CN108135666B - 多输入机器人手术系统控制方案 - Google Patents

Abstract

为了控制包含臂、控制台以及与所述臂和所述控制台通信的控制器的机器人手术系统，本发明提供系统和方法，其包含接收选择第一臂以指派给第一控制台的请求；以及响应于所述请求，确定所述第一臂是否已经被指派；如果确定所述第一臂尚未被指派，则将所述第一臂指派给所述第一控制台；如果确定所述第一臂已经被指派，则确定是否要从先前指派取消选择所述第一臂；如果确定不取消选择所述第一臂，则生成通知；以及如果确定要取消选择所述第一臂，则从所述先前指派取消选择所述第一臂并将所述第一臂指派给所述第一控制台。

Description

多输入机器人手术系统控制方案

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年10月22日提交的美国临时专利申请第62/244，845号的权益和优先权，所述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

背景技术

机器人手术系统越来越多地用于执行微创医疗程序。通常，在这样的医疗程序期间，临床医生处于远离机器人手术系统的控制台处。临床医生向控制台处的用户界面提供输入，从而控制机器人手术系统。例如，临床医生移动输入控制器或手柄以操纵作用于患者的末端执行器。

在机器人手术系统的一些配置中，包含多个控制台以允许多名临床医生操纵所述系统。在这方面，每个控制台都包含用户界面，其可以用来控制同一个末端执行器。然而，允许多个用户控制同一个末端执行器会增加临床医生之间协调合作的需求，并可能降低效率。因此，机器人手术系统需要被配置成与多个控制台一起使用，以允许每个用户提供输入而不干扰彼此。另外，需要机器人手术系统可由多名临床医生操作，同时提高机器人手术程序期间的效率。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供了一种控制机器人手术系统的方法，所述机器人手术系统包含多个臂、多个控制台以及与所述多个臂和所述多个控制台通信的控制器。所述方法包含接收从所述多个臂中选择第一臂以指派给所述多个控制台中的第一控制台的请求；响应于所述请求，确定所述第一臂是否已经被指派；如果确定所述第一臂尚未被指派，则将所述第一臂指派给所述第一控制台；如果确定所述第一臂已经被指派，则确定是否要从先前指派取消选择所述第一臂；如果确定不取消选择所述第一臂，则生成通知；以及如果确定要取消选择所述第一臂，则从所述先前指派取消选择所述第一臂并将所述第一臂指派给所述第一控制台。

在本发明的另一个方面中，所述方法还包含：在接收所述选择请求之前，将所述多个控制台置于保持模式。

在本发明的又一个方面中，在所述方法中，将所述多个控制台置于所述保持模式包含：确定所述多个臂中的任何臂是否被指派给所述多个控制台中的任何控制台，并且从所述控制台取消选择所指派的臂。

在本发明的另一个方面中，所述方法还包含：接收从所述多个臂中选择第二臂以指派给所述多个控制台中的第二控制台的请求；响应于所述请求，确定所述第二臂是否已经被指派；如果确定所述第二臂已经被指派，则确定是否取消选择所述第二臂；如果确定所述第二臂尚未被指派，则将所述第二臂指派给所述第二控制台；如果确定不取消选择所述第二臂，则生成通知；以及如果确定要取消选择所述第二臂，则取消选择所述第二臂并将所述第二臂指派给所述第二控制台。

在本发明的另一个方面中，在所述方法中，接收所述选择请求包含从所述第一控制台接收所述选择请求。

在本发明的另一个方面中，在所述方法中，接收所述选择请求包含从远程计算机接收所述选择请求。

根据本发明的另一个方面，提供了一种机器人手术系统，其包含多个可移动地耦合到基座的联动件；多个控制台，每个控制台均包含输入装置；处理单元，其与所述多个控制台通信并且可操作地与所述多个联动件相关联；以及耦合到所述处理单元的存储器。所述存储器包含指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述处理单元：接收从所述多个联动件中选择第一联动件以指派给所述多个控制台中的第一控制台的请求；响应于所述请求，确定所述第一联动件是否已经被指派；如果确定所述第一联动件尚未被指派，则将所述第一臂指派给所述第一控制台；如果确定所述第一联动件已经被指派，则确定是否要从先前指派取消选择所述第一联动件；如果确定不取消选择所述第一联动件，则生成通知；以及如果确定要取消选择所述第一联动件，则从所述先前指派取消选择所述第一联动件并将所述第一联动件指派给所述第一控制台。

在本发明的一个方面中，所述存储器还包含指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述处理单元在接收所述选择请求之前将所述多个控制台置于保持模式。

在本发明的一个方面中，所述存储器还包含指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述处理单元将所述多个控制台置于所述保持模式，包含确定所述多个臂中的任何臂是否被指派给所述多个控制台中的任何控制台，并且从所述控制台取消选择所指派的臂。

在本发明的一个方面中，所述存储器还包含指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述处理单元：接收从所述多个臂中选择第二臂以指派给所述多个控制台中的第二控制台的请求；响应于所述请求，确定所述第二臂是否已经被指派；如果确定所述第二臂已经被指派，则确定是否取消选择所述第二臂；如果确定所述第二臂尚未被指派，则将所述第二臂指派给所述第二控制台；如果确定不取消选择所述第二臂，则生成通知；以及如果确定要取消选择所述第二臂，则取消选择所述第二臂并将所述第二臂指派给所述第二控制台。

在本发明的一个方面中，接收所述选择请求包含从所述第一控制台接收所述选择请求。

在本发明的一个方面中，接收所述选择请求包含从远程计算机接收所述选择请求。

根据本发明的另一个方面，提供了一种包含指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由处理器执行时使所述处理器：接收从所述多个联动件中选择第一联动件以指派给所述多个控制台中的第一控制台的请求；响应于所述请求，确定所述第一联动件是否已经被指派；如果确定所述第一联动件尚未被指派，则将所述第一臂指派给所述第一控制台；如果确定所述第一联动件已经被指派，则确定是否要从先前指派取消选择所述第一联动件；如果确定不取消选择所述第一联动件，则生成通知；以及如果确定要取消选择所述第一联动件，则从所述先前指派取消选择所述第一联动件并将所述第一联动件指派给所述第一控制台。

在本发明的一个方面中，所述非暂时性计算机可读介质还包含指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述处理单元在接收所述选择请求之前将所述多个控制台置于保持模式。

在本发明的一个方面中，所述非暂时性计算机可读介质还包含指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述处理单元将所述多个控制台置于所述保持模式，包含确定所述多个臂中的任何臂是否被指派给所述多个控制台中的任何控制台，并且从所述控制台取消选择所指派的臂。

在本发明的一个方面中，所述非暂时性计算机可读介质还包含指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述处理单元：接收从所述多个臂中选择第二臂以指派给所述多个控制台中的第二控制台的请求；响应于所述请求，确定所述第二臂是否已经被指派；如果确定所述第二臂已经被指派，则确定是否取消选择所述第二臂；如果确定所述第二臂尚未被指派，则将所述第二臂指派给所述第二控制台；如果确定不取消选择所述第二臂，则生成通知；以及如果确定要取消选择所述第二臂，则取消选择所述第二臂并将所述第二臂指派给所述第二控制台。

在本发明的一个方面中，接收所述选择请求包含从所述第一控制台接收所述选择请求。

在本发明的一个方面中，接收所述选择请求包含从远程计算机接收所述选择请求。

机器人手术系统的机械臂可以由在一个或多个控制台处操作一个或多个用户输入的用户来选择性地控制。由哪些控制台控制哪些机械臂的指派可以被识别。当第一机械臂被识别为未指派给所述控制台中的至少一个控制台时，响应于接收到的请求，可以将所述机械臂中的所述第一机械臂的控制指派给第一控制台。当所述第一机械臂被识别为当前指派给除所述第一控制台以外的至少一个控制台时，响应于接收到的所述请求，在相应指派的控制台处于保持模式之后，可以从任何指派的控制台取消指派所述第一机械臂的控制。所述系统可以等到所述第一机械臂的控制已从每个当前指派的控制台取消指派后，再按所述请求将所述第一机械臂的控制指派给所述第一控制台。

下面参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例的更多细节和方面。

附图说明

以下参考附图描述本发明的各个方面，所述附图被并入本说明书中且构成本说明书的一部分，其中：

图1是根据一个实施例的多输入机器人手术系统的示意图；

图2是用于控制图1的多输入机器人手术系统的系统架构的功能框图；

图3是用于控制图1的多输入机器人手术系统的控制部件的框图；

图4是用于控制图1的多输入机器人手术系统的方法的流程图；

图5至图10示出了根据一个实施例的根据图4中所示的方法的每个控制台对臂的选择和取消选择的简化框图；

图11是用于控制图1的多输入机器人手术系统的另一种方法的流程图；以及

图12至图14示出了根据一个实施例的根据图11中所示的方法的控制台对臂的选择和取消选择的简化框图。

具体实施方式

现在参照附图详细描述本发明的实施例，其中在若干附图中的每一个附图中，相同的附图标记表示相同或相应的元件。如本文所使用的，术语“临床医生”是指医生、护士或任何其它护理提供者，并且可以包含辅助人员。在整个说明书中，术语“近侧”是指装置或其部件的最靠近临床医生的部分，并且术语“远侧”是指装置或其部件的离临床医师最远的部分。

参考图1，总体示出了根据本发明的多输入机器人手术系统1，并且所述多输入机器人手术系统1包含机器人系统10、处理单元30以及用户界面40。所述机器人系统10通常包含联动件12和机器人基座18。可以呈臂形式的每个联动件12具有端部14，所述端部14可移动地支撑被配置成作用于组织的末端执行器或工具20。臂12的端部14可以包含用于对手术部位“S”进行成像的成像装置16。

每个用户界面40通过处理单元30与机器人基座18通信并且包含被配置成显示图像的显示装置44。根据一个实施例，显示装置44显示手术部位“S”的三维图像，其可以包含由成像装置16捕捉的数据和/或包含由围绕手术室定位的成像装置(未示出)(例如，定位在手术部位“S”内的成像装置)、邻近患者“P”定位的成像装置或定位在成像臂52的远端处的成像装置56捕捉的数据。成像装置(例如，成像装置16、56)可以捕捉手术部位“S”的视觉图像、红外图像、超声图像、X射线图像、热图像和/或任何其它已知的实时图像。成像装置将捕捉到的成像数据发送到处理单元30，处理单元30根据成像数据实时创建手术部位“S”的三维图像，并将三维图像发送到显示装置44以进行显示。在另一个实施例中，显示的图像是成像装置捕捉的数据的二维显现。

用户界面40包含输入装置42以允许临床医生操纵机器人系统10(例如，移动臂12、臂12的端部14、工具20和/或成像装置16，56)。每个输入装置42与处理单元30通信以向其发送控制信号并从其接收反馈信号。另外地或替代地，每个输入手柄43可以包含控制接口(未示出)，其允许外科医生操纵(例如，夹持、抓握、点燃、打开、关闭、旋转、推进、切片等)支撑在臂12的端部14处的工具20。

在一个实施例中，输入装置42是每个都可移动通过预定工作空间“W”以在手术部位“S”内移动臂12的端部14的手柄。应当理解的是，尽管工作空间“W”在图2中以二维示出，但工作空间“W”是三维工作空间。显示装置44上的三维图像被定向为使得输入装置42的移动引起臂12的端部14的移动，如在显示装置44上所见。应当理解的是，三维图像在显示装置上的定向可以是相对于从患者“P”上方的视野而映射或旋转的。另外，应当理解的是，显示装置44上的三维图像的尺寸可以缩放成比手术部位的实际结构更大或更小，从而允许外科医生更好地观察手术中的手术部位“S”的结构。随着输入装置42的移动，工具20在手术部位“S”内移动，如以下详细描述。工具20的移动还可以包含支撑工具20的臂12的端部14的移动。虽然图示为手柄(包含离合器开关的手柄)，但是一个或多个输入装置42可以是触摸板、操纵杆、键盘、鼠标或其它计算机附件，和/或脚踏开关、踏板、轨迹球或其它可致动装置，其被配置成将来自临床医生的物理移动转换为信号发送到处理单元30。

工具20的移动相对于输入手柄42的移动而缩放。当输入手柄42在预定工作空间“W”内移动时，输入手柄42将控制信号发送到处理单元30。处理单元30分析控制信号以响应于控制信号而移动工具20。处理单元30将缩放后的控制信号发送至机器人基座18以响应于输入手柄42的移动而移动工具20。

图2是图1的机器人手术系统10的简化框图。机器人手术系统10包含控制器220、塔架230以及控制台240。控制器220被配置成响应于从控制台240中的一个控制台接收到的输入而与塔架230通信，从而提供操作指令。

控制器220通常包含处理单元222、存储器224、塔架接口226、电机机构234以及控制台接口228。处理单元222特别是借助于存储在存储器224中的计算机程序而起作用以使塔架230的部件根据由控制台240的输入装置242限定的移动来执行期望的移动。在这方面，处理单元222包含适于执行计算和/或根据一组指令进行操作的任何合适的逻辑控制电路。处理单元222可以包含一个或多个处理装置，例如微处理器类型的处理装置或能够执行存储在存储器224中的指令和/或处理数据的其它物理装置。存储器224可以包含暂时型存储器(例如，RAM)和/或非暂时型存储器(例如，闪存介质、磁盘介质等)。塔架接口226和控制台接口228分别以无线方式(例如，Wi-Fi、蓝牙、LTE等)和/或经由有线配置与塔架230和控制台240通信。虽然被描述为单独的模块，但在其它实施例中，接口232，234是单个部件。

塔架230包含通信接口232，通信接口232被配置成从塔架接口226接收通信和/或数据，以操纵电机机构234从而移动臂236a-d。根据一个实施例，电机机构234被配置成响应于来自处理单元222的指令而接收用于附接到臂236a-d的缆线或任何其它合适的装置(未示出)的机械操作的电流的施加，以引起臂236a-d中的所选臂和/或耦合到臂236a-d的仪器的期望的移动。塔架230还包含成像装置238，成像装置238捕捉实时图像并经由通信接口232将表示图像的数据发送到控制器230。

为了操纵塔架230的装置，每个控制台240具有输入装置242、显示器244和计算机246。输入装置242耦合到计算机246并由临床医生使用以提供输入。在这方面，输入装置242可以是手柄或踏板，或者计算机附件，例如键盘、操纵杆、鼠标、按钮、触摸屏、开关、轨迹球或其它部件。显示器244显示从控制器220接收的图像或其它数据，从而将数据传送给临床医生。计算机246包含处理单元和存储器，其包含与塔架230的各种部件、算法和/或操作有关的数据、指令和/或信息，并且可以使用任何合适的电子服务、数据库、平台、云等进行操作。

图3是包含在图2中的机器人手术系统10的系统架构300的简化功能框图。系统架构300包含核心模块320、控制台模块330、机械臂模块340以及仪器模块350。核心模块320用作机器人手术系统10的中央控制器，并协调所有其它模块330，340，350的操作。例如，核心模块320将控制装置映射到臂14，确定系统10的当前状态，执行所有运动学和坐标转换，并转播所产生的移动命令。在这方面，核心模块320接收并分析来自每个其它模块330，340，350的数据，以便向其它模块330，340，350提供指令或命令以在机器人手术系统10内执行。虽然被描述为单独的模块，但在其它实施例中，模块320，330，340和350中的两个或更多个被组合为单个部件。

核心模块320包含模型322、观察器324、冲突管理器326、控制器328以及框架329。模型322包含为例如电机18和/或臂12的受控部件提供抽象表示(基本类)的单元。观察器324基于从其它模块330，340，350接收的输入和输出信号创建状态预估。冲突管理器326防止已经在系统10内登记的部件之间的冲突。框架329从运动学和动力学的角度跟踪系统10。例如，在一个实施例中，运动学项目可以被实现为正向运动学或逆向运动学。动力学项目可以被实现为用于对系统部件的动态进行建模的算法。

每个控制台模块330在相应的控制台240处与外科医生控制装置通信，并且将从控制台240接收的输入转播到核心模块320。根据一个实施例，控制台模块330将按钮状态和控制装置位置传送到核心模块320并且包含节点控制器332，节点控制器332包含状态/模式管理器334、故障切换控制器336以及N自由度(“DOF”)致动器338。

机械臂模块340协调机械臂子系统、臂推车子系统、安装臂以及仪器子系统的操作，以便控制相应臂12的移动。应当理解的是，机械臂模块340对应于单个臂并对其进行控制。这样，尽管示出了单个机械臂模块340，但在一个实施例中，对于臂236a-d中的每一个臂，包含另外的模块340。每个机械臂模块340包含节点控制器342、状态/模式管理器344、故障切换控制器346以及N自由度(“DOF”)致动器348。

仪器模块350控制附接到臂12(在图2中示出)的工具20(也在图2中示出)的移动。仪器模块350被配置成对应于单个工具并对其进行控制。因此，在包含多个工具的配置中，同样包含另外的仪器模块350。在一个实施例中，仪器模块350获得并传送与臂12上的工具20的位置有关的数据。每个仪器模块350具有节点控制器352、状态/模式管理器354、故障切换控制器356以及N自由度(“DOF”)致动器358。

如上文简要指出，控制台被配置成同时操作以允许一名以上的临床医生向机器人系统10提供输入并操纵臂236a-d。例如，在一个控制台240处的临床医生可以向一个输入端242提供输入，而另一名临床医生可以位于另一个控制台240处以向另一个输入端242提供输入。图4是根据一个实施例的用于操作多输入手术系统的控制方法400的流程图。控制方法400防止了多名临床医生尝试控制同一个臂，例如塔架230的臂236a-d。

在控制方法400开始时，在步骤402中，每个控制台240被置于保持模式。在一个实施例中，保持模式是在系统上电、复位、重启之后或在系统的另一个启动操作之后的默认模式。在保持模式期间，臂236a-d未被指派给任何控制台240。根据一个实施例，如果臂236a-d中的任何一个臂已经被指派给控制台，则臂236a-d被取消选择且不进行指派。

接下来，在步骤404中，从控制台接收请求，所述请求指示在控制台处的临床医生已经做出了臂的选择。例如，在控制台中的一个控制台处的临床医生可以使用输入端242来经由键盘、鼠标、操纵杆或其它输入端242进行臂的选择，例如通过键入选择或从示出为可被选择的臂236a-d的下拉菜单中选择图标或其它表示。在另一个实例中，控制台1和2在臂的选择期间可能未被用户占用，因此将一个或多个臂236a-d指派给控制台1的信号在远处从另一计算机产生。在任何情况下，如果没有接收到信号或者已经接收到信号但临床医生在预定时间段内没有做出选择，则在步骤402中，控制台1、2保持在保持模式。作为请求的一部分，确定臂选择请求是来自控制台1还是控制台2。

如果所接收到的输入指示臂236a-d中的一个或多个臂已被选择用于指派给控制台1并且预定时间段尚未过去，则在步骤406中，确定所选择的应被指派给控制台1的臂是否已经指派给控制台2。如果不是，则在步骤414中，将所选臂指派给控制台1。如果是，则在步骤408中，确定是否取消选择指派给控制台2的臂。取消选择可以自动进行，例如由于临床医生权限或控制台使用权限的优先级。替代地，取消选择通过手动超越控制进行，其中具有管理员权限的临床医生取消选择所述臂。如果不取消选择已经指派的臂，则在410中传送通知。可以将通知传送给试图选择已经指派的臂的临床医生和/或在已经向其指派臂的控制台处的临床医生。使用在显示器244中的一个或两个上的闪烁消息、可听音、振动或其它信号来警告临床医生所述臂不可用于指派。

如果要取消选择所述臂，则在步骤412中，取消选择所述臂，然后在步骤414中，将其指派给控制台1。在一个实施例中，一旦被指派，所述臂只能由控制台1处的临床医生操作，而在控制台2处的临床医生无法控制所述臂，除非其被取消选择。在另一个实施例中，包含超控协议，使得如果被启动，则控制台2处的临床医生可以对所述臂进行超越控制，即使所述臂尚未被取消选择。

返回到步骤404，如果接收到信号，所述信号指示已经接收到在控制台2处进行了臂选择的输入，则在步骤416中，确定所选臂是否已经被指派给控制台1。如果不是，在步骤424中，将选择的臂指派给控制台2。如果是，则在步骤418中，确定是否从控制台1取消选择已指派的臂。如上所述，取消选择所述臂的确定是由于临床医师权限或控制台使用权限的优先级的自动响应或从临床医生接收的手动输入。如果不取消选择所述臂，则在420传送通知。将通知(例如控制台1或2中的一个或两个的显示器上的闪烁消息、可听音、振动或另一警报信号)传达给临床医生。如果要取消选择所述臂，则在步骤422中，取消选择所述臂，然后在步骤424，中将其指派给控制台2。在一个实施例中，一旦被指派，所述臂只能由控制台2处的临床医生操作，控制台1处的临床医生无法控制所述臂，除非其被取消选择。在另一个实施例中，包含超控协议，使得如果被启动，则控制台1处的临床医生对所述臂进行超越控制，即使其尚未被取消选择。

在步骤414或424之后，方法400在步骤404处重复。应当理解的是，作为所述臂的指派的一部分，显示器和例如脚踏开关信号或离合器信号的输入信号也对于所指派的臂的每位临床医生而正常操作。与臂相关联的成像装置238的控制也与所指派的臂一起被指派。例如，成像装置238的指派以与所述臂的指派类似的方式进行。在其中所述臂在控制台1和控制台2两者之间指派的一个实施例中，如果成像装置238尚未被指派给控制台之一，则控制台1，2中的一个控制台处的临床医生可以选择所述成像装置238以指派给他或她的控制台1，2。

现在参考图5至图10，提供了示出将所述臂指派给控制台的方法的简化框图。图5是处于保持模式的系统10的示例。如上所述，在保持模式期间臂1-4均未被指派给控制台。在一个实施例中，选择臂1和3以指派给控制台1。因此，确定臂1和3是否已经被指派给控制台2。如果臂1和3尚未被指派，则它们被指派给控制台1，如图6所示。由于没有选择臂2和4指派给控制台1，所以臂2和4保持未指派，同时控制台2没有所指派的臂。

在一个实施例中，臂2被选择指派给控制台2。在确定臂2未被指派给控制台1之后(如图6所示)，系统10将臂2指派给控制台2，如图7所示。臂4保持未指派。

如果通过控制台2选择了臂1或3中的任一个或两个，则由于它们被指派给控制台1，所以任何一个臂都不能被重新指派给控制台2。如图8所示，控制台1取消选择了臂1和3，使得现在臂1和3与臂4一起未指派，并现在可以自由指派。在一个实施例中，控制台2也可以接收取消选择臂2的请求，使得臂2与臂1，3和4一起未被指派，如图9所示。由于臂1和臂3未指派，所以当控制台2发送要指派臂1和臂3的请求时，两者都被指派给控制台2，如图10所示。

图11是根据另一个实施例的用于操作多输入手术系统的控制方法1100的流程图。在此，当一名临床医生控制塔架230的臂236a-d时，除非检测到暂停或释放输入，否则另一名临床医生不能获得控制。另外，在一个实施例中，在每个控制台240的显示器244上呈现的信息基本相同，使得每名临床医生在方法1100期间看到相同的信息。

参考图2和图11，在控制方法1100开始时，在步骤1102中，每个控制台240被置于保持模式。如上所述，保持模式是在系统上电、复位、重启之后或在系统的另一个启动操作之后的默认模式。在保持模式期间，与系统相关联的控制未被指派给任一控制台240。因此，臂236a-d未被指派给任何控制台240，并且根据一个实施例，如果臂236a-d或其它控制中的任何一个已经被指派给控制台，则臂236a-d被取消选择且未指派，并且所述控制未指派给任一控制台。

接下来，在步骤1104中，在控制台处接收输入，所述输入指示控制台处的临床医生已请求系统的控制。在一个实施例中，控制台1，2中的一个控制台处的临床医生使用输入端242来经由键盘、鼠标、操纵杆或其它输入端242请求系统的控制，例如通过键入选择或从下拉菜单中选择图标或其它表示。在另一个实施例中，临床医生通过选择表示可被选择的臂236a-d的图标来请求系统的控制。根据又一个实施例，临床医生通过压下脚踏板或按压手柄上的按钮来请求系统的控制，其可以是输入端242。在一个实施例中，控制台1和2在选择期间可以是未被占用的，因此，请求系统对控制台1进行控制的信号在远处从另一计算机产生。如果没有接收到信号或者已经接收到信号但临床医生在预定时间段内没有提供输入，则在1102中，控制台1，2保持在保持模式。作为请求的一部分，在步骤1106中，确定控制请求是来自控制台1还是控制台2。

如果确定请求来自控制台1，则在步骤1108中，控制台2被置于或保持在保持模式，并且在步骤1110中，将系统的控制提供给控制台1。尽管以连续的顺序示出，但步骤1108和步骤1110可以同时或以相反的顺序执行。

在步骤1112中，确定控制台1是否处于保持模式。如果不是，则方法1100在步骤1108和1110处重复，其中控制台2保持在保持模式，同时系统控制继续被指派给控制台1。如果确定控制台1处于保持模式，则方法1100在步骤1104处重复以确定是否已经接收到另一个输入请求。

返回到步骤1106，如果确定从控制台2接收到输入请求，则在步骤1114中，将控制台1置于保持模式，并且在步骤1116中，将系统控制提供给控制台2。类似于步骤1108和1110，在一个实施例中，步骤1114和1116同时执行，或者替代地，在另一个实施例中，步骤1114和1116以相反的顺序执行。

在系统由控制台1或控制台2控制的某个时刻，可能出现另一个控制台处的临床医生可能需要接管系统控制的情况。在这方面，处于保持模式的控制台处的临床医生可以提供相应的输入，例如按下暂停按钮、选择暂停图标或执行另一种输入类型的动作，使得在步骤1120中，在控制台2处检测到暂停输入，或在步骤1122中，由系统从控制台1检测到暂停输入。如果检测到暂停输入，则所述方法在步骤1102处重复，其中控制台1，2被置于保持模式。

图12-14是示出了根据一个实施例的例如通过将臂指派给控制台来向控制台提供控制的方法的简化框图。图12是处于保持模式的系统10的示例。两个控制台均未接受系统10的控制，因此，在保持模式期间臂1-4均未被指派给控制台。图13是当从控制台1请求一个或多个臂的控制时系统10的示例。在这种情况下，所有臂1-4均被指派给控制台1，并因此系统控制也被指派给控制台1，而控制台2保持在保持模式。在其中控制台2处的临床医生向上述系统提供暂停输入的一个实施例中，系统10和所有臂1-4的控制被重新指派给控制台2，而控制台1被置于保持模式。

本文描述的系统还可以利用一个或多个控制器来接收各种信息并且转换所接收的信息以生成输出。控制器可以包含能够执行存储在存储器中的一系列指令的任何类型的计算装置、计算电路或任何类型的处理器或处理电路。控制器可以包含多个处理器和/或多核中央处理单元(CPU)，并且可以包含任何类型的处理器，例如微处理器、数字信号处理器、微控制器等。控制器还可以包含用于存储数据和/或算法以执行一系列指令的存储器。

本文描述的方法、程序、算法或代码中的任何一个可以被转换成编程语言或计算机程序或者以其表达。“编程语言”和“计算机程序”包含用于向计算机说明指令的任何语言，并且包含(但不限于)下列语言及其派生语言：汇编语言、Basic语言、批处理文件、BCPL、C、C+、C++、Delphi语言、Fortran语言、Java语言、JavaScript语言、机器代码、操作系统命令语言、Pascal语言、Perl语言、PL1语言、脚本语言、Visual Basic语言、本身即能说明程序的元语言以及所有第一代、第二代、第三代、第四代和第五代计算机语言。还包含数据库和其它数据模式以及任何其它元语言。解释、编译或使用编译和解释方法的语言之间没有区别。程序的编译版本和源代码版本之间也没有区别。因此，对编程语言可能以多种状态存在(如源代码、编译、对象或链接)的程序的引用是对任何和所有这些状态的引用。对程序的引用可能包含实际指令和/或这些指令的意图。

本文描述的方法、程序、算法或代码中的任何一个可以包含在一个或多个机器可读介质或存储器上。术语“存储器”可以包含以机器可读的形式提供(例如，存储和/或发送)信息的机构，所述机器包含，例如，处理器、计算机或数字处理装置。例如，存储器可以包含只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置或任何其它易失性或非易失性存储装置。其上包含的代码或指令可以由载波信号、红外信号、数字信号以及其它类似信号表示。

尽管已经在附图中示出了本发明的若干实施例，但其并不旨在使本发明受限于此，因为其旨在表示本发明的范围与本领域所允许的范围一样宽并且说明书也应同样地阅读。还设想出上述实施例的任何组合，并且其也在所附权利要求的范围内。因此，以上描述不应被解释为是限制性的，而仅仅是作为特定实施例的示例。本领域技术人员将设想到在所附权利要求的范围内的其它修改。

Claims (16)

1.一种控制机器人手术系统的方法，所述机器人手术系统包含多个臂、多个控制台以及与所述多个臂和所述多个控制台通信的控制器，所述方法包括：

将所述多个控制台置于保持模式；

接收从所述多个臂中选择第一臂以指派给所述多个控制台中的第一控制台的请求；

响应于所述请求，确定所述第一臂是否已经被指派；

如果确定所述第一臂尚未被指派，则将所述第一臂指派给所述第一控制台；

如果确定所述第一臂已经被指派，则确定是否要从先前指派取消选择所述第一臂；

如果确定不取消选择所述第一臂，则生成通知；以及

如果确定要取消选择所述第一臂，则从所述先前指派取消选择所述第一臂并将所述第一臂指派给所述第一控制台。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述将所述多个控制台置于所述保持模式包含：确定所述多个臂中的任何臂是否被指派给所述多个控制台中的任何控制台，并且从所述控制台取消选择所指派的臂。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

接收从所述多个臂中选择第二臂以指派给所述多个控制台中的第二控制台的请求；

响应于所述请求，确定所述第二臂是否已经被指派；

如果确定所述第二臂已经被指派，则确定是否取消选择所述第二臂；

如果确定所述第二臂尚未被指派，则将所述第二臂指派给所述第二控制台；

如果确定不取消选择所述第二臂，则生成通知；以及

如果确定要取消选择所述第二臂，则取消选择所述第二臂并将所述第二臂指派给所述第二控制台。

4.根据权利要求1所述的方法，其中接收从所述多个臂中选择第一臂以指派给所述多个控制台中的第一控制台的请求包含从所述第一控制台接收该请求。

5.根据权利要求1所述的方法，其中接收从所述多个臂中选择第一臂以指派给所述多个控制台中的第一控制台的请求包含从远程计算机接收该请求。

6.一种机器人手术系统，其包括：

多个可移动地耦合到基座的联动件；

多个控制台，每个控制台均包含输入装置；

处理单元，其与所述多个控制台通信并且可操作地与所述多个联动件相关联；以及

耦合到所述处理单元的存储器，所述存储器包含指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述处理单元：

将所述多个控制台置于保持模式；

接收从所述多个联动件中选择第一联动件以指派给所述多个控制台中的第一控制台的请求；

响应于所述请求，确定所述第一联动件是否已经被指派；

如果确定所述第一联动件尚未被指派，则将所述第一联动件指派给所述第一控制台；

如果确定所述第一联动件已经被指派，则确定是否要从先前指派取消选择所述第一联动件；

如果确定不取消选择所述第一联动件，则生成通知；以及

如果确定要取消选择所述第一联动件，则从所述先前指派取消选择所述第一联动件并将所述第一联动件指派给所述第一控制台。

7.根据权利要求6所述的机器人手术系统，其中所述存储器还包含指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述处理单元将所述多个控制台置于所述保持模式，包含确定所述多个联动件中的任何联动件是否被指派给所述多个控制台中的任何控制台，并且从所述控制台取消选择所指派的联动件。

8.根据权利要求6所述的机器人手术系统，所述存储器还包含指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述处理单元：

接收从所述多个联动件中选择第二联动件以指派给所述多个控制台中的第二控制台的请求；

响应于所述请求，确定所述第二联动件是否已经被指派；

如果确定所述第二联动件已经被指派，则确定是否取消选择所述第二联动件；

如果确定所述第二联动件尚未被指派，则将所述第二联动件指派给所述第二控制台；

如果确定不取消选择所述第二联动件，则生成通知；以及

如果确定要取消选择所述第二联动件，则取消选择所述第二联动件并将所述第二联动件指派给所述第二控制台。

9.根据权利要求6所述的机器人手术系统，其中接收从所述多个联动件中选择第一联动件以指派给所述多个控制台中的第一控制台的请求包含从所述第一控制台接收该请求。

10.根据权利要求6所述的机器人手术系统，其中接收从所述多个联动件中选择第一联动件以指派给所述多个控制台中的第一控制台的请求包含从远程计算机接收该请求。

11.一种包含指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由处理单元执行时使所述处理单元：

将多个控制台置于保持模式；

接收从多个联动件中选择第一联动件以指派给所述多个控制台中的第一控制台的请求；

响应于所述请求，确定所述第一联动件是否已经被指派；

如果确定所述第一联动件尚未被指派，则将第一联动件指派给所述第一控制台；

如果确定所述第一联动件已经被指派，则确定是否要从先前指派取消选择所述第一联动件；

如果确定不取消选择所述第一联动件，则生成通知；以及

如果确定要取消选择所述第一联动件，则从所述先前指派取消选择所述第一联动件并将所述第一联动件指派给所述第一控制台。

12.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质，其还包含指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述处理单元将所述多个控制台置于所述保持模式，包含确定所述多个联动件中的任何联动件是否被指派给所述多个控制台中的任何控制台，并且从所述控制台取消选择所指派的联动件。

13.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质，其还包含指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述处理单元：

接收从所述多个联动件中选择第二联动件以指派给所述多个控制台中的第二控制台的请求；

响应于所述请求，确定所述第二联动件是否已经被指派；

如果确定所述第二联动件已经被指派，则确定是否取消选择所述第二联动件；

如果确定所述第二联动件尚未被指派，则将所述第二联动件指派给所述第二控制台；

如果确定不取消选择所述第二联动件，则生成通知；以及

如果确定要取消选择所述第二联动件，则取消选择所述第二联动件并将所述第二联动件指派给所述第二控制台。

14.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质，其中接收从多个联动件中选择第一联动件以指派给所述多个控制台中的第一控制台的请求包含从所述第一控制台接收该请求。

15.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质，其中接收从多个联动件中选择第一联动件以指派给所述多个控制台中的第一控制台的请求包含从远程计算机接收该请求。

16.一种控制机器人手术系统的方法，其包括：

识别机器人手术系统的多个机械臂对一个或多个控制台的控制的指派，所述机器人手术系统的至少一部分通过所述一个或多个控制台被用户控制；

当第一机械臂被识别为未指派给所述控制台中的至少一个控制台时，响应于接收到的请求，将所述机械臂中的所述第一机械臂的控制指派给第一控制台；

当所述第一机械臂被识别为指派给除所述第一控制台以外的至少一个控制台时，响应于接收到的所述请求，在相应指派的控制台处于保持模式之后，从任何指派的控制台取消指派所述第一机械臂的控制；以及

等到所述第一机械臂的控制已从每个指派的控制台取消指派后，再将所述第一机械臂的控制指派给所述第一控制台。

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