(shè)定聯(lián)動裝置基部連桿100中的每個能夠選擇性地經(jīng)由關(guān)聯(lián)的第一設(shè)定聯(lián)動裝置關(guān)節(jié)84的操作而相對于定向平臺124定向。設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106中的每個選擇性地可在豎直方向相對于關(guān)聯(lián)的設(shè)定聯(lián)動裝置延伸連桿102平移。第二設(shè)定聯(lián)動裝置關(guān)節(jié)108可操作W選擇性地相對于設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106對旋風(fēng)機構(gòu)支撐連桿128進行定向。[0073]旋風(fēng)機構(gòu)130中的每個包括旋風(fēng)關(guān)節(jié)132、禪接連桿134、和操縱器支撐件136。禪接連桿134將操縱器支撐件136固定地禪接到旋風(fēng)關(guān)節(jié)132。旋風(fēng)關(guān)節(jié)130可操作W相對于旋風(fēng)機構(gòu)支撐連桿128圍繞旋風(fēng)軸線136來旋轉(zhuǎn)操縱器支撐件136。旋風(fēng)機構(gòu)128經(jīng)配置對操縱器支撐件134進行定位和定向，使得操縱器82的遠程操縱中屯、(RC)與旋風(fēng)軸線136相交。因此，旋風(fēng)關(guān)節(jié)132的操作能夠用于相對于患者對關(guān)聯(lián)操縱器82重定向，而不需要相對于患者移動關(guān)聯(lián)遠程操縱中屯、(RC)。[0074]圖8為符合圖7的機器人手術(shù)系統(tǒng)120的示意圖的根據(jù)許多實施例的機器人手術(shù)系統(tǒng)140的簡化表示。由于手術(shù)系統(tǒng)140符合圖7的機器人手術(shù)系統(tǒng)120,因此對類似部件使用相同的參考標號，并且上文闡述的類似部件的對應(yīng)描述適用于手術(shù)系統(tǒng)140,為避免重復(fù)在此省略。[0075]支撐聯(lián)動裝置122經(jīng)配置經(jīng)由沿著多個設(shè)定結(jié)構(gòu)軸的支撐聯(lián)動裝置122的連桿之間的相對移動，相對于安裝基底72對定向平臺124進行選擇性地定位和定向。可平移柱構(gòu)件88可沿第一設(shè)定結(jié)構(gòu)(SUS巧由線142相對于柱基86選擇性地重新定位，在許多實施例中，第一設(shè)定結(jié)構(gòu)軸線142是豎直定向的。肩部關(guān)節(jié)90可操作W相對于可平移柱構(gòu)件88圍繞第二SUS軸線144對吊桿基部構(gòu)件92選擇性地進行定向，在許多實施例中，第二SUS軸線144是豎直定向的。吊桿第一級構(gòu)件94選擇性地可沿第^SUS軸線146相對于吊桿基部構(gòu)件92重新定位，在許多實施例中，第SSUS軸線146是水平定向的。此外，腕關(guān)節(jié)98可操作W選擇性地相對于吊桿第一級構(gòu)件94圍繞第四SUS軸線148對定向平臺124進行定位，在許多實施例中，第四SUS軸線148是豎直定向的。[0076]設(shè)定聯(lián)動裝置126中的每個經(jīng)配置經(jīng)由沿著多個設(shè)定關(guān)節(jié)(SUJ巧由線的設(shè)定聯(lián)動裝置126的連桿之間的相對運動，相對于定向平臺124對關(guān)聯(lián)操縱器82進行選擇性地定位和定向。第一設(shè)定聯(lián)動裝置關(guān)節(jié)84中的每個可操作W相對于定向平臺124圍繞第一SUJ軸線150對關(guān)聯(lián)設(shè)定聯(lián)動裝置基部連桿100進行選擇性地定向，在許多實施例中，第一SUJ軸線150是豎直定向的。設(shè)定聯(lián)動裝置延伸連桿102中的每個能夠沿第二SUJ軸線152相對于關(guān)聯(lián)的設(shè)定聯(lián)動裝置基部連桿10選擇性地重新定位，在許多實施例中，第二SUJ軸線152是水平定向的。設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106中的每個能夠圍繞第SSUJ軸線154相對于關(guān)聯(lián)的設(shè)定聯(lián)動裝置延伸連桿102選擇性地重新定位，在許多實施例中，第SSUJ軸線154是豎直定向的。第二設(shè)定聯(lián)動裝置關(guān)節(jié)108中的每個可操作W圍繞第SSUJ軸線154,相對于設(shè)定聯(lián)動裝置豎直連桿106對旋風(fēng)機構(gòu)支撐連桿128進行選擇性地定向。旋風(fēng)關(guān)節(jié)132中的每個可操作W圍繞關(guān)聯(lián)的旋風(fēng)軸線138旋轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)操縱器82。[0077]圖9示出根據(jù)許多實施例的設(shè)定聯(lián)動裝置126相對于定向平臺124的旋轉(zhuǎn)定向極限。設(shè)定聯(lián)動裝置126中的每個被W相對于定向平臺124的順時針極限定向示出。對應(yīng)的逆時針極限定向由相對于豎直定向鏡面的圖9鏡像表示。如圖所示，兩個內(nèi)部設(shè)定聯(lián)動裝置126中的每個能夠被定向為從在一個方向距豎直基準156有5度到在相反方向距豎直基準156有75度。并且如圖所示，兩個外部設(shè)定聯(lián)動裝置中的每個可W被定向為在對應(yīng)方向距豎直基準156有15度至95度。[0078]圖10示出根據(jù)許多實施例的與用于機器人手術(shù)系統(tǒng)160的支撐聯(lián)動裝置的旋轉(zhuǎn)極限相關(guān)聯(lián)的重屯、示意圖。通過將機器人手術(shù)系統(tǒng)160的部件定位并定向為運樣的情況，即將機器人手術(shù)系統(tǒng)160的重屯、162轉(zhuǎn)移至到相對于手術(shù)系統(tǒng)160的支撐聯(lián)動裝置164的一側(cè)的最大程度，支撐聯(lián)動裝置164的肩部關(guān)節(jié)能夠經(jīng)配置支撐結(jié)構(gòu)164圍繞設(shè)定結(jié)構(gòu)（SUS)肩部關(guān)節(jié)軸線166的旋轉(zhuǎn)，W阻止超過安裝基部的預(yù)定穩(wěn)定性極限。[0079]響應(yīng)于由定向平臺支撐的運動鏈的一個或多個關(guān)節(jié)的手動接合而定位定向平臺[0080]圖11和圖12示意性地示出在設(shè)定機器人系統(tǒng)W供使用期間，響應(yīng)于操縱器82的連桿170或設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置的連桿的移動，而驅(qū)動定向平臺的方法。在示例性實施例中，基準移動位置可W不在連桿170上，但是可W相對于連桿170偏置。例如，基準移動位置可W設(shè)置在從操縱器聯(lián)動裝置的基部(或其他結(jié)構(gòu))偏置的遠程中屯、位置處，尤其當該操縱器將操縱器的運動機械地約束為在相對于該基部的固定遠程中屯、位置處的球面運動時。因此，在操縱器的基部(或其他聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu))可充當輸入連桿170的同時，基準位置可與連桿自身在空間上分開，通常在連桿的基準坐標系中的固定位置處。任選地，輸入連桿可W是經(jīng)配置相對于定向平臺76支撐操縱器82的設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置78、80的連桿。出于簡化的目的，下面將使用操縱器82的連桿170的移動作為輸入來描述實施方式。然而，應(yīng)當理解的是，在許多實施例中，輸入連桿可W是設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置78、80的連桿。[0081]在驅(qū)動定向平臺之前，該平臺將具有相對于安裝基部72的初始位置和定向（取決于支撐聯(lián)動裝置70的關(guān)節(jié)的狀態(tài)），并且操縱器將各自具有相對于定向平臺的關(guān)聯(lián)位置和定向（取決于設(shè)定聯(lián)動裝置78、80的關(guān)節(jié)的狀態(tài)）。類似地，操縱器82中每個的連桿170(和/或與該連桿相關(guān)聯(lián)的基準位置)將具有相對于平臺76的位置和定向，其取決于操縱器關(guān)節(jié)的狀態(tài)和操縱器基部(在運里示意性地示出為方框M)與平臺76之間的設(shè)定聯(lián)動裝置。連桿170通常將包括操縱器的基部，但可W替代地包括在運動學(xué)上靠近或相鄰于手術(shù)器械(諸如器械夾持器或托架)的連桿。操縱器的關(guān)節(jié)狀態(tài)一般能夠由姿勢向量Θ描述。[0082]在設(shè)定期間，將通常期望將連桿170中的一個、一些、或全部從它們的初始位置和定向移動到與手術(shù)部位對準的期望位置或定向。另外，通常期望操縱器在良好調(diào)整狀態(tài)下開始手術(shù)程序，W便為外科醫(yī)生提供寬闊的運動范圍，運有助于避免奇異性等。換言之，對于給定的操縱器，同時提供連桿170與手術(shù)工作部位之間的期望對準(包括具有在期望進入部位位置RCd處或附近的操縱器的遠程中屯、RC)和使操縱器處于或接近期望的操縱器狀態(tài)或姿勢扣將是有益的。應(yīng)注意，操縱器可W在連桿170移動之前已經(jīng)處于或接近期望的操縱器姿勢，或者可W處于與期望的良好調(diào)整姿勢顯著不同的初始姿勢目1(目I聲目D)。操縱器相對于彼此的適當定位和配置也可幫助避免操縱器碰撞。當操縱器在與手術(shù)部位對準之前不處于良好調(diào)整姿勢時，操縱器的姿勢可W任選地在移動定向平臺之前、在移動定向平臺之后、或在移動定向平臺時改變至良好調(diào)整姿勢。將姿勢從初始姿勢改變至良好調(diào)整姿勢可通過手動地接合操縱器的關(guān)節(jié)實現(xiàn)。另選地，將操縱器從初始姿勢朝向良好調(diào)整姿勢驅(qū)動和/或驅(qū)動至良好調(diào)整姿勢可W是有利的。為簡單起見，下面的描述假設(shè)操縱器在平臺開始移動之前處于期望的和/或良好調(diào)整的姿勢。無論如何，將多個操縱器82安裝至通用平臺76,和響應(yīng)于相對于平臺支撐操縱器之一的關(guān)節(jié)之一的連桿的移動而驅(qū)動平臺移動，能夠促進操縱器移動至與手術(shù)空間期望地對準。[0083]在定向平臺的移動和/或設(shè)定聯(lián)動裝置的手動接合期間，操縱器的關(guān)節(jié)通常任選地通過驅(qū)動操縱器關(guān)節(jié)中每個的電機W便抵消任何手動接合、通過用關(guān)節(jié)制動裝置固定操縱器的關(guān)節(jié)狀態(tài)、或通過兩者的組合而被保持在固定的配置。因此，在定向平臺的移動和設(shè)定聯(lián)動裝置的手動接合期間，雖然連桿可W有一些輕微的彎曲并且關(guān)節(jié)有微小的波動，但操縱器一般將作為基本上剛體移動。另外，由用戶操縱和/或用作移動基準的連桿170可W是操縱器的任何一個或多個連桿(或者甚至運動地相鄰于操縱器)或關(guān)聯(lián)設(shè)定聯(lián)動裝置。[0084]現(xiàn)在參考圖11和圖12,為進入機器人系統(tǒng)處理器的定向平臺移動模式180,在關(guān)聯(lián)連桿170上或與之相鄰的輸入裝置172可被啟動。雖然輸入裝置172可任選地包括簡單的專用輸入按鈕等，但一些實施例可受益于替代的用戶界面方法。例如，示例性的輸入裝置可響應(yīng)于設(shè)定關(guān)節(jié)操作通過取代進入平臺移動模式而避免專用按鈕。更具體地，可通過首次釋放支撐關(guān)聯(lián)操縱器的設(shè)定關(guān)節(jié)而進入平臺移動模式，w允許該操縱器的遠程位置中屯、(或"端口"）被手動地重新定位，手動移動模式有時被稱作端口離合(portclutching)。當操縱器被手動移動至在所釋放的設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置的運動范圍極限的闊值內(nèi)時(或者在一些實施例中，實際上達到），系統(tǒng)可W作為響應(yīng)而進入平臺跟隨模式。因此，達到(或接近)設(shè)定關(guān)節(jié)的運動范圍極限變成請求和/或輸入用于進入平臺移動模式的啟動的方法。輸入裝置172可W替代地為簡單的正常關(guān)斷輸入裝置。[0085]如果將插管安裝到操縱器(或安裝到由定向平臺支撐的任何其它操縱器），則處理器可W忽略輸入裝置的啟動不進入定向平臺移動模式。當給定操縱器82的輸入裝置172被啟動時，和/或響應(yīng)于輸入裝置172的啟動，設(shè)置在該操縱器和定向平臺之間的設(shè)定聯(lián)動裝置78、80通常被松開，W允許手動接合。設(shè)定聯(lián)動裝置78、80的運種接合可W被感測到，并且可用作用于驅(qū)動設(shè)定結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)W使定向平臺76移動的輸入。系統(tǒng)通常將關(guān)于設(shè)定聯(lián)動裝置的軸平衡，使得用戶能夠容易地相對于平臺中的操作平臺對操縱器進行重定向和/或重定位，其中當連桿172相對于平臺和系統(tǒng)的基部72移動時，操縱器通常作為相對剛性體移動。應(yīng)注意，操縱器的驅(qū)動系統(tǒng)可通電并由處理器控制，W抵抗操縱器位移的關(guān)節(jié)接合，或者應(yīng)注意操縱器的關(guān)節(jié)止動裝置可W抑制接合，但是操縱器聯(lián)動裝置的一些彎曲和/或關(guān)節(jié)狀態(tài)的微小波動仍可產(chǎn)生自施加在連桿172上的力。還應(yīng)注意，在替代實施例中，能夠在連桿172和定向平臺之間接合的關(guān)節(jié)被供電（諸如在軟件中屯、系統(tǒng)中），運些關(guān)節(jié)可W被通電W提供足夠小的移動阻力，W使連桿能夠被充分地手動移動，從而操縱器的關(guān)節(jié)狀態(tài)感測系統(tǒng)容易地識別出期望的位移向量W用作期望的運動輸入或來自系統(tǒng)用戶的命令。[0086]仍然參考圖11和圖12并且大體如上所述，一旦進入定向平臺移動模式，其中特定的操縱器82用作輸入設(shè)備(諸如通過按壓輸入裝置172的開關(guān)），該操縱器的連桿170能夠相對于平臺被手動地移動。一般來講，設(shè)定關(guān)節(jié)中的一個或多個(任選地，全部)可W被釋放，W允許經(jīng)由（一個或多個)釋放的設(shè)定關(guān)節(jié)的手動接合而發(fā)生連桿170的輸入移動，任選地當操縱器的聯(lián)動裝置的接合被抑制時(諸如通過驅(qū)動操縱器來避免移動，使用操縱器的制動系統(tǒng)等）。因此，輸入可W被至少部分地感測為設(shè)定關(guān)節(jié)系統(tǒng)的一個或多個關(guān)節(jié)的接合。還可W采用其它選項，諸如允許經(jīng)由操縱器的一個或多個關(guān)節(jié)W及設(shè)定關(guān)節(jié)系統(tǒng)的一個或多個關(guān)節(jié)的接合的選擇性組合的手動輸入。無論如何，為促進運動分析、提供用于有用轉(zhuǎn)變的輸入等，設(shè)定結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)狀態(tài)(包括支撐定向平臺的關(guān)節(jié)）、設(shè)定關(guān)節(jié)系統(tǒng)、W及操縱器通常將被感測182。[0087]基于通過用戶進行的手動輸入命令(如通過連桿170的手動移動輸入的并且如經(jīng)由支撐該連桿的關(guān)節(jié)的手動接合感測的），計算命令W使設(shè)定結(jié)構(gòu)183移動。當用戶繼續(xù)移動連桿170時，定向平臺通常將在每次發(fā)生所計算的命令時被驅(qū)動，使得由定向平臺支撐的操縱器的基部跟隨手動移動的連桿。在將第一操縱器移動至與手術(shù)部位期望地對準時，其它操縱器可W各自保留在固定的姿勢。類似地，在平臺移動期間，定向平臺與運些其它操縱器之間的任何設(shè)定聯(lián)動裝置也可W保持鎖定(和/或另外它們的接合被抑制）。由于其它操縱器的連桿170與定向平臺之間的所有關(guān)節(jié)的接合均可被抑制，因此所有那些其它輸入連桿(W及操縱器的其它結(jié)構(gòu))跟隨為此輸入裝置172被啟動的操縱器的連桿170。[0088]定向平臺可被驅(qū)動，使得當用戶握住并將關(guān)聯(lián)連桿170移動至與工作空間期望地對準時，支撐輸入操縱器(為此輸入裝置172被啟動）的輸入設(shè)定聯(lián)動裝置被推壓而保持在它們的初始配置(如每當系統(tǒng)進入定向平臺模式時）。在定向平臺移動期間，連桿170的位置可W繼續(xù)被用戶手動地控制。換言之，定向平臺能夠被移動，使得給出設(shè)定聯(lián)動裝置78、80的當前姿勢Θ和輸入連桿170的當前位置(兩者均在定向平臺移動期間），定向平臺的驅(qū)動系統(tǒng)使定向平臺185移動，使得輸入設(shè)定聯(lián)動裝置78、80被從當前姿勢朝向它們的初始姿勢接合（（θ->θ?)。定向平臺的該移動的效果是主要保持輸入連桿170與定向平臺之間的初始空間關(guān)系，使得定向平臺及由其支撐的所有操縱器)在輸入連桿被用戶的手動移動時跟隨該輸入連桿。定向平臺移動模式能夠通過釋放輸入裝置172、通過將插管安裝到輸入操縱器等而終止184，。[0089]在上述方法的一些實施方式中，定向平臺的運動范圍可受限于完整運動范圍（例如，x、y、z、0)的子集(例如，X和y，或只有Ζ等）。將運動范圍限制于完整運動范圍的子集可使系統(tǒng)設(shè)定更加直觀，并且通過減少所設(shè)及的D0F而對于用戶來說更快。例如，在一些情況下，如果使用平移柱構(gòu)件82將定向平臺的移動限制于豎直定位移動，可W是有利的。運尤其可有助于升起遙控手術(shù)系統(tǒng)到患者上方和降落系統(tǒng)到患者上方的期望位置。[0090]在此類實施例中，可例如通過手動移動豎直設(shè)定關(guān)節(jié)至或接近其運動范圍（ROM)極限，而進入定向平臺移動模式180。在一些實施方式中，ROM極限闊值可W被限定，使得當豎直設(shè)定關(guān)節(jié)在ROM極限附近移動時，進入平臺移動模式。任選地，可通過使豎直設(shè)定關(guān)節(jié)移動至ROM極限或使豎直設(shè)定關(guān)節(jié)移動至接近其ROM極限和/或通過專用輸入按鈕，而進入移動模式。例如，用戶可W啟動端口離合輸入來釋放設(shè)定關(guān)節(jié)，W允許設(shè)定關(guān)節(jié)的自由移動。如果用戶希望升起系統(tǒng)，則用戶可W手動地移動豎直設(shè)定關(guān)節(jié)至或接近ROM上限，W進入定向平臺移動模式180。在進入定向平臺移動模式180之后，豎直設(shè)定關(guān)節(jié)到或接近ROM上限的手動移動可W被感測181，并且設(shè)定結(jié)構(gòu)(例如，平移柱構(gòu)件82)的移動可基于設(shè)定關(guān)節(jié)和設(shè)定結(jié)構(gòu)的所感測狀態(tài)被計算183。設(shè)定結(jié)構(gòu)(例如，平移柱構(gòu)件82)可W然后在每次計算時被驅(qū)動(升起）185。一旦有足夠的間隙將系統(tǒng)定位在患者上方，則用戶可需要將遙控系統(tǒng)的定向平臺降低至運樣的高度，在該高度處，操縱器能夠被定位在它們的期望位置。為此，用戶可W顛倒操作的順序(例如，手動地移動豎直設(shè)定關(guān)節(jié)至或接近ROM下限，并且通過降低平移柱構(gòu)件82使平臺的高度降低）。[0091]雖然上述實施方式被論述為將運動限制于僅豎直定向，但應(yīng)當理解，在一些實施例中，運動可被限制于完整運動范圍的其他子集。在一些實施例中，當操縱器或設(shè)定關(guān)節(jié)被手動地移動至或接近ROM極限時，系統(tǒng)在進入定向平臺移動模式180之前，可W首先等待闊值持續(xù)時間。該闊值持續(xù)時間可W通過用戶手動移動操縱器或設(shè)定關(guān)節(jié)而避免定向平臺的意外移動。闊值持續(xù)時間可為(例如)5秒或更短。在一些實施例中，闊值持續(xù)時間可為3秒。另外，有利的是在進入定向平臺移動模式之前向用戶提供音頻或視頻指示器/警報。例如，當用戶手動地移動設(shè)定關(guān)節(jié)至或接近ROM極限時，音頻警報可觸發(fā)。任選地，音頻或視頻警報可經(jīng)配置指示設(shè)定關(guān)節(jié)停留在或接近ROM極限的持續(xù)時間，W便為用戶提供關(guān)于系統(tǒng)將在何時進入定向平臺移動模式的信息。例如，音頻指示器可W提供每秒的倒計時或離散的蜂鳴聲。[0092]在一些實施例中，設(shè)定結(jié)構(gòu)的一個或多個關(guān)節(jié)可經(jīng)編程具有它們各自的運動范圍的上限。由于空間約束，該上限可被編程至設(shè)定結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)中的一個或多個中。例如，在一些情況下，當室內(nèi)天花板高度限制了平移柱構(gòu)件82的完整運動范圍時，將平移柱構(gòu)件82編程為具有上限可w是有益的。任選地，當設(shè)定結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)被如此限制時，定向平臺在定向平臺移動模式期間的運動可W類似地受限。例如，當通過手動地移動豎直設(shè)定關(guān)節(jié)至ROM上限而升起定向平臺時，如果平移柱構(gòu)件82達到預(yù)編程的上限，則系統(tǒng)可W限制定向平臺被進一步升起。在定向平臺移動模式下的定向平臺移動期間，雖然一些實施例可阻止設(shè)定結(jié)構(gòu)的運動超過經(jīng)編程的極限，但可W提供其他實施例，其中由于用戶手動地移動操縱器或設(shè)定關(guān)節(jié)而引起的定向平臺的移動可將經(jīng)編程的限制重寫為設(shè)定結(jié)構(gòu)的運動范圍。[0093]對于許多程序，定向平臺76可將操縱器80、82支撐于有益的相對位置。因此，一旦第一操縱器80的連桿170已被移動至與手術(shù)工作部位期望對準，其他操縱器的器械夾持器等通常將處于或者接近它們的關(guān)聯(lián)手術(shù)工具的關(guān)聯(lián)期望初始對準，并且只有操縱器的受限制的額外重定位可W被保證?？赏ㄟ^釋放相對于定向平臺支撐該操縱器的設(shè)定關(guān)節(jié)手臂的制動系統(tǒng)，和按需相對于所有的其他操縱器移動該操縱器，來適應(yīng)對特定操縱器對準的微小調(diào)整。例如，一旦使用相機操縱器來定位定向平臺并且初始對準所有的器械操縱器，則每個器械操縱器與定向平臺之間的設(shè)定聯(lián)動裝置能夠被釋放，并且所釋放的操縱器位置能夠被獨立地調(diào)整(如果需要的話）。在定向平臺移動模式的示例性實施例中，第一輸入連桿170的手動移動的感測有效地感測操縱器從初始遠程中屯、RC到期望遠程中屯、RCd的移動。定向平臺的移動使得其他操縱器的遠程中屯、RC朝向它們關(guān)聯(lián)的期望遠程中屯、RCd移動。可然后通過按順序釋放關(guān)聯(lián)操縱器的設(shè)定聯(lián)動裝置中的每個并移動所釋放的操縱器W提供所釋放操縱器RC與期望遠程中屯、RCd之間的期望對準，來執(zhí)行那些其他遠程中屯、位置的額外調(diào)整。[0094]定向平臺移動命令的計算[00M]現(xiàn)在參考圖12A和圖12B，能夠理解用于計算定向平臺的移動命令的示例性軟件結(jié)構(gòu)和/或處理器布置。由于定向平臺和其他操縱器通常將跟隨輸入連桿170(其定向移動輸入裝置172已經(jīng)被啟動）的移動，總體移動在一定程度上類似于（并且有時在本文中稱作）"通過牽馬鼻子來驅(qū)使馬"（L皿N)控制模式。LHBN控制模式允許用戶移動操作平臺76和通過手動地移動漂浮操縱器82的遠程中屯、來驅(qū)動設(shè)定結(jié)構(gòu)。W基本的形式，控制目的是移動操作平臺76,使得操縱器82的遠程中屯、保持在操作平臺76的坐標系(frame)中的期望位置處。因此，當用戶在世界坐標系中手動地移置操縱器82時，控制器能夠W相同的位移來移動操作平臺76及其坐標系，W將實際遠程中屯、與期望遠程中屯、之間的誤差驅(qū)使為零。[0096]實際遠程中屯、RC與期望遠程中屯、RCd的位置之間的原始誤差形成了到LHBN控制器的輸入命令220,如圖12A所示。在將誤差縮放至原始速度命令之前，將小的死區(qū)222(小于10cm，通常約3cm或更小)施加到誤差信號。（約.mz至10化，通常大約IHz的）低通濾波器生成帶限速度命令。該命令然后飽和224W創(chuàng)建在操縱平臺坐標系中的速度命令。當進入LHBN模式時，通過短期窗口將半余弦型縮放比例施加至命令，W使命令W平滑的方式斜升。類似地，當退出該模式時，命令通過在相反方向的半余弦形縮放比例而被縮放，W便平滑減速。在啟動/關(guān)閉縮放之后，速度命令被提供至設(shè)定結(jié)構(gòu)的反向運動學(xué)。當關(guān)節(jié)處于或接近一些它們的極限內(nèi)時，速度命令的進一步修正可W發(fā)生于反向運動學(xué)計算中。[0097]當進入L冊N控制模式時，建立期望的遠程中屯、位置RCd(在本文中也稱作錯）。當LHBN控制模式被啟動時，期望的遠程中屯、RCd和實際遠程中屯、RC共處一地，從而在零誤差的情況下開始該模式(使得平臺將不移動，除非或者直到輸入連桿170相對于定向平臺移動為止）。在處于L皿N控制模式的同時，連桿170的手動移動致使平臺被驅(qū)動，使得實際遠程中屯、RC-般保持在操縱平臺的坐標系中的期望遠程中屯、RCd處。對基本L皿N操縱的若干種增強可W任選地使錯或期望遠程中屯、RCd相對于實際遠程中屯、滑動或改變，W調(diào)整行為。錯能夠(例如)通過命令一個錯拖拽速度和如圖12A所示的整合而移動。一個錯速度輸入可W是飽和與不飽和速度命令226之間的差值。該特征的目的可W是避免大的飽和速度命令。一旦速度命令達到飽和，遠程中屯、的額外輸入運動拖拽錯（或者相對于定向平臺移動RCcOW將命令正好保持在飽和極限。直觀地，錯與遠程中屯、之間的誤差能夠被可視化為球，并且拖拽錯意味著四處拖拽球的中屯、，而不管誤差向量何時達到球的半徑。[0098]遠離運動范圍限制或設(shè)定聯(lián)動裝置78、80的硬止動件的運動也通過錯拖拽實現(xiàn)，如參考圖12B所示的框圖模型能夠理解。由于用戶否則不能夠容易地手動命令期望的設(shè)定結(jié)構(gòu)運動，遠離硬止動件的設(shè)定結(jié)構(gòu)74的一些自動運動是期望的。在一個實施例中，子例程可W計算作用在平臺76上的模仿安裝在設(shè)定聯(lián)動裝置78、80的運動極限下的彈黃的虛擬力230。該力能夠被稱作端口拖拽力。虛擬力可從每個經(jīng)配置的操縱器82傳輸，使得設(shè)定結(jié)構(gòu)控制器能夠離開設(shè)定關(guān)節(jié)的運動范圍極限。L皿N控制模式軟件能夠縮放來自輸入操縱器82的端口拖拽虛擬力，并將該量與錯拖拽速度相加。效果是創(chuàng)建命令232W驅(qū)動設(shè)定結(jié)構(gòu)76遠離設(shè)定聯(lián)動裝置78、80的硬止動件。[0099]在L皿N控制模式下使用的增益、飽和、和/或死區(qū)中的一些或全部是任選可調(diào)的。例如，在一些實施例中，當平臺在平臺移動模式下移動時，平臺的運動范圍可W限制于完整運動范圍的子集。如上所述，此類方法和系統(tǒng)可W使系統(tǒng)設(shè)定更加直觀，并且通過減少所設(shè)及的D0F而更迅速地被用戶使用。在該實施例中，一些方向中的增益可W被調(diào)整為零。例如，在其中在平臺移動模式期間只有平臺的豎直移動被控制的實施例中，X方向的移動和y方向的移動的增益可W被設(shè)置為零，使得只提供Z方向移動的數(shù)據(jù)。圖12A和圖12B中的每個參數(shù)在下表中列出：[0100][0101]用于遠離設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置的硬止動件而移動設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的虛擬彈黃力能夠如圖12B所示進行計算，并且死區(qū)部分可W確定有多少運動范圍沒有產(chǎn)生虛擬力。應(yīng)注意，死區(qū)部分應(yīng)當比整體少，并且活動部分可W在每個關(guān)節(jié)上的兩個硬止動件之間被均勻地分開。如果用戶移動遠程中屯、，使得設(shè)定關(guān)節(jié)抵靠硬止動件，則錯拖拽能夠用于整合虛擬力并且增大速度命令W遠離硬止動件。平滑增大的速度命令將被生成，該命令使設(shè)定結(jié)構(gòu)遠離設(shè)定關(guān)節(jié)的運動范圍極限移動。速度命令將增大，直到達到飽和為止，在飽和時，可W保持設(shè)定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)速度。[0102]因此，對虛擬力的大增益將顯著地驅(qū)動誤差至飽和。關(guān)于在計算虛擬力時所設(shè)及的內(nèi)核關(guān)鍵的更多描述，參見上面的表。[0103]現(xiàn)在參考圖12C，用于設(shè)定結(jié)構(gòu)和定向平臺124的替代驅(qū)動系統(tǒng)優(yōu)選允許沿x、y和Z軸線的運動，W將操縱器RC驅(qū)動至相對于定向平臺的期望位置。通過在空間中手動地移動操縱器82中的一個或多個連桿(并且任選地通過移動整個操縱器），用戶能夠致使操作平臺的后面是只計算期望操縱器RC位置(在定向平臺基準坐標系中）到實際操縱器RC位置之間的誤差向量和使用該向量生成期望的x、y、z速度。[0104]現(xiàn)在參考圖12C和圖12D，用于移動定向平臺的x、y、z和Θ軸線的方法通常將試圖實現(xiàn)定向平臺124W及安裝在其上的一個或多個操縱器82的期望定位，W便在開始手術(shù)程序時提供良好調(diào)整的操縱器姿勢（其中操縱器的各種自由度期望地接近它們的運動范圍中屯、，同時工具位于手術(shù)工作空間的期望位置處，其中操縱器運動學(xué)良好地遠離運動抑制奇異性等等）。伴隨由手推車安裝的設(shè)定結(jié)構(gòu)(諸如上文描述的那些)支撐的定向平臺，可w采用天花板安裝的設(shè)定結(jié)構(gòu)190和具有一個、兩個、Ξ個、四個、或更多個自由度的其他驅(qū)動機器人聯(lián)動裝置。類似地，運動輸入可W任選地為通過手動接合被動關(guān)節(jié)(諸如沿上述設(shè)定關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)中的一個)和/或一個或多個主動驅(qū)動關(guān)節(jié)(諸如操縱器80、82的關(guān)節(jié))進行的輸入。因此，雖然可W參考幾個示例性的機器人運動學(xué)結(jié)構(gòu)描述系統(tǒng)，但所述控制技術(shù)可W良好地應(yīng)用于具有冗余自由度和/或大量關(guān)節(jié)的一系列其他機器人系統(tǒng)，并且當考慮W下系統(tǒng)時尤其有趣:具有主動和被動關(guān)節(jié)的混合的此類系統(tǒng);具有在設(shè)定期間被驅(qū)動的一個關(guān)節(jié)組和在手術(shù)期間被驅(qū)動的另一個不同的關(guān)節(jié)組(具有或者不具有一些重疊構(gòu)件）的系統(tǒng);其中單獨的操縱器控制器只交換限制狀態(tài)信息的系統(tǒng);等。[0105]為在設(shè)定期間使用系統(tǒng)的機器人能力，機器人系統(tǒng)的處理器可W包括實施一種模式的軟件，在所述模式下，在操縱器連桿的手動移動期間，在定向平臺和操縱器遠程中屯、之間，機器人結(jié)構(gòu)被朝向期望關(guān)系或姿勢驅(qū)動和/或保持在該期望的關(guān)系或姿勢。該算法在有效時將定向平臺與操縱器遠程中屯、之間的實際關(guān)系和期望關(guān)系作為其輸入，并且驅(qū)動實際姿勢至期望的一種，任選地不需要干擾操縱器遠程中屯、的位置和定向。換言之，當用戶四處移動被動軸線時，主動軸線可W任選地W此方式跟隨，W便實現(xiàn)或保持特定的機器人姿勢。[0106]圖13所示的簡化4-連桿操縱器幫助說明本文所述的控制結(jié)構(gòu)和方法的一個實施例。在該示意性的操縱器中，連桿191和192是主動的，運表示qi和Q2由控制器控制，而連桿193和194是被動的，并且能夠手動移動。點Q是直接關(guān)系到用戶的在機器人上的一點，并且被手動地定位至相對于機器人基部的用戶專用目標位置。因此，點Q可對應(yīng)于操縱器的遠程中屯、，并且用戶通常將點Q定位成使得操縱器可W(例如)連接到相機插管，該相機插管可W是已經(jīng)安裝在患者體內(nèi)或者可W在機器人結(jié)構(gòu)移動至適當位置后插入患者體內(nèi)。由于各種原因（包括最大化可用運動范圍，將碰撞減少到最少等），通常期望獲取P和Q之間的特定關(guān)系。只要關(guān)節(jié)Q3和Q4是自由的，并且存在充足的運動范圍并且操縱器不接近奇點，貝化能夠獨立于Q平移，因此如果Q僅相對于基部被保持固定的話，控制器可W自由地建立期望的關(guān)系。當用戶保持Q固定在空間中時，能夠利用該原理自動地建立P至化的關(guān)系。還可W連續(xù)地運行該自動定位算法，使得當用戶手動地調(diào)整Q的位置時，主動軸線qi和qsWW便保持期望的P-Q關(guān)系的方式移動。[0107]在圖13的簡化示例中，示出兩個主動自由度和兩個被動自由度，并且感興趣的量僅僅是在P和Q的平面中的相對位置。天花板和/或手推車安裝的機器人手術(shù)系統(tǒng)通常將是更復(fù)雜的：在圖12D的實施例中有屯個主動自由度（龍口架上四個和ECM上的Ξ個相關(guān)軸線），W及Ξ個被動軸線（由在定向平臺124和操縱器82之間的設(shè)定關(guān)節(jié)198示意性地所示），共十個自由度。保持操縱器遠程中屯、端點位置和定向通常是六個D0F問題，運給我們留下四個額外自由度(D0F)，在該實施例中使用運四個額外的自由度執(zhí)行我們的內(nèi)部優(yōu)化。應(yīng)注意，出于該論述的目的，被認為是期望的準確性質(zhì)可包括任何數(shù)量的標準，并且運里描述的許多概念能夠被應(yīng)用，而不管用于確定最佳目標位置的方法如何。用于執(zhí)行運種優(yōu)化的一個策略是將整個系統(tǒng)視為一個10D0F的冗余操縱器。然后能夠使用一種施加主要的不可違背的目標的技術(shù)，所述目標搭配最小化成本函數(shù)的期望輔助目標。在我們的情況中，主要目標可W是保持操縱器遠程中屯、相對于手術(shù)室的位置和定向，并且輔助目標可W是實現(xiàn)定向平臺與操縱器之間的最佳關(guān)系。[0108]第二種策略將問題分為兩個部分：[0109]1)尋求最小化成本函數(shù)的設(shè)定結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題。該成本函數(shù)經(jīng)配置在定向平臺的位置和定向達到相對于操縱器RC的最佳或期望位置時，實現(xiàn)最小值。[0110]2)尋求保持恒定的相對于手術(shù)室的操縱器定向的操縱器規(guī)則問題。[0111]該第二策略獲益于只有需要在ECM和龍口架式操縱器之間共享的信息是基部和每個的尖端的位置-而不需要知道每個關(guān)節(jié)的位置的事實。運為該特定策略提供良好的優(yōu)勢，因為其在操縱器之間需要較少的通信帶寬。[0112]我們現(xiàn)在提供移動設(shè)定結(jié)構(gòu)而不移動遠程中屯、所需要的數(shù)學(xué)框架?，F(xiàn)在參考圖14和圖15,將簡化的平坦設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置重新配置至期望的姿勢可W被建模為使操縱器在其整個零空間內(nèi)移動(按照圖13的W上描述，使得Q保持不變，而P被驅(qū)動至在空間中的期望X和y位置）。數(shù)學(xué)上來講，當圖14的連桿1-3的長度為h-3時，雅可比矩陣和關(guān)節(jié)位置向量q能夠被識別為：[0117]下面是將關(guān)節(jié)速度分解為末端執(zhí)行器運動與不導(dǎo)致末端執(zhí)行器運動的內(nèi)部關(guān)節(jié)運動的和。[011引[0119]/f為期望的笛卡爾運動心_/_7)自"為期望的通過操縱器的零空間的內(nèi)部運動[0120]設(shè)置V=[0]^表示我們不希望末端執(zhí)行器移動[0121]設(shè)置表示：W速度移動01，不關(guān)注θ2和θ3做了什么，只要運些內(nèi)部運動不使末端執(zhí)行器移動[0122]因此，我們能夠移動θι并且不需要規(guī)定θ2和θ3移動操縱器通過零空間，而不改變末端執(zhí)行器的位置。類似地從Matlab模擬，我們看到我們能夠移動軸線通過零空間，而不需要規(guī)定其他關(guān)節(jié)。雖然前面展示了平臺設(shè)定關(guān)節(jié)的優(yōu)化，但框架延伸到定向。[0123]其他變型落入本發(fā)明的精神內(nèi)。因此，雖然本發(fā)明易受各種修改和替代構(gòu)造的影響，但它們的某些所示實施例在附圖中示出并且已在上面詳述。然而，應(yīng)當理解，并不旨在將本發(fā)明限制于所公開的一個或多個特定形式，相反，旨在涵蓋所有修改、替代構(gòu)造、W及落入本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的等價物，如在所附權(quán)利要求中定義的。[0124]在描述本發(fā)明的上下文(尤其在隨附的權(quán)利要求的上下文）中使用的術(shù)語"一"和"一個"和"該"及類似指示物應(yīng)被解釋為同時涵蓋單數(shù)形式和復(fù)數(shù)形式，除非本文另外指示或者上下文明顯矛盾。術(shù)語"包括"、"具有"、"包含"和"含有"應(yīng)被解釋為開放性術(shù)語(即，表示"包括但不限于"），除非另外指明。術(shù)語"連接"應(yīng)被解釋為部分或完全地包含在內(nèi)部、附接到、或接合到一起，即使介入一些東西。本文論述的值的范圍僅僅旨在用作單獨參考落入在該范圍內(nèi)的每個獨立值的速記方法，除非本文另外指示，并且每個獨立的值并入在本說明書中如同其在本文單獨敘述。本文所述的所有方法能夠W任何合適的次序執(zhí)行，除非本文另外指示或者上下文另外明顯矛盾。任何和全部示例或本文提供的示例性語言（例如，"諸如"）的使用僅僅旨在更好地說明本發(fā)明的實施例，而不對本發(fā)明的范圍進行限制，除非另外要求。說明書中任何語言均不應(yīng)解釋為將任何未要求保護的構(gòu)件作為實施本文所述發(fā)明的必要特征。[0125]本發(fā)明的優(yōu)選實施例在本文描述，包括發(fā)明人知曉的用于實施本發(fā)明的最佳模式。通過閱讀前面的說明，運些優(yōu)選實施例的變型可W對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見。發(fā)明人期望技術(shù)人員適當時采用此類變型，并且發(fā)明人期望W與本文具體描述不同的方式實踐本發(fā)明。因此，本發(fā)明包括由可適用法律允許的所附權(quán)利要求中敘述的主題的所有修改和等價物。另外，除非本文另外指示或者上下文另外明顯矛盾，在它們的所有可能變型中的上述元素的任何組合由本發(fā)明包含。[0126]所有參考，包括本文引用的出版物、專利申請和專利W引用方式并入本文，其并入程度如同各個參考被單獨或具體地引用W并入本文或者全文在此闡述。【主權(quán)項】1.一種準備遙控手術(shù)的方法，所述方法包括：感測第一機器人操縱器的第一連桿從相對于定向平臺的初始位置關(guān)系到相對于所述定向平臺的移位位置關(guān)系的輸入位移，所述輸入位移產(chǎn)生自支撐所述第一操縱器的設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置的手動接合，且包括沿第一方向的第一位移、沿第二方向的第二位移以及沿第三方向的第三位移，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此垂直；響應(yīng)于所述輸入位移而計算設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的移動，使得所述第一操縱器的所述第一連桿沿所述第一方向朝向相對于定向平臺的所述初始位置關(guān)系返回，計算的移動忽略沿所述第三方向的所述位移，所述設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置支撐所述定向平臺，并且所述定向平臺通過所述設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置和第二操縱器來支撐所述第一操縱器；根據(jù)沿所述第一方向的所述計算的移動，驅(qū)動所述設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)所述計算的移動驅(qū)動所述設(shè)定結(jié)構(gòu)包括，僅根據(jù)沿所述第一方向而不沿沿所述第二方向或所述第三方向的所述計算的移動，驅(qū)動所述設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置，其中沿所述第二方向和所述第三方向的所述位移在所述設(shè)定結(jié)構(gòu)的運動范圍內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一方向包括豎直的z方向。根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中根據(jù)所述計算的移動驅(qū)動所述設(shè)定結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動平移柱構(gòu)件，所述平移柱構(gòu)件經(jīng)配置調(diào)整所述定向平臺的高度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述平移柱構(gòu)件經(jīng)編程具有平移上限。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其進一步包括當所述平移柱構(gòu)件達到所述平移上限時，停止所述平移柱構(gòu)件的所述驅(qū)動。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述設(shè)定結(jié)構(gòu)的所述驅(qū)動發(fā)生在平臺移動模式下，并且其中響應(yīng)于所述設(shè)定聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)達到所述設(shè)定聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)的運動范圍極限閾值，進入所述平臺移動模式。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中響應(yīng)于所述設(shè)定聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)保持在所述運動范圍極限閾值內(nèi)達預(yù)定的持續(xù)時間，進入所述平臺移動模式。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述預(yù)定的持續(xù)時間包括3至5秒。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其進一步包括當所述設(shè)定聯(lián)動裝置結(jié)構(gòu)達到所述運動范圍極限閾值時且在進入所述平臺移動模式之前，提供音頻或視頻警報。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述音頻或視頻警報經(jīng)配置指示所述設(shè)定關(guān)節(jié)停留在所述運動范圍閾值之內(nèi)的時間，以提供關(guān)于所述系統(tǒng)將在何時進入所述定向平臺移動模式的信息。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述警報包括在所述設(shè)定關(guān)節(jié)停留在所述運動范圍閾值之內(nèi)的每秒內(nèi)的不連續(xù)的蜂鳴聲。12.-種用于遙控手術(shù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：支撐所述操縱器的基部的平臺；由所述平臺支撐的第一機器人操縱器和第二機器人操縱器，每個操縱器具有操縱器聯(lián)動裝置，所述操縱器聯(lián)動裝置包括第一連桿和可操作地耦接到所述操縱器聯(lián)動裝置以便在手術(shù)期間驅(qū)動所述第一連桿的驅(qū)動系統(tǒng)；支撐所述平臺的支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)包括支撐聯(lián)動裝置和驅(qū)動系統(tǒng)，所述支撐聯(lián)動裝置包括基部，所述驅(qū)動系統(tǒng)可操作地耦接到所述支撐聯(lián)動裝置以便相對于支撐結(jié)構(gòu)基部驅(qū)動所述平臺；將所述操縱器耦接到所述支撐結(jié)構(gòu)的處理器，所述處理器具有平臺移動模式，在所述平臺移動模式下的處理器經(jīng)配置響應(yīng)于所述第一操縱器的所述第一連桿相對于所述平臺的手動移動而計算設(shè)定命令，并且將平臺移動命令發(fā)送到所述支撐結(jié)構(gòu)以便移動所述平臺和所述操縱器；其中所述第一連桿的所述手動移動包括沿第一方向的第一位移、沿第二方向的第二位移和沿第三方向的第三位移，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此垂直；以及其中計算的設(shè)定命令忽略沿所述第三方向的所述位移。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述計算的設(shè)定命令忽略沿所述第二方向的所述位移，使得所述平臺移動命令經(jīng)配置使所述支撐結(jié)構(gòu)僅僅沿所述第一方向移動；以及其中沿所述第二方向和所述第三方向的所述位移在所述設(shè)定結(jié)構(gòu)的運動范圍之內(nèi)。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一方向包括豎直的z方向。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述支撐結(jié)構(gòu)包括平移柱構(gòu)件，并且其中所述平臺移動命令經(jīng)配置驅(qū)動所述平移柱構(gòu)件來調(diào)整所述定向平臺的高度。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述平移柱構(gòu)件經(jīng)編程具有平移上限。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中在所述平臺移動模式下的所述處理器進一步經(jīng)配置以避免驅(qū)動所述平移柱構(gòu)件超過所述平移上限。18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中響應(yīng)于在所述操縱器和所述平臺之間的設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置達到運動范圍極限閾值，所述處理器進入所述平臺移動模式。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中響應(yīng)于所述設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置保持在所述運動范圍極限閾值內(nèi)達預(yù)定的持續(xù)時間，所述處理器進入所述平臺移動模式。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)定的持續(xù)時間包括3至5秒。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進一步經(jīng)配置以當所述設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置達到所述運動范圍極限閾值時并且在進入所述平臺移動模式之前，提供音頻或視頻警報。22.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述音頻或視頻警報經(jīng)配置指示所述設(shè)定關(guān)節(jié)停留在所述運動范圍閾值內(nèi)的時間，以便提供關(guān)于所述處理器將在何時進入所述定向平臺移動模式的信息。23.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述警報包括在所述設(shè)定關(guān)節(jié)停留在所述運動范圍閾值之內(nèi)的每秒內(nèi)的不連續(xù)的蜂鳴聲。24.-種準備遙控手術(shù)的方法，所述方法包括：感測第一機器人操縱器的第一連桿從相對于定向平臺的初始位置關(guān)系到相對于所述定向平臺的豎直移位位置關(guān)系的輸入位移，所述輸入位移產(chǎn)生自支撐所述第一操縱器的設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置的手動接合，且包括沿豎直方向的豎直位移、沿第二方向的第二位移以及沿第三方向的第三位移，所述豎直方向、所述第二方向和所述第三方向彼此垂直；響應(yīng)于所述輸入位移而計算設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置的移動，使得所述第一操縱器的所述第一連桿沿所述豎直方向朝向相對于定向平臺的所述初始位置關(guān)系返回，計算的移動忽略沿所述第二方向和所述第三方向的所述位移，所述設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置支撐所述定向平臺，并且所述定向平臺通過所述設(shè)定關(guān)節(jié)聯(lián)動裝置和第二操縱器來支撐所述第一操縱器；根據(jù)僅沿所述豎直方向的所述計算的移動，驅(qū)動所述設(shè)定結(jié)構(gòu)聯(lián)動裝置。【文檔編號】A61B34/30GK106028994SQ201580009398【公開日】2016年10月12日【申請日】2015年2月19日【發(fā)明人】P·G·格里菲思,P·W·莫爾,N·斯瓦魯普,M·科斯塔,D·Q·拉金,T·G·庫珀【申請人】直觀外科手術(shù)操作公司