JP2020103889A - Manipulator arm to be used for surgical system, and patient side system - Google Patents

Manipulator arm to be used for surgical system, and patient side system Download PDF

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Abstract

To provide a manipulator arm that with a simple structure, can rapidly perform linear movement of a surgical instrument and is to be used for a surgical system, and a patient side system.SOLUTION: A translation mechanism provided at a tip part of an arm body part comprises: a base end side unit; a tip side unit comprising an instrument holding part; a coupling unit coupling the base end side unit with the tip side unit; and an electric wiring circuit for electrically connecting the base end side unit with the tip side unit. The coupling unit comprises: a first pulley and a second pulley; and a belt member that is stretched across the first pulley and the second pulley and is capable of reciprocating in a first direction from the first pulley toward the second pulley and in a second direction opposite to the first direction. The base end side unit is attached to a first attachment position of the belt member. The tip side unit is attached to a second attachment position of the belt member so as to move in a direction opposite to a movement direction of the base end side unit with respect to the coupling unit.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、外科手術システムに使用されるマニピュレータアームおよび患者側システムに関する。 The present invention relates to manipulator arms and patient side systems used in surgical systems.

複数のマニピュレータアームを備え、施術者の操作に基づいて当該複数のマニピュレータアームを動かして外科手術を行うマスタ−スレーブ型のシステムが知られている(例えば特許文献1,2等参照)。このようなシステムにおいては、各マニピュレータアームの先端部に外科用器具が取り付けられ、取り付けられた外科用器具を直線移動させる並進機構を備えている。 There is known a master-slave system having a plurality of manipulator arms and performing a surgical operation by moving the plurality of manipulator arms based on an operation of a practitioner (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In such a system, a surgical instrument is attached to the distal end portion of each manipulator arm, and a translation mechanism for linearly moving the attached surgical instrument is provided.

マニピュレータアームの先端部に取り付けた外科用器具を直線移動させる並進機構として、ベースリンク、アイドラーリンクおよびキャリッジリンクを伸縮するように設けたマニピュレータが知られている(下記特許文献3参照)。特許文献3に記載された並進機構は、3つのリンクにおいて1つ目のリンクに対する2つ目のリンクの移動方向および2つ目のリンクに対する3つ目のリンクの移動方向とすることで3つのリンクの伸縮を可能としている。 As a translation mechanism for linearly moving a surgical instrument attached to the tip of a manipulator arm, a manipulator provided with a base link, an idler link, and a carriage link so as to expand and contract is known (see Patent Document 3 below). The translation mechanism described in Patent Document 3 has three movements by setting the movement direction of the second link to the first link and the movement direction of the third link to the second link in the three links. Allows expansion and contraction of links.

特表2017−515524号公報Japanese Patent Publication No. 2017-515524 特表2017−513550号公報Japanese Patent Publication No. 2017-513550 米国特許第8182470号明細書US Patent No. 8182470

しかし、従来の並進機構では、外科用器具の直線移動速度について改善の余地がある。 However, the conventional translation mechanism has room for improvement in the linear movement speed of the surgical instrument.

本発明は、以上のような課題を解決すべくなされたものであり、簡単な構成で外科用器具の直線移動を迅速に行うことができる外科手術システム用のマニピュレータアームを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a manipulator arm for a surgical operation system capable of rapidly performing linear movement of a surgical instrument with a simple configuration. To do.

本発明の一態様に係る外科手術システム用のマニピュレータアームは、複数のリンク部と複数の関節を備えたアーム本体部と、前記アーム本体部の先端部に設けられる並進機構と、を備え、前記並進機構は、前記アーム本体部の先端部に連結される基端側ユニットと、外科用器具が取り付けられ、取り付けられた前記外科用器具を駆動するモータを備える器具保持部を備えた先端側ユニットと、前記基端側ユニットと前記先端側ユニットとを連結する連結ユニットと、前記基端側ユニットと前記先端側ユニットを電気的に接続するための電気配線回路と、を備え、前記連結ユニットは、第1プーリおよび第2プーリと、前記第1プーリおよび前記第2プーリに掛け回され、前記第1プーリから前記第2プーリに向かう第1方向とその反対の第2方向に往復動可能なベルト部材と、を備え、前記基端側ユニットは、前記ベルト部材の第1取り付け位置に取り付けられ、前記先端側ユニットは、前記連結ユニットに対して前記基端側ユニットの移動方向とは反対方向に移動するように、前記ベルト部材の第2取り付け位置に取り付けられる。 A manipulator arm for a surgical operation system according to an aspect of the present invention includes an arm main body portion having a plurality of link portions and a plurality of joints, and a translation mechanism provided at a distal end portion of the arm main body portion, The translation mechanism includes a proximal unit connected to the distal end of the arm body, and a distal unit including an instrument holding unit including a surgical instrument and a motor for driving the attached surgical instrument. And a connection unit that connects the base unit and the tip unit, and an electrical wiring circuit for electrically connecting the base unit and the tip unit, the connection unit comprising: A first pulley and a second pulley, and a first pulley and a second pulley that are wound around the first pulley and the second pulley, and are capable of reciprocating in a first direction from the first pulley toward the second pulley and a second direction opposite thereto. A belt member, the base end side unit is attached to a first attaching position of the belt member, and the tip end side unit is in a direction opposite to a moving direction of the base end side unit with respect to the connecting unit. Is attached to the second attachment position of the belt member.

上記構成によれば、第1プーリおよび第2プーリに掛け回されたベルト部材を備えた連結ユニットによって、先端側ユニットの連結ユニットに対する移動方向が基端側ユニットの連結ユニットに対する移動方向とは反対方向となるように、連結される。これにより簡単な構成で外科用器具の直線移動を迅速に行うことができる。 According to the above configuration, the moving direction of the distal end unit with respect to the connecting unit is opposite to the moving direction of the proximal unit with respect to the connecting unit by the connecting unit including the belt member wound around the first pulley and the second pulley. It is connected so that it becomes a direction. Thereby, the linear movement of the surgical instrument can be performed quickly with a simple structure.

前記先端側ユニットが前記第1プーリおよび前記第2プーリのうちの一方に最も近い位置に位置するとき、前記基端側ユニットは、前記第1プーリおよび前記第2プーリのうちの他方に最も近い位置に位置するように前記ベルト部材に取り付けられていてもよい。 When the tip end side unit is located at a position closest to one of the first pulley and the second pulley, the base end side unit is closest to the other of the first pulley and the second pulley. It may be attached to the belt member so as to be positioned.

前記電気配線回路は、フレキシブルプリント配線部を備えていてもよい。また、前記電気配線回路は、前記基端側ユニットに固定される第1固定位置から前記第1方向に延び、第1曲げ返し部を介して前記第2方向に延び、前記第1プーリと前記第2プーリとの間の第2固定位置で前記連結ユニットに固定される第1フレキシブルプリント配線部と、前記先端側ユニットに固定される第3固定位置から前記第1方向に延び、第2曲げ返し部を介して前記第2方向に延び、前記第1プーリと前記第2プーリとの間の第4固定位置で前記連結ユニットに固定される第2フレキシブルプリント配線部と、前記第1フレキシブルプリント配線部と前記第2フレキシブルプリント配線部との間を電気的に接続する連結配線部と、を備えてもよい。これにより、連結ユニットを介して基端側ユニットと先端側ユニットが相対移動したときに、第1フレキシブルプリント配線部における第1曲げ返し部および第2フレキシブルプリント配線部における第2曲げ返し部が第1方向または第2方向に移動する。したがって、基端側ユニットに対する先端側ユニットの並進動作を妨げることなく電気配線に必要な連結ユニット内の容積を最小限にすることができる。これにより、並進機構の内部に電気配線を配設しつつ大型化を抑制することができる。 The electric wiring circuit may include a flexible printed wiring portion. Also, the electric wiring circuit extends in the first direction from a first fixing position fixed to the base-end unit, extends in the second direction via a first bend-back portion, and connects the first pulley and the first pulley. A first flexible printed wiring part fixed to the connecting unit at a second fixed position between the second pulley and a third fixed position fixed to the tip end side unit, extending in the first direction, and bending in the second direction. A second flexible printed wiring portion extending in the second direction via a return portion and fixed to the connecting unit at a fourth fixing position between the first pulley and the second pulley; and the first flexible print. A connection wiring portion that electrically connects the wiring portion and the second flexible printed wiring portion may be provided. Accordingly, when the base end side unit and the tip end side unit are relatively moved via the connecting unit, the first bend-back portion of the first flexible printed wiring portion and the second bend-back portion of the second flexible printed wiring portion move to the first bend-back portion. Move in one or the second direction. Therefore, it is possible to minimize the volume in the connection unit required for electrical wiring without hindering the translational movement of the distal end unit with respect to the proximal end unit. Accordingly, it is possible to suppress the increase in size while disposing the electric wiring inside the translation mechanism.

前記第1曲げ返し部および前記第2曲げ返し部は、前記ベルト部材による前記先端側ユニットと前記基端側ユニットとの位置関係の変化に応じてそれぞれの位置が変化するように構成されていてもよい。 The first bend-back portion and the second bend-back portion are configured such that their respective positions change in accordance with the change in the positional relationship between the distal end side unit and the proximal end side unit due to the belt member. Good.

前記第1フレキシブルプリント配線部、前記第2フレキシブルプリント配線部および前記連結配線部は、1枚のフレキシブルプリント配線基板が折り曲げられて構成されてもよい。これによれば、1枚のフレキシブルプリント配線基板により並進機構の内部の電気配線が構成されるため、簡単な構成かつ電気配線に必要な容積をより小さくすることができる。 The first flexible printed wiring portion, the second flexible printed wiring portion, and the connection wiring portion may be configured by bending one flexible printed wiring board. According to this, since the electric wiring inside the translation mechanism is formed by one flexible printed wiring board, the volume required for the electric wiring can be further reduced with a simple structure.

前記第1フレキシブルプリント配線部の前記第1固定位置から前記第1曲げ返し部に至る第1長さは、前記第2フレキシブルプリント配線部の前記第4固定位置から前記第2曲げ返し部に至る第2長さに等しいように構成されてもよい。また、前記ベルト部材によって前記第1取り付け位置と前記第2取り付け位置との位置関係が変化した場合、前記第1フレキシブルプリント配線部の前記第1長さおよび前記第2フレキシブルプリント配線部の前記第2長さは、互いに等しい関係を保った状態でそれぞれ変化してもよい。 The first length of the first flexible printed wiring portion from the first fixed position to the first bent back portion is from the fourth fixed position of the second flexible printed wiring portion to the second bent back portion. It may be configured to be equal to the second length. Further, when the positional relationship between the first mounting position and the second mounting position is changed by the belt member, the first length of the first flexible printed wiring part and the first length of the second flexible printed wiring part are changed. The two lengths may change while maintaining the same relationship with each other.

これによれば、第1フレキシブルプリント配線部の設計と第2フレキシブルプリント配線部の設計とを同様の設計とすることができる。また、第1フレキシブルプリント配線部の動作と、第2フレキシブルプリント配線部の動作とが同じになるため、両者の寿命がほぼ同じになり、電気配線の維持管理が容易になる。 According to this, the design of the first flexible printed wiring portion and the design of the second flexible printed wiring portion can be the same. Further, since the operation of the first flexible printed wiring portion and the operation of the second flexible printed wiring portion are the same, the service lives of both are almost the same and the maintenance of the electric wiring is facilitated.

前記連結ユニットは、前記基端側ユニットが摺動可能に取り付けられる第1壁部と、前記先端側ユニットが摺動可能に取り付けられる第2壁部と、前記第1壁部と前記ベルト部材との間において、前記第1フレキシブルプリント配線部が収容される第1空隙と、前記第2壁部と前記ベルト部材との間において、前記第2フレキシブルプリント配線部が収容される第2空隙と、を有し、前記第1空隙は、前記第1壁部の内壁と、前記第1壁部の内壁に対向するように配置された第1ガイド部材とで区画され、前記第2空隙は、前記第2壁部の内壁と、前記第2壁部の内壁に対向するように配置された第2ガイド部材とで区画され、前記第1ガイド部材は、前記第1取り付け位置で前記ベルト部材に取り付けられ、前記第2ガイド部材は、前記第2取り付け位置で前記ベルト部材に取り付けられてもよい。 The connection unit includes a first wall portion to which the base end side unit is slidably attached, a second wall portion to which the tip end side unit is slidably attached, the first wall portion and the belt member. A first space in which the first flexible printed wiring portion is housed, and a second space in which the second flexible printed wiring portion is housed between the second wall portion and the belt member. And the first gap is defined by an inner wall of the first wall portion and a first guide member arranged to face the inner wall of the first wall portion, and the second gap is It is partitioned by an inner wall of the second wall portion and a second guide member arranged so as to face the inner wall of the second wall portion, and the first guide member is attached to the belt member at the first attachment position. The second guide member may be attached to the belt member at the second attachment position.

これによれば、第1フレキシブルプリント配線部が第1壁部の内壁と第1ガイド部材とで区画される第1空隙内に配設され、第1ガイド部材で第1フレキシブルプリント配線部の動作がガイドされる。また、第2フレキシブルプリント配線部が第2壁部の内壁と第2ガイド部材とで区画される第2空隙内に配設され、第2ガイド部材で第2フレキシブルプリント配線部の動作がガイドされる。これにより、各フレキシブルプリント配線部における配線空間の容積を小さくしつつ各フレキシブルプリント配線部のスムーズな動作を確保することができる。さらに、第1ガイド部材は、第1取り付け位置に取り付けられるため、基端側ユニットの移動に伴って移動する。第2ガイド部材は、第2取り付け位置に取り付けられるため、先端側ユニットの移動に伴って移動する。このため、これらのガイド部材により、各フレキシブルプリント配線部を適切にガイドしつつ、各フレキシブルプリント配線部がガイド部材に擦れることにより摩耗することを防止することができる。 According to this, the first flexible printed wiring portion is disposed in the first gap defined by the inner wall of the first wall portion and the first guide member, and the operation of the first flexible printed wiring portion by the first guide member. Will be guided. Further, the second flexible printed wiring portion is arranged in a second space defined by the inner wall of the second wall portion and the second guide member, and the operation of the second flexible printed wiring portion is guided by the second guide member. It As a result, it is possible to secure the smooth operation of each flexible printed wiring portion while reducing the volume of the wiring space in each flexible printed wiring portion. Furthermore, since the first guide member is attached at the first attachment position, it moves with the movement of the base end side unit. Since the second guide member is attached at the second attachment position, it moves with the movement of the tip side unit. Therefore, it is possible to prevent each flexible printed wiring portion from being worn by being rubbed by the guide member while appropriately guiding each flexible printed wiring portion by these guide members.

前記基端側ユニットは、前記アーム本体部の先端部に曲げ関節を介して連結されていてもよい。 The proximal unit may be connected to the distal end of the arm body via a bending joint.

前記第2固定位置は、前記第1プーリおよび第2プーリの回転軸を含む平面に対して前記第4固定位置と反対の位置であってもよい。 The second fixed position may be a position opposite to the fourth fixed position with respect to a plane including rotation axes of the first pulley and the second pulley.

前記連結ユニットは、前記第1プーリおよび第2プーリの一方を駆動するためのモータを備えていてもよい。 The connection unit may include a motor for driving one of the first pulley and the second pulley.

本発明の他の態様に係る患者側システムは、外科手術システムに使用される患者側システムであって、上記構成のマニピュレータアームと、前記マニピュレータアームの基端部を保持するアームベースと、多軸ロボットアームを含み、前記アームベースを移動させるポジショナと、前記ポジショナを保持する台車と、を備える。 A patient side system according to another aspect of the present invention is a patient side system used in a surgical operation system, comprising a manipulator arm having the above configuration, an arm base for holding a proximal end portion of the manipulator arm, and a multi-axis. A positioner that includes a robot arm and moves the arm base, and a carriage that holds the positioner.

本発明の上記目的、他の目的、特徴、および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。 The above objects, other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

本発明は、簡単な構成で外科用器具の直線移動を迅速に行うことができるという効果を奏する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect that a linear movement of a surgical instrument can be quickly performed with a simple configuration.

図1は、本発明の一実施の形態に係る外科手術システムの全体的な構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a surgical operation system according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す外科手術システムにおけるマニピュレータアームの全体的な構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the overall configuration of the manipulator arm in the surgical operation system shown in FIG. 図3は、図2に示す第4リンクを模式的に例示する側面図である。FIG. 3 is a side view schematically illustrating the fourth link shown in FIG. 図4は、図1に示す外科手術システムのマニピュレータアームの制御系統の概略構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the manipulator arm of the surgical operation system shown in FIG. 図5は、本実施の形態における並進機構の連結ユニットにおける内部構造を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the internal structure of the coupling unit of the translation mechanism in the present embodiment. 図6は、本実施の形態における並進機構の連結ユニットにおける内部構造を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the internal structure of the coupling unit of the translation mechanism in the present embodiment. 図7は、図6に示す伸長状態における電気配線回路を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing the electric wiring circuit in the expanded state shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments. Also, in the following, the same or corresponding elements will be denoted by the same reference symbols throughout all the drawings, and overlapping description will be omitted.

図1は、本発明の一実施の形態に係る並進機構が適用される外科手術システムの全体的な構成を示す概略図である。外科手術システム100は、ロボット支援手術またはロボット遠隔手術等のように、医師等の施術者が患者側システム1を用いて患者Pに内視鏡外科手術を施すシステムである。なお、図1は、ポジショナ7と、複数のマニピュレータアーム3との大きさの比率を実際とは異なる比率で記載している。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a surgical operation system to which a translation mechanism according to an embodiment of the present invention is applied. The surgical operation system 100 is a system in which a practitioner such as a doctor performs endoscopic surgery on a patient P using the patient-side system 1, such as robot-assisted surgery or robot remote surgery. It should be noted that FIG. 1 shows the ratio of the sizes of the positioner 7 and the plurality of manipulator arms 3 at a ratio different from the actual ratio.

外科手術システム100は、患者側システム1と、この患者側システム1を操る操作装置2(後述する図4参照)とを備えている。操作装置2は、患者側システム1から離れて配置され、施術時において患者側システム1は操作装置2によって遠隔操作される。施術者は患者側システム1に行わせる動作を操作装置2に入力し、操作装置2はその動作指令を患者側システム1に送信する。そして、患者側システム1は、操作装置2から送信された動作指令を受け取り、この動作指令に基づいて患者側システム1が具備する長軸状のシャフトを有する外科用器具40等を動作させる。 The surgical operation system 100 includes a patient-side system 1 and an operation device 2 (see FIG. 4 described later) that operates the patient-side system 1. The operating device 2 is arranged apart from the patient-side system 1, and the patient-side system 1 is remotely operated by the operating device 2 during a treatment. The practitioner inputs an operation to be performed by the patient side system 1 into the operation device 2, and the operation device 2 transmits the operation command to the patient side system 1. Then, the patient-side system 1 receives the operation command transmitted from the operating device 2, and operates the surgical instrument 40 or the like having the long shaft provided in the patient-side system 1 based on the operation command.

操作装置2は、外科手術システム100と施術者との間のインターフェースを構成し、患者側システム1を操作するための装置である。操作装置2は、手術室内において手術台111の傍らにまたは手術台111から離れて、あるいは、手術室外に設置されている。操作装置2は、図示しないが、施術者が動作指令を入力するための操作用マニピュレータアームおよび操作ペダル等の操作入力部と、外科用器具40として患者側システム1に取り付けられる内視鏡アセンブリ(図示せず)で撮影された画像を表示するモニタとを含む。施術者は、モニタで患部(施術部位110)を視認しながら、操作入力部を操作して操作装置2に動作指令を入力する。操作装置2に入力された動作指令は、有線または無線により患者側システム1の後述する制御部600に伝達される。 The operation device 2 is a device that constitutes an interface between the surgical operation system 100 and a practitioner, and operates the patient-side system 1. The operating device 2 is installed beside the operating table 111 in the operating room, apart from the operating table 111, or outside the operating room. Although not shown, the operation device 2 includes an operation input unit such as an operation manipulator arm and an operation pedal for an operator to input an operation command, and an endoscope assembly attached to the patient-side system 1 as the surgical instrument 40 ( And a monitor for displaying an image taken in (not shown). The practitioner operates the operation input unit while inputting an operation command to the operation device 2 while visually observing the affected part (treatment part 110) on the monitor. The operation command input to the operation device 2 is transmitted to a control unit 600 of the patient-side system 1 described later by wire or wirelessly.

患者側システム1は、外科手術システム100と患者Pとのインターフェースを構成する。患者側システム1は、手術室内において患者Pが横たわる手術台111の傍らに配置されている。手術室内は滅菌された滅菌野である。 The patient-side system 1 constitutes an interface between the surgical operation system 100 and the patient P. The patient-side system 1 is arranged beside the operating table 111 on which the patient P lies in the operating room. The operating room is a sterile field.

患者側システム1は、ポジショナ7と、ポジショナ7の先端部に取り付けられたアームベース(プラットフォーム)5と、アームベース5に着脱可能に取り付けられた複数の患者側マニピュレータアーム(以下、単に「アーム3」という)とを備えている。ポジショナ7は、所定の基台から延び、所定の基台とアームベース5との間を連結するものである。本実施の形態において、ポジショナ7は、多軸ロボットとして構成されており、所定の基台である移動可能な台車70に対してアームベース5の位置を3次元的に移動させることができる。アーム3およびアームベース5は、滅菌ドレープ(図示せず)で覆われ、アーム3およびアームベース5が手術室内の滅菌野から遮蔽される。 The patient-side system 1 includes a positioner 7, an arm base (platform) 5 attached to a tip portion of the positioner 7, and a plurality of patient-side manipulator arms detachably attached to the arm base 5 (hereinafter, simply referred to as “arm 3”). That is)). The positioner 7 extends from a predetermined base and connects the predetermined base and the arm base 5. In the present embodiment, the positioner 7 is configured as a multi-axis robot and can move the position of the arm base 5 three-dimensionally with respect to a movable carriage 70 that is a predetermined base. The arm 3 and the arm base 5 are covered with a sterile drape (not shown), and the arm 3 and the arm base 5 are shielded from the sterile field in the operating room.

複数のアーム3の先端部は、それぞれ外科用器具40を保持可能で駆動可能な器具保持部36として構成されている。複数のアーム3のうち1本のアームの先端部には、内視鏡アセンブリ(図示せず)が保持される。複数のアーム3のうち余のアームの先端部には、インストゥルメント42が着脱可能に保持される。以下、内視鏡アセンブリが取り付けられたアーム3を「カメラアーム」ということがあり、インストゥルメント42が取り付けられたアーム3を「インストゥルメントアーム」ということがある。本実施の形態における患者側システム1は、1本のカメラアームと3本のインストゥルメントアームとの、合わせて4本のアーム3を備えている。 The tips of the plurality of arms 3 are configured as instrument holders 36 that can hold and drive the surgical instrument 40, respectively. An endoscope assembly (not shown) is held at the tip of one of the plurality of arms 3. An instrument 42 is detachably held at the tip of the remaining arm of the plurality of arms 3. Hereinafter, the arm 3 to which the endoscope assembly is attached may be referred to as “camera arm”, and the arm 3 to which the instrument 42 is attached may be referred to as “instrument arm”. The patient-side system 1 according to the present embodiment includes a total of four arms 3, one camera arm and three instrument arms.

上記の患者側システム1において、アームベース5は、複数のアーム3の拠点となる「ハブ」としての機能を有している。本実施の形態では、ポジショナ7およびアームベース5によって、複数のアーム3を移動可能に支持するマニピュレータアーム支持体10が構成されている。ただし、ポジショナ7は多軸ロボットでなくてもよい。例えば、ポジショナ7は、アームベース5を支持するための直動レール、昇降装置、あるいは、天井または壁に取り付けられたブラケットであってもよい。ポジショナ7が接続される所定の基台は、台車70のように移動可能な構成に限られない。例えば、所定の基台は、手術室の壁、床またはこれらに固定された固定物でもよい。 In the patient-side system 1 described above, the arm base 5 has a function as a “hub” serving as a base for the plurality of arms 3. In this embodiment, the positioner 7 and the arm base 5 constitute a manipulator arm support 10 that movably supports the plurality of arms 3. However, the positioner 7 does not have to be a multi-axis robot. For example, the positioner 7 may be a linear rail for supporting the arm base 5, a lifting device, or a bracket attached to a ceiling or a wall. The predetermined base to which the positioner 7 is connected is not limited to the movable structure like the carriage 70. For example, the predetermined base may be a wall of the operating room, a floor, or a fixed object fixed to these.

上記の患者側システム1では、ポジショナ7から内視鏡アセンブリまたは各インストゥルメント42まで、要素が一連に繋がっている。本明細書では、上記一連の要素において、ポジショナ7(より詳細には、ポジショナ7の台車70との接続部であるベース90)へ向かう側の端部を「基端部」といい、その反対側の端部を「先端部」ということとする。 In the patient side system 1 described above, elements are connected in series from the positioner 7 to the endoscope assembly or each instrument 42. In the present specification, in the above series of elements, the end portion on the side toward the positioner 7 (more specifically, the base 90 that is the connection portion of the positioner 7 with the carriage 70) is referred to as the “base end portion”, and vice versa. The end on the side is referred to as the "tip".

以下、台車70、ポジショナ7、アームベース5、および複数のマニピュレータアーム3について詳細に説明する。 Hereinafter, the carriage 70, the positioner 7, the arm base 5, and the plurality of manipulator arms 3 will be described in detail.

図1に示すように、台車70は、台車本体71と、前輪72および後輪73と、ハンドル74とを備えている。前輪72および後輪73は、台車本体71に回転可能に取り付けられ、これにより、台車本体71は、移動可能に構成されている。後輪73は、ハンドル74の回動軸回りに回動可能に構成されており、施術者または施術補助者Oがハンドル74を把持して回動軸回りに回動させることにより台車本体71の進行方向を変更することが可能である。 As shown in FIG. 1, the bogie 70 includes a bogie body 71, a front wheel 72 and a rear wheel 73, and a handle 74. The front wheels 72 and the rear wheels 73 are rotatably attached to the carriage main body 71, whereby the carriage main body 71 is configured to be movable. The rear wheel 73 is configured to be rotatable around the rotation axis of the handle 74, and the practitioner or the treatment assistant O grips the handle 74 and rotates the handle 74 around the rotation axis so that the trolley body 71 is rotated. It is possible to change the traveling direction.

患者側システム1は、制御部600により動作制御される。制御部600は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータにより構成される。台車本体71の内部には、制御部600および動作制御に用いられる制御プログラムおよび各種データが記憶される記憶部602が格納されている。また、台車本体71には、主に施術前におけるポジショナ7、アームベース5および複数のアーム3の位置および姿勢(後述する準備姿勢)を設定入力するための操作部604が設けられる。604は、例えばタッチパネル等により構成される。 The operation of the patient-side system 1 is controlled by the controller 600. The control unit 600 is composed of a computer such as a microcontroller. Inside the carriage main body 71, a control unit 600 and a storage unit 602 in which a control program used for operation control and various data are stored are stored. Further, the carriage main body 71 is provided with an operation unit 604 for mainly setting and inputting the positions and postures (preparation postures described later) of the positioner 7, the arm base 5, and the plurality of arms 3 before the operation. 604 is configured by, for example, a touch panel or the like.

ポジショナ7は、台車本体71に取り付けられるベース90と、ベース90から先端部に向けて順次連結された複数のポジショナリンク部を備えている。ポジショナ7は、一のポジショナリンク部が他の一のポジショナリンク部に対して回動するように順に連結されることにより複数の関節部を構成する。複数のポジショナリンク部は、第1リンク91〜第6リンク96を含む。複数の関節部は、第1関節J71〜第7関節J77を含む。なお、本実施の形態における複数の関節部は、回転軸を備えた回転関節により構成されているが、少なくとも一部の関節部が直動関節により構成されてもよい。 The positioner 7 includes a base 90 that is attached to the carriage main body 71, and a plurality of positioner link portions that are sequentially connected from the base 90 toward the tip. The positioner 7 constitutes a plurality of joints by sequentially connecting one positioner link portion so as to rotate with respect to the other one positioner link portion. The plurality of positioner link parts include a first link 91 to a sixth link 96. The plurality of joints includes a first joint J71 to a seventh joint J77. In addition, although the plurality of joints in the present embodiment are configured by rotary joints having a rotary shaft, at least some of the joints may be configured by linear motion joints.

より詳細には、ベース90の先端部に、捩り(ロール)関節である第1関節J71を介して第1リンク91の基端部が連結されている。第1リンク91の先端部に、曲げ(ピッチ)関節である第2関節J72を介して第2リンク92の基端部が連結されている。第2リンク92の先端部に、曲げ関節である第3関節J73を介して第3リンク93の基端部が連結されている。第3リンク93の先端部に、捩り関節である第4関節J74を介して第4リンク94の基端部が連結されている。第4リンク94の先端部に、曲げ関節である第5関節J75を介して第5リンク95の基端部が連結されている。第5リンク95の先端部に、捩り関節である第6関節J76を介して第6リンク96の基端部が連結されている。第6リンク96の先端部に、捩り関節である第7関節J77を介してアームベース5のポジショナ取り付け部51が連結されている。これにより、ポジショナ7は、複数の自由度(7自由度)を有する多軸関節(7軸関節)アームとして構成される。 More specifically, the base end portion of the first link 91 is connected to the tip end portion of the base 90 via the first joint J71 which is a torsion (roll) joint. The base end portion of the second link 92 is connected to the tip end portion of the first link 91 via a second joint J72 that is a bending (pitch) joint. The base end of the third link 93 is connected to the tip of the second link 92 via a third joint J73 that is a bending joint. The base end portion of the fourth link 94 is connected to the tip end portion of the third link 93 via a fourth joint J74 which is a torsion joint. The proximal end portion of the fifth link 95 is connected to the distal end portion of the fourth link 94 via a fifth joint J75 which is a bending joint. The proximal end portion of the sixth link 96 is connected to the distal end portion of the fifth link 95 via a sixth joint J76 which is a torsion joint. The positioner attaching portion 51 of the arm base 5 is connected to the tip end portion of the sixth link 96 via a seventh joint J77 which is a torsion joint. Thus, the positioner 7 is configured as a multi-axis joint (7-axis joint) arm having a plurality of degrees of freedom (7 degrees of freedom).

上述した通り、アームベース5のポジショナ取り付け部51に取り付けられるポジショナリンク部である第6リンク96は、基端側の関節部である第6関節J76および先端側の関節部である第7関節J77の双方が捩り関節として構成されている。さらに、本実施の形態において、第6関節J76の回転軸は、第7関節J77の回転軸に対して相対的に傾斜している。より具体的には、第6関節J76の回転軸は、第6リンク96の長手方向に対して傾斜しており、第7関節J77の回転軸は、第6リンク96の長手方向に直交している。第6関節J76の回転軸と第7関節J77の回転軸は、それぞれの延長線で交差する。すなわち、第6関節J76の回転面は、第7関節J77の回転面に対して傾斜している。 As described above, the sixth link 96, which is the positioner link portion attached to the positioner attaching portion 51 of the arm base 5, is the sixth joint J76, which is the joint portion on the proximal end side, and the seventh joint J77, which is the joint portion on the distal end side. Both are configured as torsion joints. Furthermore, in the present embodiment, the rotation axis of the sixth joint J76 is inclined relative to the rotation axis of the seventh joint J77. More specifically, the rotation axis of the sixth joint J76 is inclined with respect to the longitudinal direction of the sixth link 96, and the rotation axis of the seventh joint J77 is orthogonal to the longitudinal direction of the sixth link 96. There is. The axis of rotation of the sixth joint J76 and the axis of rotation of the seventh joint J77 intersect at their respective extension lines. That is, the rotation surface of the sixth joint J76 is inclined with respect to the rotation surface of the seventh joint J77.

アームベース5は、アームベース本体50と、アームベース本体50の上部(基端側)に取り付けられ、ポジショナ7の先端部が取り付けられるポジショナ取り付け部51と、アームベース本体50の下部(先端側)に取り付けられ、複数のアーム3の基端部が取り付けられる少なくとも1つのアーム取り付け部52と、を備えている。アームベース5は、ポジショナ7の先端部(第6リンク96)に対して第7関節J77の回転軸であるアームベース回転軸V77回りに相対回転可能に構成される。本実施の形態において、複数(4つ)のアーム3に応じて複数(4つ)のアーム取り付け部52が設けられている。複数のアーム3のベース80が複数のアーム取り付け部52に固定されることにより、複数のアーム3の基端部(後述する第1リンク81)は、後述する第1関節J31の回転軸であるアーム基端部回転軸V31回りに相対回転可能に構成される。 The arm base 5 is attached to the arm base main body 50, an upper portion (base end side) of the arm base main body 50, and a positioner attaching portion 51 to which the tip end portion of the positioner 7 is attached, and a lower portion (tip end side) of the arm base main body 50. And at least one arm attachment part 52 to which the base ends of the plurality of arms 3 are attached. The arm base 5 is configured to be rotatable relative to the tip end portion (sixth link 96) of the positioner 7 about an arm base rotation axis V77 that is a rotation axis of the seventh joint J77. In the present embodiment, a plurality (four) of arm attachment portions 52 are provided corresponding to the plurality (four) of arms 3. Since the bases 80 of the plurality of arms 3 are fixed to the plurality of arm attachment portions 52, the base ends (first links 81 described below) of the plurality of arms 3 are the rotation axes of the first joint J31 described below. The arm base end portion is configured to be relatively rotatable around the rotation axis V31.

図2は、図1に示す外科手術システムにおけるマニピュレータアームの全体的な構成を示す概略図である。図2には、患者側システム1が備える複数のアーム3のうちのインストゥルメント42が取り付けられた1本のアーム3の概略構成が示されている。なお、本実施の形態では、患者側システム1が具備する複数のアーム3はいずれも同様または類似の構成を有するが、複数のアーム3のうち少なくとも1本が他のアームと異なる構成(例えば異なる自由度を有する等)を有してもよい。図2に示すように、アーム3は、アーム本体部30と、アーム本体部30の先端部に連結された並進機構35とを備えている。複数のアーム3は、それぞれの先端部が基端部に対して3次元的に移動可能なように構成されている。アーム3の先端部には、外科用器具40(インストゥルメント42または内視鏡アセンブリ)を保持可能な器具保持部36が設けられる。器具保持部36には外科用器具40の駆動ユニット45に設けられた4つの回転体と係合する4つの回転駆動部が設けられており、各回転駆動部はモータM39を内蔵している。本実施の形態において、器具保持部36は、並進機構35に設けられる。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the overall configuration of the manipulator arm in the surgical operation system shown in FIG. FIG. 2 shows a schematic configuration of one arm 3 to which the instrument 42 is attached among the plurality of arms 3 included in the patient-side system 1. In the present embodiment, the plurality of arms 3 included in the patient-side system 1 all have the same or similar configuration, but at least one of the plurality of arms 3 has a different configuration (for example, different). May have a degree of freedom). As shown in FIG. 2, the arm 3 includes an arm body portion 30 and a translation mechanism 35 connected to a tip portion of the arm body portion 30. Each of the plurality of arms 3 is configured such that its tip end can move three-dimensionally with respect to the base end. An instrument holding portion 36 capable of holding a surgical instrument 40 (the instrument 42 or the endoscope assembly) is provided at the tip of the arm 3. The instrument holder 36 is provided with four rotary drives that engage with four rotary bodies provided in the drive unit 45 of the surgical instrument 40, and each rotary drive has a motor M39 built therein. In the present embodiment, the instrument holder 36 is provided in the translation mechanism 35.

インストゥルメント42は、基端部に設けられた駆動ユニット45と、先端部に設けられたエンドエフェクタ(処置具)44と、駆動ユニット45とエンドエフェクタ44との間を繋ぐ細長いシャフト43とを有している。インストゥルメント42には長軸方向Dtが規定されており、駆動ユニット45、シャフト43、およびエンドエフェクタ44は長軸方向Dtに沿って配置される。駆動ユニット45は、器具保持部36の4つの回転駆動部と係合する4つの回転体を有しており、各回転体の回転をケーブルやロッド等の細長要素を介してエンドエフェクタ44に伝えるように構成されている。インストゥルメント42のエンドエフェクタ44は、動作する関節を有する外科用器具(例えば、鉗子、ハサミ、グラスパー、ニードルホルダ、マイクロジセクター、ステープルアプライヤー、タッカー、吸引洗浄ツール、スネアワイヤ、および、クリップアプライヤー等)、ならびに、関節を有しない外科用器具(例えば、切断刃、焼灼プローブ、洗浄器、カテーテル、および、吸引オリフィス等)を含む群より選択される。本明細書および特許請求の範囲における「外科用器具」には、内視鏡アセンブリを構成するカメラならびに照明および各インストゥルメントの双方が含まれる。 The instrument 42 includes a drive unit 45 provided at the base end portion, an end effector (treatment instrument) 44 provided at the tip end portion, and an elongated shaft 43 connecting the drive unit 45 and the end effector 44. Have A long axis direction Dt is defined in the instrument 42, and the drive unit 45, the shaft 43, and the end effector 44 are arranged along the long axis direction Dt. The drive unit 45 has four rotary bodies that engage with the four rotary drive portions of the instrument holder 36, and transmits the rotation of each rotary body to the end effector 44 via an elongated element such as a cable or a rod. Is configured. The end effector 44 of the instrument 42 includes a surgical instrument having a working joint (eg, forceps, scissors, graspers, needle holders, microsectors, staple appliers, tackers, suction cleaning tools, snare wires, and clippers. Pliers, etc.) as well as non-articulated surgical instruments (eg, cutting blades, cautery probes, irrigators, catheters, suction orifices, etc.). The term "surgical instrument" in the present specification and claims includes both the camera and the illumination and the instruments that make up the endoscope assembly.

アーム3がインストゥルメントアームの場合、器具保持部36には、インストゥルメント42が着脱可能に保持される。器具保持部36に保持されたインストゥルメント42のシャフト43は、長軸方向Dtに沿って延在する。また、アーム3がカメラアームの場合、器具保持部36には、内視鏡アセンブリが着脱可能に保持される。ここで、カメラアームに設ける器具保持部36は、インストゥルメントアームに設ける器具保持部36と同じ形状および構造を有しているが、異なる形状または構造を有していてもよい。 When the arm 3 is an instrument arm, the instrument holding portion 36 holds the instrument 42 in a detachable manner. The shaft 43 of the instrument 42 held by the instrument holder 36 extends along the long-axis direction Dt. In addition, when the arm 3 is a camera arm, the endoscope assembly is detachably held by the instrument holder 36. Here, the instrument holder 36 provided on the camera arm has the same shape and structure as the instrument holder 36 provided on the instrument arm, but may have a different shape or structure.

アーム3は、アームベース5に対し着脱可能に構成されている。アーム3は、洗浄処理および滅菌処理のための耐水性、耐熱性、および耐薬品性を備えている。アーム3の滅菌処理には様々な方法があるが、例えば、高圧蒸気滅菌法、EOG滅菌法、消毒薬による化学滅菌法等が選択的に用いられ得る。 The arm 3 is configured to be attachable to and detachable from the arm base 5. The arm 3 has water resistance, heat resistance, and chemical resistance for cleaning processing and sterilization processing. There are various methods for sterilizing the arm 3, and for example, a high-pressure steam sterilization method, an EOG sterilization method, a chemical sterilization method using a disinfectant, etc. can be selectively used.

アーム本体部30は、アームベース5に着脱可能に取り付けられるベース80と、ベース80から先端部に向けて順次連結された複数のアームリンク部を備えている。アーム3は、一のアームリンク部が他の一のアームリンク部に対して回動するように順に連結されることにより複数の関節部を構成する。複数のアームリンク部は、第1リンク81〜第7リンク87を含む。複数の関節部は、第1関節J31〜第7関節J37を含む。なお、本実施の形態における複数の関節部は、回転軸を備えた回転関節により構成されているが、少なくとも一部の関節部が直動関節により構成されてもよい。 The arm body portion 30 includes a base 80 detachably attached to the arm base 5, and a plurality of arm link portions sequentially connected from the base 80 toward the tip portion. The arm 3 constitutes a plurality of joint parts by sequentially connecting one arm link part so as to rotate with respect to the other one arm link part. The plurality of arm link portions include a first link 81 to a seventh link 87. The plurality of joints includes a first joint J31 to a seventh joint J37. In addition, although the plurality of joints in the present embodiment are configured by rotary joints having a rotary shaft, at least some of the joints may be configured by linear motion joints.

より詳細には、ベース80の先端部に、捩り(ロール)関節である第1関節J31を介して第1リンク81の基端部が連結されている。第1リンク81の先端部に、曲げ(ピッチ)関節である第2関節J32を介して第2リンク82の基端部が連結されている。第2リンク82の先端部に、捩り関節である第3関節J33を介して第3リンク83の基端部が連結されている。第3リンク83の先端部に、曲げ関節である第4関節J34を介して第4リンク84の基端部が連結されている。第4リンク84の先端部に、捩り関節である第5関節J35を介して第5リンク85の基端部が連結されている。第5リンク85の先端部に、曲げ関節である第6関節J36を介して第6リンク86の基端部が連結されている。第6リンク86の先端部に、曲げ関節である第7関節J37を介して並進機構35の基端部が連結されている。これにより、アーム3は、複数の自由度(7自由度)を有する多軸関節(7軸関節)アームとして構成される。したがって、アーム3は、当該アーム3の先端部の位置姿勢を変化させることなくアーム3の全体的な姿勢を変えることができる。 More specifically, the base end portion of the first link 81 is connected to the tip end portion of the base 80 via the first joint J31 which is a torsion (roll) joint. The base end portion of the second link 82 is connected to the tip end portion of the first link 81 via a second joint J32 which is a bending (pitch) joint. The base end portion of the third link 83 is connected to the tip end portion of the second link 82 via a third joint J33 which is a torsion joint. The base end portion of the fourth link 84 is connected to the tip end portion of the third link 83 via a fourth joint J34 that is a bending joint. The proximal end portion of the fifth link 85 is connected to the distal end portion of the fourth link 84 via a fifth joint J35 that is a torsion joint. The proximal end portion of the sixth link 86 is connected to the distal end portion of the fifth link 85 via a sixth joint J36 which is a bending joint. The proximal end portion of the translation mechanism 35 is connected to the distal end portion of the sixth link 86 via a seventh joint J37 which is a bending joint. Thereby, the arm 3 is configured as a multi-axis joint (7-axis joint) arm having a plurality of degrees of freedom (7 degrees of freedom). Therefore, the arm 3 can change the overall attitude of the arm 3 without changing the position and attitude of the tip portion of the arm 3.

本実施の形態において、第1リンク81は、隣接する関節J31,J32間において折り曲げられた形状を有している。言い換えると、第1リンク81は、第1関節J31の回転軸と第2関節J32の回転軸とが交差しないように構成されている。すなわち、第1リンク81は、基端側の第1関節J31から所定の第1方向(第1関節J31の回転軸方向)に延びる第1部分81aと、第1部分81aの先端部から第1部分81aの延出方向に交差する第2方向(かつ第2関節J32に直交する方向)に延びて先端側の第2関節J32に接続される第2部分81bとを有する。第1リンク81における第1方向と第2方向とのなす角は、例えば120度以上かつ160度以下(例えば140度)である。なお、第1部分81aと第2部分81bとは滑らかに繋がっている。これにより、一部のアームリンク部が折り曲げられた形状を有していても、複数のアームリンク部内に電気配線等のワイヤ(図示せず)を通し易くすることができる。 In the present embodiment, the first link 81 has a shape bent between the adjacent joints J31 and J32. In other words, the first link 81 is configured so that the rotation axis of the first joint J31 and the rotation axis of the second joint J32 do not intersect. That is, the first link 81 includes a first portion 81a extending from the first joint J31 on the proximal end side in a predetermined first direction (the rotation axis direction of the first joint J31), and a first portion 81a from a tip end portion of the first portion 81a. The second portion 81b extends in a second direction (and a direction orthogonal to the second joint J32) intersecting the extension direction of the portion 81a and is connected to the distal end side second joint J32. The angle formed by the first direction and the second direction in the first link 81 is, for example, 120 degrees or more and 160 degrees or less (for example, 140 degrees). The first portion 81a and the second portion 81b are smoothly connected. Accordingly, even if some of the arm link portions have a bent shape, it is possible to easily pass wires (not shown) such as electric wiring through the plurality of arm link portions.

さらに、第4リンク84は、隣接する関節J34,J35間において折り曲げられた形状を有している。言い換えると、第4リンク84は、第4関節J34の回転軸と第5関節J35の回転軸とが交差しないように構成されている。すなわち、第4リンク84は、基端側の第4関節J34から所定の第1方向(第4関節J34の回転軸および第5関節J35の回転軸の双方に直交する方向)に延びる第1部分84aと、第1部分84aの先端部から第1部分84aの延出方向に交差する第2方向(第5関節J35の回転軸方向)に延びて先端側の第5関節J35に接続される第2部分84bとを有する。第4リンク84における第1方向と第2方向とのなす角は、例えば70度以上かつ110度以下(例えば90度)である。なお、第1部分84aと第2部分84bとは滑らかに繋がっている。 Further, the fourth link 84 has a shape bent between the adjacent joints J34 and J35. In other words, the fourth link 84 is configured so that the rotation axis of the fourth joint J34 and the rotation axis of the fifth joint J35 do not intersect. That is, the fourth link 84 extends from the fourth joint J34 on the base end side in a predetermined first direction (direction orthogonal to both the rotation axis of the fourth joint J34 and the rotation axis of the fifth joint J35). 84a and a fifth joint J35 on the tip side that extends in the second direction (rotational axis direction of the fifth joint J35) intersecting the extension direction of the first portion 84a from the tip of the first portion 84a. 2 parts 84b. The angle formed by the first direction and the second direction in the fourth link 84 is, for example, 70 degrees or more and 110 degrees or less (for example, 90 degrees). The first portion 84a and the second portion 84b are smoothly connected.

特に、第4リンク84は、リンク長が他の関節部より短いように構成されている。図3は、図2に示す第4リンク84を模式的に例示する側面図である。図3に示すように、例えば、第4リンク84は、第4関節J34の回転軸と第5関節J35の回転軸との間の第1方向に関する長さL1が、第4関節J34の半径R4または第5関節J35の半径R5の4倍以下、より好ましくは3倍以下となるように構成されている。なお、第4関節J34の半径R4は、第4関節J34の回転軸と、第4リンク84の第1方向における基端部位置との間の距離として定義される。また、第5関節J35の半径R5は、第5関節J35の回転軸と、第4リンク84の第1方向における先端部位置との間の距離として定義される。また、第4リンク84は、上記長さL1が、第4関節J34の半径R4と第5関節J35の半径R5との和の2倍以下となるように構成されている。より好ましくは、上記長さL1は、第4関節J34の半径R4と第5関節J35の半径R5との和に、第4関節J34の半径R4および第5関節J35の半径R5のうちの短い方の半径R5を加えた長さより短い長さとなっている。 In particular, the fourth link 84 is configured so that the link length is shorter than the other joints. FIG. 3 is a side view schematically illustrating the fourth link 84 shown in FIG. As shown in FIG. 3, for example, in the fourth link 84, the length L1 in the first direction between the rotation axis of the fourth joint J34 and the rotation axis of the fifth joint J35 is equal to the radius R4 of the fourth joint J34. Alternatively, the radius R5 of the fifth joint J35 is 4 times or less, more preferably 3 times or less. The radius R4 of the fourth joint J34 is defined as the distance between the rotation axis of the fourth joint J34 and the base end position of the fourth link 84 in the first direction. The radius R5 of the fifth joint J35 is defined as the distance between the rotation axis of the fifth joint J35 and the tip end position of the fourth link 84 in the first direction. Further, the fourth link 84 is configured such that the length L1 is not more than twice the sum of the radius R4 of the fourth joint J34 and the radius R5 of the fifth joint J35. More preferably, the length L1 is the sum of the radius R4 of the fourth joint J34 and the radius R5 of the fifth joint J35, and the shorter one of the radius R4 of the fourth joint J34 and the radius R5 of the fifth joint J35. The length is shorter than the length obtained by adding the radius R5.

その他のリンク82,83,85,86は、隣接する関節部間において直線状に形成されている。言い換えると、その他のリンク82,83,85,86は、隣接する関節部の回転軸同士が交差するように構成されている。 The other links 82, 83, 85, 86 are formed linearly between the adjacent joint parts. In other words, the other links 82, 83, 85, 86 are configured such that the rotation axes of adjacent joints intersect with each other.

各アームリンク部は、そのアームリンク部より基端部側に接続されるアームリンク部(またはベース80)より長手方向に直交する断面の面積が小さくなるように構成される。これにより、アーム3は、基端部から先端部に向かうに従って段々細くなるように構成される。さらに、曲げ関節である各関節J32,J34,J36は、基端部側のアームリンク部81,83,85の先端部が関節部における回転軸方向中央部を基準として回転軸方向一方側に位置し、先端部側のアームリンク部82,84,86の基端部が関節部における回転軸方向中央部を基準として回転軸方向他方側において基端部側のアームリンク部81,83,85の先端部に対面するように位置するように構成される。すなわち、これらの関節J32,J34,J36は、相欠き接合により構成される。 Each arm link part is configured such that the area of the cross section orthogonal to the longitudinal direction is smaller than the arm link part (or the base 80) connected to the base end side of the arm link part. As a result, the arm 3 is configured so as to become gradually thinner from the base end portion toward the tip end portion. Further, in each of the joints J32, J34, J36 which are bending joints, the distal end portions of the arm link portions 81, 83, 85 on the base end side are located on one side in the rotational axis direction with reference to the central portion in the rotational axis direction of the joint portion. The base end portions of the arm link portions 82, 84, 86 on the tip end side of the arm link portions 81, 83, 85 on the base end portion side on the other side in the rotation axis direction are based on the center portion in the rotation axis direction of the joint portion. It is configured to face the tip. That is, these joints J32, J34, and J36 are configured by the phaseless joining.

その上で、当該関節部における回転軸方向の幅、すなわち、基端部側のアームリンク部81,83,85の先端部の回転軸方向外端部と、先端部側のアームリンク部82,84,86の基端部の回転軸方向外端部との間の距離が、基端部側のアームリンク部81,83,85の先端部より基端部側に位置する部分の長手方向に直交する断面の直径(最大寸法)より短い。 Then, the width of the joint portion in the rotation axis direction, that is, the rotation axis direction outer end portion of the tip end portion of the arm link portions 81, 83, 85 on the base end side and the arm link portion 82 on the tip end side. The distance between the base end portions of 84 and 86 and the outer end portion in the rotation axis direction is set in the longitudinal direction of the portion of the arm link portions 81, 83 and 85 on the base end portion side located closer to the base end portion than the tip end portions thereof. Shorter than the diameter (maximum dimension) of the orthogonal cross section.

このように、各関節部およびそれの先端部側のアームリンク部が基端部側のアームリンク部に比べて幅狭に構成されることにより、患者Pの施術部位110に近接するほど狭くなるワークスペースにおいて、各アーム3の移動範囲(他のアーム3と干渉しない範囲)を増大させることができる。 In this manner, the joints and the arm link portions on the distal end side of the joint portions are configured to be narrower than the arm link portions on the proximal end side, so that the joint portions become narrower as they approach the treatment site 110 of the patient P. In the work space, the movement range of each arm 3 (the range where it does not interfere with other arms 3) can be increased.

アーム本体部30の外殻は、主にステンレス等の耐熱性および耐薬品性を有する部材で形成されている。また、アーム本体部30の点検穴等の開口部は、樹脂製のカバーで覆われている。当該カバーを樹脂等の部材で形成することにより、アーム3の強度に寄与しない部分の軽量化を図ることができる。これにより、カバーが万が一にも落下したり、アーム3が他のアーム3または施術補助者O等にぶつかっても、その衝撃を軽減することができる。なお、アーム本体部30の外殻自体が樹脂部材で構成される部分を含んでもよい。また、リンク同士の連結部には、耐水性を備えるためのシール(図示せず)が設けられている。このシールは、高圧蒸気滅菌法に対応する耐熱性や、消毒薬に対する耐薬品性を備えている。なお、リンク同士の連結部において、連結される一方のリンクの端部の内側に他方のリンクの端部が挿入されており、これらのリンクの端部同士の間を埋めるようにシールが配置されることによって、シールが外観から隠蔽されている。これにより、シールとリンクとの間から水、薬液、蒸気の浸入が抑制されている。 The outer shell of the arm body 30 is mainly formed of a member having heat resistance and chemical resistance, such as stainless steel. Further, openings such as inspection holes of the arm body 30 are covered with a resin cover. By forming the cover with a member such as a resin, it is possible to reduce the weight of the portion of the arm 3 that does not contribute to the strength. As a result, even if the cover accidentally drops or the arm 3 hits another arm 3 or the treatment assistant O, the impact can be reduced. The outer shell of the arm body 30 may include a portion formed of a resin member. In addition, a seal (not shown) for providing water resistance is provided at the connecting portion between the links. This seal has heat resistance compatible with high-pressure steam sterilization and chemical resistance to disinfectants. In addition, in the connecting portion between the links, the end portion of the other link is inserted inside the end portion of the one link to be connected, and the seal is arranged so as to fill between the end portions of these links. By doing so, the seal is hidden from the appearance. As a result, entry of water, chemicals, and steam from between the seal and the link is suppressed.

並進機構35は、アーム本体部30の先端部に設けられる。並進機構35は、並進機構35の先端部に取り付けられた器具保持部36を長軸方向Dtに並進移動させることにより、器具保持部36に取り付けられたインストゥルメント42をシャフト43の延在方向に並進移動させる機構である。 The translation mechanism 35 is provided at the tip of the arm body 30. The translation mechanism 35 translates the instrument holder 36 attached to the distal end of the translation mechanism 35 in the longitudinal direction Dt to move the instrument 42 attached to the instrument holder 36 in the extending direction of the shaft 43. It is a mechanism for translational movement.

並進機構35は、アーム本体部30の先端部(第6リンク86の先端部)に、曲げ関節である第7関節J37を介して連結される基端側ユニット61と、先端側ユニット62と、基端側ユニット61と先端側ユニット62とを連動させる連結ユニット63と、連結ユニット63内に設けられた連動機構60(後述する図6参照)とを有する。第7関節J37は、長軸方向Dtに直交する方向に延びている。連結ユニット63は、長軸方向Dtに沿って延びている。 The translation mechanism 35 includes a proximal end unit 61 and a distal end unit 62, which are connected to the distal end of the arm body 30 (the distal end of the sixth link 86) via a seventh joint J37, which is a bending joint. It has a connecting unit 63 for interlocking the base unit 61 and the distal unit 62, and an interlocking mechanism 60 (see FIG. 6 described later) provided in the connecting unit 63. The seventh joint J37 extends in a direction orthogonal to the long axis direction Dt. The connection unit 63 extends along the long axis direction Dt.

並進機構35は、連動機構60により、基端側ユニット61と連結ユニット63との長軸方向Dtにおける相対位置が変化するとともに、連結ユニット63と先端側ユニット62との長軸方向Dtにおける相対位置が変化することにより、基端側ユニット61に対して先端側ユニット62に設けられた器具保持部36に取り付けられたインストゥルメント42の長軸方向Dtに関する位置を変化させることができる。並進機構35のより詳しい構成については後述する。 In the translation mechanism 35, the interlocking mechanism 60 changes the relative position of the proximal unit 61 and the connecting unit 63 in the long axis direction Dt, and the relative position of the connecting unit 63 and the distal unit 62 in the long axis direction Dt. Is changed, it is possible to change the position of the instrument 42 attached to the instrument holding portion 36 provided in the distal end side unit 62 with respect to the proximal end side unit 61 in the long axis direction Dt. A more detailed structure of the translation mechanism 35 will be described later.

図4は、図1に示す外科手術システムのマニピュレータアームの制御系統の概略構成を示すブロック図である。上記構成のアーム本体部30には、アーム3の各関節J31〜J37に対応して、駆動用のサーボモータ(図4ではSMと表記)M31〜M37、サーボモータM31〜M37の回転角を検出するエンコーダ(図4ではENと表記)E31〜E37、および、サーボモータM31〜M37の出力を減速させてトルクを増大させる減速機(図示せず)が設けられる。同様に、ポジショナ7には、ポジショナ7の各関節J71〜J77に対応して、駆動用のサーボモータM71〜M77、サーボモータM71〜M77の回転角を検出するエンコーダE71〜E77、および、サーボモータM71〜M77の出力を減速させてトルクを増大させる減速機(図示せず)が設けられる。 FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the manipulator arm of the surgical operation system shown in FIG. In the arm body portion 30 having the above-described configuration, the rotation angles of the drive servomotors (denoted as SM in FIG. 4) M31 to M37 and the servomotors M31 to M37 are detected in correspondence with the joints J31 to J37 of the arm 3. Encoders (denoted as EN in FIG. 4) E31 to E37, and a speed reducer (not shown) that decelerates the outputs of the servo motors M31 to M37 to increase the torque. Similarly, the positioner 7 includes servomotors M71 to M77 for driving, encoders E71 to E77 for detecting rotation angles of the servomotors M71 to M77, and servomotors corresponding to the joints J71 to J77 of the positioner 7. A speed reducer (not shown) that reduces the output of M71 to M77 and increases the torque is provided.

なお、図4では、関節J31〜J37,J71〜J77のうち、アーム3の第1関節J31および第7関節J37と、ポジショナ7の第1関節J71および第7関節J77との制御系統が代表的に示され、その他の関節J33〜J36,J72〜J76の制御系統は省略されている。さらに、並進機構35には、並進動作のために後述する第1プーリ65を回転させるためのサーボモータM38と、外科用器具40の駆動ユニット45に設けられた4つの回転体を回転させるための複数(例えば4つ)のサーボモータM39と、サーボモータM38,M39の回転角を検出するエンコーダE38,E39と、サーボモータM38,M39の出力を減速させてトルクを増大させる減速機(図示せず)とが設けられる。 In FIG. 4, among the joints J31 to J37 and J71 to J77, the control system of the first joint J31 and the seventh joint J37 of the arm 3 and the first joint J71 and the seventh joint J77 of the positioner 7 is representative. The control systems for the other joints J33 to J36 and J72 to J76 are omitted. Further, the translation mechanism 35 includes a servo motor M38 for rotating a first pulley 65, which will be described later, for translation operation, and four rotating bodies provided in the drive unit 45 of the surgical instrument 40. A plurality (for example, four) of servo motors M39, encoders E38 and E39 that detect the rotation angles of the servo motors M38 and M39, and a reducer that reduces the output of the servo motors M38 and M39 to increase the torque (not shown). ) And are provided.

なお、エンコーダE31〜E39,E71〜E77は、サーボモータM31〜M39,M71〜M77の回転位置(回転角)を検出する回転位置検出手段の一例として設けられており、エンコーダE31〜E39,E71〜E77に代えてレゾルバ等の回転位置検出手段が用いられてもよい。また、アーム3の駆動系統の上記の各要素およびこれらのための配線ならびに制御部は、耐高温材料で構成され、滅菌処理のための耐熱性が備えられている。 The encoders E31 to E39 and E71 to E77 are provided as an example of a rotational position detecting unit that detects the rotational positions (rotational angles) of the servo motors M31 to M39 and M71 to M77, and the encoders E31 to E39 and E71 to E71. Instead of E77, a rotational position detecting means such as a resolver may be used. Further, the above-mentioned elements of the drive system of the arm 3, the wirings and the control section for these elements are made of a high temperature resistant material, and have heat resistance for sterilization.

制御部600は、動作指令に基づいて複数のアーム3の移動を制御するアーム制御部601および動作指令に基づいてポジショナ7の移動を制御するポジショナ制御部603を含む。アーム制御部601にはサーボ制御部C31〜C39が電気的に接続され、図示されない増幅回路等を介してサーボモータM31〜M39が電気的に接続されている。同様に、ポジショナ制御部603にはサーボ制御部C71〜C77が電気的に接続され、図示されない増幅回路等を介してサーボモータM31〜M39が電気的に接続されている。 The control unit 600 includes an arm control unit 601 that controls the movement of the plurality of arms 3 based on the operation command, and a positioner control unit 603 that controls the movement of the positioner 7 based on the operation command. Servo control units C31 to C39 are electrically connected to the arm control unit 601, and servo motors M31 to M39 are electrically connected via an amplifier circuit or the like (not shown). Similarly, the positioner control unit 603 is electrically connected to the servo control units C71 to C77, and the servo motors M31 to M39 are electrically connected via an amplifier circuit (not shown) or the like.

上記構成において、施術時に操作装置2に入力された動作指令に基づいて、アーム制御部601にアーム3の先端部の位置姿勢指令が入力される。アーム制御部601は、位置姿勢指令に基づいて各サーボモータM31〜M39の位置指令値を生成し、対応するサーボ制御部C31〜C39に出力する。この位置指令値を取得したサーボ制御部C31〜C39は、エンコーダE31〜E39で検出された回転角および位置指令値に基づいて駆動指令値(トルク指令値)を生成して出力する。この駆動指令値を取得した増幅回路は、駆動指令値に対応した駆動電流をサーボモータM31〜M39へ供給する。このようにして、アーム3の先端部が、位置姿勢指令と対応する位置および姿勢に到達するように、各サーボモータM31〜M39がサーボ制御される。また、施術前に操作部604に入力された動作指令に基づいて、ポジショナ制御部603にポジショナ7の先端部の位置姿勢指令が入力される。ポジショナ制御部603は、アーム制御部601と同様に、位置姿勢指令に基づいてポジショナ7の位置および姿勢の制御を行う。 In the above configuration, the position/orientation command of the tip of the arm 3 is input to the arm control unit 601 based on the operation command input to the operation device 2 during the operation. The arm control unit 601 generates a position command value for each of the servo motors M31 to M39 based on the position and orientation command, and outputs the position command value to the corresponding servo control unit C31 to C39. The servo control units C31 to C39 that have acquired the position command value generate and output a drive command value (torque command value) based on the rotation angle and the position command value detected by the encoders E31 to E39. The amplifier circuit that has acquired this drive command value supplies a drive current corresponding to the drive command value to the servomotors M31 to M39. In this way, the servomotors M31 to M39 are servo-controlled so that the tip of the arm 3 reaches the position and posture corresponding to the position and posture command. Further, based on the operation command input to the operation unit 604 before the operation, the position/orientation command of the tip end portion of the positioner 7 is input to the positioner control unit 603. The positioner control unit 603, like the arm control unit 601, controls the position and posture of the positioner 7 based on the position and posture command.

また、制御部600には、アーム制御部601にデータを読み出し可能な記憶部602が設けられ、手術情報が予め記憶されている。この手術情報には、手術で使用される複数のアーム3の組み合わせが含まれている。 Further, the control unit 600 is provided with a storage unit 602 capable of reading data from the arm control unit 601, and surgical information is stored in advance. This surgery information includes a combination of the plurality of arms 3 used in the surgery.

また、記憶部602には、アーム3の先端部に保持される
外科用器具(内視鏡アセンブリまたは各インストゥルメント)の長軸方向Dtに沿った長さ等の情報が記憶されている。これにより、アーム制御部601は、アーム3の先端部の位置姿勢指令に基づいて、当該アーム3の先端部に保持された外科用器具の先端部の位置を把握可能となっている。
The storage unit 602 also stores information such as the length of the surgical instrument (endoscope assembly or each instrument) held at the tip of the arm 3 along the long-axis direction Dt. Thereby, the arm control unit 601 can grasp the position of the distal end portion of the surgical instrument held at the distal end portion of the arm 3 based on the position and orientation command of the distal end portion of the arm 3.

以下、本実施の形態における並進機構35についてより詳細に説明する。図5および図6は、本実施の形態における並進機構の連結ユニットにおける内部構造を示す概略図である。図5は収縮状態を示し、図6は伸長状態を示す。 Hereinafter, translation mechanism 35 in the present embodiment will be described in more detail. 5 and 6 are schematic diagrams showing the internal structure of the connecting unit of the translation mechanism according to the present embodiment. FIG. 5 shows a contracted state, and FIG. 6 shows an extended state.

連結ユニット63は、基端側ユニット61が長軸方向Dtに摺動可能に取り付けられる第1壁部631と、先端側ユニット62が長軸方向Dtに摺動可能に取り付けられる第2壁部632と、を有している。基端側ユニット61と第1壁部631とは、第1摺動機構141により長軸方向Dtに相対移動可能に接続される。同様に、第2壁部632と先端側ユニット62とは、第2摺動機構142により長軸方向Dtに相対移動可能に接続される。 The connecting unit 63 includes a first wall portion 631 to which the base end side unit 61 is slidably attached in the long axis direction Dt, and a second wall portion 632 to which the tip end side unit 62 is slidably attached in the long axis direction Dt. And have. The proximal unit 61 and the first wall portion 631 are connected by the first sliding mechanism 141 so as to be relatively movable in the long-axis direction Dt. Similarly, the second wall portion 632 and the tip-side unit 62 are connected by the second sliding mechanism 142 so as to be relatively movable in the major axis direction Dt.

連動機構60は、連結ユニット63に軸支される駆動プーリである第1プーリ65および従動プーリである第2プーリ66と、第1プーリ65および第2プーリ66に掛け回された無端状ベルトであるベルト部材67と、を備えている。本実施の形態において、第1プーリ65は、長軸方向Dtに関して、インストゥルメント42の基端側に位置し、第2プーリ66はその先端側に位置する。 The interlocking mechanism 60 includes a first pulley 65 that is a driving pulley and a second pulley 66 that is a driven pulley that are axially supported by the coupling unit 63, and an endless belt that is wound around the first pulley 65 and the second pulley 66. And a certain belt member 67. In the present embodiment, the first pulley 65 is located on the base end side of the instrument 42 and the second pulley 66 is located on the tip end side thereof in the longitudinal direction Dt.

基端側ユニット61は、第1プーリ65の回転軸65sと第2プーリ66の回転軸66sとを含む平面SPを基準として平面SPの第1面SP1側におけるベルト部材67の所定位置である第1取り付け位置67aに取り付けられる。また、先端側ユニット62は、連結ユニット63に対して基端側ユニット61の移動方向とは反対方向に移動するように、ベルト部材67の第2取り付け位置67bに取り付けられる。第2取り付け位置67bは、ベルト部材67における平面SPの第1面SP1とは反対側の第2面SP2側に位置する。 The base end side unit 61 is a predetermined position of the belt member 67 on the first surface SP1 side of the plane SP with reference to the plane SP including the rotation shaft 65s of the first pulley 65 and the rotation shaft 66s of the second pulley 66. The first attachment position 67a is attached. Further, the tip side unit 62 is attached to the second attachment position 67b of the belt member 67 so as to move in a direction opposite to the movement direction of the base end side unit 61 with respect to the connecting unit 63. The second attachment position 67b is located on the side of the second surface SP2 of the belt member 67 opposite to the first surface SP1 of the plane SP.

このとき、第1取り付け位置67aと第2取り付け位置67bとは、第1取り付け位置67aが第1プーリ65および第2プーリ66のうちの一方に近い位置に位置するほど第2取り付け位置67bが第1プーリ65および第2プーリ66のうちの他方に近い位置に位置するように構成される。すなわち、先端側ユニット62が第1プーリ65および第2プーリ66のうちの一方に最も近い位置に位置するとき、基端側ユニット61は、第1プーリ65および第2プーリ66のうちの他方に最も近い位置に位置する。例えば、図5に示す収縮状態においては、第1取り付け位置67aが第2プーリ66に近接し、第2取り付け位置67bが第1プーリ65に近接する位置に位置する。図6に示す伸長状態においては、第1取り付け位置67aが第1プーリ65に近接し、第2取り付け位置67bが第2プーリ66に近接する位置に位置する。 At this time, regarding the first mounting position 67a and the second mounting position 67b, as the first mounting position 67a is closer to one of the first pulley 65 and the second pulley 66, the second mounting position 67b is closer to the first mounting position 67a. The first pulley 65 and the second pulley 66 are configured to be located at a position close to the other. That is, when the tip end side unit 62 is located at the position closest to one of the first pulley 65 and the second pulley 66, the base end side unit 61 is placed in the other of the first pulley 65 and the second pulley 66. Located in the closest position. For example, in the contracted state shown in FIG. 5, the first mounting position 67a is located close to the second pulley 66, and the second mounting position 67b is located close to the first pulley 65. In the extended state shown in FIG. 6, the first mounting position 67a is located close to the first pulley 65, and the second mounting position 67b is located close to the second pulley 66.

第1プーリ65から第2プーリ66に向かう方向を第1方向とすると、第1プーリ65が時計回りに回転することにより、ベルト部材67の第1取り付け位置67aが第1方向に移動して第2プーリ66に近接し、第2取り付け位置67bが第1方向とは逆の第2方向に移動して第1プーリ65に近接し(図6の状態から図5の状態へ向かう場合)、第1プーリ65が反時計回りに回転することにより、ベルト部材67の第1取り付け位置67aが第2方向に移動して第1プーリ65に近接し、第2取り付け位置67bが第1方向に移動して第2プーリ66に近接する(図5の状態から図6の状態へ向かう場合)。この結果、基端側ユニット61が第2プーリ66に近接する位置から第1プーリ65に近接する位置まで移動することにより、先端側ユニット62が第1プーリ65に近接する位置から第2プーリ66に近接する位置まで移動する。 Assuming that the direction from the first pulley 65 to the second pulley 66 is the first direction, the first pulley 65 rotates clockwise, so that the first mounting position 67a of the belt member 67 moves in the first direction. The second attachment position 67b moves closer to the second pulley 66, moves in the second direction opposite to the first direction, and approaches the first pulley 65 (when moving from the state of FIG. 6 to the state of FIG. 5). When the first pulley 65 rotates counterclockwise, the first attachment position 67a of the belt member 67 moves in the second direction and approaches the first pulley 65, and the second attachment position 67b moves in the first direction. And approaches the second pulley 66 (when going from the state of FIG. 5 to the state of FIG. 6). As a result, the proximal unit 61 moves from the position close to the second pulley 66 to the position close to the first pulley 65, so that the distal unit 62 moves from the position close to the first pulley 65 to the second pulley 66. Move to a position close to.

すなわち、基端側ユニット61または先端側ユニット62が連結ユニット63に対して第1プーリ65と第2プーリ66との間の距離を移動することにより、基端側ユニット61に対する先端側ユニット62の位置が第1プーリ65と第2プーリ66との間の距離の約2倍移動することになる。このように、本実施の形態における連動機構60は、基端側ユニット61に対する連結ユニット63の相対位置変化による基端側ユニット61に対する先端側ユニット62の相対位置変化を2倍速とする倍速機構として構成される。 That is, the base end side unit 61 or the front end side unit 62 moves the distance between the first pulley 65 and the second pulley 66 with respect to the connecting unit 63, so that the front end side unit 62 moves relative to the base end side unit 61. The position moves about twice the distance between the first pulley 65 and the second pulley 66. As described above, the interlocking mechanism 60 in the present embodiment is a double speed mechanism that sets the relative position change of the distal end side unit 62 to the proximal end unit 61 due to the relative position change of the coupling unit 63 to the proximal end unit 61 to double speed. Composed.

上記構成によれば、第1プーリ65および第2プーリ66に掛け回されたベルト部材67を備えた連結ユニット63によって、先端側ユニット62の連結ユニット63に対する移動方向が基端側ユニット61の連結ユニット63に対する移動方向とは反対方向となるように、連結される。これにより簡単な構成で外科用器具40の直線移動を迅速に行うことができる。 According to the above configuration, the connecting unit 63 including the belt member 67 wound around the first pulley 65 and the second pulley 66 causes the movement direction of the distal end side unit 62 with respect to the connecting unit 63 to connect the proximal end side unit 61. The units 63 are connected so as to be opposite to the moving direction with respect to the unit 63. As a result, the linear movement of the surgical instrument 40 can be performed quickly with a simple configuration.

本実施の形態における並進機構35は、さらに、連結ユニット63内に設けられ、基端側ユニット61と先端側ユニット62との間の電気的接続を可能とする電気配線回路121を備えている。 The translation mechanism 35 in the present embodiment further includes an electric wiring circuit 121 that is provided in the coupling unit 63 and that enables electrical connection between the base end side unit 61 and the tip end side unit 62.

電気配線回路121は、第1フレキシブルプリント配線部122と、第2フレキシブルプリント配線部123と、連結配線部124と、を備えている。第6リンク86と並進機構35の基端側ユニット61との間の第7関節J37には、中央に図示しないケーブル配線を通すための貫通孔61aが設けられている。アーム3内に配線される電気配線(ケーブル配線等)が貫通孔61aを通じて基端側ユニット61内に導入される。第1フレキシブルプリント配線部122の基端部は、貫通孔61aを通じて基端側ユニット61内に導入されたケーブル配線に接続される。これにより、台車70、ポジショナ7、アームベース5、アーム3を通じて配線された電気配線からの電力および制御信号が並進機構35の電気配線回路121に供給される。 The electric wiring circuit 121 includes a first flexible printed wiring portion 122, a second flexible printed wiring portion 123, and a connection wiring portion 124. The seventh joint J37 between the sixth link 86 and the base end unit 61 of the translation mechanism 35 is provided with a through hole 61a at the center for passing a cable wiring (not shown). Electric wiring (cable wiring or the like) wired in the arm 3 is introduced into the proximal unit 61 through the through hole 61a. The base end portion of the first flexible printed wiring part 122 is connected to the cable wiring introduced into the base end side unit 61 through the through hole 61a. As a result, electric power and control signals from the electric wiring wired through the carriage 70, the positioner 7, the arm base 5, and the arm 3 are supplied to the electric wiring circuit 121 of the translation mechanism 35.

先端側ユニット62は、外科用器具40を駆動するためのモータを備える。より具体的には、先端側ユニット62は、上述した外科用器具40の駆動ユニット45に設けられた4つの回転体を回転させるための4つのサーボモータM39を内蔵している。これにより、外科用器具40を駆動するための先端側ユニット62における軸をケーブル等で駆動する必要がなくなり、並進機構35の構造を簡略化することができる。 The distal unit 62 comprises a motor for driving the surgical instrument 40. More specifically, the distal-side unit 62 incorporates four servo motors M39 for rotating the four rotary bodies provided in the drive unit 45 of the surgical instrument 40 described above. This eliminates the need to drive the shaft of the distal end unit 62 for driving the surgical instrument 40 with a cable or the like, and the structure of the translation mechanism 35 can be simplified.

第2フレキシブルプリント配線部123は、上述した各サーボモータM39を駆動するために先端側ユニット62に電気的に接続される。これにより、アーム3等を通じて配線された電気配線からの電力および制御信号が並進機構35の電気配線回路121を介して先端側ユニット62に供給される。 The second flexible printed wiring part 123 is electrically connected to the tip side unit 62 for driving each of the servo motors M39 described above. As a result, electric power and control signals from the electric wiring routed through the arm 3 and the like are supplied to the distal end side unit 62 via the electric wiring circuit 121 of the translation mechanism 35.

第1フレキシブルプリント配線部122は、基端側ユニット61の第1取り付け位置67aとベルト部材67の移動方向において同じ位置である第1固定位置122aで基端側ユニット61に固定される。第1プーリ65から第2プーリ66に向かう方向を第1方向とすると、第1フレキシブルプリント配線部122は、第1固定位置122aから第1方向に延び、途中で復元力を保持しつつ円弧状に曲げ返され(第1曲げ返し部C1)、第1方向とは反対の第2方向に反転し、第1プーリ65と第2プーリ66との間の第2固定位置122bにおいて連結ユニット63に固定される。 The first flexible printed wiring part 122 is fixed to the base end unit 61 at a first attachment position 67a of the base end unit 61 and a first fixing position 122a that is the same position in the moving direction of the belt member 67. Assuming that the direction from the first pulley 65 to the second pulley 66 is the first direction, the first flexible printed wiring part 122 extends in the first direction from the first fixed position 122a and has an arc shape while maintaining a restoring force on the way. Is bent back (first bent-back portion C1), is reversed in a second direction opposite to the first direction, and is connected to the coupling unit 63 at the second fixed position 122b between the first pulley 65 and the second pulley 66. Fixed.

第2フレキシブルプリント配線部123は、先端側ユニット62の第2取り付け位置67bとベルト部材67の移動方向において同じ位置である第3固定位置123aで先端側ユニット62に固定される。第2フレキシブルプリント配線部123は、第3固定位置123aから第1方向に延び、途中で復元力を保持しつつ円弧状に曲げ返され(第2曲げ返し部C2)、第2方向に反転し、第1プーリ65と第2プーリ66との間の第4固定位置123bにおいて連結ユニット63に固定される。 The second flexible printed wiring portion 123 is fixed to the tip side unit 62 at a second fixing position 67b of the tip side unit 62 and a third fixing position 123a which is the same position in the moving direction of the belt member 67. The second flexible printed wiring portion 123 extends from the third fixed position 123a in the first direction, is bent back in an arc shape while maintaining a restoring force in the middle (second bent back portion C2), and is inverted in the second direction. , Is fixed to the connecting unit 63 at a fourth fixing position 123b between the first pulley 65 and the second pulley 66.

より具体的には、第1フレキシブルプリント配線部122は、第1固定位置122aから第2プーリ66に近接する方向に伸び、第1曲げ返し部C1は第2プーリ66側(インストゥルメント42の先端側、すなわち並進機構35が延びる側)に凸となっている。同様に、第2フレキシブルプリント配線部123は、第3固定位置123aから第2プーリ66に近接する方向に伸び、第2曲げ返し部C2は第2プーリ66側(インストゥルメント42の先端側、すなわち並進機構35が延びる側)に凸となっている。第2固定位置122bは、平面SPの第1面SP1側において第1フレキシブルプリント配線部122が連結ユニット63に取り付けられる位置である。また、第4固定位置123bは、平面SPの第1面SP1とは反対側の第2面SP2側において第2フレキシブルプリント配線部123が連結ユニット63に取り付けられる位置である。すなわち、第2固定位置122bは、平面SPに対して第4固定位置123bと反対側の位置である。 More specifically, the first flexible printed wiring portion 122 extends from the first fixed position 122a in a direction closer to the second pulley 66, and the first bent back portion C1 is located on the second pulley 66 side (of the instrument 42). It is convex on the tip side, that is, on the side where the translation mechanism 35 extends. Similarly, the second flexible printed wiring portion 123 extends from the third fixed position 123a in a direction closer to the second pulley 66, and the second bent back portion C2 is on the second pulley 66 side (the tip side of the instrument 42, That is, it is convex toward the side on which the translation mechanism 35 extends. The second fixed position 122b is a position where the first flexible printed wiring part 122 is attached to the connection unit 63 on the first surface SP1 side of the plane SP. Further, the fourth fixed position 123b is a position where the second flexible printed wiring portion 123 is attached to the connection unit 63 on the second surface SP2 side of the plane SP opposite to the first surface SP1. That is, the second fixed position 122b is a position opposite to the fourth fixed position 123b with respect to the plane SP.

連結配線部124は、第1フレキシブルプリント配線部122の第2固定位置122bと第2フレキシブルプリント配線部123の第4固定位置123bとの間を電気的に接続する。連結配線部124は、第1プーリ65と第2プーリ66との間に設けられる。図5および図6の例では、第1プーリ65と第2プーリ66との間の中央部に位置する。第1プーリ65を駆動するモータ(サーボモータ)M38(図4参照)は、連結ユニット63に内蔵されている。図示しないが、連結配線部124は、サーボモータM38(図4参照)と電気的に接続されており、サーボモータM38は、電気配線回路121により供給される電力を電源として動作し、電気配線回路121を通じて送信される制御信号によって制御される。 The connection wiring part 124 electrically connects the second fixed position 122b of the first flexible printed wiring part 122 and the fourth fixed position 123b of the second flexible printed wiring part 123. The connection wiring portion 124 is provided between the first pulley 65 and the second pulley 66. In the example of FIG. 5 and FIG. 6, it is located in the central portion between the first pulley 65 and the second pulley 66. A motor (servo motor) M38 (see FIG. 4) that drives the first pulley 65 is built in the coupling unit 63. Although not shown, the connection wiring portion 124 is electrically connected to the servo motor M38 (see FIG. 4), and the servo motor M38 operates by using the electric power supplied by the electric wiring circuit 121 as a power source to generate an electric wiring circuit. It is controlled by a control signal transmitted through 121.

第1フレキシブルプリント配線部122および第2フレキシブルプリント配線部123は、ベルト部材67の延在方向(長軸方向Dt)に関して復元力を有して曲げ返される曲げ返し部C1,C2が第1取り付け位置67aと第2取り付け位置67bとの位置関係に応じて変化するように構成されている。すなわち、第1曲げ返し部C1および第2曲げ返し部C2は、ベルト部材67による先端側ユニット62と基端側ユニット61との位置関係の変化に応じてそれぞれの位置が変化するように構成される。 In the first flexible printed wiring portion 122 and the second flexible printed wiring portion 123, the bending-back portions C1 and C2 that are bent back with a restoring force in the extending direction of the belt member 67 (longitudinal direction Dt) are first attached. It is configured to change according to the positional relationship between the position 67a and the second mounting position 67b. That is, the first bend-back portion C1 and the second bend-back portion C2 are configured so that their respective positions change in accordance with the change in the positional relationship between the distal end side unit 62 and the proximal end side unit 61 due to the belt member 67. It

第1フレキシブルプリント配線部122および第2フレキシブルプリント配線部123において、復元力を有して曲げ返される曲げ返し部C1,C2は、何れも、第2プーリ66に近接する位置と、連結配線部124に近接する位置(連結配線部124の第2プーリ66側)との間で変化する。 In the first flexible printed wiring portion 122 and the second flexible printed wiring portion 123, the bending-back portions C1 and C2 that are bent back with a restoring force are both located near the second pulley 66 and the connecting wiring portion. It changes between the position close to 124 (the second wiring 66 side of the connecting wiring portion 124).

例えば、図5に示す収縮状態において、第1取り付け位置67aが第2プーリ66に近接する位置に位置し、第2取り付け位置67bが第1プーリ65に近接する位置に位置した際、第1曲げ返し部C1が第2プーリ66に近接する位置となり、第2曲げ返し部C2が連結配線部124に近接する位置となる。また、図6に示す伸長状態において、第1取り付け位置67aが第1プーリ65に近接する位置に位置し、第2取り付け位置67bが第2プーリ66に近接する位置に位置した際、第1曲げ返し部C1が連結配線部124に近接する位置となり、第2曲げ返し部C2が第2プーリ66に近接する位置となる。 For example, in the contracted state shown in FIG. 5, when the first attachment position 67a is located near the second pulley 66 and the second attachment position 67b is located near the first pulley 65, the first bending The return portion C1 comes to a position close to the second pulley 66, and the second bent return portion C2 comes to a position close to the connecting wiring portion 124. Further, in the extended state shown in FIG. 6, when the first attachment position 67 a is located in the position close to the first pulley 65 and the second attachment position 67 b is located in the position close to the second pulley 66, the first bending The return portion C1 is in a position close to the connecting wiring portion 124, and the second bent return portion C2 is in a position close to the second pulley 66.

上記構成によれば、連結ユニット63を介して基端側ユニット61と先端側ユニット62が相対移動したときに、第1フレキシブルプリント配線部112における第1曲げ返し部C1および第2フレキシブルプリント配線部123における第2曲げ返し部C2が第1方向または第2方向に移動する。したがって、基端側ユニット61に対する先端側ユニット62の並進動作を妨げることなく電気配線に必要な連結ユニット63内の容積を最小限にすることができる。これにより、並進機構35の内部に電気配線を配設しつつ大型化を抑制することができる。 According to the above configuration, when the base end side unit 61 and the tip end side unit 62 relatively move via the connecting unit 63, the first bend-back portion C1 and the second flexible print wiring portion in the first flexible print wiring portion 112. The 2nd bending part C2 in 123 moves to a 1st direction or a 2nd direction. Therefore, it is possible to minimize the volume of the connecting unit 63 required for electrical wiring without hindering the translational movement of the distal end unit 62 with respect to the proximal end unit 61. Thereby, it is possible to suppress the size increase while disposing the electric wiring inside the translation mechanism 35.

連結ユニット63は、第1壁部631とベルト部材67との間において、第1フレキシブルプリント配線部122が収容される第1空隙A1を有している。また、連結ユニット63は、第2壁部632とベルト部材67との間において、第2フレキシブルプリント配線部123が収容される第2空隙A2を有している。 The connection unit 63 has a first gap A1 between the first wall portion 631 and the belt member 67, in which the first flexible printed wiring portion 122 is accommodated. Further, the connection unit 63 has a second gap A2 between the second wall portion 632 and the belt member 67, in which the second flexible printed wiring portion 123 is accommodated.

第1空隙A1は、第1壁部631の内壁と、第1壁部631の内壁に対向するように配置された第1ガイド部材131とで区画されている。また、第2空隙A2は、第2壁部632の内壁と、第2壁部632の内壁に対向するように配置された第2ガイド部材132とで区画されている。第1ガイド部材131および第2ガイド部材132は、それぞれベルト部材67の延在方向に延びている。第1空隙A1および第2空隙A2は、プーリ65,66の回転軸65s,66s方向に関して、第1壁部631および第2壁部632に直交する一対の側壁(図示せず)によって区画されている。 The first space A1 is defined by the inner wall of the first wall portion 631 and the first guide member 131 arranged so as to face the inner wall of the first wall portion 631. Further, the second gap A2 is partitioned by the inner wall of the second wall portion 632 and the second guide member 132 arranged so as to face the inner wall of the second wall portion 632. The first guide member 131 and the second guide member 132 each extend in the extending direction of the belt member 67. The first gap A1 and the second gap A2 are partitioned by a pair of side walls (not shown) orthogonal to the first wall portion 631 and the second wall portion 632 with respect to the rotation shafts 65s and 66s of the pulleys 65 and 66. There is.

本実施の形態においては、さらに、第1壁部631の内壁に沿ってベルト部材67の延在方向に延びる第3ガイド部材133と、第2壁部632の内壁に沿ってベルト部材67の延在方向に延びる第4ガイド部材134と、を有している。第3ガイド部材133は、第1壁部631の内壁に固定されている。第4ガイド部材134は、第2壁部632の内壁に固定されている。このため、第1空隙A1は、第1ガイド部材131と第3ガイド部材133とで区画される。第2空隙A2は、第2ガイド部材132と第4ガイド部材134とで区画される。 In the present embodiment, further, the third guide member 133 extending in the extending direction of the belt member 67 along the inner wall of the first wall portion 631 and the extension of the belt member 67 along the inner wall of the second wall portion 632. And a fourth guide member 134 extending in the present direction. The third guide member 133 is fixed to the inner wall of the first wall portion 631. The fourth guide member 134 is fixed to the inner wall of the second wall portion 632. Therefore, the first gap A1 is partitioned by the first guide member 131 and the third guide member 133. The second gap A2 is partitioned by the second guide member 132 and the fourth guide member 134.

このような構成により、第1フレキシブルプリント配線部122が第1ガイド部材131と第3ガイド部材133とで区画される第1空隙A1内に配設され、第1ガイド部材131および第3ガイド部材133で第1フレキシブルプリント配線部122の動作がガイドされる。また、第2フレキシブルプリント配線部123が第2ガイド部材132と第4ガイド部材134とで区画される第2空隙A2内に配設され、第2ガイド部材132および第4ガイド部材134で第2フレキシブルプリント配線部123の動作がガイドされる。これにより、各フレキシブルプリント配線部122,123における配線空間の容積を小さくしつつ各フレキシブルプリント配線部122,123のスムーズな動作を確保することができる。 With such a configuration, the first flexible printed wiring portion 122 is arranged in the first space A1 defined by the first guide member 131 and the third guide member 133, and the first guide member 131 and the third guide member are provided. At 133, the operation of the first flexible printed wiring part 122 is guided. In addition, the second flexible printed wiring portion 123 is disposed in the second gap A2 defined by the second guide member 132 and the fourth guide member 134, and the second guide member 132 and the fourth guide member 134 form the second flexible printed wiring portion 123. The operation of the flexible printed wiring part 123 is guided. Accordingly, it is possible to secure the smooth operation of the flexible printed wiring portions 122 and 123 while reducing the volume of the wiring space in the flexible printed wiring portions 122 and 123.

第1ガイド部材131は、第1取り付け位置67aでベルト部材67に取り付けられる。このため、第1ガイド部材131は、基端側ユニット61の移動に伴ってベルト部材67の延在方向に移動する。また、第2ガイド部材132は、第2取り付け位置67bでベルト部材67に取り付けられる。このため、第2ガイド部材132は、先端側ユニット62の移動に伴ってベルト部材67の延在方向に移動する。 The first guide member 131 is attached to the belt member 67 at the first attachment position 67a. Therefore, the first guide member 131 moves in the extending direction of the belt member 67 as the base unit 61 moves. The second guide member 132 is attached to the belt member 67 at the second attachment position 67b. Therefore, the second guide member 132 moves in the extending direction of the belt member 67 with the movement of the front end side unit 62.

第1フレキシブルプリント配線部122における第1固定位置122aと第1曲げ返し部C1との間の部分は、第1ガイド部材131に接触または近接する位置に位置される。したがって、この部分が第1ガイド部材131によってガイドされる部分となる。基端側ユニット61が第2プーリ66に近接する位置から第1プーリ65に近接する位置に移動するに従って(図5から図6に変化すると)、第1フレキシブルプリント配線部122が第1ガイド部材131に接触し得る領域は増加する。しかし、このような移動の際に、第1ガイド部材131は、基端側ユニット61と一緒に移動するため、第1フレキシブルプリント配線部122が第1ガイド部材131に擦れることがない。言い換えると、基端側ユニット61が移動することによって第1フレキシブルプリント配線部122と第1ガイド部材131とがベルト部材67の延在方向に位置ずれを生じることがない。 A portion of the first flexible printed wiring portion 122 between the first fixed position 122a and the first bent back portion C1 is located at a position in contact with or close to the first guide member 131. Therefore, this portion is a portion guided by the first guide member 131. As the base unit 61 moves from the position close to the second pulley 66 to the position close to the first pulley 65 (changes from FIG. 5 to FIG. 6), the first flexible printed wiring part 122 causes the first guide member to move. The area which can contact 131 increases. However, during such movement, the first guide member 131 moves together with the base end unit 61, so that the first flexible printed wiring portion 122 does not rub against the first guide member 131. In other words, the displacement of the first flexible printed wiring portion 122 and the first guide member 131 does not occur in the extending direction of the belt member 67 due to the movement of the base unit 61.

同様に、第2フレキシブルプリント配線部123における第3固定位置123aと第2曲げ返し部C2との間の部分は、第2ガイド部材132に接触または近接する位置に位置される。したがって、この部分が第2ガイド部材132によってガイドされる部分となる。先端側ユニット62が第2プーリ66に近接する位置から第1プーリ65に近接する位置に移動するに従って(図6から図5に変化すると)、第2フレキシブルプリント配線部123が第2ガイド部材132に接触し得る領域は増加する。しかし、このような移動の際に、第2ガイド部材132は、先端側ユニット62と一緒に移動するため、第2フレキシブルプリント配線部123が第2ガイド部材132に擦れることがない。言い換えると、先端側ユニット62が移動することによって第2フレキシブルプリント配線部123と第2ガイド部材132とがベルト部材67の延在方向に位置ずれを生じることがない。 Similarly, a portion of the second flexible printed wiring portion 123 between the third fixed position 123a and the second bent back portion C2 is located at a position in contact with or close to the second guide member 132. Therefore, this portion becomes a portion guided by the second guide member 132. As the tip-side unit 62 moves from the position close to the second pulley 66 to the position close to the first pulley 65 (when changing from FIG. 6 to FIG. 5), the second flexible printed wiring portion 123 causes the second guide member 132 to move. The area that can come into contact with is increased. However, during such movement, the second guide member 132 moves together with the tip-side unit 62, so that the second flexible printed wiring portion 123 does not rub against the second guide member 132. In other words, the second flexible printed wiring portion 123 and the second guide member 132 are not displaced in the extending direction of the belt member 67 due to the movement of the tip side unit 62.

また、第1フレキシブルプリント配線部122における第1曲げ返し部C1と第2固定位置122bとの間の部分は、第3ガイド部材133に接触または近接する位置に位置される。したがって、この部分が第3ガイド部材133によってガイドされる部分となる。基端側ユニット61が第1プーリ65に近接する位置から第2プーリ66に近接する位置に移動するに従って(図6から図5に変化すると)、第1フレキシブルプリント配線部122が第3ガイド部材133に接触し得る領域は増加する。しかし、このような移動において連結ユニット63に固定される第2固定位置122bは移動しない(基端側ユニット61から見ると連結ユニット63と一緒に相対移動する)ため、第1フレキシブルプリント配線部122が第3ガイド部材133に擦れることがない。言い換えると、基端側ユニット61が移動することによって第1フレキシブルプリント配線部122と第3ガイド部材133とがベルト部材67の延在方向に位置ずれを生じることがない。 In addition, a portion of the first flexible printed wiring portion 122 between the first bent portion C1 and the second fixed position 122b is located at a position in contact with or close to the third guide member 133. Therefore, this portion is a portion guided by the third guide member 133. As the base end side unit 61 moves from the position close to the first pulley 65 to the position close to the second pulley 66 (when changing from FIG. 6 to FIG. 5), the first flexible printed wiring part 122 causes the third guide member to move. The area which can contact 133 increases. However, since the second fixed position 122b fixed to the connecting unit 63 does not move in such a movement (it moves relative to the connecting unit 63 relative to the base end side unit 61), the first flexible printed wiring portion 122 does not move. Does not rub against the third guide member 133. In other words, the displacement of the first flexible printed wiring portion 122 and the third guide member 133 in the extending direction of the belt member 67 does not occur due to the movement of the base unit 61.

同様に、第2フレキシブルプリント配線部123における第2曲げ返し部C2と第4固定位置123bとの間の部分は、第4ガイド部材134に接触または近接する位置に位置される。したがって、この部分が第4ガイド部材134によってガイドされる部分となる。先端側ユニット62が第1プーリ65に近接する位置から第2プーリ66に近接する位置に移動するに従って(図5から図6に変化すると)、第2フレキシブルプリント配線部123が第4ガイド部材134に接触し得る領域は増加する。しかし、このような移動において連結ユニット63に固定される第4固定位置123bは移動しない(先端側ユニット62から見ると連結ユニット63と一緒に相対移動する)ため、第2フレキシブルプリント配線部123が第4ガイド部材134に擦れることがない。言い換えると、先端側ユニット62が移動することによって第2フレキシブルプリント配線部123と第4ガイド部材134とがベルト部材67の延在方向に位置ずれを生じることがない。 Similarly, a portion of the second flexible printed wiring portion 123 between the second bent portion C2 and the fourth fixed position 123b is located at a position in contact with or close to the fourth guide member 134. Therefore, this portion is a portion guided by the fourth guide member 134. As the tip side unit 62 moves from the position close to the first pulley 65 to the position close to the second pulley 66 (changes from FIG. 5 to FIG. 6), the second flexible printed wiring portion 123 causes the fourth guide member 134 to move. The area that can come into contact with is increased. However, since the fourth fixing position 123b fixed to the connecting unit 63 does not move in such a movement (it moves relatively together with the connecting unit 63 when viewed from the tip side unit 62), the second flexible printed wiring portion 123 does not move. It does not rub against the fourth guide member 134. In other words, the displacement of the second flexible printed wiring portion 123 and the fourth guide member 134 does not occur in the extending direction of the belt member 67 due to the movement of the tip side unit 62.

このように、これらのガイド部材131〜134は、基端側ユニット61および先端側ユニット62の連結ユニット63に対する相対移動に際して、対応するフレキシブルプリント配線部122,123と擦れることがない。したがって、これらのガイド部材131〜134により、フレキシブルプリント配線部122,123を適切にガイドしつつ、フレキシブルプリント配線部122,123がガイド部材131〜134に擦れることにより摩耗することを防止することができる。 As described above, these guide members 131 to 134 do not rub against the corresponding flexible printed wiring portions 122 and 123 when the proximal end unit 61 and the distal end unit 62 move relative to the connecting unit 63. Therefore, the guide members 131 to 134 can appropriately guide the flexible printed wiring portions 122 and 123 and prevent the flexible printed wiring portions 122 and 123 from being worn by being rubbed by the guide members 131 to 134. it can.

第1ガイド部材131の長さは、基端側ユニット61(第1取り付け位置67a)が第1プーリ65に最も近接した位置(図6)における、第1フレキシブルプリント配線部122の基端部(第1固定位置122a)から第1曲げ返し部C1の頂点までの距離に基づいて定められる。同様に、第2ガイド部材132の長さは、先端側ユニット62(第2取り付け位置67b)が第1プーリ65に最も近接した位置(図5)における、第2フレキシブルプリント配線部123の第2曲げ返し部C2の頂点から先端部(第3固定位置123a)までの距離に基づいて定められる。 The length of the first guide member 131 is such that the base end portion 61 (first mounting position 67a) of the first flexible printed wiring portion 122 at the position closest to the first pulley 65 (FIG. 6) ( It is determined based on the distance from the first fixed position 122a) to the apex of the first bent back portion C1. Similarly, the length of the second guide member 132 is the second of the second flexible printed wiring portion 123 at the position (FIG. 5) where the front end side unit 62 (the second mounting position 67b) is closest to the first pulley 65. It is determined based on the distance from the apex of the bent back portion C2 to the tip (third fixed position 123a).

また、第3ガイド部材133の長さは、基端側ユニット61(第1取り付け位置67a)が第2プーリ66に最も近接した位置(図5)における、第1フレキシブルプリント配線部122の第1曲げ返し部C1の頂点から先端部(第2固定位置122b)までの距離に基づいて定められる。同様に、第4ガイド部材134の長さは、先端側ユニット62(第2取り付け位置67b)が第2プーリ66に最も近接した位置(図6)における、第2フレキシブルプリント配線部123の基端部(第4固定位置123b)から第2曲げ返し部C2の頂点までの距離に基づいて定められる。 In addition, the length of the third guide member 133 is the first of the first flexible printed wiring portion 122 at the position (FIG. 5) where the base end side unit 61 (first mounting position 67a) is closest to the second pulley 66. It is determined based on the distance from the apex of the bent back portion C1 to the tip (second fixed position 122b). Similarly, the length of the fourth guide member 134 is determined by the base end of the second flexible printed wiring part 123 at the position (FIG. 6) at which the tip side unit 62 (second mounting position 67b) is closest to the second pulley 66. It is determined based on the distance from the portion (fourth fixed position 123b) to the apex of the second bent back portion C2.

図7は、図6に示す伸長状態における電気配線回路を示す斜視図である。並進機構35における電気配線回路121(第1フレキシブルプリント配線部122、第2フレキシブルプリント配線部123および連結配線部124)以外の構成は図示を省略している。第1フレキシブルプリント配線部122、第2フレキシブルプリント配線部123および連結配線部124は、1枚のフレキシブルプリント配線基板が第2固定位置122bと第4固定位置123bとで折り曲げられて構成されている。 FIG. 7 is a perspective view showing the electric wiring circuit in the expanded state shown in FIG. The configuration of the translation mechanism 35 other than the electric wiring circuit 121 (the first flexible printed wiring portion 122, the second flexible printed wiring portion 123, and the connecting wiring portion 124) is omitted in the drawing. The first flexible printed wiring portion 122, the second flexible printed wiring portion 123, and the connection wiring portion 124 are configured by bending one flexible printed wiring board at a second fixed position 122b and a fourth fixed position 123b. ..

このため、連結配線部124は、連結ユニット63の側壁に沿って延出される。1枚のフレキシブルプリント配線基板で構成される電気配線回路121は、連結配線部124が連結ユニット63に係止されることにより連結ユニット63に固定される。 Therefore, the connection wiring portion 124 extends along the side wall of the connection unit 63. The electric wiring circuit 121 composed of one flexible printed wiring board is fixed to the connecting unit 63 by locking the connecting wiring portion 124 to the connecting unit 63.

また、第1フレキシブルプリント配線部122の基端側ユニット61への接続箇所122cは、第1フレキシブルプリント配線部122の長手方向基端部において、第1フレキシブルプリント配線部122の幅方向に関し、第1固定位置122aから側方へ延出された箇所が折り曲げられて構成されている。同様に、第2フレキシブルプリント配線部123の先端側ユニット62への接続箇所123cは、第2フレキシブルプリント配線部123の長手方向先端部において、第2フレキシブルプリント配線部123の幅方向に関し、第3固定位置123aから側方へ延出された箇所が折り曲げられて構成されている。 In addition, the connection point 122c of the first flexible printed wiring portion 122 to the base end side unit 61 is, in the longitudinal base end portion of the first flexible printed wiring portion 122, in the width direction of the first flexible printed wiring portion 122, A part extending laterally from the first fixing position 122a is bent and configured. Similarly, the connection point 123c of the second flexible printed wiring portion 123 to the tip side unit 62 is a third portion in the longitudinal end portion of the second flexible printed wiring portion 123 in the width direction of the second flexible printed wiring portion 123. A portion extending laterally from the fixed position 123a is bent and configured.

フレキシブルプリント配線基板は、FPC(Flexible Printed Circuits)とも呼ばれ、ポリイミド等の絶縁性を有する薄い基材(ベースフィルム)上に銅等の導電性金属による配線または回路を貼り付けて構成されている。このため、フレキシブルプリント配線基板は、薄く、かつ基材の柔軟性により、平面状のフレキシブルプリント配線基板を円弧状に曲げ返した場合に、平面に戻ろうとする復元力を有している。このため、第1フレキシブルプリント配線部122および第2フレキシブルプリント配線部123のそれぞれは、固定位置122b,123bと取り付け位置67a,67bとの位置関係に基づいてその形状が一意に決定される。 The flexible printed wiring board is also called FPC (Flexible Printed Circuits), and is formed by attaching wirings or circuits made of a conductive metal such as copper on a thin base material (base film) having an insulating property such as polyimide. .. For this reason, the flexible printed wiring board is thin and has a restoring force to return to a flat surface due to the flexibility of the base material when the planar flexible printed wiring board is bent back into an arc shape. Therefore, the shape of each of the first flexible printed wiring portion 122 and the second flexible printed wiring portion 123 is uniquely determined based on the positional relationship between the fixed positions 122b and 123b and the mounting positions 67a and 67b.

上記構成によれば、第1プーリ65および第2プーリ66に掛け回されたベルト部材67が収容される連結ユニット63の内部に基端側ユニット61と先端側ユニット62とを電気的に接続する電気配線として第1フレキシブルプリント配線部122、連結配線部124および第2フレキシブルプリント配線部123が配設される。 According to the above configuration, the proximal unit 61 and the distal unit 62 are electrically connected to the inside of the connecting unit 63 that houses the belt member 67 that is wound around the first pulley 65 and the second pulley 66. A first flexible printed wiring portion 122, a connection wiring portion 124, and a second flexible printed wiring portion 123 are arranged as electrical wiring.

基端側ユニット61と連結ユニット63との間に配設される第1フレキシブルプリント配線部122が、第1曲げ返し部C1において、復元力を保持しつつ円弧状に曲げ返される。また、先端側ユニット62と連結ユニット63との間に配設される第2フレキシブルプリント配線部123が、第2曲げ返し部C2において、復元力を保持しつつ円弧状に曲げ返される。 The 1st flexible printed wiring part 122 arrange|positioned between the base end side unit 61 and the connection unit 63 is bent back in circular arc shape, maintaining a restoring force in the 1st bending back part C1. In addition, the second flexible printed wiring portion 123 arranged between the tip-side unit 62 and the connecting unit 63 is bent back in an arc shape while maintaining the restoring force at the second bent-back portion C2.

これにより、連結ユニット63が基端側ユニット61に対して相対移動し、先端側ユニット62が連結ユニット63に対して相対移動したときに、第1フレキシブルプリント配線部122および第2フレキシブルプリント配線部123における円弧状位置(曲げ返し部C1,C2)がベルト部材67の延在方向(長軸方向Dt)に沿って移動する。したがって、基端側ユニット61および先端側ユニット62による並進動作を妨げることなく電気配線に必要な連結ユニット63内の容積を最小限にすることができる。これにより、並進機構35の内部に電気配線を配設しつつ大型化を抑制することができる。 As a result, when the connecting unit 63 relatively moves with respect to the proximal unit 61 and the distal unit 62 relatively moves with respect to the connecting unit 63, the first flexible printed wiring portion 122 and the second flexible printed wiring portion. The arcuate position (bending return portions C1, C2) in 123 moves along the extending direction (longitudinal direction Dt) of the belt member 67. Therefore, it is possible to minimize the volume in the connection unit 63 required for electrical wiring without hindering the translational movement by the base end side unit 61 and the tip end side unit 62. Thereby, it is possible to suppress the size increase while disposing the electric wiring inside the translation mechanism 35.

さらに、上記構成によれば、1枚のフレキシブルプリント配線基板により並進機構35の内部の電気配線が構成されるため、簡単な構成かつ電気配線に必要な容積をより小さくすることができる。 Furthermore, according to the above configuration, since the electric wiring inside the translation mechanism 35 is configured by one flexible printed wiring board, it is possible to reduce the volume required for the simple configuration and the electric wiring.

本実施の形態において、第1フレキシブルプリント配線部122および第2フレキシブルプリント配線部123は、基端部から曲げ返し部C1,C2を経て先端部へと至る長さが互いに等しいように構成されている。さらに、第1フレキシブルプリント配線部122および第2フレキシブルプリント配線部123は、ベルト部材67の延在方向(長軸方向Dt)に伸びた長さが第1取り付け位置67aと第2取り付け位置67bとの位置関係によらず互いに等しい。 In the present embodiment, the first flexible printed wiring portion 122 and the second flexible printed wiring portion 123 are configured such that the lengths from the base end portion to the tip portion via the bent-back portions C1 and C2 are equal to each other. There is. Further, in the first flexible printed wiring portion 122 and the second flexible printed wiring portion 123, the lengths extending in the extending direction of the belt member 67 (longitudinal direction Dt) are the first mounting position 67a and the second mounting position 67b. Are equal to each other regardless of the positional relationship.

より詳しくは、第1フレキシブルプリント配線部122の第1曲げ返し部C1の頂点と、第1曲げ返し部C1から遠い側の端部(第1固定位置122aまたは第2固定位置122b)との間の距離LP1、および、第2フレキシブルプリント配線部123の第2曲げ返し部C2の頂点と、第2曲げ返し部C1から遠い側の端部(第3固定位置123aまたは第4固定位置123b)との間の距離LP2は、図5に示す収縮状態、図6に示す伸長状態およびその間の状態に関わらず一定であり、互いに等しい。 More specifically, between the apex of the first bent back portion C1 of the first flexible printed wiring portion 122 and the end portion (first fixed position 122a or second fixed position 122b) on the side far from the first bent back portion C1. LP1 and the apex of the second bend-back portion C2 of the second flexible printed wiring portion 123, and the end farthest from the second bend-back portion C1 (the third fixing position 123a or the fourth fixing position 123b). The distance LP2 between them is constant regardless of the contracted state shown in FIG. 5, the extended state shown in FIG. 6 and the state therebetween, and is equal to each other.

このとき、第1フレキシブルプリント配線部122の第1固定位置122aから第1曲げ返し部C1に至る第1長さは、第2フレキシブルプリント配線部123の第4固定位置123bから第2曲げ返し部C2に至る第2長さに等しい。さらに、ベルト部材67によって第1取り付け位置67aと第2取り付け位置67bとの位置関係が変化した場合、第1長さおよび第2長さは、互いに等しい関係を保った状態でそれぞれ変化する。 At this time, the first length from the first fixed position 122a of the first flexible printed wiring portion 122 to the first bent back portion C1 is equal to the second length of the second flexible printed wiring portion 123 from the fourth fixed position 123b. It is equal to the second length up to C2. Furthermore, when the positional relationship between the first mounting position 67a and the second mounting position 67b is changed by the belt member 67, the first length and the second length are changed while maintaining the same relationship.

これによれば、第1フレキシブルプリント配線部122の設計と第2フレキシブルプリント配線部123の設計とを同様の設計とすることができる。また、第1フレキシブルプリント配線部122の動作と、第2フレキシブルプリント配線部123の動作とが同じになるため、両者の寿命がほぼ同じになり、並進機構35における電気配線の維持管理が容易になる。 According to this, the design of the 1st flexible printed wiring part 122 and the design of the 2nd flexible printed wiring part 123 can be made into the same design. Further, since the operation of the first flexible printed wiring portion 122 and the operation of the second flexible printed wiring portion 123 are the same, the service lives of both are almost the same, and the maintenance of the electric wiring in the translation mechanism 35 is facilitated. Become.

以上より、本実施の形態における並進機構35は、外科手術システム100に適用されるアーム3に設けられる並進機構として好適な構成とすることができる。 As described above, the translation mechanism 35 in the present embodiment can be configured as a suitable translation mechanism provided in the arm 3 applied to the surgical operation system 100.

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および/または機能の詳細を実質的に変更できる。 From the above description, many modifications and other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art. Therefore, the above description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode for carrying out the present invention. The details of its structure and/or function may be changed substantially without departing from the spirit of the invention.

また、上記実施の形態において、電気配線回路121の第1フレキシブルプリント配線部122および第2フレキシブルプリント配線部123は、それぞれの曲げ返し部C1,C2がインストゥルメント42の先端側(第2プーリ66側)に凸となるように形成されているが、インストゥルメント42の基端側(第1プーリ65側)に凸となるように形成されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, in the first flexible printed wiring portion 122 and the second flexible printed wiring portion 123 of the electric wiring circuit 121, the bent-back portions C1 and C2 are at the tip end side of the instrument 42 (second pulley). Although it is formed to be convex toward the 66 side), it may be formed to be convex toward the base end side (the first pulley 65 side) of the instrument 42.

また、上記実施の形態において、電気配線回路121を構成する第1フレキシブルプリント配線部122、連結配線部124および第2フレキシブルプリント配線部123が1枚のフレキシブルプリント配線基板で構成される例を示したが、これに限られない。例えば、第1フレキシブルプリント配線部122と第2フレキシブルプリント配線部123とが別体に構成されてもよい。このとき、連結配線部124は、フレキシブルプリント配線基板で構成されてもよいし、それ以外の配線構造(ケーブル配線等)で構成されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which the first flexible printed wiring portion 122, the connection wiring portion 124, and the second flexible printed wiring portion 123 that form the electric wiring circuit 121 are configured by one flexible printed wiring board. However, it is not limited to this. For example, the first flexible printed wiring portion 122 and the second flexible printed wiring portion 123 may be separately configured. At this time, the connection wiring portion 124 may be formed of a flexible printed wiring board, or may be formed of other wiring structure (cable wiring, etc.).

また、上記実施の形態において、連結ユニット63内にフレキシブルプリント配線部122,123をガイドするガイド部材131〜134が設けられる構成について説明したが、これに限られない。例えば、第1ガイド部材131および第2ガイド部材132が設けられ、第3ガイド部材133および第4ガイド部材134は設けられていなくてもよい。あるいは、ガイド部材131〜134は設けられていなくてもよい。 Further, although the configuration in which the guide members 131 to 134 that guide the flexible printed wiring portions 122 and 123 are provided in the connection unit 63 has been described in the above-described embodiment, the configuration is not limited to this. For example, the first guide member 131 and the second guide member 132 may be provided, and the third guide member 133 and the fourth guide member 134 may not be provided. Alternatively, the guide members 131 to 134 may not be provided.

また、上記実施の形態において、並進機構35が1つの連結ユニット63を備えた構成について説明したが、複数の連結ユニット63を備えていてもよい。例えば、基端側ユニット61と先端側ユニット62との間に2つの連結ユニットが設けられていてもよい。この場合、2つの連結ユニットは、それぞれ連動機構60を備えている。第1の連結ユニットのベルト部材67には、基端側ユニット61と、第2の連結ユニットとが取り付けられ、第2の連結ユニットのベルト部材67には、第1の連結ユニットと、先端側ユニット62とが取り付けられる。電気配線回路121の構成は、第1の連結ユニットおよび第2の連結ユニットのいずれについても、上記実施の形態における連結ユニット63の電気配線回路121と同様に構成することができる。 Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the translation mechanism 35 includes one connecting unit 63 has been described, but a plurality of connecting units 63 may be included. For example, two connecting units may be provided between the base end side unit 61 and the tip end side unit 62. In this case, each of the two connecting units includes the interlocking mechanism 60. The base unit 61 and the second connecting unit are attached to the belt member 67 of the first connecting unit, and the belt member 67 of the second connecting unit includes the first connecting unit and the distal end side. The unit 62 is attached. The electric wiring circuit 121 can be configured in the same manner as the electric wiring circuit 121 of the connecting unit 63 in the above-described embodiment for both the first connecting unit and the second connecting unit.

また、複数のアーム3および/またはポジショナ7における複数の関節部(複数のリンク部)の数(自由度の数)、形状は上記実施の形態に限られず、種々の態様を採用し得る。 Further, the number (the number of degrees of freedom) and the shape of the plurality of joint portions (the plurality of link portions) in the plurality of arms 3 and/or the positioner 7 are not limited to the above-described embodiment, and various modes can be adopted.

本発明は、簡単な構成で外科用器具の直線移動を迅速に行うために有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for rapid linear movement of a surgical instrument with a simple structure.

1 患者側システム
3 アーム(マニピュレータアーム)
5 アームベース
7 ポジショナ
30 アーム本体部
35 並進機構
40 外科用器具
42 インストゥルメント(外科用器具)
60 連動機構
61 基端側ユニット
62 先端側ユニット
63 連結ユニット
65 第1プーリ
66 第2プーリ
67 ベルト部材
67a 第1取り付け位置
67b 第2取り付け位置
70 台車
100 外科手術システム
121 電気配線回路
122 第1フレキシブルプリント配線部
122a 第1固定位置
122b 第2固定位置
123 第2フレキシブルプリント配線部
123a 第3固定位置
123b 第4固定位置
124 連結配線部
131 第1ガイド部材
132 第2ガイド部材
631 第1壁部
632 第2壁部
A1 第1空隙
A2 第2空隙
C1 第1曲げ返し部
C2 第2曲げ返し部
M38,M39 モータ
1 Patient side system 3 Arm (manipulator arm)
5 Arm Base 7 Positioner 30 Arm Main Body 35 Translation Mechanism 40 Surgical Instrument 42 Instrument (Surgical Instrument)
60 interlocking mechanism 61 base end side unit 62 tip end side unit 63 connecting unit 65 first pulley 66 second pulley 67 belt member 67a first mounting position 67b second mounting position 70 trolley 100 surgical operation system 121 electric wiring circuit 122 first flexible Printed wiring part 122a First fixed position 122b Second fixed position 123 Second flexible printed wiring part 123a Third fixed position 123b Fourth fixed position 124 Connection wiring part 131 First guide member 132 Second guide member 631 First wall part 632 2nd wall part A1 1st space|gap A2 2nd space|gap C1 1st bending back part C2 2nd bending back part M38, M39 Motor

Claims (13)

外科手術システムに使用されるマニピュレータアームであって、
複数のリンク部と複数の関節を備えたアーム本体部と、
前記アーム本体部の先端部に設けられる並進機構と、を備え、
前記並進機構は、
前記アーム本体部の先端部に連結される基端側ユニットと、
外科用器具が取り付けられ、取り付けられた前記外科用器具を駆動するモータを備える器具保持部を備えた先端側ユニットと、
前記基端側ユニットと前記先端側ユニットとを連結する連結ユニットと、
前記基端側ユニットと前記先端側ユニットとの間を電気的に接続するための電気配線回路と、を備え、
前記連結ユニットは、
第1プーリおよび第2プーリと、前記第1プーリおよび前記第2プーリに掛け回され、前記第1プーリから前記第2プーリに向かう第1方向とその反対の第2方向に往復動可能なベルト部材と、を備え、
前記基端側ユニットは、前記ベルト部材の第1取り付け位置に取り付けられ、
前記先端側ユニットは、前記連結ユニットに対して前記基端側ユニットの移動方向とは反対方向に移動するように、前記ベルト部材の第2取り付け位置に取り付けられる、マニピュレータアーム。
A manipulator arm used in a surgical system, comprising:
An arm main body part having a plurality of link parts and a plurality of joints,
A translation mechanism provided at the tip of the arm body,
The translation mechanism is
A proximal unit connected to the distal end of the arm body,
A surgical instrument is attached, and a distal end unit including an instrument holding portion including a motor for driving the attached surgical instrument,
A connection unit that connects the base end side unit and the tip end side unit;
An electric wiring circuit for electrically connecting between the base end side unit and the tip end side unit,
The connection unit is
A belt that is looped around a first pulley and a second pulley, and the first pulley and the second pulley, and is capable of reciprocating in a first direction from the first pulley toward the second pulley and a second direction opposite thereto. And a member,
The base end side unit is attached to a first attachment position of the belt member,
The manipulator arm is attached to the second attachment position of the belt member such that the distal end unit moves in a direction opposite to the moving direction of the proximal end unit with respect to the connecting unit.
前記先端側ユニットが前記第1プーリおよび前記第2プーリのうちの一方に最も近い位置に位置するとき、前記基端側ユニットは、前記第1プーリおよび前記第2プーリのうちの他方に最も近い位置に位置するように前記ベルト部材に取り付けられる、請求項1に記載のマニピュレータアーム。 When the tip end side unit is located at a position closest to one of the first pulley and the second pulley, the base end side unit is closest to the other of the first pulley and the second pulley. The manipulator arm according to claim 1, which is attached to the belt member so as to be positioned. 前記電気配線回路は、フレキシブルプリント配線部を備える、請求項1または2に記載のマニピュレータアーム。 The manipulator arm according to claim 1, wherein the electric wiring circuit includes a flexible printed wiring portion. 前記電気配線回路は、
前記基端側ユニットに固定される第1固定位置から前記第1方向に延び、第1曲げ返し部を介して前記第2方向に延び、前記第1プーリと前記第2プーリとの間の第2固定位置で前記連結ユニットに固定される第1フレキシブルプリント配線部と、
前記先端側ユニットに固定される第3固定位置から前記第1方向に延び、第2曲げ返し部を介して前記第2方向に延び、前記第1プーリと前記第2プーリとの間の第4固定位置で前記連結ユニットに固定される第2フレキシブルプリント配線部と、
前記第1フレキシブルプリント配線部と前記第2フレキシブルプリント配線部との間を電気的に接続する連結配線部と、を備える、請求項1から3の何れか1項に記載のマニピュレータアーム。
The electric wiring circuit,
A first fixing position fixed to the base end side unit extends in the first direction, extends in the second direction via a first bending return portion, and extends between the first pulley and the second pulley. A first flexible printed wiring part fixed to the connecting unit at two fixing positions;
A third fixing position, which is fixed to the distal end side unit, extends in the first direction, extends in the second direction via a second bending return portion, and extends between the first pulley and the second pulley. A second flexible printed wiring part fixed to the connecting unit at a fixed position;
The manipulator arm according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a connection wiring portion that electrically connects the first flexible printed wiring portion and the second flexible printed wiring portion.
前記第1曲げ返し部および前記第2曲げ返し部は、前記ベルト部材による前記先端側ユニットと前記基端側ユニットとの位置関係の変化に応じてそれぞれの位置が変化するように構成される、請求項4に記載のマニピュレータアーム。 The first bend-back portion and the second bend-back portion are configured so that their respective positions change according to a change in the positional relationship between the distal end side unit and the proximal end side unit due to the belt member. The manipulator arm according to claim 4. 前記第1フレキシブルプリント配線部、前記第2フレキシブルプリント配線部および前記連結配線部は、1枚のフレキシブルプリント配線基板が折り曲げられて構成される、請求項4または5に記載のマニピュレータアーム。 The manipulator arm according to claim 4 or 5, wherein the first flexible printed wiring portion, the second flexible printed wiring portion, and the connection wiring portion are configured by bending one flexible printed wiring board. 前記第1フレキシブルプリント配線部の前記第1固定位置から前記第1曲げ返し部に至る第1長さは、前記第2フレキシブルプリント配線部の前記第4固定位置から前記第2曲げ返し部に至る第2長さに等しい、請求項4から6の何れか1項に記載のマニピュレータアーム。 The first length of the first flexible printed wiring portion from the first fixed position to the first bent back portion is from the fourth fixed position of the second flexible printed wiring portion to the second bent back portion. The manipulator arm according to any one of claims 4 to 6, which is equal to the second length. 前記ベルト部材によって前記第1取り付け位置と前記第2取り付け位置との位置関係が変化した場合、前記第1長さおよび前記第2長さは、互いに等しい関係を保った状態でそれぞれ変化する、請求項7に記載のマニピュレータアーム。 When the positional relationship between the first mounting position and the second mounting position is changed by the belt member, the first length and the second length are changed while maintaining the same relationship with each other. Item 7. The manipulator arm according to item 7. 前記連結ユニットは、
前記基端側ユニットが摺動可能に取り付けられる第1壁部と、
前記先端側ユニットが摺動可能に取り付けられる第2壁部と、
前記第1壁部と前記ベルト部材との間において、前記第1フレキシブルプリント配線部が収容される第1空隙と、
前記第2壁部と前記ベルト部材との間において、前記第2フレキシブルプリント配線部が収容される第2空隙と、を有し、
前記第1空隙は、前記第1壁部の内壁と、前記第1壁部の内壁に対向するように配置された第1ガイド部材とで区画され、
前記第2空隙は、前記第2壁部の内壁と、前記第2壁部の内壁に対向するように配置された第2ガイド部材とで区画され、
前記第1ガイド部材は、前記第1取り付け位置で前記ベルト部材に取り付けられ、
前記第2ガイド部材は、前記第2取り付け位置で前記ベルト部材に取り付けられる、請求項4から8の何れか1項に記載のマニピュレータアーム。
The connection unit is
A first wall portion to which the base unit is slidably attached;
A second wall portion to which the tip side unit is slidably attached;
A first gap in which the first flexible printed wiring portion is housed, between the first wall portion and the belt member;
A second gap between the second wall portion and the belt member, in which the second flexible printed wiring portion is housed,
The first gap is defined by an inner wall of the first wall portion and a first guide member arranged to face the inner wall of the first wall portion,
The second gap is defined by an inner wall of the second wall portion and a second guide member arranged to face the inner wall of the second wall portion,
The first guide member is attached to the belt member at the first attachment position,
The manipulator arm according to any one of claims 4 to 8, wherein the second guide member is attached to the belt member at the second attachment position.
前記基端側ユニットは、前記アーム本体部の先端部に曲げ関節を介して連結されている、請求項1から9の何れか1項に記載のマニピュレータアーム。 The manipulator arm according to any one of claims 1 to 9, wherein the proximal unit is connected to a distal end portion of the arm body via a bending joint. 前記第2固定位置は、前記第1プーリおよび第2プーリの回転軸を含む平面に対して前記第4固定位置と反対の位置である、請求項4から10の何れか1項に記載のマニピュレータアーム。 The manipulator according to any one of claims 4 to 10, wherein the second fixed position is a position opposite to the fourth fixed position with respect to a plane including rotation axes of the first pulley and the second pulley. arm. 前記連結ユニットは、前記第1プーリおよび第2プーリのうちの一方を駆動するためのモータを備える、請求項1から12の何れか1項に記載のマニピュレータアーム。 The manipulator arm according to any one of claims 1 to 12, wherein the connection unit includes a motor for driving one of the first pulley and the second pulley. 外科手術システムに使用される患者側システムであって、
請求項1から12の何れか1項に記載のマニピュレータアームと、
前記マニピュレータアームの基端部を保持するアームベースと、
多軸ロボットアームを含み、前記アームベースを移動させるポジショナと、
前記ポジショナを保持する台車と、
を備える、患者側システム。
A patient side system used in a surgical operation system,
A manipulator arm according to any one of claims 1 to 12,
An arm base that holds the base end of the manipulator arm,
A positioner that includes a multi-axis robot arm and moves the arm base;
A dolly holding the positioner,
A patient-side system comprising:
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