手術(shù)器具和醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】手術(shù)器具(1)具有長條部件(2)。在長條部件(2)的前端固定有第一嵌合齒部(6)。在第一嵌合齒部(6)中嵌合有第二嵌合齒部(7)。第二嵌合齒部(7)位于支撐部(8)的近位側(cè)。在支撐部(8)的遠(yuǎn)位側(cè)以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐有支撐軸(15)。在支撐軸(15)上固定有處置片(16)。在支撐軸(15)上固定有動(dòng)力傳遞部件(19)的第一端(19a)和第二端(19b)。動(dòng)力傳遞部件(19)從第一端(19a)穿過第一路徑(20)到達(dá)驅(qū)動(dòng)輪(23)，環(huán)繞驅(qū)動(dòng)輪(23)的周圍并折返，穿過第二路徑(21)到達(dá)第二端(19b)。第一路徑(20)和第二路徑(21)在第一嵌合齒部(6)與第二嵌合齒部(7)之間交叉。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪(23)旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)力傳遞部件(19)運(yùn)動(dòng)，支撐軸(15)和處置片(16)旋轉(zhuǎn)。
【專利說明】
手術(shù)器具和醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及手術(shù)器具和醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)。本申請根據(jù)2014年I月23日在日本申請的日本特愿2014-010543號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容引用于此。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知有在遠(yuǎn)位端部具有能夠屈曲的關(guān)節(jié)的醫(yī)療用的機(jī)械手(例如參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I所記載的機(jī)械手具有用于使能夠進(jìn)行開閉動(dòng)作的把持部進(jìn)行開閉動(dòng)作的線和用于使把持部進(jìn)行搖頭動(dòng)作的關(guān)節(jié)。用于使把持部進(jìn)行開閉動(dòng)作的線具有該線的路徑長度在把持部的搖頭動(dòng)作時(shí)不變的路徑，貫穿插入到關(guān)節(jié)內(nèi)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特許第3912251號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]在專利文獻(xiàn)I所記載的機(jī)械手中，在使用線使把持部進(jìn)行開閉動(dòng)作的情況下，需要對(duì)線施加張力以使得對(duì)把持部傳遞適當(dāng)?shù)膭?dòng)力。但是，在專利文獻(xiàn)I所公開的技術(shù)中，當(dāng)對(duì)用于使把持部進(jìn)行開閉動(dòng)作的線施加張力時(shí)，針對(duì)用于使把持部進(jìn)行搖頭動(dòng)作的關(guān)節(jié)作用有使該關(guān)節(jié)屈曲的力，需要進(jìn)行煩雜的調(diào)整，以使得在被賦予適當(dāng)張力的狀態(tài)下組裝機(jī)械手。
[0008]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供容易組裝的手術(shù)器具和醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]本發(fā)明的第一方式的手術(shù)器具的特征在于，其具有:具有長度軸的長條部件;連結(jié)部，其配置在所述長條部件的遠(yuǎn)位端，能夠相對(duì)于所述長條部件朝向與所述長度軸垂直的方向屈曲；處置部，其配置在所述連結(jié)部的遠(yuǎn)位端，具有能夠相對(duì)于所述連結(jié)部轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，用于對(duì)處置對(duì)象部位進(jìn)行處置;驅(qū)動(dòng)控制部，其配置在所述長條部件的近位端，以進(jìn)行使所述軸相對(duì)于所述連結(jié)部轉(zhuǎn)動(dòng)的操作；以及動(dòng)力傳遞部件，其與所述軸和所述驅(qū)動(dòng)控制部一起連接，具有從所述驅(qū)動(dòng)控制部向所述軸傳遞動(dòng)力的第一路徑和第二路徑，所述連結(jié)部具有:第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部，其在所述長條部件的遠(yuǎn)位端具有與所述長度軸垂直的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線；以及與所述軸連結(jié)的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部，其具有能夠?qū)⑺龅谝晦D(zhuǎn)動(dòng)軸線作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心而相對(duì)于所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線移動(dòng)且與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行地延伸的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，所述動(dòng)力傳遞部件固定在所述軸的外周的一部分上，使得在所述軸的周向上所述第一路徑和所述第二路徑相互朝向相反方向，當(dāng)從所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線和所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線延伸的方向觀察時(shí)，在所述第一路徑和所述第二路徑所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線之間相互交叉。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第二方式，在上述第一方式的手術(shù)器具中，也可以是，當(dāng)從與所述長度軸垂直且與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線和所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直的方向觀察時(shí)，所述第一路徑和所述第二路徑至少在從所述軸的旋轉(zhuǎn)中心到所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的區(qū)間內(nèi)，在所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線和所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線延伸的方向上相互分開。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第三方式，在上述第二方式的手術(shù)器具中，也可以是，所述軸具有:第一輪，其配置有所述動(dòng)力傳遞部件中的所述第一路徑；以及第二輪，其配置有所述動(dòng)力傳遞部件中的所述第二路徑，所述第一輪和所述第二輪在所述軸的所述旋轉(zhuǎn)中心延伸的方向上相互分開，當(dāng)從所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線方向觀察時(shí)，在從所述軸的旋轉(zhuǎn)中心到所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的區(qū)間內(nèi)，所述第一路徑和所述第二路徑相互大致平行。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第四方式，在上述第一方式的手術(shù)器具中，也可以是，所述動(dòng)力傳遞部件具有固定在所述軸上的第一端和第二端以及配置在所述驅(qū)動(dòng)控制部上的中間部，所述驅(qū)動(dòng)控制部具有:移動(dòng)體，其與所述中間部連結(jié)；以及張力調(diào)整部，其能夠通過使所述移動(dòng)體移動(dòng)而對(duì)所述動(dòng)力傳遞部件賦予張力。
[0014]本發(fā)明的第五方式的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)具有:上述方式的手術(shù)器具；以及臂，其安裝在所述手術(shù)器具上，使所述手術(shù)器具進(jìn)行動(dòng)作。
[0015]發(fā)明效果
[0016]本發(fā)明的手術(shù)器具和醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)容易組裝。
【附圖說明】
[0017]圖1是具有本發(fā)明的第I實(shí)施方式的手術(shù)器具的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的整體圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的手術(shù)器具的示意圖。
[0019]圖3是示出本發(fā)明的第I實(shí)施方式的手術(shù)器具的一部分的示意性右側(cè)視圖。
[0020]圖4是示出本發(fā)明的第I實(shí)施方式的手術(shù)器具的一部分的示意性左側(cè)視圖。
[0021]圖5是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的手術(shù)器具的主視圖。
[0022]圖6是示出本發(fā)明的第I實(shí)施方式的變形例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0023]圖7是示出本發(fā)明的第I實(shí)施方式的變形例的手術(shù)器具的一部分的示意性右側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024](第丨實(shí)施方式)
[0025]對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式的手術(shù)器具I進(jìn)行說明。
[0026]本實(shí)施方式的手術(shù)器具I組入用于進(jìn)行醫(yī)療處置的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)中。
[0027]首先，對(duì)組入了本實(shí)施方式的手術(shù)器具I的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1000的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0028]圖1是示出應(yīng)用本發(fā)明的手術(shù)器具的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1000的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
[0029]圖1示出主從方式的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的一例。主從方式的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)是如下系統(tǒng):具有由主臂和從臂構(gòu)成的兩種臂，對(duì)從臂進(jìn)行遠(yuǎn)程控制以使其追隨主臂的動(dòng)作。在本實(shí)施方式中，能夠在該從臂上裝配手術(shù)器具I。
[0030]圖1所示的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1000具有手術(shù)臺(tái)100、從臂200a、200b、200c、200d、從控制電路400、主臂500a、500b、操作部600、輸入處理電路700、圖像處理電路800、操作者用顯示器900a、助手用顯示器900b。
[0031 ]下面，為了簡化記載，有時(shí)將字母表順序的標(biāo)號(hào)“Xa、Xb、…、Xz”表示為“Xa?Xz”。例如，有時(shí)將“從臂200a、200b、200c、200d”表示為“從臂200a?200d”。
[0032]手術(shù)臺(tái)100是載置有作為觀察/處置的對(duì)象的患者P的臺(tái)。在手術(shù)臺(tái)100的附近設(shè)置有多個(gè)從臂200a?200d。也可以將從臂200a?200d設(shè)置在手術(shù)臺(tái)100上。
[0033]各從臂200a?200d構(gòu)成為分別具有多個(gè)多自由度關(guān)節(jié)。各從臂200a?200d通過使各多自由度關(guān)節(jié)彎曲，相對(duì)于載置在手術(shù)臺(tái)100上的患者P對(duì)裝配在從臂200a?200d的遠(yuǎn)位端側(cè)(設(shè)為朝向患者P的體腔的一側(cè))的手術(shù)器具1、手術(shù)器具240a?240c等進(jìn)行定位。通過未圖示的動(dòng)力部，單獨(dú)驅(qū)動(dòng)各多自由度關(guān)節(jié)。作為動(dòng)力部，例如可以使用具備具有增量編碼器或減速器等的伺服機(jī)構(gòu)的馬達(dá)。通過從控制電路400進(jìn)行動(dòng)力部的動(dòng)作控制。
[0034]手術(shù)器具I和其他手術(shù)器具240a?240c可以是硬性的，也可以是軟性的。即，手術(shù)器具I和其他手術(shù)器具240a?240c可以適當(dāng)選擇并采用通過硬質(zhì)的棒的推拉而使用于對(duì)活體進(jìn)行處置的工作體進(jìn)行動(dòng)作的器具、或通過軟性線的牽引而使用于對(duì)活體進(jìn)行處置的工作體進(jìn)行動(dòng)作的器具。在手術(shù)器具I和其他手術(shù)器具240a?240c為硬性的情況下，也可以具有通過軟性線的牽引而使該工作體進(jìn)行動(dòng)作的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，手術(shù)器具I具有用于使工作體進(jìn)行動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)力通過軟性線傳遞到工作體的結(jié)構(gòu)。
[0035]在圖1中，例如插入到患者的腹腔內(nèi)的手術(shù)器具240a?240c是硬性的，例如從口等患者的自然開口經(jīng)由消化道等導(dǎo)入到體內(nèi)的手術(shù)器具I是軟性的。
[0036]從控制電路400例如構(gòu)成為具有CPU和存儲(chǔ)器等。從控制電路400存儲(chǔ)用于進(jìn)行從臂200a?200d的控制的規(guī)定的程序，根據(jù)來自輸入處理電路700的控制信號(hào)，對(duì)從臂200a?200d或手術(shù)器具I和其他手術(shù)器具240a?240c的動(dòng)作進(jìn)行控制。即，從控制電路400根據(jù)來自輸入處理電路700的控制信號(hào)，確定由操作者Op操作的主臂的操作對(duì)象的從臂(或手術(shù)器具I)，運(yùn)算使所確定的從臂等進(jìn)行與操作者Op的主臂的操作量對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)所需要的驅(qū)動(dòng)量。
[0037]然后，從控制電路400根據(jù)計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)量對(duì)主臂的操作對(duì)象的從臂等的動(dòng)作進(jìn)行控制。此時(shí)，從控制電路400對(duì)對(duì)應(yīng)的從臂輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且，根據(jù)基于對(duì)應(yīng)的從臂的動(dòng)作而從動(dòng)力部的位置檢測器輸入的檢測信號(hào)，對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的大小和極性進(jìn)行控制以使得操作對(duì)象的從臂的驅(qū)動(dòng)量成為目標(biāo)驅(qū)動(dòng)量。
[0038]主臂500a、500b由多個(gè)連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成。在構(gòu)成連桿機(jī)構(gòu)的各連桿上例如設(shè)置有增量編碼器等位置檢測器。通過該位置檢測器檢測各連桿的動(dòng)作，由此，在輸入處理電路700中檢測主臂500a、500b的操作量。
[0039]圖1所示的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1000使用2根主臂500a、500b對(duì)4根從臂進(jìn)行操作，需要適當(dāng)切換主臂的操作對(duì)象的從臂。例如通過操作者Op對(duì)操作部600的操作來進(jìn)行這種切換。當(dāng)然，如果通過使主臂的根數(shù)和從臂的根數(shù)成為相同數(shù)量而使操作對(duì)象成為一對(duì)一對(duì)應(yīng)，則不需要這種切換。
[0040]操作部600具有用于切換主臂500a、500b的操作對(duì)象的從臂的切換按鈕、變更主從的動(dòng)作比率的比例縮放變更開關(guān)、用于使系統(tǒng)緊急停止的腳踏開關(guān)等各種操作部件。在由操作者Op對(duì)構(gòu)成操作部600的任意一個(gè)操作部件進(jìn)行操作的情況下，基于對(duì)應(yīng)的操作部件的操作的操作信號(hào)從操作部600輸入到輸入處理電路700。
[0041 ] 輸入處理電路700對(duì)來自主臂500a、500b的操作信號(hào)和來自操作部600的操作信號(hào)進(jìn)行解析，根據(jù)操作信號(hào)的解析結(jié)果生成用于對(duì)本醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1000進(jìn)行控制的控制信號(hào)，將其輸入到從控制電路400。
[0042]圖像處理電路800實(shí)施用于顯示從從控制電路400輸入的圖像信號(hào)的各種圖像處理，生成操作者用顯示器900a、助手用顯示器900b中的顯示用的圖像數(shù)據(jù)。操作者用顯示器900a和助手用顯示器900b例如由液晶顯示器構(gòu)成，根據(jù)經(jīng)由觀察器具取得的圖像信號(hào)，顯示基于圖像處理電路800中生成的圖像數(shù)據(jù)的圖像。
[0043]在如上所述構(gòu)成的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1000中，當(dāng)操作者Op對(duì)主臂500a、500b進(jìn)行操作時(shí)，對(duì)應(yīng)的從臂和安裝在該從臂上的手術(shù)器具I和其他手術(shù)器具240a?240c對(duì)應(yīng)于主臂500a、500b的運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行動(dòng)作。由此，能夠?qū)颊逷進(jìn)行期望的手術(shù)。
[0044]另外，在圖1中，標(biāo)號(hào)220a、220b、220c、220d是手術(shù)用動(dòng)力傳遞適配器。手術(shù)用動(dòng)力傳遞適配器220a、220b、220c分別連接從臂200a、200b、200c和硬性的手術(shù)器具240a、240b、240c。手術(shù)用動(dòng)力傳遞適配器220d連接從臂200d和軟性的手術(shù)器具I。
[0045]并且，在本實(shí)施方式中，用于在醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1000中區(qū)分進(jìn)行滅菌處理的部位(清潔區(qū)域)和不進(jìn)行滅菌處理的部位(不潔區(qū)域)的簾子300安裝在醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1000 上。
[0046]接著，對(duì)組入醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1000中的手術(shù)器具I進(jìn)行說明。另外，在本實(shí)施方式的手術(shù)器具I的說明中，在手術(shù)器具I組入醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1000中的狀態(tài)下朝向患者P的體腔的一側(cè)是手術(shù)器具I的遠(yuǎn)位側(cè)，在手術(shù)器具I中遠(yuǎn)離患者P的一側(cè)且與醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1000連接的連接部分側(cè)稱為手術(shù)器具I的近位側(cè)。
[0047]圖2是本實(shí)施方式的手術(shù)器具I的示意圖。圖3是示出手術(shù)器具I的一部分的示意性右側(cè)視圖。圖4是示出手術(shù)器具I的一部分的示意性左側(cè)視圖。圖5是手術(shù)器具I的主視圖。
[0048]本實(shí)施方式的手術(shù)器具I安裝在圖1所示的從臂200a?200d上。手術(shù)器具I對(duì)應(yīng)于輸入到主臂500a、500b的操作而進(jìn)行動(dòng)作。
[0049]圖2所示的手術(shù)器具I是用于對(duì)處置對(duì)象部位進(jìn)行處置的醫(yī)療器具。如圖2所示，手術(shù)器具I具有長條部件2、連結(jié)部3、處置部14、驅(qū)動(dòng)控制部22。
[0050]長條部件2是具有長度軸2a的筒狀部件。根據(jù)作為安裝對(duì)象的從臂200d(參照圖1)的結(jié)構(gòu)，長條部件2可以是軟性的，也可以是硬性的。在本實(shí)施方式中，長條部件2是軟性的。
[0051]連結(jié)部3具有:第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部4，其在長條部件2的遠(yuǎn)位端具有與長條部件2的長度軸2a垂直的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a;以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部5，其具有能夠?qū)⒌谝晦D(zhuǎn)動(dòng)軸部4的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心而相對(duì)于第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a移動(dòng)的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a。
[0052]具體而言，如圖2?圖4所示，本實(shí)施方式中的連結(jié)部3具有:第一嵌合齒部6，其固定在長條部件2的遠(yuǎn)位端;第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部4，其以穿過第一嵌合齒部6的中心的方式與長條部件2的遠(yuǎn)位端連結(jié);與處置部14連結(jié)的支撐部8，其具有與第一嵌合齒部6嚙合的第二嵌合齒部7;第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部5，其穿過第二嵌合齒部7的中心且與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部4平行地延伸；以及連結(jié)主體部9，其連結(jié)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部4和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部5。
[0053]第一嵌合齒部6在以第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部4的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為中心的圓周上具有齒輪狀的齒。第二嵌合齒部7在以第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部5的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為中心的圓周上具有齒輪狀的齒，與第一嵌合齒部6嚙合。第一嵌合齒部6和第二嵌合齒部7相互在半徑相等的圓周上具有齒，比率設(shè)定為I: I的關(guān)系。
[0054]在第一嵌合齒部6上連結(jié)有呈以第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部4的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為中心的圓板狀的近位側(cè)第一圓周部6a和近位側(cè)第二圓周部6b。
[0055]第二嵌合齒部7能夠一邊沿著第一嵌合齒部6中的圓周旋轉(zhuǎn)一邊移動(dòng)。代替第一嵌合齒部6和第二嵌合齒部7，也可以設(shè)置通過摩擦力使外周部分相互相切而相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的板狀部件。
[0056]在本實(shí)施方式中，示出利用齒輪的嚙合而使第一嵌合齒部6和第二嵌合齒部7摩擦接觸的結(jié)構(gòu)，但是，不是必須限于利用齒輪的嚙合而摩擦接觸的結(jié)構(gòu)。例如，代替基于齒輪的嚙合而得到的摩擦接觸，也可以如使不存在摩擦接觸的齒輪的嚙合的2個(gè)橡膠輥(摩擦力較大)摩擦接觸的結(jié)構(gòu)那樣，采用2個(gè)旋轉(zhuǎn)體間能夠旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)而相互不會(huì)滑動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
[0057]在第二嵌合齒部7上連結(jié)有呈以第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部5的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為中心的圓板狀的遠(yuǎn)位側(cè)第一圓周部7a和遠(yuǎn)位側(cè)第二圓周部7b。
[0058]第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部4和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部5分別具有轉(zhuǎn)動(dòng)中心在與長條部件2的長度軸2a的延長線垂直的方向上延伸的軸線(第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a、第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a)。第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a相互平行。
[0059]支撐部8在近位側(cè)具有第二嵌合齒部7。并且，在支撐部8的遠(yuǎn)位側(cè)形成有相互分開的一對(duì)支撐片8a、8b。在一對(duì)支撐片8a、8b上分別連結(jié)有處置部14中的后述支撐軸15，以連接一對(duì)支撐片8a、8b。
[0060]在本實(shí)施方式中，支撐部8支撐第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a和支撐軸15，以使得支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a延伸的方向和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a延伸的方向相互成為直角。更準(zhǔn)確地講，支撐部8支撐第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a和支撐軸15，以使得支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a相互位于扭轉(zhuǎn)的位置，并且，成為支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a延伸的方向矢量和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a延伸的方向矢量相互處于垂直關(guān)系的狀態(tài)。即，在本實(shí)施方式中，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a和支撐軸15經(jīng)由支撐部8連結(jié)。
[0061 ]連結(jié)主體部9使第一嵌合齒部6與第二嵌合齒部7之間的距離保持恒定，以使得第一嵌合齒部6和第二嵌合齒部7成為相互嗤合的狀態(tài)。連結(jié)主體部9具有連結(jié)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部4和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部5各自的兩端彼此的一對(duì)外側(cè)部件10、11、以及供第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部4和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部5貫穿插入的板狀部件即屈曲板12。
[0062]屈曲板12能夠?qū)?yīng)于屈曲操作線13的牽引方向而以第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)而，以第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a為中心轉(zhuǎn)動(dòng)的屈曲板12使第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部5以第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部4為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
[0063]通過屈曲操作線13的牽引操作，連結(jié)部3整體向與長條部件2的長度軸2a垂直的方向進(jìn)行屈曲動(dòng)作。
[0064]處置部14是用于對(duì)處置對(duì)象部位進(jìn)行處置的部件。處置部14具有:支撐軸(軸)15，其配置在連結(jié)部3中的支撐部8的遠(yuǎn)位端，能夠相對(duì)于支撐部8轉(zhuǎn)動(dòng)；以及處置片16，其固定在支撐軸15上，在與支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a交叉的方向上延伸。
[0065]支撐軸15在支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a延伸的方向上在中間隔著處置片16而相互分開的位置具有相互成為相同直徑的一對(duì)輪(處置第一輪17、處置第二輪18)。處置第一輪(第一輪)17與處置第二輪(第二輪)18之間的距離與設(shè)置在連結(jié)部3上的遠(yuǎn)位側(cè)第一圓周部7a和遠(yuǎn)位側(cè)第二圓周部7b的直徑大致相等。因此，在從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a延伸的方向觀察時(shí)，在從支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a到第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a的區(qū)間內(nèi)，動(dòng)力傳遞部件19相互平行地延伸。
[0066]進(jìn)而，在從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a延伸的方向觀察時(shí)，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a、處置第一輪17的中心17a、處置第二輪18的中心18a處于構(gòu)成將連接處置第一輪17的中心17a和處置第二輪18的中心18a的線段作為底邊的二等邊三角形的各頂點(diǎn)的位置關(guān)系。
[0067]在本實(shí)施方式中，在連結(jié)部3不屈曲而相對(duì)于長條部件2處于直線狀態(tài)時(shí)，從長條部件2的長度軸2a起，處置第一輪17和處置第二輪18相互處于等距離。
[0068]并且，處置第一輪17和處置第二輪18的直徑與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a延伸的方向上的遠(yuǎn)位側(cè)第一圓周部7a與遠(yuǎn)位側(cè)第二圓周部7b之間的距離大致相等。因此，在從支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a延伸的方向觀察時(shí)，在從支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a到第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a的區(qū)間內(nèi)，動(dòng)力傳遞部件19相互平行地延伸。
[0069]在連結(jié)部3不屈曲而相對(duì)于長條部件2處于直線狀態(tài)時(shí)，在從支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a到第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a的區(qū)間內(nèi)，從長條部件2的長度軸2a方向觀察時(shí)的動(dòng)力傳遞部件19配置在以長條部件2的長度軸2a為中心而旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的位置。
[0070]在處置第一輪17和處置第二輪18上卷繞有動(dòng)力傳遞部件19中的遠(yuǎn)位部分，固定有動(dòng)力傳遞部件19中的遠(yuǎn)位側(cè)的端部。在處置第一輪17上配置有后述動(dòng)力傳遞部件19中的第一路徑20。在處置第二輪18上配置有后述動(dòng)力傳遞部件19中的第二路徑21。
[0071]動(dòng)力傳遞部件19是具有固定在支撐軸15的處置第一輪17上的第一端19a、固定在支撐軸15的處置第二輪18上的第二端19b、以及勾掛在后述驅(qū)動(dòng)控制部22的驅(qū)動(dòng)輪23上的中間部19c的線狀部件。
[0072]動(dòng)力傳遞部件19具有從驅(qū)動(dòng)控制部22向支撐軸15傳遞動(dòng)力的第一路徑20和第二路徑21。相對(duì)于處置第一輪17和處置第二輪18，動(dòng)力傳遞部件19相互向相反方向卷繞。即，在支撐軸15的周向上，動(dòng)力傳遞部件19的第一路徑20和第二路徑21以相互朝向相反方向的方式分別固定在構(gòu)成支撐軸15的外周的一部分的處置第一輪17的外周和處置第二輪18的外周。
[0073]動(dòng)力傳遞部件19的第一路徑20支撐在遠(yuǎn)位側(cè)第一圓周部7a的外表面上，在從第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a延伸的方向觀察時(shí)，以與連接第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a的線段交叉的方式延伸，支撐在近位側(cè)第一圓周部6a的外表面上，穿過長條部件2的內(nèi)部而延伸到驅(qū)動(dòng)控制部22。
[0074]動(dòng)力傳遞部件19的第二路徑21支撐在遠(yuǎn)位側(cè)第二圓周部7b的外表面上，在從第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a延伸的方向觀察時(shí)，以相對(duì)于連接第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a的線段、在與上述第一路徑20相反的方向上交叉的方式延伸，支撐在近位側(cè)第二圓周部6b的外表面上，穿過長條部件2的內(nèi)部而延伸到驅(qū)動(dòng)控制部22。
[0075]在從第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a延伸的方向觀察時(shí)，在第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a之間，第一路徑20和第二路徑21相互交叉。
[0076]處置片16適當(dāng)選擇應(yīng)用用于對(duì)活體組織進(jìn)行燒灼、切開、標(biāo)記及其他處置的電極、或?qū)铙w組織進(jìn)行穿刺的穿刺針、以及用于縫合活體組織的縫合器具等用于對(duì)活體組織進(jìn)行處置的公知結(jié)構(gòu)。
[0077]在本實(shí)施方式中，處置片16是被通電高頻電流的棒狀電極。在本實(shí)施方式中，處置片16能夠通過未圖示的布線而與高頻電源裝置電連接。本實(shí)施方式的處置片16呈在與支撐軸15垂直的方向上延伸且近位端固定在支撐軸15的中間部的大致棒狀。處置片16的遠(yuǎn)位端能夠?qū)⒅屋S15的旋轉(zhuǎn)中心15a作為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。當(dāng)處置部14移動(dòng)直到處置片16的遠(yuǎn)位端進(jìn)入支撐部8中的一對(duì)支撐片8a、8b之間時(shí)，處置部14收納在支撐部8內(nèi)。
[0078]驅(qū)動(dòng)控制部22配置在長條部件2的近位端，以進(jìn)行使支撐軸15相對(duì)于連結(jié)部3的支撐部8轉(zhuǎn)動(dòng)的操作。驅(qū)動(dòng)控制部22具有在外周面上勾掛有動(dòng)力傳遞部件19的中間部19c的驅(qū)動(dòng)輪23、使驅(qū)動(dòng)輪23旋轉(zhuǎn)的未圖示的第一動(dòng)力源、使驅(qū)動(dòng)輪23移動(dòng)而對(duì)動(dòng)力傳遞部件19賦予張力的張力調(diào)整部24、使屈曲操作線13移動(dòng)的未圖示的第二動(dòng)力源。
[0079]第一動(dòng)力源、第二動(dòng)力源和張力調(diào)整部24的結(jié)構(gòu)沒有特別限定。例如，第一動(dòng)力源、第二動(dòng)力源和張力調(diào)整部24可以分別具有例如伺服馬達(dá)等。另外，張力調(diào)整部24也可以具有通過施力而使驅(qū)動(dòng)輪23移動(dòng)的施力部件。
[0080]接著，對(duì)本實(shí)施方式的手術(shù)器具I的作用進(jìn)行說明。
[0081]在圖2所示的手術(shù)器具I中，固定在支撐軸15的處置第一輪17和處置第二輪18上的動(dòng)力傳遞部件19勾掛在驅(qū)動(dòng)輪23上，通過張力調(diào)整部24向近位側(cè)進(jìn)行被牽引，由此被賦予張力。此時(shí)，動(dòng)力傳遞部件19的第一路徑20和第二路徑21通過相互相等大小的牽引力牽引到近位側(cè)。此時(shí)，第一路徑20向近位側(cè)牽引處置第一輪17，第二路徑21向近位側(cè)牽引處置第二輪 18。
[0082]由于利用第一路徑20牽引處置第一輪17的力和利用第二路徑21牽引處置第二輪18的力相互相等，所以，設(shè)置有處置第一輪17和處置第二輪18的支撐軸15不會(huì)旋轉(zhuǎn)。進(jìn)而，關(guān)于向近位側(cè)牽引處置第一輪17和處置第二輪18的力，由于動(dòng)力傳遞部件19在第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a之間交叉，不會(huì)成為使第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部4和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部5繞各自的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的力，而是被抵消。因此，在對(duì)動(dòng)力傳遞部件19賦予張力的過程中，處置部14和連結(jié)部3均不移動(dòng)，維持與張力賦予前相同的位置關(guān)系。
[0083]在張力賦予后，通過使驅(qū)動(dòng)輪23旋轉(zhuǎn)，例如在第一路徑20中進(jìn)行牽引，在第二路徑21中解除牽引力，由此，能夠使處置第一輪17向近位側(cè)移動(dòng)并使支撐軸15旋轉(zhuǎn)，或者，例如在第二路徑21中進(jìn)行牽引，在第一路徑20中解除牽引力，由此，能夠使處置第二輪18向近位側(cè)移動(dòng)并使支撐軸15反向旋轉(zhuǎn)。
[0084]如以上說明的那樣，在本實(shí)施方式的手術(shù)器具I中，即使對(duì)用于使處置部14進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的動(dòng)力傳遞部件19施加張力，由于相對(duì)于使處置部14進(jìn)行搖頭動(dòng)作的連結(jié)部3抵消了張力賦予用的力，所以，不會(huì)作用使連結(jié)部3屈曲的力。因此，容易在賦予了適當(dāng)張力的狀態(tài)下組裝手術(shù)器具I。
[0085]在對(duì)動(dòng)力傳遞部件19施加了張力的狀態(tài)下，施加給處置第一輪17和處置第二輪18的張力處于均衡狀態(tài)，所以，能夠減輕施加給動(dòng)力傳遞部件19的張力對(duì)連結(jié)部3的屈曲動(dòng)作造成的影響。
[0086]在上述實(shí)施方式中，以長條部件2為軟性的情況為例進(jìn)行了說明，但是，即使長條部件2為硬性，也能夠容易地進(jìn)行手術(shù)器具I的組裝，并且，發(fā)揮如下效果:能夠減輕施加給動(dòng)力傳遞部件19的張力對(duì)連結(jié)部3的屈曲動(dòng)作造成的影響。
[0087]在本實(shí)施方式的手術(shù)器具I中，使施加給處置第一輪17和處置第二輪18的張力成為均衡狀態(tài)，并且通過具有2個(gè)路徑的動(dòng)力傳遞部件19進(jìn)行張力的賦予和連結(jié)部3的屈曲動(dòng)作。因此，本實(shí)施方式的手術(shù)器具I的遠(yuǎn)位部分的結(jié)構(gòu)緊湊。
[0088]在上述實(shí)施方式中，也可以使驅(qū)動(dòng)輪23和張力調(diào)整部24能夠拆裝。該情況下，在動(dòng)力傳遞部件19的中間部19c勾掛在驅(qū)動(dòng)輪23上的狀態(tài)下從張力調(diào)整部24上取下驅(qū)動(dòng)輪23，由此解除施加給處置部14的張力，能夠容易地進(jìn)行將手術(shù)器具I更換為其他手術(shù)器具的作業(yè)。這里，每當(dāng)進(jìn)行手術(shù)器具的更換時(shí)，需要進(jìn)行驅(qū)動(dòng)輪23和張力調(diào)整部24的拆裝，但是，在上述實(shí)施方式中說明的手術(shù)器具I中，在將驅(qū)動(dòng)輪23安裝在張力調(diào)整部24上之后的張力賦予中不用進(jìn)行煩雜的調(diào)整，不會(huì)引起針對(duì)處置部14和連結(jié)部3的不必要的屈曲等動(dòng)作，能夠賦予適當(dāng)?shù)膹埩Α?br>[0089](變形例)
[0090]接著，對(duì)上述第I實(shí)施方式的變形例進(jìn)行說明。另外，在本變形例中，對(duì)與第I實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)并省略重復(fù)說明。圖6是示出本變形例的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖7是示出本變形例的手術(shù)器具的一部分的示意性右側(cè)視圖。
[0091]如圖6和圖7所示，本變形例的手術(shù)器具IA具有與第I實(shí)施方式中說明的處置部14的結(jié)構(gòu)不同的處置部14A、以及與第I實(shí)施方式中說明的動(dòng)力傳遞部件19的結(jié)構(gòu)不同的動(dòng)力傳遞部件19A。
[0092]在本變形例中，代替第I實(shí)施方式中說明的驅(qū)動(dòng)輪23，設(shè)置有單獨(dú)勾掛動(dòng)力傳遞部件19的第一線30和第二線31的一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪23A。例如通過伺服馬達(dá)，一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪23A相互獨(dú)立或協(xié)調(diào)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
[0093]處置部14A具有相互同軸的一對(duì)支撐軸15A、15B、以及分別固定在一對(duì)支撐軸15A、15B上的把持部件32、33。
[0094]在本變形例中，在分別對(duì)第一線30和第二線31賦予張力的情況下，與第I實(shí)施方式同樣，處置部14A和連結(jié)部3不會(huì)移動(dòng)，所以，容易進(jìn)行與上述實(shí)施方式相同的組裝。
[0095]進(jìn)而，在本變形例中，利用第I實(shí)施方式中的動(dòng)力傳遞部件19未穿過的部分對(duì)處置部14A傳遞2個(gè)系統(tǒng)的獨(dú)立的動(dòng)力，能夠使把持部件32、33進(jìn)行開閉動(dòng)作。
[0096]以上參照附圖詳細(xì)敘述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是，具體結(jié)構(gòu)不限于該實(shí)施方式，還包括不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)變更等。
[0097]例如，代替張力調(diào)整部24牽引驅(qū)動(dòng)輪23的結(jié)構(gòu)，也可以通過小齒輪的旋轉(zhuǎn)使固定有動(dòng)力傳遞部件19的齒條移動(dòng)，由此對(duì)動(dòng)力傳遞部件19賦予張力。
[0098]在第I實(shí)施方式中，示出支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a是在與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a垂直的方向上延伸的直線的例子，但是，支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a也可以在與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4a和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a交叉的方向(扭轉(zhuǎn)的位置)上延伸。
[0099]處置第一輪17和處置第二輪18各自的直徑也可以相互不同。
[0100]在從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a延伸的方向觀察時(shí)，在從支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a到第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a的區(qū)間內(nèi)，第一路徑20和第二路徑21不需要嚴(yán)格地相互平行，在從第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a延伸的方向觀察時(shí)，在從支撐軸15的旋轉(zhuǎn)中心15a到第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a的區(qū)間內(nèi)，第一路徑20和第二路徑21也可以大致平行。
[0101]以上說明了本發(fā)明的各實(shí)施方式，但是，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于上述實(shí)施方式，能夠在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)改變各實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)要素的組合，對(duì)各結(jié)構(gòu)要素施加各種變更，刪除各結(jié)構(gòu)要素。本發(fā)明不由所述說明限定。
[0102]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0103]能夠提供容易組裝的手術(shù)器具和醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)。
[0104]標(biāo)號(hào)說明
[0105]I:手術(shù)器具;2:長條部件;2a:長度軸;3:連結(jié)部;4:第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部;4a:第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線;5:第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部;5a:第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線;8:支撐部;9:連結(jié)主體部；14、14A:處置部；15、15A、15B:支撐軸；15a:旋轉(zhuǎn)中心；17:處置第一輪(第一輪)；18:處置第二輪(第二輪)；19、19A:動(dòng)力傳遞部件；19a:第一端；19b:第二端；19c:中間部;20:第一路徑;21:第二路徑;22:驅(qū)動(dòng)控制部；23、23A:驅(qū)動(dòng)輪(移動(dòng)體);24:張力調(diào)整部;200a、200b、200c、200d:從臂；240a、240b、240c:手術(shù)器具；1000:醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)D
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種手術(shù)器具，其具有: 具有長度軸的長條部件； 連結(jié)部，其配置在所述長條部件的遠(yuǎn)位端，能夠相對(duì)于所述長條部件朝向與所述長度軸垂直的方向屈曲； 處置部，其配置在所述連結(jié)部的遠(yuǎn)位端，具有能夠相對(duì)于所述連結(jié)部轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，用于對(duì)處置對(duì)象部位進(jìn)行處置； 驅(qū)動(dòng)控制部，其配置在所述長條部件的近位端，以進(jìn)行使所述軸相對(duì)于所述連結(jié)部轉(zhuǎn)動(dòng)的操作；以及 動(dòng)力傳遞部件，其與所述軸和所述驅(qū)動(dòng)控制部一起連接，具有從所述驅(qū)動(dòng)控制部向所述軸傳遞動(dòng)力的第一路徑和第二路徑， 所述連結(jié)部具有: 第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸部，其在所述長條部件的遠(yuǎn)位端具有與所述長度軸垂直的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線；以及 與所述軸連結(jié)的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸部，其具有能夠?qū)⑺龅谝晦D(zhuǎn)動(dòng)軸線作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心而相對(duì)于所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線移動(dòng)且與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行地延伸的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線， 所述動(dòng)力傳遞部件被固定在所述軸的外周的一部分上，使得在所述軸的周向上所述第一路徑和所述第二路徑相互朝向相反方向，當(dāng)從所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線和所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線延伸的方向觀察時(shí)，所述第一路徑和所述第二路徑在所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線之間相互交叉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)器具，其中， 當(dāng)從與所述長度軸垂直且與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線和所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直的方向觀察時(shí)，所述第一路徑和所述第二路徑至少在從所述軸的旋轉(zhuǎn)中心到所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的區(qū)間內(nèi)，在所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線和所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線延伸的方向上相互分開。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手術(shù)器具，其中， 所述軸具有: 第一輪，其配置有所述動(dòng)力傳遞部件中的所述第一路徑；以及 第二輪，其配置有所述動(dòng)力傳遞部件中的所述第二路徑， 所述第一輪和所述第二輪在所述軸的所述旋轉(zhuǎn)中心延伸的方向上相互分開， 當(dāng)從所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向觀察時(shí)，在從所述軸的旋轉(zhuǎn)中心到所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的區(qū)間內(nèi)，所述第一路徑和所述第二路徑相互大致平行。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)器具，其中， 所述動(dòng)力傳遞部件具有固定在所述軸上的第一端和第二端以及配置在所述驅(qū)動(dòng)控制部上的中間部， 所述驅(qū)動(dòng)控制部具有: 移動(dòng)體，其與所述中間部連結(jié)；以及 張力調(diào)整部，其能夠通過使所述移動(dòng)體移動(dòng)而對(duì)所述動(dòng)力傳遞部件賦予張力。5.一種醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)，其具有: 權(quán)利要求1?4中的任意一項(xiàng)所述的手術(shù)器具；以及 臂，其安裝在所述手術(shù)器具上，使所述手術(shù)器具進(jìn)行動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】B25J17/02GK105899158SQ201580004064
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月14日
【發(fā)明人】兵頭亮治, 岸宏亮
【申請人】奧林巴斯株式會(huì)社