CN115103649A

CN115103649A - 手术机器人以及手术机器人的控制单元

Info

Publication number: CN115103649A
Application number: CN202180014017.0A
Authority: CN
Inventors: 金泽雅夫; 田中靖志
Original assignee: Riverfield Inc
Current assignee: Riverfield Inc
Priority date: 2020-02-12
Filing date: 2021-01-08
Publication date: 2022-09-23
Anticipated expiration: 2041-01-08
Also published as: US20220378536A1; JP6807122B1; EP4101600A1; WO2021161698A1; JP2021126230A; CN115103649B; EP4101600A4

Abstract

一种手术机器人，具备：操作部，所述操作部具备可动部，所述可动部通过使用者进行的操作而被施加力，从而进行移动；动作部，所述动作部执行与所述操作相对应的动作；驱动部，所述驱动部向所述动作部供给驱动力；操作控制部，所述操作控制部对所述可动部的移动进行控制；以及阻力设定部，所述阻力设定部对阻力的大小进行设定，所述阻力是阻碍所述可动部移动的力，且所述阻力的方向与所述可动部的移动方向相反，并且所述阻力设定部基于预先设定的阻力参数来设定所述阻力的大小，所述操作控制部对所述可动部施加已由所述阻力设定部设定好大小的所述阻力。

Description

手术机器人以及手术机器人的控制单元

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2020-021629号的优先权，并且日本发明专利申请第2020-021629号的全部内容通过引用而并入本文。

技术领域

本公开涉及适用于内窥镜外科手术和其他手术的手术机器人。

背景技术

例如专利文献1公开的内容所示，已知有一种手术机器人，通过由医师等医疗工作者进行的操作而执行动作，从而对患者的组织实施缝合、剥离、切断等处理。下文将对手术机器人进行操作的医疗工作者称为“使用者”。该手术机器人具备实施医疗处理的钳子、电手术刀等手术用器具。下文将实施医疗处理的钳子、电手术刀等手术用器具称为“手术器械”。此外，该手术机器人具备以所要求的位置和姿势支承手术器械的多个臂。并且，臂和手术器械的可动部依照使用者进行的操作而执行动作，从而对患者的组织实施处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4999012号公报

发明内容

发明要解决的问题

在使用上述专利文献1所记载的技术的手术机器人中，若使用者进行了操作，则从操作部输出操作信号，手术机器人按照该操作信号执行动作。即，操作部是输出作为电信号的操作信号的部分，因此能够通过较小的力进行该操作。

然而，对于某些使用者而言，若进行操作所需的力过小，则有时无法获得正在操作手术机器人这样直观的感觉，从而感到难以进行操作。在下文中，将使用者进行操作时所感受到的正在操作手术机器人这样直观的感觉称为“操作感觉”。此外，对于某些使用者而言，若使用自身的手指实施处理时的感觉与使用手术机器人实施处理时的感觉之间的差异过大，则有时会感到难以进行该操作。此外，因进行操作所需的力过小而有可能导致在进行使手术器械的位置移动等操作时，不必要地使手术器械快速地发生了移动。该情况下，还可以预想因无法顺利地进行该操作，从而产生无意中使手术器械与患者的组织接触等不佳的状态。

本公开揭示手术机器人的一个示例，其通过适当地设定使用者的操作所需的力，而能够令使用者以所希望的感觉进行操作，从而易于进行该操作。

解决问题的技术方案

为了实现上述目的，本公开提供以下手段。

本公开的一个方案的手术机器人具备：操作部，所述操作部具备可动部，所述可动部通过使用者进行的操作而被施加力，从而进行移动；动作部，所述动作部执行与所述操作相对应的动作；驱动部，所述驱动部向所述动作部供给驱动力；操作控制部，所述操作控制部对所述可动部的移动进行控制；以及阻力设定部，所述阻力设定部对阻力的大小进行设定，所述阻力是阻碍所述可动部移动的力，且所述阻力的方向与所述可动部的移动方向相反，并且所述阻力设定部基于预先设定的阻力参数来设定所述阻力的大小，所述操作控制部对所述可动部施加已由所述阻力设定部设定好大小的所述阻力。

在如上述构成的手术机器人中，在使用者为了进行其操作而使操作部的可动部移动时，方向和该可动部的移动方向即操作方向相反的阻力被施加给可动部。因此，使用者一边感知预先设定好大小的阻力，一边进行该操作。由此，使用者能够在其操作时以所希望的操作感觉进行操作。

本公开的一个方案的手术机器人优选还具备输入部，所述输入部受理为了设定所述阻力参数而输入的信息；并且所述阻力设定部优选基于所述阻力参数来设定所述阻力的大小，其中所述阻力参数是基于所述输入部已受理的信息而设定的阻力参数。

在如上述构成的手术机器人中，使用者能够将操作部的阻力设定成所希望的数值。因此，可以提供能够以更符合使用者的感觉的操作感觉进行操作的手术机器人。

本公开的一个方案的手术机器人的所述动作部优选通过其动作而使所述手术机器人的规定部位移动第2距离，其中，所述第2距离是与所述可动部的移动距离即第1距离相对应的距离；并且所述阻力设定部优选基于所述阻力参数来设定所述阻力的大小，其中，所述阻力参数是基于所述第1距离与所述第2距离的比值即比例系数而设定的阻力参数。

在如上述构成的手术机器人中，通过比例系数来设定该阻力参数，该比例系数用于确定当使用者使可动部移动了规定的距离时，手术机器人的规定部位所移动的距离。该比例系数是根据由手术机器人实施的处理的内容、被实施处理的对象部位等而确定的比例系数。即，能够设定与实施处理的内容、被实施处理的对象部位等相对应的阻力值，从而可以提供能够以所希望的操作感觉进行操作的手术机器人。

本公开的一个方案的手术机器人优选还具备反作用力设定部，所述反作用力设定部基于变化信息来设定操作反作用力的大小，其中，所述变化信息是与所述驱动部在所述动作部执行与所述操作相对应的动作时所供给的所述驱动力的变化相关的信息，所述操作反作用力是与所述驱动力相对应的力；并且是方向与所述可动部的移动方向相反的力，所述阻力设定部优选基于所述阻力参数来设定所述阻力的大小，其中，所述阻力参数是基于所述反作用力设定部所设定的所述操作反作用力的大小而设定的阻力参数；并且所述操作控制部优选对所述操作部施加以下的力，所述力是已由所述阻力设定部设定好大小的所述阻力与已由所述反作用力设定部设定好大小的所述操作反作用力相加而得到的力。

在如上述构成的手术机器人中，基于操作反作用力的大小来设定阻力，其中，操作反作用力与被施加给通过手术机器人执行动作而被实施处理的组织的力相对应。因此，可以提供令使用者能够感受到所希望的操作感觉、并且能够感知对被实施处理的组织施加的力的手术机器人。

本公开的一个方案的手术机器人优选具备受理部和存储部，所述受理部受理被输入的与所述使用者相关的使用者信息；所述存储部将按照所述使用者而分别设定的所述阻力参数与所述使用者信息建立关联并加以存储，并且所述阻力设定部优选查阅所述存储部，并基于与所述受理部已受理的所述使用者信息建立了关联的所述阻力参数来设定所述阻力的大小。

在如上述构成的手术机器人中，使用者仅输入与自身相关的信息，便会设定所希望的阻力。因此，可以提供能够易于设定与使用者相对应的阻力的手术机器人。

本公开的一个方案的手术机器人优选具备多个所述操作部、以及与所述操作部相对应的多个所述动作部，并且所述阻力设定部优选对每个所述操作部分别设定所述阻力的大小。

在如上述构成的手术机器人中，能够对应着实施处理的内容、被实施处理的对象部位等而对每个操作部设定适当的阻力。因此，可以提供能够令使用者以与实施处理的内容、被实施处理的对象部位等相对应的所希望的使用感觉来进行操作的手术机器人。

发明的效果

根据本公开的手术机器人，可实现下述效果，即，可以提供能够令使用者在其操作时以所希望的操作感觉来进行操作的手术机器人。

附图说明

图1是示出第1实施方式的手术机器人的外观的图。

图2是第1实施方式的手术机器人的框图。

图3A是对第1实施方式的手术机器人的操作部进行说明的概略图。

图3B是对第1实施方式的手术机器人的操作部进行说明的概略图。

图4A是对第1实施方式的手术机器人的操作部进行说明的概略图。

图4B是对第1实施方式的手术机器人的操作部进行说明的概略图。

图5是示出第1实施方式的手术机器人的设定画面的一个示例的图。

图6是对第1实施方式的手术机器人实施的处理的流程进行说明的流程图。

图7是对第2实施方式的手术机器人实施的处理的流程进行说明的流程图。

图8是第3实施方式的手术机器人的框图。

图9是对第3实施方式的手术机器人实施的处理的流程进行说明的流程图。

附图标记的说明

1、1A、1B…手术机器人；2、2B…机械臂；3、3B…控制单元；

5…操作单元；7…手术器械；8…穿刺器；20、70…动作部；21…臂；

22…关节部；25…连接部；26a、26b…驱动部；

27a、27b…变化信息获取部；31、31B…驱动控制部；

32B…反作用力设定部；33B…转换率设定部；

34…输入/受理部；35…存储部；36…比例系数设定部；

37、37A、37B…阻力参数设定部；38、38B…操作力设定部(阻力设定部)；

50…操作装置；51a、51b…位置操作部；51b…把持操作部；

52b…支承体；53…可动部；53a…握持部；53b…把持体；

53c…接合部；54a、54b…操作控制部；55…显示器；56…输入设备；

60…设定画面；61…移动阻力参数输入部；62…把持阻力参数输入部；

63…比例系数输入部；71…把持部；72a、72b…钳口；72c…基座部；73…轴；74…腕部；75…适配器

具体实施方式

以下的实施方式示出本公开所属技术范围内的实施方式的一个示例。即，本公开的技术范围不限于下述实施方式示出的具体结构或构造等。

各图中标注的表示方向的箭头以及斜线等是为了便于理解各图相互的关系以及各部件或部位的形状而标附的。因此，本公开的技术范围不限于各图中标注的方向。标注有斜线的图未必表示剖视图。

对于至少标注符号加以说明的部件或部位，除事先声明为“一个”等情形外，其至少设置有一个。即，在未事先声明为“一个”的情形下，该部件可以设置有两个以上。本公开示出的手术用机器人至少具备标注符号加以说明的部件或者部位等构成元素、以及图示出的构造部位。

〔第1实施方式〕

以下参照图1至图6对第1实施方式的手术机器人进行说明。在本实施方式中，对将本公开的手术机器人应用于内窥镜外科手术的示例进行以下说明。在下文的说明中，前后、左右、上下方向在无特别事先声明的情况下均为各图中所示的方向。

<1.结构说明>

如图1所示，手术机器人1具备机械臂2、控制单元3、操作单元5、以及手术器械7。由机械臂2支承着手术器械7。

本实施方式的手术机器人1具备一个机械臂2。手术机器人1也可以具备多个机械臂2。此外，手术机器人1可以是具备由多个机械臂2支承的多个手术器械7的构成。

<关于手术器械>

首先对手术器械7进行说明。手术器械7是其一部分经由穿刺到被实施手术的对象者的腹部等中的穿刺器8而插入到患者体内并对组织实施处理的器具。在下文中，将被实施手术的对象者也称为“患者”。在本实施方式中，应用手术器械7作为在内窥镜外科手术中通常使用的钳子的示例进行下文的说明。

手术器械7构成为包括把持部71、轴73、以及适配器75。把持部71是经由穿刺器8插入到患者体内并实施把持组织等处理的部分，并且把持部71设置在轴73的一端侧。在下文中，将轴73中设置有把持部71的一侧称为轴73的“前端侧”，或称为手术器械7的“前端侧”。

轴73是呈细长筒状的部分，轴73的与把持部71相反的一侧设置有适配器75。此外，轴73中位于把持部71附近的部分处设置有腕部74，该腕部74能够以规定的轴为中心朝规定的方向弯折，或朝规定的方向弯曲。该腕部74是通过朝规定的方向弯折或弯曲而改变把持部71的朝向的部分。

把持部71构成为包括钳口72a、与钳口72a对应的钳口72b、以及基座部72c。基座部72c以使得钳口72a和钳口72b能够彼此接近或远离的方式支承钳口72a和钳口72b。

把持部71通过钳口72a和钳口72b彼此接近，来执行把持在钳口72a和钳口72b之间配置的组织等的动作。此外，把持部71通过钳口72a和钳口72b彼此远离，来执行将已把持的组织等松开的动作。在下文中，将钳口72a和钳口72b彼此接近也称为把持部71“闭合”，将钳口72a钳口72b彼此远离也称为把持部71“打开”。此外，将打开或闭合把持部71的动作也称为“开闭动作”。

在呈筒状的轴73的内侧设置有用于使把持部71以及腕部74执行规定的动作的未图示的多个线缆。若对该线缆作用规定的拉力，则把持部71、或腕部74中的对应部分会响应于拉力而执行动作。在下文中，将手术器械7中的如把持部71以及腕部74等因对线缆作用规定的拉力而执行动作的部分也统称为“手术器械7的动作部”或“动作部70”。

<关于机械臂>

机械臂2是对应着使用者所进行的操作而执行动作，从而以对应于该操作的姿势以及位置来保持手术器械7的臂装置。换言之，机械臂2是以使得手术器械7的前端侧的部分处于使用者所要求的位置以及姿势的方式来保持手术器械7的装置。在本实施方式中，把持部71是手术器械7的前端侧的部分。

即，若使用者进行操作，则机械臂2以使得手术器械7的前端侧的部分，即把持部71朝与操作相对应的方向移动的方式而执行动作。在下文中，将手术器械7的前端侧的部分伴随着使用者的操作而移动的方向也称为“手术器械7的移动方向”或仅称为“移动方向”。

机械臂2由具有多个关节部22的连杆机构形成。即，多个臂21构成为，以能够在多个关节部22处分别朝规定的方向旋转的方式而彼此连接。

机械臂2上设置有连接部25，该连接部25以能够供手术器械7安装或拆卸的方式与手术器械7连接。手术器械7的适配器75与该连接部25连接，并且由机械臂2支承手术器械7。

如图2所示，机械臂2具备多个驱动部26a，该多个驱动部26a用于使臂21和关节部22执行与使用者进行的操作相对应的动作。该驱动部26a是对应着使用者的操作而进行物理运动，并对臂21和/或关节部22施加规定的驱动力的部分。在图2中，为了进行说明而标注一个驱动部26a作为示例，而省略对其他驱动部26a的标注。

若使用者在操作单元5进行规定的操作，则与该操作相对应的驱动部26a执行动作，从而对相应的臂21和/或关节部22作用驱动力，该驱动力具有与使用者进行的操作相对应的大小。于是，相应的臂21以关节部22为中心朝着与使用者进行的操作相对应的方向旋转，或朝着与使用者进行的操作相对应的方向移动。若臂21和/或关节部22执行上述动作，则机械臂2执行与使用者进行的操作相对应的动作。在下文中，将通过来自驱动部26a的驱动力而执行动作的臂21以及关节部22也统称为“机械臂2的动作部”或“动作部20”。在图2中，为了进行说明，将与一个驱动部26a对应的臂21以及关节部22称为动作部20，而省略对其他臂21以及关节部22的标注。

机械臂2还具备多个驱动部26b，该多个驱动部26b对手术器械7的把持部71和/或腕部74等施加执行规定的动作所需的力。该驱动部26b是如下部分，即，依照使用者的操作而进行物理运动，并对手术器械7的适配器75的规定部位作用驱动力，从而使把持部71等执行与使用者的操作相对应的动作。在图2中，为了进行说明标注一个驱动部26b作为示例，而省略对其他驱动部26b的标注。

在本实施方式中，以驱动部26a以及驱动部26b具备空气压式致动器的构成为例进行下文的说明。即，在本实施方式中，驱动部26a以及驱动部26b构成为包括气压缸、向气压缸供给压缩空气的压力产生装置、控制用电磁阀。此外，驱动部26a以及驱动部26b由将气压缸的运动传递到规定部位的力传递机构等构成。上述驱动部26a以及驱动部26b的构成是一个示例，并非限定于所记载的构成。在下文中，将驱动部26a、26b统称为“驱动部26”。

<操作单元>

如图2所示，操作单元5是供使用者进行操作的部分，且操作单元5具备显示器55、操作装置50、以及输入设备56。在手术机器人1具备多个机械臂2的情况下，操作单元5可以具备与每个机械臂2分别对应的操作装置50。

显示器55是执行以下所需要的显示的显示装置，即，用于进行操作所需的设定的设定画面、患者的内窥镜图像、或机械臂2及手术器械7的状态及其操作。内窥镜图像是从未图示的内窥镜处获取到的患者体腔内的图像，其中，该内窥镜从已穿刺到患者腹部等的未图示的其他穿刺器而插入到患者体腔内。通过其他机械臂、其他内窥镜保持器、或内窥镜保持装置来保持该内窥镜。图1至图6中未图示出上述其他机械臂、内窥镜保持器、以及内窥镜保持装置。

输入设备56是未图示的键盘、鼠标、或触控面板、脚踏开关等输入设备。

操作装置50是供使用者进行机械臂2和手术器械7的操作的操作装置。换言之，操作装置50是输出用于使机械臂2和手术器械7执行与使用者的操作相对应的动作的操作信号的部分。

操作装置50具备位置操作部51a和把持操作部51b。位置操作部51a是在使用者改变手术器械7的前端侧的位置，更具体而言，在改变把持部71的位置时被操作的部分。即，若对位置操作部51a进行操作，则机械臂2被控制成使得把持部71朝与使用者进行的操作相对应的方向移动。

把持操作部51b是在使用者使手术器械7的把持部71执行开闭动作时被操作的部分。即，若对把持操作部51b进行操作，则控制机械臂2被控制成使得把持部71执行与使用者进行的操作相对应的开闭动作。也可以在通过如脚踏开关等输入设备56实施的切换操作而对手术器械7的腕部74等其他部分进行操作时使用位置操作部51a或把持操作部51b。

本实施方式的位置操作部51a是由通过未图示的支承部支承的握持部53a构成的操作设备。握持部53a是如下部分，即，在使用者进行操作时保持握持部53a，并使握持部53a朝所要求的方向移动。如图3A所示，以使得握持部53a能够朝上下、前后、左右的任意方向，即，能够朝任意的三维方向移动的方式，由支承部支承着握持部53a。即，使用者能够保持握持部53a，并且能够使握持部53a在规定的范围朝任意的三维方向移动。在下文中，将握持部53a移动的上下方向也称为Y方向，将左右方向也称为X方向，将前后方向也称为Z方向。或者将握持部53a移动的上下方向也称为Y轴方向，将左右方向也称为X轴方向，将前后方向也称为Z轴方向。图3A以及图3B中示出的握持部53a的形状是一个示例，并非限定于图示的形状。

在本实施方式中，由通过连杆机构形成的支承部以使得握持部53a能够朝任意的三维方向移动的方式支承着握持部53a。位置操作部51a只要具备朝任意方向移动的部分且适合对机械臂2的操作即可，也可以使用其他构成的操作设备。

如图4A或图4B所示，本实施方式的把持操作部51b是具备把持体53b、以及将把持体53b支承为能够进行旋转的支承体52b的操作设备。把持体53b被支承为在设置于支承体52b的接合部53c处能够相对于支承体52b进行旋转。图4A以及图4B中示出的把持操作部51b的形状为一个示例，并非限定于图示的形状。

如图4A所示，以通过使用者的大拇指和食指等夹持把持体53b和支承体52b的方式来保持把持操作部51b，并且对把持操作部51b进行使把持体53b靠近或远离支承体52b的操作。把持操作部51b只要是具备朝规定方向移动的部分且适合对把持部71的操作即可，也可以使用具备其他构成的操作设备。

在本实施方式中，握持部53a的位于支承部52a侧的部分，即，当使用者保持着握持部53a时配置使用者手指的部分，设置有把持操作部51b。把持操作部51b只要设置在可供使用者对把持操作部51b进行操作的位置即可，也可以设置在与上述不同的位置处。

在下文的说明中，将位置操作部51a以及把持操作部51b也统称为“操作部51”。此外，将通过使用者的操作而使握持部53a进行移动的方向，或使把持体53b进行移动的方向也称为“操作部51的操作方向”，或仅称为“操作方向”。此外，将握持部53a和把持体53b也统称为“可动部53”。

位置操作部51a设置有用于检测握持部53a的位置的编码器等未图示的多个传感器。即，若通过使用者进行的操作而使握持部53a移动，则位置操作部51a向下文将详细说明的驱动控制部31输出与该握持部53a的移动方向以及移动距离相对应的操作信号。

此外，把持操作部51b设置有对支承体52b与把持体53b所成的角度、支承体52b与把持体53b之间的距离等进行检测的编码器等传感器。因此，若使用者操作把持操作部51b从而改变了把持体53b的位置，则把持操作部51b向下文将详细说明的驱动控制部31输出与把持体53b的移动相对应的操作信号。

此外，操作装置50具备分别控制握持部53a以及把持体53b的动作的操作控制部54a、54b。操作控制部54a、54b是如下部分，即，使由下文将详细说明的操作力设定部38已设定好大小的力分别施加于位置操作部51a以及把持操作部51b，并对握持部53a和把持体53b的移动所需要的力进行控制。

具体而言，操作控制部54a具备致动器，该致动器输出大小基于来自操作力设定部38的信号的力。此外，操作控制部54a具备力传递机构，该力传递机构使致动器输出的力朝着与位置操作部51a的操作方向相反的方向作用于握持部53a。

同样，操作控制部54b具备致动器，该致动器输出大小基于来自操作力设定部38的信号的力。此外，操作控制部54b具备力传递机构，该力传递机构使致动器输出的力朝着与把持操作部51b的操作方向相反的方向作用于把持体53b。

在本实施方式中，对操作控制部54a、54b具备由空气压式致动器、连杆和/或线缆、滑轮等构成的力传递机构的示例进行说明。操作控制部54a、54b也可以是具备作为致动器的电动式致动器、电动马达、其他致动器的构成。此外，也可以具备由连杆机构等构成的力传递机构。在下文中，将操作控制部54a和操作控制部54b统称为“操作控制部54”。

<关于操作力>

在此，对“操作力”进行说明，操作力是使用者使用操作装置50进行操作时使用者需要对操作部51作用的力。

使用者在进行对操作部51的操作时，对可动部53作用具有规定大小的力，以变更可动部53的位置，由此来进行该操作，也就是通过使可动部53移动来进行该操作。在此，“操作力”是指，使用者为了进行操作而需要对可动部53作用的力。

在此，将在手术器械7未接触到患者的组织等，且未受到来自外部的力的状态下，使用者为了使可动部53移动而所需的操作力称为“移动时操作力”。

在使用者对可动部53作用有大于或等于移动时操作力F₀的力F的情况下，可动部53朝使用者所施加的力的方向移动，从而对应的动作部20、70执行动作。另一方面，在使用者对可动部53作用的力小于移动时操作力F₀的情况下，可动部53不移动，从而动作部20、70不执行动作。

即，可以说对可动部53作用大小与移动时操作力相同且方向相反的力，利用该方向相反的力来确定移动时操作力的大小。在下文中，将大小与移动时操作力相同且方向相反的力称为“阻力”。

因此，在该阻力较小的情况下，使用者仅对可动部53作用稍小的力，便能够对操作部51进行操作。此外，如果阻力较大，则使用者为了对操作部51进行操作而需要对可动部53作用较大的力。

通常，因使用者不同对该阻力的感觉也不尽相同。换言之，对某些使用者而言，即，当阻力较小时，有时可动部53容易移动，从而导致难以进行操作，因此会感到可动部53的操作感过于轻快。或者对某些其他的使用者而言，当阻力小时，有时仅需要稍小的力便能够进行操作，因此会感到易于进行操作。亦或，对某些使用者而言，当阻力较大时才能够慎重地进行操作，因此有时还会感到适合进行操作。或者对某些其他的使用者而言，由于有时必须要对可动部53作用不必要的力，因此难以进行操作，从而会感到可动部53的操作感过于沉重。

因此，在本实施方式的手术机器人1中，操作控制部54具有使大小遵循使用者的设定的力作用于可动部53，并对操作部51的阻力F₀进行控制的功能。

<控制单元>

如图2所示，控制单元3是对机械臂2以及操作单元5进行控制的部分。控制单元3具备驱动控制部31、比例系数设定部36、阻力参数设定部37、操作力设定部38、输入/受理部34、以及存储部35。

在本实施方式中，控制单元3是安装有专用的软件的电脑系统。即，专用的软件与硬件协作实现驱动控制部31各部分的功能。控制单元3的以下详细说明的各部分可以由用于发挥各自功能的专用的硬件构成。

驱动控制部31是按照对应着使用者的操作而从操作单元5输出的操作信号来控制驱动部26的部分。也就是说，驱动控制部31是以如下方式执行控制的部分，即，使对应的驱动部26a、26b输出与被输入的操作信号相对应的驱动力，从而使得机械臂2和/或手术器械7执行与使用者对位置操作部51a和/或把持操作部51b进行的操作相对应的动作。

比例系数设定部36是设定比例系数的部分，其中，该比例系数是可动部53通过使用者的操作而移动的距离与手术器械7的前端侧的部分即把持部71通过该操作而移动的距离的比值。在下文中，将可动部53通过使用者的操作而移动的距离称为“操作部移动距离”。并且将手术器械7的前端侧的部分移动的距离称为“手术器械移动距离”。

为了进行具体的说明，例示以下情形进行说明，即：当比例系数设定为“1”时，若可动部53移动“L₁”的距离，则手术器械7的前端侧的部分被设定成移动“L₂”的距离。在该情形下，将比例系数设定为“0.5”，若使用者使握持部53a移动“L₁”的距离，则手术器械7的前端侧的对应部分被设定成移动“L₂×0.5”。此时，手术器械7的前端侧的对应部分向与握持部53a的移动方向相对应的方向移动。

此外，例如以如下方式执行控制，即，将比例系数设定为“1.2”，若使用者例如使把持体53b移动“L₁”的距离，则把持部71的对应部分会移动“L₂×1.2”的距离。此时，把持部71的对应部分向与把持体53b的移动方向相对应的方向移动。

即，若将比例系数设定为较小的值，则手术器械移动距离相对于操作部移动距离变得较短，因此，易于实施精细的处理等。另一方面，若将比例系数设定为较大的值，则手术器械移动距离相对于操作部移动距离变得较长，从而能够使手术器械7快速移动。也就是说，比例系数是对应着使用手术器械7实施的处理内容和/或目的等而设定的系数，比例系数设定部36是使驱动控制部31执行遵循已设定的比例系数的控制的部分。

阻力参数设定部37是设定阻力参数的部分，其中，阻力参数是后文将要进行详细说明的操作力设定部38对使操作控制部54输出的阻力进行设定时所使用的参数。

操作力设定部38是如下部分：基于由阻力参数设定部37设定的阻力参数来设定阻力，并且输出使操作控制部54输出已设定好大小的力的信号。操作力设定部38是阻力设定部的一个示例。

输入/受理部34是受理使用者利用输入设备56所输入的信息的部分，也是与输入设备56的介面。输入/受理部34受理使用者所输入的关于阻力参数的信息。此外，输入/受理部34还受理被输入的诸如关于使用者的信息、实施处理的内容、或关于患者的信息等与通过手术机器人1实施的手术的内容相关的信息等，或者受理被输入的其他信息。输入/受理部34是输入部以及受理部的一个示例。

存储部35是硬盘、存储器等存储介质，并且是存储由控制单元3执行的处理所需的程序、与手术机器人1的操作所需的设定相关的信息等的部分。存储部35也可以存储与手术机器人1相关的其他信息。

<2.控制的详细说明>

接下来参照图5和图6，对在手术机器人1进行的控制按照该操作方法进行说明。

当对手术机器人1供电并执行规定的操作时，手术机器人1起动。此时，输入/受理部34受理如下等信息的输入，即，使用者按照显示器55显示的规定画面所输入的关于使用者的使用者信息、关于患者的信息、以及关于待实施处理的部位的信息等。

当使用者进一步执行规定的操作时，显示器55上显示如图5所示的设定画面60。该设定画面60上设置有：移动阻力参数输入部61、把持阻力参数输入部62、以及比例系数输入部63。移动阻力参数输入部61是输入用于设定如下阻力参数的信息的部分，其中，该阻力参数是关于进行位置操作部51a的操作时的移动时操作力的阻力参数。把持阻力参数输入部62是输入用于设定如下阻力参数的信息的部分，其中，该阻力参数是关于进行把持操作部51b的操作时的移动时操作力的阻力参数。比例系数输入部63是输入用于设定比例系数的信息的部分。在下文中，将进行位置操作部51a和把持操作部51b的操作时的移动时操作力也称为阻力。

若使用者操作输入设备56，并将用于设定所希望的阻力参数的信息输入到移动阻力参数输入部61以及把持阻力参数输入部62，则输入/受理部34受理该信息。

在本实施方式中，使用者通过从分别显示在移动阻力参数输入部61以及把持阻力参数输入部62的多个选择项中选择所希望的设定，来进行阻力参数的输入。使用者也可以通过直接输入与阻力参数的设定相关的数值等来进行该阻力参数的输入。

阻力参数设定部37基于输入/受理部34已受理的信息来设定每个阻力参数(S10)。

若使用者操作输入设备56，并将用于设定所希望的比例系数的信息输入到比例系数输入部63，则输入/受理部34受理该信息。在本实施方式中，使用者通过从显示在比例系数输入部63的多个选择项中选择所希望的设定，来进行比例系数的输入。使用者也可以通过直接输入与比例系数的设定相关的数值等来进行比例系数的输入。比例系数设定部36基于输入/受理部34已受理的信息来设定比例系数。

操作力设定部38基于阻力参数设定部37所设定的阻力参数来设定移动时操作力的大小(S20)。在本实施方式中，以如下情形为例进行下文的说明，即：操作力设定部38将F_0a设定为作用于位置操作部51a的阻力，并将F_0b设定为作用于把持操作部51b的阻力。

操作力设定部38针对操作控制部54a、54b输出用于使其输出所设定的阻力的信号(S30)。具体而言，针对操作控制部54a输出用于使其输出与图3B所示的握持部53a的操作方向呈反向的阻力F_0a的信号。此外，针对操作控制部54b输出用于使其输出与图4B所示的把持体53b的操作方向呈反向的阻力F_0b的信号。

若使用者对位置操作部51a以及把持操作部51b进行操作，则位置操作部51a以及把持操作部51b向驱动控制部31输出与该操作相对应的操作信号。此时，使用者对握持部53a作用比F_0a大的力F_a，以进行该操作。此外，使用者对把持体53b作用比F_0b大的力F_b，以进行该操作。

若驱动控制部31被输入了操作信号(S40)，则驱动控制部31基于输入的操作信号以及比例系数输入部63所设定的比例系数，使对应的驱动部26执行动作。即，以使得动作部20以及动作部70依照使用者进行的操作来执行动作的方式来控制对应的驱动部26(S50)。然后，当实施了作为目的的医疗处理从而手术结束时，驱动控制部31按照使用者进行的规定操作使处理结束。

根据上述实施方式的手术机器人1，在使用者为了进行其操作而使操作部51的可动部53移动时，方向与该可动部53的移动方向相反的阻力，也就是方向与操作方向相反的阻力被施加给可动部53。因此，使用者能够一边感知预先设定好大小的阻力，一边进行操作部51的操作。即，能够以使用者的所希望的操作感来进行该操作，因此，能够实现易于进行操作的手术机器人。

此外，使用者向移动阻力参数输入部61以及把持阻力参数输入部62输入所希望的阻力参数，从而能够将阻力任意地变更成所希望的数值。因此，能够实现可获得更加符合使用者感觉的操作感觉的手术机器人，并且能够实现易于进行操作的手术机器人。

此外，独立设置有移动阻力参数输入部61以及把持阻力参数输入部62。因此，能够分别对位置操作部51a的阻力和把持操作部51b的阻力进行设定。因此，能够对应着使用者的习惯、实施处理的内容来进行各种设定。例如，针对握持部53a的移动，可以将其阻力设定得较大从而获得较沉重的操作感；而针对把持体53b的移动，则可以将其阻力设定得较小从而获得较轻快的操作感。或者，针对握持部53a的移动，可以将其阻力设定得较小从而获得较轻快的操作感；而针对把持体53b的移动，则可以将其阻力设定得较大从而获得较沉重的操作感。亦或，针对握持部53a和把持体53b的移动，均可以将其阻力设定得较小从而获得较轻快的操作感，或针对握持部53a和把持体53b的移动，均可以将其阻力设定得较大从而获得较沉重的操作感。即，能够进行适合于使用者的习惯或其使用目的的各种设定。因此，能够实现更加符合使用者的操作感的易于进行操作的手术机器人。

可以按照每个使用者来预先设定与位置操作部51a相关的阻力参数以及与把持操作部51b相关的阻力参数，并且将该阻力参数与有关使用者的使用者信息一起存储在存储部35中。即，可以使按照每个使用者而预先设定的与位置操作部51a和把持操作部51b相关的阻力参数与使用者信息建立关联并将其存储在存储部35中。并且，阻力参数设定部37可以构成为，基于输入/受理部34已受理的有关使用者的使用者信息来查阅存储部35，以设定与该使用者信息建立了关联的阻力参数。由此，例如在开始使用时，使用者仅输入自身的使用者信息便会设定所希望的阻力参数，从而能够实现易于进行该设定的手术机器人。

此外，可以按照被实施处理的部位，或者按照手术操作的类别等来预先设定各自适合的阻力参数，并将其组合存储在存储部35中。并且，阻力参数设定部37可以构成为，基于输入/受理部34已受理的与被实施处理的部位相关的信息、手术操作的类别等信息来查阅存储部35，以设定与该信息建立了关联的阻力参数。由此，例如在开始使用时，使用者仅输入与待被实施由手术机器人1执行的处理的部位等相关的信息，便会设定适合于该部位的阻力参数，从而能够实现易于进行该设定的手术机器人。

〔第2实施方式〕

接下来，参照图7对第2实施方式进行说明。

本实施方式的手术机器人1A的基本结构与第1实施方式相同，不过，用于设定阻力参数的处理与上述实施方式不同。

因此，在本实施方式中，参照图7对不同点进行说明，对于和第1实施方式相同的部分标注相同的符号，并对其省略说明。

本实施方式的手术机器人1A的阻力参数设定部37A基于通过比例系数设定部36设定的比例系数来设定阻力参数。

具体地进行说明，若比例系数设定部36按照使用者的输入而设定了比例系数，则阻力参数设定部37A基于所设定的比例系数来设定阻力参数。

在本实施方式中，在设定比例系数时显示在比例系数输入部63的各选择项中分别预先设定有各自对应的阻力参数。即，存储部35使显示在比例系数输入部63的比例系数的选择项和分别与其对应而被预先设置的阻力参数建立关联并对其进行了存储。此外，也可以是使用者直接输入数值来设定比例系数的构成。

若使用者从显示在比例系数输入部63的选择项中选择了所希望的比例系数的设定，则输入/受理部34受理该信息。然后，比例系数设定部36基于输入/受理部34已受理的信息来设定比例系数(S10A)。

阻力参数设定部37A基于设定的比例系数来查阅存储部35，从而获取与该比例系数建立了关联的阻力参数，并将其设定为在阻力的设定中使用的阻力参数(S20A)。

阻力参数设定部37A也可以利用其他方法，并根据与已设定的比例系数相关的信息来确定对应的阻力参数，并将计算出的阻力参数设定为在阻力的设定中使用的阻力参数。

根据上述实施方式的手术机器人1A，阻力参数设定部37A基于使用者设定的比例系数来设定阻力参数。因此，能够实现易于进行阻力参数设定操作的手术机器人。

比例系数是对应着处理的内容、手术部位而设定的参数。因此，通过对应着使用每个比例系数的医疗处理或手术来预先设定阻力参数，而能够设定适合于被实施的处理或手术部位的阻力，从而能够实现易于进行设定及其操作的手术机器人。

此外，可以按照每个使用者来预先设定比例系数以及阻力参数，并将其与关于使用者的使用者信息建立关联后存储在存储部35中。并且，阻力参数设定部37可以基于输入/受理部34已受理的使用者信息、以及设定好的比例系数来查阅存储部35，并作为阻力参数来进行设定。由此，能够实现符合使用者的操作感且可易于进行设定的手术机器人。

(第3实施方式〕

接下来，参照图8和图9对第3实施方式进行说明。

本实施方式的手术机器人1B的基本结构与第1实施方式相同，不过，用于设定阻力参数的处理与上述实施方式不同。因此，在本实施方式中，参照图8和图9对不同点进行说明，对于和第1实施方式相同的部分标注相同的符号，并对其省略说明。

本实施方式的手术机器人1B具有如下功能，即，当在手术器械7的前端侧的部分，也就是把持部71等已与患者的组织接触的状态下执行动作时，令使用者感知作为“操作反作用力”的、与患者的组织等因该接触而受的力相对应的力。

<关于操作反作用力>

接下来，对本实施方式中的操作反作用力进行说明。

通常在使用手术机器人实施医疗处理的情况下，手术机器人1依照使用者的操作来执行动作，并实施规定的处理。使用者使伴随操作部的操作而能够变更位置的可动部，也就是使能够移动的可动部朝所要求的方向移动所要求的距离，由此来进行其操作。

即，只要使用者对操作部51的可动部53作用有比移动时操作力略大的力，机械臂2和/或手术器械7便朝与该操作方向对应的方向执行动作。换言之，例如即使手术器械7处于已接触到患者的组织的状态，只要使用者不停止使该可动部53进行移动的操作，机械臂2和/或手术器械7便继续执行其动作。若机械臂2和/或手术器械7等执行如上所述的动作，则手术器械等会对其接触的患者的组织作用力。

由于对该组织作用的力的大小不同，而有可能对患者施加不好的影响。因此，本实施方式的手术机器人1B具有如下功能，即，当手术器械7的前端侧的部分等对患者的组织等作用有力时，使大小与该作用的力相对应的力作用于可动部53，从而令使用者感知到手术器械7的前端侧的部分等对患者的组织等作用有力的情况。

若在手术器械7未与其他部分接触的状态下使手术器械7移动，或进行把持部71的开闭动作时，通过驱动部26输出规定的驱动力来使动作部20、70执行规定的动作。在下文中，将该驱动力也称为“移动时驱动力”。

另一方面，在手术器械7已与患者接触的状态下，当使手术器械7进一步朝与组织接触的方向移动时，驱动部26需要输出比移动时驱动力大的力，以使动作部20执行其动作。此外，在执行闭合把持部71来把持组织的动作时，驱动部26需要输出比移动时驱动力大的力，以使动作部70执行其动作。在下文中，将在该手术器械7已与患者接触的状态下执行进一步变更其位置的动作，或执行闭合把持部71对组织进行把持的动作时，驱动部26所输出的驱动力称为“处理时驱动力”。并且将在该情况下使用者为了使可动部53移动而对可动部53作用的力称为“处理时操作力”。

本实施方式的手术机器人1具有如下功能：在驱动部26正在输出处理时驱动力的情况下，判断手术器械7与患者的组织等接触并对组织等作用有力。换言之，具有如下功能：在驱动部26正在输出比移动时驱动力大的力时，判断手术器械7与患者的组织等接触，并正在对所接触的组织等作用力。并且在该情况下，反作用力设定部32B具有如下功能：对操作控制部54a、54b进行控制，从而使大小与手术器械7作用于患者的组织等的力相对应的力朝着与该操作方向相反的方向作用于可动部53。

若对可动部53作用如上所述的力，则使用者在使可动部53移动时，如果不对可动部53作用比移动时操作力大的力，便无法使可动部53移动。由此，使用者能够一边对操作部51进行操作，一边感知手术器械7正与患者接触，或把持部71正把持着对象组织的情况。此外，还能够感知到该手术器械7等对患者的组织等作用的力的大小。

在本实施方式中，将该操作控制部54a、54b作用于可动部53的、大小与手术器械7等作用于患者的组织等的力相对应且方向与可动部53的操作方向相反的力称为“操作反作用力”。换言之，随着驱动部26输出的驱动力的增加，操作控制部54a、54b对可动部53作用的、方向与可动部53的操作方向相反的力为操作反作用力。

<1.结构说明>

如图8所示，本实施方式的手术机器人1B的机械臂2B还具备变化信息获取部27a、27b。变化信息获取部27a、27b是气压传感器，并对构成驱动部26a、26b的每个空气压式致动器的压缩空气的压力进行测量。在图8中，为了进行说明，而标注了分别与作为例示而标注的驱动部26a、26b相对应的变化信息获取部27a、27b作为示例，而省略了对其他变化信息获取部27a、27b的标注。在下文中，将变化信息获取部27a、27b统称为“变化信息获取部27”。

如图8所示，控制单元3B具备驱动控制部31、反作用力设定部32B、转换率设定部33B、阻力参数设定部37B、操作力设定部38B、输入/受理部34、以及存储部35。

反作用力设定部32B是基于从变化信息获取部27获取到的信息来对操作反作用力的大小进行设定的部分。转换率设定部33B是对在反作用力设定部32B设定操作反作用力时所使用的转换系数进行设定的部分。

阻力参数设定部37B是对设定阻力时所使用的系数即阻力参数进行设定的部分。阻力参数设定部37B基于使用者输入的有关阻力参数的信息以及反作用力设定部32B设定的操作反作用力，来设定阻力参数。

操作力设定部38B是对操作控制部54a、54b作用于可动部53的力的大小进行设定的部分。换言之，是对移动时动作力以及处理时动作力的大小进行设定的部分。此外，操作力设定部38B是使操作控制部54a、54b输出具有如下大小的力的部分，该力的大小是基于阻力参数而设定的阻力与由反作用力设定部32B设定的操作反作用力相加后得出的大小。

<2.控制的详细说明>

接下来参照图9，对本实施方式的手术机器人1B的控制进行说明。阻力参数设定部37B基于输入/受理部34已受理的信息来设定每个阻力参数(S10B)。在本实施方式中，阻力参数设定部37B将k_1a设定为与作用于位置操作部51a的阻力对应的阻力参数，并且将k_1b设定为与作用于把持操作部51b的阻力对应的阻力参数，下文对该情形进行说明。阻力参数k_1a、k_1b均是具有0以上且小于1的值的实数。

此外，转换率设定部33B基于输入/受理部34已受理的信息来设定转换系数。在本实施方式中，将k_ba设定为与被施加给位置操作部51a，也就是被施加给握持部53a的操作反作用力相对应的转换系数，并且将k_hb设定为与被施加给把持操作部51b，也就是被施加给把持体53b的操作反作用力相对应的转换系数，并对该情形进行说明。在此，转换系数k_ha、k_1b均是0以上的实数。

操作力设定部38B基于阻力参数设定部37B所设定的阻力参数，也就是基于k_1a以及k_1b来设定阻力的大小(S20B)。在本实施方式中，操作力设定部38将F_0a(＝k_1a×F_a)设定为作用于位置操作部51a的阻力，并且将F_0b(＝k_1b×F_b)设定为作用于把持操作部51b的阻力，以该情形为例进行下文的说明。在此，F_a以及F_b是具有当设定阻力时作为基准的规定大小的力。操作力设定部38B也可以利用与上述不同的方法，并基于由阻力参数设定部37B设定的阻力参数来设定阻力。

操作力设定部38B针对操作控制部54a、54b输出使其输出已设定的阻力的信号(S30B)。

若使用者对位置操作部51a以及把持操作部51b进行操作，则位置操作部51a以及把持操作部51b向驱动控制部31输出与该操作相对应的操作信号。此时，使用者对握持部53a作用比F_0a(＝k_1a×F_a)大的力，以进行该操作。此外，使用者对把持体53b作用比F_0b(＝k_1b×F_b)大的力，以进行该操作。

若驱动控制部31B被输入了操作信号(S40B)，则驱动控制部31B基于被输入的操作信号来输出用于使对应的驱动部26执行动作的信号。即，以使得动作部20以及动作部70依照使用者进行的操作来执行动作的方式，来控制对应的驱动部26(S50B)。

若手术器械7移动并且例如轴73的前端侧的把持部71与患者的组织接触，则驱动部26输出比移动驱动力大的驱动力，以执行依照操作信号的动作。

以驱动部26a为例进行具体的说明，驱动部26a输出比移动驱动力大的驱动力，以使对应的动作部20执行基于操作信号的动作。即，从未图示的压力产生装置供给追加的压缩空气，从而使驱动部26a的压力增加。

此外，驱动部26b也与驱动部26a相同，即，若使用者进行闭合把持部71来把持对象组织的操作，并且钳口72a以及钳口72b与对象组织接触，则驱动部26b输出比移动驱动力大的驱动力，以执行把持动作。即，从未图示的压力产生装置供给追加的压缩空气，从而使驱动部26b的压力增加。

反作用力设定部32B基于来自变化信息获取部27a、27b的信息来检测驱动部26a以及驱动部26b的压力的变化(S60B)。具体而言，反作用力设定部32B检测压力的变化量，该压力的变化量是驱动部26a、26b各自的压力相比正在输出移动驱动力时的驱动部26a以及驱动部26b的压力而增加的压力的变化量

与该变化信息获取部27a、27b所检测的驱动部26a、26b的压力的变化相关的信息是变化信息的一个示例。在本实施方式中，驱动部26a、26b的变化量分别适用于ΔP_a、ΔP_b的示例，并进行下文的说明。

若反作用力设定部32B检测到驱动部26a、26b的变化，则执行操作反作用力的设定处理(S70B)。具体而言，反作用力设定部32将基于来自变化信息获取部27a、27b的信号的压力变化量乘以转换率设定部33B所设定的转换系数后得出的值设定为操作反作用力。

反作用力设定部32B基于已设定的转换系数来设定每个操作反作用力。具体而言，反作用力设定部32B将F_ha(＝ΔPa×k_ha)设定为作用于位置操作部51a的操作反作用力，也就是作用于握持部53a的操作反作用力。此外，反作用力设定部32B将F_hb(＝ΔPb×k_hb)设定为作用于把持操作部51b的操作反作用力，也就是作用于把持体53b的操作反作用力。

若由反作用力设定部32B设定了操作反作用力，则阻力参数设定部37B基于与设定好的操作反作用力相关的信息来设定阻力参数。在本实施方式中，若由反作用力设定部32B设定了操作反作用力，则阻力参数设定部37B将阻力参数设定为“0”，下文应用该示例进行说明。

即，以使得仅操作反作用力F_ha和操作反作用力F_hb通过操作控制部54a、54b而作用于操作部51的方式来设定阻力参数，并应用该示例进行下文的说明。换言之，以使得处理时操作力成为操作反作用力F_ha和操作反作用力F_hb的方式来设定阻力参数，并应用该示例进行下文的说明。若以此方式设定阻力参数，则使用者能够准确地感知手术器械7等正在对患者作用的力。

在操作反作用力已被设定时，阻力参数设定部37B可以设定大小为“0”以上的阻力参数。即，可以以使得处理时操作力成为大小达到操作反作用力与阻力相加之和的力的方式来设定阻力参数。由此，使用者能够在获得所希望的一定操作感的同时进行用于医疗处理的操作。

例如，在操作反作用力已被设定时，阻力参数设定部37B可以进行如下设定，即，先设定具有规定大小的阻力参数，然后随着操作反作用力的值增大而减小阻力参数的值。

由此，如果操作反作用力增大，则阻力减小，因此，能够实现手术器械7等对患者的组织作用的力越大，越易于感知手术器械7等正对患者的组织作用的力的手术机器人。

或者，在操作反作用力已被设定时，阻力参数设定部37B可以进行如下设定，即，先设定具有规定大小的阻力参数，然后随着操作反作用力的值增大而增大阻力参数的值。

由此，随着手术器械7等对患者的组织作用的力变大，阻力也变大，因此，能够期待使用者易于识别对患者的组织作用有力的情况。

或者，在操作反作用力已被设定时，阻力参数设定部37B可以设定“0”以上的规定大小的阻力参数。亦或，阻力参数设定部37B可以按照除上述以外的其他方法，并基于反作用力F_ha和反作用力F_hb来设定阻力参数。

若阻力参数设定部37B设定了阻力参数，则操作力设定部38B基于设定的阻力参数来设定阻力的大小(S80B)。在本实施方式中，由于阻力参数设定部37B将阻力参数设定为“0”，因此，操作力设定部38B将作用于位置操作部51a的阻力以及作用于把持操作部51b的阻力分别设定为“0”。

此外，操作力设定部38B针对操作控制部54a、54b输出用于使其输出大小为所设定的阻力与反作用力相加之和的力的信号(S90)。在本实施方式中，由于阻力分别被设定为“0”，因此，操作力设定部38B以如下方式执行控制，即，使操作控制部54a将反作用力F_ha朝着与位置操作部51a，也就是与握持部53a的操作方向相反的方向作用于位置操作部51a，即作用于握持部53a。并且，操作力设定部38B以如下方式执行控制，即，使操作控制部54b将反作用力F_hb朝着与把持操作部51b，也就是与把持体53b的操作方向相反的方向作用于把持操作部51b，即作用于把持体53b。

若使用者进行朝使把持部71与对象组织脱离接触的方向移动手术器械7的操作，则驱动控制部31B针对所对应的驱动部26a执行使已输出的驱动力返回到移动时驱动力的控制。即，驱动控制部31B执行使驱动部26a的压力下降的控制。

或者，若使用者进行打开把持部71从而松开所把持的对象组织的操作，则驱动控制部31B针对所对应的驱动部26b执行使已输出的驱动力返回到移动时驱动力的控制。即，驱动控制部31B执行使驱动部26a的压力下降的控制。

在该情形下，与移动时驱动力的压力差也就是变化量，即ΔP_a、ΔP_b均为0，因此，反作用力设定部32B分别将作用于位置操作部51a，也就是作用于握持部53a的操作反作用力、以及作用于把持操作部51b的操作反作用力设定为“0”(S70B)。

若通过反作用力设定部32B将操作反作用力设定为“0”，则阻力参数设定部37B基于与已设定的操作反作用力相关的信息来设定阻力参数。阻力参数设定部37B重新将k_1a设定为与作用于位置操作部51a的阻力对应的阻力参数，并将k_1b设定为与作用于把持操作部51b的阻力对应的阻力参数。

然后，基于所设定的阻力参数k_1a、k_1b来设定阻力F_0a(＝k_1a×F_a)以及F_0b(＝k_1b×F_b)，并使其作用于位置操作部51a以及把持操作部51b。

反复进行上述操作，当医疗处理结束时，依照使用者进行的规定操作结束处理。

根据上述手术机器人1B，对应着当手术器械7接触到患者的组织等并且驱动部26输出了大于或等于移动时驱动力的力时所设定的操作反作用力，来设定阻力的大小。因此，在手术器械7未与患者的组织接触的状态下，能够以使用者所希望的操作感来进行操作。此外，在手术器械7已与患者的对象组织接触的状态下，也就是在实施处理等情况下，能够实现与正在对患者作用的力的大小相对应的操作感。即，能够对应着对象组织的部位及其状态、处理的内容，来设定实施处理时的阻力的大小。因此，能够实现易于进行操作并且能够实施更加适合对象组织的部位和组织状态的处理的手术机器人。

此外，基于驱动部26的输出的变化量来设定该操作反作用力。因此，使用者能够一边进行手术机器人的操作，一边准确地获知对象部位的组织等因该操作而受的力的大小。换言之，能够经由进行操作的自身的手来感知对象部位的组织等所受的力的大小。因此，能够以所希望的操作感进行操作，并同时在考虑到手术器械7等对患者的组织等作用的力的大小的情况下进行操作。即，能够实现易于进行操作并且能够实施更加适合对象组织的部位和组织状态的处理的手术机器人。

本公开的技术范围不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够施加各种变更。例如，在上述实施方式中，对操作控制部54a、54b使用空气压式致动器的构成进行了说明，不过，也可以采用使用电动式致动器和/或电动马达的构成。该情况下，作为变化信息获取部27a、27b，可以使用检测对电动马达供给电力或电流的电力传感器或电流计等。此外，反作用力设定部32B可以构成为，根据供给到驱动部26的电力的变化量来计算驱动部26已输出的驱动力的变化量，并根据该变化量的值来设定操作反作用力。

在上述实施方式中，对手术器械7为钳子的情形进行了说明，不过，手术器械7不限于钳子。手术器械7也可以是在轴73的前端侧设置例如电手术刀、吻合器、或其他内窥镜外科手术中使用的器具而构成的器械。

在上述实施方式中，对在内窥镜外科手术中使用手术机器人1的情形进行了说明，不过，使用手术机器人1的领域不限于内窥镜外科手术。手术机器人1也可以用于例如脑神经外科手术、心血管类手术等其他领域的外科手术，或用于对患者的治疗。

此外，例如可以按照使用手术机器人1的手术领域或手术部位，预先设定对应的阻力参数和转换系数，并将手术领域或手术部位和预先设定的对应的阻力参数及转换系数进行组合后存储在存储部35中。并且，转换率设定部33B也可以基于输入/受理部34已受理的手术的领域或手术部位的相关信息，来查阅存储部35，以获取对应的转换系数和阻力参数，从而分别设定对应的转换系数和阻力参数。由此，例如仅选择被实施手术的部位或手术领域，便能够设定适合于该手术部位或手术领域的阻力参数和转换系数，因此，能够实现易于进行设定的手术机器人。

或者，可以按使用者来分别预先设定阻力参数和转换系数，并将与使用者相关的使用者信息和预先设定好的阻力参数及转换系数进行组合后存储在存储部35中。并且，转换率设定部33B也可以基于输入/受理部34已受理的使用者信息来查阅存储部35，以获取对应的阻力参数和转换系数的组合，从而分别设定对应的阻力参数和转换系数。由此，使用者仅输入自身的信息，便会设定适合于使用者的阻力参数和转换系数，因此，能够实现易于进行设定的手术机器人。

例如，不限于在上述实施方式中应用的示例，本公开也可以应用于将上述实施方式适宜组合后的实施方式，无特别限定。

Claims

1.一种手术机器人，其特征在于，具备：

操作部，所述操作部具备可动部，所述可动部通过使用者进行的操作而被施加力，从而进行移动；

动作部，所述动作部执行与所述操作相对应的动作；

驱动部，所述驱动部向所述动作部供给驱动力；

操作控制部，所述操作控制部对所述可动部的移动进行控制；以及

阻力设定部，所述阻力设定部对阻力的大小进行设定，所述阻力是阻碍所述可动部移动的力，且所述阻力的方向与所述可动部的移动方向相反，并且

所述阻力设定部基于预先设定的阻力参数来设定所述阻力的大小，

所述操作控制部对所述可动部施加已由所述阻力设定部设定好大小的所述阻力。

2.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，

还具备输入部，所述输入部受理为了设定所述阻力参数而输入的信息，并且

所述阻力设定部基于所述阻力参数来设定所述阻力的大小，其中，所述阻力参数是基于所述输入部已受理的信息而设定的阻力参数。

3.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，

所述动作部通过其动作而使所述手术机器人的规定部位移动第2距离，其中，所述第2距离是与所述可动部的移动距离即第1距离相对应的距离；并且

所述阻力设定部基于所述阻力参数来设定所述阻力的大小，其中，所述阻力参数是基于所述第1距离与所述第2距离的比值即比例系数而设定的阻力参数。

4.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，

所述手术机器人还具备反作用力设定部，所述反作用力设定部基于变化信息来设定操作反作用力的大小，其中，所述变化信息是与所述驱动部在所述动作部执行与所述操作相对应的动作时所供给的所述驱动力的变化相关的信息，所述操作反作用力是与所述驱动力相对应的力，并且是方向与所述可动部的移动方向相反的力；

所述阻力设定部基于所述阻力参数来设定所述阻力的大小，其中，所述阻力参数是基于所述反作用力设定部所设定的所述操作反作用力的大小而设定的阻力参数；并且

所述操作控制部对所述操作部施加以下的力，所述力是已由所述阻力设定部设定好大小的所述阻力与已由所述反作用力设定部设定好大小的所述操作反作用力相加而得到的力。

5.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，

所述手术机器人具备受理部和存储部，

所述受理部受理被输入的与所述使用者相关的使用者信息；

所述存储部将按照所述使用者而分别设定的所述阻力参数与所述使用者信息建立关联并加以存储，并且

所述阻力设定部查阅所述存储部，并基于与所述受理部已受理的所述使用者信息建立了关联的所述阻力参数来设定所述阻力的大小。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的手术机器人，其特征在于，

所述手术机器人具备多个所述操作部、以及与所述操作部相对应的多个所述动作部，并且

所述阻力设定部对每个所述操作部分别设定所述阻力的大小。

7.一种手术机器人的控制单元，其对手术机器人实施控制，其中，所述手术机器人具备操作部，所述操作部具有通过使用者进行的操作而移动的可动部，所述手术机器人的控制单元的特征在于，所述控制单元具备：

阻力设定部，所述阻力设定部对阻力的大小进行设定，所述阻力是阻碍所述可动部移动的力，且所述阻力的方向与所述可动部的移动方向相反；以及

操作控制部，所述操作控制部控制对所述可动部的移动进行控制的操作控制部，并且使已由所述阻力设定部设定好大小的所述阻力施加给所述操作部，并且

所述阻力设定部基于预先设定的阻力参数来设定所述阻力的大小。