CN117355279A - 机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本机器人系统(100)具备:从机器人(10);主机器人(20),其远程操作从机器人;以及肘引导机构(40),其包括肘支承部(41),当操作者(O)操作主机器人时,该肘支承部(41)在支承操作者的肘部的状态下移动以引导操作者的肘部。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人系统,尤其涉及一种具备从机器人和主机器人的机器人系统。
背景技术
以往,已知具备从机器人和主机器人的机器人系统。这样的机器人系统例如在日本特开2008-228967号公报中公开。
在上述日本特开2008-228967号公报中,公开了具备从机械手(从机器人)和主设备(主机器人)的主从式机械手系统。在该主从式机械手系统中,操作者通过使用主设备对从机械手进行远程操作,对配置在手术台上的患者进行手术。此外,操作者以坐在椅子上,并将肘放置在肘托上的状态下操作主设备。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-228967号公报
发明内容
但是,在上述日本特开2008-228967号公报所记载的主从式机械手系统中,由于操作者以将肘放置在肘托上的状态下操作主设备,所以在操作者使用主设备进行从机械手的直线操作的情况下,操作者需要对从机械手进行直线操作,以将配置在肘托上的肘部作为旋转中心(支点)使肘部前面的臂旋转。在这种情况下,存在如下问题:由于以操作者配置在肘托上的肘部为旋转中心旋转臂,从机械手难以进行正确的直线操作。
本发明是为了解决上述问题而提出的,本发明的一个目的是提供一种机器人系统,即使在利用肘支承部支承操作者的肘部并通过从机器人的操作进行作业的情况下,也能够进行从机器人的正确的直线操作。
为了实现上述目的,本公开的一个方面的机器人系统具备:从机器人、远程操作从机器人的主机器人以及肘引导机构,其包括肘支承部,当操作者操作主机器人时,该肘支承部在支承操作者的肘部的状态下进行移动以引导操作者的肘部。
如上所述,在本公开的一个方面的机器人系统中设置有肘引导机构,其包括肘支承部,当操作者操作主机器人时,该肘支承部在支承操作者的肘部的状态下进行移动以引导操作者的肘部。由此,当操作者操作主机器人时,通过使肘引导机构的肘支承部移动,能够使操作者的肘部直线移动。其结果,在操作者使用主机器人进行从机器人的直线操作的情况下,操作者能够通过使肘部及肘前面的臂整体直线移动来进行从机器人的直线操作,因此,无需以肘部为旋转中心(支点),以使肘前面的臂旋转的方式进行从机器人的直线操作。由此,能够抑制因以操作者的肘部为旋转中心的臂的旋转而阻碍从机器人的正确的直线操作。其结果,即使在通过肘支承部支承操作者的肘部的同时通过从机器人的操作进行作业的情况下,也能够进行从机器人的正确的直线操作。
根据本公开,如上所述,即使在通过肘支承部支承操作者的肘部的同时通过从机器人的操作进行作业的情况下,也能够进行从机器人的正确的直线操作。
附图说明
图1是表示第一实施方式的机器人系统的图。
图2是表示通过第一实施方式的从机器人的操作进行的样本的采集的图。
图3是表示第一实施方式的主机器人及肘引导机构的立体图。
图4是表示第一实施方式的肘引导机构的立体图。
图5是表示配置有第一实施方式的操作者的肘部的状态的肘引导机构的立体图。
图6是表示第二实施方式的主机器人及肘引导机构的立体图。
图7是表示第二实施方式的肘引导机构的立体图。
图8是表示配置有第二实施方式的操作者的肘部的状态的肘引导机构的立体图。
图9是表示第三实施方式的机器人系统的图。
图10是表示通过第三实施方式的从机器人的操作而进行的尿管镜手术的图。
图11是用于说明第三实施方式的手部的动作的图。
图12是表示第三实施方式的肘引导机构的框图。
具体实施方式
[第一实施方式]
如图1所示,作为第一实施方式的机器人系统100具备从机器人10、主机器人20、显示装置30和肘引导机构40。
如图1及图2所示,从机器人10通过样本采集部件101进行从被检者S采集样本的处理。样本采集部件101例如是灭菌棉棒(拭子)。灭菌棉棒具有棒形状。从机器人10例如将样本采集部件101插入被检者S的鼻腔内,通过插入的样本采集部件101从被检者S的鼻咽部采集样本(鼻咽部拭子液)。此外,从机器人10也可以在被检者S的口腔内插入样本采集部件101来采集样本。对采集到的样本例如进行PCR(Polymerase Chain Reaction)检查等病毒检查。在机器人系统100中,由于医生等样本采集负责人不需要与被检者S面对面进行样本采集作业,所以能够将样本采集负责人与感染风险隔离。此外,样本采集部件101是处理部件的一例。此外,被检者S是被处理者的一例。
如图1所示,从机器人10是垂直多关节机器人。从机器人10包括臂部11和安装在臂部11的前端的手部12。臂部11具有多个关节。在臂部11的多个关节的每一个上设有伺服电动机等驱动部和编码器等位置检测部。手部12被构成为保持样本采集部件101。手部12被构成为例如具有一对把持部件,通过一对把持部件把持并保持样本采集部件101。
主机器人20对从机器人10进行远程操作。具体而言,主机器人20通过由医生等操作者O操作,对从机器人10进行远程操作。主机器人20输出基于操作者O的操作的操作指令。从机器人10根据主机器人20的操作指令,进行与操作者O的操作对应的动作。从机器人10和主机器人20通过有线或无线相互可通信地连接。
此外,如图1及图3所示,主机器人20包括操作部21和可移动地支承操作部21的臂部22。操作部21是为了对保持样本采集部件101的从机器人10的手部12进行远程操作而设置的。具体而言,操作部21是具有棒形状的把手。操作部21被构成为,操作者O单手把持并移动,从而接受操作者O对从机器人10的操作。操作部21例如由操作者O的右手进行操作。臂部22具有多个关节,并被构成为在上下方向(Z方向)、左右方向(Y方向)及前后方向(X方向)可移动地支承操作部21。
从机器人10在与操作者O移动操作部21的方向对应的方向上动作。例如,在操作者O使操作部21在上下方向(Z方向)上移动的情况下,从机器人10的手部12(以及手部12所保持的样本采集部件101)在上下方向上移动。此外,例如,在操作者O使操作部21在左右方向(Y方向)移动的情况下,从机器人10的手部12(以及手部12所保持的样本采集部件101)在左右方向上移动。此外,例如,在操作者O使操作部21在前后方向(X方向)上移动的情况下,从机器人10的手部12(以及手部12所保持的样本采集部件101)在前后方向上移动。此外,在通过样本采集部件101从被检者S采集样本时,操作者O使操作部21向前方(X1方向)移动,使从机器人10的手部12(及手部12所保持的样本采集部件101)向前方(插入方向)移动,从而在被检者S的鼻腔内插入样本采集部件101。
如图1所示,显示装置30显示被检者S的图像(影像)。显示装置30例如显示设置在从机器人10的臂部11的前端并从正面拍摄被检者S的照相机(未图示)的影像以及从侧方拍摄被检者S的照相机(未图示)的影像等。操作者O一边确认显示在显示装置30上的实时的被检者S的影像,一边通过使用主机器人20的从机器人10的操作由样本采集部件101进行从被检者S的样本采集作业。显示装置30例如包括液晶监视器。
如图3~图5所示,肘引导机构40被构成为,当操作者O操作主机器人20时,支承操作者O的肘部Oa(参照图5)。肘引导机构40配置在主机器人20附近的位置。肘引导机构40独立于主机器人20设置。此外,肘引导机构40不具有电机等驱动部。
在此,在第一实施方式中,肘引导机构40包括肘支承部41和用于支承肘支承部41的放置台42。当操作者O操作主机器人20时,肘支承部41在支承操作者O的肘部Oa的状态下移动以引导操作者O的肘部Oa(把持操作部21的一侧的肘部)。具体而言,肘支承部41被构成为在支承操作者O的肘部Oa的状态下直线移动。具体地,在第一实施方式中,肘支承部41被构成为,在与样本采集部件101向被检者S的插入方向对应的方向(X方向)上,在支承操作者O的肘部Oa的状态下直线移动。此外,在第一实施方式中,肘支承部41被构成为相对于操作者O的身体在前后方向(X方向)上以支承操作者O的肘部Oa的状态直线移动。此外,肘支承部41被构成为在单一的水平方向(X方向)上以支承操作者O的肘部Oa的状态直线移动。此外,所谓“直线移动”,不仅是完全地直线移动,还包括稍微抖动(弯曲)而直线移动的广泛概念。
此外,在第一实施方式中,肘支承部41是能够滑动移动的直动形。具体而言,肘支承部41具有轨道部411和在轨道部411上滑动移动的滑动部412。轨道部411以沿规定方向(X方向)延伸的方式设置。此外,轨道部411被构成为以能够使滑动部412沿规定方向滑动移动的方式与滑动部412卡合。具体而言,轨道部411具有与滑动部412的后述的卡合部412a卡合的卡合部411a。卡合部411a是从上方(Z1方向侧)向下方(Z2方向侧)凹陷的凹部。卡合部411a被设置成沿规定方向从轨道部411的规定方向的一端延伸到另一端。
此外,在轨道部411的规定方向(X方向)的端部设置有限制滑动部412的滑动移动范围的止动部411b。止动部411b分别设置在轨道部411的规定方向的一端和另一端。由于通过止动部411b限制滑动部412的滑动移动范围,所以即使使滑动部412滑动移动到轨道部411的一端或另一端,滑动部412也不会从轨道部411脱落。
滑动部412被构成为在轨道部411上沿规定方向(X方向)滑动移动。滑动部412被构成为以能够在轨道部411上沿规定方向滑动移动的方式与轨道部411卡合。具体而言,滑动部412具有与轨道部411的卡合部411a卡合的卡合部412a。卡合部412a是从上方(Z1方向侧)向下方(Z2方向侧)突出的凸部。滑动部412被构成为,在卡合部412a与轨道部411的卡合部411a卡合的状态下沿卡合部411a滑动移动。此外,滑动部412被构成为在由止动部411b限制的滑动移动范围内滑动移动。此外,由止动部411b限制的滑动移动范围比由样本采集部件101从被检者S采集样本时与样本采集部件101向被检者S的插入量对应的操作部21的操作量(移动量)大。
此外,滑动部412被构成为支承操作者O的肘部Oa。具体而言,滑动部412具有用于支承操作者O的肘部Oa的支承面412b。支承面412b是与水平方向大致平行的平面。在支承面412b上载置有操作者O的肘部Oa。在操作者O的肘部Oa载置在支承面412b上的状态下,在操作者O使操作部21沿X方向移动的情况下,通过操作者O的肘部Oa和支承面412b之间的摩擦力,滑动部412在轨道部411上滑动移动,以追随操作者O的肘部Oa。此外,肘引导机构40上也可以设置用于将操作者O的肘部Oa固定在滑动部412上的绑带等固定部件。
放置台42被构成为支承肘支承部41。具体而言,放置台42具有台部421、支承台部421的柱部422以及支承柱部422的基部423。台部421被构成为支承肘支承部41。台部421以沿着肘支承部41的轨道部411延伸的规定方向(X方向)延伸的方式设置。柱部422以沿上下方向(Z方向)延伸的方式设置。柱部422具有圆柱形状。柱部422在上端连接台部421,并且在下端连接基部423。
此外,柱部422被构成为能够绕沿上下方向(Z方向)延伸的旋转轴线C1旋转地支承台部421。由此,台部421能够相对于柱部422绕旋转轴线C1旋转。此外,通过台部421绕旋转轴线C1旋转,肘支承部41可围绕旋转轴线C1旋转。由此,在第一实施方式中,肘支承部41能够在放置台42上调整朝向。即,肘支承部41通过绕旋转轴线C1旋转,能够在放置台42上调整对主机器人20的操作部21的方向。肘支承部41及台部421可在水平面内旋转。基部423被设置在设置面(地面)上。基部423具有扁平的圆形形状。
[第一实施方式的效果]
在第一实施方式中能够得到以下的效果。
在第一实施方式中,如上所述,设有肘引导机构40,其包括肘支承部41,当操作者O操作主机器人20时,该肘支承部41在支承操作者O的肘部Oa的状态下移动以引导操作者O的肘部Oa。由此,当操作者O操作主机器人20时,通过使肘引导机构40的肘支承部41移动,能够使操作者O的肘部Oa直线移动。其结果,在操作者O使用主机器人20进行从机器人10的直线操作的情况下,操作者O通过使肘部Oa及肘部Oa前面的臂整体直线移动,能够进行从机器人10的直线操作,因此,不需要以肘部Oa为旋转中心(支点)从肘部Oa旋转前面的臂的方式进行从机器人10的直线操作。由此,能够抑制因以操作者O的肘部Oa为旋转中心的臂的旋转而阻碍从机器人10的正确的直线操作。其结果,即使在通过肘支承部41支承操作者O的肘部Oa的同时通过从机器人10的操作进行作业(样本的采集)的情况下,也能够进行从机器人10的正确的直线操作。
此外,在第一实施方式中,如上所述,肘支承部41在支承操作者O的肘部Oa的状态下直线移动。由此,当操作者O操作主机器人20时,通过使肘引导机构40的肘支承部41直线移动,能够容易地使操作者O的肘部Oa直线移动。其结果,能够容易地进行从机器人10的正确的直线操作。
此外,在第一实施方式中,如上所述,肘支承部41至少在与样本采集部件101向被检者S的插入方向对应的方向上,以支承操作者O的肘部Oa的状态直线移动。由此,在进行从机器人10的样本采集部件101向被检者S的插入操作的情况下,能够抑制因以操作者O的肘部Oa为旋转中心的臂的旋转而阻碍从机器人10的正确的直线操作。其结果,能够进行从机器人10的正确的样本采集部件101向被检者S的插入操作。
此外,在第一实施方式中,如上所述,肘支承部41至少相对于操作者O的身体在前后方向上以支承操作者O的肘部Oa的状态直线移动。由此,在进行使肘部相对于操作者O的身体在前后方向直线移动的从机器人10的操作(样本采集部件101向被检者S的插入操作等)的情况下,能够抑制由于以操作者O的肘部Oa为旋转中心的臂的旋转而阻碍从机器人10的正确的直线操作。其结果,能够正确地进行使肘部相对于操作者O的身体在前后方向直线移动这样的从机器人10的操作。
此外,在第一实施方式中,如上所述,肘引导机构40包括能够滑动移动的直动形的肘支承部41。由此,通过能够滑动移动的直动形的肘支承部41,能够容易地使操作者O的肘部Oa及肘部Oa前面的臂整体直线移动。其结果,能够容易且正确地进行从机器人10的直线操作。
此外,在第一实施方式中,如上所述,直动形的肘支承部41包括沿规定方向延伸的轨道部411和在轨道部411上沿规定方向滑动移动并且支承操作者O的肘部Oa的滑动部412。由此,以仅使滑动部412在轨道部411上滑动移动的简单结构,能够使操作者O的肘部Oa及肘部前面的臂整体直线移动。其结果,能够以简单的结构正确地进行从机器人10的直线操作。
此外,在第一实施方式中,如上所述,滑动部412在由止动部411b限制的滑动移动范围内滑动移动。由此,能够不使滑动部412从轨道部411脱落地在适当的范围内滑动移动。
此外,在第一实施方式中,如上所述,肘引导机构40包括支承直动形的肘支承部41的放置台42。此外,肘支承部41能够在放置台42上调整朝向。由此,能够在放置台42上调整肘支承部41的朝向,将肘支承部41的滑动方向(规定方向)调整为所希望的方向。其结果,与不能在放置台42上调整肘支承部41的朝向的情况相比,能够提高肘支承部41的方便性。
[第二实施例]
接下来,参照图6~图8,对第二实施方式的机器人系统200的结构进行说明。在机器人系统200中,与设有肘引导机构40的上述第一实施方式不同,设有肘引导机构240。此外,对于与上述第一实施方式相同的结构,标注相同的符号并省略详细的说明。
如图6~图8所示,第二实施方式的机器人系统200具备肘引导机构240代替上述第一实施方式的肘引导机构40。此外,肘引导机构240不具有电机等驱动部。
在第二实施方式中,肘引导机构240安装在主机器人20上。此外,肘引导机构240是能够通过多个(3个)关节移动的臂型的肘引导机构。具体地,肘引导机构240包括肘支承部241和用于支承肘支承部241的臂部242。肘支承部241被构成为支承操作者O的肘部Oa。具体地,肘支承部241具有支承操作者O的肘部Oa的支承面241a。支承面241a是以从上方(Z1方向侧)向下方(Z2方向侧)凹陷的方式弯曲的弯曲面。在支承面241a上载置有操作者O的肘部Oa。此外,肘引导机构240也可以设置用于将操作者O的肘部Oa固定在肘支承部241上的绑带等固定部件。此外,肘支承部241设置在臂部242的前端。
臂部242被构成为在规定的三维移动范围内可移动地支承肘支承部241。具体地,臂部242被构成为在水平方向(X方向及Y方向)及上下方向(Z方向)上可移动地支承肘支承部241。具体地,臂部242具有:水平连杆部242a,其使肘支承部241能够在水平方向上移动;以及上下移动部242b,其与水平连杆部242a连接,并且使肘支承部241能够在上下方向上移动。肘支承部241与上下移动部242b连接。此外,上下移动部242b与水平连杆部242a的前端连接。
水平连杆部242a具有各自可在水平面内旋转的水平连杆311、312和313这样的三个水平连杆。通过水平连杆311、312及313的旋转,能够使肘支承部241在水平方向上移动。具体地,水平连杆311的一端部经由关节与基部314连接,并且另一端部经由关节与水平连杆312的一端部连接。水平连杆311被构成为,以一端部为旋转中心可绕沿上下方向(Z方向)延伸的旋转轴线C11旋转。水平连杆312的一端部经由关节与水平连杆311的另一端部连接,并且另一端部经由关节与水平连杆313的一端部连接。水平连杆312被构成为,以一端部为旋转中心可绕沿上下方向延伸的旋转轴线C12旋转。水平连杆313的一端部经由关节与水平连杆312的另一端部连接,并且另一端部与上下移动部242b连接。水平连杆313被构成为,以一端部为旋转中心可绕沿上下方向延伸的旋转轴线C13旋转。
上下移动部242b在上下方向(Z方向)上可移动地与水平连杆部242a的水平连杆313的另一端部连接。通过上下移动部242b向上下方向的移动,能够使肘支承部241在上下方向移动。具体地,上下移动部242b经由沿上下方向延伸的导轨机构(未图示)在上下方向上可移动地与水平连杆部242a的水平连杆313的另一端部连接。此外,在上下移动部242b上设有对上下移动部242b向上方(Z1方向侧)施力的施力部件321(弹性部件)。施力部件321例如是弹簧部件。上下移动部242b被构成为能够通过施力部件321向上方的作用力向上方移动。此外,上下移动部242b被构成为能够通过抵抗施力部件321向上方的作用力而向下方移动。由此,上下移动部242b被构成为,在将操作者O的肘部Oa载置在肘支承部241上的情况下,利用操作者O的肘部Oa的重量,抵抗施力部件321向上方(Z1方向侧)的作用力而向下方(Z2方向侧)移动。此外,上下移动部242b被构成为,在载置在肘支承部241上的操作者O的肘部Oa向上方(Z1方向侧)移动的情况下,通过施力部件321向上方的施力向上方移动,以追随操作者O的肘部Oa向上方的移动。
在第二实施方式中,通过由包括水平连杆部242a和上下移动部242b的臂部242支承,肘支承部241被构成为能够直线移动。即,肘支承部241被构成为,当操作者O操作主机器人20时,以引导操作者O的肘部Oa(把持操作部21的一侧的肘部)的方式,在支承操作者O的肘部Oa的状态下移动。具体而言,肘支承部241被构成为在支承操作者O的肘部Oa的状态下直线移动。具体地,在第二实施方式中,肘支承部241被构成为,在与样本采集部件101向被检者S的插入方向对应的方向(X方向)及与该方向正交的方向(Y及Z方向)等,在支承操作者O的肘部Oa的状态下直线移动。此外,在第二实施方式中,肘支承部241被构成为,相对于操作者O的身体,在前后方向(X方向)、左右方向(Y方向)以及上下方向(Z方向)上,在支承操作者O的肘部Oa的状态下直线移动。
此外,第二实施方式的其他结构与上述第一实施方式相同。
[第二实施方式的效果]
在第二实施方式中,能够得到以下的效果。
在第二实施方式中,如上所述,设有肘引导机构240,其包括肘支承部241,当操作者O操作主机器人20时,该肘支承部241在支承操作者O的肘部Oa的状态下移动以引导操作者O的肘部Oa。由此,与上述第一实施方式同样,即使在通过肘支承部241支承操作者O的肘部Oa并通过从机器人10的操作进行作业(样本的采集)的情况下,也能够进行从机器人10的正确的直线操作。
此外,在第二实施方式中,如上所述,肘引导机构240是能够通过多个关节而移动的臂型的肘引导机构。由此,通过能够利用多个关节而移动的臂型的肘引导机构240,能够使操作者O的肘部Oa及肘部Oa前面的臂整体比较自由地移动,因此能够容易地使操作者O的肘部Oa及肘部Oa前面的臂整体直线移动。其结果,能够容易且正确地进行从机器人10的直线操作。此外,通过可由多个关节而移动的臂型的肘引导机构240,能够一边由肘支承部241支承操作者O的肘部Oa,一边比较自由地移动操作者O的肘部Oa及肘部Oa前面的臂整体,因此能够在减轻操作者O的负担的同时容易地进行从机器人10的操作。
此外,在第二实施方式中,如上所述,臂型的肘引导机构240包括臂部242,其以在水平方向及上下方向可移动的方式支承肘支承部241。由此,由于能够使肘支承部241在水平方向及上下方向上移动,所以与肘支承部241只能在水平方向上移动的情况相比,能够使操作者O的肘部Oa及肘部Oa前面的臂整体自由地移动。其结果,能够在减轻操作者O的负担的同时更容易地进行从机器人10的操作。
此外,在第二实施方式中,如上所述,臂部242具有:使肘支承部241能够在水平方向上移动的水平连杆部242a和与水平连杆部242a连接且使肘支承部241能够在上下方向上移动的上下移动部242b。由此,能够通过水平连杆部242a使肘支承部241在水平方向上移动,并且能够通过上下移动部242b使肘支承部241在上下方向上移动。其结果,能够使操作者O的肘部Oa及肘部Oa前面的臂整体更容易地在水平方向及上下方向移动。
此外,在第二实施方式中,如上所述,臂型的肘引导机构240安装在主机器人上。由此,不需要另外独立于主机器人20而设置安装臂型的肘引导机构240的支承部件。其结果,能够在进行部件数量的削减及结构的简化的同时,通过臂型的肘引导机构240正确地进行从机器人10的直线操作。
此外,第二实施方式的其他效果与上述第一实施方式相同。
[第三实施方式]
接下来,参照图9~图12,对第三实施方式的机器人系统300的结构进行说明。在机器人系统300中,与采集样本的上述第一及第二实施方式不同,进行尿管镜手术。此外,对于与上述第一或第二实施方式相同的结构,标注相同的符号并省略详细的说明。
如图9所示,第三实施方式的机器人系统300具备从机器人310、主机器人20、显示装置30、肘引导机构40。
如图9及图10所示,从机器人310通过处理部件301对被处理者Sa(患者)进行粉碎尿路结石的尿管镜手术的处理。此外,处理部件301是能够弯曲的软性管。从机器人310经由被医疗人员预先插入到被处理者Sa的尿道内的输尿管导引鞘350,将处理部件301插入到被处理者Sa的尿道内部,并拍摄被处理者Sa的尿道、尿管等尿路内部。拍摄到的影像显示在显示装置30上。操作者O一边确认显示在显示装置30上的实时的被处理者Sa的影像,一边通过使用主机器人20的从机器人310的操作,进行被处理者Sa的尿管镜手术。在尿管镜手术中,进行确定被处理者Sa的结石部位、通过利用激光钳照射激光来破碎结石、利用筐形钳回收结石等。
从机器人310是垂直多关节机器人。从机器人310包括臂部331和安装在臂部331的前端的手部332。臂部331具有多个关节。在臂部331的多个关节的每一个上设有伺服电动机等驱动部和编码器等位置检测部。手部332被构成为保持作为可弯曲的软性管的处理部件301。手部332具有手基座332a、尿管镜主体332b和电机332c。手基座332a安装在臂部331的前端。尿管镜主体332b能够拍摄被处理者Sa的尿路内部。尿管镜主体332b能够插入用于粉碎被处理者Sa的尿路结石的激光钳、用于回收尿路结石的筐形钳。尿管镜主体332b被构成为保持处理部件301。电机332c使尿管镜主体332b向后述的A4方向(参照图11)旋转。
如图11所示,手部332被构成为沿多个方向动作。具体而言,手部332被构成为在前后方向(A1方向)及上下方向(A2方向)上进行直行动作,并且在围绕在前后方向上延伸的第一旋转轴线的第一旋转方向(A3方向)及围绕在左右方向上延伸的第二旋转轴线的第二旋转方向(A4方向)上进行旋转动作。此外,前后方向、左右方向、上下方向、第一旋转方向及第二旋转方向是以手部332为基准的方向。此外,在将处理部件301插入被处理者Sa的尿道内时,手部332向前方(插入方向)进行直行动作。
此外,在第三实施方式中,如图12所示,肘引导机构40包括能够驱动肘支承部41的电机343、通过检测电机343的旋转位置来检测肘支承部41的位置的编码器344。主机器人20根据编码器344的检测结果,对从机器人310进行远程操作。此外,肘支承部41在与处理部件301向被处理者Sa的插入方向对应的方向上,在支承操作者O的肘部Oa的状态下直线移动。主机器人20根据编码器344对肘支承部41的直线移动的检测结果,对从机器人310进行远程操作。具体而言,主机器人20根据编码器344对肘支承部41的直线移动的检测结果,对从机器人310进行远程操作,以使手部332向A1方向移动。在第三实施方式中,肘引导机构40与主机器人20的操作部21一起作为远程操作从机器人310的手部332的操作部发挥功能。
此外,对机器人系统300具备上述第一实施方式的肘引导机构40的例子进行了说明,但机器人系统300也可以具备上述第二实施方式的肘引导机构240。此外,在机器人系统300具备肘引导机构240的情况下,肘引导机构240的臂部242的各关节包括能够驱动肘支承部241的电机和通过检测电机的旋转位置来检测肘支承部241的位置的编码器,主机器人20也可以基于编码器的检测结果而远程操作从机器人310。
此外,第三实施方式的其他结构与上述第一或第二实施方式相同。
[第三实施方式的效果]
在第三实施方式中,能够得到以下的效果。
在第三实施方式中,如上所述,设有肘引导机构40,其包括肘支承部41,当操作者O操作主机器人20时,该肘支承部41在支承操作者O的肘部Oa的状态下移动以引导操作者O的肘部Oa。由此,与上述第一实施方式同样,即使在通过肘支承部41支承操作者O的肘部Oa的同时通过从机器人310的操作进行作业(尿管镜手术)的情况下,也能够进行从机器人310的正确的直线操作。
此外,在第三实施方式中,如上所述,肘引导机构40包括检测肘支承部41的位置的编码器344,主机器人20根据编码器344的检测结果,对从机器人310进行远程操作。由此,肘引导机构40不仅能够单纯地进行引导,还能够作为操作致动器发挥功能,因此能够容易地对从机器人310进行远程操作。
此外,在第三实施方式中,如上所述,肘支承部41至少在与处理部件301向被处理者Sa插入方向对应的方向上,以支承操作者O的肘部的状态直线移动,并且主机器人20基于编码器344对肘支承部41的直线移动的检测结果而远程操作从机器人310。由此,在进行从机器人310的处理部件301向被处理者Sa的插入操作的情况下,能够容易地进行从机器人310的正确的直线操作。
此外,第三实施方式的其他效果与上述第一或第二实施方式相同。
[变形例]
此外,应当认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。本公开的范围由权利要求书而不是上述实施方式的说明来表示,并且还包括与权利要求书的范围等同的含义和范围内的所有变更(变形例)。
例如,在上述第一至第三实施方式中示出了从机器人为垂直多关节机器人的例子,但本公开不限于此。例如,从机器人也可以是水平多关节机器人和双臂机器人等垂直多关节机器人以外的机器人。
此外,在上述第一和第三实施方式中示出了直动形的肘支承部被构成为在与样本采集部件向被检者的插入方向对应的方向(前后方向)直线移动的例子,但本公开不限于此。例如,直动形的肘支承部也可以构成为在左右方向等前后方向以外的方向上直线移动。
此外,在上述第一和第三实施方式中示出了直动形的肘支承部配置在单独独立于主机器人而设置的放置台上的例子,但本公开并不限于此。例如,也可以在主机器人上设置放置台,并且直动形的肘支承部配置在主机器人上设置的放置台上。
此外,在上述第一和第三实施方式中示出了直动形的肘支承部能够在放置台上调整朝向的例子,但本公开不限于此。例如,直动形的肘支承部也可以固定在放置台上。
此外,在上述第二实施方式中示出了臂型的肘引导机构具有三个关节的例子,但本公开不限于此。例如,臂型的肘引导机构也可具有两个或四个以上的关节。
此外,在上述第二实施方式中示出了臂部具有水平连杆部和上下移动部的例子,但本公开不限于此。例如,臂部也可以仅具有水平连杆部。即,臂部也可以被构成为仅在水平方向可移动地支承肘支承部。
此外,在上述第二实施方式中示出了臂部具有水平连杆部的例子,但本公开不限于此。例如,臂部也可以具有连杆部,该连杆部包括一个或多个可在水平面内旋转的连杆和一个或多个可在垂直面内旋转的连杆。
此外,在上述第二实施方式中示出了臂型的肘引导机构安装在主机器人上的例子,但本公开不限于此。例如,臂型的肘引导机构也可安装在单独独立于主机器人设置的支承部件上。
此外,在上述第一及第二实施方式中示出了机器人系统是通过样本采集部件(检查器具)从被检者采集样本的机器人系统的例子,但本公开不限于此。例如,机器人系统也可以是通过诊察用的检查器具(处理部件)进行被检者(患者)的诊察的机器人系统。
此外,在上述第三实施方式中示出了用于检测肘引导机构的肘支承部的位置的位置检测部是编码器的例子,但本公开不限于此。例如,用于检测肘引导机构的肘支承部的位置的位置检测部也可以是编码器以外的位置检测部。此外,在位置检测部是编码器以外的位置检测部的情况下,肘引导机构也可以不包含电机。
此外,在上述第一及第二实施方式中示出了进行从被处理者采集样本的处理的例子,在上述第三实施方式中示出了进行被处理者的尿管镜手术的处理的例子,但本公开不限于此。例如,也可以进行从被处理者采集样本的处理以及进行被处理者的尿管镜手术的处理以外的处理。此外,处理是包括从被处理者采集样本、进行被处理者的检查、进行被处理者的手术等在内的广泛的概念。
附图标记说明
10、310 从机器人
20 主机器人
40、240 肘引导机构
41、241 肘支承部
42 放置台
100、200、300机器人系统
101样本采集部件(处理部件)
242臂部
242a水平连杆部
242b上下移动部
301 处理部件
411 轨道部
411 b止动部
412 滑动部
O 操作者
S被检者(被处理者)
Sa被处理者
Claims (14)
1.一种机器人系统,其特征在于,具备:
从机器人;
主机器人,其对所述从机器人进行远程操作;以及
肘引导机构,其包括肘支承部,当操作者操作所述主机器人时,所述肘支承部在支承所述操作者的肘部的状态下移动以引导所述操作者的肘部。
2.根据权利要求1所述的机器人系统,其特征在于,
所述肘支承部在支承所述操作者的肘部的状态下直线移动。
3.根据权利要求2所述的机器人系统,其特征在于,
所述肘支承部至少在与处理部件插入被处理者的方向对应的方向上,以支承所述操作者的肘部的状态直线移动。
4.根据权利要求2所述的机器人系统,其特征在于,
所述肘支承部至少在前后方向上相对于所述操作者的身体以支承所述操作者的肘部的状态直线移动。
5.根据权利要求1所述的机器人系统,其特征在于,
所述肘引导机构包括可滑动移动的直动形的所述肘支承部。
6.根据权利要求5所述的机器人系统,其特征在于,
直动形的所述肘支承部包括:轨道部,其沿规定方向延伸;以及滑动部,其在所述导轨部上沿所述规定方向滑动移动且支承所述操作者的肘部。
7.根据权利要求6所述的机器人系统,其特征在于,
所述滑动部在由止动部限制的滑动移动范围内滑动移动。
8.根据权利要求5所述的机器人系统,其特征在于,
所述肘引导机构还包括支承直动形的所述肘支承部的放置台,
所述肘支承部能够在所述放置台上调整朝向。
9.根据权利要求1所述的机器人系统,其特征在于,
所述肘引导机构是能够通过多个关节而移动的臂型的肘引导机构。
10.根据权利要求9所述的机器人系统,其特征在于,
臂型的所述肘引导机构包括臂部,所述臂部沿水平方向及上下方向可移动地支承所述肘支承部。
11.根据权利要求10所述的机器人系统,其特征在于,
所述臂部具有:水平连杆部,其使所述肘支承部能够在所述水平方向上移动;以及上下移动部,其与所述水平连杆部连接,并且使所述肘支承部能够在所述上下方向上移动。
12.根据权利要求9所述的机器人系统,其特征在于,
臂型的所述肘引导机构安装在所述主机器人上。
13.根据权利要求1所述的机器人系统,其特征在于,
所述肘引导机构包括用于检测所述肘支承部位置的位置检测部,
所述主机器人根据所述位置检测部的检测结果,对所述从机器人进行远程操作。
14.根据权利要求13所述的机器人系统,其特征在于,
所述肘支承部至少在与处理部件插入被处理者的方向对应的方向上,以支承所述操作者的肘部的状态直线移动,
所述主机器人根据所述位置检测部对所述肘支承部的直线移动的检测结果,对所述从机器人进行远程操作。
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