機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)中工具的手術(shù)中轉(zhuǎn)換的制作方法
【專利說明】機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)中工具的手術(shù)中轉(zhuǎn)換
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請根據(jù)35USC 119 (e)要求2013年3月15日提交的美國臨時申請?zhí)?1/793, 227的權(quán)益。其全部公開內(nèi)容用于所有目的通過引用以其全部并入本文。
[0003]本申請一般而言涉及以下共同擁有的申請:2012年8月15日提交的、題目為“Phantom Degrees of Freedom for Manipulating the Movement of RoboticSystems”的美國臨時申請?zhí)?1/683,495 ;2012年6月I日提交的、題目為“CommandedReconfigurat1n of a Surgical Manipulator Using the Null Space,,的美國臨時申請?zhí)?61/654,764 ;2009 年 6 月 30 日提交的、題目為“Control of Medical Robotic SystemManipulator About Kinematic Singularities” 的美國申請?zhí)?I2/494,695 (已授權(quán));2009 年 3 月 17 日提交的、標(biāo)題為“Master Controller Having Redundant Degrees ofFreedom and Added Forces to Create Internal Mot1n” 的美國申請?zhí)?12/406,004 (現(xiàn)在為美國專利號8,271,130) ;2005年5月19日提交的、題目為“Software Center andHighly Configurable Robotic Systems for Surgery and Other Uses,,的美國申請?zhí)?1/133,423(現(xiàn)在為美國專利號8,004,229) ;2004年9月30日提交的、題目為“OffsetRemote Center Manipulator For Robotic Surgery”的美國申請?zhí)?10/957,077 (現(xiàn)在為美國專利 7,594,912)和1999年9月 17 日提交的、題目為“Master Having Redundant Degreesof Freedom”的美國申請?zhí)?9/398,507 (現(xiàn)在為美國專利號6,714,839),其公開內(nèi)容通過引用以其全部并入本文。
[0004]背景
[0005]本發(fā)明一般而言提供改進(jìn)的外科手術(shù)和/或機(jī)器人設(shè)備、系統(tǒng)和方法。
[0006]微創(chuàng)醫(yī)療技術(shù)旨在減少在診斷或外科手術(shù)過程期間損傷的外部組織的量,從而減少患者恢復(fù)時間、不適和有害的副作用。在美國,每年進(jìn)行數(shù)百萬的外科手術(shù)。許多這些外科手術(shù)可以潛在地以微創(chuàng)方式進(jìn)行。然而,由于微創(chuàng)外科手術(shù)器械和技術(shù)的限制以及掌握它們所需要的額外外科手術(shù)訓(xùn)練,所以僅相對少數(shù)外科手術(shù)目前使用這些技術(shù)。
[0007]用于外科手術(shù)的微創(chuàng)遠(yuǎn)距外科手術(shù)系統(tǒng)正被研發(fā),以增加外科醫(yī)生的靈活性以及允許外科醫(yī)生從遠(yuǎn)程位置對患者進(jìn)行手術(shù)。遠(yuǎn)距外科手術(shù)是外科醫(yī)生利用一些形式的遠(yuǎn)程控制例如伺服機(jī)構(gòu)或類似形式操縱外科手術(shù)器械移動,而非直接用手握住和移動器械的外科手術(shù)系統(tǒng)的統(tǒng)稱。在這種遠(yuǎn)距外科手術(shù)系統(tǒng)中,給遠(yuǎn)程位置處的外科醫(yī)生提供外科手術(shù)部位的圖像。外科醫(yī)生一般在適當(dāng)?shù)牟榭雌骰蝻@示器上觀看外科手術(shù)部位的三維圖像的同時對患者進(jìn)行外科手術(shù)過程一一通過操縱主控制輸入設(shè)備,其進(jìn)而控制機(jī)器人器械的動作。機(jī)器人外科手術(shù)器械可穿過小型的微創(chuàng)外科手術(shù)孔被插入,以處理患者體內(nèi)的外科手術(shù)部位處的組織,這樣的孔造成一般與開放性外科手術(shù)相關(guān)的創(chuàng)傷。這些機(jī)器人系統(tǒng)可以以充分的靈活性移動外科手術(shù)器械的工作端,以進(jìn)行相當(dāng)復(fù)雜的外科手術(shù)任務(wù)一一通常通過在微創(chuàng)孔處樞轉(zhuǎn)器械的桿,使桿軸向滑動通過孔,旋轉(zhuǎn)孔內(nèi)的桿,和/或類似方式。
[0008]用于遠(yuǎn)距外科手術(shù)的伺服機(jī)構(gòu)通常接受來自兩個主控制器(外科醫(yī)生一手一個)的輸入,并且可包括兩個或更多個機(jī)器人臂或操縱器。手移動對通過圖像拍攝設(shè)備顯示的機(jī)器人器械的圖像的映射可有助于為外科醫(yī)生提供對與每只手相關(guān)聯(lián)的器械的精確控制。在多種外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)中,包括一個或多個額外的機(jī)器人操縱器臂,用于移動內(nèi)窺鏡或其它圖像拍攝設(shè)備、額外的外科手術(shù)器械或類似物。
[0009]多種結(jié)構(gòu)布置可用于在機(jī)器人外科手術(shù)期間支撐外科手術(shù)部位處的外科手術(shù)器械。驅(qū)動的聯(lián)動裝置或“從動裝置”通常被稱為機(jī)器人外科手術(shù)操縱器,并且在微創(chuàng)機(jī)器人外科手術(shù)期間用作機(jī)器人外科手術(shù)操縱器的示例性聯(lián)動裝置布置被描述于2012年6月I 日提交的,題目為 “Commanded Reconfigurat1n of a Surgical Manipulator Usingthe Null Space” 的美國臨時申請?zhí)?61/654,764,和美國專利號 6,758,843 ;6,246,200 ;和5,800,423,其全部公開內(nèi)容通過引用以其全部并入本文。這些聯(lián)動裝置通常利用平行四邊形布置,以固定具有桿的器械。這種操縱器結(jié)構(gòu)可限制器械移動,使得器械桿圍繞沿著剛性桿長度的空間定位的球形旋轉(zhuǎn)的遠(yuǎn)程中心樞轉(zhuǎn)。通過將此旋轉(zhuǎn)中心與內(nèi)部外科手術(shù)部位的切口點(diǎn)對齊(例如,在腹腔鏡外科手術(shù)期間利用腹壁處的套針或套管),可通過利用操縱器聯(lián)動裝置的移動桿的近端,而不對腹壁強(qiáng)加危險性力,將外科手術(shù)器械的末端執(zhí)行器安全地定位??蛇x的操縱器結(jié)構(gòu)被描述于,例如,美國專利號7,594,912 ;6,702, 805 ;6, 676, 669 ;5,855,583 ;5,808,665 ;5,445,166 ;和 5,184,601,其全部公開內(nèi)容通過引用以其全部并入本文。
[0010]雖然新型機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)和設(shè)備已被證明是高效和有利的,但仍期望進(jìn)一步的改進(jìn)。在一些情況下,期望改變操縱器組件的部分或全部,其中操縱器組件可包括連接至操縱器(例如,機(jī)器人臂)的工具(例如,外科手術(shù)工具)。例如,可以期望將機(jī)器人臂從在結(jié)構(gòu)上限制圍繞遠(yuǎn)程中心移動的平行四邊形布置改變到使用例如軟件控制來限制圍繞遠(yuǎn)程中心移動的可選的操縱器結(jié)構(gòu)。對于另一實(shí)例,可以期望將連接至操縱器的工具從例如具有夾爪的工具改變到具有內(nèi)窺鏡的工具。
[0011]無論如何,不同的操縱器組件將常常具有不同的特性,比如不同數(shù)量的自由度、不同類型的自由度等。因此,不能使用相同控制器用于控制不同操縱器組件,而是必須使用在關(guān)節(jié)空間中執(zhí)行例如計算的不同控制器,所述控制器被針對每個具體的工具和/或操縱器定制。不同控制器的使用導(dǎo)致增加層次的復(fù)雜性,其使得系統(tǒng)更容易出錯,并可以有效地限制新操縱器和/或工具與先前存在的系統(tǒng)一起使用。雖然提供與新工具系統(tǒng)兼容性的一些技術(shù)已經(jīng)公開,比如在2008年5月2日提交的、題目為“Tool Memory-Based SoftwareUpgrades for Robotic Surgery”的美國申請?zhí)?12/114,082 (美國專利號 7,983,793)中討論的那些一一其公開內(nèi)容通過引用以其全部并入本文,但是進(jìn)一步改進(jìn)仍然是期望的。
[0012]由于這些和其它原因,提供用于外科手術(shù)、機(jī)器人外科手術(shù)和其它機(jī)器人應(yīng)用的改進(jìn)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法將是有利的。如果這些改進(jìn)的技術(shù)在不同類型的操縱器和/或工具之間以無錯的方式提供便利轉(zhuǎn)換的能力同時保持較低的系統(tǒng)復(fù)雜性和成本,則這將是特別有益的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]本發(fā)明一般而言提供了改進(jìn)的機(jī)器人和/或外科手術(shù)設(shè)備、系統(tǒng)和方法。在一個實(shí)施方式中,公開了用于控制遠(yuǎn)距外科手術(shù)系統(tǒng)的方法。該方法包括不同的操作,其包括控制連接至系統(tǒng)的第一操縱器的第一工具,和連接至系統(tǒng)的第二操縱器的第二工具。該方法進(jìn)一步包括檢測工具的交換以便第一工具連接至第二操縱器和第二工具連接至第一操縱器。該方法還包括控制連接至第二操縱器的第一工具和連接至第一操縱器的第二工具。
[0014]根據(jù)另一實(shí)施方式,公開了用于控制遠(yuǎn)距外科手術(shù)系統(tǒng)的另一方法。該方法包括不同的操作,其包括確定工具是否連接至系統(tǒng)的操縱器,當(dāng)確定工具連接至操縱器時獲得工具的映射,使用獲得的映射控制工具,確定工具是否從操縱器移走和新工具是否連接至操縱器,當(dāng)確定工具從操縱器移走和新工具連接至操縱器時獲得新工具的新映射,和使用獲得的新映射控制新工具。
[0015]根據(jù)又另一實(shí)施方式,公開了用于通過患者的孔執(zhí)行微創(chuàng)外科手術(shù)的遠(yuǎn)距外科手術(shù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括多個機(jī)器人操縱器和控制器,所述多個機(jī)器人操縱器的每個可操作以接收包括成像設(shè)備和外科手術(shù)器械在內(nèi)的多個工具的一個??刂破骺梢允强刹僮鞯囊詧?zhí)行許多功能。例如,控制器可控制連接至機(jī)器人操縱器的第一操縱器的成像設(shè)備和連接至機(jī)器人操縱器的第二操縱器的外科手術(shù)器械,檢測成像設(shè)備和外科手術(shù)器械的交換使得成像設(shè)備連接至第二操縱器和外科手術(shù)器械連接至第一操縱器,并且控制連接至第二操縱器的成像設(shè)備和連接至第一操縱器的外科手術(shù)器械。
[0016]為了更充分的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)勢,應(yīng)該對接下來的詳細(xì)描述和附圖進(jìn)行參考。本發(fā)明的其它方面、目標(biāo)和優(yōu)勢從附圖和下面的詳細(xì)描述將是顯而易見的。
[0017]附圖簡述
[0018]圖1A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)的俯視圖。
[0019]圖1B概略地圖解了圖1A的機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)。
[0020]圖2是圖1A的外科醫(yī)生控制臺的透視圖。
[0021]圖3是圖1A的電子推車的透視圖。
[0022]圖4是具有多個操縱器臂的患者側(cè)推車的透視圖,所述操縱器臂每個支撐外科手術(shù)器械。
[0023]圖5是根據(jù)實(shí)施方式的操縱器臂的透視圖。
[0024]圖6A是根據(jù)實(shí)施方式的機(jī)器人外科手術(shù)工具的透視圖,所述工具包括具有相對夾爪的末端執(zhí)彳丁器。
[0025]圖6B圖解根據(jù)實(shí)施方式的帶腕的內(nèi)窺鏡。
[0026]圖6C是根據(jù)實(shí)施方式的具有吸入口的外套管(overtube)的遠(yuǎn)端的透視圖。
[0027]圖6D圖解根據(jù)實(shí)施方式的無腕的內(nèi)窺鏡。
[0028]圖7A是根據(jù)實(shí)施方式的主控制輸入設(shè)備的透視圖。
[0029]圖7B是圖7A的輸入設(shè)備的萬向支架或腕的透視圖。
[0030]圖7C是圖7A的輸入設(shè)備的鉸接臂的透視圖。
[0031]圖8A是根據(jù)第一實(shí)施方式的、包括操縱器組件和支撐結(jié)構(gòu)的機(jī)器人系統(tǒng)的一部分。
[0032]圖SB是根據(jù)第二實(shí)施方式的、包括操縱器組件和支撐結(jié)構(gòu)的機(jī)器人系統(tǒng)的一部分。
[0033]圖SC是根據(jù)第三實(shí)施方式的、包括操縱器組件和支撐結(jié)構(gòu)的機(jī)器人系統(tǒng)的一部分。
[0034]圖9A圖解根據(jù)第一實(shí)施方式在連接器輸入/輸出元件和關(guān)節(jié)空間界面元件之間的映射。
[0035]圖9B圖解根據(jù)第二實(shí)施方式在連接器輸入/輸出元件和關(guān)節(jié)空間界面元件之間的映射。
[0036]圖9C圖解根據(jù)實(shí)施方式在關(guān)節(jié)空間界面元件和工作空間界面元件之間的映射。
[0037]圖10圖解根據(jù)實(shí)施方式在連接器輸入/輸出元件、關(guān)節(jié)空間界面元件和工作空間界面元件之間的映射。
[0038]圖1lA顯示正由關(guān)節(jié)空間界面元件控制的第一操縱器組件的第一組自由度分組。
[0039]圖1lB顯示正由關(guān)節(jié)空間界面元件控制的第二操縱器組件的第二組自由度分組。
[0040]圖12A顯示根據(jù)實(shí)施方式的連接器/關(guān)節(jié)空間映射。
[0041]圖12B顯示根據(jù)實(shí)施方式的關(guān)節(jié)空間/工作空間映射。
[0042]圖13A顯示患者側(cè)推車,所述側(cè)推車包括聯(lián)接(couple)至第一操縱器臂的成像設(shè)備和聯(lián)接至第二操縱器臂的外科手術(shù)工具。
[0043]圖13B顯示患者側(cè)推車,所述側(cè)推車包括聯(lián)接至第二操縱器臂的成像設(shè)備和聯(lián)接至第一操縱器臂的外科手術(shù)工具。
[0044]圖14顯示一系列的操作,所述操作可用于控制連接至相同操縱器臂的許多可能的工具的一個。
[0045]圖14A顯示一系列操作,當(dāng)成像設(shè)備從第一操縱器臂移走并聯(lián)接至第二操縱器臂時可以使用所述操作,以便維持如向系統(tǒng)使用者顯示的、通過圖像拍攝設(shè)備成像的外科手術(shù)工具的移動和正由系統(tǒng)使用者操縱的輸入設(shè)備之間的對應(yīng)。
[0046]圖14B和14C分別顯示工具交換之前和之后的工具尖端,并且示意性地指示用于控制外科手術(shù)器械的照相機(jī)參考坐標(biāo)系伴隨的改變。
[0047]圖15顯示根據(jù)實(shí)施方式的用于獲得工具映射的一系列操作。
[0048]圖16A顯示根據(jù)一個實(shí)施方式的一系列操作,這些操作可用于使用獲得的映射控制工具。
[0049]圖16B顯示根據(jù)另一個實(shí)施方式的一系列操作,這些操作可用于使用獲得的映射控制工具。
[0050]詳述
[0051]本發(fā)明的實(shí)施方式一般而言提供了用于控制許多不同操縱器組件的改進(jìn)的技術(shù)。一些實(shí)施方式與外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)一起使用是特別有優(yōu)勢的,在所述機(jī)器人系統(tǒng)中許多外科手術(shù)工具或器械在外科手術(shù)過程期間安裝在關(guān)聯(lián)的許多機(jī)器人操縱器上并通過關(guān)聯(lián)的機(jī)器人操縱器移動。機(jī)器人系統(tǒng)將常常包括遠(yuǎn)距機(jī)器人、遠(yuǎn)距外科手術(shù)和/或遠(yuǎn)距呈現(xiàn)系統(tǒng),其包括配置為主從式控制器的處理器。通過提供采用適合地配置為控制許多不同操縱器組件比如不同機(jī)器人臂和/或外科手術(shù)工具的處理器的機(jī)器人系統(tǒng),機(jī)器人系統(tǒng)在執(zhí)行外科手術(shù)過程中的靈活性可以顯著地增加。
[0052]本文描述的機(jī)器人操縱器組件通常包括機(jī)器人操縱器和安裝在其上的工具(該工具通常包括外科手術(shù)形式的外科手術(shù)器械),但是術(shù)語“機(jī)器人組件”還包括其上未安裝工具的操縱器。術(shù)語“工具”包括一般或工業(yè)機(jī)器人工具和專用機(jī)器人外科手術(shù)器械二者,其中后面這些結(jié)構(gòu)通常包括適于組織操縱、組織處理、組織成像、或類似工作的末端執(zhí)行器。工具/操縱器界面通常是快速斷開工具固定器或聯(lián)接,其允許快速移走工具和用替代性工具替換工具。操縱器組件通常具有基座,該基座在至少部分的機(jī)器人過程期間被固定在空間中,并且操縱器組件可包括在基座和工具的末端執(zhí)行器之間的許多自由度。例如,操縱器組件可包括操縱器的運(yùn)動學(xué)自由度以及連接至操縱器的工具的運(yùn)動學(xué)自由度。這些的組合在本文中可被稱為“操縱器自由度”,并且一般被限定在關(guān)節(jié)空間中。末端執(zhí)行器的致動(如打開或閉合夾持設(shè)備的鉗、供能電外科攪拌器、激活真空裝置的氣壓等)通常獨(dú)立于和加之于這些操縱器組件自由度。這些在本文中可被稱為“致動自由度”。
[0053]末端執(zhí)行器(或者,更一般地,控制框架(control frame),如下面描述的)一般以二和六之間的自由度在工作空間中移動,但是可以以少于二或大于六的自由度在空間中移動。末端執(zhí)行器的自由度(或者,更一般地,控制框架的自由度)在本文中可被稱為“末端執(zhí)行器自由度”,并且一般在笛卡兒空間中限定(下面描述的)。如本文所用,“位置”包括位點(diǎn)(例如,X、1、Z坐標(biāo))和方向(例如,俯仰、偏轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)動)。因此,末端執(zhí)行器的位置的變化(例如)可包括末端執(zhí)行器從第一位點(diǎn)平移至第二位點(diǎn),末端執(zhí)行器從第一方向旋轉(zhuǎn)至第二方向,或二者的組合。當(dāng)用于微創(chuàng)機(jī)器人外科手術(shù)時,操縱器組件的移動可被系統(tǒng)的一個或多個處理器控制,使得工具或器械的桿或中間部分被限制通過微創(chuàng)外科手術(shù)進(jìn)入部位或其它孔的安全動作。這種動作可包括,例如,桿通過孔部位軸向插入外科手術(shù)工作空間,桿繞其軸線旋轉(zhuǎn),和桿繞孔部位處的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)的樞轉(zhuǎn)動作。
[0054]在一個具體的實(shí)施方式中,操縱器組件的運(yùn)動學(xué)自由度可以經(jīng)由使用系統(tǒng)的馬達(dá)的控制器通過驅(qū)動一個或多個關(guān)節(jié)進(jìn)行控制,根據(jù)由控制器的處理器計算的協(xié)調(diào)關(guān)節(jié)移動,所述關(guān)節(jié)被驅(qū)動。數(shù)學(xué)上,控制器可以使用矢量和/或矩陣執(zhí)行關(guān)節(jié)命令的至少一些計算,一些矢量和/或矩陣可具有對應(yīng)于關(guān)節(jié)的配置或速度的元素(元件,element)。處理器可利用的可選關(guān)節(jié)配置的范圍可以概念化為關(guān)節(jié)空間。例如,關(guān)節(jié)空間可具有與操縱器組件具有的自由度一樣多的維度,并且在一些示例性實(shí)施方式中,關(guān)節(jié)空間可具有比操縱器組件具有的自由度更多的維度,這是因?yàn)椴倏v器組件可缺少至少一個完全限定與操縱器組件相關(guān)聯(lián)的末端執(zhí)行器的位置所需的自由度。進(jìn)一步,操縱器組件的具體配置可代表關(guān)節(jié)空間中的具體點(diǎn),其中每個坐標(biāo)對應(yīng)于在操縱器的相關(guān)關(guān)節(jié)存在之處操縱器組件的相關(guān)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)狀態(tài)。
[0055]在示例性實(shí)施方式中,系統(tǒng)包括控制器,在所述控制器中工作空間——在此稱為其笛卡兒空間一一中的零件的命令位置和速度為輸入。零件可以是操縱器組件上或操縱器組件之外的可用作利用控制輸入鉸接的控制框架的任何零件。在本文描述的多個實(shí)例中使用的操縱器組件上的零件的實(shí)例是工具尖端。操縱器組件上的零件的另一實(shí)例是不在工具尖端上而為操縱器組件的一部分的物理零件,如銷或繪制的圖案。操縱器組件的零件的實(shí)例是空白空間中精確地距工具尖端一定距離和角度的參考點(diǎn)。操縱器組件之外的零件的另一實(shí)例是可建立其相對于操縱器組件的位置的目標(biāo)組織。在所有這些情況下,末端執(zhí)行器與將要利用控制輸入鉸接的假想控制框架相關(guān)。然而,在下文中,“末端執(zhí)行器”和“工具尖端”被同義地使用。雖然通常沒有使期望的笛卡兒空間末端執(zhí)行器位置映射至等同的關(guān)節(jié)空間位置的閉合式關(guān)系(closed form relat1nship),但通常笛卡兒空間末端執(zhí)行器和關(guān)節(jié)空間速度之間存在閉合式關(guān)系。運(yùn)動學(xué)雅可比是末端執(zhí)行器的笛卡兒空間位置元素關(guān)于關(guān)節(jié)空間位置元素的偏導(dǎo)數(shù)矩陣。以這種方式,運(yùn)動學(xué)雅可比獲取末端執(zhí)行器和操縱器組件的關(guān)節(jié)之間的運(yùn)動學(xué)關(guān)系。換句話說,運(yùn)動學(xué)雅可比獲取關(guān)節(jié)動作對末端執(zhí)行器的影響。
[0056]本文描述的操縱器組件中多個(但不是全部)的可用自由度少于與對末端執(zhí)行器定位在工作空間中完全控制通常相關(guān)的那些(其中末端執(zhí)行器的完全控制需要末端執(zhí)行器自由度包括三個獨(dú)立的平移和三個獨(dú)立的方向)。即,操縱器組件可具有不足數(shù)量或類型的自由度,用于獨(dú)立地控制六個末端執(zhí)行器自由度。例如,不具有鉸接腕的剛性內(nèi)窺鏡尖端可失去在腕處的兩個自由度。因此,內(nèi)窺鏡可僅具有四個自由度來對末端執(zhí)行器定位,而非六個,因此有可能限制內(nèi)窺鏡的動作。
[0057]然而,本文描述的操縱器組件中一些的自由度的數(shù)量大于完全控制末端執(zhí)行器定位所需的自由度的數(shù)量(其中末端執(zhí)行器的完全控制需要末端執(zhí)行器自由度包括三個獨(dú)立的平移和三個獨(dú)立的方向),但由于操縱器組件的關(guān)節(jié)的類型或布置,操縱器組件仍無法完全控制末端執(zhí)行器的定位。例如,操縱器組件可具有七個操縱器自由度,但其中三個是冗余的。結(jié)果,末端執(zhí)行器有效地具有五個自由度。在一些實(shí)施方式中,操縱器組件可具有足夠的自由度以完全控制末端執(zhí)行器的定位。
[0058]不管控制末端執(zhí)行器的位置可用的自由度的數(shù)目如何,本文描述的操縱器組件也可以促進(jìn)用于致動工具的額外自由度(例如,致動自由度)。例如,操縱器組件可配置為安裝具有電灸探針的工具,所述電灸探針可操作以例如在激活之后加熱選擇的組織,其中加熱的激活/撤銷(deactivat1n)是自由度。對于另一實(shí)例,操縱器組件可配置為安裝具有真空裝置的工具,所述真空裝置可操作以例如在激活之后在選擇的組織周圍施加吸力,其中