机器人外科器械末端执行器的主动控制的制作方法
本申请是于2012年5月30日提交的名称为“机器人外科器械末端执行器的主动控制”的中国专利申请201280026739.9(pct/us2012/040034)的分案申请。
相关申请的交叉参考
本申请要求2011年5月31日提交的美国临时申请号61/491,647的优先权，其全部内容被引入本文作为参考。
本公开总体上涉及外科手术的安全技术。更具体地，本公开的方面涉及控制机器人控制的外科器械的末端执行器的致动。
发明背景
微创外科技术通常试图实施外科手术，同时最小化对健康组织的损伤。机器人控制的外科器械现被外科医师用于远程执行这些微创手术。在这种系统中，外科医师操纵处于外科医师侧操作台的输入装置，并且患者侧操作台(也被称为患侧车)，其与机器人控制的外科器械接合，能够基于在外科医师侧操作台的外科医师输入对患者进行操作。
微创机器人控制的外科器械可用于多种操作，并且具有不同配置。多种这样的器械包括外科末端执行器，其被安装在长轴远端，该长轴被配置以插入(例如，通过腹腔镜检查术或通过胸腔镜检查术)，穿过开口(例如，体壁切口、自然孔口)，到达远程外科部位。在一些器械中，咬合腕关节机构被安装于器械轴远端，以支撑末端执行器和改变相对于轴的纵轴线的定向。
末端执行器可被配置以执行不同功能，包括常规情况下手动执行的多种外科手术中的任意种。实例包括但不限于，烧灼、切除、缝合、切割、吻合等。在一些实例中，在外科医师侧操作台提供信号后，机器人控制的外科器械的末端执行器自动致动，而一旦信号被给予后外科医师没有能力阻止致动。机器人控制的外科器械的远程控制和自动致动属性可增加无意致动末端执行器的危险，并且一旦致动后外科医师没有能力阻止外科手术。这种无意的致动可导致末端执行器在不合需要的位置和/或不合需要的时间实施外科手术。
因此，期望提供有助于防止器械末端执行器的无意致动的用于控制机器人控制的外科器械的方法和系统。还期望提供用于控制机器人控制的外科器械的系统和方法，这通过允许外科医师有足够的时间取消末端执行器为执行外科医师已经选择进行的操作的致动。
发明概述
本公开可解决一个或多个上述问题和/或可证实一个或多个上述预期特征。其他特征和/或优势可通过下文描述而显而易见。
根据至少一个示例性实施方式，本教导考虑控制机器人控制的外科器械的操作的方法。方法包括在控制器接收第一输入信号，其指示使用者准备致动外科器械以实施外科手术；响应接收的第一输入信号，从控制器输出输出信号，以向使用者提供反馈；在控制器接收第二输入信号，其确认使用者准备致动外科器械；响应接收第二输入信号，从控制器输出致动信号；和基于致动信号致动外科器械，以实施外科手术。
根据至少一个示例性实施方式，本教导考虑控制机器人控制的外科器械的操作的方法。方法包括在输入装置接收第一输入信号，其指示使用者准备致动外科器械以实施外科手术；响应第一输入，传递第一输入信号；在输出装置接收响应第一输入信号生成的反馈；在接收反馈后，在输入装置接收第二输入，其指示使用者准备操作外科器械以实施外科手术；和响应第二输入，传递第二输入信号，以使外科器械致动以实施外科手术。
本教导还考虑计算机可读介质，其被配置以使处理器执行控制机器人控制的外科器械的操作的方法。
根据至少一个示例性实施方式，本教导考虑控制机器人控制的外科器械的系统，其包括至少一个输入装置、至少一个输出装置和控制器。至少一个输入装置接收来自使用者的输入。至少一个输出装置向使用者提供反馈。控制器与至少一个输入装置和至少一个输出装置信号连通，并且被配置以传递致动信号，从而致动至少部分外科器械，以实施外科手术。控制器被配置以接收响应至少一个输入装置的输入而生成的第一输入信号——其指示使用者准备致动外科器械；和响应少一个输入装置的输入而生成的第二后续输入信号，其指示使用者确认准备致动外科器械。控制器被配置以在接收第二输入信号后输出致动信号。
另外的目标和优势部分将在下文描述中提出，部分将通过描述而显而易见或可通过实践本公开和/或权利要求而获知。这些目标和优势中的至少一些可通过所附权利要求中具体指出的要素和组合实现和获得。
要理解，前文总体描述和后文详细描述对所要保护的本发明而言均仅是示例性的和说明性的，而不具有限制性；相反，权利要求应享有其充分宽度的范围，包括等同形式。
附图简述
本公开可单独通过下文详细描述或结合附图得到理解。附图被包括以提供对本公开的进一步理解，被合并为一体，并且构成说明书的一部分。附图被包括并且构成本说明书的一部分，示例本公开的一个或多个实施方式，并且连同描述用于说明某些理论和操作。在附图中，
图1a是根据示例性实施方式、被配置以操作机器人控制的外科器械的示例性机器人外科系统的示意图；
图1b是图1a系统的图解视图；
图2是根据示例性实施方式的图1a和1b的系统的部分示意性状态图；
图3是示例根据本公开的至少一个示例性实施方式、控制机器人控制的外科器械操作的示例性方法的流程图；
图4a和4b是用于根据本公开的至少一个示例性实施方式的机器人外科系统的示例性显示器；
图5是根据本公开的至少一个示例性实施方式、被配置以与机器人外科系统接合的外科器械的示例性实施方式的透视图；
图6a是显示根据本公开的至少一个示例性实施方式的外科器械的轴远端的示例性末端执行器和腕的细节视图；
图6b是根据示例性实施方式、图6a所示外科器械的部分的部分分解、部分切离透视图；
图6c是处于闭合位置的图6a末端执行器的透视图；
图7是示例根据本公开的至少一个示例性实施方式、控制机器人控制的外科器械操作的示例性方法的流程图；和
图8a和8b是用于根据本公开的至少一个示例性实施方式的机器人外科系统的示例性显示器。
发明详述
本文描述和附图示例示例性实施方式，并且不应被用作限制，权利要求限定本公开的范围，包括等同形式。可做出不同机械、组成、结构、电力和和操作方面的改变，而没有脱离本文描述和所要保护的包括等同形式在内的本发明范围。在一些实例中，公知结构和技术未被详细显示或描述，从而不使本公开难以理解。两个或更多个图中相同的编号表示相同或相似的元件。此外，参考一个实施方式详细描述的元件及其相关方面可在任何可实践的时候被包括在其未被具体显示或描述的其他实施方式中。例如，如果元件被参考一个实施方式详细描述而未参考第二个实施方式描述，则仍可主张该元件被包括在第二个实施方式中。此外，本文描述仅以示例为目的，不必反映系统或电外科器械的实际形状、尺寸或维度。
注意，如本说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”以及任何用语的任何单数形式使用均包括复数指代，除非明确和清楚地限定为单个指代。如本文所用，术语“包括”及其语法变型意为非限制性的，使得列举中的事项描述不排除可代替或加入列举事项的其他类似事项。
参考图1a和1b，其分别是示意和图解视图，显示根据本公开的示例性实施方式、用于接合和控制外科器械如微创外科器械的示例性遥控机器人外科系统10。在示例性实施方式中，机器人外科系统10可以是da
机器人外科系统10通过接合和控制多种本领域技术人员普遍熟悉的外科器械而用于执行微创机器人手术。机器人外科系统10总体上包括患者侧操作台12(也被称为患者侧车)、电子/控制操作台14和外科医师侧操作台16，如图1a和1b所示。患者侧操作台12包括各种的臂(也被称为患者侧操纵器)，其用于固定和操纵不同的工具。一个臂被配置以接合和控制包括末端执行器20的机器人控制的外科器械18。
通常，外科医师侧操作台16通过不同输入装置——包括但不限于，夹持机构24(例如，控制主要工具操纵器)和脚踏板28等——接收来自外科医师的输入，并用作主要控制器，患者侧操作台12通过其充当从动设备以实施与之接合的外科器械(一个或多个)(例如，器械18)预期动作，因此执行预期外科手术。外科医师侧操作台16还可包括凹入式操作台观察器17(图1b所示)，其包括显示器30，在医师已将他/她的头部伸入观察器17中时该显示器30允许外科医师观看外科部位的三维图像。患者侧操作台2可包括多个连接臂26，其被配置以固定不同工具，包括但不限于，例如，具有末端效应器的外科器械(例如，外科器械18)和内窥镜(未显示)。基于在外科医师侧操作台16输入的指令，患者侧操作台12可与外科器械的传动机构接合以定位和致动器械，从而执行预期的医疗手术。电子/控制操作台14接收和传递来自和去向患者侧操作台12和外科医师侧操作台16的不同控制信号，并且可传递光和过程图像(例如，来自患者侧操作台12的内窥镜)于显示器，如例如，外科医师侧操作台16的显示器30和/或与电子/控制操作台14关联的显示器33。本领域技术人员普遍熟悉这种机器人控制外科系统。
患者侧操作台12被布置在患者近侧，并且外科器械18用于通过利用远程致动的末端执行器20在患者体内的工作部位实施不同外科手术。末端执行器20可实施的示例性外科手术包括但不限于，吻合、切割、电能递送(例如，从而烧灼和/或烧蚀)、缝合、夹紧及其组合。
在示例性实施方式中，电子/控制操作台14的全部控制功能可集成在电子/控制操作台14的一个或多个控制器中的，或以方便为目的另外的控制器可作为单独装置被提供，并被支撑(例如，在支架中)在电子/控制操作台3000上。后者可以是有用的，例如，当在改造现有电子/控制操作台以控制需要其他功能性的外科器械时。同样，虽然在多个示例性实施方式中，一个或多个输入机构可被集成到综合外科医师侧平台中，如图1a和1b中的元件16，但多种其他输入机构可被单独地添加和提供，以使外科医师在使用系统的过程中可利用，但不必一起集成到外科医师侧操作台16中。
因此，如本文所用，术语“电子/控制操作台”和及其变型应被理解为包括操作台，其中一个或多个控制器(例如，处理器，如图2所示的处理器22)被集成到一个装置中，该装置接收、处理和传递去向和来自患者侧操作台2(和/或直接去向与患者侧操作台12接合的外科器械)和外科医师侧操作台16的信号。根据不同实施方式，如本文所用的电子/控制操作台还可包括一个或多个单独控制器，其为独立式(stand-alone)装置。进一步，无论作为集成综合装置的部分、单独的独立式装置、还是其组合，电子/控制操作台均可被配置为与外科器械处于直接信号连通，例如，绕过通过患者侧操作台——如例如图1a和2中的处理器80——与器械信号连通。因此，如本文所用，电子/控制操作台可被配置为通过患者侧操作台和/或直接与外科器械与信号连通，以控制外科器械。如此，“操作台”不必要求全部控制器被集成到单个装置中，并且可包括一个或多个单独的控制装置。这种单独的控制器可用于增加外科器械操作方面的功能性，而不必依赖于与患者侧操作台关联的伺服致动器。这种控制器还可应用于改造现有机器人外科系统作为增加控制功能性和电子/控制操作台中的信号处理的途径时。
本领域技术人员将理解，控制器，例如在电子/控制操作台14提供的处理器22，可作为控制系统的部分来实施，其控制本公开的各种功能。本领域技术人员将理解，控制器，例如处理器22，的功能和特征可分配于若干装置或软件组件，包括但不限于，处于外科医师侧操作台16、患者侧操作台12和/或其中合并处理器的其他装置如电外科单元(esu)中任一种的处理器。可包括处理器22的控制系统的功能和特征可分配于若干处理装置。
“外科医师侧操作台”如本文所用包括操作台，其包括一个或多个输入装置，外科医师可操纵该输入装置以传递信号——通常通过电子/控制操作台，从而致动与患者侧操作台接合的外科器械；和一个或多个输出装置，其可向外科医师提供反馈。如本文所用，但应理解，外科医师侧操作台可包括集成不同输入和输出装置与例如显示器(例如，基本上通过图1a中的元件30显示)的装置，但还可包括与电子/控制操作台信号连通并且可被外科医师访问的单独输入和/或输出装置(例如，图1a中的90)，尽管不必与各种其他输入装置一起集成在装置内。作为实例，输入装置可被直接提供于电子/控制操作台，并且可向电子/控制操作台的处理器提供输入信号。如此，“操作台”不必需要全部输入和输出装置均被集成到单个装置中，并且可包括一个或多个单独的输入和/或输出装置。
图2是机器人控制系统的示意性状态图，显示用于控制根据本教导示例性实施方式的外科器械18的遥控机器人外科系统的示例性组件。电子/控制操作台14包括至少一个处理器22，其控制外科器械18和末端效应器20的操作。在示例性实施方式中，处理器22可控制外科器械末端效应器的示例性实施方式中的切割刀片的操作，或可选地，另一处理器80可与切割刀片直接连通，绕过与患者侧操作台12的信号连通。
外科医师侧操作台16可包括一个或多个输入装置24、28和一个或多个输出装置30、32，如例如，显示器和扬声器。在多个示例性实施方式中，适当的输出装置可包括但不限于显示器、扬声器(或能够传递声音的其他组件)、和/或外科医师接触的可振动或其他方式以提供触觉反馈的组件。在多个示例性实施方式中，一个或多个输出装置可以是外科医师侧操作台16的部分，并且可向其传递来自电子/控制操作台14的信号。
如下文将进一步说明，外科器械18可与电子/控制操作台14直接信号连通。患者侧操作台12可与电子/控制操作台14连通，该电子/控制操作台14充当主要控制器，接收和发送信号以控制外科器械18，包括致动外科器械18的末端执行器20。外科医师侧操作台16或另一输入装置如输入装置90向电子/控制操作台14提供输入——如下文将更详细讨论，该电子/控制操作台14与患者侧操作台12连通以控制末端执行器18的腕铰接和关节铰接，或可直接地控制末端执行器组件，如切割刀片，用于例如血管封闭或夹紧和发射吻合器。电子/控制操作台14也与外科医师侧操作台16连通，下文更详细描述。电子/控制操作台14包括至少一个处理器。
在图2的示例性实施方式中，电子/控制操作台14可包括处理器22，其通过患者侧操作台12的伺服致动器控制外科器械的一个或多个操作方面，该患者侧操作台12的伺服致动器与外科器械18的传动机构接合；并且还可包括处理器80，其与外科器械18直接信号连通以控制外科器械18的一个或多个另外的操作方面。根据一个示例性实施方式，例如，外科器械18可以是融合和切割外科器械，如以下公开：2012年2月17日提交的美国专利申请号13/399,391，名为“fusingandcuttingsurgicalinstrumentandrelatedmethods”，其要求2011年2月18日提交的美国临时专利申请号61/444,400和2011年5月31日提交的美国临时专利申请号61/491,719的优先权，其公开的全部内容均被引入本文作为参考。在该实例中，多个操作方面，如例如，末端执行器的夹持、腕铰接等可通过患者侧操作台经由伺服致动器控制，同时末端执行器的切割元件经由传动机构的机载马达控制，该传动机构被配置以直接接收来自电子/控制操作台14的信号——例如，通过电子/控制操作台14的独立式控制器(处理器80)。一个或多个能量生成器70，如例如，电外科能量生成器，可被单独提供或被提供于电子/控制操作台14，并且被配置以与外科器械18电力连通，从而提供能量，例如，进而封闭组织。能量控制模块72控制一个或多个能量生成器70，并致使能量生成器70向外科器械18供应能量。
患者侧操作台12和/或外科器械18可以有线或无线地与电子/控制操作台14连通。外科医师侧操作台16可有线或无线地与电子/控制操作台14连通。虽然外科医师侧操作台16和电子/控制操作台14在图1a、1b和2中显示为独立提供，但电子/控制操作台14可选地可例如与外科医师侧操作台16合并为单个装置。
外科医师侧操作台16接收来自使用者例如外科医师通过操纵一个或多个输入装置24、28的指令，从而远程操纵外科器械18，以对患者侧操作台12近侧的患者执行微创外科手术。响应一个或多个输入装置如夹持机构24的外科医师操纵，输入信号被传递至电子/控制操作台4，其进而发送信号以控制包括末端执行器20的外科器械18的运动——例如，通过向患者侧操作台12和/或直接向外科器械18发送信号。然后在外科器械18所连接的患者侧操作台12操纵末端执行器20。但是，患者侧操作台12不限于此，并且可以以向外科器械18操作提供的任何方式在患者侧操作台12操纵外科器械18。
图5是示例性微创外科器械18的透视图。方向“近侧”和“远侧”在本文中用于限定如图5所示的方向，其中远侧总体上是在器械18的目的操作应用中——例如，在实施外科手术的应用中——沿运动臂较远或最接近外科工作部位的方向。如图5所示，器械18总体上包括力/扭矩驱动传动机构21、安装于传动机构21的器械轴23、布置在器械18远端的集成型融合和切割末端执行器20和布置在轴23远端、轴23和末端执行器20之间的铰接腕19。
虽然腕19显示在图5中，但腕19是任选的，并且外科器械18可与末端执行器20联合应用，而不具体提供末端执行器20的多个自由度。末端执行器20可具有多种配置，并且可执行多种操作，例如，末端执行器20可仅参与融合，仅参与切割，参与融合和切割的组合，或可作为吻合器操作(其也可具有切割刀片)。
如上所述，传动机构21被配置以与患者侧操作台12——如操作台12的操纵器臂26——接合，从而接收输入以驱动器械18的不同动作。传动机构21向生成的扭矩和力传递接收的致动输入，以影响器械轴23、腕19和末端执行器20及关联组件的运动，从而实现不同动作，实现多dof外科器械。例如，传动机构21可经由扭矩输入控制以使轴23滚动，因此使末端执行器20滚动(滚动dof)；打开和闭合末端执行器20的夹钳80a、80b(参见图6b)(夹持dof)；铰接腕19(铰接dof)；和平移切割元件82(参见图6b)(平移dof)。腕19可被配置用于正交方向的双dof铰接，从而提供末端执行器20的"俯仰"和"偏转"运动(偏转被任意地限定为末端执行器夹钳的动作平面，俯仰与偏转正交)。
如上所述，在示例性实施方式中，传动机构21可被配置以接收不同输入，包括，例如，通过机器人外科系统遥控伺服致动器的扭矩输入。这些扭矩输入可用于向器械轴23传递滚动，从而打开和闭合末端执行器20的夹钳80a、80b，和铰接腕19，例如，双dof铰接。另外，传动机构21可包括机载电力马达(未显示)，其接收输入电压——例如，如通过电子/控制操作台14、来自机器人外科控制系统的输入电压，从而通过齿轮以及齿条和小齿轮机构驱动切割元件，例如，切割刀片82。关于利用机载马达驱动和控制切割元件82的进一步细节，参考与此同时提交的名为“surgicalinstrumentwithmotor”的美国专利申请号xx/xxx,xxx(律师卷号isrg03280/us)，其要求2011年5月31日提交的名为“surgicalinstrumentwithmotor”的美国临时专利申请号61/491,698的优先权；和与此同时提交的名为“surgicalinstrumentwithcontrolfordetectedfaultcondition”的美国专利申请号xxxxx,xxx(律师卷号03290/us)，其要求2011年5月31日提交的名为“surgicalinstrumentwithcontrolfordetectedfaultcondition”的美国临时专利申请号61/491,671的优先权，其公开的全部内容均被引入本文作为参考。
虽然图5的示例性实施方式显示被配置以接合和接收来自包括遥控伺服致动器的机器人外科系统的驱动扭矩/力输入的传动机构21，但在可选的实施方式中，可应用依靠另外的机载马达和/或手动致动的传动机构。本领域技术人员将理解，取决于可用的致动输入的数量，一些器械实施方式可接收来自器械以外(例如，来自遥控伺服马达)的全部致动输入，一些器械实施方式(例如，手持式器械)可具有机载马达以驱动全部器械特征，和一些器械实施方式，如所示实施方式，可具有外部致动输入和机载驱动马达的不同组合。在机载马达的情况下，用于驱动这种马达的输入电压可从以下供应：主控制器(例如，如电子/控制操作台，例如，图1a和1b所示的电子/控制操作台14)，或在手持式器械的情况下，在器械本身上提供的电压源。
本领域技术人员还将理解，可利用齿轮、滑轮、连接件、万向板、和/或杆等的不同组合向不同器械组件传递致动力和扭矩。关于可在传动机构21用于将送至传动机构21的输入转化成扭矩和/或力以最终驱动轴23、末端执行器20夹钳和腕19的动作的示例性组件的进一步细节，参考与此同时提交的名为“gripforcecontrolinaroboticsurgicalinstrument”的美国专利申请号usxx/xxx,xxx(相应于律师卷号isrg03320/us)，其要求2011年5月31日提交的名为“gripforcecontrolinaroboticsurgicalinstrument”的美国临时专利申请号61/491,804的优先权；2011年5月31日和2011年11月15日分别提交的名为“decouplinginstrumentshaftrollandendeffectoractuationinasurgicalinstrument”的美国临时专利申请号us61/491,798和美国专利申请号us13/297,168；和与此同时提交的名为“surgicalinstrumentwithsingledriveinputfortwoendeffectormechanisms”的美国专利申请号usxx/xxx,xxx(相应于律师卷号isrg02750/us)，其要求2011年5月31日提交的名为“surgicalinstrumentwithsingledriveinputfortwoendeffectormechanisms”的美国临时专利申请号us61/491,821的的优先权，其全部内容均被引入本文作为参考。关于可用于控制铰接关节式连接腕结构的腱张力的传动机构的不同实例，参考2004年11月16日授权的名为“surgicaltoolhavingpositivelypositionabletendon-actuatedmulti-discwristjoint”的美国专利号us6,817,974b2，其全部内容被引入本文作为参考。
外科器械18可插入(例如，通过腹腔镜检查术或通过胸腔镜检查术)患者身体——例如通过插管，并被推进至通常处于切割和融合手术预期的工作部位附近的位置。在插入和推进外科器械18到达预期工作部位后，传动机构21可接收一个或多个输入以使腕19滚动和/或铰接，如例如，通过滚动、俯仰、偏转或这些动作中任意种的组合。传动机构21还可接收输入以使切割刀片82(图6b中更详细显示)沿近侧和远侧方向平移。如上所述，传动机构21可将输入传递成不同的力和/或扭矩，从而最终致动(驱动)整个器械轴23(例如，通过滚动)和/或使腕9以俯仰和/或偏转方向铰接。
再参考图1a和1b，外科医师侧操作台16可包括多个输入装置，例如，一个或多个脚踏板28或手持式夹持机构24(例如，控制腕19和器械轴23的运动)。脚踏板28应用的描述提供在下文中更详细的提供。虽然显示脚踏板28被合并到外科医师侧操作台16中，但本领域技术人员会理解，脚踏板28可以独立于外科医师侧操作台16，并且可电连接至电子/控制操作台14。另外，虽然脚踏板28显示为输入装置，但在可选实施方式中，另外的输入装置可被提供于外科医师侧操作台16，或独立于外科医师侧操作台16提供并连接至电子/控制操作台14。另外的输入装置可以例如是手持式装置，或允许外科医师通过输入装置提供输入至电子/控制操作台14以使外科器械18受到操纵的任意其他装置。可用的输入装置的示例性类型包括但不限于，按钮、鼠标装置、配合语音识别软件的麦克风、触屏显示器、键盘等。
在多个示例性实施方式中，来自外科医师侧操作台16的输入可通过如下被提供于电子/控制操作台14：各种踏板28(例如，从而控制切割和融合)和手持式夹持机构24(例如，从而控制器械18的腕19和器械18的轴23的运动)。另外的输入可例如通过输入装置90提供，该输入装置90可独立于外科医师侧操作台16和电子/控制操作台14提供，可与电子/控制操作台14集成。本领域技术人员熟悉这种遥控机器人外科系统的如下一般应用：提供来自外科医师侧操作台16的使用者——例如外科医师——的输入，最终实现与患者侧操作台12接合的外科器械的操作。
图3是流程图，其示例控制已经插入患者身体(例如，通过自然孔口或切口)并且末端执行器被定位和定向(例如，在致动任选的腕机构或以其他方式)以在患者体内工作部位实施外科手术的机器人控制的外科器械18的操作的示例性方法。根据示例性方法，在操作102，在输入装置如例如脚踏板28接收第一输入，其指示使用者(例如，外科医师)准备致动外科器械18的末端执行器20的至少一个组件以实施外科手术。当使用者确定需要使用末端执行器20实施外科手术时，使用者按压脚踏板28以使外科器械18“待命”，如下文更详细说明。可选地，本领域技术人员将理解，多种其他类型的输入装置可代替脚踏板或连同脚踏板使用，包括例如，鼠标、按钮、触屏显示器上的图标或其他指示、配合语音识别软件的扬声器、键盘等。此外，如上所述，输入装置(例如，如输入装置90)无需被安装在图1a和1b所示的外科医师侧操作台16上，而可以是与外科医师操作台16连通或直接与电子/控制操作台14连通——通过有线连通或无线连通——的手持式或其他装置。因此，输入装置的数量和类型不限于脚踏板。然而，脚踏板90是以示例为目的显示为独立于外科医师侧操作台16的输入装置28的输入装置，其由外科医师操纵以导致外科器械18和/或末端执行器20的其他运动和/或操作被执行。
在操作103，在电子/控制操作台14接收源自输入装置输入的输入信号。在操作104，响应接收的输入信号——指示待命状态，电子/控制操作台14输出一个或多个输出信号，该输出信号导致输出装置的可感知反馈。一个或多个输出信号可向使用者产生多种可感知反馈中的任意种，包括但不限于，视觉反馈，如例如在显示器上显示的图像、文字和/或图标；听觉反馈(例如，哔哔声、嗡嗡声、钟声、咔嗒声等、或计算机生成的语音响应等)；触觉感应(例如，振动)反馈，或其组合。在多个示例性实施方式中，适当的输出装置可包括但不限于，显示器30、扬声器32(或能够传递声音的其他组件)和/或使用者——例如，外科医师——接触的可振动或类似方式以提供触觉反馈的组件。在多个示例性实施方式中，一个或多个输出装置，例如，显示器30，可以是外科医师侧操作台16的部分，或可以是电子/控制操作台14的部分，例如，显示器33。在其他示例性实施方式中，一个或多个输出装置可被提供于使用者近侧，从而提供可被使用者收到的反馈，但独立于外科医师侧操作台16和电子/控制操作台14。在反馈是图像和/或声音的情况下，这种反馈可分别在显示器30和/或33输出为视觉信号和在扬声器32输出为听觉信号。
注意，在多个示例性实施方式中，电子/控制操作台14被独立于外科医师侧操作台16提供，而在其他示例性实施方式中，电子/控制操作台14和外科医师侧操作台16可以是组合装置，在此外科医师能够远程控制外科器械18。在多个示例性实施方式中，听觉反馈可协同显示器30和/或33提供的视觉反馈被提供，在扬声器32输出。在其他示例性实施方式中，听觉反馈可在输出视觉反馈之前或之后被提供，或可代替视觉反馈被单独提供。注意，本公开不限于反馈仅为输出装置的视觉和/或听觉输出，而可以是在输出装置能够被使用者识别的多种反馈输出中的任意种。例如，反馈可以是单独的或组合视觉信号和听觉信号中的一种或多种的触觉反馈信号输出。
在诸如外科医师侧操作台16的显示器30和/或扬声器32的输出装置或诸如电子/控制操作台14的显示器33的输出装置输出可感知反馈后，电子/控制操作台14(例如，处理器22和/或80)等待接收源自使用者在输入装置的第二输入的第二输入信号。作为实例，第二输入可包括但不限于，按压脚踏板28和/或通过输入装置90输入。第二信号被传递至电子/控制操作台14。
在多个示例性实施方式中，使用者可被提示以提供第二输入。这种提示，例如，可以是包括文字的视觉图像形式，并且可以被包括作为输出装置提供的反馈的部分。在接收反馈后，当使用者需要使外科器械18的末端执行器20实施外科手术时，在操作105的示例性操作中，外科医师按压脚踏板28，向输入装置90提供输入，或在其他示例性实施方式中，在输入装置提供任何其他类型的第二输入，如例如，按压按钮(例如，鼠标或其他位置上)、夹持手持式装置、配合语音识别软件在麦克风中口述指令、键击键盘、触摸触屏显示器等。
在操作106，来自第二输入向输入装置提供的第二输入信号被传递至电子/控制操作台14。响应接收第二输入信号，在操作107，电子/控制操作台14输出一个或多个致动信号，该致动信号被传递，以使末端执行器20执行预期外科手术。作为实例，电子/控制操作台14可传递致动信号，该致动信号致使与患者侧操作台12的外科器械18的传动机构21关联的一个或多个马达(未显示)(例如，伺服致动器和/或机载马达)激活。当一个或多个马达激活时，在操作107，传动机构21例如通过传动机构21中的致动组件——如例如，驱动轴、齿轮、杆、万向板、齿条和小齿轮等——系统并且沿轴23传递力和/或扭矩，从而操作外科器械18的末端执行器20。本领域技术人员熟悉在机器人控制的外科器械18近端提供的传动机构的不同配置，该机器人控制的外科器械18被配置以与通过患者侧操作台12的机器人臂上的伺服致动器提供的相应驱动输入接合，从而操作外科器械18。在示例性实施方式中，传动机构21——连同或代替接收来自患者侧操作台12的伺服致动器的不同输入——可包括一个或多个机载马达(例如，dc马达)，其被配置以经由电压驱动，该电压可例如经由电子/控制操作台14直接提供给机载马达。因此，电子/控制操作台14可在接收第二输入信号后传递信号，以向处于传动机构21的这种机载马达供应电压。关于应用包括机载马达的外科器械的传动机构的外科机器人系统的示例性实施方式，参考与此同时提交的名为“surgicalinstrumentwithmotor"的美国专利申请号xx/xxx,xxx(律师卷号isrg03280/us)，其要求2011年5月31日提交的名为“surgicalinstrumentwithmotor”的美国临时专利申请号61/491,698的优先权；和与此同时提交的名为“surgicalinstrumentwithcontrolfordetectedfaultcondition”的美国专利申请号xx/xxx,xxx(律师卷号03290/us)，其要求2011年5月31日提交的名为“surgicalinstrumentwithcontrolfordetectedfaultcondition”的美国临时专利申请号61/49,671的优先权，其公开的全部内容均被引入本文作为参考。
在传递致动输出信号和操作末端执行器20以执行预期外科手术后，在示例性实施方式中，另外的可感知反馈，如视觉、听觉和/或触觉反馈，可被输出于输出装置，指示末端执行器的操作和/或外科手术完成。
输出于输出装置如显示器30或显示器33的反馈实例显示在图4a和4b中。图4a显示视觉反馈的截图34，其在示例性实施方式中响应第一输入，与扬声器32的听觉反馈同时被提供。截图34指示操作可执行并提示使用者再次致动输入装置以执行操作。图4b显示视觉反馈的截图36，其在示例性实施方式中响应第二输入，与扬声器32的听觉反馈同时被提供。截图36指示操作完成。
如下文将更详细讨论的，在输入装置接收指示使用者准备致动末端执行器的至少一个组件的第一输入前，在操作102，系统可确定一种或多种指示系统“准备就绪状态”的状况存在，这指示系统准备就绪执行手术。
在示例性实施方式中，根据本公开不同示例性实施方式的方法和系统可与被配置以执行组织(例如，血管)切割和融合外科手术的外科器械协同应用。这种血管封闭外科器械的示例性实施方式显示在图6a和6b的部分视图中。如示，显示这种器械618的末端执行器620，其可由处于器械轴23远端的铰接腕机构619支撑。
如上关于传动机构21接收的输入所述，末端执行器620包括对置的夹钳对80a、80b，其打开和闭合以执行夹紧操作；切割元件82，被布置在对置的夹钳80a、80b之间，沿近侧和远侧方向平移；铰接的腕619和滚动的轴23。夹钳80a、80b操作以夹持组织，此外被配置以递送电外科能量，从而可将组织融合在一起，例如，融合切开的血管的组织，从而封闭切开的血管的端部。每个夹钳80a、80b可任选地包括电极84a、84b，其接收来自关联的导电元件的能量。关于融合和切割末端执行器的其他细节，参考2012年2月17日提交的名为“fusingandcuttingsurgicalinstrumentandrelatedmethods”的美国专利申请号13/399,391，其要求2011年2月18日提交的美国临时专利申请号61/444,400和2011年5月31日提交的美国临时专利申请号61/491,719的优先权权益，其公开的全部内容均被引入本文作为参考。
图7是示例根据本公开的至少一个示例性实施方式、控制机器人控制的外科器械如外科器械618的末端执行器620的操作的方法的流程图。当外科器械618被插入(例如，通过腹腔镜检查术或通过胸腔镜检查术)患者体内——例如通过插管——并推进至通常处于切割和融合手术预期的工作部位附近位置时，在插入和推进外科器械618至预期的工作部位后，使用者——例如，外科医师——致使夹钳80a、80b夹持预期切割的组织。在组织被夹持后，使用者通过外科医师侧操作台16远程操纵外科器械618。外科医师可例如致动输入装置24——在示例性实施方式中，可以是夹持机构——以使夹持机构处于夹持状态。当外科医师使输入装置24处于夹持状态时，响应通过电子/控制操作台14传递的相应致动信号——例如向患者侧操作台12的伺服致动器传递以向外科器械618近端的传动机构21(例如，如同图5的传动机构21)输入力/扭矩，末端执行器620的夹钳80a、80b从图6a所示的打开位置移至图6c所示的闭合位置。
在图7中的操作200，电子/控制操作台14确定一个或多个指示“准备就绪状态”的状况是否存在，“准备就绪状态”是系统准备就绪以利用外科器械执行手术，如，例如，利用外科器械618的切割手术。本领域技术人员将理解，“一个或多个状况”可包括为指示系统“准备就绪状态”和允许系统转变成“待命状态”所需要存在的多个状况中的一个、一些或全部。本领域技术人员会理解，术语“准备就绪状态”是指进入“待命状态”前的状态。术语“待命状态”是指外科器械618和具体地末端执行器620准备好随后被致动以执行后续手术如切割手术的状态(即，夹钳80a、80b闭合，并且切割刀片82如图6b所示处于位于夹钳80a、80b近侧的原点位置)，并且是处于电子/控制操作台14的如下指示：指示使用者制备致动切割刀片82以执行切割手术的第一输入信号已被接收。
一个或多个指示“准备就绪状态”的示例性状况可包括但不限于，例如，下列状况。当输入装置——在示例性实施方式中，可以是外科医师侧操作台的夹持输入装置(例如，类似于图1a和1b所示的输入装置24)——已经接收或正在接收来自外科医师的初始输入时，满足一个状况。来自外科医师的初始输入可以是例如夹持可以是手控式夹持装置的输入装置24，该输入装置24例如致使外科器械618的末端执行器620的夹钳80a、80b保持在名义上闭合的位置。在电子/控制操作台14可持续接收初始输入，指示输入装置24持续被外科医师夹持。在可选的示例性实施方式中，传感器或其他指示器可被提供于末端执行器620，以指示例如末端执行器620的夹钳80a、80b处于闭合位置。
当其上安装用于执行手术如切割手术的器械618的臂26(或患者侧操纵器)与控制型主要工具操纵器如其中一个输入装置——例如，夹持机构24——主动关联时，系统可确定：满足其中一个指示“准备就绪状态”以执行手术的状况。
另一指示“准备就绪状态”的示例性状况是当外科器械618处于“跟随”(infollowing)状态时。换句话说，外科器械618在其处于被输入装置24主动控制的状态时即为“跟随”。在一个示例性实施方式中，“跟随”状态在下列状况下能够建立。建立“跟随”状态的示例性状况是当外科医师将他/她的头部伸入凹入式操作台观察器17并且外科医师选择内窥镜摄像机角度时。另一建立“跟随”状态的示例性状况是当一个或多个器械被安装在与主要工具操纵器(例如，输入装置24)相联的患者侧操纵器(一个或多个)(例如，器械(一个或多个)618上被安装在臂(一个或多个)26上)时。另外的建立“跟随”状态的示例性状况是当主要工具操纵器(例如，输入装置24)和患者侧操纵器(其上安装器械)对齐，使得患者侧操纵器相对于主要工具操纵器处于从动控制状态时。建立“跟随”状态的进一步示例性状况是当主要输入装置24的夹持装置的夹持角度——指示夹持器打开量——匹配受控的外科器械618的夹钳80a、80b的夹持角度时。另一示例性状况是当没有其他正在进行的冲突活动时。可与处于“跟随”状态的外科器械冲突的活动实例包括当摄像机正在被控制、内窥镜正在被对齐和/或主要离合器正在被致动时，这使得外科医师侧操作台的主要工具操纵器与相应患者侧操纵器及安装器械之间的主辅设备关系不能建立。
指示“准备就绪状态”的进一步示例性状况包括确定外科器械618被电连接至控制模块，如处理器80，其控制例如外科器械618的切割刀片82的驱动和利用切割刀片82的后续切割手术。例如，控制模块，如处理器80，可读取指示外科器械618中的限位开关传感器状态的信号，并且可利用该信号确定限位开关传感器以及因此器械618是否被电连接。
关于驱动和控制切割元件和检测限位开关状态的进一步细节，参考与此同时提交的名为“surgicalinstrumentwithmotor”的美国专利申请号xx/xxx,xxx(律师卷号isrg03280/us)，其要求2011年5月31日提交的名为“surgicalinstrumentwithmotor”的美国临时专利申请号61/491,698的优先权；与此同时提交的名为“surgicalinstrumentwithcontrolfordetectedfaultcondition”的美国专利申请号xxxxx,xxx(律师卷号03290/us)，其要求2011年5月31日提交的名为“surgicalinstrumentwithcontrolfordetectedfaultcondition”的美国临时专利申请号61/491,671的优先权；和2012年2月17日提交的名为“fusingandcuttingsurgicalinstrumentandrelatedmethods”的美国专利申请号13/399,391，其要求2011年2月18日提交的美国临时专利申请号61/444,400和2011年5月31日提交的美国临时专利申请号61/491,719的优先权权益，其公开的全部内容均被引入本文作为参考。
再一指示“准备就绪状态”的示例性状况包括确定能量生成器70与能量控制模块72连通，使得系统能够从能量生成器70向外科器械618提供能量。在示例性实施方式中，系统确定能量生成器70与能量控制模块72通过能量生成器70和能量控制模块72的之间电子回路——例如，eprom电子芯片——连通。电子芯片包含例如只读存储器(rom)，其在示例性实施方式中可识别能量控制模块72连接的能量生成器的类型。系统感应电子芯片连接抑或未连接，从而确定能量生成器70与能量控制模块72是否连通。在示例性实施方式中，电子芯片可被提供于连接能量生成器70和能量控制模块72的缆线，或可被提供于例如布置在能量生成器70和能量控制模块之间的盒子。
另外的“准备就绪状态”的示例性状况包括确定已安装的外科器械不映射到相同的输入装置，例如，用于控制切割手术或其他手术功能性的一个或多个脚踏板28，该手术功能性如为外科器械618提供双极或单极能量、吻合等。
因此，当一个或多个指示“准备就绪状态”以执行手术的状况被满足(或在示例性实施方式中，全部状况均被满足)时，则系统可被布置为处于“待命状态”，以执行预期手术，如血管封闭/切割外科器械如外科器械618的切割手术。例如，当电子/控制操作台14在操作200确定在进入“待命状态”——如输入装置24被夹持——前所需的一个或多个上述状况存在时，然后电子/控制操作台14在操作202确定第一输入是否已在输入装置被接收，如例如，脚踏板28的按压或在另一输入装置如输入装置90的输入。另一方面，当电子/控制操作台14在操作200确定进入“待命状态”所需的一个或多个上述状况未被满足，则器械切割状态不是“待命”的，并且手术在操作204结束。
在操作202，如果源自使用者输入、指示准备通过末端执行器620的切割刀片82执行切割手术的第一输入信号被接收，则在操作206，电子/控制操作台14被配置以响应在操作202接收的第一输入信号，指示末端执行器620的“待命状态”，和向输出装置——例如，显示器30或33，和/或扬声器32——输出反馈。在装置反馈已被提供在输出装置——如例如，显示器30、显示器33或扬声器32——输出后，则使用者已被提示外科器械618的“待命状态”。“待命状态”指示使用者已经通过输入装置——例如，脚踏板28或输入装置90——的第一输入指定准备操作外科器械618。反馈可提示使用者提供指示使用者准备致动器械的第二输入。
在系统转变为“待命状态”后向输出装置输出的反馈可包括下列反馈选择中的一个或多个。“待命”声，其可以是“待命状态”特定的声音，可以通过听觉输出装置如扬声器32输出。系统可在例如显示器30或33显示消息，指示手术，例如切割手术，能够进行，和使用者可再次按压输入装置，例如被配置以启动切割功能的脚踏板，以执行切割手术。系统可在例如显示器30或33显示消息，指示使用者可释放输入装置24的夹具，从而不能进行切割手术。系统可在例如显示器30或33显示图标，以指示系统针对具体手术处于“待命状态”。例如，系统可显示血管-封闭-待命图标。
当在操作202确定第一输入信号未被接收时，手术在操作204结束。
除向使用者提供指示外科器械618的“待命状态”的反馈外，当系统转变为“待命状态”时，在示例性实施方式中，系统还可完全闭合夹具，例如末端执行器620的夹钳80a、80b，向末端执行器620的夹钳施加完全夹持扭矩。另外，当系统转变为“待命状态”时，安装外科器械618的臂(患者侧操纵器)的所有轴可被锁定。关于在手术中施加完全夹持扭矩的实例，参考2011年10月21日提交的名为“gripforcecontrolforroboticsurgicalinstrumentendeffector”的美国临时专利申请61/550,356，其公开的全部内容被引入作为参考。
在操作208，在转变为“待命状态”后，电子/控制操作台14确定一个或多个终止状况是否已被满足以退出外科器械——例如，外科器械618——的“待命状态”。在示例性实施方式中，系统可确定一个或多个保持在“待命状态”的状况是否不再被满足。以这种方式，系统可被配置使得进入“待命状态”的状况比退出“待命状态”的状况更加严格。例如，在示例性实施方式中，可需要全部多个状况被满足以进入“待命状态”，而仅需一个状况不再被满足就退出“待命状态”。
退出“待命状态”的示例性终止状况包括系统确定发生故障。另一示例性终止状况包括与所要实施的具体手术无关的另一输入装置——例如，其中一个踏板28——的致动。另一退出“待命状态”的终止状况可包括患者侧操纵器(例如，患者侧操作台12的臂26)的无意运动。例如，如果在系统处于“待命状态”时臂26的其中一个关节运动，而其在外科医师积极地控制外科器械时不应发生，则系统将退出“待命状态”。其他可导致离开“待命状态”的状况包括但不限于，例如，外科医师将外科医师的头部从外科医师侧操作台16的观察器17移出；外科医师提供另一输入，如按压紧急停止按钮；内部故障在系统内发生；和/或双重外科医师侧操作台设置时外科器械的控制从一个外科医师侧操作台传递到另一外科医师侧操作台。
另外，另外的终止状况可包括进入“待命状态”的要求中的任一个，即指示“准备就绪状态”的状况中的任一个，不再被满足。本领域技术人员将理解，在示例性实施方式中，任何指示“准备就绪状态”的状况可在该状况(一个或多个)最初被满足后被持续监测，并且如果其中一个指示“准备就绪状态”的状况在系统已经进入“待命状态”后不再被满足，则处于“待命状态”的系统将退出“待命状态”。
因此，如果使用者，例如外科医师，确定使用者不希望继续末端执行器的操作以实施外科手术，则使用者可以选择末端执行器的“去待命”操作，例如，通过释放可以是夹持机构的输入装置24。因此，当输入装置24被释放时，例如，指示中断输入装置24持续夹持的中断信号从输入装置24被传递至电子/控制操作台14。电子/控制操作台14因此退出外科器械618的“待命状态”，并且为了执行当前指示的操作，外科器械618从“待命状态”转变为“去待命状态”。在示例性实施方式中，使用者可在操作210提供关于输入装置24或多种输入装置中任意种的任意其他输入，从而从“待命状态”转变为“去待命状态”，这抑制继续进行外科器械618操作的能力。如果器械从“待命状态”进入“去待命状态”，则中断信号可被传递至电子/控制操作台14，以指示系统已经退出“待命状态”。
如果使用者使操作不能进行，则响应第二次按压脚踏板28(或对输入装置的其他输入)提供的第二输入信号将不导致外科器械618的操作，如切割操作，因为“待命状态”已经不能建立，并且外科器械618现已被认为处于“去待命状态”。在另一示例性实施方式中，从反馈信号在输出装置——如显示器30、显示器33或扬声器32——输出起已经过预定时间段后而没有接收到第二输入信号，中断信号可被传递至电子/控制操作台14，指示外科器械618的“待命状态”应被退出。
当任一个终止状况存在时，则电子/控制操作台14被配置以不能建立外科器械618的“待命状态”和阻止手术进行，例如切割手术——如果手术还未被实施。如果任一个终止状况被满足，则电子/控制操作台14可例如通过处理器22或80接收中断信号，指示外科器械从“待命”状态“去待命”。其后，如果被配置以启动所要实施的手术的输入装置，例如其中一个脚踏板28，在任意终止状况存在(和系统“去待命”)时被致动，则系统可输出反馈，指示系统将不允许器械开始进行指令手术。例如，系统可在其中一个输出装置输出声音，如通过扬声器32的“无效”哔哔声，指示系统将不允许器械开始进行手术。系统还可在显示器30、33其中一个输出反馈，指示器械“去待命”。
如果不存在致使系统退出“待命状态”的终止状况，则程序在操作212确定来自输入装置如例如脚踏板28或输入装置90的第二输入信号是否被接收，以确认使用者准备致动外科器械618，具体地末端执行器620。如上所述，在反馈已在输出装置——如显示器30、显示器33和/或扬声器32——被输出后，如果外科医师准备将外科器械618布置于操作状态，则向输入装置如脚踏板28或输入装置90输入第二输入。操作状态是操作外科器械618的末端执行器620或末端执行器620的组件如切割刀片82的状态。电子/控制操作台14在操作212确定，由于输入装置的第二输入而传递的第二输入信号是否在电子/控制操作台14被接收。电子/控制操作台14被配置以从外科器械618的“待命”状态转变至操作状态。
响应接收第二输入信号，在操作214，电子/控制操作台14向患者侧操作台12的外科器械618输出致动信号，致使外科器械618操作，例如，从而导致外科器械618的切割元件82致动。如上所述，致动信号可传递至患者侧操作台12的伺服致动器和/或直接传递至外科器械618(例如，至传动机构中的机载马达)。本领域技术人员将理解，当在第二输入信号已被接收后但在手术——例如，切割手术——已被实施前存在任一个上述终止状况时，则电子/控制操作台14将阻止手术进行。
电子/控制操作台14还可在操作完成后向输出装置——如显示器30、显示器33或扬声器32——输出反馈，指示切割操作已经完成。
向输出装置——如显示器30或显示器33——输出的反馈实例显示在图8a和8b中。在第一输入如例如脚踏板28的按压或输入装置90的输入被接收后输出的第一图像信号可在显示器30或显示器33上显示为视觉信号。图8a显示视觉反馈的截图38，在示例性实施方式中，响应第一输入，其与扬声器32的听觉反馈被同时提供。截图38表明切割操作能够进行或外科器械是“待命”的，并且提示使用者再次致动输入装置以执行切割操作。在另一示例性实施方式中，可感知的视觉反馈可以是闪烁指示。在第二输入——如例如，脚踏板28的第二次按压或输入装置90的第二次输入——被接收后输出的第二图像信号可在显示器30或显示器33上显示为视觉反馈。图8b显示视觉反馈的截图40，在示例性实施方式中，响应第二输入，其与扬声器32的听觉反馈被同时提供。截图40表明切割操作完成。
实施方式可在计算硬件(计算设备)和/或软件中实施，如(在非限制性实例中)可存储、检索、处理和/或输出数据和/或与其他计算机连通的任何计算机。产生的结果可显示在计算硬件的显示器上。包括实现根据本公开不同示例性实施方式的不同响应和信号处理的算法的一个或多个程序/软件可通过电子/控制操作台14的处理器或协同电子/控制操作台14的处理器——如上述处理器22或处理器80——实施，并可被记录在计算机可读介质上，包括计算机可读记录和/或存储介质。计算机可读记录介质的实例包括磁记录装置、光盘、磁光盘和/或半导体存储器(例如，ram、rom等)。磁记录装置的实例包括硬盘装置(hdd)、软盘(fd)和磁带(mt)。光盘的实例包括dvd(数字通用光盘)、dvd-ram、cd-rom(压缩盘-只读存储器)和cd-r(可刻录)/rw。
如上所述，根据不同示例性实施方式的方法和系统可与外科器械协同应用，该外科器械具有末端效应器，该末端效应器被配置以通过器械近端的传动机构致动的组件执行多种外科手术。在示例性实施方式中，如上所述，末端效应器可以是组合的融合、夹持和切割末端效应器，如显示和描述于，例如，2012年2月17日提交的美国专利申请号13/399,391，名为“fusingandcuttingsurgicalinstrumentandrelatedmethods”，其要求2011年2月18日提交的美国临时专利申请号61/444,400和2011年5月31日提交的美国临时专利申请号61/491,719的优先权，其公开的全部内容均被引入本文作为参考。而且，在多个示例性实施方式中，末端执行器可包括被以下驱动一个或多个组件：一个或多个机载马达，被布置在传动机构本身内；和/或患者侧操作台上的一个或多个伺服致动器，被配置以接合传动机构的输入，从而驱动组件。关于利用机载马达驱动末端执行器切割元件的实例，参考与此同时提交的名为“surgicalinstrumentwithmotor”的美国专利申请号xx/xxx,xxx(律师卷号isrg03280/us)，其要求2011年5月31日提交的名为“surgicalinstrumentwithmotor”的美国临时专利申请号61/491,698的优先权；和与此同时提交的名为“surgicalinstrumentwithcontrolfordetectedfaultcondition”的美国专利申请号xx/xxx,xxx(律师卷号03290/us)，其要求2011年5月31日提交的名为“surgicalinstrumentwithcontrolfordetectedfaultcondition”的美国临时专利申请号61/491,671的优先权，其公开的全部内容均被引入本文作为参考。
进一步，根据实施方式方面，可提供所述特征、功能和/或操作的任意组合。
考虑本公开和所附权利要求的说明和实践，本发明的其他实施方式对于本领域技术人员将是显而易见的。意图是说明和实例被认为仅是示例性的，本发明的真实范围和精神由所附权利要求指明。
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