CN115087411A - 手术用机器人 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种手术用机器人,是在内窥镜外科手术中使用的手术用机器人,其具备:动作部,所述动作部受到来自气体的压力而执行动作;压力产生装置,所述压力产生装置产生所述压力;压力检测部,所述压力检测部检测从所述压力产生装置向所述动作部供给的压力;以及动作诊断装置,所述动作诊断装置利用所述压力检测部检测到的压力来判断所述动作部是否能够执行动作,并且对该判断的结果进行通报。
Description
相关申请的交叉引用
本国际申请要求2020年2月12日在日本专利局提交的日本发明专利申请第2020-021633号的优先权,并且日本发明专利申请第2020-021633号的全部内容通过引用而并入本文。
技术领域
本公开涉及在内窥镜外科手术中使用的手术用机器人。
背景技术
例如专利文献1记载的手术用机器人具有受到来自气体的压力而执行动作的动作部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5327687号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1记载的手术用机器人中,例如在压力较低的情况下动作部有可能无法正常地执行动作。因此,本公开揭示一种应对因该压力而引起的问题的手术用机器人的一个示例。
解决问题的技术方案
在内窥镜外科手术中使用的手术用机器人优选例如具有以下构成要件中的至少一个。
即,该构成要件为:动作部,动作部受到来自气体的压力而执行动作;压力产生装置,压力产生装置产生压力;压力检测部,压力检测部检测从压力产生装置向动作部供给的压力;以及动作诊断装置,动作诊断装置利用压力检测部检测到的压力来判断动作部是否能够执行动作,并且对该判断的结果进行通报。
由此,使用者能够容易地获知该手术用机器人是否处于可执行动作的状态。该动作诊断装置例如能够对因压力过低而无法正常执行动作的情形、以及因压力过高而无法正常执行动作的情形中的至少一种情形进行判断。
附图说明
图1是第1实施方式的手术用机器人的外观图。
图2是第1实施方式的手术用机器人的框图。
图3是第1实施方式的臂驱动装置的框图。
图4是示出第1实施方式的手术用机器人的不动点设定模式的控制的流程图。
图5A~图5C是示出第1状态显示的显示示例的图。
图6A和图6B是示出第1状态显示的显示示例的图。
图7是第2状态显示的显示示例的图。
图8是示出第1实施方式的动作诊断装置的动作的一个示例的流程图。
附图标记的说明
1…手术用机器人;3…机械臂;5…控制装置;7…处理器具;
9…臂驱动装置;9A…电动致动器;9a…电动马达;
9E…空气压力致动器;9B…气压缸;9C…压力产生装置;
9D…控制用电磁阀;9F…电磁阀;11…不动点设定装置;
13…驱动控制装置;15…穿刺器;17A…设定按钮;
17B…可自如移位按钮;19…第1显示部;20…遮盖部;
21A…第1显示处理部;21B…第2显示处理部;23…遮盖检测部;
25A…拍摄图像处理部;25…第2显示部;27…内窥镜;
29…第3显示处理部
具体实施方式
以下示出本公开的实施方式的一个示例。
此外,在各附图中标注的示出方向的箭头以及斜线等是为了易于理解各附图的相互关系以及各部件或部位的形状而标附的。因此,本公开不限于各附图中标注的方向。标注有斜线的附图并非一定是示出剖视图的附图。
对于至少标注有符号而加以说明的部件或部位,除了事先声明为“一个”等情形外,其至少设置有一个。也就是说,在未事先声明为“一个”等情形下,该部件可以设置有两个以上。本公开所示出的手术用机器人至少包括标注符号而加以说明的部件或部位等构成元素、以及图示的构造部位。
(第1实施方式)
<1.手术用机器人的构成>
本实施方式是在内窥镜外科手术中使用的手术用机器人的一个示例。
手术用机器人1除了具备机械臂3(参照图1)外,还具备如图2所示的控制装置5、臂驱动装置9、第1显示部19以及第2显示部25。
<机械臂>
如图1所示,机械臂3是保持处理器具7的臂装置的一个示例。具体而言,通过连杆机构形成了机械臂3,其中,该连杆机构是具有多个关节的连杆机构,并且是能够改变枢转点的位置的连杆机构。
枢转点是在机械臂3工作时无论机械臂3处于哪种状态均成为不动点的位置。处理器具7是如钳子以及电手术刀等用于在手术时实施处理的器具。
图1所示的处理器具7是钳子。该钳子的前端设置有用于把持或牵拉内脏器官等的手部。由呈管状的遮盖部20覆盖机械臂3。遮盖部20是具有可挠性的呈无纺布状的覆盖部件。
此外,通过第2机械臂把持着内窥镜27(参照图2)。下文将处理器具7以及内窥镜27统称为手术器械。即,手术器械是如内窥镜、钳子以及电手术刀等在内窥镜外科手术中使用的器具。
<臂驱动装置>
臂驱动装置9是驱动机械臂3的驱动装置的一个示例。如图3所示,本实施方式的臂驱动装置9具有电动致动器9A以及空气压力致动器9E。
电动致动器9A构成为包括至少一个电动马达9a,并且对各关节部进行驱动。此外,在本实施方式中,在各关节部设置有电动马达9a。空气压力致动器9E对驱动处理器具7的线缆作用拉力。此外,在本实施方式中,钳子的手部相当于处理器具7的一个示例。
空气压力致动器9E具有气压缸9B、压力产生装置9C以及控制用电磁阀9D。压力产生装置9C是向气压缸9B供给压缩空气的压力供给源。
气压缸9B是接受空气压力并将该空气压转换成上述拉力的动作部的一个示例。控制用电磁阀9D通过控制向气压缸9B供给的空气压力来控制气压缸9B的动作。
此外,通过第2臂驱动装置来驱动第2机械臂。第2臂驱动装置的构成与臂驱动装置9相同。以与臂驱动装置9相同的方法来控制该第2臂驱动装置的动作。
<控制装置>
如图2所示,控制装置5具有不动点设定装置11、驱动控制装置13、第1显示处理部21A、第2显示处理部21B、第3显示处理部29、拍摄图像处理部25A、以及动作诊断装置31。
不动点设定装置11对在手术时被插入穿刺器15(参照图1)的部位的位置(下文还称为切开位置)进行识别,并且将该识别出的位置作为枢转点P1而进行储存。
下文将不动点设定装置11所执行的从切开位置的识别到该位置的储存等一连串的动作称为不动点设定。并且将能够执行不动点设定的状态称为不动点设定模式。
穿刺器15是呈筒状的部件,其被插入到对被手术者切开的孔中。即,钳子(换言之,即处理器具7)、内窥镜27等手术器械经由被插入到切开部位的穿刺器15而插入到被手术者的身体内。
<驱动控制装置>
驱动控制装置13对臂驱动装置9,也就是对电动致动器9A以及空气压力致动器9E(即控制用电磁阀9D)等的动作进行控制。具体而言,驱动控制装置13接收从主侧的输入操作装置输出的指令信号,并按照指令信号使臂驱动装置9执行动作。
此时,驱动控制装置13利用枢转点P1的位置来控制机械臂3的动作。具体而言,驱动控制装置13以使得处理器具7中的与枢转点P1相对应的部位不动的方式控制电动致动器9A的动作。
此外,通过第2驱动控制装置来控制第2臂驱动装置的动作。第2驱动控制装置以被插入内窥镜27的切开部位作为枢转点P1而使第2机械臂执行动作,也就是以被插入内窥镜27的切开部位作为不动点而使第2机械臂执行动作。
该枢转点P1是通过第2不动点设定装置设定的不动点。第2不动点设定装置与不动点设定装置11相同,因此,在本说明书中省略了对第2不动点设定装置的详细说明。
而且,本实施方式的手术用机器人1利用机械臂3的输入操作装置,换言之,即臂驱动装置9的输入操作装置向第2臂驱动装置发送指令信号。具体而言,在手术用机器人设置有切换开关。
切换开关能够对将上述指令信号的输出目的地设定为臂驱动装置9的情形和将上述指令信号的输出目的地设定为第2臂驱动装置的情形进行切换。手术实施者通过操作该切换开关,而对使机械臂3执行动作的情形和使第2机械臂执行动作的情形进行切换。
<输入操作装置>
主侧的输入操作装置是医师等手术实施者直接进行操作的输入设备的一个示例。该输入操作装置设置有操作力调整装置以及操作量调整装置。
操作力调整装置是用于调整操作力的大小的装置。操作量调整装置是用于调整“机械臂3的移动量”相对于“手术实施者的直接操作量”的比例(下文还称为操作比)的装置。
操作力是使用者操作输入操作装置时,使用者需要对输入操作装置作用的力。即,在使用者对输入操作装置作用的力小于操作力时,处理器具7不会移位,并且手部不执行动作。
该操作力的大小至少是移动时操作力与处理时操作力的和。移动时操作力是在处理器具7(换言之,即手部)未接触到臓器等情况下的操作力。处理时操作力是因处理器具7(换言之,即手部)接触到臓器等而引发的力。
在本实施方式的手术用机器人1中,使用者能够变更移动时操作力的大小。而且,在本实施方式的手术用机器人1中,利用在处理器具7(包含手部)接触到臓器等时由该臓器等对该处理器具7作用的力(还表记为反作用力)来确定处理时操作力的大小。
即,在手术用机器人1设置有检测上述反作用力的反作用力检测部。输入操作装置将用反作用力检测部检测到的反作用力乘以反作用力系数后得出的值设定为处理时操作力的大小,其中,反作用力系数是0以上的实数。
在本实施方式中,使用者能够变更反作用力系数。因此,在输入操作装置设置有用于设定移动时操作力的设定部、用于设定反作用力系数的设定部、以及用于设定操作比的设定部。此外,由使用者对操作设定部进行设定。
<2.不动点设定装置的详细说明>
本实施方式的不动点设定装置11能够发挥位置识别功能以及储存功能。并且,不动点设定装置11利用位置识别功能以及储存功能而将枢转点P1的位置作为不动点进行储存。
位置识别功能是对通过机械臂3保持的处理器具7的前端位置进行识别的功能。储存功能将通过位置识别功能识别出的该前端位置作为枢转点P1而进行储存。
本实施方式的位置识别功能根据机械臂3的姿势来获取或运算表示处理器具7的前端位置的坐标等,由此来识别处理器具7的前端位置。储存功能将该坐标作为枢转点P1而进行储存。此外,通过储存功能储存的枢转点P1可以是例如通过位置识别功能识别出的位置。而且,通过位置识别功能进行识别的位置不限于手术器械7的前端位置。通过位置识别功能进行识别的位置也可以是例如在手术时被插入穿刺器15的部位的位置,即切开位置。
此外,在进行不动点设定时,也可以取代处理器具7而使用手术器械等同品。手术器械等同品是指形状与处理器具7等同的部件。具体而言,例如棒状或管状的部件等属于手术器械等同品。而且,在第2不动点设定装置的情形下,内窥镜27属于手术器械等同品。
通过软件、构成软件的程序以及微计算机来实现本实施方式的位置识别功能以及储存功能。微计算机具有用于执行该软件的CPU、ROM以及RAM。此外,该软件预先储存在非易失性储存部中。
如图2所示,手术用机器人1具有设定按钮17A以及可自如移位按钮17B。设定按钮17A以及可自如移位按钮17B设置在机械臂3以及控制装置5中的至少一方上。此外,机械臂3相当于从属装置的一个示例,控制装置5相当于主侧装置的一个示例。
设定按钮17A是由使用者进行操作的设定操作部的一个示例。此外,使用者是进行不动点设定作业的人员。具体而言,是手术实施者或进行手术辅助的人员。而且,如果操作了设定按钮17A,则不动点设定模式开始或结束。
即,如果在并非为不动点设定模式时操作了设定按钮17A,则不动点设定模式开始。如果在不动点设定模式时操作了设定按钮17A,则不动点设定模式结束。
具体而言,在以超过预先规定的时间(例如3秒)按压设定按钮17A时,则不动点设定模式开始。若不动点设定模式开始,则处于能够执行位置识别功能的状态。
并且,在以小于预先规定的时间(例如2秒)按压设定按钮17A时,则在执行了位置识别功能之后执行储存功能。然后,作为不动点而储存枢转点P1,之后不动点设定模式结束。
可自如移位按钮17B是由使用者进行操作的操作部的一个示例。若操作了可自如移位按钮17B,则臂驱动装置9处于自如移位的状态。自如移位模式是机械臂3响应于作用到该机械臂3的外力而能够自如移位的模式。
因此,当处于自如移位模式时,使用者通过推拉机械臂3,而能够使该机械臂3自如地移位。即,当处于自如移位模式时,使用者不必操作主侧的输入操作装置,可以通过推拉机械臂3而使处理器具7的前端与切开位置相一致。
此外,“当在自如移位模式的情况下操作了可自如移位按钮17B时”,或“在不动点设定模式已结束时”,自如移位模式结束。在未执行自如移位模式的状态下,即使对机械臂3作用外力,该机械臂3也不会移位。
<不动点设定模式时的控制>
图4示出控制装置5在不动点设定模式时所执行的控制示例。控制装置5判断是否以超过预先规定的时间(例如3秒)连续按压了设定按钮17A(S1)。其中,“(S1)”等表示图4所示的控制步骤的编号。
在控制装置5判断以超过预先规定的时间连续按压了设定按钮17A的情况下(S1:是),控制装置5判断臂驱动装置9是否处于自如移位模式(S3)。
在控制装置5判断臂驱动装置9未处于自如移位模式的情况下(S3:否),则利用音声(例如蜂鸣器)或警告灯等通报装置提示使用者进行可自如移位按钮17B的操作(S5)。
在控制装置5判断臂驱动装置9已处于自如移位模式的情况下(S3:是),控制装置5判断是否以小于预先规定的时间(例如2秒)按压了设定按钮17A(S7)。
在控制装置5判断以小于预先规定的时间按压了设定按钮17A的情况下(S7:是),控制装置5在执行位置识别功能后(S9),执行储存功能(S11)。
即,在本实施方式中,在臂驱动装置9未处于自如移位模式的情况下(S3:否),位置识别功能以及储存功能实质上处于不可执行动作的状态。
并且,控制装置5在将枢转点P1作为不动点进行了储存之后,使不动点设定模式以及自如移位模式结束,并且向使用者通报已将枢转点P1作为不动点进行了储存。
<3.信息的通报>
图2所示的第1显示部19以及第2显示部25是向使用者传达文字信息或图像信息等信息的显示器。在第1显示部19上至少显示与手术用机器人1有关的信息(下文称为状态信息)。在第2显示部25上显示通过内窥镜27拍摄到的图像。
此外,本实施方式的内窥镜27构造成包括立体摄像机等能够三维拍摄对象物的摄像机。拍摄图像处理部25A是用于在第2显示部25上显示立体图像的处理部。
<第1状态信息的显示>
第1显示处理部21A以及第2显示处理部21B在第1显示部19上显示信息。第1显示处理部21A在第1显示部19上显示切开位置,即,枢转点P1与处理器具7的前端位置的相对位置关系。
本实施方式的第1显示处理部21A通过图案(例如图标)等图像信息来显示该相对位置关系。其中,各图标是分别示出枢转点P1以及处理器具7的前端位置的图案。
即,例如图5A示出处理器具7的前端位置St相对于枢转点P1而位于体内的情形。图5B示出处理器具7的前端位置St相对于枢转点P1而位于体外的情形。图5C示出尚未进行不动点设定的状态。
第2显示处理部21B在第1显示部19上显示遮盖检测部23(参照图2)的检测结果。遮盖检测部23检测遮盖部20是否已安装到机械臂3上。此外,遮盖检测部23设置在机械臂3上。
并且,在安装有遮盖部20的情况下,第2显示处理部21B在显示部19上显示安装有遮盖部20的相关信息(例如参照图6A)。在尚未安装遮盖部20的情况下,第2显示处理部21B在显示部19上显示尚未安装遮盖部20的相关信息(例如参照图6B)。
<第2状态信息的显示>
第3显示处理部29在第1显示部19上显示处理器具7的前端位置与内窥镜27的前端位置的相对的位置关系。即,第3显示处理部29能够发挥至少3个功能。
即,第1功能是获取与处理器具7的前端位置有关的信息的功能。第2功能是位置信息计算功能,即,计算与内窥镜27的前端位置有关的信息。第3功能是在第1显示部19上显示如与处理器具7的前端位置有关的信息、以及与内窥镜27的前端位置有关的信息等信息的功能。此外,本实施方式的第3显示处理部29利用上述位置识别功能来实现第1功能以及第2功能。
并且,第3显示处理部29利用位置信息计算功能的计算结果来显示处理器具7的前端与内窥镜27的前端的相对的位置关系。具体而言,如图7所示,在第1显示部19上至少显示以下图案,即,表示处理器具7的前端的图案(例如图标)29B以及表示内窥镜27的前端的图案(例如图标)29A。
而且,以内窥镜27的前端部的位置作为基准的整圆分度器29C连同两种图标29A、29B一并被显示在第1显示部19上。以使得整圆分度器29C的中心与第1显示部19的显示画面的中心相一致的状态,来显示该整圆分度器29C。
当在第1显示部19上仅显示有第2状态信息时,第1显示部19的显示画面的中心是指显示画面的物理中心。此外,当在第1显示部19上除了第2状态信息之外还显示有其他信息(例如第1状态信息)时,第1显示部19的显示画面的中心是指第2状态信息的显示区域的中心。
此外,在本实施方式的手术用机器人1中,第2状态信息的显示区域的中心与显示画面的物理中心一致。因此,即使在显示有多种状态信息的情况下,整圆分度器29C的中心也与物理显示画面的中心一致。
表示内窥镜27的前端部的图标(下文记为摄像机图标)29A显示在该显示画面的中心处。表示处理器具7的图标29B的显示方式或该图标29B的显示位置对应着处理器具7的前端位置与内窥镜27的前端位置的相对的位置关系的变化而变化。
图标29B的显示方式是指,例如图标29B的具体外观,即,图标29B的形状、图样、色彩或它们的组合,亦或上述这些具体外观的显示方法(例如,闪烁显示和通常点亮显示)等。
此外,显示画面或显示区域的上下方向与铅垂方向一致。摄像机图标29A相对于显示画面的显示角度对应着内窥镜27的旋转角度而变化。即,如果内窥镜27旋转,则摄像机图标29A连动于内窥镜27的旋转也进行旋转。此外,无论内窥镜27的物理位置处于何处,摄像机图标29A的中心位置通常与显示画面的中心(例如,整圆分度器29C的中心)一致。
<第3状态信息的显示>
第3状态信息是关于处理器具7(换言之,即手部)是否处于能够执行动作的状态的信息,也就是关于气压缸9B是否处于能够执行动作的状态的信息。
并且,动作诊断装置31(参照图2)在判断出应作为第3状态信息而进行通报的信息后,以音声信息或图像信息的形式向使用者通报该信息。此外,本实施方式的动作诊断装置31以图像信息的形式在第1显示部19上显示该信息。
如图3所示,在手术用机器人1,具体而言,在设置于手术用机器人1的臂驱动装置9所具有的空气压力致动器9E中设置有压力检测部PS1、PS2。压力检测部PS1、PS2对从压力产生装置9C向气压缸9B供给的压力进行检测。
压力检测部PS1(下文称为第1压力传感器PS1)是对压力产生装置9C的排出压力进行检测的压力传感器。具体而言,第1压力传感器PS1在设置于压力产生装置9C的排放侧的电磁阀9F的出口处检测压力。
压力检测部PS2(下文称为第2压力传感器PS2)是在控制用电磁阀9D的出口处检测压力的压力传感器。表示第1压力传感器PS1以及第2压力传感器PS2的检测压力的信号被输入到动作诊断装置31。
然后,动作诊断装置31在判断第1压力传感器PS1检测到的压力(下文称为第1检测压力)不满足预先规定的第1必要条件的情况下,在第1显示部19上显示该判断内容的相关信息。
同样,动作诊断装置31在判断第2压力传感器PS2检测到的压力(下文称为第2检测压力)不满足预先规定的第2必要条件的情况下,在第1显示部19上显示该判断内容的相关信息。
第2必要条件既可以是与第1必要条件相同的条件,也可以是与第1必要条件不同的条件。在本实施方式中,两个必要条件相同。具体而言,该必要条件是“检测到的压力未持续规定的时间而处在预定压力以下”。
在作为“控制气压缸9B(换言之,即控制用电磁阀9D)的动作的控制部”的驱动控制装置13起动之前、以及在驱动控制装置13已起动时,动作诊断装置31执行上述判断。
具体而言,动作诊断装置31执行图8所示的控制流程。此外,动作诊断装置31由微计算机构成。用于执行控制流程的程序预先储存在非易失性储存部中。
在本实施方式的手术用机器人1中,分别设置有压力产生装置9C的电源开关和手术用机器人1的电源开关,并且,压力产生装置9C的电源开关和手术用机器人1的电源开关彼此不联动。因此,在手术用机器人1的电源开关已被开启的时刻压力产生装置9C有可能尚未到达能够实际运转的状态。
因此,若开启了手术用机器人1的电源开关,则如图8所示,动作诊断装置31判断第1检测压力是否满足第1必要条件(S21)。其中,“(S21)”等表示图8所示的控制步骤的编号。
并且,动作诊断装置31在判断满足第1必要条件的情况下(S21:是),在第1显示部19上显示满足第1必要条件的相关内容(S23)。动作诊断装置31在判断不满足第1必要条件的情况下(S21:否),在第1显示部19上显示不满足第1必要条件的相关内容(S25)。
动作诊断装置31在执行了S23之后,判断确认按钮是否已被操作(S27)。确认按钮是使用者可进行操作的输入部的一个示例,并且是物理开关或显示在触控面板上的虚拟开关。
动作诊断装置31在判断确认按钮未被操作的情况下(S27:否),向使用者通报用于提示对确认按钮进行操作的相关信息(S31)。此外,该信息例如是音声或图像。其中,表示所通报的信息的图像中也可以包含文字。
并且,动作诊断装置31在判断确认按钮已被操作的情况下(S27:是),对驱动控制装置13是否已被起动进行判断(S29)。动作诊断装置31在判断驱动控制装置13已被起动的情况下(S29:是),对第2检测压力是否满足第2必要条件进行判断(S33)。
动作诊断装置31在判断满足第2必要条件的情况下(S33:是),在第1显示部19上显示满足第2必要条件的相关内容(S35)。动作诊断装置31在判断不满足第2必要条件的情况下(S33:否),在第1显示部19上显示不满足第2必要条件的相关内容(S37)。
动作诊断装置31在执行了S35之后,判断确认按钮是否已被操作(S39)。动作诊断装置31在判断确认按钮未被操作的情况下(S39:否),向使用者通报用于提示对确认按钮进行操作的相关信息(S43)。动作诊断装置31在判断确认按钮已被操作的情况下(S39:是),使该控制流程结束。
<5.本实施方式的手术用机器人的特征>
本实施方式的手术用机器人1利用第1压力传感器PS1以及第2压力传感器PS2所检测到的压力来判断气压缸9B是否处于能够执行动作的状态,并且对该判断的结果进行通报。由此,使用者能够容易地获知该手术用机器人1是否处于可执行动作的状态。
动作诊断装置31在驱动控制装置13已被起动时以及在被进行起动操作之前,执行上述判断。由此,在手术实施者开始手术的时候,手术实施者能够容易地获知该手术用机器人是否处于可执行动作的状态。
在本实施方式的手术用机器人1中,在第1显示部19上显示处理器具7的前端与内窥镜27的前端的相对的位置关系。由此,在该手术用机器人1中,即使在处理器具7的前端位置偏离了拍摄范围的情况下,也能够供手术实施者易于进行应对处理。
在本实施方式中,分别设置有显示状态信息的显示器(具体而言,第1显示部19)和显示通过内窥镜27拍摄到的图像的显示器(具体而言,第2显示部25)。由此,手术实施者易于实施手术。
此外,如果是在第2显示部25上除了显示通过内窥镜27拍摄到的图像(下文称为拍摄图像)外还显示状态信息的构成,则状态信息的显示会遮盖拍摄图像的一部分,从而令手术实施者难以实施手术。
在本实施方式中,以内窥镜27的前端部的位置作为基准的整圆分度器29C连同两种图标29A、29B的位置关系一并被显示在第1显示部19上。由此,手术实施者能够容易地把握处理器具7的前端位置。
在本实施方式中,在整圆分度器29C的中心与第1显示部19的显示画面的中心相一致的状态下,将表示内窥镜27的前端部的图标29A显示在该显示画面的中心处,并且,表示处理器具7的图标29B的显示方式或该图标29B的显示位置对应着该位置关系的变化而变化。由此,手术实施者能够容易地把握处理器具7的前端位置。
在本实施方式中,显示画面的上下方向与铅垂方向一致。由此,手术实施者能够容易地把握处理器具7的前端位置。
在本实施方式的手术用机器人1中,在手术时将被插入穿刺器15的部位与处理器具7的前端位置的相对位置关系显示在第1显示部19上。由此,手术实施者能够确认到“处理器具7是否正在以使得该处理器具7中的与切开部位相对应的部位不动的方式进行移动”。
即,手术实施者能够容易并切实地识别出手术用机器人1“是否将被插入穿刺器15的部位识别为不动点”,即,是否处于能够通过手术用机器人执行手术的状态。
第1显示处理部21A将被储存在不动点设定装置11中的位置作为被插入穿刺器15的部位而加以使用。由此,手术实施者能够容易并切实地识别出不动点设定装置11是否已将切开位置作为不动点而进行了储存。
在本实施方式的手术用机器人1中,在第1显示部19上显示遮盖检测部23的检测结果。由此,手术实施者能够容易并切实地识别出是否处于能够通过手术用机器人执行手术的状态。
本实施方式的手术用机器人1不仅识别手术时被插入穿刺器15的部位的位置,即切开位置,而且还将该识别出的位置作为枢转点P1而进行储存。由此,在该手术用机器人1中,能够容易地实施枢转点P1的位置和切开部位的对位作业。
臂驱动装置9能够执行自如移位模式。由此,在该手术用机器人1中,使用者能够在将处理器具7的前端对合到切开部位后执行位置识别功能以及储存功能。因此,能够切实地执行枢转点P1的位置和切开部位的对位作业。
本实施方式的手术用机器人1设置有用于调整操作力大小的操作力调整装置。由此,可抑制在手术实施者对输入操作装置进行操作时带给手术实施者较大的违和感的情况。因此,手术实施者能够适当地实施手术。
即,在使用手术用机器人1的手术中,由于手术实施者并不直接操作钳子等处理器具7,因此,钳子接触到臓器等时的触感不会被传达给手术实施者。因此,手术实施者难以适当地实施精确的手术。
但是,在该手术用机器人1中,由于设置有操作力调整装置,因此,能够再现钳子接触到臓器等时的触感。所以手术实施者能够适当地实施精确的手术。
该手术用机器人1能够变更移动时操作力的大小。由此,手术实施者能够在不会感受到较大的违和感的情况下对手术用机器人1(具体而言,输入操作装置)进行操作。
在该手术用机器人1中,手术实施者能够变更处理时操作力(换言之,即反作用力系数)。由此,手术实施者能够适当地实施精确的手术。此外,在该手术用机器人1中,手术实施者能够变更操作比。由此,手术实施者能够适当地实施精确的手术。
(其他实施方式)
上述实施方式的动作诊断装置31在驱动控制装置13已被起动时以及在驱动控制装置13被进行起动操作之前,执行上述判断。不过,本公开的动作诊断装置31执行上述判断的时机不限定于驱动控制装置13已被起动时以及被进行起动操作之前。
即,本公开也可以是例如在驱动控制装置13已被起动的时机或者在被进行起动操作之前的时机执行上述判断的构成,或者也可以是在与上述时机不同的时机执行上述判断的构成。
在上述实施方式中,压力检测部构成为包括检测压力产生装置9C的排出压力的第1压力传感器PS1、以及在控制用电磁阀9D的出口处检测压力的第2压力传感器PS2。不过,本公开不限于压力检测部具有检测压力产生装置9C的排出压力的第1压力传感器PS1、以及在控制用电磁阀9D的出口处检测压力的第2压力传感器PS2的构成。
在上述实施方式中,构成为压力产生装置9C的电源开关和手术用机器人1的电源开关彼此不联动。不过,本公开不限于压力产生装置9C的电源开关和手术用机器人1的电源开关彼此不联动的构成。本公开也可以是例如当已开启手术用机器人1的电源开关时,压力产生装置9C的电源开关联动于手术用机器人1的电源开关的动作而自动开启的构成。
在上述实施方式中,具备用于保持处理器具7的机械臂3以及用于保持内窥镜27的第2机械臂。不过,本公开不限于具备用于保持处理器具7的机械臂3以及用于保持内窥镜27的第2机械臂的构成。
即,本公开可以是例如废除第2机械臂而由辅助者保持内窥镜27的构成,或者可以是具备保持多个处理器具7的多个机械臂3的构成。
在上述实施方式中,在第1显示部19上显示以内窥镜27的前端部的位置作为基准的整圆分度器29C。不过,本公开不限于在第1显示部19上显示整圆分度器29C的构成。即,本公开也可以是例如不显示整圆分度器29C的构成。
在上述实施方式中,构成为显示画面的上下方向与铅垂方向一致,并且表示处理器具7的图标29B的显示方式或该图标29B的显示位置对应着位置关系的变化而变化。不过,本公开不限于显示画面的上下方向与铅垂方向一致,并且表示处理器具7的图标29B的显示方式或该图标29B的显示位置对应着位置关系的变化而变化的构成。
通过能够改变枢转点的位置的连杆机构形成了上述实施方式的机械臂3。不过,本公开的机械臂3不限于具有能够改变枢转点位置的连杆机构的构成。即,本公开也可以是例如枢转点(换言之,即不动点)相对于机器人主体不可动的构成。
在上述实施方式中,控制装置5具备第2显示处理部21B。不过,本公开不限于控制装置5具备第2显示处理部21B的构成。即,本公开也可以是例如除控制装置5以外的构成元素具备第2显示处理部21B的构成,还可以是废除了第2显示处理部21B的构成等。
在上述实施方式中,在臂驱动装置9未处于自如移位模式的情况下(S7:否),控制装置5将位置识别功能以及储存功能设定为不可执行的状态。不过,本公开不限于在臂驱动装置9未处于自如移位模式的情况下(S7:否),控制装置5将位置识别功能以及储存功能设定为不可执行的状态的构成。
即,本公开也可以构成为,例如即使在未处于自如移位模式的情况下,也将位置识别功能以及储存功能设定为能够执行的状态的构成。此外,该情况下,可以利用主侧的输入操作装置使处理器具7的前端与切开位置相一致。
上述实施方式的不动点设定装置11根据机械臂3的姿势来获取表示处理器具7的前端位置的坐标,并对该前端位置进行识别。不过,本公开不限于不动点设定装置11根据机械臂3的姿势来获取表示处理器具7的前端位置的坐标,并由此对该前端位置进行识别的构成。即,也可以是例如通过利用立体摄像机或深度摄像机等3D摄像机的图像解析技术来识别该前端位置的构成。
在上述实施方式中,构成为使用者在使处理器具7的前端或手术器械等同品的前端与切开位置相一致的状态下对该前端进行识别,由此来识别切开位置。不过,本公开不限于使用者在使处理器具7的前端或手术器械等同品的前端与切开位置相一致的状态下识别该前端,并由此识别切开位置的构成。即,本公开也可以是例如向切开位置照射激光,并通过图像解析技术来识别该照射位置的构成。
在上述实施方式中,构成为当操作了可自如移位按钮17B时会转移到自如移位模式。不过,本公开不限于当操作了可自如移位按钮17B时会转移到自如移位模式的构成。即,本公开也可以是例如在转移到不动点设定模式的同时自动地转移到自如移位模式的构成。
在上述实施方式中,在主侧的输入操作装置设置有操作力调整装置。不过,本公开不限于在主侧的输入操作装置设置操作力调整装置的构成。即,也可以是例如在主侧的输入操作装置中废除了操作力调整装置的构成,或者还可以是具备仅产生移动时操作力以及处理时操作力中的任意一者来作为操作力的操作力调整装置的构成。
上述实施方式的输入操作装置设置有用于设定移动时操作力的设定部、以及用于设定反作用力系数的设定部。不过,本公开的输入操作装置不限于设置用于设定移动时操作力的设定部、以及用于设定反作用力系数的设定部的构成。即,本公开也可以是例如输入操作装置具备两个设定部中的至少一者的构成,换言之,即废除两个设定部中的一者的构成。
在上述实施方式的手术用机器人1中,手术实施者能够变更操作比。不过,本公开的手术用机器人1不限于手术实施者能够变更操作比的构成。即,在本公开中,例如手术用机器人1也可以具有操作比已被固定的构成;当感知到处理器具7接触到臓器等时,自动变更操作比的构成;或操作比对应着反作用力自动变更的构成等。
此外,本公开只要符合上述实施方式所记载的公开的主旨即可,不限于上述实施方式。因此,可以是上述多个实施方式中的至少两个实施方式组合而成的构成,或者可以是在上述实施方式中废除了图示的构成元素或标注符号加以说明的构成元素中的任意一个构成元素后的构成。
Claims (3)
1.一种手术用机器人,是在内窥镜外科手术中使用的手术用机器人,其特征在于,具备:
动作部,所述动作部受到来自气体的压力而执行动作;
压力产生装置,所述压力产生装置产生所述压力;
压力检测部,所述压力检测部检测从所述压力产生装置向所述动作部供给的压力;以及
动作诊断装置,所述动作诊断装置利用所述压力检测部检测到的压力来判断所述动作部是否能够执行动作,并且对该判断的结果进行通报。
2.根据权利要求1所述的手术用机器人,其特征在于,
所述动作诊断装置至少在所述动作部已被进行起动操作时执行动作。
3.根据权利要求1或2所述的手术用机器人,其特征在于,
所述动作诊断装置在所述动作部被进行起动操作之前执行动作。
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