CN103687701A

CN103687701A - 操纵输入装置和具有该操纵输入装置的机械手系统

Info

Publication number: CN103687701A
Application number: CN201280035827.5A
Authority: CN
Inventors: 小川量平; 柳原胜
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2011-08-04
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2032-08-03
Also published as: US20140160015A1; EP2739441A1; EP2739441A4; WO2013018934A1; JP5936914B2; JP2013035117A; EP2739441B1; US9671860B2; WO2013018934A8; CN103687701B

Abstract

本发明提供了一种操纵输入装置，所述操纵输入装置包括：主夹具（1），其具有夹具部分（1a）和可移动地支承于夹具部分（1a）的操纵手柄（1c）；弹簧（2），其被配置成当操纵操纵手柄（1c）时响应于操纵手柄（1c）的移位量产生操纵阻力；以及力量调整单元（3），其被配置成调整与移位量相对的操纵阻力的力量。

Description

操纵输入装置和具有该操纵输入装置的机械手系统

技术领域

本发明涉及操纵输入装置和具有该操纵输入装置的机械手（manipulator）系统，更具体地，涉及能够用于主-从型医疗用机械手系统的操纵输入装置和具有该操纵输入装置的机械手系统。

要求了2011年8月4日提交的美国临时申请序列号No.61/515,203和2012年5月18日提交的日本专利申请No.2012-114610的优先权。美国临时申请和日本申请的内容都以引用方式并入本文。

背景技术

通常，作为辅助手术中的操作的医疗用机械手，已知的是主-从型机械手系统。该医疗用机械手配备有主夹具，主夹具对安装在从机械手上并且用于手术的器械（诸如，钳子或持针器）的操作执行操纵输入。作为操作者的外科医生操纵主夹具，从而将主夹具的操作传递到这个器械。

已知被构造成使得当操作者打开/闭合操纵手柄以能够有用钳子或持针器实际抓住目标物的感觉时操纵阻力从主夹具传递到操作者的主夹具。

例如，在专利文献1中描述的可移除主夹具手柄中，通过逐渐闭合手柄而压缩的偏置弹簧连接在可移动杆的远端侧（即，操作者的前侧，是远离操作者移动的一侧），可移动杆经由联接件联接到手柄。由此，配置为产生操纵阻力。

另外，在专利文献2中描述的机械手系统中，操作者用他或她的手指拉动在操纵杆一侧突出的触发器来执行操纵输入。在这种情况下，安装在触发器中的弹簧压缩，配置为产生操纵阻力。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]美国专利No.6587750

[专利文献2]日本未经审查的专利申请，首次公开No.2010-76012

发明内容

[本发明要解决的问题]

然而，如上所述的相关技术中的操纵输入装置和具有该操纵输入装置的机械手系统具有以下问题。

在医疗用机械手系统中，操纵输入装置操纵的诸如钳子或持针器的器械提供执行操纵的外科医生具有各种偏好的各种形状和硬度。另外，由于手术需要来自外科医生的微细感觉，因此器械有利地具有适于操作者偏好的操纵感的操纵单元。具体地，操纵钳子的打开/闭合的主夹具的操纵手柄的打开/闭合操纵需要微细的操纵感。

然而，专利文献1和2中描述的技术没有被配置成能够根据操作者的偏好变化操纵感。为此原因，一些操作者可能不能顺利地执行微细操纵。

另外，操纵阻力是由卷簧提供的。然而，当使用次数增加时，卷簧因重复屈曲而经历弹簧性质的时变劣化，因此操纵感容易变化。为此原因，存在确定操纵阻力弱的操作者将无意中用强的握持力执行握持操纵的风险。

本发明提供一种操纵输入装置和具有该操纵输入装置的机械手系统，其能够有利地设置操纵手柄的移位量和操纵阻力的力量之间的关系，并且提高可操纵性。

[解决问题的手段]

根据本发明的第一方面，一种操纵输入装置，所述操纵输入装置包括：操纵单元，其具有操纵单元主体和可移动地支承于所述操纵单元主体的操纵手柄；操纵阻力产生器，其被配置成当所述操纵手柄被操纵时响应于所述操纵手柄的移位量产生操纵阻力；以及力量调整单元，其被配置成调整与所述移位量相对的所述操纵阻力的力量。

所述操纵手柄可以可旋转地支承于所述操纵单元主体并且被安装成允许进行打开/闭合操纵。

根据本发明的第二方面，在根据第一方面的所述操纵输入装置中，所述力量调整单元可以固定与所述移位量相对的所述操纵阻力的力量的变化率特性，并且改变与所述移位量的基准值相对的所述操纵阻力的力量的基准力量值。

根据本发明的第三方面，在所述操纵输入装置中，所述操纵阻力产生器可以包括弹性构件，所述弹性构件因所述操纵手柄的移位操纵而变形并且被配置成产生所述操纵阻力，所述力量调整单元可以使所述弹性构件变形，并且调整所述弹性构件的变形量以改变所述基准力量值。

根据本发明的第四方面，在所述操纵输入装置中，所述力量调整单元可以包括致动器，所述致动器被配置成改变所述基准力量值。

根据本发明的第五方面，在包括所述致动器的所述操纵输入装置中，可以进一步设置操纵输入控制单元，所述操纵输入控制单元被配置成控制所述致动器的动作。

根据本发明的第六方面，在包括所述操纵输入控制单元的所述操纵输入装置中，所述操纵输入控制单元可以从被操纵装置获取关于所述被操纵装置的标识信息并且基于所述标识信息控制所述致动器的动作。

根据本发明的第七方面，在包括所述操纵输入控制单元的所述操纵输入装置中，所述操纵单元可以包括标识信息部，所述标识信息部可拆卸地安装在操纵输入装置主体上并且当被安装时将关于所述操纵单元的标识信息传达至所述操纵输入控制单元。

根据本发明的第八方面，在包括所述操纵输入控制单元的所述操纵输入装置中，所述操纵输入控制单元可以包括过程模式输入单元，操作者通过所述过程模式输入单元选择所述被操纵装置将要执行的过程模式，并且所述操纵输入控制单元基于所述过程模式输入单元输入的过程模式来控制所述致动器的动作。

根据本发明的第九方面，在包括所述操纵输入控制单元的所述操纵输入装置中，所述操纵输入控制单元可以包括经时变化检测单元，所述经时变化检测单元被配置成检测所述操纵阻力的经时变化，并且当所述经时变化检测单元检测到所述操纵阻力的经时变化时，所述操纵输入控制单元控制所述致动器的动作，以校正所述操纵阻力的经时变化。

根据本发明的第十方面，在包括所述经时变化检测单元的所述操纵输入装置中，所述经时变化检测单元可以基于所述操纵阻力产生器的操纵次数确定所述操纵阻力的经时变化。

根据本发明的第十一方面，在包括所述经时变化检测单元的所述操纵输入装置中，所述经时变化检测单元可以基于所述操纵阻力产生器的操纵时间确定所述操纵阻力的经时变化。

根据本发明的第十二方面，在包括所述经时变化检测单元的所述操纵输入装置中，可以设置力检测单元，所述力检测单元被配置成检测所述操纵阻力产生器的反作用力，所述经时变化检测单元可以基于所述操纵阻力产生器的反作用力的力量确定所述操纵阻力的经时变化。

根据本发明的第十三方面，在所述操纵输入装置中，所述力量调整单元可以包括手动调整机构，所述手动调整机构被配置成手动地调整所述基准力量值。

根据本发明的第十四方面，在包括所述手动调整机构的所述操纵输入装置中，可以设置调整目标设置装置，其被配置成设置所述基准力量值的调整目标值；以及调整检测单元，其被配置成当所述手动调整机构工作时检测所述基准力量值与所述调整目标值的差别，并且告知所述基准力量值是否等于所述调整目标值。

根据本发明的第十五方面，在包括所述手动调整机构的所述操纵输入装置中，可以设置调整检测单元，所述调整检测单元被配置成当所述手动调整机构工作时检测所述基准力量值与预设调整目标值的差别，并且告知所述基准力量值是否等于所述调整目标值。

根据本发明的第十六方面，在包括所述手动调整机构的所述操纵输入装置中，可以设置经时变化检测单元，其被配置成检测所述操纵阻力的经时变化；以及经时变化警告单元，其被配置成当所述经时变化检测单元检测到所述操纵阻力的经时变化时提供警告。

根据本发明的第十七方面，在所述操纵输入装置中，所述操纵阻力产生器可以包括阻力产生致动器，所述阻力产生致动器被配置成通过所述操纵手柄的移位操纵产生反作用力以产生所述操纵阻力，所述力量调整单元可以调整与所述移位量的基准值相对应的所述阻力产生致动器的阻力力量。

根据本发明的第十八方面，在所述操纵输入装置中，所述力量调整单元可以改变与所述移位量相对的所述操纵阻力的力量的变化率特性，从而改变与所述移位量的基准值相对的所述操纵阻力的力量的基准力量值。

根据本发明的第十九方面，在改变所述操纵阻力的力量的变化率特性的所述操纵输入装置中，所述操纵阻力产生器可以包括弹性构件，所述弹性构件的弹簧常数取决于所述移位量。

根据本发明的第二十方面，在改变所述操纵阻力的力量的变化率特性的所述操纵输入装置中，所述操纵阻力产生器可以包括阻力产生致动器，所述阻力产生致动器通过所述操纵手柄的移位操纵产生反作用力以产生所述操纵阻力，并且使所述反作用力可调整。

根据本发明的第二十一方面，一种机械手系统，其具有根据本发明的第一至第二十方面的操纵输入装置。

[有益效果]

根据上述操纵输入装置具有该操纵输入装置的机械手系统，由于设置了力量调整单元，因此可以有利地设置操纵手柄的移位量和操纵阻力的力量之间的关系。为此原因，可以提高可操纵性。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施方式的具有操纵输入装置的机械手系统的外观的示意性立体图。

图2A是示出图1的机械手系统中的另一个操纵输入装置的示意性立体图。

图2B是示出图1的机械手系统中的处理工具的远端的示意性局部放大图。

图3A是示出根据本发明的第一实施方式的操纵输入装置的打开状态的构造的示意性局部截面图。

图3B是示出根据本发明的第一实施方式的操纵输入装置的闭合状态的构造的示意性局部截面图。

图4A是根据本发明的第一实施方式的当执行操纵输入装置的力量调整时的打开状态的示意性局部截面图。

图4B是根据本发明的第一实施方式的当执行操纵输入装置的力量调整时的闭合状态的示意性局部截面图。

图5A是用于描述力量调整的原理的曲线图。

图5B是用于描述力量调整的原理的示意图。

图6是示出本发明的第一实施方式的第一变型例的操纵输入装置的构造的示意性局部截面图。

图7是示出本发明的第一实施方式的第二变型例的操纵输入装置的构造的示意性局部截面图。

图8是示出本发明的第一实施方式的第三变型例的操纵输入装置的构造的示意性局部截面图。

图9是示出根据本发明的第一实施方式的第四变型例的操纵输入装置中的主要部件的功能构造的功能框图。

图10是用于描述根据本发明的第一实施方式的第四变型例的操纵输入装置的操作的流程图。

图11是示出根据本发明的第一实施方式的第五变型例的操纵输入装置中的主要部件的构造的示意性立体图。

图12是示出根据本发明的第一实施方式的第五变型例的操纵输入装置中的主要部件的功能构造的功能框图。

图13是用于描述根据本发明的第一实施方式的第五变型例的操纵输入装置的操作的流程图。

图14是示出根据本发明的第一实施方式的第六变型例的操纵输入装置中的主要部件的功能构造的功能框图。

图15是用于描述根据本发明的第一实施方式的第六变型例的操纵输入装置的操作的流程图。

图16是示出根据本发明的第一实施方式的第七变型例的操纵输入装置中的主要部件的功能构造的功能框图。

图17是用于描述根据本发明的第一实施方式的第七变型例的操纵输入装置的操作的流程图。

图18是示出根据本发明的第一实施方式的第七变型例的操纵输入装置的警告标志的示例的显示画面的示意图。

图19是示出根据本发明的第一实施方式的第八变型例的操纵输入装置的构造的功能框图。

图20是示出根据本发明的第一实施方式的第九变型例的操纵输入装置的构造的功能框图。

图21是用于描述根据本发明的第一实施方式的第九变型例的操纵输入装置的操作的流程图。

图22A是示出根据本发明的第一实施方式的第九变型例的操纵输入装置的调整模式的显示画面的示例的示意图。

图22B是示出根据本发明的第一实施方式的第九变型例的操纵输入装置的调整模式的显示画面的示例的示意图。

图23是示出根据本发明的第一实施方式的第十变型例的操纵输入装置的构造的功能框图。

图24是用于描述根据本发明的第一实施方式的第十变型例的操纵输入装置的操作的流程图。

图25是用于描述根据本发明的第一实施方式的第十一变型例的操纵输入装置的调整操作的流程图。

图26是示出根据本发明的第一实施方式的第十二变型例的操纵输入装置中的主要部件的构造的示意性局部截面图。

图27是示出根据本发明的第一实施方式的第十三变型例的操纵输入装置的构造的功能框图。

图28是用于描述根据本发明的第一实施方式的第十三变型例的操纵输入装置的操作的流程图。

图29A是示出根据本发明的第二实施方式的操纵输入装置中的主要部件的构造和操作的示意性截面图。

图29B是示出根据本发明的第二实施方式的操纵输入装置中的主要部件的构造和操作的示意性截面图。

图30是示出根据本发明的第二实施方式的操纵输入装置中的操纵阻力变化的示例的曲线图。

图31A是示出当调整力量时根据本发明的第二实施方式的操纵输入装置的操作的示意性截面图。

图31B是示出当调整力量时根据本发明的第二实施方式的操纵输入装置的操作的示意性截面图。

图32A是示出根据本发明的第二实施方式的变型例（第十四变型例）的操纵输入装置中的主要部件的构造和操作的示意性截面图。

图32B是示出根据本发明的第二实施方式的变型例（第十四变型例）的操纵输入装置中的主要部件的构造和操作的示意性截面图。

图33A是示出根据本发明的第二实施方式的另一个变型例（第十五变型例）的操纵输入装置中的主要部件的构造和操作的示意性截面图。

图33B是示出根据本发明的第二实施方式的另一个变型例（第十五变型例）的操纵输入装置中的主要部件的构造和操作的示意性截面图。

图34是示出当调整力量时根据本发明的第二实施方式的另一个变型例（第十五变型例）的操纵输入装置的操作的示意性截面图。

图35是示出适于本发明的实施方式和变型例中的每个的弹性构件的使用范围的示意性曲线图。

图36A是示出用于调节弹性构件的使用范围的第一构造示例的示意图。

图36B是示出用于调节弹性构件的使用范围的第一构造示例的示意图。

图37A是示出用于调节弹性构件的使用范围的第二构造示例的示意图。

图37B是示出用于调节弹性构件的使用范围的第二构造示例的示意图。

图38A是示出用于调节弹性构件的使用范围的第三构造示例的示意图。

图38B是示出用于调节弹性构件的使用范围的第三构造示例的示意图。

图39A是示出用于调节弹性构件的使用范围的第四构造示例的示意图。

图39B是示出用于调节弹性构件的使用范围的第四构造示例的示意图。

图40A是示出本发明的实施方式和变型例中的每个的操纵输入装置中能够使用的操纵手柄的另一个示例的构造的示意性局部截面图。

图40B是示出本发明的实施方式和变型例中的每个的操纵输入装置中能够使用的操纵手柄的另一个示例的构造的示意性局部截面图。

图40C是示出本发明的实施方式和变型例中的每个的操纵输入装置中能够使用的处理工具的远端的示意性局部放大图。

具体实施方式

下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。在所有附图中，即使当实施方式彼此不同时，相同或等同构件也被赋予相同的符号，所以将省略相同的描述。

[第一实施方式]

将描述根据本发明的第一实施方式的操纵输入装置和具有该操纵输入装置的机械手系统。

图1是示出根据本发明的第一实施方式的具有操纵输入装置的机械手系统的外观的示意性立体图。图2A是示出图1的机械手系统中的另一个操纵输入装置的示意性立体图。图2B是示出处理工具的远端的示意性局部放大图。图3A和图3B是示出根据本发明的第一实施方式的操纵输入装置的打开状态和闭合状态的构造的示意性局部截面图。

如图1（在图2A和图2B中示出其局部构造）中所示，本实施方式的主-从机械手（机械手系统）500是例如用于执行手术的医疗用机械手。主-从机械手500包括从机械手（被操纵装置）300和操纵输入装置100，操纵输入装置100从操作者Op接收操纵输入，以远程控制从机械手300的操作。

从机械手300包括多个处理工具302、将处理工具302可移动地支承在患者P周围的从臂301、控制各处理工具302和各从臂301的可移动部件的操作的机械手控制单元402。

可以采用用于手术的各式各样的手术器械和处理工具作为处理工具302。然而，如图2B中所示，将以举例的方式描述诸如钳子或持针器的处理工具，针对该处理工具设置在其远端打开/闭合的打开/闭合部302A和闭合/打开打开/闭合部302A的打开/闭合驱动部302B。

另外，各处理工具302可拆卸地安装在各从臂301的远端（指向患者P的体腔的一端），并且可以根据需要被替换。

从臂301由关节臂构成，关节臂将处理工具302保持在合适位置和合适方向。从臂301电连接到机械手控制单元402，因此被构造成使得其操作是响应于来自机械手控制单元402的控制信号来控制的。

基于来自下面将描述的主控制单元401的控制信号，机械手控制单元402控制从机械手300，从从机械手300接收关于各可移动部件的位置信息和控制各可移动部件所需的检测信号。为此目的，机械手控制单元402与以下将描述的主控制单元401和从机械手300的各可移动部件电连接。

如图1中所示，操纵输入装置100包括主输入单元200和主控制单元（操纵输入控制单元）401。

主输入单元200用作将来自操作者Op的操纵传递到从机械手300的主导装置。主输入单元200包括显示单元201、主臂202、主夹具（操纵单元）203L和203R。

显示单元201电连接到内窥镜（未示出）和主控制单元401。显示单元201显示来自内窥镜和主控制单元401的信息，从而使操作者Op能够看到信息。

作为显示单元201显示的信息的类型，例如，可以列举出由内窥镜拍摄的患者P的手术部位及其周围的照片、其中通过诸如脚踏开关的输入装置（未示出）执行输入操作的操纵输入画面、供操作者Op用的各条信息、文本和图像（诸如指南、警告消息）。

主臂202将操作者Op用于操纵从臂301在从机械手300中的位置和方向的操纵传递到从机械手300。主臂202被连接以能够与主控制单元401通信。

本实施方式的主臂202由两个关节臂202L（参见图1）和202R（参见图2A）构成，关节臂的臂近端202b联接在主输入单元200中，例如，在显示单元201下方适当的位置。

关节臂202L和202R设置在显示单元201前方，使得操作者Op可以在看显示单元201的同时操纵关节臂。

另外，关节臂202L和202R分别对应于由操作者Op的左手和右手造成的操纵输入。

操作者Op那侧的关节臂202L和202R的臂远端202a设置有主夹具203L和203R，操作者Op握住主夹具203L和203R以执行操纵输入。

关节臂202L和202R中的每个在各关节中配备有编码器，各编码器检测各关节的操作量。关节臂202L和202R被构造成允许各编码器的输出被作为各关节的操纵信号发送到主控制单元401。

主夹具203L和203R分别由操作者Op的左手和右手操纵，从而针对对应于关节臂202L和202R的从臂301以及安装在从臂301上的处理工具302执行操纵输入。

主夹具203L和203R可以形成为平面对称形状，以便相应的左手和右手容易握住并且进行操纵。然而，如图3A和图3B中所示，将进行下面关于其中构成主夹具（操纵单元）1的主夹具203L和203R中的任一个具有相同形状的示例的描述。图3A和图3B被示出为当从图2A的箭头A看时的平面图。

如图3A和图3B中所示，主夹具1通常由夹具部分（操纵单元主体）1a、壳体单元1b、操纵手柄1c、移位轴1f、弹簧2（操纵阻力产生器）、力量调整单元3和角度检测器4构成。另外，力量调整单元3由力量调整构件3a和旋转操纵单元3b构成。

如图2A中所示，夹具部分1a是操作者Op用一只手握住的筒状体。夹具部分1a在其一端设置有朝向臂远端202a延伸的壳体单元1b。

壳体单元1b的远端与臂远端202a联接。

另外，如图3A中所示，一对操纵手柄1c被可移动地支承于夹具部分1a的一端，以能够在将壳体单元1b夹在其间的V形打开状态下改变打开/闭合角度。

在本实施方式中，各操纵手柄1c的一端被安装在夹具部分1a中的旋转轴1d枢转地支承，并且移位轴1f被安装在壳体单元1b中以能够在壳体单元1b的延伸方向上来回移动。移位轴1f通过联接件1e与操纵手柄1c的中间部分联接。

为此原因，当致使移位轴1f来回移动时，操纵手柄1c响应于来/回移动的量而移动，并且操纵手柄1c的打开/闭合角度被配置成发生变化。

如图3B中所示，当操纵手柄1c的打开/闭合角度变为最小时，各操纵手柄1c的内侧接触壳体单元1b的侧面。在这种情况下，移位轴1f向后移动至最大程度地与夹具部分1a分开的位置。

下文中，为了方便主夹具1中的方向基准，壳体单元1b在移位轴1f的移位方向上朝向夹具部分1a移动的一侧可以被称为近端侧，而壳体单元1b远离夹具部分1a移动的一侧可以被称为远端侧。

在壳体单元1b中，由压缩卷簧构成的弹簧2（操纵阻力产生器或弹性构件）经由例如平坦的弹簧联接部分1g联接到移位轴1f的远端侧的端部。

另外，弹簧2的另一端接合到平坦的弹簧保持部分1h上，平坦的弹簧保持部分1h被力量调整构件3a支承以能够在移位轴1f的移位方向上来回移动，力量调整构件3a被安装成能够从壳体单元1b的远端朝向近端来回移动。

力量调整构件3a的来回移动可以被配置成是手动或自动执行的。在本实施方式中，采用的是手动调整。为此原因，本实施方式的力量调整构件3a构成手动调整机构。

也就是说，在本实施方式中，旋在壳体单元1b的远端的螺丝构件用作力量调整构件3a。设置在壳体单元1b的远端侧外部并且与力量调整构件3a的远端连接的旋转操纵单元3b被手动旋转，因此力量调整构件3a相对于壳体单元1b来回移动。由此，弹簧保持部分1h的位置可以在移位轴1f的移位方向上来回移动。

在本实施方式中，如图2A中所示，力量调整单元3被构造成在壳体单元1b联接到臂远端202a的状态下在朝外方向上突出穿过臂远端202a。为此原因，即使当壳体单元1b联接到臂远端202a时，操作者Op也可能进行操纵。

角度检测器4检测各操纵手柄1c的移位量，并且将关于移位量的信息发送到主控制单元401。角度检测器4被安装在夹具部分1a中，并且通过布线（未示出）与主控制单元401电连接。

角度检测器4的构造不受具体限制。例如，角度检测器4可以被构造成根据绕各旋转轴1d旋转的量来检测关于各操纵手柄1c的移位量的信息。在本实施方式中，采用的是检测移位轴1f的来回移动量的构造。另外，角度检测器4可以设置在夹具部分1a的外部。在这种情况下，响应于操纵手柄1c的打开/闭合而来回移动的轴被引导进入主臂202，并且由主臂202内部的角度检测器4进行检测。

另外，角度检测器4的类型可以包括旋转编码器或线性编码器。当在本实施方式中采用旋转编码器时，旋转编码器经由诸如齿条和齿轮的转换机构与移位轴1f接合，转换机构将移位轴1f的线性移动量转换成旋转角度。

另外，角度检测器4可以包括绝对类型或递增类型。另外，角度检测器4的类型不受限制，只要它是能够检测它的其它角度的不同于编码器或传感器的电位计即可。当采用递增类型时，提供合适的基准位置校正装置。由此，移位或移位角度被配置成能够根据给定基准位置来进行检测。

主控制单元401接收从主输入单元200发送的操纵信号，基于操纵信号分析充当用于实现操作的从机械手300的控制目标的各可移动部件的驱动量，并且向机械手控制单元402发送可移动部件选择信号404和针对可移动部件选择信号404所选择的可移动部件的命令值403。

这里，可移动部件选择信号404被独立地分配给从臂301的各可移动部件（诸如，关节）和被从臂301保持的处理工具302的各可移动部件。

主控制单元401可以分析来自主臂202的各关节的操纵信号，计算主夹具203L和203R的位置和方向，根据该计算生成控制被支承于从臂301上的处理工具302的远端的位置和方向所需的、从臂301的各可移动部件的命令值403。命令值403连同与各可移动部件对应的可移动部件选择信号404一起被发送到机械手控制单元402。

另外，基于从与主夹具203L和203R中的每个对应的各角度检测器4向主控制单元401发送的输出信号，主控制单元401还可以生成与进行打开/闭合操作并且安装在各处理工具302的远端的可移动部件（诸如钳子）对应的命令值403。该命令值403连同与这个可移动部件对应的可移动部件选择信号404一起被发送到机械手控制单元402。

这里，角度检测器4的输出信号和命令值403之间的对应关系例如被作为表格或变换数据存储在主控制单元401的存储单元（未示出）中。可以根据需要设置这个对应关系。例如，主夹具1的打开/闭合角度和各处理工具302的远端的打开/闭合角度可以是相同的对应、基于合适比例因子的线性对应、或非线性的对应。

为了实现从主控制单元401发送的命令值403的操作，机械手控制单元402与可移动部件选择信号404所选择的从机械手300的各可移动部件通信，从而控制各可移动部件的操作。

在本实施方式中，主控制单元401采用由中央处理单元（CPU）、内存、输入/输出接口和外部存储器构成的计算机作为装置构造。这个计算机被配置成执行实现上述控制功能的控制程序。

接下来，将基于主夹具1的操作描述本实施方式的主-从机械手500的操作。

图4A和图4B是示出当执行力量调整时根据本发明的第一实施方式的操纵输入装置的打开状态和闭合状态的示意性局部截面图。图5A是用于描述力量调整的原理的曲线图。在图5A中，水平轴表示弹簧的长度L，垂直轴表示弹簧力F。图5B是用于描述力量调整的原理的示意图。

根据主-从机械手500，如图1中所示，握住主夹具203L和203R的操作者Op可以在看显示单元201的同时进行改变主夹具203L和203R的位置和方向的操纵。结合这个构造，来自主臂202的可移动部件的编码器的输出信号被发送到主控制单元401。

主控制单元401分析这些输出信号，以生成与各个主夹具203L和203R的位置和方向对应的用于驱动从机械手300的、从臂301的可移动部件的命令值403，并且向机械手控制单元402发送所生成的命令值403。

机械手控制单元402将所发送的命令值403转换成从臂301的驱动信号，并且将经转换的驱动信号发送到从臂301。由此，从臂301经受驱动控制，因此对应于各主夹具203L和203R的位置和方向来控制处理工具302的远端的位置和方向。

另一方面，与此并行地，操作者Op根据需要操纵主夹具203L和203R的操纵手柄1c，并且改变操纵手柄1c的打开/闭合角度。这里，由于弹簧2安装在主夹具203L和203R中的每个中，因此当操纵手柄1c闭合时，弹簧2被压缩，基于压缩量产生弹性回复力。因此，操纵阻力被传输到操纵操纵手柄1c的操作者Op的手部。

另外，由于对操纵手柄1c的这个操纵，导致主夹具203L和203R的各角度检测器4的输出信号被发送到主控制单元401。

主控制单元401基于来自各角度检测器4的输出信号生成与打开/闭合驱动部302B的驱动信号对应的命令值403，并且将所生成的命令值403连同与打开/闭合驱动部302B对应的可移动部件选择信号404一起发送到机械手控制单元402，打开/闭合驱动部302B是可移动部件并且闭合/打开安装在处理工具302远端的打开/闭合部302A。由此，打开/闭合驱动部302B经历驱动控制，因此基于操纵手柄1c的打开/闭合角度来控制处理工具302的打开/闭合部302A的打开/闭合角度。

以此方式，操作者Op可以通过借助主输入单元200远程控制从机械手300来执行手术。

在这种情况下，可能期望根据每个操作者的偏好、所使用的处理工具和所执行的程序来合适地变更操纵阻力，或者可能期望变更操纵阻力以校正弹簧的老化劣化。

在这种情况下，在本实施方式中，驱使力量调整单元3的力量调整构件3a来回移动。由此，可以改变与特定的打开/闭合角度对应的操纵阻力。

例如，就如图3A和图3B中所示的力量调整构件3a的位置而言，操作者Op可能发现因为操纵阻力过弱而难以进行精确的闭合操纵。在这种情况下，如图4A和图4B中所示，操作者Op操纵旋转操纵单元3b，将力量调整构件3a以例如距离δ移入壳体单元1b中。由此，当弹簧2被压缩时，操纵阻力能增大。

当在调整之前最大打开/闭合角度的情况下弹簧2的长度是长度L_O1（参见图3A）并且在调整之前最小打开/闭合角度的情况下弹簧2的长度是长度L_C1（参见图3B）（其中，L_C1<L_O1）时，调整之后的长度分别变成如图4A和图4B中所示的长度L_O2=L_O1-δ和长度L_C2=L_C1-δ。

当弹簧2的弹簧常数恒定时，如图5A中用直线600表示的，调整之前的弹簧2的长度L在操纵手柄1c的打开/闭合角度的整个范围内在从L_O1至L_C1的范围内改变。响应于这个改变，弹簧力F在从F_O1至F_C1的范围内改变（其中，F_O1<F_C1）。

相比之下，调整之后的弹簧2的长度L在操纵手柄1c的打开/闭合角度的整个范围内在从L_O2至L_C2的范围内改变。响应于这个改变，弹簧力F在从F_O2至F_C2的范围内改变（其中，F_O2<F_C2）。

为此原因，当打开/闭合角度恒定时，调整之后的弹簧力F都变得大于调整之前的弹簧力F。为此原因，操纵阻力整体是增大的。因此，当确定打开/闭合角度的基准值并且相对于打开/闭合角度的这个基准值的操纵阻力的力量被称为基准力量值时，基准力量值在调整前后发生变化。

结果，在调整之后，相对于相同的打开/闭合量，可以更强烈地感觉到操纵阻力。如此，微细的打开/闭合操纵变得容易。

以此方式，根据本实施方式的操纵输入装置100和主-从机械手500，操纵输入装置100设置有力量调整单元3，并且操作者Op手动地调整力量调整构件3a的来回移动量。由此，可以有利地设置操纵手柄1c的移位量和操纵阻力的力量之间的关系。为此原因，可以根据操作者Op的偏好改变操纵阻力，使得可操纵性可以提高。

[第一变型例]

接下来，将描述本实施方式的第一变型例。

如图6中所示，本变型例的主夹具（操纵单元11）包括取代第一实施方式的主夹具1的力量调整单元3的力量调整单元13。

力量调整单元13包括取代力量调整单元3的旋转操纵单元3b的致动器13b和调整输入单元13c。

像第一实施方式的主夹具1一样，本变型例的主夹具11可以被用作主-从机械手500中的主夹具203L或203R。

下面描述的重点将放在与第一实施方式的差别。

致动器13b是例如通过电机将旋转驱动力传递到力量调整构件3a的构件。

调整输入单元13c是调整致动器13b的旋转驱动量的输入装置。作为调整输入单元13c，例如，可以采用模拟输入元件（诸如旋转式音量计（rotary volume）或滑动式音量计（slide volume））、可以按分段方式调整的旋转开关、或按钮型开关。另外，可以采用数值输入装置，诸如数字键盘。

另外，调整输入单元13c可以被构造成被安装在主控制单元401中，以在显示单元201上显示用于调整输入的图形用户界面（GUI）画面，并且例如通过附接到显示单元201的输入装置或脚踏开关来选择合适的调整值。

根据本变型例的主夹具11，操作者Op借助调整输入单元13c执行输入，从而驱动致动器13b，以能够手动地调整操纵阻力。

为此原因，相比于操作者Op借助旋转操纵单元3b直接旋入力量调整构件3a的情况，调整的可操作性提高。

具体地，当借助显示单元201用脚踏开关执行调整时，操作者Op可以在他/她的手不离开主夹具11的情况下调整操纵阻力。

[第二变型例]

接下来，将描述本实施方式的第二变型例。

如图7中所示，本变型例的主夹具（操纵单元）21包括取代第一实施方式的主夹具1的移位轴1f、壳体单元1b和夹具部分1a的移位轴21f、壳体单元21b和夹具部分（操纵单元主体）21a，并且被构造成将弹簧2和力量调整单元3设置在壳体单元21b的近端侧内部并且在夹具部分21a的内部。结合这种构造，检测移位轴21f的移位量的角度检测器4移位至壳体单元21b的远端侧。

如第一实施方式中一样，主夹具21可以被用作主-从机械手500中的主夹具203L或203R。

下面描述的重点将放在与第一实施方式的差别。

移位轴21f被构造成具有：远端轴部分21e，其被添加在第一实施方式的移位轴1f的远端侧，在移位轴21f的移位方向上延伸；近端轴部分21d，其被添加在移位轴1f的近端侧，在弹簧2的轴向方向上可贯通并且具有比弹簧2的内径小的直径。

远端轴部分21e与角度检测器4联接。由此，角度检测器4被配置成能够检测移位轴21f的移位量。

近端轴部分21d被插入以下将描述的弹簧接合部分21c中，并且弹簧保持部分1h被固定到位于夹具部分21a内部的近端。

壳体单元21b具有与第一实施方式的壳体单元1b的几何形状类似的几何形状。壳体单元21b被构造成去除了用于旋入其远端侧的力量调整构件3a的母螺纹部分。另外，在壳体单元21b的近端侧内部中，形成近端轴部分21d可以来回移动通过的通孔，并且同时提供接合设置在夹具部分21a内部的弹簧2的远端的弹簧接合部分21c。

从弹簧接合部分21c向近端侧突出的近端轴部分21d被插入弹簧2，弹簧2的近端被固定于近端轴部分21d的弹簧保持部分1h卡住。

夹具部分21a具有与第一实施方式的夹具部分1a的几何形状类似的几何形状，并且支承板21g被安装在移位轴21f的移位路径上的与弹簧接合部分21c相对的位置。

支承板21g是包括在安装有旋转操纵单元3b的近端侧紧配旋入力量调整构件3a的母螺纹部分并且支承力量调整构件3a以使其能够在移位轴21f的移位方向上来回移动的构件。支承板21g被安装在近端侧，比弹簧保持部分1h更远。

利用这种构造，在本变型例中，弹簧2被夹在弹簧接合部分21c和弹簧保持部分1h之间，弹簧接合部分21c和弹簧保持部分1h在移位轴21f的移位方向上由于弹簧2而偏离。

另一方面，在弹簧接合部分21c中，力量调整构件3a从近端侧接触，移位轴21f的位置被力量调整构件3a的远端在其移位方向上调节。

在这种状态下，例如，当各操纵手柄1c闭合时，移位轴21f整体移位至远端侧。为此原因，结合这种构造，弹簧保持部分1h移位至远端侧，弹簧2被进一步压缩，使得产生操纵阻力。

在本变型例中，操作者Op可以按与第一实施方式中相同的方式调整操纵阻力。

也就是说，在夹具部分21a中，从开口（未示出）操纵旋转操纵单元3b。由此，当力量调整构件3a的来回移动量改变时，弹簧保持部分1h的位置发生移位。为此原因，可以通过使弹簧2变形来改变弹簧2的长度。

例如，当旋转操纵单元3b具有使它可以被诸如驱动器的旋转工具旋转的可旋转形状时，夹具部分21a在与旋转操纵单元3b的近端侧相对的位置设置有开口，旋转工具的顶端可以被插入开口中。由此，可以操纵夹具部分21a中的旋转操纵单元3b。

图7示出在操纵手柄1c的最大打开/闭合角度处弹簧2的长度被调整成L_O1的示例。为此原因，当力量调整构件3a按δ移位至远端侧时，弹簧的长度被调整成L_O2，并且操纵阻力可以按与第一实施方式中相同的方式增大。

以此方式，本变型例与第一实施方式的不同之处在于，力量调整构件3a和旋转操纵单元3b安装在近端侧，但它与第一实施方式的类似之处在于，可以有利地设置各操纵手柄1c的移位量与操纵阻力的力量之间的关系。由此，可以根据操作者Op的偏好改变操纵阻力，使得可操纵性可以提高。

另外，旋转操纵单元3b安装在与操作者Op相邻的近端侧。为此原因，操作者Op的调整任务变得更容易。

[第三变型例]

接下来，将描述本实施方式的第三变型例。

如图8中所示，本变型例的主夹具（操纵单元）31包括取代第二变型例的主夹具21的力量调整单元3的由致动器33b和调整输入单元33c构成的力量调整单元33。

如第一实施方式中一样，主夹具31可以被用作主-从机械手500中的主夹具203L或203R。

下面描述的重点将放在与第二变型例的差别。

致动器33b是将弹簧保持部分1h在移位轴21f的移位方向上来回移动的线性致动器。致动器33b固定在夹具部分21a的内部。为此原因，致动器33b具有结合了第一变型例的力量调整构件3a和致动器13b的功能。

调整输入单元33c是调整致动器33b的来/回移动量的输入装置，并且可以采用与第一变型例的调整输入单元13c的构造类似的构造。

本变型例的主夹具31被构造成具有被致动器33b取代的第二变型例的调整装置。为此原因，操作者Op可以借助调整输入单元33c手动地调整操纵阻力。因此，相比于操作者Op直接借助旋转操纵单元3b旋入力量调整构件3a的情况，调整的作业性提高。

[第四变型例]

接下来，将描述本实施方式的第四变型例。

如图9中所示，本变型例的主-从机械手（机械手系统）501包括取代第一实施方式的主-从机械手500的操纵输入装置100的操纵输入装置101。主-从机械手501被构造成具有分别添加到处理工具302和机械手控制单元402的标识符（ID）单元302a和ID识别单元303a。

操纵输入装置101包括取代第一实施方式的操纵输入装置100的主夹具1和主控制单元401的主夹具（操纵单元）213和主控制单元（操纵输入控制单元）410。

下面描述的重点将放在与第一实施方式的差别。

主夹具213包括取代第一实施方式的主夹具1的力量调整单元3的力量调整单元213A。

力量调整单元213A基于来自主控制单元410的控制信号使弹簧2变形以改变弹簧长度，从而改变操纵阻力的力量。作为力量调整单元213A的构造，可以采用像第一变型例的力量调整单元13一样的结合了力量调整构件3a和致动器13b的构造、或者像第三变型例的力量调整单元33一样的使用致动器33b使弹簧保持部分1h直接来回移动的构造。

然而，在力量调整单元213A的这种构造中，不设置调整输入单元13c或33c。致动器13b或33b与主控制单元410电连接，因此通过来自主控制单元410的控制信号来驱动致动器13b或33b的可移动部件。由此，使弹簧保持部分1h移位的力量调整单元213A的来/回移动量配置成能够被调整。

主控制单元140被构造成具有添加到第一实施方式的主控制单元401的力量计算单元411。

力量计算单元411与机械手控制单元402通信，以获取充当主夹具213的操纵目标的处理工具302的标识信息。基于对应于这个标识信息预先存储的调整信息，计算能够得到期望操纵阻力的力量调整单元213A的来/回移动量。与来/回移动量对应的驱动信号被发送到力量调整单元213A。

这里，可以识别操纵阻力的基准力量值相对于合适的打开/闭合角度的基准值的关系，作为调整信息。例如，当处理工具302是抓住具有固定大小的针的持针器时，可以考虑在针被抓住时的打开/闭合角度提供能够得到良好操纵感的操纵阻力的力量。

当获取这个信息作为调整信息时，力量计算单元411根据弹簧2的弹簧常数和弹簧长度相对于打开/闭合角度的关系计算期望弹簧长度的变化量，并且计算与这个变化量对应的力量调整单元213A的来回移动量。

另外，当使用不需要打开/闭合操作的处理工具（例如，刀或注射针）时，主力量被设置成最大，使得夹具不能打开/闭合。这样允许诸如刀的处理工具被直观地操纵，而不用担心夹具的不希望的打开/闭合。

ID单元302a保持各处理工具302的标识信息（下文中，被称为“处理工具标识信息”），使其能够被机械手控制单元402读取。

ID单元302a保持的处理工具标识信息不受具体限制，只要它是用于在彼此不同的合适的操纵阻力之间进行区分的信息即可。

例如，可以采用唯一地指定处理工具302的诸如制造序列号的信息作为处理工具标识信息。

然而，处理工具标识信息可以是当根据多个处理工具302共同的类型或特性进行分组时指定组的信息。

作为处理工具标识信息的示例，可以给出指示专用类型的处理工具302的信息（例如，赋予每种类型的钳子或持针器的标识码）作为例子。另外，可以给出赋予处理工具302的各制造商的标识码或者赋予制造商的每种型号的标识码。

另外，当预先决定了使用各处理工具302的操作者Op时，可以使用指定用户的标识码。

另外，处理工具标识信息可以被用作标识安装在从臂301上的处理工具302的用于机械手控制单元402的标识信息。

ID单元302a的装置构造不受具体限制，只要它能够被机械手控制单元402读取即可。例如，可以给出各种非易失性存储器、IC标签和形成在处理工具302的一部分上以可通过机械、磁或光学方式读取的标识标记作为例子。

ID识别单元303a在处理工具302连接到从臂301时从ID单元302a读取处理工具标识信息，并且将所读取的信息发送到力量计算单元411。ID识别单元303a被连接以能够至少与力量计算单元411通信。

作为ID识别单元303a的装置构造，可以根据ID单元302a的构造采用合适的装置构造。

例如，当处理工具标识信息被存储在非易失性存储器或IC标签中时，可以采用从非易失性存储器或IC标签读出信息的通信装置。另外，当处理工具标识信息是通过机械、磁或光学方式形成的标识标记时，可以采用检测信息的接触型传感器、非接触型传感器、磁性读取传感器或光学读取传感器。

接下来，将描述本变型例的操作。

在本变型例中，当处理工具302安装在从臂301上时，根据图10中示出的流程图自动地启动作为初始化操作的一部分的调整操纵阻力的初始设置操作。

首先，在步骤S1中，ID识别单元303a与ID单元302a通信，并且读取处理工具标识信息（在图10中被简称为“处理工具ID”）。ID识别单元303a将所读取的处理工具标识信息发送到主控制单元410的力量计算单元411。

接下来，在步骤S2中，力量计算单元411计算被设置成期望操纵阻力的力量。也就是说，力量计算单元411从预存储的调整信息中搜索与处理工具标识信息对应的信息，并且计算可以得到期望操纵阻力的力量调整单元213A的来/回移动量。

随后，在步骤S3中，力量计算单元411将与计算出的来/回移动量对应的驱动信号发送到力量调整单元213A。由此，力量调整单元213A来回移动，使得弹簧2的长度得到调整。由此，弹簧力F的范围被设置在图5A中示出的直线600上。

以此方式，终止调整操纵阻力的初始设置操作。

根据本变型例，处理工具302只安装在从臂301上。由此，主夹具213的操纵阻力被自动初始化成预定的操纵阻力。为此原因，即使当更换处理工具302时，也可以一直保持适于各个处理工具302的操纵感。

[第五变型例]

接下来，将描述本实施方式的第五变型例。

图11是示出根据本发明的第一实施方式的第五变型例的操纵输入装置中的主要部件的构造的示意性立体图。图12是示出根据本发明的第一实施方式的第五变型例的操纵输入装置中的主要部件的功能构造的功能框图。

如图11和图12中所示，本变型例的操纵输入装置102包括取代第一实施方式的操纵输入装置100的主臂202、主夹具1和主控制单元401的主臂222、主夹具（操纵单元）223和主控制单元（操纵输入控制单元）420。

像操纵输入装置100一样，本变型例的操纵输入装置102可以被用作主-从机械手500中的操纵输入装置。

下面描述的重点将放在与第一实施方式的差别。

主臂222被构造成具有添加在第一实施方式的主臂202的各臂远端202a的释放部分222c，释放部分222c可移除地安装主夹具223。在图11中，示出在主臂222中的与关节臂202R对应的关节臂222R的构造，但是与关节臂202L对应的关节臂类似地构造。

释放部分222c具有将主夹具223相对于臂远端202a机械地定位和联接的机械联接结构，以及将主夹具223与主控制单元420电连接的电连接结构。为此原因，安装在释放部分222c上的主夹具223可以经由释放部分222c与主控制单元420通信。

主夹具223被构造成具有添加到第四变型例的主夹具213的夹具ID单元223B（标识信息部），并且主夹具223与臂远端202a的释放部分222c可拆卸地联接，如图11中所示。也就是说，主夹具223可拆卸地安装在包括主臂222的操纵输入装置的主体上。

夹具ID单元223B保持各主夹具223的标识信息（下文中，被称为“夹具标识信息”），以使其能够被主控制单元420读取。

夹具ID单元223B保持的夹具标识信息不受具体限制，只要它是用于在彼此不同的合适的操纵阻力之间进行区分的信息即可。

例如，可以采用唯一地指定主夹具223的诸如制造序列号的信息作为夹具标识信息。

然而，夹具标识信息可以是当根据多个主夹具223共同的类型或特性进行分组时指定组的信息。

作为夹具标识信息的示例，例如，当各主夹具223根据被操纵的处理工具302的类型改变时，可以给出赋予每种类型的处理工具302的标识码作为例子。

另外，当操纵阻力的调整范围或伴随调整的调整量大小针对各主夹具223因为例如弹簧2的弹簧常数或弹簧长度的差别而不同时，可以给出根据弹簧2的类型赋予的标识码作为例子。

夹具ID单元223B的装置构造不受具体限制，只要它能够被主控制单元420或释放部分222c读取即可。例如，可以给出各种非易失性存储器、IC标签和形成在主夹具223的一部分上以可通过机械、磁或光学方式读取的识别标记作为例子。

如图12中所示，主控制单元420包括取代第四变型例的主控制单元410的力量计算单元411的力量计算单元421，并且被构造成添加有ID识别单元422。

力量计算单元421借助ID识别单元422获取所安装的主夹具223的夹具标识信息，基于与夹具标识信息对应的预存储调整信息计算可以得到期望操纵阻力的力量调整单元213A的来/回移动量，并且将与来/回移动量对应的驱动信号发送到力量调整单元213A。

当主夹具223连接到臂远端202a时，ID识别单元422从夹具ID单元223B读取夹具标识信息，并且将所读取的夹具标识信息发送到力量计算单元421。ID识别单元422被连接以能够与力量计算单元421通信。

作为ID识别单元422的装置构造，可以根据夹具ID单元223B的装置构造采用与第四变型例的ID识别单元303a类似的合适的装置构造。

接下来，将描述本变型例的操作。

在本变型例中，当主夹具223安装在臂远端202上时，根据图13中示出的流程图自动地启动调整操纵阻力的初始设置操作，作为初始化操作的一部分。

首先，在步骤S11中，主控制单元420的ID识别单元422与夹具ID单元223B通信，从而读取夹具标识信息（在图13中被简称为“夹具ID”）。ID识别单元422将所读取的夹具标识信息发送到力量计算单元421。

接下来，在步骤S12中，力量计算单元421计算被设置成期望操纵阻力的力量。也就是说，力量计算单元421从预存储的调整信息中搜索与夹具标识信息对应的信息，并且计算可以得到期望操纵阻力的力量调整单元213A的来/回移动量。

随后，在步骤S13中，力量计算单元421将与计算出的来/回移动量对应的驱动信号发送到力量调整单元213A。由此，力量调整单元213A来回移动，使得弹簧2的长度得到调整。由此，弹簧力F的范围被设置在图5A中示出的直线600上。

以此方式，终止调整操纵阻力的初始设置操作。

根据本变型例，主夹具223只安装在臂远端202a上。由此，主夹具223的操纵阻力被自动初始化成预定的操纵阻力。为此原因，即使当更换主夹具223时，也可以一直保持适于各主夹具223的操纵感。

另外，当根据操作者Op的偏好存储主夹具223的操纵阻力的信息时，操作者Op安装并使用另一个操纵输入装置102上的主夹具223。由此，即使在不同的操纵输入装置102的情况下，也得到偏好的操纵感。

[第六变型例]

接下来，将描述本实施方式的第六变型例。

如图14中所示，本变型例的操纵输入装置103包括取代第一实施方式的操纵输入装置100的主夹具1和主控制单元401的主夹具213和主控制单元（操纵输入控制单元）430。

像操纵输入装置100一样，本变型例的操纵输入装置103可以被用作主-从机械手500中的操纵输入装置。

下面描述的重点将放在与第一实施方式和第四变型例的差别。

主控制单元430包括取代第四变型例的主控制单元410的力量计算单元411的力量计算单元431，并且被构造成添加有过程模式选择单元（过程模式输入单元）432。

力量计算单元431获取从以下将描述的过程模式选择单元432发送的过程模式信息，基于与过程模式信息对应的预存储调整信息计算可以得到期望操纵阻力的力量调整单元213A的来/回移动量，并且将与来/回移动量对应的驱动信号发送到力量调整单元213A。

过程模式选择单元432与操作者Op通过其输入过程模式信息的输入单元433电连接，并且使操作者Op能够借助输入单元433选择过程模式。

可以采用诸如旋转开关的专用输入装置作为输入单元433。然而，过程模式选择单元432可以被配置成在显示单元201上显示用于过程模式选择的GUI画面，并且能够使用例如附接到显示单元201的输入装置或脚踏开关选择合适的过程模式。

这里，过程模式信息是指其中包括操纵输入装置103的主-从机械手500所执行的过程的类型和处理被分组成各期望操纵阻力并且均被编码的信息。设置诸如对象疾病区域（例如，消化器官、循环器官、整形或泌尿器官）、过程名称（胃切除、心脏搭桥手术或前列腺切除）、对象操纵（缝合、切开或解剖）的过程模式，并且为各个过程模式设置唯一的标识码。

决定针对各过程的期望操纵阻力，使得在考虑到必要过程操作的微细和实际施加到处理工具的力量的情况下，操纵感变好。

接下来，将描述本变型例的操作。

在本变型例中，在启动一个过程之前，主控制单元430允许选择过程模式。然后，根据图15中示出的流程图自动地启动调整操纵阻力的初始设置操作。

首先，在步骤S21中，操作者Op借助输入单元433选择要执行的过程模式。

例如，当输入单元433在显示单元201上显示GUI画面时，通过过程模式选择单元432在显示单元201上显示示出过程模式选项的GUI画面。由此，操作者Op操纵诸如脚踏开关的输入装置，以从输入装置选择要执行的过程模式。

当执行来自输入单元433的输入时，过程模式选择单元432将与所选择的过程模式对应的过程模式信息发送到力量计算单元431。

接下来，在步骤S22中，力量计算单元431计算被设置成期望操纵阻力的力量。也就是说，力量计算单元431从预存储的调整信息中搜索与过程模式信息对应的信息，并且计算可以得到期望操纵阻力的力量调整单元213A的来/回移动量。

随后，在步骤S23中，力量计算单元431将与计算出的来/回移动量对应的驱动信号发送到力量调整单元213A。由此，力量调整单元213A来回移动，使得弹簧2的长度得到调整。由此，弹簧力F的范围被设置在图5A中示出的直线600上。

以此方式，终止调整操纵阻力的初始设置操作。

根据本变型例，操作者Op只需要选择过程模式。由此，主夹具223的操纵阻力被自动初始化成预定的操纵阻力。为此原因，可以一直保持适于各过程的操纵感。

[第七变型例]

接下来，将描述本实施方式的第七变型例。

如图16中所示，本变型例的操纵输入装置104包括取代第一实施方式的操纵输入装置100的主夹具1和主控制单元401的主夹具213和主控制单元（操纵输入控制单元）440。

像操纵输入装置100一样，本变型例的操纵输入装置104可以被用作主-从机械手500中的操纵输入装置。

主控制单元440包括取代第四变型例的主控制单元410的力量计算单元411的力量计算单元441，并且被构造成添加有使用次数确定单元442（经时变化检测单元）和计数器443。

当以下将描述的使用次数确定单元442允许调整操纵阻力时，力量计算单元441基于预设的调整信息计算可以得到期望操纵阻力的力量调整单元213A的来/回移动量，并且将与来/回移动量对应的驱动信号发送到力量调整单元213A。

使用次数确定单元442从对主夹具213的使用次数进行计数的计数器443获取关于主夹具213的使用次数的信息，并且确定使用次数是否已超过预设的上限。

当使用次数已超过预设的上限时，使用次数确定单元442向力量计算单元441发送拒绝调解操纵阻力的禁止信号，同时在显示单元201上显示警告使用次数已超过上限的警告标志，并且将操纵输入装置104的操作带入错误结束。

当使用次数低于上限时，使用次数确定单元442向力量计算单元441发送允许调整操纵阻力的使能信号。

使用次数的上限是主夹具213的使用次数增加而造成弹簧2的特性变化从而不能在可容许的误差范围内调整操纵阻力的使用次数，该上限是通过实验预先发现的并且存储在使用次数确定单元442中。

计数器443对主夹具213的使用次数进行计数和存储。计数器443的存储位置被分配给形成在主控制单元440上的非易失性存储区域。

在本变型例中，使用次数被作为调整主夹具213的操纵阻力的次数来存储。为此原因，每当主控制单元440调整主夹具213的操纵阻力时，计数器443都自动地更新。

接下来，将描述本变型例的操作。

图17是用于描述根据本发明的第一实施方式的第七变型例的操纵输入装置的操作的流程图。图18是示出根据本发明的第一实施方式的第七变型例的操纵输入装置的警告标志的示例的显示画面的示意图。

本变型例是以下示例：在启动操纵阻力的调整操作之前，主控制单元440被配置为根据图17中示出的流程图自动地确定主夹具213的使用次数是否已超过上限，并且只有当使用次数低于上限时才执行操纵阻力的调整操作。

首先，在步骤S31中，使用次数确定单元442从计数器443获取关于主夹具213的当前使用次数的信息。

接下来，在步骤S32中，使用次数确定单元442将所获取的使用次数的信息与预存储的使用次数的上限进行比较。

当使用次数已超过上限时，使用次数确定单元442向力量计算单元441发送拒绝调解操纵阻力的禁止信号，并且前进至步骤S35。

当使用次数低于上限时，使用次数确定单元442向力量计算单元441发送允许调整操纵阻力的使能信号，并且前进至步骤S33。

在步骤S35中，使用次数确定单元442在显示单元201上显示警告使用次数已超过上限的警告标志，然后将操纵输入装置104的操作带入错误结束。

作为警告标志的示例，如图18中所示，可以在显示单元201的显示画面201a上显示诸如“警告”或符号标记的基于文本的警告标志M1和包括诸如“使用次数已超过上限。不能使用这个夹具”的句子的消息M2。除了这种句子之外，在消息M2中可以包括诸如“请更换弹簧”的建议维修的消息。

当弹簧2的使用次数已超过上限时，弹簧2的弹簧性质很有可能比设计值进一步劣化。在这种情况下，即使当基于之前被设置到力量计算单元431的调整信息驱动力量调整单元213A时，有可能不能够得到期望的操纵阻力。

在这种情况下，为了防止该问题，必须更换弹簧2或者改变设置到力量计算单元431的调整信息。因此，在本变型例中，当使用次数已超过上限时，操纵输入装置的操作被带入错误结束。由此，可以防止在差的调整状态下使用操纵输入装置104。

操作者Op看到警告标志，停止使用，如果有必要，可以采取措施，例如更换弹簧2或者改变设置到力量计算单元431的调整信息。

在步骤S33中，力量计算单元441基于预设的调整信息计算可以得到期望操纵阻力的力量调整单元213A的来/回移动量，并且将与来/回移动量对应的驱动信号发送到力量调整单元213A。由此，力量调整单元213A来回移动，因此基于调整信息调整弹簧2的长度。

接下来，在步骤S34中，力量计算单元441向计数器443发送用于更新计数器的控制信号。由此，计数器443更新使用次数。

以此方式，终止调整操纵阻力的初始设置操作。

根据本变型例，在自动调整操纵阻力之前，确定主夹具213的使用次数。为此原因，当使用次数有可能已超过上限时，弹簧2的弹簧性质劣化，不能调整操纵阻力，形成警告标志而不执行调整。结果，可以预先防止操纵感因弹簧性质的劣化而变化的问题。

在本变型例的描述中，操纵阻力的调整信息已被描述为之前被设置到力量计算单元441。然而，可以提供输入单元，操作者Op在输入单元上执行输入。在这种情况下，操作者Op向力量计算单元441输入操纵阻力的调整信息。由此，可以改变操纵阻力的调整信息。

[第八变型例]

接下来，将描述本实施方式的第八变型例。

图19是示出根据本发明的第一实施方式的第八变型例的操纵输入装置中的主要部件的功能构造的功能框图。

如图19中所示，本变型例的操纵输入装置105包括取代第七变型例的操纵输入装置104的主夹具213和主控制单元440的主夹具（操纵单元）253和主控制单元（操纵输入控制单元）450。

像操纵输入装置104一样，本变型例的操纵输入装置105可以被用作主-从机械手500中的操纵输入装置。

下面描述的重点将放在与第七变型例的差别。

主夹具253被构造成具有添加到第七变型例的主夹具213的计数器443。如在第七变型例中一样，计数器443被联接以能够与主控制单元450的使用次数确定单元442通信。

主控制单元450被构造成移除了第七变型例的主控制单元440的计数器443。

也就是说，本变型例与第七变型例的不同之处在于，计数器443设置在主夹具253的一侧。

为此原因，根据本变型例，就像第七变型例一样，在自动调整操纵阻力之前，可以确定主夹具253的使用次数。为此原因，当弹簧2的弹簧性质有可能劣化从而不能调整操纵阻力时，形成警告标志而不执行调整。结果，可以预先防止操纵感因弹簧性质的劣化而变化的问题。

另外，根据本变型例，计数器443安装在主夹具253上。为此原因，如第五变型例中一样，即使当主夹具253可拆卸地安装在臂远端202a上时，也可以更可靠地保持主夹具253的特有使用次数。另外，在这种情况下，不需要针对主控制单元450设置与有可能被更换的多个主夹具253对应的多个计数器。如此，相比于第七变型例的主控制单元的构造，可以简化主控制单元450的构造。

[第九变型例]

接下来，将描述本实施方式的第九变型例。

图20是示出根据本发明的第一实施方式的第九变型例的操纵输入装置中的主要部件的功能构造的功能框图。

如图20中所示，本变型例的操纵输入装置106包括取代第七变型例的操纵输入装置104的主夹具213和主控制单元440的主夹具（操纵单元）263和主控制单元（操纵输入控制单元或调整目标设置装置）460。

像操纵输入装置104一样，本变型例的操纵输入装置106可以被用作主-从机械手500中的操纵输入装置。

下面描述的重点将放在与第七变型例的差别。

主夹具263包括取代第七变型例的主夹具213的力量调整单元213A的力量调整单元263A。

力量调整单元263A被配置成由操作者Op借助致动器来手动调整，并且例如，可以适当地采用与第一变型例至第三变型例中的每个的主夹具的构造类似的构造。

下文中，举例来说，将描述其中力量调整单元263A由与第三变型例类似的致动器33b和调整输入单元33c构成并且由操作者Op使用调整输入单元33c来手动调整的情况（参见图8）。

然而，在力量调整单元263A中，调整输入单元33c与主控制单元460电连接，并且只有在从主控制单元460输入调整使能信号时，操作者Op才使能调整操作。

如图20中所示，主控制单元460包括取代第七变型例的主控制单元440的力量计算单元441的调整量确定单元461。

调整量确定单元461电连接到力量调整单元263A、显示单元201、使用次数确定单元442和计数器443，从力量调整单元263A获取来/回移动量，确定来/回移动量是否等于预设的操纵阻力的调整值，并且在显示单元201上显示确定结果。在本变型例中，显示单元201构成调整检测单元，调整检测单元告知基准力量值是否等于调整目标值。

另外，本变型例的使用次数确定单元442电连接到显示单元201和力量调整单元263A。使用次数确定单元442被配置成根据确定使用次数的结果，发送力量调整单元263A的调整的使能或禁止信号。

接下来，将描述本变型例的操作。

图21是用于描述根据本发明的第一实施方式的第九变型例的操纵输入装置的操作的流程图。图22A和图22B是示出根据本发明的第一实施方式的第九变型例的操纵输入装置的调整模式的显示画面的示例的示意图。

本变型例是以下示例：在当开始使用操纵输入装置106时的初始设置操作中，类似于第七变型例，主控制单元460根据图21中示出的流程图自动地确定主夹具263的使用次数是否已超过上限，并且只有当使用次数低于上限时才使能操纵阻力的调整操作。

为此原因，在初始设置开始的情况下，使用次数确定单元442将调整的禁止信号发送到力量调整单元263A。

首先，在步骤S41中，使用次数确定单元442从计数器443获取关于主夹具263的使用次数的信息。

在下一个步骤S42中，使用次数确定单元442将所获取的使用次数的信息与之前存储的使用次数的上限进行比较。

当使用次数已超过上限时，使用次数确定单元442不向力量调整单元263A发送调整操纵阻力的使能信号，并且前进至步骤S46。

当使用次数没有超过上限时，使用次数确定单元442向力量调整单元263A发送允许调整操纵阻力的使能信号，并且前进至步骤S43。在这种情况下，可以在显示单元201上显示指示可调整操纵阻力的消息使得操作者Op立即认识到操纵阻力变得可调整，或者可以播放合适的音调。

步骤S46是与第七变型例的步骤S35类似的处理。使用次数确定单元442在显示单元201上显示如图18中所示的警告信号，然后将操纵输入装置106的操作带入错误结束。

在步骤S43中，操作者Op开始例如使用调整输入单元33c调整操纵阻力。在这种情况下，调整量确定单元461获取力量调整单元263A的致动器33b的来/回移动量。

接下来，在步骤S44中，调整量确定单元461确定调整是否是合适的。也就是说，调整量确定单元461参照预存储的调整信息来确定从力量调整单元263A获取的来/回移动量是否是可以得到期望操纵阻力的来/回移动量。

当来/回移动量无法达到基于调整信息的来/回移动量时，调整量确定单元461确定调整是不合适的，并且前进至步骤S47。

当来/回移动量达到基于调整信息的来/回移动量时，调整量确定单元461确定调整是合适的，并且前进至步骤S45。

在步骤S47中，如图22A中所示，调整量确定单元461在显示单元201的显示画面201a上显示“调整模式”，以指示进入调整模式，此外还显示基于诸如“不好”（NG）的字母或符号标记的调整状态标志M3和基于包括诸如“请稍微增加调整量”的句子的消息M4。

然后，处理前进至步骤S43，并且与上述描述类似地，重复步骤S43和S44。

在步骤S45中，如图22B中所示，调整量确定单元461在显示单元201的显示画面201a上显示基于例如诸如“好”（OK）的文本或符号标记的调整状态标志M5。

此外，调整量确定单元461向力量调整单元263A发送调整的禁止信号，以防止无意地改变调整状态。

此外，调整量确定单元461向计数器443发送用于更新计数器的控制信号。由此，计数器443更新使用次数。

以此方式，终止调整操纵阻力的初始设置操作。

根据本变型例，像第七变型例一样，在手动调整操纵阻力之前，确定主夹具263的使用次数。为此原因，当弹簧2的弹簧性质由于使用次数超过上限而有可能劣化从而不能调整操纵阻力时，形成警告标志而不执行调整。结果，可以预先防止操纵感因弹簧性质的劣化而变化的问题。

另外，在本变型例中，在调整期间，在显示单元201上显示操纵阻力的调整是否合适。为此原因，即使当操作者Op不知道期望调整量时，操作者Op也可以看到显示单元201的标志来执行合适校正。

在本变型例的描述中，操纵阻力的调整信息已被描述为之前被设置到调整量确定单元461。然而，如在第七变型例中一样，调整信息可以被配置成能够由操作者Op输入。

[第十变型例]

接下来，将描述本实施方式的第十变型例。

图23是示出根据本发明的第一实施方式的第十变型例的操纵输入装置中的主要部件的功能构造的功能框图。

如图23中所示，本变型例的操纵输入装置107包括取代第一实施方式的操纵输入装置100的主夹具1和主控制单元401的主夹具（操纵单元）273和主控制单元（操纵输入控制单元）470。

像操纵输入装置100一样，本变型例的操纵输入装置107可以被用作主-从机械手500中的操纵输入装置。

下面描述的重点将放在与第一实施方式的差别。

主夹具273被构造成具有添加到第四变型例的主夹具213的力检测单元273D。

力检测单元273D检测从弹簧2作用于力量调整单元213A上的反作用力，并且向主控制单元470发送关于其检测值的信息。

力检测单元273D的详细构造不受具体限制，只要可以检测弹簧2的反作用力即可。例如，可以采用以下构造：设置于力量调整单元213A的致动器的负载被检测并且被转换成力量。另外，可以采用用于力检测的传感器。

主控制单元470包括取代第四变型例的主控制单元410的力量计算单元411的力量计算单元471，并且被构造成添加有力确定单元472。

当以下将描述的力确定单元472允许调整操纵阻力时，力量计算单元471基于预设的调整信息或从力确定单元472发送的力量，计算可以得到期望操纵阻力的力量调整单元213A的来/回移动量，并且将与来/回移动量对应的驱动信号发送到力量调整单元213A。

力确定单元472与力检测单元273D通信，从力检测单元273D获取弹簧2的反作用力，并且确定弹簧2的反作用力的检测值是否在预设的可调整范围内。

当检测值超出可调整范围时，力确定单元472在显示单元201上显示警告力量调整单元213A不在可调整范围内的警告标志，然后将操纵输入装置106的操作带入错误结束。

作为警告标志，例如，作为图18的消息M2的替代，显示诸如“由于弹簧劣化，因此不可进行调整。请更换弹簧。”的消息。

当检测值在可调整范围内时，力确定单元472向力量计算单元471发送开始调整操纵阻力的控制信号。

这里，弹簧2的可调整范围预先存储在力确定单元472中，作为依据在设计上弹簧2的长度和反作用力之间的关系的可容许偏差量。

另外，在本变型例中，输入单元473被连接使得操作者Op可以根据他/她的偏好直接输入弹簧2的反作用力或对应于反作用力的调整量。针对输入单元473可以采用与第一变型例的调整输入单元13c类似的构造。

当借助输入单元473改变调整量时，力确定单元472计算是否可以调整改变的调整量，并且与上述描述类似地执行确定。

接下来，将描述本变型例的操作。

在本变型例中，根据图24中示出的流程图，自动地执行操纵阻力的调整操作。

首先，在步骤S51中，请求通过输入单元473输入操纵阻力的调整量，并且操作者Op执行合适的输入。当没有指定操作者Op具有特定偏好的操纵阻力时，配置为能够选择默认值。默认值是预存储在力确定单元472中的调整值。

接下来，在步骤S52中，力确定单元472从力检测单元273D获取弹簧2的反作用力的检测值（力检测值）。

随后，在步骤S53中，力确定单元472确定所获取的力检测值是否在可调整范围内。

当力检测值不在可调整范围内时，处理前进至步骤S57。

当力检测值在可调整范围内时，处理前进至步骤S54。

在步骤S57中，力确定单元472在显示单元201上显示警告力检测值不在可调整范围内的警告标志，然后将操纵输入装置106的操作带入错误结束。

操作者Op看到警告标志，停止使用，如果有必要，可以采取措施，例如更换弹簧2。

在步骤S54，力量计算单元441基于根据步骤S51设置的调整信息计算可以得到期望操纵阻力的力量调整单元213A的来/回移动量，并且将与来/回移动量对应的驱动信号发送到力量调整单元213A。由此，力量调整单元213A来回移动，从而调整弹簧2的长度。

接下来，在步骤S55中，力确定单元472从力检测单元273D获取力检测值。

随后，在步骤S56中，力确定单元472确定力检测值是否等于目标检测值的设置值（即，调整目标）。

当力检测值不同于设置值时，处理前进至步骤S54。力检测值和设置值之间的误差被发送到力量计算单元471。

在步骤S54中，力量计算单元471基于从力确定单元472发送的关于设置值的误差的信息，计算用于使力检测值等于设置值的来/回移动量，并且将与来/回移动量对应的驱动信号发送到力量调整单元213A。以此方式，重复步骤S54至S56。

另外，当力检测值等于设置值时，终止调整操纵阻力的初始设置操作。

根据本变型例，力确定单元472确定主夹具273的操纵阻力是否可调整，并且只有当操纵阻力可调整时，力确定单元472才可以执行调整以能够得到与所需操纵阻力对应的弹簧2的反作用力。为此原因，例如，由于弹簧的时变劣化或缺陷，可以防止与目标不同的对操纵阻力的调整。

[第十一变型例]

接下来，将描述本实施方式的第十一变型例。

如图23中所示，本变型例的操纵输入装置108具有与第十变型例的操纵输入装置107的装置构造类似的装置构造，并且只有操作是不同的。为此原因，像操纵输入装置100一样，本变型例的操纵输入装置108可以被用作主-从机械手500中的操纵输入装置。

下面描述的重点将放在与第七变型例的差别。

操纵输入装置108根据需要一直地或者以固定周期执行图25中示出的自动调整操作，以在主-从机械手500的操作期间保持弹簧2的预设反作用力。

将被调整的弹簧2的反作用力被配置成能够通过例如来自输入单元473的操作者Op的输入来变化，如第十变型例中一样。

然而，下文中，将只描述作为本变型例的特性特征的调整操作。为此原因，弹簧2的反作用力的设置值被描述为之前被存储在力确定单元472中。

首先，在步骤S61中，力确定单元472读取弹簧2的反作用力的预设设置值。

接下来，在步骤S62中，力确定单元472从力检测单元273D获取弹簧2的反作用力的检测值（力检测值）。

随后，在步骤S63中，力确定单元472确定所获取的力检测值是否在可容许范围内。

当力检测值不在可容许范围内时，处理前进至步骤S64。

当力检测值在可容许范围内时，调整操作终止。由此，即使当力检测值不同于设置值时，如果操纵感的变化是成为可容许范围程度的差异，也不执行调整。如此，保持当前的操纵阻力。

步骤S64、S65、S66、S67和S68分别与第七变型例的步骤S53、S54、S55、S56和S57类似。

根据本变型例，当设置操纵阻力的预定调整值时，只有在主夹具273的力检测值不在可容许范围内并且力检测值在可调整范围内时，力确定单元472才自动地执行主夹具273的操纵阻力的调整操作。

为此原因，检测弹簧2的反作用力，并且执行自动调整，使得弹簧2的反作用力对应于预定的操纵阻力，直到弹簧2的弹簧性质劣化至不可调整的程度。结果，即使当弹簧性质出现时变劣化时，也保持几乎恒定的操纵感。

[第十二变型例]

接下来，将描述本实施方式的第十二变型例。

如图23中所示，本变型例的操纵输入装置107A包括取代第十变型例的操纵输入装置107的主夹具273的主夹具（操纵单元）273A。

如图26中所示，主夹具273A包括取代第一实施方式的第一变型例的主夹具11的弹簧2和致动器13b的用于产生阻力的阻力产生致动器（操纵阻力产生器）12，并且被构造成移除了调整输入单元13c。

像第一实施方式的操纵输入装置100一样，本变型例的操纵输入装置107A可以被用作主-从机械手500中的操纵输入装置。

下面描述的重点将放在与第一变型例和第十变型例的差别。

阻力产生致动器12是其整个长度变化的线性致动器。阻力产生致动器12包括：压制轴12b，其接合在移位轴1f的远端并且在朝向移位轴1f的远端侧移位时施加阻力；力量调整单元12a，其调整压制轴12b的阻力的力量；力检测单元12c，其检测压制轴12b的阻力的力量。

可以采用合适的构造作为阻力产生致动器12的构造，只要它可以产生与移位轴1f的移位所造成的整个长度的变化量对应的阻力即可。例如，可以采用电驱动致动器或液压驱动致动器。

在本变型例中，例如，由力检测单元12c检测当各操纵手柄1c的打开/闭合角度被设置成合适的基准值（诸如最大打开/闭合角度或最小打开/闭合角度）时阻力产生致动器12的阻力量，并且可以由力量调整单元12a调整这种状态下的阻力量。为此原因，就像第十变型例一样，可以调整主夹具273A中的操纵阻力。

[第十三变型例]

接下来，将描述本实施方式的第十三变型例。

如图27中所示，本变型例的操纵输入装置109包括取代第一实施方式的操纵输入装置100的主夹具1和主控制单元401的主夹具213和主控制单元（操纵输入控制单元）490。

像操纵输入装置100一样，本变型例的操纵输入装置109可以被用作主-从机械手500中的操纵输入装置。

下面描述的重点将放在与第一实施方式的差别。

主控制单元490包括取代第四变型例的主控制单元410的力量计算单元411的力量计算单元491。与第十变型例的输入单元类似的输入单元473电连接到力量计算单元491。

力量计算单元491基于从输入单元473输入的输入信息计算可以得到期望操纵阻力的力量调整单元213A的来/回移动量，并且将与来/回移动量对应的驱动信号发送到力量调整单元213A。

将之前可以由输入单元473输入的输入信息转换成力量调整单元213A的来/回移动量的表格或转换公式被存储在力量计算单元491中。

为此原因，输入到输入单元473的输入信息可以是来/回移动量本身。然而，输入信息可以是除了来/回移动量之外的任何信息。例如，操纵阻力的大小可以与从最小值到最大值的多个等级值（例如，等级1至5的五个阶段）关联。在这种情况下，操作者Op可以从等级1至5之中选择操纵阻力的大小。另外，例如，可以采用指示被定义为“弱”、“正常”和“强”的程度的选项作为多个等级值。

另外，之前根据每个操作者Op的偏好定制的来/回移动量可以被配置成能够从例如“针对操作者A”和“针对操作者B”的选项中选择和输入。

接下来，将描述本变型例的操作。

图28是用于描述根据本发明的第一实施方式的第十三变型例的操纵输入装置的调整操作的流程图。

在本变型例中，根据图28中示出的流程图执行初始调整操作。

首先，在步骤S71中，通过输入单元473请求操纵阻力的调整量的输入，并且操作者Op执行合适的输入。

接下来，在步骤S72中，力量计算单元491基于根据步骤S71输入的输入信息计算可以得到期望操纵阻力的力量调整单元213A的来/回移动量，并且将与来/回移动量对应的驱动信号发送到力量调整单元213A。

随后，在步骤S73中，力量调整单元213A响应于驱动信号来回移动，从而调整弹簧2的长度。

以此方式，终止初始设置操作。

根据本变型例，根据通过输入单元473输入的输入信息调整操纵阻力。为此原因，可以容易地设置与操作者Op的偏好对应的操纵阻力。

[第二实施方式]

将描述根据本发明的第二实施方式的操纵输入装置。

图29A和图29B是示出根据本发明的第二实施方式的操纵输入装置中的主要部件的构造和操作的示意性截面图。图30是示出根据本发明的第二实施方式的操纵输入装置中的操纵阻力变化的示例的曲线图。在图30中，水平轴指示弹簧的长度L，垂直轴指示弹簧力F。

本实施方式的操纵输入装置110包括取代第一实施方式的操纵输入装置100中的主夹具1的弹簧2的弹簧（操纵阻力产生器）42，如通过主要部件在图29A中示出的。

弹簧42包括具有不同长度的第一弹簧42A和第二弹簧42B。

像操纵输入装置100一样，本实施方式的操纵输入装置110可以被用作主-从机械手500中的操纵输入装置。

下面描述的重点将放在与第一实施方式的差别。

第一弹簧42A具有比第二弹簧42B大的直径，并且是其自然长度比以下将描述的第二弹簧42B的自然长度L_O4长的压缩卷簧。

第一弹簧42A的相对端被固定于弹簧保持部分1h和弹簧联接部分1g。在主夹具41的打开状态下，当力量调整构件3a位于最大程度缩回远端侧（示出为上侧）的位置（参见图29A）时，第一弹簧42A的长度是L_O3（其中，L_O3>L_O4）。

第二弹簧42B具有比第一弹簧42A小的直径，并且是具有自然长度L_O4的压缩卷簧。

另外，在第二弹簧42B被插入第一弹簧42A的状态下，第二弹簧42B的一端被固定于弹簧保持部分1h。

第一弹簧42A和第二弹簧42B的弹簧常数可以彼此相等或不同。

利用这种构造，当主夹具41的夹具部分1a闭合时，第一弹簧42A被压缩，因此弹簧长度变成比L_O3短。在本实施方式中，在力量调整构件3a最大程度缩回远端侧的状态下，当夹具部分1a的打开/闭合角度最小时，第一弹簧42A的弹簧长度被设置成L_C3=L_O4（参见图29B）。因此，在这个打开/闭合操作中，第二弹簧42B保持自然长度。

因此，在这个打开/闭合操作中，操纵阻力仅由与第一弹簧42A的压缩关联的第一弹簧42A的弹簧力形成。也就是说，如图30的直线601所示，随着弹簧的长度L从L_O3变为L_C3，弹簧力F根据第一弹簧42A的弹簧常数从F_O3线性增大至F_C3。

在本实施方式中，当需要更大的操纵阻力时，如图31A和图31B中所示，力量调整构件3a朝向近端侧（示出为下侧）推进Δ=L_O3-L_O4。由此，第二弹簧42B接触弹簧联接部分1g。

当夹具部分1a从这种状态闭合以使打开/闭合角度最小时，弹簧联接部分1g移位至远端侧，并且如图31B中所示，第一弹簧42A和第二弹簧42B的弹簧长度变成L_C4（其中，L_C4<L_O4）。因此，在这个打开/闭合操作中，第一弹簧42A和第二弹簧42B变成相同的弹簧长度并且被压缩。

因此，在这个打开/闭合操作中，操纵阻力由与第一弹簧42A和第二弹簧42B的压缩关联的弹簧力之和形成。也就是说，如图30的直线602中所示，随着弹簧的长度L从L_O4变为L_C4，弹簧力F根据第一弹簧42A和第二弹簧42B的弹簧常数之和从F_O4线性增大至F_C4。

以此方式，在本实施方式中，调整力量调整单元3的来/回移动量。由此，操纵阻力产生器的弹簧常数（即，弹簧性质）的大小、即操纵阻力的力量的变化率特性可以改变。由此，可以根据需要调整操纵阻力。

另外，在以上描述中，给出其中图30的直线601和602上的几乎最大区域被分配给打开/闭合角度的整个范围的情况作为例子。然而，Δ₁的大小可以适当地变化。由此，类似于第一实施方式，所使用的力量的范围在直线601和602中的每个上变化，因此操纵阻力也可以变化。

[第十四变型例]

将描述根据本发明的第二实施方式的变型例（第十四变型例）的操纵输入装置。

图32A和图32B是示出根据本发明的第二实施方式的变型例（第十四变型例）的操纵输入装置中的主要部件的构造和操作的示意性截面图。

本变型例的操纵输入装置111包括取代第一实施方式的操纵输入装置100中的主夹具1的弹簧2的弹簧（操纵阻力产生器或弹性构件）52，如通过主要部件在图32A中示出的。

像操纵输入装置100一样，本变型例的操纵输入装置111可以被用作主-从机械手500中的操纵输入装置。

下面描述的重点将放在与第一实施方式的差别。

弹簧52是其中低弹性弹簧部分52A和高弹性弹簧部分52B相邻地安装在其轴向方向上的压缩卷簧，通过例如改变卷绕密度的处理，低弹性弹簧部分52A具有比高弹性弹簧部分52B低的弹簧常数，高弹性弹簧部分52B具有比低弹性弹簧部分52A高的弹簧常数。也就是说，弹簧52是好像具有不同的弹簧常数的两个弹簧串联联接一样的弹性构件。

在本变型例中，低弹性弹簧部分52A固定于弹簧联接部分1g，高弹性弹簧部分52B固定于弹簧保持部分1h。

利用这种构造，当主夹具41的夹具部分1a闭合时，通过共同的压缩力压缩低弹性弹簧部分52A和高弹性弹簧部分52B。为此原因，在低弹性弹簧部分52A可以被压缩时，高弹性弹簧部分52B的压缩量小，并且几乎基于低弹性弹簧部分52A的压缩量的弹簧力是主要的。为此原因，力量的变化率特性变成斜率近似于低弹性弹簧部分52A的弹簧常数的直线。

因此，为了减小操纵阻力，如图32A中所示，力量调整构件3a保持缩回远端侧（示出为上侧），并且弹簧52的弹簧长度保持增大。

另一方面，当施加到弹簧52的压缩力增大时，低弹性弹簧部分52A的压缩量达到极限。在这种情况下，由于只有弹簧52的高弹性弹簧部分52B可以表现为弹性构件，因此由弹簧52造成的弹簧力沿着斜率等于高弹性弹簧部分52B的弹簧常数的直线变化。

为此原因，用与如图30的曲线图中所示的具有虚线形状的曲线图几乎类似的曲线图表示弹簧52的弹簧长度和力量之间的关系。

根据这种构造，为了在相同的打开/闭合角度下产生更大的操纵阻力，如图32B中所示，力量调整构件3a朝向近端侧（示出为下侧）推进Δ₂。Δ₂是例如几乎完全压缩低弹性弹簧部分52A所需的压缩量。

当夹具部分1a从这种状态闭合时，操纵阻力几乎由具有高弹簧常数的高弹性弹簧部分52B产生。如此，可以增大操纵阻力。

以此方式，在本变型例中，像第二实施方式一样，调整力量调整单元3的来/回移动量。由此，操纵阻力产生器的弹簧常数（即，弹簧性质）的大小、即操纵阻力的力量的变化率特性可以改变。由此，可以根据需要调整操纵阻力。

[第十五变型例]

将描述根据本发明的第二实施方式的另一个变型例（第十五变型例）的操纵输入装置。

图33A和图33B是示出根据本发明的第二实施方式的另一个变型例（第十五变型例）的操纵输入装置中的主要部件的构造和操作的示意性截面图。图34是示出当调整力量时根据本发明的第二实施方式的另一个变型例（第十五变型例）的操纵输入装置的操作的示意性截面图。

本变型例的操纵输入装置112包括取代第一实施方式的操纵输入装置100中的主夹具1的弹簧2的保持具有不同弹簧常数的低弹性弹簧62A和高弹性弹簧（操纵阻力产生器）62B的切换保持器63，如通过主要部件在图33A中示出的。

像操纵输入装置100一样，本变型例的操纵输入装置112可以被用作主-从机械手500中的操纵输入装置。

下面描述的重点将放在与第一实施方式的差别。

低弹性弹簧62A是其弹簧常数比弹簧62B低的压缩卷簧。

高弹性弹簧62B是其弹簧常数比弹簧62A高的压缩卷簧。

切换保持器63包括圆柱形弹簧保持部分63a，低弹性弹簧62A和高弹性弹簧62B平行地布置在弹簧保持部分63a中。

各弹簧保持部分63a在近端侧的端部设置有开口，移位轴1f的远端穿过开口在各弹簧保持部分63a中来回移动。压制板64A和64B布置在各个开口内部。压制板64A和64B接合低弹性弹簧62A和高弹性弹簧62B在近端侧（示出为下侧）的端部，并且从外部施加压制力，从而沿着各个弹簧保持部分63a的内周面可移动地设置。

切换保持器63被安装在壳体单元1b中的导向构件（未示出）可移动地支承在与移位轴1f的来/回方向垂直的方向上。

用于在与移位轴1f的来/回方向垂直的方向上执行切换保持器63的移位操作的切换柄65附接到切换保持器63的远端侧（示出为上侧）。

切换柄65被插入穿过壳体单元1b的具有长孔长度的导向孔61a中，向着壳体单元1b的外部突出，沿着导向孔61a的长度方向可移动地安装。为此原因，操作者Op用他/她的手将向着外部突出的切换柄65移位。由此，可以切换切换保持器63的位置。

利用这种构造，如图33A和图33B中所示，在切换柄65移位至导向孔61a的一端侧的状态下，压制板64A面对壳体单元1b中的移位轴1f的远端面。

当夹具部分1a从这种状态闭合时，移位轴1f朝向远端侧移动。由此，如图33B中所示，压制板64A移位至远端侧，弹簧保持部分63a内部的低弹性弹簧62A被压缩。

为此原因，结合移位轴1f的来/回移动，产生由与低弹性弹簧62A的弹簧常数对应的弹簧力造成的操纵阻力。

为了从这种状态改变操纵阻力，操作者Op保持夹具部分1a打开。由此，移位轴1f移位至近端侧，并且如图33A中所示，移位轴1f缩回弹簧保持部分63a的外部。

接下来，操作者Op将切换柄65移位至导向孔61a的另一侧。

由此，如图34中所示，压制板64B面对壳体单元1b中的移位轴1f的远端面。

当夹具部分1a从这种状态闭合时，移位轴1f推进至远端侧。由此，尽管没有具体示出，但压制板64B移位至远端侧，并且弹簧保持部分63a内部的高弹性弹簧62B被压缩。

为此原因，结合移位轴1f的来/回移动，产生由与高弹性弹簧62B的弹簧常数对应的弹簧力造成的操纵阻力。

以此方式，本变型例被构造成使得弹簧常数（即，操纵阻力的力量的变化率特性）的大小不同的低弹性弹簧62A和高弹性弹簧62B被可切换地布置为操纵阻力产生器，因此操作者Op可以切换低弹性弹簧和高弹性弹簧。由此，操纵者Op可以根据需要调整操纵阻力。

在上述的本发明的实施方式及其变型例中的每个中，除了第十二变型例之外，操纵阻力产生器是弹性构件。

因此，将描述当在实施方式和变型例中的每个中使用这个弹性构件时的合适使用方法。

图35是示出适于本发明的实施方式和变型例中的每个的弹性构件的使用范围的示意性曲线图。水平轴表示依据最大变形量经受无量纲转换并且用百分比表达的弹性构件的变形量（伸长量、挠曲量、压缩量等）。垂直轴表示弹簧力P_N。

如图35中用实线603示出的，弹性构件被设计成弹簧力P_N与伸长率δ成比例地产生。例如，当弹性构件是压缩卷簧时，其弹簧常数由诸如线的弹性系数、线直径、线圈直径、绕组数和绕组节距的形状条件来决定。

然而，所制造的压缩卷簧实际上表现出非线性特性，如例如用图35的虚线604示出的。

也就是说，整个挠曲中的大约30%至70%之间的范围与计算的弹簧常数相配，并且表现出线性变化。另一方面，在30%之下，弹簧表现出变弱的趋势（斜率变得低于设计值），并且其线性也变差。另外，在70%之上，弹簧表现出变强的趋势（斜率变得比设计值高），并且由于弹性极限，导致其线性也变差。

这是因为，随着压缩卷簧被压缩，实际上作用的有效绕组数开始从其相对端接触，变形状态在轴向方向上逐渐变化，并且变得不均匀。

考虑到这种情形，本发明的实施方式及其变型例中的每个中使用的弹性构件可只用于难以产生偏离这个设计值的误差的变形量区域中。

详细地，弹性构件的变形量可以在相对于可变形的最大变形量的30%至70%的范围内使用。

接下来，将描述用于以这种方式在合适范围内调节弹性构件的使用范围的具体构造示例。

[第一构造示例]

首先，将描述第一构造示例的主夹具71。

图36A和图36B是示出用于调节弹性构件的使用范围的第一构造示例的示意图。

像第一实施方式的主夹具1一样，本构造示例的主夹具71包括壳体单元1b、操纵手柄1c和弹簧2。

在图36A中所示的操纵手柄1c打开的状态下，当弹簧2从其自然弹簧长度被压缩了可能的最大压缩量的30%时，弹簧2的长度被设置成长度L₃₀。

另外，在图36B中示出的操纵手柄1c闭合的状态下，操纵手柄1c接触壳体单元1b的侧面71L和17R。由此，实现最小打开/闭合角度。在这种情况下，当弹簧2从其自然弹簧长度被压缩了可能的最大压缩量的70%时，弹簧2的长度被设置成长度L₇₀。

以此方式，在主夹具71中，适当地设置主夹具71的形状，由此通过机械方式调节操纵手柄1c的打开/闭合范围。

本构造示例可以类似地应用于实施方式和变型例中的每个的主夹具。

[第二构造示例]

将描述第二构造示例的主夹具81。

图37A和图37B是示出用于调节弹性构件的使用范围的第二构造示例的示意图。

像第一实施方式的主夹具1一样，本构造例的主夹具81包括夹具部分1a和操纵手柄1c。

操纵手柄1c的近端侧被夹具部分1a中的旋转轴81d可旋转地联接。另外，接合产生操纵阻力的弹簧82的端部的弹簧保持凹陷81a安装在彼此面对的内侧面81b的远端侧的彼此面对的位置处。

旋转调节构件（未示出）安装在夹具部分1a中。由此，内侧面的最大打开/闭合角度被调节成图37A中示出的角度。在这种情况下，当从弹簧82的自然弹簧长度被压缩了可能的最大压缩量的30%时，弹簧保持凹陷81a的凹陷底部之间的距离被设置成长度L₃₀。为此原因，当操纵手柄1c处于最大打开状态时，保持在弹簧保持凹陷81a中的弹簧82的弹簧长度被调整成L₃₀。

另外，在本构造示例中，如图37B中所示，操纵手柄1c闭合，直到内侧面81b彼此接触为止。由此，设置了操纵手柄1c的最小打开/闭合角度。在这种状态下，保持在弹簧保持凹陷81a中的弹簧82被压缩的长度等于弹簧保持凹陷81a的凹陷深度之和。

在本构造示例中，当从弹簧82的自然弹簧长度被压缩了可能的最大压缩量的70%时，各弹簧保持凹陷81a的凹陷深度被设置成长度L₇₀的一半。为此原因，当操纵手柄1c处于操纵手柄1c具有最小打开/闭合角度的闭合状态时，保持在弹簧保持凹陷81a中的弹簧82的弹簧长度被调节成L₇₀。

[第三构造示例]

将描述第三构造示例的主夹具91。

图38A和图38B是示出用于调节弹性构件的使用范围的第三构造示例的示意图。

本构造示例的主夹具91像第一实施方式的主夹具1一样包括夹具部分1a、壳体单元1b和操纵手柄1c，并且设置有产生操纵阻力的两个弹簧92。弹簧92中的一个被安装在壳体单元1b的侧面91L和操纵手柄1c之间，另一个弹簧92安装在壳体单元1b的侧面91R和操纵手柄1c之间。

弹簧92的一端和侧面91L（91R）被固定装置（未示出）固定。

另外，弹簧92的另一端和操纵手柄1c被固定于形成在操纵手柄1c的内侧面91b中的各弹簧保持凹陷91a的凹陷底部。

在本构造示例中，在图38B中示出的操纵手柄1c的闭合状态下，操纵手柄1c接触壳体单元1b的侧面91L和91R。由此，实现最小的打开/闭合角度。在这种情况下，弹簧92被压缩至各个弹簧保持凹陷91a的凹陷深度。当从弹簧92的自然弹簧长度被压缩了可能的最大压缩量的70%时，各弹簧保持凹陷91a的凹陷深度被设置成长度L₇₀。

然后，在图38A中示出的操纵手柄1c的打开状态下，设置最大打开/闭合角度，使得当从弹簧92的自然弹簧长度被压缩了可能的最大压缩量的30%时，从各弹簧保持凹陷91a的凹陷底部到固定了弹簧92的侧面91L（91R）的距离被设置成长度L₃₀。

[第四构造示例]

将描述第四构造示例的主夹具95。

图39A和图39B是示出用于调节弹性构件的使用范围的第四构造示例的示意图。

本构造示例的主夹具95像第一实施方式的主夹具1一样包括夹具部分1a和操纵手柄1c，并且在操纵手柄1c的内侧面95a之间设置有弹簧96以产生操纵阻力。

主夹具95包括取代主夹具1的壳体单元1b的操纵手柄1c之间的壳体单元95b。如图39B中所示，操纵手柄1c的内侧面95a接触壳体单元95b的侧面95L和95R。由此，调节最小打开/闭合角度。

另外，其中可以插入弹簧96的插孔部分95c形成在壳体单元95b的侧面95L和95R之间。

在本构造示例中，在这种闭合状态下，弹簧96被压缩成与插孔部分95c相同的长度。因此，当从弹簧96的自然弹簧长度被压缩了可能的最大压缩量的70%时，插孔部分95c的长度被设置成变成长度L₇₀的尺寸。

然后，在图39A中示出的操纵手柄1c的打开状态下，设置最大打开/闭合角度，使得当从弹簧96的自然弹簧长度被压缩了可能的最大压缩量的30%时，操纵手柄1c的内侧面95a上的弹簧96的固定位置之间的距离被设置成长度L₃₀。

在实施方式和变型例中的每个的描述中，给出当操纵阻力产生器由弹性构件形成时弹性构件由压缩卷簧形成的情况作为例子。然而，弹性构件不限于这种类型，只要它可以产生操纵阻力即可。例如，可以使用诸如拉伸卷簧的弹性构件。

另外，弹性构件不限于这种弹簧构件。例如，可以使用海绵或橡胶作为弹性构件。另外，如在第二实施方式、第十四变型例和第十五变型例中一样，在多个弹簧构件（弹簧部分）组合起来用作弹性构件的示例中，可以将海绵或橡胶用于弹簧构件（弹簧部分）中的一些或全部。

像弹簧构件一样，海绵或橡胶的弹簧常数是指施加到弹性构件的负载和移位之间的比率。

另外，如果伸长量和力量之间的关系是已知的，则弹簧构件、海绵和橡胶可以具有非线性。另外，弹簧构件、海绵和橡胶可以用在超出弹性极限的变成非线性的区域上。

以此方式，在实施方式和变型例中的每个中，由于弹性构件是以广义含义使用的，因此只要响应于变形产生回复力，“弹簧常数”就不需要针对各弹性构件具有给定值，并且当施加到弹性构件的负载被定义为f并且弹性构件的伸长被定义为x时，其弹簧常数用函数k(x)表达的构件也被包括在弹性构件中。即，应该满足f=k(x)*x。

第十四变型例的弹簧52是以下的示例：由于低弹性弹簧部分52A根据压缩量而失效从而弹簧52的一部分超出弹性极限，因此弹簧常数改变移位量。

另外，在第二实施方式的描述中，组合使用了两个弹簧构件，从而弹簧常数变化。然而，可释放的弹簧构件可以被构造成被安装在弹簧联接部分1g和弹簧保持部分1h之间。

例如，自然长度比在弹簧联接部分1g和弹簧保持部分1h之间形成的最大间隔短的弹簧构件可以被构造成被固定于弹簧联接部分1g。

在这种情况下，直到弹簧构件接触弹簧保持部分1h之前，移位轴1f在没有操纵阻力的情况下移位，而不从弹簧构件接收反作用力。弹簧构件接触弹簧保持部分1h，然后响应于移位轴1f的移位量被压缩，使得出现回复力，并且产生操纵阻力。

这个变型例对应于当第二实施方式的第一弹簧42A的弹簧常数被设置成零（0）时的极限或者当第十四变型例中的低弹性弹簧部分52A的弹簧常数被设置成零（0）时的极限。

另外，在第五变型例的描述中，给出将主夹具223解除安装或安装并同时将整个力量调整单元213A解除安装或安装的情况作为例子。然而，如果其中操纵阻力发生变化的操纵阻力产生器与主夹具223一起被解除安装或安装，则除了操纵阻力产生器之外的力量调整单元可以被构造成留在臂远端202a并且与臂远端202a解除安装或者安装到臂远端202a上。

例如，当力量调整单元213A被构造成具有致动器13b或致动器33b时，作为驱动装置的致动器13b或33b可以留在臂远端202a并且与臂远端202a解除安装或者安装到臂远端202a上。

另外，在第七变型例至第九变型例的描述中，给出通过使用次数确定弹性构件的劣化的情况作为例子。然而，作为使用次数的替代，可以测量使用时间。由此，可以配置为确定弹性构件的劣化。

另外，在第二变型例和第十三变型例的描述中，给出弹簧力的变化率特性具有多个线性区域并且操纵阻力在各个线性区域上切换的情况作为例子。然而，适当地调整力量调整构件3a的驱动量。由此，弹性构件的长度范围可以被设置成使得弹簧常数包括切换范围。

如果以此方式进行，操纵阻力可以随着打开/闭合角度的变化一起以非线性形式变化。例如，操纵阻力减小直至给定的打开/闭合角度，并且当超过给定的打开/闭合角度时，操纵阻力陡增。可以实现这种操纵感。

另外，在第十四变型例中，描述可切换地安装具有不同弹簧常数的两个弹性构件的情况作为例子。然而，可以可切换地安装三个或更多个弹簧。在这种情况下，切换保持器63可以被构造成由基于旋转移位而非滑动移位的旋转器机构进行切换。

另外，在实施方式和变型例中的每个的描述中，给出操纵手柄被支承以绕着操纵单元主体枢转从而可以打开或闭合的情况作为例子。然而，如果操纵手柄相对于操纵单元主体被可移动地支承，也将如此。

将参照图40A和图40B描述可以用于本发明的这个操纵手柄的另一个示例。

图40A和图40B是示出本发明的实施方式和变型例中的每个的操纵输入装置中可以使用的操纵手柄的另一个示例的构造的示意性局部截面图。图40C是处理工具的远端的示意性局部放大图。

图40A中所示的主夹具（操纵单元）700是剪刀型夹具，移除了第一实施方式的主夹具1的联接件1e，并且包括取代夹具部分1a、壳体单元1b和操纵手柄1c的圆柱形部分（操纵单元主体）700a、固定手柄（操纵手柄）700e和可移动手柄（操纵手柄）700b。

像第一实施方式中一样，主夹具700还可以用于操纵处理工具302。

下面描述的重点将放在与第一实施方式的差别。

如第一实施方式中一样，圆柱形部分700a包括其远端的力量调整单元3并且其中设置有弹簧保持部分1h、弹簧2、弹簧联接部分1g和移位轴1f。移位轴1f被设置成能够沿着圆柱形部分700a的中心轴来回移动。

固定手柄700e是固定于力量调整单元3相对侧的圆柱形部分700a的端部并且借助操作者Op的手指来支承圆柱形部分700a的构件。

固定手柄700e的端部设置有环形部分700f，操作者Op的一只手指插入环形部分700f中。

可移动手柄700b是将移位轴1f沿着圆柱形部分700a的中心轴移位的构件，并且其一端枢转地支承于圆柱形部分700a的端部。

可移动手柄700b包括线性转换机构，线性转换结构使用例如凸轮和连杆将可移动手柄700b的旋转操作转换成指向圆柱形部分700a的中心轴的方向上的线性操作，并且将杆700d沿着圆柱形部分700a的中心轴来回移动。

杆700d的端部与移位轴1f联接。

另外，可移动手柄700b的另一端设置有环形部分700c，操作者Op的另一手指插入环形部分700c中。

根据以此方式构造的主夹具700，操作者Op将他/她的手指插入各个环形部分700f和700c，如箭头所示地关于固定手柄700e旋转可移动手柄700b。在这种情况下，操纵手柄的打开/闭合角度被定义为可移动手柄700b相对于固定手柄700e的旋转角度。

根据这个打开/闭合操纵，杆700b沿着圆柱形部分700a的中心轴来回移动。由此，移位轴1f可以沿着圆柱形部分700a的中心轴来回移位。

移位轴1f的这个来/回移位与第一实施方式中的移位轴1f的来/回移位完全相同。如此，类似于第一实施方式，可以执行对处理工具302的打开/闭合操纵。

另外，主夹具700是以下示例：操纵手柄被枢转地支承于操纵单元主体并且被允许执行打开/闭合操纵，并且操纵手柄的的一侧被固定于操纵单元主体。

图40B中示出的主夹具（操纵单元）710是注射器型夹具，其移除了第一实施方式的主夹具1的联接件1e，并且包括取代夹具部分1a、壳体单元1b和操纵手柄1c的圆柱形部分（操纵单元主体）710a、手指接合部分710b和操纵环（操纵手柄）710c。

主夹具710尤其适于操纵其可移动部分执行来/回移动的处理工具，诸如图40C中示出的刀型单极处理工具720。

刀型单极处理工具720是包括安装在其远端的电极721以能够来回移动并且用于通过将电流导向电极721对组织执行凝切术的处理工具。

下面描述的重点将放在与第一实施方式的差别。

如第一实施方式中一样，圆柱形部分710a包括其远端的力量调整单元3并且在其中设置有弹簧保持部分1h、弹簧2、弹簧联接部分1g和移位轴1f。移位轴1f被设置成能够沿着圆柱形部分710a的中心轴来回移动。

手指接合部分710b是在圆柱形部分710a的端部形成以例如当操作者Op的手指握住圆柱形部分710a时接合操作者Op的手指的突出部分。

操纵环710c是环形操纵手柄，操作者Op的手指插入环形操纵手柄以将操作者Op输入的操纵传递至移位轴1f，并且操纵环710c借助沿着圆柱形部分710a的中心轴被可移动地支承的驱动轴710d与圆柱形部分710a中的移位轴1f联接。

根据以此方式构造的主夹具710，插入操纵环700c中的操作者Op的手指与手指接合部分710b有关地来回移动。由此，移位轴1f可以沿着圆柱形部分710a的中心轴来回移位。

为此原因，主夹具710可以合适地用于例如将刀型单极处理工具720的电极721来回移位。

然而，像第一实施方式一样，主夹具710将移位轴1f来回移位。如此，类似于第一实施方式，还可以执行对处理工具302的操纵。

另外，主夹具710是操纵手柄执行来/回移动而非打开/闭合操作的示例。

另外，实施方式和变型例中的每个中描述的所有组件可以通过在本发明的技术思想的范围内更换或移除这些组件的合适组合来执行。

例如，当自动地调整操纵阻力时，可以设置手动调整操纵阻力的手动调整模式。

另外，当通过例如获取ID信息自动地设置操纵阻力的调整量时，可以设置可以根据操作者Op的偏好输入调整量的多种调整量设置模式。

另外，例如，可以适当地组合第四变型例至第七变型例。在这种情况下，组合的多条信息（例如，处理工具标识信息和夹具标识信息）被发送到力量计算单元，并且力量计算单元基于每条信息计算最佳的力量，并且将与计算结果对应的驱动信号发送到力量调整单元。因此，调整了力量。

另外，例如，在第九变型例中，类似于第十一变型例，在主-从机械手500的操作期间，经时变化检测单元根据需要一直地或以固定周期检测弹簧2的预设反作用力是否经历超过可容许极限的经时变化。当检测到经时变化时，经时变化超过可容许极限的警告可以被配置成由显示单元201造成的标志或警告音调来给出。在这种情况下，显示单元201构成经时变化警告单元。

另外，在这种情况下，响应于警告激活调整模式。由此，可以通过手动调整机构执行期望的调整。

[工业实用性]

根据上述操纵输入装置和具有该操纵输入装置的操纵系统，由于提供了力量调整单元，因此可以有利地设置操纵手柄的移位量和操纵阻力的力量之间的关系。

[对附图标记的描述]

1、11、21、31、41、203L、203R、213、223、253、263、273、273A、700、710：主夹具（操纵单元）

1a、21a：夹具部分（操纵单元主体）

1c：操纵手柄

1f、21f：移位轴

2、42、52：弹簧（操纵阻力产生器、弹性构件）

3、12a、13、33、213A、263A：力量调整单元

3a：力量调整构件（手动调整机构）

4：编码器

12：阻力产生致动器（操纵阻力产生器）

13b、33b：致动器

13c、33c：调整输入单元

62A：低弹性弹簧（操纵阻力产生器）

62B：高弹性弹簧（操纵阻力产生器）

100、101、102、103、104、105、106、107、107A、108、109、110、111、112：操纵输入装置

201：显示单元

223B：夹具ID单元（标识信息部）

273D、12c：力检测单元（经时变化检测单元）

300：从机械手（被操纵装置）

303a、422：ID识别单元

401、410、420、430、440、450、460、470、490：主控制单元（操纵输入控制单元）

411、421、431、441、471、491：力量计算单元

432：过程模式选择单元（过程模式输入单元）

433、473：输入单元

442：使用次数确定单元（经时变化检测单元）

443：计数器

461：调整量确定单元

472：力确定单元

500、501：主-从机械手（机械手系统）

700a、710a：圆柱形部分（操纵单元主体）

700e：固定手柄（操纵手柄）

700b：可移动手柄（操纵手柄）

710c：操纵环（操纵手柄）

Op：操作者

Claims

1.一种操纵输入装置，所述操纵输入装置包括：

操纵单元，其具有操纵单元主体和可移动地支承于所述操纵单元主体的操纵手柄；

操纵阻力产生器，其被配置成当所述操纵手柄被操纵时响应于所述操纵手柄的移位量产生操纵阻力；以及

力量调整单元，其被配置成调整与所述移位量相对的所述操纵阻力的力量。

2.根据权利要求1所述的操纵输入装置，其中所述操纵手柄可旋转地支承于所述操纵单元主体并且被安装成允许进行打开/闭合操纵。

3.根据权利要求1或2所述的操纵输入装置，其中所述力量调整单元固定与所述移位量相对的所述操纵阻力的力量的变化率特性，并且改变与所述移位量的基准值相对的所述操纵阻力的力量的基准力量值。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的操纵输入装置，其中：

所述操纵阻力产生器包括弹性构件，所述弹性构件因所述操纵手柄的移位操纵而变形，并且被配置成产生所述操纵阻力；以及

所述力量调整单元使所述弹性构件变形，并且调整所述弹性构件的变形量以改变所述基准力量值。

5.根据权利要求4所述的操纵输入装置，其中所述力量调整单元包括致动器，所述致动器被配置成改变所述基准力量值。

6.根据权利要求5所述的操纵输入装置，其中所述操纵输入装置还包括操纵输入控制单元，所述操纵输入控制单元被配置成控制所述致动器的动作。

7.根据权利要求6所述的操纵输入装置，其中所述操纵输入控制单元从被操纵装置获取关于所述被操纵装置的标识信息并且基于所述标识信息控制所述致动器的动作。

8.根据权利要求6或7所述的操纵输入装置，其中所述操纵单元包括标识信息部，所述标识信息部可拆卸地安装在操纵输入装置主体上，并且当被安装时将关于所述操纵单元的标识信息传达至所述操纵输入控制单元。

9.根据权利要求6至8中的任一项所述的操纵输入装置，其中所述操纵输入控制单元包括过程模式输入单元，操作者通过所述过程模式输入单元选择由所述被操纵装置执行的过程模式，并且所述操纵输入控制单元基于所述过程模式输入单元输入的过程模式来控制所述致动器的动作。

10.根据权利要求6至9中的任一项所述的操纵输入装置，其中所述操纵输入控制单元包括经时变化检测单元，所述经时变化检测单元被配置成检测所述操纵阻力的经时变化，并且当所述经时变化检测单元检测到所述操纵阻力的经时变化时，所述操纵输入控制单元控制所述致动器的动作，以校正所述操纵阻力的经时变化。

11.根据权利要求10所述的操纵输入装置，其中所述经时变化检测单元基于所述操纵阻力产生器的操纵次数确定所述操纵阻力的经时变化。

12.根据权利要求10所述的操纵输入装置，其中所述经时变化检测单元基于所述操纵阻力产生器的操纵时间确定所述操纵阻力的经时变化。

13.根据权利要求10所述的操纵输入装置，所述操纵输入装置还包括力检测单元，所述力检测单元被配置成检测所述操纵阻力产生器的反作用力，

其中所述经时变化检测单元基于所述操纵阻力产生器的反作用力的力量确定所述操纵阻力的经时变化。

14.根据权利要求3或4所述的操纵输入装置，其中所述力量调整单元包括手动调整机构，所述手动调整机构被配置成手动地调整所述基准力量值。

15.根据权利要求14所述的操纵输入装置，所述操纵输入装置还包括：

调整目标设置装置，其被配置成设置所述基准力量值的调整目标值；以及

调整检测单元，其被配置成当所述手动调整机构工作时检测所述基准力量值与所述调整目标值的差别，并且告知所述基准力量值是否等于所述调整目标值。

16.根据权利要求14所述的操纵输入装置，所述操纵输入装置还包括调整检测单元，所述调整检测单元被配置成当所述手动调整机构工作时检测所述基准力量值与预设的调整目标值的差别，并且告知所述基准力量值是否等于所述调整目标值。

17.根据权利要求14至16中的任一项所述的操纵输入装置，所述操纵输入装置还包括：

经时变化检测单元，其被配置成检测所述操纵阻力的经时变化；以及

经时变化警告单元，其被配置成当所述经时变化检测单元检测到所述操纵阻力的经时变化时提供警告。

18.根据权利要求17所述的操纵输入装置，其中所述经时变化检测单元基于所述操纵阻力产生器的操纵次数确定所述操纵阻力的经时变化。

19.根据权利要求17所述的操纵输入装置，其中所述经时变化检测单元基于所述操纵阻力产生器的操纵时间确定所述操纵阻力的经时变化。

20.根据权利要求17所述的操纵输入装置，所述操纵输入装置还包括力检测单元，所述力检测单元被配置成检测所述操纵阻力产生器的反作用力，

21.根据权利要求1或2所述的操纵输入装置，其中：

所述操纵阻力产生器包括阻力产生致动器，所述阻力产生致动器被配置成通过所述操纵手柄的移位操纵产生反作用力以产生所述操纵阻力；并且

所述力量调整单元调整与所述移位量的基准值相对应的所述阻力产生致动器的阻力力量。

22.根据权利要求1或2所述的操纵输入装置，其中所述力量调整单元改变与所述移位量相对的所述操纵阻力的力量的变化率特性，从而改变与所述移位量的基准值相对的所述操纵阻力的力量的基准力量值。

23.根据权利要求22所述的操纵输入装置，其中所述操纵阻力产生器包括弹性构件，所述弹性构件的弹簧常数根据所述移位量而变化。

24.根据权利要求22所述的操纵输入装置，其中所述操纵阻力产生器包括阻力产生致动器，所述阻力产生致动器通过所述操纵手柄的移位操纵产生反作用力以产生所述操纵阻力，并且使所述反作用力可调。

25.一种机械手系统，其具有根据权利要求1至24中的任一项的操纵输入装置。