INVERSE KINEMATICS OF A SURGICAL ROBOT FOR TELEOPERATION WITH HARDWARE CONSTRAINTS

Various approaches to solve for inverse kinematics may be used for teleoperation of a surgical robotic system. In one approach, an iterative solver solves for the linear component of motion independently from solving for the angular component of motion. One solver may be used to solve for both together. In another approach, all limits (e.g., position, velocity, and acceleration) are handled in one solution. Where a limit is reached, the limit is used as a bound in the intermediate solution, allowing solution even where a bound is reached. In another approach, a ratio of limits of position are used to create a slow-down region near the bounds to more naturally control motion. In yet another approach, the medical-based teleoperation uses a bounded Gauss-Siedel solver, such as with successive-over-relaxation. La présente invention concerne diverses approches pour résoudre la cinématique inverse qui peuvent être utilisées pour la téléopération d'un système robotique chirurgical. Selon une approche, un résolveur itératif résout la composante linéaire du mouvement indépendamment de la résolution de la composante angulaire du mouvement. Un résolveur peut être utilisé pour résoudre les deux ensemble. Selon une autre approche, toutes les limites (par exemple, la position, la vitesse et l'accélération) sont traitées dans une seule solution. Lorsqu'une limite est atteinte, la limite est utilisée comme limite dans la solution intermédiaire, ce qui permet de trouver une solution même lorsqu'une limite est atteinte. Selon une autre approche, un rapport de limites de position est utilisé pour créer une région de ralentissement à proximité des limites afin de commander le mouvement plus naturellement. Selon encore une autre approche, la téléopération médicale utilise un résolveur de Gauss-Siedel borné, par exemple avec une sur-relaxation successive.