兩個(gè)輸入變數(shù)的反正切函數(shù)，因?yàn)榉凑?函數(shù)接近零（zero)輸入值的穩(wěn)定 性和最終角度回到適當(dāng)?shù)南笙蓿╭uadrant)特性而使用。
[0178] 的值可如下計(jì)算。
[0179] 從變換矩陣4中可得到等式5至7。
[0189] 還有，可如下假設(shè)。
[0190] [等式 8]
[0193] 通過等式7和8可如下的被計(jì)算。
[0194] [等式 9]
[0201] 最終通過等式6和9可得到如下的值。
[0204] 從等式4和10決定兩個(gè)接合角度θ ρ Θ 2。
[0205] 最后，對(duì)雅可比（jacobian)矩陣進(jìn)行說明。
[0206] Θ -空間和X-空間之間的線性映射（mapping)如下。
[0207] 等式1可被分化成如下。
[0208] [雅可比矩陣1]
[0211] 還有，變換矩陣1會(huì)如下。
[0212] [旋轉(zhuǎn)矩陣7]
[0214] 最終，雅可比矩陣會(huì)如下。
[0215] [雅可比矩陣2]
[0217][雅可比矩陣3]
[0219] 因此，雅可比矩陣如下。
[0220] [雅可比矩陣4]
[0222] 通過雅可比矩陣4只考慮角速度，且不考慮并進(jìn)的速度，除了 a =n3i，neN的 情況，不可具有異常性（singular)。
[0223] 如此，通過雅可比矩陣決定連接部件的接合速度和放射部件的速度間的關(guān)系，由 此不僅可按照連接部件的接合速度預(yù)測(cè)放射部件的移動(dòng)速度，而且可逆算具有放射部件所 愿的速度時(shí)，能夠所行其連接部件的接合速度。
[0224] 具體地，通過連接部件的當(dāng)前位置可預(yù)測(cè)放射部件的位置，且相反的，為了放射部 件朝向中心點(diǎn)或目標(biāo)，可通過當(dāng)前位置控制連接部件的運(yùn)行。
[0225] 進(jìn)一步的，配置多個(gè)醫(yī)療用機(jī)器臂時(shí)，為了多個(gè)醫(yī)療用機(jī)器臂可相互協(xié)力運(yùn)行，可 通過雅可比矩陣控制。
[0226] 因此，按照一個(gè)實(shí)施例，醫(yī)療用機(jī)器經(jīng)床和機(jī)器臂部件的相對(duì)移動(dòng)，可迅速、準(zhǔn)確 的面向目標(biāo)地點(diǎn)，且容易控制，還可提高對(duì)目標(biāo)地點(diǎn)的方向性，并且可縮短手術(shù)或者治療時(shí) 間。進(jìn)一步的，配置緊密的（compact)設(shè)計(jì)，且減少驅(qū)動(dòng)部件的個(gè)數(shù)可減少總重量，并且由 另外的機(jī)器臂部件構(gòu)成，需要時(shí)，可去除或者添加機(jī)器臂部件，可使自由度的添加或者減 少，且可確保設(shè)計(jì)上的柔韌性。
[0227] 如此，本發(fā)明的實(shí)施例經(jīng)如具體地組成元件等特征事項(xiàng)和限定的實(shí)施例及圖面被 說明，但這是為了幫助更為全面性的理解本發(fā)明所提供的，且本發(fā)明不限于所述實(shí)施例，并 且本發(fā)明領(lǐng)域的技術(shù)人員從這些記載可做多個(gè)修正及變更。因此，本發(fā)明的思想不限定于 所述的實(shí)施例，且不僅是后續(xù)的權(quán)利要求，而且與其權(quán)利要求有均等或等價(jià)變更的所有都 能屬于本發(fā)明思想的范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種醫(yī)療用機(jī)器，其包括： 床，對(duì)象位于其中； 機(jī)器臂部件，位于所述床的上部或者下部，且在目標(biāo)地點(diǎn)位于球形中心的球形軌跡內(nèi)， 配置移動(dòng)的放射部件，且 所述床和所述機(jī)器臂部件對(duì)于彼此垂直或者水平方向的相對(duì)移動(dòng)，且 所述床和所述機(jī)器臂部件垂直或者水平方向的相對(duì)移動(dòng)，把所述對(duì)象移到所述目標(biāo)地 點(diǎn)，且移動(dòng)所述放射部件使朝向所述目標(biāo)地點(diǎn)。2. 如權(quán)利要求1所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述機(jī)器臂部件包括： 上部機(jī)器臂，在所述床的上部旋轉(zhuǎn)；及 下部機(jī)器臂，在所述床的下部旋轉(zhuǎn)，且 所述上部機(jī)器臂的放射部件和所述下部機(jī)器臂的放射部件被布置成朝向同一的目標(biāo) 地點(diǎn)。3. 如權(quán)利要求2所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述上部機(jī)器臂和所述下部機(jī)器臂位于具 有同一中心的球形軌跡內(nèi)。4. 如權(quán)利要求1所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述機(jī)器臂部件包括多個(gè)連接部件和多個(gè) 驅(qū)動(dòng)部件，且所述多個(gè)連接部件位于具有同一中心的同心球上，并且所述驅(qū)動(dòng)部件的軸的 延長(zhǎng)線在所述中心相遇。5. 如權(quán)利要求4所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述同心球的中心與所述目標(biāo)地點(diǎn)一致。6. 如權(quán)利要求4所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述機(jī)器臂部件包括： 第一中央部件； 第一連接部件，以所述第一中央部件的長(zhǎng)度方向的軸為中心旋轉(zhuǎn)； 第一驅(qū)動(dòng)部件，安裝在所述第一連接部件的一端，把旋轉(zhuǎn)力傳達(dá)給所述第一連接部 件； 第二鏈接部件，連接在所述第一連接部件的另一端，以第一軸為中心旋轉(zhuǎn)；及 第二驅(qū)動(dòng)部件，布置在所述第一連接部件和所述第二連接部件之間，且把旋轉(zhuǎn)力傳達(dá) 給所述第二連接部件。7. 如權(quán)利要求6所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述機(jī)器臂部件還包括： 第三連接部件，連接在所述第一中央部件中與所述第一連接部件連接的部分不同的位 置，且以所述第一中央部件的長(zhǎng)度方向的軸為中心旋轉(zhuǎn)； 第三驅(qū)動(dòng)部件，安裝在所述第三連接部件，把旋轉(zhuǎn)力傳達(dá)給所述第三連接部件； 第四連接部件，連接在所述第三連接部件的另一端，以第二軸為中心旋轉(zhuǎn)；及 第四驅(qū)動(dòng)部件，布置在所述第三連接部件和所述第四連接部件之間，且把旋轉(zhuǎn)力傳達(dá) 給所述第四連接部件。8. 如權(quán)利要求7所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述機(jī)器臂部件還包括： 第二中央部件，位于與所述第一中央部件的長(zhǎng)度方向的軸同軸上，且如所述第一中央 部件和所述中心之間的距離從所述中心隔離； 第五連接部件，以所述第二中央部件的長(zhǎng)度方向的軸為中心旋轉(zhuǎn)； 第五驅(qū)動(dòng)部件，安裝在所述第五連接部件一端，把旋轉(zhuǎn)力傳達(dá)給所述第五連接部件； 第六連接部件，連接在所述第五連接部件的另一端，以第三軸為中心旋轉(zhuǎn)；及 第六驅(qū)動(dòng)部件，布置在所述第五連接部件和所述第六連接部件之間，且把旋轉(zhuǎn)力傳達(dá) 給所述第六連接部件。9. 如權(quán)利要求8所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述機(jī)器臂部件還包括： 第七連接部件，連接在所述第二中央部件中與所述第五連接部件連接的部分不同的位 置，且以所述第二中央部件的長(zhǎng)度方向的軸為中心旋轉(zhuǎn)； 第七驅(qū)動(dòng)部件，安裝在所述第七連接部件，把旋轉(zhuǎn)力傳達(dá)給所述第七連接部件； 第八連接部件，連接在所述第七連接部件的另一端，以第四軸為中心旋轉(zhuǎn)；及 第八驅(qū)動(dòng)部件，布置在所述第七連接部件和所述第八連接部件之間，且把旋轉(zhuǎn)力傳達(dá) 給所述第八連接部件。10. 如權(quán)利要求9所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述第一中央部件的長(zhǎng)度方向的軸、所述 第二中央部件的長(zhǎng)度方向的軸、所述第一軸、所述第二軸、所述第三軸及所述第四軸在所述 中心相遇。11. 如權(quán)利要求9所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述第一軸、所述第二軸、所述第三軸及所 述第四軸對(duì)于所述連接部件端部的切線方向成垂直。12. 如權(quán)利要求8所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述第一連接部件和所述第二連接部件比 所述第三連接部件離所述中心遠(yuǎn)，且所述第五連接部件和所述第六連接部件比所述第七連 接部件尚所述中七、遠(yuǎn)。13. 如權(quán)利要求7所述的醫(yī)療用機(jī)器，所述第三連接部件位于所述第一連接部件和所 述第二連接部件之間時(shí)，所述第三連接部件及所述第四連接部件的長(zhǎng)度比所述第一連接部 件的長(zhǎng)度短。14. 如權(quán)利要求13所示的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述第三連接部件及所述第四連接部件 比所述第二連接部件離所述中心近，且所述第四連接部件比所述第三連接部件離所述中心 近。15. 如權(quán)利要求9所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述第七連接部件位于所述第五連接部件 和所述第六連接部件之間時(shí)，所述第七連接部件及所述第八連接部件的長(zhǎng)度比所述第五連 接部件的長(zhǎng)度短。16. 如權(quán)利要求15所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述第七連接部件及所述第八連接部件 比所述第六連接部件離所述中心近，且所述第八連接部件比所述第七連接部件離所述中心 近。17. 如權(quán)利要求9所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述機(jī)器臂部件包括： 放射部件，各個(gè)被安裝在所述第二連接部件、所述第四連接部件、所述第六連接部件及 所述第八連接部件的端部，使其朝向所述中心。18. 如權(quán)利要求17所述的醫(yī)療用機(jī)器，其中，所述放射部件對(duì)于所述第二連接部件、所 述第四連接部件、所述第六連接部件及所述第八連接部件端部的切線方向成垂直。19. 如權(quán)利要求1所述的醫(yī)療用機(jī)器，還包括： 調(diào)整位置元件，為了調(diào)整所述床的位置。
【專利摘要】按照一個(gè)實(shí)施例，醫(yī)療用機(jī)器包括：床，對(duì)象位于其中；機(jī)器臂部件，位于所述床的上部或者下部，且在目標(biāo)地點(diǎn)位于球形中心的球形軌跡內(nèi)，配置移動(dòng)的放射部件，且所述床和所述機(jī)器臂部件對(duì)于彼此垂直或者水平方向的相對(duì)移動(dòng)，且所述床和所述機(jī)器臂部件垂直或者水平方向的相對(duì)移動(dòng)，把所述對(duì)象移到所述目標(biāo)地點(diǎn)，且可移動(dòng)所述放射部件使朝向所述目標(biāo)地點(diǎn)。
【IPC分類】A61N5/10, A61B6/08, A61N5/00
【公開號(hào)】CN105307721
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480023028
【發(fā)明人】張平勛, 格金·厄爾金, 金承鎬
【申請(qǐng)人】大邱慶北科學(xué)技術(shù)院
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2014年11月13日
【公告號(hào)】EP3007770A1, US20150283406, WO2015156470A1