JP2018538067A5 - - Google Patents
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- 238000004805 robotic Methods 0.000 claims description 61
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 7
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Description
本願の明細書には、本明細書で説明した個々の特徴及び2つ以上のそのような特徴の任意の組合せのそれぞれが、本願の明細書全体と当業者の一般常識とに基づいてこのような特徴又は組合せが実施可能である限り、このような特徴又は特徴の組合せが本明細書で開示した任意の課題を解決するか否かにかかわらず、特許請求の範囲に限定されることなく開示されているものとする。本発明の態様は、そのような個々の特徴又は特徴の組合せのいずれで構成されたものであってもよい。本発明の範疇で様々な変更が施されてもよいことは、前述の説明を参酌することにより当業者にとって明白である。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
[態様1]
シャフトと、
エンドエフェクタエレメントと、
前記エンドエフェクタエレメントを前記シャフトに連結する関節部であって、
第1の対の駆動エレメントにより駆動可能な第1のジョイントであって、前記エンドエフェクタエレメントが前記シャフトの長手方向軸心を横切る第1の軸心回りに回転することを可能にする前記第1のジョイントと、
第2の対の駆動エレメントにより駆動可能な第2のジョイントと、
を備える関節部と、
を備える、ロボット手術器具であって、
当該ロボット手術器具が、さらに、
前記第1の軸心回りに回転可能な第1のセットのプーリと、
当該第1のセットのプーリと前記第2のジョイントとの間に設けられた偏向プーリと、を有するプーリ機構を備え、
前記第2の対の駆動エレメントは、前記第1のセットのプーリの周りを移動するように拘束されており、
前記偏向プーリは、偏向プーリ軸心回りに回転可能であり、
前記第2の対の駆動エレメントは、前記偏向プーリの周りを移動するように拘束されており、
前記偏向プーリ軸心は、前記偏向プーリが、前記第2の対の駆動エレメントの第1の駆動エレメントを前記第1のセットのプーリの第1のプーリの繰出し点から前記第2のジョイントの巻取り点へと偏向させるように、前記第1の軸心に対して角度づけられている、ロボット手術器具。
[態様2]
態様1に記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリが、前記関節部の長手方向軸心と当該関節部の外形プロファイルとの間に配置されている、ロボット手術器具。
[態様3]
態様1または2に記載のロボット手術器具において、前記関節部のプロファイルの直径が5mm以下である、ロボット手術器具。
[態様4]
態様1から3のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリが、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリの前記繰出し点、前記第2のジョイントの前記巻取り点、および前記関節部の外形プロファイル上の点によって画定される平面内に位置しており、前記関節部の外形プロファイル上の前記点は、前記偏向プーリが前記平面内に位置したときに当該偏向プーリが前記関節部の外形プロファイル内に収まるような点である、ロボット手術器具。
[態様5]
態様1から4のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記第2のジョイントは、前記エンドエフェクタエレメントが前記第1の軸心を横切る第2の軸心回りに回転することを可能にする、ロボット手術器具。
[態様6]
態様1から5のいずれかに記載のロボット手術器具において、さらに、
追加のエンドエフェクタエレメント、
を備え、
前記関節部が、さらに、第3の対の駆動エレメントにより駆動可能な第3のジョイントを備え、前記第3の対の駆動エレメントは、前記第1のセットのプーリの周りを移動するように拘束されており、
前記プーリ機構が、さらに、前記第1のセットのプーリと前記第3のジョイントとの間に設けられた追加の偏向プーリを備え、当該追加の偏向プーリは、追加の偏向プーリ軸心回りに回転可能であり、前記第3の対の駆動エレメントは、前記追加の偏向プーリの周りを移動するように拘束されており、前記追加の偏向プーリ軸心は、前記追加の偏向プーリに前記第1のセットのプーリの第2のプーリの繰出し点から前記第3の対の駆動エレメントの第1の駆動エレメントを前記第3のジョイントの巻取り点へと偏向させるように、前記第1の軸心に対して傾いている、ロボット手術器具。
[態様7]
態様6に記載のロボット手術器具において、前記追加の偏向プーリが、前記関節部の長手方向軸心と当該関節部の外形プロファイルとの間に配置されている、ロボット手術器具。
[態様8]
態様6または7に記載のロボット手術器具において、前記追加の偏向プーリが、前記第1のセットのプーリの前記第2のプーリの前記繰出し点と前記第3のジョイントの前記巻取り点と前記関節部の外形プロファイル上の点とにより画定される平面内に位置しており、前記関節部の外形プロファイル上の前記点は、前記追加の偏向プーリがその平面内に位置したときに当該追加の偏向プーリが前記関節部の外形プロファイル内に収まるような点である、ロボット手術器具。
[態様9]
態様6から8のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記第3のジョイントは、前記追加のエンドエフェクタエレメントが前記第2の軸心回りに回転することを可能にする、ロボット手術器具。
[態様10]
態様6から9のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリと前記追加の偏向プーリとが、互いに平行でない平面内に位置している、ロボット手術器具。
[態様11]
態様6から10のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリと前記追加の偏向プーリとが、前記第1の軸心に直交する直線を基準として対称である、ロボット手術器具。
[態様12]
態様6から11のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリが、前記第2の対の駆動エレメントの前記第1の駆動エレメントを係合させて且つ前記第3の対の駆動エレメントの第2の駆動エレメントを部分的に取り囲む溝を有している、ロボット手術器具。
[態様13]
態様6から12のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記追加の偏向プーリが、前記第3の対の駆動エレメントの前記第1の駆動エレメントを係合させて且つ前記第2の対の駆動エレメントの第2の駆動エレメントを部分的に取り囲む溝を有している、ロボット手術器具。
[態様14]
態様1から13のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記第1のセットのプーリが、前記第1のジョイントの両側に配置された第1のプーリ及び第2のプーリを含む、ロボット手術器具。
[態様15]
態様14に記載のロボット手術器具において、前記第2の対の駆動エレメントが、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリの周りと前記第2のプーリの周りとを、互いに反対側で動くように拘束されている、ロボット手術器具。
[態様16]
態様15に記載のロボット手術器具において、前記第3の対の駆動エレメントが、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリの周りと前記第2のプーリの周りとを、前記第2の対の駆動エレメントとは反対側で動くように拘束されている、ロボット手術器具。
[態様17]
態様14から16のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記第1のセットのプーリのそれぞれのプーリが一対のプーリエレメントを有しており、当該一対のプーリエレメントが、内側のプーリエレメントおよび外側のプーリエレメントを含み、当該内側のプーリエレメントは、当該外側のプーリエレメントと前記第1のジョイントの間に配置されており、それぞれのプーリエレメントが、駆動エレメントを係合させる溝を有している、ロボット手術器具。
[態様18]
態様17に記載のロボット手術器具において、前記第2の対の駆動エレメントが、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリの前記内側のプーリエレメントの周りと、前記第1のセットのプーリの前記第2のプーリの前記外側のプーリエレメントの周りとを動くように拘束されており、前記第3の対の駆動エレメントが、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリの前記外側のプーリエレメントの周りと、前記第1のセットのプーリの前記第2のプーリの前記内側のプーリエレメントの周りとを動くように拘束されている、ロボット手術器具。
[態様19]
態様17または18に記載のロボット手術器具において、前記第1のセットのプーリのそれぞれのプーリにつき、前記一対のプーリエレメントの一方のプーリエレメントが当該一対のプーリエレメントの他方のプーリエレメントに当接している、ロボット手術器具。
[態様20]
態様6から19のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記エンドエフェクタエレメントが前記長手方向軸心に対するあらゆる回転角度に対して、前記第2の対の駆動エレメント及び前記第3の対の駆動エレメントは同じ長さを有する、ロボット手術器具。
[態様21]
態様6から20のいずれかに記載のロボット手術器具において、第1および第2の前記エンドエフェクタエレメントが、エンドエフェクタの向かい合った第1及び第2のジョーである、ロボット手術器具。
[態様22]
態様1から21のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記対の駆動エレメントが、可撓部とスポークとを有している、ロボット手術器具。
[態様23]
態様1から22のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記対の駆動エレメントが、ケーブルである、ロボット手術器具。
[態様24]
態様1から23のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記対の駆動エレメントが、圧縮力及び引張力に抵抗する、ロボット手術器具。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
[態様1]
シャフトと、
エンドエフェクタエレメントと、
前記エンドエフェクタエレメントを前記シャフトに連結する関節部であって、
第1の対の駆動エレメントにより駆動可能な第1のジョイントであって、前記エンドエフェクタエレメントが前記シャフトの長手方向軸心を横切る第1の軸心回りに回転することを可能にする前記第1のジョイントと、
第2の対の駆動エレメントにより駆動可能な第2のジョイントと、
を備える関節部と、
を備える、ロボット手術器具であって、
当該ロボット手術器具が、さらに、
前記第1の軸心回りに回転可能な第1のセットのプーリと、
当該第1のセットのプーリと前記第2のジョイントとの間に設けられた偏向プーリと、を有するプーリ機構を備え、
前記第2の対の駆動エレメントは、前記第1のセットのプーリの周りを移動するように拘束されており、
前記偏向プーリは、偏向プーリ軸心回りに回転可能であり、
前記第2の対の駆動エレメントは、前記偏向プーリの周りを移動するように拘束されており、
前記偏向プーリ軸心は、前記偏向プーリが、前記第2の対の駆動エレメントの第1の駆動エレメントを前記第1のセットのプーリの第1のプーリの繰出し点から前記第2のジョイントの巻取り点へと偏向させるように、前記第1の軸心に対して角度づけられている、ロボット手術器具。
[態様2]
態様1に記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリが、前記関節部の長手方向軸心と当該関節部の外形プロファイルとの間に配置されている、ロボット手術器具。
[態様3]
態様1または2に記載のロボット手術器具において、前記関節部のプロファイルの直径が5mm以下である、ロボット手術器具。
[態様4]
態様1から3のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリが、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリの前記繰出し点、前記第2のジョイントの前記巻取り点、および前記関節部の外形プロファイル上の点によって画定される平面内に位置しており、前記関節部の外形プロファイル上の前記点は、前記偏向プーリが前記平面内に位置したときに当該偏向プーリが前記関節部の外形プロファイル内に収まるような点である、ロボット手術器具。
[態様5]
態様1から4のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記第2のジョイントは、前記エンドエフェクタエレメントが前記第1の軸心を横切る第2の軸心回りに回転することを可能にする、ロボット手術器具。
[態様6]
態様1から5のいずれかに記載のロボット手術器具において、さらに、
追加のエンドエフェクタエレメント、
を備え、
前記関節部が、さらに、第3の対の駆動エレメントにより駆動可能な第3のジョイントを備え、前記第3の対の駆動エレメントは、前記第1のセットのプーリの周りを移動するように拘束されており、
前記プーリ機構が、さらに、前記第1のセットのプーリと前記第3のジョイントとの間に設けられた追加の偏向プーリを備え、当該追加の偏向プーリは、追加の偏向プーリ軸心回りに回転可能であり、前記第3の対の駆動エレメントは、前記追加の偏向プーリの周りを移動するように拘束されており、前記追加の偏向プーリ軸心は、前記追加の偏向プーリに前記第1のセットのプーリの第2のプーリの繰出し点から前記第3の対の駆動エレメントの第1の駆動エレメントを前記第3のジョイントの巻取り点へと偏向させるように、前記第1の軸心に対して傾いている、ロボット手術器具。
[態様7]
態様6に記載のロボット手術器具において、前記追加の偏向プーリが、前記関節部の長手方向軸心と当該関節部の外形プロファイルとの間に配置されている、ロボット手術器具。
[態様8]
態様6または7に記載のロボット手術器具において、前記追加の偏向プーリが、前記第1のセットのプーリの前記第2のプーリの前記繰出し点と前記第3のジョイントの前記巻取り点と前記関節部の外形プロファイル上の点とにより画定される平面内に位置しており、前記関節部の外形プロファイル上の前記点は、前記追加の偏向プーリがその平面内に位置したときに当該追加の偏向プーリが前記関節部の外形プロファイル内に収まるような点である、ロボット手術器具。
[態様9]
態様6から8のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記第3のジョイントは、前記追加のエンドエフェクタエレメントが前記第2の軸心回りに回転することを可能にする、ロボット手術器具。
[態様10]
態様6から9のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリと前記追加の偏向プーリとが、互いに平行でない平面内に位置している、ロボット手術器具。
[態様11]
態様6から10のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリと前記追加の偏向プーリとが、前記第1の軸心に直交する直線を基準として対称である、ロボット手術器具。
[態様12]
態様6から11のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリが、前記第2の対の駆動エレメントの前記第1の駆動エレメントを係合させて且つ前記第3の対の駆動エレメントの第2の駆動エレメントを部分的に取り囲む溝を有している、ロボット手術器具。
[態様13]
態様6から12のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記追加の偏向プーリが、前記第3の対の駆動エレメントの前記第1の駆動エレメントを係合させて且つ前記第2の対の駆動エレメントの第2の駆動エレメントを部分的に取り囲む溝を有している、ロボット手術器具。
[態様14]
態様1から13のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記第1のセットのプーリが、前記第1のジョイントの両側に配置された第1のプーリ及び第2のプーリを含む、ロボット手術器具。
[態様15]
態様14に記載のロボット手術器具において、前記第2の対の駆動エレメントが、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリの周りと前記第2のプーリの周りとを、互いに反対側で動くように拘束されている、ロボット手術器具。
[態様16]
態様15に記載のロボット手術器具において、前記第3の対の駆動エレメントが、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリの周りと前記第2のプーリの周りとを、前記第2の対の駆動エレメントとは反対側で動くように拘束されている、ロボット手術器具。
[態様17]
態様14から16のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記第1のセットのプーリのそれぞれのプーリが一対のプーリエレメントを有しており、当該一対のプーリエレメントが、内側のプーリエレメントおよび外側のプーリエレメントを含み、当該内側のプーリエレメントは、当該外側のプーリエレメントと前記第1のジョイントの間に配置されており、それぞれのプーリエレメントが、駆動エレメントを係合させる溝を有している、ロボット手術器具。
[態様18]
態様17に記載のロボット手術器具において、前記第2の対の駆動エレメントが、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリの前記内側のプーリエレメントの周りと、前記第1のセットのプーリの前記第2のプーリの前記外側のプーリエレメントの周りとを動くように拘束されており、前記第3の対の駆動エレメントが、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリの前記外側のプーリエレメントの周りと、前記第1のセットのプーリの前記第2のプーリの前記内側のプーリエレメントの周りとを動くように拘束されている、ロボット手術器具。
[態様19]
態様17または18に記載のロボット手術器具において、前記第1のセットのプーリのそれぞれのプーリにつき、前記一対のプーリエレメントの一方のプーリエレメントが当該一対のプーリエレメントの他方のプーリエレメントに当接している、ロボット手術器具。
[態様20]
態様6から19のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記エンドエフェクタエレメントが前記長手方向軸心に対するあらゆる回転角度に対して、前記第2の対の駆動エレメント及び前記第3の対の駆動エレメントは同じ長さを有する、ロボット手術器具。
[態様21]
態様6から20のいずれかに記載のロボット手術器具において、第1および第2の前記エンドエフェクタエレメントが、エンドエフェクタの向かい合った第1及び第2のジョーである、ロボット手術器具。
[態様22]
態様1から21のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記対の駆動エレメントが、可撓部とスポークとを有している、ロボット手術器具。
[態様23]
態様1から22のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記対の駆動エレメントが、ケーブルである、ロボット手術器具。
[態様24]
態様1から23のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記対の駆動エレメントが、圧縮力及び引張力に抵抗する、ロボット手術器具。
Claims (15)
- シャフトと、
エンドエフェクタエレメントと、
前記エンドエフェクタエレメントを前記シャフトに連結する関節部であって、
第1の対の駆動エレメントにより駆動可能な第1のジョイントであって、前記エンドエフェクタエレメントが前記シャフトの長手方向軸心を横切る第1の軸心回りに回転することを可能にする前記第1のジョイントと、
第2の対の駆動エレメントにより駆動可能な第2のジョイントと、
を備える関節部と、
を備える、ロボット手術器具であって、
当該ロボット手術器具が、さらに、
前記第1の軸心回りに回転可能な第1のセットのプーリであって、前記第1の対の駆動エレメントの両側に配置された第1のプーリと第2のプーリとを備える第1のセットのプーリと、
当該第1のセットのプーリと前記第2のジョイントとの間に設けられた偏向プーリと、を有するプーリ機構を備え、
前記第2の対の駆動エレメントは、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリと前記第2のプーリの両側の周りを移動するように拘束されており、
前記偏向プーリは、偏向プーリ軸心回りに回転可能であり、
前記第2の対の駆動エレメントは、前記偏向プーリの周りを移動するように拘束されており、
前記偏向プーリ軸心は、前記偏向プーリが、前記第2の対の駆動エレメントの第1の駆動エレメントを前記第1のセットのプーリの第1のプーリの繰出し点から前記第2のジョイントの巻取り点へと偏向させるように、前記第1の軸心に対して角度づけられている、ロボット手術器具。 - 請求項1に記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリが、前記関節部の長手方向軸心と当該関節部の外形プロファイルとの間に配置されている、ロボット手術器具。
- 請求項1または2に記載のロボット手術器具において、前記関節部のプロファイルの直径が5mm以下である、ロボット手術器具。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリが、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリの前記繰出し点、前記第2のジョイントの前記巻取り点、および前記関節部の外形プロファイル上の点によって画定される平面内に位置しており、前記関節部の外形プロファイル上の前記点は、前記偏向プーリが前記平面内に位置したときに当該偏向プーリが前記関節部の外形プロファイル内に収まるような点である、ロボット手術器具。
- 請求項1から4のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記第2のジョイントは、前記エンドエフェクタエレメントが前記第1の軸心を横切る第2の軸心回りに回転することを可能にする、ロボット手術器具。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、さらに、
追加のエンドエフェクタエレメント、
を備え、
前記関節部が、さらに、第3の対の駆動エレメントにより駆動可能な第3のジョイントを備え、前記第3の対の駆動エレメントは、前記第1のセットのプーリの周りを移動するように拘束されており、
前記プーリ機構が、さらに、前記第1のセットのプーリと前記第3のジョイントとの間に設けられた追加の偏向プーリを備え、当該追加の偏向プーリは、追加の偏向プーリ軸心回りに回転可能であり、前記第3の対の駆動エレメントは、前記追加の偏向プーリの周りを移動するように拘束されており、前記追加の偏向プーリ軸心は、前記追加の偏向プーリに前記第1のセットのプーリの第2のプーリの繰出し点から前記第3の対の駆動エレメントの第1の駆動エレメントを前記第3のジョイントの巻取り点へと偏向させるように、前記第1の軸心に対して傾いている、ロボット手術器具。 - 請求項6に記載のロボット手術器具において、前記追加の偏向プーリが、前記関節部の長手方向軸心と当該関節部の外形プロファイルとの間に配置されている、ロボット手術器具。
- 請求項6または7に記載のロボット手術器具において、前記追加の偏向プーリが、前記第1のセットのプーリの前記第2のプーリの前記繰出し点と前記第3のジョイントの前記巻取り点と前記関節部の外形プロファイル上の点とにより画定される平面内に位置しており、前記関節部の外形プロファイル上の前記点は、前記追加の偏向プーリがその平面内に位置したときに当該追加の偏向プーリが前記関節部の外形プロファイル内に収まるような点である、ロボット手術器具。
- 請求項6から8のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記第3のジョイントは、前記追加のエンドエフェクタエレメントが前記第2の軸心回りに回転することを可能にする、ロボット手術器具。
- 請求項6から9のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリと前記追加の偏向プーリとが、互いに平行でない平面内に位置している、ロボット手術器具。
- 請求項6から10のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリと前記追加の偏向プーリとが、前記第1の軸心に直交する直線を基準として対称である、ロボット手術器具。
- 請求項6から11のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記偏向プーリが、前記第2の対の駆動エレメントの前記第1の駆動エレメントを係合させて且つ前記第3の対の駆動エレメントの第2の駆動エレメントを部分的に取り囲む溝を有している、ロボット手術器具。
- 請求項6から12のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記追加の偏向プーリが、前記第3の対の駆動エレメントの前記第1の駆動エレメントを係合させて且つ前記第2の対の駆動エレメントの第2の駆動エレメントを部分的に取り囲む溝を有している、ロボット手術器具。
- 請求項6から13のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記第3の対の駆動エレメントが、前記第1のセットのプーリの前記第1のプーリの周りと前記第2のプーリの周りとを、前記第2の対の駆動エレメントとは反対側で動くように拘束されている、ロボット手術器具。
- 請求項6から14のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記エンドエフェクタエレメントが前記長手方向軸心に対するあらゆる回転角度に対して、前記第2の対の駆動エレメント及び前記第3の対の駆動エレメントは同じ長さを有する、ロボット手術器具。
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