本地"意指電流控制器 在與其馬達和傳感器處理單元相同的殼體內(nèi)。作為本地電流控制器的示例，在圖3中，馬達 222的電流控制器（及其發(fā)送器/接收器）在印刷電路板730上，印刷電路板730與馬達 222 -起被容納在鏈節(jié)201中。因而，由于鏈節(jié)201充當封閉印刷電路板730和馬達222的 殼體，所W印刷電路板730上的電流控制器在其馬達222的本地。
[0036]作為一個示例，圖8圖示說明可W包括在醫(yī)療機器人系統(tǒng)1000中的網(wǎng)絡馬達控 制器系統(tǒng)的第二布置600的方框圖。在該布置中，單個電流控制器610遠離馬達（例如， 401-3、401-4)，其中單個電流控制器610在操縱器200中為馬達提供脈沖寬度調(diào)制電流信 號。如在本文中將理解的，術語"遠程"意指電流控制器在與馬達不同的殼體中，其中電流 控制器為馬達提供脈沖寬度調(diào)制電流信號。作為遠程電流控制器的示例，在圖3中，在被容 納在鏈節(jié)202中的印刷電路板740上提供遠程電流控制器（及其發(fā)送器/接收器），而電流 控制器為其提供脈沖寬度調(diào)制電流信號的馬達223、224被分別容納在鏈節(jié)204和滑架262 中。因此，由于印刷電路板740上的遠程電流控制器位于與馬達不同的殼體中，所W其遠離 馬達，其中遠程電流控制器為馬達提供脈沖寬度調(diào)制電流。特別地，在殼體中設置馬達，該 殼體在遠程電流控制器的殼體中的馬達的遠側。
[0037]傳感器處理單元（例如，403-3、403-4)被提供用于感測馬達（例如，401-3、401-4) 的狀態(tài)。遠程電流控制器610和傳感器處理單元（例如，403-3、403-4)在菊花鏈中與遠程 電流控制器610的發(fā)送器/接收器615網(wǎng)絡連接。為了使傳感器處理單元（例如，403-3、 403-4)在菊花鏈網(wǎng)絡上通信，為傳感器處理單元（例如，403-3、403-4)中的每一個提供發(fā) 送器/接收器（例如，611-3、611-4)W形成遠側傳感器處理單元（例如，612-3、612-4)。因 此，遠程電流控制器610的發(fā)送器/接收器615經(jīng)由通信鏈路601與接頭位置控制器304 通信、傳感器處理單元403-3的發(fā)送器/接收器611-3經(jīng)由通信鏈路602與電流控制器610 的發(fā)送器/接收器615通信、傳感器處理單元403-4的發(fā)送器/接收器611-4經(jīng)由通信鏈 路603與傳感器處理單元403-3的發(fā)送器/接收器611-3通信W及菊花鏈中的下一個傳感 器處理單元的下一個發(fā)送器/接收器經(jīng)由通信鏈路604與傳感器處理單元403-4的發(fā)送器 /接收器611-4通信等。
[0038] 使用包交換協(xié)議經(jīng)由菊花鏈網(wǎng)絡優(yōu)選傳送包中的信息。作為運種包交換協(xié)議的示 例，參見題為"Sync虹onousDataCommunication!；同步數(shù)據(jù)通信）"的美國8, 054, 752,其 通過引用并入本文。為了在從接頭位置控制器304到遠程電流控制器610的通信中使電 流命令與它們的預期馬達關聯(lián)，在包中的數(shù)據(jù)字段中提供電流命令并且在包中的目標字段 中識別電流命令預期用于的馬達。同樣地，為了在從遠側傳感器處理單元（例如，612-3、 612-4)到遠程電流控制器610的通信中使傳感器信息與它們的相應馬達關聯(lián)，在包中的數(shù) 據(jù)字段中提供傳感器信息并且在包中的源字段中識別傳感器信息應用于的馬達。在后一種 情況下，在目標字段中識別遠程電流控制器610。遠程電流控制器610的發(fā)送器/接收器 615和遠側傳感器處理單元（例如，612-3、612-4)之間的通信鏈路（例如，602、603和604) 優(yōu)選地為高速通信鏈路，W確保系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性要求。
[0039] 可在網(wǎng)絡馬達控制系統(tǒng)的第二布置600中限定兩個控制回路。通過接頭位置控 制器304的處理周期限定"位置回路"W及通過遠程電流控制器610的處理周期限定"電 流回路"。在一個實施例中，"位置回路"大約為750μS(微秒）回路且"電流回路"大約為 25μS回路。運允許接頭位置控制器304在其處理周期的每一個期間服務所有的機器人 手臂電流控制器，諸如遠程電流控制器610和/或電流控制器402-1(即，直至其接收下一 個接頭位置命令"4 "集）。運還允許遠程電流控制器610從其遠側傳感器處理單元（例 如，612-3、612-4)接收位置數(shù)據(jù)，并在其處理周期的每一個期間為其控制的馬達（例如， 401-3、401-4)中的每一個生成馬達控制信號（例如，621-3、621-4)(即，直至其接收下一個 電流命令"心"集）。
[0040] 遠程電流控制器610經(jīng)由各信號線（例如，多組信號線621-3、621-4)將一組脈沖 寬度調(diào)制電流信號提供到其控制的馬達（例如，401-3、401-4)中的每一個。通常，每組信號 線包括用于連接到Ξ相無刷DC馬達的相應繞組的Ξ個電壓/電流線。電流和/或電壓傳 感器優(yōu)選地包括在遠程電流控制器610中，W感測通過每個信號線汲取的電流和/或施加 在每個信號線上的電壓。感測的電流可傳統(tǒng)方式用于遠程電流控制器610中的電流控 制目的。
[0041] 除了如本文描述的網(wǎng)絡馬達控制系統(tǒng)的第一布置500和第二布置600之外，還可 W在醫(yī)療機器人系統(tǒng)1000中采用組合第一布置和第二布置的方面的混合布置。當那些方 面比第二布置600的方面更有利時，運種混合系統(tǒng)允許第一布置500的方面的使用，反之亦 然。例如，當空間和加熱問題最小時，第一布置500的方面可W有利于實現(xiàn)目的。另一方面， 當空間和加熱為特定問題時，第二布置600的方面可為有利的。
[0042] 返回參考圖3,操縱器200包括網(wǎng)絡馬達控制系統(tǒng)的混合布置?；旌喜贾媒M合圖7 的第一布置500的方面和圖8的第二布置600的方面。
[0043] 圖7的第一布置500用于操縱器200的俯仰和偏航控制。特別地，在印刷電路板 730上提供偏航電流控制器（例如，402-1)及其相應發(fā)送器/接收器（例如，404-1)，W使 用來自偏航傳感器處理單元721 (例如，403-1)的反饋控制偏航馬達221 (例如，401-1)。在 印刷電路板730上提供俯仰電流控制器（例如，402-2)及其相應發(fā)送器/接收器（例如， 404-2)，W使用來自俯仰傳感器處理單元722 (例如，403-2)的反饋控制俯仰馬達222 (例 如，401-2)。在該示例中，可W在患者側推車110'的基座120'中W分布式方式整體地或部 分地設置接頭位置控制器304。可選地，可W在醫(yī)療機器人系統(tǒng)1000的其他部分中，諸如在 視覺推車170中和外科醫(yī)生控制臺100中W分布式方式整體地或部分地設置接頭位置控制 器304。進一步地，由于偏航和電流控制器（例如，402-1和402-2)被設置在相同的印刷電 路板上，所W它們還可共享相同的發(fā)送器/接收器，而不是具有它們自己的單獨發(fā)送器/接 收器。
[0044] 為實現(xiàn)目的使俯仰和偏航電流控制器鄰近它們的相應馬達可W是有利的。另一方 面，由于鏈節(jié)201為相對大的且可W容易地容納印刷電路板730,所W將俯仰和偏航電流控 制器放置在鏈節(jié)201中呈現(xiàn)出非常小的空間要求問題。此外，由于該鏈節(jié)位于操縱器200 的近側末端處，所W通過將俯仰和偏航電流控制器放置在鏈節(jié)201中，由俯仰和偏航控制 器生成的熱不存在問題。因而，相比更多的遠側鏈節(jié)202、203和204,鏈節(jié)201進一步遠離 當時正被治療的患者。進一步地，由于鏈節(jié)201與更多的遠側鏈節(jié)202、203和204相比相 對較大，所W其具有更多的內(nèi)部容積和外部表面區(qū)域W驅(qū)散由鏈節(jié)容納的俯仰和偏航電流 控制器生成的任何熱。
[0045] 相反，I/O馬達223設置在鏈節(jié)204的遠側末端處。由于該位置靠近患者且在空 間上受到限制，所W靠近馬達223定位其電流控制器將呈現(xiàn)出加熱問題。進一步地，在滑架 262中容納致動醫(yī)療裝置250的相應自由度的馬達224。由于滑架262的內(nèi)部在空間上尤 其受到限制，并且進一步地由于滑架262可W朝向鏈節(jié)204的遠側末端移動W便靠近患者， 所W在滑架262中容納馬達224的電流控制器還可W呈現(xiàn)出加熱問題，運可W導致對患者 造成傷害或者降低部件的操作