JP2000350735A - Medical manipulator - Google Patents

Medical manipulator

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JP2000350735A
JP2000350735A JP11165961A JP16596199A JP2000350735A JP 2000350735 A JP2000350735 A JP 2000350735A JP 11165961 A JP11165961 A JP 11165961A JP 16596199 A JP16596199 A JP 16596199A JP 2000350735 A JP2000350735 A JP 2000350735A
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Nobuhito Matsuhira
信 人 松日楽
Makoto Jinno
野 誠 神
Hideaki Hashimoto
本 英 昭 橋
Masahiro Ogami
上 正 裕 大
Kazuo Nakazawa
澤 和 夫 中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical manipulator in which reliability is improved by simplifying the mechanism. SOLUTION: This medical manipulator 1 is provided with an operation command part(OCP) 20 having a posture operation part 21 and a treatment operation part 22, and a connecting part 30 whose one end side is connected to the OCP 20. To the other end side of the connecting part 30, a working part 10 having a treatment part 11 and support parts 12 and 13 to support the treatment part 11 in 2 degrees of freedom so that a posture can be changed is connected. A drive part 10m changes a posture of the treatment part 11 by sending an operation command from the posture operation part 21 to the support parts 12 and 13, and at the same time, it operates the treatment part 11 by sending an operation command from the treatment operation part 22 to the treatment part 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、医療用マニピュレ
ータに係り、とりわけ、機構が簡単化されると共に操作
性に優れる医療用マニピュレータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a medical manipulator, and more particularly to a medical manipulator having a simplified mechanism and excellent operability.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、胆のう摘出手術などの腹腔鏡下手
術においては、図11に示すように、患者150の腹部
に小さな穴151、152、153を幾つかあけ、それ
らにトラカール154を取付け、トラカール154を介
してそれらの孔に内視鏡161,鉗子171、172等
を挿入し、術者(通常、外科医)160が内視鏡161
の映像をモニタ162で見ながら手術を行っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a laparoscopic operation such as a gallbladder extraction operation, as shown in FIG. The endoscope 161, forceps 171, 172, and the like are inserted into those holes via the trocar 154, and the operator (usually a surgeon) 160
The operation is performed while watching the image of the image on the monitor 162.

【0003】このような手術方法は、開腹を必要としな
いため、患者への負担が少なく、術後の回復や退院まで
の日数が大幅に低減される。このため、このような手術
方法は、適用分野の拡大が期待されている。
[0003] Since such an operation method does not require laparotomy, the burden on the patient is small, and the number of days required for postoperative recovery and discharge from the hospital is greatly reduced. For this reason, such surgical methods are expected to expand their application fields.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述の腹腔鏡下手術
は、患者150への負担が少ないという点で優れた手術
方法であるが、術者160が実際に術部を見れないとい
う点が、場合によって問題となり得る。
The above-mentioned laparoscopic operation is an excellent operation method in that the burden on the patient 150 is small, but the point that the operator 160 cannot actually see the operation section is required. In some cases this can be a problem.

【0005】また、鉗子171、172には、開閉する
グリッパしか設けられておらず、グリッパの姿勢を変え
ることは困難で、操作性に乏しい。
Further, the forceps 171 and 172 are provided only with grippers that open and close, and it is difficult to change the posture of the grippers, and the operability is poor.

【0006】以上の要因により、前述の手術方法で適切
な処置を行えるのは、熟練した術者に限られる。また、
手術方法に熟練するまでには、長期間を要する。
[0006] Due to the above factors, only a skilled operator can perform an appropriate treatment by the above-mentioned operation method. Also,
It takes a long time to become proficient in surgical methods.

【0007】このような課題に対して、マスタースレー
ブマニピュレータ等の遠隔操作型ロボット技術を、医療
分野へ応用することが研究されている。
[0007] In order to solve such problems, application of remote control robot technology such as a master-slave manipulator to the medical field has been studied.

【0008】遠隔操作型ロボット技術は、術者が操作す
るマスターアームと、実際に術部に操作を施すスレーブ
アームとが、完全に分離したロボットシステムであり、
マスターアームの指令値が電気信号としてスレーブアー
ムに伝わるものである。したがって、通常、マスターア
ームとスレーブアームとは、共に6自由度以上の関節数
を有しており、それぞれの自由度に対応してコントロー
ラが設けられており、電気的に多数の制御系、部品,配
線を有する複雑なシステムとなっている。
[0008] The remote control robot technology is a robot system in which a master arm operated by an operator and a slave arm that actually operates an operation part are completely separated from each other.
The command value of the master arm is transmitted to the slave arm as an electric signal. Therefore, usually, both the master arm and the slave arm have the number of joints of 6 degrees of freedom or more, and a controller is provided for each degree of freedom, and a large number of control systems and components are electrically provided. , A complicated system having wiring.

【0009】複雑であるが故に、マスタースレーブマニ
ピュレータシステムの操作に関する信頼性は、未だ十分
に高いと言えるレベルにはない。また、システム自体が
大掛かりであるため、購入費用やメンテナンス費用も高
価である。さらに、マスタースレーブマニピュレータシ
ステムでは、術者は患者から離れたところでマスターア
ームを操作するので、緊急時に直ちに患者に直接処置を
施すことができない、という問題がある。
Due to its complexity, the reliability of operation of the master-slave manipulator system is not yet at a sufficiently high level. In addition, since the system itself is large-scale, purchase costs and maintenance costs are high. Further, in the master-slave manipulator system, since the operator operates the master arm away from the patient, there is a problem that the patient cannot be directly treated immediately in an emergency.

【0010】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、機構を単純化して信頼性を向上させた医
療用マニピュレータを提供することを目的とする。
[0010] The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a medical manipulator with a simplified mechanism and improved reliability.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、姿勢操作部と
処置操作部とを有する操作指令部と、一端側が前記操作
指令部に接続された連結部と、前記連結部の他端側に接
続され、処置部と前記処置部を2自由度以上に姿勢変更
可能に支持する支持部とを有する作業部と、前記姿勢操
作部からの操作指令を前記支持部に送って前記処置部の
姿勢を変更させると共に、前記処置操作部からの操作指
令を前記処置部に送って前記処置部を作動させる制御部
と、を備えたことを特徴とする医療用マニピュレータで
ある。
According to the present invention, there is provided an operation command section having a posture operation section and a treatment operation section, a connecting section having one end connected to the operation command section, and a connecting section connected to the other end of the connecting section. A working unit that is connected and has a treatment unit and a support unit that supports the treatment unit so that the posture of the treatment unit can be changed in two or more degrees of freedom, and an operation command from the posture operation unit is sent to the support unit to position the treatment unit. And a control unit that operates the treatment unit by sending an operation command from the treatment operation unit to the treatment unit.

【0012】本発明によれば、支持部によって処置部の
支持姿勢が2自由度以上に変更可能である一方、操作指
令部と作業部とが連結部によって機械的に接続されてい
るため、操作性及び操作信頼性に優れる。
According to the present invention, while the support position of the treatment section can be changed to two or more degrees of freedom by the support section, the operation command section and the working section are mechanically connected by the connecting section, so that the operation section can be operated. Excellent in reliability and operation reliability.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は、本発明の第1の実施の形態による
医療用マニピュレータを示す構成概略図である。図1に
示すように、本発明の第1の実施の形態の医療用マニピ
ュレータ1は、作業部10と、操作指令部20と、両端
が作業部10と操作指令部20とに接続された連結部3
0とを備えている。
FIG. 1 is a schematic structural view showing a medical manipulator according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a medical manipulator 1 according to a first embodiment of the present invention includes a work unit 10, an operation command unit 20, and a connection in which both ends are connected to the work unit 10 and the operation command unit 20. Part 3
0.

【0015】作業部10は、術部に処置を施す処置部と
してのグリッパ11と、グリッパ11を2自由度で姿勢
変更可能に支持する支持部としてのヨー軸関節支持部1
2及びピッチ軸関節支持部13と、を有している。
The working unit 10 includes a gripper 11 as a treatment unit for performing a treatment on the operation unit, and a yaw axis joint support unit 1 as a support unit that supports the gripper 11 so that the posture can be changed with two degrees of freedom.
2 and a pitch axis joint support portion 13.

【0016】図1に示すように、グリッパ11は、蝶番
状に開閉するように構成されている。あるいは、平行開
閉する機構でもよい。ヨー軸関節支持部12は、グリッ
パ11の開閉軸部分を支持すると共に、当該開閉軸と平
行な軸周りにグリッパ11全体を回動するようになって
いる。ピッチ軸関節支持部13は、ヨー軸関節支持部1
2の全体を支持すると共に、グリッパ11の開閉軸と垂
直な軸周りにヨー軸関節支持部12全体(グリッパ11
を伴う)を回動するようになっている。
As shown in FIG. 1, the gripper 11 is configured to open and close in a hinge shape. Alternatively, a mechanism that opens and closes in parallel may be used. The yaw axis joint support section 12 supports the open / close shaft portion of the gripper 11 and rotates the entire gripper 11 about an axis parallel to the open / close axis. The pitch axis joint support 13 is a yaw axis joint support 1.
2 and the entire yaw axis joint support 12 (gripper 11) around an axis perpendicular to the opening / closing axis of the gripper 11.
Is rotated).

【0017】操作指令部20は、姿勢操作部としての指
操作部22と、処置操作部としてのハンドル21とを有
している。
The operation command section 20 has a finger operation section 22 as a posture operation section and a handle 21 as a treatment operation section.

【0018】指操作部22は、ハンドル21を握る手の
親指と人差し指とが挿入される2つの指挿入部22a、
22bを有している。当該2つの指挿入部22a、22
bは、少なくとも一方が可動に構成され、両者の間隔が
任意に変更可能となっている。指挿入部22a、22b
は、互いに平行に移動する態様の他、蝶番状に回動する
態様でもよい。
The finger operation section 22 includes two finger insertion sections 22a into which the thumb and the index finger of the hand holding the handle 21 are inserted.
22b. The two finger insertion portions 22a, 22
At least one of b is configured to be movable, and the interval between the two can be arbitrarily changed. Finger insertion parts 22a, 22b
May move in a hinge-like manner in addition to a mode in which they move in parallel with each other.

【0019】本実施の形態では、指挿入部22a、22
bの間隔を調整することによって、グリッパ11の開閉
指令を行うようになっている。この場合、指挿入部22
a、22bの間隔を検出する間隔センサ(図示せず)を
設けると共に、指挿入部22a、22bの間隔が最も狭
い状態をグリッパ11の閉状態に対応させ、指挿入部2
2a、22bの間隔が最も広い状態をグリッパ11の全
開状態に対応させている。
In the present embodiment, the finger insertion sections 22a, 22
The opening / closing command of the gripper 11 is issued by adjusting the interval b. In this case, the finger insertion unit 22
An interval sensor (not shown) for detecting the interval between the finger insertion sections 22a and 22b is provided, and the state in which the interval between the finger insertion sections 22a and 22b is narrowest corresponds to the closed state of the gripper 11.
The state where the interval between 2a and 22b is the widest corresponds to the fully open state of the gripper 11.

【0020】ハンドル21は、連結部30側に配置され
る円弧部21aと、操作者の手によって握られる把持部
21bとを有している。円弧部21aと把持部21bと
は、ヨー軸回動部23を介して接続されており、把持部
21bは円弧部21aに対して、把持部21b自身の実
質的な中心軸周りに回動可能となっている。ヨー軸回動
部23には、図示しない角度検出センサが設けられてい
る。これにより、本実施の形態の場合、当該センサによ
って検出される変位角度を、ヨー軸関節支持部12の回
動角度に対応させている。
The handle 21 has an arc portion 21a disposed on the connecting portion 30 side and a grip portion 21b which is gripped by an operator's hand. The arc portion 21a and the grip portion 21b are connected via a yaw axis rotation portion 23, and the grip portion 21b is rotatable with respect to the arc portion 21a around a substantially central axis of the grip portion 21b itself. It has become. The yaw axis rotation section 23 is provided with an angle detection sensor (not shown). Thus, in the case of the present embodiment, the displacement angle detected by the sensor is made to correspond to the rotation angle of the yaw axis joint support 12.

【0021】前述の指挿入部22a、22bは、円弧部
21aと干渉しないような配置関係で把持部21b側に
取付けられ、把持部21bの回動に伴って全体が回動可
能となっている。
The finger insertion portions 22a and 22b are mounted on the grip portion 21b so as not to interfere with the arc portion 21a, and the whole can be rotated with the rotation of the grip portion 21b. .

【0022】円弧部21aは、ヨー軸回動部23の回動
軸上の点25を中心とした略半円状のアームとして形成
されている。円弧部21aには、円弧部21aに沿って
移動する摺動支持部24が設けられている(実際には、
摺動支持部24に対して円弧部21aが動く)。連結部
30の一端は、摺動支持部24に接続されている。摺動
支持部24と円弧部21aとの相対角度位置(摺動支持
部24を固定しての円弧部21aの位置)は、図示しな
い角度検出センサによって検出されるようになってい
る。これにより、本実施の形態の場合、当該センサによ
って検出される角度位置を、ピッチ軸関節支持部13の
回動角度位置に対応させている。
The arc portion 21a is formed as a substantially semicircular arm centered on a point 25 on the rotation axis of the yaw axis rotation portion 23. In the arc portion 21a, a sliding support portion 24 that moves along the arc portion 21a is provided.
The arc portion 21a moves with respect to the sliding support portion 24). One end of the connecting portion 30 is connected to the sliding support portion 24. The relative angular position between the sliding support 24 and the arc 21a (the position of the arc 21a with the sliding support 24 fixed) is detected by an angle detection sensor (not shown). Thus, in the case of the present embodiment, the angle position detected by the sensor is made to correspond to the rotation angle position of the pitch axis joint support 13.

【0023】また、本実施の形態では、摺動支持部24
と連結部30との間に駆動部10mが取付けられてい
る。図中の10mは、駆動部の集合部分を示している。
図中、制御部(制御装置)は図示されていない。駆動部
10mは、前述の間隔センサ、角度検出センサ(いずれ
も図示せず)からの検出信号に基づいて、対応する駆動
部11m、12m及び13mからの動力を、図示しない
ワイヤまたはプーリ等を介して、作業部10の前述のグ
リッパ11、ヨー軸関節支持部12及びピッチ軸関節支
持部13に伝達するようになっている。
In the present embodiment, the sliding support 24
A driving unit 10m is mounted between the driving unit 10 and the connecting unit 30. 10 m in the drawing indicates a collective portion of the drive units.
In the figure, the control unit (control device) is not shown. The drive unit 10m transmits power from the corresponding drive units 11m, 12m, and 13m via a wire or a pulley (not shown) based on detection signals from the above-described interval sensor and angle detection sensor (both not shown). Thus, the power is transmitted to the gripper 11, the yaw axis joint support section 12, and the pitch axis joint support section 13 of the working section 10.

【0024】本実施の形態の場合、連結部30は、棒状
部材によって構成されている。連結部30は、連結部3
0の中心軸線が、ヨー軸回動部23の回動軸上の円弧部
21aの円弧中心25を通るような配置関係で、摺動支
持部24に対して固定されている。また、連結部30
は、各駆動部11m、12m、13mから作業部10に
至るワイヤ等を収容すべく、中空管状となっている。
In the case of the present embodiment, the connecting portion 30 is constituted by a rod-shaped member. The connecting part 30 is a connecting part 3
The center axis of 0 is fixed to the slide support 24 in such an arrangement that the center axis passes through the arc center 25 of the arc portion 21 a on the rotation axis of the yaw axis rotation portion 23. Also, the connecting portion 30
Has a hollow tubular shape to accommodate wires and the like from each of the drive units 11m, 12m, and 13m to the work unit 10.

【0025】連結部30は、軸方向に直線移動可能かつ
軸周りに回転可能に、支持機構40の支持連結部60に
連結されている。支持機構40の基端部(図示せず)
は、天井、床またはベッドに固定されている。
The connecting portion 30 is connected to the supporting connecting portion 60 of the supporting mechanism 40 so as to be linearly movable in the axial direction and rotatable around the axis. Base end of support mechanism 40 (not shown)
Is fixed to the ceiling, floor or bed.

【0026】本実施の形態の支持機構40は、基端部側
に対して上下動する高さ調節機構41と、高さ調節機構
41の下端部に設けられ鉛直軸周りに回動する水平回動
部42と、水平回動部42の外周に一端が接続された円
弧アーム43とを有している。水平回動部42の回動軸
は、連結部30上の適宜の点50の略鉛直上方に位置し
ている。
The support mechanism 40 of the present embodiment includes a height adjustment mechanism 41 that moves up and down with respect to the base end, and a horizontal rotation mechanism that is provided at the lower end of the height adjustment mechanism 41 and rotates around a vertical axis. It has a moving part 42 and an arc arm 43 having one end connected to the outer periphery of the horizontal rotating part 42. The rotation axis of the horizontal rotation part 42 is located substantially vertically above an appropriate point 50 on the connecting part 30.

【0027】円弧アーム43は、実質的に鉛直面内に延
びており、連結部30上の前記点50を中心とした上方
側かつ操作指令部20側の略4分の1円弧状に形成され
ている。
The arc arm 43 extends substantially in the vertical plane, and is formed in an approximately quarter arc shape on the connecting portion 30 above the point 50 as a center and on the operation command portion 20 side. ing.

【0028】支持連結部60は、このような円弧アーム
43に沿って移動可能な態様で、当該円弧アーム43に
よって支持されている。これにより、連結部30は、支
持連結部60とは異なる点50を中心として、連結支持
部60が円弧アーム43上を移動することによって鉛直
方向に、水平回動部42が回動することによって水平方
向に、あるいは両者の複合方向に、揺動可能に支持され
ている。
The support connecting portion 60 is supported by the arc arm 43 so as to be movable along the arc arm 43. As a result, the connecting portion 30 is moved vertically on the arc arm 43 around the point 50 different from the supporting connecting portion 60, whereby the horizontal turning portion 42 is turned in the vertical direction. It is swingably supported in a horizontal direction or a combined direction of the two.

【0029】なお、前述の点50は、患者の腹部に形成
された小孔部分に設定されることが好ましい。また、小
孔部分には、図1に示すように、通常トラカール53が
設置されている。
The above-mentioned point 50 is preferably set in a small hole formed in the abdomen of the patient. Further, as shown in FIG. 1, a normal trocar 53 is provided in the small hole portion.

【0030】次に、このような構成よりなる本実施の形
態の作用について説明する。
Next, the operation of the present embodiment having the above configuration will be described.

【0031】図2に示すように、操作者は、ハンドル2
1の把持部21bを握り、指操作部22の指挿入部22
a、22bに親指と人差し指とを挿入する。
As shown in FIG.
1 grip portion 21b, and the finger insertion portion 22 of the finger operation portion 22
a. Insert a thumb and forefinger into 22b.

【0032】操作者が親指と人差し指との間隔を調整し
て、指挿入部22a、22bの間隔を変更すると、当該
情報が間隔センサによって検出される。間隔センサによ
る検出信号は、制御装置(図示せず)に送られて処理さ
れ、対応する駆動力が駆動部11mから作業部10のグ
リッパ11に伝達される。これにより、グリッパ11の
開閉角度が制御される。
When the operator adjusts the distance between the thumb and the index finger to change the distance between the finger insertion portions 22a and 22b, the information is detected by the distance sensor. The detection signal from the interval sensor is sent to a control device (not shown) for processing, and a corresponding driving force is transmitted from the driving unit 11m to the gripper 11 of the working unit 10. Thereby, the opening / closing angle of the gripper 11 is controlled.

【0033】一方、操作者がハンドル21の把持部21
bを円弧部21aに対して回動させると、当該情報が角
度センサによって検出される。角度センサによる検出信
号は、制御装置(図示せず)に送られて処理され、対応
する駆動力が駆動部12mから作業部10のヨー軸関節
支持部12に伝達される。これにより、ヨー軸関節支持
部12の回動角度が制御される。
On the other hand, when the operator
When b is rotated with respect to the arc portion 21a, the information is detected by the angle sensor. The detection signal from the angle sensor is sent to a control device (not shown) and processed, and a corresponding driving force is transmitted from the driving unit 12m to the yaw axis joint support unit 12 of the working unit 10. Thereby, the rotation angle of the yaw axis joint support portion 12 is controlled.

【0034】一方、操作者がハンドル21の円弧部21
aを連結部30と一体の摺動支持部24に対して回動さ
せると、当該情報が角度センサによって検出される。角
度センサによる検出信号は、制御装置(図示せず)に送
られて処理され、対応する駆動力が駆動部13mから作
業部10のピッチ軸関節支持部13に伝達される。これ
により、ピッチ軸関節支持部13の回動角度が制御され
る。
On the other hand, when the operator operates the arc 21
When a is rotated with respect to the sliding support portion 24 integrated with the connecting portion 30, the information is detected by the angle sensor. A detection signal from the angle sensor is sent to a control device (not shown) and processed, and a corresponding driving force is transmitted from the driving unit 13m to the pitch axis joint support unit 13 of the working unit 10. Thus, the rotation angle of the pitch axis joint support 13 is controlled.

【0035】ヨー軸関節支持部12の回動角度とピッチ
軸関節支持部13の回動角度とが任意に制御されること
により、グリッパ11の姿勢を2自由度で制御すること
ができる。グリッパ11は、連結部30をその中心軸周
りに回転させることによって、さらに1自由度の姿勢変
更が可能であり、結果として任意に制御することができ
る。
The attitude of the gripper 11 can be controlled with two degrees of freedom by arbitrarily controlling the rotation angle of the yaw axis joint support section 12 and the rotation angle of the pitch axis joint support section 13. The posture of the gripper 11 can be further changed by one degree of freedom by rotating the connecting portion 30 around its central axis, and as a result, it can be arbitrarily controlled.

【0036】前述のように、グリッパ11の姿勢の自由
度は、ヨー軸関節支持部12の回動と、ピッチ軸関節支
持部13の回動と、連結部30全体の軸周りの回転と、
の3つである。これら3つの自由度に対応して、操作者
は、円弧部21aに対する把持部21bの回動と、摺動
支持部24に対する円弧部21aの回動と、連結部30
全体の軸周りの回転と、を操作するようになっている。
連結部30全体の軸周りの回転は、ハンドル21の全体
を回転させることによって行われる。
As described above, the degree of freedom of the posture of the gripper 11 depends on the rotation of the yaw-axis joint support 12, the rotation of the pitch-axis joint support 13, and the rotation of the entire joint 30 around the axis.
The three. In response to these three degrees of freedom, the operator rotates the grip 21b with respect to the arc 21a, rotates the arc 21a with respect to the slide support 24, and
Rotation around the entire axis, and so on.
The rotation of the entire connecting portion 30 around the axis is performed by rotating the entire handle 21.

【0037】本実施の形態では、把持部21bの回動軸
線と、円弧部21aの回動軸線と、連結部30の回転軸
線とが、1点にて交差しており、いわゆるジンバル機構
を構成している。このため、操作部の点25の位置をそ
のまま維持して姿勢のみを任意に3自由度で動かす操作
が、極めて容易に実現できる。これに対応するように制
御装置によって各関節を駆動すれば、ピッチ軸関節支持
部13と連結部30との交点の位置を維持してグリッパ
11の姿勢を操作することが可能である。
In the present embodiment, the rotation axis of the grip portion 21b, the rotation axis of the arc portion 21a, and the rotation axis of the connecting portion 30 intersect at one point, forming a so-called gimbal mechanism. are doing. For this reason, an operation of arbitrarily moving only the posture with three degrees of freedom while maintaining the position of the point 25 of the operation unit as it is can be realized very easily. If the joints are driven by the control device in response to this, it is possible to operate the posture of the gripper 11 while maintaining the position of the intersection between the pitch axis joint support portion 13 and the connecting portion 30.

【0038】例えば、針を術部に通したり、糸を掴む作
業をする際に、グリッパ11の姿勢を変える操作に伴っ
てグリッパ11の位置が動いてしまったのでは、操作性
が悪い。逆に、グリッパ11の位置を変えようとする操
作時にグリッパ11の姿勢が変わってしまっても、操作
性は悪い。これに対して、本実施の形態のようなジンバ
ル機構では、位置の操作と姿勢の操作とが機構的に分離
されるため、操作性が非常に良い。
For example, when the position of the gripper 11 is moved in accordance with the operation of changing the posture of the gripper 11 when the needle is passed through the operation section or the thread is grasped, the operability is poor. Conversely, if the attitude of the gripper 11 changes during the operation of changing the position of the gripper 11, the operability is poor. On the other hand, in the gimbal mechanism according to the present embodiment, the operation of the position and the operation of the posture are mechanically separated, so that the operability is very good.

【0039】位置の操作については、点50を中心とし
た揺動運動及び連結部30軸方向の前後移動のいずれに
ついても、操作部20と連結部30とが機械的に一体と
なっていることにより、操作者がハンドル21の全体を
連結支持部60に対して移動させることで容易に操作で
きる。
Regarding the position operation, the operation unit 20 and the connection unit 30 are mechanically integrated with each other in both the swinging movement around the point 50 and the forward and backward movement in the axial direction of the connection unit 30. Thus, the operator can easily operate the entire handle 21 by moving the entire handle 21 with respect to the connection support portion 60.

【0040】以上のように、本実施の形態によれば、ヨ
ー軸関節支持部12の回動とピッチ軸関節支持部13の
回動とによって、グリッパ11の支持姿勢が2自由度で
変更可能である一方、操作指令部20と作業部10とが
連結部30によって機械的に接続され、連結部30の回
転によるグリッパ11の姿勢変更についてはハンドル2
1を直接回転させることによって行うため、操作性と操
作信頼性に優れる。
As described above, according to the present embodiment, the support posture of the gripper 11 can be changed with two degrees of freedom by the rotation of the yaw axis joint support 12 and the rotation of the pitch axis joint support 13. On the other hand, the operation command unit 20 and the working unit 10 are mechanically connected by the connecting unit 30, and the rotation of the connecting unit 30 changes the attitude of the gripper 11 by using the handle 2.
Since it is performed by directly rotating 1, it is excellent in operability and operation reliability.

【0041】特に本実施の形態の場合、ジンバル機構を
採用しているため、グリッパ11の位置をそのまま維持
して、姿勢のみを任意に3自由度で動かす操作が、極め
て容易に実現できる。
In particular, in the case of the present embodiment, since the gimbal mechanism is employed, the operation of moving the posture only with three degrees of freedom while maintaining the position of the gripper 11 can be realized very easily.

【0042】また、操作者は、患者の様子を間近に見な
がら手術を行えるので、緊急時等に迅速な対応をとるこ
とが可能である。
Further, since the operator can perform an operation while looking closely at the state of the patient, it is possible to take prompt measures in an emergency or the like.

【0043】また、本実施の形態の医療用マニピュレー
タ1は、支持機構40によって支持されており、操作者
はマニピュレータ1の重量を基本的に支える必要がない
ため、操作指令部20からの操作指令を高精度に行うこ
とができる。
Further, the medical manipulator 1 of the present embodiment is supported by the support mechanism 40, and the operator does not need to basically support the weight of the manipulator 1; Can be performed with high accuracy.

【0044】また、本実施の形態の医療用マニピュレー
タ1は、不動点50を有するように構成されているた
め、不動点50付近にトラカール53が来るように高さ
調節機構41等を位置決めすれば、患者の腹部の小孔
(貫通部)における変位が少なくなり、患者の負担をよ
り低減することができる。
Further, since the medical manipulator 1 of the present embodiment is configured to have the fixed point 50, if the height adjusting mechanism 41 and the like are positioned so that the trocar 53 comes near the fixed point 50. In addition, the displacement in the small hole (through portion) of the abdomen of the patient is reduced, and the burden on the patient can be further reduced.

【0045】特に、不動点50を中心とした円弧アーム
43の円弧半径を大きくとると、術部の周りの空間を広
く確保することができるため、助手などの支援がより容
易である。
In particular, if the arc radius of the arc arm 43 centered on the fixed point 50 is increased, a large space around the operative site can be ensured, so that assistance by assistants and the like is easier.

【0046】なお、連結支持部60が不動点50を中心
として揺動する機構については、本実施の形態のような
水平回転部42及び円弧アーム43を利用する態様の
他、リンク機構等を用いた構成も可能である。
The mechanism by which the connecting and supporting portion 60 swings around the fixed point 50 uses a link mechanism and the like in addition to the mode using the horizontal rotating portion 42 and the arc arm 43 as in this embodiment. Other configurations are also possible.

【0047】なお、本実施の形態では、作業部10がヨ
ー軸関節支持部12とピッチ軸関節支持部13とを有し
ているが、いずれか一方を省略した態様も可能である。
この場合、対応する指令操作部20側の指令機構、すな
わち、把持部21bの円弧部21aに対する回動機構と
摺動支持部24の円弧部21aに対する摺動機構とのい
ずれか一方も省略され得る。
In this embodiment, the working section 10 has the yaw axis joint support section 12 and the pitch axis joint support section 13, but a mode in which either one is omitted is also possible.
In this case, one of the command mechanism on the corresponding command operation unit 20 side, that is, one of the rotating mechanism of the grip part 21b with respect to the arc part 21a and the sliding mechanism of the sliding support part 24 with respect to the arc part 21a may be omitted. .

【0048】次に、本発明の第2の実施の形態の医療用
マニピュレータについて図3を用いて説明する。図3
は、第2の実施の形態の医療用マニピュレータの概略斜
視図である。
Next, a medical manipulator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 4 is a schematic perspective view of a medical manipulator according to a second embodiment.

【0049】図3に示すように、本実施の形態の医療用
マニピュレータは、ハンドル21が、円弧部21aと摺
動支持部24の代わりに、基準台座部21sと揺動アー
ム24aとを有している他は、図1に示す第1の実施の
形態の医療用マニピュレータ1と略同様の構成である。
第2の実施の形態において、図1に示す第1の実施の形
態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省
略する。
As shown in FIG. 3, in the medical manipulator of the present embodiment, the handle 21 has a reference pedestal portion 21s and a swing arm 24a instead of the arc portion 21a and the sliding support portion 24. Other than that, the configuration is substantially the same as that of the medical manipulator 1 of the first embodiment shown in FIG.
In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0050】基準台座部21sには、ヨー軸回動部23
を介して、把持部21bが接続されている。本実施の形
態の基準台座部21sは、把持部21bの下方側に配置
されているが、上方側であってもよい。
The reference pedestal portion 21s has a yaw axis rotating portion 23
The grip 21b is connected via the. Although the reference pedestal portion 21s of the present embodiment is arranged below the grip portion 21b, it may be arranged above.

【0051】揺動アーム部24aは、L字部材によって
構成され、一端側が基準台座部21sに回動可能に接続
され、他端側に駆動部10m及び連結部30が接続され
ている。揺動アーム部24aと基準台座部21sとの回
動軸線は、ヨー軸回動部23の回動軸線と連結部30の
中心軸線との交点を通ると共に、両軸線に対して垂直と
なっている。
The swing arm 24a is formed of an L-shaped member, and one end is rotatably connected to the reference pedestal 21s, and the other end is connected to the drive unit 10m and the connecting unit 30. The rotation axis of the swing arm 24a and the reference pedestal 21s passes through the intersection of the rotation axis of the yaw rotation part 23 and the central axis of the connecting part 30 and is perpendicular to both axes. I have.

【0052】揺動アーム24aの基準台座部21sに対
しての角度位置は、図示しない角度検出センサによって
検出されるようになっている。これにより、本実施の形
態の場合、当該センサによって検出される角度を、ピッ
チ軸関節支持部13の回動角度に対応させている。
The angular position of the swing arm 24a with respect to the reference pedestal 21s is detected by an angle detection sensor (not shown). Thereby, in the case of the present embodiment, the angle detected by the sensor is made to correspond to the rotation angle of the pitch axis joint supporting portion 13.

【0053】本実施の形態においては、操作者がハンド
ル21の把持部21bを基準台座部21sに対して回動
させると、当該情報が角度検出センサによって検出され
る。角度検出センサによる検出信号は、制御装置(図示
せず)に送られて処理され、対応する駆動力が駆動部1
2mから作業部10のヨー軸関節支持部12に伝達され
る。これにより、ヨー軸関節支持部12の回動角度が制
御される。
In this embodiment, when the operator rotates the grip 21b of the handle 21 with respect to the reference pedestal 21s, the information is detected by the angle detection sensor. A detection signal from the angle detection sensor is sent to a control device (not shown) for processing, and a corresponding driving force is applied to the driving unit 1.
It is transmitted from 2 m to the yaw axis joint support 12 of the working unit 10. Thereby, the rotation angle of the yaw axis joint support portion 12 is controlled.

【0054】一方、操作者がハンドル21の基準台座部
21sを連結部30と一体の揺動アーム24aに対して
回動させると、当該情報が角度検出センサによって検出
される。角度検出センサによる検出信号は、制御装置
(図示せず)に送られて処理され、対応する駆動力が駆
動部13mから作業部10のピッチ軸関節支持部13に
伝達される。これにより、ピッチ軸関節支持部13の回
動角度が制御される。
On the other hand, when the operator rotates the reference pedestal portion 21s of the handle 21 with respect to the swing arm 24a integral with the connecting portion 30, the information is detected by the angle detection sensor. A detection signal from the angle detection sensor is sent to a control device (not shown) and processed, and a corresponding driving force is transmitted from the driving unit 13m to the pitch axis joint support unit 13 of the working unit 10. Thus, the rotation angle of the pitch axis joint support 13 is controlled.

【0055】本実施の形態によれば、ハンドル21の構
成を簡単化することができ、医療用マニピュレータ1の
製造が容易となる。
According to the present embodiment, the configuration of the handle 21 can be simplified, and the manufacture of the medical manipulator 1 becomes easy.

【0056】次に、本発明の第3の実施の形態の医療用
マニピュレータについて図4乃至図7を用いて説明す
る。図4は、第3の実施の形態の医療用マニピュレータ
の概略斜視図である。図5は、図4のハンドルの要部を
示す斜視図であり、図6は、図4のハンドルの要部を示
す正面図であり、図7は、操作中のハンドル21の概略
図である。
Next, a medical manipulator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic perspective view of a medical manipulator according to the third embodiment. 5 is a perspective view showing a main part of the handle in FIG. 4, FIG. 6 is a front view showing a main part of the handle in FIG. 4, and FIG. 7 is a schematic view of the handle 21 during operation. .

【0057】図4乃至図7に示すように、本実施の形態
の医療用マニピュレータは、ハンドル21が、把持部2
1bの代わりに、手クランプ部21hを有している他
は、図3に示す第2の実施の形態の医療用マニピュレー
タ1と略同様の構成である。第3の実施の形態におい
て、図3に示す第2の実施の形態と同一の部分には同一
の符号を付して詳細な説明は省略する。
As shown in FIGS. 4 to 7, in the medical manipulator of the present embodiment, the handle 21 is
The configuration is substantially the same as that of the medical manipulator 1 of the second embodiment shown in FIG. 3 except that a hand clamp portion 21h is provided instead of 1b. In the third embodiment, the same portions as those of the second embodiment shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0058】手クランプ部21hは、断面U字状のバネ
部材によって構成され、操作者の掌部分を挟み込んで操
作者の掌と一体化されるように構成されている。
The hand clamp portion 21h is formed of a spring member having a U-shaped cross section, and is configured to be integrated with the operator's palm by sandwiching the operator's palm.

【0059】本実施の形態においては、操作者がハンド
ル21の手クランプ部21hを基準台座部21sに対し
て回動させると、当該情報が角度検出センサによって検
出される。角度検出センサによる検出信号は、制御装置
(図示せず)に送られて処理され、対応する駆動力が駆
動部12mから作業部10のヨー軸関節支持部12に伝
達される。これにより、ヨー軸関節支持部12の回動角
度が制御される。
In the present embodiment, when the operator rotates the hand clamp 21h of the handle 21 with respect to the reference pedestal 21s, the information is detected by the angle detection sensor. A detection signal from the angle detection sensor is sent to a control device (not shown) for processing, and a corresponding driving force is transmitted from the driving unit 12m to the yaw axis joint support unit 12 of the working unit 10. Thereby, the rotation angle of the yaw axis joint support portion 12 is controlled.

【0060】一方、操作者がハンドル21の基準台座部
21sを連結部30と一体の揺動アーム24aに対して
回動させると、当該情報が角度検出センサによって検出
される。角度検出センサによる検出信号は、制御装置
(図示せず)に送られて処理され、対応する駆動力が駆
動部13mから作業部10のピッチ軸関節支持部13に
伝達される。これにより、ピッチ軸関節支持部13の回
動角度が制御される。
On the other hand, when the operator rotates the reference pedestal portion 21s of the handle 21 with respect to the swing arm 24a integral with the connecting portion 30, the information is detected by the angle detection sensor. A detection signal from the angle detection sensor is sent to a control device (not shown) and processed, and a corresponding driving force is transmitted from the driving unit 13m to the pitch axis joint support unit 13 of the working unit 10. Thus, the rotation angle of the pitch axis joint support 13 is controlled.

【0061】本実施の形態によれば、手クランプ部21
hによって操作者の手がハンドル21に固定されるた
め、位置決め操作を意識することなくグリッパ11の姿
勢操作、開閉操作に一層集中することができ、作業性が
更に向上する。
According to the present embodiment, the hand clamp 21
Since the operator's hand is fixed to the handle 21 by h, the operator can further concentrate on the posture operation and opening / closing operation of the gripper 11 without being conscious of the positioning operation, and the workability is further improved.

【0062】次に、本発明の第4の実施の形態の医療用
マニピュレータについて図8を用いて説明する。図8
は、第4の実施の形態の医療用マニピュレータの概略斜
視図である。
Next, a medical manipulator according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 9 is a schematic perspective view of a medical manipulator according to a fourth embodiment.

【0063】図8に示すように、本実施の形態の医療用
マニピュレータは、支持連結部60が、連結部30の軸
方向の直線移動に対する直線制動機構61と、連結部3
0の軸周りの回転に対する回転制動機構62と、を有し
ており、直線制動機構61の制動力及び回転制動機構6
2の制動力がそれぞれ変更可能となっている他は、図1
に示す第1の実施の形態の医療用マニピュレータ1と略
同様の構成である。第4の実施の形態において、図1に
示す第1の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付
して詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 8, in the medical manipulator of the present embodiment, the support connecting portion 60 includes a linear braking mechanism 61 for linearly moving the connecting portion 30 in the axial direction, and a connecting portion 3.
A rotation braking mechanism 62 for rotation about the axis 0. The braking force of the linear braking mechanism 61 and the rotation braking mechanism 6
1 except that the braking force of each of the two braking forces can be changed.
The configuration is substantially the same as that of the medical manipulator 1 of the first embodiment shown in FIG. In the fourth embodiment, the same parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0064】本実施の形態の直線制動機構61には、直
線制動機構61の制動力を変更するための直線制動調節
部61sが接続され、回転制動機構62には、回転制動
機構62の制動力を変更するための回転制動調節部62
sが接続されている。
The linear braking mechanism 61 of this embodiment is connected to a linear braking adjuster 61s for changing the braking force of the linear braking mechanism 61, and the rotary braking mechanism 62 is connected to the braking force of the rotary braking mechanism 62. Rotational braking adjuster 62 for changing the
s is connected.

【0065】本実施の形態においては、操作者が、直線
制動調節部61sを操作することによって、直線制動機
構61の制動力を変更することにより、連結部30の直
線移動に対する制動力を調節することができる。また、
操作者が、回転制動調節部62を操作することによっ
て、回転制動機構62の制動力を変更することにより、
連結部30の回転に対する制動力を調節することができ
る。
In the present embodiment, the operator operates the linear braking adjusting section 61s to change the braking force of the linear braking mechanism 61, thereby adjusting the braking force for the linear movement of the connecting section 30. be able to. Also,
By changing the braking force of the rotation braking mechanism 62 by operating the rotation braking adjustment unit 62 by the operator,
The braking force against the rotation of the connecting portion 30 can be adjusted.

【0066】本実施の形態によれば、作業内容に応じ
て、直線制動機構61の制動力及び回転制動機構62の
制動力を調節することができるため、例えば微細作業時
に大きい制動力とすることが可能で、術部近傍からのグ
リッパ11のアプローチ作業時や、実際の処置動作のよ
うな微細作業時における操作性を、更に向上させること
ができる。
According to the present embodiment, the braking force of the linear braking mechanism 61 and the braking force of the rotary braking mechanism 62 can be adjusted according to the work content. This makes it possible to further improve the operability at the time of approaching the gripper 11 from the vicinity of the surgical site or at the time of fine work such as an actual treatment operation.

【0067】直線制動機構61及び回転制動機構62
は、例えば電磁ブレーキのように、外部からオン、オフ
可能なもので構成され得る。直線制動調節部61s及び
回転制動調節部62sは、フットスイッチ等で構成され
ることが好ましい。
Linear braking mechanism 61 and rotary braking mechanism 62
May be configured to be externally turned on and off, such as an electromagnetic brake. It is preferable that the linear braking adjuster 61s and the rotary braking adjuster 62s be configured with a foot switch or the like.

【0068】次に、本発明の第5の実施の形態の医療用
マニピュレータについて図9を用いて説明する。図9
は、第5の実施の形態の医療用マニピュレータのグリッ
パ部分の概略図であり、図10は、第5の実施の形態の
医療用マニピュレータの指操作部の概略図である。
Next, a medical manipulator according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 10 is a schematic diagram of a gripper portion of the medical manipulator of the fifth embodiment, and FIG. 10 is a schematic diagram of a finger operation unit of the medical manipulator of the fifth embodiment.

【0069】図9及び図10に示すように、本実施の形
態の医療用マニピュレータは、グリッパ11が、処置状
況に関する情報を検出するセンサとしての歪ゲージ11
gを有しており、指操作部22は、歪ゲージ11gが検
出する情報に基づいて、操作特性が変化するようになっ
ている他は、図1に示す第1の実施の形態の医療用マニ
ピュレータ1と略同様の構成である。第5の実施の形態
において、図1に示す第1の実施の形態と同一の部分に
は同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
As shown in FIGS. 9 and 10, in the medical manipulator according to the present embodiment, the gripper 11 has a strain gauge 11 as a sensor for detecting information on a treatment situation.
g, and the finger operation unit 22 has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. The configuration is substantially the same as that of the manipulator 1. In the fifth embodiment, the same portions as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0070】本実施の形態の歪ゲージ11gは、図9に
示すように、グリッパ11の蝶番状に開閉する2部分1
1a、11bのそれぞれの薄肉部の表面側と裏面側とに
貼付されている。
As shown in FIG. 9, the strain gauge 11g according to the present embodiment has two portions 1 which open and close like a hinge of the gripper 11.
It is stuck on the front side and the back side of each thin portion of 1a and 11b.

【0071】本実施の形態の指操作部22は、図10に
示すように、グリッパ11と略同様に蝶番状に開閉する
指挿入部22c、22dを有しており、指挿入部22
c、22dの開閉操作に抵抗トルクを与えるアクチュエ
ータ22mが設けられている。
As shown in FIG. 10, the finger operating section 22 of the present embodiment has finger inserting sections 22c and 22d which open and close in a hinge-like manner almost similarly to the gripper 11.
An actuator 22m for giving a resistance torque to the opening and closing operations of c and 22d is provided.

【0072】本実施の形態においては、歪ゲージ11g
によって検出されるグリッパ11に作用する力の情報に
基づいてアクチュエータ22mが駆動して、操作者の指
による指挿入部22c、22dの開閉操作に抵抗トルク
を与えるようになっている。
In this embodiment, the strain gauge 11g
The actuator 22m is driven on the basis of information on the force acting on the gripper 11 detected by the operation, and gives a resistance torque to the opening / closing operation of the finger insertion sections 22c and 22d by the operator's finger.

【0073】本実施の形態によれば、手術中にグリッパ
11に作用する力が、指操作部22に抵抗トルクとして
還元されるため、操作性が極めて顕著に向上する。特
に、カメラからのモニタ画像では、距離感を掴むことが
困難であったが、本実施の形態では、実際の臓器の感覚
を擬似的に得ることができるため、処置が極めて正確に
行える。
According to the present embodiment, the force acting on the gripper 11 during the operation is returned to the finger operation section 22 as a resistance torque, so that the operability is extremely improved. In particular, it is difficult to grasp the sense of distance in a monitor image from a camera. However, in the present embodiment, a sensation of an actual organ can be obtained in a simulated manner, so that the treatment can be performed very accurately.

【0074】なお、歪ゲージ11gは、グリッパ11の
開閉する2部分11a、11bのうちの一方にのみ設け
ることも可能である。しかしながら、双方の部分に設け
る方が、片方の部分にのみ作用力が存在する場合でも抵
抗トルクを発生させることができるので好ましい。
The strain gauge 11g can be provided only on one of the two portions 11a and 11b that open and close the gripper 11. However, it is preferable to provide it on both parts because even if only one part has an acting force, a resistance torque can be generated.

【0075】また、指操作部22には、アクチュエータ
22mの代わりに、指挿入部の中に振動素子等を取付け
て、振動によってグリッパ11に作用する力を還元し
て、操作特性を変化させてもよい。
Further, instead of the actuator 22m, a vibrating element or the like is attached to the finger operation unit 22 in the finger insertion unit, and the force acting on the gripper 11 by vibration is reduced to change the operation characteristics. Is also good.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
支持部によって処置部の支持姿勢が2自由度で変更可能
である一方、操作指令部と作業部とが連結部によって機
械的に接続されているため、操作性及び操作信頼性に優
れる医療用マニピュレータを提供することができる。
As described above, according to the present invention,
While the support posture of the treatment section can be changed with two degrees of freedom by the support section, the medical manipulator excellent in operability and operation reliability because the operation command section and the working section are mechanically connected by the connecting section. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による医療用マニピ
ュレータを示す概略斜視図。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a medical manipulator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のハンドル部分の操作中の状態を示す概略
図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state during operation of a handle portion of FIG. 1;

【図3】本発明の第2の実施の形態による医療用マニピ
ュレータを示す概略斜視図。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a medical manipulator according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施の形態による医療用マニピ
ュレータを示す概略斜視図。
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a medical manipulator according to a third embodiment of the present invention.

【図5】図4のハンドル部分の要部を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a main part of a handle portion of FIG. 4;

【図6】図4のハンドル部分の要部を示す正面図。FIG. 6 is a front view showing a main part of a handle portion of FIG. 4;

【図7】図4のハンドル部分の操作中の状態を示す概略
図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a state during operation of the handle portion of FIG. 4;

【図8】本発明の第4の実施の形態による医療用マニピ
ュレータを示す概略斜視図。
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a medical manipulator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施の形態による医療用マニピ
ュレータのグリッパ部分を示す概略図。
FIG. 9 is a schematic view showing a gripper portion of a medical manipulator according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5の実施の形態による医療用マニ
ピュレータの指操作部を示す概略図。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a finger operation unit of a medical manipulator according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】従来の医療用マニピュレータを示す概略図。FIG. 11 is a schematic view showing a conventional medical manipulator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 医療用マニピュレータ 10 作業部 10m 駆動部 11 グリッパ 11g 歪ゲージ 12 ヨー軸関節支持部 13 ピッチ軸関節支持部 20 操作指令部 21 ハンドル 21a 円弧部 21b 把持部 21s 基準台座部 21h 手クランプ部 22 指操作部 22a、22b、22c、22d 指挿入部 22m アクチュエータ 23 ヨー軸回動部 24 摺動支持部 24a 揺動アーム 30 連結部 40 支持機構 41 高さ調節機構 42 水平回転部 43 円弧アーム 50 不動点 60 連結支持部 61 直線制動機構 61s 直線制動調節部 62 回転制動機構 62s 回転制動調節部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Medical manipulator 10 Working part 10m drive part 11 Gripper 11g Strain gauge 12 Yaw axis joint support part 13 Pitch axis joint support part 20 Operation command part 21 Handle 21a Arc part 21b Gripping part 21s Reference base part 21h Hand clamp part 22 Finger operation Part 22a, 22b, 22c, 22d Finger insertion part 22m Actuator 23 Yaw axis rotation part 24 Sliding support part 24a Swing arm 30 Connecting part 40 Support mechanism 41 Height adjustment mechanism 42 Horizontal rotation part 43 Arc arm 50 Fixed point 60 Connection support part 61 Linear braking mechanism 61s Linear braking adjustment part 62 Rotation braking mechanism 62s Rotation braking adjustment part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松日楽 信 人 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝研究開発センター内 (72)発明者 神 野 誠 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝研究開発センター内 (72)発明者 橋 本 英 昭 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝研究開発センター内 (72)発明者 大 上 正 裕 神奈川県横浜市青葉区大場町386−23 (72)発明者 中 澤 和 夫 神奈川県横浜市港北区日吉3−11−16 伴 野コーポ4−C Fターム(参考) 3F060 AA10 BA09 EB05 EB16 FA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Nobuto Matsunigaku 1 Toshiba R & D Center, Komukai-shi, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Makoto Kanno, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Komukai Toshiba 1 Inside the Toshiba R & D Center (72) Inventor Hideaki Hashimoto 1 Komukai Toshiba-cho 1 Koyuki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba R & D Center (72) Inventor Masahiro Ohgami 386-23 Oba-cho, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken (72) Inventor Kazuo Nakazawa 3-11-16 Hiyoshi, Kohoku-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Pref.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】姿勢操作部と処置操作部とを有する操作指
令部と、 一端側が前記操作指令部に接続された連結部と、 前記連結部の他端側に接続され、処置部と、前記処置部
を2自由度以上に姿勢変更可能に支持する支持部と、を
有する作業部と、 前記姿勢操作部からの操作指令を前記支持部に送って前
記処置部の姿勢を変更させると共に、前記処置操作部か
らの操作指令を前記処置部に送って前記処置部を作動さ
せる制御部と、を備えたことを特徴とする医療用マニピ
ュレータ。
An operation command unit having a posture operation unit and a treatment operation unit; a connection unit having one end connected to the operation command unit; a connection unit connected to the other end of the connection unit; A working unit having a support unit that supports the treatment unit so that the posture can be changed to two or more degrees of freedom, and an operation command from the posture operation unit is sent to the support unit to change the posture of the treatment unit. A medical manipulator comprising: a control unit that sends an operation command from a treatment operation unit to the treatment unit to operate the treatment unit.
【請求項2】前記連結部は、棒状部材によって構成さ
れ、軸方向に直線移動可能かつ軸周りに回転可能に支持
機構の支持連結部に連結されていることを特徴とする請
求項1に記載の医療用マニピュレータ。
2. The connector according to claim 1, wherein the connecting portion is formed of a rod-shaped member, and is connected to the supporting connecting portion of the supporting mechanism so as to be linearly movable in the axial direction and rotatable around the axis. Medical manipulator.
【請求項3】前記支持機構は、前記連結部を、前記支持
連結部とは異なる点を揺動中心として揺動運動可能に支
持していることを特徴とする請求項2に記載の医療用マ
ニピュレータ。
3. The medical device according to claim 2, wherein the support mechanism supports the connecting portion so as to be able to swing around a point different from the support connecting portion as a swing center. manipulator.
【請求項4】前記姿勢操作部は、直交する2軸の各軸周
りに回動する2つの回動部と、各回動部の回転変位角を
検出する検出部と、を有しており、 前記姿勢操作部の前記直交する2軸の交点が、前記連結
部の軸線上にあることを特徴とする請求項2または3に
記載の医療用マニピュレータ。
4. The posture operation unit includes two rotation units that rotate around each of two orthogonal axes, and a detection unit that detects a rotational displacement angle of each of the rotation units. The medical manipulator according to claim 2, wherein an intersection of the two orthogonal axes of the posture operation unit is on an axis of the connection unit. 5.
【請求項5】前記支持連結部は、前記連結部の軸方向の
直線移動に対する直線制動機構を有していることを特徴
とする請求項2乃至4のいずれかに記載の医療用マニピ
ュレータ。
5. The medical manipulator according to claim 2, wherein the support connecting portion has a linear braking mechanism for linearly moving the connecting portion in the axial direction.
【請求項6】前記直線制動機構の制動力は、変更可能と
なっていることを特徴とする請求項5に記載の医療用マ
ニピュレータ。
6. The medical manipulator according to claim 5, wherein the braking force of the linear braking mechanism can be changed.
【請求項7】前記支持連結部は、前記連結部の軸周りの
回転移動に対する回転制動機構を有していることを特徴
とする請求項2乃至6のいずれかに記載の医療用マニピ
ュレータ。
7. The medical manipulator according to claim 2, wherein said support connection portion has a rotation braking mechanism for rotating the connection portion around an axis.
【請求項8】前記回転制動機構の制動力は、変更可能と
なっていることを特徴とする請求項7に記載の医療用マ
ニピュレータ。
8. The medical manipulator according to claim 7, wherein a braking force of said rotary braking mechanism can be changed.
【請求項9】前記処置部は、処置状況に関する情報を検
出するセンサを有しており、 前記処置操作部は、前記センサが検出する前記処置状況
に関する情報に基づいて、操作特性が変化するようにな
っていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに
記載の医療用マニピュレータ。
9. The treatment section has a sensor for detecting information on a treatment situation, and the treatment operation section changes an operation characteristic based on the information on the treatment situation detected by the sensor. The medical manipulator according to any one of claims 1 to 8, wherein:
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