專利名稱：用于協(xié)助操縱器械或工具的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域大體涉及用于借助于關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)來協(xié)助操縱器械或工具的裝置。例如在成像中，在乳房層析X光照相組合法中檢測(cè)乳房回波描記檢查的范圍內(nèi)的異常
背景技術(shù)：
層析X光照相組合法是ー種X光成像方法，能夠用這種方法來獲得所關(guān)注的對(duì)象的呈一系列連續(xù)的斷面形式的三維圖(3D)。根據(jù)所關(guān)注的對(duì)象在各種角度下的投影來重建這些斷面。為了這樣做，一般將所關(guān)注的對(duì)象置于發(fā)射X光的源和X光檢測(cè)器之間。源和/或檢測(cè)器是可移動(dòng)的，使得對(duì)象在檢測(cè)器上的投影的方向可改變(典型地在30°的角范圍內(nèi))。因此獲得所關(guān)注的對(duì)象在不同的角度下的若干投影，一般能夠通過本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的反投影方法來根據(jù)這些投影重建所關(guān)注的對(duì)象的三維圖。層析X光照相組合法特別用于普查和診斷乳癌。在這種情況下，這稱為乳房層析X光照相組合法或3D乳房X光照相木。圖I示意性地示出了用于獲得器官B的ニ維(2D)投影圖像和用于通過層析X光照相組合法來重建這個(gè)器官的3D圖像的成像裝置I。根據(jù)不同的角度來朝器官B發(fā)射來自源4的X光。在穿過器官B之后，它們被檢測(cè)器3檢測(cè)到，從而形成ー組投影圖像。通過本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的X光斷層攝影重建方法來重建器官B的典型地呈平行于檢測(cè)器3的X光斷層攝影斷面(圖像)的三維圖。如在傳統(tǒng)3D乳房X光照相術(shù)中，在層析X光照相組合檢查的期間，患者的乳房特別地在檢測(cè)器3和擠壓板2之間受到擠壓。醫(yī)師將分析X光斷層攝影斷面，以便檢測(cè)可能的損傷?？赡馨l(fā)生的情況是醫(yī)師想要例如借助于回波描記探頭來在他/她將已經(jīng)確認(rèn)的區(qū)上進(jìn)行額外的檢查。通常，在患者仰躺或略微側(cè)臥時(shí)進(jìn)行乳房回波描記檢查。乳房未被擠壓。為了定位待用回波描記探頭評(píng)估的損傷，放射科醫(yī)師必須在想象中將3D層析X光照相組合圖像“疊置”在患者的乳房上方。這個(gè)疊置是很難的，因?yàn)樵趯游龉庹障嘟M合法中患者站(坐)著而乳房被擠壓，而在回波描記術(shù)中患者仰躺而乳房未被擠壓。這個(gè)問題的解決方法是在患者在同一位置上的情況下，在層析X光照相組合檢查之后立即執(zhí)行回波描記檢查。在層析X光照相組合檢查之前，患者的乳房被擠壓，并且在回波描記檢查一結(jié)束就解除擠壓。層析X光照相組合系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)配備有與回波描記檢查相兼容的擠壓板(板對(duì)于回波描記探頭發(fā)射的聲波應(yīng)當(dāng)是“可穿透的”)。在那種情況下，回波描記探頭所獲得的圖像和X光斷層攝影斷面對(duì)應(yīng)于患者的乳房的同一位置。
但是，為了使探頭到達(dá)可能的損傷的水平，醫(yī)師必須使用X光斷層攝影圖像作為參照，以定位損傷。這不是沒有難度的，因?yàn)獒t(yī)師必須根據(jù)X光斷層攝影圖像在想象中重建可能的損傷的空間的位置。已經(jīng)在機(jī)器人技術(shù)中知道了在器械或工具的操縱期間對(duì)使用者提供協(xié)助的裝置。為了這樣做，協(xié)助裝置會(huì)提供對(duì)器械或工具施加運(yùn)動(dòng)學(xué)約束的可能性，以便將器械或工具定位成使得使用者可執(zhí)行任務(wù)。規(guī)定了任務(wù)的意思的是根據(jù)使用者想要用器械或工具來施加的某個(gè)自由度數(shù)量而限定的動(dòng)作。考慮到如今的這些裝置需要許多馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，這些裝置是復(fù)雜、龐大且昂貴的。此外，知道這樣的協(xié)助裝置對(duì)于它們來說，根據(jù)小于關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)提供給器械或工具的自由度數(shù)量的自由度數(shù)量來促動(dòng)關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)。例如，在手術(shù)中，關(guān)節(jié)臂已經(jīng)是已知的，關(guān)節(jié)臂將預(yù)先定位工具所連結(jié)的臂的端部。一旦臂因此而被預(yù)先定位好，則使用者可使他的/她的工具執(zhí)行特定的平移或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而臂仍然被約束在這個(gè)位置上。但是，在他/她使器械或工具運(yùn)動(dòng)時(shí)，這樣的關(guān)節(jié)臂不能為使用者提供引導(dǎo)。在上面提到的特定的情況下，這些已知的裝置不會(huì)在定位回波描記探頭時(shí)提供引導(dǎo)。實(shí)際上，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量不僅小于工具的自由度數(shù)量，而且還小于完成任務(wù)所需的自由度數(shù)量。因此，存在對(duì)用于借助于關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)來協(xié)助操縱工具或器械的裝置的需要，該裝置簡(jiǎn)單、廉價(jià)，具有減少數(shù)量的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，但是允許在實(shí)際上引導(dǎo)工具或器械的運(yùn)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)在于借助于允許掃描包括可能的損傷的區(qū)的器械或工具來協(xié)助醫(yī)師瞄準(zhǔn)和分析所關(guān)注的區(qū)域中的損傷。根據(jù)ー個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明涉及ー種用于協(xié)助操縱器械或工具的裝置，其包括在支承件上的關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)，器械或工具可附連在該關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)上；馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，其根據(jù)小于所述關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)提供給器械或工具的自由度數(shù)量的自由度數(shù)量來促動(dòng)關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)；這些馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器件的自動(dòng)控制器。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的用于協(xié)助操縱器械或工具的裝置的特征在于，所述控制器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，以便促進(jìn)滿足對(duì)器械或工具的位置參數(shù)和/或速度參數(shù)的約束，在不依賴于操作員的操縱的情況下，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器本身不能夠完全滿足所述約束。該裝置的其它方面如下-器械或工具的位置參數(shù)和/或速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于大于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器起作用的自由度 數(shù)量的自由度數(shù)量；-控制器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，使得機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)工具提供力，這取決于器械或工具的位置參數(shù)和/或速度參數(shù)；
-關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)是包括承載或適于承載工具的關(guān)節(jié)的臂，力在這個(gè)關(guān)節(jié)處被傳遞給器械或工具；-工具是回波描記探頭。根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明涉及ー種組件，其包括包括X光源、檢測(cè)器和擠壓板的3D乳房X光照相成像裝置；以及根據(jù)本發(fā)明的第一方面的用于協(xié)助操縱的裝置，其中，エ具是回波描記探頭。相應(yīng)的組件的其它方面如下-當(dāng)探頭的圖像平面包含損傷時(shí)，カ為零，并且在探頭運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離目標(biāo)時(shí)，力増大；-カ是彈性的，并且由#ニ 0限定，其中k是剛性常數(shù)，以及其中J是探頭和損傷之 間的距離；-沿著垂直于包含板的平面的軸的カ的豎直分量為零。


根據(jù)以下描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得進(jìn)ー步顯而易見，描述僅是說明性的，并且應(yīng)當(dāng)參照附圖來閱讀，其中，除了已經(jīng)顯示的圖I之外圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的瞄準(zhǔn)和分析組件。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的協(xié)助裝置的詳細(xì)視圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于協(xié)助操縱器械或工具的原理。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)操縱器械或工具的協(xié)助。部件列表圖II醫(yī)學(xué)成像裝置2擠壓板3檢測(cè)器4X 光源B 器官圖210協(xié)助裝置20采集和處理單元30存儲(chǔ)單元40顯示單元圖311馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器12馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器13馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器14關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)100的與支承件15相対的端部15支承件16自動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器控制器100關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)
S回波描記探頭圖4S將標(biāo)記為I的可能的損傷或目標(biāo)連接到其在圖像平面U上的投影IU上的矢量I 目標(biāo)
P回波描記探頭S與擠壓板2的接觸點(diǎn)U圖像平面圖5O參照系的原點(diǎn)T在探頭和關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)之間的交接部
具體實(shí)施例方式瞄準(zhǔn)和分析組件圖2示出了用于瞄準(zhǔn)和分析患者的乳房損傷的組件。瞄準(zhǔn)和分析組件包括圖I的醫(yī)學(xué)成像裝置I的類型的醫(yī)學(xué)成像裝置I以及用于協(xié)助操縱工具或器械(例如回波描記探頭S)的裝置10。當(dāng)然，工具或器械可為醫(yī)師可用來執(zhí)行檢查或繼續(xù)進(jìn)行外科手術(shù)的任何醫(yī)療裝置。在瞄準(zhǔn)和分析乳房的損傷的情況下，回波描記探頭允許沿著與包含擠壓板2的平面成正割的圖像平面U來采集患者的乳房的2D圖像。圖4示出了這種構(gòu)造。瞄準(zhǔn)和分析組件包括用于獲得和處理醫(yī)學(xué)成像裝置I所獲得的圖像的単元20。當(dāng)然，這些功能中兩者可應(yīng)用于兩個(gè)單獨(dú)的単元中。在應(yīng)用處理方法之后，對(duì)這個(gè)采集和處理單元20進(jìn)行編程(例如為了根據(jù)2D投影圖像來重建3D圖像)。例如這可為計(jì)算機(jī)、處理器、微控制器、微型計(jì)算機(jī)、可編程的自動(dòng)機(jī)器、一個(gè)或多個(gè)專用集成電路、其它可編程的電路或包括計(jì)算機(jī)(例如工作站)的其它裝置。另外，有利地將采集和處理單元20編程成用于計(jì)算所關(guān)注的對(duì)象(例如患者的乳房的可能的損傷)的位置，以及計(jì)算協(xié)助裝置10必須對(duì)探頭S施加的應(yīng)力。備選地，可事先用另ー個(gè)裝置來進(jìn)行應(yīng)力的計(jì)算。仍然備選地，使用者可基于他/她通過顯示單元40所觀察到的圖像來確定所關(guān)注的對(duì)象(例如患者的乳房的可能的損傷)的位置。采集和處理單元20與存儲(chǔ)單元8聯(lián)接，存儲(chǔ)單元8可與采集和處理單元25集成在一起，或者與其分開。存儲(chǔ)單元30可形成有硬盤或任何其它可移動(dòng)的存儲(chǔ)裝置(例如⑶-ROM、磁盤等)。這可為處理和采集單元20的R0M/RAM存儲(chǔ)器、CD-ROM、USB鑰匙、中央服務(wù)器的存儲(chǔ)器。采集和處理單元20可包括讀取器裝置(未顯示)例如磁盤讀取器或⑶-ROM讀取器，以從指令的介質(zhì)(未顯示)(例如磁盤或CD-ROM)中讀取處理方法的指令。備選地，它可執(zhí)行存儲(chǔ)在固件(未顯示)中的處理方法的指令。最后，為了顯示或者來自醫(yī)學(xué)成像裝置I或者來自回波描記探頭S的圖像，瞄準(zhǔn)和分析組件包括顯示單元40。
顯示單元40例如是計(jì)算機(jī)屏幕、監(jiān)視器、平面屏幕、等離子屏幕或任何類型的商業(yè)上已知的顯示裝置。顯示單元40允許放射科醫(yī)師控制乳房的3D圖(對(duì)斷面的體積、定向等采樣)和/或獲得的2D圖像的顯示，以及借助于回波描記探頭S來瞄準(zhǔn)和分析損傷。用于協(xié)助操縱回波描記探頭S的裝置圖3示意性地示出了用于協(xié)助操縱器械或工具(例如回波描記探頭S)的裝置10。協(xié)助裝置包括在支承件15上的關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)100。在其與支承件15相対的端部14處，結(jié)構(gòu)100承載回波描記探頭S。這種結(jié)構(gòu)100例如是由馬薩諸塞州沃本市的SensAble Technologies公司經(jīng)銷的PHANTOM Omni機(jī)器人類型的關(guān)節(jié)臂。 這個(gè)結(jié)構(gòu)100為回波描記探頭S提供某個(gè)數(shù)量的自由度，在這種情況下是六個(gè)。其進(jìn)ー步具有某個(gè)數(shù)量(這里是三個(gè))的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器11、12、13，它們根據(jù)某個(gè)數(shù)量(在這種情況下是三個(gè))的自由度來促動(dòng)探頭S。大體上，結(jié)構(gòu)100具有根據(jù)小于結(jié)構(gòu)100所提供的自由度數(shù)量的自由度數(shù)量來促動(dòng)探頭S的許多馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器。協(xié)助裝置進(jìn)ー步包括根據(jù)對(duì)器械的位置參數(shù)和/或速度參數(shù)的約束來驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的自動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器控制器16。這個(gè)驅(qū)動(dòng)促進(jìn)滿足對(duì)器械的位置參數(shù)和/或速度參數(shù)的約束。具體而言，器械或工具S的位置參數(shù)和/或速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于大于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器11、
12、13起作用的自由度數(shù)量的自由度數(shù)量。實(shí)際上，在不依賴于使用者操縱的情況下，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器本身無法完全滿足約束。這樣，對(duì)于協(xié)助裝置，能夠在協(xié)助工具的同時(shí)滿足對(duì)應(yīng)于大于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器11、12、13起作用的自由度數(shù)量的自由度數(shù)量的約束。在協(xié)助操縱回波描記探頭S來瞄準(zhǔn)和分析患者的可能的乳房損傷的情況下，如這在圖4中示出的那樣，控制器16對(duì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器11、12、13提供趨向于將回波描記探頭S定位在醫(yī)學(xué)成像裝置I的擠壓板2的平面π上或定位在擠壓板2的平面π附近的設(shè)定值，使得能夠借助于回波描記探頭S看見可能的損傷。因而，控制器通過設(shè)定三個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的約束來驅(qū)動(dòng)三個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器11、12、13，使得回波描記探頭S能夠根據(jù)回波描記探頭S的四個(gè)自由度(在圖4中由雙向箭頭示出)而移動(dòng)-在擠壓板2上的兩個(gè)平移，-沿著垂直于擠壓板2的矢量的旋轉(zhuǎn)，-在擠壓板2和回波描記探頭S的圖像平面U之間的交會(huì)部的周圍的旋轉(zhuǎn)。例如，關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)100所提供的協(xié)助在物理上由傳遞給回波描記探頭S的力表示，該カ取決于回波描記探頭S在擠壓板2上的位置。雖然這個(gè)單個(gè)力不足以引導(dǎo)回波描記探頭以觀測(cè)任意約束，但是注意，這被使用者在直覺上理解為如何操作回波描記探頭S的指示，并且由此實(shí)現(xiàn)的部分引導(dǎo)得出了良好的結(jié)果。對(duì)乳房層析X光照相組合法應(yīng)用的實(shí)例如已經(jīng)提到的那樣，用于協(xié)助操縱的裝置提供了幫助醫(yī)師將回波描記探頭S定位到來自醫(yī)學(xué)成像裝置I的斷面中檢測(cè)到可能的損傷的水平處或附近的可能性。為了這樣做，回波描記探頭S接觸擠壓板2，P為接觸點(diǎn)。醫(yī)師進(jìn)ー步將回波描記探頭S保持在其在機(jī)械結(jié)構(gòu)100上的關(guān)節(jié)的上方。根據(jù)可能的損傷相對(duì)于探頭S的位置，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器被協(xié)助裝置的控制器16驅(qū)動(dòng)。結(jié)構(gòu)100包括運(yùn)動(dòng)傳感器，用該運(yùn)動(dòng)傳感器能夠知道探頭S在參照系中的位置和定向。取決于這個(gè)位置和定向，處理單元20計(jì)算將可能的損傷或目標(biāo)(標(biāo)記為I)連接到其在圖像平面U上的投影IU的矢量^的坐標(biāo)?？刂破?6接收這個(gè)矢量^作為輸入，并且驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器11、12、13。
值得注意，控制器16驅(qū)動(dòng)這些馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，使得結(jié)構(gòu)100在其關(guān)節(jié)14處對(duì)探頭S傳遞カP。根據(jù)這樣的情況下，這種カF取決于若干參數(shù)。為了闡明力F的產(chǎn)生，對(duì)圖5進(jìn)行參照。限定了兩個(gè)直接正交的參照系-Fp =(P,xp,yP,zP),jM.點(diǎn)P的參照系，原點(diǎn)P為探頭的點(diǎn)，這可為例如在探頭和包含擠壓板2的平面π之間的接觸點(diǎn)，參照系用垂直于回波描記探頭S的圖像平面U的矢量ら和超聲束的對(duì)稱軸線的方向矢量Λ連到回波描記探頭S ；-ち=(0，“も)，原點(diǎn)O的參照系，其連到對(duì)應(yīng)于擠壓板2的這樣面的平面π上在該面上，回波描記探頭S被用垂直于平面π的矢量ら來進(jìn)行操縱。回波描記探頭S被醫(yī)師保持在點(diǎn)H處，使得m = -PH yp。機(jī)械結(jié)構(gòu)100在點(diǎn)T處
對(duì)探頭施加力-使得PT = - PT Pp這個(gè)點(diǎn)τ對(duì)應(yīng)于探頭和關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)之間的交接 F,。
部。這是結(jié)構(gòu)的端部14。當(dāng)探頭S的圖像平面U包含可能的損傷時(shí)，カ為零，以便讓醫(yī)師根據(jù)自由度來操縱回波描記探頭S，使得可能的損傷仍然在回波描記圖像上可見。另外，該カ使得當(dāng)回波描記探頭S運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離目標(biāo)I時(shí)，力増大?？商貏e地選擇カF，以便如果カ是由P = W限定的話，產(chǎn)生弾性回復(fù)，其中，K是剛性常數(shù)。力包括限定連到平面π的參照系ら中的三個(gè)分量。備選地，為了避免在回波描記探頭S和擠壓板2之間的接觸部處有波動(dòng)，沿著軸ち的力的豎直分量為零。在這種情況下，力&由戶=j表不。出于穩(wěn)定性的原因，減小臂的端部處的振蕩是合乎需要的。為了限制振蕩，可通過
Ρ =來計(jì)算カ^;其中，C是恒定的阻尼系數(shù)。仍然備選地，力可將在機(jī)械結(jié)構(gòu)100的端部14處的速度W考慮在內(nèi)。在這種情況下，力_由F = A:も"I +c·^· +Cj· W表不，其中，Ct是另ー個(gè)阻尼常數(shù)。
最后，力#可使醫(yī)師在回波描記探頭S的重量方面得到解脫。在這種情況下，力F由
權(quán)利要求
1.ー種用于協(xié)助操縱器械或工具(S)的裝置，包括 -在支承件(15)上的關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)(100)，器械或工具(S)能夠附連在所述關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)(100)上； -馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(11，12，13)，其根據(jù)小于所述結(jié)構(gòu)(100)提供給所述器械或工具(S)的自由度數(shù)量的自由度數(shù)量來促動(dòng)所述關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)(100)； -這些馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器件的自動(dòng)控制器(16)； 其中，所述控制器(16)驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(11，12，13)，以便促進(jìn)滿足對(duì)所述器械或工具(S)的位置參數(shù)和/或速度參數(shù)的約束，在不依賴于操作員的操縱的情況下，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(11，12，13)本身無法完全滿足所述約束。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于協(xié)助操縱器械或工具的裝置，其特征在于，所述器械或工具(S)的所述位置參數(shù)和/或所述速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于大于所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(11，12，13)起作用的自由度數(shù)量的自由度數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I至2中的任一項(xiàng)所述的用于協(xié)助操縱器械或工具的裝置，其特征在于，所述控制器(16)驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，使得所述機(jī)械結(jié)構(gòu)(100)為所述工具提供力(P)，這取決于所述器械或工具的所述位置參數(shù)和/或所述速度參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項(xiàng)所述的用于協(xié)助操縱器械或工具的裝置，其特征在于，所述關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)是包括承載或適于承載所述工具的關(guān)節(jié)的臂，所述力(盧)在這個(gè)關(guān)節(jié)處被傳遞給所述器械或工具。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項(xiàng)所述的用于協(xié)助操縱器械或工具的裝置，其特征在于，所述工具是回波描記探頭(S)。
6.—種成像組件,包括 -包括X光源(4)、檢測(cè)器(3)和擠壓板(2)的乳房X光照相成像裝置；以及-根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項(xiàng)的用于協(xié)助操縱的裝置，其中，所述工具是回波描記探頭⑶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組件，其特征在于，當(dāng)所述探頭(S)的圖像平面(U)包含損傷(1)時(shí)，所述カ(P)為零，并且在所述探頭(S)逐漸運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離目標(biāo)(I)時(shí)，所述カ(#)増大。
8.根據(jù)權(quán)利要求6至7中的任ー項(xiàng)所述的組件，其特征在于，所述カ是彈性的，并且由F = W限定，其中，k是剛性常數(shù)，以及其中，J是所述探頭⑶和所述損傷⑴之間的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任ー項(xiàng)所述的組件，其特征在于，沿著垂直于包含所述板(2)的平面(π)的軸(ら)的所述カ的豎直分量為零。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于協(xié)助操縱器械或工具的裝置，其包括在支承件(15)上的關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)(100)，器械或工具(S)可附連在關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)(100)上；馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(11，12，13)，其根據(jù)小于所述結(jié)構(gòu)(100)提供給器械或工具(S)的自由度數(shù)量的自由度數(shù)量來促動(dòng)關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)(100)；這些馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器件的自動(dòng)控制器(16)；該裝置的特征在于，所述控制器(16)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(11，12，13)，以便促進(jìn)滿足對(duì)器械或工具(S)的位置參數(shù)和/或速度參數(shù)的約束，在不依賴于操作員的操縱的情況下，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(11，12，13)本身無法完全滿足所述約束。
文檔編號(hào)A61B6/03GK102652675SQ20121006375
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者A·馬克斯, G·莫雷爾, M-A·維特拉尼, R·G·約爾達(dá)歇, S·L·W·馬勒 申請(qǐng)人:通用電氣公司