JP2008113697A - Inserting part operation unit - Google Patents

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裕太 岡田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such problems as a fear of making the operation complicate by requiring an operator to take more time in making himself well used to the operation of the inserting part and a fear of making the inserting part 10 act not intended by the operator 2 as caused by such a complication of the operation, sudden actions of patients 3 and acts of inevitability that may happen accidentally. <P>SOLUTION: The inserting part operation unit 1 has the body 30 of an inserting part operation device which holds the inserting part 10 when the operator 2 inserts into the patient 3 the inserting part 10 which is advanced into or retracted (inserted or pulled off) from the lumen of the patient 3 or twisted to adjust the degree of the insertion of the inserting part 10 (for example, degree of advancement or retraction or degree of twisting) and a control unit 50 for controlling the inserting part operation device body 30. This enables the operator 2 to handily insert, pull off or twist the inserting part 10 as intended without spoiling operability. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、管腔内に対して進退動作、捻り動作される挿入部を操作する挿入部操作装置に関する。   The present invention relates to an insertion portion operating device that operates an insertion portion that is advanced and retracted and twisted relative to a lumen.

一般に例えば医療分野における装置において、内視鏡には、体腔(例えば管腔)に挿入する挿入部が設けられている。この装置は、体腔内に挿入部を挿入することで体腔内の観察や治療を行っている。   In general, for example, in an apparatus in the medical field, an endoscope is provided with an insertion portion that is inserted into a body cavity (for example, a lumen). This apparatus performs observation and treatment in a body cavity by inserting an insertion portion into the body cavity.

このような挿入部を設けている内視鏡挿入装置が特許文献1に開示されており、以下に簡単に説明する。
この内視鏡挿入装置には、観察対象部位へ挿入させる挿入部と、挿入部外表面に形成された進退回動識別手段と、挿入部の進退回動識別手段上に進退回動可能に配置された操作部材と、操作部材に設けられ操作部材の挿入部に対する進退回動量を進退回動識別手段に基づいて検知する検知手段と、検知手段の検知信号に基づいて挿入部を進退回動させる駆動手段と、が設けられている。
An endoscope insertion apparatus provided with such an insertion portion is disclosed in Patent Document 1 and will be briefly described below.
In this endoscope insertion apparatus, an insertion part to be inserted into an observation target part, an advance / retreat rotation identification means formed on the outer surface of the insertion part, and an advance / retreat rotation identification means of the insertion part are disposed so as to be able to advance / retreat. An operating member that is provided, a detecting unit that is provided on the operating member and detects a forward / backward rotation amount of the operating member with respect to the insertion portion based on a forward / backward rotation identifying unit; Driving means.

術者は、挿入部を進退させる際に、操作部材を挿入部に対してスライド(進退移動)させる。操作部材に設けられている検知手段は、進退回動識別手段に基づいて操作部材の進退量を検知する。検知手段は、検知したこの検知信号を駆動手段に送信し、駆動手段は、この検知信号に基づいて挿入部を観察対象部位に挿入または抜き出し(進退)させる。   The surgeon slides (moves forward and backward) the operation member with respect to the insertion portion when the insertion portion is advanced and retracted. The detection means provided in the operation member detects the advance / retreat amount of the operation member based on the advance / retreat rotation identification means. The detection means transmits the detected detection signal to the drive means, and the drive means inserts or removes (advances / retreats) the insertion portion from the observation target site based on the detection signal.

また術者は、挿入部を回動させる際に、操作部材を挿入部に対してスライド(回動移動)させる。操作部材に設けられている検知手段は、進退回動識別手段に基づいて操作部材の回動量を検知する。検知手段は、検知したこの検知信号を駆動手段に送信し、駆動手段は、この検知信号に基づいて挿入部を回動させる。   The surgeon slides (rotates) the operation member with respect to the insertion portion when rotating the insertion portion. The detection means provided in the operation member detects the rotation amount of the operation member based on the advance / retreat rotation identification means. The detection means transmits the detected detection signal to the drive means, and the drive means rotates the insertion portion based on the detection signal.

このように術者が挿入部を進退移動、または回動させる際に、内視鏡挿入装置は、進退回動識別手段を介して検知手段に操作部材の進退動作、または駆動動作を読み取らせ(検知させ)、この検知結果によって挿入部を進退、または回動させている。
特開2000−107123号公報
Thus, when the surgeon moves the insertion portion forward / backward or rotates, the endoscope insertion apparatus causes the detection means to read the advance / retreat operation or drive operation of the operation member via the advance / retreat rotation identification means ( The insertion portion is moved back and forth or rotated according to the detection result.
JP 2000-107123 A

前述した特許文献1に開示されている内視鏡挿入装置は、操作部材を操作することで間接的に挿入部を進退、または回動させている。これにより術者によっては、操作に対して慣れに時間を要し、実際に手動操作にて挿入させる方法とは操作感が異なるために操作が繁雑になってしまう虞が生じる。   In the endoscope insertion device disclosed in Patent Document 1 described above, the insertion portion is indirectly advanced / retracted or rotated by operating the operation member. As a result, depending on the operator, it takes time to get used to the operation, and there is a possibility that the operation becomes complicated because the operation feeling is different from the method of actually inserting by manual operation.

そのため本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡易な操作機構であり、術者にとっての操作性を損なうことの無い挿入部操作装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an insertion portion operating device that is a simple operation mechanism and does not impair the operability for an operator.

本発明は目的を達成するために、管腔に対して進退される、または捻られる際に操作される内視鏡の挿入部に加えられる操作量を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記操作量に応じて、前記管腔に対する前記挿入部の進退、または捻りの前記操作を制御する制御部と、を具備することを特徴とする挿入部操作装置を提供する。   In order to achieve the object, the present invention detects a manipulation amount applied to an insertion portion of an endoscope that is manipulated when it is advanced or retracted or twisted with respect to a lumen, and is detected by the detection unit. And a controller that controls the operation of the insertion / retraction of the insertion portion or the twisting of the insertion portion with respect to the lumen according to the operated amount.

本発明によれば、簡易な操作機構であり、術者にとっての操作性を損なうことの無い挿入部操作装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is a simple operation mechanism and can provide the insertion part operation apparatus which does not impair the operativity for an operator.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1乃至図17を参照して第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態における挿入部操作装置を使用する際の概略斜視図である。図2は、図1に示した挿入部操作装置の概略側面図である。図3は、図1に示した挿入部操作装置の概略正面図である。図4は、図3に示す回動部を回動させた際の挿入部操作装置本体の概略正面図である。図5は、図3に示す回動部を回動させた際の挿入部操作装置本体の概略上面図である。図6は、図3に示す挿入部操作装置本体に挿入部を挿入させた際の挿入部操作装置の概略上面図である(回動部は図示せず)。図7は、保持機構の概略斜視図である。図8は、図6に示す保持機構のA−A概略断面図である。図9は、力センサの概略斜視図である。図10は、図6に示す挿入部操作装置のB−B概略断面図である。図11Aは、挿入部操作装置本体の内部を示す概略斜視図(挿入部、ローラ対、回転量センサ、保持機構対の位置関係を示す)概略斜視図である。図11B、図11Cは、ローラ対の変形例である。図12は、図6に示す挿入部操作装置本体のC−C概略断面図である。図13は、本実施形態の制御機構を概略的に示した制御図である。図14A乃至図14Dは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。図15は、患者から挿入部を抜去させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。図16は、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示すフローチャートである。図17A乃至図17Cは、挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic perspective view when the insertion portion operating device according to the present embodiment is used. FIG. 2 is a schematic side view of the insertion portion operating device shown in FIG. FIG. 3 is a schematic front view of the insertion unit operating device shown in FIG. 1. FIG. 4 is a schematic front view of the insertion unit operating device main body when the rotating unit shown in FIG. 3 is rotated. FIG. 5 is a schematic top view of the insertion unit operating device main body when the rotating unit shown in FIG. 3 is rotated. FIG. 6 is a schematic top view of the insertion portion operating device when the insertion portion is inserted into the insertion portion operating device main body shown in FIG. 3 (the rotation portion is not shown). FIG. 7 is a schematic perspective view of the holding mechanism. FIG. 8 is a schematic AA sectional view of the holding mechanism shown in FIG. FIG. 9 is a schematic perspective view of the force sensor. 10 is a schematic BB cross-sectional view of the insertion portion operating device shown in FIG. FIG. 11A is a schematic perspective view showing the inside of the insertion portion operating device main body (showing the positional relationship among the insertion portion, the roller pair, the rotation amount sensor, and the holding mechanism pair). 11B and 11C are modified examples of the roller pair. 12 is a CC schematic cross-sectional view of the insertion portion operating device main body shown in FIG. FIG. 13 is a control diagram schematically showing the control mechanism of the present embodiment. FIG. 14A to FIG. 14D are views showing the operation of the insertion portion operation apparatus main body when the insertion portion is inserted into the patient. FIG. 15 is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operation device main body when the insertion unit is removed from the patient. FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the insertion portion operation apparatus main body when the insertion portion is inserted into the patient. FIG. 17A to FIG. 17C are views showing the operation of the insertion unit operating device main body when the insertion unit is twisted.

なお本実施形態において挿入部10が進退(挿入、または抜去)する方向をX軸方向、X軸方向に対して直交する方向(摩擦付勢部材38が挿入部10を付勢する方向)をY軸方向、X軸方向及びY軸方向に直行する方向をZ軸方向する。   In this embodiment, the direction in which the insertion portion 10 advances / retreats (insertion or removal) is the X-axis direction, and the direction perpendicular to the X-axis direction (the direction in which the friction urging member 38 urges the insertion portion 10) is Y. The direction orthogonal to the axial direction, the X-axis direction, and the Y-axis direction is taken as the Z-axis direction.

図1、図2を参照して挿入部操作装置1について説明する。
図1に示すように挿入部操作装置1には、主要部として術者2が挿入対象部である患者3の管腔内に進退(挿入、または抜去)される、または捻れる(回転させる)軟性の挿入体である例えば細長いチューブといった内視鏡の挿入部10を患者3に例えば挿入する際に、挿入部10を保持し、挿入部10の操作量(例えば進退量や捻れ量)に応じて挿入部10の操作(例えば進退や捻れ)を調整する挿入部操作装置本体30と、挿入部操作装置本体30を制御する制御ユニット50が設けられている。また内視鏡の挿入部10の基端(一端)部の手元側には、図示しないスイッチを有する操作部70が設けられている。操作部70の他端は、図示しない光源装置や患者3に挿入された挿入部10によって撮影された画像を表示する図示しないモニタと接続している。
The insertion section operating device 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, in the insertion portion operating device 1, an operator 2 is advanced or retracted (inserted or removed) or twisted (rotated) into a lumen of a patient 3 as an insertion target portion as a main portion. When inserting the insertion portion 10 of an endoscope such as an elongated tube, which is a soft insertion body, into the patient 3, for example, the insertion portion 10 is held, and the operation amount of the insertion portion 10 (for example, the amount of advancement / retraction or twist) An insertion unit operating device main body 30 that adjusts the operation of the insertion unit 10 (for example, advancement / retraction and twisting) and a control unit 50 that controls the insertion unit operating device main body 30 are provided. An operation unit 70 having a switch (not shown) is provided on the proximal side of the proximal end (one end) of the insertion portion 10 of the endoscope. The other end of the operation unit 70 is connected to a light source device (not shown) or a monitor (not shown) that displays an image taken by the insertion unit 10 inserted into the patient 3.

挿入部10は、術者2に把持されることで、患者3に対して進退(挿入及び抜去)、捻られる。   The insertion part 10 is advanced and retracted (inserted and removed) and twisted with respect to the patient 3 by being grasped by the operator 2.

挿入部操作装置本体30は、挿入部10が挿入される対象である例えば患者3がのせられる第1の配置部材である例えばベッド4の患者3の近傍に移動自在に配置することができる。詳細には、挿入部操作装置本体30は、患者3の近傍、且つベッド4上に配置されていることが好適である。また図1、図2に示すように患者3が、頭部3aを第2の配置部材である枕5に載置している場合、挿入部操作装置本体30は、枕5上、且つ患者3の近傍に配置されていることが好適である。   The insertion portion operating device main body 30 can be movably disposed in the vicinity of the patient 3 on the bed 4, for example, which is a first placement member on which the patient 3 to which the insertion portion 10 is inserted is placed. Specifically, it is preferable that the insertion portion operating device main body 30 is disposed in the vicinity of the patient 3 and on the bed 4. As shown in FIGS. 1 and 2, when the patient 3 places the head 3 a on the pillow 5 as the second arrangement member, the insertion portion operating device main body 30 is on the pillow 5 and the patient 3. It is suitable that it is arrange | positioned in the vicinity.

制御ユニット50は、挿入部操作装置本体30とは別体で構成されており、挿入部操作装置本体30と同様にベッド4に配置されていても良いが、図1、図2に示すようにベッド4の脇やベッド4の脚の間のように挿入部操作装置本体30よりも鉛直方向下方に置かれていることが好適である。これにより挿入部操作装置本体30周辺にはより多くにスペースが設けられるために、術者2は、挿入部10に対する操作操作性を確保することができる。   The control unit 50 is configured separately from the insertion unit operation device main body 30 and may be arranged on the bed 4 as with the insertion unit operation device main body 30, but as shown in FIGS. 1 and 2. It is preferable that the insertion unit operating device main body 30 be placed vertically below the side of the bed 4 or between the legs of the bed 4. As a result, more space is provided in the vicinity of the insertion unit operating device main body 30, so that the operator 2 can ensure the operability for the insertion unit 10.

なお制御ユニット50は、挿入部操作装置1における制御部であり、後述する第1の検出部である力センサ39、第2の検出部である回転量センサ41、第3の検出部である回転量センサ42、挿入部10を保持する保持機構対31は、挿入部操作装置本体30に含まれる。   The control unit 50 is a control unit in the insertion unit operating device 1, and includes a force sensor 39 that is a first detection unit, a rotation amount sensor 41 that is a second detection unit, and a rotation that is a third detection unit. The amount sensor 42 and the holding mechanism pair 31 that holds the insertion unit 10 are included in the insertion unit operation device main body 30.

次に図3乃至図12を参照して挿入部操作装置本体30について詳細に説明する。
図3乃至図6に示すように挿入部操作装置本体30には、挿入部10を保持する保持機構対31(保持機構31a,31b)と、挿入部10が患者3に対して挿入、または抜去される際に、挿入部10に直接接触して回転する回転部であるローラ対32(ローラ32a,32b)と、挿入部10が術者2によって捻られた際に、挿入部10に直接接触して回転する回転部であるローラ対33(ローラ33a,33b)と、挿入部操作装置本体30に対して回動する回動部34が設けられている。また回動部34には、ローラ対33の片方(33b)が設けられている。ローラ対32,33は、挿入部10に直接接触する接触部でもある。
Next, the insertion portion operating device main body 30 will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 3 to 6, the insertion unit operating device body 30 includes a holding mechanism pair 31 (holding mechanisms 31 a and 31 b) that holds the insertion unit 10, and the insertion unit 10 is inserted into or removed from the patient 3. When the insertion portion 10 is twisted by the operator 2 and the roller pair 32 (rollers 32a and 32b) which are rotating portions that rotate in direct contact with the insertion portion 10, the insertion portion 10 is directly contacted. Thus, a roller pair 33 (rollers 33a and 33b), which is a rotating unit that rotates, and a rotating unit 34 that rotates with respect to the insertion unit operating device main body 30 are provided. Further, the rotating portion 34 is provided with one side (33b) of the roller pair 33. The roller pairs 32 and 33 are also contact portions that directly contact the insertion portion 10.

図4に示すように回動部34は、支点34aを中心に回動する。回動部34が回動し、接点35が接地部36から離れた際に、保持機構対31の両対間の空間とローラ対32の両対間の空間が上方に向けて連通するため挿入部10がローラ対33の一方(ローラ33a)に載置される。これにより挿入部10は、保持機構対31の両対に挟まれた空間に配置され、ローラ32a及びローラ32bに挟まれる。また回動部34が回動し、接点35が接地部36に接地すると、挿入部10は、さらにローラ33a及びローラ33bに挟まれる。挿入部10は、X軸方向を中心に捻り可能、X軸方向に沿って進退可能である。挿入部10が、保持機構対31に挟まれた際の状態については後述する。   As shown in FIG. 4, the rotation part 34 rotates around the fulcrum 34a. Inserted because the space between both pairs of the holding mechanism pair 31 and the space between both pairs of the roller pair 32 communicate upward when the rotating portion 34 rotates and the contact point 35 moves away from the grounding portion 36. The unit 10 is placed on one of the roller pair 33 (roller 33a). Thereby, the insertion part 10 is arrange | positioned in the space pinched | interposed into both pairs of the holding mechanism pair 31, and is pinched | interposed into the roller 32a and the roller 32b. When the rotating part 34 is rotated and the contact point 35 is grounded to the grounding part 36, the insertion part 10 is further sandwiched between the roller 33a and the roller 33b. The insertion portion 10 can be twisted about the X-axis direction and can be advanced and retracted along the X-axis direction. A state when the insertion unit 10 is sandwiched between the holding mechanism pair 31 will be described later.

次に図7、図8を参照して保持機構対31について説明する。
ここでは保持機構31aと保持機構31bの構成は同様であるために保持機構31bについてのみ説明する。
保持機構31bには、モータ37と、モータ37が駆動した際に回転するネジ部40と、ネジ部40のヘッド部48に配置されている第1の検出部である力センサ39と、力センサ39に当接している摩擦付勢部材38が設けられている。
Next, the holding mechanism pair 31 will be described with reference to FIGS.
Here, since the configurations of the holding mechanism 31a and the holding mechanism 31b are the same, only the holding mechanism 31b will be described.
The holding mechanism 31 b includes a motor 37, a screw part 40 that rotates when the motor 37 is driven, a force sensor 39 that is a first detection part disposed in the head part 48 of the screw part 40, and a force sensor. A friction urging member 38 that abuts on 39 is provided.

ネジ部40のヘッド部48は図示しないが回転方向の動きを規制されており、ネジ部40が回転する際には、ネジ部40の軸に沿って進退する。モータ37が駆動した際に、ネジ部40が回転し、ヘッド部48がネジ部40の軸に沿って進退することにより力センサ39と、摩擦付勢部材38は、Y軸方向に沿って移動する。移動した際に、摩擦付勢部材38は、挿入部10に直接接触して付勢する。このように摩擦付勢部材38は、挿入部10に直接接触する接触部でもある。   Although not shown, the head portion 48 of the screw portion 40 is restricted from moving in the rotational direction, and moves forward and backward along the axis of the screw portion 40 when the screw portion 40 rotates. When the motor 37 is driven, the screw portion 40 rotates, and the head portion 48 advances and retreats along the axis of the screw portion 40, whereby the force sensor 39 and the friction biasing member 38 move along the Y-axis direction. To do. When moved, the friction urging member 38 urges by directly contacting the insertion portion 10. Thus, the friction biasing member 38 is also a contact portion that directly contacts the insertion portion 10.

保持機構対31は、モータ37を駆動させ、摩擦付勢部材38を挿入部10に付勢させることで挿入部10を保持する。摩擦付勢部材38は、モータ37によって挿入部10を付勢する力が調整される。   The holding mechanism pair 31 holds the insertion portion 10 by driving the motor 37 and biasing the friction biasing member 38 toward the insertion portion 10. The friction urging member 38 is adjusted by the motor 37 to urge the insertion portion 10.

力センサ39は、摩擦付勢部材38が挿入部10を付勢する際の付勢力を検出し、付勢した際に挿入部10が進退、または捻られた際に挿入部10と摩擦付勢部材38に生じる摩擦力から挿入部10が挿入された際に生じる挿入力、挿入部10が抜去された際に生じる抜去力、挿入部10が回転された際に生じる回転力(捻り力)を検出する。   The force sensor 39 detects an urging force when the friction urging member 38 urges the insertion portion 10, and when the insertion portion 10 is advanced or retracted or twisted when urged, the force urging force is applied to the insertion portion 10. An insertion force generated when the insertion portion 10 is inserted from a frictional force generated in the member 38, a removal force generated when the insertion portion 10 is removed, and a rotational force (twisting force) generated when the insertion portion 10 is rotated. To detect.

挿入力、抜去力、捻り力は、挿入部10に直接加えられる操作量に応じて異なる。そのため力センサ39は、挿入力、抜去力、捻り力から挿入部10に直接加えられる操作量を検出する。このように力センサ39は、摩擦付勢部材38を介して間接的に挿入部10に接触して操作量を検出する。   The insertion force, the removal force, and the twisting force vary depending on the operation amount that is directly applied to the insertion portion 10. Therefore, the force sensor 39 detects the operation amount directly applied to the insertion portion 10 from the insertion force, the removal force, and the twisting force. As described above, the force sensor 39 indirectly contacts the insertion portion 10 via the friction biasing member 38 to detect the operation amount.

図9に示すように挿入部10の進退方向(X軸方向)に挿入力、抜去力が生じ、摩擦付勢部材38が挿入部10を付勢する方向(Y軸方向)に付勢力が生じ、挿入部10を捻る方向に捻り力が生じる。   As shown in FIG. 9, an insertion force and an extraction force are generated in the advancing / retreating direction (X-axis direction) of the insertion portion 10, and a biasing force is generated in the direction in which the friction biasing member 38 biases the insertion portion 10 (Y-axis direction). A twisting force is generated in the direction of twisting the insertion portion 10.

また図10乃至図12に示すようにローラ対32において、ローラ32a,32bのどちらか一方には、ローラの回転量(例えば回転速度、回転角度、角加速度)を検出する第2の検出部である回転量センサ41が設けられている。本実施形態ではローラ32aと同軸上に回転量センサ41が設けられている。また図11Aに示すようにローラ対33において、ローラ33a,33bのどちらかには一方には、ローラ対33の回転量を検出する第3の検出部である回転量センサ42が設けられている。本実施形態ではローラ33aと同軸上に回転量センサ42が設けられている。   Further, as shown in FIGS. 10 to 12, in the roller pair 32, either one of the rollers 32a and 32b is provided with a second detection unit that detects the rotation amount (for example, rotation speed, rotation angle, angular acceleration) of the roller. A certain rotation amount sensor 41 is provided. In the present embodiment, a rotation amount sensor 41 is provided coaxially with the roller 32a. As shown in FIG. 11A, in the roller pair 33, one of the rollers 33a and 33b is provided with a rotation amount sensor 42 as a third detection unit for detecting the rotation amount of the roller pair 33. . In the present embodiment, a rotation amount sensor 42 is provided coaxially with the roller 33a.

また図11Aに示すようにローラ33a、回転量センサ42は、支持部材47によって支持されている。なお図示はしていないがローラ33b、保持機構対31も支持部材47によって支持されている。   As shown in FIG. 11A, the roller 33a and the rotation amount sensor 42 are supported by a support member 47. Although not shown, the roller 33 b and the holding mechanism pair 31 are also supported by the support member 47.

なおローラ対32の外周面には、軸方向(Z軸方向)に平行に溝28が形成されている。またローラ対33の外周面には、軸方向(X軸方向)に平行に溝29が形成されている。これにより軸方向の摩擦よりも周方向の摩擦が大きくなる。挿入部10が進退する際、ローラ対32の周方向の摩擦により大きな進退力が挿入部10に与えることができる。またローラ対33において、溝29は進退方向に対して平行に形成されている。よって進退方向において、ローラ対33と挿入部10には、大きな摩擦力を発生せず、進退時の障害にはならない。捻る際は逆になる。なお溝28、溝29は、他の図においては図示せずに省略している。   A groove 28 is formed on the outer peripheral surface of the roller pair 32 in parallel with the axial direction (Z-axis direction). A groove 29 is formed on the outer peripheral surface of the roller pair 33 in parallel with the axial direction (X-axis direction). Thereby, the friction in the circumferential direction becomes larger than the friction in the axial direction. When the insertion portion 10 advances and retreats, a large advancing / retreating force can be applied to the insertion portion 10 by the circumferential friction of the roller pair 32. In the roller pair 33, the groove 29 is formed in parallel with the advancing / retreating direction. Therefore, a large frictional force is not generated in the roller pair 33 and the insertion portion 10 in the advance / retreat direction, and it does not become an obstacle during advance / retreat. The opposite is true when twisting. Note that the grooves 28 and 29 are omitted in the other drawings, not shown.

なお本実施形態ではローラ対32,33の表面に溝28,29を設けたがこれに限定する必要は無い。例えばローラ33bには、図11Bに示すように軸方向(X軸方向)に平行な複数の突起部26を設けても良い。またローラ33bには、例えば図11Cに示すように軸方向(X軸方向)に平行な複数の凸凹部27を設けても良い。もちろんこれらを組み合わせても良い。このように挿入部10が進退、または捻られる際に、大きな摩擦力を発生せず、障害にならず、大きな進退力、又は捻り力が挿入部10に与えることができればローラ対32,33に設けられる部材は、限定はされない。   In this embodiment, the grooves 28 and 29 are provided on the surfaces of the roller pairs 32 and 33. However, the present invention is not limited to this. For example, the roller 33b may be provided with a plurality of protrusions 26 parallel to the axial direction (X-axis direction) as shown in FIG. 11B. Further, for example, as shown in FIG. 11C, the roller 33b may be provided with a plurality of convex concave portions 27 parallel to the axial direction (X-axis direction). Of course, these may be combined. In this way, when the insertion portion 10 is advanced / retracted or twisted, a large frictional force is not generated and no obstacle occurs, and if a large advance / retreat force or twisting force can be applied to the insertion portion 10, the roller pairs 32, 33 are applied. The member provided is not limited.

図12に示すようにローラ32a、ローラ32bは、それぞれ支持部材44によって支持されている。この支持部材44には、付勢部材である例えばバネ43が設けられている。このバネ43は、挿入部操作装置本体30に取り付けられている。バネ43は、支持部材44を付勢する。これによりローラ32aと、ローラ32bは、バネ43によって生じる付勢力によって挿入部10を狭持する。なおバネ43は他図では簡略化のために図示を省略している。   As shown in FIG. 12, the rollers 32 a and 32 b are each supported by a support member 44. The support member 44 is provided with, for example, a spring 43 that is an urging member. This spring 43 is attached to the insertion portion operating device main body 30. The spring 43 biases the support member 44. Thereby, the roller 32a and the roller 32b hold the insertion portion 10 by the biasing force generated by the spring 43. The spring 43 is not shown in the other drawings for the sake of simplicity.

ローラ32a,33aの回転量は、挿入部10に直接加えられる操作量に応じて異なる。そのため回転量センサ41,42は、ローラ32a,33aの回転量から挿入部10に直接加えられる操作量を検出する。このように回転量センサ41,42は、ローラ32a,33aを介して間接的に挿入部10に接触して操作量を検出する。
次に図13を参照して本実施形態の制御機構について説明する。
制御ユニット50には、制御コントローラ51と、入出力ボード52、第1のアンプ53、エンコーダ54が設けられている。
制御コントローラ51は、入出力ボード52、第1のアンプ53を介してモータ37の駆動を制御する。
The amount of rotation of the rollers 32 a and 33 a varies depending on the amount of operation applied directly to the insertion unit 10. Therefore, the rotation amount sensors 41 and 42 detect the operation amount directly applied to the insertion portion 10 from the rotation amount of the rollers 32a and 33a. Thus, the rotation amount sensors 41 and 42 indirectly contact the insertion unit 10 via the rollers 32a and 33a to detect the operation amount.
Next, the control mechanism of this embodiment will be described with reference to FIG.
The control unit 50 is provided with a control controller 51, an input / output board 52, a first amplifier 53, and an encoder 54.
The controller 51 controls driving of the motor 37 via the input / output board 52 and the first amplifier 53.

入出力ボード52には、挿入部10が進退移動した際に、回転量センサ41によって検出されたローラ対32の回転量と、挿入部10が捻られた際に、回転量センサ42によって検出されたローラ対33の回転量と、モータ37が回転した際に、エンコーダ54によって検出されたモータ37の回転量(エンコーダ値)と、力センサ39によって検出された摩擦付勢部材38による付勢力と、力センサ39によって検出された挿入部10の挿入力と抜去力と捻り力が入力される。入出力ボード52に入力されたこれら回転量、付勢力、挿入力、抜去力、捻り力は、制御コントローラ51に入力される。   The input / output board 52 detects the rotation amount of the roller pair 32 detected by the rotation amount sensor 41 when the insertion portion 10 moves forward and backward, and the rotation amount sensor 42 when the insertion portion 10 is twisted. The rotation amount of the roller pair 33, the rotation amount (encoder value) of the motor 37 detected by the encoder 54 when the motor 37 rotates, and the biasing force by the friction biasing member 38 detected by the force sensor 39. The insertion force, removal force, and twisting force of the insertion portion 10 detected by the force sensor 39 are input. The rotation amount, urging force, insertion force, removal force, and twisting force input to the input / output board 52 are input to the controller 51.

なお制御コントローラ51は、上述したようにローラ対32の回転量から挿入部10の進退量と、ローラ対33の回転量から挿入部10の捻れ量を算出する。   The controller 51 calculates the advance / retreat amount of the insertion portion 10 from the rotation amount of the roller pair 32 and the twist amount of the insertion portion 10 from the rotation amount of the roller pair 33 as described above.

制御コントローラ51は、モータ37のエンコーダ値を参照しながら矢印にて示す摩擦付勢部材38に付勢力が一定になるように入出力ボード52を介して第1のアンプ53によって回転信号を増減幅させて、上述したようにモータ37の駆動を制御する。これにより一定の付勢力によって挿入部10が保持機構対31によって保持される。なお矢印にてしめす付勢力は、上述したように力センサ39によって検出され、制御コントローラ51に入力される。   The controller 51 increases or decreases the rotation signal by the first amplifier 53 via the input / output board 52 so that the biasing force applied to the friction biasing member 38 indicated by the arrow is constant while referring to the encoder value of the motor 37. Then, the drive of the motor 37 is controlled as described above. Thus, the insertion portion 10 is held by the holding mechanism pair 31 with a constant urging force. The urging force indicated by the arrow is detected by the force sensor 39 as described above and is input to the controller 51.

また制御コントローラ51には、判別部55(詳細については後述する)、所定の範囲である第1の設定値α、第2の設定値βを予め設定する設定部56が設けられている。第1の設定値α、第2の設定値βは、任意に設定可能である。   Further, the controller 51 is provided with a determination unit 55 (details will be described later) and a setting unit 56 that presets a first set value α and a second set value β that are in a predetermined range. The first set value α and the second set value β can be arbitrarily set.

次に図14A、図14B、図14C、図14Dを参照して患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作について説明する。
上述したように回動部34が回動し、接点35が接地部36から離れた際に、挿入部操作装置本体30は、開口するために上方より挿入部10がローラ33aに載置される。これにより挿入部10は、保持機構対31に挟まれて保持され、ローラ対32に挟まれる。また回動部34が回動し、接点35が接地部36に接地すると、挿入部10は、さらにローラ対33に挟まれる。その際、制御コントローラ51は、保持動作を制御する。つまり制御コントローラ51は、上述したように付勢力が一定になるようにモータ37を駆動させ、摩擦付勢部材38を挿入部10に付勢(締め付け)させる。これにより制御コントローラ51は、保持機構対31に挿入部10を保持させる(挿入部10は、一定の付勢力によって挿入部操作装置本体30に保持される)。
Next, with reference to FIG. 14A, FIG. 14B, FIG. 14C, and FIG. 14D, operation | movement of the insertion part operation device main body at the time of making a patient insert an insertion part is demonstrated.
As described above, when the rotation part 34 is rotated and the contact point 35 is separated from the grounding part 36, the insertion part operating device body 30 is opened so that the insertion part 10 is placed on the roller 33a from above. . Accordingly, the insertion portion 10 is held between the holding mechanism pair 31 and is held between the roller pair 32. Further, when the rotating portion 34 is rotated and the contact point 35 is grounded to the grounding portion 36, the insertion portion 10 is further sandwiched between the roller pair 33. At that time, the controller 51 controls the holding operation. That is, the controller 51 drives the motor 37 so that the urging force is constant as described above, and urges (tightens) the friction urging member 38 to the insertion portion 10. As a result, the controller 51 causes the holding mechanism pair 31 to hold the insertion portion 10 (the insertion portion 10 is held by the insertion portion operating device body 30 by a constant biasing force).

この状態で図14Aに示すように術者2が、挿入部10を患者3に挿入させると、保持機構対31と挿入部10の間には挿入力が生じる。力センサ39は、この挿入力を検出する。検出された挿入力は、入出力ボード52に出力される。挿入力が第1の設定値αに達するまでは、摩擦付勢部材38によって挿入部10は、付勢されている。   In this state, when the surgeon 2 inserts the insertion portion 10 into the patient 3 as shown in FIG. 14A, an insertion force is generated between the holding mechanism pair 31 and the insertion portion 10. The force sensor 39 detects this insertion force. The detected insertion force is output to the input / output board 52. Until the insertion force reaches the first set value α, the insertion portion 10 is urged by the friction urging member 38.

術者2が、挿入部10を患者3にさらに挿入させることで、挿入力が設定部56によって予め設定された第1の設定値αを越えた場合、制御コントローラ51は、入出力ボード52、第1のアンプ53を介してモータ37を駆動させる。これにより制御コントローラ51は、図14Bに示すように摩擦付勢部材38による挿入部10への付勢(締め付け)を開放する。術者2が、挿入部10を患者3にさらに挿入させると、挿入部10が患者3に向かって容易に進む。   When the surgeon 2 further inserts the insertion unit 10 into the patient 3 and the insertion force exceeds the first set value α set in advance by the setting unit 56, the controller 51 includes the input / output board 52, The motor 37 is driven via the first amplifier 53. As a result, the controller 51 releases the urging (tightening) of the insertion portion 10 by the friction urging member 38 as shown in FIG. 14B. When the surgeon 2 further inserts the insertion portion 10 into the patient 3, the insertion portion 10 easily advances toward the patient 3.

このとき、ローラ対32は、挿入部10との摩擦により回転する。回転しているローラ32aの同軸に設けられている回転量センサ41は、ローラ32aの回転量を入出力ボード52を介して制御コントローラ51に出力する。この回転量とは、上述したように例えば回転速度、回転角度、角加速度である。判別部55は、この回転量を検出することで、挿入部10の進退状態を判別することができる。詳細には、図14Bに示すように本実施形態ではローラ32aが時計回り、ローラ32bが反時計回りに回った際には、挿入部10が挿入されている(以下、挿入部10が挿入される際にローラ32a,32bが回転する方向を正回転とする)と判別部55は、判別する。また本実施形態ではローラ32aが反時計回り、ローラ32bが時計回りに回った際には、挿入部10が抜去されている(以下、挿入部10が抜去される際にローラ32a,32bが回転する方向を負回転とする)と判別部55は、判別する。これにより上述したように制御コントローラ51は、回転量から挿入部10の進退量を算出することも可能である。またローラ32aの回転量(例えば回転速度θ)が、第2の設定値βを超えている場合、上述したように摩擦付勢部材38による挿入部10への付勢(締め付け)状態は、開放した状態を維持している。   At this time, the roller pair 32 rotates due to friction with the insertion portion 10. A rotation amount sensor 41 provided coaxially with the rotating roller 32 a outputs the rotation amount of the roller 32 a to the controller 51 via the input / output board 52. As described above, the rotation amount is, for example, a rotation speed, a rotation angle, or an angular acceleration. The determination unit 55 can determine the advance / retreat state of the insertion unit 10 by detecting the rotation amount. Specifically, as shown in FIG. 14B, in this embodiment, when the roller 32a rotates clockwise and the roller 32b rotates counterclockwise, the insertion portion 10 is inserted (hereinafter, the insertion portion 10 is inserted). The determination unit 55 determines that the direction in which the rollers 32a and 32b rotate is positive rotation). In this embodiment, when the roller 32a rotates counterclockwise and the roller 32b rotates clockwise, the insertion portion 10 is removed (hereinafter, the rollers 32a and 32b rotate when the insertion portion 10 is removed). The determination unit 55 determines that the rotation direction is negative rotation). Thereby, as described above, the controller 51 can also calculate the advance / retreat amount of the insertion unit 10 from the rotation amount. When the rotation amount (for example, the rotation speed θ) of the roller 32a exceeds the second set value β, the biasing (tightening) state of the insertion portion 10 by the friction biasing member 38 is released as described above. Maintained.

術者2が、患者3に対する挿入部10の挿入を止める(挿入力が0になる)と、図14Cに示すようにローラ32aの回転量(例えば回転速度θ)が、低下する。このローラ32aの回転量が第2の設定値βを下回ったと判別部55が判別した場合、判別結果を受けて制御コントローラ51は、挿入部10の挿入力が0になったとみなす。その際、制御コントローラ51は、保持動作を制御する。つまり制御コントローラ51は、入出力ボード52、第1のアンプ53を介してモータ37を駆動させて、摩擦付勢部材38を挿入部10に付勢(締め付け)させる。   When the surgeon 2 stops the insertion of the insertion portion 10 into the patient 3 (the insertion force becomes 0), the rotation amount (for example, the rotation speed θ) of the roller 32a decreases as shown in FIG. 14C. When the determination unit 55 determines that the rotation amount of the roller 32a is less than the second set value β, the controller 51 considers that the insertion force of the insertion unit 10 has become 0 in response to the determination result. At that time, the controller 51 controls the holding operation. That is, the controller 51 drives the motor 37 via the input / output board 52 and the first amplifier 53 to bias (tighten) the friction biasing member 38 to the insertion portion 10.

図14Dに示すように図14Aと同様に挿入部10は、再び摩擦付勢部材38によって付勢(締め付け)され、保持機構対31によって挟まれて保持される。これにより制御コントローラ51は、保持機構対31に挿入部10を保持させ、保持機構対31による挿入部10の保持状態が維持される。   As shown in FIG. 14D, similarly to FIG. 14A, the insertion portion 10 is again urged (tightened) by the friction urging member 38 and is sandwiched and held by the holding mechanism pair 31. As a result, the controller 51 causes the holding mechanism pair 31 to hold the insertion unit 10, and the holding state of the insertion unit 10 by the holding mechanism pair 31 is maintained.

なお術者2が、挿入部10を患者3から抜去させる場合、挿入時と同様に、図15に示すように保持機構対31と挿入部10の間には抜去力が生じる。力センサ39は、この抜去力を検出する。検出された抜去力は、入出力ボード52に出力される。この場合も挿入する時と同様に抜去力が第1の設定値αに達するまでは、摩擦付勢部材38によって挿入部10は、付勢されている。   When the surgeon 2 removes the insertion portion 10 from the patient 3, an extraction force is generated between the holding mechanism pair 31 and the insertion portion 10 as shown in FIG. The force sensor 39 detects this removal force. The detected removal force is output to the input / output board 52. Also in this case, the insertion portion 10 is urged by the friction urging member 38 until the removal force reaches the first set value α as in the case of insertion.

術者2が、挿入部10を患者3からさらに抜去させることで抜去力が第1の設定値αを越えた場合、制御コントローラ51は、入出力ボード52、第1のアンプ53を介してモータ37を駆動させる。これにより制御コントローラ51は、図14Bに示すように摩擦付勢部材38による挿入部10への付勢(締め付け)を開放する。また術者2が、挿入部10を患者3にさらに抜去させると、挿入部10が患者3から容易に抜き出される。   When the surgeon 2 further removes the insertion portion 10 from the patient 3 and the removal force exceeds the first set value α, the controller 51 sends a motor via the input / output board 52 and the first amplifier 53. 37 is driven. As a result, the controller 51 releases the urging (tightening) of the insertion portion 10 by the friction urging member 38 as shown in FIG. 14B. Further, when the operator 2 further causes the patient 3 to remove the insertion portion 10, the insertion portion 10 is easily extracted from the patient 3.

術者2が、患者3に対する挿入部10の抜去を止めた後の動作は、上述した術者2が、患者3に対する挿入部10の挿入を止めた後の動作と同一のためここでは省略する。   The operation after the surgeon 2 stops removing the insertion portion 10 from the patient 3 is the same as the operation after the surgeon 2 stops the insertion of the insertion portion 10 from the patient 3 and is omitted here. .

次に患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作について図16に示すフローチャートを参照して説明する。
判別部55は、挿入力が第1の設定値αを越えたか否かを判別する(Step1)。挿入力が第1の設定値αを越えていると、判別部55が判別した場合(Step1:Yes)、制御コントローラ51は、入出力ボード52、第1のアンプ53を介してモータ37を駆動させる。これにより摩擦付勢部材38による挿入部10への付勢(締め付け)が開放され、保持機構対31による挿入部10の保持状態が開放される(Step2)。この状態において、上述したようにローラ対32は、挿入部10との摩擦により回転する。回転量センサ41は、ローラ32aの回転量(例えば回転速度θ)を入出力ボード52を介して制御コントローラ51に出力する。その際、判別部55は、回転量が第2の設定値βを越えたか否かを判別する(Step3)。この回転量が第2の設定値βを越えていると、判別部55が判別した場合(Step3:Yes)、挿入部10が挿入されているとみなし、Step2に戻り、摩擦付勢部材38による挿入部10への開放状態が維持される。回転量が第2の設定値βを低下していると、判別部55が判別した場合(Step3:No)、制御コントローラ51は、術者2が患者3に対して挿入部10の挿入をとめた(挿入力が0になった)とみなす。その際、制御コントローラ51は、保持動作を制御する。つまり制御コントローラ51は、入出力ボード52、第1のアンプ53を介してモータ37を駆動させ、摩擦付勢部材38を挿入部10に付勢(締め付け)させる。これにより制御コントローラ51は、保持機構対31に挿入部10を保持させ、保持機構対31による挿入部10の保持状態が維持される(Step4)。これにより動作を終了する。なお挿入力が第1の設定値αを低下していると、判別部55が判別した場合(Step1:No)、Step4に進む。
Next, the operation of the insertion portion operating device main body when inserting the insertion portion into the patient will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
The determination unit 55 determines whether or not the insertion force exceeds the first set value α (Step 1). When the determination unit 55 determines that the insertion force exceeds the first set value α (Step 1: Yes), the controller 51 drives the motor 37 via the input / output board 52 and the first amplifier 53. Let As a result, the biasing (tightening) of the insertion portion 10 by the friction biasing member 38 is released, and the holding state of the insertion portion 10 by the holding mechanism pair 31 is released (Step 2). In this state, as described above, the roller pair 32 rotates due to friction with the insertion portion 10. The rotation amount sensor 41 outputs the rotation amount (for example, rotation speed θ) of the roller 32 a to the controller 51 via the input / output board 52. At that time, the determination unit 55 determines whether or not the rotation amount exceeds the second set value β (Step 3). If the determination unit 55 determines that the amount of rotation exceeds the second set value β (Step 3: Yes), it is considered that the insertion unit 10 is inserted, and the process returns to Step 2 and is performed by the friction biasing member 38. The open state to the insertion part 10 is maintained. When the determination unit 55 determines that the rotation amount has decreased the second set value β (Step 3: No), the controller 51 stops the insertion of the insertion unit 10 by the operator 2 with respect to the patient 3. (The insertion force has become 0). At that time, the controller 51 controls the holding operation. That is, the controller 51 drives the motor 37 via the input / output board 52 and the first amplifier 53 to bias (tighten) the friction biasing member 38 to the insertion portion 10. As a result, the controller 51 causes the holding mechanism pair 31 to hold the insertion unit 10 and maintains the holding state of the insertion unit 10 by the holding mechanism pair 31 (Step 4). This completes the operation. If the determination unit 55 determines that the insertion force is lower than the first set value α (Step 1: No), the process proceeds to Step 4.

なお患者3から挿入部10を抜去させる際の挿入部操作装置本体30の動作についてのフローチャートは、図16における挿入力が抜去力に代わっているのみのため省略する。   Note that the flowchart of the operation of the insertion portion operation apparatus main body 30 when the insertion portion 10 is removed from the patient 3 is omitted because the insertion force in FIG.

次に図17A、図17B、図17Cを参照して挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作について説明する。   Next, with reference to FIG. 17A, FIG. 17B, and FIG. 17C, operation | movement of the insertion part operation device main body at the time of twisting an insertion part is demonstrated.

挿入部10が、挿入部操作装置本体30に、保持されるまでの動作は上述したため省略する。   Since the operation until the insertion unit 10 is held by the insertion unit operating device body 30 has been described above, the description thereof will be omitted.

この状態で図17Aに示すように術者2が、挿入部10を捻ると、保持機構対31と挿入部10の間には捻り力が生じる。力センサ39は、この捻り力を検出する。検出された捻り力は、入出力ボード52に出力される。   In this state, when the surgeon 2 twists the insertion portion 10 as shown in FIG. 17A, a twisting force is generated between the holding mechanism pair 31 and the insertion portion 10. The force sensor 39 detects this twisting force. The detected twisting force is output to the input / output board 52.

術者2が、挿入部10をさらに捻ることで捻り力が第1の設定値αを越えた場合、制御コントローラ51は、入出力ボード52、第1のアンプ53を介してモータ37を駆動させる。これにより図17Bに示すように摩擦付勢部材38による挿入部10への付勢(締め付け)が開放され、保持機構対31による挿入部10の保持状態が開放される。この状態において術者2は、挿入部10を容易に捻ることが可能である。   When the surgeon 2 further twists the insertion portion 10 and the twisting force exceeds the first set value α, the controller 51 drives the motor 37 via the input / output board 52 and the first amplifier 53. . As a result, as shown in FIG. 17B, the biasing (tightening) of the insertion portion 10 by the friction biasing member 38 is released, and the holding state of the insertion portion 10 by the holding mechanism pair 31 is released. In this state, the surgeon 2 can easily twist the insertion portion 10.

このとき、ローラ対33は、挿入部10との摩擦により回転する。回転しているローラ33aの同軸に設けられている回転量センサ42は、ローラ33aの回転量を入出力ボード52を介して制御コントローラ51に出力する。この回転量とは、例えば回転速度、回転角度、角加速度である。判別部55は、この回転量を検出することで、挿入部10の捻れ方向(図17Aにおける時計回りか反時計回りか)を判別することができる。詳細には、ローラ33aが反時計回りに回った際には、挿入部10が時計回りに捻られていると判別部55は判別する。ローラ33aが時計回りに回った際には、挿入部10が反時計回りに捻られていると判別部55は判別する。またローラ33aの回転量(例えば回転速度θ)が、第2の設定値βを超えている場合、上述したように摩擦付勢部材38による挿入部10への付勢(締め付け)状態は、開放した状態を維持している。   At this time, the roller pair 33 rotates due to friction with the insertion portion 10. A rotation amount sensor 42 provided coaxially with the rotating roller 33 a outputs the rotation amount of the roller 33 a to the controller 51 via the input / output board 52. The amount of rotation is, for example, a rotation speed, a rotation angle, or an angular acceleration. The determination unit 55 can determine the twisting direction of the insertion unit 10 (clockwise or counterclockwise in FIG. 17A) by detecting the rotation amount. Specifically, when the roller 33a rotates counterclockwise, the determination unit 55 determines that the insertion unit 10 is twisted clockwise. When the roller 33a rotates clockwise, the determination unit 55 determines that the insertion unit 10 is twisted counterclockwise. When the rotation amount (for example, the rotation speed θ) of the roller 33a exceeds the second set value β, the urging (tightening) state of the insertion portion 10 by the friction urging member 38 is released as described above. Maintained.

術者2が、挿入部10の捻れを止めると、ローラ33aの回転量(例えば回転速度θ)が、低下する。このローラ33aの回転量が第2の設定値βを下回ったと判別部55が判別した場合、制御コントローラ51は、術者2が挿入部10の捻じりを止めた(挿入部10の捻り力が0になった)とみなす。その際、制御コントローラ51は、上述したように挿入時と同様に保持動作を制御する。つまり制御コントローラ51は、入出力ボード52、第1のアンプ53を介してモータ37を駆動させ、摩擦付勢部材38を挿入部10に付勢(締め付け)させる。これにより制御コントローラ51は、図17Cに示すように保持機構対31に挿入部10を保持させ、保持機構対31による挿入部10の保持状態が維持される。なお捻り力が第1の設定値αを低下していると、判別部55が判別した場合、保持機構対31による挿入部10の保持状態が維持される。   When the surgeon 2 stops the twist of the insertion portion 10, the rotation amount (for example, the rotation speed θ) of the roller 33a decreases. When the determination unit 55 determines that the rotation amount of the roller 33a is less than the second set value β, the controller 51 stops the twist of the insertion unit 10 by the operator 2 (the twisting force of the insertion unit 10 is reduced). 0). At that time, the controller 51 controls the holding operation as in the case of insertion as described above. That is, the controller 51 drives the motor 37 via the input / output board 52 and the first amplifier 53 to bias (tighten) the friction biasing member 38 to the insertion portion 10. As a result, the controller 51 causes the holding mechanism pair 31 to hold the insertion portion 10 as shown in FIG. 17C, and the holding state of the insertion portion 10 by the holding mechanism pair 31 is maintained. If the determination unit 55 determines that the twisting force is lower than the first set value α, the holding state of the insertion unit 10 by the holding mechanism pair 31 is maintained.

なお挿入部10を捻る際の挿入部操作装置本体30の動作についてのフローチャートは、図16における挿入力が捻り力に代わっているのみのため省略する。   Note that the flowchart of the operation of the insertion portion operating device main body 30 when twisting the insertion portion 10 is omitted because only the insertion force in FIG. 16 replaces the twisting force.

このように本実施形態は、挿入部10を進退、または捻る際に、挿入力、抜去力、捻り力が第1の設定値αを越えたか否かを判別し、超えていた場合に保持機構対31による保持状態を開放させる。超えていない場合には制御コントローラ51は、保持動作を制御することで、保持機構対31により保持させて、挿入部10の動きを固定させている。これにより、本実施形態は、第1の設定値αより低い例えば患者3の突発的な動きや、偶発的に生じた不可抗力によって、術者2にとっての挿入部10の意図しない動きを防止することができる。よって本実施形態は、簡易な操作機構によって術者2にとっての操作性を損なうこと無く、また術者2が挿入部10を意図するように簡易に挿入、抜去、捻ることができる。   As described above, the present embodiment determines whether or not the insertion force, the removal force, and the twisting force have exceeded the first set value α when the insertion portion 10 is advanced / retracted or twisted. The holding state by the pair 31 is released. If not, the controller 51 controls the holding operation to hold it by the holding mechanism pair 31 to fix the movement of the insertion portion 10. Thereby, this embodiment prevents unintentional movement of the insertion part 10 for the surgeon 2 due to, for example, sudden movement of the patient 3 lower than the first set value α or accidental force majeure. Can do. Therefore, this embodiment can be easily inserted, removed, and twisted so that the operator 2 intends the insertion portion 10 without impairing the operability for the operator 2 by a simple operation mechanism.

また本実施形態において、挿入部10を進退、または捻っている際に、挿入力、抜去力、捻り力が第2の設定値βよりも低下した場合、再び保持機構対31により保持させて、挿入部10の動きを固定させている。これにより本実施形態は、自動的に挿入部10が動かないように固定されているために、例えば術者2が挿入、抜去、捻れを終えた後に、上述したように術者2にとっての挿入部10の意図しない動きを防止することができる。   In the present embodiment, when the insertion portion 10 is advanced or retracted or twisted, if the insertion force, removal force, or twisting force is lower than the second set value β, the insertion mechanism 10 is held again by the holding mechanism pair 31, The movement of the insertion portion 10 is fixed. Accordingly, in this embodiment, since the insertion portion 10 is automatically fixed so as not to move, for example, after the surgeon 2 has finished insertion, removal, and twisting, the insertion for the surgeon 2 is performed as described above. Unintentional movement of the unit 10 can be prevented.

また本実施形態は、挿入部操作装置本体30を枕5に配置することで、挿入部10を患者3に挿入する際の挿入口である例えば口から枕5までの高さと挿入部操作装置本体30を挿通した挿入部10と枕5までの高さを略同一高さにすることができる。これにより術者2は、挿入部10をスムーズに管腔内に挿入することができる。   Moreover, this embodiment arrange | positions the insertion part operating device main body 30 in the pillow 5, and is the insertion port at the time of inserting the insertion part 10 in the patient 3, for example, the height from the mouth to the pillow 5, and the insertion part operating device main body. The height of the insertion part 10 through which 30 is inserted and the pillow 5 can be made substantially the same. As a result, the operator 2 can smoothly insert the insertion portion 10 into the lumen.

なお本実施形態において、図18に示すように摩擦付勢部材38は、挿入部操作装置本体30から着脱可能である。例えば術者2が患者3の体内から挿入部10を抜去させた際に、挿入部10には、患者3の体液や粘液が付着していることがある。そのため挿入部10を介してこの体液や粘液が摩擦付勢部材38に付着することがある。そのため、本実施形態では摩擦付勢部材38を着脱可能とすることで、術者2は体液や粘液が付着する部分のみを取り外して洗浄することができる。これにより本実施形態は、クリーンな摩擦付勢部材38を再利用することができる。またネジ部40には、防水部材45が設けられている。防水部材45は、摩擦付勢部材38を洗浄した際に水滴等がモータ37、支持部材49に付着することを防止する。また摩擦付勢部材38は、洗浄せずに使い捨てにしても良い。   In this embodiment, as shown in FIG. 18, the friction urging member 38 is detachable from the insertion portion operating device main body 30. For example, when the surgeon 2 removes the insertion portion 10 from the body of the patient 3, the body fluid or mucus of the patient 3 may adhere to the insertion portion 10. Therefore, this body fluid or mucus may adhere to the friction biasing member 38 through the insertion portion 10. Therefore, in this embodiment, by making the friction urging member 38 detachable, the operator 2 can remove and clean only the part to which body fluid or mucus adheres. As a result, this embodiment can reuse the clean friction urging member 38. The screw portion 40 is provided with a waterproof member 45. The waterproof member 45 prevents water droplets or the like from adhering to the motor 37 and the support member 49 when the friction urging member 38 is washed. The friction urging member 38 may be disposable without being washed.

また同様の理由により図19に示すようにローラ32aも挿入部操作装置本体30から着脱可能である。また防水部材45が回転量センサ41の軸部46に設けられている。防水部材45は、洗浄した際に水滴等が回転量センサ41、支持部材44に付着することを防止する。   For the same reason, as shown in FIG. 19, the roller 32a is also detachable from the insertion portion operating device main body 30. A waterproof member 45 is provided on the shaft portion 46 of the rotation amount sensor 41. The waterproof member 45 prevents water droplets or the like from adhering to the rotation amount sensor 41 and the support member 44 when washed.

また図示はしないがローラ33aも挿入部操作装置本体30から着脱可能である。また防水部材45が回転量センサ42の軸部に設けられている。防水部材45は、洗浄した際に水滴等が回転量センサ42、支持部材47に付着することを防止する。   Although not shown, the roller 33a is also detachable from the insertion section operating device main body 30. Further, a waterproof member 45 is provided at the shaft portion of the rotation amount sensor 42. The waterproof member 45 prevents water droplets or the like from adhering to the rotation amount sensor 42 and the support member 47 when washed.

また本実施形態は、ローラ32b、ローラ33bも挿入部操作装置本体30から着脱可能とすることで、取り外した際に例えば洗浄すること、又は未使用のものと交換することができ、いつでもクリーンなローラ対32,33を使用することができる。   In the present embodiment, the roller 32b and the roller 33b are also detachable from the insertion unit operating device main body 30, so that, for example, when the roller 32b and the roller 33b are removed, the roller 32b and the roller 33b can be cleaned or replaced with an unused one. Roller pairs 32, 33 can be used.

なお本実施形態において挿入部10に直接接触する摩擦付勢部材38、ローラ対32,33のみを挿入部操作装置本体30から着脱可能としたがその他の挿入部10に接触する接触部を、着脱可能にする構成にしても構わない。   In this embodiment, only the friction biasing member 38 and the roller pairs 32 and 33 that are in direct contact with the insertion portion 10 are detachable from the insertion portion operating device main body 30, but the other contact portions that are in contact with the insertion portion 10 are detachable. You may make it the structure which makes it possible.

次に図20乃至図23を参照して本発明に関わる第2の実施形態について詳細に説明する。前述した第1の実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。
図20は、本実施形態の特徴部を示す図であり、挿入部操作装置本体の内部の配置関係を示す(挿入部、ローラ対、回転量センサ、保持機構対、モータの位置関係を示す)概略斜視図である。図21は、本実施形態の制御機構を概略的に示した制御図である。図22A乃至図22Cは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。図23は、患者に挿入部を挿入させる、または挿入部を抜去させる際の挿入部操作装置本体の動作を示すフローチャートである。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
FIG. 20 is a diagram showing the characteristic part of the present embodiment, and shows the internal positional relationship of the insertion unit operating device body (shows the positional relationship of the insertion unit, roller pair, rotation amount sensor, holding mechanism pair, and motor). It is a schematic perspective view. FIG. 21 is a control diagram schematically showing the control mechanism of the present embodiment. FIG. 22A to FIG. 22C are views showing the operation of the insertion portion operation apparatus main body when the insertion portion is inserted into a patient. FIG. 23 is a flowchart showing the operation of the insertion unit operating device body when the insertion unit is inserted into or removed from the patient.

本実施形態における挿入部操作装置本体30以外の構成は、上述した第1の実施形態と同様であるためにその詳細な説明については省略する。   Since the configuration other than the insertion portion operating device main body 30 in the present embodiment is the same as that in the first embodiment described above, detailed description thereof will be omitted.

図20に示すようにローラ対32において、ローラ32aを回転させる駆動部であるモータ60が設けられている。このモータ60は、挿入部10が進退する際に、ローラ32aを回転させることで挿入部10の進退動作を補助する補助部でもある。ローラ32a、モータ60、回転量センサ41は、同軸上に配置されている。なおモータ60は、ローラ32bを回転させても良い。つまりモータ60は、ローラ32a,32bの少なくとも一方を回転させればよい。   As shown in FIG. 20, the roller pair 32 is provided with a motor 60 that is a drive unit that rotates the roller 32a. The motor 60 is also an auxiliary unit that assists the advance / retreat operation of the insertion unit 10 by rotating the roller 32a when the insertion unit 10 advances / retreats. The roller 32a, the motor 60, and the rotation amount sensor 41 are arranged on the same axis. The motor 60 may rotate the roller 32b. That is, the motor 60 may rotate at least one of the rollers 32a and 32b.

またローラ対33にも同様にローラ33aを回転させる駆動部であるモータ61が設けられている。このモータ61は、挿入部10が捻れる際に、ローラ33aを回転させることで挿入部10の捻り動作を補助する補助部でもある。ローラ33a、モータ61、回転量センサ42は、同軸上に配置されている。なおモータ61は、ローラ33bを回転させても良い。つまりモータ61は、ローラ33a,33bの少なくとも一方を回転させればよい。   Similarly, the roller pair 33 is provided with a motor 61 which is a drive unit for rotating the roller 33a. The motor 61 is also an auxiliary portion that assists the twisting operation of the insertion portion 10 by rotating the roller 33a when the insertion portion 10 is twisted. The roller 33a, the motor 61, and the rotation amount sensor 42 are arranged on the same axis. The motor 61 may rotate the roller 33b. That is, the motor 61 may rotate at least one of the rollers 33a and 33b.

次に図21を参照して本実施形態の制御機構について説明する。
本実施形態の制御機構の構成には、前述した第1の実施形態の制御機構の構成に第2のアンプ57と、第3のアンプ58が加えられている。
Next, the control mechanism of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the configuration of the control mechanism of the present embodiment, a second amplifier 57 and a third amplifier 58 are added to the configuration of the control mechanism of the first embodiment described above.

本実施形態の制御コントローラ51は、入出力ボード52、第1のアンプ53を介してモータ37の駆動を制御する。同様に入出力ボード52、第2のアンプ57を介してモータ60の駆動を制御する。同様に入出力ボード52、第3のアンプ58を介してモータ61の駆動を制御する。   The controller 51 of this embodiment controls the driving of the motor 37 via the input / output board 52 and the first amplifier 53. Similarly, the driving of the motor 60 is controlled via the input / output board 52 and the second amplifier 57. Similarly, the driving of the motor 61 is controlled via the input / output board 52 and the third amplifier 58.

入出力ボード52には、挿入部10が進退移動した際に、回転量センサ41によって検出されたローラ対32の回転量と、挿入部10が捻られた際に、回転量センサ42によって検出されたローラ対33の回転量と、モータ37が回転した際に、エンコーダ54によって検出されたモータ37の回転量(エンコーダ値)と、力センサ39によって検出された摩擦付勢部材38による付勢力と、力センサ39によって検出された挿入部10の挿入力と抜去力と捻り力が入力される。入出力ボード52に入力されたこれら回転量、付勢力、挿入力、抜去力、捻り力は、制御コントローラ51に入力される。   The input / output board 52 detects the rotation amount of the roller pair 32 detected by the rotation amount sensor 41 when the insertion portion 10 moves forward and backward, and the rotation amount sensor 42 when the insertion portion 10 is twisted. The rotation amount of the roller pair 33, the rotation amount (encoder value) of the motor 37 detected by the encoder 54 when the motor 37 rotates, and the biasing force by the friction biasing member 38 detected by the force sensor 39. The insertion force, removal force, and twisting force of the insertion portion 10 detected by the force sensor 39 are input. The rotation amount, urging force, insertion force, removal force, and twisting force input to the input / output board 52 are input to the controller 51.

なお制御コントローラ51は、ローラ対32の回転量から挿入部10の進退量と、ローラ対33の回転量から挿入部10の捻れ量を算出することも可能である。   The controller 51 can also calculate the advance / retreat amount of the insertion portion 10 from the rotation amount of the roller pair 32 and the twist amount of the insertion portion 10 from the rotation amount of the roller pair 33.

制御コントローラ51は、モータ37のエンコーダ値を参照しながら矢印にて示す付勢力が一定になるように入出力ボード52を介して第1のアンプ53によって回転信号を増減幅させて、上述したようにモータ37の駆動を制御する。これにより一定の付勢力によって挿入部10が保持機構対31によって保持される。なお矢印にてしめす付勢力は、上述したように力センサ39によって検出され、制御コントローラ51に入力される。また制御コントローラ51は、入出力ボード52から入力されたこれら回転量、付勢力、挿入力、抜去力、捻り力に基づいて入出力ボード52を介して第2のアンプ57によって回転信号を増減幅させて、モータ60の駆動を制御する。これにより挿入部10は、モータ60によって進退動作を補助される。同様に制御コントローラ51は、第3のアンプ58によって回転信号を増減幅させて、モータ61の駆動を制御する。これにより挿入部10は、モータ61によって捻り動作を補助される。   The controller 51 increases or decreases the rotation signal by the first amplifier 53 via the input / output board 52 so that the urging force indicated by the arrow becomes constant while referring to the encoder value of the motor 37, as described above. The driving of the motor 37 is controlled. Thus, the insertion portion 10 is held by the holding mechanism pair 31 with a constant urging force. The urging force indicated by the arrow is detected by the force sensor 39 as described above and is input to the controller 51. Further, the controller 51 increases or decreases the rotation signal by the second amplifier 57 via the input / output board 52 based on the rotation amount, biasing force, insertion force, removal force, and twisting force input from the input / output board 52. Thus, the drive of the motor 60 is controlled. Thereby, the insertion portion 10 is assisted by the motor 60 to advance and retract. Similarly, the controller 51 controls the driving of the motor 61 by increasing / decreasing the rotation signal by the third amplifier 58. Thereby, the insertion portion 10 is assisted by the motor 61 in the twisting operation.

次に図22A、図22B、図22Cを参照して患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作について説明する。
挿入部10が、挿入部操作装置本体30に、保持されるまでの動作は上述した第1の実施形態と同様であるため省略する。
この状態で図22Aに示すように術者2が、挿入部10を患者3に挿入させると、保持機構対31と挿入部10の間には挿入力が生じる。力センサ39は、この挿入力を検出する。検出された挿入力は、入出力ボード52に出力される。挿入力が第1の設定値αに達するまでは、摩擦付勢部材38によって挿入部10は、付勢されている。
Next, with reference to FIG. 22A, FIG. 22B, and FIG. 22C, operation | movement of the insertion part operation device main body at the time of making a patient insert an insertion part is demonstrated.
Since the operation until the insertion unit 10 is held by the insertion unit operating device main body 30 is the same as that in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
In this state, as shown in FIG. 22A, when the surgeon 2 inserts the insertion portion 10 into the patient 3, an insertion force is generated between the holding mechanism pair 31 and the insertion portion 10. The force sensor 39 detects this insertion force. The detected insertion force is output to the input / output board 52. Until the insertion force reaches the first set value α, the insertion portion 10 is urged by the friction urging member 38.

術者2が、挿入部10を患者3にさらに挿入させることで挿入力が第1の設定値αを越えた場合、制御コントローラ51は、入出力ボード52、第1のアンプ53を介してモータ37を駆動させる。これにより制御コントローラ51は、図22Bに示すように摩擦付勢部材38による挿入部10への付勢(締め付け)を開放する。   When the surgeon 2 further inserts the insertion portion 10 into the patient 3 and the insertion force exceeds the first set value α, the controller 51 transmits the motor via the input / output board 52 and the first amplifier 53. 37 is driven. As a result, the controller 51 releases the urging (tightening) of the insertion portion 10 by the friction urging member 38 as shown in FIG. 22B.

このとき、ローラ対32は、挿入部10との摩擦により回転する。回転しているローラ32aの同軸に設けられている回転量センサ41は、ローラ32aの回転量を入出力ボード52を介して制御コントローラ51に出力する。この回転量とは、例えば回転速度、回転角度、角加速度である。判別部55は、この回転量を検出することで、挿入部10の進退状態を判別することができる。詳細には、ローラ対32が正回転している場合、挿入部10が挿入されていると、判別部55は、判別する。ローラ対32が負回転している場合、挿入部10が抜去されていると、判別部55は、判別する。   At this time, the roller pair 32 rotates due to friction with the insertion portion 10. A rotation amount sensor 41 provided coaxially with the rotating roller 32 a outputs the rotation amount of the roller 32 a to the controller 51 via the input / output board 52. The amount of rotation is, for example, a rotation speed, a rotation angle, or an angular acceleration. The determination unit 55 can determine the advance / retreat state of the insertion unit 10 by detecting the rotation amount. Specifically, when the roller pair 32 is rotating forward, the determination unit 55 determines that the insertion unit 10 is inserted. When the roller pair 32 rotates negatively, the determination unit 55 determines that the insertion unit 10 has been removed.

その際、制御コントローラ51は、挿入動作または抜去動作に対する補助動作を制御する。挿入部10が挿入されることでローラ32aが回転している際に、ローラ32aの回転量(例えば回転速度θ)が、予め設定部56に設定された一定値θ1と常に同一になるように、制御コントローラ51は、入出力ボード52を介して第2のアンプ57に指示を出力する。第2のアンプ57は、回転速度θを一定値θ1と同一にさせるようにモータ60を駆動させる。このように制御コントローラ51は、挿入部10の挿入動作、または抜去動作をモータ60によって補助する。なお本実施形態は、第2のアンプ57をトルク制御用アンプとすることで、制御コントローラ51にて指示したトルクにてモータ60を駆動させることができる。
なお制御コントローラ51は、上述したように捻り動作に対する補助動作も制御する。制御コントローラ51は、挿入部10の捻り動作をモータ61によって補助する。
At that time, the controller 51 controls an auxiliary operation for the insertion operation or the extraction operation. When the roller 32a rotates by inserting the insertion unit 10, the rotation amount (for example, the rotation speed θ) of the roller 32a is always the same as the constant value θ1 set in the setting unit 56 in advance. The controller 51 outputs an instruction to the second amplifier 57 via the input / output board 52. The second amplifier 57 drives the motor 60 so that the rotation speed θ is the same as the constant value θ1. As described above, the controller 51 assists the insertion operation of the insertion unit 10 or the removal operation by the motor 60. In the present embodiment, the motor 60 can be driven with the torque instructed by the controller 51 by using the second amplifier 57 as a torque control amplifier.
The controller 51 also controls an auxiliary operation for the twisting operation as described above. The controller 51 assists the twisting operation of the insertion portion 10 with the motor 61.

なお術者2が、患者3に対する挿入部10の挿入を止めても(挿入力が0の状態)、ローラ32aの回転量(例えば回転速度θ)が上述した一定値θ1になるように制御コントローラ51がモータ60に与えるトルクをトルクT0とする。このトルクT0は、任意に設定可能である。制御コントローラ51は、このトルクT0を常に記憶している。また術者2が、患者3に対して挿入部10を挿入させる(挿入力が加わる)と、このトルクT0に挿入力が加わる。その際、トルクT0と挿入力の和によって、ローラ32aの回転量(例えば回転速度θ)が上述した一定値θ1になるように、制御コントローラ51は、トルクT0からトルクTに落とす必要がある。挿入力が大きいほどトルクTは小さくて済む。これにより判別部55は、トルクTがトルクT0よりも小さいか否かを判別することで、術者2が挿入部10を挿入させている状態が維持されているか否かを判別する。   Even if the surgeon 2 stops inserting the insertion portion 10 into the patient 3 (when the insertion force is 0), the control controller so that the rotation amount (for example, the rotation speed θ) of the roller 32a becomes the above-described constant value θ1. The torque that 51 gives to the motor 60 is referred to as torque T0. This torque T0 can be arbitrarily set. The controller 51 always stores this torque T0. Further, when the surgeon 2 inserts the insertion portion 10 into the patient 3 (an insertion force is applied), an insertion force is applied to the torque T0. At that time, the controller 51 needs to drop the torque T0 from the torque T0 to the torque T so that the rotation amount (for example, the rotation speed θ) of the roller 32a becomes the above-described constant value θ1 by the sum of the torque T0 and the insertion force. The greater the insertion force, the smaller the torque T. Accordingly, the determination unit 55 determines whether or not the state in which the operator 2 is inserting the insertion unit 10 is maintained by determining whether or not the torque T is smaller than the torque T0.

またトルクTが大きくなりトルクT0と略同一になると、術者2が、患者3に対する挿入部10の挿入を止めた(挿入力が0になる)と、判別部55は判別する。この場合、図22Cに示すように制御コントローラ51は、入出力ボード52を介してモータ60の駆動を停止させてローラ32aの回転を停止させる。また制御コントローラ51は、入出力ボード52を介してモータ37を駆動させる。挿入部10は、再び摩擦付勢部材38によって付勢(締め付け)され、保持機構対31によって挟まれて保持される。これにより挿入部10は、挿入部操作装置本体30に保持される。   When the torque T increases and becomes substantially the same as the torque T0, the determination unit 55 determines that the surgeon 2 stops the insertion of the insertion unit 10 into the patient 3 (the insertion force becomes 0). In this case, as shown in FIG. 22C, the controller 51 stops driving the motor 60 via the input / output board 52 to stop the rotation of the roller 32a. Further, the controller 51 drives the motor 37 via the input / output board 52. The insertion portion 10 is again urged (tightened) by the friction urging member 38 and is sandwiched and held by the holding mechanism pair 31. Thereby, the insertion part 10 is held by the insertion part operating device main body 30.

なお術者2が、挿入部10を患者3から抜去させる際の挿入部操作装置本体30の動作は、図22A乃至図22Cにおける挿入力が抜去力に代わっているのみのため省略する。   The operation of the insertion portion operating device main body 30 when the surgeon 2 removes the insertion portion 10 from the patient 3 is omitted because the insertion force in FIGS. 22A to 22C is replaced by the removal force.

また術者2が、挿入部10を捻る際の挿入部操作装置本体30の動作は、図22A乃至図22Cにおける挿入力が捻り力に代わっているのみのため省略する。   The operation of the insertion portion operating device main body 30 when the surgeon 2 twists the insertion portion 10 is omitted because only the insertion force in FIGS. 22A to 22C is replaced by the twisting force.

次に患者に挿入部を挿入させる、または患者から挿入部を抜去させる際の挿入部操作装置本体の動作について図23に示すフローチャートを参照して説明する。   Next, the operation of the insertion portion operation apparatus main body when the insertion portion is inserted into or removed from the patient will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

判別部55は、挿入力、または抜去力が第1の設定値αを越えたか否かを判別する(Step11)。挿入力、または抜去力が第1の設定値αを越えていると、判別部55が判別した場合(Step11:Yes)、制御コントローラ51は、入出力ボード52、第1のアンプ53を介してモータ37を駆動させる。これにより摩擦付勢部材38による挿入部10への付勢(締め付け)が開放され、保持機構対31による挿入部10の保持状態が開放される(Step12)。この状態において、上述したようにローラ対32は、挿入部10との摩擦により回転する。回転しているローラ32aの同軸に設けられている回転量センサ41は、ローラ32aの回転量を入出力ボード52を介して制御コントローラ51に出力する。その際、判別部55は、回転量からローラ32aが正回転しているか否かを判別する(Step13)。ローラ32aが正回転していると、判別部55が判別すれば(Step13:Yes)、挿入部10が挿入されているとみなす。その際、上述したように制御コントローラ51は、モータ60によって挿入部10の挿入動作を補助する(Step14)。ローラ32aが正回転していると、判別部55が判別しなければ(Step13:No)、制御コントローラ51は、ローラ32aが負回転しているとみなし、挿入部10が抜去されているとみなす。その際、上述したように制御コントローラ51は、モータ60によって挿入部10の抜去動作を補助する(Step15)。   The determination unit 55 determines whether the insertion force or the removal force has exceeded the first set value α (Step 11). When the determination unit 55 determines that the insertion force or the extraction force exceeds the first set value α (Step 11: Yes), the controller 51 passes through the input / output board 52 and the first amplifier 53. The motor 37 is driven. As a result, the biasing (tightening) of the insertion portion 10 by the friction biasing member 38 is released, and the holding state of the insertion portion 10 by the holding mechanism pair 31 is released (Step 12). In this state, as described above, the roller pair 32 rotates due to friction with the insertion portion 10. A rotation amount sensor 41 provided coaxially with the rotating roller 32 a outputs the rotation amount of the roller 32 a to the controller 51 via the input / output board 52. At that time, the determination unit 55 determines whether or not the roller 32a is rotating forward from the rotation amount (Step 13). If the determination unit 55 determines that the roller 32a is rotating forward (Step 13: Yes), it is considered that the insertion unit 10 is inserted. At that time, as described above, the controller 51 assists the insertion operation of the insertion portion 10 by the motor 60 (Step 14). If the determination unit 55 does not determine that the roller 32a is rotating forward (Step 13: No), the controller 51 considers that the roller 32a is rotating negatively and assumes that the insertion unit 10 has been removed. . At that time, as described above, the controller 51 assists the removal operation of the insertion portion 10 by the motor 60 (Step 15).

次に判別部55は、トルクTがトルクT0より小さいか否かを判別する(Step16)。トルクTがトルクT0より小さいと、判別部55が判別した場合、Step12に戻り、摩擦付勢部材38による挿入部10への開放状態が維持される。トルクTがトルクT0と略同一であると、判別部55が判別した場合(Step16:No)、制御コントローラ51は、挿入力または抜去力が0になったとみなす。この場合、制御コントローラ51は、入出力ボード52、第2のアンプ57を介してモータ60の駆動を停止させてローラ32aの回転を停止させる(Step17)。これにより制御コントローラ51は、挿入部10の挿入動作、または抜去動作の補助を終了する。   Next, the determination unit 55 determines whether or not the torque T is smaller than the torque T0 (Step 16). If the determination unit 55 determines that the torque T is smaller than the torque T0, the process returns to Step 12, and the open state to the insertion unit 10 by the friction urging member 38 is maintained. When the determination unit 55 determines that the torque T is substantially the same as the torque T0 (Step 16: No), the controller 51 considers that the insertion force or the removal force has become zero. In this case, the controller 51 stops driving the motor 60 via the input / output board 52 and the second amplifier 57 to stop the rotation of the roller 32a (Step 17). As a result, the controller 51 ends the assist of the insertion operation or the extraction operation of the insertion unit 10.

また第1の実施形態と同様に制御コントローラ51は、保持動作を制御する。つまり制御コントローラ51は、入出力ボード52、第1のアンプ53を介してモータ37を駆動させ、摩擦付勢部材38を挿入部10に付勢(締め付け)させる。これにより制御コントローラ51は、保持機構対31に挿入部10を保持させ、保持機構対31による挿入部10の保持状態が維持される(Step18)。これにより動作を終了する。なお挿入力、または抜去力が第1の設定値αを低下していると、判別部55が判別した場合(Step11:No)、Step18に進む。   Further, similarly to the first embodiment, the controller 51 controls the holding operation. That is, the controller 51 drives the motor 37 via the input / output board 52 and the first amplifier 53 to bias (tighten) the friction biasing member 38 to the insertion portion 10. As a result, the controller 51 causes the holding mechanism pair 31 to hold the insertion portion 10 and maintains the holding state of the insertion portion 10 by the holding mechanism pair 31 (Step 18). This completes the operation. In addition, when the determination part 55 discriminate | determines that insertion force or extraction force has decreased the 1st setting value (alpha) (Step11: No), it progresses to Step18.

なお挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作についてのフローチャートは、図23における挿入力、抜去力が、捻り力に代わっているのみのため省略する。なおこの場合、回転量センサ42によって挿入部10の捻れ方向(時計回りに回転しているか反時計回りに回転しているか)が検出され、捻れ動作がモータ61によって補助される。またモータ61に与えられるトルクを上述と同様にトルクT0とする。上述したように判別部55は、トルクTがトルクT0よりも小さいか否かを判別することで、術者2が挿入部10を捻っているか否かを判別する。トルクTがトルクT0よりも小さい場合、上述したように制御コントローラ51は、保持機構対31に挿入部10を保持させ、保持機構対31による挿入部10の保持状態が維持される。   Note that the flowchart of the operation of the insertion portion operating device main body when twisting the insertion portion is omitted because the insertion force and removal force in FIG. 23 are merely replaced with the twisting force. In this case, the rotation amount sensor 42 detects the twisting direction of the insertion portion 10 (whether it is rotating clockwise or counterclockwise), and the twisting operation is assisted by the motor 61. Further, the torque applied to the motor 61 is set to the torque T0 as described above. As described above, the determination unit 55 determines whether or not the operator 2 is twisting the insertion unit 10 by determining whether or not the torque T is smaller than the torque T0. When the torque T is smaller than the torque T0, the controller 51 causes the holding mechanism pair 31 to hold the insertion portion 10 as described above, and the holding state of the insertion portion 10 by the holding mechanism pair 31 is maintained.

このように本実施形態は、第1の実施形態と同様に挿入部10を進退、または捻る際に、挿入力、抜去力、捻り力が第1の設定値αを越えたか否かを判別し、超えていた場合に保持機構対31による保持状態を開放させる。超えていない場合には制御コントローラ51は、保持動作を制御することで、保持機構対31により保持させて、挿入部10の動きを固定させている。これにより、本実施形態は、第1の設定値αより低い例えば患者3の突発的な動きや、偶発的に生じた不可抗力によって、術者2にとっての挿入部10の意図しない動きを防止することができる。よって本実施形態は、簡易な操作機構によって術者2にとっての操作性を損なうこと無く、また術者2が挿入部10を意図するように簡易に挿入、抜去、捻ることができる。   As described above, the present embodiment determines whether the insertion force, the removal force, and the twisting force have exceeded the first set value α when the insertion portion 10 is advanced / retracted or twisted as in the first embodiment. If it exceeds, the holding state by the holding mechanism pair 31 is released. If not, the controller 51 controls the holding operation to hold it by the holding mechanism pair 31 to fix the movement of the insertion portion 10. Thereby, this embodiment prevents unintentional movement of the insertion part 10 for the surgeon 2 due to, for example, sudden movement of the patient 3 lower than the first set value α or accidental force majeure. Can do. Therefore, this embodiment can be easily inserted, removed, and twisted so that the operator 2 intends the insertion portion 10 without impairing the operability for the operator 2 by a simple operation mechanism.

また本実施形態における判別部55は、保持機構対31による付勢を開放させている際に、ローラ対32の回転方向から挿入部10の進退方向(挿入されているか、抜去されているかを)、ローラ対33の回転方向から捻りの回転方向を判別している。本実施形態は、この判別結果からモータ60,61を駆動させることで挿入部10の進退動作及び捻り動作を補助することができる。これにより術者2は、挿入部10を意図するように簡易に挿入、抜き出し、回転させることができる。   Further, when the biasing force by the holding mechanism pair 31 is released, the determination unit 55 in the present embodiment advances and retracts the insertion unit 10 from the rotation direction of the roller pair 32 (whether it is inserted or removed). The rotation direction of the twist is determined from the rotation direction of the roller pair 33. In the present embodiment, by driving the motors 60 and 61 from the determination result, the advancement / retraction operation and the twisting operation of the insertion portion 10 can be assisted. Thus, the surgeon 2 can easily insert, extract, and rotate the insertion portion 10 as intended.

次に図24乃至図30を参照して本発明に関わる第3の実施形態について詳細に説明する。前述した第1の実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。なお本実施形態では、制御ユニット50と操作部70の構成は前述した第1の実施形態と同様であるために図示せず、また詳細な説明についても省略する。
図24は、本実施形態における挿入部操作装置を使用する際の概略斜視図である。図25は、図24に示した挿入部操作装置本体を患者側から見た際の概略正面図である。図26は、図24に示した挿入部操作装置本体を術者側から見た際の概略斜視図である。図27A乃至図27Eは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。図28は、患者に挿入部を挿入させる、または挿入部を抜去させる際の挿入部操作装置本体の動作を示すフローチャートである。図29A乃至図29Cは、挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。図30は、挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作を示すフローチャートである。
Next, a third embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the present embodiment, since the configurations of the control unit 50 and the operation unit 70 are the same as those in the first embodiment described above, they are not shown, and detailed descriptions thereof are also omitted.
FIG. 24 is a schematic perspective view when the insertion portion operating device according to the present embodiment is used. FIG. 25 is a schematic front view of the insertion portion operating device main body shown in FIG. 24 as viewed from the patient side. FIG. 26 is a schematic perspective view of the insertion portion operating device main body shown in FIG. 24 as viewed from the operator side. 27A to 27E are views showing the operation of the insertion portion operating device main body when the insertion portion is inserted into the patient. FIG. 28 is a flowchart showing the operation of the insertion portion operation apparatus main body when the insertion portion is inserted into or removed from the patient. FIG. 29A thru | or FIG. 29C are figures which show operation | movement of the insertion part operating device main body at the time of twisting an insertion part. FIG. 30 is a flowchart showing the operation of the insertion unit operating device body when twisting the insertion unit.

図24乃至図26に示すように挿入部操作装置本体30には、駆動機構63を駆動させるモータ73を支持する支持部62と、挿入部10を挿入、抜去、または捻るために挿入部10を保持する駆動機構63と、挿入部10を保持する駆動機構63を回動させることで挿入部10を捻る捻り機構部64が設けられている。   As shown in FIGS. 24 to 26, the insertion portion operating device main body 30 includes a support portion 62 that supports a motor 73 that drives the drive mechanism 63, and the insertion portion 10 for inserting, removing, or twisting the insertion portion 10. A drive mechanism 63 for holding and a twisting mechanism portion 64 for twisting the insertion portion 10 by rotating the drive mechanism 63 for holding the insertion portion 10 are provided.

駆動機構63には、挿入部10が患者3に対して挿入、または抜去される際に回転する回転部であるローラ対32(32a,32b)と、ローラ32aと同軸に設けられており、ローラ32aを回転させる駆動部であり、ローラ32aを回転させることで挿入部10の挿入、または抜去を補助する補助部であるモータ60と、ローラ32bと同軸に設けられており、前述した第1の実施形態と同様の回転量センサ41と、ローラ対32、モータ60を保持し、外周面に溝部65が設けられているギヤ部である駆動機構本体部66と、ローラ対32、モータ60を保持している面とは反対側の駆動機構本体部66の面に設けられている摺動部67が設けられている。   The drive mechanism 63 is provided with a roller pair 32 (32a, 32b), which is a rotating portion that rotates when the insertion portion 10 is inserted into or removed from the patient 3, and coaxially with the roller 32a. 32a is a drive unit that rotates, and is provided coaxially with the roller 32b and the motor 60 that is an auxiliary unit that assists the insertion or removal of the insertion unit 10 by rotating the roller 32a. The rotation amount sensor 41, the roller pair 32, and the motor 60 that are the same as those of the embodiment are held, and the drive mechanism main body 66 that is a gear portion in which the groove portion 65 is provided on the outer peripheral surface, the roller pair 32, and the motor 60 are held. A sliding portion 67 provided on the surface of the drive mechanism main body 66 on the side opposite to the surface being provided is provided.

摺動部67は、略半円筒状である。摺動部67には、外周面68上にピン71が挿入されるピン挿入部69が設けられている。なお駆動機構本体部66、摺動部67の内周面上には、軸方向(X軸方向)に平行に図示しない溝が設けられている。この溝は、上述した溝29と同様の効果を得ることができる。   The sliding part 67 is substantially semi-cylindrical. The sliding portion 67 is provided with a pin insertion portion 69 into which the pin 71 is inserted on the outer peripheral surface 68. On the inner peripheral surfaces of the drive mechanism main body 66 and the sliding portion 67, a groove (not shown) is provided in parallel with the axial direction (X-axis direction). This groove can obtain the same effect as the groove 29 described above.

駆動機構63の下方には、捻り機構部64が設けられている。捻り機構部64には、Y軸方向に長孔形状を有している開口部72を有する受け部75が設けられている。受け部75は、摺動部67に対向している。受け部75は、摺動部67の外周面とほぼ同一に略半円筒形状に形成されている。受け部75には、摺動部67が載置され、その際、摺動部67と受け部75の軸は、ほぼ一致する。摺動部67が受け部75に載置された後に、開口部72を貫くようにピン71が開口部72を介して摺動部67の外周面に設けられているピン挿入部69に挿入される。これにより摺動部67と受け部75が組み立てられる。   A twist mechanism 64 is provided below the drive mechanism 63. The twisting mechanism portion 64 is provided with a receiving portion 75 having an opening 72 having a long hole shape in the Y-axis direction. The receiving part 75 faces the sliding part 67. The receiving portion 75 is formed in a substantially semi-cylindrical shape substantially the same as the outer peripheral surface of the sliding portion 67. The sliding portion 67 is placed on the receiving portion 75, and the axes of the sliding portion 67 and the receiving portion 75 are substantially coincident with each other. After the sliding portion 67 is placed on the receiving portion 75, the pin 71 is inserted into the pin insertion portion 69 provided on the outer peripheral surface of the sliding portion 67 through the opening 72 so as to penetrate the opening 72. The Thereby, the sliding part 67 and the receiving part 75 are assembled.

摺動部67は、受け部75と、同軸の略半円筒形状をしている。摺動部67は、受け部75に対して摺動(回動)することができる。その際、ピン挿入部69に挿入されているピン71が、開口部72に沿って開口部72内を移動する。そのため摺動部67の回動量は、開口部72の形状によって回動範囲を規定される。   The sliding part 67 has a substantially semi-cylindrical shape coaxial with the receiving part 75. The sliding portion 67 can slide (turn) with respect to the receiving portion 75. At that time, the pin 71 inserted in the pin insertion portion 69 moves in the opening 72 along the opening 72. For this reason, the rotation range of the sliding portion 67 is defined by the shape of the opening 72.

なお摺動部67が受け部75に載置されることで、溝部65は、ギヤ部74と噛合う構成である。これによりモータ73が回転した際に、ギヤ部74を介して捻り機構部64に載置される駆動機構63全体が回動する。   The groove portion 65 is configured to mesh with the gear portion 74 by placing the sliding portion 67 on the receiving portion 75. As a result, when the motor 73 rotates, the entire drive mechanism 63 placed on the twisting mechanism portion 64 is rotated via the gear portion 74.

駆動機構63は、モータ73の駆動により、モータ73からギヤ部74、溝部65を介して駆動力を伝達されることにより捻り機構部64に対して回動する回動部である。これにより挿入部10は捻られることを補助される。モータ73は、駆動機構63を回動させることで挿入部10の捻りを補助する補助部である。駆動機構63が回動した際に、ピン71がピン挿入部69に挿入されることで駆動機構63は、上述したように動作範囲(回動範囲)が規定される。またモータ73には、モータ73の回転量を検出する図示しないエンコーダが設けられている。   The drive mechanism 63 is a rotating part that rotates with respect to the twisting mechanism part 64 when a driving force is transmitted from the motor 73 via the gear part 74 and the groove part 65 by driving the motor 73. This assists the insertion part 10 in being twisted. The motor 73 is an auxiliary unit that assists the twisting of the insertion unit 10 by rotating the drive mechanism 63. When the drive mechanism 63 is rotated, the pin 71 is inserted into the pin insertion portion 69 so that the operation range (rotation range) of the drive mechanism 63 is defined as described above. The motor 73 is provided with an encoder (not shown) that detects the rotation amount of the motor 73.

ローラ32bの回転量は、挿入部10に加えられる挿入量や抜去量に応じて異なる。そのため回転量センサ41は、ローラ32bの回転量から挿入部10に加えられる挿入量や抜去量を検出する。このように回転量センサ41は、ローラ32a,33aを介して間接的に挿入部10に接触して挿入量や抜去量を検出する。   The amount of rotation of the roller 32b varies depending on the amount of insertion and removal applied to the insertion unit 10. Therefore, the rotation amount sensor 41 detects the insertion amount and the removal amount applied to the insertion unit 10 from the rotation amount of the roller 32b. As described above, the rotation amount sensor 41 indirectly contacts the insertion portion 10 via the rollers 32a and 33a to detect the insertion amount and the removal amount.

また、駆動機構本体部66には、駆動機構本体部66の回動量(例えば回動速度、回動角度、角加速度)を検出する図示しない回動量センサが設けられている。駆動機構本体部66の回動量は、挿入部10に加えられる捻れ量に応じて異なる。そのため回動量センサは、駆動機構本体部66の回動量から挿入部10に加えられる捻れ量を検出する。このように回動量センサは、駆動機構本体部66を介して間接的に挿入部10に接触して捻れ量を検出する。   The drive mechanism main body 66 is provided with a rotation amount sensor (not shown) that detects the rotation amount (for example, the rotation speed, the rotation angle, and the angular acceleration) of the drive mechanism main body 66. The amount of rotation of the drive mechanism main body 66 varies depending on the amount of twist applied to the insertion portion 10. Therefore, the rotation amount sensor detects the amount of twist applied to the insertion unit 10 from the rotation amount of the drive mechanism main body 66. As described above, the rotation amount sensor detects the amount of twist by contacting the insertion portion 10 indirectly via the drive mechanism main body 66.

また本実施形態における制御機構は、前述した第1の実施形態及び第2の実施形態と同様であるために詳細な説明は省略する。   The control mechanism in the present embodiment is the same as that in the first embodiment and the second embodiment described above, and a detailed description thereof will be omitted.

次に図27A、図27B、図27C、図27D、図27Eを参照して患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作について説明する。   Next, with reference to FIG. 27A, FIG. 27B, FIG. 27C, FIG. 27D, and FIG. 27E, operation | movement of the insertion part operation device main body at the time of making a patient insert an insertion part is demonstrated.

挿入力が挿入部10に生じない(例えば術者2が挿入部10を患者3に挿入しない)場合、制御コントローラ51は、ローラ対32を図27Aに示す状態に維持する。なおこの位置を原点位置と称する。このように挿入部10は、ローラ対32を介して駆動機構63によって保持されている。   When no insertion force is generated in the insertion unit 10 (for example, the operator 2 does not insert the insertion unit 10 into the patient 3), the controller 51 maintains the roller pair 32 in the state shown in FIG. 27A. This position is referred to as the origin position. As described above, the insertion portion 10 is held by the drive mechanism 63 via the roller pair 32.

次に術者2が挿入部10を患者3に挿入させるために押し込むと、挿入部10に対して挿入力が生じる。その際、図27Bに示すように制御コントローラ51は、この挿入力が所定値を越えるまで、挿入部10が押し込まれないように、モータ60を駆動させてトルクを発生させ、原点位置を維持する。   Next, when the surgeon 2 pushes the insertion portion 10 into the patient 3, an insertion force is generated on the insertion portion 10. At that time, as shown in FIG. 27B, the controller 51 drives the motor 60 to generate torque and maintains the origin position so that the insertion portion 10 is not pushed in until the insertion force exceeds a predetermined value. .

次に術者2が挿入部10を患者3にさらに挿入させ、挿入力が所定値を越え、トルクに勝ると、図27Cに示すように、ローラ対32は、回転し、原点位置から回転量(例えば回転速度、回転角度、角加速度)だけずれる。その際、判別部55は、回転量センサ41によって検出された回転量から挿入部10の進退状態を判別することができる。上述したように詳細には、ローラ対32が正回転している場合、挿入部10が挿入されていると、判別部55は、判別する。ローラ対32が負回転している場合、挿入部10が抜去されていると、判別部55は、判別する。   Next, when the surgeon 2 further inserts the insertion portion 10 into the patient 3 and the insertion force exceeds a predetermined value and overcomes the torque, as shown in FIG. 27C, the roller pair 32 rotates and the rotation amount from the origin position is reached. (For example, rotational speed, rotational angle, angular acceleration) are shifted. At this time, the determination unit 55 can determine the advance / retreat state of the insertion unit 10 from the rotation amount detected by the rotation amount sensor 41. As described above, in detail, when the roller pair 32 is rotating forward, the determination unit 55 determines that the insertion unit 10 is inserted. When the roller pair 32 rotates negatively, the determination unit 55 determines that the insertion unit 10 has been removed.

次に術者2が挿入部10を患者3にさらに挿入させ、回転量が予め設定されている設定部56に設定されている第1の設定値γを越えた場合、制御コントローラ51は、挿入動作または抜去動作に対する補助動作を制御する。第1の設定値γは、任意に設定可能である。そのため制御コントローラ51は、モータ60を駆動させる。このとき図27Dに示すようにモータ60は、判別部55からの判別結果によって挿入部10の進退方向と同一方向にローラ32aを回転させる。例えば挿入部10が挿入されているのであれば、制御コントローラ51はローラ対32を正回転させ、挿入動作を補助する。また例えば挿入部10が抜去されているのであれば制御コントローラ51はローラ対32を負回転させ、抜去を補助する。   Next, when the surgeon 2 further inserts the insertion portion 10 into the patient 3 and the rotation amount exceeds the first set value γ set in the preset setting portion 56, the controller 51 inserts Controls auxiliary operation for operation or removal operation. The first set value γ can be set arbitrarily. Therefore, the controller 51 drives the motor 60. At this time, as shown in FIG. 27D, the motor 60 rotates the roller 32 a in the same direction as the advancing / retreating direction of the insertion unit 10 based on the determination result from the determination unit 55. For example, if the insertion unit 10 is inserted, the controller 51 rotates the roller pair 32 forward to assist the insertion operation. For example, if the insertion part 10 is removed, the controller 51 negatively rotates the roller pair 32 to assist the removal.

そのため制御コントローラ51は、モータ60に挿入力と同一方向にトルクを発生させ、挿入部10の挿入動作、または抜去動作の補助をする。その際、このトルクは、予め設定された値を維持するように図示しない制御コントローラ51により制御される。   Therefore, the controller 51 causes the motor 60 to generate torque in the same direction as the insertion force, and assists the insertion operation or the extraction operation of the insertion portion 10. At this time, this torque is controlled by a controller 51 (not shown) so as to maintain a preset value.

次に術者2が患者3への挿入部10の挿入を止める(挿入力が0になる)と、ローラ32bの回転量(例えば回転速度θ)が、低下する。このローラ32bの回転量が設定部56に設定されている第2の設定値δを下回ったと判別部55が判別した場合、判別結果を受けて制御コントローラ51は、挿入部10の挿入力が0になったとみなし、モータ60の駆動を停止させる。第2の設定値δは、任意に設定可能である。またその際に図27Eに示すように制御コントローラ51は、ローラ対32が停止した位置を新たな原点位置とする。また制御コントローラ51は、ローラ対32を介して駆動機構63に挿入部10を保持させる。これにより図27Aの状態に戻る。   Next, when the surgeon 2 stops inserting the insertion portion 10 into the patient 3 (the insertion force becomes 0), the rotation amount (for example, the rotation speed θ) of the roller 32b decreases. When the determination unit 55 determines that the rotation amount of the roller 32b is less than the second set value δ set in the setting unit 56, the controller 51 receives the determination result and the insertion force of the insertion unit 10 is 0. Therefore, the driving of the motor 60 is stopped. The second set value δ can be arbitrarily set. At that time, as shown in FIG. 27E, the controller 51 sets the position where the roller pair 32 is stopped as a new origin position. Further, the controller 51 causes the drive mechanism 63 to hold the insertion unit 10 via the roller pair 32. This returns to the state of FIG. 27A.

次に患者に挿入部を挿入させる、または抜去させる際の挿入部操作装置本体の動作について図28に示すフローチャートを参照して説明する。   Next, the operation of the insertion portion operation apparatus main body when the insertion portion is inserted into or removed from the patient will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

術者2が患者3に挿入部10を挿入させ、挿入力が所定値を越えた際、また術者2が患者3から挿入部10を抜去させ、抜去力が所定値を越えた際に、判別部55が、ローラ対32の回転量が第1の設定値γを越えたか否かを判別する(Step21)。判別部55は、回転量が第1の設定値γを越えていると判別した場合(Step21:Yes)、ローラ対32は、回転し、原点位置から回転量だけずれる。   When the surgeon 2 inserts the insertion portion 10 into the patient 3 and the insertion force exceeds a predetermined value, or when the surgeon 2 causes the insertion portion 10 to be removed from the patient 3 and the removal force exceeds the predetermined value, The determination unit 55 determines whether or not the rotation amount of the roller pair 32 exceeds the first set value γ (Step 21). When the determination unit 55 determines that the rotation amount exceeds the first set value γ (Step 21: Yes), the roller pair 32 rotates and deviates from the origin position by the rotation amount.

この状態において、上述したようにローラ対32は、挿入部10との摩擦により回転する。回転しているローラ32bの同軸に設けられている回転量センサ41は、ローラ32bの回転量を入出力ボード52を介して制御コントローラ51に出力する。その際、判別部55は、回転量からローラ32bが正回転しているか否かを判別する(Step22)。ローラ32bが正回転していると、判別部55が判別すれば(Step22:Yes)、挿入部10が挿入されているとみなす。その際、上述したように制御コントローラ51は、モータ60によって挿入部10の挿入動作を補助する(Step23)。ローラ32bが正回転していると、判別部55が判別しなければ(Step22:No)、ローラ32bが負回転しているとみなし、挿入部10が抜去されているとみなす。その際、上述したように制御コントローラ51は、モータ60によって挿入部10の抜去動作を補助する(Step24)。   In this state, as described above, the roller pair 32 rotates due to friction with the insertion portion 10. A rotation amount sensor 41 provided coaxially with the rotating roller 32 b outputs the rotation amount of the roller 32 b to the controller 51 via the input / output board 52. At that time, the determination unit 55 determines whether or not the roller 32b is rotating forward from the rotation amount (Step 22). If the determination unit 55 determines that the roller 32b is rotating forward (Step 22: Yes), it is considered that the insertion unit 10 is inserted. At that time, as described above, the controller 51 assists the insertion operation of the insertion portion 10 by the motor 60 (Step 23). If the determination unit 55 does not determine that the roller 32b is rotating forward (Step 22: No), it is considered that the roller 32b is rotating negatively and the insertion unit 10 is removed. At that time, as described above, the controller 51 assists the removal operation of the insertion portion 10 by the motor 60 (Step 24).

次に判別部55は、ローラ対32の回転量(例えば回転速度θ)が予め設定されている第2の設定値δより大きいか否かを判別する(Step25)。   Next, the determination unit 55 determines whether or not the rotation amount (for example, the rotation speed θ) of the roller pair 32 is greater than a preset second setting value δ (Step 25).

回転量が第2の設定値δを越えていると、判別部55が判別した場合(Step25:Yes)、挿入部10が挿入、または抜去されているとみなし、Step22に戻る。これにより挿入部10に対する挿入動作、または抜去動作が補助される。回転量が第2の設定値δを低下していると、判別部55が判別した場合(Step25:No)、制御コントローラ51は、術者2が患者3への挿入部10の挿入、または抜去をとめたとみなす。よって制御コントローラ51は、モータ60の駆動を停止させる。これによりローラ32aの回転が停止する(Step26)。   If the determination unit 55 determines that the rotation amount exceeds the second set value δ (Step 25: Yes), it is considered that the insertion unit 10 has been inserted or removed, and the process returns to Step 22. Thereby, the insertion operation | movement with respect to the insertion part 10 or extraction operation | movement is assisted. When the determination unit 55 determines that the rotation amount has decreased the second set value δ (Step 25: No), the controller 2 allows the operator 2 to insert or remove the insertion unit 10 from the patient 3. Is considered to have stopped. Therefore, the controller 51 stops driving the motor 60. Thereby, the rotation of the roller 32a stops (Step 26).

その際に制御コントローラ51は、ローラ対32を介して駆動機構63に挿入部10を保持させ、保持状態を維持している。これによりローラ32aが停止した位置が新たな原点位置となる(Step27)。   At that time, the controller 51 causes the drive mechanism 63 to hold the insertion portion 10 via the roller pair 32 and maintains the holding state. As a result, the position where the roller 32a is stopped becomes a new origin position (Step 27).

なおStep21において、判別部55が、回転量が第1の設定値γを越えていないと判別した場合(Step21:No)、Step27に進む。   In Step 21, when the determination unit 55 determines that the rotation amount does not exceed the first set value γ (Step 21: No), the process proceeds to Step 27.

次に図29A、図29B、図29Cを参照して挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作について説明する。   Next, with reference to FIG. 29A, FIG. 29B, and FIG. 29C, operation | movement of the insertion part operation device main body at the time of twisting an insertion part is demonstrated.

捻り力が挿入部10に生じない(例えば術者2が挿入部10を捻らない)場合、駆動機構本体部66は、静止状態を維持している。なおこの位置を原点位置と称する。   When the twisting force is not generated in the insertion portion 10 (for example, the operator 2 does not twist the insertion portion 10), the drive mechanism main body 66 is kept stationary. This position is referred to as the origin position.

駆動機構本体部66には、モータ60が設けられている。図29Aに示すように術者2が静止状態から挿入部10を捻ると、駆動機構本体部66も挿入部10の捻れに対応して回動を始める。その際、回動角度によって異なるモーメントが回動中心回りに発生する。例えば図29Aに示すように角度θ1の位置では、モーメントMθ1が発生する。駆動機構本体部66が角度θ1の位置に静止するには、挿入部操作装置本体30は、モータ73にモーメントMθ1とつり合うトルクTθ1を発生させる必要がある。   The drive mechanism main body 66 is provided with a motor 60. As shown in FIG. 29A, when the surgeon 2 twists the insertion portion 10 from a stationary state, the drive mechanism main body 66 also starts to rotate in response to the twist of the insertion portion 10. At that time, different moments are generated around the rotation center depending on the rotation angle. For example, as shown in FIG. 29A, a moment Mθ1 is generated at the position of the angle θ1. In order for the drive mechanism main body 66 to remain stationary at the angle θ1, the insertion portion operating device main body 30 needs to generate a torque Tθ1 that balances the moment Mθ1 in the motor 73.

このように挿入部操作装置本体30は、角度θに応じるトルクTθを設定し、モータ73に発生させる。この設定は、例えば5°毎に行い、±2.5°の範囲は、同一の値を使用すればよい。なお駆動機構本体部66の構成(例えば駆動機構本体部66に設けられている構成要素の配置や重さ等)から数学的に求めても良い。   In this way, the insertion portion operating device main body 30 sets the torque Tθ corresponding to the angle θ and causes the motor 73 to generate it. This setting is performed, for example, every 5 °, and the same value may be used for the range of ± 2.5 °. In addition, you may calculate | require mathematically from the structure (For example, arrangement | positioning of the component provided in the drive mechanism main-body part 66, weight, etc.).

術者2が挿入部10を角度θ1からさらにズレ角度Δθ1を捻ると、駆動機構本体部66も挿入部10の捻れに対応して回動を始める。角度θ1からのズレ角度Δθ1が予め設定されている第1の設定値αを超えた場合、判別部55は、術者2が挿入部10を捻っていると判別する。そのためズレ角度Δθ1がさらに大きくなる方向に挿入部操作装置本体30は、モータ73を駆動させる。その際、挿入部操作装置本体30は、モータ73に図29Bに示すように静止するためだけのトルクTθ1に加えてさらにトルクtθ1を発生させる。この追加されたトルクtθ1によって術者2の捻りが補助される。   When the surgeon 2 twists the insertion portion 10 further from the angle θ <b> 1 by the deviation angle Δθ <b> 1, the drive mechanism main body 66 also starts to rotate in response to the twist of the insertion portion 10. When the deviation angle Δθ1 from the angle θ1 exceeds a preset first setting value α, the determination unit 55 determines that the surgeon 2 is twisting the insertion unit 10. Therefore, the insertion portion operating device main body 30 drives the motor 73 in a direction in which the deviation angle Δθ1 is further increased. At that time, the insertion portion operating device main body 30 further generates a torque tθ1 in addition to the torque Tθ1 for just stopping the motor 73 as shown in FIG. 29B. The added torque tθ1 assists the operator 2 in twisting.

このトルクtθ1は、ズレ角度Δθ1に応じた値であり、例えば角度θ1に応じるトルクTθ1の数十%と予め設定しておけばよい。   This torque tθ1 is a value corresponding to the deviation angle Δθ1, and may be set in advance as, for example, several tens% of the torque Tθ1 corresponding to the angle θ1.

このように術者2は、挿入部10を捻る際に、モータ73によって捻りを補助されるために捻り操作の負担が軽減される。また挿入部操作装置本体30は、モータ73に設けられている図示しないエンコーダによってモータ73の回転量を測定する。   Thus, since the surgeon 2 is assisted by the motor 73 when twisting the insertion portion 10, the burden of the twisting operation is reduced. Further, the insertion portion operating device main body 30 measures the rotation amount of the motor 73 with an encoder (not shown) provided in the motor 73.

術者2は、挿入部10を捻る力を除々に減らしていくと、駆動機構本体部66が回動する力はモータ73のトルクのみとなる。また術者2が、挿入部10の捻りを止めると、駆動機構本体部66の回動量(例えば回動速度θ)が、低下する。この駆動機構本体部66の回動量が第2の設定値δを下回ったと判別部55が判別した場合、判別結果を受けて挿入部操作装置本体30は、挿入部10の捻り力が0になった(術者2が捻りを停止させた)とみなす。これにより挿入部操作装置本体30は、モータ73を駆動させて、モータ73の駆動を停止させる。またその際に図29Cに示すように挿入部操作装置本体30は、モータ73を駆動させて角度θ2に応じた静止トルクTθ2発生させ、駆動機構本体部66をこの位置に維持させる。駆動機構63は、ローラ対32を介して挿入部10を保持した状態で静止する。これによりこの位置が新たな原点位置となる。   When the surgeon 2 gradually decreases the force for twisting the insertion portion 10, the force for rotating the drive mechanism main body 66 is only the torque of the motor 73. Further, when the surgeon 2 stops twisting the insertion portion 10, the rotation amount (for example, the rotation speed θ) of the drive mechanism main body portion 66 decreases. When the determination unit 55 determines that the rotation amount of the drive mechanism main body 66 is less than the second set value δ, the insertion unit operating device main body 30 receives the determination result and the twisting force of the insertion unit 10 becomes zero. (Surgery 2 has stopped twisting). As a result, the insertion section operating device main body 30 drives the motor 73 to stop the driving of the motor 73. At that time, as shown in FIG. 29C, the insertion portion operating device main body 30 drives the motor 73 to generate a static torque Tθ2 corresponding to the angle θ2, and maintains the drive mechanism main body 66 at this position. The drive mechanism 63 is stationary while holding the insertion portion 10 via the roller pair 32. Thereby, this position becomes a new origin position.

次に挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作について図30に示すフローチャートを参照して説明する。   Next, the operation of the insertion portion operating device main body when the insertion portion is twisted will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

駆動機構本体部66が原点位置に位置している状態において、術者2が挿入部10を捻る。その際、判別部55が、駆動機構本体部66のズレ角度Δθ1が設定部56に設定されている第1の設定値αを越えたか否かを判別する(Step31)。判別部55が、ズレ角度Δθ1が第1の設定値αを越えていると判別した場合(Step31:Yes)、判別部55は、回動量センサの検出結果から駆動機構本体部66が正回動している(図29において、駆動機構本体部66が時計回りに回動している)か否かを判別する(Step32)。   In a state in which the drive mechanism main body 66 is located at the origin position, the operator 2 twists the insertion portion 10. At that time, the determination unit 55 determines whether or not the deviation angle Δθ1 of the drive mechanism main body 66 exceeds the first set value α set in the setting unit 56 (Step 31). When the determination unit 55 determines that the deviation angle Δθ1 exceeds the first set value α (Step 31: Yes), the determination unit 55 determines that the drive mechanism main body 66 is rotated forward from the detection result of the rotation amount sensor. It is determined whether or not the drive mechanism main body 66 is rotating clockwise in FIG. 29 (Step 32).

駆動機構本体部66が正回動していると、判別部55が判別すれば(Step32:Yes)、判別部55は、図24においてX軸方向において(術者3側から見て)、挿入部10が反時計回りに捻られていると判別する。制御コントローラ51は、図29において、ギヤ部74を反時計回りに回転させるようにモータ73を駆動させる。これにより制御コントローラ51は、挿入部10の反時計(左)回りの捻り動作を補助する(Step33)。駆動機構本体部66が正回動していると、判別部55が判別しなければ(Step32:No)、判別部55は、図24においてX軸方向において(術者3側から見て)、挿入部10が時計回りに捻られていると判別する。制御コントローラ51は、図29において、ギヤ部74を時計回りに回転させるようにモータ73を駆動させる。これにより制御コントローラ51は、挿入部10の時計(右)回りの捻り動作を補助する(Step34)。   If the determination unit 55 determines that the drive mechanism main body 66 is rotating forward (Step 32: Yes), the determination unit 55 is inserted in the X-axis direction (as viewed from the operator 3 side) in FIG. It is determined that the portion 10 is twisted counterclockwise. In FIG. 29, the controller 51 drives the motor 73 to rotate the gear portion 74 counterclockwise. Accordingly, the controller 51 assists the counterclockwise (left) twisting operation of the insertion portion 10 (Step 33). If the discriminating unit 55 does not discriminate that the drive mechanism main body 66 is rotating forward (Step 32: No), the discriminating unit 55 is viewed in the X-axis direction in FIG. It is determined that the insertion portion 10 is twisted clockwise. In FIG. 29, the controller 51 drives the motor 73 so as to rotate the gear portion 74 clockwise. Thereby, the controller 51 assists the clockwise (right) twisting operation of the insertion portion 10 (Step 34).

次に判別部55は、駆動機構本体部66の回動量(例えば回動速度θ)が設定部56に予め設定されている第2の設定値δより大きいか否かを判別する(Step35)。   Next, the determination unit 55 determines whether or not the rotation amount (for example, the rotation speed θ) of the drive mechanism main body 66 is larger than a second set value δ preset in the setting unit 56 (Step 35).

回動量が第2の設定値δを越えていると、判別部55が判別した場合(Step35:Yes)、挿入部10が捻られているとみなしStep32に戻り、挿入部10に対する捻り動作が補助される。回動量が第2の設定値δを低下していると、判別部55が判別した場合、(Step35:No)、判別部55は、術者2が挿入部10の捻りを停止したとみなす。よって制御コントローラ51は、モータ73の駆動を停止させる(Step36)。これにより駆動機構本体部66の回動が停止する。   If the determination unit 55 determines that the rotation amount exceeds the second set value δ (Step 35: Yes), the insertion unit 10 is regarded as being twisted, and the process returns to Step 32 to assist the twisting operation with respect to the insertion unit 10. Is done. When the determination unit 55 determines that the rotation amount is lower than the second set value δ (Step 35: No), the determination unit 55 regards the surgeon 2 as stopping the twisting of the insertion unit 10. Therefore, the controller 51 stops the driving of the motor 73 (Step 36). As a result, the rotation of the drive mechanism main body 66 stops.

その際に挿入部操作装置本体30は、モータ73を駆動させて角度θ2に応じた静止トルクTθ2発生させる。これにより駆動機構63は、ローラ対32を介して挿入部10を保持した状態で静止する。これによりこの位置が新たな原点位置となる(Step37)。
なおStep31において、判別部55がズレ角度Δθ1が第1の設定値αを越えていないと判別した場合(Step31:No)、Step36に進む。
At that time, the insertion portion operating device main body 30 drives the motor 73 to generate a static torque Tθ2 corresponding to the angle θ2. As a result, the drive mechanism 63 stands still with the insertion portion 10 held via the roller pair 32. As a result, this position becomes a new origin position (Step 37).
In Step 31, when the determination unit 55 determines that the deviation angle Δθ1 does not exceed the first set value α (Step 31: No), the process proceeds to Step 36.

このように本実施形態は、駆動機構63がローラ対32を介して挿入部10を保持する保持機構を兼ねているため、駆動機構63を制御することで挿入部10を挿入、抜去、捻ることができる。これにより本実施形態は、第1の実施形態に比べて構成部材を少なくすることができるために安価にすることができる。
また本実施形態は、挿入部10を挿入、抜去、捻る際に、モータ60、モータ73を駆動させることで挿入動作、抜去動作、捻り動作を補助することができる。
Thus, in this embodiment, since the drive mechanism 63 also serves as a holding mechanism that holds the insertion portion 10 via the roller pair 32, the insertion portion 10 is inserted, removed, and twisted by controlling the drive mechanism 63. Can do. Thereby, since this embodiment can reduce a structural member compared with 1st Embodiment, it can be made cheap.
Further, in the present embodiment, when the insertion unit 10 is inserted, removed, and twisted, the insertion operation, the removal operation, and the twisting operation can be assisted by driving the motor 60 and the motor 73.

また本発明は、上記実施形態及び変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment.

図1は、第1の実施形態における挿入部操作装置を使用する際の概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view when the insertion unit operating device according to the first embodiment is used. 図2は、図1に示した挿入部操作装置の概略側面図である。FIG. 2 is a schematic side view of the insertion portion operating device shown in FIG. 図3は、図1に示した挿入部操作装置の概略正面図である。FIG. 3 is a schematic front view of the insertion unit operating device shown in FIG. 1. 図4は、図3に示す回動部を回動させた際の挿入部操作装置本体の概略正面図である。FIG. 4 is a schematic front view of the insertion unit operating device main body when the rotating unit shown in FIG. 3 is rotated. 図5は、図3に示す回動部を回動させた際の挿入部操作装置本体の概略上面図である。FIG. 5 is a schematic top view of the insertion unit operating device main body when the rotating unit shown in FIG. 3 is rotated. 図6は、図3に示す挿入部操作装置本体に挿入部を挿入させた際の挿入部操作装置の概略上面図である(回動部は図示せず)。FIG. 6 is a schematic top view of the insertion portion operating device when the insertion portion is inserted into the insertion portion operating device main body shown in FIG. 3 (the rotation portion is not shown). 図7は、保持機構の概略斜視図である。FIG. 7 is a schematic perspective view of the holding mechanism. 図8は、図6に示す保持機構のA−A概略断面図である。FIG. 8 is a schematic AA sectional view of the holding mechanism shown in FIG. 図9は、力センサの概略斜視図である。FIG. 9 is a schematic perspective view of the force sensor. 図10は、図6に示す挿入部操作装置のB−B概略断面図である。10 is a schematic BB cross-sectional view of the insertion portion operating device shown in FIG. 図11Aは、挿入部操作装置本体の内部を示す概略斜視図(挿入部、ローラ対、回転量センサ、保持機構対の位置関係を示す)概略斜視図である。FIG. 11A is a schematic perspective view showing the inside of the insertion portion operating device main body (showing the positional relationship among the insertion portion, the roller pair, the rotation amount sensor, and the holding mechanism pair). 図11Bは、ローラ対の変形例である。FIG. 11B is a modification of the roller pair. 図11Cは、ローラ対の変形例である。FIG. 11C shows a modified example of the roller pair. 図12は、図6に示す挿入部操作装置本体のC−C概略断面図である。12 is a CC schematic cross-sectional view of the insertion portion operating device main body shown in FIG. 図13は、本実施形態の制御機構を概略的に示した制御図である。FIG. 13 is a control diagram schematically showing the control mechanism of the present embodiment. 図14Aは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 14A is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operating device main body when the insertion unit is inserted into a patient. 図14Bは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 14B is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operation device main body when the insertion unit is inserted into a patient. 図14Cは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 14C is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operation device main body when the insertion unit is inserted into a patient. 図14Dは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 14D is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operation device main body when the insertion unit is inserted into a patient. 図15は、患者から挿入部を抜去させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operation device main body when the insertion unit is removed from the patient. 図16は、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the insertion portion operation apparatus main body when the insertion portion is inserted into the patient. 図17Aは、挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 17A is a diagram illustrating the operation of the insertion unit operating device body when twisting the insertion unit. 図17Bは、挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 17B is a diagram illustrating the operation of the insertion unit operating device body when twisting the insertion unit. 図17Cは、挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 17C is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operating device body when twisting the insertion unit. 図18は、保持機構における力センサ周辺を示す概略側面図である。FIG. 18 is a schematic side view showing the periphery of the force sensor in the holding mechanism. 図19は、ローラ周辺を示す概略側面図である。FIG. 19 is a schematic side view showing the periphery of the roller. 図20は、第2の実施形態の特徴部を示す図であり、挿入部操作装置本体の内部の配置関係を示す(挿入部、ローラ対、回転量センサ、保持機構対、モータの位置関係を示す)概略斜視図である。FIG. 20 is a diagram showing a characteristic part of the second embodiment, and shows an internal positional relationship of the insertion unit operating device main body (the positional relationship between the insertion unit, the roller pair, the rotation amount sensor, the holding mechanism pair, and the motor). It is a schematic perspective view. 図21は、本実施形態の制御機構を概略的に示した制御図である。FIG. 21 is a control diagram schematically showing the control mechanism of the present embodiment. 図22Aは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 22A is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operating device main body when the insertion unit is inserted into a patient. 図22Bは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 22B is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operation device main body when the insertion unit is inserted into a patient. 図22Cは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 22C is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operation device main body when the insertion unit is inserted into a patient. 図23は、患者に挿入部を挿入させる、または挿入部を抜去させる際の挿入部操作装置本体の動作を示すフローチャートである。FIG. 23 is a flowchart showing the operation of the insertion unit operating device body when the insertion unit is inserted into or removed from the patient. 図24は、第3の実施形態における挿入部操作装置を使用する際の概略斜視図である。FIG. 24 is a schematic perspective view when the insertion unit operating device according to the third embodiment is used. 図25は、図24に示した挿入部操作装置本体を患者側から見た際の概略正面図である。FIG. 25 is a schematic front view of the insertion portion operating device main body shown in FIG. 24 as viewed from the patient side. 図26は、図24に示した挿入部操作装置本体を術者側から見た際の概略斜視図である。FIG. 26 is a schematic perspective view of the insertion portion operating device main body shown in FIG. 24 as viewed from the operator side. 図27Aは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 27A is a diagram illustrating an operation of the insertion portion operation apparatus main body when the insertion portion is inserted into a patient. 図27Bは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 27B is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operation device main body when the insertion unit is inserted into a patient. 図27Cは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 27C is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operation device main body when the insertion unit is inserted into a patient. 図27Dは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 27D is a diagram illustrating an operation of the insertion portion operation apparatus main body when the insertion portion is inserted into the patient. 図27Eは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 27E is a diagram illustrating an operation of the insertion-portion operation apparatus main body when the insertion portion is inserted into a patient. 図28は、患者に挿入部を挿入させる、または挿入部を抜去させる際の挿入部操作装置本体の動作を示すフローチャートである。FIG. 28 is a flowchart showing the operation of the insertion portion operation apparatus main body when the insertion portion is inserted into or removed from the patient. 図29Aは、挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 29A is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operating device main body when the insertion unit is twisted. 図29Bは、挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 29B is a diagram illustrating the operation of the insertion unit operating device body when twisting the insertion unit. 図29Cは、挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作を示す図である。FIG. 29C is a diagram illustrating an operation of the insertion unit operation device main body when the insertion unit is twisted. 図30は、挿入部を捻る際の挿入部操作装置本体の動作を示すフローチャートである。FIG. 30 is a flowchart showing the operation of the insertion unit operating device body when twisting the insertion unit.

符号の説明Explanation of symbols

1…挿入部操作装置、2…術者、3…患者、3a…頭部、4…ベッド、5…枕、10…挿入部、26…突起部、27…凸凹部、28…溝、29…溝、30…挿入部操作装置本体、31…保持機構対、31a…保持機構、31b…保持機構、32…ローラ対、32a…ローラ、32b…ローラ、33…ローラ対、33a…ローラ、33b…ローラ、34…回動部、34a…支点、35…接点、36…接地部、37…モータ、38…摩擦付勢部材、39…力センサ、40…ネジ部、41…回転量センサ、42…回転量センサ、43…バネ、44…支持部材、45…防水部材、46…軸部、47…支持部材、48…ヘッド部、50…制御ユニット、51…制御コントローラ、52…入出力ボード、53…第1のアンプ、54…エンコーダ、55…判別部、56…設定部、57…第2のアンプ、58…第3のアンプ、60…モータ、61…モータ、62…支持部、63…駆動機構、64…捻り機構部、65…溝部、66…駆動機構本体部、67…摺動部、68…外周面、69…ピン挿入部、70…操作部、71…ピン、72…開口部、73…モータ、74…ギヤ部、75…受け部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insertion part operation apparatus, 2 ... Surgeon, 3 ... Patient, 3a ... Head, 4 ... Bed, 5 ... Pillow, 10 ... Insertion part, 26 ... Projection part, 27 ... Convex recessed part, 28 ... Groove, 29 ... Groove, 30 ... insertion unit operation device body, 31 ... holding mechanism pair, 31a ... holding mechanism, 31b ... holding mechanism, 32 ... roller pair, 32a ... roller, 32b ... roller, 33 ... roller pair, 33a ... roller, 33b ... Roller 34 ... rotating part 34a ... fulcrum 35 ... contact point 36 ... grounding part 37 ... motor 38 ... friction biasing member 39 ... force sensor 40 ... screw part 41 ... rotation amount sensor 42 ... Rotation amount sensor 43... Spring 44. Support member 45. Waterproof member 46. Shaft portion 47. Support member 48. Head portion 50. Control unit 51 Control controller 52 Input / output board 53 ... first amplifier, 54 ... encoder, 55 ... size Part 56... Setting part 57 57 second amplifier 58. Third amplifier 60 motor 61 61 motor 62 support part 63 drive mechanism 64 twist mechanism 65 groove ... Drive mechanism main body part 67 ... Sliding part 68 ... Outer peripheral surface 69 ... Pin insertion part 70 ... Operating part 71 ... Pin 72 ... Opening part 73 ... Motor 74 ... Gear part 75 ... Receiving part .

Claims (13)

管腔に対して進退される、または捻られる際に操作される内視鏡の挿入部に加えられる操作量を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記操作量に応じて、前記管腔に対する前記挿入部の進退、または捻りの前記操作を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする挿入部操作装置。
A detection unit that detects an operation amount applied to an insertion unit of an endoscope that is operated when the tube is advanced or retracted or twisted;
A control unit that controls the operation of the advancement / retraction of the insertion unit with respect to the lumen or the twisting according to the operation amount detected by the detection unit;
An insertion portion operating device characterized by comprising:
前記検出部は、前記挿入部が操作される際に、前記挿入部に直接加えられる前記操作量を検出することを特徴とする請求項1に記載の挿入部操作装置。   The insertion unit operation device according to claim 1, wherein the detection unit detects the operation amount directly applied to the insertion unit when the insertion unit is operated. 前記検出部は、前記挿入部を前記管腔内に挿入させる際の挿入力、前記挿入部を前記管腔内から抜去させる際の抜去力、前記挿入部を捻る捻り力、前記挿入部を操作させる際の速度、前記挿入部を操作させる際の加速度、前記挿入部を操作させる際の角度といった前記操作量を検出することを特徴とする請求項2に記載の挿入部操作装置。   The detection unit includes an insertion force for inserting the insertion unit into the lumen, a removal force for removing the insertion unit from the lumen, a twisting force for twisting the insertion unit, and operating the insertion unit. The insertion portion operating device according to claim 2, wherein the operation amount is detected such as a speed at which the insertion portion is operated, an acceleration at which the insertion portion is operated, and an angle at which the insertion portion is operated. 前記検出部は、前記挿入部に間接的に接触して前記操作量を検出することを特徴とする請求項1に記載の挿入部操作装置。   The insertion unit operation device according to claim 1, wherein the detection unit detects the operation amount by indirectly contacting the insertion unit. 前記制御部は、前記挿入部を保持する保持動作と、前記挿入部の進退動作、または捻り動作を補助する補助動作と、を制御することを特徴とする請求項1に記載の挿入部操作装置。   The insertion unit operating device according to claim 1, wherein the control unit controls a holding operation for holding the insertion unit and an auxiliary operation for assisting an advance / retreat operation or a twisting operation of the insertion unit. . 前記挿入部を保持する保持機構をさらに有し、
前記制御部は、前記挿入部に加えられた前記操作量が所定の範囲以内の際に、前記保持機構に前記挿入部を保持させることを特徴とする請求項5に記載の挿入部操作装置。
A holding mechanism for holding the insertion portion;
6. The insertion unit operation device according to claim 5, wherein the control unit causes the holding mechanism to hold the insertion unit when the operation amount applied to the insertion unit is within a predetermined range.
前記挿入部の進退動作、または捻り動作を補助する駆動部をさらに有し、
前記制御部は、前記挿入部に加えられた前記操作量が所定の範囲を越えた際に、前記駆動部を駆動させることを特徴とする請求項5に記載の挿入部操作装置。
The drive unit further assists the advancement / retraction operation or twisting operation of the insertion unit,
6. The insertion unit operation device according to claim 5, wherein the control unit drives the drive unit when the operation amount applied to the insertion unit exceeds a predetermined range.
前記駆動部は、前記挿入部に直接接触して回転することで前記挿入部の前記進退動作、または前記捻り動作を補助する回転部であることを特徴とする請求項7に記載の挿入部操作装置。   The insertion unit operation according to claim 7, wherein the driving unit is a rotation unit that assists the advance / retreat operation or the twisting operation of the insertion unit by rotating in direct contact with the insertion unit. apparatus. 前記駆動部は、前記保持機構を兼ねることを特徴とする請求項7に記載の挿入部操作装置。   The insertion unit operating device according to claim 7, wherein the driving unit also serves as the holding mechanism. 前記管腔を有する挿入対象部を配置する配置部材上に配置されることを特徴とする請求項1に記載の挿入部操作装置。   The insertion portion operating device according to claim 1, wherein the insertion portion operating device is arranged on an arrangement member for arranging an insertion target portion having the lumen. 前記制御部は、前記検出部と別体で構成され、前記検出部よりも鉛直方向下方に配置されることを特徴とする請求項1に記載の挿入部操作装置。   The insertion unit operation device according to claim 1, wherein the control unit is configured separately from the detection unit, and is disposed vertically below the detection unit. 前記挿入部に直接接触し、当該挿入部操作装置に対して着脱可能である接触部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の挿入部操作装置。   The insertion unit operation device according to claim 1, further comprising a contact unit that directly contacts the insertion unit and is detachable from the insertion unit operation device. 前記接触部は、前記挿入部に対して直接接触することで前記挿入部を付勢する付勢部、または前記挿入部に対して直接接触した際に回転する回転部であることを特徴とする請求項12に記載の挿入部操作装置。   The contact portion is an urging portion that urges the insertion portion by directly contacting the insertion portion, or a rotation portion that rotates when directly contacting the insertion portion. The insertion unit operating device according to claim 12.
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