DE112016001428T9

DE112016001428T9 - Körper-Folge-Unterstützvorrichtung

Info

Publication number: DE112016001428T9
Application number: DE112016001428.7T
Authority: DE
Inventors: Hideki Okuda; Minoru Takahashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2018-02-15
Also published as: JP2016185225A; CN107427334B; DE112016001428T5; JP6398833B2; WO2016158837A1; CN107427334A; US20180066794A1; US10436384B2

Abstract

Eine Einstellaufgabe einer Einstelleinheit weist eine Aufgabe auf zum Bestimmen, basierend auf einem Erfassungsergebnis eines Detektors, ob eine Klick-Operation mit einem Teil eines Körpers eines Bedieners, welcher an einem Anbringabschnitt angebracht ist, ausgeführt wird. Die Klick-Operation ist als eine vorsätzliche Bewegung des Teils des Körpers durch den Bediener in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Muster definiert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Körper-Folge-Unterstützvorrichtungen, welche einen Teil eines Körpers eines Bedieners unterstützen und der Bewegung des unterstützten Teils des Körpers des Bedieners folgen.
STAND DER TECHNIK
Für präzise und/oder lange manuelle Operationen wie beispielsweise neurochirurgische Operationen und dergleichen sind Körper-Folge-Unterstützvorrichtungen zum Unterstützen eines Teils eines Körpers eines Bedieners wie beispielsweise einen Arm bekannt.
Eine solche Körper-Folge-Unterstützvorrichtung weist ein bewegliches Anbringelement auf, auf welchem ein Teil eines Körpers des Bedieners anbringbar ist.
Insbesondere ist erwünscht, dass eine solche Körper-Folge-Unterstützvorrichtung das Anbringelement, auf welchem der Arm des Operateurs befestigt ist, veranlasst, der Bewegung des abgestützten Arms zu folgen und das Anbringelement zu verriegeln, wenn der Bediener den unterstützten Arm zu fixieren wünscht.
Um solche Wünsche zu erfüllen, gibt es bekannte Technologien, von welchen ein Beispiel in Patentdokument 1 offenbart ist.
Die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung, welche in Patentdokument 1 offenbart ist, ist konfiguriert, um automatisch ihren Betriebsmodus zwischen einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus umzuschalten. Der erste Betriebsmodus ist konfiguriert, um die Bewegung des Anbringelements zu verriegeln. Der zweite Betriebsmodus entriegelt das Anbringelement, um frei beweglich zu sein.
Insbesondere ist die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung, welche in Patentdokument 1 offenbart ist, konfiguriert, um automatisch ihren Betriebsmodus zwischen dem ersten und zweiten Betriebsmodus in Übereinstimmung mit einem Ergebnis eines Vergleichs zwischen

1. wenigstens einem des Kraftniveaus, welches von dem unterstützten Arm auf das Anbringelement ausgeübt wird, und der Bewegungsgeschwindigkeit des Anbringelements,
2. einem entsprechenden wenigstens einen von vorbestimmten Grenzwerten umzuschalten.

LISTE DER ZITATE
Patentdokument

[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2014-18321 , welche der U.S.-Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2014/014804 entspricht.

KURZFASSUNG
Technisches Problem
Wie obenstehend beschrieben ist, schaltet die herkömmliche Technologie, welche auf die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung angewandt wird, automatisch den Betriebsmodus der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Operationsmodus in Übereinstimmung mit dem Ergebnis eines Vergleichs zwischen

1. wenigstens einem des Kraftniveaus, welches von dem unterstützten Arm auf das Anbringelement ausgeübt wird, und der Bewegungsgeschwindigkeit des Anbringelements,
2. einem entsprechenden wenigstens einen von vorbestimmten Grenzwerten um.

Die geeigneten Beziehungen zwischen wenigstens einem des Niveaus der Kraft des Bedieners, welche durch einen Bediener auf das Anbringelement ausgeübt wird, und der Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners des Anbringelements und einem entsprechenden wenigstens einen der vorbestimmten Grenzwerte kann sich abhängig vom Bediener ändern. Aus diesem Grund kann die herkömmliche Körper-Folge-Unterstützvorrichtung ihren Betriebsmodus automatisch auf einen unerwünschten Betriebsmodus einstellen, auch wenn ein Bediener eine Kraft auf das Anbringelement ausübt, um vorsätzlich den ersten Betriebsmodus oder den zweiten Auswahlmodus auszuwählen. Ein unerwünschter Betriebsmodus, welcher für die herkömmliche Körper-Folge-Unterstützvorrichtung eingestellt wird kann dazu führen, dass die Arbeitseffizienz des Bedieners verringert wird.
In Hinsicht auf die Umstände, welche voranstehend erläutert sind, sucht ein beispielhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung Körper-Folge-Unterstützvorrichtungen vorzusehen, von welchen jeder in der Lage ist, ihren Betriebsmodus zwischen einem ersten Betriebsmodus zum Verriegeln der Bewegung des Anbringelements und einem zweiten Betriebsmodus zum Entriegeln des Anbringelements, um frei beweglich zu sein, umzuschalten. Der beispielhafte Aspekt der vorliegenden Erfindung sucht solche Körper-Folge-Unterstützvorrichtungen vorzusehen, von welchen jede in der Lage ist, eine Verringerung in der Arbeitseffizienz des Bedieners aufgrund von einem Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus zu verringern.
Lösung des Problems
Gemäß einem ersten beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Körper-Folge-Unterstützvorrichtung (1) zum Unterstützen eines Teils eines Körpers eines Bedieners vorgesehen. Die Vorrichtung weist einen Anbringabschnitt (5), ein Unterstützelement (3), eine Bremse (31A, 32A, 33A), einen Balancemechanismus (46, 47, 48), einen Detektor (31B, 32B, 33B, 45) und eine Einstelleinheit (7) auf. Eine Einstellaufgabe der Einstelleinheit weist eine Aufgabe zum Bestimmen, basierend auf einem Erfassungsergebnis des Detektors, auf, ob eine Klick-Operation mit einem Teil eines Körpers eines Bedieners, welcher auf dem Anbringabschnitt angebracht ist, ausgeführt wird. Die Klick-Operation ist definiert als eine vorsätzliche Bewegung des Teils des Körpers durch den Bediener in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Muster.
In der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung (1) gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist an dem Anbringabschnitt (5) der Teil des Körpers des Bedieners anbringbar. Das Unterstützelement (3) hat wenigstens ein Gelenk (31, 32, 33, 34, 35) und stützt den Anbringabschnitt ab, um wenigstens vertikal durch ein Biegen der wenigstens einen Verbindung beweglich beziehungsweise bewegbar zu sein. Die Bremse (31A, 32A, 33A) ist konfiguriert, um Folgendes zu erlangen:

1. Einen Grenzzustand als einen Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung, wobei der Grenzzustand eine Funktion des wenigstens einen Gelenks des Unterstützelements beschränkt, um die Bewegung des Anbringabschnitts zu begrenzen.
2. Einen Freigabezustand als den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung, wobei der Freigabezustand die Begrenzung der Funktion des wenigstens einen Gelenks freigibt, um die Begrenzung der Bewegung des Anbringabschnitts freizugeben.

Der Balancemechanismus übt eine nach oben gerichtete Vorspannkraft auf den Anbringabschnitt in dem Freigabezustand aus, um den Anbringabschnitt zu veranlassen, der Bewegung des Teils des Körpers, welcher auf dem Anbringabschnitt angebracht ist, zu folgen. Aus diesem Grund veranlasst die Bewegung des Teils des Körpers, welcher auf dem Anbringabschnitt angebracht ist, den Anbringabschnitt, der Bewegung des Teils des Körpers zu folgen, wobei der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung auf den Freigabezustand eingestellt ist.
Der Detektor erfasst, während der Teil des Körpers auf dem Anbringabschnitt angebracht ist, wenigstens eines von:

1. einer Kraft, welche von dem Teil des Körpers auf wenigstens einen des Anbringabschnitts und des Befestigungselements ausgeübt wird;
2. einem Drehmoment, welches von dem Teil des Körpers auf den Anbringabschnitt ausgeübt wird;
3. einer Beschleunigung des Anbringabschnitts;
4. einer Geschwindigkeit des Anbringabschnitts;
5. einer Position des Anbringabschnitts;
6. einem Kontaktzustand zwischen dem Anbringabschnitt und dem Teil des Körpers;
7. einem Zustand des Teils des Körpers, welcher nahe zu dem Anbringabschnitt ist.

Die Einstelleinheit führt eine Einstellaufgabe durch, um basierend auf einem Erfassungsergebnis des Detektors die Bremse zu steuern, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung auf einen beliebigen einen des Grenzzustands und des Freigabezustands einzustellen.
Insbesondere weist in der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Einstellaufgabe eine Aufgabe auf, um basierend auf dem Erfassungsergebnis des Detektors zu bestimmen, ob eine Klick-Operation mit dem Teil des Körpers ausgeführt wird. Die Klick-Operation ist als eine vorsätzliche Bewegung des Teils des Körpers durch den Bediener in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Muster definiert.
Beispielsweise ist die Klick-Operation als eine Operation eines Bedieners definiert, um den Anbringabschnitt in einer vorbestimmten Richtung anders als der nach oben gerichteten Richtung mit dem Teil des Körpers durch den Bediener zu drücken und das Drücken unmittelbar nach dem Drücken zu stoppen. In diesem Beispiel wird ein Parameter und/oder ein Grenzwert zum Bestimmen, ob der Anbringabschnitt gedrückt wird, in Verbindung mit der Bestimmung, ob die Klick-Operation ausgeführt wird, angemessen basierend auf dem Teil des Körpers des Anbringabschnitts und/oder wie Arbeit unter Verwendung der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung durchgeführt wird, bestimmt. Ähnlich wird die Zeit, welche den Bereich von "unmittelbar nach" definiert, angemessen basierend auf dem Teil des Körpers des Anbringabschnitts und/oder wie Arbeit unter Verwendung der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung durchgeführt wird, bestimmt.
Solch eine Klick-Operation zeigt eine vorsätzliche Operation des Bedieners an, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung einzustellen. Aus diesem Grund versetzt die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung (1) gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Klick-Operation eines Bedieners in die Lage, vorsätzlich den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung umzuschalten. Dies verringert die Ablenkung des Bedieners.
Es sei zur Kenntnis genommen, dass als eine Struktur, welche den Bediener in die Lage versetzt, vorsätzlich den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung umzuschalten, eine Struktur zum Erfassen des Niederdrückens des Bedieners eines Pedals mit seinem oder ihrem Fuß genutzt werden kann, wenn der Teil des Körpers, welcher auf dem Anbringabschnitt angebracht ist, ein Arm ist.
Vorzugsweise kann die Klick-Operation mit dem Teil des Körpers, welcher auf dem Anbringabschnitt angebracht ist, ausgeführt werden. Dies versetzt den Bediener in die Lage, seine oder ihre Konzentration auf die Operation des Teils des Körpers zu legen, was die Ablenkung des Bedieners weiter verringert.
Gemäß einem zweiten beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Körper-Folge-Unterstützvorrichtung (1) zum Unterstützen eines Teils eines Körpers eines Bedieners vorgesehen. Die Vorrichtung weist einen Anbringabschnitt (5), ein Unterstützelement (3), eine Bremse (31A, 32A, 33A), einen Balancemechanismus (46, 47, 48), einen Detektor (31B, 32B, 33B, 45) und eine Einstelleinheit (7) auf.
Der Grenzzustand weist einen Haltezustand auf, welcher einem Zustand entspricht, in welchem der Teil des Körpers angebracht ist, und einen Wartezustand, der einem Zustand entspricht, in welchem der Teil des Körpers nicht angebracht ist.
Die Einstelleinheit ist konfiguriert, um basierend auf einem Erfassungsergebnis des Detektors wenigstens eines von Folgenden durchzuführen:

1. eine erste Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Freigabezustand in den Haltezustand umzuschalten;
2. eine zweite Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Haltezustand in den Freigabezustand umzuschalten;
3. eine dritte Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Wartezustand in den Haltezustand umzuschalten;
4. eine vierte Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Haltezustand in den Wartezustand umzuschalten;
5. eine fünfte Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Freigabezustand in den Wartezustand umzuschalten.

Die Einstelleinheit ist ebenso konfiguriert, um zu verhindern, dass der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung direkt von dem Wartezustand in den Freigabezustand umgeschaltet wird.
In diesem Fall hat das Unterstützelement wenigstens ein Gelenk (31, 32, 33, 34, 35) und unterstützt den Anbringabschnitt, um wenigstens vertikal durch ein Biegen des wenigstens einen Gelenks bewegbar zu sein. Die Bremse ist konfiguriert, um Folgendes zu erlangen:

1. einen Grenzzustand als einen Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung, wobei der Grenzzustand eine Funktion des wenigstens einen Gelenks des Unterstützelements begrenzt, um die Bewegung des Anbringabschnitts zu begrenzen;
2. einen Freigabezustand als den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung, wobei der Freigabezustand die Begrenzung der Funktion des wenigstens einen Gelenks freigibt, um die Begrenzung der Bewegung des Anbringabschnitts freizugeben.

Der Balancemechanismus übt eine nach oben gerichtete Vorspannkraft auf den Anbringabschnitt in dem Freigabezustand aus, um den Anbringabschnitt zu veranlassen der Bewegung des Teils des Körpers, welcher auf dem Anbringabschnitt angebracht ist, zu folgen. Aus diesem Grund veranlasst die Bewegung des Teils des Körpers, welcher auf dem Anbringabschnitt angebracht ist, dass der Anbringabschnitt der Bewegung des Teils des Körpers folgt, wobei der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung auf den Freigabezustand eingestellt ist.
Der Detektor erfasst, während der Teil des Körpers auf dem Anbringabschnitt abgebracht ist, wenigstens eines von Folgenden:

1. einer Kraft, welche von dem Teil des Körpers auf wenigstens einen/eines des Anbringabschnitts und des Befestigungselements ausgeübt wird;
2. eines Drehmoments, welches von dem Teil des Körpers auf den Anbringabschnitt ausgeübt wird;
3. einer Beschleunigung des Anbringabschnitts;
4. einer Geschwindigkeit des Anbringabschnitts;
5. einer Position des Anbringabschnitts;
6. eines Kontaktzustands zwischen dem Anbringabschnitt und dem Teil des Körpers;
7. einem Zustand des Teils des Körpers, welche nahe zu dem Anbringabschnitt ist.

Die Einstelleinheit führt eine Einstellaufgabe aus, um basierend auf einem Erfassungsergebnis des Detektors die Bremse zu steuern, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung auf einem beliebigen einen des Grenzzustandes und des Freigabezustands einzustellen.
Der Grenzzustand weist einen Haltezustand auf, welcher einem Zustand entspricht, in welchem der Teil des Körpers auf dem Anbringabschnitt angebracht ist, und einen Wartezustand, welcher einem Zustand entspricht, in welchem der Teil des Körpers nicht auf dem Anbringabschnitt angebracht ist.
Die Einstelleinheit ist konfiguriert, um basierend auf einem Erfassungsergebnis des Detektors wenigstens eine der Folgenden durchzuführen:

1. einer ersten Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Freigabezustand in den Haltezustand umzuschalten;
2. einer zweiten Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Haltezustand in den Freigabezustand umzuschalten;
3. einer dritten Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Wartezustand in den Haltezustand umzuschalten;
4. einer vierten Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Haltezustand in den Wartezustand umzuschalten;
5. einer fünften Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Freigabezustand in den Wartezustand umzuschalten.

Die Einstelleinheit ist konfiguriert, um zu verhindern, dass der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung direkt von dem Wartezustand in den Freigabezustand umgeschaltet wird.
Wie obenstehend beschrieben ist, ist der Wartezustand eingestellt, um einem Zustand zu entsprechen, in welchem der Teil des Körpers auf dem Anbringabschnitt angebracht ist, und der Wartezustand ist eingestellt, um einem Zustand zu entsprechen, in welchem der Teil des Körpers nicht auf dem Anbringabschnitt angebracht ist. Aus diesem Grund hätte, wenn der Betriebszustand automatisch von dem Wartezustand, welcher einem Zustand entspricht, in welchem der Teil des Körpers von dem Anbringabschnitt getrennt ist, in den Freigabezustand, in dem der Anbringabschnitt, auf welchem der Teil des Körpers des Bedieners angebracht ist, bewegbar ist, um der Bewegung des Teils des Körpers zu folgen, umgeschaltet würde, der Bediener ein besorgtes Gefühl.
Aus diesem Gesichtspunkt verhindert die Einstelleinheit gemäß dem zweiten beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung ein direktes Umschalten des Betriebszustands von dem Wartezustand zu dem Freigabezustand. Zusätzlich führt die Einstelleinheit wenigstens eine der anderen Umschaltaufgaben durch, welche mit dem Betriebszustand verbunden sind, wie beispielsweise die Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand von dem Freigabezustand zu dem Haltezustand umzuschalten.
Diese Konfiguration verhindert demnach, dass der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung automatisch von dem Wartezustand in den Freigabezustand gegen den Vorsatz des Bedieners umgeschaltet wird, wodurch das besorgte Gefühl des Bedieners verringert wird.
Es sei angemerkt, dass Bezugszeichen in Klammern, welche an entsprechende Elemente angefügt sind, welche in dieser "Lösung des Problems" und den "Ansprüchen", welche später beschrieben sind, beschrieben werden, verwendet werden, um lediglich ein Beispiel der Entsprechungsbeziehung zwischen den Elementen und spezifischen Komponenten, welche in der "Beschreibung von Ausführungsformen", welche später beschrieben wird, beschrieben sind, zu repräsentieren, und demnach beschränken diese den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung nicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine schematische Ansicht einer Körper-Folge-Unterstützvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, auf welche die vorliegende Erfindung angewandt wird;
2 ist eine schematische Ansicht, welche ein Beispiel der Struktur eines Armhalters der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung, welche in 1 veranschaulicht ist, veranschaulicht;
3 ist Flussdiagramm, welches schematisch eine Zustandseinstellaufgabe in der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung, welche in 1 veranschaulicht ist, veranschaulicht;
4 ist ein Zustandsübergangsdiagramm, welches schematisch veranschaulicht, wie der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung in Übereinstimmung mit der Zustandseinstellaufgabe, welche in 3 veranschaulicht ist, übergeht;
5 ist ein Flussdiagramm, welches schematisch eine Zustandseinstellaufgabe in einer Körper-Folge-Unterstützvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
6 ist ein Zustandsübergangsdiagramm, welches schematisch veranschaulicht, wie der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung in Übereinstimmung mit der Zustandseinstellaufgabe, welche in 5 veranschaulicht ist, übergeht.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
Das Folgende beschreibt Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. In jeder der folgenden Ausführungsformen ist eine Körper-Folge-Unterstützvorrichtung zum Unterstützen eines Arms, insbesondere des Unterarms eines dominierenden Arms eines Arztes als einem Beispiel eines Bedieners beschrieben, welcher chirurgische Operationen durchführt. Körper-Folge-Unterstützvorrichtungen jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung können entworfen sein, um einen Teil des Körpers eines Bedieners zu unterstützen, welcher präzise und/oder lange Operationen während eines Prozesses von beispielsweise einem Herstellen einer Maschine wie beispielsweise einer Präzisionsmaschine durchführt. Als ein Teil des Körpers eines Bedieners zusätzlich zu einem Arm, kann eine Hand, einer oder mehrere Finger, ein Bein, ein Kinn oder dergleichen durch die Körper-Folge-Unterstützvorrichtungen untergestützt werden.
[1. Erste Ausführungsform]
[1-1 Konfiguration]
Wie schematisch in 1 veranschaulicht ist, ist eine Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1, auf welche die vorliegende Erfindung angewandt wird, mit einem Mehrfachgelenkarm 3, einem Armhalter 5, welcher an einem bewegbaren Ende des Mehrfachgelenkarms 3 angebracht ist, und einem Computer 7 zum Steuern des Mehrfachgelenkarms 3 und des Armhalters 5 ausgestattet.
Der Mehrfachgelenkarm 3 ist als ein Bewegungsmechanismus entworfen, welcher den Armhalter 5 gemäß einer externen Kraft, welche auf den Armhalter 5 ausgeübt wird, bewegbar unterstützt. Beispielsweise hat der Mehrfachgelenkarm 3 fünf Drehgelenke 31, 32, 33, 34 und 35, welche fünf Freiheitsgrade vorsehen. Es sei festgehalten, dass jedes der Gelenke 31 bis 35 als ein Drehgelenk konfiguriert ist.
Der Mehrfachdrehgelenkarm 3 weist einen Basisabschnitt 41 und einen Armkörper 3A auf. Der Basisabschnitt 41 hat ein unteres Ende, welches auf einem Boden F eines Operationsraums beziehungsweise Betriebsraums platziert ist, und hat ein oberes Ende, welches sich vertikal relativ zu dem Boden FL erstreckt. Der Armkörper 3A ist durch den Basisabschnitt 41 abgestützt.
Der Armkörper 3A weist einen Schulterabschnitt 42, einen ersten Armabschnitt 43 und einen zweiten Armabschnitt 44 zusätzlich zu den Gelenken 31 bis 35 auf.
Insbesondere ist das Gelenk 31 an dem oberen Ende des Basisabschnitts 41 angebracht, und die Drehachse des Gelenks 31 ist rechtwinklig zu dem Boden F.
Auf dem Gelenk 31 ist ein erstes Ende einer Verbindung L angebracht. Auf dem zweiten Ende der Verbindung L entgegengesetzt zu dem ersten Ende ist ein Schulterabschnitt 42 angebracht, um sich nach oben von dem zweiten Ende der Verbindung L zu erstrecken. Der Schulterabschnitt 42 und die Verbindung L sind drehbar um die vertikale Achse des Gelenks 31. Es sei festgehalten, dass der Basisabschnitt 41 mit nicht veranschaulichten Laufrollen beziehungsweise Lenkrollen (casters) ausgestattet ist, sodass der Basisabschnitt 41 leicht auf dem Boden F bewegbar ist. Der Basisabschnitt 41 hat ebenso einen bekannten Stopper, welcher für jede der Laufrollen vorgesehen ist. Dies macht es möglich, den Basisabschnitt 41 an einer erwünschten Position auf dem Boden F feststehend zu platzieren.
An dem Gelenk 31 ist eine Bremse wie beispielsweise eine elektromagnetische Bremse 31A zum Verringern der Drehung des Schulterabschnitts 42 relativ zu der Abstützbasis 41 angebracht. An dem Gelenk 31 ist ein Geber 31B zum Messen eines Betrags der Drehung des Schulterabschnitts 42 relativ zu der Abstützbasis 41 angebracht.
An einem oberen Ende des Schulterabschnitts 42 ist ein Gelenk 32 derart angebracht, dass die Drehachse des Gelenks 32 rechtwinklig zu der Drehachse des Gelenks 31 ist. Das erste Armelement 43 hat ein erstes Ende und ein zweites Ende entgegengesetzt dazu. Das erste Ende des ersten Armelements 43 ist an dem Gelenk 32 und dem Schulterabschnitt 42 angebracht derart, dass das erste Armelement 43 schwenkbar um die Drehachse des Gelenks 32 ist.
Beispielsweise ist das erste Armelement 43 als ein paralleler Verbindungsmechanismus entworfen, welcher aus einem Satz von ersten und zweiten Verbindungen 43a1 und 43a2 besteht. Die erste und die zweite Verbindung 43a1 und 43a2 sind konfiguriert, um sich zu bewegen, während sie die erste und die zweite Verbindung 43a1 und 43a2 parallel zueinander mit einem konstanten Raum dazwischen halten. Ein erstes Ende der ersten Verbindung 43a1, welches über der zweiten Verbindung 43a2 platziert ist, ist mit dem Gelenk 32 verbunden. Ein erstes Ende der zweiten Verbindung 43a2, welches unter der ersten Verbindung 43a1 platziert ist, ist ebenso an einem Anlenkpunkt beziehungsweise Drehpunkt P1 befestigt, um schwenkbar um eine Drehachse des Anlenkpunkts P1 zu sein. Die Drehachse des Anlenkpunkts P1 ist parallel zu der Drehachse des Gelenks 32, und der Anlenkpunkt P1 ist an dem zweiten Ende der Verbindung L angebracht.
Das zweite Ende der ersten Verbindung 43a1, welches entgegengesetzt zu dem ersten Ende davon ist, ist mit dem Gelenk 33 verbunden, um schwenkbar um die Drehachse des Gelenks 33 zu sein; die Drehachse des Gelenks 33 erstreckt sich horizontal. Das zweite Ende der zweiten Verbindung 43a2, welche entgegengesetzt zu dem ersten Ende davon ist, ist mit einem Anlenkpunkt P2 verbunden, um schwenkbar um eine horizontale Achse des Anlenkpunkts P2 zu sein. Die Drehachse des Anlenkpunkts P2 erstreckt sich horizontal. Eine Verbindung L11, welche eine Verbindung zwischen dem Gelenk 33 und dem Anlenkpunkt P2 bildet, ist vorgesehen. Der Schulterabschnitt 42 und die Verbindung L11 erlauben es dem parallelen Verbindungsmechanismus des ersten Armelements 43, sich zu bewegen, während sie einen konstanten Raum zwischen dem Schulterabschnitt 42 und der Verbindung L11 aufrechterhalten.
Das zweite Armelement 44 hat ein erstes Ende und ein zweites Ende entgegengesetzt dazu. Das erste Ende des zweiten Armelements 44 ist an dem Gelenk 33 derart angebracht, dass das zweite Armelement 44 schwenkbar um die Drehachse des Gelenks 33 ist.
Beispielsweise ist das zweite Armelement 44 als ein paralleler Verbindungsmechanismus entworfen, welcher aus einem Satz einer ersten und einer zweiten Verbindung 44a1 und 44a2 besteht, welche konfiguriert sind, um sich zu bewegen, während sie die erste und die zweite Verbindung 44a1 und 44a2 parallel zueinander mit einem konstanten Raum zwischen der ersten und der zweiten Verbindung 44a1 und 44a2 halten. Ein erstes Ende der ersten Verbindung 44a1, welches über der zweiten Verbindung 44a2 platziert ist, ist mit dem Gelenk 33 verbunden, und ein erstes Ende der zweiten Verbindung 44a2, welches unter der ersten Verbindung 44a1 platziert ist, ist mit dem Anlenkpunkt P2 verbunden, um schwenkbar um eine Drehachse des Anlenkpunkts P2 zu sein.
Das zweite Ende der ersten Verbindung 44a1, welches entgegengesetzt zu dem ersten Ende davon ist, ist mit dem Gelenk 34 verbunden, um schwenkbar um die Drehachse des Gelenks 34 zu sein; die Drehachse erstreckt sich horizontal. Das zweite Ende der zweiten Verbindung 44a2, welches entgegengesetzt zu dem ersten Ende davon ist, ist mit einem Anlenkpunkt P3 verbunden, um schwenkbar um eine Drehachse des Anlenkpunkts P3 zu sein; die Drehachse des Anlenkpunkts P3 erstreckt sich horizontal.
Es gibt eine Verbindung L12, welche eine Verbindung zwischen dem Gelenk 34 und dem Anlenkpunkt P3 bildet. Die Verbindungen L11 und L12 erlauben es dem parallelen Verbindungsmechanismus des zweiten Armelements 44, sich zu bewegen, während sie einen konstanten Raum zwischen den Verbindungen L11 und L12 aufrechterhalten.
An dem Gelenk 34 ist ein Armhalter 5 über das Gelenk 35 angebracht derart, dass eine Drehachse des Gelenks 35 sich vertikal erstreckt, um rechtwinklig zu der sich horizontal erstreckenden Drehachse des Gelenks 34 zu sein. An einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Armhalter 5 und dem Gelenk 35 ist ein Kraftsensor 45 angebracht; der Kraftsensor 5 ist kommunizierbar mit dem Computer 7 verbunden.
Der Kraftsensor 45 ist betreibbar, um als ein Kraftmesssignal, welches eine Kraft anzeigt, welche auf den Armhalter 5 ausgeübt wird, wenigstens eines einer ersten Kraft, einer zweiten Kraft und einer dritten Kraft zu messen, welche auf den Armhalter 5 jeweils in einer ersten Achse, einer zweiten Achse und einer dritten Achse ausgeübt wird. Die erste, zweite und dritte Achse sind beispielsweise an einem vorbestimmten Punkt des Armhalters 5 definiert, durch welchen eine sich erstreckende Linie der Drehachse des Gelenks 35 hindurchtritt.
Der Kraftsensor 45 ist ebenso betreibbar, um als ein Drehmomentmesssignal, welches ein Drehmoment anzeigt, welches auf den Armhalter 5 ausgeübt wird, wenigstens eines eines ersten Drehmoments um die erste Achse, eines zweiten Drehmoments um die zweite Achse und eines dritten Drehmoments um die dritte Achse zu messen.
Der Kraftsensor 45 ist ferner betreibbar, um das gemessene Kraftmesssignal und Drehmomentmesssignal zu dem Computer 7 auszugeben.
Wie das Gelenk 31, ist an dem Gelenk 32 eine Bremse wie beispielsweise eine elektromagnetische Bremse 32A zum Verringern einer Drehung des ersten Armelements 43 relativ zu dem Schulterabschnitt 42 um die Drehachse des Gelenks 32 herum angebracht. An dem Gelenk 32 ist ein Geber beziehungsweise Wertegeber 32B angebracht zum Messen eines Betrags der Drehung des ersten Armelements 43 relativ zu dem Schulterabschnitt 42.
Zusätzlich ist eine Bremse wie beispielsweise eine elektromagnetische Bremse 33A an dem Gelenk 33 angebracht zum Verringern der Drehung des zweiten Armelements 44 relativ zu dem Gelenk 33 um die Drehachse des Gelenks 33. Ein Geber 33B ist an dem Gelenk 33 angebracht zum Messen eines Betrags der Drehung des zweiten Armelements 44 relativ zu dem Gelenk 33.
Jede der Bremsen 31A bis 33A ist kommunizierbar mit dem Computer 7 verbunden und kann durch den Computer 7 gesteuert werden.
Jeder der Geber 31B bis 33B ist kommunizierbar mit dem Computer 7 verbunden und betreibbar, um den gemessenen Betrag der Drehung zu dem Computer 7 auszugeben.
Zwischen der zweiten Verbindung 43a2 des ersten Armelements 43 und dem Gelenk 33 ist eine Feder 46 vorgesehen und zwischen der zweiten Verbindung 44a2 des zweiten Armelements 44 und der Verbindung 33 ist eine Feder 47 vorgesehen. Das erste Ende der ersten Verbindung 43a1 des ersten Armelements 43 erstreckt sich durch das Gelenk 31, um von dem Gelenk 32 durch eine voreingestellte Länge entfernt zu sein. An dem sich erstreckenden Ende der ersten Verbindung 43a1 des ersten Armelements 43 sind Gegengewichte 48 angebracht.
Die Federn 46 und 47 und die Gegengewichte 48 sind betreibbar, um, wenn ein Arm eines Arztes auf dem Armhalter 5 angebracht ist, eine ausgleichende Kraft auf den Armhalter 5 auszuüben; die ausgleichende Kraft balanciert die Kraft aus, welche auf den Armhalter 5 und den Mehrfachgelenkarm 3 verursacht durch das Anbringen des Arms des Arztes an dem Armhalter 5 ausgeübt wird.
Insbesondere spannt die Vorspannkraft von den Federn 46 und 47 und den Gegengewichten 48 den Armhalter 5 nach oben vor. Die Vorspannkraft, welche auf den Armhalter 5 ausgeübt wird, wiegt die Summe auf von: dem Gewicht des Armhalters 5; dem Gewicht eines Arms eines Arztes, welcher durch den Armhalter 5 gehalten wird; und das Gewicht des Mehrfachgelenkarms 3. Auf die Summe dieser Gewichte wird hierin nachstehend Bezug genommen werden als ein Armgesamtgewicht.
Dieses Gleichgewicht stützt den Arm des Arztes, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, ab.
Es sei festgehalten, dass die Vorspannkraft ideal zu dem Gesamtgewicht des Arms aufgewogen sein sollte. Der Arm des Arztes jedoch führt normalerweise chirurgische Operationen an einem betroffenen Ort eines Patienten von oben durch. Demnach wird unter Berücksichtigung dieser Tatsache die Vorspannkraft bestimmt, um mit einer sehr schwachen Kraft den Armhalter 5 in der nach oben gerichteten Richtung vorzuspannen. Diese Vorspannung presst den Armhalter 5, um an dem Arm von unten in Anlage zu sein, was zu einer Reibungskraft zwischen dem Arm und dem Armhalter 5 führt, was verursacht, dass der Armhalter 5 dem Arm folgt.
Als Nächstes hat unter Bezugnahme auf 2 der Armhalter 5 eine im Wesentlichen longitudinale ellipsoidale Basis 54 mit einer oberen Oberfläche 54a, auf welcher der Unterarm des dominanten Arms eines Arztes anbringbar ist; auf die obere Oberfläche 54a wird Bezug genommen werden als eine Anbringoberfläche 54a. Die Basis 54 hat eine vorbestimmte laterale Breite.
Der Armhalter 5 hat ebenso ein Paar von Seitenwänden 51 und 52, welche sich nach oben von longitudinalen Seiten der Basis 54 erstrecken, sodass der Armhalter 5 eine sich öffnende Oberseite und eine im Wesentlichen U-Form in seinem lateralen Querschnitt hat. Die Seitenwände 51 und 52 dienen dazu, den Unterarm des Arztes, welcher auf der Anbringoberfläche 54a der Basis 54 angebracht ist, von jeweiligen Seiten des Unterarms abzustützen.
Die Basis 54 hat ein erstes Ende 54b in ihrer longitudinalen Richtung, welche durch einen Pfeil Y angezeigt ist, und ein zweites Ende 54c entgegengesetzt zu dem ersten Ende 54b, sodass der Unterarm des Arztes anbringbar ist, während der Ellbogen auf dem zweiten Ende 54c der Anbringoberfläche 54a der Basis 54 platziert ist. Es sei festgehalten, dass die longitudinale Richtung der Basis 54 der longitudinalen Richtung des Unterarms, welcher auf der Basis 54 angebracht ist, entspricht, sodass auf die longitudinale Richtung der Basis 54 ebenso Bezug genommen werden wird als eine axiale Armrichtung.
Der Armhalter 5 weist einen Ellbogenpositionsbegrenzer 53 auf. Der Ellbogenpositionsbegrenzer 53 weist einen bogenförmigen Abschnitt, das heißt einen im Wesentlichen U-förmigen Abschnitt 53a auf. Beide Enden des U-förmigen Abschnitts 53a sind an der Basis 54 quer über das zweite Ende 54c angebracht derart, dass der U-förmige Abschnitt 53a über dem zweiten Ende 54c der Basis 54 platziert ist, sodass der U-förmige Abschnitt 53a als ein Halter dient, in welchem ein Teil des Ellbogens einpassbar ist.
Das erste Ende 54b des Armhalters 5 in der axialen Richtung des Arms ist geöffnet, um es zu erlauben, dass der Unterarm leicht auf der Anbringoberfläche 54b angebracht wird. Die linke und die rechte Seitenwand 51 und 52 und der Ellbogenpositionsbegrenzer 53 sind jeweils aus beispielsweise einem Element mit hoher Steifigkeit gefertigt. Die linke und die rechte Seitenwand 51 und 52 begrenzen den Unterarm, welcher auf dem Armhalter 54 angebracht ist, davon, sich relativ zu dem Armhalter 54 zu bewegen. Insbesondere beschränken die linke und die rechte Seitenwand 51 und 52 den Unterarm, welcher auf dem Armhalter 54 angebracht ist, davon, sich nach außen weg von der Basis 54 in der lateralen Richtung der Basis 54 zu bewegen. Die linke und die rechte Seitenwand 51 und 52 begrenzen ebenso den Unterarm, welcher auf dem Armhalter 54 angebracht ist, von einer Bewegung in Richtung des zweiten Endes 54c.
Die linke und die rechte Seitenwand 51 und 52 und der Ellbogenpositionsbegrenzer 53 können jeweils aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein.
Bezug nehmend auf 1 dient der Computer 7 als ein Zustandseinsteller, welcher den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 schaltbar einstellt. Beispielsweise integriert der Computer 7 darin eine elektronische Steuerschaltung, welche mit einer CPU 71, einem ROM 72 und einem RAM 73 ausgestattet ist. Dem Computer 7 werden die Messsignale, welche von den Gebern 31B, 32B und 33B und dem Kraftsensor 45 gesendet werden, zugeführt.
Die CPU 71 des Computers 7 stellt basierend auf den Messsignalen den Betriebszustand, das heißt den Betriebsmodus der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf einen von Folgenden ein:

1. einem Wartezustand, das heißt einem Wartemodus;
2. einem Haltezustand, das heißt einem Haltemodus;
3. einem freien Zustand, das heißt einem freien Modus.

Dann steuert die CPU 71 die Operationen der Bremsen 31A, 32A und 33A in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Betriebsmodus.
Der Wartezustand ist ein Betriebszustand, das heißt ein Betriebsmodus der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1, in welcher ein Unterarm eines Arztes nicht auf dem Armhalter 5 angebracht ist.
Der Haltezustand ist ein Betriebszustand, das heißt ein Betriebsmodus der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1, in welcher ein Arzt die Position des Armhalters 5 hält und eine chirurgische Operation unter Verwendung des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, durchführt.
Der freie Zustand ist ein Betriebszustand, das heißt ein Betriebsmodus der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1, in welcher der Arzt den Armhalter 5 veranlasst, der Bewegung des Arms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, zu folgen.
Bezug nehmend auf 1 weist die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 ebenso eine Befehlsvorrichtung 90 auf, welche kommunizierbar mit dem Computer 7 verbunden ist; die Befehlsvorrichtung 90 ermöglicht es, dass verschiedene Informationsgegenstände beziehungsweise Informationsstücke dem Computer 7 befohlen oder zugeführt werden. Die Befehlsvorrichtung 90 hat beispielsweise Knöpfe und/oder Schalter, welche durch einen Arzt an-/aus-betätigbar sind. Die Befehlsvorrichtung 90 kann als eine Individualvorrichtung entworfen sein wie beispielsweise ein Fußschalter oder als Schalter und/oder Knöpfe, welche an dem Armhalter 5 angebracht sind und durch einen Arzt betätigbar sind.
Insbesondere ist die Befehlsvorrichtung 90 gemäß der ersten Ausführungsform in der Lage, dem Computer 7 einen Befehl zuzuführen, wenn sie durch einen Arzt betätigt wird; der Befehl ist es, zwangsweise den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf einen Verriegelungszustand, das heißt einen Verriegelungsmodus einzustellen.
Der Verriegelungszustand ist ein Betriebszustand, das heißt ein Betriebsmodus der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1, in welcher alle die Bremsen 31A, 32A und 33A angeschaltet sind oder aufrechterhalten werden unabhängig von einer beliebigen Kraft, welche auf den Armhalter 5 ausgeübt wird.
[1-2 Betrieb]
Als Nächstes beschreibt das Folgende eine Zustandseinstellaufgabe, welche durch den Computer 7, das heißt die CPU 71 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf die 3 und 4.
Wenn die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 angeschaltet wird, führt die CPU 71 die Zustandseinstellaufgabe in Übereinstimmung mit einem Programm P1 aus, welches der Zustandseinstellaufgabe, welche beispielsweise in dem ROM 72 gespeichert ist, entspricht.
Insbesondere stellt, wenn sie die Zustandseinstellaufgabe startet, die CPU 71 den Betriebsmodus der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Wartezustand in Schritt S1 ein. Insbesondere ist der Wartezustand unter der Annahme entworfen, dass der Unterarm des dominanten Arms eines Arztes, auf welchen einfach als ein Unterarm Bezug genommen wird, nicht auf dem Armhalter 5 angebracht ist.
Beispielsweise passt in Schritt S1 die CPU 71 die Bremskraft jeder der Bremsen 31A, 32A und 33A an, um das entsprechende eine der Gelenke 31, 32 und 33 vollständig zu bremsen, wodurch es vollständig fixiert wird. Auf diese Operation wird ebenso Bezug genommen werden als ein Einstellen jeder axialen Bremse in einen An-Zustand.
Das heißt, dass, aufgrund des An-Zustandes jeder axialen Bremse der Wartezustand verursacht, dass die Position des Armhalters 5 fixiert ist, auch wenn der Arzt den Unterarm von dem Armhalter 5 entfernt. Es sei festgehalten, dass, da keine Bremsen für die Gelenke 34 und 35 vorgesehen sind, der Wartezustand es ermöglicht, dass sowohl die Richtung um die Drehachse des Gelenks 34 des Armhalters 5 herum, das heißt ein vertikaler Winkel des Armhalters 5, als auch die Richtung um die Drehachse des Gelenks 35 des Armhalters 5 herum, das heißt ein horizontaler Winkel des Armhalters 5, frei angepasst werden.
Als Nächstes bestimmt die CPU 71, ob der Unterarm eines Arztes auf dem Armhalter 5 in Übereinstimmung mit wenigstens einem der Messsignale, welche von den Gebern 31B bis 33B und dem Kraftsensor 45 gesendet werden, angebracht ist.
Beispielsweise wird, wenn eine nach unten gerichtete Kraft, welche auf den Armhalter 5 ausgeübt wird, gleich oder höher als ein vorbestimmtes Niveau F1, welches äquivalent zu dem Gewicht des Unterarms selbst ist, für wenigstens eine vorbestimmte Zeit T1 gewesen ist, bestimmt, dass der Unterarm des Arztes auf dem Armhalter 5 angebracht ist. Es sei festgehalten, dass die Grenzwerte F1 und T1 und das wenigstens eine Messsignal, auf welche durch die Operation in Schritt S3 Bezug genommen wird, selektiv in Übereinstimmung mit einem bekannten Algorithmus bestimmt werden können, welcher beispielsweise in Patentdokument 1, welches obenstehend erläutert ist, beschrieben ist. Insbesondere ist es erwünscht, dass das Grenzniveau F1 und die Grenzzeit T1 und das wenigstens eine Messsignal auf Werte abhängig von dem Typ einer chirurgischen Operation eingestellt werden, für welche die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 genutzt wird. Dies kann ähnlich auf vorbestimmte Niveaus, vorbestimmte Zeiten und vorbestimmte Geschwindigkeiten, welche hierin nachstehend beschrieben werden, angewandt werden.
Der Anwender des Patentdokuments 1 ist derselbe wie diese Anmeldung. Die Offenbarung von Patentdokument 1 ist gesamt hierin durch Bezugnahme miteingebunden.
Bei einer Bestimmung, dass der Unterarm eines Arztes nicht auf dem Armhalter 5 angebracht ist (NEIN in Schritt S3), führt die CPU 71 wiederholt die Bestimmung in Schritt S3 durch. Es sei festgehalten, dass in jeden der 3 und 5 NEIN als "N" abgekürzt ist.
Andernfalls schreitet bei einer Bestimmung, dass der Unterarm eines Arztes auf dem Armhalter 5 angebracht ist (JA in Schritt S3) die Zustandseinstellaufgabe zu Schritt S5 voran. Es sei festgehalten, dass in jeder der 3 und 5 JA als "Y" abgekürzt ist.
In Schritt S5 stellt die CPU 71 den Betriebsmodus der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Haltezustand ein. Der Haltezustand ist entworfen unter der Annahme, dass ein Arzt die Position des Armhalters 5 hält und versucht, eine chirurgische Operation unter Verwendung des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, durchzuführen.
Insbesondere erhält die CPU 71 den An-Zustand jeder axialen Bremse aufrecht. Ein Einstellen des Haltezustands ermöglicht es einem Arzt, den Unterarm auf dem Armhalter 5, dessen Position fixiert ist, zu bewegen, um dadurch eine feine chirurgische Operation durchzuführen.
Folgend der Operation in Schritt S5 bestimmt die CPU 71, ob der Unterarm, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, sich bewegt, beispielsweise sich erhebt, und zwar in Übereinstimmung mit wenigstens einem der Messsignale, welche von den Gebern 31B bis 33B und dem Kraftsensor 45 in Schritt S7 gesendet werden. Beispielsweise wird, wenn eine nach unten gerichtete Kraft, welche auf den Armhalter 5 ausgeübt wird, auf Null für wenigstens eine vorbestimmte Zeit T2 aufrechterhalten wurde, bestimmt, dass der Unterarm, welcher auf dem Armhalter angebracht ist, sich erhebt.
In Schritt S7 schreitet bei einer Bestimmung, dass der Unterarm, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, sich nicht erhebt (NEIN in Schritt S7) die Zustandseinstellaufgabe zu Schritt S9 voran.
In Schritt S9 bestimmt die CPU 71, ob eine Klick-Operation durch den Arzt in Übereinstimmung mit wenigstens einem der Messsignale, welche von den Gebern 31B bis 33B und dem Kraftsensor 45 gesendet werden, ausgeführt wird. Es sei festgehalten, dass die Klick-Operation eine Operation eines sachten Stoßens des Armhalters 5 nach unten mit dem Unterarm des Arztes, das heißt eine Operation des sachten Drückens des Armhalters 5 nach unten mit dem Unterarm repräsentiert.
Aus diesem Grund wird, wenn eine nach unten gerichtete Kraft, welche auf den Armhalter 5 ausgeübt wird, welche zugenommen hat, um gleich oder mehr als ein vorbestimmtes Niveau F3 zu sein, abnimmt, um gleich oder weniger als ein vorbestimmtes Niveau F2 innerhalb einer vorbestimmten Zeit T3 zu sein, bestimmt, dass eine Klick-Operation durch den Arzt ausgeführt wurde. Das vorbestimmte Niveau F3 repräsentiert, dass, wenn eine Kraft, welche auf den Armhalter 5 nach unten ausgeübt wird, gleich oder mehr als das vorbestimmte Niveau F3 ist, diese Kraft als Drückkraft auf den Armhalter 5 basierend auf des Arztes Unterarm betrachtet werden kann.
Bei einer Bestimmung, dass die Klick-Operation durch den Arzt nicht ausgeführt wird (NEIN in Schritt S9), schreitet die Zustandseinstellaufgabe zu Schritt S7 voran, welcher obenstehend erläutert ist.
Insbesondere werden die Bestimmung, ob der Unterarm, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, sich nach oben bewegt (Schritt S7) und die Bestimmung davon, ob die Klick-Operation durch den Unterarm des Arztes ausgeführt wird (Schritt S9), wiederholt durchgeführt, während der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Haltezustand eingestellt ist (Schritt S5). Bei einer Bestimmung, dass die Klick-Operation durch den Unterarm des Arztes (JA in Schritt S9) während der Ausführung der Schleife ausgeführt wird, welche die Schritte S7 und S9 aufweist, schreitet die Zustandseinstellaufgabe zu Schritt S1 voran, welcher obenstehend erläutert ist. Dann stellt die CPU 71 den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Wartezustand in Schritt S1 ein.
Bei einer Bestimmung, dass der Unterarm, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, sich erhebt (JA in Schritt S7) schreitet die Zustandseinstellaufgabe zu Schritt S11 voran.
In Schritt S11 stellt die CPU 71 den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den freien Zustand ein, welcher ein Beispiel eines Freigabezustands ist. Der freie Zustand ist entworfen unter der Annahme, dass der Arzt versucht, den Armhalter 5 zu veranlassen, der Bewegung des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, zu folgen. Insbesondere schaltet die CPU 71 alle der Bremsen 31A, 32A und 33A, welche den Gelenken 31, 32 und 33 entsprechen, ab, wodurch das Bremsen jedes der Gelenke 31, 32 und 33 freigegeben wird. Auf diese Freigabe wird Bezug genommen werden als ein Einstellen jeder axialen Bremse in einen Aus-Zustand.
Das heißt, dass, aufgrund des Aus-Zustandes jeder axialen Bremse der freie Zustand den Armhalter 5 in die Lage versetzt, einer Bewegung des Unterarms des Arztes, welcher an dem Armhalter 5 angebracht ist, zu folgen. Zusätzlich ist, wie obenstehend beschrieben ist, eine Kraft, welche von dem Armhalter 5 auf den Unterarm ausgeübt wird, welcher an dem Armhalter 5 angebracht ist, sehr schwach, und ein Gleitwiderstand jeder der Bremsen ist ebenso klein. Aus diesem Grund ist der Arzt in der Lage, den Armhalter 5 zu veranlassen, einer Bewegung des Unterarms ohne viel Kraft von dem Unterarm zu folgen.
Der Operation in Schritt S11 folgend bestimmt die CPU 71, ob eine Bewegung des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, gestoppt worden ist, in Übereinstimmung mit wenigstens einem der Messsignale, welches von den Gebern 31B bis 33B und dem Kraftsensor 45 gesendet wird, in Schritt S13. Beispielsweise wird, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Armhalters 5 aufrechterhalten wurde, um niedriger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit V1, welche als Null betrachtet werden kann, für wenigstens eine vorbestimmte Zeit T4 zu sein, bestimmt, dass die Bewegung des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, gestoppt wurde. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Armhalters 5 kann basierend auf den Messsignalen der jeweiligen Geber 31B, 32B und 33B berechnet werden.
Bei einer Bestimmung, dass eine Bewegung des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, nicht gestoppt worden ist (NEIN in Schritt S13), wiederholt die CPU 71 die Bestimmung in Schritt S13.
Im Gegensatz dazu schreitet bei einer Bestimmung, dass eine Bewegung des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, gestoppt worden ist (JA in Schritt S13) die Zustandseinstellaufgabe zu Schritt S5 voran, und die CPU 71 stellt den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Haltezustand in Schritt S5 ein und führt danach die nachfolgenden Operationen von Schritt S7 durch.
Ein Ausführen der obigen Zustandseinstellaufgabe durch den Computer 7 versetzt den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 in die Lage, wie folgt umzuschalten beziehungsweise überzugehen.
Bezug nehmend auf 4 wird, wenn die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 angeschaltet wird, der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Wartezustand eingestellt (siehe Schritt S1), wobei jede axiale Bremse in dem An-Zustand ist. Wenn der Unterarm eines Arztes auf dem Armhalter 5 angebracht wird, während der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Wartezustand eingestellt ist (JA in Schritt S3), schaltet der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 von dem Wartezustand in den Haltezustand um (siehe Schritt S5).
Auch wenn der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 von dem Wartezustand zu dem Haltezustand umschaltet, wird jede axiale Bremse in dem An-Zustand aufrechterhalten. Wenn der Unterarm des Arztes, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, sich erhebt, während der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Haltezustand eingestellt ist (siehe JA in Schritt S7), schaltet der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 von dem Haltezustand in den freien Zustand um (siehe Schritt S11).
Während der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den freien Zustand eingestellt ist, ist jede axiale Bremse in dem Aus-Zustand, sodass der Arzt es dem Armhalter 5 ermöglicht, der Bewegung des Unterarms zu folgen. Wenn die Bewegung des Unterarms des Arztes, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, gestoppt wird, während der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den freien Zustand eingestellt ist (siehe JA in Schritt S13), geht der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 von dem freien Zustand in den Haltezustand über (siehe Schritt S5).
Andererseits versetzt die Klick-Operation des Arztes während der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Haltezustand eingestellt ist (siehe JA in Schritt S9) den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 in die Lage, von dem Haltezustand in den Wartezustand überzugehen (siehe Schritt S1).
Es sei festgehalten, dass, wie obenstehend beschrieben ist, die Befehlsvorrichtung 90 mit dem Computer 7 verbunden ist, wie in 1 veranschaulicht ist. Eine Anschaltoperation des Arztes der Befehlseinheit 90 veranlasst die CPU 71, den gegenwärtigen Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 welcher der Wartezustand, der Haltezustand oder der freie Zustand ist, zwangsweise auf den Verriegelungszustand einzustellen (siehe 4 und Schritt S15). In dem Verriegelungszustand erhält die CPU 71 jede axiale Bremse in dem An-Zustand unabhängig von einer beliebigen Kraft, welche auf den Armhalter 5 ausgeübt wird, aufrecht. Wenn die Befehlseinheit 90 durch den Arzt angeschaltet wird, während der gegenwärtige Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Verriegelungszustand eingestellt ist, stellt die CPU 71 den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 zwanghaft auf den Wartezustand ein (siehe Schritt S16).
In der ersten Ausführungsform ist der freie Zustand ein Beispiel des Freigabezustands. Jeder des Wartezustands, des Haltezustands und des Verriegelungszustands ist ein Beispiel eines Grenzzustands. Die Federn 46 und 47 und die Gegengewichte 48 sind ein Beispiel eines Balancemechanismus, und die Geber 31B, 32B und 33B und der Kraftsensor 45 sind ein Beispiel von Detektoren. Der Computer 7 ist ein Beispiel eines Einstellmittels und der Mehrfachgelenkarm 3 ist ein Beispiel eines Unterstützelements. Der Armhalter 5 ist ein Beispiel eines Anbringabschnitts.
[1-3 Vorteilhafter Effekt]
Als Nächstes beschreibt das Folgende die folgenden vorteilhaften Effekte, welche durch die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 erreicht werden.
Wenn ein Arzt den Unterarm, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, erhebt, um den Armhalter 5 zu bewegen, um dem Unterarm zu folgen (siehe JA in Schritt S7), stellt die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 ihren Betriebsmodus auf den freien Zustand ein (siehe Schritt S11). Dies ermöglicht es dem Armhalter 5 der Bewegung des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, zu folgen. Zusätzlich stellt, wenn der Arzt die Bewegung des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist stoppt (siehe JA in Schritt S13) die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 ihren Betriebszustand auf den Haltezustand ein (siehe Schritt S5). Dies ermöglicht es dem Armhalter 5, auf die Stoppposition des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, fixiert zu sein. Dies erreicht demnach einen ersten vorteilhaften Effekt des Ermöglichens, dass der Arzt eine chirurgische Operation mit seinem oder ihrem Unterarm auf dem Armhalter 5 auf eine erwünschten Position fixiert angebracht ruhig durchführt.
Wenn der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Haltezustand oder den freien Zustand eingestellt ist, verhindert die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1, dass ihr Betriebszustand auf den Wartezustand eingestellt wird, welcher dem Zustand entspricht, in dem der Unterarm des Arztes nicht auf dem Armhalter 5 angebracht ist, solange nicht die Klick-Operation des Arztes oder die Anschaltoperation des Arztes der Befehlsvorrichtung 90 ausgeführt wird.
Die Klick-Operation oder die Anschaltoperation der Befehlsvorrichtung 90 ist eine vorsätzliche Operation des Arztes. Aus diesem Grund erlangt die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 einen zweiten vorteilhaften Effekt des Vermeidens der Möglichkeit, dass der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Wartezustand im Gegensatz zu des Arztes Vorsatz eingestellt wird. Dies verbessert die Arbeitseffizienz des Arztes und verringert die Bedenken des Arztes dahingehend, dass die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf einen Betriebszustand eingestellt wird, welcher unterschiedlich von dem Vorsatz des Arztes ist.
Zusätzlich ermöglicht es, da die Klick-Operation eine Operation eines Arztes ist, welcher Kraft auf den Armhalter 5 in der nach oben gerichteten Richtung in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Muster ausübt, die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 dem Arzt, die Klick-Operation mit innerer Ruhe durchzuführen.
Die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 ist in der Lage, ihren Betriebszustand auf den freien Zustand einzustellen nur, wenn ihr Betriebszustand auf den Haltezustand eingestellt ist. Insbesondere verhindert, während der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Wartezustand eingestellt ist, die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1, dass ihr Betriebszustand direkt auf den freien Zustand eingestellt wird.
Das heißt, dass, wenn der Wartezustand, welcher dem Zustand entspricht, in welchem der Unterarm des Arztes nicht auf dem Armhalter 5 angebracht ist, direkt zu dem freien Zustand zum Bewegen des Armhalters 5 folgend der Bewegung des Unterarms im Gegensatz zu dem Vorsatz des Arztes überginge, die Arbeitseffizienz des Arztes verringert würde.
Aus diesem Gesichtspunkt erreicht die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 einen dritten vorteilhaften Effekt des Verhinderns des Auftretens eines Abfalls in der Arbeitseffizienz des Arztes.
[2. Zweite Ausführungsform]
[2-1 Betrieb]
Die Struktur der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist ähnlich zu der Struktur der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Eine Zustandseinstellaufgabe durch den Computer 7 gemäß der zweiten Ausführungsform ist unterschiedlich von der Zustandseinstellaufgabe gemäß der ersten Ausführungsform in dem folgenden Punkt.
Das Folgende beschreibt die Zustandseinstellaufgabe, welche durch den Computer 7 gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm, welches in 5 veranschaulicht ist. Die Zustandseinstellaufgabe wird durch die CPU 71 in Übereinstimmung mit einem Programm P2 ausgeführt, welches der Zustandseinstellaufgabe, welche in beispielsweise dem ROM 72 gespeichert ist, entspricht. Das Programm P2 wird durch eine Phantomlinie in dem ROM 72 in 1 veranschaulicht. Das heißt, dass die zweite Ausführungsform in ihrer Zustandseinstellaufgabe von der ersten Ausführungsform unterschiedlich ist.
Demnach kann die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform die Programme P1 und P2 in beispielsweise dem ROM 72 speichern. In dieser Modifikation wird auf die Zustandseinstellaufgabe durch die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 in Übereinstimmung mit dem Programm P1 Bezug genommen werden als eine erste Zustandseinstellaufgabe basierend auf einem ersten Verarbeitungsmodus. Zusätzlich wird auf die Zustandseinstellaufgabe durch die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 in Übereinstimmung mit dem Programm P2 Bezug genommen werden als eine zweite Zustandseinstellaufgabe basierend auf einem zweiten Verarbeitungsmodus.
Insbesondere führt die CPU 71 gemäß dieser Modifikation selektiv die erste Zustandseinstellaufgabe basierend auf dem Programm P1 in Antwort auf einen Befehl eines Arztes aus, welcher eine Auswahl des ersten Verarbeitungsmodus anzeigt, welche von der Befehlsvorrichtung 90 gesendet wird. Zusätzlich führt die CPU 71 gemäß dieser Modifikation selektiv die erste Zustandseinstellaufgabe basierend auf dem Programm P2 in Antwort auf einen Befehl eines Arztes aus, welcher eine Auswahl des zweiten Verarbeitungsmodus anzeigt, welche von der Befehlsvorrichtung 90 gesendet wird.
Die Operationen in den Schritten S1 bis S5 der Zustandseinstellaufgabe, das heißt der zweiten Zustandseinstellaufgabe gemäß der zweiten Ausführungsform sind identisch zu denjenigen der Zustandseinstellaufgabe, das heißt der zweiten Zustandseinstellaufgabe gemäß der ersten Ausführungsform.
Nach dem Einstellen des Betriebszustandes der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Haltezustand in Schritt S5 bestimmt die CPU 71, ob die Klick-Operation durch den Arzt in Übereinstimmung mit wenigstens einem der Messsignale ausgeführt wird, welche von den Gebern 31B bis 33B und dem Kraftsensor 45 gesendet werden, in Schritt S29.
Bei einer Bestimmung, dass die Klick-Operation durch den Arzt nicht ausgeführt worden ist (NEIN in Schritt S29), führt die CPU 71 wiederholt die Bestimmung in Schritt S29 durch.
Andernfalls schreitet bei einer Bestimmung, dass die Klick-Operation durch den Arzt ausgeführt wird (JA in Schritt S29) die zweite Einstellaufgabe sequentiell zu den Schritten S11 und S13 in derselben Art und Weise wie die erste Zustandseinstellaufgabe voran.
Insbesondere wenn die Klick-Operation durch den Arzt ausgeführt wird (siehe JA in Schritt S29), stellt die CPU 71 den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den freien Zustand in derselben Art und Weise ein wie die Operation in Schritt S11 der ersten Zustandseinstellaufgabe gemäß der ersten Ausführungsform. Dann führt die CPU 71 wiederholt die Bestimmung in Schritt S13 durch bis die Bewegung des Unterarms des Arztes, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, gestoppt ist (NEIN in Schritt S13). In anderen Worten gesagt erhält die CPU 71 den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 in dem freien Zustand aufrecht bis die Bewegung des Unterarms des Arztes, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, gestoppt ist.
Wenn die Bewegung des Unterarms des Arztes, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, gestoppt ist (JA in Schritt S13), schreitet die zweite Zustandseinstellaufgabe zu Schritt S5 in derselben Art und Weise wie die erste Zustandseinstellaufgabe voran. In Schritt S5 stellt die CPU 71 den Betriebsmodus der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Haltezustand ein.
Ein Ausführen der obigen zweiten Zustandseinstellaufgabe durch den Computer 7 ermöglicht es dem Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1, wie folgt überzugehen.
Insbesondere unter Bezugnahme auf 6 wird, wenn die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 angeschaltet wird, der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Wartezustand eingestellt (siehe Schritt S1), wobei jede axiale Bremse in einem An-Zustand ist. Wenn der Unterarm eines Arztes auf dem Armhalter 5 angebracht wird, während der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Wartezustand eingestellt ist (JA in Schritt S3), geht der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 von dem Wartezustand in den Haltezustand über (siehe Schritt S5).
Auch wenn der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 von dem Wartezustand in den Haltezustand übergeht, wird jede axiale Bremse in dem An-Zustand aufrechterhalten. Wenn der Unterarm des Arztes, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, die Klick-Operation ausführt (siehe JA in Schritt S29), geht der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 von dem Haltezustand in den freien Zustand über (siehe Schritt S11).
Während der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den freien Zustand eingestellt ist, ist jede axiale Bremse in dem Aus-Zustand, sodass der Arzt es dem Armhalter 5 ermöglicht, der Bewegung des Unterarms zu folgen. Wenn die Bewegung des Unterarms des Arztes, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, gestoppt wird, während der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den freien Zustand eingestellt ist (siehe JA in Schritt S13), geht der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 von dem freien Zustand in den Haltezustand über (siehe Schritt S5).
Es sei festgehalten, dass, wie obenstehend beschrieben ist, eine Anschaltoperation eines Arztes der Befehlseinheit 90 die CPU 71 veranlasst, den gegenwärtigen Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1, welcher der Wartezustand, der Haltezustand oder der freie Zustand ist, zwangsweise auf den Verriegelungszustand einzustellen (siehe 4 und Schritt S15). In dem Verriegelungszustand erhält die CPU 71 jede axiale Bremse in dem An-Zustand aufrecht unabhängig von einer beliebigen Kraft, welche auf den Armhalter 5 ausgeübt wird. Wenn die Befehlseinheit 90 durch den Arzt angeschaltet wird, während der gegenwärtige Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Verriegelungszustand eingestellt ist, stellt die CPU 71 zwangsweise den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Wartezustand ein (siehe Schritt S16).
[2-3 Vorteilhafter Effekt]
Die obige Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform erreicht den dritten vorteilhaften Effekt in der ersten Ausführungsform als einen ersten vorteilhaften Effekt und erreicht die folgenden vorteilhaften Effekte.
Wenn ein Arzt die Klick-Operation durchführt, um den Armhalter 5 folgend dem Unterarm zu bewegen (siehe JA in Schritt S29), stellt die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 ihren Betriebsmodus auf den freien Zustand ein (siehe Schritt S11). Dies ermöglicht es dem Armhalter 5, der Bewegung des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, zu folgen. Zusätzlich stellt, wenn der Arzt die Bewegung des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, stoppt (siehe JA in Schritt S13), die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 ihren Betriebszustand auf den Haltezustand ein (siehe Schritt S5). Dies ermöglicht es dem Armhalter 5, auf die Stoppposition des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, fixiert zu werden. Dies erreicht demnach einen zweiten vorteilhaften Effekt des Ermöglichens, dass der Arzt eine chirurgische Operation mit dessen Unterarm auf dem Armhalter 5 fixiert auf eine erwünschte Position angebracht ruhig durchführt während er vorsätzlich Klick-Operationen durchführt, um den Armhalter 5 zu bewegen.
Die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform verhindert, dass ihr Betriebszustand auf dem freien Zustand eingestellt wird, solange nicht eine Klick-Operation eines Arztes ausgeführt wird. Aus diesem Grund erreicht die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 einen dritten vorteilhaften Effekt des Vermeidens der Möglichkeit, dass der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den freien Zustand im Gegenstand zum Vorsatz des Arztes eingestellt wird. Dies verbessert die Arbeitseffizienz des Arztes und schwächt die Bedenken des Arztes dagegen, dass die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf einen Betriebszustand eingestellt wird, welcher unterschiedlich von dem Vorsatz des Arztes ist, ab.
Zusätzlich ermöglicht es, da die Klick-Operation eine Operation eines Arztes ist, welche Kraft auf den Armhalter 5 in der nach oben gerichteten Richtung in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Muster ausübt, die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 dem Arzt, die Klick-Operation mit innerer Ruhe durchzuführen.
Wenn der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform auf den Wartezustand oder den freien Zustand eingestellt ist, verhindert die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1, dass ihr Betriebszustand auf den Wartezustand eingestellt wird, welcher dem Zustand entspricht, in dem der Unterarm des Arztes nicht auf dem Armhalter 5 angebracht ist, solange nicht die Anschaltoperation des Arztes der Befehlsvorrichtung 90 ausgeführt wird.
Die Anschaltoperation der Befehlsvorrichtung 90 ist die vorsätzliche Operation des Arztes. Aus diesem Grunde erreicht die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform einen vierten vorteilhaften Effekt des Vermeidens der Möglichkeit, dass der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Wartezustand eingestellt wird im Gegensatz zu dem Vorsatz des Arztes. Dies verbessert die Arbeitseffizienz des Arztes und mildert die Bedenken des Arztes dagegen, dass die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf einen Betriebszustand eingestellt wird, welcher unterschiedlich von dem Vorsatz des Arztes ist.
Die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform macht eine vorsätzliche Operation eines Führers notwendig zum Umschalten des Betriebszustands der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 von dem Wartezustand in den freien Zustand oder dem Umschalten des Betriebszustands der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 von dem Haltezustand in den Wartezustand. Aus diesem Grund erreicht die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform einen fünften vorteilhaften Effekt des stabilen Aufrechterhaltens des Betriebszustands der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 in dem Haltezustand.
Insbesondere ist die zweite Zustandseinstellaufgabe der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform besser für statische Operationen geeignet, welche häufige Möglichkeiten für einen Arzt haben, um den Armhalter 5 auf eine vorbestimmte Position zu fixieren, verglichen mit der ersten Zustandseinstellaufgabe der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform.
Im Gegensatz dazu ist die erste Zustandseinstellaufgabe der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform besser geeignet für dynamische Operationen, welche es notwendig machen, dass ein Arzt die Serie von einem Bewegen des Armhalters 5 und einem Stoppen der Bewegung des Armhalters 5 wiederholt, verglichen mit der zweiten Zustandseinstellaufgabe der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform.
[3. Modifikationen]
Der Computer 7 gemäß jeder der ersten und zweiten Ausführungsform passt eine Bremskraft jeder der Bremsen 31A, 32A und 33A an, um das entsprechende eine der Gelenke 31, 32 und 33 vollständig zu fixieren, das heißt den Mehrfachgelenkarm 3, wodurch der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den Wartezustand oder den Haltezustand eingestellt wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
Beispielsweise kann der Computer 7 eine Bremskraft wenigstens einer der Bremsen 31A, 32A und 33A anpassen, um es einem entsprechenden wenigstens einen der Gelenke 31, 32 und 33 zu ermöglichen, gringfügig bewegbar zu sein. Der Computer 7 gemäß jeder der ersten und zweiten Ausführungsform führt eine Steuerung der Bremskraft jeder der Bremsen 31A, 32A und 33A in dem Wartezustand durch, um ähnlich zu einer Steuerung der Bremskraft einer entsprechenden einen der Bremsen 31A, 32A und 33A in dem Haltezustand zu sein. Der Computer 7 jedoch kann eine Steuerung der Bremskraft jeder der Bremsen 31A, 32A und 33A in dem Wartezustand durchführen, um unterschiedlich von der Steuerung der Bremskraft einer entsprechenden einen der Bremsen 31A, 32A und 33A in dem Haltezustand zu sein.
In jeder der ersten und zweiten Ausführungsformen bilden die Federn 46 und 47 und die Gegengewichte 48 einen Balancemechanismus, welcher eine Vorspannkraft auf den Armhalter 5 ausübt, während der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den freien Zustand eingestellt ist; diese Vorspannkraftanwendung veranlasst den Armhalter 5, der Bewegung des Unterarms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, zu folgen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann der Balancemechanismus konfiguriert sein, um mehrere Gegengewichte ohne eine Verwendung von Federn zu verwenden, kann aus nur Federn bestehen, oder kann konfiguriert sein, um andere bekannte Vorspannkraftanwendemittel zu verwenden.
Der Computer 7 gemäß jeder Ausführungsform stellt variabel den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 in Übereinstimmung mit den Messsignalen ein, welche von den Gebern 31B, 32B und 33B und dem Kraftsensor 45 als Detektoren gesendet werden, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Konfiguration beschränkt.
Beispielsweise kann ein Sensor zum Messen eines Anbringens eines Unterarms eines Arztes auf dem Armhalter 5 basierend auf einer Änderung einer Kapazität oder basierend auf einer Unterbrechung eines Lichtpfades verwendet werden. Insbesondere können Kontaktsensoren oder Annäherungssensoren als Detektoren verwendet werden. In dieser Modifikation ist ein solcher Detektor in der Lage, um:

1. das Auftreten eines geringfügigen Kontakts eines Arms eines Arztes auf dem Armhalter 5 und eine Trennung des Arms des Arztes davon als die Klick-Operation zu erfassen oder
2. das Auftreten davon, dass ein Arm eines Arztes nahe zu dem Armhalter 5 ist und davon getrennt wird als die Klick-Operation zu erfassen.

Jede der ersten und zweiten Zustandseinstellaufgaben gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform weist eine Operation zum Bestimmen auf, ob die Klick-Operation ausgeführt wird, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Konfiguration beschränkt.
Beispielsweise kann der Computer 7 bestimmen, ob der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den freien Zustand eingestellt ist, unter Verwendung eines von bekannten Verfahren, welche im Patentdokument 1 offenbart sind, in Schritt S7 oder S29.
Beispielsweise kann, wie in Patentdokument 1 offenbart ist, wenn bestimmt wird, dass Befehlsinformationen basierend auf Operationen eines Arztes eines Fußschalters als ein Beispiel der Befehlsvorrichtung 90 zu dem Computer 7 von dem Fußschalter als die Operation in Schritt S9 oder S29 gesendet werden, der Computer 7 den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den freien Zustand in Schritt S11 einstellen.
Zusätzlich kann, wie in Patentdokument 1 offenbart ist, wenn als die Operation in Schritt S7 oder S29 bestimmt wird, dass Kraft, welche auf den Armhalter 5 ausgeübt wird, gleich oder größer als 1,5 kgf (14,7 N) für 100 Millisekunden (ms) war, der Computer 7 den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den freien Zustand in Schritt S11 einstellen.
In Schritt S7 oder S20 gemäß jeder der ersten und zweiten Ausführungsform verhindert die Operation, welche bestimmt, ob der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 auf den freien Zustand eingestellt ist unter Verwendung eines von bekannten Verfahren, welche im Patentdokument 1 offenbart sind, dass der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 direkt von dem Wartezustand in den freien Zustand übergeht. Diese Modifikation erreicht demnach den dritten vorteilhaften Effekt, welcher durch die erste Ausführungsform erreicht wird.
Die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß jeder der ersten und zweiten Ausführungsform ist konfiguriert, um zu verhindern, dass ihr Betriebszustand direkt von einem des Wartezustands und des freien Zustands zu dem anderen davon übergeht, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Konfiguration beschränkt.
Beispielsweise kann der Computer 7 der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß jeder der ersten und zweiten Ausführungsform konfiguriert sein, um zu verursachen, dass der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 direkt von dem freien Zustand zu dem Wartezustand bei einer Bestimmung übergeht, dass die Anhebegeschwindigkeit des Unterarms des Arztes, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, höher ist als eine vorbestimmte Grenzgeschwindigkeit (JA in Schritt S12, veranschaulicht durch eine Phantomlinie in 3). Es sei festgehalten, dass bei einer Bestimmung, dass die Anhebegeschwindigkeit des Unterarms des Arztes, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, gleich oder niedriger als die vorbestimmte Grenzgeschwindigkeit ist (NEIN in Schritt S12), der Computer 7 die Operation in Schritt S13 durchführt.
Es sei festgehalten, dass die Anhebegeschwindigkeit des Unterarms des Arztes, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, als eine Änderungsrate betrachtet werden kann, das heißt der zeitliche Unterschied einer nach unten gerichteten Kraft, welche auf den Armhalter 5 ausgeübt wird. Das heißt, dass, wenn die Änderungsrate der nach unten gerichteten Kraft, welche auf den Armhalter 5 ausgeübt wird, niedriger ist als ein vorbestimmtes Grenzniveau, es bestimmt werden kann, dass die Anhebegeschwindigkeit des Unterarms des Arztes, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, höher ist als die vorbestimmte Grenzgeschwindigkeit. Es sei festgehalten, dass dieses vorbestimmte Grenzniveau erreicht werden kann durch ein Subtrahieren eines vorbestimmten positiven Niveaus von dem vorbestimmten Niveau, welches obenstehend erwähnt ist. In dieser Modifikation ist es möglich, die Sicherheit der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 zu verbessern.
Zusätzlich kann der Computer 7 bestimmen, ob die Klick-Operation durch den Arzt ausgeführt wird in Übereinstimmung mit wenigstens einem der Messsignale, welche von den Gebern 31B bis 33B und dem Kraftsensor 45 gesendet werden (siehe Schritt S4, veranschaulicht durch eine Phantomlinie in 3). Bei einer Bestimmung, dass die Klick-Operation ausgeführt wird (JA in Schritt S4), kann der Computer 7 konfiguriert werden, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 direkt von dem Wartezustand zu dem freien Zustand in Schritt S11 umzuschalten. Es sei festgehalten, dass bei der Bestimmung, dass die Klick-Operation nicht ausgeführt ist (NEIN in Schritt S4), der Computer 7 konfiguriert werden kann, um die Operation in Schritt S5 durchzuführen.
In jeder der ersten und zweiten Ausführungsform ist die Klick-Operation als eine Operation eines sachten Stoßens des Armhalters 5 nach unten mit dem Unterarm des Arztes definiert ist, das heißt eine Operation eines sachten Drückens des Armhalters 5 nach vorne mit dem Unterarm, die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist.
Beispielsweise kann die Klick-Operation definiert werden als eine Serie von:

1. einem vorübergehenden Anheben des Arms, welcher auf dem Armhalter angebracht ist durch den Arzt;
2. ein Drücken des Armhalters 5 nach unten durch den Arzt;
3. ein Anheben des Arms wiederum unmittelbar nach dem Drücken durch den Arzt.

Die Klick-Operation kann ebenso definiert sein als zwei Sätze von:

1. einem Drücken des Armhalters 5 nach unten durch den Arzt;
2. einem Anheben des Arms unmittelbar nach dem Drücken durch den Arzt.

Auf die zwei Sätze des Drückens des Armhalters 5 nach unten und Anheben des Arms unmittelbar nach dem Drücken durch den Arzt wird Bezug genommen als eine Doppelklick-Operation.
Die Klick-Operation kann ferner definiert sein als eine Serie von:

1. einem Bewegen des Arms, welcher auf dem Armhalter 5 angebracht ist, in der rechten Richtung, linken Richtung oder ellbogenseitigen Richtung von dem Arzt;
2. ein Anheben des Arms durch den Arzt unmittelbar nach der Bewegung des Arms.

Die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß jeder der ersten und zweiten Ausführungsform weist als den Betriebszustand den Haltezustand und Wartezustand auf, wovon jeder als ein Beispiel des Grenzzustandes dient, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform nur den Haltezustand als den Grenzzustand aufweisen ohne Aufweisen des Wartezustands als den Grenzzustand. In dieser Modifikation weist die Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 zwei Typen ihres Betriebszustandes auf einschließlich des Haltezustands und des freien Zustands mit Ausnahme des Verriegelungszustands; der Verriegelungszustand wird durch die Befehle des Arztes, welche von der Befehlsvorrichtung 90 gesendet werden, eingestellt. Dies führt dazu, dass die Operationen der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung 1 vereinfacht werden.
Die Funktionen eines Elements in jeder der ersten und zweiten Ausführungsform können als mehrere Elemente verteilt werden und die Funktionen, welche mehrere Elemente haben, können in ein Element kombiniert werden. Wenigstens ein Teil der Struktur jeder der ersten und der zweiten Ausführungsform kann durch eine bekannte Struktur ersetzt werden, welche dieselbe Funktion hat wie wenigstens ein Teil der Struktur der entsprechenden Ausführungsform. Ein Teil der Struktur jeder der ersten und zweiten Ausführungsform kann beseitigt werden. Wenigstens ein Teil der Struktur einer der ersten und zweiten Ausführungsform kann hinzugefügt werden oder ersetzt werden durch die Struktur der anderen der ersten und zweiten Ausführungsform. Alle Aspekte, welche in den technologischen Ideen enthalten sind, welche durch die Sprache, welche durch die Ansprüche eingesetzt wird, spezifiziert werden, bilden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung kann durch verschiedene Ausführungsformen zusätzlich zu der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung implementiert werden; die verschiedenen Ausführungsformen weise Systeme auf, von welchen jedes eine der obigen Körper-Folge-Unterstützvorrichtungen aufweist, Programme, um einen Computer dazu zu veranlassen, um als ein Einstellmittel in jeder der Körper-Folge-Unterstützvorrichtungen zu dienen, Speichermedien, welche die Programme speichern, und Einstellverfahren für die Körper-Folge-Unterstützvorrichtungen.
Diese Anmeldung ist basiert auf und beansprucht den Vorzug der Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-066722 , deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit hierin durch Bezugnahme mit eingebunden ist.
Bezugszeichenliste

1: Körper-Folge-Unterstützvorrichtung
3: Mehrfachgelenkarm
5: Armhalter
7: Computer
31, 32, 33, 34, 35: Gelenk
31A, 32A, 33A: Bremse
31B, 32B, 33B: Geber
45: Kraftsensor
46, 47: Feder
48: Gegengewicht
90: Befehlsvorrichtung

Claims

Körper-Folge-Unterstützvorrichtung (1) zum Unterstützen eines Teils eines Körpers eines Bedieners, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: einen Anbringabschnitt (5), auf welchem der Teil des Körpers des Bedieners anbringbar ist; ein Unterstützelement (3), welches wenigstens ein Gelenk (31, 32, 33, 34, 35) hat und den Anbringabschnitt abstützt, um wenigstens vertikal bewegbar zu sein durch ein Biegen des wenigstens einen Gelenks; eine Bremse (31A, 32A, 33A) zum Erreichen des Folgenden: eines Grenzzustandes als einem Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung, wobei der Grenzzustand eine Funktion des wenigstens einen Gelenks des Unterstützelements begrenzt, um die Bewegung des Anbringabschnitts zu begrenzen; und eines Freigabezustands als dem Betriebszustands der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung, wobei der Freigabezustand die Begrenzung der Funktion des wenigstens einen Gelenks freigibt, um die Begrenzung der Bewegung des Anbringabschnitts freizugeben; einen Balancemechanismus (46, 47, 48), welcher eine nach oben gerichtete Vorspannkraft auf den Anbringabschnitt in dem Freigabezustand ausübt, um den Anbringabschnitt zu veranlassen, der Bewegung des Teils des Körpers, welcher an dem Anbringabschnitt angebracht ist, zu folgen; einen Detektor (31B, 32B, 33B, 45), welcher, während der Teil des Körpers an dem Anbringabschnitt angebracht ist, wenigstens eines der Folgenden erfasst: einer Kraft, welche von dem Teil des Körpers auf wenigstens einen des Anbringabschnitts und des Befestigungselements ausgeübt wird; eines Drehmoments, welches von dem Teil des Körpers auf den Anbringabschnitt ausgeübt wird; einer Beschleunigung des Anbringabschnitts; einer Geschwindigkeit des Anbringabschnitts; einer Position des Anbringabschnitts; eines Kontaktzustands zwischen dem Anbringabschnitt und dem Teil des Körpers; und eines Zustands des Teils des Körpers, welcher nahe zu dem Anbringabschnitt ist; und ein Einstellmittel (7), welches eine Einstellaufgabe durchführt, um basierend auf einem Erfassungsergebnis des Detektors die Bremse zu steuern, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung auf einen beliebigen einen des Grenzzustands und des Freigabezustands einzustellen, wobei die Einstellaufgabe eine Aufgabe aufweist zum Bestimmen, basierend auf dem Erfassungsergebnis des Detektors, ob eine Klick-Operation mit dem Teil des Körpers ausgeführt wird, wobei die Klick-Operation als eine vorsätzliche Bewegung des Teils des Körpers durch den Bediener in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Muster definiert ist.
Körper-Folge-Unterstützvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Klick-Operation als eine Operation eines Bedieners definiert ist, um: den Anbringabschnitt in einer vorbestimmten Richtung anders als der nach oben gerichteten Richtung mit dem Teil des Körpers durch den Bediener zu drücken; und das Drücken unmittelbar nach dem Drücken zu stoppen.
Körper-Folge-Unterstützvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Grenzzustand Folgendes aufweist: einen Haltezustand, der einem Zustand entspricht, in welchem der Teil des Körpers angebracht ist; und einen Wartezustand, der einem Zustand entspricht, in welchem der Teil des Körpers nicht angebracht ist; und das Einstellmittel konfiguriert ist, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung auf den Wartezustand bei einer Bestimmung einzustellen, dass die Klick-Operation ausgeführt wird, wobei der Haltezustand für den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung eingestellt ist.
Körper-Folge-Unterstützvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: das Einstellmittel konfiguriert ist, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung auf den Freigabezustand einzustellen bei einer Bestimmung, dass die Klick-Operation ausgeführt wird, wobei der Grenzzustand für den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung eingestellt ist.
Körper-Folge-Unterstützvorrichtung (1) zum Abstützen eines Teils eines Körpers eines Bedieners, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: einen Anbringabschnitt (5), auf welchem der Teil des Körpers des Bedieners anbringbar ist; ein Unterstützelement (3), welches wenigstens ein Gelenk (31, 32, 33, 34, 35) hat und den Anbringabschnitt abstützt um wenigstens vertikal durch ein Biegen des wenigstens einen Gelenks bewegbar zu sein; eine Bremse (31A, 32A, 33A) zum Erreichen von: einem Grenzzustand als einem Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung, wobei der Grenzzustand eine Funktion des wenigstens einen Gelenks des Unterstützelements beschränkt, um die Bewegung des Anbringabschnitts zu begrenzen; und einem Freigabezustand als dem Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung, wobei der Freigabezustand die Begrenzung der Funktion des wenigstens einen Gelenkes freigibt zum Freigeben der Grenze der Bewegung des Anbringabschnitts; einen Balancemechanismus (46, 47, 48), welcher eine nach oben gerichtete Vorspannkraft auf den Anbringabschnitt in dem Freigabezustand ausübt, um den Anbringabschnitt zu veranlassen, der Bewegung des Teils des Körpers zu folgen, welcher auf dem Anbringabschnitt angebracht ist; einen Detektor (31B, 32B, 33B, 45), welcher, während der Teil des Körpers auf dem Anbringabschnitt angebracht ist, wenigstens eines der Folgenden erfasst: einer Kraft, welche von dem Teil des Körpers auf wenigstens einen des Anbringabschnitts und des Befestigungselements ausgeübt wird; eines Drehmoments, welches von dem Teil des Körpers auf den Anbringabschnitt ausgeübt wird; einer Beschleunigung des Anbringabschnitts; Geschwindigkeit des Anbringabschnitts; einer Position des Anbringabschnitts; eines Kontaktzustands zwischen dem Anbringabschnitt und dem Teil des Körpers; und einem Zustand des Teils des Körpers, welcher nahe zu dem Anbringabschnitt ist; und ein Einstellmittel (7), welches eine Einstellaufgabe durchführt, um basierend auf einem Erfassungsergebnis des Detektors die Bremse zu steuern, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung auf einen beliebigen einen des Grenzzustandes und des Freigabezustandes einzustellen, wobei der Grenzzustand Folgendes aufweist: einen Haltezustand, der einem Zustand entspricht, in welchem der Teil des Körpers auf dem Anbringabschnitt angebracht ist; und einen Wartezustand, der einem Zustand entspricht, in welchem der Teil des Körpers nicht auf dem Anbringabschnitt angebracht ist; und wobei das Einstellmittel konfiguriert ist, um: basierend auf einem Erfassungsergebnis des Detektors wenigstens eine der Folgenden durchzuführen: einer ersten Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Freigabezustand zu dem Haltezustand umzuschalten; einer zweiten Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Haltezustand zu dem Freigabezustand umzuschalten; einer dritten Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Wartezustand zu dem Haltezustand umzuschalten; einer vierten Schaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Haltezustand zu dem Wartezustand umzuschalten; und einer fünften Umschaltaufgabe, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung von dem Freigabezustand zu dem Wartezustand umzuschalten; und zu verhindern, dass der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung direkt von dem Wartezustand in den Freigabezustand umgeschaltet wird.
Körper-Folge-Unterstützvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Einstellmittel konfiguriert ist, um den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung auf den Freigabezustand einzustellen bei dem Erfassungsergebnis des Detektors, welches einen Zustand repräsentiert, in welchem der Teil des Körpers, welcher an dem Armhalter angebracht ist, sich anhebt, wobei der Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung auf den Haltezustand eingestellt ist.
Körper-Folge-Unterstützvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei: die Einstellaufgabe konfiguriert ist, um: basierend auf dem Erfassungsergebnis des Detektors zu bestimmen, ob eine Klick-Operation mit dem Teil des Körpers ausgeführt wird, wobei die Klick-Operation definiert ist als eine vorsätzliche Bewegung des Teils des Körpers durch den Bediener in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Muster; und zu bestimmen, ob wenigstens eine der ersten bis fünften Umschaltaufgabe in Übereinstimmung mit einem Ergebnis der Bestimmung durchzuführen ist, ob die Klick-Operation ausgeführt wird.
Körper-Folge-Unterstützvorrichtung nach Anspruch 7, wobei: die Klick-Operation als eine Operation eines Bedieners definiert ist, um: den Anbringabschnitt in eine vorbestimmte Richtung anders als die nach oben gerichtete Richtung mit dem Teil des Körpers zu drücken; und das Drücken unmittelbar nach dem Drücken zu stoppen.
Körper-Folge-Unterstützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: die Einstellaufgabe konfiguriert ist, um: den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung auf den Grenzzustand einzustellen bei einer Bestimmung, dass der Anbringabschnitt für eine vorbestimmte Zeit gestoppt worden ist, wobei der Freigabezustand für den Betriebszustand der Körper-Folge-Unterstützvorrichtung eingestellt ist.
Körper-Folge-Unterstützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Teil des Körpers, welcher an dem Anbringabschnitt angebracht ist, ein Arm ist.