置的立體圖。
[0043]圖11是分別示出圖1的主從系統(tǒng)的另一變形例中的(a)主裝置和(b)從裝置的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的主從系統(tǒng)I進(jìn)行說(shuō)明。
[0045]如圖1所示，本實(shí)施方式的主從系統(tǒng)I是一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其具有:由操作者O操作的主裝置2、作為從裝置的內(nèi)窺鏡4、驅(qū)動(dòng)該內(nèi)窺鏡4的驅(qū)動(dòng)部5、控制驅(qū)動(dòng)部5的控制部6、以及顯示內(nèi)窺鏡4所取得的圖像的顯示部(監(jiān)視器)7。
[0046]內(nèi)窺鏡4具有插入到患者P的體內(nèi)、例如大腸等柔軟臟器中的軟性的插入部3。
[0047]如圖2所示，插入部3的前端面3a安裝有觀察光學(xué)系統(tǒng)的物鏡8，并且設(shè)置有從前端面3a朝向前方突出的2個(gè)處置器具(處置部)9。處置器具9分別具有多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。另夕卜，插入部3的前端附近設(shè)置有多個(gè)彎曲部(省略圖示)。通過(guò)組合各彎曲部的彎曲，能夠使插入部3的前端面3a向任意的方向移動(dòng)。
[0048]驅(qū)動(dòng)部5在插入部3的基端側(cè)進(jìn)行如下動(dòng)作的驅(qū)動(dòng):內(nèi)窺鏡4的插入部3的插入動(dòng)作、插入部3的彎曲動(dòng)作以及插入部3的扭轉(zhuǎn)動(dòng)作等。
[0049]如圖1和圖3所示，本實(shí)施方式的主裝置2具有:安裝在固定于地面的操作臺(tái)21上的手柄(操作部)22、設(shè)置于該手柄22的左右且由操作者O雙手把持前端部進(jìn)行操作的與處置器具9 一致的多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的處置操作部(操作部)23、以及配置于地面上的腳踏開(kāi)關(guān)24。操作臺(tái)21和手柄22之間設(shè)置有在6軸方向上檢測(cè)施加到手柄22的力的力傳感器25。
[0050]如圖1所示，輔助人員(未圖示)使患者P躺在配置于主裝置2側(cè)的手術(shù)臺(tái)30上，進(jìn)行消毒、麻醉等適當(dāng)?shù)奶幚怼?br>[0051]操作者O指示輔助人員將內(nèi)窺鏡4的插入部3從患者P的肛門(mén)導(dǎo)入大腸內(nèi)。操作者O操作主裝置2使插入部3的彎曲部適當(dāng)彎曲并使內(nèi)窺鏡4的前端進(jìn)行動(dòng)作。
[0052]控制部6在主裝置2的手柄22上使繞水平軸X施加的力的方向和繞插入部3的前端面3a的長(zhǎng)度軸Y的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)應(yīng)，并且，使所施加的力的持續(xù)時(shí)間和旋轉(zhuǎn)角度相對(duì)應(yīng)。
[0053]另外，控制部6使主裝置2的處置操作部23的操作與處置器具9的動(dòng)作相對(duì)應(yīng)。這里，使操作與動(dòng)作相對(duì)應(yīng)的意思是，通過(guò)主裝置2側(cè)的操作使內(nèi)窺鏡4的對(duì)應(yīng)部分進(jìn)行動(dòng)作。
[0054]具體而言，控制部6生成與施加到手柄22的力對(duì)應(yīng)的繞插入部3的長(zhǎng)度軸Y旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)指令信號(hào)并將該信號(hào)輸出到驅(qū)動(dòng)部5。另外，控制部6生成與通過(guò)操作處置操作部
23而形成的處置操作部23的各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的處置器具9的對(duì)應(yīng)的各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)指令信號(hào)并將該信號(hào)輸出到驅(qū)動(dòng)部5。
[0055]另外，在本實(shí)施方式中，例如，當(dāng)通過(guò)踩踏腳踏開(kāi)關(guān)24而選擇了處置器具的動(dòng)作模式時(shí)，控制部6根據(jù)操作者O進(jìn)行的操作使處置操作部23的各關(guān)節(jié)自由擺動(dòng)，并使與處置操作部23的各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的處置器具9的對(duì)應(yīng)的各關(guān)節(jié)進(jìn)行動(dòng)作。另一方面，當(dāng)通過(guò)踩踏腳踏開(kāi)關(guān)24而選擇了內(nèi)窺鏡的動(dòng)作模式時(shí)，控制部6通過(guò)未圖示的電機(jī)或制動(dòng)器來(lái)固定處置操作部23的各關(guān)節(jié)的動(dòng)作，控制部6使操作者O在把持處置操作部23的狀態(tài)下施加的力直接傳遞給手柄22。
[0056]以下，對(duì)上述那樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的主從系統(tǒng)I的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0057]要想使用本實(shí)施方式的主從系統(tǒng)I進(jìn)行患者P的體內(nèi)觀察和處置，需要在將內(nèi)窺鏡4的插入部3插入到體腔內(nèi)的狀態(tài)下，操作者O —邊經(jīng)由內(nèi)窺鏡4的物鏡8通過(guò)監(jiān)視器7觀察由觀察光學(xué)系統(tǒng)拍攝的體腔內(nèi)的狀態(tài)，一邊把持主裝置2的處置操作部23對(duì)手柄22和處置操作部23進(jìn)行操作。
[0058]由此，使作為從裝置的內(nèi)窺鏡4的插入部3和處置器具9移動(dòng)。
[0059]要想使用處置器具9對(duì)患部等進(jìn)行處置，需要通過(guò)踩踏腳踏開(kāi)關(guān)24，如圖6所示，選擇處置器具操作模式(步驟SI)，通過(guò)對(duì)雙手把持的2個(gè)處置操作部23進(jìn)行操作(步驟S2)，由控制部6使處置器具9進(jìn)行動(dòng)作(步驟S3)，從而進(jìn)行處置。
[0060]另一方面，當(dāng)使內(nèi)窺鏡4的插入部3移動(dòng)時(shí)，選擇內(nèi)窺鏡操作模式(步驟SI)，在該位置上固定處置操作部23的各關(guān)節(jié)。由此，把持處置操作部23的操作者O的手施加的力直接被傳遞到手柄22。
[0061]例如，從如圖4(a)?(C)所示那樣未對(duì)手柄22和處置器具9施加力的狀態(tài)起，如圖5(a)所示向手柄22施加任意時(shí)間的力F(步驟S5)。施加給手柄22的力由手柄22和操作臺(tái)21之間設(shè)置的6軸的力傳感器25進(jìn)行檢測(cè)。
[0062]控制部6根據(jù)力傳感器25檢測(cè)出的力的方向和施加力的時(shí)間使內(nèi)窺鏡4的插入部3的各彎曲部進(jìn)行工作(步驟S6)。尤其是，如圖5(a)所示，當(dāng)力傳感器5檢測(cè)出針對(duì)手柄22產(chǎn)生繞水平軸X的力矩這樣的力的成分的情況下，如圖5 (b)所示，插入部3的前端面3a在與檢測(cè)出的力矩的方向?qū)?yīng)的方向上，繞其長(zhǎng)度軸Y旋轉(zhuǎn)與施加力的時(shí)間對(duì)應(yīng)的角度。
[0063]前端面3a旋轉(zhuǎn)后，設(shè)置于該前端面3a的物鏡8和處置器具9同時(shí)向同一方向旋轉(zhuǎn)。
[0064]物鏡8旋轉(zhuǎn)后，由于視野旋轉(zhuǎn)，所以如圖5(c)所示，取得的圖像內(nèi)的被攝體A向與視野的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向以相同的旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)。由于配置于相同前端面3a的物鏡8和處置器具9的相對(duì)位置不變化，因此，取得的圖像上局部拍攝的處置器具9的位置不變化。在希望任意切換內(nèi)窺鏡操作模式和處置器具操作模式的情況下，只要在步驟S1、S8中通過(guò)踩踏腳踏開(kāi)關(guān)24切換即可。
[0065]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的主從系統(tǒng)1，當(dāng)使插入部3的前端面3a旋轉(zhuǎn)而改變處置器具9相對(duì)于被攝體A的方向時(shí)，不旋轉(zhuǎn)手柄22，根據(jù)施加到手柄22的力的方向使前端面3a進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此，操作者O把持的處置操作部23的位置和監(jiān)視器7上顯示的處置器具9的位置不移動(dòng)，始終維持在相同位置。
[0066]也就是說(shuō)，在本實(shí)施方式中，操作者O在手柄22上施加逆時(shí)針的力矩后，在監(jiān)視器7上被攝體A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，手柄22的位置和監(jiān)視器7上的處置器具9的位置不變化，因此具有如下優(yōu)點(diǎn):一邊觀察監(jiān)視器7 —邊進(jìn)行處置的操作者O能夠直觀地進(jìn)行操作。另夕卜，由于手柄22的位置和監(jiān)視器7上的處置部9的位置始終是一致的，因此具有如下優(yōu)點(diǎn):即使在操作者O進(jìn)行操作后暫時(shí)離開(kāi)該位置而隔段時(shí)間再次操作的情況下，操作者也能夠容易地識(shí)別手柄22和處置部9的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0067]另外，在本實(shí)施方式中，由于在手柄22和操作臺(tái)21之間設(shè)置有6軸的力傳感器25，因此，操作者O施加的力經(jīng)由操作者O把持的處置操作部23以及與之連接的手柄22由力傳感器25檢測(cè)，但是也可以取而代之，將力傳感器25設(shè)置在處置操作部23的前端的關(guān)節(jié)部。這樣，可以更加直接地檢測(cè)操作者O施加的力。在這種情況下，需要根據(jù)處置操作部23的前端的關(guān)節(jié)部朝向哪個(gè)方向來(lái)判斷是否是使手柄22旋轉(zhuǎn)的力成分。這種情況下，只要獲得前端的關(guān)節(jié)部的姿勢(shì)并更換坐標(biāo)即可。
[0068]另外，除了作為從裝置的內(nèi)窺鏡4的插入部3的旋轉(zhuǎn)操作以外，例如，也可以根據(jù)主裝置2的X軸方向的力輸入使插入部3在Y軸方向的進(jìn)退方向進(jìn)行動(dòng)作，或者，使左右上下方向的力輸入與插入部3的前端彎曲角度的動(dòng)作相對(duì)應(yīng)。在這種情況下，也能夠通過(guò)主裝置2使內(nèi)窺鏡4進(jìn)行動(dòng)作而不會(huì)使主裝置2的處置操作部23和監(jiān)視器7顯示的處置器具9的位置關(guān)系發(fā)生偏移。
[0069]另外，如圖7所示，也可以在由左右雙手把持的2個(gè)處置操作部23上分別設(shè)置力傳感器25。
[0070]這種情況下，當(dāng)由2個(gè)力傳感器25檢測(cè)出同一方向的力的情況下，可以將檢測(cè)出的力的平均值用作操作量。這樣，能夠進(jìn)行更加穩(wěn)定的操作。另外，當(dāng)通過(guò)2個(gè)力傳感器25檢測(cè)出的力有很大不同的情況下，可以判定為存