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磁錨定機器人系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:11673932閱讀:483來源:國知局
相關申請的交叉引用:本申請是2013年4月26日遞交的序號為no.13/871,915的美國申請的部分繼續(xù)申請案,該美國申請要求2012年4月26日遞交的美國臨時申請no.61/638,828和2012年10月25日遞交的美國臨時申請no.61/718,252的優(yōu)先權,所有這些申請的內容都特此明確地通過引用被整體并入,包括其中所包含的任何參考文獻的內容和教導。另外,本申請涉及2013年3月15日遞交的序號為13/835,653的美國申請、2013年3月15日遞交的序號為13/835,680的美國申請(現在美國專利no.8,891,924)、以及2013年4月26日遞交的序號為13/871,926、標題為“磁錨定機器人系統(tǒng)(magnetic-anchoredroboticsystem)”的美國申請(現在美國專利no.9,020,640),所有這些申請的內容全都特此明確地通過引用被整體并入,包括其中所包含的任何參考文獻的內容。
背景技術
::外科醫(yī)生傳統(tǒng)上依賴于來自手術室光照的外部照明和足夠的暴露來獲得良好的手術視野。這通常需要大的切口來提供用于進行手術的進入通路。現代內窺鏡中的光纖的引入使得外科醫(yī)生可以在體腔內部的良好照明下清楚地查看,而不必切開大切口。微創(chuàng)手術(mis)現在已取代了大多數常規(guī)的開放性外科手術。計算機輔助技術或者機器人技術進一步推動了mis的發(fā)展,因為機器人機器的計算機傳感器能夠可靠地且靈敏地將外科醫(yī)生的手指和手腕的運動轉變?yōu)轶w腔內部的從動腹腔鏡器械的運動。這些發(fā)展允許在小的密閉空間中對用于精細重建性手術的手術器械進行良好的靈巧性和精度控制。然而,mis方法需要多個切口來插入攝像機和各種腹腔鏡器械。過去幾年里,單孔腹腔鏡(less)手術技術已變?yōu)榭梢允褂?,但是這些極大地受到攝像機與工作器械之間缺乏適當的三角剖分的影響,攝像機與工作器械之間的適當的三角剖分對于良好的手術人體工學(因此,手術的簡易性和成功)是重要的。經自然腔道內鏡手術(notes)是開腹手術的替代方案,notes使用內窺鏡技術,以完全避免對外部腹壁切口的需要。理論上,notes通過使進入創(chuàng)傷和與外部切口相關聯(lián)的各種并發(fā)癥(包括傷口感染、疼痛、疝形成、難看的腹部疤痕和粘連)最小來提供益處。然而,notes方法受到顯著缺點的影響,包括手術器械的適當的三角剖分的不足(因此,工作中人體工學不佳)、不能施加離軸力以及難以將多個器械傳遞到腹腔中以進行適當的手術操縱。技術實現要素:在實施方案中,機器人致動器包括內部錨定器和器械。內部錨定器適用于經由入口端口被插入到身體中,定位在身體內,并且與定位在身體外的外部錨定器磁耦合。器械適用于經由入口端口被插入到身體中,并且被固定到內部錨定器。所述器械包括端部執(zhí)行器以及多個致動器,所述端部執(zhí)行器具有通過多個軸的多個運動度,所述多個致動器提供所述多個運動度。在另一示例性實施方案中,描述了外科系統(tǒng)。所述外科系統(tǒng)包括內部錨定器組件。內部錨定器組件可以可配置來被插入到身體的腔體中并且被定位在該腔體內。所述外科系統(tǒng)進一步包括外部錨定器組件。外部錨定器組件可以可配置來磁耦合到內部錨定器組件。外部錨定器組件可以包括磁組件。磁組件可以包括可配置來產生磁場的一個或者更多個超導磁體。磁組件可以進一步包括用于接納所述一個或者更多個超導磁體的導電殼體。外部錨定器組件可以進一步包括溫度控制部分。溫度控制部分可以可配置來經由導電殼體控制所述一個或者更多個超導磁體的溫度。外部錨定器組件可以進一步包括可配置來接納磁組件和溫度控制部分的外部錨定器本體。外部錨定器本體可以固定地定位在身體外。在另一示例性實施方案中,描述了外部錨定器組件。所述外部錨定器組件用于與外科系統(tǒng)一起使用。所述外科系統(tǒng)包括可配置來被插入到身體的腔體中并且被定位在該腔體內的內部錨定器組件。所述外部錨定器組件包括磁組件。磁組件包括可配置來產生磁場的一個或者更多個超導磁體。磁組件進一步包括用于接納所述一個或者更多個超導磁體的導電殼體。所述外部錨定器組件進一步包括溫度控制部分。溫度控制部分可以可配置來經由導電殼體控制所述一個或者更多個超導磁體的溫度。所述外部錨定器組件進一步包括外部錨定器本體。外部錨定器本體可以可配置來接納磁組件和溫度控制部分。外部錨定器本體可以固定地定位在身體外。磁組件可以可配置來經由磁場磁耦合到內部錨定器組件。在另一示例性實施方案中,描述了配置外科系統(tǒng)的方法。所述方法包括提供內部錨定器組件。內部錨定器組件可以可配置來被插入到身體的腔體中并且被定位在該腔體內。所述方法進一步包括提供外部錨定器組件。外部錨定器組件可以包括磁組件、溫度控制部分和外部錨定器本體。磁組件可以包括可配置來產生磁場的一個或者更多個超導磁體。磁組件可以進一步包括用于接納所述一個或者更多個超導磁體的導電殼體。溫度控制部分可以包括熱棒和制冷器。熱棒可以與導電殼體和制冷器接觸。外部錨定器本體可以可配置來接納磁組件和溫度控制部分。所述方法可以進一步包括準備所述一個或者更多個超導磁體。準備所述一個或者更多個超導磁體的操作可以包括提供充電場。準備所述一個或者更多個超導磁體的操作可以進一步包括將制冷器配置為第一溫度。周圍溫度可以可操作來使所述一個或者更多個超導磁體的溫度小于或等于第二溫度。準備所述一個或者更多個超導磁體的操作可以進一步包括將磁組件帶至充電場。準備所述一個或者更多個超導磁體的操作可以進一步包括使通過充電場產生的磁場以第一速率斜升。準備所述一個或者更多個超導磁體的操作可以進一步包括將制冷器配置為小于第一溫度的第三溫度。第三溫度可以可操作來使所述一個或者更多個超導磁體的溫度小于或等于小于第二溫度的第四溫度。準備所述一個或者更多個超導磁體的操作可以進一步包括使通過充電場產生的所述磁場以第二速率斜降。準備所述一個或者更多個超導磁體的操作可以進一步包括當通過充電場產生的磁場達到最終的磁場值時從充電場移除磁組件。附圖說明圖1是示例性手術機器人系統(tǒng)的一般性示意圖。圖1a和圖1b是示例性人機界面的前視圖。圖2a和圖2b是示例性入口端口的立體視圖。圖3是示例性外科醫(yī)生控制臺的立體視圖。圖4a是示例性外科醫(yī)生控制臺的側視圖。圖4b是示例性外科醫(yī)生操縱器的側視圖。圖4c是示例性微型機器人操縱器的側視圖。圖4d是示例性外科醫(yī)生操縱器的立體視圖。圖4e是圖4d的示例性外科醫(yī)生操縱器在延伸位置的立體視圖。圖4f是圖4d的示例性外科醫(yī)生操縱器的分解視圖。圖4g是示例性外科醫(yī)生控制臺的側視圖。圖5是示例性病人檢查臺(patienttable)的側視圖。圖6a和圖6b是示出示例性微型機器人操縱器的7軸運動的側視圖。圖7a和圖7b是示出示例性微型機器人操縱器的7軸運動的側視圖。圖8a是微型機器人操縱器的示例性可折疊圍板的端視圖,圖8b是該示例性可折疊圍板的側視圖。圖9是示出示例性2d微型機器人攝像機的2軸運動的側視圖。圖10是示出示例性2d微型機器人攝像機的2軸運動的側視圖。圖11a是微型機器人2d攝像機的示例性可折疊圍板的端視圖,圖11b是該示例性可折疊圍板的側視圖。圖12是示出示例性3d微型機器人攝像機的2軸運動的側視圖。圖13是示出示例性3d微型機器人攝像機的2軸運動的側視圖。圖14a是微型機器人3d攝像機的示例性可折疊圍板的端視圖,圖14b是該示例性可折疊圍板的側視圖。圖15是示例性3d微型機器人攝像機的立體視圖。圖16a是處于折疊結構的示例性微型機器人致動器的端視圖。圖16b是處于折疊結構的示例性微型機器人致動器的側視圖。圖16c是處于展開結構的示例性微型機器人致動器的端視圖。圖16d是處于展開結構的示例性微型機器人致動器的側視圖。圖17是處于折疊態(tài)的示例性微型機器人致動器的立體視圖。圖18是在殼體被移除的情況下處于折疊態(tài)的示例性微型機器人致動器的立體視圖。圖19是示例性微型機器人致動器的分解視圖。圖20是示例性端部執(zhí)行器的分解視圖。圖21是處于展開態(tài)的示例性微型機器人致動器的立體視圖。圖22是在殼體被移除的情況下處于展開態(tài)的示例性微型機器人致動器的立體視圖。圖23是示例性微型機器人操縱器在體內環(huán)境下的側視圖。圖24a和圖24b是示例性微型機器人操縱器在體內環(huán)境下的側視圖。圖25是包括細金屬絲的示例性手術機器人系統(tǒng)的示意圖。圖26a和圖26b是示例性人機界面的前視圖。圖27是示出插入示例性細金屬絲的側視圖。圖28是示出將示例性細金屬絲鎖固到小型機器人的側視圖。圖29是示出細金屬絲的拉緊力的示例的側視圖。圖30是示出在有細金屬絲的情況下微型機器人操縱器向左邊的示例性x-y運動的側視圖。圖31是示出在有細金屬絲的情況下微型機器人操縱器向右邊的示例性x-y運動的側視圖。圖32是示出在沒有細金屬絲的情況下微型機器人操縱器向左邊的示例性x-y運動的側視圖。圖33是示出在沒有細金屬絲的情況下微型機器人操縱器向右邊的示例性x-y運動的側視圖。圖34是示例性腹內機械框架的側視圖。圖35a是示例性外部錨定器組件的截面圖。圖35b是示例性外部錨定器組件的立體視圖。圖35c是示例性外部錨定器組件的另一立體視圖。圖35d是具有示例性外部錨定器組件的示例性系統(tǒng)的側視圖,該外部錨定器組件通過示例性支撐結構固定地定位在身體外,并且磁耦合到示例性內部錨定器組件。圖36a是具有一個或者更多個超導磁體的示例性磁組件的立體視圖。圖36b是具有一個或者更多個超導磁體的示例性磁組件的截面圖。圖36c是具有三個疊層的一個或者更多個超導磁體的示例性磁組件的截面圖。圖37a是示例性制冷器的立體視圖。圖37b是示例性制冷器的側視圖。圖37c是用于接納示例性制冷器的示例性外部錨定器本體的一部分的立體視圖。圖38a是示例性外部錨定器本體的一部分的側視圖。圖38b是示例性外部錨定器本體的一部分的立體視圖。圖38c是示例性外部錨定器本體的一部分的另一個立體視圖。圖39是示例性支撐夾具的示例性圖示。圖40a和40b是示例性支撐結構的立體視圖。圖41是示例性支撐結構的示例性可控轉動組件的側視圖。圖42是配置外科系統(tǒng)的方法的示例圖示。圖43是準備一個或者更多個超導磁體的方法的示例圖示。具體實施方式磁錨定機器人系統(tǒng)(mrs)允許使用多個獨立的體內小型機器人進行計算機輔助的微創(chuàng)手術,所述小型機器人可以具有在不同軸上運動的全部七個自由度(注意的是,除了以下討論的小型機器人的運動自由度之外,還有兩個自由度可以通過沿著腹壁平移小型機器人而為可獲得的)。腹內手術可以在外科醫(yī)生通過外部計算機控制臺的遠程控制下、在體內轉動攝像機的監(jiān)控下進行。小型機器人器械、攝像機和其他裝置中的每個可以經由單個切口(例如,通過臍)或者通過自然腔道被插入到腹腔中,并且可以被腹壁外的、選定地點處的外部電磁錨定和定位裝置固定到位,以提供手術人體工學以及攝像機與器械之間的三角剖分。根據病人的情況和病情,腹腔內的這樣的小型機器人系統(tǒng)的控制可以例如經由有線通信或者有線通信和無線通信的混合組合。在一些布置中,電力將通過一對導體傳送到小型機器人器械(執(zhí)行器),而電力的控制信號可以通過有線或者無線地傳送。攝像機以及所有腹腔鏡器械可以通過單個切口或者通過自然腔道被插入到腹腔中。腹腔鏡器械然后可以通過置于腹壁外的外部電磁體被錨定和定位。mrs因此可以允許mis在具有以下二者益處的情況下進行:計算機輔助手術或者機器人手術以及僅使用單個切口或者通過自然腔道。示例性mrs可以包括:(i)一個或者更多個外部安裝的電磁錨定和定位裝置;(ii)多個內部電磁錨定裝置,每個內部電磁錨定裝置與能夠具有例如經由多個軸運動的七個自由度的獨立的小型機器人手術器械配合;以及(iii)提供手術控制和操縱的外科醫(yī)生的計算機控制臺。因而,可以實現示例性優(yōu)點,包括最小化進入創(chuàng)傷、提供器械在腔體內的無約束的或者約束較少的、更靈巧的運動以及使得能夠為了最佳的或者改進的手術人體工學而對器械進行適當的或者改進的三角剖分。參照圖1,所述系統(tǒng)可以包括置于外腹壁上的、與身體內的遠程控制的機器人操縱器(一個或者更多個)2相關聯(lián)的一個或者更多個磁或者電磁定位裝置(一個或者更多個)1(以下,統(tǒng)稱為電磁定位裝置1,除非另有明確排除,否則電磁定位裝置1包括這樣的實施例,其中包括永磁體/非電磁體)。電磁定位裝置1可以包括伺服機構,該伺服機構被遠程控制以控制內部電磁錨定裝置的位置。因此可以通過外部提供的磁場與內部電磁錨定裝置一起來移動和定位人體內的機器人操縱器,所述磁場與包括在電磁定位裝置1中的一個或者更多個永磁體或者電磁體相互作用。如圖24所示,這樣的外部提供的磁場可以被x-y伺服機構移動到指定位置,從而將機器人臂24重新定位到該指定位置,然后再次重新固定。作為另一個實施例,圖23所示的電磁定位裝置23可以是腹壁外的線性感應定子的形式,以使得當合適頻率的交變電流施加于腹壁外的定子時,內側翼部24將懸浮并且向前移動。當以脈沖形式施加這樣的交變電流時,內側翼部24將以小步長向前移動。這樣的控制也可以由控制計算機提供。出于圖示說明的目的,每個定位裝置與一個機器人操縱器一起被示出;然而,對于一個定位裝置,可以存在多個機器人操縱器,或者對于一個機器人操縱器,可以存在多個定位裝置。例如,每個裝置可以檢測人體內的對應的多軸微型機器人操縱器2的端部執(zhí)行器的當前位置。身體內的多軸微型機器人操縱器2可以檢測端部執(zhí)行器的當前位置。微型機器人操縱器2可以包括各種端部執(zhí)行器,比如,分別用于執(zhí)行給定處理和使體內環(huán)境可視化的抓取裝置16(例如,如圖6所示的)以及成像裝置3。操縱器2可以被折疊并且通過入口端口7被插入到體腔中,入口端口7為中空圓柱體的形式,被安裝在病人的微創(chuàng)開口等上。它可以與穿過入口端口7的柔性電纜4連接,并且經由電線5或者無線地連接到中央控制計算機8。入口端口7的直徑在一些實施例中在1.5-2cm的范圍內,但是可以變化。1.5-2cm的范圍是有利的,因為它大到足以使設備(操縱器等)穿過并且小到足以被大多數自然腔道容納。參照圖2a和圖2b,入口端口207'和207”可以被成形為以允許多個操縱器2通過同一個入口端口207插入的方式容納柔性電纜204'和204”。入口端口207'和207”(包括207”)的內壁包括具有與導線204'和204”互補的形狀的一個或更多個凹陷。在圖2a所示的實施例中,入口端口207'的內壁中的凹陷208'是槽形,并且包括容納扁平電纜204'的平坦的表面。在一些實施例中,內壁的截面可以為多面體的形狀,該多面體具有與相鄰凹陷208'直接相接的凹陷208'。在其他實施例中,凹陷208'可以圍繞入口端口207'的內表面周向分布。凹陷208'可以圍繞入口端口207'的內表面相等地或者不等地分布。在圖2b所示的實施例中,入口端口207”的內壁中的凹陷208”被倒圓以容納圓形電纜204”。在一些實施例中,凹陷208”與相鄰凹陷208”直接相接。在其他實施例中,凹陷208”可以圍繞入口端口207”的內表面周向分布。凹陷208”可以圍繞入口端口207”的內表面相等地或者不等地分布。將意識到,上述形狀本質上是示例性的,并且可以根據具體實現方式從各種各樣的其他形狀進行選擇。提供凹陷208考慮通過下述方式來對許多操縱器2使用同一入口端口,即,在電纜204的入口端口207的開口留出空隙以使得另一個操縱器2可通過。以這樣的方式,與入口端口、套管針等的插入相關聯(lián)的創(chuàng)傷可以通過對幾個或者全部操縱器2重復利用同一個入口端口來最小化。根據應用,遠程控制的微型機器人操縱器2與中央控制計算機8之間的信號傳輸可以通過有線連接(例如,通過導電電纜或者光學電纜經由入口端口7)或者無線連接(例如,經由與包括在定位裝置中(如所示的裝置1a中)的拾波線圈的感應耦合)來執(zhí)行。用于操縱器2的電力還可以無線地通過腹壁、經由定位裝置1來供給。還可以使用比如有線電源和無線控制信號的混合。此外,在電磁定位裝置1可由中央控制計算機8控制的情況下,可以提供從中央控制計算機8到電磁定位裝置1的有線或無線連接??商鎿Q地,或者另外,電磁定位裝置1可以與微型機器人操縱器2進行無線通信,以提供電磁定位裝置1與中央控制計算機8之間的通信,微型機器人操縱器2通過有線連接(例如,經由入口端口7)與中央控制計算機8連接。中央控制計算機8可以控制電磁定位裝置1的定位伺服機構以及啟動/停用定位控制。定位控制可以是例如啟動電磁定位裝置1中的電磁體。定位控制不必是離散的開/關控制,而可以是可變的。中央控制計算機8可以通過觸發(fā)器單元10b、11b的對應運動來彼此獨立地調整操縱器2的位置和動作,觸發(fā)器單元10b、11b由操作者通過人機界面9進行控制,人機界面9經由電纜6與控制器連接。界面9可以包括顯示屏幕10a、11a和一對觸發(fā)器單元10b、11b,它可以是不同的類型,比如,圖1a所示的遠程操作類型10和圖1b所示的多軸端部執(zhí)行器模擬器類型11。在多軸端部執(zhí)行器模擬器類型11中,觸發(fā)器單元11b具有多軸機器人關節(jié)(joint),該多軸機器人關節(jié)可以提供操縱器2的具有幾個自由度的端部執(zhí)行器的精細位置控制。運動控制還可以包括力反饋。此外,插入的小型機器人的數量不限于一個操作者通過人機界面9可以控制的數量。如果手術需要的話,第二人機界面可以被提供給輔助操作者來同樣控制小型機器人。參照圖3,主外科醫(yī)生100控制一對控件102,而在同一外科醫(yī)生控制臺106或者另一個外科醫(yī)生控制臺上工作的輔助員104則控制附加的控件108。主外科醫(yī)生100和/或輔助員104還可以控制各種攝像機。主外科醫(yī)生100和輔助員104可以查看同一顯示器110,或者他們可以查看分開的例如示出病人的不同視圖的顯示器。顯示器110可以是2d顯示器、3d顯示器、肉眼3d顯示器或者其他類型的合適顯示器。輔助員104可以同時操作和輔助手術。兩個或者更多個操作者可以有利地同時對同一病人進行操作,同時彼此保持對話。將意識到,盡管描述了主外科醫(yī)生和輔助外科醫(yī)生,但是控制臺106一般地可以被任何一個或者兩個(或者更多個)操作者操作。參照圖3和圖4a,外科醫(yī)生控制臺106可以從人體工學意義上被布置為包括腳踏板114、臂架116和座位118中的一個或者更多個。腳踏板114可以包括用于切換控件102(和/或控件108)來控制攝像機而不是操縱器/機器人的開關,反之亦然。腳踏板114還可以包括用于控制攝像機(一個或多個)的手動聚焦的控件。腳踏板114、臂架116、控件102、控件108和/或它們的任何組合可以包括用于檢測操作者的存在以便啟用/禁用機器人系統(tǒng)的傳感器/致動器。外科醫(yī)生控制臺106還可以被布置為避免光反射。例如,顯示器110可以被安放為使得至少一部分在外科醫(yī)生所位于的桌120的高度以下。顯示器110還可以成這樣的角度,使得反射不被傳遞到桌120處的觀察者或者到達桌120處的觀察者的反射被減少。還可以提供遮光器122來減小可能引起反射的周圍照明。觸覺反饋可以被提供給主外科醫(yī)生100和/或輔助員104。阻力可以被體內的機器人操縱器2測量,例如,經由搭載的(onboard)傳感器(比如,測壓單元)。阻力還可以從操縱器2使用的能源(例如,電壓、電流或者功率)的量來估計?;谧枇Φ牧Ψ答伩梢苑謩e經由操縱器102和108被提供給主外科醫(yī)生100和/或輔助員104。例如,參照圖4b和圖4d-4f,外科醫(yī)生的操縱器102可以包括電機/編碼器402、404、406、408、410、412以及414。電機/編碼器402可以檢測傾斜(pitch)并且提供傾斜的觸覺反饋。例如,電機/編碼器402可以耦合到關節(jié)元件403,在這二者間具有套管/襯墊405。因此,電機/編碼器可以檢測相對于關節(jié)元件403的旋轉并且提供觸覺反饋到該運動軸。電機/編碼器404可以檢測搖擺(sway)并且提供搖擺的觸覺反饋。電機/編碼器406可以檢測腕部偏搖(wristyaw)并且提供腕部偏搖的觸覺反饋。電機/編碼器408可以檢測延伸/回縮并且提供延伸/回縮的觸覺反饋。例如,電機/編碼器408可以耦合到直線導軌409。當直線導軌由外科醫(yī)生/操作者延伸/回縮時,電機/編碼器408旋轉。因此,電機/編碼器408可以檢測延伸/回縮并且提供觸覺反饋到該運動軸。電機/編碼器410和412可以檢測抓取并且提供抓取的觸覺反饋。電機/編碼器414可以檢測腕部傾斜(wristpitch)并且提供腕部傾斜的觸覺反饋。電機/編碼器404、406、410、412以與上面結合電機/編碼器402所描述的類似的方式來布置。操縱器端部420、422對應于機器人致動器的操縱器端部。操縱器端部420、422包括接觸部分424、426(例如,圓柱)來提供相對的表面,通過該相對的表面便利由外科醫(yī)生在各方向上實現的操縱器端部的運動。操縱器420、422分別耦合到電機/編碼器410、412。操縱器420、422可以被定位為彼此鄰近,其中電機/編碼器410、412以不同的(在某些情況中,為相對的)方向延伸離開操縱器420、422。電機/編碼器410、412的相對的端部可以被固定到框架428,框架428可以為c形的??蚣?28可以通過框架構件430被固定到電機編碼器414。框架構件430可以在框架428的中心位置(centralpoint)被固定到框架428,從而旋轉軸居中。電機/編碼器414也可以耦合到框架構件432。因此,電機/編碼器414可以檢測框架構件430相對于框架構件432的旋轉運動,由此檢測包括操縱器端部420、422以及電機/編碼器410和412在內的整個組件的旋轉運動??蚣軜嫾?32可以耦合到電機/編碼器406并且可以包括彎曲部分(例如,大約90度)。由此,電機/編碼器406可以檢測包括操縱器端部420、422以及電機/編碼器410、412和414在內的整個組件的旋轉運動。電機/編碼器406例如通過框架構件436可以固定到直線導軌409的第一部分434,直線導軌409包括第一部分434、支架(carriage)435和第二部分438。如上面所論述的,電機/編碼器408通過在第二部分(例如,齒條)438上運轉的齒輪耦合到直線導軌409來檢測第一部分(例如,滑動直線導軌)434的運動,以檢測第一部分434相對于支架435的運動,支架435可以是固定的,安裝到框架構件441。由此,電機/編碼器408可以檢測包括操縱器端部420、422以及電機/編碼器406、410、412和414在內的整個組件的延伸/回縮。電機/編碼器404可以通過彎曲框架構件441耦合到電機/編碼器408,彎曲框架構件441可以彎曲大約90度。由此,電機/編碼器404可以檢測包括操縱器端部420、422以及電機/編碼器406、408、410、412和414在內的整個組件的旋轉運動。電機/編碼器402可以通過關節(jié)元件403耦合到電機/編碼器404。關節(jié)元件403可以為在其不同的面處耦合電機/編碼器402和404的框架構件或塊狀件。套管/襯墊(例如,405)可以被提供在電機/編碼器402和404以及關節(jié)403之間。電機/編碼器402可以固定到框架構件442,框架構件442可以是彎曲的,例如彎曲90度??蚣軜嫾?42可以提供基座440。由此,電機/編碼器402可以檢測整個組件相對于基座440的旋轉運動。當操縱器端部420、422的位置被外科醫(yī)生改變時,電機/編碼器402、404、406、408、410、412以及414可以檢測如上面所描述的沿著操縱器102的不同軸的運動。該運動可以與沿著體內機器人操縱器的各自的軸的運動直接相關。例如,直線導軌409的延伸可以直接對應于機器人操縱器圍繞軸308的延伸;電機/編碼器414的旋轉可以直接對應于圍繞軸314的旋轉等。具體地,運動的程度可以以這樣的方式受限,該方式對應于機器人操縱器的運動自由。因此,除了操縱器端部相對于基座的相對位置外,外科醫(yī)生可以容易地控制整個機器人致動器的精確設置。這允許機器人操縱器的優(yōu)良控制。所描述的觸覺反饋可以具有阻抗、振動的形式或者為其他形式的反饋。電機/編碼器還可以能夠將操縱器102設定到指定的位置。例如,在操作開始時,操縱器102可以被驅動到對應于相應機器人操縱器的位置的開始位置。就這一點而言,電機/編碼器可以具有確定絕對位置(例如,通過電位計)或相對位置(例如,通過數字旋轉分段輸入)的能力。電機/編碼器402、404、406、408、410、412以及414可以基于一對一方式直接對應于圖4c中所示的微型機器人致動器350的運動軸302、304、306、308、310、312以及314。因此,外科醫(yī)生的操縱器可以準確地模仿對應的體內機器人臂的每個軸。這允許具有諸如良好的控制感覺和為外科醫(yī)生提供人機工學等優(yōu)點。參照圖4c,機器人操縱器350的基座340一般地被附連到腹壁內側,通常手術將會在腹壁內側上進行。操縱器端部在向下的方向上從機器人操縱器的基座延伸的這種布置可以通過以下方式來仿真:將外科醫(yī)生的操縱器102的錨定點(anchorpoint)440定位在如圖4g所示的結構中。外科醫(yī)生的操縱器的錨定點440可以固定到具有垂直構件的框架,垂直構件將錨定構件442定位在臂架116上。因此,外科醫(yī)生的操縱器以這樣的定向被提供,該定向在手術過程期間對應于機器人操縱器340的定向。在外科醫(yī)生的操縱器和機器人操縱器之間具有直接對應關系的該定向使得對于外科醫(yī)生來說對每個運動軸的直接的且精確的觸覺反饋是可能的。參照圖5,示出了示例性病人檢查臺130。多個電磁定位裝置1可以與臂132耦合。臂132可以固定到或者耦合到臺架134,臺架134固定到或者耦合到檢查臺130。因而,整個系統(tǒng)可以與病人同時移動。這顧及在手術過程中改變在檢查臺附近的病人的位置,而無需從檢查臺分離機器人系統(tǒng),并且使在外科手術過程期間需要改變病人位置的操作便利。此外,臂132可以被伺服驅動,以用于重新定位或者調整電磁定位裝置1的定向。參照圖6a和圖6b,微型機器人操縱器2的運動軸可以具有幾種不同類型的結構。在圖6a和圖6b所示的實施例中,示出了7軸運動。關節(jié)13可以沿著軸i和ii旋轉,臂14可以沿著方向iii平移。腕部15可以沿著軸iv旋轉,沿著軸v彎曲,并且沿著軸vi彎曲。抓取器/端部執(zhí)行器16還可以沿著軸vii打開和關閉,這可以包括旋轉和/或平移運動。微型機器人操縱器2的具有以下關節(jié)的一部分為方便起見而被稱為類型a,并且是非限制性的,該關節(jié)具有類似于關節(jié)13旋轉軸的旋轉軸以及如圖6所示的軸i和2。圖7a和圖7b示出操縱器2的7軸運動的另一種結構,在該結構中,關節(jié)13在另一個方向上沿著軸i旋轉。微型機器人操縱器2的具有以下關節(jié)的一部分為方便起見而被稱為類型b,并且是非限制性的,該關節(jié)具有類似于關節(jié)13旋轉軸的旋轉軸以及圖7所示的軸i和ii。操縱器2的外殼可以便于將操縱器插入到身體中,并且在插入期間保護操縱器內的機器人臂和端部執(zhí)行器。它可以包括基座21和在基座21的兩側的一對可折疊的翼部17。作為非限制性實施例,翼部17在折疊結構中可以具有18mm的最大直徑。18mm的最大直徑是有利的,因為它可以與大小適用于大多數自然腔道的入口端口一起很好地工作。在初始狀態(tài)或者插入期間,翼部17如圖8所示那樣折疊。在部署機器人臂或者端部執(zhí)行器之前,可以通過從對應的電磁定位裝置1觸發(fā)的磁力來展開翼部17。翼部17的展開可以通過腹壁的熱、外部輻射或者外部供給的電力而被觸發(fā)。例如,基座21可以包括通過供給電流或者通過從包括在電磁定位裝置1中的發(fā)射機接收輻射能量而啟動的加熱裝置。在從身體移除期間,可以通過冷卻來重新折疊翼部17。冷卻可以通過移除電流或者供給到加熱裝置的所發(fā)射的輻射和/或使操縱器2與腹壁分離來實施。加熱和冷卻還可以通過其他方法(比如,熱電加熱器/冷卻器、熱導管等等)來實現。這個操作可以反過來,其中折疊由加熱觸發(fā),展開由冷卻觸發(fā)??商鎿Q地或者另外,翼部17可以是具有不同熱膨脹系數的兩種材料的層壓件。因而,當翼部17被加熱和冷卻時,所述材料以不同的速率膨脹和收縮,從而使翼部17折疊和展開。所述材料可以是金屬合金。翼部17可以由形狀記憶合金構成??商鎿Q地或者另外,在所述操作之后,可以通過使用另一個操縱器操縱翼部17來重新折疊翼部17??商鎿Q地或者另外,翼部17可以具有幫助打開或者閉合翼部以及保持折疊的翼部的彈簧效應。例如,翼部17可以具有彈簧效應,其中所得力趨向于折疊翼部17。在存在定位裝置1時,彈簧效應的強度不足以保持折疊的翼部17,并且翼部17通過磁力展開。當定位裝置1被移除時,彈簧效應可以使翼部17折疊。根據腹壁的狀況,翼部17的平移運動可以由翼部17(例如,如圖24中的翼部24所示)上的、可磁性切換的或者可電致動的輥提供。操縱器2的平移運動可以通過電磁懸浮來提供。例如,可以使操縱器2與電磁定位裝置1之間的吸引力減弱或者反向,以允許相對于腹壁的運動。電磁定位裝置1然后可以通過伺服運輸裝置或者磁性運輸裝置(類似于圖24中所示的電磁定位裝置26和基座25)來在腹壁上運動。在磁性運輸裝置的情況下,磁體可以設置在電磁定位裝置1中。外部提供的磁場被供給來與電磁定位裝置1或26的磁體相互作用,以使電磁定位裝置1在x-y方向上運動并且被相對于腹壁重新定位。根據操縱器在操作期間的目的,操縱器2的端部執(zhí)行器可以改裝為抓取裝置16、成像裝置(比如,2d攝像機18或者3d立體攝像機19)或者其他裝置。在2d攝像機或者3d攝像機的情況下,攝像機可以沿著兩個垂直軸旋轉,以獲取不同定向的2d平面視圖或者3d立體視圖。在圖9和圖12(類型a)以及圖10和圖13(類型b)中示出具有兩種不同類型的結構的實施例。攝像機的外殼可以便于將操縱器插入到身體中并且在插入期間保護操縱器內的2d攝像機或者3d攝像機。在初始狀態(tài)或者插入2d攝像機或3d攝像機期間,翼部分別如圖11和圖14所示那樣折疊。作為非限制性實施例,翼部可以具有18mm的最大直徑。18mm的最大直徑是有利的,因為它與大小適用于大多數自然腔道的入口端口一起很好地工作。在部署2d攝像機之前,翼部17通過從對應的遠程控制的電磁定位裝置1觸發(fā)的磁力而展開。如圖14a所示,對于3d攝像機,可以包括加載彈簧的(springloaded)旋轉關節(jié)20。圖15是示例性3d攝像機150的立體視圖。攝像機150可以包括3個部分:攝像機本體152、可延伸連桿154以及可折疊的磁性錨定設備156。攝像機本體150可以包括轉動頭158和兩個攝像機鏡頭160。攝像機鏡頭160可以沿著轉動頭158的主軸分隔開,并且提供3d圖像。轉動頭的主軸在它的折疊結構中可以與攝像機150的縱軸一致。沿著縱軸或者“側向”分隔攝像機鏡頭在可植入裝置中可獲得的有限直徑中容納兩個攝像機鏡頭160,從而提供3d影像(否則不大可能)。當需要前看視圖時,轉動頭158可以擺動大約90度(或者更多),以使得“側”看的攝像機可向前看。柔性連接件162與本體部分164連接,柔性連接件162可以是鉸鏈,本體部分164可以是管體或者管狀控制單元。本體部分164經由柔性連接件166與可延伸連桿154連接,柔性連接件166可以是鉸鏈??裳由爝B桿154延伸和回縮,以允許將攝像機本體152安放在手術區(qū)域附近。可延伸連桿154的相對端例如通過2軸柔性連接件168a和168b與可折疊的磁性錨定設備156連接,并且在一些情況下,被鎖固到可折疊的磁性錨定設備156。柔性連接件162、166、168a和168b可以被伺服驅動??烧郫B的磁性錨定設備156可以被固定在腹壁/體壁上,例如通過激活外部磁體或者將永磁體定位在腹壁外。柔性連接件162和166允許攝像機150在被錨定設備156固定的同時在困難的密閉空間中彎曲和定位??烧郫B的磁性錨定設備156還可以隨腹壁處的旋轉中心稍微地轉動(例如通過轉動外部磁性錨定器),來便于攝像機的輕微的側向運動,以用于更清楚地顯現感興趣的區(qū)域。圖16示出具有7個自由度和由關節(jié)172、174、178和180提供的多個運動軸的示例性微型機器人致動器170。附加的錨定力可以被提供給電磁定位裝置1。例如,對于腹壁厚(例如,50mm厚或者更厚)的肥胖病人,可能難以將電磁定位裝置1充分地固定到操縱器2以用于外科手術過程期間的精確運動。重要的是提供用于牢固地錨定小型機器人的穩(wěn)定平臺。此外,可用于容納小外形的操縱器2的空間是有限的。因而,提供外部致動可以是符合期望的,來在外科手術期間抓取和移動器官或者組織時為全部七個運動軸提供充分的力矩。圖17示出處于折疊態(tài)的包括殼體1002的示例性微型機器人致動器1000。圖18示出處于折疊態(tài)的沒有殼體1002的示例性微型機器人致動器1000。圖19示出微型機器人致動器1000的分解視圖。圖20示出微型機器人致動器1000的端部執(zhí)行器1004的分解視圖。圖21示出處于展開態(tài)的微型機器人致動器1000。圖22示出處于展開態(tài)的不具有殼體1002的微型機器人致動器1000。除非另有說明,下面的論述基本上是參照圖17-22的。微型機器人致動器1000包括致動器/電機1006、1008、1010、1012、1014、1016以及1018。致動器/電機1006、1008、1010、1012、1014、1016以及1018以整個包裝尺寸中提供針對自由度(例如,七個)的體內力生成,所述尺寸適合于通過單個入口端口容易地插入人類身體。例如,處于折疊結構的微型機器人致動器1000可以一般地為圓柱形的,具有18mm或更少的直徑以及200mm或更少的長度。在示例性微型機器人致動器1000中并且還參照圖16b和圖16d,致動器/電機1006可以提供圍繞關節(jié)172處的軸ii的旋轉;致動器/電機1008可以提供關于關節(jié)174處的軸i的旋轉;致動器/電機1010可以提供圍繞關節(jié)177處的軸iv的旋轉;致動器/電機1012可以提供沿著關節(jié)175處的軸iii的延伸和回縮;致動器/電機1014可以提供沿著關節(jié)180a處的軸v的抓取動作;致動器/電機1016可以提供沿著關節(jié)180b處的軸vi的抓取動作;以及致動器/電機1018可以提供圍繞關節(jié)178處的軸vii的旋轉。例如,與行星變速箱(planetarygearbox)耦合的dc伺服電機、正齒輪以及90度相交蝸輪可以被安裝在靠近操縱器基座的關節(jié)172和174處??拷P節(jié)提供伺服電機允許生成更大的力。例如,兩個電機可以被置于靠近微型機器人致動器的基座,來提供圍繞基座處的兩個運動度的運動,一個電機可以證實為處于微型機器人致動器的中心部分,從而提供延伸/回縮,并且三個電機可以置于兩個基座電機的遠側并且鄰近端部執(zhí)行器來提供圍繞微型機器人致動器的操縱器端部處的三個運動度的運動。在某些實施例中,可以生成用于沿著軸i和ii加載力的1-2nm轉矩。針對鑷子(forceps)和針驅動器的抓取力大致分別為~10n和~20n,可以通過安裝在關節(jié)178和180附近的壓電致動器和小型dc伺服電機的組合來生成。該轉矩和力足夠來執(zhí)行外科手術所需的各種操縱。操縱器的延伸和旋轉可以由分別安裝在關節(jié)175和177處的壓電致動器和dc伺服電機來控制。致動器/電機1006可以通過齒輪組件1020耦合到致動器/電機1008。齒輪組件1020可以包括耦合到致動器/電機1006的蝸輪1022和齒輪1024。致動器/電機1006輸出的旋轉則可以提供圍繞齒輪1024的旋轉,來提供圍繞關節(jié)172處的軸ii的旋轉。齒輪組件1020還可以包括耦合到致動器/電機1006的蝸輪1028和齒輪1028。致動器/電機1008輸出的旋轉則可以提供圍繞齒輪1026的旋轉,來提供圍繞關節(jié)174處的軸i的旋轉。齒輪1024和齒輪1028可以通過齒輪1030來耦合,齒輪1030可以固定到殼體1002。90度相交齒輪1024和1030的使用是以簡單、緊湊且輕量的方式來提供沿著軸i和ii方向的x-y擺動運動。集成的蝸輪蝸桿機構可以提供圍繞軸i和ii的增加的轉矩(例如,1-2nm)。致動器/電機1008和1010可以直接固定在一起或者通過殼體1002固定在一起。致動器/電機1010的輸出可以耦合到齒輪1032(齒輪1032可以固定到殼體1002),來提供圍繞關節(jié)177處的軸iv的旋轉。致動器/電機1012可以通過齒輪系統(tǒng)1040耦合到螺紋桿1036和1038。承載件1042可以固定到殼體1002的部分1003。當致動器/電機1012的輸出旋轉時,固定到部分1003的承載件1042沿著螺紋桿1036和1038行進,由此導致殼體1002的部分1003和1005相對于彼此延伸或回縮。在某些實施例中,致動器/電機1012可以具有dc伺服電機的形式或者是沿著機器人臂的外周的多個壓電電機的形式。在這樣的實施例中,可以不包括螺紋桿1036和1038。致動器/電機1014可以耦合到蝸輪1050。蝸輪1050可以耦合到齒輪1052,齒輪1052通過滑輪系統(tǒng)1056耦合到操縱器端部1054,滑輪系統(tǒng)1056包括線或帶1058。致動器/電機1016可以耦合到蝸輪1060。蝸輪1060可以耦合到齒輪1062,齒輪1062通過滑輪系統(tǒng)1066耦合到操縱器端部1064,滑輪系統(tǒng)1066包括線或帶1068。分別位于滑輪1070和1072處的滑輪系統(tǒng)1056和1066端部共用公共軸桿1074?;?070和1072各自圍繞公共軸桿1074自由旋轉。滑輪1070和1072可以通過允許操縱器端部1054和1064圍繞公共軸桿1076旋轉的齒輪齒耦合到操縱器端部1054和1064,來提供沿著關節(jié)180a和180b處的軸v和vi的抓取動作。齒輪1052和1062可以是行星變速箱來提供致動器/電機1014和1016的輸出的減速和力倍增(forcemultiplication)。耦合到行星變速箱的滑輪系統(tǒng)1056和1066的靈活性提供機械優(yōu)點和運動自由。到操縱器端部1054和1064的最終連接可以被調節(jié)來增加操縱器末端處的抓取力。行星變速箱和操縱器端部處的齒輪裝置的齒輪傳速比(gearratio)可以是不同的。此外,雙蝸輪(1050和1060)和雙致動器/電機(1014和1016)的使用允許在最小距離的情況下增加轉矩。由此,可以實現增加的抓取力(例如,10-20n)。致動器/電機1018可以耦合到齒輪1080,齒輪1080耦合到齒輪1082。齒輪1082可以固定到殼體1002的部分1007,來提供圍繞關節(jié)178處的軸vii的旋轉。齒輪1080可以是成斜角的并且以大約九十度的角與齒輪1082相交。微型機器人致動器1000可以包括電路板1090和1092。電路板1090和1092可以是柔性的(例如,柔性pcb電路)來與殼體1002的形狀一致,例如圓柱,并且可以沿著殼體1002的內壁被設置。電路板1090和1092可以包括電子驅動器和/或集成聯(lián)網能力。在微型機器人致動器1000中包括電子驅動器和/或集成聯(lián)網能力允許將外部電纜減少為導線束中的更少的導電件或者整體上更少的導線束。參照圖25-圖27,柔韌的(flexible)或者半柔韌的磁性片材22可以通過入口端口7被插入到體腔中。當被插入時,磁性片材22可以卷起或者折疊。一旦被插入,它就可以展開或者鋪開,并且被沿著腹壁定位。磁性片材22可以通過機械機制被展開/鋪開,或者它可以通過使它經受磁場(可以由外部電磁體提供)來被展開/鋪開,和/或通過憑借供給的能量進行加熱或者冷卻來被展開/鋪開。磁性片材22可以被提供為足以覆蓋大面積的內部腹壁的單個大片材。磁性片材還可以由一個或者更多個小號尺寸或者中等尺寸的片材提供,以提供對腹壁的某一區(qū)域的覆蓋。腹內機械框架(例如,圖34所示的腹內機械框架27)可以通過下述方式來構造,即,將各個磁性片材與可延伸桿連接來提供供小型機器人操作的穩(wěn)定平臺。該腹內機械框架在一些情況下可以在不需要使用覆蓋腹部的大部分的大的柔韌磁性片材的情況下,提供與這樣的大片材的錨定支撐類似的錨定支撐。磁性片材22的位置可以被外部電磁體1b固定。磁性片材22提供供微型機器人操縱器2附連的穩(wěn)定平臺。磁性片材22可以提供聚集磁通量的介質,并且提供微型機器人操縱器(比如,微型機器人操縱器2)的牢固錨定。提供這樣的聚集通量的介質的示例性材料包括鐵基材料和硅鐵基材料。將意識到,該牢固錨定可以被提供給任何微型機器人操縱器以及其他相關裝置(比如,攝像機)。還將意識到,磁性片材可以與所描述的實施例(包括圖1和圖23-34的那些實施例)中的任何一個一起使用,但是不是這些實施例中的任何一個所必需的。為了提供附加錨定力,可以包括細絲28。細絲28(可以是金屬絲)從外部電磁體1b延伸,并且可以經由細針或者以細針的形式通過腹壁引入。為了便于經由針或者皮下注射器引入細金屬絲28,絲28可以具有1mm的最大直徑。1mm的最大直徑是優(yōu)選的,以使得刺孔保持遠低于將被認為是切口的大小并且不留下明顯的可見疤痕。將意識到,其他材料(比如,柔性纖維或者剛性纖維、生物相容性聚合物/塑料以及可以包括金屬或者可以不包括金屬的多材料復合物)可以代替金屬用于絲28。作為實施例,細金屬絲28可以從外部電磁體1b經由圓形通孔、槽或者電磁體1b中的另一個孔徑提供???、槽或者其他孔徑可以設置在電磁體1b的中心處。鎖固機構(比如,一對間隔小于細絲28或者其末端的厚度的傾斜金屬舌)可以被提供來將微型操縱器2可釋放地鎖固在細絲28的末端上。在使用金屬舌的鎖固機構的實施例中,金屬舌可以經受偏置力(比如,彈簧),以使細絲28保持被鎖固在微型機器人操縱器2中。移除偏置力或者提供反力可以允許細絲28被釋放。細絲28的釋放可以由遠程控制的電致動器或者通過腹部內的例如內窺鏡的機械動作來提供。參照圖28,金屬絲28的末端可以被可釋放的止回機構鎖固。細絲28的末端可以被擴大來提供更牢固的鎖固。參照圖29,當細絲28在外部電磁體1b的基座處被拉緊時,外部電磁體1b和小型機器人2從相對側壓抵腹壁,以使得附加鎖固力被提供給微型機器人操縱器2以附連到穩(wěn)定平臺。因此,在進行外科手術時提供微型機器人操縱器2的可靠的且穩(wěn)定的運動。孔徑可以被提供在外部電磁體1b中,細絲28穿過外部電磁體1b??讖娇梢允遣?、十字形、大的單個開口或者另一種形狀的形式。提供孔徑顧及在細絲28被插入在腹壁中之后重新定位微型機器人操縱器2,而無需重新插入細絲28。因而,絲可以被弄松以使得外部電磁體1b和微型機器人操縱器2可移動,并且隨后被重新拉緊以顧及重新定位微型機器人操縱器2。除了提供附加錨定力之外,細絲28還可以被用來提供電力或者將信號提供至微型機器人操縱器2/提供來自微型機器人操縱器2的信號。參照圖30-33,當小型機器人與電磁體緊密地耦合時,微型機器人操縱器2的運動可以由外部電磁體1b的轉動動作引起。例如,運動中心可以被安置在腹壁的中間點處。外部致動可以補充微型致動器在微型機器人操縱器2上的x-y運動。由于杠桿效應,電磁體1b的小的角運動將導致微型機器人操縱器2的大的二維x-y運動。在不緊密耦合的情況下,以這種方式移動微型機器人操縱器2的嘗試將可能導致微型機器人操縱器2和外部電磁體1b的分離,并且將不會實現x-y運動?,F在參照至少圖35至43,磁錨定機器人系統(tǒng)(mrs)(在下文中被稱為“外科系統(tǒng)”)的示例實施方案可以包括可配置來被插入到身體的腔體中并且被定位在該腔體內的內部錨定器組件。所述外科系統(tǒng)可以進一步包括可配置來磁耦合到內部錨定器組件的外部錨定器組件。外部錨定器組件可以包括磁組件,磁組件具有可配置來產生磁場的一個或者更多個超導磁體以及用于接納所述一個或者更多個超導磁體的導電殼體。外部錨定器組件可以進一步包括可配置來經由導電殼體控制所述一個或者更多個超導磁體的溫度的溫度控制部分。溫度控制部分可以包括制冷器組件和一個或者更多個熱棒,并且還可以包括用于所述一個或者更多個超導磁體的導電殼體。外部錨定器組件可以進一步包括可配置來接納磁組件和溫度控制部分的外部錨定器本體,外部錨定器本體在身體外固定到位。外部錨定器組件可以可配置來選擇性地改變施加于內部錨定器組件的磁場。例如,當外部錨定器組件磁耦合到內部錨定器組件時,并且當磁組件在離內部錨定器組件第一間隔距離處磁耦合到內部錨定器組件時,外部錨定器組件可以可配置來通過改變第一間隔距離來改變施加于內部錨定器組件的磁場的幅值。就這一點而言,外部錨定器組件可以進一步包括支撐結構,該支撐結構可選擇性地配置來將外部錨定器本體定位在身體外,并且在內部錨定器組件處施加的磁場可以通過選擇性地配置支撐結構以分別增大或縮小第一間隔距離來減小或增大。所述外科系統(tǒng)可以進一步包括定位在外部錨定器組件和內部錨定器組件之間的中間構件,其中第一間隔距離可以通過選擇性地改變中間構件的尺寸來改變。外部錨定器組件還可以可配置來選擇性地改變所產生的磁場(例如,由所述一個或者更多個超導磁體產生的磁場)。例如,外部錨定器組件可以可配置來通過改變所述一個或者更多個超導磁體的溫度來選擇性地改變所產生的磁場。此外,外部錨定器組件可以可配置來通過使所述一個或者更多個超導磁體的溫度升至等于或大于臨界溫度來選擇性地減小所產生的磁場。關于所述一個或者更多個超導磁體,磁組件可以包括按一種或者更多種垂直堆疊的布置配置的多個超導磁體。所述外科系統(tǒng)可以進一步包括器械組件,該器械組件具有在第一端部處的器械以及在第二端部處的器械組件附連部分,并且器械組件可以可配置來通過將器械組件的器械組件附連部分固定到內部錨定器組件的內部錨定器附連部分來固定到內部錨定器組件。所述外科系統(tǒng)可以進一步包括可配置來配置磁組件在內部錨定器組件處施加的磁場的幅值的控制器、處理器等。這可以例如通過比如經由溫度控制部分(其可以包括制冷器組件、一個或者更多個熱棒、加熱器中的一個或者更多個,并且還可以包括用于所述一個或者更多個超導磁體的導電殼體)控制或配置所述一個或者更多個超導磁體的溫度來實現。仍參照圖35至43,用于與具有內部錨定器組件的磁錨定機器人系統(tǒng)(mrs)(在下文中也被稱為“外科系統(tǒng)”)一起使用的外部錨定器組件的示例實施方案可以包括磁組件,該磁組件具有可配置來產生磁場的一個或者更多個超導磁體以及用于接納所述一個或者更多個超導磁體的導電殼體。所述外部錨定器組件可以進一步包括可配置來經由導電殼體控制所述一個或者更多個超導磁體的溫度溫度控制部分。所述外部錨定器組件可以進一步包括可配置來接納磁組件和溫度控制部分的外部錨定器本體,該外部錨定器本體在身體外固定到位。外部錨定器組件的磁組件可以可配置來經由磁場磁耦合到內部錨定器組件。仍參照圖35至43,特別是圖42和43,配置磁錨定機器人系統(tǒng)(mrs)(在下文中也被稱為“外科系統(tǒng)”)的方法可以包括提供內部錨定器組件,該內部錨定器組件可配置來被插入到身體的腔體中并且被定位在該腔體內。所述方法可以進一步包括外部錨定器組件。外部錨定器組件可以包括磁組件,該磁組件具有可配置來產生磁場的一個或者更多個超導磁體以及用于接納所述一個或者更多個超導磁體的導電殼體。外部錨定器組件可以進一步包括具有熱棒和制冷器的溫度控制部分,熱棒與導電殼體和制冷器接觸。外部錨定器組件可以進一步包括可配置來接納磁組件和溫度控制部分的外部錨定器本體。所述方法可以進一步包括通過以下操作來準備所述一個或者更多個超導磁體,即,提供充電場(或磁體),并且將制冷器配置為第一溫度,第一溫度可操作來使所述一個或者更多個超導磁體的溫度小于或等于第二溫度。準備所述一個或者更多個超導磁體的操作可以進一步包括將磁組件帶至充電場。準備所述一個或者更多個超導磁體的操作可以進一步包括使通過充電場產生的磁場以第一速率斜升。準備所述一個或者更多個超導磁體的操作可以進一步包括將制冷器配置為小于第一溫度的第三溫度,第三溫度可操作來使所述一個或者更多個超導磁體的溫度小于或等于小于第二溫度的第四溫度。準備所述一個或者更多個超導磁體的操作可以進一步包括使通過充電場產生的磁場以第二速率斜降。準備所述一個或者更多個超導磁體的操作可以進一步包括當通過充電場產生的磁場達到最終的磁場值時從充電場移除磁組件。所述方法可以進一步包括將內部錨定器組件插入到身體的腔體中并且將內部錨定器組件定位在身體的腔體的內表面處。所述方法可以進一步包括在準備好所述一個或者更多個超導磁體之后,配置支撐結構以基于內部錨定器組件的定位將外部錨定器組件定位在身體的外表面處,并且經由由磁組件的所述一個或者更多個超導磁體產生的磁場將外部錨定器組件磁耦合到內部錨定器組件。所述方法可以進一步包括提供器械組件,該器械組件具有在第一端部處的器械以及在第二端部處的器械組件附連部分。所述方法可以進一步包括將器械組件插入到身體的腔體中。所述方法可以進一步包括通過將內部錨定器組件的內部錨定器附連部分固定到器械組件附連部分來將器械組件固定到內部錨定器組件。所述方法可以進一步包括配置控制器以配置磁組件在內部錨定器組件處施加的磁場的幅值。所述方法可以進一步包括配置控制器以配置溫度控制部分來控制所述一個或者更多個超導磁體的溫度?,F在在下面將參照至少圖35至43來更詳細地進一步描述外科系統(tǒng)的這些及其他示例實施方案。如至少圖35a、圖35b、圖35c和圖35d所示,外科系統(tǒng)3500的示例實施方案(包括在上面以及在本公開中描述的那些)可以包括外部錨定器組件1(例如,在本公開中記載的元件1)。如圖35d所示,示例實施方案可以進一步包括內部錨定器組件17(例如,在本公開中記載的元件17、21、22和/或156)。如至少圖35d所示,示例實施方案可以進一步包括器械組件2(例如,在本公開中記載的元件2、18、19、150和/或1000)。如至少圖35d所示,示例實施方案可以進一步包括支撐結構1c。支撐結構1c可以是外部錨定器組件1(例如,在本公開中記載的元件1)的一部分和/或獨立的單元。如至少圖35d所示,示例實施方案可以進一步包括中間構件1d,比如可充氣囊袋等。中間構件1d可以是外部錨定器組件1(例如,在本公開中記載的元件1)的一部分和/或獨立的單元。下面參照圖35至43進一步描述外科系統(tǒng)的這些元件。內部錨定器組件(例如,元件17、21、22和/或156)在示例實施方案中,內部錨定器組件17(例如,在本公開中記載的元件17、21、22和/或156)可以是可操作來磁耦合(或磁固定)到外部錨定器組件1(例如,在本公開中記載的元件1)的任何內部錨定器等。例如,內部錨定器組件17可以是包括形狀和結構上可折疊的、可彎曲的和/或可卷起的鐵磁部分的錨定器,并且可以包括記憶形狀合金。在示例實施方案中,內部錨定器組件17可以附連到器械組件2和/或與器械組件2集成。在示例實施方案中,內部錨定器組件17還可以可附連到器械組件2并且可從器械組件2移除或拆卸。在其中內部錨定器組件17可附連到器械組件2并且可從器械組件2移除的示例實施方案中,內部錨定器組件17可以包括內部錨定器附連部分,器械組件2可以包括器械組件附連部分。就這一點而言,器械組件2可以可配置來通過將器械組件附連部分固定到至少內部錨定器附連部分來固定到內部錨定器組件17。如圖35所示,內部錨定器組件17可以可配置來比如經由入口端口7(例如,在本公開中記載的元件7、207'和/或207")被插入到身體的腔體中,并且被定位在身體的腔體內。內部錨定器組件17還可以可配置來比如經由入口端口7(例如,在本公開中記載的元件7、207'和/或207")從身體的腔體移除。在示例實施方案中,內部錨定器組件17可以形成為多種形狀中的任何一種或者更多種或者它們的組合,包括正方形、矩形、圓形、橢圓、六邊形等形狀。例如,除了其他方面外,內部錨定器組件17的形狀可以基于以下中的一個或者更多個來選擇:外部錨定器組件1的一部分(比如端部3502a)的形狀;磁組件3510的一部分的形狀;導電殼體3514的一部分的形狀;所述一個或者更多個超導磁體3512的結構的形狀;入口端口7(例如,在本公開中記載的元件7、207'和/或207")的一部分的形狀。內部錨定器組件17的寬度可以為大約5mm至75mm之間,內部錨定器組件17的長度可以為大約5mm至75mm之間,內部錨定器組件17的厚度可以為大約0.1mm至10mm之間。內部錨定器組件17的前述尺寸可以為最大尺寸、平均尺寸、典型尺寸、最小尺寸等。內部錨定器組件17(例如,在本公開中記載的元件21、22和/或156)(包括內部錨定器附連部分)可以使用固體塊、圓柱和/或粉末浸漬樹脂的形式的多種強鐵磁性材料中的任何一種或者更多種來形成。在示例實施方案中,內部錨定器組件17可以可操作來磁耦合(或磁固定)到外部錨定器組件1。外部錨定器組件(例如,元件1)在示例實施方案中,外部錨定器組件(例如,在本公開中記載的元件1)可以包括一個或者更多個外部錨定器本體(例如,元件3502)。外部錨定器組件1可以進一步包括一個或者更多個磁組件(例如,元件3510)。外部錨定器組件1可以進一步包括一個或者更多個制冷器組件、冷頭等(或“制冷器組件”)(例如,組件3520)。外部錨定器組件1可以進一步包括一個或者更多個熱棒(例如,元件3530)。外部錨定器組件1可以進一步包括一個或者更多個支撐棒(例如,元件3540)。外部錨定器組件1可以進一步包括一個或者更多個連接部分(例如,元件3508)。外部錨定器組件1可以進一步包括一個或者更多個支撐夾具(例如,元件3550)。外部錨定器組件1可以進一步包括一個或者更多個中間構件(例如,元件1d)。外部錨定器組件1可以進一步包括一個或者更多個支撐結構(例如,元件1c)。下面參照附圖來進一步描述外部錨定器組件1的這些元件。外部錨定器本體(例如,元件3502)如至少圖35a-d、圖37c、圖38a、圖38b和圖38c所示,外部錨定器本體3502可以共同構成具有第一端部3502a、第二端部3502b以及形成基本中空的內部的一個或者更多個壁的本體,比如細長本體。外部錨定器本體3502可以包括主要外部錨定器本體3504。外部錨定器本體3502可以進一步包括制冷器殼體3506。外部錨定器本體3502可以進一步包括用于將主要外部錨定器本體3504連接到制冷器殼體3506的連接器部分3508。在本公開中要理解的是,在不脫離本公開的教導的情況下,主要外部錨定器本體3504、制冷器殼體3506以及連接器部分3508中的一個或者更多個可以形成為一個整體物品,或者可替換地,形成為幾個單獨的元件。下面參照附圖來進一步描述外部錨定器本體3502的這些元件。主要外部錨定器本體3504可以可操作來在第一端部3502a處接納和容納磁組件3150。主要外部錨定器本體3504可以進一步可操作來接納和容納所述一個或者更多個熱棒3530。主要外部錨定器本體3504可以進一步可操作來接納和容納所述一個或者更多個支撐棒3540。主要外部錨定器本體3504可以進一步可操作來接納、容納支撐夾具3550并且將支撐夾具3550固定到位,在示例實施方案中,支撐夾具3550可以可操作來將所述一個或者更多個熱棒3550和/或一個或者更多個支撐棒3540在主要內部錨定器本體3504內固定到位。主要外部錨定器本體3504可以形成為多種形狀中的任何一種或者更多種或者它們的組合,包括具有圓形、橢圓形、正方形、矩形、六邊形等的一個或者更多個截面的形狀。例如,除了其他方面外,主要外部錨定器本體3504的形狀可以基于以下中的一個或者更多個來選擇:磁組件3150的一部分的形狀;導電殼體3514的一部分的形狀;所述一個或者更多個超導磁體3512的一部分的形狀;制冷器組件3520的一部分的形狀;制冷器3522的一部分的形狀;所述一個或者更多個熱棒3530的一部分的形狀;所述一個或者更多個支撐棒3540的一部分的形狀;連接器部分3508的形狀;等等。在示例實施方案中,主要外部錨定器本體3504可以可操作來接納支撐結構1c的至少一部分并且固定到支撐結構1c。主要外部錨定器本體3504可以進一步可操作來在第一端部3502a處可安裝地固定到中間構件1d。主要外部錨定器本體3504的長度(或高度)可以為大約500mm至1500mm之間,主要外部錨定器本體3504的直徑可以為大約35mm至85mm之間,主要外部錨定器本體3504的壁厚度可以為大約1mm至5mm之間。主要外部錨定器本體3504的前述尺寸可以為最大尺寸、平均尺寸、典型尺寸、最小尺寸等。主要外部錨定器本體3504可以使用多種材料中的任何一種或者更多種形成,比如外科級金屬、不銹鋼等。在示例實施方案中,制冷器殼體3506可以形成為多種形狀中的任何一種或者更多種或者它們的組合,包括具有圓形、橢圓形、正方形、矩形、六邊形等的一個或者更多個截面的形狀。例如,除了其他方面外,制冷器殼體3506的形狀可以基于以下中的一個或者更多個來選擇:制冷器3522的一部分的形狀;所述一個或者更多個熱棒3530的一部分的形狀;連接器部分3508的形狀;磁組件3510的一部分的形狀;導電殼體3514的一部分的形狀;等等。制冷器殼體3506的長度(或高度)可以為大約95mm至250mm之間,制冷器殼體3506的直徑可以為大約85mm至300mm之間,制冷器殼體3506的壁厚度可以為大約2mm至10mm之間。制冷器殼體3506的前述尺寸可以為最大尺寸、平均尺寸、典型尺寸、最小尺寸等。制冷器殼體3506可以使用多種材料中的任何一種或者更多種形成,比如外科級金屬、鋁、不銹鋼、塑料等。盡管示例實施方案描繪了主要外部錨定器本體3504和制冷器殼體3506是兩個單獨的元件,但是在本公開中要理解的是,在不脫離本公開的教導的情況下,主要外部錨定器本體3504和制冷器殼體3506的示例實施方案可以形成為一個整體物品,或者可替換地,形成為多于兩個的單獨的元件。在示例實施方案中,連接器部分3508用于將主要外部錨定器本體3504與制冷器殼體3506連接和固定。在本公開中要理解的是,在示例實施方案中,在不需要連接器部分3508的情況下,并且在不脫離本公開的教導的情況下,主要外部錨定器本體3504可以與制冷器殼體3506直接連接和固定。連接器部分3508可以形成為多種形狀中的任何一種或者更多種或者它們的組合,包括具有圓形、橢圓形、正方形、矩形、六邊形等的一個或者更多個截面的形狀。例如,除了其他方面外,連接器部分3508的形狀可以基于以下中的一個或者更多個來選擇:制冷器組件3520的一部分的形狀;制冷器殼體3506的一部分的形狀;制冷器3522的一部分的形狀;主要外部錨定器本體3504的一部分的形狀;磁組件3510的一部分的形狀;導電殼體3514的一部分的形狀;等等。連接器部分3508的長度(或高度)可以為大約300mm至1500mm之間,連接器部分3508的直徑可以為大約10mm至50mm之間。連接器部分3508的前述尺寸可以為最大尺寸、平均尺寸、典型尺寸、最小尺寸等。連接器部分3508可以使用多種材料中的任何一種或者更多種形成,比如外科級金屬、銅、鋁等。磁組件(例如,元件3510)磁組件3510可以包括一個或者更多個超導磁體(例如,元件3512)。磁組件3510可以進一步包括導電殼體(例如,元件3514)。磁組件3510可以進一步包括一個或者更多個第一熱棒接納部分(例如,元件3516)。下面參照附圖來進一步描述磁組件3510的這些元件。在示例實施方案中,磁組件3510可以包括一個或者更多個超導磁體3512。所述一個或者更多個超導磁體3512可以包括高溫超導體(或hts)、低溫超導體和/或可操作來產生大磁場的任何其他形式和/或類型的超導體。所述一個或者更多個超導磁體3512可以按一個或者更多個疊層配置。例如,所述一個或者更多個超導磁體3512可以按單疊層布置配置,比如圖36a和36b所示的示例實施方案。所述一個或者更多個超導磁體3512還可以按多個疊層配置,比如圖36c所示的示例實施方案。盡管圖36b圖示了3個疊層的超導磁體3512的布置,但是在本公開中要理解的是,在不脫離本公開的教導的情況下,多于或少于3個疊層的超導磁體3512的布置被設想。在具有單個疊層的超導磁體3512的示例實施方案(比如圖36a所示的示例實施方案)中,每個超導磁體3512可以具有圓形截面,并且包括大約5mm至65mm之間的半徑。此外,每個超導磁體3512可以包括大約1mm至30mm之間的高度。此外,超導磁體3512的疊層可以包括大約1mm至75mm之間的高度(即,疊層中所有超導磁體3512的總高度)。超導磁體3512的疊層的高度可以等于或大于疊層中每個超導磁體3512的半徑。在具有單個疊層的超導磁體3512的示例實施方案中,每個超導磁體3512可以具有其他截面形狀。例如,每個超導磁體3512可以包括六邊形截面,并且包括六邊形截面的直徑上相對的拐角(或點)之間的大約5mm至65mm之間的距離。此外,每個超導磁體3512可以包括大約1mm至30mm之間的高度。此外,超導磁體3512的疊層可以包括大約1mm至75mm之間的高度(即,疊層中所有超導磁體3512的總高度)。超導磁體3512的疊層的高度可以等于或大于疊層中每個超導磁體3512的六邊形截面的直徑上相對的掛角(或點)之間的距離。在具有多個疊層的超導磁體3512的示例實施方案(比如圖36b所示的示例實施方案)中,每個超導磁體3512可以具有圓形截面,并且包括大約5mm至65mm之間的半徑。此外,每個超導磁體3512可以包括大約1mm至30mm之間的高度。此外,超導磁體3512的每個疊層可以包括大約1mm至75mm之間的高度(即,疊層中所有超導磁體3512的總高度)。超導磁體3512的每個疊層的高度可以等于或大于每個超導磁體3512的半徑。在本公開中要理解的是,單個疊層的超導磁體3512和多個疊層的超導磁體3512中的每個超導磁體3512可以包括其他尺寸和/或截面形狀。此外,在不脫離本公開的教導的情況下,多個疊層的超導磁體3512中的每個疊層可以包括具有與一個或者更多個其他疊層的超導磁體3512相同的或不同的尺寸和/或截面形狀的超導磁體3512。所述一個或者更多個超導磁體3512和/或其一個或者更多個疊層的前述尺寸可以為最大尺寸、平均尺寸、典型尺寸、最小尺寸等。在示例實施方案中,所述一個或者更多個超導磁體3512和/或其一個或者更多個疊層中的每個可以形成為多種形狀中的任何一種或者更多種或者它們的組合,包括具有圓形、橢圓形、正方形、矩形、六邊形等的一個或者更多個截面的形狀。例如,除了其他方面外,所述一個或者更多個超導磁體3512和/或其一個或者更多個疊層中的每個的形狀可以基于以下中的一個或者更多個來選擇:磁組件3510的一部分的形狀;導電殼體3514的一部分的形狀;所述一個或者更多個超導磁體3512的期望結構;將由磁組件3510產生的磁場的期望幅值、形狀和/或方向;內部錨定器組件17的一部分的形狀;等等。所述一個或者更多個超導磁體3512可以使用多種材料中的任何一種或者更多種形成,包括以下中的一個或者更多個:鋇(ba)、銅(cu)、氧(o)、稀土金屬等。稀土金屬可以包括釔(y)、鐿(yb)、銪(eu)、釓(gd)、釤(sm)和/或釹(nd)。所述一個或者更多個超導磁體3512可以進一步包括銀(ag)、鐵(fe)、鎂(mg)、硼(b)和/或其他金屬和金屬氧化物化合物。在示例實施方案中,所述一個或者更多個超導磁體3512可以可操作來在大約20至94k的操作溫度范圍內產生(或者支持/發(fā)射)幅值為大約0至20特斯拉之間的磁場。所述一個或者更多個超導磁體3512可以具有大約94+/-1k之間的臨界溫度。在示例實施方案中,隨著所述一個或者更多個超導磁體3512的溫度升高,所述一個或者更多個超導磁體3512的臨界電流(jc)將減小。此外,當所述一個或者更多個超導磁體3512的溫度達到和/或超過前述臨界溫度時,所述一個或者更多個超導磁體產生的磁場的幅值可能減小,也就是說,在示例實施方案中降至大約0特斯拉的幅值。就這一點而言,當內部錨定器組件17磁耦合到外部錨定器組件1并且需要或期望外部錨定器組件1立即從內部錨定器組件17移除或解耦時,如在上面以及在本公開中描述的,示例實施方案可以可操作來經由溫度控制部分(其可以包括制冷器組件3520、制冷器3522、加熱器和/或所述一個或者更多個熱棒3530中的一個或者更多個,并且還可以包括導電殼體3514)使所述一個或者更多個超導磁體3512的溫度升至等于或大于臨界溫度的溫度,以便減小所述一個或者更多個超導磁體3512的磁場的幅值。在示例實施方案中,當內部錨定器組件1經由(磁組件3510的)所述一個或者更多個超導磁體3512的施加磁場磁耦合到內部錨定器組件17時,所述一個或者更多個超導磁體3512與內部錨定器組件17之間的磁耦合或吸引力可以足以抵抗施加于附連到內部錨定器組件17的器械組件2或者由器械組件2施加的大約0.1至10n之間的力。導電殼體3514可以形成為一個整體物品,或者可替換地,形成為多個部分的集合。導電殼體3514可以包括主要導電殼體本體,該主要導電殼體本體具有用于接納和容納所述一個或者更多個超導磁體3512的一個或者更多個超導磁體接納部分。導電殼體3514可以進一步包括用于接納和容納一個或者更多個熱棒3530的至少一部分(端部)的一個或者更多個第一熱棒接納部分3516。例如,如圖36a所示,導電殼體3514可以包括一個超導磁體接納部分(在示例實施方案中,該超導磁體接納部分具有單個疊層的超導磁體3512)以及用于接納熱棒3530的端部的一個第一熱棒接納部分3516。作為另一個實施例,如圖36b所示,導電殼體3514可以包括多個接納部分(3個接納部分在圖36b中被示出)(在示例實施方案中,所述多個接納部分具有多個疊層(如圖36b所示,3個疊層)的超導磁體3512)以及用于接納熱棒3530的端部的一個第一熱棒接納部分3516。在示例實施方案中,導電殼體3514可以形成為多種形狀中的任何一種或者更多種或者它們的組合,包括具有圓形、橢圓形、正方形、矩形、六邊形等的一個或者更多個截面的形狀。例如,除了其他方面外,導電殼體3514的形狀可以基于以下中的一個或者更多個來選擇:磁組件3510的一部分的形狀;超導磁體3512中的一個或者更多個的形狀;所述一個或者更多個超導磁體3512的期望結構;將由磁組件3510產生的磁場的期望幅值、形狀和/或方向;所述一個或者更多個超導磁體3512期望的溫度控制的期望程度或敏捷度;內部錨定器組件17的一部分的形狀;等等。導電殼體3514的高度可以為大約15mm至100mm之間,導電殼體3514的直徑可以為大約25mm至80mm之間,導電殼體3514的用于接納部分(其接納超導磁體3512的疊層)的最小壁厚度可以為大約0.5mm至10mm之間。導電殼體3514的前述尺寸可以為最大尺寸、平均尺寸、典型尺寸、最小尺寸等。在示例實施方案中,導電殼體3514可以設為經由超導磁體接納部分與所述一個或者更多個超導磁體3512直接物理接觸。此外,導電殼體3514可以設為經由所述一個或者更多個第一熱棒接納部分3516與所述一個或者更多個熱棒3530直接物理接觸。導電殼體3514可以使用多種導電材料中的任何一種或者更多種形成,比如銅、鋁等。制冷器組件(例如,元件3520)如圖37a和37b所示,制冷器組件3520可以包括制冷器3522。制冷器組件3520可以進一步包括用于接納所述一個或者更多個熱棒3530的端部的第二熱棒接納部分3526。在示例實施方案中,制冷器組件3520可以固定地定位在端部3502b處。制冷器3522可以是可以可配置來控制所述一個或者更多個超導磁體3512的溫度的任何制冷器等。制冷器3522可以進一步可配置來產生、發(fā)射所述一個或者更多個超導磁體3512的溫度和/或使所述一個或者更多個超導磁體3512的溫度降低和/或升高。例如,制冷器3522可以可配置來經由所述一個或者更多個熱棒3530以及導電殼體3514控制所述一個或者更多個超導磁體3512的溫度和/或使所述一個或者更多個超導磁體3512的溫度降低和/或升高。制冷器3522可以是本領域的普通技術人員已知的任何制冷器等。一個或者更多個熱棒(例如,元件3530)所述一個或者更多個熱棒3530可以是可操作來從制冷器組件3520傳送所述一個或者更多個超導磁體3512的溫度和/或引起所述一個或者更多個超導磁體3512的溫度的控制、降低和/或升高的任何熱棒等。在示例實施方案中,所述一個或者更多個熱棒3530可以與導電殼體3514直接物理接觸。此外,在示例實施方案中,所述一個或者更多個熱棒3530可以與制冷器組件3520直接物理接觸。在示例實施方案中,所述一個或者更多個熱棒3530中的每個可以形成為多種形狀中的任何一種或者更多種或者它們的組合,包括具有圓形、橢圓形、正方形、矩形、六邊形等的一個或者更多個截面的形狀。例如,除了其他方面外,每個熱棒3530的形狀可以基于以下中的一個或者更多個來選擇:磁組件3510的一部分的形狀;超導磁體3512中的一個或者更多個的形狀;所述一個或者更多個超導磁體3512的期望結構;將由磁組件3510產生的磁場的期望幅值、形狀和/或方向;所述一個或者更多個超導磁體3512期望的溫度控制的期望程度或敏捷度;內部錨定器組件17的一部分的形狀;等等。所述一個或者更多個熱棒3530的長度可以為大約50mm至1000mm之間,所述一個或者更多個熱棒3530的直徑可以為大約10mm至75mm之間。所述一個或者更多個熱棒3530的前述尺寸可以為最大尺寸、平均尺寸、典型尺寸、最小尺寸等。所述一個或者更多個熱棒3530可以使用多種材料中的任何一種或者更多種形成,比如銅、鋁等。所述一個或者更多個支撐棒(例如,元件3540)所述一個或者更多個支撐棒3540可以是可操作來在外部錨定器本體3502中支撐和定位所述一個或者更多個熱棒3530的任何結構強度高的/剛性的棒等。在示例實施方案中,所述一個或者更多個支撐棒3540中的每個可以形成為多種形狀中的任何一種或者更多種或者它們的組合,包括具有圓形、橢圓形、正方形、矩形、六邊形等的一個或者更多個截面的形狀。所述一個或者更多個支撐棒3540的長度可以為大約100mm至750mm之間,所述一個或者更多個支撐棒3540的直徑可以為大約2mm至10mm之間。所述一個或者更多個支撐棒3540的前述尺寸可以為最大尺寸、平均尺寸、典型尺寸、最小尺寸等。所述一個或者更多個支撐棒3540可以使用多種材料中的任何一種或者更多種形成,比如碳纖維、玻璃纖維、塑料、不銹鋼、其他金屬等。中間構件(例如,元件1d)中間構件1d可以是可配置來控制磁組件3510(或者外部錨定器組件1或者一個或者更多個超導磁體3512)與內部錨定器組件17之間的間隔距離的任何物體、組件或裝置。例如,中間構件1d可以是可充氣囊袋,其可配置來接納氣體并且充氣,從而使磁組件3510(或者外部錨定器組件1或者一個或者更多個超導磁體3512)與內部錨定器組件17之間的間隔距離增大。在示例實施方案中,中間構件1d可以可配置來提供磁組件3510(或者外部錨定器組件1或者一個或者更多個超導磁體3512)與內部錨定器組件17之間的大約1mm至50mm的間隔距離。支撐結構(例如,元件1c)如圖40a和40b所示,支撐結構1c的示例實施方案可以包括彼此經由關節(jié)或連接部分4004、4008和4012連通的多個段4002、4006、4010和4014以及外部錨定器組件接觸部分4016。支撐結構1c可以可操作來牢固地固定外部錨定器組件1的位置和/或方位(在下文中“位置”),并且還可以可操作來在手術動作或過程期間提供足以抵抗器械組件2的至少一個或者更多個器械期望或者有必要施加的力而穩(wěn)定的錨定和/或反作用力。在示例實施方案中,支撐結構1c可以進一步可配置來移動外部錨定器組件1,包括控制、縮小和/或增大外部錨定器組件1與內部錨定器組件17之間的間隔距離。就這一點而言,在本公開中認識到,在示例實施方案中,外部錨定器組件1與內部錨定器組件17之間的間隔距離的控制、縮小和/或增大可以由支撐結構1c和/或中間構件1d執(zhí)行。如圖41所示,支撐結構1c可以進一步包括可控轉動組件1e',可控轉動組件1e'包括第一轉動部分4102、第二轉動部分4104和/或第三轉動部分4106中的一個或者更多個??煽剞D動組件1e'可以進一步包括用于第一轉動部分4102的電機4102a、用于第二轉動部分4104的電機4104a、用于第三轉動部分4106的電機4106a、一個或者更多個支撐臂4108以及一個或者更多個鎖4110。包括可控轉動組件1e'的支撐結構1e'可以被錨定到一個或者更多個靜止物體,比如圖40a所示的手術臺/床的側軌。配置外科系統(tǒng)的方法(例如,方法4200)如圖42所示,配置外科系統(tǒng)的方法的示例實施方案(例如,方法4200)可以包括提供內部錨定器組件(例如,動作4210)。所提供的內部錨定器組件可以包括在上面以及在本公開中描述的內部錨定器組件(例如,元件17、21、22和/或156)的示例實施方案。內部錨定器組件可以可配置來被插入到身體(例如,病人身體)的腔體中并且被定位在該腔體內。所述方法(例如,方法4200)可以進一步包括提供外部錨定器組件(例如,動作4220)。所提供的外部錨定器組件可以包括在上面以及在本公開中描述的外部錨定器組件(例如,元件1)的示例實施方案。在示例實施方案中,外部錨定器組件可以包括磁組件、溫度控制部分以及外部錨定器本體。所提供的磁組件可以包括在上面以及在本公開中描述的磁組件3510的示例實施方案。在示例實施方案中,磁組件可以包括可配置來產生磁場的一個或者更多個超導磁體。所述一個或者更多個超導磁體可以包括在上面以及在本公開中描述的超導磁體3512的示例實施方案以及它們的結構和布置。磁組件可以進一步包括用于接納所述一個或者更多個超導磁體的導電殼體。導電殼體可以包括在上面以及在本公開中描述的導電殼體3514(包括其接納部分)的示例實施方案。所提供的溫度控制部分可以包括在上面以及在本公開中描述的制冷器組件3520以及所述一個或者更多個熱棒3530的示例實施方案。例如,制冷器組件可以包括制冷器3522以及用于接納所述一個或者更多個熱棒3530的端部的接納部分。此外,所述一個或者更多個熱棒3530可以與制冷器組件以及磁組件的導電殼體直接物理接觸。所提供的外部錨定器本體可以包括在上面以及在本公開中描述的外部錨定器本體3502(包括端部3502a和3502b)的示例實施方案。在示例實施方案中,外部錨定器本體可配置來在端部3502a處接納磁組件并且在端部3502b處接納溫度控制部分(包括制冷器組件)。外部錨定器本體可以進一步可配置來接納所述一個或者更多個熱棒。所述方法(例如,方法4200)可以進一步包括準備所述一個或者更多個超導磁體(例如,動作4230)。如圖43所示,準備所述一個或者更多個超導磁體的方法(例如,方法4300、動作4230)可以包括提供充電磁體(例如,動作4310)。所提供的充電磁體可以是可操作來與所述一個或者更多個超導磁體相互作用(或者給所述一個或者更多個超導磁體充電)的任何磁體,并且可以包括電磁體、超導磁體等。所述方法(例如,方法4300)可以進一步包括將制冷器組件(例如,制冷器)配置為第一溫度(例如,動作4320)。第一溫度可以為大約90至300k之間。在示例實施方案中,第一溫度可以是可操作來使所述一個或者更多個超導磁體的溫度小于或等于第二溫度的溫度。第二溫度可以為大約90至100k之間。例如,第一溫度可以是大約90k的設置點溫度,第二溫度可以是大約100k的溫度。所述方法(例如,方法4300)可以進一步包括將磁組件帶至充電場(或者磁體)(例如,動作4330)。例如,可以使外部錨定器組件3502的磁組件3510被定位到的端部3502a與充電場接觸或者靠近。所述方法(例如,方法4300)可以進一步包括使通過充電場產生的磁場以第一速率斜升(或者逐漸地增大)(例如,動作4340)。第一速率可以為大約0.01至5特斯拉/分鐘之間。例如,第一速率可以為大約0.5特斯拉/分鐘的速率。所述方法(例如,方法4300)可以進一步包括將制冷器組件(例如,制冷器)配置第三溫度(例如,動作4350)。第三溫度可以小于第一溫度。第三溫度可以為大約為50k至65k之間。在示例實施方案中,第三溫度可以是可操作來使所述一個或者更多個超導磁體的溫度小于或等于第四溫度。第四溫度可以小于第二溫度。第四溫度可以為大約50k至65k之間。例如,第三溫度可以為大約50至70k,第四溫度可以為大約60至80k。所述方法(例如,方法4300)可以進一步包括使通過充電場產生的磁場以第二速率斜降(或者逐漸地減小)(例如,動作4360)。第二速率可以為大約0.01至5特斯拉/分鐘之間。例如,第二速率可以為大約0.5特斯拉/分鐘的速率。所述方法(例如,方法4300)可以進一步包括沖充電場移除磁組件(例如,動作4370)。也就是說,可以使外部錨定器組件3502的容納磁組件3510的端部3502a離開(或遠離)充電場。在示例實施方案中,當通過充電場產生的磁場達到最終的磁場值時(即,在此時或者在此之后),該動作(例如,動作4370)可以被執(zhí)行。最終的磁場值可以為大約0至+/-0.1特斯拉之間。例如,最終的磁場值可以為大約0特斯拉。在所述一個或者更多個超導磁體的準備完成(例如,方法4300和動作4230)之前、期間或者之后,內部錨定器組件可以被插入到身體(即,病人身體)的腔體中,并且被定位在身體的腔體的內表面處。在所述一個或者更多個超導磁體的準備完成(例如,方法4300和動作4230)之前、期間或者之后,支撐結構可以被配置。支撐結構可以包括在上面以及在本公開中描述的支撐結構(例如,元件1c)和/或可控轉動組件(例如,元件1c')的示例實施方案。支撐結構可以被配置為接納外部錨定器組件并且將外部錨定器組件固定地定位在身體(即,病人身體)的外表面處。在示例實施方案中,外部錨定器組件基于內部錨定器組件的位置或期望位置固定地定位。例如,在內部錨定器組件被插入到身體的腔體中并且被定位在該腔體內之后,支撐結構可以基于內部錨定器組件在身體的腔體內的位置來固定外部錨定器組件的位置。作為另一個實施例,在內部錨定器組件被插入到身體的腔體中并且被定位在該腔體內期望位置處之前(或者與此同時地),支撐結構可以基于內部錨定器組件在身體的腔體內的位置來固定外部錨定器組件的位置。外部錨定器組件然后可以經由磁組件的所述一個或者更多個超導磁體產生的磁場磁耦合到內部錨定器組件。在內部錨定器組件被插入和定位在身體(即,病人身體)的腔體中之前、期間或者之后,器械組件可以被提供。器械組件可以包括在上面以及在本公開中描述的器械組件(例如,元件2、18、19、150和/或1000)的示例實施方案。在示例實施方案中,器械組件可以包括在器械組件的第一端部處的器械(比如端部執(zhí)行器、抓取器、切割工具、攝像機、視頻攝像機、照明等)以及在器械組件的第二端部處的器械組件附連部分。在內部錨定器組件被插入和定位在身體(即,病人身體)的腔體中之前、期間或者之后,器械組件可以被插入到身體的腔體中。在內部錨定器組件被插入到身體的腔體中之后,器械組件可以被固定到內部錨定器組件。器械組件可以通過將內部錨定器組件的內部錨定器附連部分固定到器械組件附連部分而被固定到內部錨定器組件。在本公開中認識到,在示例實施方案中,內部錨定器組件和器械組件可能已經被附連/固定在一起,或者可替換地,可能已經形成為一個整體物品。在示例實施方案中,磁組件可以可配置來產生幅值為大約0至1.5特斯拉的磁場(當在錨定器表面處測量時)。磁組件可以可配置來產生特定或期望方向、區(qū)域或體積(即,朝向內部錨定器組件和/或內部錨定器組件在病人身體的腔體內的期望位置)的磁場的峰值或者該整個磁場。在示例實施方案中,外部錨定器組件可以可配置來選擇性地在大約0至2特斯拉的幅值之間改變施加于內部錨定器組件的磁場。例如,當外部錨定器組件磁耦合到內部錨定器組件時,并且當磁組件在離內部錨定器組件第一間隔距離(比如大約0至50mm的第一間隔距離)處磁耦合到內部錨定器組件時,外部錨定器組件可以可配置來通過改變第一間隔距離來改變施加于內部錨定器組件的(或者在內部錨定器組件處施加的)磁場的幅值。在示例實施方案中,在內部錨定器組件處施加的磁場可以通過選擇性地配置支撐結構以增大第一間隔距離來減小。類似地,在內部錨定器組件處施加的磁場可以通過選擇性地配置支撐結構以縮小第一間隔距離來增大。作為另一個實施例,第一間隔距離可以由中間構件改變。例如,如果中間構件是可充氣囊袋,則第一間隔距離可以通過改變中間構件的尺寸(比如厚度)來改變。在示例實施方案中,外部錨定器組件可以可配置來在大約0至5特斯拉的幅值之間選擇性地改變所產生的磁場。外部錨定器組件可以可配置來通過改變所述一個或者更多個超導磁體的溫度來選擇性地改變所產生的磁場。此外,外部錨定器組件可以可配置來通過使所述一個或者更多個超導磁體的溫度升至等于或大于大約90至100k之間的臨界溫度來選擇性地減小所產生的磁場。在這樣的情況下,磁場可以減小至零。在示例實施方案中,當外部錨定器組件經由施加的磁場磁耦合到內部錨定器組件并且器械組件被固定到內部錨定器組件時,器械組件的器械可操作來提供大約1至5n之間的施加力。示例實施方案可以進一步包括控制器等??刂破骺梢钥膳渲脕砼渲么沤M件在內部錨定器組件處施加的磁場的幅值??刂破骺梢赃M一步可配置來配置溫度控制部分以控制所述一個或者更多個超導磁體的溫度??刂破骺梢钥蛇x擇性地配置來執(zhí)行在上面以及在本公開中描述的外科系統(tǒng)的任何元件的配置和/或選擇性配置。除了其他方面之外,這樣的選擇性配置可以基于用戶/操作者指令、來自用戶/操作者指令和/或動作的反饋、來自外科系統(tǒng)的一個或者更多個傳感器和/或元件的測量和/或讀數、歷史信息(比如測量、讀數、用戶/操作者指令、來自用戶/操作者指令和/或動作的反饋)、特定病人信息和/或記錄、預編程的和/或默認的信息等??刂破骺梢允强刹僮鱽砼c外科系統(tǒng)的一個或者更多個元件進行通信的任何裝置,并且可以包括計算裝置、通信裝置、虛擬機、計算機、節(jié)點、實例、主機或者聯(lián)網計算環(huán)境下的機器??刂破骺梢园ù鎯υ诜菚簳r性計算機可讀介質中的邏輯,該邏輯當被控制器和/或控制器的處理器或者與控制器相關聯(lián)的處理器執(zhí)行時,可操作來執(zhí)行如本公開中描述的一個或者更多個操作、配置動作和/或與外科系統(tǒng)的一個或者更多個元件的通信。例如,控制器可以可操作來與溫度控制部分(包括制冷器組件)、支撐結構、中間構件、器械組件等中的一個或者更多個進行通信或者對這些中的一個或者更多個進行配置。在本公開中要理解的是,一個或者更多個器械組件和/或內部錨定器組件可以被插入到身體(即,病人身體)的腔體中并且被定位在該腔體內,并且一個或者更多個外部錨定器組件可以可配置來磁耦合(或者磁固定)到所述一個或者更多個內部錨定器組件(以及一個或者更多個器械組件)。例如,一個外部錨定器組件可以可配置來磁耦合(或者磁固定)到多個內部錨定器組件(以及一個或者更多個器械組件)。此外,多個外部錨定器組件可以可配置來磁耦合(或者磁固定)到一個內部錨定器組件(以及一個或者更多個器械組件)。盡管已在微型機器人操縱器和外部磁體的上下文中描述了以上描述的附加錨定力的提供,但是將意識到,這僅僅是示例性的應用,并且所描述的設備和方法還可以應用于期望錨定到體腔內的穩(wěn)定平臺上的任何各種各樣的其他器械。盡管以上已描述了根據公開的原理的各種實施方案,應理解這些實施方案僅以示例的方式被提出,而非限制性的。因此,所述發(fā)明(一個或多個)的寬度和范圍不應受任何上述的示例性實施方案限制,而應僅根據本公開公布的權利要求以及它們的等同形式來限定。而且,以上優(yōu)點和特征在所描述的實施方案中提供,但不應將這些公布的權利要求的應用限制為實現以上優(yōu)點的任一或全部的方法和結構。具體地講,除非另外闡述,所描述的實施方案的各個特征和方面可以分開使用和/或以任何組合的方式可互換地使用,并且不限于上述布置。例如,如本公開中所論及的,控制器可以是任何控制器、計算裝置、處理器和/或通信裝置,并且可以包括虛擬機、計算機、節(jié)點、實例、主機和/或聯(lián)網計算環(huán)境下的機器。此外,如在本公開中所論及的,網絡、云或聯(lián)網計算環(huán)境可以是由便利機器之間的通信并且允許機器共享資源的通信信道連接的機器集合。網絡也可以是指同一個機器上的處理之間的通信介質。此外,如本文中所論及的,網絡元件、節(jié)點或者服務器可以是被部署來執(zhí)行作為套接字監(jiān)聽器操作的程序的機器,并且可以包括軟件實例。此外,如本公開中所論及的,比如“組件”、“設備”、“部分(portion)”、“段”、“構件”、“本體”、“部分(section)”、“子系統(tǒng)”、“系統(tǒng)”的術語或者其他類似的和/或等同的術語一般應被廣義地解釋為包括一個部分或者附連、連接、固定和/或耦合在一起的多于一個的部分或元件。本文中使用的各種術語在本
技術領域
:內具有特殊意義。特定術語是否應被解釋為這樣的“技術術語”取決于該術語的使用的上下文。例如,“連接”、“被連接的”、“連接的”、“可連接的”、“附連”、“被附連的”、“附連的”、“可附連的”、“固定”、“被固定的”、“固定的”、“可固定的”、“鎖固”、“被鎖固的”、“鎖固的”、“可鎖固的”、“錨定”、“被錨定的”、“錨定的”、“可錨定的”、“安裝”、“被安裝的”、“安裝的”、“可安裝的”、“耦合”、“被耦合的”、“耦合的”、“可耦合的”、“與......連通”、“連通......”、“與.......相關聯(lián)的”、“與.......相關聯(lián)”或者其他類似術語一般應被廣義地解釋為包括附連、連接、安裝和錨定在所論及的部件之間是直接的,或者是在所論及的部件之間是通過一個或者更多個中間物的。作為另一個實施例,“斷開”、“被斷開的”、“斷開的”、“可斷開的”、“卸裝”、“被卸裝的”、“卸裝的”、“可卸裝的”、“松開”、“被松開的”、“松開的”、“可松開的”、“解鎖”、“被解鎖的”、“解鎖的”、“可解鎖的”、“解除”、“被解除的”、“解除的”、“可解除的”、“拆卸”、“被拆卸的”、“拆卸的”、“可拆卸的”、“解耦”、“被解耦的”“解耦的”、“可解耦的”或者其他類似術語一般應被廣義地解釋為包括分離、移除和拆開在所論及的部件之間是直接的,或者在所論及的部件之間是來自于一個或者更多個中間物的。這些及其他術語要根據它們在本公開中的使用上下文來解釋,并且要按照本領域的普通技術人員在所公開的上下文下理解這些術語那樣來進行解釋。以上定義不排除基于所公開的上下文可能給予這些術語的其他意義。比如“在.......時”、“等同的”、“在.......期間”、“完成”等的比較、測量和時序的詞語應被理解為意指“基本上在........時”、“基本上等同的”、“基本上在.......期間”、“基本上完成”等,其中“基本上”意指這樣的比較、測量和時序對于實現隱含地或明確地陳述的期望結構是可實行的。此外,本文的段落標題是被提供來與37cfr1.77的建議一致,或者用于提供本文的結構線索。這些標題不應限制或特征化可以從本公開公布的任何權利要求中所闡述的發(fā)明(一個或多個)。具體地并且以舉例的方式,“
背景技術
:”中的技術的描述不是要被解讀為承認本技術是本公開中的任何發(fā)明(一個或多個)的現有技術?!?br/>發(fā)明內容”也不是要被認為是在公布的權利要求中所闡述的發(fā)明(一個或多個)的特征描述。另外,該公開中對單數的“發(fā)明”的任何引用不應被用于證明在該公開中僅有一個新穎點。多個發(fā)明可以根據從本公開公布的多個權利要求的限定來進行闡述,并且這些權利要求相應地定義了由其保護的發(fā)明(一個或多個)及其等同形式。在所有例子中,這些權利要求的范圍根據本公開按照這些權利要求本身的實質來考慮,而不應被本文所陳述的標題限制。當前第1頁12當前第1頁12
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