JP2009226029A - Manipulator - Google Patents

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JP2009226029A JP2008075714A JP2008075714A JP2009226029A JP 2009226029 A JP2009226029 A JP 2009226029A JP 2008075714 A JP2008075714 A JP 2008075714A JP 2008075714 A JP2008075714 A JP 2008075714A JP 2009226029 A JP2009226029 A JP 2009226029A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manipulator for preventing misrecognition of individual information about a work part in fitting an actuator part and the work part. <P>SOLUTION: The manipulator 10 includes an actuator block 30, a work part 16 freely attachable to/removable from the actuator block 30, and a controller 514 for controlling operation of the work part 16. The actuator block 30 is provided with engagement recessed parts 41a to 41c and the work part 16 is provided with engagement projection parts 51a to 51c. The engagement projection parts 51a to 51c are set at different angles in accordance with the kind of the work parts 16, and the engagement recessed parts 41a to 41c and the engagement projection parts 51a to 51c are engaged with each other only when they are set at predetermined engagement angles. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、アクチュエータを備えるアクチュエータ部と、前記アクチュエータ部に対して着脱自在で、シャフトの先端に前記アクチュエータにより動作される先端動作部を備える作業部とを有するマニピュレータに関する。 The present invention includes an actuator unit comprising an actuator, detachable from the actuator unit, to a manipulator having a working portion comprising a distal-end working unit operated by the actuator to the distal end of the shaft.

内視鏡下外科手術(又は腹腔鏡下手術とも呼ばれる。)においては、患者の腹部等に複数の孔を開け、器具の通過ポートとしてトラカール(筒状の器具)を挿入した後、シャフトを有する鉗子の先端部をトラカールを通じて体腔内に挿入して患部の手術を行っている。 (Also referred to as or laparoscopic surgery.) Endoscopic surgical operation in the opened a plurality of holes in the patient's abdomen, after inserting the trocar (tubular instruments) as a transit port of the instrument has a shaft and inserted into the body cavity is performed surgery affected area the leading end of the forceps through the trocar. 鉗子の先端部には、作業部として、生体組織を把持するためのグリッパや、鋏、電気メスのブレード等が取り付けられている。 The tip of the forceps, as a working unit, and a gripper for gripping a living tissue, scissors, blades and the like are mounted in the electric knife.

鉗子による内視鏡下外科手術は、作業空間である体腔内が狭くしかもトラカールを支点として鉗子を操作するため、一定のトレーニングが必要となる。 Endoscopic surgical operation by forceps to manipulate the forceps as a fulcrum body cavity is narrow yet trocar is a working space, it is necessary to a certain training. また、従来使用されている鉗子では先端の作業部に関節が無いため、自由度が小さく、先端作業部はシャフトの延長線上での動作しか行うことができない。 Further, the forceps are conventionally used because there is no joint in the working portion of the tip, a small degree of freedom, the tip working section can only be carried out operating in an extension of the shaft. 従って、通常のトレーニングで実施可能な症例には限度があり、他の様々な症例に対して適用するためには相当に高度なトレーニング及び習熟が必要になる。 Therefore, there is a limit to the feasible cases in normal training, it is necessary to considerably advanced training and familiarization is to apply to other various cases.

このような観点から、従来の鉗子を改良し、作業部に複数の関節を有する鉗子の開発が行われている(例えば、引用文献1参照)。 From this point of view, an improvement of the forceps, the development of a forceps having a plurality of joints in the working portion being performed (e.g., see cited references 1). 特許文献1に記載のマニピュレータは、人手によって操作される操作部と、操作部に対して交換自在に着脱される作業部とから構成される。 Manipulator according to Patent Document 1 is composed of an operating section operated by hand, a working unit replaceably mounted on the operating unit. このようなマニピュレータでは、従来の鉗子のような制約や不自由がなく、手技が容易となり、適用可能な症例が多くなり、また、作業部の種類を交換することにより種々の手技に対応することができる。 In such a manipulator, such limitations and without inconvenience as in the conventional forceps, the procedure becomes easy and applicable cases is increased, also correspond to the various procedures by exchanging the type of the working unit can.

一方、このようなマニピュレータをロボットアームにより駆動する医療用ロボットシステムが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, a medical robotic system for driving such a manipulator with a robot arm has been proposed (e.g., see Patent Document 2). 特許文献2に記載の医療用ロボットシステムでは、マニピュレータの着脱について、先端のマニピュレータにIDを取得するためのメモリを有していて制御装置がその情報を取得して制御することが記載されている。 The medical robot system described in Patent Document 2, the attachment and detachment of the manipulator, the control unit have a memory for acquiring the ID to the tip of the manipulator is described to be controlled to obtain the information . メモリはROM又はフラッシュメモリ等であり、電気的接点を介してIDが伝達される。 Memory is a ROM or a flash memory or the like, ID is transmitted via the electrical contacts.

特開2004−105451号公報 JP 2004-105451 JP 米国特許第6331181号明細書 US Pat. No. 6331181

従来、外科手術が行われる際には、外科医が患者の内部を直接見ながら手術ができるように大きな切開が施された。 Conventionally, when surgery is performed, the surgeon has been performed large incision to allow surgery while watching the inside of the patient directly. 大きな切開は、患者の回復を遅らせたりするものであった。 Large incision was intended to speed up or slow a patient's recovery. 近年、多くの外科医は内視鏡下での低侵襲の外科手術を行い、切開を著しく小さくすることができている。 Recently, many surgeons will perform surgery minimally invasive endoscopically, which can significantly reduce the incision.

ロボット外科器具は低侵襲外科手術をさらに発展させてきている。 Robot surgical instrument has been further development of the minimally invasive surgery. それらの外科器具は高度に専門的になっている。 These surgical instruments are highly become a professional. それらの外科器具は外科医の最小化された動きに追随しなければならない。 These surgical instruments must follow the movement is minimized surgeons. 外科医は臓器に対して切断、剥離そして縫合等の多くの異なったことを行う。 The surgeon performs the cutting, a different lot of peeling and sewing or the like to the organ. 異なったそれぞれの外科器具はそれぞれの機能を要求される。 Distinct respective surgical instrument is required the respective functions. それぞれの機能のために異なった医療器具が作られる。 Different medical devices for each function is made. しかし、単にコントロールユニットに接続された外科器具を機能ごとに代える方が経済的である。 But just who replaced by function the connected surgical instrument control unit is economical. 外科器具のコントロールを正確に行うためには、取り付けられるそれぞれの外科器具を認識しなければならない。 To accurately control the surgical instrument, we must be aware of each mounted surgical instrument.

つまり、アクチュエータ部に対して種々の作業部が装着可能である場合、制御部では作業部の種類に応じた制御を行う必要があり、作業部の個体情報が必要となる。 That is, when various working units to the actuator unit can be mounted in the control unit must perform a control in accordance with the type of the working unit, it is necessary to individual information of the working unit. また、先端動作部の姿勢は、例えば原点位置を基準として算出されることから、手術の途中で作業部を交換する場合には、次の作業に備えて該作業部は正確に原点に一致した軸位置としてから取り外すことが望ましい。 Moreover, the attitude of the distal end working unit, for example, the origin position from being calculated as a reference, when replacing the working portion in the middle of surgery, is the working portion for the next task matches exactly the origin it is desirable to remove from the axis position. 原点位置に一致していない状態で取り外されたときには、所定の警報を発してその作業部を再装着するように促すとよいが、このとき別の作業部を装着されることがないように作業部を識別することが必要になる。 When removed in a state that does not match the home position, may prompt the user to re-mount the working unit issues a predetermined alarm, but the work so as not to be attached to another working unit this time parts it is necessary to identify.

そこで、アクチュエータ部に装着された作業部を識別するため、作業部側のIDをアクチュエータ部側の認識部で認識する必要がある。 Therefore, to identify a working unit attached to the actuator unit, it is necessary to recognize the ID of the working unit side by the recognition unit of the actuator unit side. 例えば、前記の特許文献2ではROMからツールの個体情報を読み取ることができ、該個体情報に応じて作業部の種類に応じた制御が可能となる。 For example, the individual information of the Patent Document 2 tool from the ROM can be read in, it is possible to control in accordance with the type of the working unit according to the individual information.

通常、アクチュエータ部に作業部を装着するに当たっては、装着動作が完了した後、認識部によって作業部固有の個体情報を記録したIDを認識する処理が行われる。 Usually, when mounting the working unit to the actuator unit, after the mounting operation is completed, processing for recognizing the ID which records the working unit specific individual information by the recognition unit is performed. ところが、作業部側の前記IDが、例えば異なる種類のものを誤って表示していた場合等には、装着された作業部の種類(例えば、グリッパ)と異なる他の種類(例えば、電気メス)であるとアクチュエータ部側では認識され、該電気メス用の制御手法でグリッパが駆動制御され、正確な操作を行うことができない可能性がある。 However, the ID of the working unit side, for example, different types of the like when you were displayed incorrectly ones, loaded working unit of the type (e.g., grippers) different from other types (e.g., electrocautery) recognized by the actuator unit side is, the gripper is controlled drive control method for the electric knife, there is a possibility that it is impossible to perform accurate operation.

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、アクチュエータ部と作業部とを装着する際に、作業部の個体情報の誤認識を防止することができるマニピュレータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, aims to provide when mounting an actuator portion and the working portion, the manipulator can prevent wrong recognition of the individual information of the working unit to.

本発明に係るマニピュレータは、アクチュエータを備えるアクチュエータ部と、前記アクチュエータ部に対して着脱自在で、シャフトの先端に前記アクチュエータにより動作される先端動作部を備える作業部と、前記アクチュエータ部に設けられ、前記アクチュエータに連動して回転駆動される駆動側係合部と、前記作業部に設けられ、前記駆動側係合部に係合して従動的に回転駆動される従動側係合部を備えることで、前記アクチュエータからの駆動力を受けて前記先端動作部を動作させる機構部とを有し、前記駆動側係合部と前記従動側係合部とがそれぞれ所定の係合角度に設定されている場合にのみ、該駆動側係合部と該従動側係合部とは互いに係合可能であることを特徴とする。 Manipulator according to the present invention, an actuator unit comprising an actuator, detachable from the actuator unit, and a working portion comprising a distal-end working unit operated by the actuator to the distal end of the shaft, provided in the actuator unit, and the driving side engaging portion which is driven to rotate in conjunction with the actuator, is provided in the working unit, it is provided with a driven-side engaging part driven driven to rotate engaged with the driving side engaging portion in, and a mechanism for operating the distal-end working unit receives a driving force from the actuator, and the driving side engaging portion and the driven-side engagement portion is respectively set to a predetermined engaging angle If you are only, characterized in that the mutually engageable with the driving side engaging portion and the driven-side engagement portion.

このような構成によれば、作業部側の従動側係合部とアクチュエータ部側の駆動側係合部とが互いに所定の係合角度、例えば、作業部の先端動作部の種類に応じた原点角度に設定されている場合にのみ、作業部とアクチュエータ部との装着を行うことができ、換言すれば、従動側係合部と駆動側係合部とが互いに所定の係合角度にない場合には作業部とアクチュエータ部とは構造的に接続不能に構成される。 According to this structure, the driven side engaging portion and the actuator portion of the driving side engaging portion and a predetermined engagement angles of the working unit side, for example, the origin in accordance with the type of the distal end working unit of the working unit only if it is set at an angle, it can be performed attachment of a working unit and the actuator unit, in other words, when a driven side engaging portion and the driving side engaging portion is not in the predetermined engaging angle with each other structurally connected non configured and working unit and the actuator unit to. このため、装着時の作業部の個体情報を誤って認識し、これに対応してアクチュエータ部を駆動制御することを有効に防止することができる。 Therefore, it is possible to recognize erroneously individual information of the working unit during mounting, to effectively prevent the driving control of the actuator unit in response to this.

この場合、前記作業部は複数種類を前記アクチュエータ部に交換可能であると共に、各作業部の種類に応じて前記駆動側係合部の原点角度が異なるように構成され、前記従動側係合部が、各作業部の前記駆動側係合部の原点角度にそれぞれ対応した角度に設定された場合にのみ、各作業部の前記駆動側係合部と前記従動側係合部とは係合可能であると、例えば、手技中に作業部の種類を交換する場合において、操作者は、従動側係合部と駆動側係合部とのマッチング関係をほとんど意識することなく、装着作業を行うことができる。 In this case, together with the working unit is replaceable a plurality of types to the actuator unit, the origin angle of the driving side engaging portion is configured differently depending on the type of the working unit, the driven side engaging portion but engageable and said only if the respective origin angle of the driving side engaging portion is set to the corresponding angle, the driven side engaging portion and the driving side engaging portion of the working portion of the working unit If it is, for example, when replacing a type of the working unit during the procedure, the operator, with little conscious matching relationship between the driven side engaging portion and the driving side engaging portion, to perform the mounting operation can.

また、前記駆動側係合部及び前記従動側係合部は、一方に凹部が形成され、他方に前記凹部に係合可能な凸部が形成されていると、アクチュエータの駆動力を機構部側に簡便に伝達でき、しかも駆動側係合部と従動側係合部とを簡便に係合可能に構成することができる。 The driving side engaging portion and the driven-side engagement portion is a recess formed in one and the other to the engageable protruding portions in the recess is formed, mechanism-side driving force of the actuator conveniently it is transmitted, yet can be easily engageable configure the driving side engaging portion and the driven-side engagement portion.

なお、前記駆動側係合部及び前記従動側係合部は、十字型であると、一層簡便に駆動側係合部と従動側係合部とを係合することができる。 Incidentally, the driving side engaging portion and the driven-side engagement portion, if it is cross, can engage the more easily the driving side engaging portion and the driven-side engagement portion.

また、本発明に係るマニピュレータは、アクチュエータを備えるアクチュエータ部と、前記アクチュエータ部に対して着脱自在で、シャフトの先端に前記アクチュエータにより動作される先端動作部を備える作業部と、前記アクチュエータ部に設けられ、前記アクチュエータに連動して回転駆動される駆動側係合部と、前記作業部に設けられ、前記駆動側係合部に係合して従動的に回転駆動される従動側係合部を備えることで、前記アクチュエータからの駆動力を受けて前記先端動作部を動作させる機構部と、前記作業部の動作を制御する制御部と、前記作業部に設けられ、個体識別用の個体信号を保持するID保持部と、前記アクチュエータ部に設けられ、前記ID保持部に対して非接触で前記個体信号を認識し前記制御部へ供給するID Further, the manipulator according to the present invention, an actuator unit comprising an actuator, detachable from the actuator unit, and a working portion comprising a distal-end working unit operated by the actuator to the distal end of the shaft, provided on the actuator portion is a driving side engaging portion which is driven to rotate in conjunction with the actuator, is provided in the working portion, the driven side engaging portion that is driven driven to rotate engaged with the driving side engaging portion the provision, a mechanism for operating the distal-end working unit receives a driving force from the actuator, and a control unit for controlling the operation of the working unit, provided in the working unit, the individual signal for identification an ID retaining section for retaining, provided in the actuator unit, ID supplied to the control unit to recognize the individual signal in a non-contact with respect to the ID holding section 識部とを有し、前記作業部は複数種類を前記アクチュエータ部に交換可能であると共に、各作業部の種類に応じて前記駆動側係合部の原点角度が異なるように構成され、前記アクチュエータ部に前記作業部が装着される際、前記制御部は、前記ID認識部で認識した前記作業部の種類に応じた前記従動側係合部に係合可能な状態に、前記駆動側係合部を回転させることを特徴とする。 And a 識部, the working unit together with a plurality of types can be exchanged for the actuator unit, the origin angle of the driving side engaging portion is configured differently depending on the type of the working unit, the actuator when the working unit is mounted on part, wherein, the engageable state to the driven side engaging portion in accordance with the type of the working unit recognized by the ID recognizer, the driving side engaging wherein the rotating part.

このような構成によれば、作業部の個体信号をID認識部により認識し、これに応じた設定に駆動側係合部を簡便に変更することができる。 According to such a configuration, it is possible to individuals signal of the working unit is recognized by the ID recognizer, conveniently change the driving side engaging portion to the settings accordingly. このため、例えば、作業部の種類を交換する場合であっても、駆動側係合部の設定を、交換される作業部の従動側係合部の原点設定に簡便に対応させることができる。 Thus, for example, even when replacing a type of the working unit, the setting of the driving side engaging portion, it is possible to easily correspond to the origin setting of the driven side engaging portion of the working unit to be exchanged. 従って、作業部とアクチュエータ部とを簡便に装着可能でありながら、装着時の作業部の個体情報を誤って認識し、これに対応してアクチュエータ部を駆動制御することを有効に防止することができる。 Therefore, while being easily attachable and a working portion and the actuator portion, that is erroneously recognized individual information of the working unit during mounting, to effectively prevent the driving control of the actuator unit in response to this it can.

この場合、前記駆動側係合部及び前記従動側係合部は、一方に凹部が形成され、他方に凸部が形成され、前記従動側係合部の前記凹部又は前記凸部の原点角度は、各作業部の種類毎に異なるように設定され、前記制御部は、前記ID認識部で認識した前記作業部の種類に応じた前記従動側係合部に対応する角度に、前記駆動側係合部の凸部又は凹部の角度を変更するように構成すると、アクチュエータの駆動力を機構部側に簡便に伝達でき、しかも駆動側係合部と従動側係合部とを簡便に係合可能に構成することができる。 In this case, the driving side engaging portion and the driven-side engagement portion is a recess formed in one convex portion is formed on the other, the recess or the origin angle of the convex portion of the driven side engaging portion , it is set to be different for each type of the working unit, wherein the control unit, the angle corresponding to the driven side engaging portion in accordance with the type of the working unit recognized by the ID recognizer, the driving side engaging When configured to change the angle of the projections or recesses of the engaging portion, the driving force of the actuator can easily transmitted to the mechanism portion side, yet easily engageable with the driving side engaging portion and the driven-side engagement portion it can be configured to.

本発明によれば、先端動作部を備える作業部とアクチュエータ部とを装着する際に、該作業部の個体情報を誤って認識し、これに対応してアクチュエータ部を駆動制御することを有効に防止することができる。 According to the present invention, when mounting the working unit and an actuator unit including a distal end working unit, and erroneously recognized individual information of the working unit, effectively to drive control the actuator unit in response to this it is possible to prevent.

以下、本発明に係るマニピュレータについて実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, like the embodiment manipulator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に示すように、本実施の形態に係るマニピュレータ10は、先端動作部12に生体の一部又は湾曲針等を把持して所定の処置を行うための医療用であり、通常、把持鉗子やニードルドライバ(持針器)等とも呼ばれる。 As shown in FIG. 1, the manipulator 10 according to this embodiment, by grasping a portion of a living body to the tip operating portion 12 or the curved needle or the like is for medical for performing a predetermined treatment, usually, the grasping forceps also referred to as or a needle driver (needle holder).

マニピュレータ10は、人手によって把持及び操作される操作部14と、該操作部14に対して着脱自在な作業部16とを備え、操作部14に対しコネクタ520を介して着脱自在なコントローラ(制御部)514を有するマニピュレータシステムとして構成されている。 Manipulator 10 includes an operating section 14 which is held and operated by hand, and a freely working unit 16 detachably attached to the operation section 14, a detachable from the operation unit 14 via the connector 520 controller (control unit ) and it is configured 514 as manipulator system having a.

マニピュレータ10は、基本構成として操作部14と作業部16とを有しており、コントローラ514は当該マニピュレータ10の電気的な制御をするものであって、グリップハンドル26の下端部から延在するケーブル61に対しコネクタ520を介して接続されている。 Manipulator 10 has an operation unit 14 and the working unit 16 as a basic configuration, the controller 514 has been made to the electrical control of the manipulator 10, the cable extending from the lower end of the grip handle 26 It is connected via a connector 520 to 61. 制御部であるコントローラ514の機能の一部又は全部を、例えば操作部14に一体的に搭載することもできる。 Some or all of the functions of a control unit controller 514 may also be mounted integrally with, for example, in the operation unit 14.

コントローラ514は、マニピュレータ10を独立的に3台同時に制御することができる。 The controller 514 may control the manipulator 10 independently three simultaneously. コントローラ514のうち、第1、第2及び第3のマニピュレータ10を制御する部分を総括的に第1ポート515a、第2ポート515b及び第3ポート515cとも呼ぶ。 Of controller 514, first, the first port 515a and the part which controls the second and third manipulators 10 Collectively, also the second port 515b and the third port 515c is referred to.

図2に示すように、マニピュレータ10及び該マニピュレータ10を含むシステムは、選択的に種々の構成を採りうる。 2, the system including a manipulator 10 and the manipulator 10 can selectively adopt various configurations. すなわち、操作部14はバリエーションとして、例えば操作部14a〜14dが用意され、作業部16はバリエーションとして、例えば作業部16a〜16dが用意されている。 That is, as the operation unit 14 variation, for example, the operation unit 14a~14d are provided, the working unit 16 as a variation, for example, the working unit 16a~16d are prepared.

コントローラ514には、操作部14(14a)に代えて操作部14b、14c及び14dを装着することができる。 The controller 514 can be in place of the operation unit 14 (14a) mounted operating section 14b, and 14c and 14d. また、各操作部14a〜14dに対し、作業部16(16a)に代えて作業部16b、16c及び16dを装着することができる。 Furthermore, for each operation unit 14a to 14d, the working unit 16b instead of the working unit 16 (16a), 16c, and 16d can be mounted. すなわち、術者は手技の種類や慣れ等に応じて操作部14a〜14d及び作業部16a〜16dを選択的に組み合わせて構成することができる。 That is, the operator can be configured selectively combining the operation unit 14a~14d and the working portion 16a~16d depending on the type and familiar like procedures.

例えば、図1及び図5に示すように、作業部16a(16)は先端動作部12がグリッパ59となっている。 For example, as shown in FIGS. 1 and 5, the working unit 16a (16) is distal end working unit 12 is in the gripper 59. 作業部16bは先端動作部12がはさみとなっている。 Working unit 16b distal end working unit 12 is a pair of scissors. 作業部16cは先端動作部12がブレード型電気メスとなっている。 Working unit 16c distal end working unit 12 is in the blade-type electric knife. 作業部16dは先端動作部12がフック型電気メスとなっている。 Working unit 16d has the distal end working unit 12 is in a hook-type electric knife. 各作業部16a〜16dは、接続部15内のプーリ50a、50b及び50c等(図1参照)は共通の構成となっている。 Each working unit 16a~16d the pulley 50a in the connection portion 15, 50b, 50c, etc. (see FIG. 1) has a common configuration.

上記したように、コントローラ514は、3台のマニピュレータ10を同時に制御可能であることから、操作部14a〜14dのうちいずれか3つを第1ポート515a、第2ポート515b及び第3ポート515cに接続が可能である。 As described above, the controller 514, since it is possible simultaneously control three manipulators 10, three one of the operation portions 14a~14d first port 515a, the second port 515b and the third port 515c connection is possible.

図1に示すように、コントローラ514には、図示しないLANを介して使用履歴管理手段であるホストコンピュータ602が接続されている。 As shown in FIG. 1, the controller 514, the host computer 602 is connected a history administration means used through the LAN, not shown. ホストコンピュータ602は、内部の図示しない記録手段に使用履歴テーブルを記録しており、コントローラ514又は前記LANにより接続された複数台のコントローラに対して要求された個体番号に応じた使用履歴データを送受信し、管理する。 The host computer 602 keeps track of the usage history table in the recording means, not internal illustrated, transmit and receive usage history data corresponding to the individual number requested for a plurality of controllers connected by the controller 514 or the LAN and, to management. ホストコンピュータ602は、コントローラ514から独立的な構成に限らず、コントローラ514にその機能を設けてもよい。 The host computer 602 is not limited to independent configuration from the controller 514, its function may be provided in the controller 514.

次に、操作部14及び作業部16について説明する。 Next, a description will be given of an operation unit 14 and the working unit 16.

以下の説明では、図1における幅方向をX方向、高さ方向をY方向、及び、連結シャフト48の延在方向をZ方向と規定する。 In the following description, the width direction X direction in FIG. 1, the height direction Y direction, and the extending direction of the connecting shaft 48 is defined as Z direction. また、右方をX1方向、左方をX2方向、上方向をY1方向、下方向をY2方向、前方をZ1方向、後方をZ2方向と規定する。 Also, defining the right X1 direction, the leftward direction X2, the upward direction Y1 direction, and the downward direction as a Y2 direction, forward direction Z1, the rear and Z2 directions. さらに、特に断りのない限り、これらの方向の記載はマニピュレータ10が基準姿勢(中立姿勢)である場合を基準として表すものとする。 Further, unless otherwise noted, these directions represent directions with reference to the case where the manipulator 10 is the reference position (neutral position). これらの方向は説明の便宜上のものであり、マニピュレータ10は任意の向きで(例えば、上下を反転させて)使用可能であることはもちろんである。 These directions is for illustrative purpose only, the manipulator 10 in any orientation (e.g., upside down) can of course be used.

作業部16は、作業を行う先端動作部12と、操作部14のアクチュエータブロック(アクチュエータ部)30に対して接続される接続部15と、これらの先端動作部12と接続部15とを連接する長尺で中空の連結シャフト(シャフト)48とを有する。 The working unit 16 is connected with the distal end working unit 12 for performing operations, a connector 15 connected to the actuator block (actuator unit) 30 of the operation unit 14, and a connecting portion 15 and these distal-end working unit 12 hollow connecting shaft a long (shaft) and a 48. 作業部16は、アクチュエータブロック30における所定の操作によって操作部14から離脱可能であって、洗浄、滅菌及びメンテナンス等を行うことができる。 Working unit 16 be separated from the operating unit 14 by a predetermined operation in the actuator block 30, the cleaning can be performed sterilization and maintenance and the like. ここで、アクチュエータブロック30は作業部16が装着される箇所を意味するものであり、モータ(アクチュエータ)40a、40b及び40cを格納する場所に限定されず、ブリッジ28との接続面30a(図4参照)を含む。 Here, the actuator block 30 is intended to mean a location where the working unit 16 is mounted, a motor (actuator) 40a, not limited to the location to store 40b and 40c, the connection surface 30a of the bridge 28 (FIG. 4 including the reference).

先端動作部12及び連結シャフト48は細径に構成されており、患者の腹部等に設けられた円筒形状のトラカール20から体腔22内に挿入可能であり、操作部14の操作により体腔22内において患部切除、把持、縫合及び結紮等の様々な手技を行うことができる。 Distal end working unit 12 and the connecting shaft 48, which are small in diameter, can be inserted from the trocar 20 of cylindrical shape provided on the patient's abdomen into the body cavity 22, in the body cavity 22 by operating the operation unit 14 affected area ablation, grasping, various procedures such as suturing and ligation can be performed.

操作部14は、人手によって把持されるグリップハンドル26と、該グリップハンドル26の上部から延在するブリッジ28と、該ブリッジ28の先端に接続されたアクチュエータブロック30とを有する。 Operation unit 14 includes a grip handle 26 gripped by hand, a bridge 28 extending from an upper portion of the grip handle 26, and an actuator block 30 connected to a distal end of the bridge 28.

図4に示すように、グリップハンドル26は、ブリッジ28の端部からY2方向に向かって延在しており、人手によって把持されるのに適した長さであり、該グリップハンドル26の近傍には先端動作部12の動作等に供される入力手段が設けられている。 As shown in FIG. 4, the grip handle 26 extends toward the end of the bridge 28 in the Y2 direction is a length suitable for being gripped by hand, in the vicinity of the grip handle 26 input means to be subjected to the operations of the distal end working unit 12 is provided. すなわち、このような入力手段として、グリップハンドル26に近接したZ1方向にトリガーレバー32及びスイッチ36が設けられ、Y1方向に複合入力部34及び作動スイッチ35が設けられている。 That is, such an input means, the trigger lever 32 and a switch 36 is provided in the Z1 direction close to the grip handle 26, the composite input unit 34 and the operation switch 35 is provided in the Y1 direction.

作動スイッチ35のZ1方向でブリッジ28の上面における視認しやすい箇所にはLED29が設けられている。 The viewing easy location in an upper surface of the bridge 28 in the Z1 direction of the operation switch 35 is LED29 is provided. LED29は、マニピュレータ10の制御状態を示すインジケータであり、操作者が容易に認識可能な大きさであり、かつ操作に支障がない程度に十分に小型軽量である。 LED29 is an indicator showing the controlled state of the manipulator 10, the operator is readily recognizable size, and are sufficiently small and light to an extent not to interfere with the operation.

グリップハンドル26の下端には、コントローラ514に接続されるケーブル61が設けられている。 The lower end of the grip handle 26, the cable 61 is provided which is connected to the controller 514. グリップハンドル26とケーブル62とはコネクタにより接続されていてもよい。 The grip handle 26 and the cable 62 may be connected by a connector.

次に、先端動作部12を動作させるために操作部14に設けられる入力手段について説明する。 Next, a description will be given input means provided on the operation unit 14 for operating the distal-end working unit 12.

作動スイッチ35は、マニピュレータ10の動作状態の有効又は無効を設定するための入力手段である。 Operation switch 35 is an input means for setting a valid or invalid operation state of the manipulator 10. LED29は、マニピュレータ10の制御状態を示すインジケータであり、操作者が容易に認識可能な大きさであり、且つ操作に支障がない程度に十分に小型軽量である。 LED29 is an indicator showing the controlled state of the manipulator 10, the operator is readily recognizable size, and which is sufficiently small and light to an extent not to interfere with the operation. LED29は、ブリッジ28の上面における略中央部で、視認性のよい位置に設けられており、作動スイッチ35と並んで配置されていることから、例えば、作動スイッチ35によるON操作に同期して点灯等をするため、操作者は作動スイッチ35の操作をしながらその入力状態をLED29により確実に認識することができる。 LED29 is a substantially central portion on the upper surface of the bridge 28 is provided in good visibility position, since it is located alongside the operating switch 35, for example, in synchronization with the ON operation by the operation switch 35 lights to the like, the operator can reliably recognize the LED29 its input state while the operation of the operation switch 35.

この場合、コントローラ514は、作動スイッチ35の状態を読み込み、オン状態であるときに動作モードとし、オン状態からオフ状態に切り換わったときに自動原点復帰動作としてモータ40a〜40cを原点(原点角度、初期位相)に戻し、原点に戻った後に停止モードとする。 In this case, the controller 514 reads the state of the operation switch 35, the operation mode when in the ON state, the origin (the origin angle of the motor 40a~40c as an automatic homing operation when switched from the ON state to the OFF state , back to the initial phase), the stop mode after returning to the origin. 動作モードは、操作部14の操作指令を有効にしてモータ40a〜40cを駆動するモードである。 Operation mode is a mode for driving the motor 40a~40c enable operation command of the operation unit 14. 停止モードは、操作部14の操作指令の有無に関わらずモータ40a〜40cを停止させるモードである。 Stop mode is a mode for stopping the motor 40a~40c regardless of the operation command of the operation unit 14. これらのモード及び動作はコントローラ514によって区別されて制御され、LED29及び所定のランプの点灯状態が切り換えられる。 These modes and operations are controlled are distinguished by the controller 514, it is switched on state of the LED29 and the predetermined lamp.

複合入力部34は、先端動作部12に対してロール方向(軸回転方向)及びヨー方向(左右方向)の回転指令を与える複合的な入力手段であり、例えば軸回転に動作する第1入力手段によってロール方向指示を行い、横方向に動作する第2入力手段によってヨー方向指示を行うことができる。 Composite input unit 34 is a composite input means for giving a rotation command in the roll direction with respect to the distal-end working unit 12 (rotation direction) and a yaw direction (lateral direction), for example, first input means for operating the pivoting by works in the roll direction indicated by the second input means for lateral movement can be performed yaw direction indication. トリガーレバー32は、先端動作部12のグリッパ59(図1及び図5参照)に開閉指令を与える入力手段である。 Trigger lever 32 is an input means for giving opening and closing commands to the gripper 59 of the distal end operation portion 12 (see FIGS. 1 and 5).

図3に示すように、複合入力部34、トリガーレバー32には、それぞれ動作量を検出する入力センサ39a、39b、39cが設けられており、検出した動作信号(例えばアナログ信号)をコントローラ514に供給し、これにより、モータ40a〜40c及びプーリ50a〜50cが駆動され、ワイヤ54a〜54c(図5参照)が駆動されることにより先端動作部12を動作させることができる。 As shown in FIG. 3, the composite input unit 34, the trigger lever 32 includes an input sensor 39a for detecting the respective operation amount, 39 b, 39c are provided, the detected operation signal (e.g., analog signals) to the controller 514 supplied, thereby, the motor 40a~40c and pulley 50a~50c is driven, the wire 54a to 54c (see FIG. 5) can operate the distal-end working unit 12 by being driven.

図3及び図4に示すように、トリガーレバー32は、ブリッジ28のやや下方でZ1方向にやや突出したレバーであり、人差し指による操作が容易な位置に設けられている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the trigger lever 32 is a lever that projects slightly in the Z1 direction slightly below the bridge 28, the operation by the index finger is disposed in a position where it can easily.

トリガーレバー32は、グリップハンドル26に対してアーム98により接続されており、該グリップハンドル26に対して進退するように構成されている。 Trigger lever 32 is connected by an arm 98 with respect to the grip handle 26, and is movable toward and away from the grip handle 26. アーム98はグリップハンドル26内で入力センサ39cに接続されており、トリガーレバー32の進退量が該入力センサ39cによって計測されてコントローラ514に供給される。 Arm 98 is connected to the input sensor 39c in the grip handle 26, advancing and retreating amount of the trigger lever 32 is supplied is measured by the input sensors 39c to the controller 514. トリガーレバー32は、指を当て、グリップハンドル26の方向(つまり、Z2方向)に向かって引き込む操作と、グリップハンドル26からZ1方向に押し出す操作とが可能に構成され、これにより、グリッパ59へと開閉指令を与えることができる。 Trigger lever 32 against the finger, the direction of the grip handle 26 (i.e., Z2 direction) operations and retract towards, operations and extruding from the grip handle 26 in the Z1 direction may be configured, thereby, to the gripper 59 it is possible to give the opening and closing commands.

なお、トリガーレバー32のY2方向に設けられたスイッチ36は、オルタネート式であって、該スイッチ36を操作することによりトリガーレバー32により所定の開閉状態とされたグリッパ59の状態、例えば、閉じ状態を保持しておくことができる。 The switch 36 provided in the Y2 direction of the trigger lever 32 is an alternate type, state of gripper 59 which is the trigger lever 32 with a predetermined open or closed state by operating the switch 36, for example, closed state it is possible to hold the.

次に、作業部16と操作部14の着脱の構成について説明する。 Next, the configuration of the attachment and detachment of the working unit 16 and the operation unit 14.

作業部16の接続部15は、樹脂のカバー37に覆われており、モータ40a、40b及び40cの駆動軸に接続されて従動回転されるプーリ50a、50b及び50cをそれぞれ回転自在に保持している。 Connecting portion 15 of the working portion 16 is covered with a resin cover 37, the motor 40a, 40b and 40c of the drive is connected to a shaft pulley 50a which is rotated, by rotatably holding 50b and 50c, respectively there. プーリ50a、50b及び50cには、それぞれワイヤ54a、54b及び54c(図5参照)が巻き掛けられており、連結シャフト48の中空部分を通って先端動作部12まで延在している。 The pulleys 50a, 50b and 50c, respectively wires 54a, 54b and 54c (see FIG. 5) and is wound and extends to the distal-end working unit 12 through the hollow portion of the connecting shaft 48. ワイヤ54a〜54cは同種、同径のものを用いることができる。 Wire 54a~54c can be of the same type and same diameter. プーリ50a〜50cにはそれぞれカップリングが設けられている。 Coupling each is provided on the pulley 50 a to 50 c.

図5に示すように、連結シャフト48内を挿通したワイヤ54a、54b及び54cは、グリッパ59を備えた先端動作部12の対応するプーリ57a、57b及び57cにそれぞれ巻き掛けられている。 As shown in FIG. 5, the wire 54a inserted through the connecting shaft 48, 54b and 54c, the corresponding pulleys 57a of the distal end working unit 12 equipped with a gripper 59, it is wound around each of 57b and 57c. なお、図5は、グリッパ59を備える先端動作部12は、プーリ50a〜50cが原点角度にある場合の状態を示している。 Incidentally, FIG. 5, the distal-end working unit 12 comprises a gripper 59 shows a state in which the pulley 50a~50c at the origin angle.

従って、プーリ50aとプーリ57aとの間にワイヤ54aが巻き掛けられた状態で当該プーリ50aがモータ40aによって回転駆動されると、その回転駆動力がワイヤ54aを介してプーリ57aへと伝達され、該プーリ57aを回転させる。 Therefore, when the pulleys 50a in a state where the wire 54a is wound between the pulley 50a and the pulley 57a is rotated by a motor 40a, a rotational driving force is transmitted to the pulley 57a via the wire 54a, rotating the pulley 57a. そうすると、プーリ57aの回転が、例えば歯車55、歯車リング64及び歯車66へと順次伝達され、グリッパ59を開閉させることができる。 Then, rotation of the pulley 57a is, for example gear 55, is sequentially transmitted to the gear ring 64 and the gear 66, thereby opening and closing the gripper 59. マニピュレータ10では、このようなプーリ50a〜50c、ワイヤ54a〜54c及びプーリ57a〜57cを備えた動力伝達機構により、先端動作部12をロール方向(軸回転方向)、ヨー方向(左右方向)及びグリッパ開閉からなる3自由度の機構として構成している。 In the manipulator 10, such pulley 50 a to 50 c, the power transmission mechanism including a wire 54a~54c and pulleys 57a-57c, the roll direction (rotation direction) of the distal end working unit 12, the yaw direction (lateral direction) and the gripper constitute a mechanism of three degrees of freedom consisting of opening and closing.

図3及び図6に示すように、接続部15は、左右側面の係合片200と、上下面に開口する3つの嵌合孔202a、202b及び202cとを有する。 As shown in FIGS. 3 and 6, the connecting portion 15 has a engaging piece 200 of the left and right sides, three fitting holes 202a to be opened on the upper and lower surfaces, and 202b and 202c. 3つの嵌合孔202a〜202cは、Z1方向及びZ2方向の端部近傍に設けられており、Y方向に延在する孔である。 Three fitting holes 202a~202c is provided near the end portion of the Z1 direction and the Z2 direction, a hole extending in the Y direction. なお、図6や図7等では、接続部15の構造が理解しやすいように、カバー37(図1参照)の一部又は全部を取り外した状態で示す。 In the Figure 6 and 7 and the like, for clarity the structure of the connecting portion 15, shown in a state of removing the part or all of the cover 37 (see FIG. 1).

図3及び図4に示すように、アクチュエータブロック30には、先端動作部12が有する3自由度の機構に対応してアクチュエータであるモータ40a、40b及びモータ40cが連結シャフト48の延在方向に沿って並列して設けられている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the actuator block 30, the motor 40a is an actuator in response to mechanisms of three degrees of freedom with the distal end working unit 12, in the extending direction of 40b and the motor 40c is connecting shaft 48 It is provided in parallel along. これらのモータ40a〜40cは小型・細径であって、アクチュエータブロック30はコンパクトな扁平形状に構成されている。 These motors 40a~40c is a small-diameter, the actuator block 30 is constructed in a compact flat shape. アクチュエータブロック30は、操作部14のZ1方向端部の下方に設けられている。 The actuator block 30 is disposed below the Z1 direction end portion of the operation portion 14. また、モータ40a〜40cは、操作部14の操作に基づき、コントローラ514の作用下に回転をする。 The motor 40a~40c, based on the operation of the operation unit 14, the rotation under the action of the controller 514.

モータ40a、40b及び40cには、回転角度を検出することのできる角度センサ43a、43b及び43cが設けられており、検出した角度信号はコントローラ514に供給される。 The motor 40a, 40b and 40c, the angle sensor 43a capable of detecting the rotation angle, 43b and 43c are provided, the detected angle signal is supplied to the controller 514. 角度センサ43a〜43cとしては、例えばロータリエンコーダが用いられる。 The angle sensor 43a to 43c, for example, a rotary encoder is used.

図4、図6、図10A及び図10Bに示すように、接続部15を構成するプーリ50a、50b及び50cのY2方向下端には、十字の一本が短く形成された短尺部49を有した十字状突起からなる係合凸部(従動側係合部)51a、51b及び51cが設けられている。 4, 6, as shown in FIGS. 10A and 10B, in the Y2 direction lower end of the pulley 50a, 50b and 50c constituting the connecting portion 15, having a short portion 49 that one of the cross is shorter engaging convex portion composed of cross-bars projections (driven side engaging portion) 51a, 51b and 51c are provided. 一方、アクチュエータブロック30を構成するモータ40a、40b及び40cの回転軸には、係合凸部51a、51b及び51cと同様に十字の一本が短く形成された短尺部47を有した十字状溝からなる係合凹部(駆動側係合部)41a、41b及び41cが設けられている。 On the other hand, the motor 40a constituting the actuator block 30, the 40b and 40c of the rotary shaft, the cross-shaped groove having a short portion 47 that the engaging projection 51a, 51b and 51c as well as one of the cross is shorter engaging recess (driving side engaging portion) 41a, 41b and 41c are provided comprised of.

係合凸部51a〜51cと係合凹部41a〜41cとは互いに係合可能であり、これにより、アクチュエータブロック30に接続部15が装着された状態で、モータ40a〜40cの回転駆動力がプーリ50a〜50cに対して確実に伝達される。 Engaging portion can engage each other and 51a~51c and the engaging recesses 41a to 41c, thereby, in a state where the connecting portion 15 to the actuator block 30 is mounted, the rotational driving force of the motor 40a~40c is pulley It is reliably transmitted to 50 a to 50 c. もちろん、接続部15側に係合凹部を設け、アクチュエータブロック30側に係合凸部を設けるようにしてもよい。 Of course, the engagement recess provided in the connecting portion 15 side, the actuator block 30 side may be provided on the engaging protrusion.

図10Aに示すように、接続部15の係合凸部51a〜51cは、プーリ50a〜50cと共に中心軸CL11を中心として回転可能であり、同様に図10Bに示すように、アクチュエータブロック30の係合凹部41a〜41cは、モータ40a〜40cと共に中心軸CL12を中心として回転可能である。 As shown in FIG. 10A, the engaging projection 51a~51c connecting portion 15 is rotatable about a central axis CL11 with pulley 50 a to 50 c, similarly as shown in FIG. 10B, the engagement of the actuator block 30 if recess 41a~41c is rotatable about a central axis CL12 the motor 40a to 40c. この場合、係合凸部51a〜51c及び係合凹部41a〜41cは、それぞれ十字の一本が短い短尺部49を持ち、中心軸CL11、CL12に対して非対称な形状であり、換言すれば、これら係合凸部51a〜51c及び係合凹部41a〜41cはそれぞれ3個1組とした場合に、その中心(係合凸部51b及び係合凹部41bの中心軸CL11、CL12)に対して非対称な形状である。 In this case, the engaging projection 51a~51c and the engagement recess 41a~41c each have a short strip parts 49 single cross is a asymmetrical shape with respect to the central axis CL11, CL12, in other words, when these engaging protrusion 51a~51c and the engagement recess 41a~41c is that the triplets respectively, asymmetrical with respect to the center (central axis CL11, CL12 engaging protrusions 51b and engagement concave portion 41b) it is a shape. このため、係合凸部51a〜51c及び係合凹部41a〜41cは、図10A及び図10Bに示す原点に設定された場合にのみ互いに係合可能であり、それ以外の角度(位置)では構造的に係合不能である。 Therefore, the engaging projection 51a~51c and the engagement recess 41a~41c are only engageable with each other when it is set to the origin as shown in FIGS. 10A and 10B, the other angle (position) in the structure is impossible engaged manner.

図4及び図6に示すように、アクチュエータブロック30には、さらに作業部16の接続部15を保持する2つの独立した係合部210と、該接続部15の位置決め機能及び保持機構を有する3本のアライメントピン212a、212b及び212cとが設けられる。 As shown in FIGS. 4 and 6, 3 to the actuator block 30, further having two independent engaging portion 210 for holding the connection part 15 of the working unit 16, the positioning function and the holding mechanism of the connecting portion 15 this alignment pins 212a, are provided and 212b and 212c.

2つの係合部210は、アクチュエータブロック30の左右側面(X1及びX2側面)で対称位置に設けられており、操作面204と、該操作面204からY1方向に延在するレバー206とを有する。 Two engaging portions 210, the left and right side surfaces of the actuator block 30 (X1 and X2 sides) are provided at symmetrical positions, with the operating surface 204, a lever 206 extending from the operating surface 204 in the Y1 direction . レバー206はアクチュエータブロック30の上面よりもY1方向に向かってやや突出しており、先端内側がテーパ形状になっている。 Lever 206 than the upper surface of the actuator block 30 has been slightly protruding toward the Y1 direction, distal inner has a tapered shape. 係合部210は、図示しない弾性部材によってレバー206が内側に向かう方向に弾性付勢されている。 The engaging portion 210 is elastically biased in a direction in which the lever 206 by an elastic member (not shown) toward the inside.

アライメントピン212a〜212cは、嵌合孔202a〜202cに対向する位置で、アクチュエータブロック30の上面におけるZ1方向端の近傍に2本、Z2方向端の近傍に1本設けられ、それぞれY1方向に延在している。 Alignment pins 212a~212c is a position facing the fitting holes 202a to 202c, 2 present in the vicinity of the Z1 direction end of the upper surface of the actuator block 30, provided one near the Z2 direction end, extending in the Y1 direction, respectively It is Mashimashi. Z1方向端の近傍に2本のアライメントピン212a、212bがX方向に並んで設けられている。 Two alignment pins 212a in the vicinity of the Z1 direction end, 212b are arranged in the X direction.

このように、アライメントピン212a〜212cは3本設けられていることから、接続部15は3点で支持され、簡便且つ確実に位置決めを行うことができる。 Thus, since the alignment pins 212a~212c are provided three, connecting portion 15 is supported at three points, it is possible to easily and reliably positioned. また、3本のアライメントピン212a〜212cは直線状配列ではないため、いずれの方向のねじれに対しても、接続部15を安定して保持することができる。 Further, the three alignment pins 212a~212c is not a linear array, with respect to twisting in either direction, the connection portion 15 can be held stably. アライメントピン212a〜212cは、このうち2本以上設けられていれば、接続部15は確実に位置決めがなされて、安定して保持される。 Alignment pins 212a~212c is, if provided these two or more, the connection portion 15 is made reliably positioned, stably held. この場合、Z方向に離間した2本を選択すると一層安定する。 In this case, more stable Selecting two spaced in the Z direction.

また、図3に示すように、アライメントピン212a〜212cの高さH1は、嵌合孔202a〜202cを備える接続部15を構成するプーリ収納体(機構部)300の高さH2よりも大きく、アライメントピン212a〜212cはプーリ収納体300を適度に貫通する。 Further, as shown in FIG. 3, the height H1 of the alignment pins 212a~212c is a pulley housing body constituting the connecting portion 15 provided with a fitting hole 202a to 202c (mechanism unit) larger than the height H2 of 300, alignment pins 212a~212c is moderately through the pulley container 300.

次に、接続部15及びアクチュエータブロック30の構成について詳細に説明する。 Next, a detailed description of the construction of the connecting portion 15 and the actuator block 30.

図6〜図8に示すように、接続部15は、プーリ50a〜50cを収納するプーリ収納体300と、該プーリ収納体300の上面(Y1側)に固定されたベースプレート302と、該ベースプレート302の上部(Y1側)に設けられたロッキングプレート304とを有する。 As shown in FIGS. 6 to 8, the connecting portion 15, a pulley container 300 for accommodating the pulley 50 a to 50 c, a base plate 302 which is fixed to the upper surface (Y1 side) of the pulley container 300, the base plate 302 and a locking plate 304 provided in the upper (Y1 side). ベースプレート302(プーリ収納体300)の上面には軸部材305が突設されている。 The upper surface of the base plate 302 (the pulley container 300) the shaft member 305 is projected. 軸部材305は、ロッキングプレート304の孔部319を通過してY1方向に突出するように一対設けられ、ロッキングプレート304をベースプレート302方向(Y2方向)に付勢する一対のコイルスプリング306を支持すると共に、ロッキングプレート304のY方向の移動をガイドする。 The shaft member 305 has a pair provided so as to protrude through the hole 319 of the locking plate 304 in the Y1 direction, for supporting a pair of coil springs 306 for urging the locking plate 304 to the base plate 302 direction (Y2 direction) together, to guide the movement of the Y-direction of the locking plate 304.

プーリ50a〜50cは、上記の通りプーリ収納体300におけるZ方向に並列しており、各上端はプーリ収納体300の上面からやや突出した板形状部308a、308b、308cとなっている。 Pulley 50a~50c is parallel to the Z direction in the street pulley container 300 described above, each upper end has a plate-shaped portion 308a which is slightly protruded from the upper surface of the pulley container 300, 308b, and 308c. 板形状部308a〜308cは、同形状であり、プーリ50a〜50cの上端の直径に相当する箇所に設けられて、Y1方向にやや伸びている。 Plate-shaped portion 308a~308c are the same shape, provided at a location corresponding to the diameter of the upper end of the pulley 50 a to 50 c, somewhat elongated in the Y1 direction. 板形状部308a〜308cは、各プーリ50a〜50cが原点であるときに平面視でX方向を指向する。 Plate-shaped portion 308a~308c is directed to the X direction in a plan view when the pulleys 50a~50c is the origin.

ロッキングプレート304はZ方向に長尺であり、中央部は幅が広く、Z1方向には幅狭部310を介してT字形状の第1端部312を有すると共に、Z2方向にはプーリ収納体300の嵌合孔202cに対応する平面視で略三角形状の第2端部314を有する。 Locking plate 304 is long in the Z-direction, the central portion is wider, has a first end portion 312 of the T-shape through the narrow portion 310 in the Z1 direction, the pulley container in the Z2 direction a second end portion 314 of a substantially triangular shape in plan view corresponding to 300 of the fitting hole 202c.

図6、図7及び図11に示すように、ロッキングプレート304の下面(Y2側)においてアライメントピン212a〜212cが当接する部位には、それぞれ円板状の絶縁部材311が設けられている。 As shown in FIGS. 6, 7 and 11, the site alignment pins 212a~212c at the lower surface (Y2 side) of the locking plate 304 abuts a disc-shaped insulating member 311, respectively are provided. さらに、プーリ収納体300の嵌合孔202a〜202cについては、その内周面に筒状の絶縁部材323が設けられ、上面(Y1側)縁部に円筒テーパ状の絶縁部材301が設けられ、下面(Y2側)縁部に円環状の絶縁部材315が設けられている。 Furthermore, for the fitting hole 202a~202c pulley container 300, tubular insulating member 323 is provided on the inner peripheral surface thereof, an upper surface (Y1 side) edge cylindrical tapered insulating member 301 is provided, an annular insulating member 315 is provided on the lower surface (Y2 side) edges. これら絶縁部材301、311、315、323は、例えば、樹脂やゴム、セラミック等から構成される。 These insulating members 301,311,315,323 comprises, for example, a resin or rubber, ceramics or the like. これにより、アライメントピン211a〜212cと接続部15との間が絶縁され、すなわち、操作部14と作業部16との間が絶縁される。 This will insulation between the connection portion 15 and the alignment pins 211A~212c, i.e., between the operating unit 14 and the working unit 16 is insulated. 従って、電気メス等の高電圧を生じる器具を作業部16として用いた場合にも、この高電圧が操作部14側に漏れることが有効に防止され、当該操作部14側に設けられるモータ40a〜40c等の電気部品を保護することができる。 Therefore, when the instrument produces a high voltage, such as an electric scalpel was used as the working unit 16 is also the high voltage is effectively prevented to leak the operation unit 14 side, a motor provided in the operation unit 14 side 40a~ it is possible to protect electrical components 40c and the like. 絶縁部材311等に代えて、アライメントピン212a〜212c自体を絶縁材料によって構成することも可能である。 Instead of the insulating member 311 such as, it is also possible to configure the alignment pin 212a~212c itself of an insulating material.

ロッキングプレート304の中央部には、X方向を指向する3つのスリット316a、316b及び316cがZ方向に並列されており、順にプーリ50a、50b及び50cに対応する位置に設けられている。 At the center of the locking plate 304, three slits 316a to direct X-direction, 316b and 316c are parallel to the Z-direction, it is sequentially provided at positions corresponding to the pulleys 50a, 50b and 50c. 各スリット316a〜316cのZ方向の幅は、板形状部308a〜308cの板厚よりやや広く、X方向の長さは、板形状部308a〜308cよりやや長い。 The width of the Z direction of each slit 316a~316c is slightly wider than the thickness of the plate-shaped portion 308a-308c, the length of X direction is slightly longer than the plate-shaped portion 308a-308c. これにより、各プーリ50a〜50cが原点にあるときに、板形状部308a〜308cをスリット316a〜316cに対して挿脱可能である。 Thus, when the pulleys 50a~50c at the origin, it is able to be removably inserted a plate-shaped portion 308a~308c respect to the slit 316A-316C.

ロッキングプレート304の上面で、スリット316aとスリット316bとの間、及びスリット316bとスリット316cとの間には、浅い丸溝320が設けられ、各丸溝320の中央に孔部319が形成されている。 In the upper surface of the locking plate 304, between the slit 316a and the slit 316b, and between the slits 316b and the slit 316c, shallow chamfer 320 is provided with holes 319 is formed at the center of each chamfer 320 there. 各丸溝320はコイルスプリング306より僅かに大径であり、該コイルスプリング306の下端(Y2側)の取付座となっている。 Each chamfer 320 is slightly larger in diameter than the coil spring 306, and has a mounting seat for the lower end (Y2 side) of the coil spring 306. 各孔部319は、軸部材305より僅かに大径であり、該軸部材305の挿通孔となっている。 Each hole 319 is slightly larger in diameter than the shaft member 305, and has a through hole of the shaft member 305.

図6〜図8に示すように、コイルスプリング306は、孔部319に挿通され、ロッキングプレート304のY1側に突出した軸部材305の周囲に設けられると共に、各軸部材305の上端近傍に形成された環状溝321に固着される固定具322と丸溝320の底部との間に挟まれることで保持されている。 As shown in FIGS. 6-8, the coil spring 306 is inserted into the hole 319, with provided around the shaft member 305 projecting in the Y1 side of the locking plate 304, formed in the vicinity of the upper end of each shaft member 305 It is held by being sandwiched between the bottom of the fixture 322 and round groove 320 which is secured to the annular groove 321. すなわち、固定具322は、コイルスプリング306の上端(Y1側)の取付座であり、例えば、コイルスプリング306よりやや大径のEリング等から構成される。 That is, the fixture 322 is a mounting seat of the upper end of the coil spring 306 (Y1 side), for example, slightly consists large diameter E-ring or the like from the coil spring 306.

従って、図8及び図11に示すように、作業部16が操作部14から分離された状態では、ロッキングプレート304がコイルスプリング306の付勢力によって、Y2方向に押し下げられ、プーリ収納体300(ベースプレート302)の上面に当接する。 Accordingly, as shown in FIGS. 8 and 11, in the state where the working unit 16 is separated from the operation section 14, the locking plate 304 by the biasing force of the coil spring 306, is pushed down in the Y2 direction, the pulley container 300 (the base plate It abuts against the upper surface 302). なお、コイルスプリング306は、図11及び図12に示されるような圧縮ばねには限られず、例えば引張ばねとすることもできる。 The coil spring 306 is not limited to the compression spring, as shown in FIGS. 11 and 12, may be, for example, a tension spring.

この際、プーリ収納体300の上面には絶縁部材301がやや突出し、ロッキングプレート304の下面には絶縁部材311がやや突出している。 At this time, the upper surface of the pulley container 300 protrudes slightly insulating member 301, the lower surface of the locking plate 304 has an insulating member 311 is slightly projected. そこで、ベースプレート302をスペーサとして機能させ、プーリ収納体300の上面の高さを絶縁部材301、311の厚み分(図11中の距離H11)に合わせて調整し、ロッキングプレート304がコイルスプリング306の付勢により安定してプーリ収納体300(ベースプレート302)に当接できるように構成している。 Therefore, to function the base plate 302 as a spacer, the height of the upper surface of the pulley container 300 corresponding to the thickness of the insulating member 301, 311 and adjusted to the (distance H11 in FIG. 11), the locking plate 304 of the coil spring 306 stably by the biasing is configured to abut the pulley container 300 (base plate 302). もちろん、ベースプレート302を省略し、その分の調整をプーリ収納体300やロッキングプレート304の形状を調整することで対応することもでき、また、絶縁部材311等を使用しない構成の場合には、ベースプレート302も省略可能である。 Of course, omit the base plate 302, it can also be dealt with by the minute adjustment to adjust the shape of the pulley container 300 and locking plate 304, also in the case of a configuration not using the insulating member 311 or the like, a base plate 302 can also be omitted.

一方、図9及び図12に示すように、作業部16が操作部14に装着された状態では、第1端部312の下面左右の絶縁部材311にアライメントピン212a、212bが当接し、第2端部314の下面の絶縁部材311にアライメントピン212cが当接し、これにより、ロッキングプレート304がコイルスプリング306に抗して相対的にY1方向に押し出され、プーリ収納体300(ベースプレート302)の上面と離間する(図12中の距離H12)。 On the other hand, as shown in FIGS. 9 and 12, in the state where the working unit 16 is mounted on the operating unit 14, contact the underside lateral insulating member 311 to the alignment pins 212a of the first end portion 312, 212b abut the second lower surface of the insulating member 311 to the alignment pins 212c of the end portion 314 abuts, thereby locking plate 304 is pushed relatively Y1 direction against the coil spring 306, the upper surface of the pulley container 300 (base plate 302) separated from the (distance in Figure 12 H12).

図7及び図8に示すように、接続部15においてロッキングプレート304のZ2側端部(第2端部314の基端側部)には、第2端部314を跨いでY1方向に延びた支持プレート313がねじ317により固定される。 As shown in FIGS. 7 and 8, in the Z2-side end portion of the locking plate 304 in the connecting portion 15 (proximal end side portion of the second end portion 314), extending in the Y1 direction across the second end 314 It is fixed by the supporting plate 313 screws 317. 支持プレート313のZ2側、つまりアクチュエータブロック30の接続面30a側の面には、二次元状のバーコード(ID保持部)104が設けられている。 Z2 side of the support plate 313, that is, the surface of the connection surface 30a side of the actuator block 30, two-dimensional form of the bar code (ID holder) 104 is provided. バーコード104は、例えば略正方形のマトリックス形状であり、桝目に従って白及び黒が印刷されている。 Code 104 is, for example, a matrix shape substantially square, white and black are printed in accordance with meshes.

バーコード104は、XY平面を構成する支持プレート313に貼り付けられ、カバー37の後端部から適度な距離Pだけ前方(Z1方向)にずれた位置に設けられている。 Code 104 is affixed to a support plate 313 which constitutes the XY plane, only moderate distance P from the rear end of the cover 37 is provided at a position shifted forward (Z1 direction). バーコード104には、作業部16の個体情報、仕様、タイムスタンプ(製造日等)やシリアルナンバー、使用回数上限等の情報が含まれている。 The bar code 104, the individual information of the working unit 16, specification, time stamp (manufacturing date, etc.) and serial number, and information such as the usage count upper limit. バーコード104の保持する個体情報は、作業部毎に識別が可能なように異なる値が付与されている。 Individual information held by the bar code 104, different values ​​allow identification for each working unit is given.

バーコード104は1枚に限らず、複数枚からなる構成であってもよい。 Code 104 is not limited to one, it may be a structure comprising a plurality. バーコード104が2枚からなる場合、一枚は個体情報、製造日、シリアルナンバー等の個体特有の情報を示し、もう一枚は仕様、使用回数上限等の型式毎に共通的な情報を示すようにしてもよい。 If the bar code 104 is composed of two, shows a piece identification information, date of manufacture, show the individual-specific information such as serial number, another piece design, the common information for each type of such usage count upper limit it may be so. バーコード104は二次元データに限らず、一次元形状であってもよい。 Code 104 is not limited to two-dimensional data may be one-dimensional shape. バーコード104における枡目の色は白及び黒に限らず、赤外線吸収色及び赤外線反射色であってもよく、又は3色以上の色の区別により情報を示すようにしてもよい。 Color squares in the bar code 104 is not limited to white and black, may be an infrared absorbing color and an infrared reflecting color, or the distinction between 3 or more colors may indicate the information.

図4に示すように、アクチュエータブロック30におけるブリッジ28との接続面30aには、カメラ(ID認識部)106と、2つの白色LED105とが設けられている。 As shown in FIG. 4, the connection surface 30a of the bridge 28 in the actuator block 30, a camera (ID recognizer) 106, and two white LED105 is provided. 接続面30aは、接続部15のカバー37の端面に当接する面であり、XY平面を構成する。 Connection surface 30a is a surface abutting the end surface of the cover 37 of the connecting portion 15, constituting the XY plane.

カメラ106は、バーコード104を撮像するカメラであり、例えばCCD形式又はCMOS形式である。 The camera 106 is a camera for imaging a bar code 104, for example a CCD type or CMOS type. 白色LED105は、光軸がバーコード104を照明する向きに設定されており、カメラ106はバーコード104を一層確実に認識することができる。 White LED105 the optical axis is set in a direction to illuminate the barcode 104, the camera 106 can recognize the barcode 104 more reliably. 白色LED105は、カメラ106を挟んで左右対称位置に設けられており、バーコード104をバランスよく照明することができる。 White LED105 are provided symmetrically located across a camera 106, it is possible to illuminate the barcode 104 good balance. 白色LED105は、カメラ106を挟んで上下に設けられていてもよく、等間隔に3以上設けられていてもよい。 White LED105 may be provided in upper and lower positions across the camera 106 may be provided at equal intervals in three or more. 白色LED105が十分な光量を有する場合には1つでもよい。 It may be one if the white LED105 has sufficient amount of light. このように、ID保持部であるバーコード104は、個体情報(個体信号)を画像情報として保持する表示手段であり、ID認識部であるカメラ106は、前記表示手段を撮像する撮像手段である。 Thus, the bar code 104 is an ID holding unit is a display means for holding individual information (individual signal) as image information, the camera 106 is an ID recognition unit is an imaging unit for imaging the display means .

このように操作部14及びコントローラ514では、カメラ106を用いて作業部16の個体情報を認識することにより、マニピュレータ10を構成するモータ40a〜40c等を当該作業部16の種類(例えば、図2の作業部16a〜16d)や操作部14の種類(例えば、図2の操作部14a〜14d)に対応するように適切に且つ正確に駆動制御することができる。 In this way the operation unit 14 and the controller 514, by recognizing the identification data of the working unit 16 with a camera 106, a motor 40a~40c like constituting the manipulator 10 type of the working unit 16 (e.g., FIG. 2 of the working unit 16 a to 16 d) and the type of the operation unit 14 (for example, it is possible to appropriately and accurately driven and controlled so as to correspond to the operation unit 14a to 14d) FIG.

図4及び図8に示すように、接続部15が載置されるアクチュエータブロック30の上面30bにおいて、Z2方向の端部(接続面30a)近傍には、装着される接続部15の有無を検出する作業部検出手段107が設けられている。 As shown in FIGS. 4 and 8, the upper surface 30b of the actuator block 30 connecting portion 15 is mounted on the end portion (connection surface 30a) near the Z2 direction, detects the presence or absence of the connection portion 15 to be mounted working unit detecting means 107 for is provided.

作業部検出手段107は、対向する位置に設けられた投光器107aと受光器107bとからなり、投光器107aと受光器107bとの間に接続部15の後端部の被検出片109が挿入されて遮光することにより該接続部15が装着されたことを検出できる。 Working unit detecting means 107 is composed of a light projector 107a provided at a position opposite to the light receiver 107b, and the detected piece 109 of the rear end portion of the connecting portion 15 is inserted between the light projector 107a and the photoreceiver 107b It can detect that the connection part 15 is attached by shading. 投光器107aと受光器107bは、X方向に対向する向きで且つ近接した位置に設けられている。 Projector 107a and the light receiver 107b is provided and close positions in a direction opposite to the X direction. 投光器107aは例えばLEDであり、受光器107bは例えばフォトダイオードである。 Projector 107a is LED for example, light receiver 107b is a photodiode, for example.

そこで、プーリ収納体300の後端面(Z2側)における下端には、上記した被検出片109が後方に向かって突出している。 Therefore, the lower end of the rear end surface of the pulley container 300 (Z2 side), the detected piece 109 mentioned above is projected toward the rear. 接続部15がアクチュエータブロック30に装着されると、被検出片109が投光器107aと受光器107bとの間に挿入されて受光器107bに対する投光器107aの光を遮光する。 When the connection portion 15 is mounted on the actuator block 30, to block light projector 107a for inserted and the light receiver 107b between the light receiver 107b detected piece 109 is a projector 107a.

このとき、カバー37は、バーコード104及びカメラ106が略閉空間内となるようにこれらの箇所を覆う。 At this time, the cover 37, as the bar code 104 and the camera 106 is within the substantially closed space covering these positions. これにより、バーコード104及びカメラ106の汚れを防止することができると共に、外乱光を遮蔽して安定した撮像が可能となる。 Thus, it is possible to prevent contamination of the bar code 104 and the camera 106, a stable imaging becomes possible to shield the ambient light. また、閉空間となっても、白色LED105によりバーコード104が照明されることから、安定した撮像が可能である。 Further, even when a closed space, since the white LED105 code 104 is illuminated, it is possible to stably captured. バーコード104及びカメラ106を覆うカバー37は、アクチュエータブロック30に設けられていてもよい。 Cover 37 for covering the image code 104 and the camera 106 may be provided in the actuator block 30. バーコード104とカメラ106との相対的な位置及び向きが固定的であることから、カメラ106側では、バーコード104の位置及び向きを特定する必要がなく、これらを特定するためのコードが不要か又は少量で足り、その分、バーコード104における記録可能な情報量が多くなる。 Since the relative position and orientation of the bar code 104 and the camera 106 is fixed, the camera 106 side, it is not necessary to specify the position and orientation of the bar code 104, unnecessary code to identify these or sufficient in a small amount, that amount becomes large amount of information can be recorded in the bar code 104.

このように作業部検出手段107を備えることにより、コントローラ514において作業部16がアクチュエータブロック30に装着されているか否かを認識することができると共に、該作業部検出手段107による作業部16の検出を、カメラ106及び白色LED105を起動制御してバーコード104から個体信号を取得するためのトリガー信号とすることができる。 By thus comprising a working unit detecting means 107, it is possible to work unit 16 in the controller 514 to recognize whether or not it is attached to the actuator block 30, the detection of the working portion 16 by the working unit detecting means 107 and the camera 106 and the white LED105 activation may be controlled to a trigger signal for obtaining the individual signals from the bar code 104.

すなわち、コントローラ514は、作業部16がアクチュエータブロック30に装着されたときにカメラ106及び白色LED105を制御してバーコード104から個体信号を取得する。 That is, the controller 514 controls the camera 106 and the white LED105 obtaining an individual signal from the bar code 104 when the working unit 16 is attached to the actuator block 30. コントローラ514では、少なくとも作業部16がアクチュエータブロック30に装着されたときに個体信号を取得すれば足り、それ以外のときにはカメラ106及び白色LED105の動作を停止しておくことができ、処理負荷が低減すると共に省電力化を図ることができる。 In the controller 514, only necessary to acquire an individual signal when at least the working unit 16 is attached to the actuator block 30, it is possible to keep stopping the operation of the camera 106 and the white LED105 when otherwise, the processing load is reduced it can achieve power saving as well as.

カメラ106による撮像は、可視光に限らず、例えば赤外光を用いてもよい。 Imaging by the camera 106 is not limited to visible light may be used, for example infrared light. 赤外光を用いることにより、暗い場所でもバーコード104を明りょうに撮像することができる。 The use of infrared light, it is possible to clearly image the bar code 104 in the dark. 赤外光を用いる場合には所定の赤外線LEDでバーコード104を照射してもよい。 In the case of using the infrared light may be irradiated code 104 at a predetermined infrared LED.

作業部検出手段107は、投光器107a及び受光器107bからなる構成に限らず、例えば被検出片109により操作されるリミットスイッチであってもよい。 Working unit detecting means 107 is not limited to the configuration comprising a light projector 107a and the light receiver 107 b, may be, for example, limit switch operated by the detected piece 109. また、コントローラ514では、作業部16の個体情報を取得し、該個体情報に応じて作業部16の種類に応じた制御が可能となる。 Further, the controller 514 obtains the individual information of the working unit 16, it is possible to control in accordance with the type of the working unit 16 in accordance with the individual information.

ところで、バーコード104は直接的な通電の必要がなく接続部15及び作業部16には電気的接点が存在せず、しかもバッテリ等の蓄電体もない。 Meanwhile, the bar code 104 on the connecting portion 15 and the working portion 16 without the need for direct current there is no electrical contact, yet no power storage unit such as a battery. 従って、操作部14から取り外した作業部16は洗浄、滅菌等を容易に行うことができる。 Accordingly, the working unit 16 detached from the operating unit 14 washing, it is possible to perform sterilization and the like easily. つまり、モータやスイッチ、センサなどの電気機器をすべて操作部14側に配し、連結シャフト48及び先端動作部12からなる機械構成部品のみからなるものを作業部16側に配することで洗浄性を向上させている。 That is, the motor and switches arranged in all the electrical equipment operating portion 14 side, such as sensors, washability by arranging the working unit 16 side consist solely mechanical component consisting of the connecting shaft 48 and the distal end working unit 12 thereby improving the. 作業部16と操作部14では汚れ具合、汚れ種類、洗浄方法が異なり、異なるメンテナンスが行われるため、離脱して洗浄することが好適である。 Working unit 16 and the operation unit 14 in cleanliness, contamination types, different cleaning methods, since the different maintenance is performed, it is preferable to wash disengaged.

次に、基本的には以上のように構成されるマニピュレータ10において、操作部14と作業部16とを装着する動作及びその作用について説明する。 Then, the manipulator 10 constructed as described above is basically, the operation and operation for mounting the operation unit 14 and the working unit 16.

操作部14のアクチュエータブロック30に対して作業部16の接続部15を装着する際には、3本のアライメントピン212a〜212cがそれぞれ嵌合孔202a〜202cに嵌合するように合わせて、接続部15を下方(Y2方向)に押し下げる。 When mounting the connecting portion 15 of the working unit 16 to the actuator block 30 of the operating unit 14, the combined three alignment pins 212a~212c is to be fitted into the fitting hole 202a~202c respectively, connected depress the section 15 downward (Y2 direction). これにより、レバー206は内面側の楔部206aが係合片200を乗り越える際に一旦外方に拡がり、その後原位置に戻ることにより係合片200に係合し、接続が完了する。 Thus, the lever 206 is once spread outward when the wedge portion 206a of the inner surface slides over the engaging member 200 engages the engaging member 200 by thereafter returning to the original position, the connection is completed.

すなわち、図8に示すように、先ず、嵌合孔202a〜202cに対応するアライメントピン212a〜212cを挿通させる。 That is, as shown in FIG. 8, first, inserting the alignment pins 212a~212c corresponding to the fitting hole 202a to 202c. 続いて、接続部15をアライメントピン212a〜212cに沿ってY2方向に移動させると、各アライメントピン212a〜212cの先端がロッキングプレート304の下面(絶縁部材311)に当接し、図11に示す状態となる。 Then, moving in the Y2 direction along the connecting portion 15 of the alignment pins 212a-212c, in contact with the lower surface (insulating member 311) of the tip of each alignment pin 212a-212c is a locking plate 304, the state shown in FIG. 11 to become.

図11に示すように、マニピュレータ10では、各アライメントピン212a〜212cの先端がロッキングプレート304に当接した時点で、バーコード104の中心線CL1及びカメラ106の中心線CL2が一致する。 As shown in FIG. 11, the manipulator 10, when the leading end of each alignment pin 212a~212c abuts against the locking plate 304, the center line CL2 of the center line CL1 and the camera 106 of the bar code 104 matches. すなわち、前記当接した時点で、カメラ106の中心線CL2とアクチュエータブロック30の上面30bとの間でのY方向の距離H10に対し、バーコード104の中心線CL1と上面30bとの間でのY方向の距離もH10として決定される。 That is, the when abutting against the Y direction a distance H10 between the upper surface 30b of the center line CL2 and the actuator block 30 of the camera 106, between the center line CL1 and the upper surface 30b of the bar code 104 distance Y direction is determined as H10. この際、バーコード104とカメラ106とはカメラ106の焦点距離Pだけ離れて対向している。 In this case, it faces separated by the focal length P of the camera 106 and the bar code 104 and the camera 106.

なお、図11及び図12において、バーコード104のXY方向での中心線をCL1、カメラ106のXY方向での中心線をCL2とし、カメラ106はバーコード104に対する焦点距離Pにおいて、中心線CL1及びCL2が同軸上に一致する状態で一層正確な撮像を行うことができるものとする。 Note that in FIG. 11 and FIG. 12, the center line in the XY direction of the bar code 104 CL1, a center line in the XY direction of the camera 106 and CL2, the camera 106 at the focal distance P with respect to the bar code 104, the center line CL1 and CL2 are presumed to be capable of performing more accurate imaging in a state that matches coaxially. 換言すれば、接続部15とアクチュエータブロック30との装着に際し、一層迅速に中心線CL1及びCL2の位置を一致させることで、カメラ106によるバーコード104の撮像を一層迅速に且つ正確に行うことができる。 In other words, upon attachment of the connecting portion 15 and the actuator block 30, it is more quickly by matching the position of the center line CL1 and CL2, be carried out imaging of the barcode 104 by the camera 106 more quickly and accurately it can.

ところで、図11から諒解されるように、各アライメントピン212a〜212cの先端がロッキングプレート304に当接した時点では、接続部15側の係合片200がアクチュエータブロック30側の係合部210に係合しておらず、接続部15とアクチュエータブロック30との係合動作は完了していない。 Incidentally, as can be understood from FIG. 11, at the time when the leading end of each alignment pin 212a~212c abuts against the locking plate 304, the engaging piece 200 of the connecting portion 15 side in the engagement portion 210 of the actuator block 30 side not engaging, the engaging operation between the connecting part 15 and the actuator block 30 has not been completed.

つまり、図11に示すように、この時点(前記当接した時点)でのアクチュエータブロック30の上面30bとプーリ収納体300の上面との間でのY方向の距離をH13とし、図12に示すように、係合動作の完了時点での上面30bとプーリ収納体300の上面との間でのY方向の距離をH14とすると、レバー206の楔部206aが係合片200を乗り越えるためには、さらに距離H13から距離H14を引いた分(H13−H14)だけプーリ収納体300(楔部206a)を押し下げ、レバー206の楔部206aが係合片200を乗り越える必要がある。 That is, as shown in FIG. 11, the point Y direction distance between the upper surface of the upper surface 30b and the pulley container 300 of the actuator block 30 in (the abutting point) and H13, shown in FIG. 12 as described above, when the Y-direction distance between the upper surface 30b and the upper surface of the pulley container 300 at the completion of engagement operation and H14, to the wedge portion 206a of the lever 206 climbs over the engaging piece 200 further distance amount obtained by subtracting the distance H14 from H13 depressing the (H13-H14) only pulley container 300 (wedge 206a), it is necessary to wedge portion 206a of the lever 206 climbs over the engaging piece 200.

そこで、図12に示すように、接続部15をさらにY2方向へと押し下げる。 Therefore, as shown in FIG. 12, further pushed down to the Y2 direction the connection portion 15. これにより、レバー206が先端のテーパ形状によってやや外方向に押されながら変位して、係合片200に対して摺動する。 Thus, the lever 206 is displaced while being slightly pushed outwardly by the tapered shape of the tip, slide with respect to the engaging piece 200. この間、3本のアライメントピン212a〜212cの上端部は、嵌合孔202a〜202cを貫通してプーリ収納体300の上面から突出し(図9及び図12参照)、ロッキングプレート304の第1端部312及び第2端部314の下面(絶縁部材311)に当接し、コイルスプリング306を圧縮してロッキングプレート304を上面30bから距離H20の位置に保持したままプーリ収納体300を相対的に押し下げる。 During this time, the upper end portion of the three alignment pins 212a~212c protrude from the upper surface of the pulley container 300 through the fitting holes 202a to 202c (see FIGS. 9 and 12), the first end of the locking plate 304 312 and in contact with the lower surface (insulating member 311) of the second end portion 314 compresses the coil spring 306 pushes down relatively pulley container 300 while holding at a distance H20 the locking plate 304 from the upper surface 30b.

やがて、接続部15の下面がアクチュエータブロック30の上面30bに当接するか又はその直前で、係合片200がレバー206の楔部206aを乗り越え、該レバー206は弾性作用によって原位置に復帰し、テーパ形状の下端の楔部206aが係合片200に係合するため、接続部15とアクチュエータブロック30との装着動作が完了することになる。 Eventually, the lower surface of the connecting portion 15, or in just before it comes into contact with the top surface 30b of the actuator block 30, over the wedge portion 206a of the engaging piece 200 is the lever 206, the lever 206 returns to its original position by the elastic action, since the wedge portion 206a of the lower end of the tapered engages the engaging pieces 200, so that the mounting operation of the connecting portion 15 and the actuator block 30 is completed. このような装着動作中に、作業部検出手段107によって作業部16が検出される。 During such mounting operation, the working portion 16 is detected by the working unit detecting means 107. また、上記のように接続部15が装着され、レバー206が弾性的に原位置に復帰することにより、適度なクリック感及び装着音が発生し、操作者は装着が正常に完了したことを確認できる。 The connection portion 15 is mounted as described above, confirm that the lever 206 by returning to the resiliently situ, moderate click feeling and wearing sound is generated, the operator of mounting was successful it can.

図9及び図12から諒解されるように、操作部14と作業部16の装着が完了した状態では、コイルスプリング306の弾性作用により、軸部材305を介してプーリ収納体300が上方(Y1側)に引き上げられるように付勢され、係合片200と楔部206aとは互いに噛み合う方向に弾性支持される。 As can be seen from FIG. 9 and FIG. 12, in a state where the mounting is completed the operating unit 14 and the working unit 16, by the elastic action of the coil spring 306, a pulley container 300 via the shaft member 305 is the upper (Y1 side ) in biased manner lifted, the engaging piece 200 and the wedge portion 206a is elastically supported in a direction to mesh with each other. これにより、係合片200と係合部210との間の係合状態を一層確実に保持することができると共に、作業部16を操作部14に対して一層安定して保持することができる。 Thus, it is possible to hold the engagement state between the engaging piece 200 and the engaging portion 210 more securely, it can be held more stably the working unit 16 to the operation unit 14.

さらに、図11及び図12から諒解されるように、マニピュレータ10では、上記の操作部14と作業部16の装着動作に際し、カメラ106の中心線CL2とバーコード104の中心線CL1とは、アライメントピン212a〜212cの先端がロッキングプレート304に当接した時点で互いに一致した後(図11参照)、レバー206と係合片200との係合動作が完了するまでその一致した状態が保持される(図12参照)。 Furthermore, as it will be understood from FIGS. 11 and 12, the manipulator 10, is upon the mounting operation of the above operation unit 14 and the working unit 16, and the center line CL1 of the center line CL2 and a bar code 104 of the camera 106, the alignment after coincide with each other when the tip of the pin 212a~212c comes into contact with the locking plate 304 (see FIG. 11), a state that they coincide with until it engages the operation of the lever 206 and the engaging member 200 is completed is maintained (see Figure 12).

従って、接続部15のアクチュエータブロック30への装着開始時、つまりアライメントピン212a〜212cの先端がロッキングプレート304に当接した時点でカメラ106とバーコード104との相対位置が早々に固定され、その後のレバー206と係合片200との係合動作、つまり接続部15のアクチュエータブロック30への装着が完了するまで、前記相対位置は保持される。 Therefore, when mounting the start of the actuator block 30 of the connecting portion 15, that is, the relative position between the camera 106 and a bar code 104 at the leading end of the alignment pin 212a~212c abuts against the locking plate 304 is quickly fixed, then engagement operation of the lever 206 and the engaging piece 200 of, i.e. until the attachment to the actuator block 30 of the connector 15 is completed, the relative position is maintained. 換言すれば、アクチュエータブロック30に接続部15が装着される際、アライメントピン212a〜212cがロッキングプレート304に当接することでアクチュエータブロック30に対する支持プレート313及びバーコード104の位置が決定される。 In other words, when the connection portion 15 is mounted on the actuator block 30, alignment pins 212a~212c the position of the support plate 313 and the bar code 104 to the actuator block 30 is determined by abutting the locking plate 304. その後、ロッキングプレート304及びこれに固定された支持プレート313(バーコード104)を除く接続部15、例えばプーリ収納体300やカバー37がロッキングプレート304に対して相対的にアクチュエータブロック30側へと移動され、レバー206と係合片200とが係合される。 Thereafter, the connection portion 15 except the locking plate 304 and the support plate 313 secured thereto (code 104), to relatively actuator block 30 side with respect to the example pulley container 300 and the cover 37 is the locking plate 304 moves It is, engaged and the lever 206 and the engaging member 200.

このため、作業部16と操作部14との装着作業の開始から完了まで及び装着完了後、常時、バーコード104の位置をカメラ106による良好な撮像が可能な位置に保持しておくことができる。 Therefore, it is possible to hold the working unit 16 after completing up and completely mounted from the start of the mounting operation of an operation unit 14, at all times, the position of the bar code 104 that can be good imaging position by the camera 106 . 換言すれば、カメラ106は、接続部15のアクチュエータブロック30への装着開始時から、常にバーコード104を正確に撮像可能な状態に置かれることになる。 In other words, the camera 106, from the time of mounting the start of the actuator block 30 of the connector 15, always be placed to the bar code 104 exactly to the imaging state.

そこで、例えば、アライメントピン212a〜212cの先端がロッキングプレート304に当接した後であって、レバー206の楔部206aと係合片200との係合動作が完了した時点又は該係合動作が完了する前において、作業部検出手段107によって作業部16が検出されることにより、該検出をトリガー信号として、コントローラ514ではカメラ106及び白色LED105を駆動制御して、バーコード104を正確に撮像することができる。 Therefore, for example, even after the leading end of the alignment pin 212a~212c abuts against the locking plate 304, the point or engagement action engagement operation has been completed with the wedge portion 206a and the engaging piece 200 of the lever 206 before completing, by the working unit 16 is detected by the working unit detecting means 107, as a trigger signal to said detection, drives and controls the camera 106 and the white LED105 the controller 514, to accurately image the bar code 104 be able to.

仮に、バーコード104がプーリ収納体300等に設けられ、これと連動して移動するような構成では、カメラ106によるバーコード104の正確な撮像を行うためには、接続部15のアクチュエータブロック30への装着完了を待つように、カメラ106に待機時間を設定しておく必要があり、しかも該待機時間は余裕を持って相当長く設定しなければならないのに対して、本実施形態では、該待機時間が不要となる。 If the bar code 104 is provided on the pulley container 300, etc., in conjunction with such moving configuration and which, in order to perform an accurate imaging of the barcode 104 by the camera 106, the actuator block 30 of the connecting portion 15 to wait for the completely mounted to, it is necessary to set the waiting time to the camera 106, moreover whereas 該待 machine time must be set considerably longer with a margin, in this embodiment, the the waiting time is not required. 従って、マニピュレータ10では、例えば手術中において、所定の操作部14に対して所定の作業部16を装着した際には、装着と略同時にカメラ106によるバーコード104の撮像及びコントローラ514による作業部16の識別をすることができ、次の手技に迅速に移行することができる。 Accordingly, the manipulator 10, for example during surgery, when worn the predetermined working unit 16 for a predetermined operation section 14, operation by the image pickup and the controller 514 of the barcode 104 by the mounting at substantially the same time the camera 106 16 can be the identification, it can quickly shift to the next procedure.

次に、一連の手技が終了し、又は作業部16を別の種類に交換する場合等において、操作部14と作業部16とを取り外す動作について説明する。 Next, a series of procedures is completed, or when the like to replace the working portion 16 with a different type, the operation of removing the operation unit 14 and the working unit 16.

この場合には、係合片200と係合部210との係合状態を解除する操作に先立ち、先ず、作動スイッチ35を操作して上記した停止モードとし、コントローラ514の作用下に各モータ40a〜40c及びプーリ50a〜50cを原点に自動的に復帰させておく。 In this case, prior to the operation of releasing the engagement between the engaging piece 200 and the engaging portion 210, first, by operating the operation switch 35 and the stop mode as described above, the motors 40a under the action of the controller 514 allowed to automatically return to the origin ~40c and pulley 50 a to 50 c.

図12に示すように、操作部14と作業部16とが装着された状態では、プーリ50a〜50cの上端の板形状部308a〜308cがロッキングプレート304のスリット316a〜316cから離脱した状態にある。 As shown in FIG. 12, in the state where the operation unit 14 and the working unit 16 is mounted, in a state where the upper end of the plate-shaped portion 308a~308c pulley 50a~50c has left the slit 316a~316c the locking plate 304 . このため、板形状部308a〜308cを原点に復帰しておかないと、取り外し時にプーリ収納体300がコイルスプリング306の付勢力によってロッキングプレート304に当接する際、スリット316a〜316cに板形状部308a〜308cを正確に挿入させることができないからである。 Therefore, If you do not return the plate-shaped portion 308a~308c the origin, when the pulley container 300 during removal abuts against the locking plate 304 by the biasing force of the coil spring 306, the plate in the slit 316a~316c shaped portion 308a it is not possible to accurately insert the ~308C.

次いで、アクチュエータブロック30の両側面に設けられたレバー206の下方の操作面204を内側に押して、各レバー206をそれぞれ外方に開くように傾動させ、該レバー206の楔部206aを、接続部15の両側面に設けられた係合片200から解放する。 Then, the operating surface 204 of the lower of the two sides provided with a lever 206 of the actuator block 30 by pressing inwardly, each lever 206 is tilted so that each opens to the outside, the wedge portion 206a of the lever 206, the connecting portion released from the engagement piece 200 provided on both sides of 15. これにより、3本のアライメントピン212a〜212cは、嵌合孔202a〜202cから下方に抜けることから、接続部15を操作部14から上方(Y1方向)に引き抜き、取り外しが可能となる。 Thus, the three alignment pins 212a~212c, since the exit from the fitting hole 202a~202c downward, pulling the connector 15 from the operation unit 14 upward (Y1 direction), and can be removed.

この際、アライメントピン212a〜212cが、第1端部312及び第2端部314から離間すると、ロッキングプレート304はコイルスプリング306の弾性力によって相対的に下方に押し下げられる。 At this time, the alignment pins 212a~212c is, when separated from the first end 312 and a second end 314, the locking plate 304 is pushed down relatively downward by the elastic force of the coil spring 306. 各モータ40a〜40cは、それぞれ原点に復帰していることから、連動するプーリ50a〜50cの板形状部308a〜308cは平面視でX方向を指向しており(図7参照)、ロッキングプレート304の3つのスリット316a〜316cに係合する(図11参照)。 Each motor 40a~40c, since it has been returned to the respective origin, the plate-shaped portion 308a~308c of interlocking pulley 50a~50c is directed to the X direction in a plan view (see FIG. 7), the locking plate 304 engaging the three slits 316a~316c (see FIG. 11). これにより、これ以後の各プーリ50a〜50cの回転が防止でき、先端動作部12が原点に保持されるため(図5参照)、次回に操作部14に装着するときには、プーリ50a〜50cをモータ40a〜40cに正しく装着することができる。 Thus, this can prevent rotation of the subsequent respective pulleys 50 a to 50 c, (see FIG. 5) for the end working portion 12 is retained at the origin, when mounting the operation unit 14 to the next, the motor pulley 50 a to 50 c it can be properly attached to the 40a~40c.

つまり、再び操作部14と作業部16とを装着する際には、操作部14のモータ40a〜40cはそれぞれ原点となっている。 In other words, when mounting the operation unit 14 and a working portion 16 again, the motor 40a~40c of the operation portion 14 respectively become the origin. また、接続部15でも、プーリ50a〜50cの板形状部308a〜308cが、コイルスプリング306によりY2側に付勢されたロッキングプレート304のスリット316a〜316cに挿入され、回転不能状態に保持されているため、プーリ50a〜50cがそれぞれ原点に位置している。 Further, even in the connecting portion 15, the plate-shaped portion 308a~308c pulley 50a~50c is inserted into the slit 316a~316c the locking plate 304 biased by the Y2 side by the coil spring 306, is held in non-rotatable state because you are, pulleys 50a~50c is located at the origin, respectively.

すなわち、図10A及び図10Bに示すように、操作部14と作業部16との装着時、マニピュレータ10では、係合凸部51a〜51cと係合凹部41a〜41cとが全て所定の原点角度に保持されているため、これら係合凸部51a〜51cと係合凹部41a〜41cとを確実に係合させ、モータ40a〜40cの上端部をプーリ50a〜50cの下端部に適切に接続することができる。 That is, as shown in FIGS. 10A and 10B, when mounting the operation unit 14 and the working unit 16, the manipulator 10, all the engaging convex portion 51a~51c and engaging recesses 41a~41c a predetermined origin angle because it is held, and these engagement projection 51a~51c engaging recess 41a~41c reliably engaged, appropriately connected to the lower end portion of the pulley 50a~50c the upper end of the motor 40a~40c can.

ところで、図2に示すように、マニピュレータ10では、操作部14(14a〜14d)と作業部16(16a〜16d)との組み合わせで選択的に種々の構成を採ることができる。 Meanwhile, as shown in FIG. 2, the manipulator 10, it is possible to take selectively a variety of a combination of the operation section 14 and (14a to 14d) and the working unit 16 (16 a to 16 d). そして、コントローラ514では、バーコード104をカメラ106で撮像することによって認識された作業部16の個体情報(種類)に対応するように適切且つ正確に駆動制御することができる。 Then, the controller 514 can be appropriately and accurately driven and controlled so as to correspond to the bar code 104 to the individual information of the working unit 16, which is recognized by imaging by the camera 106 (type).

マニピュレータ10を正確に駆動制御するためには、装着された作業部16の種類をコントローラ514で正確に認識することが必要であり、例えば、先端動作部12がはさみの作業部16bに対して、先端動作部12が電気メスの作業部16c用のバーコード104が貼り付けられている場合のようなバーコード104の貼り違えや、バーコード104に傷や汚れ等を生じた場合のカメラ106による誤認識等を生じた場合には、先端動作部12を適切に動作させることが困難となる。 In order to accurately drive and control the manipulator 10, it is necessary to accurately recognize the type of the working unit 16 mounted in the controller 514, for example, the distal-end working unit 12 with respect to the working unit 16b of the scissors, a paste Chigae Ya barcode 104 as when the distal end working unit 12 is is adhered code 104 of the working portion 16c of the electric knife, according to the camera 106 of the case any scratches or dirt on the bar code 104 when caused erroneous recognition or the like, it is difficult to operate properly distal end working unit 12.

そこで、本実施形態に係るマニピュレータ10では、係合凸部51a〜51cと係合凹部41a〜41cとの係合関係を利用することで、バーコード104の撮像によって認識した作業部16の種類と、実際に操作部14に装着される作業部16の種類とを一致させることを可能とし、これにより、先端動作部12を一層正確に動作させることを可能としている。 Therefore, the manipulator 10 according to the present embodiment, by utilizing the engagement between the engaging portion 51a~51c and the engaging recesses 41a to 41c, and the type of the working unit 16 recognized by the imaging bar code 104 , it makes it possible to match the type of the working unit 16 is actually mounted on the operating unit 14, thereby, it is made possible to more accurately operate the distal-end working unit 12.

すなわち、図14A〜図14Dに示すように、マニピュレータ10では、各作業部16a〜16dについて、係合凸部51a〜51cの原点角度をそれぞれ異なるように設定している。 That is, as shown in FIG 14A~ Figure 14D, the manipulator 10, for each working unit 16 a to 16 d, is set to the origin angle of the engaging projection 51a~51c so different as.

例えば、図14A(図10A)に示すように、先端動作部12がグリッパ59の作業部16a(16)は、各係合凸部51a〜51cの短尺部49が全てZ2側に設定されている。 For example, Figure 14A working unit 16a (16) of, as shown in (FIG. 10A), the distal-end working unit 12 is gripper 59 is shorter part 49 of Kakukakarigototsu portion 51a~51c is all set to Z2 side . 図14Bに示すように、先端動作部12がはさみの作業部16bは、係合凸部51a〜51cの短尺部49がそれぞれX2側、Z1側、X1側に設定されている。 As shown in FIG. 14B, the working unit 16b of the distal end working unit 12 is scissors, short portions 49 of the engaging portion 51a~51c is set X2 side, respectively, Z1 side, the X1 side. 図14Cに示すように、先端動作部12が電気メスの作業部16cは、係合凸部51a〜51cの短尺部49がそれぞれZ1側、X1側、Z1側に設定されている。 As shown in FIG. 14C, the distal-end working unit 12 is the working part 16c of the electric knife is shorter part 49 of the engaging portion 51a~51c is set Z1 side, respectively, X1 side, the Z1 side. 図14Dに示すように、先端動作部12がフック型電気メスの作業部16dは、係合凸部51a〜51cの短尺部49がそれぞれX1側、X2側、X2側に設定されている。 As shown in FIG. 14D, the working unit 16d of the hook-type electric surgical knife end working unit 12, the strip parts 49 of the engaging portion 51a~51c is set X1 side, respectively, X2 side, the X2 side. もちろん、各作業部16a〜16dに係る各係合凸部51a〜51dの原点角度は一例であり、図14A〜図14Dに示す設定に限られない。 Of course, the origin angle of the engaging convex portions 51a~51d of the respective working unit 16a~16d is an example and is not limited to the configuration shown in Figure 14A~ Figure 14D. 例えば、3つの係合凸部51a〜51cのそれぞれに4通りの原点角度が設定可能であるため、係合凸部51a〜51cの全体では、4の3乗通り(64通り)の組み合わせに設定できる。 For example, set for the origin angle of the four types in each of the three engaging projection portions 51 a - 51 c can be set, the entire engaging projection 51 a - 51 c, the combination of the cube Street 4 (64 kinds) it can.

図15A〜図15Cを参照して、例えば、先端動作部12がグリッパ59の作業部16a(16)を、先端動作部12が電気メスの作業部16c(図15A参照)に交換する場合について説明する。 Referring to FIG. 15A~ Figure 15C, for example, the working unit 16a of the distal end working unit 12 is gripper 59 (16), a case where the distal end working unit 12 is replaced with a working unit 16c of the electric knife (see FIG. 15A) Description to.

図15Bに示すように、交換(装着)開始時のアクチュエータブロック30の係合凹部41a〜41cの角度は、図14Aに示す作業部16aの係合凸部51a〜51cに対応した角度のままであり、各係合凹部41a〜41cの短尺部47が全てZ2側に設定されている。 As shown in FIG. 15B, the angle of the engaging recess 41a~41c exchange (mounting) at the start of the actuator block 30, while an angle corresponding to the engaging portion 51a~51c of the working unit 16a shown in FIG. 14A There, short portions 47 of the respective engaging recesses 41a~41c is all set to the Z2 side. このため、図15Aに示す作業部16cを、図15Bに示す状態の操作部14に取り付けようとしても、係合凸部51a〜51cと係合凹部41a〜41cとが構造的に係合できず、図9や図12に示すようにプーリ収納体300を押し下げて係合片200と係合部210とを係合させて操作部14と作業部16cとを装着することはできなくなっている。 Therefore, the working unit 16c shown in FIG. 15A, even about to install the operating unit 14 in the state shown in FIG. 15B, can not be structurally engagement with the engaging projection 51a~51c engaging recess 41a~41c , is no longer possible to mount a working unit 16c and the operating portion 14 pushes down the pulley container 300 engaged with the engaging piece 200 and the engaging portion 210 as shown in FIGS. 9 and 12.

そこで、本実施形態に係るマニピュレータ10では、アクチュエータブロック30に接続部15を装着している途中でバーコード104をカメラ106により撮像する。 Therefore, the manipulator 10 according to the present embodiment, imaging the barcode 104 by the camera 106 in the course of wearing the connecting portion 15 to the actuator block 30. これにより、装着途中で作業部16の種類(例えば、作業部16cであること)を判断し、この判断結果に伴ってコントローラ514の制御下にモータ40a〜40cを駆動制御することができ、係合凹部41a〜41cの設定(回転角度)を装着される作業部16の種類に対応する原点へと変化させることができる。 Thus, the type of the working unit 16 in the middle mounting (for example, it is a working unit 16c) determines, it is possible to drive and control the motor 40a~40c under the control of the controller 514 in accordance with this determination result, the engagement setting the slip recesses 41a to 41c (the rotation angle) can be changed to the origin corresponding to the type of the working unit 16 to be mounted.

すなわち、図15Aに示される作業部16cの種類を認識した後、係合凹部41a〜41cの回転角度を、図15Bに示す状態から図15Cに示す状態へと迅速に変更(調整)する。 That is, after recognizing the type of the working unit 16c shown in FIG. 15A, the rotation angle of the engaging recesses 41a to 41c, rapidly changing (adjusting) to the state shown in FIG. 15C from the state shown in FIG. 15B. これにより、図15Aに示される作業部16cの係合凸部51a〜51cの原点に、操作部14の係合凹部41a〜41cの角度を対応させることができるため(図15C参照)、作業部16cと操作部14とを簡便に装着することができる。 Thus, (see FIG. 15C) for the origin of the engaging portion 51a~51c of the working unit 16c, the angle of the engaging recess 41a~41c of the operation unit 14 may correspond shown in FIG. 15A, the working unit 16c and an operating portion 14 can be easily mounted.

この際、マニピュレータ10では、アライメントピン212a〜212cの先端がロッキングプレート304に当接した時点でカメラ106によりバーコード104の撮像を正確に行うことができるため、装着動作の完了前に一層簡便に操作部14の係合凹部41a〜41cの回転角度を変更することができる。 At this time, the manipulator 10, since it is the tip of the alignment pins 212a~212c is accurately imaging the barcode 104 by the camera 106 at the time of contact with the locking plate 304, more conveniently prior to completion of the mounting operation it is possible to change the rotation angle of the engaging recess 41a~41c of the operation unit 14. 従って、操作者は、作業部16の係合凸部51a〜51cと操作部14の係合凹部41a〜41cのマッチング関係を意識せず、例えば目視等による判断をせずに簡便に装着作業を行うことができる。 Thus, the operator, the engaging protrusion 51a~51c of the working unit 16 operation unit 14 without regard to matching relation of the engaging recess 41a~41c of, for example, a conveniently mounted work without a determination by visual inspection, etc. It can be carried out.

なお、装着作業途中でカメラ106によるバーコード104の撮像を行わない場合には、操作者は、装着しようとする作業部16の種類を予めコントローラ514に入力し、係合凹部41a〜41cの設定を事前に変更しておけば、作業部16と操作部14とを簡便に装着することができる。 In the case where the way mounting work is not performed imaging barcode 104 by the camera 106, the operator, in advance and inputted to the controller 514, setting the engagement recess 41a~41c the type of the working unit 16 to be mounted a Once you have changed in advance, it can be easily mounted and an operation unit 14 and the working unit 16.

ところで、仮に、全種類の作業部16の係合凸部51a〜51cの原点角度が同一に設定されている場合には、作業部16の種類に関わらず操作部14に装着可能である。 Meanwhile, if, when the origin angle of the engaging projection 51a~51c all types of working unit 16 is set to the same can be mounted on the operating unit 14 regardless of the type of the working unit 16. 従って、例えば、作業部16に誤った種類のバーコード104が貼り付けられている場合や、当該バーコード104に傷や汚れが生じていて他の種類のバーコード104として認識される状態にある場合には、装着後、コントローラ514では作業部16の種類を誤認識したまま先端動作部12の駆動制御を行うことになり、正確な操作が困難になる可能性がある。 Thus, for example, or when the type of the bar code 104 a wrong working unit 16 is attached, the state of scratches and dirt on the bar code 104 is recognized as another type of bar code 104 has occurred case, after mounting, will be controlling the driving of the left end working unit 12 erroneously recognizes the type of controller 514 the working unit 16, there is a possibility that correct operation is difficult.

そこで、図16A〜図16Cを参照して、例えば、先端動作部12がグリッパ59の作業部16a(16)を、先端動作部12が電気メスの作業部16c(図16A参照)に交換する場合において、該作業部16cに設けられたバーコード104の種類(表示)が作業部16b(図14B参照)を示すものとされている場合について説明する。 Referring now to FIG. 16A~ Figure 16C, for example, the working unit 16a of the distal end working unit 12 is gripper 59 (16), when the distal end working unit 12 is replaced with a working unit 16c of the electric knife (see FIG. 16A) in will be described when the type of the barcode 104 provided on the working unit 16c (display) is intended to indicate a working portion 16b (see FIG. 14B).

この場合にも、図16Bに示すように、装着開始時の操作部14側の係合凹部41a〜41cの角度は、作業部16aの係合凸部51a〜51c(図14A参照)に対応した角度とされており、各係合凹部41a〜41cの短尺部47が全てZ2側に設定されている。 In this case, as shown in FIG. 16B, the angle of the engaging recess 41a~41c of the operation unit 14 side at the attachment start, corresponding to the engaging portion 51a~51c of the working unit 16a (see FIG. 14A) are the angle, shorter part 47 of the engaging recess 41a~41c is all set to the Z2 side.

そこで、マニピュレータ10では、交換(装着)動作中に、作業部16の種類(例えば、作業部16cであること)を判断し、この判断結果に伴ってモータ40a〜40cを駆動制御し、係合凹部41a〜41cの設定(回転角度)を当該装着される作業部16の種類に対応する原点へと変化させることになるが、ここでは、バーコード104は実際の作業部16cを示すものではなく、異なる作業部16bを示すものとなっている。 Therefore, the manipulator 10, during the exchange (mounted) operation, and determines the type of the working unit 16 (e.g., it is a working unit 16c), drives and controls the motor 40a~40c Along with this determination result, the engagement It becomes set recess 41a~41c (rotation angle) to be changed to the origin corresponding to the type of the working unit 16 to be the placement, where the bar code 104 does not indicate an actual working unit 16c , which is intended to indicate a different working section 16b.

すなわち、図16Aに示される作業部16cに対し、コントローラ514は誤ったバーコード104の個体情報に基づき、係合凹部41a〜41cの角度を図16Bに示す状態から図16Cに示す作業部16bに対応する原点へと誤って変更する。 That is, with respect to the working unit 16c shown in FIG. 16A, the controller 514 is based on the incorrect individual information of the bar code 104, the angle of the engaging recess 41a~41c from the state shown in FIG. 16B to the working unit 16b shown in FIG. 16C incorrect changes to the corresponding origin. このため、図16Aに示す作業部16cと、図16Cに示す操作部14とは、互いの係合凸部51a〜51cと係合凹部41a〜41cとが不一致となっていることから係合不能となっている。 Therefore, the working unit 16c shown in FIG. 16A, the operation unit 14 shown in FIG. 16C, non engagement from that the mutual engagement projection 51a~51c and the engaging recess 41a~41c has become mismatched It has become. これにより、操作者は、バーコード104の誤設置を認識することができるため、装着後、コントローラ514による作業部16の誤った駆動制御を防止することができる。 Thus, the operator, it is possible to recognize the erroneous installation of the bar code 104, it is possible to prevent the mounting post, the drive control incorrectly working unit 16 by the controller 514.

図17は、上記のような作業部16と操作部14の装着動作における各構成要素の動作状態の一例を示すタイミングチャートである。 Figure 17 is a timing chart illustrating an example of an operating state of each component in the mounting operation of the working unit 16 and the operation unit 14 as described above. 図17中のA線は、カメラ106によるバーコード104の撮像動作を示し、B線は、アクチュエータブロック30の係合凹部41a〜41cの原点設定動作を示し、C線は、作業部検出手段107による被検出片109の検出信号を示し、D線は、アクチュエータブロック30の上面30bとバーコード104の中心線CL1との間の距離を示し、E線は、アクチュエータブロック30の上面30bとプーリ収納体300の上面との間の距離を示す。 A line in FIG. 17 shows an image pickup operation of the bar code 104 by the camera 106, B line indicates the origin setting operation of the engaging recess 41a~41c the actuator block 30, C line, the working unit detecting means 107 It shows the detection signal of the detected piece 109 by, D line indicates the distance between the center line CL1 of the upper surface 30b and a bar code 104 of the actuator block 30, E line, the upper surface 30b of the actuator block 30 and the pulley housing It indicates the distance between the upper surface of the body 300.

図17に示すように、装着動作の開始時刻t0からアライメントピン212a〜212cの先端がロッキングプレート304に当接した時刻t1(図11参照)の間は、D線及びE線は同様に下降される。 As shown in FIG. 17, between the time the leading end of the alignment pin 212a~212c from the start time t0 of the mounting operation is in contact with the locking plate 304 t1 (see FIG. 11) is, D lines and E lines are lowered similarly that. その後、時刻t1以降は、D線、つまりアクチュエータブロック30の上面30bとバーコード104との間は距離H10にて保持される一方(図11参照)、E線、つまり上面30bとプーリ収納体300の上面との間の距離は次第に小さくなり、装着動作が完了する時刻t7において距離H14となる(図12参照)。 Then, after time t1, D line, i.e. (see FIG. 11) while being held at a distance H10 between the upper surface 30b and the bar code 104 of the actuator block 30, E line, i.e. the upper surface 30b and the pulley container 300 the distance between the top surface of the gradually reduced, the mounting operation is distance H14 in completing the time t7 (refer to FIG. 12).

この間、時刻t1の後の時刻t2において、作業部検出手段107により接続部15を構成する被検出片109が検出されると共に、その検出信号をトリガーとして、時刻t3から時刻t4の間にカメラ106によるバーコード104の撮像動作が行われる。 During this period, at time t2 after the time t1, together with the detection piece 109 is detected to constitute a connecting portion 15 by the working unit detecting means 107, a detection signal as a trigger, the camera 106 during the time t3 time t4 imaging operation of the bar code 104 by is performed. つまり、時刻t1以降、D線(アクチュエータブロック30の上面30bとバーコード104との間の距離)が、上面30bとカメラ106との間の距離H10と同一で一定に保持されることにより(図11及び図12参照)、装着完了時刻t7とは無関係にカメラ106によるバーコード104の撮像を行うことができる。 That is, after time t1, (Fig. By distance H10 identical to be kept constant between the a top surface 30b and the camera 106 (the distance between the upper surface 30b and the bar code 104 of the actuator block 30) D line 11 and FIG. 12), it is possible to perform imaging of the barcode 104 by the independent camera 106 to the mounting completion time t7. これにより、例えば、接続部15とアクチュエータブロック30との装着動作を極めてゆっくりと行い、時刻t1〜t7が相当に長くなったとしても、バーコード104の撮像動作には影響がなく、迅速に撮像を行うことができる。 Thus, for example, it performs the mounting operation of the connecting portion 15 and the actuator block 30 very slowly, even time t1~t7 becomes considerably long, no effect on the imaging operation of the bar code 104, rapidly captured It can be performed. なお、カメラ106の初期準備時間(時間t3−t2)を考慮して、作業部検出手段107による検出動作が、時刻t1と同時か又はそれより前に行われるように各部品を配置してもよい。 In consideration of the initial preparation time of the camera 106 (time t3-t2), the detection operation by the working unit detecting means 107, be placed the parts to be made prior to either simultaneously or with a time t1 good.

また、時刻t4でバーコード104の認識が完了されると、その後の時刻t5から時刻t6の間に、認識された作業部16の種類に対応する原点角度へとアクチュエータブロック30の係合凹部41a〜41cを設定し直す。 Further, when at time t4 the recognition of the bar code 104 is completed, subsequent to a period from time t5 to time t6, recognized engagement recess 41a of the actuator block 30 to the corresponding origin angle to the type of the working unit 16 reset the ~41c. これにより、作業部16の種類によって係合凸部51a〜51cが異なる原点に設定されていても、それに対応するように操作部14側の係合凹部41a〜41cを設定変更し、装着動作を簡便に行うことができる。 Thus, even if the engaging projection 51a~51c the type of the working unit 16 is set to a different origin, and changes the setting of the engagement recess 41a~41c of the operation unit 14 side so as to correspond thereto, the mounting operation it can be easily performed.

図12に示すように、マニピュレータ10では、一連の装着動作が完了した状態では、3本のアライメントピン212a〜212cの上端部が、嵌合孔202a〜202cを貫通してプーリ収納体300の上面から突出し、第1端部312及び第2端部314の下面に当接し、コイルスプリング306を圧縮してロッキングプレート304を上面30bから距離H20の位置に保持したままプーリ収納体300が相対的に押し下げられている。 As shown in FIG. 12, the manipulator 10, in the state in which a series of mounting operation is completed, the upper end portion of the three alignment pins 212a~212c is, the upper surface of the pulley container 300 through the fitting holes 202a~202c from projecting, in contact with the lower surface of the first end 312 and a second end 314, the pulley container 300 while holding at a distance H20 the locking plate 304 from the upper surface 30b to compress the coil spring 306 is relatively It is depressed.

すなわち、ロッキングプレート304とプーリ収納体300との間のY方向の間隔は、図11に示す装着前の間隔H11から、図12に示す装着後の間隔H12へと拡大されるため、プーリ50a〜50cの上端の板形状部308a〜308cは、ロッキングプレート304のスリット316a〜316cから抜け、プーリ50a〜50cはモータ40a〜40cによって回転可能になる。 That is, the Y direction distance between the locking plate 304 and the pulley container 300, since the interval H11 before mounting as shown in FIG. 11, is expanded to distance H12 after mounting as shown in FIG. 12, a pulley 50a~ the upper end of the plate-shaped portion 308a~308c of 50c are missing from the slit 316a~316c of the locking plate 304, the pulley 50a~50c is rotatable by a motor 40a to 40c.

そして、作業部16の装着後、コントローラ514では、作業部16の種類を確実に認識しており、しかも当該作業部16の種類に対応した原点角度にモータ40a〜40c及びプーリ50a〜50cが設定されていることから、原点を基準として角度の計算を行い先端動作部12を正しく制御することができる。 After mounting of the working unit 16, the controller 514, and reliably recognize the type of the working unit 16, moreover setting motor 40a~40c and pulleys 50a~50c is the origin angle corresponding to the type of the working unit 16 by the fact that it is possible to correctly control the distal end working unit 12 performs angle calculation based on the origin. すなわち、操作部14が装着された位置を原点(0°)として推定し、トリガーレバー32と及び複合入力部34のプラス方向及びマイナス方向の入力に対応して、先端動作部12をロール方向及びヨー方向の回転指令を与え、グリッパ59の開閉指令を与えることができる。 That is, to estimate the operating unit 14 is mounted a position as the origin (0 °), in response to the input of the plus and minus directions of the trigger lever 32 and Oyobi composite input unit 34, the roll direction and a distal end operation portion 12 giving a rotation command in the yaw direction, it can provide switching command of the gripper 59.

以上のように、本実施形態に係るマニピュレータ10によれば、各作業部16の種類によって係合凸部51a〜51cの原点角度の設定を変えると共に、作業部16の接続部15と操作部14のアクチュエータブロック30とを装着する際には、カメラ106で撮像し認識した作業部16の種類に対応した原点角度へと係合凹部41a〜41cを設定する。 As described above, according to the manipulator 10 according to the present embodiment, the changing the setting of the origin angle of the engaging portion 51a~51c the type of the working unit 16, and the connecting portion 15 of the working unit 16 operation unit 14 when mounting the actuator block 30, to the origin angle corresponding to the type of the working unit 16 captured recognized by the camera 106 sets the engaging recess 41a to 41c.

従って、仮に、作業部16に設けられたバーコード104に貼付や表示の間違いがあった場合には、接続部15側の係合凸部51a〜51cとアクチュエータブロック30側の係合凹部41a〜41cとが構造的に係合しない。 Therefore, if, when there is inaccurate sticking and display the barcode 104 provided on the working unit 16, the engaging recesses of the engaging projection 51a~51c and the actuator block 30 side of the connecting portion 15 side 41a~ 41c and are not structurally engage. 換言すれば、係合凸部51a〜51cと係合凹部41a〜41cとが、それぞれ所定の係合角度(原点)に設定された場合にのみ、これら係合凸部51a〜51cと係合凹部41a〜41cとを係合させ、作業部16と操作部14とを接続することができる。 In other words, only when the engaging projection 51a~51c and the engaging recess 41a~41c were respectively set to a predetermined engagement angle (origin), these engagement projection 51a~51c engaging recess and 41a~41c engaged, it is possible to connect the operation unit 14 and the working unit 16. このため、操作者は、バーコード104の誤設置を認識することができるため、装着後、コントローラ514による作業部16の誤った駆動制御を防止することができ、作業部16の個体情報の誤認識を防止することが可能となる。 Therefore, the operator, it is possible to recognize the erroneous installation of the bar code 104, after mounting, it is possible to prevent the driving control of erroneous working unit 16 by the controller 514, erroneous identification data of the working unit 16 it is possible to prevent the recognition.

しかも、マニピュレータ10では、アライメントピン212a〜212cの先端がロッキングプレート304に当接した時点でカメラ106によりバーコード104の撮像を正確に行うことができる。 Moreover, the manipulator 10, the imaging of the bar code 104 can be accurately performed by the camera 106 when the distal end of the alignment pin 212a~212c abuts against the locking plate 304. このため、装着動作の完了前に一層簡便に操作部14の係合凹部41a〜41cの角度を変更することができる。 Therefore, it is possible to change the angle of the engaging recess 41a~41c a more convenient operation unit 14 before completion of the mounting operation. このため、操作者は、作業部16の係合凸部51a〜51cと操作部14の係合凹部41a〜41cのマッチング関係をほとんど意識することなく、装着作業を行うことができる。 Therefore, the operator, with little conscious matching relation of the engaging recess 41a~41c of the operation portion 14 and the engaging portion 51a~51c of the working unit 16 can perform the mounting operation.

なお、上記実施形態では、バーコード104に代えたID保持部として、RFID(Radio Frequency Identification)を設け、カメラ106に代えたID認識部として、送受信器を設けることもできる。 In the above embodiment, as an ID holding section instead of the code 104, provided RFID (Radio Frequency Identification), as an ID recognition portion instead of the camera 106, it can be provided transceiver. RFIDとは微小なICチップに製品の個別情報を格納し、無線を利用して情報の読み取りや更新などを行う無線認証システムのことであり、無線タグ、ICタグ又はミューチップとも呼ばれる。 Stores individual information of the product to small IC chip and RFID, is that the wireless authentication system that performs such as reading and updating of information by using the wireless, a wireless tag, an IC tag or mu-chip.

さらに、作業部16と操作部14との間の情報の伝達には、バーコード104(つまり画像情報)やRFID(つまり電波)以外にも、磁気、光(例えば赤外線通信)を用いると非接触で個体情報を伝達することができ、作業部16の清掃、洗浄が容易となる。 Furthermore, the transmission of information between the working unit 16 and the operation unit 14, the bar code 104 (i.e. image information) in addition to or RFID (i.e. radio wave), magnetic, non-contact with the use of light (e.g., infrared communication) in can be transmitted individual information, cleaning of the working unit 16, cleaning is facilitated.

また、係合凸部51a〜51cとこれに対応する係合凹部41a〜41cの形状は、上記した短尺部49を有する十字形状以外にも種々変更可能である。 The shape of the engagement recess 41a~41c corresponding thereto and engaging projection 51a~51c may be variously modified in addition to a cross shape having a short portion 49 described above.

例えば、図18Aに示すように、作業部16の係合凸部51a〜51cは、例えば、1つだけ短尺部49を有する係合凸部51aとし、残りの2つには短尺部49を設けない十字形状の係合凸部100b、100cとした接続部15aとすることもでき、当然、2つに短尺部49を設けるような構成としてもよく、つまり3個の係合凸部の形状は必ずしも同一である必要はない。 For example, as shown in FIG. 18A, the engaging projection 51a~51c of the working unit 16 is, for example, the engaging portion 51a having only one short section 49, the short portion 49 provided in the other two engaging portion 100b of the free cross-shaped, can also be a connecting portion 15a which is a 100c, of course, may be configured as providing short portion 49 into two, i.e. the shape of the three engaging convex portion not necessarily the same.

図18Bに示すように、それぞれ短尺部49を2つずつ設けた係合凸部102a〜102cを備える接続部15bとすることもできる。 As shown in FIG. 18B, it may be a connecting portion 15b, each provided with a engaging portion 102a~102c having a short portion 49 two by two.

図18Cに示すように、十字形状ではなく、例えば、三角形状からなる係合凸部104a〜104cを有する接続部15cとすることもできる。 As shown in FIG. 18C, instead of the cross shape, for example, it may be a connecting portion 15c having engaging convex portion 104a~104c consisting triangular.

上記実施形態は、例えば図19に示すような医療用ロボットシステム400に適用してもよい。 The above embodiments may be applied to a medical robotic system 400, as shown in FIG. 19 for example.

医療用ロボットシステム400は、多関節型のロボットアーム402と、コンソール404とを有し、作業部406はロボットアーム402の先端に接続されている。 Medical robotic system 400 includes a multi-joint robot arm 402, and a console 404, the working unit 406 is connected to the end of the robot arm 402. ロボットアーム402の先端には前記のマニピュレータ10と同様な機構を有するマニピュレータ408が設けられている。 Manipulator 408 at the distal end of the robot arm 402 has the same mechanism as the manipulator 10 of the is provided. ロボットアーム402は、作業部406を移動させる手段であればよく、据置型に限らず、例えば自律移動型でもよい。 Robotic arm 402 may be any means for moving the working unit 406 is not limited to stationary, for example, it may be an autonomous mobile. コンソール404は、テーブル型、制御盤型等の構成を採りうる。 Console 404 may be of a table type, a control panel type, or the like.

ロボットアーム402は、独立的な6以上の関節(回転軸やスライド軸等)を有すると、作業部406の位置及び向きを任意に設定できて好適である。 Robotic arm 402 as having six or more independent joints (rotary shafts, slide shafts, etc.), is suitable for can be arbitrarily set the position and orientation of the working unit 406. 先端のマニピュレータ408は、ロボットアーム402の先端部410と一体化している。 Manipulator 408 of the tip is integral with the distal end portion 410 of the robot arm 402. マニピュレータ408は、前記のアクチュエータブロック30(図1参照)の代わりに、基端側が前記先端部410に連結されると共に、内部にモータ40a、40b及び40c(図19では図示せず)を収納したアクチュエータブロック412を有する。 Manipulator 408, instead of the actuator block 30 (see FIG. 1), the base end side is connected to the distal end portion 410, housing a motor 40a, 40b and 40c (FIG. 19 not shown) therein an actuator block 412.

ロボットアーム402は、コンソール404の作用下に動作し、プログラムによる自動動作や、コンソール404に設けられたジョイスティック414に倣った操作、及びこれらの複合的な動作をする構成にしてもよい。 Robot arm 402 is operated under the action of the console 404, and automatic operation by the program operation following the joystick 414 provided in the console 404, and may be configured to these complex operations. コンソール404は、前記のコントローラ514(図1参照)の機能を含んでいる。 Console 404 includes the functions of the controller 514 (see FIG. 1). 作業部406には、前記の先端動作部12が設けられている。 The working unit 406, the distal-end working unit 12 is provided.

コンソール404には、操作指令部としての2つのジョイスティック414と、モニタ416が設けられている。 The console 404 has two joysticks 414 as an operation command unit, the monitor 416 is provided. 図示を省略するが、2つのジョイスティック414により、2台のロボットアーム402を個別に操作が可能である。 Although not shown, the two joysticks 414 are capable operating two robot arms 402 individually. 2つのジョイスティック414は、両手で操作しやすい位置に設けられている。 Two joysticks 414 are provided in the operation position easy with both hands. モニタ416には、内視鏡による画像等の情報が表示される。 The monitor 416, information such as an image by the endoscope is displayed.

ジョイスティック414は、上下動作、左右動作、捻り動作、及び傾動動作が可能であり、これらの動作に応じてロボットアーム402を動かすことができる。 Joystick 414 can be moved vertically and horizontally, but may be twisting operation, and the tilting operation, can move the robot arm 402 in accordance with these operations. ジョイスティック414はマスターアームであってもよい。 Joystick 414 may be a master arm. ロボットアーム402とコンソール404との間の通信手段は、有線、無線、ネットワーク又はこれらの組み合わせでよい。 Communication means between the robotic arm 402 and the console 404 may be a wired, wireless, or network, or a combination thereof.

このような医療用ロボットシステム400においても、上記した係合凸部51a〜51c及び係合凹部41a〜41c等による係合構造を設けることにより、コンソール404側での作業部16の誤認識を有効に防止することができる。 In such a medical robotic system 400, by providing the engaging structure by engaging projection 51a~51c and the engagement recess 41a~41c etc. mentioned above, enable the erroneous recognition of the working unit 16 of the console 404 side it is possible to prevent the.

本発明に係るマニピュレータは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 Manipulator according to the present invention is not limited to the above embodiments without departing from the gist of the present invention, it is should be understood that various configurations.

本実施の形態に係るマニピュレータの斜視図である。 It is a perspective view of a manipulator according to the present embodiment. 本実施の形態に係るマニピュレータの構成の組み合わせに係る説明図である。 It is an explanatory diagram relating to the combination of the manipulator structure according to the present embodiment. 作業部と操作部とを分離したマニピュレータの側面図である。 It is a side view of the manipulator to separate the operation unit and the working unit. 操作部の斜視図である。 It is a perspective view of the operation unit. 先端動作部の斜視図である。 It is a perspective view of the distal end working unit. 作業部の接続部と操作部のアクチュエータブロックとを分離した状態を斜め下方から見た一部省略分解斜視図である。 Some saw a separated state and an actuator block of the operation portion and the connection portion of the working portion obliquely from below is omitted exploded perspective view. 接続部の一部省略分解斜視図である。 It is a partially omitted exploded perspective view of the connecting portion. 接続部とアクチュエータブロックの装着中の一部断面斜視図である。 It is a partially sectional perspective view in the mounting of the connecting portion and the actuator block. 接続部とアクチュエータブロックを装着した状態での一部断面斜視図である。 Some of those who wear connecting portion and the actuator block is a sectional perspective view. 図10Aは、接続部の係合凸部の模式説明図であり、図10Bは、アクチュエータブロックの係合凹部の模式説明図である。 10A is a schematic explanatory view of the engaging convex portion of the connecting portion, FIG. 10B is a schematic explanatory view of the engagement recess of the actuator block. 接続部とアクチュエータブロックの装着中の一部断面側面図である。 It is a partially sectional side view in the mounting of the connecting portion and the actuator block. 接続部とアクチュエータブロックを装着した状態での一部断面側面図である。 Some of those who wear connecting portion and the actuator block is a cross-sectional side view. 接続部をアクチュエータブロックから取り外す際に、2つの操作面を同時に押圧する状態のマニピュレータの正面図である。 When removing the connection portion from the actuator block, it is a front view of a state of the manipulator simultaneously press the two operation surface. 図14Aは、先端動作部がグリッパの接続部の係合凸部の模式説明図であり、図14Bは、先端動作部がはさみの接続部の係合凸部の模式説明図であり、図14Cは、先端動作部が電気メスの接続部の係合凸部の模式説明図であり、図14Dは、先端動作部がフック型電気メスの接続部の係合凸部の模式説明図である。 Figure 14A is a schematic explanatory view of the engaging convex portion of the connection portion of the distal end working unit gripper, Figure 14B, the distal end working unit is a schematic illustration of the engaging convex portion of the connection portion of the scissors, Figure 14C is a schematic illustration of the engaging convex portion of the connection portion of the distal end working unit is an electric knife, FIG. 14D, the distal end working unit is a schematic illustration of the engaging convex portion of the connecting portion of the hook-type electric surgical knife. 図15Aは、交換対象に係る作業部の係合凸部の模式説明図であり、図15Bは、交換前の作業部に対応した状態のアクチュエータブロックの係合凹部の模式説明図であり、図15Cは、作業部の交換に対応して係合凹部の角度を変更した状態を示す模式説明図である。 15A is a schematic explanatory view of the engaging convex portion of the working unit according to the replacement target, FIG. 15B is a schematic explanatory view of the engagement recess of the actuator block state corresponding to the working portion before replacement, Figure 15C is a schematic explanatory view showing a state in which changed the angle of the engaging recesses in correspondence with the replacement of the working unit. 図16Aは、交換対象に係る作業部の係合凸部の模式説明図であり、図16Bは、交換前の作業部に対応した状態のアクチュエータブロックの係合凹部の模式説明図であり、図16Cは、交換対象に係る作業部の個体情報を誤認識した場合に角度変更された係合凹部を示す模式説明図である。 Figure 16A is a schematic explanatory view of the engaging convex portion of the working unit according to the replacement target, FIG. 16B is a schematic explanatory view of the engagement recess of the actuator block state corresponding to the working portion before replacement, Figure 16C is a schematic explanatory view showing the angle altered engaging recesses when misrecognized individual information of the working unit according to the replacement target. 作業部と操作部の装着動作における各構成要素の動作状態の一例を示すタイミングチャートである。 Is a timing chart illustrating an example of an operating state of each component in the mounting operation of the operating unit and the working unit. 図18Aは、接続部の係合凸部の第1変形例を示す模式説明図であり、図18Bは、接続部の係合凸部の第2変形例を示す模式説明図であり、図18Cは、接続部の係合凸部の第3変形例を示す模式説明図である。 18A is a schematic explanatory view showing a first modification of the engaging convex portion of the connecting portion, Figure 18B is a schematic explanatory view showing a second modification of the engaging convex portion of the connecting portion, FIG. 18C is a schematic explanatory view showing a third modification of the engaging convex portion of the connecting portion. マニピュレータをロボットアームの先端に接続した医療用ロボットシステムの斜視図である。 The manipulator is a perspective view of a medical robotic system connected to the distal end of the robot arm.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10、408…マニピュレータ 12…先端動作部14、14a〜14d…操作部 15、15a〜15c…接続部16、16a〜16d、406…作業部30、412…アクチュエータブロック(アクチュエータ部) 10,408 ... manipulator 12 ... distal end working unit 14,14A~14d ... operation unit 15,15A~15c ... connecting portion 16,16a~16d, 406 ... working unit 30,412 ... actuator block (actuator unit)
40a〜40c…モータ(アクチュエータ) 40a~40c ... motor (actuator)
41a〜41c…係合凹部(駆動側係合部) 47、49…短尺部51a〜51d、100b、100c、102a〜102c、104a〜104c…係合凸部(従動側係合部) 41a to 41c ... engaging recess (driving side engaging portion) 47, 49 ... short section 51a~51d, 100b, 100c, 102a~102c, 104a~104c ... engaging projection (driven side engaging portion)
50a〜50c、57a〜57c…プーリ 54a〜54c…ワイヤ59…グリッパ 104…バーコード(ID保持部) 50 a to 50 c, 57a-57c ... pulley 54a to 54c ... wire 59 ... gripper 104 ... Barcode (ID holder)
106…カメラ(ID認識部) 300…プーリ収納体(機構部) 106 ... camera (ID recognizer) 300 ... pulley container (mechanism)
304…ロッキングプレート 306…コイルスプリング400…医療用ロボットシステム 514…コントローラ(制御部) 304 ... locking plate 306 ... coil spring 400 ... medical robotic system 514 ... controller (control unit)

Claims (6)

  1. アクチュエータを備えるアクチュエータ部と、 An actuator unit comprising an actuator,
    前記アクチュエータ部に対して着脱自在で、シャフトの先端に前記アクチュエータにより動作される先端動作部を備える作業部と、 Detachable with respect to the actuator unit, and a working portion comprising a distal-end working unit operated by the actuator to the distal end of the shaft,
    前記アクチュエータ部に設けられ、前記アクチュエータに連動して回転駆動される駆動側係合部と、 Provided in the actuator unit, and a driving side engaging portion that is rotated in conjunction with said actuator,
    前記作業部に設けられ、前記駆動側係合部に係合して従動的に回転駆動される従動側係合部を備えることで、前記アクチュエータからの駆動力を受けて前記先端動作部を動作させる機構部と、 Provided in the working portion, engaged with the driving side engaging portion by providing the driven side engaging portion that is driven driven to rotate, it operates the distal end working unit receives a driving force from the actuator and a mechanism unit which,
    を有し、 Have,
    前記駆動側係合部と前記従動側係合部とがそれぞれ所定の係合角度に設定されている場合にのみ、該駆動側係合部と該従動側係合部とは互いに係合可能であることを特徴とするマニピュレータ。 Only when said driving-side engaging portion and the driven-side engagement portion is respectively set to a predetermined engagement angle, the said driving-side engaging portion and the driven side engaging portion can be engaged with each other manipulator, characterized in that there.
  2. 請求項1記載のマニピュレータにおいて、 A manipulator according to claim 1,
    前記作業部は複数種類を前記アクチュエータ部に交換可能であると共に、各作業部の種類に応じて前記駆動側係合部の原点角度が異なるように構成され、 The working unit together with a plurality of types can be exchanged for the actuator unit, the origin angle of the driving side engaging portion is configured differently depending on the type of the working unit,
    前記従動側係合部が、各作業部の前記駆動側係合部の原点角度にそれぞれ対応した角度に設定された場合にのみ、各作業部の前記駆動側係合部と前記従動側係合部とは係合可能であることを特徴とするマニピュレータ。 The driven side engaging portion, only when it is set to an angle corresponding respectively to the origin angle of the driving side engaging portion of the working unit, the driven engagement with said driving-side engaging portion of the working unit manipulator, characterized in that the parts can engage.
  3. 請求項1又は2記載のマニピュレータにおいて、 A manipulator according to claim 1 or 2, wherein,
    前記駆動側係合部及び前記従動側係合部は、一方に凹部が形成され、他方に前記凹部に係合可能な凸部が形成されていることを特徴とするマニピュレータ。 The driving side engaging portion and the driven-side engaging portion, one recess is formed in the manipulator, characterized in that engageable protrusion in the recess on the other are formed.
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のマニピュレータにおいて、 A manipulator according to any one of claims 1 to 3,
    前記駆動側係合部及び前記従動側係合部は、十字型であることを特徴とするマニピュレータ。 Manipulator, wherein the driving side engaging portion and the driven-side engagement portion is a cross.
  5. アクチュエータを備えるアクチュエータ部と、 An actuator unit comprising an actuator,
    前記アクチュエータ部に対して着脱自在で、シャフトの先端に前記アクチュエータにより動作される先端動作部を備える作業部と、 Detachable with respect to the actuator unit, and a working portion comprising a distal-end working unit operated by the actuator to the distal end of the shaft,
    前記アクチュエータ部に設けられ、前記アクチュエータに連動して回転駆動される駆動側係合部と、 Provided in the actuator unit, and a driving side engaging portion that is rotated in conjunction with said actuator,
    前記作業部に設けられ、前記駆動側係合部に係合して従動的に回転駆動される従動側係合部を備えることで、前記アクチュエータからの駆動力を受けて前記先端動作部を動作させる機構部と、 Provided in the working portion, engaged with the driving side engaging portion by providing the driven side engaging portion that is driven driven to rotate, it operates the distal end working unit receives a driving force from the actuator and a mechanism unit which,
    前記作業部の動作を制御する制御部と、 A control unit for controlling the operation of the working unit,
    前記作業部に設けられ、個体識別用の個体信号を保持するID保持部と、 Provided in the working unit, and the ID storage unit storing individual signals for individual identification,
    前記アクチュエータ部に設けられ、前記ID保持部に対して非接触で前記個体信号を認識し前記制御部へ供給するID認識部と、 Said provided to the actuator unit, the ID holding section recognizes the individual signal in a non-contact manner with respect to ID recognition unit for supplying to the control unit,
    を有し、 Have,
    前記作業部は複数種類を前記アクチュエータ部に交換可能であると共に、各作業部の種類に応じて前記駆動側係合部の原点角度が異なるように構成され、 The working unit together with a plurality of types can be exchanged for the actuator unit, the origin angle of the driving side engaging portion is configured differently depending on the type of the working unit,
    前記アクチュエータ部に前記作業部が装着される際、前記制御部は、前記ID認識部で認識した前記作業部の種類に応じた前記従動側係合部に係合可能な状態に、前記駆動側係合部を回転させることを特徴とするマニピュレータ。 When the working unit is mounted on the actuator unit, wherein the control unit, the engageable state to the driven side engaging portion in accordance with the type of the working unit recognized by the ID recognizer, the driving-side manipulator, characterized in that rotating the engaging portion.
  6. 請求項5記載のマニピュレータにおいて、 A manipulator according to claim 5,
    前記駆動側係合部及び前記従動側係合部は、一方に凹部が形成され、他方に凸部が形成され、 The driving side engaging portion and the driven-side engagement portion is a recess formed in one convex portion is formed on the other,
    前記従動側係合部の前記凹部又は前記凸部の原点角度は、各作業部の種類毎に異なるように設定され、 Wherein the recess or the origin angle of the convex portion of the driven side engaging portion is set to be different for each type of the working unit,
    前記制御部は、前記ID認識部で認識した前記作業部の種類に応じた前記従動側係合部に対応する角度に、前記駆動側係合部の凸部又は凹部の角度を変更することを特徴とするマニピュレータ。 Wherein, the angle corresponding to the driven side engaging portion in accordance with the type of the working unit recognized by the ID recognizer, to change the angle of the projections or recesses of the driving side engaging portion manipulator characterized.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011122516A1 (en) * 2010-03-30 2011-10-06 テルモ株式会社 Medical manipulator system
JP2013034859A (en) * 2011-08-04 2013-02-21 Olympus Corp Medical equipment
JP2013545532A (en) * 2010-11-05 2013-12-26 エシコン・エンド−サージェリィ・インコーポレイテッドEthicon Endo−Surgery,Inc. Surgical instrument comprising a modular shaft and the end effector
US9477301B2 (en) 2011-08-04 2016-10-25 Olympus Corporation Operation support device and assembly method thereof
WO2016190393A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 オリンパス株式会社 Medical manipulator system
US9519341B2 (en) 2011-08-04 2016-12-13 Olympus Corporation Medical manipulator and surgical support apparatus
US9568992B2 (en) 2011-08-04 2017-02-14 Olympus Corporation Medical manipulator
US9632577B2 (en) 2011-08-04 2017-04-25 Olympus Corporation Operation support device and control method thereof
US9671860B2 (en) 2011-08-04 2017-06-06 Olympus Corporation Manipulation input device and manipulator system having the same
US9851782B2 (en) 2011-08-04 2017-12-26 Olympus Corporation Operation support device and attachment and detachment method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7108414B2 (en) 1995-06-27 2006-09-19 Solid State Opto Limited Light emitting panel assemblies

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040049205A1 (en) * 2002-09-09 2004-03-11 Endo Via Medical, Inc. Surgical instrument coupling mechanism
JP2004105451A (en) * 2002-09-18 2004-04-08 Toshiba Corp Medical manipulator
JP2004208922A (en) * 2002-12-27 2004-07-29 Olympus Corp Medical apparatus, medical manipulator and control process for medical apparatus
JP2008104855A (en) * 2006-10-25 2008-05-08 Terumo Corp Manipulator system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040049205A1 (en) * 2002-09-09 2004-03-11 Endo Via Medical, Inc. Surgical instrument coupling mechanism
JP2004105451A (en) * 2002-09-18 2004-04-08 Toshiba Corp Medical manipulator
JP2004208922A (en) * 2002-12-27 2004-07-29 Olympus Corp Medical apparatus, medical manipulator and control process for medical apparatus
JP2008104855A (en) * 2006-10-25 2008-05-08 Terumo Corp Manipulator system

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9414849B2 (en) 2010-03-30 2016-08-16 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Medical manipulator system
WO2011122516A1 (en) * 2010-03-30 2011-10-06 テルモ株式会社 Medical manipulator system
JP5758882B2 (en) * 2010-03-30 2015-08-05 カール シュトルツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト Medical manipulator system
JP2013545532A (en) * 2010-11-05 2013-12-26 エシコン・エンド−サージェリィ・インコーポレイテッドEthicon Endo−Surgery,Inc. Surgical instrument comprising a modular shaft and the end effector
US9519341B2 (en) 2011-08-04 2016-12-13 Olympus Corporation Medical manipulator and surgical support apparatus
US9477301B2 (en) 2011-08-04 2016-10-25 Olympus Corporation Operation support device and assembly method thereof
US9671860B2 (en) 2011-08-04 2017-06-06 Olympus Corporation Manipulation input device and manipulator system having the same
JP2013034859A (en) * 2011-08-04 2013-02-21 Olympus Corp Medical equipment
US9524022B2 (en) 2011-08-04 2016-12-20 Olympus Corporation Medical equipment
US9568992B2 (en) 2011-08-04 2017-02-14 Olympus Corporation Medical manipulator
US9632577B2 (en) 2011-08-04 2017-04-25 Olympus Corporation Operation support device and control method thereof
US9851782B2 (en) 2011-08-04 2017-12-26 Olympus Corporation Operation support device and attachment and detachment method thereof
WO2016190393A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 オリンパス株式会社 Medical manipulator system
JPWO2016190393A1 (en) * 2015-05-27 2017-06-15 オリンパス株式会社 Medical manipulator system

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Publication number Publication date
JP5210014B2 (en) 2013-06-12

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