CN112585379A - 并联柔索装置、并联柔索系统、用于医疗机器人的操作装置、移动投影装置以及移动拍摄装置 - Google Patents

并联柔索装置、并联柔索系统、用于医疗机器人的操作装置、移动投影装置以及移动拍摄装置 Download PDF

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Abstract

提供一种并联柔索装置，该并联柔索装置能够在宽的可移动范围内使对象平移移动并旋转。该并联柔索装置包括：操作单元；旋转操作单元，附接至操作单元以便至少围绕一个轴能够旋转；第一并联柔索，用于平移地驱动操作单元；以及第二并联柔索，用于旋转地驱动旋转操作单元。该旋转操作单元包括并联连杆，并且第二并联柔索包括用于分别驱动构成并联连杆的每个连杆的并联柔索。

Description

并联柔索装置、并联柔索系统、用于医疗机器人的操作装置、 移动投影装置以及移动拍摄装置
技术领域
本说明书中公开的技术涉及平移并旋转目标对象的并联柔索装置、并联柔索系统、用于医疗机器人的操作装置、移动投影装置以及移动拍摄装置。
背景技术
并联柔索系统和并联连杆系统被已知为具有惯性小的驱动系统。通常，并联柔索系统具有更小惯性。这些并联机构可用于驱动例如，主从系统中的由主侧上的操作者操作的控制器和从侧上的输出端子处的装置(末端执行器)。
例如，已提出关于并联柔索系统的肌腱悬挂平台机器人的方案，该机器人包括由多个柔性肌腱悬挂的平台，并且通过控制每个柔性肌腱的延伸长度来平移并旋转平台(参见PTL 1)。此外，已提出并联柔索系统的可穿戴力觉呈现装置(参见PTL 2)。
在将具有小惯性的并联柔索机构应用于由主侧上的操作者操作的控制器时，获得的优势在于负荷小并且操作者不易疲劳。在考虑涉及长时间使用的应用时，如在执行内窥镜手术等的医疗机器人的情况下，优选的是，控制器具有低惯性并且对操作者的负荷降低。
然而，并联柔索机构存在旋转可移动范围小的问题。这是因为在旋转期间，柔索彼此干扰。人的手腕具有大约±90度的可移动范围，并且优选地，由人操作的控制器的可移动范围对应于手腕的可移动范围。因此，难以应用具有小的旋转可移动范围的并联柔索机构。此外，还出现的另一问题是柔索和手彼此干扰。
同时，由并联柔索以吊顶方式支承的用于拍摄的设备以及在空中进行特殊拍摄的系统已投入实际使用。在使用并联柔索装置来驱动重物的情况下，优选地，尽可能减小并联柔索装置的重量以便为坠落时的危险做准备。
引用文献列表
专利文献
PTL 1：
PCT国际专利申请第JP-T-H09-500337号的日文译文
PTL 2：
JP 2016-207005 A
PTL 3：
WO 2017/130562
PTL 4：
JP 2000-79586A
发明内容
技术问题
本说明书中公开的技术的目的是提供并联柔索装置、并联柔索系统、用于医疗机器人的操作装置、移动投影装置以及移动拍摄装置，其能够在宽的可移动范围内平移目标对象并旋转该目标对象。
问题的解决方案
考虑到上述问题，已做出在本说明书中公开的技术。根据本说明书中公开的技术的第一方面，提供了一种并联柔索装置，包括：移动单元；旋转移动单元，附接至移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；第一并联柔索，被配置为平移地驱动移动单元；以及第二并联柔索，被配置为旋转地驱动旋转移动单元。
旋转移动单元具有相对于移动单元的两个或多个旋转自由度，并且第二并联柔索包括：被配置为围绕一个轴旋转地驱动旋转移动单元的并联柔索以及被配置为围绕另一个轴旋转地驱动旋转移动单元的并联柔索。
旋转移动单元包括串联连杆，并且第二并联柔索包括被配置为驱动串联连杆的并联柔索。替代地，旋转移动单元包括并联连杆，并且第二并联柔索包括被配置为驱动构成并联连杆的相应连杆的并联柔索。
此外，根据本说明书中公开的技术的第二方面，提供了一种并联柔索系统，包括：移动单元；旋转移动单元，附接至移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；第一并联柔索，被配置为平移地驱动移动单元；第二并联柔索，被配置为旋转地驱动旋转移动单元；以及多个致动器，被配置为驱动第一并联柔索和第二并联柔索所包括的相应柔索。
然而，本文提及的“系统”是指多个装置(或实现特定功能的功能模块)的逻辑集合，并且关于装置和功能模块是否存在于单个外壳内没有进行特别区分。
此外，根据本说明书中公开的技术的第三方面，提供了一种用于主从系统的医疗机器人的操作装置，该操作装置用于从主侧操作附接至从侧的医疗器械，该操作装置包括：移动单元；旋转移动单元，附接至移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；用于操作者的操作单元，该操作单元附接至旋转可移动单元；第一并联柔索，被配置为平移地驱动移动单元；以及第二并联柔索，被配置为旋转地驱动旋转移动单元。
此外，根据本说明书中公开的技术的第四方面，提供了一种移动投影装置，包括：移动单元；旋转移动单元，附接至移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；投影装置，附接至旋转可移动单元；第一并联柔索，被配置为平移地驱动移动单元；以及第二并联柔索，被配置为旋转地驱动旋转移动单元。
此外，根据本说明书中公开的技术的第五方面，提供了一种移动拍摄装置，包括：移动单元；旋转移动单元，附接至移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；照相机，附接至旋转可移动单元；第一并联柔索，被配置为平移地驱动移动单元；以及第二并联柔索，被配置为旋转地驱动旋转移动单元。
本发明的有益效果
根据本说明书中公开的技术，能够提供并联柔索装置、并联柔索系统、用于医疗机器人的操作装置、移动投影装置以及移动拍摄装置，其能够在宽的可移动范围内平移目标对象并旋转该目标对象。
应注意，在本说明书中描述的效果仅是说明性的，并且本发明的效果不限于此。此外，本发明可进一步产生除了上述效果之外的附加效果。
基于以下描述的实施方式的更详细描述和附图，本说明书中公开的技术的其他目的、特征和优点将变得显而易见。
附图说明
[图1][图1]是表示并联柔索装置100的构造的示图。
[图2][图2]是表示并联柔索装置200的构造的示图。
[图3][图3]是表示并联柔索装置300的构造的示图。
[图4][图4]是表示并联柔索装置400的构造的示图。
[图5][图5]是表示并联柔索装置500的构造的示图。
[图6][图6]是表示从上方观察的并联柔索装置500的旋转移动单元520的状态的示图。
[图7][图7]是表示并联柔索系统应用至的主装置700的构造实例的示图。
[图8][图8]是表示并联柔索系统应用至的主装置700的构造实例的示图。
[图9][图9]是表示控制器701的示图。
[图10][图10]是表示控制器701的示图。
[图11][图11]是表示操作者使用握持力觉呈现装置870的状态的示图。
[图12][图12]是表示操作者使用握持力觉呈现装置870的状态的示图。
[图13][图13]是表示操作者使用握持力觉呈现装置870的状态的示图。
[图14][图14]是表示球形并联连杆装置的构造实例的示图。
[图15][图15]是表示控制器701的示图。
具体实施方式
在下文中，在图1至图5中，本说明书中公开的技术应用至的并联柔索装置的五个基本构造实例示出为第一实施方式，并且将参考相应附图进行描述。此外，将主要参考图7至图10描述作为第二实施方式的根据本说明书中公开的技术的并联柔索系统应用至主从系统的主装置的控制器的实施方式。另外，将参考图14描述作为第三实施方式的通过使用根据本说明书中公开的技术的并联柔索装置驱动的并联连杆装置的变型例。此外，本说明书中公开的并联柔索装置的应用范围将作为第四实施方式被提及。
第一实施方式
图1示意性示出本说明书中公开的技术应用至的并联柔索装置100的基本构造实例。纸面将被设为XY面，并且Z轴将被设为与纸面垂直的方向。另外，为了便于描述，假设图1所示的并联柔索装置100共有三个自由度，包括在两个X方向和Y方向上的平移自由度和绕一个轴(即，Z轴)的旋转自由度。
并联柔索装置100包括六个并联柔索101至106和由这些柔索101至106支承的移动单元110。此外，旋转移动单元120附接至移动单元110的上表面，以便相对于移动单元110至少围绕Z轴能够旋转。顺便提及，假设移动单元110可滑动地支承在平面上，例如，板(未示出)等上。
柔索101具有固定至移动单元110的端部111的远端部并且具有附接至线性致动器131的近端部。可通过驱动线性致动器131来控制柔索101的长度。在所示实例中，通过在换向滑轮141上卷绕柔索101来改变线性致动器131的驱动方向，并且柔索101的远端部附接至端部111。优选地，柔索101的远端部通过角度自由变化的接头(例如，万向接头等)接合至端部111。
此外，柔索102具有固定至移动单元110的端部112的远端部并且具有附接至线性致动器132的近端部。可通过驱动线性致动器132来控制柔索102的长度。然而，通过在换向滑轮142上卷绕柔索102来改变线性致动器132的驱动方向，并且柔索102的远端部附接至端部112。优选地，柔索102的远端部通过角度自由变化的接头(例如，万向接头等)接合至端部112。
此外，柔索103具有固定至移动单元110的端部113的远端部并且具有附接至线性致动器133的近端部。可通过驱动线性致动器133来控制柔索103的长度。然而，通过在换向滑轮143上卷绕柔索103来改变线性致动器133的驱动方向，并且柔索103的远端部附接至端部113。优选地，柔索103的远端部通过角度自由变化的接头(例如，万向接头等)接合至端部113。
此外，柔索104具有固定至移动单元110的端部114的远端部并且具有附接至线性致动器134的近端部。可通过驱动线性致动器134来控制柔索104的长度。然而，通过在换向滑轮144上卷绕柔索104来改变线性致动器134的驱动方向，并且柔索104的远端部附接至端部114。优选地，柔索104的远端部通过角度自由变化的接头(例如，万向接头等)接合至端部114。
柔索105的远端部卷绕并固定至旋转移动单元120的侧面部分，并且柔索106的远端部在与柔索105相反的方向上卷绕并固定至旋转移动单元120的侧面部分。然后，柔索105的近端部附接至线性致动器135，并且柔索106的近端部附接至线性致动器136。可通过相应线性致动器135和136的驱动来分别控制柔索105和106的长度。然而，通过将柔索105卷绕在换向滑轮145和146上来改变线性致动器135的驱动方向，并且然后将柔索105卷绕在旋转移动单元120的侧面部分上。此外，通过将柔索106卷绕在换向滑轮147和148上来改变线性致动器136的驱动方向，并且然后将柔索106卷绕在旋转移动单元120的侧面部分上。
假设线性致动器131至136中的每一个由未示出的控制单元共同控制。
四条柔索101至104是用于在XY平面上平移移动单元110的并联柔索。控制单元通过在相应柔索101至104的近侧部处同步驱动线性致动器131至134，来改变柔索101至104中的每一个的长度。由此，移动单元110可在XY平面中平移。通过同步改变相应柔索101至104的长度，还能够在XYZ坐标系中的某个可移动范围内绕Z轴旋转移动单元110。
具体地，通过由线性致动器131和132拉动柔索101和102，并且通过由线性致动器133和134延长柔索103和104以与柔索101和102的拉动平衡，移动单元110在正Y方向上移动。通过由线性致动器133和134拉动柔索103和104，并且通过由线性致动器131和132延长柔索101和102以与柔索103和104的拉动平衡，移动单元110在负Y方向上移动。在线性致动器是绕线型的情况下，柔索通过被卷绕而被拉动，并且柔索通过退绕而延长(以下情况也是如此)。
同时，通过由线性致动器131和134拉动柔索101和104，并且通过由线性致动器132和133延长柔索102和103以与柔索101和104的拉动平衡，移动单元110在负X方向上移动。通过由线性致动器132和133拉动柔索102和103，并且通过由线性致动器131和134延长柔索101和104以与柔索102和103的拉动平衡，移动单元110在正X方向上移动。
此外，两条柔索105和106是用于移动单元110上的旋转移动单元120绕Z轴的旋转移动的并联柔索。当控制单元缩短两条柔索105和106中的一条的长度并且延长另一条的长度使得通过同步驱动线性致动器135和136来平衡两条柔索时，旋转移动单元120可相对于移动单元110(或在XYZ坐标系中)绕Z轴旋转。
具体地，在图1中，通过由线性致动器135拉动柔索105并且由线性致动器136延长柔索106以与柔索105的拉动平衡，旋转移动单元120可顺时针旋转。相反，在图1中，通过由线性致动器136拉动柔索106并且由线性致动器135延长柔索105以与柔索106的拉动平衡，旋转移动单元120可逆时针旋转。
顺便提及，除了移动单元110在XY平面中的平移之外，通过改变相应柔索101至104的长度，移动单元110可绕Z轴旋转一定程度。所以，通过利用移动单元110和旋转移动单元120两者的旋转的功能，可确保更宽的旋转可移动范围。
在图1中，并联设置以平移移动单元110的柔索101至104示为黑色，并且并联设置以使旋转移动单元120旋转的柔索105和106示为灰色。
线性致动器131至136例如，可由滚珠丝杠、轴电机、线性电机、电机、齿轮和齿条型线性运动结构的组合等形成。然而，只要线性致动器131至136能够执行缩短和延长相应柔索101至106的长度的操作，线性致动器131至136就不必一定是线性致动器。例如，线性致动器可通过将回转电机和通过电机的旋转来卷绕柔索的机构结合起来替代。
在通过将用于平移的四条柔索101至104和用于旋转的两条柔索105和106附接至设置有旋转移动单元120的移动单元110而形成的并联柔索装置100中，柔索101至106和驱动相应柔索101至106的线性致动器131至136的布置不限于图1所示的构造实例。此外，相应柔索105至106绕其卷绕的换向滑轮141、142……的数量和布置也不限于图1所示的构造实例。只要考虑到移动单元110和旋转移动单元120的可移动范围和移动容易性、与装置100中未示出的其他部件的干扰等，来确定线性致动器131至136和换向滑轮141、142……的布置就足够了。
在根据本实施方式的并联柔索装置100中使用的柔索101至106可通过使用例如，金属线(包括由不锈钢等制造的绞合线的钢索)或化学纤维来制造。金属线具有不易拉长的优点。另外，化学纤维虽然存在容易拉长的风险，但化学纤维具有易于适形的优点。此外，并非所有待使用的柔索都必须统一包括相同材料。
图2示意性示出本说明书中公开的技术应用至的另一并联柔索装置200的构造实例。然而，在图2中，以与图1类似的方式设定XYZ轴，并且并联柔索装置200共有三个自由度，包括在两个的X方向和Y方向上的平移自由度以及绕一个轴(即，Z轴)的旋转自由度。
并联柔索装置200包括六个并联柔索201至206和由这些柔索201至206支承的移动单元210。此外，绕Z轴可旋转的旋转移动单元220附接至移动单元210的上表面。顺便提及，假设移动单元210可滑动地支承在平面上，例如，板(未示出)等上。
并联柔索装置200与图1所示的并联柔索装置100的类似之处在于：柔索201至206分别由线性致动器231至236驱动；柔索201至206卷绕在换向滑轮241至248上；以及移动单元210通过柔索201至204移动，并且旋转移动单元220通过柔索205和206旋转。
并联柔索装置200与并联柔索装置100之间的主要区别在于将柔索201至204附接至移动单元210的方法不同。然后，为了便于将柔索201至204附接至移动单元210，驱动相应柔索201至204的线性致动器231至234以及相应柔索201至204绕其卷绕的换向滑轮241至244的布置也改变了。
然后，图2所示的并联柔索装置200被配置为使得移动单元210通过驱动柔索201至204而易于旋转，并且自然地，旋转移动单元220也通过驱动柔索201至204而易于旋转。因此，通过利用移动单元210和旋转移动单元220两者的旋转的功能，可确保比图1所示的并联柔索装置100更宽的旋转可移动范围。
具体地，在图2中，通过由线性致动器231和233拉动柔索201和203，并且通过由线性致动器232和234延长柔索202和204以与柔索201和203的拉动平衡，移动单元210可顺时针旋转。相反，在图2中，通过由线性致动器232和234拉动柔索202和204，并且通过由线性致动器231和233延长柔索201和203以与柔索202和204的拉动平衡，移动单元210可逆时针旋转。
顺便提及，两条柔索205和206是用于移动单元210上的旋转移动单元220绕Z轴的旋转移动的并联柔索。通过缩短两条柔索205和206中的一条的长度并且延长另一条柔索的长度使得通过同步驱动线性致动器235和236来平衡两条柔索，旋转移动单元220可相对于移动单元210(或在XYZ坐标系中)绕Z轴旋转。
图3示意性示出本说明书中公开的技术应用至的另一并联柔索装置200的构造的实例。然而，在图3中，以与图1类似的方式设定XYZ轴，并且并联柔索装置300共有三个自由度，包括在两个的X方向和Y方向上的平移自由度以及绕一个轴(即，Z轴)的旋转自由度。
并联柔索装置300包括六个并联柔索301至306和由这些柔索301至306支承的移动单元310。此外，绕Z轴可旋转的旋转移动单元320附接至移动单元310的上表面。顺便提及，假设移动单元310可滑动地支承在平面上，例如，板(未示出)等上。
并联柔索装置300与图1所示的并联柔索装置100的类似之处在于：柔索301至306分别由相应的线性致动器331至336驱动；柔索301至306卷绕在换向滑轮341至348上；以及移动单元310通过柔索301至304移动，并且旋转移动单元320通过柔索305和306旋转。
并联柔索装置300与并联柔索装置100之间的主要区别在于：用于旋转地驱动旋转移动单元320的柔索305和306分别卷绕在均布置在移动单元310上的换向滑轮351和352上，并且然后相应柔索305和306的远端部在彼此相反的方向上卷绕在旋转移动单元320的侧面部分上。
即使在由于移动单元310通过柔索301至304的驱动而平移或者由于旋转移动单元320旋转，移动单元310的位置或姿势改变时，或者在移动单元310相对于换向滑轮346和347的相对位置改变时，柔索305和306可经由换向滑轮351和352总是在固定接触位置处与旋转移动单元320的侧面接触。因此，旋转移动单元320总是接收柔索305和306的来自相同方向的张力。这种构造可扩大旋转移动单元320绕Z轴旋转的可移动范围。
不必说，移动单元310除了在XY平面中的平移之外，通过改变相应柔索301至304的长度，移动单元310也可绕Z轴旋转一定程度。所以，通过利用移动单元310和旋转移动单元320两者的旋转的功能，可确保更宽的旋转可移动范围。
图4示意性示出本说明书中公开的技术应用至的另一并联柔索装置200的构造实例。然而，在图4中，以与图1类似的方式设定XYZ轴，并且并联柔索装置400共有三个自由度，包括在两个X方向和Y方向上的平移自由度以及绕一个轴(即，Z轴)的旋转自由度。
并联柔索装置400包括四个并联柔索401、404、405和406以及由这些柔索401、……支承的移动单元410。此外，绕Z轴可旋转的旋转移动单元420附接至移动单元410的上表面。顺便提及，假设移动单元410可滑动地支承在平面上，例如，板(未示出)等上。
柔索401和404是主要用于移动单元410的平移的并联柔索。柔索401的远端部固定至移动单元410的端部411，柔索401卷绕在换向滑轮441上，并且然后，柔索401的近端部附接至线性致动器431。此外，柔索404的远端部固定至移动单元410的端部414，柔索404卷绕在换向滑轮444上，并且然后，柔索404的近端部附接至线性致动器434。
柔索405和406是使得旋转移动单元420旋转并且也用于移动单元410的平移的并联柔索。柔索405的远端部卷绕并固定至旋转移动单元420的侧面部分，柔索405卷绕在换向滑轮445和446上，并且然后，柔索405的近端部附接至线性致动器435。此外，柔索406的远端部卷绕并固定至旋转移动单元420的侧面部分，柔索406卷绕在换向滑轮447和448上，并且然后，柔索406的近端部附接至线性致动器436。
通过由线性致动器431和434拉动柔索401和404，并且通过由线性致动器435和436延长柔索405和406以与柔索401和404的拉动平衡，移动单元410在负X方向上移动。相反，通过由线性致动器435和436拉动柔索405和406，并且通过由线性致动器431和434延长柔索401和404以与柔索405和406的拉动平衡，移动单元410在正X方向上移动。
具体地，通过由线性致动器431和435拉动柔索401和405，并且通过由线性致动器435和436延长柔索405和406以与柔索401和405的拉动平衡，移动单元410在正Y方向上移动。相反，通过由线性致动器434和436拉动柔索404和406，并且通过由线性致动器431和435延长柔索401和405以与柔索404和406的拉动平衡，移动单元410在负Y方向上移动。
此外，在图4中，通过由线性致动器435拉动柔索405并且通过由线性致动器436延长柔索406以与柔索405的拉动平衡，旋转移动单元420可顺时针旋转。另一方面，在图4中，通过由线性致动器436拉动柔索406并且由线性致动器435延长柔索405以与柔索406的拉动平衡，旋转移动单元420可逆时针旋转。
图4所示的并联柔索装置400与图1至图3分别示出的并联柔索装置100、200和300的主要区别在于：用于旋转移动单元420的旋转的柔索405和406也用作用于移动单元410的平移的柔索。如上所述，当用于旋转移动单元420的旋转的柔索405和406中的一条被拉动并且另一条被延长时，旋转移动单元420可旋转，而移动单元410可通过同时拉动或延长柔索405和406来平移。即，通过使用柔索405和柔索406的长度变化之间的差来使旋转移动单元420旋转，并且使用柔索405和柔索406的长度变化的和来平移移动单元410。如从图4与图1至图3的比较所理解的，可通过使用用于旋转和平移的一对柔索来减少柔索的总数和线性致动器的数量。然而，移动单元410的旋转的可移动范围减小。
图5示意性示出本说明书中公开的技术应用至的另一并联柔索装置200的构造实例。
并联柔索装置500包括八个并联柔索501至508和由这些柔索501至508支承的移动单元510。为了简化附图，移动单元510形成简单的平板形状。然后，在图5中，在与该平板平行的平面上设定XY轴，并且在与XY平面垂直的方向上设定Z轴。顺便提及，假设移动单元510可滑动地支承在平面上，例如，板(未示出)等上。
四条柔索501至504是用于平移移动单元510的并联柔索。柔索501的远端部固定至移动单元510的端部511，柔索501卷绕在换向滑轮541上，并且然后，柔索501的近端部附接至线性致动器531。此外，柔索502的远端部固定至移动单元510的端部，柔索502卷绕在换向滑轮542上，并且然后，柔索502的近端部附接至线性致动器532。此外，柔索503的远端部固定至移动单元510的端部，柔索503卷绕在换向滑轮543上，并且然后，柔索503的近端部附接至线性致动器533。此外，柔索504的远端部固定至移动单元510的端部，柔索504卷绕在换向滑轮544上，并且然后，柔索504的近端部附接至线性致动器534。用于通过使用四条并联柔索来平移移动单元510的机构类似于图1所示的并联柔索装置100的机构，并且因此，在下文中将省略其详细描述。
并联柔索装置500与分别在图1至图4所示的并联柔索装置100至400的显著不同之处在于：具有至少围绕XYZ轴中的两个轴的旋转自由度的旋转移动单元520附接至移动单元510的上表面。在图5所示的实例中，旋转移动单元520为杆状结构，并且通过使用例如，球形接头或万向接头形成作为旋转移动单元520的基部的连接部521，并且该连接部赋予旋转移动单元520绕至少两个轴的旋转自由度。
四条柔索505至508是用于使旋转移动单元520相对于移动单元510至少围绕两个轴旋转的并联柔索。柔索505的远端部固定至杆状旋转移动单元520的侧面，经由在移动单元510中钻出的贯穿插入孔穿过移动单元510的下表面侧，并进一步卷绕在换向滑轮545和546上，并且然后，柔索505的近端部附接至线性致动器535。此外，柔索506的远端部固定至杆状旋转移动单元520的侧面，经由在移动单元510中钻出的贯穿插入孔穿过移动单元510的下表面侧，并进一步卷绕在换向滑轮547和548上，并且然后，柔索506的近端部附接至线性致动器536。此外，柔索507的远端部固定至杆状旋转移动单元520的侧面，经由在移动单元510中钻出的贯穿插入孔穿过移动单元510的下表面侧，并进一步卷绕在换向滑轮549和550上，并且然后，柔索507的近端部附接至线性致动器537。此外，柔索508的远端部固定至杆状旋转移动单元520的侧面，经由在移动单元510中钻出的贯穿插入孔穿过移动单元510的下表面侧，并进一步卷绕在换向滑轮551和552上，并且然后，柔索508的近端部附接至线性致动器538。
图6示出从上方观察的旋转移动单元520的状态。当由线性致动器535和536拉动柔索505和506，并且由线性致动器537和538延长柔索507和508以与柔索505和506的拉动平衡时，旋转移动单元520相对于移动单元510(或在XYZ坐标系中)在连接部521上围绕Y轴旋转，并且在正X方向上下降。另外，在由线性致动器537和538拉动柔索507和508，并且由线性致动器535和536延长柔索505和506以与柔索507和508的拉动平衡时，旋转移动单元520围绕Y轴在连接部521上旋转，并且在负X方向上下降。
同时，当由线性致动器535和537拉动柔索505和507，并且由线性致动器536和538延长柔索506和508以与柔索505和507的拉动平衡时，旋转移动单元520相对于移动单元510(或在XYZ坐标系中)围绕X轴在连接部521上旋转，并且在负Y方向上下降。另外，在由线性致动器536和538拉动柔索506和508，并且由线性致动器535和537延长柔索505和507以与柔索5062和508的拉动平衡时，旋转移动单元520围绕X轴在连接部521上旋转，并且在正Y方向上下降。
如上所述，图1至图5所示的并联柔索装置100至500可平移由多个并联柔索支承的移动单元110、210、……，并且使得附接至移动单元110、210、……的旋转移动单元120、220、……旋转。然后，虽然附接至移动单元110、210、……的多个柔索包括用于平移的并联柔索和用于旋转的并联柔索，但是在平移、旋转或同时进行平移和旋转的任何时间，柔索都不会彼此干扰。
此外，在图1至图5所示的并联柔索装置100至500中的每一个中，用于平移和用于旋转的线性致动器全部安装在相应柔索的近端部处。因此，根本就没有驱动致动器安装在通过并联柔索平移和旋转的移动单元110、210、……中，使得移动单元110、210、……可以以小尺寸和轻重量制造。由于重量轻，移动单元110、210、……可通过柔索的相对小的拉力平移或旋转。此外，即使在移动单元110、210、……发生坠落的事故的情况下，由于尺寸小和重量轻，损坏也可最小化。
在图1至图5所示的并联柔索装置100至500的实施方式中，移动单元110、210、……在XY平面中具有用于平移的两个自由度。然而，通过进一步增加用于在Z方向上拉动的两条柔索，可实现三个方向上的平移自由度。此外，在图1至图4所示的并联柔索装置100至400的实施方式中，仅能围绕一个轴旋转的旋转移动单元120、220、……附接至移动单元110、210、……，并且各自具有绕一个轴的旋转自由度。然而，还可通过向旋转移动单元120、220……提供绕两个或多个轴的旋转自由度，并且添加用于绕每个轴旋转该旋转移动单元120、220、……的两条柔索，来实现两个或多个旋转自由度。例如，将并联连杆装置安装在能够通过并联柔索平移的移动单元上，并且添加用于驱动每个连杆的两条柔索就足够了。
同时，柔索仅可产生张力。因此，本领域已知的是，需要至少七条柔索，以仅通过柔索将具有六个自由度的对象操作至自由选择位置(例如，参见PTL 4)。即，在存在至少七条柔索时，可控制目标对象的位置(角度)。此外，需要12条柔索来完全控制包括位置(角度)和力(扭矩)的六个自由度。
此外，如在根据本实施方式的并联柔索装置100中，需要两条柔索来驱动附接至移动单元110的旋转移动单元120，并且如在并联柔索装置500中，在旋转移动单元520具有两个或多个旋转自由度的情况下，对于每个自由度，需要两条柔索。因此，如在本实施方式中，实现移动单元的平移和旋转移动单元的旋转的并联柔索装置需要最少11条柔索和最多16条柔索。
在增加柔索的数量时，柔索的布置变得复杂，并且拉动柔索的驱动装置(诸如，线性致动器)的数量增加。因此，总重量增加，并且成本也增加。相反，用于减少柔索的数量的机构可引入并联柔索装置中。例如，通过使用用于旋转移动单元的旋转的两条柔索的长度变化之间的差并且使用用于移动单元的平移的长度变化的和，能够以共享方式使用用于驱动并联柔索装置的最少七条柔索中的一条。如上所述，在图4所示的并联柔索装置400中，用于旋转移动单元420的旋转的柔索405和406也用作用于移动单元410的平移的柔索。通过使用柔索405和柔索406的长度变化之间的差来使旋转移动单元420旋转，并且通过柔索405和柔索406的长度变化的和来平移移动单元410。
图1至图5所示的并联柔索装置100至500具有以下效果。
(1)在实现并联柔索所固有的低惯性的同时，可实现宽的旋转可移动范围。
(2)可提供并联柔索所固有的宽的平移可移动范围。
(3)通过部分共享用于平移的柔索和用于旋转的柔索，可减少柔索以及用于驱动柔索的致动器的数量。
(4)在柔索的附接点处使用万向接头的情况下，附接点容易变化，转动中心不会根据柔索的取向而偏移，并且可抑制模型的误差。
第二实施方式
图7和图8示出并联柔索系统应用于主从系统的主装置700的实例。然而，图7示出从操作者的前面倾斜地观看由操作者操作的主装置700的状态，并且图8示出俯瞰由操作者操作的主装置700的状态。假设主装置700执行与未示出的从装置的双向通信，并且例如，双边系统用于从主装置操作从装置并且同时将从装置的状态反馈到主装置。
主装置700的主体是其上表面开口的盒形结构。多条柔索从盒的侧面平行地延伸至盒的内部。然后，这些柔索支承空气中的左手用的控制器701L和右手用的控制器701R中的每一个。另外，拉动近端侧上的相应柔索的多个线性致动器附接至主装置700。
如图7和图8所示，操作者可在将左手和右手放在盒子中的状态下，操作左手用的控制器701L和右手用的控制器701R。如稍后将描述的，控制器701L和701R包括握持力觉呈现装置，并且操作者在用相应的左手和右手抓握握持力觉呈现装置的同时，操作控制器701L和701R。控制器701L和701R都不包括用于拉动柔索等的电源(诸如，线性致动器)，并且控制器701L和701R中的每一个因此可被配置为小尺寸、轻重量和低惯性，并且为操作者提供良好的可操作性。左手用的控制器701L和右手用的控制器701R基本上具有双侧对称的形状和双侧对称的结构。在下文中，将主要描述右手用的控制器701。
控制器701包括：控制器主体单元，通过并联柔索在三维空间中平移；以及旋转移动单元，附接为相对于控制器主体至少围绕一个轴能够旋转并且通过并联柔索旋转。换言之，在空中支承控制器701的并联柔索包括用于平移控制器主体的并联柔索和用于使旋转移动单元旋转的并联柔索。此外，在图7和图8中，用于使控制器701的主体单元平移的柔索由实线描绘，并且用于使主体内的旋转移动单元旋转的柔索由虚线描绘。然而，稍后将描述用于平移和旋转控制器701的机构的细节。柔索被相应柔索的近端部处的线性致动器拉动。
柔索中的每一条的近端部定向在对应线性致动器的平移方向上，而柔索中的每一条的远端部定向在待平移或旋转的目标对象的操作方向上。柔索中的每一条在中间点(多个中间点)处卷绕在一个或两个或更多滑轮(在图7和图8中未示出)上，并且视情况而定向后折叠或改变方向，并且柔索中的每一条布置为使得柔索互不干涉。
通过使用例如，金属线(包括由不锈钢等制造的绞合线的钢索)或化学纤维，可制造用在主装置700中的柔索。金属线具有不易拉长的优点。另外，化学纤维虽然存在容易拉长的风险，但化学纤维具有易于适形的优点。此外，并非所有待使用的柔索都必须统一包括相同材料。通常，预期高达约10kgf的张力作用在柔索上。然而，最大瞬时张力可不限于该值。
图9、图10和图15以放大尺寸示出主装置700中的控制器701。顺便提及，为了便于描述，在图9和图10中，XYZ轴被设为如图中所示。图中所示的控制器701包括：控制器主体单元，通过并联柔索在三维空间中平移；以及旋转移动单元，附接为相对于控制器主体至少围绕一个轴能够旋转并且通过并联柔索旋转。
控制器主体单元由一体化的三个板形成，即，以Z轴方向作为法线的底板部801、以Y轴方向作为法线的侧壁部802和以X轴方向作为法线的侧壁部803。
底板部801可具有四个万向接头811至814以用于并联地附接多条柔索。当用于平移的并联柔索附接(在图9和图10中未示出)至相应的万向接头811至814，并且底板部801被拉动时，控制器701被支承以便如图7和图8所示，在主装置700的盒内的空气中浮动，并且控制器701可在XYZ轴方向上的任一方向上平移。
顺便提及，万向接头811至814是角度自由改变的接头，并且用于在通过相应柔索拉动万向接头811至814时使得旋转中心始终固定。即，每条柔索入射在底板部801上的角度根据底板部801平移至的位置而变化。但是，万向接头811至814始终保持柔索的旋转中心位置，并且由此抑制与并联柔索机构的理想模型的误差，并且也有助于降低对柔索的损坏。另外，在使用万向接头的情况下，可通过螺丝改变附接点，并且因此易于在不损坏柔索的情况下改变附接点。
附接至控制器701的主体单元的旋转移动单元是具有两个自由度的并联连杆结构，该并联连杆结构包括第一串联连杆851和第二串联连杆852。此外，该并联连杆安装有操作者用手抓握并直接操作的握持力觉呈现装置870。然后，该并联连杆被配置为收纳在控制器主体单元的包括底板部801和两个侧壁部802和803的空间内。
围绕Y轴可旋转的滑轮821附接至侧壁部802的内壁面。另外，第一串联连杆851与滑轮821一体地围绕Y轴旋转。然后，两条柔索861和862的相应远端侧卷绕在滑轮821的周围以便在彼此相反的方向上。
这些柔索861和862的另一端侧经由在侧壁部803中钻出的两个相应插入孔803a和803b释放至控制器主体单元的外部，并且被相应线性致动器(在图9和图10中均未示出)拉动。所以，通过从另一端侧拉动柔索861并且使柔索862延长以与柔索861的拉动平衡，第一串联连杆851与滑轮821一体地围绕Y轴在顺时针方向上旋转。此外，通过从另一端侧拉动柔索862并使柔索861延长以与柔索862的拉动平衡，第一串联连杆851与滑轮821一体地围绕Y轴在逆时针方向上旋转。
围绕X轴可旋转的滑轮822附接至侧壁部803的内壁面。另外，第二串联连杆852与滑轮822一体地围绕X轴旋转。然后，两条柔索863和864的相应远端侧卷绕在滑轮822的周围以便在彼此相反的方向上。
这些柔索863和864的另一端侧经由在侧壁部802中钻出的两个相应插入孔802a和802b释放至控制器主体单元的外部，并且被相应线性致动器(在图9和图10中均未示出)拉动。所以，通过从另一端侧拉动柔索863并使柔索864延长以与柔索863的拉动平衡，第二串联连杆852与滑轮822一体地围绕X轴在顺时针方向上旋转。此外，通过从另一端侧拉动柔索864并使柔索863延长以与柔索864的拉动平衡，第二串联连杆852与滑轮822一体地围绕X轴在逆时针方向上旋转。
在此，如从图9也理解的，侧壁部802的一对插入孔802a和802b和侧壁部803的一对插入孔803a和803b被钻孔为具有高度差(即，使得其在Z方向上的位置彼此不重合)。所以，通过插入孔803a和803b插入的柔索861和862和通过插入孔802a和802b插入的柔索863和864经过不同平面，并且可拉动用于旋转的相应滑轮821和822以便不会互相干扰。
滑轮822布置为使得滑轮822的旋转轴与围绕Y轴旋转的滑轮821的旋转轴正交。另外，包括第一串联连杆851和第二串联连杆852的并联连杆实现绕彼此正交的两个轴的旋转自由度。例如，第一串联连杆851和第二串联连杆852可围绕相应的旋转轴旋转大约±80度。因此，可对安装在并联连杆上的握持力觉呈现装置870赋予两个旋转自由度。此外，可安装平面型电机881。使能够具有围绕电机881的旋转轴的±90度或更大的宽旋转范围的第三自由度可赋予至握持力觉呈现装置870。使用平面型电机作为电机881可实现在旋转时不易与周围环境碰撞的简单结构。
如从图7至图10理解的，主装置700通过并联柔索系统驱动控制器701。并联柔索具有低惯性。此外，根据通过用于平移的柔索在三个方向上平移控制器701并且通过用于旋转的柔索使得控制器701内的握持力觉呈现装置870绕两个轴旋转的并联柔索机构，力可呈现至操作者，并且在从主装置操作从装置的同时，从装置的状态被反馈至主装置。由此，可适当实现双向控制。
握持力觉呈现装置870是安装在控制器701中并由操作者手握并操作的UI(用户界面)。图7和图8示出操作者用左手和右手操作分别安装在左控制器701L和右控制器701R中的握力觉呈现装置的状态。顺便提及，六轴力传感器(未示出)可安装在握持力觉呈现装置870的近端侧。六轴力传感器和电机881的布置顺序是可选的。考虑到电缆布线设计，存在力传感器比电机881布置得更接近近端侧的情况。
例如，PTL 3中公开的技术可应用于握持力觉呈现装置870。以下将简要描述握持力觉呈现装置870的构造。
图11至图13示出操作者使用握持力觉呈现装置870的状态。握持力觉呈现装置870包括：杆状主体部1101；连杆部1104，由主体部1101的远端附近的轴承部1102支承，以便绕旋转中心1103可旋转；指触部1105，位于连杆部1104的远端的上表面；以及轨道部1106，位于连杆部1104的远端的下表面。
操作者可握住握持力觉呈现装置870以便将主体部1101夹在大拇指和中指之间。另外，通过使食指抵靠指触部1105并且进一步推入食指，连杆部1104可操作为相对于主体部1101打开和闭合。此外，轨道部1106从主体部1101出现，并且随着连杆部1104的打开和关闭操作而消失。
虽未图示，但收纳在主体部1101内的是测量连杆部1104的旋转角的编码器和对连杆部1104的打开和关闭操作施加负载的致动器以及传递致动器的驱动力的传递机构。详情参见PTL 3。
在主从系统应用于执行外科手术(例如，使用内窥镜、显微镜或导管的外科手术)等的医疗机器人的情况下，左手用的控制器701L和右手用的控制器701R应被安装作为用于从主侧操作附接在从侧上的医疗器械的医生控制台。此外，在考虑人体工程学时，左手用的控制器701L和右手用的控制器701R优选地以如下姿态附接：其中，操作者通过相应的左手臂、左手、右手臂和右手容易操作左手用的控制器701L和右手用的控制器701R。当左手用的控制器701L和右手用的控制器701R均以适当角度附接时，操作者容易操作左手用的控制器701L和右手用的控制器701R，可高精度地进行作业，并且不会容易感到手臂和手的疲劳。因此，操作者可忍受长时间的工作。
通常，在手上向下移动的状态下，人不容易变得疲劳。因此，在图7和图8所示的实例中，假设操作者的左手和右手从上向下移动的状态，则左手用的控制器701L和右手用的控制器701R中的每一个被附接为使得握持力觉呈现装置870向上定向。
此外，当肘部弯曲到一定程度时，人更容易执行操作，可立即响应，并且不容易伤害肘部。就人体工程学而言，操作者的左手和右手的手指分别从左外侧和右外侧移动到身体的前方的姿势是优选的。因此，在图7和图8所示的实例中，左手用的控制器701L和右手用的控制器701R均布置为使得由侧壁部802和803支承的滑轮821和822位于双手的内侧，并且使得握持力觉呈现装置870定向至左外侧和右外侧。也可以说在将并联柔索装置安装并使用在操作者的前方时，旋转移动单元布置为位于操作者的手的内侧。然后，在左右臂的肘部弯曲到一定程度的状态下并且在左右手分别从外侧移动至身体的前方的姿势下，操作者可握住握持力觉呈现装置870。因此，操作者容易进行操作，可立即响应，不容易伤害肘部，并且可顺利地进行操作过程。
根据如图7和图8所示的控制器701L和701R的布置，操作者可在使用人的手臂所固有的宽的可移动范围的同时，操作控制器701L和701R。相反，当在不考虑人体工程学的情况下，在难以定向人手的方向上布置控制器701L和701R时，操作者可仅使用操作者的手臂所具有的可移动范围的一部分来操作控制器701L和701R，并且因此容易变得疲劳并且容易损伤肘部。
第三实施方式
在图7至图10所示的实施方式中，附接至控制器701的主体单元的旋转移动单元是双轴并联连杆结构，并且不限于此。在控制器701的主体单元中安装具有三个或更多轴的并联连杆装置并且通过两条柔索驱动每个连杆就足够了。
例如，具有三个旋转自由度的球形并联连杆装置(该球形并联连杆装置也被称为“敏捷的眼睛(Agile eye)”)也可安装在控制器701的主体单元中。球形并联连杆装置是每个连杆均被配置为在具有共同中心的球形表面上移动的并联连杆装置。
图14示出球形并联连杆装置的构造实例。图中所示的球形并联连杆装置1400包括基部1401、并联附接至基部1401的三个串联连杆以及由这三个串联连杆的远端部支承的末端执行器部1402。
在图示的球形并联连杆装置1400中，这三个并联的串联连杆具有基本相同的构造。三个并联的串联连杆均包括：近端部1411，该近端部以围绕一个轴的旋转自由度附接至基部1401；驱动连杆1412，与近端部1411一体旋转；和从动连杆1413，耦接至驱动连杆1412的远端部并且在从动连杆1413的远端部处支承末端执行器部1402。
各连杆的近端部1411例如，形成为滑轮。两条柔索1421和1422以彼此相反的方向卷绕在近端部1411的周围。通过拉动柔索1421和1422中的一条并且延长另一条，近端部1411和驱动连杆1412可被旋转驱动。然后，末端执行器部1402相对于基部1401的三维姿态可通过同步驱动三个串联连杆而改变。
球形并联连杆装置1400的特征在于具有宽的可移动范围并且以高速度和高加速度被驱动。当照相机例如安装在末端执行器部1402上时，照相机具有比人眼更宽的视角，并且视线可以以比人眼更高的速度和高加速度改变。
第四实施方式
本说明书公开的并联柔索装置的应用范围不限于主装置的控制器。例如，如上所述的并联柔索装置可应用于远程操作目标(诸如从装置侧上的操纵器等)的平移和旋转。
此外，本说明书中公开的并联柔索装置的应用范围不限于主从系统。
例如，当通过本说明书公开的并联柔索设备使移动投影仪漂浮在空中时，可在三维空间中平移移动投影仪，并且进一步地，可在移动投影仪移动至的每个位置处在宽的可移动范围内改变视频投影方向。具体地，如图14所示的包括并联连杆结构的旋转移动单元安装在移动单元上，并且投影仪附接至并联连杆。柔索的拉动可在三维空间中平移投影仪，并且在每个移动位置处改变投影方向。因此，能够实现具有宽的平移可移动范围和宽的旋转可移动范围的移动投影仪。
此外，当通过本说明书中公开的并联柔索装置，使得诸如照相机等的拍摄设备漂浮在空中时，照相机可在三维空间中平移以改变视点位置，并且进一步地，照相机的视线方向可在照相机移动至的各视点位置处在宽的可移动范围内变化。在其中例如进行足球等球类游戏、体育运动等的体育场中使用吊顶式照相机的情况下，在运动场地的天花板或空中设置多个并联柔索，并且柔索的拉动可在宽范围内移动吊顶式照相机或调整平移(pan)或倾斜。具体地，如图14所示的包括并联连杆结构的旋转移动单元安装在移动单元上，并且吊顶式照相机附接至并联连杆。柔索的拉动可使照相机在三维空间中的视点位置平移，并且可在各移动位置处改变照相机的视线方向。因此，能够实现具有宽的平移可移动范围和宽的旋转可移动范围的移动照相机。
在通过本说明书公开的并联柔索装置，使得诸如移动投影仪、照相机等的设备漂浮在空中的情况下，在相应柔索的近端部附近布置用于驱动柔索的线性致动器。因此，安装有该设备的移动单元可被制造为小尺寸和轻重量。因此，该设备可用相对小的拉力来平移或旋转。此外，即使在安装有该设备的移动单元发生坠落的事故发生的情况下，由于尺寸小和重量轻，损坏也可最小化。
顺便提及，应理解，应用于图7至图10所示的主装置700的并联柔索装置的效果与第一实施方式中描述的并联柔索装置的效果类似。并联柔索装置具有低惯性，并且具有宽的平移可移动范围和宽的旋转可移动范围。在通过使用这种并联柔索装置驱动控制器701时，力可呈现至操作者，并且在从主装置操作从装置的同时，从装置的状态被反馈至主装置。由此，可适当地实现双向控制。
工业实用性
至此已参考具体实施方式详细描述了本说明书中公开的技术。然而，显而易见的是，在不偏离在本说明书中公开的技术精神的前提下，可以对实施方式进行修改和替换。
例如，本说明书中公开的技术应用至的并联柔索装置可用于例如，主从系统中的主装置侧上的控制器的平移和旋转以及从装置侧上的诸如操纵器的操作目标的平移和旋转。本说明书中公开的技术应用至的并联柔索装置的应用不限于主从系统。此外，包括移动投影仪和照相机的各种设备可通过使用本说明书中公开的技术应用至的并联柔索装置而漂浮在空中并且平移和旋转。
简言之，已经以说明的形式描述了本说明书中公开的技术，并且不以限制性方式解释在本说明书中描述的内容。为了确定本说明书中公开的技术的主旨，权利要求将被考虑。
顺便提及，本说明书中公开的技术还可具有以下构造。
(1)一种并联柔索装置，包括：
移动单元；
旋转移动单元，附接至所述移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；
第一并联柔索，被配置为平移地驱动所述移动单元；以及
第二并联柔索，被配置为旋转地驱动所述旋转移动单元。
(2)根据上述(1)所述的并联柔索装置，其中，
所述旋转移动单元具有相对于所述移动单元的两个或多个旋转自由度，并且
所述第二并联柔索包括：被配置为围绕一个轴旋转地驱动所述旋转移动单元的并联柔索以及被配置为围绕另一轴旋转地驱动所述旋转移动单元的并联柔索。
(3)根据上述(1)所述的并联柔索装置，其中，
所述旋转移动单元包括串联连杆，并且
所述第二并联柔索包括：被配置为驱动所述串联连杆的并联柔索。
(4)根据上述(1)所述的并联柔索装置，其中，
所述旋转移动单元包括并联连杆，并且
所述第二并联柔索包括：被配置为驱动构成所述并联连杆的相应连杆的并联柔索。
(5)根据上述(1)所述的并联柔索装置，其中，
所述第二并联柔索包括：被配置为围绕一个轴旋转地驱动所述旋转移动单元的两条柔索。
(6)根据上述(1)所述的并联柔索装置，其中，
所述第二并联柔索包括：用于以共享方式平移地驱动所述移动单元的柔索。
(7)根据上述(6)所述的并联柔索装置，其中，
所述第二并联柔索包括两条柔索，该两条柔索被配置为通过使用长度变化之间的差来旋转地驱动所述旋转移动单元并且通过使用长度变化的和来平移地驱动所述移动单元。
(8)根据上述(4)所述的并联柔索装置，进一步包括：
致动器，被配置为驱动附接至所述并联连杆的远端的结构。
(9)根据上述(2)所述的并联柔索装置，其中，
被配置为围绕一个轴旋转地驱动所述旋转移动单元的并联柔索和被配置为围绕另一个轴旋转地驱动所述旋转移动单元的并联柔索被设置为：经过不同的平面并且彼此互不干涉。
(10)根据上述(1)至(9)中任一项所述的并联柔索装置，其中，
当在操作者的前方设置并使用所述并联柔索装置时，所述旋转移动单元被布置为位于所述操作者的手的内侧。
(11)一种并联柔索系统，包括：
移动单元；
旋转移动单元，附接至所述移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；
第一并联柔索，被配置为平移地驱动所述移动单元；
第二并联柔索，被配置为旋转地驱动所述旋转移动单元；以及
多个致动器，被配置为驱动所述第一并联柔索和所述第二并联柔索中包括的相应柔索。
(12)一种用于主从系统的医疗机器人的操作装置，该操作装置用于从主侧操作附接至从侧的医疗器械，该操作装置包括：
移动单元；
旋转移动单元，附接至所述移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；
用于操作者的操作单元，所述操作单元附接至旋转移动单元；
第一并联柔索，被配置为平移地驱动所述移动单元；以及
第二并联柔索，被配置为旋转地驱动所述旋转移动单元。
(12-1)一种主从系统的医疗机器人，该医疗机器人包括用于主从系统的医疗机器人的操作装置，该操作装置位于操作附接至从侧的医疗器械的主侧上，该操作装置包括：
移动单元；
旋转移动单元，附接至移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；
用于操作者的操作单元，该操作单元附接至旋转移动单元；
第一并联柔索，被配置为平移地驱动移动单元；以及
第二并联柔索，被配置为旋转地驱动旋转移动单元。
(13)一种移动投影装置，包括：
移动单元；
旋转移动单元，附接至所述移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；
投影装置，附接至旋转移动单元；
第一并联柔索，被配置为平移地驱动移动单元；以及
第二并联柔索，被配置为旋转地驱动旋转移动单元。
(14)一种移动拍摄装置，包括：
移动单元；
旋转移动单元，附接至所述移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；
照相机，附接至旋转移动单元；
第一并联柔索，被配置为平移地驱动移动单元；以及
第二并联柔索，被配置为旋转地驱动旋转移动单元。
附图标记列表
100 并联柔索装置
101至106 柔索
110 移动单元
120 旋转移动单元
131至136 线性致动器
141至148 换向滑轮
200 并联柔索装置
201 至206 柔索
210 移动单元
220 旋转移动单元
231至236 线性致动器
241至248 换向滑轮
300 并联柔索装置
301至306 柔索
310 移动单元
320 旋转移动单元
331至336 线性致动器
341至348 换向滑轮
351、352 换向滑轮
400 并联柔索装置
401、404、405、106 柔索
410 移动单元
420 旋转移动单元
431、434、435、436 线性致动器
441、444至148 换向滑轮
500 并联柔索装置
101至106 柔索
510 移动单元
520 旋转移动单元
521 连接部
531至538 线性致动器
541至552 换向滑轮
700 主装置
701 控制器
801 底板部
802 侧壁部
802a、802b 插入孔
803 侧壁部
803a、803b 插入孔
811至814 万向接头
821、822 滑轮
851 第一串联连杆
852 第二串联连杆
861至864 柔索
870 握持力觉呈现装置
881 电机
1101 主体部
1102 轴承部
1103 旋转中心
1104 连杆部
1105 指触部
1106 轨道部
1400 球形并联连杆装置
1401 基部
1402 末端执行器部
1411 近端部(滑轮)
1412 驱动连杆
1413 从动连杆
1421、1422 柔索。

Claims (14)

1.一种并联柔索装置，包括：
移动单元；
旋转移动单元，附接至所述移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；
第一并联柔索，被配置为平移地驱动所述移动单元；以及
第二并联柔索，被配置为旋转地驱动所述旋转移动单元。
2.根据权利要求1所述的并联柔索装置，其中，
所述旋转移动单元具有相对于所述移动单元的两个或多个旋转自由度，并且
所述第二并联柔索包括：被配置为围绕一个轴旋转地驱动所述旋转移动单元的并联柔索以及被配置为围绕另一轴旋转地驱动所述旋转移动单元的并联柔索。
3.根据权利要求1所述的并联柔索装置，其中，
所述旋转移动单元包括串联连杆，并且
所述第二并联柔索包括：被配置为驱动所述串联连杆的并联柔索。
4.根据权利要求1所述的并联柔索装置，其中，
所述旋转移动单元包括并联连杆，并且
所述第二并联柔索包括：被配置为驱动构成所述并联连杆的相应连杆的并联柔索。
5.根据权利要求1所述的并联柔索装置，其中，
所述第二并联柔索包括：被配置为围绕一个轴旋转地驱动所述旋转移动单元的两条柔索。
6.根据权利要求1所述的并联柔索装置，其中，
所述第二并联柔索包括：用于以共享方式平移地驱动所述移动单元的柔索。
7.根据权利要求6所述的并联柔索装置，其中，
所述第二并联柔索包括两条柔索，该两条柔索被配置为通过使用长度变化之间的差来旋转地驱动所述旋转移动单元并且通过使用长度变化的和来平移地驱动所述移动单元。
8.根据权利要求4所述的并联柔索装置，还包括：
致动器，被配置为驱动附接至所述并联连杆的远端的结构。
9.根据权利要求2所述的并联柔索装置，其中，
被配置为围绕一个轴旋转地驱动所述旋转移动单元的并联柔索和被配置为围绕另一个轴旋转地驱动所述旋转移动单元的并联柔索被设置为：经过不同的平面并且彼此互不干涉。
10.根据权利要求1所述的并联柔索装置，其中，
当在操作者的前方设置并使用所述并联柔索装置时，所述旋转移动单元被布置为位于所述操作者的手的内侧。
11.一种并联柔索系统，包括：
移动单元；
旋转移动单元，附接至所述移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；
第一并联柔索，被配置为平移地驱动所述移动单元；
第二并联柔索，被配置为旋转地驱动所述旋转移动单元；以及
多个致动器，被配置为驱动所述第一并联柔索和所述第二并联柔索中包括的相应柔索。
12.一种用于主从系统的医疗机器人的操作装置，所述操作装置用于从主侧操作附接至从侧的医疗器械，所述操作装置包括：
移动单元；
旋转移动单元，附接至所述移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；
用于操作者的操作单元，所述操作单元附接至所述旋转移动单元；
第一并联柔索，被配置为平移地驱动所述移动单元；以及
第二并联柔索，被配置为旋转地驱动所述旋转移动单元。
13.一种移动投影装置，包括：
移动单元；
旋转移动单元，附接至所述移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；
投影装置，附接至所述旋转移动单元；
第一并联柔索，被配置为平移地驱动所述移动单元；以及
第二并联柔索，被配置为旋转地驱动所述旋转移动单元。
14.一种移动拍摄装置，包括：
移动单元；
旋转移动单元，附接至所述移动单元以便至少围绕一个轴能够旋转；
照相机，附接至所述旋转移动单元；
第一并联柔索，被配置为平移地驱动所述移动单元；以及
第二并联柔索，被配置为旋转地驱动所述旋转移动单元。
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