CN102802553A - 医疗用机械手系统 - Google Patents

Abstract

在主侧对从侧的设备进行动作控制的主-从方式的医疗用机械手系统的构成如下。即，该医疗用机械手系统具有：多个从机械手（25a、25b、27），其配置在所述从侧，保持医疗器具；微控制器（11a），其配置在所述主侧，进行所述从机械手（25a、25b、27）的动作控制；以及从侧紧急停止开关（12p、24），其配置在所述从侧，用于对所述微控制器（11a）进行指示，以使所述从机械手（25a、25b、27）的动作强制停止。

Description

医疗用机械手系统

技术领域

本发明涉及用于操作例如插入到活体内的机械手而进行诊断/处置等的医疗用机械手系统。

背景技术

以往，为了实现医疗设施的省人力化，提出了利用机器人的医疗处理技术。例如，在外科领域中，提出了使用多自由度机械手精密地处理患者的人工股关节置换的手术用机器人系统。此外，为了正确地得到患者体腔内的位置信息，还提出了使用内窥镜进行手术的机器人系统。

近年来，盛行在内窥镜下进行外科手术，即在腹腔等的体壁上开插入孔，通过该插入孔将内窥镜和处置器具经皮插入体腔内，由此，在体腔内进行各种处置。

这种手术方法是不需要较大切开的微创手术方法，在胆囊摘除手术或摘除一部分肺的手术等中广泛采用。而且，为了提高这种手术方法中的操作性，提出主-从方式的医疗用机械手。

此外，在复杂的手术中，采用使用多个医疗用机械手的医疗用机械手系统。在这样使用多个医疗用机械手的手术中，需要采取一些措施，以便例如在一部分机械手不按照术者的意图进行动作的情况下，避免该机械手失控而对术者或患者施加不适当的力。

即，在医疗用机械手系统中，在紧急时，术者必须迅速、准确地判断是否应该将所有机械手控制装置的系统停机，并采取紧急措施。

鉴于这种情况，希望医疗用机械手系统在使用机械手的手术中机械手产生了某些动作故障的情况下，可以迅速地对此进行处理。作为这种技术，例如专利第3717552号公报中提出了以下技术。即，在专利第3717552号公报中公开了以下技术：在使用多个医疗用机械手的手术中，在这些医疗用机械手产生某些动作故障（例如医疗用机械手之间接触/碰撞等）的情况下，对此进行处理的强制停止单元。

此外，在专利第3717552号公报中公开了以下内容：将所述强制停止单元具体构成为脚踏板，或者在各机械手中设置所述强制停止单元的结构。此外，由该医疗用机械手系统的操作者来操作这些强制停止单元。而且，在这种结构中，在主-从型的机械手系统中，无法根据从侧（患者侧）的助手等操作者以外的判断进行机械手的紧急停止。因此，在紧急时的操作性方面存在问题。

发明内容

本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种提高了紧急时的操作性的医疗用机械手系统。

为了达到所述目的，本发明的第1方面的医疗用机械手系统中，

操作者对患者附近的设备进行动作控制，

其特征在于，所述医疗用机械手系统具有：

单个或多个机械手，其配置在所述患者附近，保持医疗器具；

控制部，其进行所述机械手的动作控制；

强制停止指示部，其配置在所述患者附近，对所述控制部进行指示，以使所述机械手的动作强制停止。

附图说明

图1是示出本发明一个实施方式的医疗用机械手系统的一个结构例的图。

图2是示出医疗用机械手系统的实际的图像的概略结构图。

图3是示出将医疗用机械手系统应用于腹腔内外科手术的情况下的手术室内的器材的布局的图。

图4是概略地示出构成医疗用机械手系统的机械手的处置器具的动作机构的结构图。

图5概略地示出内窥镜的动作机构的结构图。

图6是示出本发明的一个实施方式的医疗用机械手系统中特有的处理的流程图的图。

图7是示出一个实施方式的变形例的医疗用机械手系统的一个结构例的图。

图8是示出一个实施方式的变形例的医疗用机械手系统的实际的图像的概略结构图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1是示出本发明的一个实施方式的医疗用机械手系统的一个结构例的图。如图1所示，医疗用机械手系统具有：控制装置11；开关12；键盘13；放置患者2的手术台1；由处置器具4和处置用臂5构成的处置用从机械手25；由内窥镜6和观察用臂7构成的观察用从机械手27；由操作者（术者）38操作的主臂8；HMD（Head MountedDisplay：头戴显示装置）9；由磁传感器检测部10a和磁传感器源部10b构成的磁传感器10；由在操作者38附近（可操作范围内）配置的动作开关12a、紧急停止开关12b以及停止解除开关12c构成的开关12；以及在从侧配置的从侧紧急停止开关24。

另外，在图1中，为了方便在纸面显示，各部件之间的位置关系与实际的结构不同。

此处，图2是将本发明的一个实施方式的医疗用机械手系统的概略结构图像化后的图。即，在从侧（患者侧）中，患者2放置在手术台1上，在助手138附近设置有从侧紧急停止开关24。另一方面，在主侧（操作者侧）中，在操作者38附近设置有开关12。

图3是示出将上述医疗用机械手系统应用于腹腔内外科手术的情况下的手术室内的器材的布局的图。在图3中，为了对更接近实际的控制进行说明，假定有2个所述处置用从机械手25（处置用从机械手25a、25b），并且，假定控制装置11-1作为进行处置用从机械手25a和观察用从机械手27的动作控制的控制装置11，假定控制装置11-2作为进行处置用机械手25b的动作控制的控制装置11（根据系统结构，虽然存在使用3个以上从机械手的情况，但这里以上述系统为例进行说明）。

在图3中，除主侧的设备（例如主臂8等）和进行该操作的操作者38外，在手术台1附近还有助手138。而且，在手术台1附近配置有紧急停止开关24。主侧的设备有时配置在与手术台1隔开距离的部位或另外的房间。

以下，参照图1至图3，对本发明的一个实施方式的医疗用机械手系统的结构和作用进行说明。

所述手术台1是用于进行患者2的观察/处置的手术台。在该手术台1的两侧设置有手术床侧轨3。在该手术床侧轨3上可自由装卸地安装着用于在患者的体腔内对处置器具4和内窥镜6进行定位的处置用臂5和观察用臂7。

另外，处置器具4和内窥镜6从在患者2的体壁上开的插入孔2a插入体腔内。

通过具有多自由度的关节部即自由关节机构19来连接所述处置用臂5与所述处置器具4以及连接观察用臂7与内窥镜6。这是为了即便在患者2例如在手术中活动，插入孔2a的位置偏离，也不对插入孔2a施加不适当的力。

所述处置用臂5和观察用臂7构成为，能够机械地进行上下伸缩动作（图2中由箭头a表示的方向）、旋转动作（图2中由箭头b表示的方向）或左右伸缩动作（图2中由箭头c表示的方向）。为了实现这种动作，各臂内中配置有致动器（未图示）。另外，使用例如用于机器人的定位的伺服电动机作为该致动器。

此处，图4是概略地示出构成本一个实施方式的医疗用机械手系统的机械手的处置器具4的动作机构的结构图。图5是概略地示出内窥镜6的动作机构的结构图。

安装在所述处置用臂5的前端的处置器具4的插入部4a构成为，其前端部能够在图4中箭头a所示的方向和箭头b所示的方向上弯曲驱动。通过驱动在处置器具4的伺服电动机收纳部4b内中设置的带减速机构的伺服电动机（未图示），来牵引在插入部4a内插入贯通配置的线（未图示），由此进行这种弯曲驱动。

此外，处置器具4构成为，能够在图4中箭头c所示的向上旋转驱动。驱动在自由关节臂连接部4c内设置的伺服电动机4d，使未图示的旋转机构动作，由此进行这种旋转驱动。特别在处置器具4的前端镊子部4e上设置有使该前端镊子部4e开闭的开闭机构，驱动在伺服电动机收纳部4b内设置的伺服电动机（未图示），对在插入部4a内插入贯通配置的杆或线部件进行推拉操作，由此使该开闭机构动作。

同样，安装在所述观察用臂7的前端的内窥镜6的插入部6a构成为，其前端部能够在图5中箭头a所示的方向和箭头b所示的方向上弯曲驱动。驱动在内窥镜6的伺服电动机收纳部6b内设置的伺服电动机（未图示），对在插入部6a内插入贯通配置的线（未图示）进行牵引，由此进行这种弯曲驱动。

此外，内窥镜6构成为能够在图5中箭头c所示的方向上旋转驱动。驱动在自由关节臂连接部6c内设置的伺服电动机6d，使未图示的旋转机构动作，由此进行这种旋转驱动。

如上所述，将处置器具4和处置用臂5组合得到处置用从机械手25a、25b，将内窥镜6与观察用臂7组合得到观察用从机械手27。

所述主臂8是处置用从机械手25a、25b的输入单元。同样，所述HMD9是观察用从机械手27的输入单元。该主臂8由多个连杆机构构成。构成连杆机构的各连杆上设置有位置检测用的编码器（未图示）。通过该编码器检测各连杆的动作，由此能够检测主臂8的移动量。

在主臂8的各臂连杆上安装有电磁离合器（未图示），以使得当操作者38从主臂8将手移开时，主臂8由于其自重而自动地不进行动作。

即，主臂8通过该电磁离合器限制其动作，以便不在不必要时进行动作。此外，当在主-从模式下实际使处置用从机械手25a、25b动作时，所述电磁离合器通过动作开关12a的操作来控制其动作。即，构成为通过动作开关12a来进行主臂8的动作的锁定和该锁定状态的解除。

此外，作为从机械手驱动的离合器功能，也可以通过动作开关12a对从机械手25a、25b的动作进行锁定/解除。可以通过根据动作开关12a的状态控制向伺服电动机的输出等来实现。

此外，主-从模式是，输入单元即主臂8的动作可以传递到处置用从机械手25a、25b的模式，即，是处置用从机械手25a、25b能够追随主臂8的动作的模式（后述HMD9与观察用从机械手27的关系也同样）。

另一方面，所述HMD9具有显示由内窥镜6观察到的影像的显示器（未图示）。该显示器配置为，当将HMD9佩戴在术者的头部时，位于与术者的眼睛对应的位置。此外，HMD9构成为，无论术者的头怎样活动，都总是能够通过所述显示器观察在内窥镜6的前端取得的影像。根据这种结构的HMD9，术者在处置中可以不像以往那样进行将视线转移到设置在手术室的电视监视器的麻烦的动作，从而提高了操作性。此外，可以不将视线从患部移开，而总是清楚地观察患部的影像，因此能够可靠地进行手术。

所述磁传感器10检测操作者38的头部的空间的移动量。该磁传感器10具有产生均匀磁场的磁传感器源部10b和检测来自磁传感器源部10b的磁场的磁传感器检测部10a。其中，磁传感器检测部10a安装在HMD9的大致中央部。

通过这样构成的磁传感器10来检测操作者38的头部的活动。具体而言，通过磁传感器检测部10a来检测由设置在HMD9以外的规定地方的磁传感器源部10b产生的均匀磁场，处理伴随头部的活动的磁场的变化量的信息，由此，求出磁传感器源部10b与磁传感器检测部10a的空间的绝对移动量和磁传感器检测部10a的倾斜即欧拉角（横滚、俯仰、偏航），检测术者的头部的移动量和倾斜量。

所述控制装置11具有微控制器11a、DSP11b、伺服驱动器11c、磁传感器移动量接口11d、上下计数器11e、键盘接口部11f、开关接口部11g、硬盘控制部11h、硬盘驱动器11i以及数据线11j、11k、11m、11q、11r、11s、11t、11u。以下，对该控制装置11中的各模块的相互作用进行说明。

所述数据线11m是数据总线，用于将位置指令从微控制器11a发送到DSP11b，或者读取从臂侧的伺服部的编码器反馈信息，或者将分别来自上下计数器11e、磁传感器移动量接口11d、键盘接口部11f以及开关接口部11g的数据输入到微控制器11a。

所述数据线11j是用于将由DSP11b得到的控制运算结果发送到伺服驱动器11c的模拟指令线。所述数据线11k是提供来自伺服驱动器11c的功率信号的线和伺服部反馈编码器线。

所述数据线11u是用于在硬盘驱动器11i与硬盘控制部11h之间进行数据交换的数据线。所述数据线11t是用于在开关12与开关接口部11g之间进行数据交换的数据线。

此处，作为在硬盘驱动器11i中保存的信息，例如可以举出观察用从机械手27、处置用从机械手25a、25b的教示数据、尺度比以及灵敏度等各种控制参数等。另外，当然，也可以使用在例如CD、DVD或者外部存储器等信息处理装置外围设备中使用的存储介质等来代替硬盘驱动器11i作为存储单元。此外，也可以在从侧设置外部存储器等一些存储单元。

所述数据线11s是用于进行键盘13与键盘接口部11f的通信的数据线。

另外，虽然未图示，但是，当然设置有用于选择所述各功能模块的地址总线和控制线等。此外，关于用于驱动观察用从机械手27和处置用从机械手25a、25b的伺服系统的数据线11j和数据线11k，只示出了模拟指令线，但是还设置有用于通过DSP11b执行PID控制律等控制算法的编码器反馈信号线。

通过采用以上说明的结构，进行追随（对应）操作者38的头的活动（HMD9的活动）而使观察用从机械手27动作的主-从动作，并且，进行追随（对应）主臂8的操作而使处置用从机械手25a、25b动作的主-从动作。

具体而言，处置用从机械手25a、25b侧的主-从动作为以下那样的动作。即，经由数据线11q，通过上下计数器11e读取在主臂8上设置的编码器的信息。该上下计数器11e首先对在上下计数器11e中设定的数据使移动量增减，由此检测绝对移动量（主臂8的移动量）。在该上下计数器11e内保持的数据经由数据线11m，按每个采样输入到微控制器11a内。

然后，微控制器11a进行坐标变换处理，该坐标变换处理用于决定对于所述移动量使处置用从机械手25a、25b的各轴如何动作。

另一方面，观察用从机械手27侧的主-从动作为以下那样的动作。即，来自HMD9的信息经由数据线11r被发送到磁传感器移动量接口11d，被进行与处置用从机械手25a、25b侧的主-从动作大致同样的处理。

如上所述，在放置患者2的手术台1的手术床侧轨3上设置有观察用从机械手27、处置用从机械手25a以及处置用从机械手25b总共3个从机械手。

在所述观察用从机械手27的前端连接着内窥镜6，该内窥镜6的前端电动弯曲。在所述处置用机械手25a的前端连接着处置器具4，该处置器具4的前端通过电动弯曲，并且进行开闭动作。在所述处置用机械手25b的前端连接着处置器具4，该处置器具4的前端通过电动弯曲，并且进行开闭动作。

而且，作为实际的结构例，如图3所示，可以列举利用控制装置11-1、11-2这2个控制装置作为控制装置11的例子。

所述控制装置11-1经由驱动线36a，对处置用从机械手25a和观察用从机械手27的动作进行控制，以便使其追随由操作者38操作的主臂8a和HMD9的动作。

具体而言，所述控制装置11-1判断由操作者的右手操作的主臂8的活动，控制处置用从机械手25a，并且，通过HMD9判断操作者38的头的活动，控制观察用从机械手27。具体为，操作者38的右手的活动作为主臂8a的各关节中设置的编码器信息，经由线37a被输入到控制装置11-1。

所述控制装置11-2经由驱动线36b控制处置用从机械手25b的动作，以使其追随由操作者38操作的主臂8b和HMD9的动作。

具体而言，所述控制装置11-2判断由操作者的左手操作的主臂8b的活动，控制处置用从机械手25b。具体为，操作者38的左手的活动作为主臂8b的各关节中设置的编码器信息，经由线37b被输入到控制装置11-2。

此外，所述操作者38的头上佩戴着HMD9，该HMD9中安装有磁传感器的磁传感器检测部10a。磁传感器的磁传感器源部10b配置在主臂8a的规定部位。通过这样地构成，检测操作者38的头的活动，所检测到的位置信息经由信号线35被发送到控制装置11-1。

在操作者38附近（可操作范围内）设置有由动作开关12a、紧急停止开关12b以及停止解除开关12c构成的3连的开关12。该开关12经由线33与控制装置11-1电连接，此外，还经由线34与控制装置11-2电连接。

即，动作开关12a和紧急停止开关12b的ON/OFF信号经由信号线33被发送到控制装置11-1，在控制装置11-1内的处理电路（未图示；相当于图1所示的微控制器11a）中被解析处理，并且，经由信号线34被发送到控制装置11-2，在控制装置11-2内的处理电路（未图示；相当于图1所示的微控制器11a）中被解析处理。然后，控制装置11-1、11-2根据所述解析处理结果执行处理。

当所述动作开关12a被接通时，通过控制装置11-1、11-2进行控制，以便可以进行主臂8a、8b的动作。

当所述紧急停止开关12b被接通时，处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27中预先设定的从机械手（详细将在后面叙述）的动作被强制地停止。此处，根据微控制器11a的规定的判定结果，还将控制装置11-1、11-2本身的系统停机（详细将在后面叙述）。

当所述停止解除开关12c被接通时，通过接通所述紧急停止开关12b或后述的从侧紧急停止开关24而被强制停止的处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27的动作再次开始（可以进行动作）。换言之，停止解除开关12c是用于解除通过紧急停止开关12b或所述从侧紧急停止开关24而停止了动作的状态的单元。

该停止解除开关12c不是必需的结构要件，此外，个数可以是单个也可以是多个。另外，在未设置停止解除开关12c的情况下，在通过所述紧急停止开关12b进行了上述的强制停止后，只要在将该医疗用机械手系统的电源关闭一次后再起动，就能够恢复。

此外，如图2所示，所述从侧紧急停止开关24配置在从侧即手术台1附近的助手138的可操作范围内，是具有与所述紧急停止开关12b同样的功能的开关。

如图1所示，该从侧紧急停止开关24与所述开关接口部11g电连接。从侧紧急停止开关24的ON/OFF信号经由所述开关接口部11g被输入到控制装置11-1，在控制装置11-1内的处理电路（未图示；相对于图1所示的微控制器11a）中被解析处理，并且，经由信号线34被发送到控制装置11-2，在控制装置11-2内的处理电路（未图示）中被解析处理。

即，当该从侧紧急停止开关24被接通时，处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27中预先设定的从机械手的动作被强制地停止。此外，根据微控制器11a的判定结果，还将控制装置11-1、11-2本身的系统停机。

根据从侧紧急停止开关24，通过位于比操作者38更靠近患者2的位置的助手138的判断，可以进行处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27的紧急停止。

因此，在处置用从机械手25a、25b或观察用从机械手27进行了假定外的动作的情况下（例如突然的故障或控制程序失控的情况等），或患者的病情急剧变化的情况下等紧急时，能够更迅速且更可靠地使机械手紧急停止。即，能够显著提高紧急停止的操作性。

而且，通过接通所述停止解除开关12c，由于从侧紧急停止开关24被接通而被强制停止的处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27的动作再次开始（动作停止状态被解除）。

另外，紧急停止开关12b和从侧紧急停止开关24可以构成为手开关，也可以构成为脚开关。例如，在将紧急停止开关12b设置为手开关的情况下，只要将其设置在由操作者操作的主臂8a、8b的操作把持部即可。

此外，关于紧急停止开关12b和从侧紧急停止开关24的停止范围，可以设定为包含处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27，也可以按每个从机械手单独设定。在按每个从机械手单独设定的情况下，容易进行恢复作业。

具体而言，仅将失控时对患者的影响较大的从机械手作为紧急停止对象即可。即，可以构成为，将锋利的处置器具的从机械手作为紧急停止对象，不将钝的处置器具或照相机等从机械手作为紧急停止对象。另外，关于处置器具，根据其用途，配置为可以与手术部位接触，但是对于照相机，即便在可活动区域的全部区域活动，也可以配置为不与手术部位接触，因此不必作为紧急停止对象。通过这样的结构，在紧急停止从机械手的同时，能够继续提供手术对象的视觉的信息。

此外，可以构成为，在使用硬镜作为照相机的情况下，将照相机的从机械手作为紧急停止对象，在使用软镜的情况下，鉴于即便与内脏器官接触也会弯曲，对患者的影响较小，因此不作为紧急停止对象。通过这样的结构，在术中从硬镜更换为软镜的照相机的情况下，也能够继续顺利地进行手术。

以下，参照图6所示的流程图，对本发明的一个实施方式的医疗用机械手系统中特有的处理（微控制器11a进行的紧急停止处理和其恢复处理）详细地进行说明。

此处，为了清楚地对处理流程进行说明，如图1和图2所示，将控制装置11-1和控制装置11-2整体地作为一个控制装置11进行说明。另外，控制装置11-1、11-2的详细的处理与上述相同。

首先，该医疗用机械手系统的用户进行关于“停止解除权”的设定（步骤S1）。该停止解除权是用于恢复因接通紧急停止开关12b或从侧紧急停止开关24而被紧急停止的处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27的动作的权限。

如上所述，存在设置多个停止解除开关12c的情况，该情况下，对这些停止解除开关12c的停止解除权进行期望的设定。具体可以列举例如以下设定方法。

《设定例1》

·仅对特定的停止解除开关12c设定停止解除权。

具体而言，在存在多个操作者38的情况下，仅对与主操作者38对应的停止解除开关12c设定停止解除权。或者，仅对与最靠近手术台1的操作者38对应的停止解除开关12c设定停止解除权。此外，也可以采用仅对操作者38设定停止解除权或者仅对助手138设定停止解除权的结构。

《设定例2》

·对全部的停止解除开关12c设定停止解除权，并且，设定为当接通任意的停止解除开关12c时，执行停止解除处理。

《设定例3》

·对全部的停止解除开关12c设定停止解除权，并且，设定为仅在接通全部的停止解除开关12c的情况下，执行停止解除处理。

如上所述，通过导入停止解除权，能够适当地使暂时被紧急停止的处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27进行恢复处理。

例如，操作者38与助手138的关系在每个手术中都各自不同。例如，经验丰富的医师作为助手，而正在积累经验的医师担当操作者，这样的手术也是存在的。在这种情况下，经验丰富的助手侧的医师能够迅速地作出更正确的判断。因此，该情况下，只要在该助手附近（患者2附近）的从侧紧急停止开关24中设定停止解除权即可（在该从侧紧急停止开关24附近等设置相当于停止解除开关12c的开关（未图示））。

此处，作为停止解除权的具体的设定方法，可列举硬件的设定方法和软件的设定方法等，可以采用任意一种方法。

另外，也可以固定地设定停止解除权，而不是在步骤S1中每次设定停止解除权。

在所述步骤S1中，当停止解除权的设定处理结束时，处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27成为可以进行动作的状态。

接着，微控制器11a根据动作开关12a的状态，判定是动作开始还是维持可以进行动作的状态（待机状态）（步骤S2）。在该步骤S2中，在判定为动作开关12a为ON状态之前，维持可以进行动作的状态（待机状态）（步骤S3）。

进而，微控制器11a判定紧急停止开关12b和从侧紧急停止开关24的ON/OFF状态（步骤S4）。

在该步骤S4中，在判定为紧急停止开关12b和从侧紧急停止开关24中至少任意一个为ON状态的情况下，微控制器11a使处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27的动作强制地停止（步骤S5）。另一方面，在所述步骤S4中，在判定为紧急停止开关12b和从侧紧急停止开关24均为OFF状态的情况下，使各从机械手动作（步骤S6）。

即，在动作开关12a为ON状态并且紧急停止开关12b和从侧紧急停止开关24为OFF的状态下，连续地反复步骤S6的处理，继续机械手的动作，进行处置和观察。

即，所述步骤S4是检测紧急停止开关12b和从侧紧急停止开关24的ON/OFF状态，并根据该检测结果对处理进行分支的步骤。

此外，在所述步骤S5中，在使处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27的动作强制停止后，微控制器11a判定是否使该控制装置11系统停机（步骤S7）。

具体而言，在该步骤S7中，只要转移到例如是否使系统停机的输入等待，进行判定即可。具体而言，可以列举设置专用的开关（未图示）的方法、通过再次按下紧急停止开关12b或从侧紧急停止开关24使系统停机的方法以及如果在规定时间内不进行恢复动作则使系统停机的方法等。

在该步骤S7分支为是的情况下，微控制器11a使控制装置11系统停机，使该医疗用机械手系统停机（步骤S8）。

在该步骤S8中，由于是紧急的强制停止引起的系统停机，所以当进行电源切断时，可以将“不是正常结束的系统停机”记录到规定的存储器等。具体而言，例如记录表示“是因为操作某个紧急停止开关而强制停止的吗”等的信息。

另外，正常结束的系统停机不是本发明的要点，所以省略。同样，对于系统开始时的初始化处理等也省略详细的说明。

另外，在该步骤S8的处理中系统停机的情况下，在下次起动时可以向用户提示“上次的结束处理不是正常的结束处理”。

此外，在所述步骤S7分支为否的情况下，微控制器11a判定所述停止解除开关12c的ON/OFF状态（步骤S9）。在该步骤S9中判定为所述停止解除开关12c为OFF状态的情况下，返回所述步骤S5。

另一方面，在该步骤S9中，在判定为所述停止解除开关12c为ON状态的情况下，微控制器11a判定是否在该停止解除开关12c设定了上述停止解除权（步骤S10）。在该步骤S10分支为否的情况下，返回所述步骤S5。另一方面，在该步骤S10分支为是的情况下，微控制器11a进行使被强制停止的处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27的动作再次开始的处理（步骤S11），返回所述步骤S2。

具体而言，在该步骤S11中，进行例如催促操作者将动作开关12a设为OFF，或者，强制地将动作开关12a设为OFF等的处理。由此，能够在停止解除后不马上使各从机械手的动作开始，而是在停止解除后与起动时同样，在动作开关12a被接通后才开始动作。因此，能够降低误操作等的风险。

另外，所述步骤S5中的处理是动力切断处理（通过离合器进行的从机械手的动作停止处理），所述步骤S8中的处理是电源切断处理。由此，在2个阶段进行从机械手的动作的强制停止，由此能够在解除强制停止后易于恢复，并且，实现适当且可靠的强制停止。

具体而言，作为从机械手驱动的离合器功能，在所述步骤S5中，采用硬件上的通过离合器进行的动力切断处理，即便当在软件上失控时也可以可靠地使动作停止。例如，设置励磁动作型的电磁离合器，通过停止向该电磁离合器的电源供给来解除离合器，从而切断动力。另一方面，在所述步骤S5中，采用软件上的通过离合器进行的动力切断处理，因此，可以使该处理的设定具有灵活性。例如，可以通过停止来自所述微控制器11a的指令，或者，将伺服驱动器11c切换为禁用（Disable）状态等的方法使动作停止。

如上所述，根据本发明的一个实施方式，能够提供一种提高了在从侧的操作性的医疗用机械手系统。

具体而言，根据本一个实施方式的医疗用机械手系统，可以解决以往技术中的以下的问题。

即，由于医疗用机械手系统的操作者注视着监视器中显示的患者体内的手术部位图像，所以，即便发生在患者体外从机械手之间互相干扰、患者的病情急剧变化等异常情况，操作者也不能马上发现。鉴于这种情况，提出了在专利第3717552号公报中公开的技术，但即便在应用了该技术的情况下，只有操作者可以进行紧急停止操作。因此，需要助手向操作者传达状况，然后，操作者进行紧急停止。该情况下，当然从助手向操作者的信息传达会耗费时间。此外，由于操作者需要进行瞬间的操作，因此误操作的可能性较高。

对于上述那样的问题，根据本一个实施方式的医疗用机械手系统，通过从侧紧急停止开关24，根据位于比操作者38更靠近被术者即患者2的位置的助手138的判断，可以进行处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27的紧急停止。

因此，可以在处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27异常动作时等的紧急时，更迅速且可靠地使它们停止。由于助手138在手术中移动，因此，可以对每个机械手配置紧急停止开关等，设置多个紧急停止开关。

另外，可以将在发生紧急停止时红灯闪烁的紧急停止显示单元（例如LED等）设置在操作者38容易看见的位置（例如主臂8a、8b的附近或控制装置11的附近等）。

此外，在实际的手术现场，由于输入装置的杀菌很困难，操作这种主-从型的医疗用机械手系统的操作者经常接触未杀菌的输入装置。即，在实际的手术现场中，操作者有时在不清洁区域进行操作。

另一方面，为了更换手术器具或支持处置而在患者附近配置的助手，因为需要直接触碰手术部位或患者，因此在手上戴消毒/杀菌手套等，在所谓清洁区域进行支持。由此，在实际的手术现场中，以操作者在不清洁区域、助手在清洁区域的方式互相分开进行手术。而且，当不清洁区域与清洁区域交错时，产生患者患上感染病的风险增加这样的问题。

然而，根据本一个实施方式的医疗用机械手系统，采用不清洁区域与清洁区域不交错的结构（能够在不清洁区域和清洁区域的双方进行紧急停止操作/停止解除操作的结构），因此不会产生上述问题。

另外，在构成为使用手开关的情况下，只要对设置在清洁区域的手开关进行杀菌后使用，或者盖上杀菌罩（drape）即可。手开关与脚开关相比，具有可视性和操作性良好，助手移动时不会被布线绊倒，也不会误踩到脚开关这样的优点。

此外，也可以构成为将操作者侧的紧急停止开关12b设为脚开关，将从侧的紧急停止开关24设为手开关等，组合多种开关。

此外，当然，也存在输入装置与机械手的两方设置在清洁区域的情况。即便在这种情况下，将紧急停止开关配置在助手能够操作的位置而得到的优点（效果）与上述相同。

如以上说明的那样，根据本一个实施方式的医疗用机械手系统，在使用多个医疗用机械手的手术中，即便在某个机械手发生了某些异常动作/动作不良的情况下，也能迅速且可靠地对此进行处理。因此，操作性和可靠性优异，能够缩短手术时间，能够降低对患者的创伤。

以上，根据一个实施方式对本发明进行了说明，但本发明不仅限于上述实施方式，在本发明的宗旨的范围内，当然可以进行例如以下那样的变形和应用。此外，关于主-从方式的医疗用机械手进行了说明，但是，本发明的一个实施方式也能够应用于主-从方式以外的机械手，例如在操作输入和机械手动作之间不具有坐标变换处理的机械手，或按照预先的程序进行动作的医疗用机械手等。

[变形例]

以下，对所述一个实施方式的医疗用机械手系统的一个变形例进行说明。为了避免说明的重复，对与所述一个实施方式的医疗用机械手系统的不同点进行说明。

图7是示出所述一个实施方式的变形例的医疗用机械手系统的一个结构例的图。图8是示出所述一个实施方式的变形例的医疗用机械手系统的实际的图像的概略结构图。

如图7和图8所示，在本变形例的医疗用机械手系统中，作为具有与紧急停止开关12b和从侧紧急停止开关24同样的功能的紧急停止开关，还设置有便携紧急停止开关12p。而且，在控制装置11中设置有用于与所述便携紧急停止开关12p进行通信的通信部100、I/O端口101。

所述便携紧急停止开关12p是例如从侧的助手138等保持的可以携带的紧急停止开关。

表示所述便携紧急停止开关12p的ON/OFF状态的信号通过无线或有线被发送到通信部100。从该便携紧急停止开关12p发送的信号被控制装置11的通信部100接收，经由I/O端口101被输入到微控制器11a。

如以上说明的那样，根据本变形例，可以提供一种医疗用机械手系统，除具有与所述一个实施方式的医疗用机械手系统同样的效果外，例如还具有以下效果。

即，在必须进行处置用从机械手25a、25b和观察用从机械手27的紧急停止的异常时，即便在助手138位于远离从侧紧急停止开关24的地方的情况下，也能够迅速地进行紧急停止处理。即，能够进一步提高操作性和可靠性。

另外，为了进一步提高操作性和可靠性，如图8所示，可以在控制装置11本身设置控制装置侧紧急停止开关124。通过这样的结构，当在控制装置11附近存在ME（Medical Engineer：医药工程师）238时，可以通过该ME238的判断进行上述紧急停止处理。对于控制装置11的技术事项（控制程序等）最精通的是ME，因此能够迅速地察觉那些异常并使它们停止。

此外，在上述实施方式中包含各种阶段的发明，根据公开的多个结构要件的适当的组合可以提取得到各种发明。例如，即便从实施方式所示的全部结构要件中删除一些结构要件，也能解决在发明要解决的课题部分记述的课题，在能够得到在发明效果的部分记述的效果的情况下，删除了该结构要件的结构也可以作为发明而被提取。

Claims (13)

1.一种医疗用机械手系统，其中，操作者对患者附近的设备进行动作控制，其特征在于，该医疗用机械手系统具有：

单个或多个机械手，其配置在所述患者附近，保持医疗器具；

控制部，其进行所述机械手的动作控制；以及

强制停止指示部，其配置在所述患者附近，用于对所述控制部进行指示，以使所述机械手的动作强制停止。

2.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统，其特征在于，

存在多个所述强制停止指示部。

3.根据权利要求2所述的医疗用机械手系统，其特征在于，

在所述患者附近存在多个所述强制停止指示部。

4.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统，其特征在于，

所述医疗用机械手系统包含动作再次开始指示部，该动作再次开始指示部用于根据所述强制停止指示部的指示，使被所述控制部强制停止的所述机械手的动作再次开始。

5.根据权利要求4所述的医疗用机械手系统，其特征在于，

存在多个所述动作再次开始指示部，对于这些动作再次开始指示部中的至少一个设定了执行所述动作再次开始指示的权限。

6.根据权利要求5所述的医疗用机械手系统，其特征在于，

对于特定的所述动作再次开始指示部设定了执行所述动作再次开始指示的权限。

7.根据权利要求5所述的医疗用机械手系统，其特征在于，

对于全部的所述动作再次开始指示部设定了执行所述动作再次开始指示的权限。

8.根据权利要求5所述的医疗用机械手系统，其特征在于，

通过全部的所述动作再次开始指示部进行动作再次开始指示，来执行所述动作再次开始指示。

9.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统，其特征在于，

所述控制部在根据所述强制停止指示部的指示使所述机械手的动作强制停止后，还判定是否对该医疗用机械手系统进行系统停机，进行基于该判定结果的处理。

10.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统，其特征在于，

所述强制停止指示部设置在所述患者附近和所述操作者附近这双方。

11.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统，其特征在于，

所述强制停止指示部构成为可以移动，通过无线或/和有线与所述控制部进行通信。

12.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统，其特征在于，

所述强制停止指示部被设定为，仅将所述多个机械手中规定的机械手作为所述强制停止的对象。

13.根据权利要求1至12中任意一项所述的医疗用机械手系统，其特征在于，

所述机械手系统是主-从方式的机械手。

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