CN104838238B - 位置检测传感器和操纵器 - Google Patents

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Abstract

一种位置检测传感器包括：线性构件；导电部和绝缘部，该导电部和绝缘部设置在线性构件的外周中并且沿线性构件的轴线方向并排布置；支撑构件，该支撑构件具有绝缘特性并且设置为能够相对于导电部和绝缘部沿轴线方向相对地进退；以及导电接触构件，该导电接触构件附接到支撑构件并且被构造为使得所述接触构件的远端经由朝向导电部和绝缘部的外表面的偏置力而与导电部和绝缘部的外表面接触。

Description

位置检测传感器和操纵器
技术领域
本发明涉及检测线性构件的位置的位置检测传感器和包括位置检测传感器的操纵器。要求2012年12月20日提交的美国临时专利申请61/740,010和2013年2月19日提交的美国临时专利申请61/766,214的优先权，此处以引用的方式并入上述申请的全部内容。
背景技术
近年来，已经进行了使用机器人进行医疗处理以节省保健设施中的人力的研究。具体地，在外科领域中，有对于使用具有多自由度(多关节)的操纵器对患者执行处理的操纵器系统的各种建议。
例如，PLT 1中描述的机器人外科系统包括设置在手术台附近的一个或更多个操纵器；和使得手术者能够在观察术野的同时操纵操纵器的控制器。机器人外科系统包括观察装置，和能够从操纵器移除的多个处理工具。
以多个体节经由连接部彼此连接的方式来构造处理工具的主体。通过弯曲各个连接部而向操纵器赋予一个或更多个自由度。通道形成在主体中。光纤插入到通道中。传感器控制器附接到光纤的近端部。
光纤和传感器控制器用于检测处理工具的主体的弯曲量。下文中，详细描述这一点。
四个芯布置在光纤中，以便位于距光纤的中心轴相等的距离处。在光纤的截面中，这些芯被布置为使得两组成对芯中的一组所面向的方向与另一组所面向的方向正交。
在各个芯中，作为一种衍射光栅的光纤布喇格光栅(Fiber Bragg Grating)设置在沿纵向的相同位置处。传感器控制器连接到该组中的两个芯。当弯曲光纤时，该组中两个芯中的一个芯变得比另一个长。传感器控制器可以使用以下方法检测该状态。
反射一部分光的反射镜附接到各个芯的远端。传感器控制器从各个芯的近端向其远端输出具有不同波长的光。传感器控制器检测被反射镜反射并返回的光量。因为被反射镜反射并返回的光量根据芯的弯曲量而改变，所以内部插入光纤的处理工具的弯曲量可以通过检测光量来检测。
引用列表
专利文献
PLT 1：美国专利7,930,065
发明内容
本发明要解决的问题
在PLT 1中描述的机器人外科系统中，需要使用操纵线等来操纵处理工具的连接部，以便弯曲连接部并改变相邻体节之间形成的角度。当用于弯曲主体的操纵线和用于检测主体的弯曲量的光纤插入到主体中时，存在的问题在于主体的外径大。
本发明的目的是提供一种外径减小的位置检测传感器。
用于解决问题的手段
根据本发明的第一方面，一种位置检测传感器包括：线性构件；导电部和绝缘部，该导电部和绝缘部设置在所述线性构件的外周中并且沿所述线性构件的轴线方向并排布置；支撑构件，该支撑构件具有绝缘特性并且设置为能够相对于所述导电部和所述绝缘部沿所述轴线方向相对地进退；以及导电接触构件，该导电接触构件附接到所述支撑构件并且被构造为使得所述接触构件的远端借助朝向所述导电部和所述绝缘部的外表面的偏置力而与所述导电部和所述绝缘部的外表面接触。
根据本发明的第二方面，在根据第一方面的位置检测传感器中，所述导电部和所述绝缘部可以设置在所述线性构件的整个圆周上。
根据本发明的第三方面，根据第一方面或第二方面的位置检测传感器可以还包括：第一偏置构件，该第一偏置构件被构造为产生所述偏置力；第二偏置构件，该第二偏置构件被构造为产生所述偏置力；保持构件，该保持构件被构造为保持所述第一偏置构件和所述第二偏置构件；以及固定部，该固定部被构造为将所述第一偏置构件和所述第二偏置构件固定到所述保持构件。所述第一偏置构件和所述第二偏置构件可以与所述保持构件一起附接到所述支撑构件。所述接触构件可以包括附接到所述第一偏置构件的第一接触构件和附接到所述第二偏置构件的第二接触构件。所述导电部可以设置为多个，并且所述绝缘部可以设置为多个。所述多个导电部中的每一个和所述多个绝缘部中的每一个可以沿所述轴线的方向交替布置。所述保持构件可以保持所述第一偏置构件和所述第二偏置构件，使得在所述第二接触构件和所述多个导电部或所述多个绝缘部接触的位置与所述第一接触构件和所述多个导电部或所述多个绝缘部接触的位置之间沿所述轴线的方向的距离变为预定距离。
根据本发明的第四方面，在根据第三方面的位置检测传感器中，沿所述轴线方向延伸的第一保持孔可以形成在所述保持构件中，并且所述第一偏置构件能够插入到所述第一保持孔中。被构造为防止所述第一偏置构件在所述第一保持孔中绕所述第一偏置构件的纵向旋转的旋转防止部设置在所述第一保持孔中。
根据本发明的第五方面，在根据第三方面或第四方面的位置检测传感器中，所述多个导电部中的每一个沿所述轴线方向的长度和所述多个绝缘部中的每一个沿所述轴线方向的长度可以彼此相等。当所述多个导电部中的每一个沿所述轴线方向的长度是L并且N是自然数时，所述预定距离可以等于使用表达式L(N-1/2)而获得的值。
根据本发明的第六方面，根据第一方面或第二方面的位置检测传感器可以还包括导电管状构件，该导电管状构件设置在所述导电部和所述绝缘部与所述线性构件之间，并电连接到所述导电部。所述导电部可以设置为多个构件。所述绝缘部可以布置在沿所述轴线方向相邻的所述多个导电部之间。所述多个导电部中的每一个沿所述轴线方向的长度和所述绝缘部沿所述轴线方向的长度可以被设置为彼此大致相等。
根据本发明的第七方面，根据第六方面的位置检测传感器可以还包括覆盖所述线性构件的外周的绝缘覆盖材料。所述接触构件可以包括第一接触构件和第二接触构件。所述第二接触构件接触所述多个导电部或所述绝缘部的位置可以相对于所述第一接触构件接触所述多个导电部或所述绝缘部的位置，沿所述轴线的方向平移所述多个导电部中的每一个沿所述轴线方向的长度的一半。
根据本发明的第八方面，在根据第六方面的位置检测传感器中，所述接触构件可以包括第一接触构件和第二接触构件。所述线性构件可以具有导电性。所述线性构件可以电连接到所述管状构件。所述第二接触构件接触所述多个导电部或所述绝缘部的位置可以相对于所述第一接触构件接触所述多个导电部或所述绝缘部的位置，沿所述轴线方向平移所述多个导电部中的每一个沿所述轴线方向的长度的一半。
根据本发明的第九方面，在根据第六方面的位置检测传感器中，所述接触构件可以包括形成为球形的第一接触构件和形成为球形的第二接触构件。所述第二接触构件接触所述多个导电部或所述绝缘部的位置可以相对于所述第一接触构件接触所述多个导电部或所述绝缘部的位置，沿所述轴线方向平移所述多个导电部中的每一个沿所述轴线方向的长度的一半。
根据本发明的第十方面，根据第六方面的位置检测传感器可以还包括接收构件，该接收构件包括朝向所述线性构件的所述轴线开口的凹部并且由导电材料形成。所述接收构件可以被构造为在所述凹部中旋转地支撑所述接触构件。
根据本发明的第十一方面，根据第二方面的位置检测传感器可以包括第二导电部，该第二导电部沿所述轴线方向与所述导电部和所述绝缘部并排布置，并且所述第二导电部沿所述轴线方向的长度可以被设置为等于或大于所述导电部的长度。所述接触构件可以包括第一接触构件、第二接触构件、第三接触构件和第四接触构件。所述第二接触构件与所述导电部、所述绝缘部、或所述第二导电部接触的位置可以相对于所述第一接触构件接触所述导电部、所述绝缘部或所述第二导电部的位置，向所述线性构件的近端平移所述导电部沿所述轴线方向的长度的一半。所述第三接触构件与所述导电部、所述绝缘部、或所述第二导电部接触的位置可以相对于所述第二接触构件接触所述导电部、所述绝缘部或所述第二导电部的位置，向所述线性构件的近端平移所述导电部沿所述轴线方向的长度的一半。所述第四接触构件与所述导电部、所述绝缘部、或所述第二导电部接触的位置可以相对于所述第三接触构件接触所述导电部、所述绝缘部或所述第二导电部的位置，向所述线性构件的近端平移所述导电部沿所述轴线方向的长度的一半。
根据本发明的第十二方面，根据第一方面的位置检测传感器可以还包括保持构件，该保持构件设置在所述线性构件的所述外周中，并且在所述保持构件的外表面中包括与所述线性构件的所述轴线平行的保持面。所述导电部和所述绝缘部可以布置在所述保持面上。所述支撑构件可以被构造为能够相对于所述导电部和所述绝缘部沿所述轴线方向进退，并且可以被构造为防止所述线性构件相对于所述导电部和所述绝缘部沿周向旋转。
根据本发明的第十三方面，一种操纵器包括：根据第一至第十二方面中任意一个方面的位置检测传感器；和被所述支撑构件枢转地支撑的枢转构件。所述线性构件的远端部附接到所述枢转构件。
本发明的有益效果
根据上述各个方面的位置检测传感器，可以将位置检测传感器构造成小尺寸且简单并且减小位置检测传感器的外径。
附图说明
图1是例示包括根据本发明的第一实施方式的位置检测传感器和操纵器的操纵器系统的整体图。
图2是操纵器系统的框图。
图3是操纵器系统的内窥镜中的远端部的立体图。
图4是例示内窥镜的操纵器的内部构造的部分剖视立体图。
图5是操纵器的位置检测传感器的横向剖面图。
图6是例示位置检测传感器、第一检测器和第二检测器的等效电路的图。
图7是例示导电环和绝缘环相对于位置检测传感器的接触构件的位置的关系的示意图。
图8是例示导电环和绝缘环相对于位置检测传感器的接触构件的位置的关系的示意图。
图9是例示导电环和绝缘环相对于位置检测传感器的接触构件的位置的关系的示意图。
图10是例示导电环和绝缘环相对于位置检测传感器的接触构件的位置的关系的示意图。
图11是图7至图10所示的状态的各个开关的接通/断开状态的图。
图12是例示位置检测传感器的操纵线被推动时切换各个开关的导通状态和阻断状态的时刻的图。
图13是例示位置检测传感器的操作线被缩回时切换各个开关的导通状态和阻断状态的时刻的图。
图14是例示制造位置检测传感器的方法的图。
图15是例示制造位置检测传感器的方法的图。
图16是例示制造位置检测传感器的方法的图。
图17是例示使用操纵器系统的过程的图。
图18是根据本发明的第一实施方式的位置检测传感器的修改例中的位置检测传感器的横向剖面图。
图19是根据本发明的第二实施方式的位置检测传感器的横向剖面图。
图20是根据本发明的第三实施方式的位置检测传感器的横向剖面图。
图21是例示导电环、第二导电环和绝缘环相对于位置检测传感器的接触构件的位置的关系的示意图。
图22是例示导电环、第二导电环和绝缘环相对于位置检测传感器的接触构件的位置的关系的示意图。
图23是例示接触构件接触位置检测传感器的导电环和绝缘环的位置的示意图。
图24是对应于位置检测传感器的各个位置的开关的接通/断开状态的图。
图25是根据本发明的第四实施方式的位置检测传感器的横向剖面图。
图26是根据本发明的第五实施方式的位置检测传感器的主要部件的立体图。
图27是例示导电环和绝缘环与第一接触构件之间的接触状态的图。
图28是例示根据本发明的第六实施方式的操纵器的内部构造的部分剖面立体图。
图29是操纵器的位置检测传感器的横向剖面图。
图30是位置检测传感器的主要部件的立体图。
图31是沿着图30中的切割线A1-A1截取的剖面图。
图32是根据本发明的第六实施方式的位置检测传感器的修改例中的位置检测传感器的部分剖面立体图。
图33是透过包括根据本发明的第七实施方式的位置检测传感器和操纵器的操纵器系统的主要部件的立体图。
图34是从箭头方向A2看到的图33的图。
图35是位置检测传感器的主要部件的剖面图。
图36是根据本发明的第七实施方式的位置检测传感器的修改例中的位置检测传感器的主要部件的剖面图。
图37是根据本发明的第七实施方式的位置检测传感器的修改例中的位置检测传感器的主要部件的剖面图。
图38是根据本发明的第七实施方式的位置检测传感器的修改例中的位置检测传感器的主要部件的剖面图。
具体实施方式
(第一实施方式)
下文中，将参照图1至图16描述包括根据本发明的第一实施方式的位置检测传感器和操纵器的操纵器系统。
如图1和图2例示，操纵器系统1包括从装置10、主装置70和控制装置80。内窥镜11设置在从装置10中。诸如外科医生等的操作者O操纵主装置70，使得主装置70向控制装置80给予操纵信息。控制装置80根据操纵信息来控制从装置10。
从装置10如图1例示包括手术台12、多关节机器人13和上述内窥镜11。患者P放置在手术台12上。多关节机器人13布置在手术台12附近。内窥镜11附接到多关节机器人13。
多关节机器人13具有包括近端部固定到基底13a的臂13b的公知构造。臂13b具有所谓的多关节结构。臂13b根据从主装置70输出的操纵信息来操作。
内窥镜11如图3例示包括长挠性内窥镜插入部16。可以操纵以弯曲的内窥镜弯曲部16b设置在内窥镜插入部16的远端部中。
具有LED的照明单元17、具有CCD等的成像单元18和根据本实施方式的一对操纵器19A和19B设置在内窥镜插入部16的远端面16a中。操纵器19A和19B沿内窥镜插入部16的径向并排布置。
照明单元17使用从电源90(下面描述)供给的电力在内窥镜插入部16的前面照明。成像单元18从诸如观察对象等的图像获取图像，将图像转换成信号，并且将信号输出至控制装置80。
在本实施方式中，操纵器19A和操纵器19B的构造相对于内窥镜插入部16的中心轴线对称。因此，字母“A”针对操纵器19A的构造添加到数字，并且字母“B”针对操纵器19B的构造添加到数字。因此，这里省略重复说明。
操纵器19A如图3和图4例示包括远端刚性部22A、弯曲部23A和弯曲量检测器24A。远端刚性部22A设置在操纵器19A的远端部中。弯曲部23A设置在远端刚性部22A的近端侧，并且被构造为能够弯曲和被操纵。弯曲量检测器24A设置在弯曲部23A的近端侧，并且被构造为检测弯曲部23A的弯曲量。在图4中，未例示覆层管57A(下面描述)。操纵器19A通常包括四个位置检测传感器34A(下面描述)，使得弯曲部23A可以沿在弯曲部23A的周向上等角度限定的四个方向上弯曲。然而，下文中，描述了包括两个位置检测传感器34A的示例，以便使说明更容易理解。
远端刚性部22A包括由不锈钢等形成为管状的硬部主体26A。虽然未详细例示，但是硬部主体26A形成为弯曲形状，使得沿其纵向的中心部与操纵器19B分开。
弯曲部23A包括远端环(枢转构件)28A、多个弯曲件29A和近端环30A。远端环28A固定到硬部主体26A的近端部。多个弯曲件29A在相对于远端环28A沿径向面对的两个位置中枢转地支撑在远端环28A的壁中。近端环30A被枢转地支撑在相对于多个弯曲件29A中的布置在最近端侧的弯曲件29A在沿径向面对的两个位置中。除了多个弯曲件29A中布置在最远端侧的弯曲件29A之外的弯曲件29A相对于布置在自身远端侧的弯曲件29A被枢转地支撑。各个导管31A设置在弯曲件29A和近端环30A的内周中。
弯曲量检测器24A包括由具有绝缘特性的诸如树脂等的材料形成的环形构件32A。一对通孔33A形成在环形构件32A的壁中。根据本实施方式的位置检测传感器34A插入到该对通孔33A中的每一个中。环形构件32A借助固定构件(未例示)固定到上述近端环30A。即，近端环28A和弯曲件29A被环形构件32A枢转地支撑。
位置检测传感器34A如图5例示，包括操纵线(线性构件)35A、多个导电环(导电部)36A和绝缘环(绝缘部)37A、支撑构件38A、第一接触探针39A和第二接触探针40A。多个导电环36A和绝缘环37A设置在操纵线35A的外周上。支撑构件38A被附接到导电环36A和绝缘环37A。第一接触探针39A和第二接触探针40A附接到支撑构件38A。
操纵线35A由诸如不锈钢等的金属形成的单线或通过扭曲线而获得的绞线组成。操纵线35A的外周覆盖有具有电绝缘特性的诸如PTFE(聚四氟乙烯)等的覆盖材料42A。操纵线35A的远端部被固定到图4例示的上述远端环28A。操纵线35A插入到导管31A中并且被导管31A支撑。
导电环36A和绝缘环37A如图5例示，形成为具有相同外径和相同内径的环形。即，导电环36A和绝缘环37A形成为相对于操纵线35A的轴线C1旋转对称的形状。导电环36A和绝缘环37A沿轴线C1的方向的长度(宽度)被设置为彼此大致相等(可以被设置为彼此相等)。即，导电环36A和绝缘环37A沿轴线C1的方向的长度被设置为恒定长度(节距)L。下面详细描述导电环36A和绝缘环37A的长度。
导电环36A由诸如不锈钢等的导电材料形成。绝缘环37A由诸如树脂等的具有电绝缘特性的材料形成。绝缘环37A布置在沿轴线C1的方向相邻的导电环36A之间，使得导电环36A和绝缘环37A并排交替布置，沿轴线C1的方向无间隙。导电环36A和绝缘环37A设置在操纵线35A的整个圆周上。
连接管(管状构件)43A设置在多个导电环36A和绝缘环37A与覆盖材料42A之间。即，连接管43A被插入到导电环36A和绝缘环37A中。连接管43A由诸如不锈钢等的导电材料形成。连接管43A在操纵线35A插入到连接管43A中的状态下，使用粘合剂或堵缝被固定到覆盖材料42A。在多个导电环36A和绝缘环37A中位于沿轴线C1的方向的两端处的环(下文中称作“位于两端处的环36A和37A)使用导电粘合剂47A固定到连接管43A。因此，导电环36A和连接管43A在导电环36A和连接管43A电连接的状态下被固定。诸如腻子等的导电填充构件48A设置在除了位于两端处的环36A和37A之外的导电环36A和绝缘环37A(下文中称为“位于中间部中的环36A和37A)与连接管43A之间。即，位于中间部中的环36A和37A不固定到连接管43A，被插入到连接管43A中，并且介于位于两端处的环36A与37A之间。在该状态下，位于中间部中的环36A和37A被保持为相对于连接管43A能够移动。
支撑构件38A形成为管状。支撑构件38A的外径被设置为稍小于环形构件32A的通孔33A的内径。支撑构件38A的内径(筒孔45A的直径)被设置为稍大于导电环36A和绝缘环37A的外径。支撑构件38A具有通孔46A，该通孔46A沿支撑构件38A的径向延伸穿过支撑构件38A并且与支撑构件38A的筒孔45A交叉。优选的是，支撑构件38A由具有绝缘特性和耐热性的诸如陶瓷等的材料形成。
支撑构件38A在支撑构件38A插入到环形构件32A的通孔33A中的状态下，使用粘合剂等(未例示)固定到环形构件32A。内部设置导电环36A和绝缘环37A的操纵线35A被插入到支撑构件38A的筒孔45A中。
具有上述构造的导电环36A和绝缘环37A可以相对于支撑构件38A沿轴线C1的方向进退。
第一接触探针39A包括第一接触构件(接触构件)49A和板簧(偏置构件)50A。第一接触构件49A沿导电环36A和绝缘环37A的径向布置在外侧上，并且被构造为能够以点的形式与导电环36A和绝缘环37A的外周接触。板簧50A将第一接触构件49A向导电环36A和绝缘环37A的外周偏置。
第一接触构件49A由诸如不锈钢等的导电材料形成为球形。这里提到的点的形式不是数学意义上的点，而指示导电环36A和绝缘环37A的外周与第一接触构件49A彼此接触的部分沿轴线C1的方向的长度足够地短于导电环36A和绝缘环37A沿轴线C1的方向的长度。具体地，优选的是，接触部沿轴线C1的方向的长度是导电环36A和绝缘环37A沿轴线C1的方向的长度L的1/1000以上且1/10以下。第一接触构件49A布置为比通孔46A中的操纵线35A更靠近环形构件32A的内周侧。
板簧50A的一端附接到支撑构件38A的外周，并且板簧50A的另一端附接到第一接触构件49A。板簧50A由与第一接触构件49A相同的材料形成，并且优选的是，板簧50A整体形成有第一接触构件49A。板簧50A从第一接触构件49A延伸到近端。第一接触构件49A被板簧50A保持为如下状态：第一接触构件49A与导电环36A或绝缘环37A的外周接触。
布线51A如图2和图5例示，连接到第一接触探针39A的板簧50A。布线52A连接到连接管43A。布线51A和布线52A连接到控制装置80。
第二接触探针40A如第一接触探针39A那样进行构造。具体地，如图5例示，第二接触探针40A中包括的第二接触构件(接触构件)54A和板簧(偏置构件)55A具有与第一接触探针39A的第一接触构件49A和板簧50A相同的构造。然而，第二接触构件54A与导电环36A或绝缘环37A接触的位置T2相对于第一接触构件49A与导电环36A或绝缘环37A接触的位置T1向近端平移长度L的一半。
如图2和图5例示，连接到第二接触探针40A的板簧55A的布线56A连接到控制装置80。
在具有上述构造的位置检测传感器34A中，当使操纵线35A相对于支撑构件38A移动到远端侧(被推动)或移动到近端侧(缩回)时，位于中间部中的环36A和37A相对于支撑构件38A向远端侧或近端侧突出。位于中间部中的环36A和37A不固定到连接管43A。因此，位于中间部中的环36A和37A的部分可以在该状态下容易弯曲。
当不使位于中间部中的环36A和37A移动直到从支撑构件38A突出为止时或当其中设置有位于中间部中的环36A和37A的部分不弯曲时，位于中间部中的环36A和37A可以固定到连接管43A。
环形构件32A和位置检测传感器34A的支撑构件38A是不同构件，并且支撑构件38A固定到环形构件32A。借助该构造，位置检测传感器34A可以容易地附接到操纵器19A。
硬部主体26A、远端环28A、弯曲件29A和近端环30A利用图3例示的覆层管57A覆盖。
在操纵器19A中，图3例示的通道59A由硬部主体26A的管线、远端环28A的内部空间、弯曲件29A的内部空间、近端环30A的内部空间和支撑构件38A的筒孔构成。
弯曲马达60A(参见图2)连接到设置在操纵器19A中的该对操纵线35A中的每条线的近端部。因为该对弯曲马达60A中的一个使操纵线35A缩回，所以操纵器19A的弯曲部23A可以沿期望方向弯曲。
通道59A被构造为使得诸如钳子D10等的公知处理工具可以被插入到通道59A中。钳子D10被构造为使得可以执行用于使设置在钳子D10的远端部中的一对钳夹件D11彼此分开以及彼此靠近的开闭操作。钳子D10被构造为能够在通道59A中进退并且能够绕其自身轴线旋转。凭借主装置70的操纵，可以执行钳子D10中该对钳夹件D11的开闭、进退和旋转的操作。
主装置70如图1和图2例示，包括一对主臂71、转换开关72和显示器73。该对主臂71由操作者O移动。转换开关72切换利用主臂71操纵的对象。显示器73显示由内窥镜11的成像单元18获取的图像等。
主臂71是设置为操纵多关节机器人13的臂13b、内窥镜插入部16以及操纵器19A和19B(下文中称作“操纵器19A等”)的操纵单元。该对主臂71对应于操作者O的右手和左手。主臂71具有多关节结构，以控制具有多关节结构的操纵器19A等。
主臂71的近端部附接到支架74。用于开闭钳子D10的该对钳夹件D11的开闭操纵单元71a(参见图2)设置在主臂71中位于操作者O侧的远端部中。该对主臂71和开闭操纵单元71a在被操纵时向控制装置80输出操纵信息。
转换开关72在操纵器19A等之间切换利用主臂71操纵的对象。转换开关72输出从操纵器19A等选择的一个或两个，作为选择信息。
显示器73可以显示由内窥镜11的成像单元18获取的图像。当内窥镜11被插入到患者P的身体中时，操纵器19A和19B和钳子D10与对象组织一起显示在显示器73上。在本实施方式中，例如，显示器73设置在支架74的上端上。
控制装置80如图2例示，包括主控制器82、第一检测器83和84、第二检测器85和86、从控制器87、图像处理器88和电源90。主控制器82、第一检测器83和84、第二检测器85和86、从控制器87和图像处理器88均连接到总线81。
多关节机器人13的臂13b、内窥镜11的内窥镜插入部16、成像单元18、操纵器19A和19B、主装置70的主臂71、开闭操纵单元71a、转换开关72和显示器73连接到总线81。
主控制器82、第一检测器83和84、第二检测器85和86、从控制器87和图像处理器88均包括计算元件、存储器和控制程序。
主控制器82针对对应于操纵器19A等中从转换开关72输出的选择信息的装置，根据从主臂71输出的操纵信息来计算操纵器19A等的远端的位置和方位的命令值。主控制器82向从控制器87输出计算出的命令值。
第一检测器83包括电压生成器和电阻器(参见图6)。布线51A和52A连接到第一检测器83。第一检测器83在电流在操纵器19A的第一接触探针39A与连接管43A之间流动时，测量电阻器的两端之间产生的电势差。因此，第一检测器83可以检测第一接触探针39A和连接管43A电连接的导通状态(接通)或第一接触探针39A和连接管43A电绝缘的阻断状态(断开)。当第一接触探针39A的第一接触构件49A和导电环36A彼此接触时，第一检测器83检测导通状态。当第一接触构件49A和导电环36A彼此不接触时，第一检测器83检测到阻断状态。
上述导电环36A和绝缘环37A的长度L的值等存储在从控制器87的存储器中。
第二检测器85如第一检测器83进行构造。布线56A和52A连接到第二检测器85。
具有上述构造的操纵器系统1的位置检测传感器34A、第一检测器83和第二检测器85之间的关系由图6例示的等效电路来表示。开关S1由第一接触探针39A、导电环36A和绝缘环37A构成。开关S2由第二接触探针40A、导电环36A和绝缘环37A构成。
当第一接触探针39A和导电环36A彼此接触并且开关S1进入导通状态时，电势差V1由设置在第一检测器83中的电压生成器G1在电阻器R1的两端之间产生。进入导通状态的开关S1通过确定电势差V1是否超过存储器中存储的阈值来确定。对于开关S2，类似地，进入导通状态的开关S2由经由设置在第二检测器85中的电压生成器G2在电阻器R2的两端之间产生的电势差V2来确定。
当相对于支撑构件38A以恒定速度推动操纵线35A时，环36A和37A相对于接触构件49A和54A的位置从图7例示的状态A连续改变为图8例示的状态B、到图9例示的状态C、然后到图10例示的状态D。从状态A到状态D的开关S1和S2的接通/断开状态例示在图11中。当环36A和37A相对于接触构件49A和54A的位置在开关S1和S2在图7例示的状态A下是断开的状态下通过推动操纵线35A进入图8例示的状态B时，开关B2变为接通。当进一步推动操纵线35A并且环36A和37A相对于接触构件49A和54A的位置进入图9例示的状态C时，开关S1变为接通。当进一步推动操纵线35A并且环36A和37A相对于接触构件49A和54A的位置进入图10例示的状态D时，开关S2变为断开。当进一步推动操纵线35A并且环36A和37A相对于接触构件49A和54A的位置进入图7例示的状态A时，开关S1变为断开。
当相对于支撑构件38A以恒定速度向远端侧推动操纵线35A时，如图12例示，开关S1和S2中的每一个的导通状态(接通)和阻断状态(断开)随着经过的时间而切换。第一接触构件49A接触的位置T1沿轴线C1的方向穿过一组导电环36A和绝缘环37A所需的时间是周期Q。在这种情况下，开关S1的导通状态和阻断状态相对于切换开关S2的导通状态和阻断状态的时刻延迟周期Q的1/4而被切换。由此，当推动操纵线35A时，重复执行在周期Q中执行的从状态A到状态D的改变。
另一方面，当操纵线35A相对于支撑构件38A缩回时，重复的改变以状态D、状态C、状态B和状态A的顺序进行。开关S1和S2中的每一个开关的导通状态和阻断状态如图13例示随着经过的时间而被切换。即，开关S1的导通状态和阻断状态相对于切换开关S2的导通状态和阻断状态的时刻要快1/4周期Q进行切换。由此，在以恒定速度推动操纵线35A时开关S1和S2的接通/断开信号的切换与在以恒定速度缩回操纵线35A时开关S1和S2的接通/断开信号的切换不同。
例如，当操纵线35A被识别为被推动时，操纵线35A被推动的长度可以通过将开关S1变为接通的次数乘以长度L的两倍来计算。当缩回操纵线35A时，上述情况也同样适用。
因为操纵线35A被推动和缩回，所以使弯曲部23A弯曲。操纵线35A沿轴线C1的方向相对于支撑构件38A的位置与弯曲部23A的弯曲量一一对应。
第一检测器83和第二检测器85向从控制器87输出指示针对操纵器19A的开关S1和S2的导通状态或阻断状态的信号。
对于操纵器19B而言，第一检测器84和第二检测器86被设置为分别对应于第一检测器83和第二检测器85。第一检测器84和第二检测器86向从控制器87输出指示针对操纵器19B的开关S1和S2的导通状态或阻断状态的信号。
从控制器87经由从针对操纵器19A的第一检测器83和第二检测器85输出的信号中的开关S1与S2之间的切换时刻的改变，来检测操纵线35A是被推动还是被缩回。从控制器87通过如上所述对导通状态的次数进行计数并且执行处理，来计算操纵线35A相对于支撑构件38A沿轴线C1的方向的位置。
指示操纵线35A的位置与弯曲部23A的弯曲量之间的对应关系的表提前存储在从控制器87的存储器中。从控制器87的计算元件从表计算弯曲部23A的弯曲量，并且向显示器73输出弯曲量。类似地，对于操纵器19B，弯曲部23B的弯曲量被计算并输出到显示器73。所输出的操纵器19A和19B中的每一个的弯曲量显示在显示器73上。
从控制器87基于由主控制器82计算出的位置和方位的命令值和从转换开关72输出的选择信息，借助反向运动计算，来计算匹配操纵器19A等的远端的位置和方位的命令值所需的操纵器19A等的关节的驱动量。从控制器87基于计算结果驱动操纵器19A等。当从控制器87驱动操纵器19A和19B时，从控制器87使用弯曲马达60A和60B来操纵操纵线35A和35B，并且使弯曲部23A和23B弯曲。
图像处理器88适当地转换从成像单元18输出的图像信号，并且向显示器73输出所产生的信号。
电源90向从装置10、主装置70、主控制器82等供给从外部输入的电力。
在本实施方式中，例如，控制装置80如图1例示设置在支架74中。
描述了制造如上构造的操纵器系统1中的位置检测传感器34A的方法。这里，描述了具体地在位置检测传感器34A中将连接管43A、导电环36A和绝缘环37附接到操纵线35A的过程。
如图14例示，制备连接管43A、多个导电环36A和绝缘环37A以及操纵线35A。操纵线35A预先使用公知的方法涂覆有覆盖材料42A。
如图15例示，操纵线35A被插入到连接管43A中，并且连接管43A使用粘合剂或堵缝固定到覆盖材料42A。连接管43A被插入到位于中间部中的环36A和37A中，使得环36A和37A被交替布置。然后，填充构件48A设置在环36A和37A与连接管43A之间。
连接管43A如图16例示被插入到位于两端处的环36A和37A中。环36A和37A以及连接管43A使用粘合剂47A彼此固定。
接着，聚焦于位置检测传感器34A的操作，描述使用如上所述进行构造的操纵器系统1进行的过程。下文中，描述处理形成在胃壁中的对象组织的情况。对象部不限于此，并且可以是例如诸如食管、十二指肠、小肠、大肠、子宫、膀胱等的中空器官。
辅助者如图1例示将患者P放倒在手术台21上。辅助者对患者P执行诸如消毒或麻醉等的适当处理。当操纵器系统1启动时，电力从电源90供给至从装置10、主装置70、主控制器82等。
因为来自电源90的电力被供给至照明单元17，所以内窥镜插入部16的前面被照明。操作者O在显示器73上确认由成像单元18获取的内窥镜插入部16的前面的图像。
操作者O布置钳子D10，使得钳子D10不从操纵器19A和19B的远端突出。操作者O切换转换开关72，使得操纵器19A和19B可以由主臂71操纵。操作者O操纵主臂71，以使用弯曲马达60A和60B操纵操纵线35A和35B，使得如图3例示，不使弯曲部23A和23B弯曲并且操纵器19A和19B的整个宽度小。
这里，例如，对于操纵器19A，开关S1和S2中的每一个的导通状态和阻断状态如上所述由第一检测器83和第二检测器85来检测。信号输出到从控制器87。
导电环36A和绝缘环37A形成为相对于轴线C1旋转对称。因此，即使在环36A和37A相对于第一接触构件49A绕轴线C1旋转时，也不对开关S1的导通状态或阻断状态的检测结果造成影响。
信号由从控制器87处理。弯曲部23A和23B的弯曲量显示在显示器73上。操作者O在检查显示器73上的弯曲量的同时，在弯曲部23A和23B成直线状态时(当弯曲量变为0时)，停止弯曲马达60A和60B的驱动。
操作者O切换转换开关72，使得多关节机器人13的臂13b和内窥镜插入部16可以由主臂71操纵。操作者O操纵主臂71，以驱动臂13b。操作者O借助患者P的嘴P1将内窥镜11的内窥镜插入部16引入到胃中。操作者O在使内窥镜弯曲部16b适当弯曲的同时，如图17例示，使内窥镜插入部16的远端面16a面向形成在胃壁P2中的对象组织P3，并且保持内窥镜插入部16的位置。
操作者O使钳子D10从操纵器19A和19B的远端突出。操作者O切换转换开关72，使得操纵器19A和19B可以由主臂71操纵。操作者O操纵主臂71以使弯曲部23A和23B弯曲，以便形成所谓的三角形布置：其中一对钳子D10在成像单元18前面的视野F中大致彼此面对。
此后，操作者O使用钳子D10等对对象组织P3执行适当处理，并且结束一系列过程。
根据本实施方式的位置检测传感器34A和操纵器19A，经由板簧50A保持第一接触构件49A与导电环36A或绝缘环37A接触的状态。第一接触构件49A和操纵线35A沿轴线C1方向的相对位置可以通过检测导电环36A与第一接触构件49A之间的导通状态或阻断状态来检测。
当导电环36A和第一接触构件49A处于导通状态时，操纵线35A和第一接触构件49A被确定处于导电环36A和第一接触构件49A彼此接触的位置。另一方面，当导电环36A和第一接触构件49A处于阻断状态时，操纵线35A和第一接触构件49A被确定为处于导电环36A和第一接触构件49A不彼此接触并且绝缘环37A和第一接触构件49A彼此接触的位置。
由此，第一接触构件49A和设置有导电环36A的操纵线35A沿轴线C1方向的位置通过检测导电环36A与第一接触构件49A之间的导通状态或阻断状态来检测。操纵线35A沿轴线C1方向的位置与弯曲部23A的弯曲量一一对应。因此，弯曲部23A的弯曲量通过检测到的操纵线35A的位置来确定。
因为仅导电环36A、绝缘环37A、支撑构件38A和第一接触探针39A设置到弯曲部23A的弯曲操纵所需要的操纵线35A，所以位置检测传感器34A可以以小尺寸且简单地构造。具体地，比导电环36A、绝缘环37A、支撑构件38A和第一接触探针39A更靠近操纵线35A的远端的部分仅由操纵线35A构成。借助该构造，可以减小位置检测传感器34A的外径。
导电环36A和绝缘环37A设置在操纵线35A的整个圆周上。因此，即使在操纵线35A绕轴线C1旋转时，也可以可靠地检测开关S1和S2中的每一个的导通状态和阻断状态。
位置检测传感器34A包括沿轴线C1的方向并排布置的多个导电环36A和绝缘环37A。计算推动操纵线35A时出现导通状态的次数，以根据次数获得操纵线35A的位置，从而可以精确地检测操纵线35A沿轴线C1方向的位置。
因为包括电连接到各个导电环36A的连接管43A，所以可以通过将第一检测器83和第二检测器85连接到连接管43A，而容易地检测各个导电环36A的导通状态。
可以通过用绝缘覆盖材料42A覆盖操纵线35A，来抑制向操纵线35A传递外部电磁噪声。
第二接触构件54A接触的位置T2相对于第一接触构件49A接触的位置T1向近端平移了长度L的一半。因此，可以通过将指示对于开关S1和S2的导通状态或阻断状态的信号进行比较，来确定操纵线35A是被推动还是被缩回。
操纵器19A包括位置检测传感器34A，使得可以减小弯曲部23A的外径。
在本实施方式中，如图18例示，位置检测传感器34A可以不包括覆盖材料42A。在这种情况下，操纵线35A和连接管43A经由导电粘合剂或堵缝而电连接。布线52A的远端连接到操纵线35A。
根据具有上述构造的位置检测传感器34A，连接管43A可以借助操纵线35A电连接到第一检测器83和第二检测器85。因此，可以缩短布线52A的长度，并且可以降低位置检测传感器34A的制造成本。
在修改例中，覆盖材料42A可以设置在操纵线35A的未设置连接管43A的一部分中，或者操纵线35A的未连接布线52A的部分中。
在本实施方式中，第二接触构件54A接触的位置T2相对于第一接触构件49A接触的位置T1向近端平移了长度L的一半。然而，该位置T2可以相对于位置T1向远端平移长度L的一半。
在本实施方式中，位置检测传感器34A包括多个导电环36A和绝缘环37A。然而，位置检测传感器34A可以包括导电环36A和绝缘环37A中的每一个的至少一个。即使在这种情况下，也检测到导电环36A与第一接触构件49A之间的导通状态，使得可以检测到操纵线35A和第一接触构件49A沿轴线C1方向的位置。
一对位置检测传感器34A的支撑构件38A被固定到环形构件32A。然而，该对支撑构件38A可以整体形成为与环形构件32A相同的形状，并且可以代替环形构件32A而使用。在这种情况下，接触探针39A和40A附接到支撑构件(环形构件)。
在本实施方式中，作为操纵线35A的线性构件由金属形成。然而，线性构件可以由硬树脂形成。
(第二实施方式)
参照图19描述本发明的第二实施方式。在本实施方式中，用相同的附图标记来表示与上述实施方式中相同的部分并省略其描述，并且仅描述区别。
如图19例示，代替根据第一实施方式的位置检测传感器34A的接触探针39A和40A，根据本实施方式的位置检测传感器101A包括第一接触构件(接触构件)102A、第二接触构件(接触构件)103A、接收构件104A和105A以及片材构件(偏置构件)106A和107A。接收构件104A和105A支撑接触构件102A和103A。片材构件106A和107A偏置接触构件102A和103A。
接触构件102A和103A由诸如不锈钢等的导电材料形成为球形。第一接触构件102A被布置为比通孔46A中的操纵线35A更靠近环形构件32A的内周侧。第一接触构件102A被形成为使得当第一接触构件102A布置在通孔46A中时第一接触构件的一部分突出到环形构件32A的内周侧。另一方面，第二接触构件103A被布置为比通孔46A中的操纵线35A更靠近环形构件32A的外周。第二接触构件103A形成为使得当第二接触构件103A布置在通孔46A中时该第二接触构件的一部分突出到支撑构件38A的外周侧。
接收构件104A由诸如不锈钢等的导电材料形成为具有朝向轴线C1开口的凹部110A的板形。接收构件104A在凹部110A内旋转地支撑第一接触构件102A。接收构件105A由与接收构件104A相同的材料形成为具有朝向轴线C1开口的凹部111A的板形。接收构件105A在凹部111A内旋转地支撑第二接触构件103A。
第二接触构件103A与导电环36A或绝缘环37A接触的位置T4相对于第一接触构件102A接触导电环36A或绝缘环37A的位置T3向远端平移了长度L的一半。
片材构件106A和107A由具有弹性的诸如橡胶等的材料形成为片材形状。片材构件106A的边缘部附接到支撑构件38A的筒孔46A的边缘部。片材构件106A的中央部借助接收构件104A向轴线C1偏置第一接触构件102A。类似地，片材构件107A的边缘部附接到支撑构件38A的通孔46A的边缘部。片材构件107A的中央部借助接收构件105A向轴线C1偏置第二接触构件103A。因此，保持第一接触构件102A和接收构件104A的接触状态以及第二接触构件103A和接收构件105A的接触状态。
在本实施方式中，例如，布线51A和56A的端部分别连接到接收构件104A和105A。
根据具有根据本实施方式的上述构造的位置检测传感器101A，可以减小外径。
第一接触构件102A被旋转地支撑在接收构件104A的凹部110A中。因此，每个导电环36A和绝缘环37A与第一接触构件102A之间的摩擦阻力可以在推动或缩回操纵线35A时减小。
接触构件102A和103A形成为小，使得可以进一步小型化位置检测传感器101A。
通孔46A可以用片材构件106A和107A密封。
在本实施方式中，位置检测传感器101A可以不包括接收构件104A。在这种情况下，布线51A连接到第一接触构件102A。第一接触构件102A在导电环36A和绝缘环37A的外周上滑动。
片材构件106A和107A可以由热收缩管等一体形成。
(第三实施方式)
参照图20至图24描述本发明的第三实施方式。在本实施方式中，本实施方式中与上述实施方式中相同的部分用相同的附图标记来表示且这里省略其描述，并且仅描述区别。
如图20例示，除了根据第一实施方式的位置检测传感器34A的各个构造之外，根据本实施方式的位置检测传感器121A包括第二导电环(第二导电部)122A、第三接触探针123A和第四接触探针124A。类似于接触构件49A和54A，第三接触探针123A(下面描述)的第三接触构件125A和第四接触探针124A(下面描述)的第四接触构件129A以点的形式接触导电环36A和绝缘环37A的外周。然而，在图20中，为了方便说明，第三接触探针123A和第四接触探针124中除了轴线C1的方向之外的位置被示为平移。
第二导电环122A形成为外径和内径等于导电环36A的外径和内径的环形。第二导电环122A的宽度被设置为导电环36A的宽度的两倍。在本实施方式中，代替位于两端处的环36A和37A，使用第二导电环122A。第二导电环122A被布置为使得位于中间部中的环36A和37A沿轴线C1的方向介于第二导电环122A之间。每个第二导电环122A经由上述粘合剂47A固定到连接管43A。
第三接触探针123A和第四接触探针124A具有与第一接触探针39A相同的构造。即，第三接触探针123A包括第三接触构件(接触构件)125A和板簧(偏置构件)126A。第四接触探针124A包括第四接触构件(接触构件)129A和板簧(偏置构件)130A。
在本实施方式中，第一接触探针39A的第一接触构件49A、第二接触探针40A的第二接触构件54A、第三接触探针123A的第三接触构件125A以及第四接触探针124A的第四接触探针129A中的每一个均被构造为能够以点的形式接触导电环36A、绝缘环37A和第二导电环122A(下文中称作“导电环36A等”)的外周。
如上所述，第二接触构件54A接触导电环36A等的位置T2相对于第一接触构件49A接触导电环36A等的位置T1向近端平移了长度L的一半。第三接触构件125A接触导电环36A等的位置T6相对于第二接触构件54A接触导电环36A等的位置T2向近端平移了长度L的一半。第四接触构件129A接触导电环36A等的位置T7相对于第三接触构件125A接触导电环36A等的位置T6向近端平移了长度L的一半。
具有与第一检测器83相同构造的第三检测器和第四检测器(未例示)包括在控制装置80中。
连接到第三接触探针123A的板簧126A的布线127A和连接到连接管43A的布线52A连接到第三检测器。连接到第四接触探针124A的板簧130A的布线131A和连接到连接管43A的布线52A连接到第四检测器。
指示由第一检测器83和84、第二检测器85和86、第三检测器和第四检测器中的每一个检测到的导通状态或阻断状态的信号输出到从控制器87。
如图21例示，位置T1与位置T7之间沿轴线C1方向的距离是来自表达式3L/2的值。因此，当位置T1、T2、T6和T7一起在第二导电环122A上时，接触构件49A、54A、125A和129A都处于导通状态。确定位置T1、T2、T6和T7一起在环36A、37A和122A中位于端部处的第二导电环122A上。在这种情况下，可以控制弯曲部23A，以不弯曲。
另一方面，如图22例示，当位置T1、T2、T6和T7中的至少一个不在第二导电环122A上时，接触构件49A、54A、125A和129A中的至少一个进入阻断状态。
更具体地，描述了从图23例示的状态A以恒定速度推动操纵线35A的情况。如图23例示，固定操纵线35A的环36A和37A的位置并且缩回位置T1、T2、T6和T7。
在状态A中，对应于位置T1和T2中的每一个的开关变为接通，并且对应于位置T6和T7中的每一个的开关变为断开。随着从状态A推动操纵线35A，在状态B中，对应于位置T2的开关变为断开，并且对应于位置T7的开关变为接通。在状态C中，对应于位置T1的开关变为接通，并且对应于位置T6的开关变为接通。在状态D中，对应于位置T2的开关变为接通，并且对应于位置T7的开关变为断开。在状态A中，对应于位置T1的开关变为接通，并且对应于位置T6的开关变为断开。
在图21例示的状态中，如图24例示，对应于位置T1、T2、T6和T7的所有开关变为接通，并且限度被确定为接通。
然而，如图24例示，对应于位置T1、T2、T6和T7的开关中仅对应于位置T2或位置T6的开关不变为断开。在这种情况下，确定在位置检测传感器中没有异常(错误)。
根据具有根据本实施方式的上述构造的位置检测传感器121A，可以减小外径。
可以检测到接触构件49A、54A、125A和129A都接触第二导电环122A的状态。
在本实施方式中，第二导电环122A可以通过沿轴线C1的方向布置多个导电环36A来构造。
在本实施方式中，第二导电环122A被布置为使得位于中间部中的环36A和37A沿轴线C1的方向介于第二导电环122A之间。然而，第二导电环122A可以布置在构成位于中间部中的环36A和37A的环36A与37A之间。
具有与第二导电环122A相同形状的绝缘构件可以代替第二导电环122A而使用。在这种情况下，当位置T1、T2、T6和T7一起在构件上时，所有接触构件49A、54A、125A和129A进入阻断状态。因此，可以检测到接触构件49A、54A、125A和129A都接触构件的状态。
(第四实施方式)
参照图25描述本发明的第四实施方式。在本实施方式中，与上述实施方式中相同的部分用相同的附图标记来表示且这里省略其描述，并且仅描述区别。
如图25例示，根据本实施方式的位置检测传感器136A包括两组第一接触探针39A和第二接触探针40A。一个第一接触探针39A的第一接触构件49A接触的位置T1和另一个第一接触探针39A的第一接触构件49A接触的位置T1沿轴线C1的方向平移长度L的两倍。类似地设置第二接触探针40A。
在本实施方式中，控制装置80包括两组第一检测器83和第二检测器85。
根据具有根据本实施方式的上述构造的位置检测传感器136A，两个第一接触探针39A的导通状态或阻断状态彼此相等。上述情况也适用于两个第二接触探针40A。因此，可以提高接触探针39A和40A的信号的可靠性。因此，可以更可靠地检测操纵线35A的位置并且提高位置检测传感器136A的安全性。
位置检测传感器136A中包括的接触探针39A和40A的组数不受限，并且可以包括三组或更多组。
(第五实施方式)
参照图26描述本发明的第五实施方式。在本实施方式中，与上述实施方式中相同的部分用相同的附图标记来表示且这里省略其描述，并且仅描述区别。
如图26例示，代替根据第一实施方式的位置检测传感器34A的导电环36A、绝缘环37A、支撑构件38A和连接管43A，根据本实施方式的位置检测传感器141A包括导电板(导电部)142A、绝缘板(绝缘部)143A、支撑构件144A和保持构件145A。
下文中，首先描述保持构件145A。保持构件145A形成为管形，并且在其外表面上包括与轴线C1平行的保持面148A。更具体地，保持构件145A的外形在沿轴线C1的方向观察时形成为D形。优选的是，保持构件145A由导电材料形成。
用覆盖材料42A覆盖的操纵线35A插入到沿轴线C1的方向形成在保持构件145A中的通孔149A中。保持构件145A用粘合剂或堵缝固定到覆盖材料42A。
具有上述板形的导电板142A和绝缘板143A沿轴线C1的方向无间隙地交替布置在保持面148A上。导电板142A和绝缘板143A沿轴线C1的方向的长度被设置为上述长度L。导电板142A和绝缘板143A使用导电粘合剂(未例示)等固定到保持面148A。
在本实施方式中，第一接触探针39A的第一接触构件49A和第二接触探针40A的第二接触构件54A平行布置到保持面148A并且沿与轴线C1的方向正交的正交方向X平移位置。第二接触构件54A接触导电板142A或绝缘板143A的外表面的位置T2相对于第一接触构件49A接触导电板142A或绝缘板143A的外表面的位置T1向近端平移了长度L的一半。
支撑构件144A与根据第一实施方式的支撑构件38A的区别仅在于通孔150A的形状。通孔150A形成为D形，该D形在沿轴线C的方向观察时稍大于保持构件145A的外形。即，插入到支撑构件144A的通孔150A中的保持构件145A可以相对于支撑构件144A沿轴线C1的方向进退，但是被防止沿操纵线35A的周向的旋转。
凭借具有上述构造的位置检测传感器141A，可以实现与根据上述实施方式的位置检测传感器34相同的效果。
在本实施方式中，多个导电板142A和绝缘板143A布置在保持面148A上。然而，导电板142A和绝缘板143A中的每一个中的至少一个可以布置在保持面148A上。
在第一实施方式和第三实施方式至第五实施方案中，接触构件形成为球形。然而，不具体限制接触构件的形状，只要接触构件可以以点的形式沿轴线C1的方向接触导电环36A的外周等。具体地，接触构件可以形成为其靠近轴线C1的部分形成为朝向导电环36A凸出的曲面的圆顶形、柱形等。
在第一实施方式中，第二接触构件接触的位置相对于第一接触构件接触的位置向近端平移了长度L的一半。然而，在第一实施方式至第五实施方式中，沿轴线C1的方向的位置的平移可以大于0且小于长度L，并且平移的方向可以指向近端或远端。凭借该构造，还可以实现与上述实施方式相同的效果。
导电环36A和绝缘环37A沿操纵线35A的轴线C1的方向的长度被设置为大致等于彼此。下文中，详细描述导电环36A和绝缘环37A的长度。
在上述实施方式中，第一接触构件49A可以以点的形式沿轴线C1的方向与导电环36A和绝缘环37A的外周接触。这里，第一接触构件49A沿轴线C1的方向接触导电环36A和绝缘环37A的外周的长度被定义为L3。
当考虑到缩回操纵线35A的情况时，如图27例示，第一接触构件49A接触导电环36A，并且从第一接触构件49A接触导电环36A的近端部的状态A进入导通状态。这里，导电环36A沿轴线C1的方向的长度被定义为L1，并且绝缘环37A沿轴线C1的方向的长度被定义为L2。导通状态在导电环35A从状态A到其中第一接触构件49A接触导电环36A的远端部的状态B缩回表达式L1+L3的值时继续。当操纵线35A进一步从状态B缩回时，如在状态C中，状态变为阻断状态，直到第一接触构件49A接触在第一接触构件49A到目前为止所接触的导电环36A的远端侧上布置的导电环36A的近端部为止。操纵线35A从状态B到状态C缩回的长度具有表达式L2-L3的值。
如果操纵线35A在从状态A到状态B的导通状态中缩回的长度等于操纵线35A在从状态B到状态C的阻断状态中缩回的长度，则导出表达式(1)。因此，导电环36A的长度L1与绝缘环37A的长度L2之间的关系如表达式(2)中所示。
L1+L3＝L2-L3…(1)
L1+2L3＝L2…(2)
即，环36A和37A的长度被设置为满足表达式(2)，使得用于切换导通状态和阻断状态的长度在缩回或推动操纵线35A时变得相等。凭借该构造，可以容易地执行操纵线35A沿轴线C1的方向的位置的计算。
导电环36A和绝缘环37A沿轴线C1的方向的长度被设置为大致彼此相等。然而，导电环36A和绝缘环37A沿轴线C1的方向的长度可以被设置为彼此不同。如果长度存储在控制装置80的第一检测器83的存储器中，则可以校正操纵线35A沿轴线C1的方向的位置。
位置检测传感器的导电环36A、绝缘环37A和连接管43A可以在以下过程中制造。槽在导电管材的外周中形成在整个圆周上。槽可以借助激光处理或诸如切割等的机械处理而形成。多个槽形成为沿管材的纵向彼此分开。二氧化硅基溶液涂敷在该槽内并被干燥。通过在干燥之后磨光管材的外周而在槽中形成绝缘部。沿纵向与绝缘部相邻的管材的外周变为导电部。
上述过程包括以下其他过程。在包括由铝形成的管材的轴线的截面中，呈波形的凹凸形成在外周中。防蚀铝层形成在外周中整个表面上。在外周的所形成的防蚀铝层中在凸部上形成的部分借助摩擦等去除，使得铝的一部分和防蚀铝的一部分沿纵向交替形成在外周上。
(第六实施方式)
参照图28至图32描述本发明的第六实施方式。在本实施方式中，与上述实施方式中相同的部分用相同的附图标记来表示且这里省略其描述，并且仅描述区别。
如图28例示，在本实施方式中，弯曲量检测器24A包括一对附接构件182A。根据本实施方式的位置检测传感器184A在位置检测传感器184A插入到各个通孔183A中的状态下，被附接到在该对附接构件182A中所形成的各个通孔183A。通孔183A形成为圆柱形，并且形成从通孔183A的内周沿径向向外侧凹进的凹部185A。优选的是，附接构件182A由具有绝缘特性的诸如树脂或陶瓷等的材料形成。虽然描述了操纵器19A包括两个位置检测传感器184A和两个附接构件182A的示例以便使说明更容易理解，但是优选的是，因为在实际使用形式下包括四个位置检测传感器184A，所以附接构件形成为环形。
该对附接构件182A被布置为彼此面对。该对附接构件182A借助未例示的固定构件固定到上述近端环30A。即，远端环28A和弯曲件29A被各个附接构件182A枢转地支撑。
代替根据第一实施方式的位置检测传感器34A的支撑构件38A、第一接触探针39A和第二接触探针40A，根据本实施方式的位置检测传感器184A如图29和图30例示包括支撑构件193A、第一接触探针195A和第二接触探针196A。支撑构件193A被设置为能够相对于导电环36A和绝缘环37A沿操纵线35A的轴线C1进退。第一接触探针195A和第二接触探针196A借助保持构件194A附接到支撑构件193A。
支撑构件193A如图28和图29例示形成为圆柱形。支撑构件193A的外径稍小于附接构件182A的通孔183A的内径。沿径向朝外突出的凸部205A形成在支撑构件193A的外周中。通孔206A和内部空间207A形成在支撑构件193A中。通孔206A沿轴线C1的方向延伸。内部空间207A从通孔206A沿轴线C1的方向的中间部向凸部205A沿突出方向的远端连通。优选的是，支撑构件193A和保持构件194A由与附接构件182A相同的材料形成。
具有上述构造的支撑构件193A在支撑构件193A插入到附接构件182A的通孔183A中的状态下用粘合剂(未例示)固定。这里，支撑构件193A的凸部205A与通孔183A的凹部185A接合，使得支撑构件193A可以可靠地固定到附接构件182A。设置有多个导电环36A和绝缘环37A的操纵线35A被插入到支撑构件193A的通孔206A中，以便能够沿轴线C1的方向进退。
在本实施方式中，如图29至图31例示，保持构件194A形成为长方体形。沿轴线C1的方向延伸的第一保持孔208A和第二保持孔209A形成在保持构件194A中。在本实施方式中，保持孔208A和209A在与轴线C1正交的平面中的截面形状形成为矩形。
从外部连通到第一保持孔208A和从外部连通到第二保持孔209A的连通孔210A分别形成在保持构件194A中。插入到保持孔208A和209A中的接触探针195A和196A使用借助连通孔210A注入到保持孔208A和209A中的粘合剂(固定部)211A而被固定到保持构件194A。保持构件194A布置在内部空间207A内，并且固定到支撑构件193A。
第一接触探针195A包括第一接触构件(接触构件)214A和第一板簧(第一偏置构件)215A。第一接触构件214A沿导电环36A和绝缘环37A的径向布置在外侧。第一接触构件214A附接到第一板簧215A的远端部。在第一接触构件214A中，形成有位于环36A和37A侧的尖远端216A。远端216A具有在侧视图中变为三角形的形状。第一板簧215A形成为沿轴线C1的方向延伸的平板形。第一板簧215A在与轴线C1正交的平面中的截面形状形成为矩形。第一板簧215A的截面形状稍小于上述第一保持孔208A的截面形状。第一接触构件214A和第一板簧215A由具有导电性和弹性的诸如不锈钢等的材料一体形成。
当第一接触探针195A的第一板簧215A插入到保持构件194A的第一保持孔208A中时，保持构件194A在第一保持孔208A中保持第一板簧215A，并且防止第一板簧215A在第一保持孔208A中绕其自身纵向旋转。这是因为具有形成为矩形的截面形状的第一板簧215A的角部与第一保持孔208A的内表面接合。由此，旋转防止部217A由保持构件194A的第一保持孔208A和第一板簧215A构成(参见图31)。
如图29例示，第一板簧215A被插入到第一保持孔208A中时环36A和37A的外周与第一板簧215A之间的距离L4比从第一板簧215A突出到环36A和37A的外周的第一接触构件214A的长度L5短。插入到第一保持孔208A中的第一板簧215A经由粘合剂211A被固定到保持构件194A。即，第一接触探针195A借助保持构件194A附接到支撑构件193A。
距离L4和长度L5被如上所述进行设置，使得第一接触构件214A被构造为使得远端216A经由由第一板簧215A产生的、朝向环36A和37A的外周的偏置力而与环36A和37A的外周可靠地接触。在这种情况下，环36A和37A的外周和第一接触构件214A的远端216A可以以点的形式彼此接触。
第二接触探针196A如第一接触探针195A进行构造。第二接触探针196A包括第二接触构件(接触构件)219A和第二板簧(第二偏置构件)220A。第二接触构件219A布置在沿导电环36A和绝缘环37A的径向的外侧。第二接触构件219A附接到第二板簧220A的远端部。
对于第二接触探针196A，当第二接触探针196A的第二板簧220A被插入到保持构件194A的第二保持孔209A中时，保持构件194A在第二保持孔209A中保持第二板簧220A，并且防止第二板簧220A在第二保持孔209A中沿其自身纵向旋转。由此，旋转防止部222A由保持构件194A的第二保持孔209A和第二板簧220A构成(参见图31)。插入到第二保持孔209A中的第二板簧220A使用粘合剂211A固定到保持构件194A。即，第二接触探针196A借助保持构件194A附接到支撑构件193A。
如图29例示，第二接触构件219A被构造为使得第二接触构件219A的远端221A经由由第二板簧220A产生的、朝向环36A和37A的外周的偏置力而与环36A和37A的外周可靠地接触。
上述保持构件194A可以在使用粘合剂211A来固定板簧215A和220A之前，通过使板簧215A和220A在保持孔208A和209A中沿轴线C1的方向移动，调节第二板簧220A沿轴线C1的方向相对于第一板簧215A的位置。第二接触构件219A的远端221A接触环36A和37A的外周的位置T9相对于第一接触构件214A的远端216A接触环36A和37A的外周的位置T8向远端平移长度L的一半(预定距离)。
由此，第一接触探针195A和第二接触探针196A与保持构件194A一起附接到支撑构件193A。
在本实施方式中，如图30例示，布线51A和56A的端部分别连接到第一板簧215A和第二板簧220A。
具有上述构造的操纵器系统1的位置检测传感器184A如下所述，调节例如第一接触构件214A的远端216A与第二接触构件219A的远端221A之间沿轴线C1的方向的距离。
在借助立体显微镜等观察到未由粘合剂211A固定的位置检测传感器184A的同时，使用镊子等使接触探针195A和196A在保持构件194A的保持孔208A和209A中沿轴线C1的方向移动。旋转防止部217A和222A包括在位置检测传感器184A中。因此，第一板簧215A在第一保持孔208A中不绕其自身纵向旋转，并且第二板簧220A在第二保持孔209A中不绕其自身纵向旋转。因此，接触构件214A和219A绕他们自身的纵向的方向不平移。
第二接触构件219A的远端221A被调节为相对于第一接触构件214A的远端216A向远端平移长度L的一半。固化之前的粘合剂211A在各个连通孔210A上方滴下，以固化粘合剂211A。因此，接触探针195A和196A固定在保持孔208A和209A中。
在上述过程中，调节位置检测传感器184A的第一接触构件214A的远端216A与第二接触构件219A的远端221A之间的距离。
远端216A与221A之间的距离可以通过在第一接触探针195A被提前固定到保持构件194A的状态下使第二接触探针196A相对于保持构件194A沿轴线C1的方向移动来调节。
凭借具有根据本实施方式的上述构造的位置检测传感器184A，可以实现与根据上述第一实施方式的位置检测传感器34A中相同的效果，并且减小位置检测传感器184A的外径。
在本实施方式中，保持构件194A调节第二板簧220A沿轴线C1的方向相对于第一板簧215A的位置，然后板簧215A和220A经由粘合剂211A固定到保持构件194A。借助该构造，可以容易地调节远端221A与216A之间沿轴线C1的方向的距离，以固定板簧215A和220A。因此，当以恒定速度相对于支撑构件193A推动操纵线35A时开关S1接通的时段和开关S1断开的时段可以被设置为长度一一对应，并且可以提高位置检测传感器184A的测量精确性。
位置检测传感器184A包括旋转防止部217A。因此，当第一板簧215A不由粘合剂211A固定时使第一板簧215A在保持构件194A的第一保持孔208A中沿轴线C1的方向移动时，可以防止第一接触构件214A的方向相对于保持构件194A平移。因此，第一接触构件214A的方向是稳定的，并且可以提高位置检测传感器34A的测量精确性。
在本实施方式中，如图32例示的位置检测传感器270A那样，支撑构件271A可以形成为环形。在该示例中，上述附接构件182A和保持构件194A不包括在操纵器系统2中，并且当一对接触探针195A和196A形成一组时，两组直接附接到支撑构件271A。操纵线35A和上述组的接触探针195A和196A附接到支撑构件271A以彼此面对，其中支撑构件271A的轴线C2介于它们之间。
因为位置检测传感器270A如上所述进行构造，所以可以一体地处理多组接触探针195A和196A。
(第七实施方式)
参照图33至图35描述本发明的第七实施方式。在本实施方式中，与上述实施方式中相同的部分用相同的附图标记来表示且这里省略其描述，并且仅描述区别。
如图33至图35例示，在本实施方式中，在操纵器系统3中，一对通孔281A形成在形成为环形的附接构件280A中。根据本实施方式的位置检测传感器290A附接在该对通孔281A中的每一个中。在图33至图35中，仅例示一个通孔281A和一个位置检测传感器290A。
通孔281A形成为圆柱形。通孔281A的远端侧的直径减小，以在通孔281A中形成台阶部282A。沿径向向外凹进的凹部283A形成在具有大内径的通孔281A的近端侧的部分的内周中。
代替根据第六实施方式的位置检测传感器184A的支撑构件193A，位置检测传感器290A包括形成为圆筒形的支撑构件291A。
支撑构件291A的外径稍小于通孔281A的近端侧的部分的内径。从支撑构件291A的近端延伸到远端的槽292A形成在支撑构件291A的外周中。与支撑构件291A的筒孔293A连通的连通孔294A形成在槽292A的远端部中。加宽部295A设置在槽292A中。加宽部295A被布置为比连通孔294A更靠近槽292A的近端侧，并且形成为比槽292A的其他部分宽。优选的是，支撑构件291A由具有绝缘特性的诸如树脂或陶瓷等的材料形成。
保持构件194A在保持构件194A与加宽部295A接合的状态下用粘合剂等固定到支撑构件291A。保持构件194A与加宽部295A接合，使得当保持构件194A在用粘合剂固定之前位于支撑构件291A中时防止保持构件194A沿轴线C1的方向移动以及相对于支撑构件291A绕轴线C1旋转。
连接到接触探针195A和196A的布线51A和56A容纳在支撑构件291A的槽292A中，并且在近端侧上按规定路线布置。
将位置检测传感器290A附接到附接构件280A的过程如下。
位置检测传感器290A从通孔281A的近端插入到附接构件280A的通孔281A中。操纵线35A的远端部插入到通孔281A中，并且位置检测传感器290A的保持构件194A与通孔281A的凹部283A接合。因此，防止位置检测传感器290A相对于通孔281A绕轴线C1旋转。
向远端推动位置检测传感器290A，使得支撑构件291A或连接管43A的远端部接触台阶部282A。因此，位置检测传感器290A相对于附接构件280A沿轴线C1的方向定位。粘合剂等(未例示)被注入到通孔281A中，以便固化，使得位置检测传感器290A的支撑构件291等固定到附接构件280A。
根据具有根据本实施方式的上述构造的位置检测传感器290A，可以减小外径。在包括位置检测传感器290A的操纵器19A中，可以减小弯曲部23A的外径。位置检测传感器290A可以容易地相对于附接构件280A定位。
在第六实施方式和第七实施方式中，保持构件194A的各个保持孔208A和209A在与轴线C1正交的平面中的截面形状是矩形，并且各个板簧215A和220A在平面中的截面形状是矩形。然而，如图36例示，保持构件300A的第一保持孔301A与第二保持孔302A中的每一个在与轴线C1正交的平面中的截面形状可以是圆形，并且作为从内周沿径向向外侧凹进的键槽的凹部303A和304A可以分别形成在第一保持孔301A和第二保持孔302A中。
在这种情况下，第一偏置构件307A和第二偏置构件308A形成为圆柱形，并且作为从外周向沿径向向外部突出的键的凸部309A和310A分别形成在第一偏置构件307A和第二偏置构件308A中。第一偏置构件307A和第二偏置构件308A的截面形状分别稍小于上述第一保持孔301A和第二保持孔302A的截面形状。
第一偏置构件307A被插入到保持构件300A的第一保持孔301A中，并且第一偏置构件307A的凸部309A与第一保持孔301A的凹部303A接合。因此，防止第一偏置构件307A在第一保持孔301A中绕其自身纵向旋转。上述情况也同样适用于第二保持孔302A和第二偏置构件308A。
如图37例示，保持构件315A的第一保持孔316A和第二保持孔317A中的每一个在与轴线C1正交的平面中的截面形状可以是椭圆形。在这种情况下，第一偏置构件320A和第二偏置构件321A的截面形成为椭圆柱形。第一偏置构件320A和第二偏置构件321A的截面形状分别稍小于上述第一保持孔316A和第二保持孔317A的截面形状。
凭借该构造，还可以实现与上述保持构件300A以及偏置构件307A和308A的示例中相同的效果。
如图38例示，台阶部326A可以通过使第一保持孔208A的近端部的直径小于其远端部的直径，而形成在保持构件325A的第一保持孔208A中。台阶部327A可以通过使第二保持孔209A的近端部的直径小于其远端部的直径，而形成在保持构件325A的第二保持孔209A中。在这种情况下，台阶部330A通过使第一板簧215A的近端部的直径小于其远端部的直径，而形成在第一接触探针195A的第一板簧215A中。台阶部331A通过使第二板簧220A的近端部的直径小于其远端部的直径，而形成在第二接触探针196A的第二板簧220A中。
从第一板簧215A的远端插入到第一保持孔208A中的第一板簧215A的台阶部330A与第一保持孔208A的台阶部326A接合，使得第一接触探针195A沿轴线C1的方向相对于保持构件325A定位。类似地，从第二板簧220A的远端插入到第二保持孔209A中的第二板簧220A的台阶部331A与第二保持孔209A的台阶部327A接合，使得第二接触探针196A沿轴线C1的方向相对于保持构件325A定位。调节保持构件325A的台阶部326A和327A和接触探针195A和196A的台阶部330A和331A沿轴线C1的方向的位置，使得当接触探针195A和196A相对于保持构件325A定位时，使第二接触探针196A的远端221A相对于第一接触探针195A的远端216A向远端平移长度L的大约一半。
此后，必要时，可以在借助立体显微镜等观察接触探针195A和196A的同时，调节接触探针195A和196A相对于保持构件325A的位置。
如上所述，接触探针195A和196A用粘合剂211A固定到保持构件325A。
凭借该构造，可以容易地调节接触探针195A和196A的远端216A与221A之间的距离。
在第六实施方式和第七实施方式中，导电部和绝缘部形成为环形并且设置在操纵线35A的整个外周上。然而，导电部和绝缘部的形状不限于此，并且可以是例如如第五实施方式中所示的平坦形状。在这种情况下，设置导电部和绝缘部，以便覆盖操纵线35A的外表面的一部分。
第二接触构件219A的远端221A接触环36A和37A的外周的位置T9相对于第一接触构件214A的远端216A接触的位置T8向远端平移长度L的一半。然而，第二接触构件219A的远端221A接触的位置T9可以相对于第一接触构件214A的远端216A接触的位置T8向近端平移长度L的一半。当假定N是自然数时，位置T9和位置T8沿轴线C1的方向平移的距离可以等于使用表达式L(N-1/2)而获得的值。即，可以使用3L/2、5L/2等以及L/2。
固定部是粘合剂211A。然而，固定部不限于此，并且当位置检测传感器的外径较大时，螺丝等可以适当用作固定部。
连接管43A可以不包括在位置检测传感器中。连接到各个导电环36A的导线连接到第一检测器83等，使得可以检测操纵线35A相对于支撑构件193A沿轴线C1的方向的位置。当在具有较少电磁噪声的地方使用位置检测传感器时，覆盖材料42A可以不包括在位置检测传感器中。
在第六实施方式和第七实施方式中，虽然接触构件的远端216A和221A以及导电环36A和绝缘环37A的外周已经被描述为能够以点的形式接触，但是远端216A和221A、导电环36A和绝缘环37A的构造不限于此。它们可以被构造为以表面形状接触。
根据上述各个实施方式的位置检测传感器可以适当用于诸如医疗处理工具或使用线操纵的实验装置等装置以及操纵器。
虽然上面已经描述了本发明的优选实施方式，但是本发明不限于此。可以对本发明做出添加、省略、替换和其他修改，而不偏离本发明的范围。本发明不限于以上描述，并且仅由所附权利要求的范围来限制。
工业应用性
根据上述位置检测传感器，可以以小尺寸且简单地构造位置检测传感器并减小位置检测传感器的外径。
附图标记列表
19A、19B：操纵器
34A、101A、121A、136A、141A、184A、290A：位置检测传感器
35：操纵线(线性构件)
36A：导电环(导电部)
37A：绝缘环(绝缘部)
38A、144A、193A、291A：支撑构件
49A、102A、214A：第一接触构件(接触构件)
54A、103A、219A：第二接触构件(接触构件)

Claims (12)

1.一种位置检测传感器，该位置检测传感器包括：
线性构件；
导电部和绝缘部，该导电部和绝缘部设置在所述线性构件的外周中，所述导电部和所述绝缘部沿所述线性构件的轴线方向并排布置；
支撑构件，该支撑构件具有绝缘特性，所述支撑构件设置为能够相对于所述导电部和所述绝缘部沿所述轴线方向相对地进退；
导电的接触构件，该接触构件附接到所述支撑构件，所述接触构件被构造为使得所述接触构件的远端借助朝向所述导电部和所述绝缘部的外表面的偏置力而与所述导电部和所述绝缘部的所述外表面接触；以及
导电的管状构件，该管状构件设置在所述导电部和所述绝缘部与所述线性构件之间，所述管状构件电连接到所述导电部，其中，
所述导电部设置为多个，
所述绝缘部布置在沿所述轴线方向相邻的所述多个导电部之间，并且
所述多个导电部中的每一个沿所述轴线方向的长度和所述绝缘部沿所述轴线方向的长度被设置为彼此大致相等。
2.根据权利要求1所述的位置检测传感器，其中，所述导电部和所述绝缘部设置在所述线性构件的整个圆周之上。
3.根据权利要求1或2所述的位置检测传感器，还包括：
第一偏置构件，该第一偏置构件被构造为产生所述偏置力；
第二偏置构件，该第二偏置构件被构造为产生所述偏置力；
保持构件，该保持构件被构造为保持所述第一偏置构件和所述第二偏置构件；以及
固定部，该固定部被构造为将所述第一偏置构件和所述第二偏置构件固定到所述保持构件，其中，
所述第一偏置构件和所述第二偏置构件与所述保持构件一起附接到所述支撑构件，
所述接触构件包括附接到所述第一偏置构件的第一接触构件和附接到所述第二偏置构件的第二接触构件，
所述绝缘部设置为多个，
所述多个导电部中的每一个和所述多个绝缘部中的每一个沿所述轴线方向交替布置，并且
所述保持构件保持所述第一偏置构件和所述第二偏置构件，使得在所述第二接触构件与所述多个导电部或所述多个绝缘部接触的位置与所述第一接触构件与所述多个导电部或所述多个绝缘部接触的位置之间的、沿所述轴线方向的距离变为预定距离。
4.根据权利要求3所述的位置检测传感器，其中，
沿所述轴线方向延伸的第一保持孔形成在所述保持构件中，其中，所述第一偏置构件能够被插入到所述第一保持孔中，并且
被构造为防止所述第一偏置构件在所述第一保持孔中绕所述第一偏置构件的纵向旋转的旋转防止部设置在所述第一保持孔中。
5.根据权利要求3所述的位置检测传感器，其中，
所述多个导电部中的每一个沿所述轴线方向的长度和所述多个绝缘部中的每一个沿所述轴线方向的长度彼此相等，并且
当所述多个导电部中的每一个沿所述轴线方向的长度是L并且N是自然数时，所述预定距离等于使用表达式L(N-1/2)而获得的值。
6.根据权利要求1所述的位置检测传感器，还包括：
绝缘覆盖材料，该绝缘覆盖材料覆盖所述线性构件的外周，其中，
所述接触构件包括第一接触构件和第二接触构件，并且
所述第二接触构件与所述多个导电部或所述绝缘部接触的位置相对于所述第一接触构件与所述多个导电部或所述绝缘部接触的位置，沿所述轴线方向平移所述多个导电部中的每一个沿所述轴线方向的长度的一半。
7.根据权利要求1所述的位置检测传感器，其中，
所述接触构件包括第一接触构件和第二接触构件，
所述线性构件具有导电性，
所述线性构件电连接到所述管状构件，
所述第二接触构件与所述多个导电部或所述绝缘部接触的位置相对于所述第一接触构件与所述多个导电部或所述绝缘部接触的位置，沿所述轴线方向平移所述多个导电部中的每一个沿所述轴线方向的长度的一半。
8.根据权利要求1所述的位置检测传感器，其中，
所述接触构件包括形成为球形的第一接触构件和形成为球形的第二接触构件，并且
所述第二接触构件与所述多个导电部或所述绝缘部接触的位置相对于所述第一接触构件与所述多个导电部或所述绝缘部接触的位置，沿所述轴线方向平移所述多个导电部中的每一个沿所述轴线方向的长度的一半。
9.根据权利要求1所述的位置检测传感器，还包括：
接收构件，该接收构件包括朝向所述线性构件的所述轴线开口的凹部，所述接收构件由导电材料形成，其中，
所述接收构件被构造为在所述凹部中以可旋转的方式支撑所述接触构件。
10.根据权利要求2所述的位置检测传感器，还包括：
第二导电部，该第二导电部沿所述轴线方向与所述导电部和所述绝缘部并排布置，所述第二导电部沿所述轴线方向的长度被设置为等于或大于所述导电部的长度，其中，
所述接触构件包括第一接触构件、第二接触构件、第三接触构件和第四接触构件，所述第二接触构件与所述导电部、所述绝缘部或所述第二导电部接触的位置相对于所述第一接触构件与所述导电部、所述绝缘部或所述第二导电部接触的位置，向所述线性构件的近端平移所述导电部沿所述轴线方向的长度的一半，
所述第三接触构件与所述导电部、所述绝缘部或所述第二导电部接触的位置相对于所述第二接触构件与所述导电部、所述绝缘部或所述第二导电部接触的位置，向所述线性构件的近端平移所述导电部沿所述轴线方向的长度的一半，并且
所述第四接触构件与所述导电部、所述绝缘部或所述第二导电部接触的位置相对于所述第三接触构件与所述导电部、所述绝缘部或所述第二导电部接触的位置，向所述线性构件的近端平移所述导电部沿所述轴线方向的长度的一半。
11.根据权利要求1所述的位置检测传感器，还包括：
保持构件，该保持构件设置在所述线性构件的所述外周中，所述保持构件在所述保持构件的外表面中包括与所述线性构件的所述轴线平行的保持面，其中，
所述导电部和所述绝缘部布置在所述保持面上，并且
所述支撑构件被构造为能够相对于所述导电部和所述绝缘部沿所述轴线方向进退，并且被构造为防止所述线性构件相对于所述导电部和所述绝缘部沿周向旋转。
12.一种操纵器，该操纵器包括：
根据权利要求1至11中任意一项所述的位置检测传感器；和
被所述支撑构件以可枢转的方式支撑的枢转构件，其中，
所述线性构件的远端部附接到所述枢转构件。
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