JP2019501699A5 - - Google Patents

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、
第１のエンドエフェクタエレメント及び第２のエンドエフェクタエレメントを有するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタを前記シャフトに連結する関節部と、
を備えるロボット手術器具であって、
前記関節部が、
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、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のジョイントであって、前記第１の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、第２のジョイントと、
第３の対の駆動エレメントにより駆動可能な第３のジョイントであって、前記第２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、第３のジョイントと、
を備え、
当該ロボット手術器具が、さらに、周りを前記第２の対の駆動エレメント及び第３の対の駆動エレメントが移動するように拘束されているプーリ機構を備え、前記第２の対の駆動エレメントと前記第３の対の駆動エレメントとは、前記プーリ機構周りの経路が、互いに逆となる対称的な経路となっている、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、前記エンドエフェクタが前記シャフトと一直線状になる当該ロボット手術器具の直線状態において、前記プーリ機構周りの前記第２の対の駆動エレメントの経路が、前記プーリ機構周りの前記第３の対の駆動エレメントの経路に対して前記シャフトの前記長手方向軸心を基準として回転対称である、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、前記第２の対の駆動エレメントと前記第３の対の駆動エレメントとが、前記シャフトの遠位端部に位置する前記プーリ機構から対称的な配置構成で進行する、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、前記プーリ機構が、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、および当該第１のセットのプーリから前記第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を前記シャフト内へと偏向するように構成された第２のセットのプーリを含む、ロボット手術器具。
［態様５］
態様４に記載のロボット手術器具において、前記第２のセットのプーリが、前記シャフトの長手方向に対して前記第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のプーリを有する、ロボット手術器具。
［態様６］
態様５に記載のロボット手術器具において、前記第２のセットのプーリの各プーリが、前記第１の軸心と平行な軸心回りに回転可能である、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、前記第２のセットのプーリの各プーリが、前記第１の軸心からオフセットした軸心回りに回転可能である、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、前記第２のセットのプーリの前記第１のプーリが、第３の軸心回りに回転可能であり、前記第２のセットのプーリの前記第２のプーリが、第４の軸心回りに回転可能であり、前記第３の軸心が前記第４の軸心からオフセットしている、ロボット手術器具。
［態様９］
態様５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２の対の駆動エレメントの第１の駆動エレメントおよび前記第３の対の駆動エレメントの第２の駆動エレメントが、前記第２のセットのプーリの前記第１のプーリの周りを、一方の側で移動するように拘束されており、かつ、前記第２の対の駆動エレメントの第２の駆動エレメントおよび前記第３の対の駆動エレメントの第１の駆動エレメントが、前記第２のセットのプーリの前記第２のプーリの周りを、反対側で移動するように拘束されていることにより、前記第２の対の駆動エレメントの前記第１の駆動エレメント及び前記第３の対の駆動エレメントの前記第２の駆動エレメントを、前記シャフトに対して、前記第２の対の駆動エレメントの前記第２の駆動エレメント及び前記第３の対の駆動エレメントの前記第１の駆動エレメントと反対側へ進行させる、ロボット手術器具。
［態様１０］
態様９に記載のロボット手術器具において、前記シャフトの遠位端部が前記関節部に連結されており、前記シャフトの近位端部が前記エンドエフェクタの関節部を駆動する駆動機構に連結されており、前記第２の対の駆動エレメントと前記第３の対の駆動エレメントとは、当該第２の対の駆動エレメントの前記第１の駆動エレメントが当該第２の対の駆動エレメントの前記第２の駆動エレメントに隣接して且つ当該第３の対の駆動エレメントの前記第１の駆動エレメントが当該第３の対の駆動エレメントの前記第２の駆動エレメントに隣接して前記駆動機構において進行するように、前記シャフト内において重なっている、ロボット手術器具。
［態様１１］
態様１０に記載のロボット手術器具において、前記駆動機構は、周りを前記第２の対の駆動エレメント及び第３の対の駆動エレメントが移動するように拘束されている追加のプーリ機構を含む、ロボット手術器具。
［態様１２］
態様１１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及び前記第３の対の駆動エレメントのそれぞれが、前記プーリ機構から前記追加のプーリ機構へと中間プーリに巻かれることなく延びている、ロボット手術器具。
［態様１３］
態様４から１２のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記第２のセットのプーリが、前記第１のセットのプーリと前記シャフトの近位端部との間に配置されている、ロボット手術器具。
［態様１４］
態様４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２のセットのプーリが、前記シャフト内に配置されている、ロボット手術器具。
［態様１５］
態様４から１３のいずれかに記載のロボット手術器具において、前記関節部が、前記第２のセットのプーリを有する、ロボット手術器具。
［態様１６］
態様４から１５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、前記シャフトの長手方向に対して前記第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のプーリを有する、ロボット手術器具。
［態様１７］
態様９に従属している場合の態様１６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の前記第１の駆動エレメントおよび前記第３の対の駆動エレメントの前記第２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のプーリの周りを、一方の側で移動するように拘束されており、かつ、前記第２の対の駆動エレメントの前記第２の駆動エレメントおよび前記第３の対の駆動エレメントの前記第１の駆動エレメントが、前記第１のセットのプーリの前記第２のプーリの周りを、反対側で移動するように拘束されている、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１および第２のセットのプーリの各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有し、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シャフトの前記長手方向軸心との間に配置されており、各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１９］
態様１８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２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２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移動する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２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２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移動するように拘束されている、ロボット手術器具。
［態様２０］
態様１８または１９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移動する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移動するように拘束されている、ロボット手術器具。
［態様２１］
態様１８から２０のいずれかに記載のロボット手術器具において、各プーリにつき、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２２］
態様４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２のジョイントとの間の一対の偏向プーリを備え、
当該一対の偏向プーリは、
第１の偏向プーリ軸心回りに回転可能な第１の偏向プーリであって、前記第２の対の駆動エレメントは、当該第１の偏向プーリの周りを移動するように拘束されており、前記第１の偏向プーリ軸心は、前記第１の偏向プーリに前記第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の対の駆動エレメントの第１の駆動エレメントを前記第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の軸心に対して傾いている、第１の偏向プーリと、
第２の偏向プーリ軸心回りに回転可能な第２の偏向プーリであって、前記第３の対の駆動エレメントは、当該第２の偏向プーリの周りを移動するように拘束されており、前記第２の偏向プーリ軸心は、前記第２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、第２の偏向プーリと、
を備える、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、前記エンドエフェクタエレメントの前記シャフトの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および前記第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、前記第１および第２の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２５］
態様１から２４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、細長く且つ可撓性である、ロボット手術器具。
［態様２６］
態様１から２５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２７］
態様１から２６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。
［態様２８］
態様１から２７のいずれかに記載のロボット手術器具において、当該ロボット手術器具の直線状態において、前記第２の軸心が前記駆動機構の中央平面と直交している、ロボット手術器具。

Claims (15)

1. シャフトと、
   第１のエンドエフェクタエレメント及び第２のエンドエフェクタエレメントを有するエンドエフェクタと、
   前記エンドエフェクタを前記シャフトに連結する関節部と、
   を備えるロボット手術器具であって、
   前記関節部が、
   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、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のジョイントであって、前記第１の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、第２のジョイントと、
   第３の対の駆動エレメントにより駆動可能な第３のジョイントであって、前記第２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、第３のジョイントと、
   を備え、
   当該ロボット手術器具が、さらに、周りを前記第２の対の駆動エレメント及び第３の対の駆動エレメントが移動するように拘束されているプーリ機構を備え、前記第２の対の駆動エレメントと前記第３の対の駆動エレメントとは、前記プーリ機構周りの経路が、互いに逆となる対称的な経路となっており、
   前記プーリ機構が、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、および当該第１のセットのプーリから前記第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を前記シャフト内へと偏向するように構成された第２のセットのプーリを含み、
   前記第２のセットのプーリが、前記シャフトの長手方向に対して前記第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のプーリを有し、
   前記第２のセットのプーリの各プーリが、前記第１の軸心と平行で、かつ前記第１の軸心からオフセットした軸心回りに回転可能である、
   ロボット手術器具。
2. 請求項１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が前記シャフトと一直線状になる当該ロボット手術器具の直線状態において、前記プーリ機構周りの前記第２の対の駆動エレメントの経路が、前記プーリ機構周りの前記第３の対の駆動エレメントの経路に対して前記シャフトの前記長手方向軸心を基準として回転対称である、ロボット手術器具。
3. 請求項１または２に記載のロボット手術器具において、前記第２の対の駆動エレメントと前記第３の対の駆動エレメントとが、前記シャフトの遠位端部に位置する前記プーリ機構から対称的な配置構成で進行する、ロボット手術器具。
4. 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、前記第２のセットのプーリの前記第１のプーリが、第３の軸心回りに回転可能であり、前記第２のセットのプーリの前記第２のプーリが、第４の軸心回りに回転可能であり、前記第３の軸心が前記第４の軸心からオフセットしている、ロボット手術器具。
5. 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の対の駆動エレメントの第１の駆動エレメントおよび前記第３の対の駆動エレメントの第２の駆動エレメントが、前記第２のセットのプーリの前記第１のプーリの周りを、一方の側で移動するように拘束されており、かつ、前記第２の対の駆動エレメントの第２の駆動エレメントおよび前記第３の対の駆動エレメントの第１の駆動エレメントが、前記第２のセットのプーリの前記第２のプーリの周りを、反対側で移動するように拘束されていることにより、前記第２の対の駆動エレメントの前記第１の駆動エレメント及び前記第３の対の駆動エレメントの前記第２の駆動エレメントを、前記シャフトに対して、前記第２の対の駆動エレメントの前記第２の駆動エレメント及び前記第３の対の駆動エレメントの前記第１の駆動エレメントと反対側へ進行させる、ロボット手術器具。
6. 請求項５に記載のロボット手術器具において、前記シャフトの遠位端部が前記関節部に連結されており、前記シャフトの近位端部が前記エンドエフェクタの関節部を駆動する駆動機構に連結されており、前記第２の対の駆動エレメントと前記第３の対の駆動エレメントとは、当該第２の対の駆動エレメントの前記第１の駆動エレメントが当該第２の対の駆動エレメントの前記第２の駆動エレメントに隣接して且つ当該第３の対の駆動エレメントの前記第１の駆動エレメントが当該第３の対の駆動エレメントの前記第２の駆動エレメントに隣接して前記駆動機構において進行するように、前記シャフト内において重なっている、ロボット手術器具。
7. 請求項６に記載のロボット手術器具において、前記駆動機構は、周りを前記第２の対の駆動エレメント及び第３の対の駆動エレメントが移動するように拘束されている追加のプーリ機構を含む、ロボット手術器具。
8. 請求項７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及び前記第３の対の駆動エレメントのそれぞれが、前記プーリ機構から前記追加のプーリ機構へと中間プーリに巻かれることなく延びている、ロボット手術器具。
9. 請求項１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２のセットのプーリが、前記第１のセットのプーリと前記シャフトの近位端部との間に配置されている、ロボット手術器具。
10. 請求項１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、前記第２のセットのプーリが、前記シャフト内に配置されている、ロボット手術器具。
11. 請求項１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、前記関節部が、前記第２のセットのプーリを有する、ロボット手術器具。
12. 請求項１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、前記第１のセットのプーリが、前記シャフトの長手方向に対して前記第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のプーリを有する、ロボット手術器具。
13. 請求項５に従属している場合の請求項１２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の前記第１の駆動エレメントおよび前記第３の対の駆動エレメントの前記第２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のプーリの周りを、一方の側で移動するように拘束されており、かつ、前記第２の対の駆動エレメントの前記第２の駆動エレメントおよび前記第３の対の駆動エレメントの前記第１の駆動エレメントが、前記第１のセットのプーリの前記第２のプーリの周りを、反対側で移動するように拘束されている、ロボット手術器具。
14. 請求項１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２のジョイントとの間の一対の偏向プーリを備え、
    当該一対の偏向プーリは、
    第１の偏向プーリ軸心回りに回転可能な第１の偏向プーリであって、前記第２の対の駆動エレメントは、当該第１の偏向プーリの周りを移動するように拘束されており、前記第１の偏向プーリ軸心は、前記第１の偏向プーリに前記第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の対の駆動エレメントの第１の駆動エレメントを前記第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の軸心に対して傾いている、第１の偏向プーリと、
    第２の偏向プーリ軸心回りに回転可能な第２の偏向プーリであって、前記第３の対の駆動エレメントは、当該第２の偏向プーリの周りを移動するように拘束されており、前記第２の偏向プーリ軸心は、前記第２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、第２の偏向プーリと、
    を備える、ロボット手術器具。
15. 請求項１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の前記シャフトの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および前記第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。