JP5320121B2 - Medical manipulator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a medical manipulator while retaining the motion angle of a distal-end motion part in the medical manipulator. <P>SOLUTION: The medical manipulator 10 includes a retractable wire 56a, a passive wire 252a whose both ends are connected to the wire 56a, an end effector 104 as the distal-end motion part 12, and a transmission member 152, a crescent-shaped passive body 155 integrated with the transmission member 152 and a folded pulley 350 disposed in this order from the proximal end side. The transmission member 152 projects/retracts as the passive wire 252a projects/retracts, by which the end effector 104 moves. The crescent-shaped passive body 155 moves in the direction of the folded pulley 350 with the projection/retraction while the proximal end of the folded pulley 350 enters a deficit part 155c. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、腹腔鏡下手術で用いられる医療用マニピュレータに関する。   The present invention relates to a medical manipulator used in laparoscopic surgery.

腹腔鏡下手術においては、患者の腹部等に小さな孔をいくつかあけて内視鏡、マニピュレータ(又は鉗子)等を挿入し、術者が内視鏡の映像をモニタで見ながら手術を行っている。このような腹腔鏡下手術は、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とから、適用分野の拡大が期待されている。   In laparoscopic surgery, a small hole is made in the patient's abdomen, etc., and an endoscope, manipulator (or forceps), etc. are inserted, and the surgeon performs the operation while viewing the endoscope image on the monitor. Yes. Since such laparoscopic surgery does not require laparotomy, the burden on the patient is small, and the number of days until postoperative recovery and discharge is greatly reduced, and therefore, the application field is expected to expand.

一方、腹腔鏡下手術で用いるマニピュレータには、患部の位置及び大きさに応じて迅速且つ適切な手技が可能であることが望まれており、しかも患部切除、縫合及び結紮等の様々な手技が行われる。このため、本出願人は、操作の自由度が高くしかも簡便に操作することのできるマニピュレータの提案をしている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。   On the other hand, manipulators used in laparoscopic surgery are desired to be capable of quick and appropriate procedures depending on the position and size of the affected area, and various techniques such as excision of the affected area, suturing and ligation are required. Done. For this reason, the present applicant has proposed a manipulator that has a high degree of freedom in operation and can be easily operated (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

これらのマニピュレータでは、動力伝達機構としてワイヤ・プーリ機構が適用されている。ワイヤ・プーリ機構は、簡便であって動力伝達効率が高いためである。   In these manipulators, a wire pulley mechanism is applied as a power transmission mechanism. This is because the wire pulley mechanism is simple and has high power transmission efficiency.

特開2002−102248号公報JP 2002-102248 A 特開2004−301275号公報JP 2004-301275 A

軟性鏡下・腹腔鏡下手術に用いられている従来の一般的な鉗子では、先端動作部に加わる外力や把持する把持力等は、直接的ではないが、鉗子本体を介して手元に反作用として伝わることから、操作者はこれらの力をある程度は感じ取ることができ、適度によい操作性が得られる。しかしながら、従来の鉗子は自由度が少なく(例えば1自由度である。)、組織を把持する方向や切断する方向、縫合針の刺入方向が限られていて不便であると共に、操作に熟練性が要求される。   With conventional general forceps used for flexible and laparoscopic surgery, the external force applied to the distal end working part and the gripping force to grip are not direct, but as a reaction to the hand through the forceps body Accordingly, the operator can feel these forces to some extent, and moderately good operability can be obtained. However, the conventional forceps have a low degree of freedom (for example, one degree of freedom), and are inconvenient due to limited gripping direction, cutting direction, and suture needle insertion direction, and skill in operation. Is required.

より高い自由度を得るためには、例えば、マスタ・スレーブ方式の遠隔操作型手術ロボットを適用することが考えられる。該ロボットは、高い自由度を有すると共に、患部に対して任意の方向からのアプローチが可能で、操作性に優れるという利点があるものの、先端動作部に加わる外力や把持力等はマスタ側には伝わらない。   In order to obtain a higher degree of freedom, for example, it is conceivable to apply a master / slave remote operation type surgical robot. Although the robot has a high degree of freedom and has the advantage of being able to approach the affected part from any direction and having excellent operability, the external force and gripping force applied to the tip operating part are not applied to the master side. I don't get it.

マスタ・スレーブ方式のロボットにおいて、マスタ側で力感覚を得るためには、高感度な力覚センサシステムや高速なサンプリングタイムを有する計算機システムによる高度なバイラテラル制御が必須となり、高価で複雑なシステムとなる。また、バイラテラル制御は実用に値する十分な性能が得られていないのが現状である。   In order to obtain a force sensation on the master side in a master / slave robot, advanced bilateral control using a highly sensitive force sensor system and a computer system with a fast sampling time is essential, which is an expensive and complicated system. It becomes. In addition, bilateral control has not been able to obtain practically sufficient performance.

それに対して、本出願人によってすでに提案されている多自由度鉗子、すなわち、先端動作部に関節を備え、操作部の指令に基づいてモータ制御により各関節を駆動する多自由度鉗子は、操作部(操作ハンドル)と作業部(先端関節部)が一体化されているため、従来の鉗子と同様に先端動作部に作用する外力や把持力等が、直接ではないが、多自由度鉗子本体を介して操作部側に伝わる。従って、操作者はこれらの力をある程度は感じ取ることができる。しかしながら、このような多自由度鉗子においてもさらに力を感じ取ることのできる多自由度鉗子の要望があり、特に把持力について力を感じ取ることのできる多自由度鉗子が望まれている。   On the other hand, the multi-degree-of-freedom forceps already proposed by the present applicant, that is, the multi-degree-of-freedom forceps having a joint in the distal end working unit and driving each joint by motor control based on a command of the operation unit, Since the head (operating handle) and the working part (tip joint) are integrated, external force and gripping force acting on the tip operating part is not direct, as with conventional forceps. Is transmitted to the operation unit side. Therefore, the operator can feel these forces to some extent. However, there is a need for a multi-degree-of-freedom forceps that can sense a force even in such a multi-degree-of-freedom forceps, and a multi-degree-of-freedom forceps that can sense a force with respect to a gripping force is particularly desired.

このような把持力を感じ取ることのできる多自由度鉗子においても、前記の特許文献1及び特許文献2と同様にワイヤ・プーリ機構を適用することが考えられる。   Also in the multi-degree-of-freedom forceps that can sense such a gripping force, it is conceivable to apply the wire / pulley mechanism similarly to the above-mentioned Patent Document 1 and Patent Document 2.

ところが、マニピュレータの先端動作部は、腹腔内に挿入され、より狭い領域で使用するために、極めて小さいことが要求される。一方、先端動作部を小型化するために、ワイヤ・プーリ機構の小型化を図った場合、寸法上の制約から先端動作部の動作角度が狭まってしまう懸念が生じる。   However, the distal end working part of the manipulator is inserted into the abdominal cavity and is required to be extremely small for use in a narrower region. On the other hand, when the wire / pulley mechanism is downsized in order to reduce the size of the tip operating portion, there is a concern that the operating angle of the tip operating portion is narrowed due to dimensional constraints.

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、先端動作部の小型化を図りつつ、該先端動作部の広い動作角度の維持を可能にする医療用マニピュレータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such problems, and an object of the present invention is to provide a medical manipulator capable of maintaining a wide operating angle of the distal end working unit while reducing the size of the distal end working unit. And

本発明に係る医療用マニピュレータは、駆動部材の進退により、先端側に設けられたエンドエフェクタが動作をする医療用マニピュレータであって、前記エンドエフェクタに駆動力を伝達する伝達部材と、前記伝達部材を進退可能に支持する主軸部材と、前記伝達部材の基端側近傍に一体化して形成され、基端側に向けて凸形状の円弧凸面を備えると共に、先端側で前記円弧凸面がその一部を形成する仮想円よりも内部に入り込む形状で先端側に向けて非凸形状の欠損部を形成する円弧形状の一体型受動体と、前記一体型受動体と前記伝達部材の先端との間に、前記主軸部材に位置が固定されて設けられた折り返し円柱体と、前記駆動部材に一部が接続され、前記円弧凸面と前記折り返しプーリとの間にわたって1回以上巻き掛けられた環状の可撓性部材とを有し、前記駆動部材が基端側に向かって移動して前記可撓性部材を引くことにより、前記一体型受動体は前記伝達部材と共に先端側に向かって移動し、前記折り返し円柱体の基端側は、前記欠損部まで入り込むことを特徴とする。   The medical manipulator according to the present invention is a medical manipulator in which an end effector provided on the distal end side operates by the advancement and retraction of the drive member, the transmission member transmitting a driving force to the end effector, and the transmission member A main shaft member that supports the reciprocating movement of the transmission member and a proximal end side of the transmission member. The main shaft member includes an arc convex surface that is convex toward the base end side, and the arc convex surface is a part of the arc surface on the distal end side. An arc-shaped integrated passive body that forms a non-convex defect portion toward the front end side in a shape that enters the inside of the virtual circle that forms the gap between the integrated passive body and the front end of the transmission member A folded cylinder provided with its position fixed to the main shaft member, and a ring partly connected to the drive member and wound around at least once between the arc convex surface and the folding pulley. A flexible member, and when the driving member moves toward the proximal end side and pulls the flexible member, the integrated passive member moves toward the distal end side together with the transmission member; The proximal end side of the folded cylindrical body enters into the defect portion.

このように、折り返し円柱体が欠損部に入り込む構成とすることにより、伝達部材の移動可能距離が長く確保されることで、先端動作部の広い動作角度を維持することができる。さらに、前記伝達部材が最も基端側へ移動した状態における折り返し円柱体の先端側から伝達部材の基端側までの距離を短縮できることから、伝達部材を小型化でき、医療用マニピュレータの小型化が可能となる。また、一体型受動体が、伝達部材に一体化して形成されているため、部品点数の削減が可能となる。なお、ここでいう円弧形状とは、厳密な意味ではなく、例えば、三日月、半月、扇形等も含む。さらに、円弧凸面における円弧は厳密な意味ではなく、例えば、楕円弧等も含む。   In this way, by adopting a configuration in which the folded cylindrical body enters the defect portion, a long movable distance of the transmission member is ensured, so that a wide operating angle of the distal end operating portion can be maintained. Furthermore, since the distance from the distal end side of the folded cylindrical body to the proximal end side of the transmission member in a state where the transmission member is moved to the most proximal side can be shortened, the transmission member can be reduced in size, and the medical manipulator can be reduced in size. It becomes possible. In addition, since the integrated passive body is formed integrally with the transmission member, the number of parts can be reduced. In addition, the circular arc shape here does not have a strict meaning, but includes, for example, a crescent moon, a half moon, and a fan shape. Furthermore, the arc on the convex arc surface is not a strict meaning and includes, for example, an elliptical arc.

また、前記欠損部は、先端側に向けて開口した円弧凹面によって形成されてもよい。   Moreover, the said defect | deletion part may be formed by the circular arc concave surface opened toward the front end side.

これによって、伝達部材を小型化できることで、医療用マニピュレータの小型化が可能となる。なお、円弧凹面における円弧は厳密な意味ではなく、例えば、楕円弧等も含む。   Accordingly, the transmission member can be reduced in size, so that the medical manipulator can be reduced in size. In addition, the circular arc in an arc concave surface is not a strict meaning, for example, an elliptical arc etc. are included.

さらに、前記駆動部材が基端側に向かって移動して前記可撓性部材を引くことにより、前記一体型受動体は前記伝達部材と共に先端側に向かって移動し、前記折り返し円柱体の基端側は、前記円弧凹面の凹面両端を結ぶ弦線を越えて、前記円弧凹面が形成する円弧凹部の内部まで入り込んでもよい。   Further, when the driving member moves toward the proximal end and pulls the flexible member, the integrated passive member moves toward the distal end side together with the transmission member, and the proximal end of the folded cylindrical body The side may extend into a circular arc recess formed by the circular arc concave surface, beyond a chord line connecting both ends of the concave surface of the circular arc concave surface.

これによって、伝達部材を小型化できることで、医療用マニピュレータの小型化が可能となる。なお、円弧凹面における円弧は厳密な意味ではなく、例えば、楕円弧等も含む。   Accordingly, the transmission member can be reduced in size, so that the medical manipulator can be reduced in size. In addition, the circular arc in an arc concave surface is not a strict meaning, for example, an elliptical arc etc. are included.

さらにまた、前記駆動部材、前記エンドエフェクタ、前記一体型受動体、前記折り返し円柱体、前記可撓性部材と、前記伝達部材より基端側に設けられたアイドル円柱体と、前記アイドル円柱体と前記伝達部材との間に設けられたガイド円柱体とを含む第2エンドエフェクタ駆動機構と、前記伝達部材の基端側近傍に設けられた受動円柱体と、前記駆動部材、前記可撓性部材、前記アイドル円柱体、前記受動円柱体、前記ガイド円柱体に相当する部材を備える第1エンドエフェクタ駆動機構と、前記第1エンドエフェクタ駆動機構の前記駆動部材と前記第2エンドエフェクタの前記駆動部材を逆方向に進退させる駆動部材進退機構とを有してもよい。   Furthermore, the drive member, the end effector, the integrated passive body, the folded cylinder, the flexible member, an idle cylinder provided on the proximal side from the transmission member, and the idle cylinder A second end effector drive mechanism including a guide cylinder provided between the transmission member, a passive cylinder provided in the vicinity of a proximal end of the transmission member, the drive member, and the flexible member; , A first end effector drive mechanism comprising members corresponding to the idle cylinder, the passive cylinder, and the guide cylinder, the drive member of the first end effector drive mechanism, and the drive member of the second end effector And a drive member advancing / retreating mechanism for advancing and retreating in the reverse direction.

これによって、エンドエフェクタについていずれか一方に向かう動作を第1エンドエフェクタ駆動機構による直接的な駆動とし、他方に向かう動作を第2エンドエフェクタ駆動機構による直接的な駆動とすることができる。   As a result, the movement toward one of the end effectors can be directly driven by the first end effector driving mechanism, and the movement toward the other can be directly driven by the second end effector driving mechanism.

また、前記円弧凹面は、前記折り返し円柱体と平面視同径、又は前記折り返し円柱体より平面視大径の円弧であってもよい。   Further, the arcuate concave surface may be an arc having the same diameter as that of the folded column body in plan view or a larger diameter in plan view than the folded column body.

これによって、折り返し円柱体が、より深く仮想円の内部、又は円弧凹面が形成する円弧凹部の内部まで入り込むことにより、伝達部材を小型化でき、医療用マニピュレータの小型化が可能になる。   As a result, the folded cylindrical body enters deeper into the virtual circle or into the arc recess formed by the arc concave surface, whereby the transmission member can be reduced in size, and the medical manipulator can be reduced in size.

さらにまた、前記円弧凸面は、前記折り返し円柱体と平面視同径の円弧であってもよい。   Furthermore, the circular arc convex surface may be an arc having the same diameter as that of the folded cylindrical body in plan view.

これによって、可撓性部材の屈曲をなくして、その負荷を低減することができる。   Thereby, the bending of the flexible member can be eliminated and the load can be reduced.

さらにまた、前記円弧凸面は、平面視中心角が140°〜220°の円弧であってもよい。   Furthermore, the arc convex surface may be an arc having a central angle in a plan view of 140 ° to 220 °.

これによって、可撓性部材の屈曲をなくして、その負荷を低減することができる。   Thereby, the bending of the flexible member can be eliminated and the load can be reduced.

また、前記伝達部材、前記一体型受動体、及び前記折り返し円柱体を収容する主軸部材と、前記主軸部材によって支持されたピンとを有し、前記ピンは、前記折り返し円柱体を軸支する片持ち梁であってもよい。   In addition, the transmission member, the integral passive body, a main shaft member that accommodates the folded column body, and a pin supported by the main shaft member, the pin is a cantilever that pivotally supports the folded column body It may be a beam.

これによって、伝達部材を小型化することで、医療用マニピュレータを小型化しても、先端動作部の動作角度を維持することができる。   Thus, by reducing the size of the transmission member, the operating angle of the distal end working unit can be maintained even if the medical manipulator is downsized.

また、前記アイドル円柱体は、前記ガイド円柱体より大径の円柱体であってもよい。   The idle cylinder may be a cylinder having a larger diameter than the guide cylinder.

これによって、アイドル円柱体とガイド円柱体との隙間を狭めることで、ヨー動作の動作範囲を広くすることができる。   Thereby, the operating range of the yaw operation can be widened by narrowing the gap between the idle cylinder and the guide cylinder.

また、前記駆動部材は、人手によって操作する入力部に対して機械的に接続されていてもよい。   The drive member may be mechanically connected to an input unit operated manually.

これによって、医療用マニピュレータは、強い把持力が得られると共に、先端動作部に加わる力は、操作者に伝達される。   As a result, the medical manipulator can obtain a strong gripping force, and the force applied to the distal end working unit is transmitted to the operator.

本発明に係る医療用マニピュレータによれば、伝達部材の最大移動可能距離を変えないことから、先端動作部の広い動作角度を維持したまま、前記伝達部材が最も基端側へ移動した状態において、折り返し円柱体の先端側から伝達部材の基端側までの距離を短縮できることから、先端動作部、特に伝達部材の小型化を図ることで、医療用マニピュレータの小型化を可能にするという効果を達成することができる。また、一体型受動体が、伝達部材に一体化して形成されているため、部品点数の削減という効果を達成することができる。   According to the medical manipulator according to the present invention, since the maximum movable distance of the transmission member is not changed, the transmission member is moved to the most proximal side while maintaining a wide operation angle of the distal end operation unit. Since the distance from the distal end side of the folded cylindrical body to the proximal end side of the transmission member can be shortened, the effect of enabling miniaturization of the medical manipulator is achieved by reducing the size of the distal end working part, particularly the transmission member. can do. Moreover, since the integrated passive body is formed integrally with the transmission member, the effect of reducing the number of parts can be achieved.

医療用マニピュレータの側面図である。It is a side view of a medical manipulator. 医療用マニピュレータの平面図である。It is a top view of a medical manipulator. 先端動作部を立体的に示した模式構造図である。It is the model structure figure which showed the front-end | tip operation | movement part in three dimensions. 先端動作部を平面的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the front-end | tip operation | movement part planarly. 先端動作部のアイドルプーリ及びガイドプーリの拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the idle pulley and guide pulley of a front-end | tip operation | movement part. 第1エンドエフェクタ駆動機構及び第2エンドエフェクタ駆動機構の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the 1st end effector drive mechanism and the 2nd end effector drive mechanism. 先端動作部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a front-end | tip operation | movement part. 先端動作部で、グリッパを閉じた状態の断面側面図である。It is a section side view in the state where the gripper was closed in the tip operation part. 先端動作部で、グリッパを開いた状態の断面側面図である。It is a section side view in the state where the gripper was opened in the tip operation part. 先端動作部で、ロール軸を一方向へ動作させたときの断面平面図である。It is a cross-sectional top view when a roll axis | shaft is moved to one direction by the front-end | tip operation | movement part. 第1エンドエフェクタ駆動機構及び第2エンドエフェクタ駆動機構の側面図である。It is a side view of the 1st end effector drive mechanism and the 2nd end effector drive mechanism. 図12Aは、グリッパが閉じた状態における伝達部材、三日月形受動体、及び折り返しプーリとの位置関係を示した図であり、図12Bは、グリッパが最大に開いた状態における伝達部材、三日月形受動体、及び折り返しプーリとの位置関係を示した図である。FIG. 12A is a diagram showing the positional relationship between the transmission member, the crescent-shaped passive body, and the folding pulley when the gripper is closed, and FIG. 12B is the transmission member, the crescent-shaped passive when the gripper is fully opened. It is the figure which showed the positional relationship with a body and a folding pulley. 図13Aは、凸面における円弧の中心角θ1が140°の場合の、折り返しプーリ、三日月形受動体、及び受動ワイヤとの位置関係を平面的に示した一部省略図であり、図13Bは、凸面における円弧の中心角θ1が220°の場合の、折り返しプーリ、三日月形受動体、及び受動ワイヤとの位置関係を平面的に示した一部省略図である。FIG. 13A is a partially abbreviated view showing the positional relationship between the folding pulley, the crescent-shaped passive body, and the passive wire when the central angle θ1 of the arc on the convex surface is 140 °, and FIG. FIG. 5 is a partially omitted view illustrating in plan the positional relationship between a folding pulley, a crescent-shaped passive body, and a passive wire when a central angle θ1 of an arc on a convex surface is 220 °. 図14Aは、凹面の半径が折り返しプーリの半径以上である場合の位置関係を平面的に示した一部省略図であり、図14Bは、凹面の半径が折り返しプーリのより小さい場合の位置関係を平面的に示し、且つ、凸面の凸面両端と、凹面の凹面両端が異なる点である場合を示した一部省略図であり、図14Cは、凹面が円弧ではない場合の凹面と折り返しプーリとの位置関係を平面的に示した一部省略図であり、図14Dは、図14Bとは別個の凸面の凸面両端と、凹面の凹面両端が異なる点である場合を平面的に示した一部省略図である。FIG. 14A is a partially omitted view illustrating the positional relationship when the radius of the concave surface is equal to or larger than the radius of the folding pulley, and FIG. 14B illustrates the positional relationship when the radius of the concave surface is smaller than that of the folding pulley. FIG. 14C is a partially omitted view showing a case where the both ends of the convex surface of the convex surface and the both ends of the concave surface of the concave surface are different from each other, and FIG. 14C is a plan view of the concave surface and the folding pulley when the concave surface is not an arc. 14D is a partially omitted view showing the positional relationship in a plan view, and FIG. 14D is a partially omitted view showing a case where both ends of the convex surface of the convex surface different from FIG. 14B are different from each other on the concave surface of the concave surface. FIG. 図15Aは、グリッパが閉じた状態における伝達部材、受動円柱体、及び折り返しプーリとの位置関係を示した図であり、図15Bは、グリッパが最大に開いた状態における伝達部材、受動円柱体、及び折り返しプーリとの位置関係を示した図である。FIG. 15A is a diagram showing the positional relationship between the transmission member, the passive cylinder, and the folding pulley when the gripper is closed, and FIG. 15B is the transmission member, passive cylinder, It is the figure which showed the positional relationship with a folding pulley. Z1方向から見た伝達部材の断面図である。It is sectional drawing of the transmission member seen from Z1 direction. 直動ロッドが適用された先端動作部を平面的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the front-end | tip operation | movement part to which the linear motion rod was applied planarly. 変形例における先端動作部を平面的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the front-end | tip operation | movement part in the modification in planar view. 作業部をロボットアームの先端に接続した手術用ロボットシステムの概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a surgical robot system in which a working unit is connected to the tip of a robot arm.

以下、本発明に係る医療用マニピュレータについて実施の形態を挙げ、添付の図1〜図19を参照しながら説明する。   Embodiments of the medical manipulator according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

図1に示すように、本実施の形態に係る医療用マニピュレータ10は、医療用のマニピュレータシステムの一部であり、コントローラ45に接続されている。   As shown in FIG. 1, a medical manipulator 10 according to the present embodiment is a part of a medical manipulator system and is connected to a controller 45.

コントローラ45は、医療用マニピュレータ10の電気的な制御をする部分であり、グリップハンドル26の下端部から延在するケーブル62に対してコネクタを介して接続されている。コントローラ45は、医療用マニピュレータ10を独立的に複数台同時に制御することができる。もちろん、1台の医療用マニピュレータ10を制御するコントローラを用いてもよい。   The controller 45 is a part that electrically controls the medical manipulator 10, and is connected to a cable 62 extending from the lower end of the grip handle 26 via a connector. The controller 45 can control a plurality of medical manipulators 10 independently at the same time. Of course, a controller for controlling one medical manipulator 10 may be used.

医療用マニピュレータ10は、先端動作部12aに生体の一部又は湾曲針等を把持して所定の処置を行うためのものであり、通常、把持鉗子やニードルドライバ(持針器)等とも呼ばれる。   The medical manipulator 10 is for holding a part of a living body or a curved needle or the like on the distal end working unit 12a to perform a predetermined treatment, and is generally called a grasping forceps or a needle driver (needle holder).

図1及び図2に示すように、医療用マニピュレータ10は、人手によって把持及び操作される操作部14と、該操作部14に固定された作業部16とを有する。操作部14と作業部16とは一体構成であるが、条件に応じて分離可能な構成にしてもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the medical manipulator 10 includes an operation unit 14 that is gripped and operated by a human hand, and a working unit 16 that is fixed to the operation unit 14. The operation unit 14 and the working unit 16 are integrated, but may be configured to be separable according to conditions.

以下の説明では、図1及び図2における幅方向をX方向、高さ方向をY方向、及び連結シャフト48の延在方向をZ方向と規定する。また、先端側から見て右方をX1方向、左方をX2方向、上方向をY1方向、下方向をY2方向、前方をZ1方向、後方をZ2方向と規定する。さらに、特に断りのない限り、これらの方向の記載は医療用マニピュレータ10が中立姿勢である場合を基準として表すものとする。これらの方向は説明の便宜上のものであり、医療用マニピュレータ10は任意の向きで(例えば、上下を反転させて)使用可能であることはもちろんである。   In the following description, the width direction in FIGS. 1 and 2 is defined as the X direction, the height direction is defined as the Y direction, and the extending direction of the connecting shaft 48 is defined as the Z direction. Further, the right side when viewed from the front end side is defined as the X1 direction, the left side as the X2 direction, the upward direction as the Y1 direction, the downward direction as the Y2 direction, the forward direction as the Z1 direction, and the backward direction as the Z2 direction. Further, unless otherwise specified, the description of these directions is based on the case where the medical manipulator 10 is in a neutral posture. These directions are for convenience of explanation, and it is needless to say that the medical manipulator 10 can be used in any orientation (for example, upside down).

作業部16は、作業を行う先端動作部12aと、該先端動作部12aと操作部14とを連接する長尺で中空の連結シャフト48とを有する。先端動作部12a及び連結シャフト48は細径に構成されており、患者の腹部等に設けられた円筒形状のトラカール20から体腔22内に挿入可能であり、複合入力部34の操作により体腔22内において患部切除、把持、縫合及び結紮等の様々な手技を行うことができる。   The working unit 16 includes a distal end working unit 12a that performs work, and a long and hollow connecting shaft 48 that connects the distal end working unit 12a and the operation unit 14. The distal end working part 12a and the connecting shaft 48 are configured to have a small diameter, and can be inserted into a body cavity 22 from a cylindrical trocar 20 provided in a patient's abdomen or the like. Various procedures such as excision of the affected area, grasping, suturing and ligation can be performed.

操作部14は、人手によって把持されるグリップハンドル26と、該グリップハンドル26の上部から延在するブリッジ28と、該ブリッジ28の先端に接続されたアクチュエータブロック30とトリガレバー(入力部)32を有する。   The operation unit 14 includes a grip handle 26 that is gripped by a hand, a bridge 28 that extends from the top of the grip handle 26, an actuator block 30 that is connected to the tip of the bridge 28, and a trigger lever (input unit) 32. Have.

図1に示すように、操作部14のグリップハンドル26は、ブリッジ28の端部からY2方向に向かって延在しており、人手によって把持されるのに適した長さであり、複合入力部34を有する。   As shown in FIG. 1, the grip handle 26 of the operation unit 14 extends from the end of the bridge 28 in the Y2 direction, and has a length suitable for being gripped by a human hand. 34.

グリップハンドル26の下端には、コントローラ45に接続されるケーブル62が設けられている。グリップハンドル26とケーブル62とは一体的に接続されている。グリップハンドル26とケーブル62とはコネクタにより接続されていてもよい。   A cable 62 connected to the controller 45 is provided at the lower end of the grip handle 26. The grip handle 26 and the cable 62 are integrally connected. The grip handle 26 and the cable 62 may be connected by a connector.

複合入力部34は、先端動作部12aに対してロール方向(軸回転方向)及びヨー方向(左右方向)の回転指令を与える複合的な入力手段であり、例えば横方向に動作する第1入力手段34aによってヨー方向指示を行い、軸回転に動作する第2入力手段34bによってロール方向指示を行うことができる。トリガレバー32は、先端動作部12aのエンドエフェクタ104(図1参照)の開閉指令を与える入力手段である。エンドエフェクタ104は種々の形式があるが、医療用マニピュレータ10では開閉可能なグリッパを設けている。   The composite input unit 34 is a composite input unit that gives rotation commands in the roll direction (axial rotation direction) and yaw direction (left-right direction) to the distal end operation unit 12a. For example, the first input unit operates in the horizontal direction. The yaw direction can be instructed by 34a, and the roll direction can be instructed by the second input means 34b that operates to rotate the shaft. The trigger lever 32 is input means for giving an opening / closing command for the end effector 104 (see FIG. 1) of the distal end working unit 12a. Although the end effector 104 has various types, the medical manipulator 10 is provided with a gripper that can be opened and closed.

複合入力部34には操作量を検出する入力センサが設けられており、検出した動作信号(例えばアナログ信号)をコントローラ45に供給する。   The composite input unit 34 is provided with an input sensor that detects an operation amount, and supplies the detected operation signal (for example, an analog signal) to the controller 45.

トリガレバー32は、ブリッジ28のやや下方に設けられたレバーであり、人差し指による操作が容易な位置に設けられている。トリガレバー32は、アクチュエータブロック30に対して第1リンク64及び第2リンク66によって接続されており、グリップハンドル26に対して進退するように構成されている。第1リンク64はブリッジ28の一部に対して軸支されて揺動可能であり、Y2方向端にトリガレバー32が設けられている。第2リンク66は、アクチュエータブロック30からZ2方向に突出し、第1リンク64の長孔64aに係合し、トリガレバー32の操作によって長孔64aの長尺方向に進退可能である。   The trigger lever 32 is a lever provided slightly below the bridge 28, and is provided at a position where an operation with an index finger is easy. The trigger lever 32 is connected to the actuator block 30 by a first link 64 and a second link 66, and is configured to advance and retreat with respect to the grip handle 26. The first link 64 is pivotally supported by a part of the bridge 28 and can swing, and the trigger lever 32 is provided at the end in the Y2 direction. The second link 66 protrudes from the actuator block 30 in the Z2 direction, engages with the elongated hole 64a of the first link 64, and can advance and retract in the elongated direction of the elongated hole 64a by operating the trigger lever 32.

トリガレバー32の人手による操作は機械的に伝達されてエンドエフェクタ104の開閉が行われる。トリガレバー32とエンドエフェクタ104との間で、人手による操作を機械的に伝達する手段である第1リンク64、第2リンク66、後述する第1エンドエフェクタ駆動機構260a及び第2エンドエフェクタ駆動機構260b等は操作伝達部を形成している。   The manual operation of the trigger lever 32 is mechanically transmitted to open and close the end effector 104. Between the trigger lever 32 and the end effector 104, a first link 64, a second link 66, a first end effector driving mechanism 260a and a second end effector driving mechanism which will be described later are means for mechanically transmitting a manual operation. Reference numerals 260b and the like form an operation transmission unit.

ここで機械的とはワイヤ、チェーン、タイミングベルト、リンク、ロッド、ギア等を介して駆動する方式であり、主に、動力伝達方向に非弾性な個体の機械部品を介して駆動する方式である。ワイヤやチェーン等は、張力により不可避的な多少の伸びが発生する場合があるが、これらは非弾性な個体の機械部品とし、以下も同様とする。   Here, mechanical is a method of driving via wires, chains, timing belts, links, rods, gears, etc., and is mainly a method of driving via individual mechanical parts that are inelastic in the power transmission direction. . Wires, chains, and the like may inevitably undergo some elongation due to tension, but these are inelastic individual mechanical parts, and so on.

図1に示すように、アクチュエータブロック30には先端動作部12aが有する3自由度のうち2自由度の機構に対応してモータ(姿勢軸アクチュエータ)40、41が連結シャフト48の延在方向に沿って並列して設けられている。モータ40、41は、先端動作部12aのロール方向及びヨー方向の動作に対応する。モータ40、41は小型、細径であって、アクチュエータブロック30はコンパクトな扁平形状に構成されている。モータ40、41は、操作部14の操作に基づき、コントローラ45の作用下に回転をする。   As shown in FIG. 1, the actuator block 30 includes motors (attitude axis actuators) 40 and 41 in the extending direction of the connecting shaft 48 corresponding to a mechanism having two degrees of freedom among the three degrees of freedom of the distal end working unit 12a. It is provided in parallel along. The motors 40 and 41 correspond to operations in the roll direction and the yaw direction of the distal end working unit 12a. The motors 40 and 41 are small and have a small diameter, and the actuator block 30 is configured in a compact flat shape. The motors 40 and 41 rotate under the action of the controller 45 based on the operation of the operation unit 14.

モータ40、41には、回転角度を検出することのできる角度センサ(図示せず)が設けられており、検出した角度信号はコントローラ45に供給される。角度センサとしては、例えばロータリエンコーダが用いられる。   The motors 40 and 41 are provided with an angle sensor (not shown) that can detect the rotation angle, and the detected angle signal is supplied to the controller 45. For example, a rotary encoder is used as the angle sensor.

アクチュエータブロック30には、モータ40、41の駆動軸に接続されているプーリ50a、50bが設けられている。   The actuator block 30 is provided with pulleys 50 a and 50 b connected to the drive shafts of the motors 40 and 41.

図3に示すように、プーリ50a、プーリ50bには、ワイヤ52、ワイヤ54が巻き掛けられており、連結シャフト48の中空部分48a(図7参照)を通って先端動作部12aまで延在している。ワイヤ52、ワイヤ54はそれぞれ同種、同径のものを用いることができる。   As shown in FIG. 3, a wire 52 and a wire 54 are wound around the pulley 50 a and the pulley 50 b, and extend to the distal end working unit 12 a through the hollow portion 48 a (see FIG. 7) of the connecting shaft 48. ing. The wires 52 and 54 may be of the same type and the same diameter.

操作部14における複合入力部34、トリガレバー32の位置、形態や操作方法などは、本構成に限定されない。例えば、複合入力部34の代わりに、操作ローラやボタン、ジョイスティックなどを設けてもよく、操作しやすい位置や方法を適宜選択して設計すればよい。   The positions, forms, operation methods, and the like of the composite input unit 34 and the trigger lever 32 in the operation unit 14 are not limited to this configuration. For example, instead of the composite input unit 34, an operation roller, a button, a joystick, or the like may be provided, and a position and a method that are easy to operate may be appropriately selected and designed.

次に、先端動作部12aについて説明する。先ず、先端動作部12aにおけるエンドエフェクタ104を開閉させる基本的な構成である第1エンドエフェクタ駆動機構260a及び第2エンドエフェクタ駆動機構260bについて説明する。   Next, the distal end working unit 12a will be described. First, the first end effector driving mechanism 260a and the second end effector driving mechanism 260b, which are basic configurations for opening and closing the end effector 104 in the distal end working unit 12a, will be described.

図4に示すように、先端動作部12aには、伝達部材152、ワイヤ(駆動部材)56a、受動ワイヤ252a、アイドルプーリ140a、ガイドプーリ142a及び受動プーリ(受動円柱体)156を含む第1エンドエフェクタ駆動機構260aと、これに対応した第2エンドエフェクタ駆動機構260bが設けられている。   As shown in FIG. 4, the distal end working unit 12a includes a first end including a transmission member 152, a wire (drive member) 56a, a passive wire 252a, an idle pulley 140a, a guide pulley 142a, and a passive pulley (passive cylinder) 156. An effector driving mechanism 260a and a second end effector driving mechanism 260b corresponding to the effector driving mechanism 260a are provided.

第1エンドエフェクタ駆動機構260aにおける構成要素には符号にaを付し、第2エンドエフェクタ駆動機構260bにおける構成要素には符号にbを付して区別する。第1エンドエフェクタ駆動機構260aにおける構成要素と第2エンドエフェクタ駆動機構260bにおける構成要素で同じ機能のものについては、煩雑とならないよう、代表的に第1エンドエフェクタ駆動機構260aについてのみ説明する場合がある。   The components in the first end effector drive mechanism 260a are identified by a and the components in the second end effector drive mechanism 260b are identified by a symbol b. The components of the first end effector drive mechanism 260a and the components of the second end effector drive mechanism 260b having the same functions may be described only with respect to the first end effector drive mechanism 260a as a representative so as not to become complicated. is there.

図4においては、理解が容易となるように第1エンドエフェクタ駆動機構260aと第2エンドエフェクタ駆動機構260bを紙面上で並列して示すが、実際の医療用マニピュレータ10に適用する場合には、図3に示すように、各プーリの軸方向(つまりY方向)に並列させている。   In FIG. 4, the first end effector driving mechanism 260 a and the second end effector driving mechanism 260 b are shown side by side on the paper for easy understanding, but when applied to an actual medical manipulator 10, As shown in FIG. 3, the pulleys are arranged in parallel in the axial direction (that is, the Y direction).

図4に示すように、ワイヤ56aにおける一方の端部は、ターミナル250aによって受動ワイヤ(可撓性部材)252aの両端部に接続されている。受動ワイヤ252aは、一部がワイヤ56aに接続された環状の可撓性部材であり、ワイヤ以外にもロープ、樹脂線、ピアノ線及びチェーン等を用いることができる。ここで、環状とは広義であり、必ずしも全長にわたって可撓性部材が適用されている必要はなく、少なくとも各プーリに巻き掛けられる箇所が可撓性部材であればよく、直線部は剛体で接続されていてもよいことはもちろんである。受動ワイヤ252aは、ワイヤ56aの一部であってもよい。   As shown in FIG. 4, one end of the wire 56a is connected to both ends of a passive wire (flexible member) 252a by a terminal 250a. The passive wire 252a is an annular flexible member partially connected to the wire 56a, and a rope, a resin wire, a piano wire, a chain, or the like can be used in addition to the wire. Here, the term “annular” is used in a broad sense, and the flexible member does not necessarily have to be applied over the entire length. The flexible member may be at least a portion that is wound around each pulley, and the straight portion is connected by a rigid body. Of course, it may be done. Passive wire 252a may be part of wire 56a.

図5に示すように、先端動作部12aでは、アイドルプーリ140a及び140bは、それぞれ同軸上でY1方向の第1層アイドルプーリ(第1層アイドル円柱体)232a及び232bとY2方向の第2層アイドルプーリ(第2層アイドル円柱体)234a及び234bとを有する。   As shown in FIG. 5, in the distal end working unit 12a, the idle pulleys 140a and 140b are coaxially arranged on the first layer idle pulleys (first layer idle cylinders) 232a and 232b in the Y1 direction and the second layer in the Y2 direction, respectively. Idle pulleys (second layer idle cylinders) 234a and 234b.

また、ガイドプーリ142a及び142bは、それぞれ同軸上でY1方向の第1層ガイドプーリ(第1層ガイド円柱体)236a及び236bとY2方向の第2層ガイドプーリ(第2層ガイド円柱体)238a及び238bとを有する。このような構成により、対のプーリ同士が逆方向に回転可能であり、動作がスムーズである。なお、これらの名称は説明の便宜上、区別しているものである。また、アイドルプーリ140a及びガイドプーリ142aの側面には、受動ワイヤ252aを巻き掛けるための溝部が形成されており、第1層アイドルプーリ232aの溝部を、第1層アイドルプーリ溝部232cと称し、第1層アイドルプーリ232bの溝部を、第1層アイドルプーリ溝部232dと称し、以下同様とする。   The guide pulleys 142a and 142b are coaxially arranged in the Y1 direction first layer guide pulleys (first layer guide cylinders) 236a and 236b and the Y2 direction second layer guide pulleys (second layer guide cylinders) 238a. And 238b. With such a configuration, the pair of pulleys can rotate in opposite directions, and the operation is smooth. Note that these names are distinguished for convenience of explanation. In addition, a groove for winding the passive wire 252a is formed on the side surfaces of the idle pulley 140a and the guide pulley 142a. The groove of the first layer idle pulley 232a is referred to as a first layer idle pulley groove 232c. The groove portion of the first layer idle pulley 232b is referred to as a first layer idle pulley groove portion 232d, and so on.

図6のZ2方向端で、受動ワイヤ252aの一方(以下、識別の都合上、往路線253aとも呼ぶ。)は、第1層アイドルプーリ232aのX1方向面及びZ1方向面に接し、第1層ガイドプーリ236aのZ2方向面及びX2方向面に接して受動プーリ156のX2方向面に達し、Z1方向の面に半回転巻き付けられて、該受動プーリ156のX1方向面に至る。   At the end in the Z2 direction of FIG. 6, one of the passive wires 252a (hereinafter also referred to as the forward line 253a for convenience of identification) is in contact with the X1 direction plane and the Z1 direction plane of the first layer idle pulley 232a, and the first layer The guide pulley 236a contacts the Z2 direction surface and the X2 direction surface of the guide pulley 236a, reaches the X2 direction surface of the passive pulley 156, is wound around the Z1 direction surface by half rotation, and reaches the X1 direction surface of the passive pulley 156.

図6のZ2方向端で、受動ワイヤ252aの他方(以下、識別の都合上、復路線253bとも呼ぶ。)は、第2層アイドルプーリ234aのX2方向面及びZ1方向面に接し、第2層ガイドプーリ238aのZ2方向面及びX1方向面に接して、受動プーリ156のX1方向面に至る。   At the end in the Z2 direction of FIG. 6, the other of the passive wires 252a (hereinafter also referred to as a return line 253b for convenience of identification) is in contact with the X2 direction plane and the Z1 direction plane of the second layer idle pulley 234a, and the second layer The guide pulley 238a reaches the X1 direction surface of the passive pulley 156 in contact with the Z2 direction surface and the X1 direction surface.

つまり、受動ワイヤ252aは、アイドルプーリ140aより基端側に位置するターミナル250aを基点及び終点とする一巡経路を構成しており、アイドルプーリ140aとガイドプーリ142aとの間で交差して、略8字形状をなしている(図3参照)。これにより、ターミナル250a及び受動ワイヤ252aは、ワイヤ56aを介してトリガレバー32に対して機械的に接続されていることになる。   That is, the passive wire 252a constitutes a circuit that has a terminal 250a located on the base end side from the idle pulley 140a as a base point and an end point, and intersects between the idle pulley 140a and the guide pulley 142a to be approximately 8 It has a letter shape (see FIG. 3). As a result, the terminal 250a and the passive wire 252a are mechanically connected to the trigger lever 32 via the wire 56a.

ここで機械的とは、前記のように、動力伝達方向に非弾性な個体の機械部品を介して駆動する方式である。例えば、ワイヤ56は可撓性部材であるが、エンドエフェクタ104を閉じる動作に関してはトリガレバー32でZ2方向に引かれ、ほとんど弾性変形することがなく、又は動作に支障のない範囲での不可避的弾性変形であり、機械的接続手段となっている。   Here, the mechanical is a method of driving through a mechanical part of an individual that is inelastic in the power transmission direction as described above. For example, the wire 56 is a flexible member, but the operation of closing the end effector 104 is pulled in the Z2 direction by the trigger lever 32 and is unavoidable within a range that hardly undergoes elastic deformation or does not hinder the operation. It is elastic deformation and is a mechanical connection means.

また、ここでいう受動ワイヤ252aは、アイドルプーリ140aとガイドプーリ142aとの間における交差とは、平面視上で交差していることであり、当然に、Y方向にはずれが生じる。また、ガイドプーリ142aは、第1層ガイドプーリ236aと第2層ガイドプーリ238bから構成されることから、往路線253aと復路線253bとの間には必然的にY方向のずれが生じ得る。   Moreover, the crossing between the idle pulley 140a and the guide pulley 142a of the passive wire 252a here means crossing in a plan view, and naturally, a deviation occurs in the Y direction. Further, since the guide pulley 142a includes the first layer guide pulley 236a and the second layer guide pulley 238b, a deviation in the Y direction may inevitably occur between the forward line 253a and the return line 253b.

図5に示すように、往路線253aは復路線253bに対してY1側にずれているものとし、そのY方向ずれ量Δは、受動ワイヤ252aの径よりもやや大きい。ガイドプーリ142aを基準とすると、往路線253aは復路線253bよりもΔだけY1方向にずれた位置からZ方向の受動プーリ156に向かって延出することになる(図11参照)。   As shown in FIG. 5, it is assumed that the forward line 253a is shifted to the Y1 side with respect to the return line 253b, and the Y-direction shift amount Δ is slightly larger than the diameter of the passive wire 252a. When the guide pulley 142a is used as a reference, the forward line 253a extends from the position shifted in the Y1 direction by Δ from the return line 253b toward the passive pulley 156 in the Z direction (see FIG. 11).

ワイヤ56a(図3参照)をZ2方向に引き寄せると、平面視で、第1層アイドルプーリ232a及び第2層ガイドプーリ238aは反時計方向に回転し、第2層アイドルプーリ234a及び第1層ガイドプーリ236aは時計方向に回転する。このように、アイドルプーリ140a及びガイドプーリ142aは、それぞれ同軸上で2枚のプーリが並列する構成であることから、当接する受動ワイヤ252aの動きに従って逆方向に回転可能であり、動作がスムーズである。   When the wire 56a (see FIG. 3) is pulled in the Z2 direction, the first layer idle pulley 232a and the second layer guide pulley 238a rotate counterclockwise in a plan view, and the second layer idle pulley 234a and the first layer guide The pulley 236a rotates clockwise. As described above, since the idle pulley 140a and the guide pulley 142a are configured so that two pulleys are coaxially arranged in parallel, the idle pulley 140a and the guide pulley 142a can rotate in the reverse direction according to the movement of the passive wire 252a that comes into contact, and the operation is smooth. is there.

第2エンドエフェクタ駆動機構260bは、第1エンドエフェクタ駆動機構260aにおける受動ワイヤ252a、アイドルプーリ140a、ガイドプーリ142a、受動プーリ156に相当する受動ワイヤ252b、アイドルプーリ140b、ガイドプーリ142b及び三日月形受動体(一体型受動体)155を有すると共に、折り返しプーリ350を有する。折り返しプーリ350は、三日月形受動体155よりもZ1側に設けられている。三日月形受動体155はY方向を基準軸とし、受動プーリ156はY軸に対して傾斜して伝達部材152に設けられており、該伝達部材152と共にZ方向に移動可能である。折り返しプーリ350は、伝達部材152に対して、Z方向に相対的に移動可能に設けられている。これらの折り返しプーリ350、三日月形受動体155、受動プーリ156及び伝達部材152の詳細な構成については後述する(図11、図12及び図15参照)。   The second end effector drive mechanism 260b includes a passive wire 252a, an idle pulley 140a, a guide pulley 142a, a passive wire 252b corresponding to the passive pulley 156, an idle pulley 140b, a guide pulley 142b, and a crescent-shaped passive in the first end effector drive mechanism 260a. It has a body (integrated passive body) 155 and a folding pulley 350. The folding pulley 350 is provided closer to the Z1 side than the crescent-shaped passive body 155. The crescent-shaped passive body 155 has the Y direction as a reference axis, and the passive pulley 156 is provided on the transmission member 152 so as to be inclined with respect to the Y axis, and is movable in the Z direction together with the transmission member 152. The folding pulley 350 is provided to be movable relative to the transmission member 152 in the Z direction. Detailed configurations of the folding pulley 350, the crescent-shaped passive body 155, the passive pulley 156, and the transmission member 152 will be described later (see FIGS. 11, 12, and 15).

図6に示すように折り返しプーリ350は、同軸上でY1方向の第1層折り返しプーリ(第1層折り返し円柱体)360とY2方向の第2層折り返しプーリ(第2層折り返し円柱体)362とを有する。第1層折り返しプーリ360及び第2層折り返しプーリ362の側面には、第1層アイドルプーリ232a等と同様に、第1層折り返しプーリ溝部360c及び第2層折り返しプーリ溝部362cを有してもよい。   As shown in FIG. 6, the folding pulley 350 is coaxially formed with a first layer folding pulley (first layer folding cylinder) 360 in the Y1 direction and a second layer folding pulley (second layer folding cylinder) 362 in the Y2 direction. Have Similar to the first layer idle pulley 232a and the like, the first layer folding pulley groove portion 360c and the second layer folding pulley groove portion 362c may be provided on the side surfaces of the first layer folding pulley 360 and the second layer folding pulley 362. .

また、図6のZ2方向端で、受動ワイヤ252bの一方は、第1層アイドルプーリ232bのX1方向面及びZ1方向面に接し、第1層ガイドプーリ236bのZ2方向面及びX2方向面に接し、三日月形受動体155のX2方向面に至る。該受動ワイヤ252bは、そのままZ1方向に向かって延在し、第1層折り返しプーリ360のX2方向面に達し、該第1層折り返しプーリ360のZ1方向の面に半回転巻き付けられてZ2方向に折り返す。該受動ワイヤ252bは、そのままZ2方向に向かって延在し、三日月形受動体155のX1方向面に達し、該三日月形受動体155のZ2方向の面に巻き付けられながら、Y2方向へ斜行して、Z1方向に折り返し、第2層折り返しプーリ362のX2方向面に至る。   In addition, at the end in the Z2 direction in FIG. 6, one of the passive wires 252b is in contact with the X1 direction surface and the Z1 direction surface of the first layer idle pulley 232b, and is in contact with the Z2 direction surface and the X2 direction surface of the first layer guide pulley 236b. To the X2 direction surface of the crescent-shaped passive body 155. The passive wire 252b extends in the Z1 direction as it is, reaches the X2 direction surface of the first layer folding pulley 360, and is wound half a turn around the Z1 direction surface of the first layer folding pulley 360 in the Z2 direction. Wrap. The passive wire 252b extends in the Z2 direction as it is, reaches the X1 direction surface of the crescent-shaped passive body 155, and skews in the Y2 direction while being wound around the Z2 direction surface of the crescent-shaped passive body 155. Then, it is folded back in the Z1 direction and reaches the X2 direction surface of the second layer folding pulley 362.

図6のZ2方向端で、受動ワイヤ252bの他方は、第2層アイドルプーリ234bのX2方向面及びZ1方向面に接し、第2層ガイドプーリ238bのZ2方向面及びX1方向面に接し、三日月形受動体155のX1方向面に至る。該受動ワイヤ252bは、そのままZ1方向に向かって延在し、第2層折り返しプーリ362のX1方向面に達してから、Z1方向の面に半回転巻き付けられて、該第2層折り返しプーリ362のX2方向面に至る。このように、受動ワイヤ252bについても、受動ワイヤ252aと同様に、ターミナル250bを基点及び終点とする一巡の経路を構成しており、ワイヤ56bを介してトリガレバー32に対して機械的に接続されていることになる。   At the end of the Z2 direction in FIG. 6, the other of the passive wires 252b is in contact with the X2 direction surface and the Z1 direction surface of the second layer idle pulley 234b, and is in contact with the Z2 direction surface and X1 direction surface of the second layer guide pulley 238b. It reaches the X1 direction surface of the passive body 155. The passive wire 252b extends in the Z1 direction as it is, reaches the X1 direction surface of the second layer folding pulley 362, and then is wound around the surface in the Z1 direction by half rotation, so that the second layer folding pulley 362 It reaches the X2 direction plane. As described above, the passive wire 252b also forms a circuit that has the terminal 250b as a base point and an end point, and is mechanically connected to the trigger lever 32 via the wire 56b, similarly to the passive wire 252a. Will be.

図3及び図4に示すように、第2リンク66は、ターミナル249a(または溶接や貫通孔等)を介して、ワイヤ56aの端部と、駆動側連結ワイヤ(駆動側連結可撓性部材)322の端部とに接続されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the second link 66 is connected to the end of the wire 56 a and a driving side connecting wire (driving side connecting flexible member) via a terminal 249 a (or welding or a through hole). It is connected to the end of 322.

駆動側連結ワイヤ322は、駆動部材進退機構である駆動側連結プーリ(回転操作子)324に巻き掛けられており、一方の端部は前述の通りターミナル249aを介して、ワイヤ56a及び第2リンク66の端部に接続され、他方の端部はターミナル249bを介して、ワイヤ56bの端部に接続されている。なお、図4の仮想線で示したように、トリガレバー32を、駆動側連結プーリ324の代わりに、駆動部材進退機構として用いてもよい。   The driving side connecting wire 322 is wound around a driving side connecting pulley (rotating operation element) 324 which is a driving member advancing / retreating mechanism, and one end thereof is connected to the wire 56a and the second link via the terminal 249a as described above. 66, and the other end is connected to the end of the wire 56b via the terminal 249b. As indicated by the phantom lines in FIG. 4, the trigger lever 32 may be used as a drive member advance / retreat mechanism instead of the drive side connection pulley 324.

このような構成によれば、ワイヤ56aとワイヤ56bとを簡便に逆方向に進退させることができ、トリガレバー32を引き寄せる操作をすると、ターミナル249aも一体的に引き寄せられて、伝達部材152をZ2方向に移動させることができる。また、トリガレバー32を押し出す操作をすると、ターミナル249bが一体的に引き寄せられ、折り返しプーリ350は位置が固定されていることにより、三日月形受動体155及び伝達部材152をZ1方向に移動させることができる。   According to such a configuration, the wire 56a and the wire 56b can be easily moved back and forth in the reverse direction, and when the trigger lever 32 is pulled, the terminal 249a is also pulled together, and the transmission member 152 is moved to Z2. Can be moved in the direction. Further, when the operation of pushing the trigger lever 32 is performed, the terminal 249b is pulled together and the position of the folding pulley 350 is fixed, so that the crescent-shaped passive body 155 and the transmission member 152 can be moved in the Z1 direction. it can.

ターミナル250aは、受動ワイヤ252aが過度に屈曲しないように、アイドルプーリ140aよりも適度に離れた位置に設けられており、受動ワイヤ252aの両端部はターミナル250aを頂部として鋭角を形成している。アイドルプーリ140aとガイドプーリ142aとの間は狭く、例えば、受動ワイヤ252aの幅と略等しい隙間が形成されている。エンドエフェクタ104は、このような伝達部材152の進退動作に基づいて開閉する。   The terminal 250a is provided at a position moderately separated from the idle pulley 140a so that the passive wire 252a is not excessively bent, and both ends of the passive wire 252a form an acute angle with the terminal 250a as the top. The gap between the idle pulley 140a and the guide pulley 142a is narrow, and for example, a gap substantially equal to the width of the passive wire 252a is formed. The end effector 104 opens and closes based on such a forward / backward movement of the transmission member 152.

図5に示すように、内寄りの2つの第2層アイドルプーリ234aと第1層アイドルプーリ232bは一体構成で中央共通アイドルプーリ430を構成していてもよい。内寄りの2つの第2層ガイドプーリ238aと第1層ガイドプーリ236aは一体構成で中央共通ガイドプーリ432を構成していてもよい。   As shown in FIG. 5, the inward two second-tier idle pulleys 234a and first-tier idle pulleys 232b may be integrated to form a central common idle pulley 430. The two second-layer guide pulleys 238a and the first-layer guide pulley 236a on the inner side may constitute a central common guide pulley 432 in an integrated configuration.

すなわち、ターミナル250aとターミナル250b(図4参照)は、逆方向に同じ距離だけ移動するのであるから、図5の各矢印で示すような動作が発生し、第2層アイドルプーリ234aと第1層アイドルプーリ232bは同方向(図5では時計方向)に同じ角度だけ回転し、第2層ガイドプーリ238aと第1層ガイドプーリ236bは同方向(図5では反時計方向)に同じ角度だけ回転する。従って、これらの部材は別部材とする必要はなく、一体的な中央共通アイドルプーリ430及び中央共通ガイドプーリ432を構成することにより、簡便構成となる。図5では、理解が容易なように、第2層ガイドプーリ238aと第1層ガイドプーリ236bとの距離、及び第2層アイドルプーリ234aと第1層アイドルプーリ232bとの距離をやや離して示しているが、両者の距離は実質的にゼロでもよい。   That is, since the terminal 250a and the terminal 250b (see FIG. 4) move in the opposite directions by the same distance, the operations shown by the arrows in FIG. 5 occur, and the second layer idle pulley 234a and the first layer The idle pulley 232b rotates in the same direction (clockwise in FIG. 5) by the same angle, and the second layer guide pulley 238a and the first layer guide pulley 236b rotate in the same direction (counterclockwise in FIG. 5) by the same angle. . Therefore, these members do not need to be separate members, and a simple configuration can be obtained by configuring the central common idle pulley 430 and the central common guide pulley 432. In FIG. 5, the distance between the second layer guide pulley 238a and the first layer guide pulley 236b and the distance between the second layer idle pulley 234a and the first layer idle pulley 232b are shown slightly separated for easy understanding. However, the distance between the two may be substantially zero.

次に、先端動作部12aの全体的な構成について説明する。   Next, the overall configuration of the distal end working unit 12a will be described.

図7、図8及び図9に示すように、先端動作部12aは、ワイヤ受動部100と、複合機構部102と、エンドエフェクタ104とを有し、Y方向の第1回転軸Oyを中心にして、それよりも先の部分がヨー方向に回動する第1自由度と、第2回転軸Orを中心にしてロール方向に回動する第2自由度と、第3回転軸Ogを中心として先端のエンドエフェクタ104を開閉させる第3自由度とを有する合計3自由度の機構となっている。   As shown in FIGS. 7, 8, and 9, the distal end working unit 12 a includes a wire passive unit 100, a composite mechanism unit 102, and an end effector 104, and is centered on the first rotation axis Oy in the Y direction. The first degree of freedom in which the portion ahead is rotated in the yaw direction, the second degree of freedom in rotation in the roll direction around the second rotation axis Or, and the third rotation axis Og as the center The mechanism has a total of three degrees of freedom including a third degree of freedom for opening and closing the end effector 104 at the tip.

第1自由度の機構である第1回転軸Oyは、連結シャフト48の基端側から先端側に延在する軸線Cと非平行に回動可能に設定するとよい。第2自由度の機構である第2回転軸Orは先端動作部12における先端部(つまりエンドエフェクタ104)の延在方向の軸線を中心として回動可能な機構とし、先端部をロール回転可能に設定するとよい。   The first rotation axis Oy, which is a mechanism having a first degree of freedom, may be set so as to be rotatable in a non-parallel manner with the axis C extending from the proximal end side to the distal end side of the connecting shaft 48. The second rotation axis Or, which is a mechanism of the second degree of freedom, is a mechanism that can rotate around the axis of the distal end portion (that is, the end effector 104) of the distal end working unit 12 in the extending direction, and the distal end portion can be rotated by a roll. It is good to set.

第1自由度の機構(つまりヨー方向)は、例えば±90°又はそれ以上の稼動範囲を有する。第2自由度の機構(つまりロール方向)は、例えば±180°又はそれ以上の稼動範囲を有する。第3自由度の機構(つまりエンドエフェクタ104)は、例えばそれぞれ40°又はそれ以上開くことができる。   The mechanism of the first degree of freedom (that is, the yaw direction) has an operating range of ± 90 ° or more, for example. The mechanism of the second degree of freedom (that is, the roll direction) has an operating range of ± 180 ° or more, for example. The third degree of freedom mechanism (ie, end effector 104) can be opened, for example, 40 ° or more, respectively.

エンドエフェクタ104は、手術において実際の作業を行う部分であり、第1回転軸Oy及び第2回転軸Orは、作業を行い易いようにエンドエフェクタ104の姿勢を変えるためのものである。一般に、エンドエフェクタ104を開閉させる第3自由度に係る機構部はグリッパ(又はグリッパ軸)とも呼ばれ、ヨー方向に回動する第1自由度に係る機構部はヨー軸とも呼ばれ、ロール方向に回動する第2自由度に係る機構部はロール軸とも呼ばれる。   The end effector 104 is a part that performs actual work in the operation, and the first rotation axis Oy and the second rotation axis Or are for changing the posture of the end effector 104 so that the work can be easily performed. In general, the mechanism unit related to the third degree of freedom for opening and closing the end effector 104 is also called a gripper (or gripper shaft), and the mechanism unit related to the first degree of freedom rotating in the yaw direction is also called a yaw axis. The mechanism portion according to the second degree of freedom that rotates in the direction is also called a roll shaft.

図7に示すように、ワイヤ受動部100は、一対の舌片部58の間に設けられており、ワイヤ52、ワイヤ54のそれぞれの往復動作を回転動作に変換して複合機構部102に伝達する部分である。ワイヤ受動部100は、軸孔60a、60aに挿入される軸110と、軸孔60b、60bに挿入される軸112とを有する。軸110及び軸112は、軸孔60a、60bに対して、例えば圧入若しくは溶接により固定される。軸112は第1回転軸Oyの軸上に配置される。   As shown in FIG. 7, the wire passive portion 100 is provided between the pair of tongue pieces 58, and converts the reciprocating motions of the wires 52 and 54 into rotational motions and transmits them to the composite mechanism portion 102. It is a part to do. The wire passive unit 100 includes a shaft 110 inserted into the shaft holes 60a and 60a, and a shaft 112 inserted into the shaft holes 60b and 60b. The shaft 110 and the shaft 112 are fixed to the shaft holes 60a and 60b by, for example, press fitting or welding. The shaft 112 is disposed on the first rotation axis Oy.

軸112のY方向両端には、Y方向に対称形状の歯車体126及び歯車体130が設けられている。歯車体126は、筒体132と、該筒体132の上部に同心状に設けられた歯車134とを有する。歯車体130は、歯車体126とほぼ同形状であって、該歯車体126に対してY方向に反転に配置されている。歯車体130は、筒体136と、該筒体136の下部に同心状に設けられた歯車138とを有する。歯車134及び歯車138は、後述するギア体146のフェイスギア165の上端部及び下端部に噛合する。   A gear body 126 and a gear body 130 that are symmetrical in the Y direction are provided at both ends of the shaft 112 in the Y direction. The gear body 126 includes a cylindrical body 132 and a gear 134 provided concentrically on the upper portion of the cylindrical body 132. The gear body 130 has substantially the same shape as the gear body 126 and is disposed so as to be reversed in the Y direction with respect to the gear body 126. The gear body 130 includes a cylindrical body 136 and a gear 138 provided concentrically below the cylindrical body 136. The gear 134 and the gear 138 mesh with an upper end portion and a lower end portion of a face gear 165 of a gear body 146 described later.

筒体136は筒体132と略同径、同形状である。筒体132及び筒体136には、ワイヤ52及び54が所定の固定手段によって一部が固定されて巻き掛けられている(図3参照)。   The cylinder 136 has substantially the same diameter and the same shape as the cylinder 132. Wires 52 and 54 are wound around the cylindrical body 132 and the cylindrical body 136 while being partially fixed by predetermined fixing means (see FIG. 3).

ワイヤ52及び54を回転動作させることにより、歯車体126及び歯車体130を軸112に対して回転させることができる(図3参照)。歯車体126と歯車体130を同方向に同速度で回転させると、ギア体146は軸112を基準として揺動し、ヨー方向動作が行われる。歯車体126と歯車体130を逆方向に同速度で回転させると、ギア体146は第2回転軸Orを基準として回転し、ロール回転動作が行われる。歯車体126と歯車体130を異なる速度で回転させると、ギア体146は、ヨー方向動作とロール回転動作の複合動作が行われる。つまり、歯車体126、歯車体130及びギア体146は差動機構を構成している。   By rotating the wires 52 and 54, the gear body 126 and the gear body 130 can be rotated with respect to the shaft 112 (see FIG. 3). When the gear body 126 and the gear body 130 are rotated in the same direction and at the same speed, the gear body 146 swings with respect to the shaft 112 and the yaw direction operation is performed. When the gear body 126 and the gear body 130 are rotated in the opposite directions at the same speed, the gear body 146 rotates on the basis of the second rotation axis Or, and a roll rotation operation is performed. When the gear body 126 and the gear body 130 are rotated at different speeds, the gear body 146 performs a combined operation of the yaw direction operation and the roll rotation operation. That is, the gear body 126, the gear body 130, and the gear body 146 constitute a differential mechanism.

軸110の略中央部には一対のアイドルプーリ(アイドル円柱体)140aが回転自在に軸支されており、軸112の略中央部には一対のガイドプーリ(ガイド円柱体)142aが回転自在に軸支されている。アイドルプーリ140aは、ガイドプーリ142aに巻きかける受動ワイヤ252aの巻き掛け角度を常に一定(両側合わせて約180°)に保つためにある。また、アイドルプーリ140a及びガイドプーリ142aは、受動ワイヤ252a(図4参照)に対するすべり、及び摩擦による摩耗を低減するために、表面を滑らかにし、又は摩擦の少ない材質を用いるとよい。   A pair of idle pulleys (idle cylinders) 140a are rotatably supported at a substantially central portion of the shaft 110, and a pair of guide pulleys (guide cylinders) 142a are freely rotatable at a substantially central portion of the shaft 112. It is pivotally supported. The idle pulley 140a is for keeping the winding angle of the passive wire 252a wound around the guide pulley 142a constant at all times (approximately 180 ° on both sides). In addition, the idle pulley 140a and the guide pulley 142a may be made of a material with a smooth surface or less friction in order to reduce sliding with respect to the passive wire 252a (see FIG. 4) and wear due to friction.

軸112における、歯車体126とガイドプーリ142aとの間、及びガイドプーリ142bと歯車体130との間には主軸部材144が回転自在に軸支されている。主軸部材144は、複合機構部102に向けて突出する筒部を有する。主軸部材144の軸心部には方形の孔144aが設けられており、筒部にはピン352が挿入及び固定される径方向の一方(Y2方向)に軸孔354が設けられている。ピン352は、軸孔354を通って伝達部材152の凹部356に達する(図11参照)。主軸部材144のZ2方向端部には、ガイドプーリ142a及び142bのY方向両面を保持すると共に軸112が挿通する孔を有する2枚の補助板144bが設けられている。補助板144bはZ1方向に向かって幅広となる山型であって、糸等の異物の侵入を防止する。   A main shaft member 144 is rotatably supported on the shaft 112 between the gear body 126 and the guide pulley 142a and between the guide pulley 142b and the gear body 130. The main shaft member 144 has a cylindrical portion that protrudes toward the composite mechanism portion 102. A rectangular hole 144a is provided in the axial center portion of the main shaft member 144, and a shaft hole 354 is provided in one of the radial directions (Y2 direction) in which the pin 352 is inserted and fixed in the cylindrical portion. The pin 352 reaches the recess 356 of the transmission member 152 through the shaft hole 354 (see FIG. 11). At the end in the Z2 direction of the main shaft member 144, two auxiliary plates 144b that hold both sides in the Y direction of the guide pulleys 142a and 142b and have a hole through which the shaft 112 is inserted are provided. The auxiliary plate 144b has a mountain shape that becomes wider in the Z1 direction and prevents intrusion of foreign matter such as yarn.

なお、図3に示すように、アイドルプーリ140a及び140bと、ガイドプーリ142a及び142bの回転軸は、それぞれ同軸上に配置するとよい。つまり、アイドルプーリ140a及び140bは軸110に共通的に軸支することができ、ガイドプーリ142aと142bは軸112に共通的に軸支することができる。ガイドプーリ142aとガイドプーリ142bを同軸構成とすることにより、ヨー軸動作機構が簡便になる。   As shown in FIG. 3, the rotation axes of the idle pulleys 140a and 140b and the guide pulleys 142a and 142b are preferably arranged coaxially. That is, the idle pulleys 140a and 140b can be supported on the shaft 110 in common, and the guide pulleys 142a and 142b can be supported on the shaft 112 in common. By making the guide pulley 142a and the guide pulley 142b coaxial, the yaw axis operation mechanism is simplified.

複合機構部102は、エンドエフェクタ104の開閉動作機構と、該エンドエフェクタ104の姿勢を変化させる複合的な機構部である。   The composite mechanism unit 102 is a composite mechanism unit that changes the opening / closing operation mechanism of the end effector 104 and the posture of the end effector 104.

複合機構部102は、主軸部材144の筒部周面に対して回転自在に嵌挿されたギア体146と主軸部材144の先端に設けられたナット体148と、Z2方向端部が孔144aに挿入され、伝達部材152と、該伝達部材152のZ2方向端部に、ピン154で回転自在に軸支されている受動プーリ156と、受動板158と、円筒状のカバー160と、該ピン352で回転自在に軸支されている折り返しプーリ350とを有する。伝達部材152のZ2方向端部は、受動プーリ156に対する摺動性をあげるためにコの字状をしており、Z2方向に向かって長く突出している。   The composite mechanism portion 102 includes a gear body 146 that is rotatably fitted to the cylindrical surface of the main shaft member 144, a nut body 148 provided at the tip of the main shaft member 144, and an end portion in the Z2 direction in the hole 144a. Inserted and a transmission member 152, a passive pulley 156 rotatably supported by a pin 154 at a Z2 direction end of the transmission member 152, a passive plate 158, a cylindrical cover 160, and the pin 352 And a folding pulley 350 that is rotatably supported. An end portion of the transmission member 152 in the Z2 direction has a U shape in order to increase the slidability with respect to the passive pulley 156, and protrudes long in the Z2 direction.

主軸部材144におけるギア体146と当接する部分には、樹脂製のスラスト軸受部材144cが設けられている。ナット体148におけるギア体146と当接する部分には、樹脂製のスラスト軸受部材148aが設けられている。スラスト軸受部材144c及び148aは低摩擦材であって、当接部分の摩擦及びトルクを低減すると共に、フェイスギア165に負荷が直接的にかかることを防止する。スラスト軸受部材144c及び148aは、いわゆるすべり軸受であるが、転がり軸受を設けてもよい。これにより、エンドエフェクタ104を強く閉じた場合や開いた場合、すなわちギア体146が主軸部材144に強く当接する場合でも、ロール軸動作をスムーズに行うことができる。孔144aは、伝達部材152、三日月形受動体155、受動プーリ156、及び折り返しプーリ350が挿入可能な高さを有する。   A resin-made thrust bearing member 144c is provided on a portion of the main shaft member 144 that contacts the gear body 146. A thrust bearing member 148a made of resin is provided at a portion of the nut body 148 that contacts the gear body 146. The thrust bearing members 144c and 148a are low-friction materials, and reduce the friction and torque at the abutting portion and prevent the load from being directly applied to the face gear 165. The thrust bearing members 144c and 148a are so-called slide bearings, but may be provided with rolling bearings. Thereby, even when the end effector 104 is strongly closed or opened, that is, when the gear body 146 strongly contacts the main shaft member 144, the roll shaft operation can be performed smoothly. The hole 144a has a height at which the transmission member 152, the crescent-shaped passive body 155, the passive pulley 156, and the folding pulley 350 can be inserted.

ギア体146は、段付き筒形状であって、Z2方向の大径部162と、Z1方向の小径部164と、大径部162のZ2方向端面に設けられたフェイスギア165とを有する。フェイスギア165は、歯車134及び歯車138に噛合する。ギア体146は、ナット体148によって主軸部材144から抜けることが防止されている。主軸部材144の筒部外周には、ナット体148が螺合するねじが設けてある。   The gear body 146 has a stepped cylindrical shape, and includes a large diameter portion 162 in the Z2 direction, a small diameter portion 164 in the Z1 direction, and a face gear 165 provided on the end surface of the large diameter portion 162 in the Z2 direction. The face gear 165 meshes with the gear 134 and the gear 138. The gear body 146 is prevented from coming off from the main shaft member 144 by the nut body 148. A screw to which the nut body 148 is screwed is provided on the outer periphery of the cylindrical portion of the main shaft member 144.

伝達部材152は、作業部16の軸心よりY1方向にややオフセットした位置に設けられるが、Z1方向先端に設けられた突起174だけは軸心に配置させるとよい。もちろん、伝達部材152は中心に配置してもよい。   The transmission member 152 is provided at a position slightly offset in the Y1 direction from the axis of the working unit 16, but only the protrusion 174 provided at the tip in the Z1 direction may be arranged at the axis. Of course, the transmission member 152 may be arranged at the center.

受動板158は、Z2方向の凹部166と、該凹部166の底面に設けられた係合部168と、X方向両面にそれぞれ設けられた軸方向のリブ170と、X方向に対称位置に2つ設けられたリンク孔172とを有する。係合部168は、伝達部材152の先端に設けられたきのこ状の突起174に係合する形状である。この係合により、受動板158と伝達部材152は、相対的なロール軸の回転が可能になる。受動板158の幅はカバー160の内径に略等しい。   The passive plate 158 includes two concave portions 166 in the Z2 direction, engaging portions 168 provided on the bottom surface of the concave portion 166, axial ribs 170 provided on both sides in the X direction, and two symmetrical positions in the X direction. And a link hole 172 provided. The engaging portion 168 has a shape that engages with a mushroom-like protrusion 174 provided at the tip of the transmission member 152. By this engagement, the passive plate 158 and the transmission member 152 can rotate relative to each other. The width of the passive plate 158 is substantially equal to the inner diameter of the cover 160.

カバー160は、複合機構部102のほぼ全体を覆う大きさであり、複合機構部102及びエンドエフェクタ104に異物(生体組織、薬剤、糸等)が入り込むことが防止される。カバー160の内面には、受動板158の2つのリブ170が嵌る軸方向の2本の溝175が対向する向きに設けられている。溝175にリブ170が嵌ることにより受動板158が軸方向にガイドされる。受動板158の係合部168には突起174が係合することから、三日月形受動体155及び受動プーリ156は孔144a内において、受動板158及び伝達部材152と共に軸方向に進退可能であると共に、伝達部材152を基準としてロール回転が可能である。カバー160は、ギア体146の大径部162に対して螺入、圧入等の手段により固定されている。   The cover 160 is sized to cover almost the entire composite mechanism portion 102 and prevents foreign matter (biological tissue, medicine, thread, etc.) from entering the composite mechanism portion 102 and the end effector 104. Two axial grooves 175 in which the two ribs 170 of the passive plate 158 are fitted are provided on the inner surface of the cover 160 so as to face each other. The passive plate 158 is guided in the axial direction by fitting the rib 170 into the groove 175. Since the protrusion 174 engages with the engaging portion 168 of the passive plate 158, the crescent-shaped passive body 155 and the passive pulley 156 can advance and retreat in the axial direction together with the passive plate 158 and the transmission member 152 in the hole 144a. The roll can be rotated with reference to the transmission member 152. The cover 160 is fixed to the large diameter portion 162 of the gear body 146 by means such as screwing or press fitting.

次に、エンドエフェクタ104は、一対のエンドエフェクタ部材308と、ピン196とを有する。ピン196は第3回転軸Ogの軸上に配置される。   Next, the end effector 104 has a pair of end effector members 308 and pins 196. The pin 196 is disposed on the third rotation axis Og.

先端動作部12aのエンドエフェクタ104は、一対のグリッパ302が動作をするいわゆる両開き型である。エンドエフェクタ104は、カバー160に対して一体構成のグリッパベース304と、該グリッパベース304に設けられたピン196を基準にして動作する一対のエンドエフェクタ部材308と、一対のグリッパリンク220とを有する。   The end effector 104 of the distal end working unit 12a is a so-called double-open type in which a pair of grippers 302 operate. The end effector 104 includes a gripper base 304 that is integrally formed with the cover 160, a pair of end effector members 308 that operate based on pins 196 provided on the gripper base 304, and a pair of gripper links 220. .

各エンドエフェクタ部材308は、L字形状であって、Z1方向に延在するグリッパ302と、該グリッパ302に対して略35°に曲がって延在するレバー部310とを有する。L字形状の屈曲部には、孔216が設けられ、レバー部310の端部近傍には孔218が設けられている。孔216にピン196が挿入されることにより一対のエンドエフェクタ部材308は第3回転軸Ogを中心として揺動自在となる。   Each end effector member 308 is L-shaped and has a gripper 302 extending in the Z1 direction and a lever portion 310 extending at approximately 35 ° with respect to the gripper 302. A hole 216 is provided in the L-shaped bent portion, and a hole 218 is provided in the vicinity of the end of the lever portion 310. By inserting the pin 196 into the hole 216, the pair of end effector members 308 can swing around the third rotation axis Og.

各エンドエフェクタ部材308は側方の1つのグリッパリンク220によって、受動板158のピン224に連接されている。エンドエフェクタ104の受動板158ではリンク孔172が図7のX方向に対称位置に2つ設けられており、一対のグリッパリンク220は側面視で交差する配置である。   Each end effector member 308 is connected to the pin 224 of the passive plate 158 by one side gripper link 220. In the passive plate 158 of the end effector 104, two link holes 172 are provided at symmetrical positions in the X direction of FIG. 7, and the pair of gripper links 220 are arranged so as to intersect in a side view.

このような先端動作部12aでは、一対のグリッパ302を対向する位置に配置することで、力のバランスを良好にし、不用意にモーメント荷重などを掛かるのを防ぐことができる。   In such a distal end operating portion 12a, the pair of grippers 302 are arranged at opposing positions, so that the balance of force can be improved and it is possible to prevent an inadvertent moment load or the like from being applied.

図8及び図9から明らかなように、一対のエンドエフェクタ部材308は、伝達部材152の動作に対して基本的に同期駆動されるため、中心軸に対して左右対称に開閉することが可能である。   As apparent from FIGS. 8 and 9, the pair of end effector members 308 are basically driven synchronously with respect to the operation of the transmission member 152, and therefore can be opened and closed symmetrically with respect to the central axis. is there.

図10に示すように、ヨー軸動作をする場合、ガイドプーリ142a及びガイドプーリ142bの軸(図3参照)を中心にして、それよりも先端の複合機構部102及びエンドエフェクタ104がヨー方向に揺動する。先端動作部12aは、先端動作部12aと同様に非干渉機構であることから、ヨー軸動作をしてもエンドエフェクタ104の開度が変化することはなく、逆にエンドエフェクタ104の開度を変化させてもヨー軸が動作することはない。エンドエフェクタ104とロール軸の関係についても同様である。   As shown in FIG. 10, when the yaw axis operation is performed, the composite mechanism portion 102 and the end effector 104 at the tip of the guide pulley 142 a and the guide pulley 142 b (see FIG. 3) are centered in the yaw direction. Swing. Since the tip operating unit 12a is a non-interference mechanism like the tip operating unit 12a, the opening degree of the end effector 104 does not change even when the yaw axis operation is performed. Even if it is changed, the yaw axis does not move. The same applies to the relationship between the end effector 104 and the roll shaft.

また、エンドエフェクタ104はトリガレバー32に対して機械的に直接接続されていることから、強い把持力が得られると共に、エンドエフェクタ104に加わる力はトリガレバー32に伝達される。   Further, since the end effector 104 is mechanically directly connected to the trigger lever 32, a strong gripping force is obtained and the force applied to the end effector 104 is transmitted to the trigger lever 32.

先端動作部12aにおけるエンドエフェクタ104の把持及び開き動作時のワイヤ駆動比は1:1であり、バランスがよい。   The wire drive ratio at the time of gripping and opening the end effector 104 in the distal end working unit 12a is 1: 1, which is well balanced.

次に、伝達部材152及び該伝達部材152に設けられる受動プーリ156、三日月形受動体155及び折り返しプーリ350の構成について説明する。   Next, the configuration of the transmission member 152 and the passive pulley 156, the crescent-shaped passive body 155, and the folding pulley 350 provided on the transmission member 152 will be described.

ガイドプーリ142a、受動プーリ156、及び折り返しプーリ350は略同径である。また、アイドルプーリ140aは、ガイドプーリ142aとの隙間を狭めるために、ガイドプーリ142aと比べて適度に大径となっている。隙間を狭めることで、ヨー動作の動作範囲を広くすることができる。なお、アイドルプーリ140a、ガイドプーリ142a、受動プーリ156、及び折り返しプーリ350は、受動ワイヤ252a、252bが屈曲しないように、レイアウト上、適度な範囲で大径にしている。   The guide pulley 142a, the passive pulley 156, and the folding pulley 350 have substantially the same diameter. Further, the idle pulley 140a has a moderately large diameter compared to the guide pulley 142a in order to narrow the gap with the guide pulley 142a. By narrowing the gap, the operating range of the yaw operation can be widened. Note that the idle pulley 140a, the guide pulley 142a, the passive pulley 156, and the folding pulley 350 have a large diameter in an appropriate range so that the passive wires 252a and 252b are not bent.

図6及び図11に示すように、伝達部材152は、Y方向に薄く、Z方向に長い板体をベースに構成されており、前記のピン154、三日月形受動体155、受動プーリ156、突起174、ピン352及び凹部356を備える。受動プーリ156の側面には、受動ワイヤ252aを周方向に案内する溝部(受動円柱体溝部)156cが設けられている。   As shown in FIGS. 6 and 11, the transmission member 152 is configured based on a plate body that is thin in the Y direction and long in the Z direction, and includes the pin 154, the crescent-shaped passive body 155, the passive pulley 156, and the protrusions. 174, a pin 352 and a recess 356. On the side surface of the passive pulley 156, a groove (passive cylindrical groove) 156c for guiding the passive wire 252a in the circumferential direction is provided.

突起174は、Z1方向端部に設けられ、先端の円柱形状部が受動板158の係合部168に係合するきのこ形状である。この係合により、伝達部材152はZ方向の進退動作を受動板158に伝達可能であると共に、該受動板158はロール軸方向の回転が可能となっている。   The protrusion 174 is provided at the end in the Z1 direction, and has a mushroom shape in which the cylindrical portion at the tip engages with the engaging portion 168 of the passive plate 158. By this engagement, the transmission member 152 can transmit the advancing and retreating operation in the Z direction to the passive plate 158, and the passive plate 158 can rotate in the roll axis direction.

凹部356は、伝達部材152の略中央部に設けられ、Z方向に長く、Y2方向側面からY1方向へ凹設された有底穴であるが、設計条件によっては連通孔としてもよい。前記の通りピン352は、主軸部材144(図7参照)における筒部のY2方向面に穿設された軸孔354に圧入され、折り返しプーリ350を軸支し、伝達部材152の凹部356に達するが、伝達部材152を貫通しない、片持ち梁である(図11参照)。例えば、図12Bに示すように、伝達部材152が、Z1方向へ最も移動した場合を検討すると、仮にピン352が伝達部材152を貫通していたならば、受動プーリ156の動作の妨げとなることは、図11からも容易に諒解されよう。この際、ピン352は、後述するプーリ溝270まで達することがなければ受動プーリ156の動作の妨げになることはない。折り返しプーリ350は、主軸部材144の孔144a内において、伝達部材152のY2方向側面に接し、ピン352に回転自在に軸支されている。つまり、ピン352及び折り返しプーリ350は位置が固定されている。   The concave portion 356 is a bottomed hole that is provided in a substantially central portion of the transmission member 152, is long in the Z direction, and is recessed in the Y1 direction from the side surface in the Y2 direction, but may be a communication hole depending on design conditions. As described above, the pin 352 is press-fitted into the shaft hole 354 formed in the Y2 direction surface of the cylindrical portion of the main shaft member 144 (see FIG. 7), pivotally supports the folding pulley 350, and reaches the recess 356 of the transmission member 152. Is a cantilever beam that does not penetrate the transmission member 152 (see FIG. 11). For example, as shown in FIG. 12B, considering the case where the transmission member 152 moves most in the Z1 direction, if the pin 352 penetrates the transmission member 152, the operation of the passive pulley 156 is hindered. Can be easily understood from FIG. At this time, the pin 352 does not interfere with the operation of the passive pulley 156 unless it reaches a pulley groove 270 described later. The folding pulley 350 contacts the side surface in the Y2 direction of the transmission member 152 in the hole 144a of the main shaft member 144 and is rotatably supported by the pin 352. That is, the positions of the pin 352 and the folding pulley 350 are fixed.

図6及び図11に示すように、三日月形受動体155は、伝達部材152のZ2方向端部近傍におけるY2方向側面において、該伝達部材152に対して一体化して突出形成されており、受動ワイヤ252bが2巻き可能な幅を有する。三日月形受動体155が、伝達部材152に一体化して形成されているため、部品点数を削減することができる。   As shown in FIGS. 6 and 11, the crescent-shaped passive body 155 is formed to project integrally with the transmission member 152 on the side surface in the Y2 direction in the vicinity of the end of the transmission member 152 in the Z2 direction. 252b has a width that allows two windings. Since the crescent shaped passive body 155 is formed integrally with the transmission member 152, the number of parts can be reduced.

図12Aに示すように、三日月形受動体155は、Y方向から平面視すると、Z2方向が凸型となる略三日月形状であり、Z1方向に向けて開口した凹面(円弧凹面)155a及びZ2方向に向けて凸形状の凸面(円弧凸面)155bを有し、凹面155aを半径raの円弧とし、凸面155bを半径rbの円弧とする。   As shown in FIG. 12A, the crescent-shaped passive body 155 has a substantially crescent shape in which the Z2 direction is convex when viewed in plan from the Y direction, and has concave surfaces (arc concave surfaces) 155a and Z2 directions that open toward the Z1 direction. A convex surface (arc convex surface) 155b having a convex shape toward the surface is formed, the concave surface 155a is an arc having a radius ra, and the convex surface 155b is an arc having a radius rb.

凸面155bの半径rbは、折り返しプーリ350の半径rcと同径、又は半径rcより適度に大径の円弧であり、折り返しプーリ350等と同様に、受動ワイヤ252bが屈曲しないように、レイアウト上、適度な範囲で大径にしている。なお、図13A及び図13Bに示すように、凸面155bにおける円弧の中心角θ1が140°〜220°、一層好適には170°〜180°である。なお、図13Aは、中心角θ1が140°の場合を示し、図13Bは、中心角θ1が220°の場合を示す。また、中心角θ1がこのような角度であることで、三日月形受動体155は、凸面155bの凸面両端155dにおいて、受動ワイヤ252bの配設経路がほとんど不連続にならず、該受動ワイヤ252bはほとんど屈曲することなく、その負荷を低減することができる。さらにまた、三日月形受動体155の凸面155bでは、折り返しプーリ350の半径rcより長い長径を有する楕円弧であってもよい。   The radius rb of the convex surface 155b is an arc having the same diameter as the radius rc of the folding pulley 350, or an appropriately larger diameter than the radius rc, and, like the folding pulley 350 and the like, in order to prevent the passive wire 252b from bending, The diameter is increased within an appropriate range. As shown in FIGS. 13A and 13B, the center angle θ1 of the circular arc on the convex surface 155b is 140 ° to 220 °, and more preferably 170 ° to 180 °. 13A shows the case where the central angle θ1 is 140 °, and FIG. 13B shows the case where the central angle θ1 is 220 °. Further, since the center angle θ1 is such an angle, the crescent-shaped passive body 155 has the disposition path of the passive wire 252b hardly discontinuous at the convex both ends 155d of the convex surface 155b. The load can be reduced almost without bending. Furthermore, the convex surface 155b of the crescent-shaped passive body 155 may be an elliptical arc having a longer diameter than the radius rc of the folding pulley 350.

さらに、図12Bに示すように、凹面155aの凹面両端155eを結ぶ線を弦線Tとすると、折り返しプーリ350の基端側が、弦線TをZ2方向へ越えることができる、すなわち弦線Tと凹面155aで囲まれた欠損部155cへ入り込むことができる。この時、凹面155aの半径raと、折り返しプーリ350の半径rcとの間の大小関係は問わないが、半径raが半径rc以上の場合は、半径raが半径rcより小さい場合と比べて、折り返しプーリ350の基端側が、弦線TをZ2方向へ十分に越えられる、すなわち弦線Tと凹面155aで囲まれた欠損部155cへ十分に入り込むことができる。よって、凹面155aの半径raは、前記半径rcと同径、又は半径rcより適度に大径の円弧であると好適である。ここで、半径raが半径rc以上の場合を図14Aに示し、半径raが半径rcより小さい場合を図14Bに示す。   Furthermore, as shown in FIG. 12B, when the line connecting the concave both ends 155e of the concave surface 155a is a chord line T, the base end side of the folding pulley 350 can cross the chord line T in the Z2 direction. It is possible to enter the defective portion 155c surrounded by the concave surface 155a. At this time, the magnitude relationship between the radius ra of the concave surface 155a and the radius rc of the folding pulley 350 does not matter. However, when the radius ra is greater than or equal to the radius rc, the radius ra is smaller than the radius rc. The base end side of the pulley 350 can sufficiently penetrate the chord line T in the Z2 direction, that is, can sufficiently enter the defect portion 155c surrounded by the chord line T and the concave surface 155a. Therefore, it is preferable that the radius ra of the concave surface 155a is an arc having the same diameter as the radius rc, or an appropriately larger diameter than the radius rc. Here, FIG. 14A shows a case where the radius ra is greater than or equal to the radius rc, and FIG. 14B shows a case where the radius ra is smaller than the radius rc.

前述したように、伝達部材152と一体形成された三日月形受動体155は、Z1方向へ移動する。ここで、図12A及び図12Bに示すように、伝達部材152のZ方向における長さをW1とする。図12Aに示す、伝達部材152が最もZ2方向へ移動した状態(グリッパ302が閉じた状態)における、伝達部材152のZ1方向端から折り返しプーリ350のZ1方向端までの距離をL0とする。伝達部材152のZ方向における最大移動可能距離をW0とする。図12Bに示す、折り返しプーリ350が最も凹面155aに入り込んだ状態(グリッパ302が最も開いた状態)における、折り返しプーリ350のZ1方向端と伝達部材152のZ2方向端との距離をL1とする。この場合、W1=L0+L1+W0の関係が成立する。   As described above, the crescent-shaped passive body 155 integrally formed with the transmission member 152 moves in the Z1 direction. Here, as shown in FIGS. 12A and 12B, the length of the transmission member 152 in the Z direction is W1. 12A, the distance from the Z1 direction end of the transmission member 152 to the Z1 direction end of the folding pulley 350 when the transmission member 152 is moved most in the Z2 direction (the gripper 302 is closed) is L0. The maximum movable distance in the Z direction of the transmission member 152 is defined as W0. The distance between the Z1 direction end of the folding pulley 350 and the Z2 direction end of the transmission member 152 in a state where the folding pulley 350 enters the most concave surface 155a (a state where the gripper 302 is most opened) shown in FIG. In this case, the relationship of W1 = L0 + L1 + W0 is established.

次に、比較例として、図15A及び図15Bを用いて、三日月形受動体155の代わりに、折り返しプーリ350と同径の円柱体である受動円柱体255を設けた場合を説明する。ここで、伝達部材152のZ方向における長さをW2とする。図15Aに示す、グリッパ302が閉じた状態における、伝達部材152のZ1方向端から折り返しプーリ350のZ1方向端までの距離は、三日月形受動体155の場合と同様であるので、L0となる。また、前述の通り、エンドエフェクタ104は、伝達部材152の進退動作に基づいて開閉するので、三日月形受動体155の場合と同等の動作角度を維持するためには、受動円柱体255の場合も、伝達部材152のZ方向における最大移動可能距離は、三日月形受動体155の場合と同様にW0となる。さらにまた、図15Bに示す、グリッパ302が最も開いた状態での、折り返しプーリ350のZ1方向端と伝達部材152のZ2方向端との距離をL2とするが、L2は、折り返しプーリ350と受動円柱体255が当接した場合となることは、図15Bからも諒解されよう。この場合、W2=L0+L2+W0の関係が成立する。   Next, as a comparative example, a case where a passive cylindrical body 255 that is a cylindrical body having the same diameter as the folding pulley 350 is provided instead of the crescent-shaped passive body 155 will be described with reference to FIGS. 15A and 15B. Here, the length of the transmission member 152 in the Z direction is W2. The distance from the Z1 direction end of the transmission member 152 to the Z1 direction end of the folding pulley 350 in the state where the gripper 302 is closed shown in FIG. 15A is the same as that of the crescent-shaped passive body 155, and thus is L0. Further, as described above, the end effector 104 opens and closes based on the forward / backward movement of the transmission member 152. Therefore, in order to maintain the same operation angle as that of the crescent-shaped passive body 155, the case of the passive cylindrical body 255 is also used. The maximum movable distance in the Z direction of the transmission member 152 is W0 as in the case of the crescent-shaped passive body 155. Furthermore, the distance between the Z1 direction end of the folding pulley 350 and the Z2 direction end of the transmission member 152 in the state where the gripper 302 is most opened as shown in FIG. 15B is L2, and L2 is passively connected to the folding pulley 350. It can be understood from FIG. 15B that the cylindrical body 255 comes into contact. In this case, the relationship of W2 = L0 + L2 + W0 is established.

前述の関係式、W1=L0+L1+W0及びW2=L0+L2+W0から、L0とW0は共通であるので、W1とW2との差は、L1とL2との差に等しくなる。ここで、図12A、図12Bと図15A、図15B、すなわち三日月形受動体155の場合と受動円柱体255の場合とを比べると、L1の場合は、折り返しプーリ350の基端側が、欠損部155cへ入り込んでいるため、L1とL2とでは、L1の方がより短くなるのは容易に諒解されよう。よって、W1の方がW2より短くなるため、三日月形受動体155を有することで、伝達部材152のZ方向において小型化が可能になる。さらに、前述したように、ピン352が片持ち梁であることで、ピン352がプーリ溝270まで達することがないため、W1をW2より短くしても、W0を維持すること、すなわちエンドエフェクタ104の動作角度を維持した医療用マニピュレータ10が可能となる。   From the above relational expressions, W1 = L0 + L1 + W0 and W2 = L0 + L2 + W0, since L0 and W0 are common, the difference between W1 and W2 is equal to the difference between L1 and L2. Here, comparing FIGS. 12A and 12B with FIGS. 15A and 15B, that is, the case of the crescent-shaped passive body 155 and the case of the passive cylindrical body 255, in the case of L1, the base end side of the folding pulley 350 is the missing portion. Since it is entering 155c, it can be easily understood that L1 is shorter in L1 and L2. Therefore, since W1 is shorter than W2, by having the crescent-shaped passive body 155, the transmission member 152 can be downsized in the Z direction. Further, as described above, since the pin 352 is a cantilever beam, the pin 352 does not reach the pulley groove 270. Therefore, even if W1 is shorter than W2, W0 is maintained, that is, the end effector 104. Thus, the medical manipulator 10 that maintains the above operating angle is possible.

なお、上述の説明は、折り返しプーリ350の基端側が、欠損部155cへ十分に入り込むとしたが、必ずしもその必要はなく、少なくとも先端側が欠損した円弧形状を三日月形受動体155が有し、且つ、凸面155bの円弧がその一部を形成する円を仮想円R(図12A参照)とすると、折り返しプーリ350の基端側が該仮想円Rと交われば、W1の方がW2より短くなるため、三日月形受動体155を有することで、伝達部材152のZ方向において小型化が可能になる。なお、前記欠損した円弧形状における円弧は、厳密な意味ではなく、例えば、三日月、半月、扇形等も含む。同様に、上述の説明では、三日月形受動体155の凹面155aも円弧であるとしたが、折り返しプーリ350の基端側が仮想円Rと交わればよいことから、広義には、該凹面155aは、先端側に向かって非凸形状(凹形状又は平面)であればよい。該凹面155aが、X方向に延在する平面である例を、図14Cに示す。また、図12A、図12B、図13A、及び図13Bでは、凸面155bの凸面両端155dと、凹面155aの凹面両端155eとは、同一点であったが、そうであるとは限らず、図14B及び図14Dに示すように、凸面両端155dと凹面両端155eとが相違してもよい。さらに、ピン352が片持ち梁であることで、ピン352がプーリ溝270まで達することがないため、W1をW2より短くしても、W0を維持すること、すなわちエンドエフェクタ104の動作角度を維持した医療用マニピュレータ10が可能となる。   In the above description, it is assumed that the proximal end side of the folding pulley 350 sufficiently enters the defect portion 155c, but this is not always necessary, and the crescent-shaped passive body 155 has an arc shape with a defect at least on the distal end side, and If a circle in which the arc of the convex surface 155b forms a part is a virtual circle R (see FIG. 12A), W1 is shorter than W2 if the proximal end of the folding pulley 350 intersects the virtual circle R. By having the crescent-shaped passive body 155, the transmission member 152 can be downsized in the Z direction. Note that the arc in the missing arc shape does not have a strict meaning, and includes, for example, a crescent moon, a half moon, and a fan shape. Similarly, in the above description, the concave surface 155a of the crescent-shaped passive body 155 is also an arc, but since the proximal end side of the folding pulley 350 only needs to intersect the virtual circle R, in a broad sense, the concave surface 155a is Any non-convex shape (concave shape or flat surface) toward the tip side may be used. FIG. 14C shows an example in which the concave surface 155a is a plane extending in the X direction. 12A, 12B, 13A, and 13B, the convex both ends 155d of the convex surface 155b and the concave both ends 155e of the concave surface 155a are the same point, but this is not necessarily the case, and FIG. And as shown to FIG. 14D, convex-surface both ends 155d and concave-surface both ends 155e may differ. Further, since the pin 352 is a cantilever beam, the pin 352 does not reach the pulley groove 270, so even if W1 is shorter than W2, W0 is maintained, that is, the operating angle of the end effector 104 is maintained. The medical manipulator 10 thus made becomes possible.

また、三日月形受動体155の場合でも、伝達部材152のZ方向における長さをW2とすれば、該伝達部材152の最大移動可能距離を、W0と比較して長くすることができ、エンドエフェクタ104の動作角度をより大きくすることが可能となる。   Even in the case of the crescent-shaped passive body 155, if the length of the transmission member 152 in the Z direction is W2, the maximum movable distance of the transmission member 152 can be made longer than W0. The operation angle 104 can be further increased.

なお、エンドエフェクタ104が把持状態のときは、三日月形受動体155に接する箇所において、受動ワイヤ252bが、該三日月形受動体155との間に強い摩擦力を生じた状態で移動をしないため、該三日月形受動体155を、受動プーリ156のように回転自在とする必要がない。よって、三日月形受動体155を、円柱形状よりも小型化が可能な、略三日月形状とするのに好適である。   In addition, when the end effector 104 is in the gripping state, the passive wire 252b does not move in a state where a strong friction force is generated between the crescent-shaped passive body 155 and the crescent-shaped passive body 155. The crescent shaped passive body 155 need not be rotatable like the passive pulley 156. Therefore, it is suitable for making the crescent moon-shaped passive body 155 into a substantially crescent moon shape that can be made smaller than a columnar shape.

図11及び図16に示すように、伝達部材152は、さらに、Z方向近傍端部において受動プーリ156が配置されるプーリ溝270と、該プーリ溝270内で受動プーリ156を軸支するピン154とを有する。ピン154は、斜穴272に圧入されている。プーリ溝270は、受動プーリ156よりも僅かに広幅であって、受動ワイヤ252aが通過可能となる程度に、Z2方向面に開口すると共に伝達部材152に対してX1方向面からX2方向面に連通しているが、その連通する向きは、X方向に対してやや傾斜している。図16から明らかなように、プーリ溝270は適度に狭く形成されていることから、受動ワイヤ252aは受動プーリ156の周面から抜け落ちることはないが、溝部156cが設けられていることにより、受動ワイヤ252aがプーリ溝270の壁面に摺接することなく、しかも安定する。   As shown in FIGS. 11 and 16, the transmission member 152 further includes a pulley groove 270 in which the passive pulley 156 is disposed at the end in the vicinity of the Z direction, and a pin 154 that pivotally supports the passive pulley 156 in the pulley groove 270. And have. The pin 154 is press-fitted into the oblique hole 272. The pulley groove 270 is slightly wider than the passive pulley 156 and opens in the Z2 direction plane and communicates with the transmission member 152 from the X1 direction plane to the X2 direction plane so that the passive wire 252a can pass therethrough. However, the direction of communication is slightly inclined with respect to the X direction. As is apparent from FIG. 16, the pulley groove 270 is formed to be moderately narrow, so that the passive wire 252a does not fall off from the peripheral surface of the passive pulley 156, but the passive portion 156c is provided with the passive portion 156c. The wire 252a does not slide on the wall surface of the pulley groove 270 and is stable.

斜穴272及びピン154は、プーリ溝270の上下面に対して直交する向きであって、Y方向軸(換言すれば、ガイドプーリ142aが軸支される軸112の方向)を基準としてXY平面内で傾斜している。斜穴272は、Y1方向面にのみ開口する有底穴であるが、設計条件によっては連通孔としてもよい。   The oblique hole 272 and the pin 154 are oriented orthogonally to the upper and lower surfaces of the pulley groove 270, and the XY plane is based on the Y-direction axis (in other words, the direction of the axis 112 on which the guide pulley 142a is pivotally supported). Inclined within. The oblique hole 272 is a bottomed hole that opens only in the Y1 direction plane, but may be a communication hole depending on the design conditions.

第1エンドエフェクタ駆動機構260a及び第2エンドエフェクタ駆動機構260bにおけるワイヤ56a及び56b(図4参照)は、図17に示すように、直動ロッド326a及び326bで置きかえてもよい。一般にロッドの方がワイヤより剛性が高いため、直動動作のみの部分は、ロッドを用いることにより大きな把持力を得られ、しかも長寿命である。   The wires 56a and 56b (see FIG. 4) in the first end effector driving mechanism 260a and the second end effector driving mechanism 260b may be replaced with linear motion rods 326a and 326b as shown in FIG. In general, since the rod is more rigid than the wire, a portion with only a linear motion can obtain a large gripping force by using the rod and has a long life.

駆動側連結ワイヤ322は、駆動側連結プーリ324を省略し、ワイヤ56a及び56bや図17に示す直動ロッド326a及び326bは、トリガレバー32に直接的に接続されていてもよい。ワイヤ56a及び56bや図17に示す直動ロッド326a及び326bの途中には、過荷重の印加を防止する荷重リミッタが設けられていてもよい。   The driving side connecting wire 322 may omit the driving side connecting pulley 324, and the wires 56 a and 56 b and the linear motion rods 326 a and 326 b shown in FIG. 17 may be directly connected to the trigger lever 32. A load limiter that prevents application of an overload may be provided in the middle of the wires 56a and 56b and the linear motion rods 326a and 326b shown in FIG.

次に、先端動作部12aの変形例としての先端動作部12bを図18に示す。   Next, a distal end working unit 12b as a modification of the distal end working unit 12a is shown in FIG.

図18に示すように、先端動作部12bは、前記の先端動作部12a(図4参照)と比較して第2エンドエフェクタ駆動機構260bを有している点で共通するが、第1エンドエフェクタ駆動機構260aが省略された構成となっている。先端動作部12bについて、先端動作部12aと同一の構成要素については同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。   As shown in FIG. 18, the distal end working unit 12b is common in that it has a second end effector drive mechanism 260b as compared with the distal end working unit 12a (see FIG. 4). The drive mechanism 260a is omitted. Regarding the distal end working unit 12b, the same components as those of the distal end working unit 12a are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

先端動作部12bは、前記の両開き型のエンドエフェクタ104に代えて、片開き式のエンドエフェクタ300が設けられている。エンドエフェクタ300は、固定のグリッパ202とピン196を中心として軸開閉動作をするグリッパ212と、伝達部材152をZ1方向に弾性付勢するスプリング312とを有している。グリッパ212は、伝達部材152が進退することにともなってグリッパリンク220を介して開閉駆動される。すなわち、トリガレバー32をZ2方向に引くと第2エンドエフェクタ駆動機構260bによって伝達部材152もZ2方向に変位し、グリッパ212は図18における反時計方向に回動してエンドエフェクタ300が閉動作をする。一方、トリガレバー32を開放すると、伝達部材152はスプリング312の付勢によってZ1方向に変位し、エンドエフェクタ300は開状態に復帰する。また、トリガレバー32はZ1方向に復帰する。   The tip action unit 12b is provided with a single-open type end effector 300 in place of the double-open type end effector 104 described above. The end effector 300 includes a fixed gripper 202, a gripper 212 that opens and closes around a pin 196, and a spring 312 that elastically biases the transmission member 152 in the Z1 direction. The gripper 212 is driven to open and close via the gripper link 220 as the transmission member 152 advances and retreats. That is, when the trigger lever 32 is pulled in the Z2 direction, the transmission member 152 is also displaced in the Z2 direction by the second end effector driving mechanism 260b, and the gripper 212 rotates counterclockwise in FIG. To do. On the other hand, when the trigger lever 32 is released, the transmission member 152 is displaced in the Z1 direction by the bias of the spring 312 and the end effector 300 returns to the open state. In addition, the trigger lever 32 returns to the Z1 direction.

この先端動作部12bにおいても、三日月形受動体155におけるZ2方向の凹面155aへ、折り返しプーリ350が入り込むこととなり、グリッパ212の開閉角度を維持したまま、伝達部材152の小型化、すなわち医療用マニピュレータ10の小型化が可能となる。   Also in the distal end working portion 12b, the folding pulley 350 enters the concave surface 155a in the Z2 direction of the crescent-shaped passive body 155, so that the transmission member 152 is reduced in size while maintaining the opening / closing angle of the gripper 212, that is, a medical manipulator. 10 downsizing is possible.

上記実施例は、例えば図19に示すような手術用ロボットシステム700に適用してもよい。   The above embodiment may be applied to a surgical robot system 700 as shown in FIG. 19, for example.

手術用ロボットシステム700は、多関節型のロボットアーム702と、コンソール704とを有し、作業部16はロボットアーム702の先端に接続されている。ロボットアーム702の先端には前記のマニピュレータ10と同じ機構が設けられている。ロボットアーム702は、作業部16を移動させる手段であればよく、据置型に限らず、例えば自律移動型でもよい。コンソール704は、テーブル型、制御盤型等の構成を採りうる。   The surgical robot system 700 includes an articulated robot arm 702 and a console 704, and the working unit 16 is connected to the tip of the robot arm 702. The same mechanism as the manipulator 10 is provided at the tip of the robot arm 702. The robot arm 702 may be any means that moves the working unit 16, and is not limited to a stationary type, but may be an autonomous moving type, for example. The console 704 can take a configuration such as a table type or a control panel type.

ロボットアーム702は、独立的な6以上の関節(回転軸やスライド軸等)を有すると、作業部16の位置及び向きを任意に設定できて好適である。先端のマニピュレータ10は、ロボットアーム702の先端部708と一体化している。マニピュレータ10は、前記のトリガレバー32の代わりにモータ(人手によって操作する入力部に連動するアクチュエータ)42を有し、該モータ42がワイヤ56a,56bを駆動する。   If the robot arm 702 has six or more independent joints (such as a rotation axis and a slide axis), the position and orientation of the working unit 16 can be arbitrarily set. The manipulator 10 at the tip is integrated with the tip 708 of the robot arm 702. The manipulator 10 has a motor (actuator linked to an input unit operated manually) 42 instead of the trigger lever 32, and the motor 42 drives the wires 56a and 56b.

ロボットアーム702は、コンソール704の作用下に動作し、プログラムによる自動動作や、コンソール704に設けられたジョイスティック706に倣った操作、及びこれらの複合的な動作をする構成にしてもよい。作業部16には、前記の先端動作部12が設けられている。   The robot arm 702 may be configured to operate under the action of the console 704 and perform an automatic operation based on a program, an operation following a joystick 706 provided on the console 704, and a combination of these operations. The working unit 16 is provided with the distal end working unit 12.

コンソール704には、操作指令部としての2つのジョイスティック706と、モニタ710が設けられている。図示を省略するが、2つのジョイスティック706により、2台のロボットアーム702を個別に操作が可能である。2つのジョイスティック706は、両手で操作しやすい位置に設けられている。モニタ710には、軟性鏡による画像等の情報が表示される。   The console 704 is provided with two joysticks 706 as operation command units and a monitor 710. Although not shown, two robot arms 702 can be individually operated by two joysticks 706. The two joysticks 706 are provided at positions that can be easily operated with both hands. On the monitor 710, information such as an image by a flexible endoscope is displayed.

ジョイスティック706は、上下動作、左右動作、捻り動作、及び傾動動作が可能であり、これらの動作に応じてロボットアーム702を動かすことができる。ジョイスティック706はマスターアームであってもよい。ロボットアーム702とコンソール704との間の通信手段は、有線、無線、ネットワーク又はこれらの組み合わせでよい。   The joystick 706 can move up and down, move left and right, twist, and tilt, and can move the robot arm 702 according to these operations. The joystick 706 may be a master arm. The communication means between the robot arm 702 and the console 704 may be wired, wireless, network, or a combination thereof.

ジョイスティック706には、トリガレバー32が設けられており、該トリガレバー32を操作することによりモータ42を駆動可能である。   The joystick 706 is provided with a trigger lever 32, and the motor 42 can be driven by operating the trigger lever 32.

本発明に係る医療用マニピュレータは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。   The medical manipulator according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

10…医療用マニピュレータ 12、12a、12b…先端動作部
14…操作部 16…作業部
32…トリガレバー 40、41、42…モータ
48…連結シャフト 52、54、56…ワイヤ
104、300…エンドエフェクタ 140a、140b…アイドルプーリ
142a、142b…ガイドプーリ 152…伝達部材
154、196、224、352…ピン 155…三日月形受動体
155a…凹面 155b…凸面
155c…欠損部 156…受動プーリ
156c…溝部(受動円柱体溝部) 158…受動板
160…カバー 202、212、302…グリッパ
232a、232b…第1層アイドルプーリ
234a、234b…第2層アイドルプーリ
236a、236b…第1層ガイドプーリ
238a、238b…第2層ガイドプーリ
252a、252b…受動ワイヤ
260a、260b…エンドエフェクタ駆動機構
322…駆動側連結ワイヤ 324…駆動側連結プーリ
350…折り返しプーリ 356…凹部
360…第1層折り返しプーリ 362…第2層折り返しプーリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Medical manipulator 12, 12a, 12b ... Tip operation | movement part 14 ... Operation part 16 ... Working part 32 ... Trigger lever 40, 41, 42 ... Motor 48 ... Connection shaft 52, 54, 56 ... Wire 104, 300 ... End effector 140a, 140b ... idle pulley 142a, 142b ... guide pulley 152 ... transmission member 154, 196, 224, 352 ... pin 155 ... crescent-shaped passive body 155a ... concave surface 155b ... convex surface 155c ... defective portion 156 ... passive pulley 156c ... groove portion (passive 158 ... Passive plate 160 ... Cover 202, 212, 302 ... Gripper 232a, 232b ... First layer idle pulley 234a, 234b ... Second layer idle pulley 236a, 236b ... First layer guide pulley 238a, 238b ... First Two-layer guide pulley 252a, 52 b ... driven wire 260a, 260b ... end effector driving mechanism 322 ... drive coupling wire 324 ... drive coupling pulley 350 ... return pulley 356 ... recess 360 ... first layer return pulley 362 ... second layer return pulley

Claims (10)

駆動部材の進退により、先端側に設けられたエンドエフェクタが動作をする医療用マニピュレータであって、
前記エンドエフェクタに駆動力を伝達する伝達部材と、
前記伝達部材を進退可能に支持する主軸部材と、
前記伝達部材の基端側近傍に一体化して形成され、基端側に向けて凸形状の円弧凸面を備えると共に、先端側で前記円弧凸面がその一部を形成する仮想円よりも内部に入り込む形状で先端側に向けて非凸形状の欠損部を形成する円弧形状の一体型受動体と、
前記一体型受動体と前記伝達部材の先端との間に、前記主軸部材に位置が固定されて設けられた折り返し円柱体と、
前記駆動部材に一部が接続され、前記円弧凸面と折り返しプーリとの間にわたって1回以上巻き掛けられた環状の可撓性部材と、
を有し、
前記駆動部材が基端側に向かって移動して前記可撓性部材を引くことにより、前記一体型受動体は前記伝達部材と共に先端側に向かって移動し、前記折り返し円柱体の基端側は、前記欠損部まで入り込むことを特徴とする医療用マニピュレータ。
A medical manipulator in which an end effector provided on the distal end side operates by the advancement and retraction of the drive member,
A transmission member for transmitting a driving force to the end effector;
A main shaft member that supports the transmission member so as to advance and retreat; and
It is integrally formed in the vicinity of the base end side of the transmission member, and has a convex arc convex surface toward the base end side, and the arc convex surface enters the inside of a virtual circle forming a part of the tip end side. An arc-shaped integrated passive body that forms a non-convex defect portion in the shape toward the tip side, and
Between the integrated passive body and the tip of the transmission member, a folded cylinder provided with a position fixed to the main shaft member;
Partially connected to the drive member, and the flexible member of one or more wound about annular over between the arcuate convex surface and in fold return pulleys,
Have
When the driving member moves toward the proximal end and pulls the flexible member, the integrated passive member moves toward the distal end side together with the transmission member, and the proximal end side of the folded cylindrical body is A medical manipulator characterized in that it penetrates to the defect part.
請求項1記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記欠損部は、先端側に向けて開口した円弧凹面によって形成されていることを特徴とする医療用マニピュレータ。
The medical manipulator according to claim 1, wherein
The medical manipulator characterized in that the defect portion is formed by an arc concave surface opened toward the distal end side.
請求項2記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記駆動部材が基端側に向かって移動して前記可撓性部材を引くことにより、前記一体型受動体は前記伝達部材と共に先端側に向かって移動し、前記折り返し円柱体の基端側は、前記円弧凹面の凹面両端を結ぶ弦線を越えて、前記円弧凹面が形成する円弧凹部の内部まで入り込むことを特徴とする医療用マニピュレータ。
The medical manipulator according to claim 2,
When the driving member moves toward the proximal end and pulls the flexible member, the integrated passive member moves toward the distal end side together with the transmission member, and the proximal end side of the folded cylindrical body is A medical manipulator characterized in that it passes through a chord line connecting both ends of the concave surface of the circular arc concave surface and enters the inside of the circular arc concave portion formed by the circular arc concave surface.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記駆動部材、前記エンドエフェクタ、前記一体型受動体、前記折り返し円柱体、前記可撓性部材と、
前記伝達部材より基端側に設けられたアイドル円柱体と、
前記アイドル円柱体と前記伝達部材との間に設けられたガイド円柱体と、
を含む第2エンドエフェクタ駆動機構と、
前記伝達部材の基端側近傍に設けられた受動円柱体と、
前記駆動部材、前記可撓性部材、前記アイドル円柱体、前記受動円柱体、前記ガイド円柱体に相当する部材を備える第1エンドエフェクタ駆動機構と、
前記第1エンドエフェクタ駆動機構の前記駆動部材と前記第2エンドエフェクタ駆動機構の前記駆動部材を逆方向に進退させる駆動部材進退機構とを有することを特徴とする医療用マニピュレータ。
The medical manipulator according to any one of claims 1 to 3,
The drive member, the end effector, the integrated passive body, the folded cylindrical body, the flexible member,
An idle cylinder provided on the base end side from the transmission member;
A guide cylinder provided between the idle cylinder and the transmission member;
A second end effector drive mechanism including:
A passive cylinder provided in the vicinity of the base end side of the transmission member;
A first end effector drive mechanism comprising a member corresponding to the drive member, the flexible member, the idle cylinder, the passive cylinder, and the guide cylinder;
A medical manipulator comprising: a drive member advancement / retraction mechanism that advances and retracts the drive member of the first end effector drive mechanism and the drive member of the second end effector drive mechanism in opposite directions.
請求項2又は3記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記円弧凹面は、前記折り返し円柱体と平面視同径、又は前記折り返し円柱体より平面視大径の円弧であることを特徴とする医療用マニピュレータ。
The medical manipulator according to claim 2 or 3 ,
The medical manipulator according to claim 1, wherein the concave arc surface is an arc having the same diameter as that of the folded column body in plan view or a larger diameter in plan view than the folded column body.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記円弧凸面は、前記折り返し円柱体と平面視同径の円弧であることを特徴とする医療用マニピュレータ。
In the medical manipulator according to any one of claims 1 to 5,
The medical manipulator characterized in that the arc convex surface is an arc having the same diameter as that of the folded cylindrical body in plan view.
請求項6記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記円弧凸面は、平面視中心角が140°〜220°の円弧であることを特徴とする医療用マニピュレータ。
The medical manipulator according to claim 6, wherein
The medical manipulator according to claim 1, wherein the arc convex surface is an arc having a central angle in a plan view of 140 ° to 220 °.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記伝達部材、前記一体型受動体、及び前記折り返し円柱体を収容する主軸部材と、
前記主軸部材によって支持されたピンとを有し、
前記ピンは、前記折り返し円柱体を軸支する片持ち梁であることを特徴とする医療用マニピュレータ。
In the medical manipulator according to any one of claims 1 to 7,
A main shaft member that houses the transmission member, the integrated passive body, and the folded cylindrical body;
A pin supported by the main shaft member;
The medical manipulator, wherein the pin is a cantilever beam that pivotally supports the folded cylindrical body.
請求項記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記アイドル円柱体は、前記ガイド円柱体より大径の円柱体であることを特徴とする医療用マニピュレータ。
The medical manipulator according to claim 4 , wherein
The medical manipulator, wherein the idle cylinder is a cylinder having a larger diameter than the guide cylinder.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記駆動部材は、人手によって操作する入力部に対して機械的に接続されていることを特徴とする医療用マニピュレータ。
The medical manipulator according to any one of claims 1 to 9,
The medical manipulator, wherein the driving member is mechanically connected to an input unit operated manually.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5734631B2 (en) * 2010-12-02 2015-06-17 オリンパス株式会社 Surgery support system
KR102046373B1 (en) * 2013-03-11 2019-11-20 삼성전자주식회사 Laparoscopic surgery device having wire reducer
JP6616281B2 (en) * 2013-03-14 2019-12-04 エスアールアイ インターナショナル Compact robot wrist
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JP6714101B2 (en) 2016-11-28 2020-06-24 オリンパス株式会社 Medical treatment tool
JP6894036B2 (en) * 2018-08-28 2021-06-23 株式会社メディカロイド Surgical instruments
CN113386168A (en) * 2021-05-13 2021-09-14 上海工程技术大学 Bionic flexible mechanical wrist device for quarantine sampling

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3631450B2 (en) * 2001-08-22 2005-03-23 株式会社東芝 manipulator
JP3912251B2 (en) * 2002-10-02 2007-05-09 株式会社日立製作所 manipulator
JP3944108B2 (en) * 2003-03-31 2007-07-11 株式会社東芝 Power transmission mechanism and manipulator for medical manipulator
JP5128904B2 (en) * 2007-10-31 2013-01-23 株式会社東芝 manipulator

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