JP2017093817A

JP2017093817A - 保持装置

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Publication number: JP2017093817A
Application number: JP2015229283A
Authority: JP
Inventors: 健嗣川嶋; Kenji Kawashima; 大輔原口; Daisuke HARAGUCHI; 貴皓菅野; Takahiro Kanno; 翔吉田; Sho Yoshida
Original assignee: Tokyo Medical and Dental University NUC; Riverfield Inc
Current assignee: Tokyo Medical and Dental University NUC; Riverfield Inc
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2017-06-01

Abstract

【課題】省スペースで不動点の位置が変更可能な保持装置を提供する。【解決手段】弾性体２１とワイヤ２２を有する柔軟関節２と、柔軟関節２の一端に固定され、軸状体１００を保持する軸状体保持部１と、柔軟関節２が貫通し、柔軟関節２を支持する貫通支持部３ａを有する筺体３と、柔軟関節２の弾性体２１の他端が固定された第１駆動部４を駆動する第１アクチュエータ６と、柔軟関節２のワイヤ２２の他端が固定された第２駆動部５を駆動する第２アクチュエータ７と、を備えることを特徴とする保持装置Ｓである。【選択図】図１

Description

本発明は、保持装置に関し、特に鉗子や硬性鏡などの軸状体を保持する保持装置に関する。

腹腔鏡下手術をはじめとした低侵襲医療技術を工学的な見地から研究開発し、医療の現場に役立てようとする動きが広まっている。なかでも、ロボットを用いた手術支援に関する研究開発が盛んに行われている。

腹腔鏡下手術支援ロボットは、鉗子や内視鏡（硬性鏡、腹腔鏡）などの軸状体を保持するマニピュレータ（保持装置）として、剛体平行リンク機構を用いてピボット（不動点）運動を実現するＲＣＭ（Remote Center Motion；遠隔運動中心）機構を採用している。これにより、鉗子や内視鏡などの軸状体の回転中心である不動点が剛体平行リンク機構の外側に位置し、軸状体の挿入孔を軸状体の回転中心（不動点）としたピボット運動が実現され、ロボットによる腹腔鏡下手術支援を行うことが可能となっている。

例えば、特許文献１には、内視鏡操作システムに関して、剛体平行リンク機構を備える保持アームユニット（特に、図３参照）が開示されている。

特許第５７６６１５０号

しかしながら、特許文献１に示すような剛体平行リンクによるＲＣＭ機構を用いた保持マニピュレータは、サイズが大きいため、腹腔鏡下手術を行う術者や助手の作業の妨げとなるという課題や、保持マニピュレータ同士が干渉するため近接する位置に複数台配置することができないという課題がある。また、剛体平行リンクによるＲＣＭ機構を用いた保持マニピュレータは、不動点の位置が変更できないため、鉗子や内視鏡などの軸状体の挿入孔と不動点との位置合わせが難しいという課題がある。

そこで、本発明は、省スペースで不動点の位置が変更可能な保持装置を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明に係る保持装置は、弾性体とワイヤを有する柔軟関節と、前記柔軟関節の一端に固定され、軸状体を保持する軸状体保持部と、前記柔軟関節が貫通し、該柔軟関節を支持する貫通支持部を有する筺体と、前記柔軟関節の前記弾性体の他端が固定された第１駆動部を駆動する第１アクチュエータと、前記柔軟関節の前記ワイヤの他端が固定された第２駆動部を駆動する第２アクチュエータと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、省スペースで不動点の位置が変更可能な保持装置を提供することができる。

第１実施形態に係る保持装置の構成を示す斜視図である。第１実施形態に係る保持装置の構成を示す正面図である。第１実施形態に係る保持装置の制御を示すブロック図である。第１実施形態に係る保持装置が不動点に対してピボット運動する動作例を示す正面図である。第１実施形態に係る保持装置が異なる不動点に対してピボット運動する動作例を示す正面図である。第２実施形態に係る保持装置の構成を示す斜視図である。第２実施形態に係る保持装置の配置例を示す（ａ）側面図および（ｂ）正面図である。第１実施形態に係る保持装置が備える柔軟関節の部分拡大図である。第３実施形態に係る保持装置が備える柔軟関節の部分拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

≪第１実施形態≫
＜保持装置Ｓ＞
第１実施形態に係る保持装置Ｓの構成について、図１および図２を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る保持装置Ｓの構成を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係る保持装置Ｓの構成を示す正面図である。

図１および図２に示すように、第１実施形態に係る保持装置Ｓは、鉗子保持部材１と、柔軟関節２と、筺体３と、第１駆動部材４と、第２駆動部材５と、第１空気圧シリンダ（第１アクチュエータ）６と、第２空気圧シリンダ（第２アクチュエータ）７と、サーボモータ８と、を備えている。

ここで、サーボモータ８の回転軸をヨー(Yaw)軸とし、ヨー軸と鉗子１００の中心軸との交点を不動点(Pivot point)Ｐとし、ヨー軸および鉗子１００の中心軸と直交する軸をピッチ(Pitch)軸とする。なお、鉗子１００の中心軸をロール(Roll)軸とする。

図１に示す第１実施形態に係る保持装置Ｓは、不動点Ｐを回転中心として、鉗子（軸状体）１００のピッチ軸まわりの回転角θ、および、ヨー軸まわりの回転角ψを制御することができる２自由度の保持装置である。さらに、第１実施形態に係る保持装置Ｓは、不動点Ｐの高さ方向の位置（即ち、ピッチ回転の曲率半径ｒ）を制御することができるようになっている。

鉗子保持部材１は、鉗子１００を保持する保持部１ａを有している。また、鉗子保持部材１は、柔軟関節２の一端と固定されている。

柔軟関節２は、中空の弾性体２１と、弾性体２１の中空部に配置されたワイヤ２２と、を有している。弾性体２１は、一端が鉗子保持部材１に固定され、筺体３の貫通支持穴３ａを通って、他端が第１駆動部材４に固定されている。ワイヤ２２は、一端が鉗子保持部材１に固定され、弾性体２１と共に筺体３の貫通支持穴３ａを通り、第１駆動部材４の貫通穴４ａを通って、他端が第２駆動部材５に固定されている。なお、図２に示すように、鉗子保持部材１の側のワイヤ２２の固定位置は、弾性体２１の固定位置の中心よりも下側にずれて位置している。また、ワイヤ２２が通る第１駆動部材４の貫通穴４ａは、弾性体２１の固定位置の中心よりも下側にずれて位置している。

ここで、第１実施形態に係る保持装置Ｓが備える柔軟関節２の構造について、図８を用いてさらに説明する。図８は、第１実施形態に係る保持装置Ｓが備える柔軟関節２の部分拡大図である。

弾性体２１は、弾性を有する樹脂（例えば、ポリプロピレンなどを用いることができる。）からなり、図８に示すように、中空の筒部２１ａと、同軸に配置した複数の筒部２１ａ同士を弾性体２１の長手方向に接続する梁部２１ｂとが、一体に形成されている。なお、このような形状の弾性体２１は、３Ｄプリンタ等により容易に作成することができる。

弾性体２１の梁部２１ｂは、弾性体２１の長手方向中心からみてそれぞれ反対側（図８の例では、紙面の手前側と奥側）に、２つ形成されている。このような構成により、一方の梁部２１ｂから他方の梁部２１ｂへ向かう方向（図８の例では、紙面の手前側、奥側への方向）の力が弾性体２１に加わっても容易に変形しないが、その方向とは垂直な方向（図８の例では、紙面の上下方向）の力が弾性体２１に加わると、弾性変形するようになっている。また、弾性体２１に外力が加えられていない状態においては、梁部２１ｂの剛性により、弾性体２１は略水平となるようになっている。

なお、図８（および図１，２）においては、筒部２１ａの断面は四角形であるものとして図示しているが、これに限定されるものではない。例えば、円や楕円であってもよい。また、図１において、筒部２１ａは円筒形状であるものとして図示しているが、これに限定されるものではない。例えば、四角筒形状であってもよい。

図２に戻り、筺体３は、柔軟関節２が挿入される貫通支持穴３ａを有している。貫通支持穴３ａは、挿入された柔軟関節２を支持する。

第１駆動部材４は、筺体３に設けられたレール（図示せず）に沿って、一方向（貫通支持穴３ａの軸方向。図２において、紙面の左右方向。）にのみ移動することができるようになっている。第１駆動部材４の一面側には、柔軟関節２の弾性体２１が固定されている。第１駆動部材４の他面側には、第１空気圧シリンダ６のピストンロッド６ａが固定されている。また、第１駆動部材４の一面側から他面側へと貫通する貫通穴４ａが設けられている。

第２駆動部材５は、筺体３に設けられたレール（図示せず）に沿って、一方向（貫通支持穴３ａの軸方向。貫通穴４ａの軸方向。図２において、紙面の左右方向。）にのみ移動することができるようになっている。第２駆動部材５の一面側には、柔軟関節２のワイヤ２２が固定されている。第２駆動部材５の他面側には、第２空気圧シリンダ７のピストンロッド７ａが固定されている。

第１空気圧シリンダ６は、ピストンロッド６ａが第１駆動部材４と固定されており、シリンダチューブ６ｂが筺体３と固定されている。なお、第１空気圧シリンダ６は後述する第１方向制御器６２を介して制御部１０（後述する図３参照）により制御されるようになっている。

第２空気圧シリンダ７は、ピストンロッド７ａが第２駆動部材５と固定されており、シリンダチューブ７ｂが筺体３と固定されている。なお、第２空気圧シリンダ７は後述する第２方向制御器７２を介して制御部１０（後述する図３参照）により制御されるようになっている。

サーボモータ８のハウジング（固定子側）は、図示しない懸架支持装置により懸架支持され固定されている。サーボモータ８の回転軸（回転子側）は、筺体３と固定されている。これにより、サーボモータ８は、保持装置Ｓをヨー軸まわりに回転させることができるようになっている。なお、サーボモータ８は制御部１０（後述する図３参照）により制御されるようになっている。

次に、第１実施形態に係る保持装置Ｓの制御系について、図３を用いて説明する。図３は、第１実施形態に係る保持装置Ｓの制御を示すブロック図である。

第１位置センサ６１は、第１空気圧シリンダ６のストローク量（換言すれば、ピストンロッド６ａの位置、第１駆動部材４の位置）を検出し、位置信号を制御部１０に送信するようになっている。第１方向制御器６２は、第１空気圧シリンダ６の空気圧の流れ方向を制御する。なお、第１方向制御器６２は制御部１０により制御されるようになっている。

第２位置センサ７１は、第２空気圧シリンダ７のストローク量（換言すれば、ピストンロッド７ａの位置、第２駆動部材５の位置）を検出し、位置信号を制御部１０に送信するようになっている。第２方向制御器７２は、第２空気圧シリンダ７の空気圧の流れ方向を制御する。なお、第２方向制御器７２は制御部１０により制御されるようになっている。

回転角センサ８１は、サーボモータ８の回転角を検出し、回転角信号を制御部１０に送信するようになっている。

操作入力部９は、術者や助手が入力した鉗子１００の操作に関する入力を検出し、その入力信号を制御部１０に送信するようになっている。

制御部１０は、第１位置センサ６１、第２位置センサ７１、回転角センサ８１、操作入力部９から入力した各種信号に基づいて、第１方向制御器６２、第２方向制御器７２、サーボモータ８を制御するようになっている。

＜保持装置Ｓの動作＞
第１実施形態に係る保持装置Ｓの動作について、図４および図５を用いて説明する。図４は、第１実施形態に係る保持装置Ｓが不動点Ｐ₁に対してピボット運動する動作例を示す正面図である。図５は、第１実施形態に係る保持装置Ｓが異なる不動点Ｐ₂に対してピボット運動する動作例を示す正面図である。

制御部１０は、第１方向制御器６２を介して第１空気圧シリンダ６を制御することにより、第１駆動部材４の位置を制御する。また、制御部１０は、第２方向制御器７２を介して第２空気圧シリンダ７を制御することにより、第２駆動部材５の位置を制御する。

ここで、制御部１０は、第１駆動部材４の位置を制御することにより、貫通支持穴３ａから鉗子保持部材１までの柔軟関節２の長さ、換言すれば、弾性体２１の梁部２１ｂの長さを制御することができる。ここで、図４に示すように、柔軟関節２の曲率半径ｒ（図１参照）を維持しながら貫通支持穴３ａから鉗子保持部材１までの弾性体２１の長さを制御することにより、不動点Ｐ₁を回転中心として、鉗子１００のピッチ軸まわりの回転角θ（図４（ａ）の回転角θ₁、図４（ｂ）の回転角θ₂参照）を制御することができる。

また、制御部１０が第１駆動部材４の位置に基づいて第２駆動部材５の位置を制御することにより、第１駆動部材４の位置と第２駆動部材５の位置との差を制御し、第１駆動部材４の貫通穴４ａから鉗子保持部材１までの柔軟関節２のワイヤ２２の長さを制御することができる。

ここで、貫通支持穴３ａから鉗子保持部材１までの弾性体２１の梁部２１ｂの長さよりも貫通支持穴３ａから鉗子保持部材１までのワイヤ２２の長さを短くすることにより、貫通支持穴３ａから鉗子保持部材１までの間で柔軟関節２を下方向に屈曲させることができる。このため、制御部１０が第１駆動部材４の位置と第２駆動部材５の位置との差を制御することにより、不動点Ｐから円弧状に屈曲した柔軟関節２の中心までの距離である曲率半径ｒ（図１参照）を制御することができる。換言すれば、制御部１０は、曲率半径ｒを変更することにより、不動点Ｐの位置（図４（ａ）の不動点Ｐ₁、図５（ａ）の不動点Ｐ₂参照）を変更することができる。

また、図５に示すように、変更した不動点Ｐ₂に対しても、不動点Ｐ₂を回転中心として、鉗子１００のピッチ軸まわりの回転角θ（図５（ａ）の回転角θ₃、図５（ｂ）の回転角θ₄参照）を制御することができる。

以上のように、第１実施形態に係る保持装置Ｓは、第１空気圧シリンダ６のストローク量および第２空気圧シリンダ７のストローク量を制御することにより、円弧状に屈曲する柔軟関節２の曲率半径ｒ（図１参照）を制御して不動点Ｐの高さ方向の位置を変更することができる。これにより、腹腔鏡下手術における鉗子１００の挿入孔と、不動点Ｐとの位置合わせが容易となる。

また、第１実施形態に係る保持装置Ｓは、第１空気圧シリンダ６のストローク量および第２空気圧シリンダ７のストローク量を制御することにより、設定した不動点Ｐ（Ｐ₁，Ｐ₂）を回転中心として、鉗子１００のピッチ軸まわりの回転角θを制御することができる。加えて、第１実施形態に係る保持装置Ｓは、サーボモータ８の回転角を制御することにより、設定した不動点Ｐ（Ｐ₁，Ｐ₂）を回転中心として、鉗子１００のヨー軸まわりの回転角ψを制御することができる。これにより、鉗子１００の回転角θおよび回転角ψを制御可能な２自由度の保持装置とすることができる。

また、第１実施形態に係る保持装置Ｓは、特許文献１に示すような剛体平行リンクによるＲＣＭ機構を用いた保持マニピュレータと比較して、省スペースに構成することができる。これにより、腹腔鏡下手術を行う術者や助手の作業の妨げとなることを低減することができる。また、保持装置Ｓ同士が干渉することを防止できるので、近接する位置に複数台配置することが可能となる。

≪第２実施形態≫
第２実施形態に係る保持装置Ｓの構成について、図６を用いて説明する。図６は、第２実施形態に係る保持装置Ｓの構成を示す斜視図である。なお、図６は下方から第２実施形態に係る保持装置Ｓを見上げた図である。

図１に示す第１実施形態に係る保持装置Ｓは空気圧アクチュエータを用いているのに対し、図６に示す第２実施形態に係る保持装置Ｓは電動アクチュエータを用いている点で異なっている。具体的には、第２実施形態に係る保持装置Ｓは、筺体３に変えて、筺体１３を備えている。また、第２実施形態に係る保持装置Ｓは、駆動部材４，５を駆動する空気圧シリンダ６，７に変えて、駆動部１４Ａ，１５Ａを駆動する直動アクチュエータ１４，１５を備えている。また、制御部１０（図３参照）は、方向制御器６２，７２（図３参照）に変えて、直動アクチュエータ１４，１５が備えるサーボモータ（図示せず）を制御する。また、位置センサ６１，７１に（図３参照）に変えて、直動アクチュエータ１４，１５が備えるサーボモータ（図示せず）の回転角を検出する回転角センサ（図示せず）からの回転角信号が制御部１０に入力されるようになっている。その他の構成は第１実施形態に係る保持装置Ｓと同様であり、重複する説明は省略する。

第１直動アクチュエータ（第１アクチュエータ）１４は、駆動部１４Ａとガイド１４Ｂとを備え、ガイド１４Ｂは筺体１３に固定されている。直動アクチュエータ１４は、ボールねじ（図示せず）によりサーボモータ（図示せず）による回転軸の回転運動を駆動部１４Ａの直動運動に変換する。第２直動アクチュエータ（第２アクチュエータ）１５も同様の構成を有する。

第２実施形態に係る保持装置Ｓによれば、空気圧アクチュエータ（空気圧シリンダ６，７）に変えて電動アクチュエータ（直動アクチュエータ１４，１５）を用いても、第１実施形態に係る保持装置Ｓと同様の作用効果を得ることができる。

また、図１に示す第１実施形態に係る保持装置Ｓの筺体３は空気圧シリンダ６，７を縦方向に並列して配置したのに対し、図６に示す第２実施形態に係る保持装置Ｓの筺体１３は直動アクチュエータ１４，１５を横方向に並列して配置している。このように配置することにより、筺体１３の高さ方向の厚みを薄くすることができる。

図７は、第２実施形態に係る保持装置Ｓの配置例を示す図であり、（ａ）は側面図（図７（ｂ）に示すＹ方向に見た図）であり、（ｂ）は正面図（図７（ａ）に示すＸ方向から見た図）である。図７の例では、２台の第２実施形態に係る保持装置Ｓ１，Ｓ２が懸架支持装置２００に懸架支持され固定されている。

図７に示すように、第２実施形態に係る保持装置Ｓ１，Ｓ２は、筺体１３の高さ方向の厚みを薄くすることができるので、サーボモータ８の回転軸の長さを変更することにより、保持装置Ｓ１と保持装置Ｓ２とが、高さ方向にすれ違うように配置することができる。これにより、保持装置Ｓ１のサーボモータ８の回転軸と保持装置Ｓ２のサーボモータ８の回転軸とを近づけて配置することができる。換言すれば、上方から見下ろした状態において、保持装置Ｓ１の不動点Ｐの位置と保持装置Ｓ２の不動点Ｐの位置を近づけることができる。

また、第２実施形態に係る保持装置Ｓ１，Ｓ２は、第１実施形態に係る保持装置Ｓと同様に、柔軟関節２の曲率半径ｒ（図１参照）を制御して不動点Ｐの高さ方向の位置を変更することができる。このため、保持装置Ｓ１の筺体１３の高さ方向の位置と保持装置Ｓ２の筺体１３の高さ方向の位置とが異なっていても、保持装置Ｓ１の不動点Ｐの高さ方向の位置と保持装置Ｓ２の不動点Ｐの高さ方向の位置は近づけることができる。

以上のように、第２実施形態に係る保持装置Ｓは、保持装置Ｓ同士の干渉を防止しつつ、保持装置Ｓ１の不動点Ｐの位置と保持装置Ｓ２の不動点Ｐの位置を近づけることができる。

≪第３実施形態≫
次に、第３実施形態に係る保持装置Ｓについて説明する。第３実施形態に係る保持装置Ｓは、第１，第２実施形態に係る保持装置Ｓと比較して、柔軟関節の構造が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。

第３実施形態に係る保持装置Ｓの柔軟関節１２について、図９を用いて説明する。図８は、第３実施形態に係る保持装置Ｓが備える柔軟関節１２の部分拡大図である。

第３実施形態に係る保持装置Ｓが備える柔軟関節１２は、金属スプリングからなる弾性体２３と、曲げ剛性を強化する構造部材としてのステンレスロッド２４と、屈曲用のワイヤ２２と、で構成されている。ステンレスロッド２４およびワイヤ２２は、弾性体２３の内部に収納されている。

ここで、図９に示すように、鉗子保持部材１の側のワイヤ２２の固定位置は、弾性体２３の固定位置の中心よりも下側にずれて位置している。また、ワイヤ２２が通る第１駆動部材４（駆動部１４Ａ）の貫通穴４ａは、第１，２実施形態と同様に弾性体２３の固定位置の中心よりも下側にずれて位置している。

一方、鉗子保持部材１の側のステンレスロッド２４の固定位置は、弾性体２３の固定位置の中心に位置している。また、第１駆動部材４の側のステンレスロッド２４の固定位置は弾性体２３の固定位置の中心に位置している。

このような構成により、貫通支持穴３ａ（１３ａ）から鉗子保持部材１までのステンレスロッド２４の長さよりも貫通支持穴３ａ（１３ａ）から鉗子保持部材１までのワイヤ２２の長さを短くすることにより、貫通支持穴３ａから鉗子保持部材１までの間で柔軟関節１２を下方向に屈曲させることができる。

第３実施形態に係る保持装置Ｓによれば、柔軟関節を図８に示す柔軟関節２から図９に示す柔軟関節１２に変更しても、第１，２実施形態に係る保持装置Ｓと同様の作用効果を得ることができる。

≪変形例≫
なお、本実施形態（第１〜第３実施形態）に係る保持装置Ｓは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

第１実施形態に係る保持装置Ｓは空気圧シリンダ６，７を縦方向に並列して配置するものとして説明したが、第２実施形態の直動アクチュエータ１４，１５の様に横方向に並列して配置して配置してもよい。逆に、第２実施形態に係る保持装置Ｓは直動アクチュエータ１４，１５を横方向に並列して配置するものとして説明したが、第１実施形態の空気圧シリンダ６，７の様に縦方向に並列して配置して配置してもよい。

また、本実施形態に係る保持装置Ｓは、鉗子１００を保持するものとして説明したが、保持する対象はこれに限定されるものではない。例えば、内視鏡（硬性鏡、腹腔鏡）を保持してもよく、その他の軸状体を保持してもよい。

また、本実施形態に係る保持装置Ｓの鉗子保持部１が、鉗子１００をロール軸まわりの回転と、軸方向の伸縮と、を制御することができるようになっていてもよい。この場合は、４自由度の保持装置となる。このように構成することにより、挿入孔から挿入した鉗子１００を自在に移動回転させることができる。

第１実施形態に係る保持装置Ｓにおいて、第２空気圧シリンダ７のストローク量を検出する第２位置センサ７１に変えて、ワイヤ２２の張力を検出する張力センサ（図示せず）を用いてもよい。さらに、張力センサ（図示せず）に変えて、第２空気圧シリンダ７の圧縮空気の圧力を検出する空気圧センサ（図示せず）を用いてもよい。曲率半径ｒを変える際、制御部１０が第１駆動部材４の位置と第２駆動部材５の位置との差をもって制御するが、この変化量は、鉗子１００のピッチ軸まわりの回転角θを制御する際の第１駆動部材４の位置の変化量と比較して小さな値である。このため、張力センサ（図示せず）や空気圧センサ（図示せず）に基づいて制御することにより、より精度よく曲率半径ｒを制御することが可能となる。

Ｓ，Ｓ１，Ｓ２保持装置
１鉗子保持部材（軸状体保持部）
１ａ保持部
２，１２柔軟関節
２１弾性体
２１ａ筒部
２１ｂ梁部
２２ワイヤ
２３弾性体
２４ステンレスロッド
３，１３筺体
３ａ，１３ａ貫通支持穴（貫通支持部）
４第１駆動部材（第１駆動部）
４ａ貫通穴
５第２駆動部材（第２駆動部）
６第１空気圧シリンダ（第１アクチュエータ）
７第２空気圧シリンダ（第２アクチュエータ）
６ａ，７ａピストンロッド
６ｂ，７ｂシリンダチューブ
６１，７１位置センサ
６２，７２方向制御器
８サーボモータ（モータ）
８１回転角センサ
９操作入力部
１０制御部
１４第１直動アクチュエータ（第１アクチュエータ）
１４Ａ駆動部（第１駆動部）
１５第２直動アクチュエータ（第２アクチュエータ）
１５Ａ駆動部（第２駆動部）
１４Ｂ，１５Ｂガイド
Ｐ不動点
θ 回転角
ψ 回転角
ｒ曲率半径
１００鉗子（軸状体）
２００懸架支持装置

Claims

弾性体とワイヤを有する柔軟関節と、
前記柔軟関節の一端に固定され、軸状体を保持する軸状体保持部と、
前記柔軟関節が貫通し、該柔軟関節を支持する貫通支持部を有する筺体と、
前記柔軟関節の前記弾性体の他端が固定された第１駆動部を駆動する第１アクチュエータと、
前記柔軟関節の前記ワイヤの他端が固定された第２駆動部を駆動する第２アクチュエータと、を備える
ことを特徴とする保持装置。
前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータの動作を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータの動作を制御して、不動点を回転中心とする前記軸状体のピボット運動を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
前記制御部は、
前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータの動作を制御して、前記不動点の位置を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の保持装置。
前記柔軟関節は、
中空の筒部と、同軸に配置した複数の筒部同士を長手方向に接続する梁部とが、一体に形成されている弾性体と、
前記筒部の中空を通るワイヤと、を備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の保持装置。
前記柔軟関節は、
金属スプリングからなる弾性体と、
前記弾性体の内部に収納され、曲げ剛性を強化するロッドと、
前記弾性体の内部に収納されるワイヤと、を備え、
前記ロッドの一端は前記軸状体保持部に固定され、
前記ロッドの他端は前記第１駆動部に固定される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の保持装置。
前記ワイヤの一端は、
前記弾性体の一端と前記軸状体保持部との固定位置の中心よりも下側にずれた位置で前記軸状体保持部と固定される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の保持装置。
前記第１駆動部は、前記ワイヤが貫通する貫通穴を有し、
該貫通穴は、
前記弾性体の他端と前記第１駆動部との固定位置の中心よりも下側にずれた位置に設けられる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の保持装置。
前記筺体を回転させるモータをさらに備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の保持装置。