JP2001145639A - Manipulator controller - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、生体の、例えば体
腔内に挿入したマニピュレータを操作手段によって遠隔
的に操作し、診断・処置等の手術を行う手術用のマニピ
ュレータ制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manipulator control device for an operation in which a manipulator of a living body, for example, inserted into a body cavity, is remotely operated by an operation means to perform an operation such as diagnosis or treatment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、腹壁等の体壁に穴を開け、この
穴を通じて内視鏡や処置具を経皮的に体腔内に挿入する
ことにより、その体腔内での様々な処置を行なう経皮的
内視鏡下手術が、大きな切開を要しない低侵襲なものと
して、近年、注目されている。こうした術式は胆のう摘
出手術や肺の一部を摘出除去する手術等で広く行なわれ
ている。2. Description of the Related Art In general, a hole is made in a body wall such as an abdominal wall, and an endoscope or a treatment tool is percutaneously inserted into the body cavity through the hole to perform various treatments in the body cavity. In recent years, percutaneous endoscopic surgery has attracted attention as a minimally invasive procedure that does not require a large incision. Such surgical procedures are widely performed in gallbladder removal surgery, surgery for removing part of the lung, and the like.
【０００３】このような手術において、マニピュレータ
に内視鏡や処置具を搭載し、そのマニピュレータによる
内視鏡や処置具を用いた手術を術者に代わって間接的に
行う手術用マニピュレータシステムが、米国特許第５，
２１７，００３号や、特開平７−３２８０１６号公報な
どに示されている。In such an operation, an operation manipulator system in which an endoscope or a treatment tool is mounted on a manipulator and an operation using the endoscope or the treatment tool by the manipulator is performed indirectly on behalf of an operator is known. US Patent 5,
217,003 and JP-A-7-328016.
【０００４】図１０はこの手術用マニピュレータシステ
ムの概略構成を示すものである。このマニピュレータシ
ステムには術野にアクセスするように設置されているス
レーブマニピュレータａと、術者が操作できる領域内に
設置されたジョイスティックなどのマスターマニピュレ
ータｂとが設けられている。ここで、スレーブマニピュ
レータａにはスレーブ制御部ｃ、マスターマニピュレー
タｂにはマスター制御部ｄがそれぞれ連結されている。FIG. 10 shows a schematic configuration of the surgical manipulator system. This manipulator system is provided with a slave manipulator a installed to access an operation field and a master manipulator b such as a joystick installed in an area operable by an operator. Here, a slave controller c is connected to the slave manipulator a, and a master controller d is connected to the master manipulator b.
【０００５】さらに、スレーブ制御部ｃとマスター制御
部ｄとの間は信号ケーブルなどの通信手段を介して連結
されている。ここで、マスター制御部ｄにはマスターマ
ニピュレータｂの操作部の操作情報を検出するポテンシ
ョメータなどの検出手段が設けられている。そして、こ
のポテンショメータなどの検出手段で得られたマスター
マニピュレータｂの操作情報の検出信号であるアナログ
出力がＡ／Ｄ変換器によってデジタル出力の制御信号に
変換されてマスター制御部ｄから通信手段を介してスレ
ーブ制御部ｃに伝送されるようになっている。Further, the slave controller c and the master controller d are connected via communication means such as a signal cable. Here, the master control unit d is provided with detection means such as a potentiometer for detecting operation information of the operation unit of the master manipulator b. Then, an analog output, which is a detection signal of operation information of the master manipulator b obtained by the detection means such as the potentiometer, is converted into a digital output control signal by the A / D converter, and is transmitted from the master control unit d via the communication means. Is transmitted to the slave controller c.
【０００６】また、スレーブ制御部ｃからはマスター制
御部ｄから送られるマスターマニピュレータｂの操作部
の操作に追従した動きをスレーブマニピュレータａに伝
達する制御信号が出力されるようになっている。The slave controller c outputs a control signal transmitted from the master controller d to the slave manipulator a to transmit the movement following the operation of the operation section of the master manipulator b.
【０００７】そして、こうした手術用マニピュレータの
遠隔操作では、内視鏡等の観察手段によりモニターに映
し出された腹腔内の患部の状態を見ながら、操作者がマ
スターマニピュレータｂの操作部を操作することによっ
て例えばマスターマニピュレータｂの操作部の操作方向
にスレーブマニピュレータａを動作させるようになって
いる。[0007] In such remote operation of the surgical manipulator, the operator operates the operation section of the master manipulator b while observing the condition of the affected part in the abdominal cavity displayed on the monitor by an observation means such as an endoscope. Thus, for example, the slave manipulator a is operated in the operation direction of the operation section of the master manipulator b.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成の手術用
マニピュレータシステムではマスターマニピュレータｂ
の位置・姿勢・鋏型の操作部の開閉角度などの動作情報
はポテンショメータなどの検出手段で検出されたのち、
このポテンショメータなどの検出手段からのアナログ出
力がＡ／Ｄ変換器によって例えば２５６階調のデジタル
出力の制御信号に変換されてマスター制御部ｄから通信
手段を介してスレーブ制御部ｃに伝送されるようになっ
ている。In the above-mentioned conventional manipulator system for operation, the master manipulator b is used.
Operation information such as the position, posture, and opening / closing angle of the scissor-type operation unit is detected by detection means such as a potentiometer.
The analog output from the detecting means such as a potentiometer is converted into a digital output control signal of, for example, 256 gradations by an A / D converter and transmitted from the master control section d to the slave control section c via the communication means. It has become.
【０００９】しかしながら、マスター制御部ｄのＡ／Ｄ
変換器などは１チップマイコンなどの安価な電子部品が
使用されているので、検出信号のノイズ、またはＡ／Ｄ
変換器の量子化誤差により、図１１に示すように検出デ
ータであるＡ／Ｄ値がｘの場合にｘ±１ｂｉｔ程度のデ
ータ変化が発生する問題がある。このような現象は、例
えばマスターマニピュレータｂの未使用時でも発生して
いるので、マスターマニピュレータｂの停止中にマスタ
ーマニピュレータｂの動作情報としてこの±１ｂｉｔ程
度のデータ変化がマスター制御部ｄからスレーブ制御部
ｃに伝送され、スレーブマニピュレータａの動きにつな
がる問題がある。そのため、マスターマニピュレータｂ
の停止中にスレーブマニピュレータａが微小な振動が発
生するなどの不要な動きや、手ブレ現象などの不要な動
作を誘発する問題がある。However, the A / D of the master control unit d
Since inexpensive electronic components such as a one-chip microcomputer are used for the converter, noise in the detection signal or A / D
As shown in FIG. 11, when the A / D value which is the detection data is x, there is a problem that a data change of about x ± 1 bit occurs due to the quantization error of the converter. Since such a phenomenon occurs, for example, even when the master manipulator b is not used, the data change of about ± 1 bit as the operation information of the master manipulator b during the stop of the master manipulator b causes the master control unit d to execute the slave control. There is a problem that is transmitted to the unit c and leads to the movement of the slave manipulator a. Therefore, the master manipulator b
During the stop, there is a problem that the slave manipulator a induces unnecessary movements such as generation of minute vibration and unnecessary movements such as a camera shake phenomenon.
【００１０】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、マスターマニピュレータの未使用時に
スレーブマニピュレータが振動するなどの不要な動作
や、手ブレ現象などの不要な動作を防ぐことができ、マ
スターマニピュレータの未使用時や、動作中のスレーブ
マニピュレータ挙動を安定化させて見栄えがよく、耐久
性に優れたマニピュレータ制御装置を提供することにあ
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to prevent unnecessary operations such as vibration of a slave manipulator when the master manipulator is not used and unnecessary operations such as a camera shake phenomenon. It is an object of the present invention to provide a manipulator control device which stabilizes the behavior of a slave manipulator when the master manipulator is not in use or during operation and which has a good appearance and excellent durability.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、術野
にアクセスするように設置されたスレーブマニピュレー
タと、術者が操作できる領域内に設置され、前記スレー
ブマニピュレータを遠隔的に操作するマスターマニピュ
レータと、このマスターマニピュレータに接続され、前
記マスターマニピュレータの操作を電気信号に変換する
マスター制御部と、前記スレーブマニピュレータおよび
前記マスター制御部にそれぞれ接続され、前記マスター
制御部から送られる前記マスターマニピュレータの操作
に追従した動きを前記スレーブマニピュレータに伝達す
る制御信号を出力するスレーブ制御部と、前記マスター
マニピュレータの動作情報を検出する動作情報検出部
と、この動作情報検出部からの検出結果にもとづいて前
記マスターマニピュレータの動作情報が予め設定された
前記スレーブマニピュレータの動作制御用の所定の設定
範囲よりも小さい微小な動作情報の場合にはその微小な
動作情報が前記スレーブマニピュレータ側に伝達される
ことをキャンセルするキャンセル手段とを具備したこと
を特徴とするマニピュレータ制御装置である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a slave manipulator installed to access an operative field, and a slave manipulator installed in an area operable by an operator to remotely operate the slave manipulator. A master manipulator, a master controller connected to the master manipulator, for converting an operation of the master manipulator into an electric signal, and a master manipulator connected to the slave manipulator and the master controller, respectively, and sent from the master controller; A slave control unit that outputs a control signal that transmits a movement following the operation of the slave manipulator to the slave manipulator, an operation information detection unit that detects operation information of the master manipulator, and based on a detection result from the operation information detection unit. The master manipulator If the operation information of the data is small operation information smaller than a predetermined setting range for operation control of the slave manipulator, the transmission of the small operation information to the slave manipulator side is canceled. And a canceling means for controlling the manipulator.
【００１２】そして、本請求項１の発明では、動作情報
検出部によってマスターマニピュレータの動作情報を検
出し、この動作情報検出部からの検出結果にもとづいて
マスターマニピュレータの動作情報が予め設定されたス
レーブマニピュレータの動作制御用の所定の設定範囲よ
りも小さい微小な動作情報の場合にはキャンセル手段に
よってその微小な動作情報がスレーブマニピュレータ側
に伝達されることをキャンセルすることにより、マスタ
ーマニピュレータの未使用時にスレーブマニピュレータ
が振動するなどの不要な動作や、手ブレ現象などの不要
な動作を防ぐようにしたものである。According to the first aspect of the present invention, the operation information detecting section detects the operation information of the master manipulator, and the operation information of the master manipulator is set in advance based on the detection result from the operation information detecting section. In the case of small operation information smaller than the predetermined setting range for operation control of the manipulator, canceling the transmission of the small operation information to the slave manipulator side by the cancellation means cancels the operation when the master manipulator is not in use. An unnecessary operation such as a vibration of the slave manipulator and an unnecessary operation such as a camera shake phenomenon are prevented.
【００１３】請求項２の発明は、前記スレーブマニピュ
レータは、開閉可能な処置部と、可動部の位置・姿勢を
変更させる姿勢制御部とを備え、前記マスターマニピュ
レータは、前記スレーブマニピュレータの処置部の開閉
動作および前記スレーブマニピュレータの姿勢制御部を
操作する操作部を備え、前記動作情報検出部は、前記マ
スターマニピュレータの処置部の開閉角度や、前記マス
ターマニピュレータの可動部の位置・姿勢などの前記マ
スターマニピュレータの姿勢情報などの動作情報を検出
する手段を備え、前記キャンセル手段は、前記動作情報
の時間的変化量が予め設定された前記スレーブマニピュ
レータの動作制御用の所定の設定範囲よりも小さい微小
な動作情報の場合には前記スレーブマニピュレータ側に
伝達される前記動作情報を更新しないものであることを
特徴とする請求項１に記載のマニピュレータ制御装置で
ある。According to a second aspect of the present invention, the slave manipulator includes a treatment unit that can be opened and closed, and a posture control unit that changes the position and posture of the movable unit, and the master manipulator includes a treatment unit of the slave manipulator. An operation unit for operating an opening / closing operation and a posture control unit of the slave manipulator, wherein the operation information detection unit is configured to control the master such as an opening / closing angle of a treatment unit of the master manipulator and a position / posture of a movable unit of the master manipulator. A means for detecting operation information such as posture information of the manipulator, wherein the canceling means includes a minute change smaller than a predetermined setting range for operation control of the slave manipulator in which a temporal change amount of the operation information is set in advance. In the case of motion information, the motion transmitted to the slave manipulator side A manipulator control apparatus according to claim 1, wherein the one which does not update the information.
【００１４】そして、本請求項２の発明では、マスター
マニピュレータの操作部の操作によってスレーブマニピ
ュレータの処置部の開閉動作およびスレーブマニピュレ
ータの姿勢制御部を操作する。このとき、動作情報検出
部によって検出されたマスターマニピュレータの処置部
の開閉角度や、マスターマニピュレータの可動部の位置
・姿勢などのマスターマニピュレータの姿勢情報などの
動作情報の時間的変化量が予め設定されたスレーブマニ
ピュレータの動作制御用の所定の設定範囲よりも小さい
微小な動作情報の場合にはキャンセル手段によってスレ
ーブマニピュレータ側に伝達される動作情報を更新しな
いようにしたものである。According to the second aspect of the present invention, the opening / closing operation of the treatment section of the slave manipulator and the attitude control section of the slave manipulator are operated by operating the operation section of the master manipulator. At this time, the amount of temporal change in operation information such as the opening / closing angle of the treatment section of the master manipulator detected by the operation information detection section and the attitude information of the master manipulator such as the position and attitude of the movable section of the master manipulator is set in advance. In the case of small operation information smaller than a predetermined setting range for operation control of the slave manipulator, the operation information transmitted to the slave manipulator by the canceling means is not updated.
【００１５】請求項３の発明は、前記キャンセル手段
は、前記動作情報検出部で検出される動作情報の時間的
変化量の設定範囲を任意に変更する設定範囲調整手段を
備えたものであることを特徴とする請求項１に記載のマ
ニピュレータ制御装置である。According to a third aspect of the present invention, the canceling means includes a setting range adjusting means for arbitrarily changing a setting range of a temporal change amount of the operation information detected by the operation information detecting section. The manipulator control device according to claim 1, wherein:
【００１６】そして、本請求項３の発明では、キャンセ
ル手段の設定範囲調整手段によって動作情報検出部で検
出される動作情報の時間的変化量の設定範囲を任意に変
更するようにしたものである。According to the third aspect of the present invention, the setting range of the temporal change amount of the operation information detected by the operation information detecting unit is arbitrarily changed by the setting range adjusting unit of the canceling unit. .
【００１７】請求項４の発明は、前記動作情報検出部
は、前記マスターマニピュレータの可動部の動作情報を
検出するセンサーを備え、前記キャンセル手段は、前記
センサーからの検出結果にもとづいて前記マスターマニ
ピュレータが操作されていない停止状態であることを判
断し、前記マスターマニピュレータの停止状態の検出時
には前記スレーブマニピュレータ側に伝達される前記動
作情報を更新しないものであることを特徴とする請求項
１に記載のマニピュレータ制御装置である。According to a fourth aspect of the present invention, the operation information detecting section includes a sensor for detecting operation information of a movable section of the master manipulator, and the canceling means includes a controller for controlling the operation of the master manipulator based on a detection result from the sensor. The operation information transmitted to the slave manipulator side is not updated when the stop state of the master manipulator is detected when the stop state of the master manipulator is detected. Is a manipulator control device.
【００１８】そして、本請求項４の発明では、動作情報
検出部のセンサーによってマスターマニピュレータの可
動部の動作情報を検出し、このセンサーからの検出結果
にもとづいてキャンセル手段によってマスターマニピュ
レータが操作されていない停止状態であることを判断す
る。ここで、マスターマニピュレータの停止状態が検出
された場合にはスレーブマニピュレータ側に伝達される
動作情報を更新しないようにしたものである。According to the fourth aspect of the present invention, the operation information of the movable section of the master manipulator is detected by the sensor of the operation information detection section, and the master manipulator is operated by the canceling means based on the detection result from the sensor. Judgment that there is no stop state. Here, when the stop state of the master manipulator is detected, the operation information transmitted to the slave manipulator is not updated.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１乃至図７を参照して説明する。図１は本実施の形
態のマニピュレータ制御装置１のシステム全体の概略構
成を示すものである。本実施の形態のマニピュレータ制
御装置１には術野にアクセスするように設置されたスレ
ーブマニピュレータ２と、術者が操作できる領域内に設
置され、スレーブマニピュレータ２を遠隔的に操作する
マスターマニピュレータ３とが設けられている。ここ
で、スレーブマニピュレータ２には２組のスレーブマニ
ピュレータ、すなわち左側スレーブマニピュレータ２ａ
と、右側スレーブマニピュレータ２ｂとが設けられてい
る。さらに、マスターマニピュレータ３にも同様に左側
スレーブマニピュレータ２ａを操作する左側マスターマ
ニピュレータ３ａと、右側スレーブマニピュレータ２ｂ
を操作する右側マスターマニピュレータ３ｂとが設けら
れている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of an entire system of a manipulator control device 1 according to the present embodiment. The manipulator control device 1 according to the present embodiment includes a slave manipulator 2 installed to access an operation field, and a master manipulator 3 installed in an area where an operator can operate and remotely operating the slave manipulator 2. Is provided. Here, the slave manipulator 2 has two sets of slave manipulators, that is, a left slave manipulator 2a.
And a right slave manipulator 2b. Further, the master manipulator 3 similarly operates the left master manipulator 3a and the right slave manipulator 2b for operating the left slave manipulator 2a.
And a right-hand side master manipulator 3b for operating the.
【００２０】また、２つのスレーブマニピュレータ２
ａ，２ｂ、マスターマニピュレータ３ａ，３ｂはそれぞ
れ略同一構成になっているので、ここでは一方の左側の
スレーブマニピュレータ２ａおよびマスターマニピュレ
ータ３ａの構成のみを説明し、右側のスレーブマニピュ
レータ２ｂおよびマスターマニピュレータ３ｂの同一部
分には同一の符号を付してその説明を省略する。Also, two slave manipulators 2
a and 2b and the master manipulators 3a and 3b have substantially the same configuration, so that only the configuration of one of the left-side slave manipulator 2a and the master manipulator 3a will be described here, and the right-side slave manipulator 2b and the master manipulator 3b will be described. The same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【００２１】すなわち、本実施の形態の左側のスレーブ
マニピュレータ２ａには細長い挿入部４を備えたマニピ
ュレータ本体５と、このマニピュレータ本体５を駆動す
るスレーブ駆動部６とが設けられている。さらに、挿入
部４の先端部には図３に示すように例えば把持鉗子のよ
うに開閉可能な１対の把持部材７ａ，７ｂを備えた先端
把持部７が設けられている。これらの把持部材７ａ，７
ｂの基端部間は挿入部４の先端部に回動ピン８を中心に
回動可能に連結されている。そして、これらの把持部材
７ａ，７ｂはリンク機構部９によって回動ピン８を中心
に開閉可能に支持されている。That is, the left-hand slave manipulator 2a of the present embodiment is provided with a manipulator main body 5 having an elongated insertion portion 4, and a slave drive portion 6 for driving the manipulator main body 5. Further, as shown in FIG. 3, a distal end grip 7 having a pair of gripping members 7a and 7b that can be opened and closed like gripping forceps is provided at the distal end of the insertion section 4. These gripping members 7a, 7
The base portion b is connected to the distal end portion of the insertion portion 4 so as to be rotatable around a rotation pin 8. These gripping members 7a and 7b are supported by a link mechanism 9 so as to be openable and closable about a pivot pin 8.
【００２２】また、マニピュレータ本体５はスレーブ駆
動部６内の図示しないマニピュレータ本体駆動ユニット
によって図３中で、Ｘ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向
（上下方向）、Ｚ軸方向（前後方向）にそれぞれ移動可
能に駆動され、かつＺ軸の軸回り方向に回動駆動される
ようになっている。さらに、マニピュレータ本体５の先
端把持部７も同様にスレーブ駆動部６内の図示しない先
端把持部駆動ユニットによって把持部材７ａ，７ｂ間が
回動ピン８を中心に開閉駆動されるようになっている。
なお、図３中で、Ｏｓはスレーブマニピュレータ２ａの
マニピュレータ本体５の原点位置である。In FIG. 3, the manipulator body 5 is driven by a manipulator body drive unit (not shown) in the slave drive unit 6 in the X-axis direction (left-right direction), the Y-axis direction (vertical direction), and the Z-axis direction (front-back direction). , Respectively, and are driven to rotate around the Z-axis. Further, the tip grip 7 of the manipulator body 5 is similarly opened and closed by the tip grip drive unit (not shown) in the slave drive 6 between the grip members 7a and 7b about the pivot pin 8. .
In FIG. 3, Os is the origin position of the manipulator body 5 of the slave manipulator 2a.
【００２３】また、左側マスターマニピュレータ３ａに
は図２に示すように例えば略鋏型の開閉動作可能なハン
ドル（操作部）１０と、このハンドル１０を図２中で、
Ｘ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（上下方向）、Ｚ軸方
向（前後方向）にそれぞれ移動可能に、かつＺ軸の軸回
り方向に回動可能に支持する支持機構部１１（図４に示
す）とが設けられている。なお、図２中で、ＯM はマ
スターマニピュレータ３ａのハンドル１０の原点位置で
ある。As shown in FIG. 2, the left master manipulator 3a has, for example, a handle (operating portion) 10 which can be opened and closed in a substantially scissor shape.
A supporting mechanism 11 (FIG. 4) that supports the X-axis direction (left-right direction), the Y-axis direction (vertical direction), and the Z-axis direction (front-rear direction) so as to be movable, and rotatably around the Z-axis. ) Are provided. In FIG. 2, O M Is the origin position of the handle 10 of the master manipulator 3a.
【００２４】また、ハンドル１０には図２に示すように
トッププレート１２に一端部が固定された支軸１３と、
この支軸１３の他端部に回動軸１４を中心に回動可能に
連結された２つのハンドル部材１５ａ，１５ｂとが設け
られている。さらに、２つのハンドル部材１５ａ，１５
ｂ間には回動軸１４側にリンク部材１６、自由端部側に
板ばね部材１７がそれぞれ配設されている。そして、こ
のハンドル１０は板ばね部材１７のばね力によって図２
中に実線で示すように全開位置方向に付勢されている。As shown in FIG. 2, the handle 10 includes a support shaft 13 having one end fixed to a top plate 12;
The other end of the support shaft 13 is provided with two handle members 15a and 15b rotatably connected around a rotation shaft 14. Further, the two handle members 15a, 15
Between b, a link member 16 is provided on the rotating shaft 14 side, and a leaf spring member 17 is provided on the free end side. The handle 10 is moved by the spring force of the leaf spring member 17 as shown in FIG.
It is urged toward the fully open position as indicated by the solid line therein.
【００２５】また、このハンドル１０の一方のハンドル
部材１５ａにはストッパ１８が他方のハンドル部材１５
ｂ側に向けて突設されている。そして、このハンドル１
０の閉操作時には図２中に仮想線で示すようにハンドル
部材１５ａのストッパ１８がハンドル部材１５ｂに突き
当たることにより、このハンドル１０の閉操作が規制さ
れ、この状態が全閉位置に設定されている。A stopper 18 is provided on one of the handle members 15a of the handle 10.
It protrudes toward the b side. And this handle 1
At the time of the closing operation of 0, the closing operation of the handle 10 is regulated by the stopper 18 of the handle member 15a abutting on the handle member 15b as shown by the phantom line in FIG. 2, and this state is set to the fully closed position. I have.
【００２６】さらに、ハンドル１０のハンドル部材１５
ａにはポテンショメータ１９が取付けられている。そし
て、このポテンショメータ１９によってハンドル１０の
開閉角度が検出されるようになっている。Further, the handle member 15 of the handle 10
The potentiometer 19 is attached to a. The opening / closing angle of the handle 10 is detected by the potentiometer 19.
【００２７】また、マスターマニピュレータ３ａの支持
機構部１１はパンタグラフ機構を複数組み合わせて構成
された多自由度マニピュレータによって形成されてい
る。ここで、出力節であるトッププレート１２には、３
つのパンタグラフと３つの回転対偶軸とが取付けられて
いる。なお、各パンダグラフ、対偶軸には、図示しない
エンコーダが取付けられている。そして、このエンコー
ダによってハンドル１０の操作を検出する検出手段が形
成されている。さらに、マスターマニピュレータ３には
このマスターマニピュレータ３を操作不能なロック状態
と、このマスターマニピュレータ３の操作が可能なロッ
ク解除状態とに切換える例えば電磁ロック式の図示しな
いロック機構部が組込まれている。The support mechanism 11 of the master manipulator 3a is formed by a multi-degree-of-freedom manipulator formed by combining a plurality of pantograph mechanisms. Here, the top plate 12 which is the output node has 3
One pantograph and three rotating pairs are mounted. An encoder (not shown) is attached to each of the panda graphs and the even axes. A detecting means for detecting the operation of the handle 10 by the encoder is formed. Further, the master manipulator 3 incorporates, for example, a lock mechanism (not shown) of an electromagnetic lock type, for example, which switches between a locked state in which the master manipulator 3 cannot be operated and an unlocked state in which the master manipulator 3 can be operated.
【００２８】また、マスターマニピュレータ３にはこの
マスターマニピュレータ３の操作を電気信号に変換する
マスター制御部２０が接続されている。このマスター制
御部２０にはマスターマニピュレータ３のポテンショメ
ータ１９および支持機構部１１のエンコーダなどの位置
検出装置（動作情報検出部）２１と、例えば位置計算用
のコンピュータによって形成される演算回路２２とが設
けられている。そして、位置検出装置２１による左右の
マスターマニピュレータ３ａ，３ｂの操作状態の検出デ
ータ（Ｌ検出信号、Ｒ検出信号）は演算回路２２に入力
され、この演算回路２２で位置計算されてマスターマニ
ピュレータ３のハンドル１０の操作状態や、ハンドル１
０の開閉状態などのデータが算出されるようになってい
る。The master manipulator 3 is connected to a master controller 20 for converting the operation of the master manipulator 3 into an electric signal. The master control unit 20 includes a potentiometer 19 of the master manipulator 3 and a position detection device (operation information detection unit) 21 such as an encoder of the support mechanism unit 11, and an arithmetic circuit 22 formed by a computer for position calculation, for example. Have been. Then, detection data (L detection signal, R detection signal) of the operation state of the left and right master manipulators 3a and 3b by the position detection device 21 is input to the arithmetic circuit 22, where the position is calculated by the arithmetic circuit 22 and the position of the master manipulator 3 is calculated. The operating state of the handle 10 and the handle 1
Data such as an open / closed state of 0 is calculated.
【００２９】さらに、このマスター制御部２０にはマス
ターマニピュレータ３のロック機構部の制御用のフット
スイッチ２３が接続されている。このフットスイッチ２
３には２つのペダル２３ａ，２３ｂが設けられている。
そして、一方のペダル２３ａによってマスターマニピュ
レータ３のロック状態と、ロック解除状態とを切換える
ロック状態の切換え操作部、他方のペダル２３ｂによっ
て移動用クラッチの切換え操作部がそれぞれ形成されて
いる。Further, a foot switch 23 for controlling the lock mechanism of the master manipulator 3 is connected to the master controller 20. This foot switch 2
3 is provided with two pedals 23a and 23b.
A switching operation unit for switching between a locked state and an unlocked state of the master manipulator 3 is formed by one of the pedals 23a, and a switching operation unit of a moving clutch is formed by the other pedal 23b.
【００３０】なお、マスターマニピュレータ３を操作す
る術者の近傍位置にはモニター２４が配置されている。
そして、このモニター２４に表示される表示画面を見な
がらマスターマニピュレータ３の操作が行われるように
なっている。A monitor 24 is provided near the operator who operates the master manipulator 3.
The operation of the master manipulator 3 is performed while watching the display screen displayed on the monitor 24.
【００３１】また、スレーブマニピュレータ２にはマス
ターマニピュレータ３の操作に追従した動きをスレーブ
マニピュレータ２に伝達する制御信号を出力するスレー
ブ制御部２５が接続されている。このスレーブ制御部２
５にはスレーブマニピュレータ２のスレーブ駆動部６に
組込まれている複数の駆動モータ２６を制御するモータ
駆動回路２７と、例えばスレーブマニピュレータ制御用
のコンピュータによって形成される演算回路２８とが設
けられている。The slave manipulator 2 is connected to a slave controller 25 that outputs a control signal for transmitting a movement following the operation of the master manipulator 3 to the slave manipulator 2. This slave control unit 2
5 is provided with a motor drive circuit 27 for controlling a plurality of drive motors 26 incorporated in the slave drive unit 6 of the slave manipulator 2, and an arithmetic circuit 28 formed by a computer for controlling the slave manipulator, for example. .
【００３２】さらに、スレーブ制御部２５の演算回路２
８とマスター制御部２０の演算回路２２との間は例えば
光ファイバーケーブルなどの通信手段２９を介して接続
されている。そして、スレーブ制御部２５ではマスター
制御部２０から送られるマスターマニピュレータ３の操
作に追従した動きをスレーブマニピュレータ２に伝達す
る制御信号を出力するようになっている。Further, the arithmetic circuit 2 of the slave control unit 25
8 and the arithmetic circuit 22 of the master control unit 20 are connected via communication means 29 such as an optical fiber cable. The slave control unit 25 outputs a control signal transmitted from the master control unit 20 to the slave manipulator 2 to transmit a movement following the operation of the master manipulator 3.
【００３３】また、マスター制御部２０の演算回路２２
には図５に示すように位置検出装置２１に接続されたＡ
／Ｄ変換器３０と、タイマー３１と、キャンセル手段３
２と、ＣＰＵ３３とが設けられている。そして、マスタ
ーマニピュレータ３のポテンショメータ１９および支持
機構部１１のエンコーダなどの位置検出装置２１で得ら
れたマスターマニピュレータ３のハンドル１０の開閉角
度や、ハンドル１０のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の
各移動量や、Ｚ軸の軸回り方向の回動角度などのマスタ
ーマニピュレータ３の可動部の位置・姿勢などの操作情
報の検出信号であるアナログ出力がＡ／Ｄ変換器３０に
よって例えば２５６階調のデジタル出力の制御信号に変
換されてＣＰＵ３３に入力され、このデジタル出力の制
御信号がマスター制御部２２から通信手段２９を介して
スレーブ制御部２５に伝送されるようになっている。な
お、ＣＰＵ３３には図示しない伝達倍率変換回路が内蔵
されている。そして、マスターマニピュレータ３のハン
ドル１０のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各移動量の
検出データはこの伝達倍率変換回路によって任意の伝達
倍率に変換されてスレーブ制御部２５に伝送され、ハン
ドル１０の開閉角度の検出データは１：１でスレーブ制
御部２５に伝送されるようになっている。The arithmetic circuit 22 of the master control unit 20
Is connected to the position detecting device 21 as shown in FIG.
/ D converter 30, timer 31, canceling means 3
2 and a CPU 33 are provided. Then, the opening / closing angle of the handle 10 of the master manipulator 3 obtained by the position detector 21 such as the potentiometer 19 of the master manipulator 3 and the encoder of the support mechanism 11, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction of the handle 10 A / D converter 30 converts an analog output, which is a detection signal of operation information such as the position and posture of the movable portion of the master manipulator 3 such as the amount of movement of the master manipulator 3 about the rotation angle around the Z axis, for example, on the 256th floor. The digital output control signal is converted into a digital control signal and input to the CPU 33. The digital output control signal is transmitted from the master control unit 22 to the slave control unit 25 via the communication unit 29. The CPU 33 has a built-in transmission magnification conversion circuit (not shown). The detection data of the amount of movement of the handle 10 of the master manipulator 3 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction is converted into an arbitrary transmission magnification by the transmission magnification conversion circuit and transmitted to the slave control unit 25. The detection data of the opening / closing angle of the handle 10 is transmitted to the slave control unit 25 in a 1: 1 ratio.
【００３４】また、キャンセル手段３２には位置検出装
置２１からの検出結果にもとづいてマスターマニピュレ
ータ３の動作情報が予め設定されたスレーブマニピュレ
ータ２の動作制御用の所定の設定範囲よりも小さい微小
な動作情報の場合にはその微小な動作情報がスレーブマ
ニピュレータ２側に伝達されることをキャンセルする機
能が設けられている。ここで、キャンセル手段３２はマ
スターマニピュレータ３の動作情報の時間的変化量が予
め設定されたスレーブマニピュレータ２の動作制御用の
所定の設定範囲よりも小さい微小な動作情報の場合には
スレーブマニピュレータ側に伝達される動作情報を更新
しないように設定されている。なお、このキャンセル手
段３２には位置検出装置２１で検出される動作情報の時
間的変化量の設定範囲を任意に変更する設定値調整部
（設定範囲調整手段）３４が接続されている。The canceling means 32 operates the master manipulator 3 based on the detection result from the position detecting device 21 for a small operation smaller than a predetermined set range for operation control of the slave manipulator 2 set in advance. In the case of information, a function is provided to cancel transmission of the minute operation information to the slave manipulator 2 side. Here, the canceling means 32 sends the operation information of the master manipulator 3 to the slave manipulator side in the case of minute operation information which is smaller than a predetermined set range for operation control of the slave manipulator 2 which is set in advance. It is set not to update the transmitted operation information. The canceling means 32 is connected to a setting value adjusting section (setting range adjusting means) 34 for arbitrarily changing the setting range of the temporal change amount of the operation information detected by the position detecting device 21.
【００３５】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態のマニピュレータ制御装置１の使用時に
は、マスターマニピュレータ３が術者が操作できる領域
内に設置される。さらに、スレーブマニピュレータ２は
術野にアクセスするように設置される。例えば、図４に
示すように予め診断・処置等の手術を行う患者の腹壁等
の体壁Ｈに図示しないトロッカーによって穴を開け、こ
の穴に刺入されたトロッカー外套管内にスレーブマニピ
ュレータ２の挿入部４が挿入され、このトロッカー外套
管内を通じてスレーブマニピュレータ２の挿入部４が経
皮的に体腔内に挿入された状態にセットされる。このと
き、マスターマニピュレータ３を操作する術者の近傍位
置のモニター２４にはスレーブマニピュレータ２とは別
の場所から経皮的に体腔内に挿入された内視鏡による術
野の内視鏡像、或いはコンピュータグラフィック装置に
よって合成された術野のコンピュータグラフィック画像
（ＣＧ画像）などが表示される。Next, the operation of the above configuration will be described.
When using the manipulator control device 1 of the present embodiment, the master manipulator 3 is installed in an area where the operator can operate. Further, the slave manipulator 2 is installed so as to access an operation field. For example, as shown in FIG. 4, a hole is made in a body wall H such as an abdominal wall of a patient who is to be subjected to an operation such as diagnosis and treatment in advance by a trocar (not shown), and the slave manipulator 2 is inserted into the trocar mantle tube inserted into the hole. The insertion section 4 of the slave manipulator 2 is inserted into the body cavity percutaneously through the trocar mantle tube. At this time, the monitor 24 at a position near the operator who operates the master manipulator 3 is an endoscopic image of the operation field by an endoscope inserted percutaneously into the body cavity from a place different from the slave manipulator 2, or A computer graphic image (CG image) of the operation field synthesized by the computer graphic device is displayed.
【００３６】また、スレーブマニピュレータ２およびマ
スターマニピュレータ３のセット後、これらのスレーブ
マニピュレータ２およびマスターマニピュレータ３の原
点（０点）位置を対応させるキャリブレーション動作が
行われる。このキャリブレーション動作時にはフットス
イッチ２３のペダル２３ａを踏むことにより、マスター
マニピュレータ３のロックが解除され、マスターマニピ
ュレータ３の左右のマスターマニピュレータ３ａ，３ｂ
が図２中で、Ｘ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（上下方
向）、Ｚ軸方向（前後方向）にそれぞれ移動可能、かつ
Ｚ軸の軸回り方向に回動可能な状態にそれぞれ切換えら
れるとともに、左右のマスターマニピュレータ３ａ，３
ｂの２つのハンドル部材１５ａ，１５ｂ間が開閉動作可
能な状態にそれぞれ切換えられる。After the setting of the slave manipulator 2 and the master manipulator 3, a calibration operation for associating the origin (zero point) positions of the slave manipulator 2 and the master manipulator 3 is performed. During this calibration operation, by depressing the pedal 23a of the foot switch 23, the lock of the master manipulator 3 is released, and the left and right master manipulators 3a, 3b of the master manipulator 3 are released.
In FIG. 2, each is switched to a state in which it can move in the X-axis direction (left-right direction), the Y-axis direction (vertical direction), and the Z-axis direction (front-back direction), and can rotate around the Z-axis. And the left and right master manipulators 3a, 3
The state between the two handle members 15a and 15b is switched to a state where opening and closing operations are possible.
【００３７】この状態で、マスターマニピュレータ３の
左右のマスターマニピュレータ３ａ，３ｂが任意の位置
に移動され、左右のマスターマニピュレータ３ａ，３ｂ
の原点（０点）位置が設定される。In this state, the left and right master manipulators 3a and 3b of the master manipulator 3 are moved to arbitrary positions, and the left and right master manipulators 3a and 3b are moved.
(Zero point) is set.
【００３８】その後、スレーブマニピュレータ２におけ
る２つのスレーブマニピュレータ２ａ，２ｂのスレーブ
駆動部６内の図示しないマニピュレータ本体駆動ユニッ
トおよび先端把持部駆動ユニットが駆動される。これに
より、マニピュレータ本体５が図３中で、Ｘ軸方向（左
右方向）、Ｙ軸方向（上下方向）、Ｚ軸方向（前後方
向）にそれぞれ移動され、かつＺ軸の軸回り方向に回動
駆動されて予め設定された左右のスレーブマニピュレー
タ２ａ，２ｂの原点（０点）位置に移動される。このと
き、スレーブマニピュレータ２ａ，２ｂの移動範囲が予
め決められた適正範囲でない場合は、警告表示等を行い
異常を操作者に告知を行っている。Thereafter, the manipulator body drive unit and the tip gripping unit drive unit (not shown) in the slave drive unit 6 of the two slave manipulators 2a and 2b in the slave manipulator 2 are driven. Thereby, the manipulator main body 5 is moved in the X-axis direction (left-right direction), the Y-axis direction (vertical direction), and the Z-axis direction (front-rear direction) in FIG. 3, and is rotated around the Z-axis. It is driven and moved to a preset origin (zero point) position of the left and right slave manipulators 2a and 2b. At this time, if the movement range of the slave manipulators 2a and 2b is not a predetermined appropriate range, a warning is displayed or the like to notify the operator of the abnormality.
【００３９】さらに、このキャリブレーション動作の終
了後、本実施の形態のマニピュレータ制御装置１による
診断・処置等の手術が開始される。この手術時には術者
はモニター２４に表示される術野の内視鏡像、或いはＣ
Ｇ画像の画面を見ながらマスターマニピュレータ３の左
右のマスターマニピュレータ３ａ，３ｂがそれぞれ操作
される。このとき、左側マスターマニピュレータ３ａの
ハンドル１０が術者の左手、右側マスターマニピュレー
タ３ｂのハンドル１０が術者の右手で握られた状態でそ
れぞれ操作され、左側マスターマニピュレータ３ａによ
って左側スレーブマニピュレータ２ａ、右側マスターマ
ニピュレータ３ｂによって右側スレーブマニピュレータ
２ｂがそれぞれ独立に遠隔操作される。After the completion of the calibration operation, operations such as diagnosis and treatment by the manipulator control device 1 of the present embodiment are started. At the time of this operation, the surgeon displays an endoscopic image of the operation field displayed on the monitor 24 or C
While viewing the screen of the G image, the left and right master manipulators 3a and 3b of the master manipulator 3 are operated. At this time, the handle 10 of the left master manipulator 3a is operated while the handle 10 of the right master manipulator 3b is gripped by the operator's left hand, and the handle 10 of the right master manipulator 3b is gripped by the operator's right hand, and the left slave manipulator 3a is operated by the left master manipulator 3a. The right slave manipulators 2b are remotely controlled independently by the manipulators 3b.
【００４０】例えば、左側マスターマニピュレータ３ａ
のハンドル１０を図２中で、Ｘ軸方向（左右方向）、Ｙ
軸方向（上下方向）、Ｚ軸方向（前後方向）にそれぞれ
移動させ、かつＺ軸の軸回り方向に回動させた場合には
このときのマスターマニピュレータ３ａの動作がマスタ
ー制御部２０の位置検出装置２１で検出される。この位
置検出装置２１からの検出データは演算回路２２に入力
される。このとき、マスターマニピュレータ３のポテン
ショメータ１９および支持機構部１１のエンコーダなど
の位置検出装置２１で得られたマスターマニピュレータ
３のハンドル１０の開閉角度や、ハンドル１０のＸ軸方
向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各移動量や、Ｚ軸の軸回り方
向の回動角度などのマスターマニピュレータ３の可動部
の位置・姿勢などの操作情報の検出信号であるアナログ
出力は演算回路２２のＡ／Ｄ変換器３０によって例えば
２５６階調のデジタル出力の制御信号に変換されてＣＰ
Ｕ３３に入力される。そして、この演算回路２２のＣＰ
Ｕ３３で位置計算されてマスターマニピュレータ３のハ
ンドル１０の操作状態や、ハンドル１０の開閉状態など
のデータが算出される。For example, the left master manipulator 3a
2 in the X-axis direction (left-right direction) in FIG.
When the master manipulator 3a is moved in the axial direction (vertical direction) and the Z-axis direction (front-back direction), and is rotated in the direction around the Z-axis, the operation of the master manipulator 3a at this time is detected by the master controller 20. It is detected by the device 21. The detection data from the position detection device 21 is input to the arithmetic circuit 22. At this time, the opening / closing angle of the handle 10 of the master manipulator 3 obtained by the position detecting device 21 such as the potentiometer 19 of the master manipulator 3 and the encoder of the support mechanism 11, the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis An analog output, which is a detection signal of operation information such as the amount of movement in each direction and the position / posture of the movable part of the master manipulator 3 such as the rotation angle around the Z axis, is converted by the A / D converter of the arithmetic circuit 22. 30 is converted into a digital output control signal of, for example, 256 gradations,
It is input to U33. Then, the CP of the arithmetic circuit 22
The position is calculated in U33, and data such as the operation state of the handle 10 of the master manipulator 3 and the open / close state of the handle 10 are calculated.
【００４１】さらに、マスター制御部２０の演算回路２
２で位置計算された算出データは光ファイバーケーブル
などの通信手段２９を介してスレーブ制御部２５に送信
される。ここで、マスターマニピュレータ３のハンドル
１０のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各移動量の検出
データはＣＰＵ３３内の図示しない伝達倍率変換回路に
よって任意の伝達倍率に変換されてスレーブ制御部２５
に伝送され、ハンドル１０の開閉角度の検出データは
１：１でスレーブ制御部２５に伝送される。Further, the arithmetic circuit 2 of the master control unit 20
The calculation data obtained by the position calculation in 2 is transmitted to the slave control unit 25 via a communication unit 29 such as an optical fiber cable. Here, the detection data of the amount of movement of the handle 10 of the master manipulator 3 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction is converted into an arbitrary transmission magnification by a transmission magnification conversion circuit (not shown) in the CPU 33, and the slave control unit 25
, And the detection data of the opening / closing angle of the handle 10 is transmitted to the slave control unit 25 on a 1: 1 basis.
【００４２】また、スレーブ制御部２５では受信された
制御信号にもとづいて演算回路２８によってスレーブ駆
動部６に組込まれているモータ駆動回路２７の複数の駆
動モータ２６を制御する制御信号が算出される。そし
て、このスレーブ制御部２５から出力される制御信号が
左側スレーブマニピュレータ２ａに伝達され、左側スレ
ーブマニピュレータ２ａが遠隔的に操作される。このと
き、左側スレーブマニピュレータ２ａは左側マスターマ
ニピュレータ３ａのハンドル１０の動きに追従して動
く。なお、右側マスターマニピュレータ３ｂの操作時に
も同様の作用によって右側スレーブマニピュレータ２ｂ
の動作が制御され、右側マスターマニピュレータ３ｂの
操作に追従して右側スレーブマニピュレータ２ｂが動く
ようになっている。In the slave control unit 25, a control signal for controlling the plurality of drive motors 26 of the motor drive circuit 27 incorporated in the slave drive unit 6 is calculated by the arithmetic circuit 28 based on the received control signal. . Then, the control signal output from the slave control unit 25 is transmitted to the left slave manipulator 2a, and the left slave manipulator 2a is remotely operated. At this time, the left slave manipulator 2a moves following the movement of the handle 10 of the left master manipulator 3a. Note that the same operation is performed when the right master manipulator 3b is operated.
Is controlled, and the right slave manipulator 2b moves following the operation of the right master manipulator 3b.
【００４３】また、本実施の形態のマニピュレータ制御
装置１の動作中、位置検出装置２１からの検出結果にも
とづいてマスターマニピュレータ３の動作情報が予め設
定されたスレーブマニピュレータ２の動作制御用の所定
の設定範囲、例えばＡ／Ｄ値が基準値Ｘに対して±１ｂ
ｉｔ以内の微小な動作情報の場合にはその微小な動作情
報がスレーブマニピュレータ２側に伝達されることをキ
ャンセルするキャンセル動作が図７に示すフローチャー
トにしたがって次のように行われる。Also, during the operation of the manipulator control device 1 of the present embodiment, a predetermined operation control operation of the slave manipulator 2 in which the operation information of the master manipulator 3 is set based on the detection result from the position detection device 21. Setting range, for example, A / D value is ± 1b with respect to reference value X
In the case of minute operation information within it, a cancel operation for canceling transmission of the minute operation information to the slave manipulator 2 is performed as follows according to the flowchart shown in FIG.
【００４４】すなわち、マスター制御部２２からスレー
ブ制御部２５に制御信号を送信する送信処理の開始時に
はステップＳ１で、送信ビットが「０」にセットされ
る。ここで、送信ビットが「０」にセットされた場合に
はマスター制御部２０からスレーブ制御部２５にデータ
がリアルタイムで送信されて更新され、また送信ビット
が「１」にセットされた場合にはデータがキャンセルさ
れる処理が行われる。That is, at the start of transmission processing for transmitting a control signal from the master control unit 22 to the slave control unit 25, the transmission bit is set to "0" in step S1. Here, when the transmission bit is set to "0", the data is transmitted and updated in real time from the master control unit 20 to the slave control unit 25, and when the transmission bit is set to "1". A process for canceling the data is performed.
【００４５】続いて、次のステップＳ２ではＡ／Ｄ変換
器３０の出力信号が読み込まれ、次のステップＳ３で、
図６に示す基準値Ｘが取得される。さらに、次のステッ
プＳ４ではタイマー３１によって例えばｔ＝２秒がプリ
セットされる。Subsequently, in the next step S2, the output signal of the A / D converter 30 is read, and in the next step S3,
The reference value X shown in FIG. 6 is obtained. Further, in the next step S4, for example, t = 2 seconds is preset by the timer 31.
【００４６】また、次のステップＳ５では基準値Ｘが±
１ｂｉｔ以内（Ｘ≦±１ｂｉｔ）か否かが判断される。
ここで、Ｘが±１ｂｉｔ以内ではない場合にはステップ
Ｓ６に進み、基準値Ｘがクリアされたのち、ステップＳ
２に戻される。さらに、ステップＳ５でＸが±１ｂｉｔ
以内であると判断された場合にはステップＳ７に進む。In the next step S5, the reference value X is ±
It is determined whether it is within 1 bit (X ≦ ± 1 bit).
Here, if X is not within ± 1 bit, the process proceeds to step S6, and after the reference value X is cleared, the process proceeds to step S6.
Returned to 2. Further, X is ± 1 bit in step S5.
If it is determined that it is within the range, the process proceeds to step S7.
【００４７】このステップＳ７ではｔ＝０か否かが判断
される。ここで、ｔ＝０以外の場合にはステップＳ５に
戻される。ステップＳ７でｔ＝０と判断された場合には
次のステップＳ８に進む。このステップＳ８では送信ビ
ットが「１」にセットされ、データのキャンセル処理が
行われる。In this step S7, it is determined whether or not t = 0. If t = 0, the process returns to step S5. If it is determined in step S7 that t = 0, the process proceeds to the next step S8. In step S8, the transmission bit is set to "1", and the data is canceled.
【００４８】その後、次のステップＳ９で基準値Ｘが±
１ｂｉｔ以内（Ｘ≦±１ｂｉｔ）か否かが判断される。
ここで、Ｘが±１ｂｉｔ以内ではない場合にはステップ
Ｓ８に戻される。また、ステップＳ９でＸが±１ｂｉｔ
以内であると判断された場合にはステップＳ１に戻され
る。Thereafter, in the next step S9, the reference value X is ±
It is determined whether it is within 1 bit (X ≦ ± 1 bit).
If X is not within ± 1 bit, the process returns to step S8. Also, in step S9, X is ± 1 bit.
If it is determined that it is within the range, the process returns to step S1.
【００４９】なお、位置検出装置２１にはマスターマニ
ピュレータ３の位置検出用のポテンショメータ１９や、
支持機構部１１のエンコーダなどの複数の検出要素が設
けられているので、全て（ｎ個）の検出要素のＡ／Ｄ値
に対して基準値ＸはＡ／Ｄ１〜Ａ／ＤｎのＡＮＤ条件で
キャンセル期間が判定される。The position detecting device 21 includes a potentiometer 19 for detecting the position of the master manipulator 3,
Since a plurality of detection elements such as encoders of the support mechanism unit 11 are provided, the reference value X for the A / D values of all (n) detection elements is an AND condition of A / D1 to A / Dn. A cancellation period is determined.
【００５０】これにより、時刻ｔ０で位置検出装置２１
の出力信号を基準値Ｘとしてサンプリングしたのち、任
意の設定時間ｔ（例えばｔ＝２秒）の間、基準値Ｘ±１
ビット以内である状態を認識した場合には、マスターマ
ニピュレータ３が停止している状態と判断（判定時間ｔ
後）してマスターマニピュレータ３からスレーブマニピ
ュレータ２に送信する位置・姿勢・開閉角の情報がキャ
ンセルされる。また、基準値Ｘ±１ビット以上になった
場合にはマスターマニピュレータ３が移動している状態
と判断し、マスターマニピュレータ３からスレーブマニ
ピュレータ２に送信する位置・姿勢・開閉角の情報が更
新される。なお、基準値Ｘは定期的にサンプリングさ
れ、判定期間ｔでＸ±１ビット以内であれば新たにマス
ターマニピュレータ３からスレーブマニピュレータ２に
送信する情報はキャンセルされる。Thus, at time t0, the position detecting device 21
Is sampled as the reference value X, the reference value X ± 1 for an arbitrary set time t (for example, t = 2 seconds).
If a state within the number of bits is recognized, it is determined that the master manipulator 3 is stopped (determination time t
Later), the information on the position, posture, and opening / closing angle transmitted from the master manipulator 3 to the slave manipulator 2 is canceled. When the value becomes equal to or more than the reference value X ± 1 bit, it is determined that the master manipulator 3 is moving, and information on the position, posture, and opening / closing angle transmitted from the master manipulator 3 to the slave manipulator 2 is updated. . Note that the reference value X is periodically sampled, and information newly transmitted from the master manipulator 3 to the slave manipulator 2 is canceled if it is within X ± 1 bit in the determination period t.
【００５１】また、設定値調整部３４によってキャンセ
ル手段３２による位置検出装置２１で検出される動作情
報の時間的変化量の設定範囲であるキャンセルｂｉｔの
幅を任意に変更して設定することができる。The set value adjusting section 34 can arbitrarily change and set the width of the cancel bit, which is the setting range of the temporal change amount of the operation information detected by the position detecting device 21 by the canceling means 32. .
【００５２】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、本実施の形態ではマニピュレー
タ制御装置１の動作中、位置検出装置２１からの検出結
果にもとづいてマスターマニピュレータ３の動作情報が
予め設定されたスレーブマニピュレータ２の動作制御用
の所定の設定範囲、例えばＡ／Ｄ値が基準値Ｘに対して
±１ｂｉｔ以内の微小な動作情報の場合にはその微小な
動作情報がスレーブマニピュレータ２側に伝達されるこ
とをキャンセルするキャンセル動作が行われる。そのた
め、位置検出装置２１のポテンショメータ１９などの出
力信号に対するノイズの重畳で、スレーブマニピュレー
タ２が振動する動作（ノイズによる振動動作）や、Ａ／
Ｄ変換器３０の量子化誤差によるデジタルノイズの影響
でスレーブマニピュレータ２が振動する動作（ノイズに
よる振動）をキャンセルすることができる。したがっ
て、マスターマニピュレータ３の未使用時にスレーブマ
ニピュレータ２が振動するなどの不要な動作や、手ブレ
現象などの不要な動作を防ぐことができるので、マスタ
ーマニピュレータ３の未使用時や、動作中のスレーブマ
ニピュレータ２の挙動を安定化させて見栄えがよく、耐
久性に優れる。Therefore, the above configuration has the following effects. That is, in the present embodiment, during operation of the manipulator control device 1, a predetermined setting range for operation control of the slave manipulator 2 in which operation information of the master manipulator 3 is set in advance based on a detection result from the position detection device 21, For example, when the A / D value is minute operation information within ± 1 bit from the reference value X, a cancel operation is performed to cancel transmission of the minute operation information to the slave manipulator 2 side. For this reason, the operation in which the slave manipulator 2 vibrates due to superposition of noise on the output signal of the potentiometer 19 or the like of the position detecting device 21 (vibration operation due to noise), A /
The operation (vibration due to noise) of the slave manipulator 2 vibrating under the influence of digital noise due to the quantization error of the D converter 30 can be canceled. Therefore, unnecessary operations such as vibration of the slave manipulator 2 when the master manipulator 3 is not used and unnecessary operations such as a camera shake phenomenon can be prevented. The behavior of the manipulator 2 is stabilized so that the appearance is good and the durability is excellent.
【００５３】さらに、格別に高精度なＡ／Ｄ変換器３０
などの電子回路を使用することなく入力信号の不要な情
報をソフトウエア的に取り除くことができるので、装置
全体のコスト低下を図ることができる。Further, the A / D converter 30 with a particularly high precision
Unnecessary information of the input signal can be removed by software without using an electronic circuit such as the above, so that the cost of the entire apparatus can be reduced.
【００５４】また、図８および図９は本発明の第２の実
施の形態を示すものである。本実施の形態は第１の実施
の形態（図１乃至図７参照）のマニピュレータ制御装置
１の構成を次の通り変更したものである。FIGS. 8 and 9 show a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the configuration of the manipulator control device 1 of the first embodiment (see FIGS. 1 to 7) is changed as follows.
【００５５】すなわち、本実施の形態ではマスターマニ
ピュレータ３のトッププレート１２にハンドル１０のＸ
軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（上下方向）、Ｚ軸方向
（前後方向）の３方向の移動を検出する３軸加速度セン
サ４１を取付け、この３軸加速度センサ４１からの検出
信号により、マスターマニピュレータ３の動作情報が予
め設定されたスレーブマニピュレータ２の動作制御用の
所定の設定範囲、例えばＡ／Ｄ値が基準値Ｘに対して±
１ｂｉｔ以内の微小な動作情報の場合にはその微小な動
作情報がスレーブマニピュレータ２側に伝達されること
をキャンセルするキャンセル動作を行わせる構成にした
ものである。ここでは、３軸加速度センサ４１によって
図９に示すようにハンドル１０のＸ軸方向、Ｙ軸方向、
Ｚ軸方向の３方向の移動が検出されるので、この３軸加
速度センサ４１によって停止期間ｔOFF を検出してい
る間、スレーブマニピュレータ２に送信する情報をキャ
ンセルする。That is, in this embodiment, the X of the handle 10 is attached to the top plate 12 of the master manipulator 3.
A three-axis acceleration sensor 41 for detecting movement in three directions of the axial direction (left-right direction), the Y-axis direction (vertical direction), and the Z-axis direction (front-rear direction) is attached, and a detection signal from the three-axis acceleration sensor 41 A predetermined setting range for operation control of the slave manipulator 2 in which the operation information of the master manipulator 3 is set in advance, for example, the A / D value is ±
In the case of minute operation information within 1 bit, a cancel operation for canceling transmission of the minute operation information to the slave manipulator 2 is performed. Here, the X-axis direction, the Y-axis direction of the handle 10 as shown in FIG.
Since movement in three directions in the Z-axis direction is detected, information transmitted to the slave manipulator 2 is canceled while the stop period t OFF is detected by the three-axis acceleration sensor 41.
【００５６】そこで、本実施の形態ではマスターマニピ
ュレータ３の停止状態を確実に検出可能となる。さら
に、マスター制御部２０の制御用ＣＰＵ３３の負荷を軽
減させることが可能となる効果がある。Therefore, in the present embodiment, the stopped state of the master manipulator 3 can be reliably detected. Further, there is an effect that the load on the control CPU 33 of the master control unit 20 can be reduced.
【００５７】さらに、本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形実施できることは勿論である。次に、本出願の他
の特徴的な技術事項を下記の通り付記する。 記 （付記項１） マスタースレーブ装置において、マスタ
ー入力装置の位置・姿勢・開閉角度を検出する信号検出
手段、前記信号検出手段でマスタ入力装置の未使用時
（停止状態）を検出する移動量検出手段、前記移動量検
出手段にてマスター入力装置が未使用（移動停止）して
いたことを利用してスレーブ側に送信する位置・姿勢・
開閉角度の情報を更新しない情報キャンセル手段を備え
たマスタースレーブ装置。Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Next, other characteristic technical matters of the present application will be additionally described as follows. (Additional Item 1) In the master-slave device, signal detection means for detecting the position, posture, and opening / closing angle of the master input device, and movement amount detection for detecting when the master input device is not used (stop state) by the signal detection means. Means for transmitting to the slave side using the fact that the master input device has not been used (movement stopped) by the movement amount detecting means;
A master-slave device provided with an information canceling unit that does not update information on the opening / closing angle.
【００５８】（付記項２） ポテンショメータの時間的
変化量から前記未使用時を検出する前記付記項１のマス
タースレーブ装置。(Additional Item 2) The master-slave device according to the additional item 1, wherein the unused state is detected from a temporal change amount of the potentiometer.
【００５９】（付記項３） センサーを付加して前記未
使用時を検出する前記付記項１のマスタースレーブ装
置。(Additional Item 3) The master-slave device according to Additional Item 1, wherein a sensor is added to detect the unused state.
【００６０】（付記項４） 各リンク機構の傾き情報か
ら位置・姿勢・開閉角度を算出できるマスター入力装置
を備えたマスタースレーブ装置において、マスター入力
装置の位置・姿勢・開閉角を算出する動作状態検出部、
前記動作状態検出部にてマスター入力装置の位置・姿勢
・開閉角の時間的変化量が規定の値以下ならば、前記位
置・姿勢・開閉角の情報を更新しない情報キャンセル手
段を備えたマスタースレーブ装置。(Supplementary item 4) In a master-slave device provided with a master input device capable of calculating a position / posture / opening / closing angle from inclination information of each link mechanism, an operation state in which the position / posture / opening / closing angle of the master input device is calculated. Detection unit,
A master / slave provided with an information canceling unit that does not update the information on the position / posture / opening / closing angle if the temporal change amount of the position / posture / opening / closing angle of the master input device is equal to or less than a prescribed value in the operation state detecting unit. apparatus.
【００６１】（付記項５） 前記動作状態検出部で時間
的変化量が任意に可変可能な前記情報キャンセル手段を
備えた付記項４のマスタースレーブ装置。(Supplementary note 5) The master-slave device according to supplementary note 4, further comprising the information canceling means capable of arbitrarily changing a temporal change amount in the operation state detecting unit.
【００６２】（付記項６） 前記マスター入力装置にお
いて、可動部の動きを検出するセンサーを備え、前記セ
ンサーの情報を元にマスター入力装置が操作されていな
いことを判断する停止状態検出手段、前記停止状態検出
手段からマスター入力装置の未使用時状態を検出し、前
記位置・姿勢・開閉角の情報を更新しない付記項４及び
付記項５のマスタースレーブ装置。(Supplementary note 6) The master input device further comprises a sensor for detecting the movement of the movable part, and a stop state detecting means for judging that the master input device is not operated based on information from the sensor. The master-slave device according to claim 4 or 5, wherein the idle state of the master input device is detected by the stop state detecting means, and the information on the position, posture, and opening / closing angle is not updated.
【００６３】（付記項１〜６の従来技術） 手術用マニ
ピュレータシステムが、米国特許第５，２１７，００３
号や、特開平７−３２８０１６号公報などに示されてい
る。(Prior Art in Additional Items 1 to 6) A surgical manipulator system is disclosed in US Pat. No. 5,217,003.
And JP-A-7-328016.
【００６４】（付記項１〜６が解決しようとする課題）
検出信号のノイズまたはＡ／Ｄの量子化誤差によるデ
ータの変化値が、マスター入力装置の未使用時でもスレ
ーブの動きにつながってスレーブの振動動作を誘発して
いた。(Problems to be Solved by Additional Items 1 to 6)
The data change value due to the noise of the detection signal or the A / D quantization error leads to the movement of the slave even when the master input device is not used, and induces the vibration operation of the slave.
【００６５】（付記項１〜６の目的） マスター入力装
置の未使用時を検出することで、スレーブの不要な動作
（振動）を防ぐことを目的とする。(Purpose of Additional Items 1 to 6) It is an object of the present invention to prevent unnecessary operation (vibration) of a slave by detecting when the master input device is not used.
【００６６】（付記項１〜６の効果） 高精度な回路を
用いることなく、入力信号の不要な情報をソフトウエア
により取り除くことができる。操作を停止し、ハンドル
を保持しているときの手の振動をスレーブに伝達しない
（手ブレ補正）。確実にマスターアームの停止状態を検
出可能。また、制御用ＣＰＵの負荷を軽減させることが
可能。(Effects of Additional Items 1 to 6) Unnecessary information of an input signal can be removed by software without using a high-precision circuit. Stop the operation and do not transmit the hand vibration to the slave while holding the steering wheel (camera shake correction). The stop state of the master arm can be reliably detected. In addition, the load on the control CPU can be reduced.
【００６７】[0067]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、マスターマニ
ピュレータの動作情報を検出する動作情報検出部と、こ
の動作情報検出部からの検出結果にもとづいてマスター
マニピュレータの動作情報が予め設定されたスレーブマ
ニピュレータの動作制御用の所定の設定範囲よりも小さ
い微小な動作情報の場合にはその微小な動作情報がスレ
ーブマニピュレータ側に伝達されることをキャンセルす
るキャンセル手段とを設けたので、マスターマニピュレ
ータの未使用時にスレーブマニピュレータが振動するな
どの不要な動作や、手ブレ現象などの不要な動作を防ぐ
ことができ、マスターマニピュレータの未使用時や、動
作中のスレーブマニピュレータ挙動を安定化させて見栄
えがよく、耐久性に優れる。According to the first aspect of the present invention, the operation information detecting section for detecting the operation information of the master manipulator and the operation information of the master manipulator are preset based on the detection result from the operation information detecting section. In the case of minute operation information smaller than a predetermined setting range for operation control of the slave manipulator, cancel means for canceling transmission of the minute operation information to the slave manipulator side is provided. Unnecessary operation such as vibration of the slave manipulator when not in use and unnecessary operation such as camera shake phenomenon can be prevented, stabilizing the behavior of the slave manipulator when the master manipulator is not in use and in operation and improving appearance. Good and durable.
【００６８】請求項２の発明によれば、マスターマニピ
ュレータの操作部の操作によってスレーブマニピュレー
タの処置部の開閉動作およびスレーブマニピュレータの
姿勢制御部を操作する際に、動作情報検出部によって検
出されたマスターマニピュレータの処置部の開閉角度
や、マスターマニピュレータの可動部の位置・姿勢など
のマスターマニピュレータの姿勢情報などの動作情報の
時間的変化量が予め設定されたスレーブマニピュレータ
の動作制御用の所定の設定範囲よりも小さい微小な動作
情報の場合にはキャンセル手段によってスレーブマニピ
ュレータ側に伝達される動作情報を更新しないようにし
たので、マスターマニピュレータの未使用時にスレーブ
マニピュレータが振動するなどの不要な動作や、手ブレ
現象などの不要な動作を防ぐことができ、マスターマニ
ピュレータの未使用時や、動作中のスレーブマニピュレ
ータ挙動を安定化させて見栄えがよく、耐久性に優れ
る。According to the second aspect of the present invention, when the opening / closing operation of the treatment section of the slave manipulator and the operation of the attitude control section of the slave manipulator by operating the operation section of the master manipulator, the master information detected by the operation information detection section is obtained. A predetermined setting range for operation control of the slave manipulator in which the time variation of operation information such as posture information of the master manipulator such as the opening / closing angle of the treatment section of the manipulator and the position / posture of the movable portion of the master manipulator is set in advance. In the case of small operation information smaller than that, the operation information transmitted to the slave manipulator side is not updated by the canceling means, so that unnecessary operation such as vibration of the slave manipulator when the master manipulator is not used or hand operation is not performed. Unnecessary motion such as blurring Can be prevented, when not in use and a master manipulator, look good to stabilize the slave manipulator behavior during operation may, excellent durability.
【００６９】請求項３の発明によれば、キャンセル手段
の設定範囲調整手段によって動作情報検出部で検出され
る動作情報の時間的変化量の設定範囲を任意に変更する
ことができる。According to the third aspect of the present invention, the setting range of the temporal change amount of the operation information detected by the operation information detecting section by the setting range adjusting means of the canceling means can be arbitrarily changed.
【００７０】請求項４の発明によれば、動作情報検出部
のセンサーによってマスターマニピュレータの可動部の
動作情報を検出し、このセンサーからの検出結果にもと
づいてキャンセル手段によってマスターマニピュレータ
が操作されていない停止状態であることを判断してマス
ターマニピュレータの停止状態が検出された場合にはス
レーブマニピュレータ側に伝達される動作情報を更新し
ないようにしたので、マスターマニピュレータの未使用
時にスレーブマニピュレータが振動するなどの不要な動
作や、手ブレ現象などの不要な動作を防ぐことができ
る。According to the fourth aspect of the present invention, the operation information of the movable section of the master manipulator is detected by the sensor of the operation information detecting section, and the master manipulator is not operated by the canceling means based on the detection result from this sensor. When the stop state of the master manipulator is detected by judging that the master manipulator is stopped, the operation information transmitted to the slave manipulator is not updated, so that the slave manipulator vibrates when the master manipulator is not used. Unnecessary operation and unnecessary operation such as camera shake phenomenon can be prevented.
【図１】 本発明の第１の実施の形態におけるマニピュ
レータ制御装置のシステム全体の概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an entire system of a manipulator control device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 第１の実施の形態のマニピュレータ制御装置
におけるマスターマニピュレータの操作部を一部断面に
して示す側面図。FIG. 2 is a side view showing a partially sectioned operation unit of the master manipulator in the manipulator control device according to the first embodiment.
【図３】 第１の実施の形態のマニピュレータ制御装置
におけるスレーブマニピュレータの先端把持部を示す要
部の斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a main part showing a distal end grip portion of a slave manipulator in the manipulator control device according to the first embodiment.
【図４】 第１の実施の形態のマニピュレータ制御装置
の使用状態を示す全体の概略構成図。FIG. 4 is an overall schematic configuration diagram illustrating a use state of the manipulator control device according to the first embodiment.
【図５】 第１の実施の形態のマニピュレータ制御装置
におけるマスター制御部の演算回路の概略構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an arithmetic circuit of a master control unit in the manipulator control device according to the first embodiment.
【図６】 第１の実施の形態のマニピュレータ制御装置
におけるマスターマニピュレータの動作を説明するため
の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an operation of a master manipulator in the manipulator control device according to the first embodiment.
【図７】 第１の実施の形態のマニピュレータ制御装置
におけるキャンセル手段の動作を説明するためのフロー
チャート。FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of a cancel unit in the manipulator control device according to the first embodiment.
【図８】 本発明の第２の実施の形態のマニピュレータ
制御装置におけるマスターマニピュレータの操作部を一
部断面にして示す側面図。FIG. 8 is a side view showing a partially sectioned operation unit of a master manipulator in the manipulator control device according to the second embodiment of the present invention.
【図９】 第２の実施の形態のマニピュレータ制御装置
におけるスレーブマニピュレータの動作を説明するため
の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an operation of a slave manipulator in the manipulator control device according to the second embodiment.
【図１０】 従来の手術用マニピュレータシステムの概
略構成図。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a conventional surgical manipulator system.
【図１１】 従来の手術用マニピュレータシステムにお
けるスレーブマニピュレータの動作状態を説明するため
の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining an operation state of a slave manipulator in a conventional surgical manipulator system.
２ スレーブマニピュレータ ３ マスターマニピュレータ ２０ マスター制御部 ２１ 位置検出装置（動作情報検出部） ２２ 演算回路 ２５ スレーブ制御部 ３２ キャンセル手段 Reference Signs List 2 slave manipulator 3 master manipulator 20 master control unit 21 position detection device (operation information detection unit) 22 arithmetic circuit 25 slave control unit 32 cancellation means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 順一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 関 敬一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3F059 AA10 EA05 GA00 4C060 EE21 GG22 GG28 GG32 GG36 GG40 MM24 MM25 MM26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Junichi Onishi 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Co., Ltd. (72) Keiichi Seki 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Co., Ltd. F term (reference) 3F059 AA10 EA05 GA00 4C060 EE21 GG22 GG28 GG32 GG36 GG40 MM24 MM25 MM26
Claims (4)
レーブマニピュレータと、 術者が操作できる領域内に設置され、前記スレーブマニ
ピュレータを遠隔的に操作するマスターマニピュレータ
と、 このマスターマニピュレータに接続され、前記マスター
マニピュレータの操作を電気信号に変換するマスター制
御部と、 前記スレーブマニピュレータおよび前記マスター制御部
にそれぞれ接続され、前記マスター制御部から送られる
前記マスターマニピュレータの操作に追従した動きを前
記スレーブマニピュレータに伝達する制御信号を出力す
るスレーブ制御部と、 前記マスターマニピュレータの動作情報を検出する動作
情報検出部と、 この動作情報検出部からの検出結果にもとづいて前記マ
スターマニピュレータの動作情報が予め設定された前記
スレーブマニピュレータの動作制御用の所定の設定範囲
よりも小さい微小な動作情報の場合にはその微小な動作
情報が前記スレーブマニピュレータ側に伝達されること
をキャンセルするキャンセル手段とを具備したことを特
徴とするマニピュレータ制御装置。A slave manipulator installed to access an operative field, a master manipulator installed in an area operable by an operator, and remotely operating the slave manipulator, connected to the master manipulator, A master control unit that converts the operation of the master manipulator into an electric signal, and the slave manipulator is connected to the slave manipulator and the master control unit, and performs a movement following the operation of the master manipulator sent from the master control unit to the slave manipulator. A slave control unit that outputs a control signal to be transmitted; an operation information detection unit that detects operation information of the master manipulator; and operation information of the master manipulator is preset based on a detection result from the operation information detection unit. And canceling means for canceling the transmission of the minute operation information to the slave manipulator side in the case of minute operation information smaller than a predetermined setting range for operation control of the slave manipulator. Manipulator control device.
能な処置部と、可動部の位置・姿勢を変更させる姿勢制
御部とを備え、 前記マスターマニピュレータは、前記スレーブマニピュ
レータの処置部の開閉動作および前記スレーブマニピュ
レータの姿勢制御部を操作する操作部を備え、 前記動作情報検出部は、前記マスターマニピュレータの
処置部の開閉角度や、前記マスターマニピュレータの可
動部の位置・姿勢などの前記マスターマニピュレータの
姿勢情報などの動作情報を検出する手段を備え、 前記キャンセル手段は、前記動作情報の時間的変化量が
予め設定された前記スレーブマニピュレータの動作制御
用の所定の設定範囲よりも小さい微小な動作情報の場合
には前記スレーブマニピュレータ側に伝達される前記動
作情報を更新しないものであることを特徴とする請求項
１に記載のマニピュレータ制御装置。2. The slave manipulator includes a treatment unit that can be opened and closed, and a posture control unit that changes a position and a posture of a movable unit. The master manipulator performs opening and closing operations of a treatment unit of the slave manipulator and the slave. An operation unit that operates a posture control unit of the manipulator, the operation information detection unit includes an opening / closing angle of a treatment unit of the master manipulator, and posture information of the master manipulator such as a position and posture of a movable unit of the master manipulator. Means for detecting the operation information of the above, the cancellation means, when the amount of temporal change of the operation information is small operation information smaller than a predetermined setting range for operation control of the slave manipulator set in advance Does not update the operation information transmitted to the slave manipulator side. The manipulator control device according to claim 1, wherein
出部で検出される動作情報の時間的変化量の設定範囲を
任意に変更する設定範囲調整手段を備えたものであるこ
とを特徴とする請求項１に記載のマニピュレータ制御装
置。3. The apparatus according to claim 2, wherein said canceling means includes a setting range adjusting means for arbitrarily changing a setting range of a temporal change amount of the operation information detected by said operation information detecting section. Item 2. The manipulator control device according to item 1.
ニピュレータの可動部の動作情報を検出するセンサーを
備え、 前記キャンセル手段は、前記センサーからの検出結果に
もとづいて前記マスターマニピュレータが操作されてい
ない停止状態であることを判断し、前記マスターマニピ
ュレータの停止状態の検出時には前記スレーブマニピュ
レータ側に伝達される前記動作情報を更新しないもので
あることを特徴とする請求項１に記載のマニピュレータ
制御装置。4. The operation information detection unit includes a sensor that detects operation information of a movable unit of the master manipulator, and the cancel unit does not operate the master manipulator based on a detection result from the sensor. 2. The manipulator control device according to claim 1, wherein it is determined that the operation state is a stop state, and the operation information transmitted to the slave manipulator is not updated when the stop state of the master manipulator is detected. 3.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP33311399A JP4472072B2 (en) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Manipulator control device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP33311399A JP4472072B2 (en) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Manipulator control device |
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| JP4472072B2 JP4472072B2 (en) | 2010-06-02 |
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ID=18262441
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| JP33311399A Expired - Fee Related JP4472072B2 (en) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Manipulator control device |
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