專利名稱：用于機(jī)器人手術(shù)的基于工具存儲(chǔ)器的軟件更新的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明一般涉及醫(yī)療和/或機(jī)器人裝置、系統(tǒng)和方法。例如，
本發(fā)明允許在手術(shù)或其他應(yīng)用中使用的機(jī)器人系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件，通過 在工具的存儲(chǔ)器中包括更新數(shù)據(jù)來修訂，該工具可以安裝在機(jī)器人手 臂上。軟件更新可以有助于在安裝該機(jī)器人系統(tǒng)軟件時(shí)不可用的工具 的使用。在另一個(gè)例子中，具有可拆卸組件和可重用處理器的醫(yī)療裝 置系統(tǒng)，可以通過利用可拆卸儀器更新處理器軟件，由此允許該儀器 用于治療組織和更新系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
0002微創(chuàng)醫(yī)療技術(shù)旨在減少診斷或外科手術(shù)程序中損傷的無關(guān)組 織的量，由此減少病人康復(fù)時(shí)間、不舒服以及有害副作用。雖然在美 國每年進(jìn)行的許多外科手術(shù)可能會(huì)以微創(chuàng)方式執(zhí)行，但由于微創(chuàng)手術(shù) 儀器及控制它們所需的附加的手術(shù)訓(xùn)練的限制，當(dāng)前也只有一部分外 科手術(shù)利用了這些有優(yōu)勢的技術(shù)。
0003已經(jīng)開發(fā)出用于手術(shù)中的微創(chuàng)遠(yuǎn)程手術(shù)系統(tǒng)，以增加外科醫(yī) 生的靈活性，并避免某些在傳統(tǒng)微創(chuàng)技術(shù)中的局限性。在遠(yuǎn)程手術(shù)系 統(tǒng)中，外科醫(yī)生利用某些形式的遠(yuǎn)程控制器(諸如伺服機(jī)構(gòu)等等)以 操縱手術(shù)儀器的運(yùn)動(dòng)，而不是直接通過手握住和運(yùn)動(dòng)儀器。在遠(yuǎn)程手 術(shù)系統(tǒng)中，外科醫(yī)生可以看到在手術(shù)工作臺(tái)上的手術(shù)部位的圖像。當(dāng) 在顯示屏上觀察手術(shù)位置的二維或三維圖像時(shí)，外科醫(yī)生通過操縱主 控制裝置對(duì)病人執(zhí)行外科手術(shù)，主控制裝置又以伺服機(jī)構(gòu)的方式控制
被操作的儀器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
0004用于遠(yuǎn)程手術(shù)的伺服機(jī)構(gòu)通常接受來自兩個(gè)主控制器(外科 醫(yī)生的每只手中一個(gè))的輸入，并可包括兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人手臂。 改變圖像獲取設(shè)備的位置通常是有利的，以便使外科醫(yī)生能夠從另外 的位置觀察手術(shù)部位。映射手臂運(yùn)動(dòng)到從圖像獲取設(shè)備所顯示的圖像， 可以幫助外科醫(yī)生對(duì)手術(shù)儀器的運(yùn)動(dòng)提供更直接的控制。
0005雖然新的遠(yuǎn)程手術(shù)系統(tǒng)和設(shè)備已經(jīng)證明了高效率和優(yōu)勢，但 仍然需要進(jìn)一步改進(jìn)。例如，可以改進(jìn)或開發(fā)更寬范圍內(nèi)的手術(shù)儀器， 以安裝在這些新的機(jī)器人手臂上，用于執(zhí)行現(xiàn)有的和新的微創(chuàng)手術(shù)程 序。通過使其靈活性可將寬范圍的具有新的手術(shù)末端執(zhí)行器(end effector)的新儀器附加到現(xiàn)有的遠(yuǎn)程手術(shù)系統(tǒng)中，外科醫(yī)生可以利用 微創(chuàng)技術(shù)執(zhí)行更多的外科手術(shù)程序。現(xiàn)有系統(tǒng)，包括它們的軟件、處 理器、以及操縱致動(dòng)結(jié)構(gòu)，已經(jīng)在全國和全世界的外科手術(shù)室中應(yīng)用。 不幸的是，隨著新機(jī)器人手術(shù)儀器的開發(fā)成功，更新現(xiàn)有固定設(shè)備的 這個(gè)基礎(chǔ)將是緩慢昂貴的、并且是難于統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)的，特別是對(duì)于那些 已經(jīng)部署在其他國家的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)。
0006因?yàn)樯厦嫠械脑?，提供用于機(jī)器人手術(shù)的改進(jìn)設(shè)備、系 統(tǒng)和方法將是有利的。提供對(duì)其他機(jī)器人應(yīng)用的改進(jìn)也是有利的。同 樣地，隨著具有可重用固定設(shè)備(具有可編程處理器)以及可拆卸組 件的醫(yī)療儀器系統(tǒng)不斷擴(kuò)展，提供用于更新固定設(shè)備的改進(jìn)設(shè)備、系 統(tǒng)和方法，以及提供利用遠(yuǎn)程手術(shù)、機(jī)器人、醫(yī)療儀器以及許多其他 領(lǐng)域的系統(tǒng)來供應(yīng)市場的編程代碼方法也將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
0007本發(fā)明一般提供用于機(jī)器人手術(shù)和其他機(jī)器人應(yīng)用中的改進(jìn) 的機(jī)器人設(shè)備、系統(tǒng)和方法。本發(fā)明還提供改進(jìn)的醫(yī)療儀器設(shè)備、系 統(tǒng)和方法，以利用這些改進(jìn)的醫(yī)療系統(tǒng)，特別是對(duì)于包括可重編程的 處理器以及限制使用的醫(yī)療探測器。本發(fā)明也可以提供編程代碼方法， 以便利用具有相關(guān)外圍組件和限制使用組件的固定設(shè)備來供應(yīng)市場。 在某些實(shí)施例中，本發(fā)明可以把存儲(chǔ)器并入限制使用的組件中，諸如
機(jī)器人手術(shù)工具。機(jī)器可讀代碼可以存儲(chǔ)在工具存儲(chǔ)器中，其數(shù)據(jù)和/ 或程序設(shè)計(jì)指令將被系統(tǒng)處理器執(zhí)行。這使得系統(tǒng)處理器的程序設(shè)計(jì) 能夠通過裝載新的手術(shù)機(jī)器人工具或其他可拆卸部件被有效更新?？?選地， 一旦處理器從工具中下載了更新的數(shù)據(jù)或程序設(shè)計(jì)指令，則后 續(xù)工具可以利用這個(gè)更新的處理器程序設(shè)計(jì)，而不需要重復(fù)下載新軟 件。這可以避免延遲和費(fèi)用，例如當(dāng)在一個(gè)或多個(gè)手術(shù)治療中，需要 將手術(shù)儀器重復(fù)移除和連接到機(jī)器人手臂上時(shí)。
0008第一方面，發(fā)明人提供了一個(gè)包括機(jī)器人手臂的機(jī)器人系統(tǒng)， 該機(jī)器人手臂具有工具固定器和信號(hào)接口。多個(gè)機(jī)器人工具中的每一 個(gè)都可以被固定器容納，以便由機(jī)器人手臂操縱。處理器具有存儲(chǔ)器， 并且耦合于機(jī)器人手臂。處理器存儲(chǔ)器包括關(guān)聯(lián)于所述多個(gè)工具的機(jī) 器人工具數(shù)據(jù)。處理器利用來自處理器存儲(chǔ)器的關(guān)聯(lián)工具數(shù)據(jù)，指引 或指揮機(jī)器人工具運(yùn)動(dòng)。第一附加工具具有存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器中有附加 工具數(shù)據(jù)或代碼。在第一附加工具耦合于機(jī)器人手臂之前，處理器的 存儲(chǔ)器可以缺少這個(gè)附加工具數(shù)據(jù)或代碼。第一工具通過工具信號(hào)接 口，將附加工具數(shù)據(jù)或代碼傳送給處理器。處理器存儲(chǔ)附加數(shù)據(jù)或代 碼到處理器存儲(chǔ)器中，以便從工具固定器中移除了第一附加工具之后， 用于指引機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)。在所述第一附加工具仍然安裝在手臂上時(shí)， 也可以使用該附加數(shù)據(jù)和代碼。
0009在示例性實(shí)施例中，所述工具包括外科手術(shù)機(jī)器人工具，其 具有多個(gè)不同的外科手術(shù)末端執(zhí)行器，這樣，所述機(jī)器人系統(tǒng)包括外 科機(jī)器人系統(tǒng)。
0010第一附加工具可以具有一個(gè)工具類型標(biāo)識(shí)。第二附加工具也 可以具有相同的工具類型標(biāo)識(shí)。處理器可以將來自第一附加工具的附 加工具數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并且可以響應(yīng)于第二附加工具的工 具類型標(biāo)識(shí)器，在第二附加工具容納在工具固定器中時(shí)，利用來自處 理器存儲(chǔ)器的附加工具數(shù)據(jù)指引機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)。通過利用來自存儲(chǔ) 器的附加工具數(shù)據(jù)，而不是每次有新工具連接到系統(tǒng)時(shí)都下載這種新 數(shù)據(jù)，從而可以避免工具變更期間的系統(tǒng)延遲。
0011處理器可將附加工具數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在處理器存儲(chǔ)器的一個(gè)更新列 表中。該更新列表可以包括關(guān)聯(lián)于多個(gè)不同類型附加工具的數(shù)據(jù)。處 理器存儲(chǔ)器還可以包括關(guān)聯(lián)于多個(gè)工具的本地列表。
0012當(dāng)更新列表和本地列表中都包含類似的工具標(biāo)識(shí)時(shí)，處理器 可以給予更新列表的附加工具數(shù)據(jù)優(yōu)于本地列表工具數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)， 以使已知工具的工具數(shù)據(jù)能夠被有效修訂。處理器還可以包括一二拒 絕工具列表，處理器禁止使用帶有拒絕工具標(biāo)識(shí)的附加工具，所述拒 絕工具標(biāo)識(shí)包括在拒絕工具列表中。
0013處理器可以包括用于指引工具運(yùn)動(dòng)的機(jī)器可讀代碼。機(jī)器可 讀代碼可包含通常為軟件修訂版標(biāo)識(shí)形式的軟件能力標(biāo)識(shí)，并且附加 工具數(shù)據(jù)可以指定最小軟件能力和/或修訂版。如果軟件修訂版比最小 軟件修訂版更老，處理器可以禁止使用第一附加工具。這使得，例如 如果想要使用新的工具，那么該工具的發(fā)行人可以指定最小處理器軟 件能力，例如從而使得，需要特定子程序的工具將只能用于其處理器 包括這種子程序的系統(tǒng)中。
0014第二工具可以包括包含工具數(shù)據(jù)的機(jī)器可讀代碼，包括工具 運(yùn)動(dòng)指引數(shù)據(jù)以及最大軟件修訂版。當(dāng)處理器的軟件修訂版標(biāo)識(shí)比第 二工具的最大指定軟件修訂版更老時(shí)，處理器可以利用來自處理器的 存儲(chǔ)器中的工具數(shù)據(jù)指引第二工具運(yùn)動(dòng)。這允許處理器有選擇地使用 處理器存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的工具數(shù)據(jù)，而不用花費(fèi)時(shí)間從附加工具中下載 相同的信息，該附加工具已經(jīng)設(shè)定了若干月或若干年，處理器軟件更 新后很長時(shí)間，以及可能是在更新了工具存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)之后。
0015多個(gè)工具中的至少一些可以包括缺少某些或所有附加工具數(shù) 據(jù)的傳統(tǒng)工具。該附加工具數(shù)據(jù)可以包括一個(gè)指示符或標(biāo)記，以便通 知處理器應(yīng)該利用附加工具數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)工具中，可以關(guān)閉或取消這 種指示符或標(biāo)記。
0016可選地，輸入設(shè)備可以耦合于處理器以便接收輸入運(yùn)動(dòng)，處 理器對(duì)應(yīng)于該輸入運(yùn)動(dòng)來影響工具固定器容納的工具的輸出運(yùn)動(dòng)，這 樣，該機(jī)器人系統(tǒng)包括了主從機(jī)器人系統(tǒng)。第一配置時(shí)間可以對(duì)應(yīng)于 配置處理器從而利用來自存儲(chǔ)器的工具數(shù)據(jù)指引運(yùn)動(dòng)，以及第二配置 時(shí)間可以對(duì)應(yīng)于配置處理器從而利用從安裝工具下載的附加工具數(shù)據(jù)
指引運(yùn)動(dòng)。第二配置時(shí)間可以比第一配置時(shí)間更長。通過將來自第一 工具的附加工具數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并對(duì)第一附加工具(在移除和 連接之后)、第二附加工具、和/或其他類似工具利用所存儲(chǔ)的附加數(shù)據(jù)， 可使處理器適于限制累積配置時(shí)間。
0017另一方面，本發(fā)明提供了包括多個(gè)醫(yī)療儀器的醫(yī)療儀器系統(tǒng)。 每個(gè)儀器具有組織治療傳遞表面(tissue treatment delivery surface)和
接口。處理器具有順序耦合于儀器接口的接口。處理器具有一個(gè)存儲(chǔ) 代碼或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，并利用所存儲(chǔ)的代碼或數(shù)據(jù)，控制由儀器的組 織治療傳遞表面?zhèn)鬟f的治療。第一附加儀器具有組織治療傳遞表面、 儀器存儲(chǔ)器、以及耦合于儀器存儲(chǔ)器的接口，以便當(dāng)附加儀器接口耦 合于處理器接口時(shí)，提供儀器存儲(chǔ)器和處理器之間的通信。處理器被 配置成將來自儀器存儲(chǔ)器的更新代碼或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在處理器的存儲(chǔ)器 中。第二附加工具具有組織治療傳遞表面以及接口。處理器利用從第 一附加儀器的儀器存儲(chǔ)器中傳送的更新代碼或數(shù)據(jù)，控制由第二附加 工具的組織治療傳遞表面?zhèn)鬟f的治療。
0018在許多實(shí)施例中，所述多個(gè)醫(yī)療儀器將包括多種醫(yī)療儀器類 型。每個(gè)醫(yī)療儀器可以具有耦合于所述接口的儀器存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可 以包括類型標(biāo)識(shí)，每個(gè)儀器類型具有包含在機(jī)器可讀代碼中的關(guān)聯(lián)儀 器類型數(shù)據(jù)。處理器響應(yīng)于所耦合的儀器的類型標(biāo)識(shí)，可以利用關(guān)聯(lián) 的儀器數(shù)據(jù)，通過耦合于處理器的儀器的組織治療表面來指導(dǎo)治療。 第二附加儀器具有和第一附加儀器相同的類型標(biāo)識(shí)。
0019另一方面，本發(fā)明提供了一種機(jī)器人方法，其包括將多個(gè)不 同類型的機(jī)器人工具順序安裝至機(jī)器人手臂。處理器利用關(guān)聯(lián)于所安 裝的機(jī)器人工具類型的數(shù)據(jù)或代碼，來指引每個(gè)順序安裝的機(jī)器人工 具的運(yùn)動(dòng)。用于所述多個(gè)工具的數(shù)據(jù)或代碼存儲(chǔ)在處理器的存儲(chǔ)器中。 第一附加機(jī)器人工具安裝在機(jī)器人手臂中。更新工具數(shù)據(jù)或代碼從第 一工具的存儲(chǔ)器中傳輸?shù)教幚砥髦小Ｌ幚砥骼酶鹿ぞ邤?shù)據(jù)或代碼 來指引機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)。
0020工具可以包括具有多個(gè)手術(shù)末端執(zhí)行器的手術(shù)機(jī)器人工具。 手術(shù)末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)可以由外科醫(yī)生運(yùn)動(dòng)輸入設(shè)備來指引，以便執(zhí)
行外科手術(shù)程序。因此，機(jī)器人手臂和輸入設(shè)備可以是主從外科手術(shù) 機(jī)器人系統(tǒng)的組件。
0021在處理器從安裝工具中下載附加工具數(shù)據(jù)時(shí)，通常會(huì)有一段 配置時(shí)間或下載延遲。這個(gè)配置時(shí)間基本上可比配置該處理器以指引 工具運(yùn)動(dòng)的時(shí)間更大，當(dāng)所需時(shí)間已經(jīng)存儲(chǔ)在處理器的存儲(chǔ)器中時(shí)。 為了限制總的配置時(shí)間，并避免在工具變更期間的延遲，處理器可以 存儲(chǔ)從安裝工具中下載的附加工具數(shù)據(jù)，以用于其他類似類型的工具 中。附加工具數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器的更新列表中，而關(guān)聯(lián)于已知工 具類型的工具數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在處理器的存儲(chǔ)器的本地列表中。當(dāng)工具 標(biāo)識(shí)在兩個(gè)本地存儲(chǔ)器中都有存儲(chǔ)時(shí)(例如當(dāng)處理器軟件修訂版被下 載到處理器中時(shí)，該工具是已知的)，但后來該工具數(shù)據(jù)被更新了 (例 如，當(dāng)在本領(lǐng)域中使用該工具時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)要降低握緊力量限制以增 加安全余量〉，則這兩個(gè)列表中可包括相同的工具類型。在這種情況下， 有優(yōu)勢的是將優(yōu)先權(quán)賦予更新列表，例如，通過首先檢査更新列表， 如果在其中發(fā)現(xiàn)了該工具標(biāo)識(shí)，則利用這個(gè)信息，而不再繼續(xù)檢查本 地列表。這使得可通過部署合適的具有更新工具數(shù)據(jù)的附加工具來有 效更新工具數(shù)據(jù)。附加選擇包括一個(gè)拒絕列表，其處于處理器存儲(chǔ)器 中，處理器禁止使用其工具標(biāo)識(shí)被包含在拒絕工具列表中的工具。
0022本發(fā)明可以有助于意欲與現(xiàn)有機(jī)器人系統(tǒng)和其他固定設(shè)備一 起使用的工具的部署，而且工具在這些系統(tǒng)安裝好后幵發(fā)的。但是， 不是所有的之前安裝的系統(tǒng)都能夠利用新開發(fā)的工具。例如，安裝的 機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)可以具有軟件，該軟件沒有被配置成適應(yīng)在末端執(zhí)行 器處具有滑動(dòng)關(guān)節(jié)。如果利用這樣的滑動(dòng)關(guān)節(jié)開發(fā)了一種新工具，利 用磁性或光學(xué)記錄介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)、或其他傳統(tǒng)工具，更新安裝的機(jī)器人 手術(shù)系統(tǒng)的軟件可以是比較容易的，而不用在手術(shù)過程中，通過耦合 于機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的手術(shù)機(jī)器人工具，花費(fèi)時(shí)間去下載擴(kuò)展的軟件修 訂版。類似地，如果幵發(fā)了一種新工具，其需要某些未安裝在機(jī)器人 系統(tǒng)上的硬件，諸如用于超聲工具的超聲驅(qū)動(dòng)器。有利地，處理器存 儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)系統(tǒng)能力數(shù)據(jù)，附加工具數(shù)據(jù)可以識(shí)別最小系統(tǒng)能力。 如果系統(tǒng)能力數(shù)據(jù)與第一附加工具的最小系統(tǒng)能力不兼容，處理器可
以禁止對(duì)第一附加工具的使用。例如，存儲(chǔ)器中的處理器可以存儲(chǔ)軟 件修訂版標(biāo)識(shí)，并且附加工具數(shù)據(jù)可以包括最小軟件修訂版。
0023在將工具部署到本領(lǐng)域中的系統(tǒng)很長一段時(shí)間后，出于各種 原因，可以在所安裝系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)軟件修訂版。如果處理器的程序設(shè)計(jì) 將要更新，通過包括具有系統(tǒng)軟件修訂版的附加工具數(shù)據(jù)，避免包括 在下載工具數(shù)據(jù)至處理器存儲(chǔ)器中的任何時(shí)間延遲通常是有利的。處 理器的存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)軟件修訂版標(biāo)識(shí)，第二工具可以具有工具存儲(chǔ) 器，其工具數(shù)據(jù)包括最大軟件修訂版。雖然工具存儲(chǔ)器還可以包括用 于指引工具運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，但處理器可響應(yīng)于比第二工具的最大軟件修 訂版更老的處理器的軟件修訂版標(biāo)識(shí)，利用來自處理器存儲(chǔ)器的工具 數(shù)據(jù)，來指引第二工具的運(yùn)動(dòng)。例如，這可以避免使用舊工具存儲(chǔ)器 中所存儲(chǔ)的過時(shí)的工具數(shù)據(jù)。
0024所述多個(gè)工具中的至少一些可以包括傳統(tǒng)工具。如果工具對(duì) 于機(jī)器人系統(tǒng)是未知的時(shí)，這樣的傳統(tǒng)工具并不是必須包括一個(gè)具有 足夠用來使用工具的工具數(shù)據(jù)的工具存儲(chǔ)器。不過，工具類型標(biāo)識(shí)可 以從每個(gè)安裝在手臂上的傳統(tǒng)工具中傳輸至處理器。處理器可以利用 所傳輸?shù)墓ぞ哳愋蜆?biāo)識(shí)，識(shí)別在處理器存儲(chǔ)器中的工具數(shù)據(jù)。可選地， 基于從工具傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，處理器可以區(qū)分傳統(tǒng)工具和具有完全可下載
附加工具數(shù)據(jù)的工具。理想地，在傳統(tǒng)工具之后賣出的系統(tǒng)仍然可與 之前部署的傳統(tǒng)工具兼容，同時(shí)許多具有可下載工具數(shù)據(jù)的新部署的 工具將仍然與較舊的系統(tǒng)兼容，即使這些較舊的系統(tǒng)不能完全利用可 下載的數(shù)據(jù)。
0025另一方面，本發(fā)明提供了一種方法，其包括將第一機(jī)器人工 具安裝至機(jī)器人手臂。，處理器利用第一工具數(shù)據(jù)來指引所安裝的第一 工具的運(yùn)動(dòng)。在安裝第一工具之前，第一工具數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在處理器的存 儲(chǔ)器中。將第二機(jī)器人工具安裝于機(jī)器人手臂。該第二機(jī)器人工具具 有存儲(chǔ)器，其存有關(guān)聯(lián)于第二機(jī)器人工具的數(shù)據(jù)。第二工具數(shù)據(jù)從第
二工具傳輸至處理器。處理器利用所傳輸?shù)牡诙ぞ邤?shù)據(jù)來指引所安 裝的第二工具的運(yùn)動(dòng)。
0026在安裝第二工具之前，不需要將第二工具數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在處理器
的存儲(chǔ)器中?？蓪⒌谌龣C(jī)器人工具安裝至機(jī)器人手臂。第三機(jī)器人工 具具有對(duì)應(yīng)于第二工具的工具標(biāo)識(shí)的工具標(biāo)識(shí)。第三工具的運(yùn)動(dòng)可以 由處理器利用所傳輸?shù)牡诙ぞ邤?shù)據(jù)來指引。這可以避免從相同類型 的工具中下載類似的工具數(shù)據(jù)至處理器中所造成的重復(fù)延遲。
0027在安裝第二工具之前，可將第三工具安裝至機(jī)器人手臂。在 安裝第二工具之前，可以利用第三工具數(shù)據(jù)來指引第三工具的運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)?shù)诙ぞ甙惭b之后，對(duì)于具有與第二工具相同的工具類型標(biāo)識(shí)的工 具，第二工具數(shù)據(jù)可以代替第三工具數(shù)據(jù)。
0028另一方面，本發(fā)明提供了一種醫(yī)療儀器系統(tǒng)修訂方法，其包 括將多個(gè)醫(yī)療儀器順序耦合至處理器，每個(gè)儀器具有組織治療傳遞表 面和接口。有順序耦合的儀器的組織治療傳遞表面所傳遞的治療可以 利用存儲(chǔ)在處理器的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)來控制。第一附加儀器可以耦合 于處理器。第一附加儀器可以具有組織治療傳遞表面和儀器存儲(chǔ)器。 更新數(shù)據(jù)可以從附加儀器的存儲(chǔ)器中傳輸?shù)教幚砥髦?。所傳輸?shù)母?數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在處理器的存儲(chǔ)器中，第二附加工具的組織治療傳遞表 面?zhèn)鬟f的治療可以利用所存儲(chǔ)的更新數(shù)據(jù)來控制。
0029可選地，更新數(shù)據(jù)可以定義機(jī)器可讀代碼，其包含用于實(shí)現(xiàn) 利用一個(gè)工具的組織治療傳遞表面來治療組織的方法步驟的程序指 令?？蛇x地，更新數(shù)據(jù)可以包括代表治療工具類型的物理參數(shù)的數(shù)據(jù)。 例如，當(dāng)與手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)一起使用時(shí)，更新數(shù)據(jù)可以代表幾何關(guān)節(jié) 位置、工具強(qiáng)度限制、偏移量等等。
0030附加儀器可以從處理器中解耦合，之后又重新耦合于處理器。 治療傳遞可以由解耦合的附加儀器利用所存儲(chǔ)的更新數(shù)據(jù)來控制，以 便避免從附加儀器的存儲(chǔ)器中重復(fù)下載更新數(shù)據(jù)。
0031另一方面，本發(fā)明提供了一種方法，其包括提供多個(gè)系統(tǒng)。 每個(gè)系統(tǒng)具有處理器，并且這些系統(tǒng)被提供給多個(gè)客戶。多個(gè)外圍或 限制使用的設(shè)備被部署至客戶。每個(gè)設(shè)備可以耦合于系統(tǒng)，以便執(zhí)行 主要功能。利用耦合的設(shè)備來更新處理器的編程代碼或數(shù)據(jù)，以便這 些設(shè)備從系統(tǒng)中解耦合后改變主要功能的性能。


0032圖1A和1B是透視圖，其分別說明了用于輸入外科手術(shù)程序 或過程的主外科醫(yī)生控制臺(tái)，和用于在手術(shù)位置自動(dòng)化地移動(dòng)手術(shù)儀 器的機(jī)器人病人端推車(robotic patient-side cart)。
0033圖2是側(cè)視圖，其示出了一個(gè)與圖1A中的主控制臺(tái)一起使用 的示例性輸入設(shè)備。
0034圖3是一個(gè)具有存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)接口的示例性機(jī)器人手術(shù)儀器 或工具的透視圖。
0035圖4示出了一個(gè)方框圖，其表示響應(yīng)于圖2中輸入設(shè)備的運(yùn) 動(dòng)、在影響圖3工具的末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)中、微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人裝置的 控制系統(tǒng)所進(jìn)行的控制步驟。
0036圖5是一個(gè)功能方框圖，其示意性地說明了根據(jù)本發(fā)明原理 的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的組成。
0037圖6A和6B分別示意性說明了附加的或"新的"工具數(shù)據(jù)以 及傳統(tǒng)工具數(shù)據(jù)，其存儲(chǔ)于機(jī)器人手術(shù)工具的存儲(chǔ)器中以用于圖5的 系統(tǒng)中。
0038圖7是流程圖，其說明的程序軟件包含了使用圖5系統(tǒng)的方 法，其中工具或手術(shù)儀器可以用來更新機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的軟件。
0039圖8是流程圖，其說明的程序軟件包含了使用圖5系統(tǒng)的替 代性方法。
0040圖8A—8F是多個(gè)對(duì)應(yīng)于不同類型工具的不同末端執(zhí)行器的 透視圖。
具體實(shí)施例方式
0041本發(fā)明一般提供了機(jī)器人和/或醫(yī)療儀器系統(tǒng)、設(shè)備和方法。 本發(fā)明對(duì)于更新機(jī)器人和醫(yī)療儀器處理器的可重配置的控制系統(tǒng)特別 有用，通常允許在具有處理器(其被編程為與各種儀器或工具一起使 用)的系統(tǒng)中進(jìn)行升級(jí)。通過在新儀器或工具中包括存儲(chǔ)器，以及通 過在儀器或工具和系統(tǒng)處理器之間的耦合裝置中包括數(shù)據(jù)接口，所述
儀器或工具可以用作軟件更新分發(fā)或部署裝置。這使系統(tǒng)制造商可以 提高賣給全國和/或全世界客戶的機(jī)器人或醫(yī)療儀器系統(tǒng)的軟件能力， 而不需要支持人員親自接觸所安裝的儀器，而且也不必完全依靠遠(yuǎn)程 通信鏈路，諸如因特網(wǎng)。
0042雖然本發(fā)明的大多數(shù)直接應(yīng)用可以包括機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)，但 也可找到本文所描述的發(fā)明在其他機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用。可以在更多 的傳統(tǒng)自主工業(yè)機(jī)器人等中找到本發(fā)明隨同主從遠(yuǎn)程機(jī)器人系統(tǒng)在一 起的應(yīng)用。本發(fā)明還可以找到用于其他醫(yī)療儀器系統(tǒng)的有優(yōu)勢的應(yīng)用， 特別是那些具有可重編程的處理器以及一次性或其他限制使用的治療 探測器。本發(fā)明可以在計(jì)算和通信系統(tǒng)中找到應(yīng)用，以允許利用具有 某些其他主要目的外圍的或一次性的元件更新程序設(shè)計(jì)，包括利用噴 墨(或者其他)打印盒的存儲(chǔ)器等來更新打印機(jī)或電腦的軟件。
0043用于對(duì)所述系統(tǒng)軟件重編程的工具或儀器有時(shí)候被稱為更新 工具或儀器、"附加"工具或儀器、和域"新"工具或儀器。本文所用 術(shù)語"工具"包括機(jī)器人工具，其具有用來耦合于機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)器 人末端執(zhí)行器。術(shù)語"儀器或器械"包括醫(yī)療儀器，其包括那些具有 醫(yī)學(xué)治療表面的儀器(諸如抓緊器、解剖刀、電子手術(shù)探測器等形式 的手術(shù)末端執(zhí)行器)。在該示例性實(shí)施例中，機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)，由機(jī)器 人手臂支持一系列可運(yùn)動(dòng)和可回位的末端執(zhí)行器，這樣，所述末端執(zhí) 行器裝置既是一個(gè)工具也是一個(gè)儀器。在用于非手術(shù)應(yīng)用中的機(jī)器人 實(shí)施例中，末端執(zhí)行器裝置可以包括不是醫(yī)療儀器的機(jī)器人工具。類 似地，在非機(jī)器人的醫(yī)療儀器實(shí)施例中，具有治療表面的儀器裝置不 需要是活動(dòng)連接的機(jī)器人工具。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，非 醫(yī)療的機(jī)器人系統(tǒng)和非機(jī)器人的醫(yī)療儀器系統(tǒng)可以包括本文描述的許 多組件、程序設(shè)計(jì)和交互作用。
0044數(shù)據(jù)、可重編程的軟件、程序方法步驟，以及本文描述的方 法步驟可以包括在或具體化為機(jī)器可讀代碼，并被存儲(chǔ)為寬范圍的不 同配置的有形介質(zhì)，包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器、 一次寫 入存儲(chǔ)器、磁性記錄介質(zhì)、光學(xué)記錄介質(zhì)等等。因此，術(shù)語"代碼" 可以包括程序設(shè)計(jì)指令和數(shù)據(jù)兩者。和軟件一起，程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)中
的至少一些可以被具體化為硬件或固件的形式。術(shù)語"附加數(shù)據(jù)"包 括修訂的、校正的、或者不同的參數(shù)或其他信息，以及新的參數(shù)等等。
0045參考附圖1A，微創(chuàng)遠(yuǎn)程手術(shù)系統(tǒng)的操作者工作站或外科醫(yī)生 控制臺(tái)總體上標(biāo)示為參考數(shù)字200。工作臺(tái)200包括觀察器202，在使 用時(shí)在這里顯示手術(shù)部位的圖像。提供了支持工具204，在該支持工具 上，操作者(通常為外科醫(yī)生)可以把他或她的前臂放在上面，同時(shí) 一手一個(gè)地握住兩個(gè)主控制器(見圖2)。主控制器或輸入設(shè)備位于向 內(nèi)越過支持物204的空間206中。當(dāng)使用控制器工作臺(tái)200時(shí)，外科 醫(yī)生通常坐在控制臺(tái)前的凳子上，注視著觀察器202的前方，并一手 一個(gè)地握住控制器，同時(shí)把他或她的前臂放在支持物204上。
0046在附圖1B中，遠(yuǎn)程手術(shù)系統(tǒng)的手推車或手術(shù)臺(tái)總體上標(biāo)示為 參考數(shù)字300。使用時(shí)，手推車300位于鄰近待手術(shù)的病人位置，并且 手推車的底部則被保持在固定位置，直到手術(shù)程序完成。手推車300 典型地具有輪子或小腳輪以使它能夠運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)200典型地位于離 開手推車300 —段距離處，在操作空間內(nèi)可選地被分開幾英尺，雖然 手推車300和工作站200可以替代性地被分開相當(dāng)大的距離。
0047手推車300典型地帶有三個(gè)機(jī)器人手臂裝置。機(jī)器人手臂裝 置之一 (標(biāo)示為參考數(shù)字302)，其被布置來固定圖像獲取設(shè)備304， 例如內(nèi)窺鏡等。另外兩個(gè)手臂裝置10中每一個(gè)都包括手術(shù)儀器14。內(nèi) 窺鏡304在延長軸的遠(yuǎn)端具有觀察端306。內(nèi)窺鏡304具有延長軸，以 允許觀察端306可以通過入口端插入到病人身體的內(nèi)部手術(shù)部位。內(nèi) 窺鏡304可操作地連接于觀察器202，以在觀察器上顯示在觀察末端 306所獲取的圖像。每個(gè)機(jī)器人手臂裝置10通常可操作地連接于主控 制器之一。因此，機(jī)器人手臂裝置10的運(yùn)動(dòng)可以由主控制器的操縱所 控制。機(jī)器人手臂裝置10的儀器14具有安裝在機(jī)械腕構(gòu)件上的末端 執(zhí)行器，末端執(zhí)行器樞軸地安裝于儀器14的延長軸的遠(yuǎn)端。儀器14 具有延長的軸，以允許末端執(zhí)行器也可以通過進(jìn)口端插入到病人身體 內(nèi)的內(nèi)部手術(shù)部位。末端執(zhí)行器相對(duì)于儀器14的軸的末端的運(yùn)動(dòng)，也 可以通過主控制器來控制。
0048通過建立關(guān)節(jié)聯(lián)接95的方式，機(jī)器人手臂10， 302被安裝在
支架97上。支架97可以調(diào)節(jié)來有選擇地改變它相對(duì)于手推車300的 底部99的高度，如箭頭K所標(biāo)示的。建立關(guān)節(jié)聯(lián)接95被布置來使能 手臂10， 302的側(cè)面位置和定位相對(duì)于手推車300的垂直延伸柱93可 以改變。因此，手臂10、 302的位置、定位和高度可以調(diào)整，以幫助 儀器14的延長軸以及內(nèi)窺鏡304、通過入口端到達(dá)相對(duì)于手術(shù)部位的 所需位置。當(dāng)手術(shù)儀器14和內(nèi)窺鏡304也被這樣定位后，建立的聯(lián)合 手臂95和支架97被典型地鎖定就位?；?00和手推車300在美國 專利6,424,885中更詳細(xì)的描述，它的整個(gè)公開作為參考并入本文。
0049示例性輸入設(shè)備220和手術(shù)儀器14在圖2、 3中分別說明。 輸入設(shè)備220包括手臂222和機(jī)械腕224，其允許輸入手柄226相對(duì)于 工作站200 (見圖1A)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行位置的和取向的運(yùn)動(dòng)。手柄226 — 般地相對(duì)于工作臺(tái)結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行多個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)，示例性輸入設(shè)備220 給手柄226的運(yùn)動(dòng)提供6個(gè)自由度。支持手柄的連接可以包括比6個(gè) 自由度更多或更少的自由度。
0050現(xiàn)在參考圖3，手術(shù)儀器14 一般包括手術(shù)末端執(zhí)行器50，其 相對(duì)于外殼53由延長軸14.1支持。末端執(zhí)行器50可以相對(duì)于軸由遠(yuǎn) 端或機(jī)械腕支持，以便幫助在內(nèi)部手術(shù)工作空間內(nèi)定位末端執(zhí)行器。 近端外殼53可以典型地適合于由機(jī)器人手臂的固定器所支持。
0051如在美國專利6,331,181中更詳細(xì)描述的(其全部公開作為參 考并入本文)，儀器14通常包括存儲(chǔ)器230，該存儲(chǔ)器典型地電子耦合 于外殼53的固定器嚙合表面232的數(shù)據(jù)接口 。這允許在存儲(chǔ)器232和 工作臺(tái)200的機(jī)器人手術(shù)處理器之間的數(shù)據(jù)通信。更具體地，如可以 參考圖1A到圖4理解的。圖1A所述的工作站200可以典型地包括處 理器210。處理器210響應(yīng)于輸入手柄226的運(yùn)動(dòng)，影響安裝在機(jī)器人 手臂10上的手術(shù)機(jī)件14的相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。
0052在示例性實(shí)施例中，處理器210包括軟件，其包含控制邏輯 212(在圖4中示例性說明)。通過繞著微創(chuàng)插入點(diǎn)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)儀器軸14.1， 這個(gè)控制邏輯影響末端執(zhí)行器50在內(nèi)部手術(shù)部位的運(yùn)動(dòng)。處理器210 所應(yīng)用的控制邏輯212響應(yīng)于輸入手柄運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。這些 電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被傳送給機(jī)器人手臂，并致使影響對(duì)應(yīng)于輸入手柄的運(yùn)
動(dòng)的末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)，如在'885專利中更詳細(xì)描述的(在此通過引用 結(jié)合這個(gè)專利的全文)。如可以通過參考圖4中說明的控制邏輯圖所能 理解的，機(jī)器人手臂IO和手術(shù)儀器14的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)在控制器中模擬。
0053寬范圍的機(jī)器人手術(shù)儀器類型在專利文獻(xiàn)中描述了。這些不 同的機(jī)器人工具類型經(jīng)常在機(jī)器人程序中移除和替代，以便允許外科 醫(yī)生執(zhí)行不同的功能。例如，剪刀結(jié)構(gòu)可以移除并用電子手術(shù)解剖刀 替換。這樣的不同工具類型可以具有不同幾何形狀的腕或其他工具關(guān) 節(jié)，例如在關(guān)節(jié)軸之間具有不同的間隔距離。不同工具類型還可以具 有關(guān)于每個(gè)軸的不同范圍的運(yùn)動(dòng)、不同關(guān)節(jié)接合位置或奇異性、和/或 其他在它們的關(guān)節(jié)幾何形狀中的不同，這可以參考圖8A—8F理解。另 外，兩個(gè)不同手術(shù)儀器末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)通常可以在關(guān)于它們的軸的運(yùn) 動(dòng)和關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)等之間，具有不同的強(qiáng)度、不同的慣量、 不同有效傳動(dòng)比。在不同工具類型之間的更進(jìn)一步的不同，可以包括 電子手術(shù)能力、工具的使用年限、替換末端執(zhí)行器元件的能力等等的 呈現(xiàn)或缺乏。當(dāng)關(guān)于當(dāng)前被安裝至機(jī)器人手臂10的工具類型的信息對(duì) 于處理器是可用的時(shí)候，處理器210的邏輯212可以適應(yīng)這些不同工 具運(yùn)動(dòng)學(xué)和性質(zhì)。
0054現(xiàn)在參考圖5，機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)500被示例性的說明，其作為 包括耦合于副/從屬機(jī)器人手臂504的主控制器502，以便運(yùn)動(dòng)機(jī)器人 工具506。工具506由機(jī)器人手臂504的工具固定器508所固定。多個(gè) 替代性工具510能夠順序地替代工具506，通過把工具506從固定器 508中分幵，并且代替地，從多個(gè)工具中接合選擇的工具至機(jī)器人手臂。 為了允許控制器處理器508的邏輯適合于當(dāng)天耦合于從屬設(shè)備504的 固定器508，來自所安裝的工具的數(shù)據(jù)可以通過固定器傳送至從屬設(shè)備 并且傳送至處理器502。所傳送的工具數(shù)據(jù)典型地包括工具類型標(biāo)識(shí)。
0055多個(gè)工具510可以包括兩個(gè)不同組的工具類型"己知的"或 "傳統(tǒng)的"工具512以及"新的"或"附加"工具514。已知工具512 可以包括，當(dāng)主控制器處理器502被程序設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)下載至處理器503 的最新的軟件修訂版被寫入后，被改進(jìn)并且可以知道的工具類型。已 知工具512包括具有工具類型標(biāo)識(shí)(有時(shí)候稱為唯一工具標(biāo)識(shí)(TUID))
的工具，其被包括在處理器502的存儲(chǔ)器516中。在某些實(shí)施例中， 需要部署即插即用或系統(tǒng)更新工具以及非即插即用工具。這可以減少 工具成本，同時(shí)仍然能夠允許本文描述的許多能力。
0056有利地，當(dāng)已知工具(諸如工具類型110)被安裝至從屬機(jī)器 人手臂504時(shí)，通過工具固定器508從工具類型標(biāo)識(shí)(TUID110)至主 控制器502的傳送，可以提供足夠的信息給主控制器處理器，以重新 配置它的軟件以便正確的控制從屬裝置、儀器、以及末端執(zhí)行器的運(yùn) 動(dòng)。更具體地，工具標(biāo)識(shí)對(duì)于處理器是足夠的，以便其從處理器存儲(chǔ) 器516的本地列表518中查詢工具運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)。這可以很快地完成， 而不會(huì)延遲外科醫(yī)生對(duì)機(jī)器人工具的使用。
0057相反，新工具514可以包括末端執(zhí)行器、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、工具強(qiáng) 度、或者其他工具特性，這些工具特性因?yàn)樘幚砥?02的程序設(shè)計(jì)已 經(jīng)開發(fā)或修訂了。為了允許這樣的新工具類型(工具TUID306)被處理器 502控制，處理器可以從工具類型標(biāo)識(shí)中確定所需的工具運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)在 處理器的存儲(chǔ)器516中不可用。然后處理器可以通過固定器508(或者 某些替代性數(shù)據(jù)接口)下載所需的工具運(yùn)動(dòng)學(xué)信息，并存儲(chǔ)這個(gè)新信息 在處理器存儲(chǔ)器516的更新列表520中。這有效地允許處理器可重編 程來適應(yīng)新的工具。
0058包括在工具存儲(chǔ)器230中的關(guān)于新工具類型的信息示例性在 在圖6A中說明。存儲(chǔ)在已知工具的存儲(chǔ)器中的傳統(tǒng)工具數(shù)據(jù)232在 圖6B中示例性說明。如這里所用的，術(shù)語"即插即用"以及字母"PNP" 包括機(jī)器人或醫(yī)療儀器和/或系統(tǒng)、從工具或儀器的存儲(chǔ)器中更新系統(tǒng) 程序設(shè)計(jì)的能力。
0059在示例性實(shí)施例中，傳統(tǒng)工具數(shù)據(jù)232可以包括在儀器14的 存儲(chǔ)器230中(見圖3和6B)，其中示例性存儲(chǔ)器包括Dallas部件 DS2505。耦合儀器存儲(chǔ)器至儀器接口的電路，以及關(guān)于儀器接口的細(xì) 節(jié)，可以在美國專利6,331,181中找到。替代性的儀器、電路以及接口 也是公知的，包括那些在加拿大圣巴巴拉的COMPUTER MOTION公 司出售的ZeusTM機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)(當(dāng)前被商品化的)中所采用的。
0060示例性傳統(tǒng)工具數(shù)據(jù)包括具有工具標(biāo)識(shí)的傳統(tǒng)信息，其可以
連同工具類型標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)一起用于識(shí)別特定工具。唯一的Dallas芯片號(hào) 碼可以用作工具標(biāo)識(shí)，并且工具標(biāo)識(shí)允許，跟蹤特定工具在它整個(gè)使 用期限中在多個(gè)不同機(jī)器人手臂和/或機(jī)器人系統(tǒng)中的、眾多不同手術(shù) 程序中的使用。在所有傳統(tǒng)工具中一致的傳統(tǒng)信息的某些部分可以用 作"否定PNP標(biāo)記"，這樣使得機(jī)器人系統(tǒng)500可以確定傳統(tǒng)工具沒有 包括附加工具信息。
0061現(xiàn)在參考圖6A，附加的或PNP工具數(shù)據(jù)230包括類似于圖 6B中傳統(tǒng)數(shù)據(jù)232的傳統(tǒng)信息。這有助于反向兼容性以及具有系統(tǒng)500 的新工具的使用，系統(tǒng)500沒有即插即用能力。但是，新工具數(shù)據(jù)230 的傳統(tǒng)信息將包括PNP標(biāo)記。這允許具有即插即用能力的系統(tǒng)識(shí)別到 新工具包括附加工具信息，從而利用這個(gè)信息。
0062連同傳統(tǒng)信息一起，新工具數(shù)據(jù)230 —般將包括具有工具參 數(shù)列表的工具更新信息234，該工具參數(shù)足夠系統(tǒng)500安全有效地指引 新工具在手術(shù)程序中運(yùn)動(dòng)。可以列出幾個(gè)工具參數(shù)，通常包括大于10 個(gè)參數(shù)，可選地，包括比100更多或甚至超過1000個(gè)參數(shù)。在示例性 實(shí)施例中，新工具數(shù)據(jù)230可以包括2K、 8K、或64K的數(shù)據(jù)或更多。 附加工具數(shù)據(jù)230所存儲(chǔ)的示例性存儲(chǔ)器包括DALLAS SEMICONDUCTOR部件號(hào)碼DS2505、 DS2505V、或者DS2505P。
0063除了傳統(tǒng)信息和工具更新信息234，新的工具數(shù)據(jù)230可以包 括有限PNP信息，以便允許對(duì)于舊的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的有限即插即用 能力。在這個(gè)示例性實(shí)施例中，如參考圖8描述的，信息可以包括有 限數(shù)目的參數(shù)，其每一個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)于包括在完整新工具數(shù)據(jù)中的關(guān)聯(lián) 工具參數(shù)，以便這些工具參數(shù)在工具存儲(chǔ)器中重復(fù)。舊機(jī)器人手術(shù)系 統(tǒng)可以從該工具中、下載列在有限PNP數(shù)據(jù)中的任意參數(shù)，到處理器 500的存儲(chǔ)器516中，可選地只和所安裝的工具一起使用。
0064現(xiàn)在參考圖5，處理器502的存儲(chǔ)器516可以存儲(chǔ)工具數(shù)據(jù)在 許多個(gè)替代性的有形介質(zhì)中，包括磁性記錄介質(zhì)、光學(xué)記錄介質(zhì)、RAM、
ROM等等。在這個(gè)示例性實(shí)施例中，工具數(shù)據(jù)可以至少部分地存儲(chǔ)在 NVRAM中(對(duì)于更新列表)和閃存中(對(duì)于本地列表和拒絕列表)。在 使用時(shí)，工具數(shù)據(jù)還可以至少部分地存儲(chǔ)在主控制器處理器502的隨
機(jī)存取存儲(chǔ)器中。雖然安裝了工具，但避免對(duì)這個(gè)工具改變系統(tǒng)行為 是有益的，即使相同工具類型的更新工具被安裝在系統(tǒng)的不同手臂上。 一旦安裝工具被移除和重新安裝，系統(tǒng)可以利用新的數(shù)據(jù)。在美國專
利6,424,885中更全面地描述了工具運(yùn)動(dòng)學(xué)和強(qiáng)度信息的使用，在此將 該美國專利并入作為參考。
0065如本文中使用的，當(dāng)所安裝工具被移除或用多個(gè)替代性工具 510中任意一個(gè)替換時(shí)，當(dāng)其包含在保持耦合于系統(tǒng)處理器的系統(tǒng)500 的切實(shí)介質(zhì)中時(shí)，工具數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在處理器502的"存儲(chǔ)器"中。因 此，從工具中下載下來的數(shù)據(jù)、記錄在磁性或光學(xué)記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)， 包含在EEPROM中的數(shù)據(jù)、或者臨時(shí)存儲(chǔ)在處理器502的RAM中的 數(shù)據(jù)、或者處理器502的任何其他外圍存儲(chǔ)器設(shè)備中的數(shù)據(jù)被認(rèn)為存 儲(chǔ)在處理器的存儲(chǔ)器中。
0066處理器502將典型地包括軟件和/或硬件，能夠?qū)崿F(xiàn)包含在機(jī) 器可讀代碼中的程序設(shè)計(jì)步驟，以便影響本發(fā)明的方法。在示例性實(shí) 施例中，處理器502包括控制器工作臺(tái)200的處理器210 (見圖1A)， 理想地包括具有多個(gè)可購買到的處理器的主板，包括可從ANALOG DEVICES公司獲得的Shacr處理器，可從摩托羅拉公司獲得的Power PC處理器，以及存儲(chǔ)器等等。示例性編程代碼主要是用C程序設(shè)計(jì)語 言編寫，但是寬范圍的其他語言也可以使用。處理器502還可以包括 在整個(gè)機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)中分布的軟件和/或硬件，其中手臂10、手推車 300、甚至固定器508 (見圖5和1B),通常在寬范圍分布處理布置中 的任意一個(gè)中具有本地處理能力。替代性處理器結(jié)構(gòu)，其可以適合于 利用本發(fā)明的方法和設(shè)備包括這些可從COMPUTER MOTION公司獲
得的ZeusTM機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)。
0067現(xiàn)在參考圖7，包含本發(fā)明的方法600開始于工具存儲(chǔ)602 或安裝至機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)器人手臂時(shí)。傳統(tǒng)信息從工具的存儲(chǔ)器下載， 允許系統(tǒng)去確定工具存儲(chǔ)器是否具有更新工具信息604。從工具中首先 下載的數(shù)據(jù)可以包括比只有傳統(tǒng)數(shù)據(jù)更多。事實(shí)上，如果只有傳統(tǒng)信 息是可用的，初始下載信息的剩余部分可以是空白的，其可以用作指 示，指出工具是傳統(tǒng)工具。可以在工具通過工具固定器或接口的機(jī)械
嚙合確認(rèn)運(yùn)動(dòng)期間，執(zhí)行從工具下載這個(gè)初始信息到系統(tǒng)的處理器中， 由此不需要延遲手術(shù)程序。所下載的傳統(tǒng)信息將足夠還允許系統(tǒng)識(shí)別
工具類型606。在示例性系統(tǒng)中，工具類型標(biāo)識(shí)從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中的一個(gè)或 多個(gè)傳統(tǒng)區(qū)域計(jì)算。替代性系統(tǒng)可以簡單地從工具存儲(chǔ)器中讀取工具 類型標(biāo)識(shí)。
0068首先假設(shè)所安裝的工具是沒有包括附加工具信息的傳統(tǒng)工 具，在處理器計(jì)算工具類型標(biāo)識(shí)606之后，處理器確定工具是否是先 前更新的類型608 (例如，通過先前下載和己經(jīng)安裝到機(jī)器人手臂上的 相同類型的即插即用工具更新的類型)。處理器可以確定工具類型數(shù)據(jù) 是否已經(jīng)通過比較工具類型和處理器502的存儲(chǔ)器516中的更新列表 更新了(見圖5)。如果工具類型確實(shí)包括在更新列表中了，處理器502 可以利用已經(jīng)存在處理器存儲(chǔ)器516中的數(shù)據(jù)，控制機(jī)器人手臂和所 安裝的工具的運(yùn)動(dòng)，由此支持所安裝的儀器610，而不用延遲下載附加 工具數(shù)據(jù)。儀器的支持可以包括，例如，利用來自適合于工具的工具 類型標(biāo)識(shí)的存儲(chǔ)器516中參數(shù)工具數(shù)據(jù)，重新配置處理器的軟件。
0069如果工具類型沒有列在更新列表中，則在步驟612，處理器 502可以確定工具類型標(biāo)識(shí)是否已經(jīng)包括在處理器存儲(chǔ)器516的本地 列表518中。如果工具標(biāo)識(shí)包括在本地列表518中，處理器可以再次 支持所安裝的儀器，而不用從工具下載附加數(shù)據(jù)。具體地，當(dāng)工具安 裝到機(jī)器人手臂時(shí)，利用再次在工具存儲(chǔ)器516中呈現(xiàn)的本地列表工 具參數(shù)信息，重新配置處理器502。因此，又一次可以避免下載延遲。
0070相比本地列表，處理器502有效地給更新列表優(yōu)先權(quán)，以便 使得工具參數(shù)信息可以有效地被現(xiàn)有工具類型(具有已知工具的工具 標(biāo)識(shí))的分布工具修訂。例如，如果傳播扭距的在前強(qiáng)度被減少時(shí)， 如果已知工具類型可以被用來更可靠地執(zhí)行，這允許更新這些現(xiàn)有工 具怎樣在該領(lǐng)域使用。可選地，制造商可以選擇不更新在前賣出工具 的工具類型，以便避免在更新或即插即用工具用在系統(tǒng)中之前或之后， 使得單工具(或同時(shí)兩個(gè)工具)具有不同的反應(yīng)。因?yàn)樵诓襟E604我 們已經(jīng)在上面假設(shè)所安裝的工具是不能即插即用的，如果用于支持儀 器的所需工具參數(shù)信息在處理器存儲(chǔ)器516中不可用(不管是在本地
列表518還是在更新列表520中都不可用)，系統(tǒng)可以拒絕所安裝的儀 器616，以便避免嘗試控制沒有足夠工具數(shù)據(jù)的工具的運(yùn)動(dòng)。注意，沿 著假設(shè)儀器不能即插即用的流程圖的路徑，在檢查本地列表518上的 工具標(biāo)識(shí)之前，處理器502首先檢査更新列表520上的工具信息。
0071之前的討論在步驟604假設(shè)所安裝的工具不是能夠即插即用， 也就是說，所安裝的工具是傳統(tǒng)工具。如果我們替代性的認(rèn)為在機(jī)器 人手臂上所安裝的工具602，具有可以用來更新系統(tǒng)處理器的附加工具 數(shù)據(jù)，在步驟604系統(tǒng)處理器可以從工具下載的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中確定該工 具具有即插即用能力。除了這個(gè)在工具的存儲(chǔ)器中的附加工具信息的 呈現(xiàn)，避免下載一些或所有的附加工具數(shù)據(jù)是有利的，以便限制在工 具交換期間的延遲。在方法600中，處理器確定所安裝的即插即用能 力的工具是否包括在拒絕列表618中。被拒絕的工具可以，例如，包 括不被機(jī)器人系統(tǒng)支持的類型的工具，以及不再被任何機(jī)器人系統(tǒng)支 持的類型的工具，或者在部署出去后，已經(jīng)被指出不適合使用的特定 工具。因此，工具拒絕可以基于工具類型標(biāo)識(shí)的比較或在處理器502 的存儲(chǔ)器516中具有拒絕列表522的特定工具標(biāo)識(shí)。包括在拒絕列表 522中的任何工具或工具類型可以被拒絕620，而且可選地，該系統(tǒng)提 供指示給系統(tǒng)操作員和/或外科醫(yī)生，該系統(tǒng)禁止工具的運(yùn)動(dòng)或工具末 端執(zhí)行器插入病人中等等。
0072如果所下載的即插即用工具不在拒絕列表上，在步驟622處 理器502可以確定處理器502的系統(tǒng)軟件是否比工具存儲(chǔ)器更新。這 可以通過，在新工具被第一次準(zhǔn)備部署出去的時(shí)候，存儲(chǔ)大多數(shù)最近 的系統(tǒng)處理器軟件修訂版，在工具存儲(chǔ)器中實(shí)現(xiàn)。任何后續(xù)軟件修訂 版將在處理器存儲(chǔ)器的本地列表中包括給這個(gè)新工具的數(shù)據(jù)，所以比 存儲(chǔ)在工具存儲(chǔ)器上的系統(tǒng)修訂版信息更新的任何系統(tǒng)軟件修訂版， 不需要利用存儲(chǔ)在工具存儲(chǔ)器中的附加工具數(shù)據(jù)。有效地，這意味著， 除了工具存儲(chǔ)器和工具即插即用能力，類似于已知工具512來處理該 工具，并廢棄或使附加工具信息過時(shí)。在方法600中，如果在步驟622 處理器確定在工具存儲(chǔ)器中的附加工具數(shù)據(jù)中是否過時(shí)，則工具作為 沒有即插即用能力的工具處理。注意，包括在后續(xù)系統(tǒng)軟件修訂版中
的工具參數(shù)信息，可以和存儲(chǔ)在工具本身的附加工具數(shù)據(jù)不同(并且 比它更新)，所以這同時(shí)避免了下載附加工具信息的延遲和利用來自工 具自身的過時(shí)工具信息的延遲。
0073如果處理器的軟件修訂版沒有比工具存儲(chǔ)器中的附加工具信 息更老，則在步驟624中處理器檢查系統(tǒng)是否具有足夠的能力來使用 這個(gè)工具。在某些實(shí)施例中，這可以通過確定處理器的當(dāng)前軟件修訂 版是否比工具存儲(chǔ)器中指出的最小軟件修訂版相同或更新。如果不是， 該工具可以被設(shè)計(jì)來只被具有例如軟件子程序(當(dāng)前其對(duì)于系統(tǒng)處理 器不可用的)的系統(tǒng)使用。
0074附加工具數(shù)據(jù)通常會(huì)包括參數(shù)化的數(shù)據(jù)，諸如參數(shù)化的聯(lián)接 長度、參數(shù)化的最大扭矩信息、參數(shù)化的運(yùn)動(dòng)范圍信息等等。如果完 全新類型的運(yùn)動(dòng)學(xué)裝置包括在新工具中，在缺少新的子程序的時(shí)候， 這種處理器軟件的參數(shù)的更新可以是不夠的。雖然可能在工具存儲(chǔ)器 中下載這種新的子程序，限制附加工具數(shù)據(jù)至參數(shù)數(shù)據(jù)，限制了下載 時(shí)間，以及因此限制了工具交換延遲。
0075在其他實(shí)施例中，在步驟624，基于比較來自工具存儲(chǔ)器的最 小系統(tǒng)能力信息和機(jī)器人系統(tǒng)502的真實(shí)系統(tǒng)信息，系統(tǒng)可以確定系 統(tǒng)的硬件能力是否足夠支持工具。例如，如果超聲波手術(shù)工具意于安 裝在具有超聲波驅(qū)動(dòng)器的機(jī)器人手臂上，工具與系統(tǒng)能力的不兼容性 可以在步驟624中識(shí)別。如果所安裝的工具被發(fā)現(xiàn)是與系統(tǒng)能力不兼 容的，方法600確定工具類型是否包括在更新列表中或在本地列表中
(可能指出工具存儲(chǔ)器中的不兼容信息是過期的)，以及如果工具類型 沒有列在其中任一個(gè)中，則所安裝的工具在步驟616中被拒絕。
0076假設(shè)系統(tǒng)的處理器確定當(dāng)前軟件修訂版不比工具存儲(chǔ)器中的 信息更新，以及系統(tǒng)具有正確使用工具所需的能力，則在步驟626處 理器確定所安裝工具的工具類型是否已經(jīng)包括在更新列表中。如果工 具類型在處理器存儲(chǔ)器516的更新列表520中，處理器可以利用這個(gè) 在它的存儲(chǔ)器中的現(xiàn)有的附加工具數(shù)據(jù)來支持儀器610，而沒有從工具 本身下載附加工具數(shù)據(jù)的延遲。注意，處理器存儲(chǔ)器的更新列表可以 包括與工具上的附加工具數(shù)據(jù)相同的附加工具數(shù)據(jù)，或者可以包括更
新的來自具有即插即用能力的相同類型的順序分布的工具的附加數(shù) 據(jù)。
0077如果更新列表沒有包括所裝工具的工具類型，或者如果所裝 工具數(shù)據(jù)比這個(gè)工具類型的更新列表數(shù)據(jù)更新，在步驟828系統(tǒng)處理 器繼續(xù)檢查，本地列表518是否包括比來自工具存儲(chǔ)器的附加工具數(shù) 據(jù)更新的數(shù)據(jù)。如果本地列表包括至少和來自工具存儲(chǔ)器的附加工具 數(shù)據(jù)一樣新的工具類型的信息，系統(tǒng)利用本地列表數(shù)據(jù)支持所安裝的 工具。如果當(dāng)前附加工具信息還沒有在更新列表或本地列表中可用， 系統(tǒng)處理器指引下載附加工具數(shù)據(jù)到更新列表630中。
0078在示例性實(shí)施例中，利用存儲(chǔ)在處理器502的存儲(chǔ)器中的工 具數(shù)據(jù)，是變換到一個(gè)不同工具類型的工具的重新配置處理器的最快 的方式。從工具的存儲(chǔ)器中下載附加工具數(shù)據(jù)將典型地包括比一秒鐘 更長的延遲，在某些實(shí)施例中需要比10秒更大的延遲，以及在至少一 個(gè)實(shí)施例中大約14秒的延遲(取決于系統(tǒng)狀態(tài))，相比利用已經(jīng)存儲(chǔ) 在處理器存儲(chǔ)器中的信息。所安裝工具的運(yùn)動(dòng)利用六個(gè)由馬薩諸塞州 ANALOG DEVICES公司銷售的Share 處理器來指引，理想地利用控 制器轉(zhuǎn)換處理器(controller transform processor, CTP)。在圖7中說明 的方法600被廣泛地利用Middleman代碼實(shí)現(xiàn)，利用通過Supervisor 代碼數(shù)據(jù)初始化的方法。從所安裝的工具傳送的數(shù)據(jù)，可選地，在從 屬機(jī)器人手臂的電路中預(yù)處理。寬范圍的特定實(shí)現(xiàn)可以在本發(fā)明的范 圍內(nèi)使用。
0079現(xiàn)在參考圖8， 一些處理器可以不包括上面關(guān)于方法600描述 的每一方面的所有能力(或?qū)嵤┰诰哂懈鞣N需要的系統(tǒng)中)。在簡化地即 插即用方法700中，工具被安裝到機(jī)器人手臂上，以及傳送至少某些
來自工具存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)到系統(tǒng)處理器開始，以便允許處理器確定工具 類型是否包括在已知工具列表704上。如果工具類型和/或工具標(biāo)識(shí)被 包括在己知列表中，以及如果工具不是能夠即插即用的706，則工具可 以利用系統(tǒng)處理器708中的本地?cái)?shù)據(jù)。
0080如果處理器確定704工具類型沒有在已知列表中，處理器可 以簡單地拒絕儀器710。因此，本發(fā)明的方法可以不需要用來允許新工
具類型的使用。替代地，如果系統(tǒng)處理器確定工具是已知類型的，但 是工具具有即插即用能力，則處理器可以通過下載至少一部分附加工
具信息來支持工具，并利用所下載的信息來配置處理器712，如果某些 條件滿足的話。示例性系統(tǒng)下載了工具數(shù)據(jù)230的有限的PNP參數(shù)， 如在圖6A中見到的。在步驟714處理器可以檢查所下載的數(shù)據(jù)完整性 表現(xiàn)出通過核實(shí)報(bào)頭數(shù)據(jù)流(header stream)(包括有限的PNP數(shù)據(jù))可 接受。然后在步驟716處理器可以核實(shí)處理器的當(dāng)前軟件修訂版是否 和每次下載的附加工具數(shù)據(jù)工具兼容。如果工具完整性不夠或者與當(dāng) 前軟件修訂版不兼容，則工具就被拒絕。如果數(shù)據(jù)完整性是可接受的 并且軟件是兼容的，從工具的存儲(chǔ)器中所下載的附加工具數(shù)據(jù)被用來 指引工具的運(yùn)動(dòng)。
0081在簡化的即插即用方法700中，不是工具存儲(chǔ)器上的所有的 附加工具信息必需被下載和/或被系統(tǒng)利用。如上面參考圖6A所描述 的，附加工具信息可以包括有限的PNP信息230。在示例性實(shí)施例中， 有限的PNP信息包括一系列參數(shù)。如果系統(tǒng)具有有限的(而不是完全 具有或沒有)即插即用能力，并且參數(shù)被列在有限的PNP數(shù)據(jù)中，系 統(tǒng)將利用來自工具更新數(shù)據(jù)(而不是本地列表數(shù)據(jù))中的參數(shù)，通過 利用這更新的參數(shù)重新配置處理器軟件。在示例性實(shí)施例中，有限PNP 數(shù)據(jù)包括關(guān)于工具端長度、握住打開扭矩、握住關(guān)閉扭矩、以及握住 角度等的參數(shù)值。
0082給替代性工具的許多個(gè)替代性末端執(zhí)行器在圖8A到8F中說 明。這些末端執(zhí)行器中的幾個(gè)，包括DEBAKEY鉗子56i、微小鉗子 56ii， Potts剪刀56m，以及施夾鉗56iv，包括相對(duì)于彼此繞軸旋轉(zhuǎn)的 第一和第二末端執(zhí)行器元件56a、 56b，以便形成一對(duì)末端執(zhí)行器叉鉗。 其他末端執(zhí)行器，包括解剖刀56v和電烙術(shù)探測器56vi，具有單端末 端執(zhí)行器元件。
0083可選地，工具數(shù)據(jù)可與特定安裝工具和/或工具類型的可接受 使用的限制相關(guān)聯(lián)。工具和/或工具類型標(biāo)識(shí)可以存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)在 系統(tǒng)存儲(chǔ)器中的工具列表中，并且處理器可以響應(yīng)于使用列表和所下 載的工具或工具類型標(biāo)識(shí)的比較，改變或限制工具的使用。在一些實(shí)
施例中，工具使用數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在工具的存儲(chǔ)器中。無論如何，工具 使用限制可以限制工具僅僅用來訓(xùn)練/演示、用于工程或原型發(fā)展、用 于臨床醫(yī)療試驗(yàn)、或者可以用于對(duì)人的手術(shù)中。工具使用期限可以隨 著這些不同的用途而改變，并允許可以通過修訂工具使用數(shù)據(jù)來改變 工具的使用。工具限制可以通過拒絕非允許的工具來施加，或者通過 在系統(tǒng)的顯示屏中顯示紅的或其他合適的圖標(biāo)等等來施加。
0084雖然為了理解清楚以及作為例子，己經(jīng)詳細(xì)地描述了示例性 實(shí)施例，但許多變化、改變和改進(jìn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是明顯的。例 如，雖然示例性實(shí)施例參考改變機(jī)器人手術(shù)工具運(yùn)動(dòng)學(xué)等來描述的， 但替代性實(shí)施例可以幫助具有現(xiàn)有超聲系統(tǒng)的更新的超聲波成像探測 器、具有RF切除系統(tǒng)的替代性心臟切除導(dǎo)管、或者具有現(xiàn)有自動(dòng)工業(yè) 機(jī)器人的新機(jī)器人工具的使用。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要 求限制。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的即插即用工具，所述系統(tǒng)具有帶有信號(hào)接口的機(jī)器人手臂，所述系統(tǒng)還具有處理器和存儲(chǔ)器，所述工具可拆卸地耦合到所述信號(hào)接口，所述工具包含計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包含即插即用標(biāo)記代碼，即PNP標(biāo)記代碼，其用于使所述處理器將工具類型標(biāo)識(shí)為在存儲(chǔ)器中尚不可用；以及用于使所述處理器通過所述機(jī)器人手臂指引所述工具移動(dòng)的代碼。
2. —種用于機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的即插即用工具，所述系統(tǒng)具有帶有 信號(hào)接口的機(jī)器人手臂，所述系統(tǒng)還具有處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ) 器含有用于操作所述處理器的處理器代碼，所述工具可拆卸地耦合到所述信號(hào)接口，所述工具包含 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包含軟件修訂代碼，其用于使所述處理器確定所述工具的軟件修訂是 否早于所述處理器代碼；以及代碼，該代碼用于當(dāng)所述工具的所述軟件修訂不早于所述處理器 代碼時(shí)，使所述處理器通過所述機(jī)器人手臂指引所述工具移動(dòng)，用于 使所述處理器指引所述工具移動(dòng)的所述代碼包含工具移動(dòng)指引數(shù)據(jù)。
3. —種用于控制工具的方法，所述工具用于機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含帶有信號(hào)接口的機(jī)器人手臂，所述方法包含把第一工具耦合到所述信號(hào)接口 ； 通過所述信號(hào)接口讀取第一工具標(biāo)識(shí)信號(hào)；通過所述第一工具標(biāo)識(shí)信號(hào)將所述第一工具標(biāo)識(shí)為具有在所述機(jī) 器人手術(shù)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中缺乏的第一附加工具數(shù)據(jù)；把所述第一附加工具數(shù)據(jù)從所述第一工具下載到所述存儲(chǔ)器；以及使用所述第一附加工具數(shù)據(jù)控制所述第一工具的移動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其還包含 把第二工具耦合到所述信號(hào)接口 ； 通過所述信號(hào)接口讀取第二工具標(biāo)識(shí)信號(hào)；通過所述第二工具標(biāo)識(shí)信號(hào)將所述第二工具標(biāo)識(shí)為與儲(chǔ)存在所述 存儲(chǔ)器中的所述第一附加工具數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)；以及使用所述第一附加工具數(shù)據(jù)控制所述第二工具的移動(dòng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第一工具標(biāo)識(shí)信號(hào)和所 述第二工具標(biāo)識(shí)信號(hào)是相同工具類型的標(biāo)識(shí)信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第一附加工具數(shù)據(jù)被存 儲(chǔ)在與多個(gè)工具類型相關(guān)的更新列表中，所述存儲(chǔ)器還儲(chǔ)存與所述多 個(gè)工具類型中的每一個(gè)相關(guān)的本地?cái)?shù)據(jù)列表，所述方法還包含-使用來自儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中的所述本地?cái)?shù)據(jù)列表控制本地工具的移 動(dòng)，在所述第一工具被耦合到所述信號(hào)接口前，所述本地工具被耦合 到所述信號(hào)接口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述存儲(chǔ)器還包含軟件修訂 標(biāo)識(shí)，所述第一附加工具數(shù)據(jù)包含最小軟件修訂標(biāo)識(shí)，所述方法還包 含如果所述軟件修訂標(biāo)識(shí)小于所述最小軟件修訂標(biāo)識(shí)，則禁止使用 所述第一工具。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述控制所述第一工具的移 動(dòng)響應(yīng)在主輸入設(shè)備處控制相應(yīng)移動(dòng)的操作者。
9. 一種手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，其包括 機(jī)器人手臂，其包含信號(hào)接口； 存儲(chǔ)器；處理器；計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包含- 用于當(dāng)?shù)谝还ぞ弑唤雍系剿鲂盘?hào)接口時(shí)，使所述處理器通過所述信號(hào)接口讀取工具數(shù)據(jù)的代碼；用于使所述處理器把所讀取的工具數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)器的代碼；用于當(dāng)?shù)诙ぞ弑唤雍系剿鲂盘?hào)接口時(shí)，使所述處理器從所述 存儲(chǔ)器讀取所存儲(chǔ)的工具數(shù)據(jù)的代碼；以及用于使所述處理器使用所讀取的存儲(chǔ)的工具數(shù)據(jù)指引所述第二工 具移動(dòng)的代碼。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述第一和第二工具每個(gè)都 包含末端執(zhí)行器，所述處理器通過所述機(jī)器人手臂指引所述末端執(zhí)行 器移動(dòng)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述工具數(shù)據(jù)包含工具移動(dòng) 指引數(shù)據(jù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述工具數(shù)據(jù)包含工具類型 標(biāo)識(shí)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述工具數(shù)據(jù)包含所述第一 工具的軟件修訂代碼。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)還包 含代碼，該代碼用于使所述處理器比較所述第二工具的軟件修訂代碼 和所述第一工具的所述軟件修訂代碼，以及使所述處理器在所述第二 工具的所述軟件修訂代碼小于所述第一工具的所述軟件修訂代碼時(shí)， 使用所讀取的存儲(chǔ)的工具數(shù)據(jù)來指引所述第二工具移動(dòng)。
全文摘要
用于機(jī)器人手術(shù)和其他機(jī)器人應(yīng)用中的機(jī)器人裝置、系統(tǒng)和方法，和/或醫(yī)療儀器裝置、系統(tǒng)和方法包括一個(gè)可重用處理器和一個(gè)限制使用的機(jī)器人工具或醫(yī)療探測器。一種存儲(chǔ)器限制使用組件包括具有數(shù)據(jù)和/或由處理器執(zhí)行的程序設(shè)計(jì)指令的機(jī)器可讀代碼。一旦新數(shù)據(jù)由所述處理器從一個(gè)組件中下載下來，處理器的程序設(shè)計(jì)可通過裝載新數(shù)據(jù)來更新，后續(xù)組件可利用所更新的處理器，而不用重復(fù)下載。
文檔編號(hào)A61B19/00GK101361678SQ20081021330
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2005年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月4日
發(fā)明者D·Q·拉金, G·K·托特, N·斯瓦魯普, S·克爾頓, T·尼克松 申請(qǐng)人:直觀外科手術(shù)公司