DE112016003481T5

DE112016003481T5 - Manipulatorsystem

Info

Publication number: DE112016003481T5
Application number: DE112016003481.4T
Authority: DE
Inventors: Masaru YANAGIHARA; Kosuke Kishi
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2018-04-12
Also published as: JPWO2017022307A1; CN107848106B; WO2017022307A1; US20180169867A1; CN107848106A; JP6177477B2

Abstract

Ein Manipulator wird, wie von einem Bediener beabsichtigt, bewegt, ungeachtet des Zustands eines Drehgelenks. Bereitgestellt ist ein Manipulatorsystem (1), umfassend: Bedieneingabeeinheiten (5), in die Steuerbefehle eingegeben werden; Manipulatoren (3a, 3b); und eine Steuereinheit (6), die die Manipulatoren (3a, 3b) gemäß dem Steuerbefehl steuert, der in die Bedieneingabeeinheit (5) eingegeben wird. Die Manipulatoren (3a, 3b) umfassen jeweils einen langgestreckten Einführabschnitt, ein oder mehrere flexible Gelenke, die ein Distalendteil, das an dem distalen Ende des Einführabschnitts vorgesehen ist, veranlassen, um eine Achse zu schwenken, die senkrecht zu der Längsachse des Einführabschnitts ist, und ein Drehgelenk, das näher an dem proximalen Ende als dem flexiblen Gelenk vorgesehen ist, und das das Distalendteil um die Längsachse herum dreht. Die Bedieneingabeeinheiten (5) umfassen jeweils eine Biegebedieneingabeeinheit, die ein Steuerbefehl an das flexible Gelenk eingibt, und eine Drehbedieneingabeeinheit, die ein Steuerbefehl an das Drehgelenk eingibt. Die Steuereinheit (6) bewegt die Drehbedieneingabeeinheit oder das Drehgelenk derart, dass der relative Winkel zwischen dem Steuerbefehl, der in die Drehbedieneingabeeinheit eingegeben wird, und dem Drehwinkel des Drehgelenks 0° oder ±180° ist.

Description

Zugehörige Anmeldungen
Diese Anmeldung ist eine Übersetzung der am 31.05.2016 eingereichten internationalen Patentanmeldung mit der internationalen Anmeldenummer PCT/JP 2016/065955 , die die Priorität der japanischen Anmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 2015-152138 , eingereicht am 31. Juli 2015, beansprucht, wobei die Offenbarungen dieser genannten Anmeldungen hier durch Rückbeziehung ausdrücklich aufgenommen werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Manipulatorsystem.
[Allgemeiner Stand der Technik]
In einem bekannten Master-Slave-Manipulatorsystem des Stands der Technik werden Manipulatoren gemäß Bedieneingaben in Bedieneingabeeinrichtungen bedient, die von einem Bediener bedient werden.
Wenn in einem solchen Manipulatorsystem die Bedieneingabeeinrichtungen und die Manipulatoren aus einem Zustand heraus betriebsfähig zu verbinden sind, in dem Kupplungen außer Eingriff und die Bedieneingabeeinrichtungen und die Manipulatoren nicht betriebsfähig verbunden sind, wird eine Grobpositionierung ausgeführt, indem die Bedieneingabeeinrichtungen so bewegt werden, dass sie den Zuständen der Manipulatoren entsprechen, und dann werden die Kupplungen in Eingriff gebracht.
[Entgegenhaltungsliste]
[Patentliteratur]

PTL 1 Japanische nicht geprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2006-334695

[Kurzdarstellung der Erfindung]
[Technische Aufgabe]
Wenn die Manipulatoren jeweils ein Drehgelenk, das einen Arm um die Längsachse dreht, und an der Seite, die näher an dem distalen Ende als das Drehgelenk ist, ein oder mehrere flexible Gelenke umfassen, die den Arm um eine Achse senkrecht zu der Längsachse drehen, gibt es jedoch den Nachteil, dass sich das flexible Gelenk abhängig von dem Zustand des Drehgelenks in eine von dem Bediener nicht beabsichtigte Richtung drehen kann.
Insbesondere gibt es den Nachteil, dass, wenn zum Beispiel eine bestimmte Bedienung an der Bedieneingabeeinrichtung ausgeführt wird, damit das flexible Gelenk das Distalendteil nach oben schwenkt, falls der Drehwinkel des Drehgelenks sich um 180° unterscheidet, das flexible Gelenk das Distalendteil veranlassen kann, nach unten zu schwenken, obwohl dieselbe Bedienung an der Bedieneingabeeinrichtung ausgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die zuvor beschriebenen Umstände gemacht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Manipulatorsystem bereitzustellen, in dem es möglich ist, Manipulatoren so zu bewegen, wie es ein Bediener beabsichtigt, ungeachtet des Zustands der Drehgelenke.
[Lösung der Aufgabe]
Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung die folgenden Lösungen bereit.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Manipulatorsystem vorgesehen, umfassend: eine Bedieneingabeeinheit, in die ein Steuerbefehl eingegeben wird; einen Manipulator; und eine Steuereinheit, die den Manipulator gemäß dem in die Bedieneingabeeinheit eingegebenen Steuerbefehl steuert. Der Manipulator umfasst einen langgestreckten Einführabschnitt, ein oder mehrere flexible Gelenke, die ein an dem distalen Ende des Einführabschnitts vorgesehenen Distalendteil veranlassen, um eine Achse senkrecht zu der Längsachse des Einführabschnitts zu schwenken, und ein Drehgelenk, das näher an dem proximalen Ende als das flexible Gelenk vorgesehen ist und das das Distalendteil um die Längsachse dreht. Die Bedieneingabeeinheit umfasst eine Biegebedieneingabeeinheit, die einen Steuerbefehl an das flexible Gelenk eingibt, und eine Drehbedieneingabeeinheit, die einen Steuerbefehl an das Drehgelenk eingibt. Die Steuereinheit bewegt die Drehbedieneingabeeinheit oder das Drehgelenk derart, dass der relative Winkel zwischen dem in die Drehbedieneingabeeinheit eingegebenen Steuerbefehl und dem Drehwinkel des Drehgelenks 0° oder ±180° ist.
Gemäß diesem Gesichtspunkt werden, wenn die Steuerung durch die Steuereinheit in einem Zustand gestartet wird, in dem die Bedieneingabeeinheit und der Manipulator nicht fluchten, die Winkel der jeweiligen Gelenke des Manipulators erkannt und die Drehbedieneingabeeinheit oder das Drehgelenk von der Steuereinheit derart bewegt, dass der relative Winkel zwischen dem Drehwinkel des Drehgelenks und dem Steuerbefehl, der in die Drehbedieneingabeeinheit eingegeben wird, 0° oder ±180° ist. Wenn der relative Winkel auf 0° gesetzt ist, passen die Bewegungsrichtung des flexiblen Gelenks und die Bedienrichtung, die mittels der Biegebedieneingabeeinheit eingegeben wird, zueinander.
Wenn andererseits der relative Winkel ±180° ist,, ist die mittels der Biegebedieneingabeeinheit eingegebe Bewegungsrichtung des flexiblen Gelenks der Bedienrichtung entgegengesetzt, falls nichts unternommen wird. Weil allerdings erkannt wird, dass der relative Winkel ±180° ist, ist es möglich, mit der Steuereinheit einfach dafür zu sorgen, dass die Bewegungsrichtung des flexiblen Gelenks und die mittels der Biegebedieneingabeeinheit eingegebene Bedienrichtung zueinander passen. Entsprechend ist es in beiden Fällen möglich, dafür zu sorgen, dass ein oder mehrere flexible Gelenke dieselbe Bewegung aufgrund derselben Betätigung durch die Bedieneingabeeinheit ausführen. Mit anderen Worten ist es möglich, den Manipulator zu bewegen, wie es der Bediener beabsichtigt, ungeachtet des Zustands des Drehgelenks.
Gemäß dem obigen Gesichtspunkt kann das flexible Gelenk ein erstes flexibles Gelenk und ein zweites flexibles Gelenk umfassen, die das Distalendteil um zueinander senkrechte Achsen drehen, und die Biegebedieneingabeeinheit kann mittels Drehung eines Griffs, der von einem Bediener gegriffen wird, um Achsen, die sich schneiden, Steuerbefehle an das erste flexible Gelenk und das zweite flexible Gelenk eingeben.
Bei dieser Ausgestaltung kann der Bediener den Manipulator bewegen, wie er/sie beabsichtigt, indem er/sie den Griff greift und den Griff um eine der Achsen dreht, die sich schneiden, um ein flexibles Gelenk zu bewegen, und indem er den Griff um die andere Achse dreht, um das andere flexible Gelenk zu bewegen.
Gemäß dem obigen Gesichtspunkt kann die Steuereinheit die Drehbedieneingabeeinheit oder das Drehgelenk derart bewegen, dass der relative Winkel zwischen dem Steuerbefehl, der in die Drehbedieneingabeeinheit eingegeben wird, und dem Drehwinkel des Drehgelenks 0°, ±90° oder ±180° ist.
Bei dieser Ausgestaltung ist es nicht nur in dem Fall möglich, in dem der relative Winkel 0° oder ±180° ist, sondern auch in dem Fall, in dem der relative Winkel zwischen dem Steuerbefehl, der in die Drehbedieneingabeeinheit eingegeben wird, und dem Drehwinkel des Drehgelenks ±90° ist, mit der Steuereinheit einfach dafür zu sorgen, dass die Bewegungsrichtung des flexiblen Gelenks und die Bedienrichtungseingabe, die mittels der Biegebedieneingabeeinheit eingegeben wird, zueinander passen.
Insbesondere werden, falls nichts unternommen wird, die Drehrichtungen der zwei flexiblen Gelenke getauscht und die Drehrichtung des einen flexiblen Gelenks wird umgekehrt, wenn das Drehgelenk sich um ±90° dreht, wenn zwei flexible Gelenke vorhanden sind, die sich um zueinander senkrechte Achsen drehen können. Weil erkannt wird, dass der relative Winkel ±90° ist, ist es jedoch möglich, mit der Steuereinheit einfach dafür zu sorgen, dass die Bewegungsrichtung des flexiblen Gelenks und die Bedienrichtung, die mittels der Biegebedieneingabeeinheit eingegeben wird, zueinander passen. Entsprechend ist es jedenfalls möglich, dass ein oder mehrere flexible Gelenke dieselbe Bewegung aufgrund derselben Betätigung mittels der Bedieneingabeeinheit ausführen. Mit anderen Worten ist es möglich, den Manipulator zu bewegen, wie es der Bediener beabsichtigt, ungeachtet des Zustands des Drehgelenks.
Gemäß dem obigen Gesichtspunkt können Steuerbefehle, die mittels der Biegebedieneingabeeinheit eingegeben werden, Geschwindigkeitsbefehle an das erste flexible Gelenk und das zweite flexible Gelenk sein.
Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, eine Bedienung auszuführen, indem der Drehwinkel, der mittels der Biegebedieneingabeeinheit eingeben wird, mit der Bewegungsgeschwindigkeit des flexiblen Gelenks assoziiert wird.
Gemäß dem obigen Gesichtspunkt kann die Biegebedieneingabeeinheit ein Rückstellelement umfassen, das den Griff in eine Richtung zurückstellt, in der der Griff in die Ursprungsposition zurückkehrt.
Wenn eine Kraft auf den Griff der Biegebedieneingabeeinheit aufgebracht wird und der Drehwinkel vergrößert wird, erhöht sich bei dieser Ausgestaltung die Bewegungsgeschwindigkeit des flexiblen Gelenks, und, wenn die auf den Griff aufgebrachte Kraft entfernt wird, wird der Griff von dem Rückstellelement in die Ursprungsposition zurückgebracht, und damit ist es möglich, das flexible Gelenk zu stoppen.
Gemäß dem obigen Gesichtspunkt kann die Biegebedieneingabeeinheit eine Ursprungsbenachrichtigungseinheit umfassen, die es dem Bediener ermöglicht, den Ursprung des Griffs zu erkennen.
Bei dieser Ausgestaltung kann der Bediener erkennen, wenn er von der Ursprungsbenachrichtigungseinheit benachrichtigt wird, dass der Griff der Biegebedieneingabeeinheit am Ursprung ist.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung bietet dahingehend einen Vorteil, dass es möglich ist, ungeachtet des Zustands eines Drehgelenks, einen Manipulator, wie von einem Bediener beabsichtigt, zu bewegen.
[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
1 ist eine Darstellung, die die Gesamtausgestaltung eines Manipulatorsystems gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil des Manipulatorsystems von 1 zeigt.
3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die ein Distalendteil eines Übertubus des Manipulatorsystems von 1 zeigt.
4 ist eine schematische Ansicht, die die Achsausgestaltungen beweglicher Teile des Manipulatorsystems von 1 zeigt.
5 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Bedieneinheit des Manipulatorsystems von 1 zeigt.
6A ist eine schematische Ansicht zum Erklären eines Steuerverfahrens des Stands der Technik, in der der Referenzpunkt an der Basis der beweglichen Teile positioniert ist, die eine Bewegung zeigt, wenn das Drehgelenk bei 0° ist.
6B ist eine schematische Ansicht zum Erklären eines Steuerverfahrens des Stands der Technik, in der der Referenzpunkt an der Basis der beweglichen Teile positioniert ist, die eine Bewegung zeigt, wenn das Drehgelenk bei 180° ist.
7A ist eine schematische Ansicht zum Erklären eines Verfahrens zum Steuern des Manipulatorsystems von 1, in der der Referenzpunkt zwischen dem Drehgelenk und dem flexiblen Gelenk positioniert ist, die eine Bewegung zeigt, wenn das Drehgelenk bei 0° ist.
7B ist eine schematische Ansicht zum Erklären eines Verfahrens zum Steuern des Manipulatorsystems von 1, in der der Referenzpunkt zwischen dem Drehgelenk und dem flexiblen Gelenk positioniert ist, die eine Bewegung zeigt, wenn das Drehgelenk bei 180° ist.
8 ist eine schematische Ansicht, die die Achsausgestaltungen in einer Abwandlung der beweglichen Teile des Manipulatorsystems von 4 zeigt.
9 zeigt eine Abwandlung der Bedieneinheit des Manipulatorsystems von 5.
[Beschreibung der Ausführungsformen]
Ein Manipulatorsystem 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Manipulatorsystem 1 gemäß dieser Ausführungsform: ein Endoskop 2 und zwei Manipulatoren 3a und 3b, die in den Körper eines Patienten P einzuführen sind; einen Übertubus 4, der die Manipulatoren 3a und 3b aufnimmt; Bedieneinheiten (Bedieneingabeeinheiten) 5, die von einem Bediener O bedient werden; eine Steuereinheit 6, die die Manipulatoren 3a und 3b gemäß den Bedieneingaben steuert, die in die Bedieneinheiten 5 eingegeben werden; und einen Monitor 7.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfassen die Manipulatoren 3a und 3b einen Einführabschnitt 8, der in den Körper des Patienten P durch einen Kanal 16 in dem Übertubus 4 einzuführen ist, ein bewegliches Teil 9, das am distalen Ende des Einführabschnitts 8 vorgesehen ist und eine Antriebseinheit 10, die an der proximalen Endseite des Einführabschnitts 8 vorgesehen ist und die das bewegliche Teil 9 über ein Antriebsleistungsübertragungselement wie einen Draht (nicht gezeigt) antreibt.
Das bewegliche Teil 9 umfasst ein Behandlungsteil (Distalendteil) 11, das an dem äußersten distalen Ende angeordnet ist und auf einen betroffenen Teil im Körper wirkt, um den betroffenen Teil zu behandeln, und eine Vielzahl von Gelenken 12, 13, 14 und 15, die die Distalendposition und Ausrichtung des Behandlungsteils 11 verändern.
Die Gelenke 12, 13, 14 und 15 des beweglichen Teils 9 weisen in 4 gezeigte Achsausgestaltungen auf.
Insbesondere gibt es, in der Reihenfolge von der proximalen Endseite, die mit dem Einführabschnitt 8 verbunden ist, das Gleitgelenk 12, das den Behandlungsteil 11 in der Längsachsenrichtung des Einführabschnitts 8 vor- und zurückbewegt, das Drehgelenk 13, das das Behandlungsteil 11 um die Längsachse dreht, das erste flexible Gelenk (flexibles Gelenk) 14, das das Behandlungsteil 11 veranlasst, um eine Achse senkrecht zu der Längsachse zu schwenken, und das zweite flexible Gelenk (flexibles Gelenk) 15, das das Behandlungsteil 11 veranlasst, um eine Achse senkrecht zu der Achse des ersten flexiblen Gelenks 14 und die Längsachse zu schwenken.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, besteht der Übertubus 4 aus einem flexiblen Material und umfasst einen distalendseitigen rohrförmigen Abschnitt 18, der zwei Manipulatorkanäle 16 aufweist, durch die die Manipulatoren 3a und 3b verlaufen, und einen einzelnen Endoskopkanal 17, durch den das Endoskop 2 verläuft, und einen proximalendseitigen röhrenförmigen Abschnitt 19, der Verlängerungskanäle (nicht gezeigt) aufweist, die sich so erstrecken, dass sich die zwei Manipulatorkanäle 16 von dem proximalen Ende des distalendseitigen röhrenförmigen Abschnitts 18 zur proximalen Endseite erstrecken.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Antriebseinheit 10 der Manipulatoren 3a und 3b einen Antriebseinheitskörper 20, der Motoren aufweist (nicht gezeigt), und manipulatorseitige Antriebsteile 21, die anbringbar an und abnehmbar von dem Antriebseinheitskörper 20 sind und die die Antriebskräfte der Motoren an die Antriebsleistungsübertragungselemente in die Einführabschnitte 8 übertragen, wenn sie an den Antriebseinheitskörper 20 angebracht sind.
Die Antriebseinheit 10 umfasst Sensoren (nicht gezeigt), die die Winkel und Bewegungsbeträge der Gelenke 12, 13, 14 und 15 erfassen, die die beweglichen Teile 9 bilden.
Wie in 5 gezeigt, weisen die Bedieneinheiten 5 Achsausgestaltungen auf, die im Wesentlichen analog zu denen des beweglichen Teils 9 sind.
Insbesondere umfassen die Bedieneinheiten 5 jeweils einen rundstabförmigen Griff (Drehbedieneingabeeinheit, Biegebedieneingabeeinheit) 23, um von einer Hand eines Bedieners O gegriffen zu werden, und einen Knopf 24, der an dem Griff 23 vorgesehen ist und verwendet wird, um das Behandlungsteil 11 zu bedienen.
Der Griff 23 ist so vorgesehen, dass er um drei Achsen A, B und C, die senkrecht zueinander sind, in der Mitte des Griffs 23 drehbar ist und wird von einem Rahmen 25 gestützt, der eine sogenannte kardanische Struktur aufweist. Der Rahmen 25 weist Sensoren auf (nicht gezeigt), die die Drehwinkel des Griffs 23 um die drei Achsen A, B und C erfassen.
Der Knopf 24 ist derart positioniert und ausgestaltet, dass er bedient werden kann, wenn er zwischen dem Zeigefinger und dem Daumen der Hand gehalten wird, die den Griff 23 greift, wenn der Griff 23 in der Hand gehalten wird. Der Knopf 24 weist auch einen Sensor auf (nicht gezeigt), der den Bedienungsbetrag des Knopfs 24 erfasst.
Der Rahmen 25, der den Griff 23 stützt, wird von einer Linearbewegungshalterung 26 gestützt, sodass er in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung verschiebbar ist. Eine Armstütze 27, auf der der Ellbogen oder Unterarm der Hand platziert wird, die den Griff 23 greift, ist an dem Rahmen 25 befestigt. Die Linearbewegungshalterung 26 weist einen Sensor auf (nicht gezeigt), der den Bewegungsbetrag des Rahmens 25 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung erfasst.
In dieser Ausführungsform ist ein Drehmechanismus 28 vorgesehen, der den Griff 23 um die dritte Achse C dreht. Der Drehmechanismus 28 umfasst einen Motor 29, und Riemenscheiben 30 und einen Gurt 31, die die Antriebskraft des Motors 29 auf den Griff 23 übertragen, um den Griff 23 um die dritte Achse C zu drehen.
Die Bedieneinheit 5 weist einen Kupplungsschalter auf (nicht gezeigt), der die Eingabe zum Schalten zwischen der betriebsfähigen Verbindung und dem Abschalten des beweglichen Teils 9 und der Bedieneinheit 5 ermöglicht.
Wenn der Drehwinkel des Griffs 23 um die erste Achse A von dem Sensor übertragen wird, erzeugt die Steuereinheit 6 ein Steuersignal, um zu veranlassen, dass vom ersten flexiblen Gelenk 14 oder zweiten flexiblen Gelenk 15 eines um einen Winkel entsprechend dem Drehwinkel schwenkt. Wenn der Drehwinkel des Griffs 23 um die zweite Achse B von dem Sensor übertragen wird, wird ein Steuersignal erzeugt, um zu veranlassen, dass das andere des ersten flexiblen Gelenks 14 oder des zweiten flexiblen Gelenks 15 um einen Winkel entsprechend dem Drehwinkel schwenkt.
Wenn der Drehwinkel des Griffs 23 um die dritte Achse C von dem Sensor übertragen wird, erzeugt die Steuereinheit 6 ein Steuersignal, um zu veranlassen, dass das Drehgelenk 13 um einen Winkel entsprechend dem Drehwinkel schwenkt.
Wenn der Bewegungsbetrag des Rahmens 25 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung von dem Sensor übertragen wird, wird ein Steuersignal erzeugt, um zu veranlassen, dass sich das Gleitgelenk 12 um einen Abstand entsprechend dem Bewegungsbetrag linear bewegt.
In dem Manipulatorsystem 1 gemäß dieser Ausführungsform bewegt der Bediener O in dem Fall, in dem die Bedieneinheit 5 und das bewegliche Teil 9 aus einem Zustand, in dem die Kupplung außer Eingriff ist und die Bedieneinheit 5 und das bewegliche Teil 9 nicht betriebsfähig verbunden sind, wieder betriebsfähig verbunden werden sollen, die Bedieneinheit 5 so, dass die Form des beweglichen Teils 9 im Wesentlichen zu dem auf dem Monitor 7 abgebildeten Endoskopbild passt, und bedient dann den Kupplungsschalter, um einen Steuerbefehl zum Ineingriffbringen der Kupplung einzugeben.
Wenn ein Steuerbefehl zum Ineingriffbringen mittels der Bedienung des Kupplungsschalters eingegeben wird, werden die Winkel und Positionen der Gelenke 12, 13, 14 und 15 des beweglichen Teils 9 an die Steuereinheit 6 auf der Basis der Signale von den Sensoren übertragen, die in der Antriebseinheit 10 der Manipulatoren 3a und 3b vorgesehen sind.
Der Drehwinkel des Griffs 23 wird, wenn die Kupplung in Eingriff gebracht ist, von dem Sensor der Bedieneinheit 5 an die Steuereinheit 6 übertragen.
Zu dieser Zeit assoziiert die Steuereinheit 6 die Drehwinkel des Griffs 23 um die erste (Achse A und die zweite Achse B, die von den Sensoren in der Bedieneinheit 5 erfasst werden, mit den Drehwinkeln des ersten flexiblen Gelenks 14 und des zweiten flexiblen Gelenks 15, die von den Sensoren in der Antriebseinheit 10 der Manipulatoren 3a und 3b erfasst werden. Die Position des Rahmens 25 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung, die von dem Sensor in der Bedieneinheit 5 erfasst wird, und die Positionen der Gleitgelenke 12 der Manipulatoren 3a und 3b, die von dem Sensor in der Antriebseinheit 10 erfasst werden, werden miteinander assoziiert.
Währenddessen wird der Winkel des Drehgelenks 13 des beweglichen Teils 9 mit dem Drehwinkel des Griffs 23 um die dritte Achse C der Bedieneinheit 5 verglichen, und entsprechend dem relativen Winkel Δθ wird der Drehmechanismus 28 betätigt, den Griff 23 um die dritte Achse C zu drehen, und der relative Winkel Δθ wird auf 0°, ±90° oder ±180° angepasst. Dann wird das bewegliche Teil 9 wie folgt gesteuert.
Genauer gesagt, wenn –45° < Δθ ≤ +45° (1) ist, betätigt die Steuereinheit 6 den Drehmechanismus 28, um den Griff 23 derart um die dritte Achse C zu drehen, dass der relative Winkel Δθ = 0° ist. Danach bringt die Steuereinheit 6 die Kupplung in Eingriff und steuert die zwei flexiblen Gelenke 14 und 15, das Drehgelenk 13 und das Gleitgelenk 12 unter Verwendung des Koordinatensystems, das auf den Schnittpunkt der drei Achsen A, B und C des Griffs 23 festgelegt ist.
Wenn 135° < Δθ ≤ 225° (2) ist, betätigt die Steuereinheit 6 den Drehmechanismus 28, den Griff 23 derart um die dritte Achse C zu drehen, dass der relative Winkel Δθ = +180° ist. In diesem Zustand setzt die Steuereinheit 6, von den Koordinatensystemen des beweglichen Teils 9, die Koordinatensysteme der zwei distalendseitigen flexiblen Gelenke 14 und 15 auf Koordinatensysteme entsprechend dem Koordinatensystem zurück, das in Bezug auf den Schnittpunkt der drei Achsen A, B und C des Griffs 23 festgelegt ist. Dann bringt die Steuereinheit 6 die Kupplung in Eingriff und steuert die zwei flexiblen Gelenke 14 und 15, das Drehgelenk 13 und das Gleitgelenk 12 unter Verwendung der neuen Koordinatensysteme.
Wenn –225° < Δθ ≤ –135° (3) ist, betätigt die Steuereinheit 6 den Drehmechanismus 28 in gleicher Weise, um den Griff 23 derart um die dritte Achse C zu drehen, dass der relative Winkel Δθ = –180° ist. In diesem Zustand setzt die Steuereinheit 6 von den Koordinatensystemen des beweglichen Teils 9, das Koordinatensystem der zwei distalendseitigen flexiblen Gelenke 14 und 15 auf Koordinatensysteme entsprechend dem Koordinatensystem zurück, das in Bezug auf den Schnittpunkt der drei Achsen A, B und C des Griffs 23 festgelegt ist. Dann bringt die Steuereinheit 6 die Kupplung in Eingriff und steuert die zwei flexiblen Gelenke 14 und 15, das Drehgelenk 13 und das Gleitgelenk 12 unter Verwendung der neuen Koordinatensysteme.
Wenn +45° < Δθ ≤ 135° (4) ist, betätigt die Steuereinheit 6 den Drehmechanismus 28, um den Griff 23 derart um die dritte Achse C zu drehen, dass der relative Winkel Δθ = 90° ist. In diesem Zustand setzt die Steuereinheit 6, von den Koordinatensystemen des beweglichen Teils 9, die Koordinatensysteme der zwei distalendseitigen flexiblen Gelenke 14 und 15 auf die Koordinatensysteme entsprechend dem Koordinatensystem zurück, das in Bezug auf den Schnittpunkt der drei Achsen A, B und C des Griffs 23 festgelegt ist, und schaltet das Entsprechungsverhältnis zwischen der Drehung des Griffs 23 um die erste Achse A und die zweite Achse B und der Drehung des ersten flexiblen Gelenks 14 und des zweiten flexiblen Gelenks 15 um. Danach bringt die Steuereinheit 6 die Kupplung in Eingriff und steuert die zwei flexiblen Gelenke 14 und 15, das Drehgelenk 13 und das Gleitgelenk 12 unter Verwendung der neuen Koordinatensysteme.
In gleicher Weise betätigt, wenn –135° < Δθ ≤ –45° (5) ist, die Steuereinheit 6 den Drehmechanismus 28, um den Griff 23 derart um die dritte Achse C zu drehen, dass der relative Winkel Δθ = –90° ist. In diesem Zustand setzt die Steuereinheit 6 von den Koordinatensystemen des beweglichen Teils 9, die Koordinatensysteme der zwei distalendseitigen flexiblen Gelenke 14 und 15 auf die Koordinatensysteme entsprechend dem Koordinatensystem zurück, das in Bezug auf den Schnittpunkt der drei Achsen A, B und C des Griffs 23 festgelegt ist, und schaltet das Entsprechungsverhältnis zwischen der Drehung des Griffs 23 um die erste Achse A und die zweite Achse B und der Drehung des ersten flexiblen Gelenks 14 und des zweiten flexiblen Gelenks 15 um. Danach bringt die Steuereinheit 6 die Kupplung in Eingriff und steuert die zwei flexiblen Gelenke 14 und 15, das Drehgelenk 13 und das Gleitgelenk 12 unter Verwendung der neuen Koordinatensysteme.
Vorteile des derartig ausgestalteten Manipulatorsystems 1 gemäß dieser Ausführungsform werden nachfolgend beschrieben.
Wenn ein betroffener Teil im Körper unter Verwendung des Manipulatorsystems 1 gemäß dieser Ausführungsform zu behandeln ist, wird der Übertubus 4 mit dem Endoskop 2 und den zwei Manipulatoren 3a und 3b, die durch die jeweiligen Kanäle 16 eingeführt sind, in den Körper eines Patienten P eingeführt. In diesem Zustand sind die Kupplungen außer Eingriff, so dass die Bedieneinheiten 5 und die Manipulatoren 3a und 3b nicht betriebsfähig verbunden sind.
In einem Zustand, in dem das distale Ende des Übertubus 4 in der Nähe des betroffenen Teils im Körper angeordnet ist, veranlasst der Bediener O das distale Ende des Endoskops 2, von der distalendseitigen Öffnung des Endoskopkanals 17 hervorzustehen, und veranlasst die zwei beweglichen Teile 9, von den distalendseitigen Öffnungen der Manipulatorkanäle 16 hervorzustehen. Danach wird der Übertubus 4 an dem Antriebseinheitskörper 20 befestigt, und die manipulatorseitigen Antriebsteile 21 werden an dem Antriebseinheitskörper 20 angebracht, und somit wird das Endoskop 2 betätigt.
Das von dem Endoskop 2 aufgenommene Bild zeigt die zwei beweglichen Teile 9, und die Koordinatensysteme der beweglichen Teile 9 auf dem Monitor 7, und die Koordinatensysteme, die auf die Schnittpunkte der drei Achsen A, B und C der Griffe 23 der Bedieneinheiten 5 festgelegt sind, entsprechen sich. Mittels Initialisieren der beweglichen Teile 9 und der Bedieneinheiten 5 und Ineingriffbringen der Kupplungen in diesem Zustand, wenn der Griff 23 bedient wird, der mit der rechten Hand gegriffen wird, bewegt sich daher das rechtseitige bewegliche Teil 9 im Bild, das auf dem Monitor 7 abgebildet ist, um einen Bewegungsbetrag entsprechend dem Bewegungsbetrag des Griffs 23, in dieselbe Richtung wie die Richtung, in der der Griff 23 bedient wird. In gleicher Weise bewegt sich, wenn der Griff 23 bedient wird, der mit der linken Hand gegriffen wird, das linksseitige bewegliche Teil 9 im Bild um einen Bewegungsbetrag entsprechend dem Bewegungsbetrag des Griffs 23, in dieselbe Richtung wie die Richtung, in der der Griff 23 bedient wird.
In diesem Fall wird, während die Kupplung in Eingriff gebracht wird, das entsprechende Verhältnis zwischen der Bedienrichtung des Griffs 23 und der Bewegungsrichtung des beweglichen Teils 9 aufrechterhalten. Insbesondere ändert sich das entsprechenden Verhältnis nicht, selbst wenn der Griff 23 um die dritte Achse C um ungefähr 180° gedreht wird.
Zum Beispiel, wenn die Behandlung in diesem Zustand aus irgendeinem Grund unterbrochen wird und der Griff 23 auf nahezu 0° zurückgebracht wird, während die Kupplung außer Eingriff ist, missversteht der Bediener O, der wieder auf den Monitor 7 sieht, dass das bewegliche Teil 9 in dem Zustand von 0° ist, und an dieser Position sorgt er/sie dafür, dass die Winkel um die Achsen A, B und C des Griffs 23 der Bedieneinheit 5 und die Winkel der Gelenke 13, 14 und 15 des beweglichen Teils 9 zueinander passen und bringt dann die Kupplung in Eingriff.
Wenn ein Kupplungseingriffssteuerbefehl eingegeben wird, wird in dem Manipulatorsystem 1 gemäß dieser Ausführungsform der Winkel des Drehgelenks 13 des beweglichen Teils 9, der zu der Zeit von dem Sensor erfasst wird, an die Steuereinheit 6 gesendet und mit dem Drehwinkel des Griffs 23 um die dritte Achse C verglichen.
Wenn zum Beispiel der Drehwinkel des Griffs 23 um die dritte Achse C θ ist, und der Drehwinkel des Drehgelenks 13 des beweglichen Teils 9 θ + 40° ist, ist der relative Winkel Δθ 40°, was der obigen Bedingungsformel (1) entspricht. Daher betätigt die Steuereinheit 6 den Drehmechanismus 28, um den Drehwinkel des Griffs 23 um die dritte Achse C auf θ einzustellen. Folglich werden der relative Winkel Δθ zwischen dem Drehwinkel des Griffs 23 um die dritte Achse C und der Winkel des Drehgelenks 13 des beweglichen Teils 9 genau auf 0° eingestellt.
Beim relativen Winkel Δθ = 0° bringt die Steuereinheit 6 die Kupplung in Eingriff und führt danach die Steuerung aus, sodass das bewegliche Teil 9 sich gemäß dem Koordinatensystem bewegt, das auf den Schnittpunkt der drei Achsen A, B und C des Griffs 23 festgelegt ist.
Zum Beispiel ist, wenn der Drehwinkel des Griffs 23 um die dritte Achse C θ ist, und der Drehwinkel des Drehgelenks 13 des beweglichen Teils 9 θ + 50° oder weniger ist, der relative Winkel Δθ 50°, was der obigen Bedingungsformel (4) entspricht. Daher betätigt die Steuereinheit 6 den Drehmechanismus 28, den Drehwinkel des Griffs 23 um die dritte Achse C auf θ + 90° einzustellen. Folglich werden der relative Winkel Δθ zwischen dem Drehwinkel des Griffs 23 um die dritte Achse C und der Winkel des Drehgelenks 13 des beweglichen Teils 9 genau auf +90° eingestellt.
Beim relativen Winkel Δθ = +90° sorgt die Steuereinheit 6 dafür, dass die Koordinatensysteme der zwei Distalendseitenelastikgelenke 14 und 15 des beweglichen Teils 9 dem Koordinatensystem entsprechen, das auf den Schnittpunkt der drei Achsen A, B und C des Griffs 23 festgelegt ist, und schaltet das Entsprechungsverhältnis zwischen der Drehung des Griffs 23 um die erste Achse A und die zweite Achse B und der Drehung des ersten flexiblen Gelenks 14 und des zweiten flexiblen Gelenks 15 um. Danach bringt die Steuereinheit 6 die Kupplung in Eingriff und führt die Steuerung aus, sodass das bewegliche Teil 9 sich gemäß dem Koordinatensystem bewegt, das auf den Griff 23 festgelegt ist.
Genauer gesagt veranlasst die Steuereinheit 6, wenn der relative Winkel, wie zuvor beschrieben, Δθ = 0° ist, das zweite flexible Gelenk 15, um einen Winkel entsprechend dem Drehwinkel des Griffs 23 um die erste Achse A zu schwenken, und veranlasst das erste flexible Gelenk 14, um einen Winkel entsprechend dem Drehwinkel des Griffs 23 um die zweite Achse B zu schwenken. Im Gegensatz dazu veranlasst die Steuereinheit 6, wenn der relative Winkel Δθ = 90° ist, das erste flexible Gelenk 14, um einen Winkel entsprechend dem Drehwinkel des Griffs 23 um die erste Achse A zu schwenken, und veranlasst das zweite flexible Gelenk 15, um einen Winkel entsprechend dem Drehwinkel des Griffs 23 um die zweite Achse B zu schwenken. Insbesondere werden die flexiblen Gelenke 14 und 15, die sich gemäß den Bedienrichtungen des Griffs 23 bewegen, umgeschaltet. Dies verhält sich genauso im Fall Δθ = –90°.
Zum Beispiel ist, wenn der Drehwinkel des Griffs 23 um die dritte Achse C θ ist, und der Drehwinkel des Drehgelenks 13 des beweglichen Teils 9 θ + 150° ist, der relative Winkel Δθ +150°, und die Steuereinheit 6 betätigt den Drehmechanismus 28, um den Drehwinkel des Griffs 23 um die dritte Achse C auf θ + 180° einzustellen. Folglich werden der relative Winkel Δθ des Drehwinkels des Griffs 23 um die dritte Achse C und der Winkel des Drehgelenks 13 des beweglichen Teils 9 präzise auf +180° eingestellt.
Beim relativen Winkel Δθ = +180° sorgt dann die Steuereinheit 6 dafür, dass die Koordinatensysteme der zwei Distalendseitenelastikgelenke 14 und 15 des beweglichen Teils 9 dem Koordinatensystem entsprechen, das auf den Schnittpunkt der drei Achsen A, B und C des Griffs 23 festgelegt ist, und bringt danach die Kupplung in Eingriff und führt die Steuerung aus, sodass sich das bewegliche Teil 9 gemäß dem Koordinatensystem bewegt, das auf den Griff 23 festgelegt ist.
In diesem beweglichen Teil 9 von 4 ist der Gedanke dieser Steuerung äquivalent dazu, dass das Koordinatensystem der Bedieneinheit 5 auf ein Element zwischen dem Drehgelenk 13 und dem ersten flexiblen Gelenk 14 festgelegt ist, wobei das Element von dem Drehgelenk 13 um die Längsachse herum gedreht wird. Davon ausgehend, dass ein Referenzpunkt X näher an dem proximalen Ende als das Drehgelenk 13 ist, werden insbesondere dieselben Bewegungssteuerbefehle an das flexible Gelenk 14 Rotationssteuerbefehle in entgegengesetzte Richtungen sein, abhängig davon, ob der Winkel des Drehgelenks 13 0° oder 180° ist, wie in den 6A und 6B gezeigt. Wenn hingegen, wie in den 7A und 7B gezeigt, ein vorübergehender Referenzpunkts Y näher zu dem distalen Ende als das Drehgelenk 13 eingestellt wird, wird gemäß dieser Ausführungsform derselbe Bewegungssteuerbefehl an das flexible Gelenk 14 in der Bedieneinheit 5 dieselbe Bewegung sein, wie von dem vorübergehenden Referenzpunkt Y gesehen, ungeachtet des Winkels des Drehgelenks 13.
Mit anderen Worten gibt es in jedem Fall dahingehend einen Vorteil, dass der Bediener O die Bedienung schnell von dem Punkt aus starten kann, an dem die Ausrichtungen der beweglichen Teile 9, die auf dem Monitor 7 abgebildet werden, und die Ausrichtungen der Griffe 23 der Bedieneinheit 5 im Wesentlichen zueinander passen, ohne sich der Drehwinkel der Drehgelenke 13 der beweglichen Teile 9 bewusst sein zu müssen, die auf dem Monitor 7 abgebildet sind. Insbesondere weist das Manipulatorsystem 1 gemäß dieser Ausführungsform dahingehend einen Vorteil auf, dass es möglich ist, die beweglichen Teile 9 der Manipulatoren 3a und 3b, ungeachtet des Zustands der Drehgelenke 13, wie von dem Bediener O beabsichtigt zu bewegen.
In dieser Ausführungsform ist ein beispielhafter Fall gezeigt worden, in dem die zwei flexiblen Gelenke 14 und 15 näher an dem distalen Ende vorgesehen sind als das Drehgelenk 13. Stattdessen kann, wie in 8 gezeigt, die vorliegende Erfindung auf den Fall angewandt werden, in dem ein flexibles Gelenk 14 näher an dem distalen Ende vorgesehen ist als das Drehgelenk 13. In diesem Fall wird der relative Winkel Δθ auf 0° oder 180° angepasst.
In dieser Ausführungsform ist ein beispielhafter Fall gezeigt worden, in dem die Bedieneinheit 5 und das bewegliche Teil 9 im Wesentlichen analoge Achsausgestaltungen aufweisen. Stattdessen ist es möglich, die vorliegende Erfindung auf den Fall anzuwenden, in dem die Anzahl der Gelenke in der Bedieneinheit 5 größer ist als die Anzahl der Gelenke in einem Slave. Das Gleitgelenk 12 kann näher an dem distalen Ende angeordnet sein als das Drehgelenk 13.
In dieser Ausführungsform werden die Winkel der Gelenke 12, 13, 14 und 15 des beweglichen Teils 9 so gesteuert, dass sie gleich den Drehwinkeln um die drei Achsen A, B und C des Griffs 23 sind. Alternativ kann die Eingabe von dem Griff 23 in der Form eines Geschwindigkeitssteuerbefehls eingegeben werden.
In dem Fall werden insbesondere die Gelenke 13, 14 und 15 des beweglichen Teils 9 in die Richtungen bewegt, die den Drehrichtungen des Griffs 23 entsprechen, bei Geschwindigkeiten, die den Drehwinkeln des Griffs 23 von der Referenzposition aus entsprechen.
Dies bietet einen Vorteil dahingehend, dass es auch in einer Ausgestaltung, in der es schwierig ist, eine absolute Genauigkeit zu erreichen, weil die Übertragung der Antriebskraft in dem Einführabschnitt 8 aufgrund von Reibung variiert, wie in den Manipulatoren 3a und 3b, die die flexiblen Einführabschnitte 8 aufweisen, möglich ist, die Behandlungsteile 11 an den distalen Enden der beweglichen Teile 9 ohne Belastung bei der Betätigung zu gewünschten Positionen zu bewegen.
In diesem Fall ist es notwendig, den Griff 23 zu der Referenzposition (Ursprung) zurückzubringen, um die Bewegung des beweglichen Teils 9 zu beenden, und daher ist es wünschenswert, eine Feder (Rückstellelement) vorzusehen, die den Griff 23 zu der Referenzposition zurückstellt. Bei dieser Ausgestaltung kann der Bediener O den Griff 23 zu der Referenzposition zurückbringen und die Bewegung des beweglichen Teils 9 lediglich mittels Entfernen der auf den Griff 23 aufgebrachten Kraft beenden.
Es ist auch möglich, keine Feder, sondern eine Benachrichtigungseinheit (Ursprungsbenachrichtigungseinheit) bereitzustellen, die den Bediener O benachrichtigt, dass der Griff 23 sich an der Referenzposition befindet. Die Benachrichtigungseinheit kann ein Klickgefühl an den Bediener O weitergeben, der den Griff 23 greift, wenn der Griff 23 sich an der Referenzposition befindet, oder den Bediener O über die Referenzposition mit Licht, Ton oder dergleichen benachrichtigen.
In dieser Ausführungsform dreht der Drehmechanismus 28 den Griff 23 derart, dass der relative Winkel zwischen dem Drehwinkel des Griffs 23 um die dritte Achse C und dem Winkel des Drehgelenks 13 0° oder ±180° ist. Alternativ ist es möglich, das Drehgelenk 13 ohne den Griff 23 zu bewegen.
Obwohl in dieser Ausführungsform der Griff 23 beispielhaft gezeigt wurde, in dem die Drehbedieneingabeeinheit, die das Drehgelenk 13 bedient, und die Biegebedieneingabeeinheit, die die flexiblen Gelenke 14 und 15 bedient, integriert sind, ist die Ausgestaltung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann eine Ausgestaltung zum Einsatz kommen, in der sie getrennt sind.
Obgleich die Bedieneinheit 5, in dem der Griff 23 von dem Rahmen 25 der kardanischen Struktur gestützt wird, beispielhaft gezeigt wurde, ist die Ausgestaltung in dieser Ausführungsform nicht darauf beschränkt.
Beispielsweise kann, wie in 9 gezeigt, das Bedieneinheit 5 ein Drehelement (Drehbedieneingabeeinheit) 33 umfassen, das an einen Schaft 29a des Motors 29 gefügt ist, und einen stabförmigen Griff (Biegebedieneingabeheinheit) 32, der vorgesehen ist, schwenkbar um eine zweite Achse B senkrecht zu dem Drehelement 33 zu sein, und der von einer Hand des Bedieners O gegriffen wird. Der Griff 32 muss nur um die zweite Achse B drehbar sein, im Bereich von der Anfangsposition, an der dessen Längsachse mit oder an einem Winkel von 90 Grad oder weniger in Bezug auf die Längsachse (dritte Achse C) des Schafts 29a bis im Wesentlichen 90° in Bezug auf die Längsachse ausgerichtet ist. Der Griff 32 kann ausgestaltet sein, mittels einer Feder (nicht gezeigt) an die Anfangsposition zurückgebracht zu werden, wenn der Bediener O den Griff 32 loslässt.
In dem in 9 gezeigten Beispiel umfasst der Griff 32 Schalter 34 und 35, die verwendet werden, um das Behandlungsteil 11 zu bedienen, und die an Positionen entsprechend dem Zeigefinger und dem Mittelfinger der Hand angeordnet sind, die den Griff 32 greift, wenn der Bediener O den Griff 32 greift, einen Kontaktsensor 36, der den Kontakt der Basis des Daumens der greifenden Hand oder die Nachbarschaft davon erfasst, und einen steuerknüppelähnlichen Hebel (Biegebedieneingabeeinheit) 37, der an einer Position entsprechend dem Daumen der Hand angeordnet ist, die den Griff 32 greift, und der das flexible Gelenk 15 bei einer Geschwindigkeit entsprechend dem Schwenkwinkel bewegt, wenn es von dem Daumen geschwenkt wird. Der Hebel 37 ist auch ausgestaltet, von einer Feder (nicht gezeigt) in die Ruhestellung zurückgebracht zu werden, wenn der Daumen des Bedieners gelöst wird.
Bezugszeichenliste

1: Manipulatorsystem
3a, 3b: Manipulator
5: Bedieneinheit (Bedieneingabeeinheit)
6: Steuereinheit
8: Einführabschnitt
11: Behandlungsteil (Distalendteil)
13: Drehgelenk
14: erstes flexibles Gelenk (flexibles Gelenk)
15: zweites flexibles Gelenk (flexibles Gelenk)
23, 32: Griff (Drehbedieneingabeeinheit, Biegebedieneingabeeinheit)
33: Drehelement (Drehbedieneingabeeinheit)
37: Hebel (Biegebedieneingabeeinheit)
O: Bediener

Claims

Manipulatorsystem, umfassend: eine Bedieneingabeeinheit, in die ein Steuerbefehl eingegeben wird; einen Manipulator; und eine Steuereinheit, die den Manipulator gemäß dem Steuerbefehl steuert, der in die Bedieneingabeeinheit eingegeben wird; wobei der Manipulator einen langgestreckten Einführabschnitt, ein oder mehrere flexible Gelenke, die ein Distalendteil, das an dem distalen Ende des Einführabschnitts vorgesehen ist, veranlassen, um eine Achse senkrecht zu der Längsachse des Einführabschnitts zu schwenken, und ein Drehgelenk, das näher an dem proximalen Ende vorgesehen ist als das flexible Gelenk, und das das Distalendteil um die Längsachse dreht, umfasst, die Bedieneingabeeinheit eine Biegebedieneingabeeinheit, die ein Steuerbefehl an das flexible Gelenk eingibt, und eine Drehbedieneingabeeinheit umfasst, die einen Steuerbefehl an das Drehgelenk eingibt, und die Steuereinheit die Drehbedieneingabeeinheit oder das Drehgelenk derart bewegt, dass der relative Winkel zwischen dem Steuerbefehl, der in die Drehbedieneingabeeinheit eingegeben wird, und dem Drehwinkel des Drehgelenks 0° oder ±180° ist.
Manipulatorsystem nach Anspruch 1, wobei das flexible Gelenk ein erstes flexibles Gelenk und ein zweites flexibles Gelenk umfasst, die das Distalendteil um zueinander senkrechte Achsen drehen, und die Biegebedieneingabeeinheit mittels Drehung eines Griffs, der von einem Bediener gegriffen wird, um Achsen, die sich schneiden, Steuerbefehle an das erste flexible Gelenk und das zweite flexible Gelenk eingibt.
Manipulatorsystem nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit die Drehbedieneingabeeinheit oder das Drehgelenk derart bewegt, dass der relative Winkel zwischen dem Steuerbefehl, der in die Drehbedieneingabeeinheit eingegeben wird, und dem Drehwinkel des Drehgelenks 0°, ±90° oder ±180° ist.
Manipulatorsystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Steuerbefehl, der mittels der Biegebedieneingabeeinheit eingegeben wird, ein Geschwindigkeitsbefehl an das erste flexible Gelenk und das zweite flexible Gelenk ist.
Manipulatorsystem nach Anspruch 4, wobei die Biegebedieneingabeeinheit ein Rückstellelement umfasst, das den Griff in eine Richtung zurückstellt, in der der Griff in die Ursprungsposition zurückkehrt.
Manipulatorsystem nach Anspruch 4, wobei die Biegebedieneingabeeinheit ein Ursprungsbenachrichtigungseinheit umfasst, die dem Bediener ermöglicht, den Ursprung des Griffs zu erkennen.