JP2004338057A - Safety control system for medical robot - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用ロボットの安全制御システムに係り、更に詳しくは、医療用ロボットの暴走時や誤動作時に、当該医療用ロボットを瞬時に自動停止させることのできる医療用ロボットの安全制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近時においては、大きな切開を要さない低侵襲手術を行うための医療用ロボットが普及しつつあり、例えば、特許文献1の医療用ロボットが知られている。この医療用ロボットは、内視鏡や処置具が先端側に設けられたマニピュレータを備え、当該マニピュレータを体内に挿入した後で、術者の遠隔操作により患部の処置等を行えるようになっており、前記マニピュレータは、所定の制御装置により制御されたサーボモータにより動作する。また、この医療用ロボットは、マニピュレータの暴走時や誤動作時等に、術者の足元に配置されたスイッチを人為的に作動させることで、前記制御装置をシステムダウンさせ、前記マニピュレータの動作を強制的に停止できるようになっている。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−66056号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような医療用ロボットにあっては、その暴走や誤動作を瞬時に停止させるのに不十分である。すなわち、前記マニピュレータを緊急停止させるには、術者によるスイッチの作動が必要であり、その前提として、術者がマニピュレータの暴走や誤動作の発生を認識しなければならない。手術中においては、前記マニピュレータが体内に存在することが多く、術者は、マニピュレータの暴走や誤動作の発生を目視し難い場合がある。従って、この場合には、前記暴走や誤動作の発見が遅れ易く、当該暴走や誤動作が発生した直後に瞬時にマニピュレータを停止させることができなくなる。また、術者が、マニピュレータの暴走や誤動作の発生を一早く認識し、スイッチを瞬時に作動させたとしても、以降、サーボモータの駆動が停止するものの、マニピュレータは、その惰性等により、サーボモータの停止時よりもやや遅れて停止することになる。つまり、所定の暴走力が作用したときには、マニピュレータを瞬時に停止させることができない。このことは、動作範囲の狭い体内に挿入されるマニピュレータにとっては、大きな問題であり、その停止遅れによって体内組織の損傷を招来する虞もある。
【0005】
【発明の目的】
本発明は、このような課題に着目して案出されたものであり、その目的は、医療用ロボットの暴走時や誤動作時に、当該医療用ロボットを瞬時に自動停止させることができる医療用ロボットの安全制御システムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、所定の可動部を動作させる動作用アクチュエータと、緊急時に前記動作用アクチュエータの駆動を停止させる緊急停止手段とを備えた医療用ロボットの安全制御システムにおいて、
前記動作用アクチュエータは、非圧縮性の液体を使用流体とするシリンダ装置により構成され、
前記緊急停止手段は、前記可動部に異常動作が発生したか否かを判断し、当該異常動作が発生した場合に、前記シリンダ装置に対する非圧縮性の液体の供給又は排出を停止する、という構成を採っている。このような構成によれば、緊急停止手段により、可動部の異常動作の発生を判断し、可動部を動作させるシリンダ装置を自動停止させることができる。しかも、シリンダ装置の使用流体として、非圧縮性の液体が用いられているため、シリンダ装置に対する液体の供給又は排出が停止したときに、シリンダ装置内に充填された液体の弾性的な圧縮や膨張が抑制され、当該圧縮や膨張に伴う可動部の惰性による動作が規制され、当該可動部のブレーキ効果を高めることができる。従って、シリンダ装置に対する流体の供給又は排出が停止した後、惰性等による動作を排して可動部を瞬時に停止させることができる。換言すれば、どのような大きさの暴走力が作用しても、限界なく可能部を瞬時に停止させることができる。
【0007】
本発明における緊急停止手段は、前記緊急停止手段は、前記可動部の動作状態を検出する状態検出部と、前記シリンダ装置に繋がる前記液体の流路に設けられた切換弁と、この切換弁の切換動作を制御する切換制御部とを備え、
前記切換弁は、前記シリンダ装置に対する前記流体の供給又は排出を許容する許容位置と、当該供給又は排出を遮断する遮断位置とを有し、
前記切換制御部は、前記状態検出部の検出値に基づいて前記可動部の動作が異常か否かを判断し、前記可動部の動作が異常であると判断した場合には、前記切換弁を前記許容位置から前記遮断位置に切り換えるように制御する、という構成を採ることが好ましい。このように構成することで、比較的簡単な構成で、前記目的を達成することができる。
【0008】
なお、本明細書における「非圧縮性の液体」とは、水及び当該水と略同等の圧縮性(膨張性)を有する液体を総称した概念として用いる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0010】
図1には、本実施形態における安全制御システムが適用された医療用ロボットの概念図が示されている。この図において、医療用ロボット10は、大きな切開を要さない低侵襲手術を行うために用いられるロボットであり、人体内に挿入される可動部としてのマニピュレータ11と、このマニピュレータ11を保持して当該マニピュレータ11の姿勢を変位させるとともに、図示しないロボットアームに支持されたマニピュレータ駆動装置12とを備えて構成されている。
【0011】
前記マニピュレータ11は、先端側にメス、鉗子、内視鏡等が設けられた図示しない術具マニピュレータを体内に挿入させ易くするように、その挿入路を拡張させる目的のマニピュレータであり、前記ロボットアーム(図示省略)の作動によって所定空間内を移動できるようになっている。このマニピュレータ11は、図2に示されるように、長片状の形成部材14が複数個直列に連結された多関節構造のヘラ状をなし、各形成部材14は、特に限定されるものではないが、隣接する形成部材14に対し、同図中上下方向及び短寸幅方向に相対変位可能に連結されている。また、各形成部材14には、図1に示されるように、マニピュレータ駆動装置12側に延びるワイヤWがそれぞれ二本づつ固定されており、任意のワイヤWがマニピュレータ駆動装置12側から牽引されることで、そのワイヤWに繋がる形成部材14が屈曲変位してマニピュレータ11の姿勢が変わるようになっている。なお、図1では、説明の便宜上、ワイヤWを各形成部材14の上下両側に表出させているが、実際は、各形成部材14の内部に形成された溝(図示省略)を通ってマニピュレータ駆動装置12側に延びており、図2に示されるように、外部に殆ど表出しないようになっている。
【0012】
前記マニピュレータ駆動装置12は、図1に示されるように、ワイヤWの牽引及び弛緩を行うことで、マニピュレータ11の姿勢を変位させる装置であり、ワイヤWの牽引等を行うための牽引機構16と、牽引機構16の動力となる動力手段17とを備えて構成されている。なお、図1では、マニピュレータ駆動装置12を概念的に表しており、同様の作用を奏する限りにおいて、種々の形状、構造、部品等を採用することができる。
【0013】
前記牽引機構16は、ワイヤWの本数分設けられて当該ワイヤWの巻き取りをする複数の巻取手段19と、これら巻取手段19に巻取力を付与する伝達手段20とを備えている。
【0014】
前記巻取手段19は、図1中上下方向に延びて回転可能に支持されている巻取回転軸22と、この巻取回転軸22に対して一体回転可能に設けられたプーリ23及び歯車24とを備えている。ここで、巻取回転軸22の図1中上端側には、当該巻取回転軸22の回転を抑制するブレーキパッド26と、このブレーキパッド26を移動させる空気圧シリンダ27とが配置されている。ブレーキパッド26は、空気圧シリンダ27の駆動により、巻取回転軸22の回転を不能にするロック位置と、巻取回転軸22の回転を許容するフリー位置との間を移動するようになっている。前記プーリ23は、ワイヤWの一端側が固定され、巻取回転軸22の回転によってワイヤWを巻回可能に設けられている。
【0015】
前記伝達手段20は、図1中左右方向に延びて回転可能に支持された伝達回転軸29と、この伝達回転軸29に対して一体回転可能に設けられたウオームギヤ31及びピニオンギヤ32と、このピニオンギヤ32に噛み合うとともに、前記動力手段17からの動力によって上下動するラック33とを備えて構成されている。前記ウオームギヤ31は、巻取回転軸22の本数分設けられ、各巻取回転軸22の歯車24にそれぞれ噛み合い可能となっている。このため、ラック33が上下動するとピニオンギヤ32が回転し、これによって、伝達回転軸29及びウオームギヤ31が一体的に回転し、当該ウオームギヤ31に噛み合った歯車24が回転し、巻取回転軸22及びプーリ23が回転することになる。なお、この際、ブレーキパッド26が前記ロック位置にある巻取回転軸22は回転されずに、ブレーキパッド26が前記フリー位置にある巻取回転軸22のみが回転されることとなる。
【0016】
前記動力手段17は、ラック33を上下動させてマニピュレータ11を動作させる動作用アクチュエータとしての第1の水圧シリンダ35(シリンダ装置)と、当該第1の水圧シリンダ35に対して使用流体たる水を供給又は排出する動力となる第2の水圧シリンダ36と、この第2の水圧シリンダ36に図示しないボールねじ等で連結されて当該第2の水圧シリンダ36を駆動させる超音波モータ37と、前記空気圧シリンダ27及び超音波モータ37等の駆動を制御することで、マニピュレータ11の姿勢変位動作をコントロールする動作制御部39と、所定の緊急時に第1の水圧シリンダ35の駆動を停止させる緊急停止手段40とを備えて構成されている。
【0017】
第1及び第2の水圧シリンダ35,36は、図3に概念的に示されるように、同図中上下二箇所間で第1及び第2の流路42,43により連通されている。このため、図3の状態から、超音波モータ37の駆動により第2の水圧シリンダ36のピストン36Aが同図中下方に押されると、その内部の水が図3中下側の第2の流路43を通って第1の水圧シリンダ35内に供給され、第1の水圧シリンダ35のピストン35Aが図3中上方に押され、前記ラック33が上昇する。一方、図3の状態から、第2の水圧シリンダ36のピストン36Aが図3中上方に押されると、第1の水圧シリンダ35内の水が第2の流路36に排出されて第1の水圧シリンダ35のピストン35Aが図3中下方に押され、ラック33が下降する。なお、第1及び第2の水圧シリンダ35,36の代わりに、生理食塩水等、他の非圧縮性を有する流体を使用流体とするシリンダ装置を用いることも可能である。
【0018】
前記動作制御部39は、図1に示されるように、術者が操作する操作手段45からの指令により、所望の場所の空気圧シリンダ27を駆動させて対応するブレーキパッド26を前記フリー位置にするとともに、超音波モータ37を回転駆動させ、マニピュレータ11の所望部位を屈曲変位させるように制御する。ここで、マニピュレータ11の姿勢は、各巻取回転軸22の回転角度を計測する図示しないポテンショメータの検出値に基づき、フィードバック制御されるようになっている。なお、その他の詳細な構成については、本発明の要旨ではないため説明を省略する。
【0019】
前記緊急停止手段40は、マニピュレータ11に異常動作が発生したときに、第1及び第2の水圧シリンダ35,36間の水の流通を遮断する構成になっている。すなわち、緊急停止手段40は、マニピュレータ11の動作状態を検出する状態検出部47と、第1及び第2の流路42,43の途中にそれぞれ設けられた3ポートの電磁切換弁49,50と、これら電磁切換弁49,50の間に繋がる第3の流路52と、電磁切換弁49,50の切換動作を制御する切換制御部54とを備えている。
【0020】
前記状態検出部47は、各ワイヤWにそれぞれ設けられた張力センサにより構成され、各ワイヤWの張力を検出するようになっている。
【0021】
前記電磁切換弁49,50は、図3に示されるように、第1の水圧シリンダ35に対する給排水を許容する許容位置と、当該給排水を遮断する遮断位置とを有しており、図3では、電磁切換弁49,50がそれぞれ前記許容位置にセットされている。この状態から、電磁切換弁49,50がそれぞれ前記遮断位置に切り換わると、第2の水圧シリンダ36側の第1及び第2の流路42,43と、第3の流路52とが連通し、第1の水圧シリンダ35に対する給排水を不能とするように、第2の水圧シリンダ36を含む閉回路が形成される。
【0022】
前記切換制御部54は、前記状態検出部47の検出値に基づいてマニピュレータ11の動作が異常か否かを判断し、マニピュレータ11の動作が異常であると判断した場合には、電磁切換弁49,50をそれぞれ前記許容位置から前記遮断位置に切り換えるように制御する。すなわち、切換制御部54では、状態検出部47で検出された各ワイヤWの張力から、所定の演算式を用いてマニピュレータ11の表面圧力を求めることで、当該表面圧力を常時監視する。そして、外乱等によるマニピュレータ11の暴走や術者の誤操作等により、体内に挿入されたマニピュレータ11が体内の組織に強く押し当てられると、マニピュレータ11の表面圧力が増大するため、当該表面圧力が予め記憶された所定値を超えると、マニピュレータ11の動作に異常が発生したと判断し、電磁切換弁49,50を前記許容位置から前記遮断位置に切り換えるように制御する。
【0023】
次に、前記医療用ロボット10の動作を図1及び図3を用いて説明する。
【0024】
各ブレーキパッド26が全てロック位置となっている状態で、術者が操作手段45を操作し、マニピュレータ11の所望部位を屈曲変位させるように指令すると、当該所望部位に対応する巻取回転軸22のブレーキパッド26が、空気圧シリンダ27の駆動により前記ロック位置から前記フリー位置に移動する。そして、超音波モータ37が回転駆動して第2の水圧シリンダ36が駆動し、その内部の水が第2の流路43を通って第1の水圧シリンダ35内に供給される。これにより、第1の水圧シリンダ35が駆動して、当該第1の水圧シリンダ35に連結されたラック33が上方に移動する。そして、ラック33の移動に伴ってピニオンギヤ32が回転され、それに伴い伝達回転軸29及びウオームギヤ31が回転する。そして、ブレーキパッド26がフリー位置とされた前記所望部位に対応する巻取回転軸22のみが、ウオームギヤ31に噛み合う歯車24を介して回転され、そのプーリ23にワイヤWが巻き取られる。この結果、当該ワイヤWがマニピュレータ駆動装置12側に牽引され、このワイヤWに繋がるマニピュレータ11の形成部材14が、隣り合う形成部材14に対して所定角度及び所定方向に屈曲変位し、マニピュレータ11の姿勢が変位することになる。
【0025】
そして、マニピュレータ11の姿勢変位動作や全体の移動時に、外乱等によるマニピュレータの暴走や術者の誤操作等によって、体内に挿入されたマニピュレータ11の表面が体内組織に強く押し当てられ、当該マニピュレータ11の表面圧力が予め記憶された所定値を超えると、前記電磁切換弁49,50がそれぞれ前記許容位置から前記遮断位置に切り換わる。すると、第2の水圧シリンダ36から排出されている水は、第2の流路43の途中から第3の流路52、第1の流路42を通って第2の水圧シリンダ36に戻されることになり、第1の水圧シリンダ35への水の供給が停止する。この結果、第1の水圧シリンダ35の駆動が瞬時に停止し、これに連動するマニピュレータ11の姿勢変位動作も瞬時に停止する。つまり、ここでは、第1の水圧シリンダ35を駆動させる流体が非圧縮性の水であることから、第1の水圧シリンダ35の駆動停止時に、前記流体の圧縮等に起因したマニピュレータ11の惰性運動を行うことが阻止され、第1の水圧シリンダ35の駆動停止とともにマニピュレータ11が素早く停止することになる。
【0026】
総じて、以上の医療用ロボット10は、アクティブ制御を行う動作制御部39と、パッシブ制御を行う切換制御部54とを独立して配置し、動作制御部39で制御されるアクティブ制御系を、切換制御部54で制御されるパッシブ制御系で監視し、アクティブ制御系の暴走や誤動作をパッシブ制御系で押さえ込むようになっている。
【0027】
従って、このような実施形態によれば、外乱等によるマニピュレータ11の暴走や術者の誤操作等により、体内に挿入されたマニピュレータ11の動作に異常が発生したときに、その状態を一早く検出し、マニピュレータ11を瞬時に自動停止できるという効果を得る。
【0028】
なお、異常動作により、マニピュレータ11の姿勢変位動作が停止した後、動作制御部39の制御により、各空気圧シリンダ27を駆動し、全てのブレーキパッド26を前記ロック位置から前記フリー位置に移動させるようにしてもよい。このようにすると、マニピュレータ11に繋がるワイヤWが全て非拘束状態となり、当該マニピュレータWの屈曲部位の全てが自由に変位可能になって、術者がマニピュレータ11を体内から抜き取り易くすることができる。
【0029】
また、マニピュレータ11の異常動作を判断できる他の要素を検出し、その検出値に基づいて、マニピュレータ11を自動停止させるようにしてもよい。
【0030】
更に、前記実施形態における第2の水圧シリンダ26及び超音波モータ37の代わりに、第1の水圧シリンダ25に対する給排水を可能にするポンプ等、他のアクチュエータを用いることも可能である。
【0031】
また、本発明は、他のマニピュレータの動作用を含む種々の医療用ロボットの動作用に適用することができる。
【0032】
その他、本発明における各構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の設計変更が可能である。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、医療用ロボットの暴走時や誤動作時に、医療用ロボットを瞬時に自動停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の安全制御システムが適用された医療用ロボットの概念図。
【図2】マニピュレータの概略斜視図。
【図3】緊急停止手段を説明するための概略図。
【符号の説明】
10 医療用ロボット
11 マニピュレータ(可動部)
35 第1の水圧シリンダ(動作用アクチュエータ)
40 緊急停止手段
47 状態検出部
42 第1の流路(流路)
43 第2の流路(流路)
49 電磁切換弁(切換弁)
50 電磁切換弁(切換弁)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a safety control system for a medical robot, and more particularly, to a safety control system for a medical robot capable of automatically and instantaneously stopping the medical robot when the medical robot runs away or malfunctions.
[0002]
[Prior art]
In recent years, medical robots for performing minimally invasive surgery that do not require a large incision are becoming widespread. For example, a medical robot disclosed in Patent Literature 1 is known. This medical robot is provided with a manipulator provided with an endoscope and a treatment tool on the distal end side, and after inserting the manipulator into the body, it is possible to perform a treatment on an affected part by remote control of an operator. The manipulator is operated by a servomotor controlled by a predetermined control device. In addition, when the manipulator runs away or malfunctions, this medical robot artificially activates a switch arranged at the foot of the operator, thereby causing the control device to shut down the system and forcing the operation of the manipulator. Can be stopped temporarily.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-66056
[Problems to be solved by the invention]
However, such a medical robot is insufficient to instantly stop runaway or malfunction. That is, the emergency operation of the manipulator requires an operator to operate a switch. As a prerequisite, the operator must recognize the runaway or malfunction of the manipulator. During the operation, the manipulator is often present in the body, and it is difficult for the operator to visually observe the runaway or malfunction of the manipulator. Therefore, in this case, the detection of the runaway or malfunction is easily delayed, and the manipulator cannot be stopped instantaneously immediately after the runaway or malfunction occurs. Even if the surgeon recognizes the runaway or malfunction of the manipulator as soon as possible and activates the switch instantaneously, the servomotor will be stopped after that, but the manipulator will not operate due to its inertia. Will be stopped slightly later than when stopped. That is, when a predetermined runaway force acts, the manipulator cannot be stopped instantaneously. This is a serious problem for a manipulator inserted into a body having a narrow operating range, and a delay in stopping the manipulator may cause damage to body tissue.
[0005]
[Object of the invention]
The present invention has been devised in view of such a problem, and an object thereof is to provide a medical robot capable of instantaneously automatically stopping the medical robot when the medical robot runs away or malfunctions. To provide a safety control system.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a medical robot safety control system including an operation actuator for operating a predetermined movable unit and an emergency stop unit for stopping driving of the operation actuator in an emergency.
The operation actuator is configured by a cylinder device using an incompressible liquid as a working fluid,
The emergency stop means determines whether or not an abnormal operation has occurred in the movable unit, and stops the supply or discharge of the incompressible liquid to the cylinder device when the abnormal operation occurs. Has been adopted. According to such a configuration, the occurrence of an abnormal operation of the movable portion can be determined by the emergency stop means, and the cylinder device that operates the movable portion can be automatically stopped. In addition, since incompressible liquid is used as the fluid used in the cylinder device, when the supply or discharge of the liquid to the cylinder device is stopped, the liquid filled in the cylinder device is elastically compressed or expanded. Is suppressed, and the operation of the movable portion due to inertia due to the compression or expansion is regulated, and the braking effect of the movable portion can be enhanced. Therefore, after the supply or discharge of the fluid to the cylinder device is stopped, the operation due to inertia or the like can be eliminated and the movable portion can be stopped instantaneously. In other words, no matter what amount of runaway force acts, the possible portion can be instantaneously stopped without any limit.
[0007]
The emergency stop means according to the present invention is such that the emergency stop means detects a state of operation of the movable part, a switching valve provided in the liquid flow path connected to the cylinder device, A switching control unit for controlling the switching operation,
The switching valve has an allowance position that allows supply or discharge of the fluid to the cylinder device, and a shutoff position that shuts off the supply or discharge,
The switching control unit determines whether or not the operation of the movable unit is abnormal based on the detection value of the state detection unit, and when it is determined that the operation of the movable unit is abnormal, the switching valve It is preferable to adopt a configuration in which control is performed so as to switch from the allowable position to the cutoff position. With this configuration, the above object can be achieved with a relatively simple configuration.
[0008]
In this specification, the term “incompressible liquid” is used as a general term for water and a liquid having substantially the same compressibility (expansion) as the water.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a medical robot to which the safety control system according to the present embodiment is applied. In this figure, a medical robot 10 is a robot used for performing a minimally invasive surgery that does not require a large incision, and has a
[0011]
The
[0012]
As shown in FIG. 1, the
[0013]
The pulling
[0014]
The take-up means 19 includes a take-up
[0015]
The transmission means 20 includes a
[0016]
The
[0017]
As shown conceptually in FIG. 3, the first and second
[0018]
As shown in FIG. 1, the
[0019]
The emergency stop means 40 is configured to shut off the flow of water between the first and second
[0020]
The
[0021]
As shown in FIG. 3, the
[0022]
The switching
[0023]
Next, the operation of the medical robot 10 will be described with reference to FIGS.
[0024]
When the surgeon operates the operating means 45 to instruct the desired portion of the
[0025]
When the
[0026]
In general, the medical robot 10 has the
[0027]
Therefore, according to such an embodiment, when an abnormality occurs in the operation of the
[0028]
In addition, after the attitude displacement operation of the
[0029]
Further, another element that can determine the abnormal operation of the
[0030]
Further, instead of the second
[0031]
In addition, the present invention can be applied to the operation of various medical robots including the operation of other manipulators.
[0032]
In addition, each configuration in the present invention is not limited to the illustrated configuration example, and various design changes are possible as long as substantially the same operation is achieved.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the medical robot can be automatically stopped instantaneously when the medical robot runs away or malfunctions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a medical robot to which a safety control system according to an embodiment is applied.
FIG. 2 is a schematic perspective view of a manipulator.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining emergency stop means.
[Explanation of symbols]
10
35 1st hydraulic cylinder (actuator for operation)
40 emergency stop means 47
43 Second flow path (flow path)
49 Solenoid switching valve (switching valve)
50 Solenoid switching valve (switching valve)
Claims (2)
前記動作用アクチュエータは、非圧縮性の液体を使用流体とするシリンダ装置により構成され、
前記緊急停止手段は、前記可動部に異常動作が発生したか否かを判断し、当該異常動作が発生した場合に、前記シリンダ装置に対する非圧縮性の液体の供給又は排出を停止することを特徴とする医療用ロボットの安全制御システム。In a safety control system for a medical robot including an operation actuator for operating a predetermined movable unit and an emergency stop unit for stopping driving of the operation actuator in an emergency,
The operation actuator is configured by a cylinder device using an incompressible liquid as a working fluid,
The emergency stop means determines whether or not an abnormal operation has occurred in the movable unit, and stops the supply or discharge of the incompressible liquid to the cylinder device when the abnormal operation occurs. Safety control system for medical robots.
前記切換弁は、前記シリンダ装置に対する前記流体の供給又は排出を許容する許容位置と、当該供給又は排出を遮断する遮断位置とを有し、
前記切換制御部は、前記状態検出部の検出値に基づいて前記可動部の動作が異常か否かを判断し、前記可動部の動作が異常であると判断した場合には、前記切換弁を前記許容位置から前記遮断位置に切り換えるように制御することを特徴とする請求項1記載の医療用ロボットの安全制御システム。The emergency stop means includes a state detection unit that detects an operation state of the movable unit, a switching valve provided in the liquid flow path connected to the cylinder device, and a switching control unit that controls a switching operation of the switching valve. With
The switching valve has an allowance position that allows supply or discharge of the fluid to the cylinder device, and a shutoff position that shuts off the supply or discharge,
The switching control unit determines whether or not the operation of the movable unit is abnormal based on the detection value of the state detection unit, and when it is determined that the operation of the movable unit is abnormal, the switching valve 2. The safety control system for a medical robot according to claim 1, wherein control is performed to switch from the allowable position to the cutoff position.
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Cited By (3)
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JP2011056620A (en) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | Hand device |
WO2013187342A1 (en) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Medical manipulator, medical system including the same, medical puncturing system, and biopsy system |
US9402688B2 (en) | 2013-04-30 | 2016-08-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Surgical robot system and control method thereof |
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- 2003-05-16 JP JP2003139620A patent/JP2004338057A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011056620A (en) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | Hand device |
WO2013187342A1 (en) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Medical manipulator, medical system including the same, medical puncturing system, and biopsy system |
JP2014000117A (en) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Canon Inc | Medical manipulator and medical imaging system including the same |
US9402688B2 (en) | 2013-04-30 | 2016-08-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Surgical robot system and control method thereof |
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