醫(yī)療用機(jī)械手和處置器械更換方法
【專利摘要】醫(yī)療用機(jī)械手具有：操作部件，其與處置器械連接，通過進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而使所述處置器械進(jìn)行動(dòng)作；處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸，其通過以自身的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對操作部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；動(dòng)作量檢測部件，其與所述處置器械連接；處置器械側(cè)檢測軸，其通過所述動(dòng)作量檢測部件的位移而以自身的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動(dòng)單元側(cè)驅(qū)動(dòng)軸，其具有產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)部，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)單元上，與所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸卡合并將所述驅(qū)動(dòng)力傳遞到所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸；驅(qū)動(dòng)單元側(cè)檢測軸，其具有檢測所述動(dòng)作量檢測部件的位移量的檢測部，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)單元上，與所述處置器械側(cè)檢測軸卡合并被傳遞所述處置器械側(cè)檢測軸的旋轉(zhuǎn)；形狀規(guī)定部，其將所述處置器械的形狀規(guī)定為以規(guī)定動(dòng)作量進(jìn)行動(dòng)作的規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)；以及相位設(shè)定部，其設(shè)定所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸和所述處置器械側(cè)檢測軸的旋轉(zhuǎn)方向上的相位。
【專利說明】醫(yī)療用機(jī)械手和處置器械更換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療用機(jī)械手和處置器械更換方法。更加詳細(xì)地講，本發(fā)明涉及裝配可更換的多個(gè)處置器械進(jìn)行使用的醫(yī)療用機(jī)械手、以及醫(yī)療用機(jī)械手中的處置器械更換方法。
[0002]本申請根據(jù)2012年7月31日在日本提交的日本特愿2012-169666號主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容引用于此。
【背景技術(shù)】
[0003]以往，在醫(yī)療用機(jī)械手中，公知有如下結(jié)構(gòu):具有能夠相對于主體進(jìn)行拆裝的多種處置器械，根據(jù)要進(jìn)行的手術(shù)或?qū)ο蠼M織等適當(dāng)選擇處置器械，裝配在主體上進(jìn)行使用。例如，在專利文獻(xiàn)I中記載了以能夠拆裝的方式構(gòu)成具有驅(qū)動(dòng)部的主體和相當(dāng)于處置器械的作業(yè)部的醫(yī)療用機(jī)械手。
[0004]在醫(yī)療用機(jī)械手的處置器械中，存在如下的處置器械:在前端側(cè)具有彎曲部，通過利用驅(qū)動(dòng)部等對線等操作部件進(jìn)行操作，使其向期望方向彎曲來進(jìn)行手術(shù)等。因此，為了使這種處置器械的彎曲狀態(tài)和手術(shù)醫(yī)生的操作高精度地對應(yīng)起來，需要在驅(qū)動(dòng)部的相位和處置器械的相位一致的狀態(tài)下進(jìn)行卡合。但是，當(dāng)為了進(jìn)行更換而從主體上取下處置器械時(shí)，驅(qū)動(dòng)部的軸等由于卡合的解除而成為自由狀態(tài)，所以，有時(shí)由于自重等而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)在產(chǎn)生這種旋轉(zhuǎn)后裝配其他處置器械時(shí)，彼此的相位不一致，其結(jié)果，存在處置器械的狀態(tài)和手術(shù)醫(yī)生的操作的對應(yīng)精度降低的問題。
[0005]在專利文獻(xiàn)I的醫(yī)療用機(jī)械手中，考慮該問題，在驅(qū)動(dòng)部側(cè)卡合部上設(shè)置沿著驅(qū)動(dòng)軸的軸線方向進(jìn)退的檢測銷，在作業(yè)部側(cè)卡合部上設(shè)置高度在周方向的軸線方向上變化的凸輪面。而且，通過設(shè)置用于檢測與凸輪面抵接而變化的檢測銷的位置的傳感器，在驅(qū)動(dòng)部側(cè)檢測連接狀態(tài)下的作業(yè)部側(cè)的相位。
[0006]因此，即使在更換或再次裝配作業(yè)部時(shí)以驅(qū)動(dòng)部與作業(yè)部之間的相位偏移的方式進(jìn)行安裝，也能夠檢測驅(qū)動(dòng)部側(cè)與作業(yè)部側(cè)的相位差。因此，通過進(jìn)行檢測到的相位差分的校正，能夠使驅(qū)動(dòng)部和作業(yè)部的角度對應(yīng)(相位)一致。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2010/126127號
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開平4-263831號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]發(fā)明要解決的課題
[0012]但是，在操作部件由線等剛性較低的材料形成的情況下，由于操作部件在操作中進(jìn)行伸縮，所以，當(dāng)利用線的操作量來檢測處置器械前端的彎曲角度(位移量)等時(shí)，容易產(chǎn)生誤差。為了解決該問題，提出了獨(dú)立于操作部件而設(shè)置將彎曲部的位移量傳遞到近前操作部的彎曲形狀檢測線的方案(例如參照專利文獻(xiàn)2。)。
[0013]由于操作力量未作用于彎曲形狀檢測線，所以幾乎不會產(chǎn)生伸縮。因此，通過檢測彎曲形狀檢測線的位移量，能夠高精度地檢測前端側(cè)的彎曲狀態(tài)等。
[0014]這里，在專利文獻(xiàn)I這樣的機(jī)械手上設(shè)置彎曲形狀檢測線的情況下，在主體側(cè)，在驅(qū)動(dòng)用的軸和彎曲形狀檢測用的軸成為自由狀態(tài)時(shí)，示出完全沒有關(guān)聯(lián)性的舉動(dòng)，所以，需要分別設(shè)置檢測銷、凸輪面和傳感器等相位檢測用機(jī)構(gòu)。并且，在專利文獻(xiàn)I所記載的機(jī)械手中，相位校正的精度被傳感器的精度大幅左右自不必說，該相位校正的精度也被檢測銷、凸輪面的加工精度大幅左右。根據(jù)這些情況，當(dāng)在專利文獻(xiàn)I這樣的機(jī)械手上設(shè)置彎曲形狀檢測線時(shí)，存在構(gòu)造復(fù)雜、制造也不容易的問題。
[0015]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供如下的醫(yī)療用機(jī)械手:通過簡單的構(gòu)造，不需要進(jìn)行高精度的加工，就能夠進(jìn)行處置器械的更換和再次裝配時(shí)的主體側(cè)與處置器械側(cè)的相位對齊。
[0016]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供如下的處置器械的更換方法:能夠簡便地進(jìn)行處置器械的更換和再次裝配時(shí)的主體側(cè)與處置器械側(cè)的相位對齊。
[0017]用于解決課題的手段
[0018]本發(fā)明的第一方式是一種醫(yī)療用機(jī)械手，其具有驅(qū)動(dòng)單元和以能夠拆裝的方式裝配在所述驅(qū)動(dòng)單元上并由所述驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的處置器械，其中，該醫(yī)療用機(jī)械手具有:操作部件，其與所述處置器械連接，通過進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而使所述處置器械進(jìn)行動(dòng)作；處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸，其通過以自身的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對所述操作部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；動(dòng)作量檢測部件，其與所述處置器械連接；處置器械側(cè)檢測軸，其通過所述動(dòng)作量檢測部件的位移而以自身的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動(dòng)單元側(cè)驅(qū)動(dòng)軸，其具有產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)部，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)單元上，與所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸卡合并將所述驅(qū)動(dòng)力傳遞到所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸；驅(qū)動(dòng)單元側(cè)檢測軸，其具有檢測所述動(dòng)作量檢測部件的位移量的檢出部，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)單元上，與所述處置器械側(cè)檢測軸卡合并被傳遞所述處置器械側(cè)檢測軸的旋轉(zhuǎn)；形狀規(guī)定部，其將所述處置器械的形狀規(guī)定為以規(guī)定動(dòng)作量進(jìn)行動(dòng)作的規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)；以及相位設(shè)定部，其設(shè)定所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸和所述處置器械側(cè)檢測軸的旋轉(zhuǎn)方向上的相位，所述相位設(shè)定部在接收到規(guī)定的信號時(shí)，對應(yīng)于所述規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)來設(shè)定所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸和所述處置器械側(cè)檢測軸的所述相位。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第二方式，在第一方式中，也可以是，所述形狀規(guī)定部具有在所述處置器械被規(guī)定為所述規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)時(shí)向所述相位設(shè)定部發(fā)送信號的檢測部，所述相位設(shè)定部在從所述檢測部接收到所述信號時(shí)，對應(yīng)于所述規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)來設(shè)定所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸和所述處置器械側(cè)檢測軸的所述相位。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第三方式，在第一方式或第二方式中，也可以是，所述處置器械具有彎曲部，所述規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)是所述彎曲部成為直線狀的狀態(tài)。
[0021 ] 根據(jù)本發(fā)明的第四方式，在第三方式中，也可以是，所述處置器械還具有設(shè)置在所述彎曲部的前端的末端執(zhí)行器，所述形狀規(guī)定部具有規(guī)定所述彎曲部的形狀的第一區(qū)域和規(guī)定所述末端執(zhí)行器的形狀的第二區(qū)域。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第五方式，在第三方式中，也可以是，所述形狀規(guī)定部具有進(jìn)行按壓以使所述彎曲部成為直線狀的按壓部件。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第六方式是一種醫(yī)療用機(jī)械手中的處置器械更換方法，該醫(yī)療用機(jī)械手具有:驅(qū)動(dòng)單元；處置器械，其以能夠拆裝的方式裝配在所述驅(qū)動(dòng)單元上并由所述驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；操作部件，其與所述處置器械連接，通過進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而使所述處置器械進(jìn)行動(dòng)作；處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸，其通過以自身的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對所述操作部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；動(dòng)作量檢測部件，其與所述處置器械連接；處置器械側(cè)檢測軸，其通過所述動(dòng)作量檢測部件的位移而以自身的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動(dòng)單元側(cè)驅(qū)動(dòng)軸，其具有產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)部，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)單元上，與所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸卡合并將所述驅(qū)動(dòng)力傳遞到所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸；以及驅(qū)動(dòng)單元側(cè)檢測軸，其具有檢測所述動(dòng)作量檢測部件的位移量的檢出部，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)單元上，與所述處置器械側(cè)檢測軸卡合并被傳遞所述處置器械側(cè)檢測軸的旋轉(zhuǎn)，其中，所述處置器械更換方法包含以下步驟:將所述處置器械裝配在所述驅(qū)動(dòng)單元上，將所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸和所述驅(qū)動(dòng)單元側(cè)驅(qū)動(dòng)軸卡合，并且將所述處置器械側(cè)檢測軸和所述驅(qū)動(dòng)單元側(cè)檢測軸卡合；將所述處置器械的形狀保持成以規(guī)定的動(dòng)作量進(jìn)行動(dòng)作的規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)，對應(yīng)于所述規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)來設(shè)定所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸和所述處置器械側(cè)檢測軸的旋轉(zhuǎn)方向上的相位。
[0024]發(fā)明效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)療用機(jī)械手，通過簡單的構(gòu)造，不需要進(jìn)行高精度的加工，就能夠進(jìn)行處置器械的更換和再次裝配時(shí)的主體側(cè)與處置器械側(cè)的相位對齊。
[0026]并且，根據(jù)本發(fā)明的處置器械更換方法，能夠簡便地進(jìn)行處置器械的更換和再次裝配時(shí)的主體側(cè)與處置器械側(cè)的相位對齊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1是示出作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的醫(yī)療用機(jī)械手的主從系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖2是示出所述主從系統(tǒng)的處置器械的示意圖。
[0029]圖3是示出所述處置器械的前端側(cè)的局部放大圖。
[0030]圖4是說明所述處置器械的驅(qū)動(dòng)和彎曲量檢測的構(gòu)造的示意圖。
[0031]圖5是示出所述主從系統(tǒng)的外皮的立體圖。
[0032]圖6A是所述主從的形狀規(guī)定部的軸線方向上的剖視圖。
[0033]圖6B是所述形狀規(guī)定部的徑方向上的剖視圖。
[0034]圖7是所述主從系統(tǒng)中的從臂的一部分的功能框圖。
[0035]圖8是示出處置器械更換前的處置器械側(cè)軸和驅(qū)動(dòng)單元側(cè)軸的相位的一例的圖。
[0036]圖9是示出取下處置器械后的處置器械側(cè)軸和驅(qū)動(dòng)單元側(cè)軸的相位的一例的圖。
[0037]圖10是示出處置器械剛剛裝配之后的處置器械側(cè)軸和驅(qū)動(dòng)單元側(cè)軸的相位的一例的圖。
[0038]圖11是示出處置器械側(cè)軸和驅(qū)動(dòng)單元側(cè)軸的形狀的一例的圖。
[0039]圖12A是示出處置器械更換時(shí)的一個(gè)過程中的形狀規(guī)定部和處置器械的圖。
[0040]圖12B是示出處置器械更換時(shí)的一個(gè)過程中的形狀規(guī)定部和處置器械的圖。
[0041]圖12C是示出處置器械更換時(shí)的一個(gè)過程中的形狀規(guī)定部和處置器械的圖。
[0042]圖13是示出處置器械剛剛裝配之后的處置器械側(cè)軸和驅(qū)動(dòng)單元側(cè)軸的相位對齊的一例的圖。
[0043]圖14是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的主從系統(tǒng)中的形狀規(guī)定部的圖。
[0044]圖15是示出在所述形狀規(guī)定部中插入了處置器械的狀態(tài)的圖。
[0045]圖16是示出所述形狀規(guī)定部的變形例的圖。
[0046]圖17是示出本發(fā)明的變形例中的處置器械的前端部的示意圖。
[0047]圖18是示出在所述變形例中的形狀規(guī)定部中插入該處置器械的狀態(tài)的圖。
[0048]圖19A是示出本發(fā)明的另一個(gè)變形例中的形狀規(guī)定部和處置器械的圖。
[0049]圖19B是示出在所述形狀規(guī)定部中插入所述處置器械的狀態(tài)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050](第一實(shí)施方式)
[0051]參照圖1?圖13對本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是示出本發(fā)明的醫(yī)療用機(jī)械手即主從系統(tǒng)I的整體結(jié)構(gòu)的圖。主從系統(tǒng)I具有:主輸入部2，其具有主臂21并用于發(fā)出操作指令；以及從機(jī)械手3，其具有從臂31。主從系統(tǒng)I對從臂31進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，以使其追隨手術(shù)醫(yī)生(操作者)Op對主臂21的操作。經(jīng)由主臂21的操作指令被發(fā)送到控制部8的主控制部81，根據(jù)需要適當(dāng)實(shí)施轉(zhuǎn)換處理后，被輸入到機(jī)械手控制部82。然后，由機(jī)械手控制部82向從機(jī)械手3發(fā)送動(dòng)作信號，從臂31進(jìn)行動(dòng)作。
[0052]如圖1所示，從機(jī)械手3設(shè)置在載置有患者P的手術(shù)臺100上。從臂31構(gòu)成為具有多個(gè)多自由度關(guān)節(jié)，能夠進(jìn)行多軸動(dòng)作。各多自由度關(guān)節(jié)由未圖示的動(dòng)力部單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。作為動(dòng)力部，例如可以使用具備具有增量編碼器和減速器等的伺服機(jī)構(gòu)的電機(jī)(伺服電機(jī))等。
[0053]在從臂31的前端部安裝有被插入到患者P的體內(nèi)進(jìn)行手術(shù)的處置器械50。處置器械50被插入到插入于患者P體內(nèi)的外皮41中，經(jīng)由外皮41導(dǎo)入到體內(nèi)。由于根據(jù)手術(shù)而區(qū)分使用處置器械50，所以，準(zhǔn)備有前端側(cè)的處置部的構(gòu)造和形狀不同的多種處置器械50，在從臂31的前端部更換并裝配該處置器械50而進(jìn)行各種手術(shù)。處置器械50的結(jié)構(gòu)和與從臂31連結(jié)的連結(jié)部位的構(gòu)造在后面詳細(xì)敘述。
[0054]在患者P的體內(nèi)導(dǎo)入有內(nèi)窺鏡等未圖示的觀察單元，其取得包含通過處置器械50進(jìn)行手術(shù)的手術(shù)對象部位的術(shù)野的影像。觀察單元可以適當(dāng)選擇并使用公知的單元。導(dǎo)入路徑也沒有特別限制，可以安裝在專用的從臂上進(jìn)行導(dǎo)入，也可以使用腹腔鏡作為觀察單元，在腹壁上設(shè)置入口而不經(jīng)口進(jìn)行導(dǎo)入。
[0055]主輸入部2具有由手術(shù)醫(yī)生Op操作的多個(gè)主臂21、以及顯示由上述觀察單元取得的影像的顯示部22。各主臂21具有能夠進(jìn)行多軸動(dòng)作的公知結(jié)構(gòu)，在接近手術(shù)醫(yī)生Op的前端側(cè)具有供手術(shù)醫(yī)生把持并發(fā)出操作指令的作為操作部的把持部21A。
[0056]圖2是示出處置器械50的結(jié)構(gòu)的示意圖。處置器械50具備具有撓性的長條的插入部51、設(shè)置在插入部51的前端側(cè)的彎曲部52、安裝在彎曲部52的前端的末端執(zhí)行器53，構(gòu)成為所謂的軟性處置器械。
[0057]圖3是示出處置器械50的前端側(cè)的局部放大圖。彎曲部52具有在軸線方向上排列配置多個(gè)節(jié)輪52a的公知結(jié)構(gòu)。在最前端側(cè)的節(jié)輪52a上固定有用于驅(qū)動(dòng)彎曲部52的操作線(操作部件)54的兩端部，通過對操作線54進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，能夠使彎曲部52在包含操作線54的面方向上的2個(gè)方向上彎曲。
[0058]在本實(shí)施方式中，末端執(zhí)行器53被設(shè)為具有一對鉗子片53a的把持鉗子。在本實(shí)施方式中，通過使安裝在鉗子片53a上的未圖示的線等操作部件進(jìn)退，從而使末端執(zhí)行器53的一對鉗子片53a進(jìn)行開閉，其基本構(gòu)造是公知的，所以省略。另外，末端執(zhí)行器的具體結(jié)構(gòu)根據(jù)處置器械的種類而不同，有時(shí)也不具有操作部件。
[0059]圖4是說明處置器械50的驅(qū)動(dòng)和彎曲量檢測的構(gòu)造的示意圖。操作線54的中間部卷繞在第一滑輪55上。在從臂31上設(shè)有進(jìn)行處置器械50的彎曲操作的驅(qū)動(dòng)單元70，當(dāng)處置器械50裝配在從臂31上時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元70的第一軸(驅(qū)動(dòng)單元側(cè)驅(qū)動(dòng)軸)71與第一滑輪55的軸(處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸)55a卡合。在第一軸71上安裝有能夠進(jìn)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的由電機(jī)等構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)部72，當(dāng)驅(qū)動(dòng)部72進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，第一軸71被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)被傳遞到第一滑輪55的軸55a，第一滑輪55旋轉(zhuǎn)，操作線54被驅(qū)動(dòng)。
[0060]在彎曲部52上，獨(dú)立于操作線54而安裝有用于檢測彎曲部52的彎曲方向和角度量的感應(yīng)線(動(dòng)作量檢測部件)56。感應(yīng)線56與操作線54同樣，兩端部固定在最前端側(cè)的節(jié)輪52a上，以位于與操作線54相同(包含大致相同)的面上的方式配置至基端側(cè)并卷繞在第二滑輪57上。當(dāng)處置器械50裝配在從臂31上時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元70的第二軸(驅(qū)動(dòng)單元側(cè)檢測軸)73與第二滑輪57的軸(處置器械側(cè)檢測軸)57a卡合。在第二軸73上安裝有由旋轉(zhuǎn)編碼器等構(gòu)成的檢出部74。當(dāng)彎曲部52彎曲時(shí)，感應(yīng)線56根據(jù)彎曲而位移，第二滑輪57旋轉(zhuǎn)。第二滑輪57的旋轉(zhuǎn)被傳遞到第二軸73，檢出部74檢測第二軸73的旋轉(zhuǎn)朝向和旋轉(zhuǎn)量，由此檢測感應(yīng)線56的位移量。
[0061]由于彎曲操作時(shí)的操作力量未作用于感應(yīng)線56，所以，與操作線54相比，感應(yīng)線56不容易伸長，能夠抑制由于伸長而產(chǎn)生的誤差來檢測位移量。
[0062]如圖4所示，在處置器械50的基端側(cè)安裝有容易相對于從臂31進(jìn)行拆裝的基體58，各滑輪55、57的軸55a和57a以能夠旋轉(zhuǎn)的方式貫穿插入到設(shè)于基體58上的貫通孔中。在從臂31的驅(qū)動(dòng)單元70上也設(shè)有與基體58相同形狀、相同大小的基體75，第一軸71和第二軸73穿過設(shè)于基體75上的貫通孔并在基體75上突出。由于基體58中的軸55a和57a的位置以及基體75中的第一軸71和第二軸73的位置相同，所以，使用者通過使基體58移動(dòng)以使其與基體75重合，能夠容易地進(jìn)行要卡合的軸彼此的位置對齊。
[0063]另外，雖然省略圖示，但是，驅(qū)動(dòng)單元70還具有用于對進(jìn)行末端執(zhí)行器53的開閉的線進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的軸和驅(qū)動(dòng)部，當(dāng)如上所述裝配處置器械50時(shí)，能夠通過驅(qū)動(dòng)單元70實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器53的一對鉗子片53a的開閉。
[0064]圖5是示出外皮41的立體圖。在外皮41中，在插入有處置器械50的基端側(cè)設(shè)有用于在處置器械更換或再次裝配時(shí)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)單元70的軸的相位設(shè)定(后述)的形狀規(guī)定部42。
[0065]圖6A是形狀規(guī)定部42的軸線方向上的剖視圖。圖6B是形狀規(guī)定部42的徑方向上的剖視圖。形狀規(guī)定部42具有筒狀的主體43、從主體43的內(nèi)表面突出并按壓被插入的處置器械50的4個(gè)按壓部件44、以及檢測被插入的處置器械50的彎曲部52是否收納在形狀規(guī)定部42中的檢測部45。
[0066]按壓部件44是在主體43的軸線方向上延伸的大致長方體狀的部件，具有與主體43的軸線平行的按壓面44a。在主體43的內(nèi)壁上形成有各按壓部件44可進(jìn)入的大小的凹部43a。各按壓部件44與安裝在凹部43a中的彈性部件46連接。由此，各按壓部件44通過彈性部件46以朝向主體43的內(nèi)腔突出的方式進(jìn)行施力，當(dāng)向主體43的徑方向外側(cè)按壓時(shí)，壓縮彈性部件46并進(jìn)入凹部43a內(nèi)。
[0067]在未作用有外力的自然狀態(tài)下，對置的按壓部件44的按壓面44a間的距離被設(shè)定為比被插入的處置器械50的彎曲部52的直徑小。并且，按壓面44a的主體軸線方向上的長度被設(shè)定為彎曲部52的長度以上的長度。
[0068]并且，各按壓部件44的基端側(cè)形成為斜面狀，以使得容易插入處置器械50。其結(jié)果，對置配置的按壓部件44間的距離隨著朝向基端側(cè)而逐漸增大。
[0069]本實(shí)施方式的檢測部45成為具有出光部45a和受光部45b的透射型傳感器，檢測出光部45a與受光部45b之間有無物體。檢測部45只要能夠檢測按壓部件44的前端側(cè)有無物體即可，其具體結(jié)構(gòu)和檢測原理等沒有特別限制，可以使用公知的各種傳感器。
[0070]圖7是從臂31的一部分的功能框圖。機(jī)械手控制部82具有計(jì)算驅(qū)動(dòng)部72的驅(qū)動(dòng)量的運(yùn)算部83、以及用于根據(jù)運(yùn)算部83的運(yùn)算結(jié)果生成對驅(qū)動(dòng)部82進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號的DA轉(zhuǎn)換部84。運(yùn)算部83與驅(qū)動(dòng)單元70的檢出部74和檢測驅(qū)動(dòng)部72的角度的角度傳感器76連接，這些機(jī)構(gòu)的檢測值被送到運(yùn)算部83。進(jìn)而，外皮41的檢測部45也與運(yùn)算部83連接，當(dāng)檢測部45檢測到物體時(shí)，該信息被送到運(yùn)算部83。
[0071]另外，關(guān)于圖7所示的各部的連接形式，只要能夠進(jìn)行信號的收發(fā)和檢測值的交換即可，可以是有線、無線中的任意一種。
[0072]對如上所述構(gòu)成的主從系統(tǒng)I的使用時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0073]當(dāng)手術(shù)醫(yī)生對主臂21進(jìn)行使處置器械50的彎曲部52彎曲的操作輸入時(shí)，該操作輸入從主控制部81送到機(jī)械手控制部82。在機(jī)械手控制部82的運(yùn)算部83中，根據(jù)所受理的操作輸入來計(jì)算驅(qū)動(dòng)部72的驅(qū)動(dòng)量，在DA轉(zhuǎn)換部84中，根據(jù)計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)量生成驅(qū)動(dòng)信號，將其送到驅(qū)動(dòng)單元70的驅(qū)動(dòng)部72。這樣，當(dāng)驅(qū)動(dòng)部72旋轉(zhuǎn)時(shí)，處置器械50的第一滑輪55旋轉(zhuǎn)，彎曲部52以期望的朝向和角度量彎曲。
[0074]在要更換處置器械50的情況下，手術(shù)醫(yī)生或輔助者等使用者抓住處置器械50的基體58將其從從臂31的驅(qū)動(dòng)單元70上取下。然后，抓住要更換的處置器械的基體將其安裝在驅(qū)動(dòng)單元70的基體75上。此時(shí)，即使在取下處置器械后、驅(qū)動(dòng)單元70的第一軸71或第二軸73旋轉(zhuǎn)，通過在裝配下一個(gè)處置器械時(shí)進(jìn)行規(guī)定動(dòng)作，能夠使處置器械單元70的各軸71、73和處置器械側(cè)的各軸55a、57a的相位良好地對齊，手術(shù)醫(yī)生能夠良好地進(jìn)行操作而沒有不舒服感。下面具體進(jìn)行說明。
[0075]首先，在取下處置器械50之前，假設(shè)處置器械單元70側(cè)的各軸71、73和處置器械50側(cè)的各軸55a、57a的相位一致。例如，當(dāng)彎曲部52向右彎曲10°時(shí)，如圖8所示，處置器械單元70的各軸71、73和處置器械50側(cè)的各軸55a、57a均向右示出10°。另外，在圖8以后的說明中，用正值表示向右轉(zhuǎn)的角度(至180° )，用負(fù)值表示向左轉(zhuǎn)的角度(至
180。) ο
[0076]假設(shè)從圖8所示的狀態(tài)起對彎曲部52進(jìn)行操作、在彎曲部52向左彎曲40°的狀態(tài)下從驅(qū)動(dòng)單元70上取下處置器械50。在快要取下處置器械之前，全部軸示出-40°。在處置器械50中，由于在對操作線54施加張力的狀態(tài)下進(jìn)行卷繞，所以，即使從驅(qū)動(dòng)單元70分開后，如圖9所示，各軸55a、57a也保持示出-40°的狀態(tài)。另一方面，由于驅(qū)動(dòng)單元70的第一軸71和第二軸73分別不會受到基于軸55a、57a的約束，所以，由于自重等外在要因產(chǎn)生不可預(yù)測的旋轉(zhuǎn)，分別示出某個(gè)角度。在圖9中，作為一例，示出第一軸71指示-30°、第二軸73指示70°的狀態(tài)。
[0077]接著，將新的處置器械50A裝配在驅(qū)動(dòng)單元70上，但是，處置器械50A的裝配時(shí)的彎曲部的朝向和角度量不一定與快要取下處置器械50之前的狀態(tài)一致。因此，在圖10中，假設(shè)處置器械50A的彎曲部向左彎曲80°的狀態(tài)。當(dāng)使處置器械50A的基體58接近驅(qū)動(dòng)單元70的基體75時(shí)，軸55a與第一軸71卡合，并且軸57a與第二軸73卡合，2個(gè)軸卡合。此時(shí)，例如如圖11所示，在處置器械側(cè)的軸(例如軸55a)和驅(qū)動(dòng)單元側(cè)的軸(例如第一軸71)的卡合部位的、與軸線正交的方向的截面為正六邊形的情況下，以較小的力適當(dāng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以使得旋轉(zhuǎn)的第一軸71和第二軸73能夠與處置器械側(cè)的軸卡合，兩者被卡合。其結(jié)果，例如如圖10所示，在第一軸71向右旋轉(zhuǎn)10°而指示-20°、第二軸73向左旋轉(zhuǎn)30°而指示40度的狀態(tài)下，第一軸71和第二軸73分別與軸55a和57a卡合。在圖11中，由于卡合部位的截面形狀為六邊形，所以，第一軸71與第二軸73的偏移量成為360°除以截面形狀的邊數(shù)而得到的60°的整數(shù)倍。
[0078]在基體58裝配在基體75上且分別對應(yīng)的軸被卡合后，使用者將處置器械50A的前端側(cè)插入到外皮41的基端側(cè)。由此，如圖12A所示，處置器械50A的前端側(cè)逐漸進(jìn)入外皮41的形狀規(guī)定部42內(nèi)。如圖12B所示，進(jìn)入形狀規(guī)定部42內(nèi)的處置器械50A朝向主體43按壓按壓部件44并在形狀規(guī)定部42內(nèi)向前端側(cè)行進(jìn)。在該過程中，彎曲部52被各按壓部件44的按壓面44a按壓，如圖12C所示，變形為與主體43的軸線平行的直線狀。這樣，彎曲部52的形狀由形狀規(guī)定部42規(guī)定為彎曲角度為0°的狀態(tài)(規(guī)定動(dòng)作狀態(tài))并保持。
[0079]當(dāng)彎曲部52在軸線方向上與按壓面44a接觸時(shí)，末端執(zhí)行器53移動(dòng)到出光部45a與受光部45b之間，通過檢測部45進(jìn)行檢測，檢測信號被送到運(yùn)算部83。接收到檢測信號的運(yùn)算部83將該時(shí)點(diǎn)的第一軸71和第二軸73的旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定為彎曲部52為0°的狀態(tài)，與由形狀規(guī)定部42規(guī)定的彎曲部52的形狀相對應(yīng)。
[0080]利用圖10所示的例子說明該動(dòng)作，由于彎曲部52在-80°的狀態(tài)下被插入到形狀規(guī)定部42中后成為直線狀即0°，所以，如圖13所示，處置器械50的軸55a和57a向右旋轉(zhuǎn)80°。與此相伴，與軸55a和57a卡合的第一軸71和第二軸73也分別向右旋轉(zhuǎn)80°，分別示出60°和120°。運(yùn)算部83將該狀態(tài)分別設(shè)定為第一軸71和第二軸73的0°，將設(shè)定后的位置作為基準(zhǔn)來進(jìn)行此后的驅(qū)動(dòng)部72的動(dòng)作控制以及基于檢出部74的感應(yīng)線56的位移量檢測。這樣，處置器械側(cè)的軸和驅(qū)動(dòng)單元側(cè)的軸的相位對齊完成。
[0081]此時(shí)，根據(jù)需要，也可以將表示伴隨處置器械更換的相位對齊完成的消息和圖像等顯示在顯示部22上，以使使用者能夠識別。
[0082]如以上說明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的主從系統(tǒng)1，在處置器械的更換時(shí)新裝配在從臂31的驅(qū)動(dòng)單元70上的處置器械50A的彎曲部52通過外皮41的形狀規(guī)定部42而成為直線狀的狀態(tài)下，運(yùn)算部83將驅(qū)動(dòng)單元70的第一軸71和第二軸73的旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定為與直線狀對應(yīng)的0°。因此，不檢測第一軸71和第二軸73的旋轉(zhuǎn)位置就能夠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)單元的軸與處置器械的軸的相位對齊，所以，能夠簡化驅(qū)動(dòng)單元的構(gòu)造，運(yùn)算部中也不需要復(fù)雜運(yùn)算。
[0083]并且，由于在形狀規(guī)定部42上設(shè)有檢測部45，所以，使用者僅伴隨處置器械更換而將新的處置器械的插入部51插入到外皮41中，就能夠自動(dòng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)單元與處置器械的相位對齊。因此，使用者不用進(jìn)行額外的操作就能夠進(jìn)行相位對齊，能夠順暢地進(jìn)行手術(shù)。
[0084]進(jìn)而，由于按壓部件44的基端側(cè)形成為斜面狀，所以，插入的處置器械的插入部不容易勾掛，能夠順暢地進(jìn)行插入。
[0085](第二實(shí)施方式)
[0086]接著，參照圖14?圖16對本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同之處在于，形狀規(guī)定部與外皮分開設(shè)置。另外，在以后的說明中，對與已經(jīng)說明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同標(biāo)號并省略重復(fù)說明。
[0087]圖14是示出本實(shí)施方式的主從系統(tǒng)中的形狀規(guī)定部91的圖。形狀規(guī)定部91不是外皮的一部分，而是構(gòu)成為獨(dú)立的夾具，具有主體92和檢測部93。
[0088]在主體92上形成有通過插入彎曲部52而將彎曲部52規(guī)定成直線狀的孔部94?？撞?4具有內(nèi)徑比彎曲部52的外徑稍大且呈直線狀延伸的第一區(qū)域94a、以及比第一區(qū)域94a更靠里側(cè)進(jìn)行縮徑并延伸的第二區(qū)域94b。第一區(qū)域的94a的軸線方向的尺寸為彎曲部52的軸線方向的尺寸以上，第二區(qū)域94b的軸線方向的尺寸與末端執(zhí)行器53閉合的狀態(tài)下的軸線方向的尺寸大致相同。與第一實(shí)施方式的檢測部45同樣，檢測部93具有出光部93a和受光部93b，配置在第二區(qū)域94b的最里側(cè)。檢測部93以能夠發(fā)送信號的方式與運(yùn)算部83連接。連接方式可以是有線、無線中的任意一種。
[0089]對本實(shí)施方式的主從系統(tǒng)中的處置器械更換時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0090]在通過與第一實(shí)施方式相同的操作將新的處置器械50A裝配在驅(qū)動(dòng)單元70上后，使用者將處置器械50A的前端側(cè)插入到形狀規(guī)定部91的孔部94中。另外，在該實(shí)施方式中，卷繞有使末端執(zhí)行器53進(jìn)行開閉的操作部件的滑輪的軸配置在基體58上，對該滑輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的軸設(shè)置在基體75上，在處置器械50A的裝配時(shí)，這2個(gè)軸也被卡合。
[0091]彎曲部52進(jìn)入孔部94的第一區(qū)域94a，由此，其形狀被規(guī)定成直線狀。此時(shí)，末端執(zhí)行器53進(jìn)入第二區(qū)域94b內(nèi)，與逐漸縮徑的第二區(qū)域94b的內(nèi)壁接觸而閉合。如圖15所示，當(dāng)彎曲部52完全收納在第一區(qū)域94a內(nèi)時(shí)，末端執(zhí)行器53也被規(guī)定成閉合的形狀。當(dāng)通過檢測部93檢測到閉合的末端執(zhí)行器53的前端部時(shí)，通過與第一實(shí)施方式相同的流程，通過運(yùn)算部83將第一軸、第二軸和驅(qū)動(dòng)上述末端執(zhí)行器的軸的被檢測到的時(shí)點(diǎn)的位置設(shè)定為0°，進(jìn)行相位對齊。
[0092]在本實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式同樣，不需要復(fù)雜的構(gòu)造和運(yùn)算，能夠簡便地進(jìn)行處置器械與驅(qū)動(dòng)單元的相位對齊。
[0093]并且，由于在形狀規(guī)定部91的孔部中設(shè)有第二區(qū)域94b，所以，除了彎曲部以外，還能夠?qū)⒛┒藞?zhí)行器的形狀規(guī)定成規(guī)定形狀。其結(jié)果，針對末端執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)軸，也能夠簡便地進(jìn)行相位對齊。
[0094]進(jìn)而，由于形狀規(guī)定部91與外皮分開設(shè)置，所以，能夠簡化一般使用后丟棄的外皮的構(gòu)造，能夠抑制制造成本。
[0095]在本實(shí)施方式中，形狀規(guī)定部的主體不是必須一體形成。例如，如圖16所示的變形例那樣，也可以利用分別具有槽的部件92A和92B這兩個(gè)部件構(gòu)成主體92，在使部件92A和部件92B對齊時(shí)形成孔部94。這樣，通過沿著任意一個(gè)部件的槽來配置處置器械并與另一個(gè)部件對齊，能夠?qū)澢?2和末端執(zhí)行器53的形狀規(guī)定成期望形狀，所以，彎曲部相對于孔部94的收納操作簡便。
[0096]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)改變結(jié)構(gòu)要素的組合、或?qū)Ω鹘Y(jié)構(gòu)要素施加各種變更、或刪除各結(jié)構(gòu)要素。
[0097]例如，在上述各實(shí)施方式中，說明了處置器械具有一組操作部件和使操作部件進(jìn)行動(dòng)作的軸、且能夠利用一個(gè)軸進(jìn)行彎曲的例子，但是，本發(fā)明的處置器械不限于此，當(dāng)然也可以是能夠利用兩個(gè)軸進(jìn)行彎曲的處置器械。該情況下，將第二軸中的操作部件和感應(yīng)線配置在處置器械的基體上、將與其對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)部的軸和檢出部的軸同樣配置在驅(qū)動(dòng)單元的基體上即可。
[0098]并且，除了上述彎曲部和末端執(zhí)行器的打開狀態(tài)以外，還可以通過形狀規(guī)定部來規(guī)定末端執(zhí)行器的以插入部的軸線為中心的旋轉(zhuǎn)位置。下面示出這種變形例。
[0099](變形例)
[0100]在圖17所示的變形例的處置器械50B中，在末端執(zhí)行器53上設(shè)有比彎曲部52的外表面更向徑方向外側(cè)突出的突起53b，在彎曲部52的一部分上也設(shè)有以與突起53b相同的形式突出的突起52b。如圖18所示，在本變形例的形狀規(guī)定部42A中，在主體43和按壓部件44上形成有可供突起52b和53b進(jìn)入的槽47。因此，如果不使突起52b與突起53b的相位一致，則處置器械50B無法插入到形狀規(guī)定部42A中。使用者通過使突起52b與突起53b的相位一致并將處置器械50B插入到形狀規(guī)定部42A中，彎曲部52被規(guī)定成直線狀，并且，末端執(zhí)行器53的旋轉(zhuǎn)位置也被規(guī)定成規(guī)定狀態(tài)。這種基于槽和突起而實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)位置的規(guī)定也可以應(yīng)用于第二實(shí)施方式的夾具型形狀規(guī)定部。
[0101]將末端執(zhí)行器與彎曲部的位置關(guān)系規(guī)定成規(guī)定狀態(tài)的構(gòu)造不限于上述槽和突起。例如，如圖19A所示，使用具有與內(nèi)腔平行地延伸的銷96的形狀規(guī)定部91A，在末端執(zhí)行器53和彎曲部52上分別設(shè)置可供銷96貫穿插入的貫穿插入部53c和52c。這樣，如圖19B所示，在將末端執(zhí)行器53和彎曲部52插入到形狀規(guī)定部91A中時(shí)，必須使貫穿插入部53c與貫穿插入部52c的相位一致、并且使2個(gè)貫穿插入部53c、52c與銷96的相位一致，所以，僅通過插入到形狀規(guī)定部91A中，就能夠?qū)⒛┒藞?zhí)行器53與彎曲部52的位置關(guān)系規(guī)定成規(guī)定狀態(tài)。
[0102]并且，在末端執(zhí)行器不會相對于彎曲部旋轉(zhuǎn)的情況下，通過相對于外皮將處置器械的旋轉(zhuǎn)位置規(guī)定成規(guī)定的相位，能夠使從外皮突出的末端執(zhí)行器的狀態(tài)成為規(guī)定的狀態(tài)。因此，在與外皮一體設(shè)置的形狀規(guī)定部中，可以采用上述變形例這樣的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，突起和貫穿插入部不需要設(shè)置在末端執(zhí)行器和彎曲部雙方上，只要設(shè)置在不會相對于末端執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)的任意部位即可。該情況下，通過設(shè)置在形狀規(guī)定部內(nèi)的螺旋槽和與該螺旋槽卡合的突起等，也能夠相對于外皮將處置器械的旋轉(zhuǎn)位置規(guī)定成規(guī)定相位。
[0103]另外，在形狀規(guī)定部與外皮分開設(shè)置的情況下，在固定了外皮與形狀規(guī)定部的旋轉(zhuǎn)方向上的相對位置關(guān)系的狀態(tài)下將處置器械插入到形狀規(guī)定部中即可。此時(shí)，也可以借助地面或上述基體等基準(zhǔn)平面來固定外皮與形狀規(guī)定部的相對位置關(guān)系。
[0104]并且，在上述各實(shí)施方式中，示出了通過主輸入部進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的主從機(jī)械手的例子，但是，本發(fā)明的醫(yī)療用機(jī)械手不限于此，也可以是進(jìn)行操作輸入的部位與驅(qū)動(dòng)單元成為一體的醫(yī)療用機(jī)械手。
[0105]進(jìn)而，由形狀規(guī)定部規(guī)定的彎曲部的形狀不限于直線狀，例如，也可以構(gòu)成為將其規(guī)定成以期望朝向和角度彎曲的狀態(tài)。該情況下，運(yùn)算部對彎曲部以期望朝向和角度彎曲的狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)單元的軸的朝向和角度進(jìn)行設(shè)定，使其與彎曲部的朝向和角度相同，由此，能夠得到同樣的效果。
[0106]并且，在本發(fā)明的形狀規(guī)定部中，檢測部不是必須的結(jié)構(gòu)。例如，也可以利用透明部件形成形狀規(guī)定部，在使用者能夠確認(rèn)到通過形狀規(guī)定部將彎曲部可靠地規(guī)定成規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，在操作部或顯示部的接口進(jìn)行規(guī)定操作輸入。然后，在運(yùn)算部接收到基于該操作輸入的信號時(shí)，更新驅(qū)動(dòng)單元的軸的設(shè)定并進(jìn)行相位對齊。該情況下，使用者也可以在將處置器械規(guī)定成規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)后將其裝配在驅(qū)動(dòng)單元上。
[0107]進(jìn)而，各實(shí)施方式所示的軸卡合用的凹凸、突起和狹縫等的凹凸關(guān)系均可以逆轉(zhuǎn)。并且，在本發(fā)明中，由于在相位對齊時(shí)不使用驅(qū)動(dòng)單元的軸偏移量，所以，卡合部位的截面不需要是正多邊形，從驅(qū)動(dòng)力傳遞效率的觀點(diǎn)等適當(dāng)設(shè)計(jì)卡合部位的具體形狀即可。
[0108]并且，本發(fā)明的醫(yī)療用機(jī)械手也可以具有分別規(guī)定的規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)不同的多種形狀規(guī)定部。此時(shí)，也可以構(gòu)成為在相位設(shè)定部中存儲每個(gè)形狀規(guī)定部的設(shè)定相位信息，根據(jù)所使用的形狀規(guī)定部的識別信息將相位設(shè)定為規(guī)定值。
[0109]并且，在本發(fā)明的處置器械更換方法中，也可以在使用者將處置器械的形狀保持成規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)后，使用者輸入與該規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)對應(yīng)的相位信息并進(jìn)行相位設(shè)定。
[0110]并且，也可以在將處置器械的形狀保持成規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)后將其裝配在驅(qū)動(dòng)單元中。
[0111]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0112]本發(fā)明能夠廣泛應(yīng)用于醫(yī)療用機(jī)械手和處置器械更換方法，通過簡單的構(gòu)造，不需要進(jìn)行高精度的加工，就能夠進(jìn)行處置器械的更換和再次裝配時(shí)的主體側(cè)與處置器械側(cè)的相位對齊。并且，能夠簡便地進(jìn)行處置器械的更換和再次裝配時(shí)的主體側(cè)與處置器械側(cè)的相位對齊。
[0113]標(biāo)號說明
[0114]1:主從系統(tǒng)(醫(yī)療用機(jī)械手)；2:主輸入部；3:從機(jī)械手；8:控制部；21:主臂；21A:把持部；22:顯示部；31:從臂；41:外皮；42、42A:形狀規(guī)定部；43:主體；43a:凹部；44:按壓部件；44a:按壓面；45:檢測部；45a:出光部；45b:受光部；46:彈性部件；47:槽；50、50A、50B:處置器械；51:插入部；52:彎曲部；52a:節(jié)輪；52b:突起；52c:貫穿插入部；53:末端執(zhí)行器；53a:鉗子片；53b:突起；53c:貫穿插入部；54:操作線(操作部件)；55:第一滑輪；55a:軸(處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸)；56:感應(yīng)線(動(dòng)作量檢測部件)；57:第二滑輪；57a:軸(處置器械側(cè)檢測軸);58:基體；70:驅(qū)動(dòng)單元；71:第一軸(驅(qū)動(dòng)單元側(cè)驅(qū)動(dòng)軸);72:驅(qū)動(dòng)部；73:第二軸(驅(qū)動(dòng)單元側(cè)檢測軸)；74:檢出部；75:基體；76:角度傳感器；81:主控制部；82:機(jī)械手控制部；83:運(yùn)算部(相位設(shè)定部)；84:DA轉(zhuǎn)換部；91、91A:形狀規(guī)定部；92:主體；92A、92B:部件；93:檢測部;93a:出光部；93b:受光部；94:孔部；94a:第一區(qū)域；94b:第二區(qū)域；96:銷；100:手術(shù)臺;Op:手術(shù)醫(yī)生(操作者);P:患者。
【權(quán)利要求】
1.一種醫(yī)療用機(jī)械手，其具有驅(qū)動(dòng)單元和以能夠拆裝的方式裝配在所述驅(qū)動(dòng)單元上并由所述驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的處置器械，其中，該醫(yī)療用機(jī)械手具有: 操作部件，其與所述處置器械連接，通過進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而使所述處置器械進(jìn)行動(dòng)作； 處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸，其通過以自身的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對所述操作部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)； 動(dòng)作量檢測部件，其與所述處置器械連接； 處置器械側(cè)檢測軸，其通過所述動(dòng)作量檢測部件的位移而以自身的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)； 驅(qū)動(dòng)單元側(cè)驅(qū)動(dòng)軸，其具有產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)部，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)單元上，與所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸卡合而將所述驅(qū)動(dòng)力傳遞到所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸； 驅(qū)動(dòng)單元側(cè)檢測軸，其具有檢測所述動(dòng)作量檢測部件的位移量的檢出部，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)單元上，與所述處置器械側(cè)檢測軸卡合而被傳遞所述處置器械側(cè)檢測軸的旋轉(zhuǎn)； 形狀規(guī)定部，其將所述處置器械的形狀規(guī)定為以規(guī)定的動(dòng)作量進(jìn)行動(dòng)作的規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)；以及 相位設(shè)定部，其設(shè)定所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸和所述處置器械側(cè)檢測軸的旋轉(zhuǎn)方向上的相位， 所述相位設(shè)定部在接收到規(guī)定的信號時(shí)，對應(yīng)于所述規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)來設(shè)定所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸和所述處置器械側(cè)檢測軸的所述相位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療用機(jī)械手，其中， 所述形狀規(guī)定部具有在所述處置器械被規(guī)定為所述規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)時(shí)向所述相位設(shè)定部發(fā)送信號的檢測部，所述相位設(shè)定部在從所述檢測部接收到所述信號時(shí)，對應(yīng)于所述規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)來設(shè)定所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸和所述處置器械側(cè)檢測軸的所述相位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)療用機(jī)械手，其中， 所述處置器械具有彎曲部，所述規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)是所述彎曲部成為直線狀的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)療用機(jī)械手，其中， 所述處置器械還具有設(shè)置在所述彎曲部的前端的末端執(zhí)行器，所述形狀規(guī)定部具有規(guī)定所述彎曲部的形狀的第一區(qū)域和規(guī)定所述末端執(zhí)行器的形狀的第二區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)療用機(jī)械手，其中， 所述形狀規(guī)定部具有進(jìn)行按壓以使所述彎曲部成為直線狀的按壓部件。
6.一種醫(yī)療用機(jī)械手中的處置器械更換方法，該醫(yī)療用機(jī)械手具有:驅(qū)動(dòng)單元；處置器械，其以能夠拆裝的方式裝配在所述驅(qū)動(dòng)單元上并由所述驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；操作部件，其與所述處置器械連接，通過進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而使所述處置器械進(jìn)行動(dòng)作；處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸，其通過以自身的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對所述操作部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；動(dòng)作量檢測部件，其與所述處置器械連接；處置器械側(cè)檢測軸，其通過所述動(dòng)作量檢測部件的位移而以自身的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動(dòng)單元側(cè)驅(qū)動(dòng)軸，其具有產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)部，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)單元上，與所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸卡合而將所述驅(qū)動(dòng)力傳遞到所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸；以及驅(qū)動(dòng)單元側(cè)檢測軸，其具有檢測所述動(dòng)作量檢測部件的位移量的檢出部，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)單元上，與所述處置器械側(cè)檢測軸卡合而被傳遞所述處置器械側(cè)檢測軸的旋轉(zhuǎn)，其中，所述處置器械更換方法包含以下步驟: 將所述處置器械裝配在所述驅(qū)動(dòng)單元上，將所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸和所述驅(qū)動(dòng)單元側(cè)驅(qū)動(dòng)軸卡合，并且將所述處置器械側(cè)檢測軸和所述驅(qū)動(dòng)單元側(cè)檢測軸卡合； 將所述處置器械的形狀保持成以規(guī)定的動(dòng)作量進(jìn)行動(dòng)作的規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)； 對應(yīng)于所述規(guī)定動(dòng)作狀態(tài)來設(shè)定所述處置器械側(cè)驅(qū)動(dòng)軸和所述處置器械側(cè)檢測軸的旋轉(zhuǎn)方向上的相位。
【文檔編號】B25J15/04GK104507411SQ201380039739
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】畠山直也 申請人:奧林巴斯株式會社