JP2021153650A - アダプタ - Google Patents
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Abstract
【課題】手術器具をアダプタを介してロボットアームに装着するために必要な弾性部品のユーザによる容易な交換を可能にすること。【解決手段】この手術器具40は、ロボットアーム21aに設けられるとともに駆動部材201を有する駆動部200と、被駆動部材44を有する手術器具40との間に配置されるアダプタ60であって、回転可能に設けられ、駆動部200の駆動部材201から手術器具40の被駆動部材44に駆動力を伝達する駆動伝達部材62を備える。また、駆動伝達部材62は、駆動部200の駆動部材201と係合する第1部分623と、手術器具40の被駆動部材44と係合する第2部分624と、駆動伝達部材62の回転軸線A2と平行な方向に弾性変形可能な弾性変形部625を含み、第1部分623と第2部分624とを接続する胴部626と、を含む。【選択図】図6
Description
この発明は、アダプタに関し、特に、ロボットアームと、手術器具との間に配置されるアダプタに関する。
従来、ロボットアームと、手術器具との間に配置されるアダプタが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、マニピュレータ(ロボットアーム)のアダプタ受容部分と、アダプタ受容部分に取り付けられる外科手術器具との間に配置される器具無菌アダプタが開示されている。この器具無菌アダプタは、上面レトラクタプレートおよび底面レトラクタプレーからなるレトラクタプレートアセンブリと、レトラクタプレートアセンブリの内側に保持され、マニピュレータから外科手術器具へ駆動力を伝達するディスクを有している。ディスクは、レトラクタプレートアセンブリに対して移動可能である。また、このアダプタ受容部分は、底面レトラクタプレートに係合するバネプランジャーと、ディスクと係合するバネ装填入力部とを有している。この構成では、バネプランジャーとバネ装填入力部との付勢力を利用して、バネ装填入力部のピンとディスクの底面のホールとの係合を実現している。
ここで、上記特許文献1では、マニピュレータ、外科手術器具および器具無菌アダプタを含むロボット手術システムを長期間使用しているうちに、バネプランジャーとバネ装填入力部とのバネが劣化するおそれがある。しかしながら、上記特許文献1では、バネプランジャーとバネ装填入力部とがマニピュレータのアダプタ受容部分に設けられているため、バネプランジャーとバネ装填入力部との弾性変形するバネが劣化した場合、ユーザによる交換が容易ではないという問題点がある。
この発明の目的は、手術器具をアダプタを介してロボットアームに装着するために必要な弾性部品のユーザによる容易な交換を可能にすることである。
この発明の一の局面によるアダプタは、ロボットアームに設けられるとともに駆動部材を有する駆動部と、被駆動部材を有する手術器具との間に配置されるアダプタであって、回転可能に設けられ、駆動部の駆動部材から手術器具の被駆動部材に駆動力を伝達する駆動伝達部材を備え、駆動伝達部材は、駆動部の駆動部材と係合する第1部分と、手術器具の被駆動部材と係合する第2部分と、駆動伝達部材の回転軸線と平行な方向に弾性変形可能な弾性変形部を含み、第1部分と第2部分とを接続する胴部と、を含む。
この発明の一の局面によるアダプタでは、上記のように、駆動伝達部材を、駆動部の駆動部材と係合する第1部分と、手術器具の被駆動部材と係合する第2部分と、駆動伝達部材の回転軸線と平行な方向に弾性変形可能な弾性変形部を含み、第1部分と第2部分とを接続する胴部とを含むように構成する。これにより、アダプタに設けられた駆動伝達部材を弾性変形部により回転軸線と平行な方向に弾性変形させることができるので、バネ装填入力部やバネプランジャーをロボットアームに設ける必要がない。また、手術毎に交換されるアダプタに弾性変形部を設けるので、弾性部品のユーザによる交換を容易に行うことができる。また、アダプタは通常使い捨て品であるため、弾性部品が劣化する前に、弾性部品を確実に交換することができる。また、駆動伝達部材をロボットアームの駆動部側の第1部分と、手術器具側の第2部分と、第1部分と第2部分とを接続する弾性変形部を含む胴部とを含むように構成することにより、駆動伝達部材自体を回転軸線と平行な方向に弾性変形させることができるので、駆動伝達部材にコイルバネなどのバネ部材を別途設ける必要がない。その結果、駆動伝達部材にコイルバネなどのバネ部材を別途設ける場合に比べて、駆動伝達部材の部品点数を削減することができる。
本発明によれば、手術器具をアダプタを介してロボットアームに装着する際に必要な弾性部品をユーザにより容易に交換することができる。
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
(ロボット手術システムの構成)
図1および図2を参照して、第1実施形態によるロボット手術システム100の構成について説明する。
(ロボット手術システムの構成)
図1および図2を参照して、第1実施形態によるロボット手術システム100の構成について説明する。
図1に示すように、ロボット手術システム100は、遠隔操作装置10と、患者側装置20と、を備えている。遠隔操作装置10は、患者側装置20に設けられた医療器具(medical equipment)を遠隔操作するために設けられている。患者側装置20によって実行されるべき動作態様指令が術者(surgeon)である操作者Oにより遠隔操作装置10に入力されると、遠隔操作装置10は、動作態様指令をコントローラ26を介して患者側装置20に送信する。そして、患者側装置20は、遠隔操作装置10から送信された動作態様指令に応答して、ロボットアーム21a、21bに取り付けられた手術器具(surgical instrument)40、内視鏡50等の医療器具を操作する。これにより、低侵襲手術が行われる。
患者側装置20は、患者Pに対して手術を行うインターフェースを構成する。患者側装置20は、患者Pが横たわる手術台30の傍らに配置される。患者側装置20は、複数のロボットアーム21aおよび21bを有し、このうち1つのロボットアーム21bに内視鏡50が取り付けられ、その他のロボットアーム21aに手術器具40が取り付けられる。各ロボットアーム21aおよび21bは、プラットホーム23に共通に支持されている。複数のロボットアーム21aおよび21bは、複数の関節を有し、それぞれの関節には、サーボモータを含む駆動部と、エンコーダ等の位置検出器とが設けられている。ロボットアーム21aおよび21bは、コントローラ26を介して与えられた駆動信号によりロボットアーム21aおよび21bに取り付けられた医療器具が所望の動作を行うように制御されるように構成されている。
プラットホーム23は、手術室の床の上に載置されたポジショナ22に支持されている。ポジショナ22は、鉛直方向に調整可能な昇降軸を有する柱部24が、車輪を備え床面を移動可能なベース25に連結されている。
ロボットアーム21aには、先端部に医療器具としての手術器具40が着脱可能に取り付けられる。手術器具40は、図3に示すように、ロボット手術システム100のロボットアーム21aにアダプタ60を介して取り外し可能に接続される。手術器具40は、エンドエフェクタ41と、細長形状のシャフト42と、ロボットアーム21aに取り付けられるハウジング43とを備えている。エンドエフェクタ41として、例えば、把持鉗子、シザーズ、フック、高周波ナイフ、スネアワイヤ、クランプ、ステイプラーが挙げられるがこれに限られるものではなく、各種の処置具を適用することができる。患者側装置20を用いた手術において、ロボットアーム21aは、患者Pの体表に留置したカニューラ(トロッカ)を介して患者Pの体内に手術器具40を導入する。そして、手術器具40のエンドエフェクタ41は、手術部位の近傍に配置される。
ロボットアーム21bには、先端部に医療器具としての内視鏡50が着脱可能に取り付けられる。内視鏡50は、患者Pの体腔内を撮影するものであり、撮影した画像は、遠隔操作装置10に対して出力される。内視鏡50として、3次元画像を撮影することができる3D内視鏡若しくは2D内視鏡が用いられる。患者側装置20を用いた手術において、ロボットアーム21bは、患者Pに体表に留置したトロッカを介して患者Pの体内に内視鏡50を導入する。そして、内視鏡50が手術部位の近傍に配置される。
遠隔操作装置10は、操作者Oとのインターフェースを構成する。遠隔操作装置10は、ロボットアーム21aおよび21bに取り付けられた医療器具を操作者Oが操作するための装置である。すなわち、遠隔操作装置10は、操作者Oによって入力された手術器具40および内視鏡50によって実行されるべき動作態様指令をコントローラ26を介して患者側装置20へ送信可能に構成されている。遠隔操作装置10は、たとえば、マスタの操作をしながらも患者Pの様子がよく見えるように手術台30の傍らに設置される。なお、遠隔操作装置10は、例えば動作態様指令を無線で送信するようにし、手術台30が設置された手術室とは別室に設置することも可能である。
手術器具40によって実行されるべき動作態様とは、手術器具40の動作(一連の位置及び姿勢)及び手術器具40個別の機能によって実現される動作の態様である。たとえば、手術器具40が把持鉗子である場合には、手術器具40によって実行されるべき動作態様とは、エンドエフェクタ41の手首のロール回転位置及びピッチ回転位置と、ジョーの開閉を行う動作である。また、手術器具40が高周波ナイフである場合には、手術器具40によって実行されるべき動作態様とは、高周波ナイフの振動動作、具体的には高周波ナイフに対する電流の供給であり得る。また、手術器具40がスネアワイヤである場合には、手術器具40によって実行されるべき動作態様とは、束縛動作および束縛状態の解放動作であり得る。また、バイポーラやモノポーラに電流を供給することによって手術対象部位を焼き切る動作であり得る。
内視鏡50によって実行されるべき動作態様とは、たとえば、内視鏡50先端の位置及び姿勢、又はズーム倍率の設定である。
遠隔操作装置10は、図1および図2に示すように、操作ハンドル11と、操作ペダル部12と、表示部13と、制御装置14と、を備えている。
操作ハンドル11は、ロボットアーム21a、21bに取り付けられた医療器具を遠隔で操作するために設けられている。具体的には、操作ハンドル11は、医療器具(手術器具40、内視鏡50)を操作するための操作者Oによる操作を受け付ける。操作ハンドル11は、水平方向に沿って2つ設けられている。つまり、2つの操作ハンドル11のうち一方の操作ハンドル11は、操作者Oの右手により操作され、2つの操作ハンドル11のうち他方の操作ハンドル11は、操作者Oの左手により操作される。
また、操作ハンドル11は、遠隔操作装置10の後方側から、前方側に向かって延びるように配置されている。操作ハンドル11は、所定の3次元の操作領域内で動かすことができるように構成されている。すなわち、操作ハンドル11は、上下方向、左右方向、および前後方向に動かすことができるように構成されている。
遠隔操作装置10と患者側装置20とは、ロボットアーム21aおよびロボットアーム21bの動作の制御においては、マスタスレーブ型のシステムを構成する。すなわち、操作ハンドル11は、マスタスレーブ型のシステムにおけるマスタ側の操作部を構成し、医療器具が取り付けられたロボットアーム21aおよびロボットアーム21bはスレーブ側の動作部を構成する。そして、操作ハンドル11を操作者Oが操作すると、操作ハンドル11の動きをロボットアーム21aの先端部(手術器具40のエンドエフェクタ41)またはロボットアーム21bの先端部(内視鏡50)がトレースして移動するようにロボットアーム21aまたはロボットアーム21bの動作が制御される。
また、患者側装置20は、設定された動作倍率に応じてロボットアーム21aの動作を制御するよう構成されている。たとえば、動作倍率が1/2倍に設定されている場合、手術器具40のエンドエフェクタ41は、操作ハンドル11の移動距離の1/2の移動距離を移動するよう制御される。これによって、精細な手術を精確に行うことができる。
操作ペダル部12は、医療器具に関する機能を実行するための複数のペダルを含んでいる。複数のペダルは、凝固ペダルと、切断ペダルと、カメラペダルと、クラッチペダルと、を含んでいる。また、複数のペダルは、操作者Oの足により操作される。
凝固ペダルは、手術器具40を用いて手術部位を凝固させる操作を行うことができる。具体的には、凝固ペダルは、操作されることにより、手術器具40に凝固用の電圧が印加されて、手術部位の凝固が行われる。切断ペダルは、手術器具40を用いて手術部位を切断させる操作を行うことができる。具体的には、切断ペダルは、操作されることにより、手術器具40に切断用の電圧が印加されて、手術部位の切断が行われる。
カメラペダルは、体腔内を撮像する内視鏡50の位置及び姿勢を操作するために用いられる。具体的には、カメラペダルは、内視鏡50の操作ハンドル11による操作を有効にする。つまり、カメラペダルが押されている間は、操作ハンドル11により内視鏡50の位置および姿勢を操作することが可能である。たとえば、内視鏡50は、左右の操作ハンドル11の両方を用いることにより操作される。具体的には、左右の操作ハンドル11の中間点を中心に左右の操作ハンドル11を回動させることにより、内視鏡50が回動される。また、左右の操作ハンドル11を共に押し込むことにより、内視鏡50が奥に進む。また、左右の操作ハンドル11を共に引っ張ることにより、内視鏡50が手前に戻る。また、左右の操作ハンドル11を共に上下左右に移動させることにより、内視鏡50が上下左右に移動する。
クラッチペダルは、ロボットアーム21aと、操作ハンドル11との操作接続を一時切断し手術器具40の動作を停止させる場合に用いられる。具体的には、クラッチペダルが操作されている間は、操作ハンドル11を操作しても、患者側装置20のロボットアーム21aが動作しない。たとえば、操作により操作ハンドル11が移動可能な範囲の端部近傍に来た場合に、クラッチペダルが操作されることにより、操作接続を一時切断して、操作ハンドル11を中央位置付近に戻すことができる。そして、クラッチペダルの操作を中止するとロボットアーム21aと操作ハンドル11とが再び接続され、中央付近で操作ハンドル11の操作を再開することができる。
表示部13は、内視鏡50が撮像した画像を表示することができるものである。表示部13は、スコープ型表示部または非スコープ型表示部からなる。スコープ型表示部とは、たとえば、覗き込むタイプの表示部である。また、非スコープ型表示部とは、通常のパーソナルコンピュータのディスプレイのような覗き込むタイプではない平坦な画面を有する開放型の表示部を含む概念である。
スコープ型表示部が取り付けられた場合、患者側装置20のロボットアーム21bに取り付けられた内視鏡50により撮像された3D画像が表示される。非スコープ型表示部が取り付けられた場合にも、患者側装置20に設けられた内視鏡50により撮像された3D画像が表示される。なお、非スコープ型表示部が取り付けられた場合、患者側装置20に設けられた内視鏡50により撮像された2D画像が表示されてもよい。
図2に示すように、制御装置14は、例えば、CPU等の演算器を有する制御部141と、ROMおよびRAM等のメモリを有する記憶部142と、画像制御部143とを含んでいる。制御装置14は、集中制御する単独の制御装置により構成されていてもよく、互いに協働して分散制御する複数の制御装置により構成されてもよい。制御部141は、操作ハンドル11により入力された動作態様指令を、操作ペダル部12の切替状態に応じて、ロボットアーム21aによって実行されるべき動作態様指令であるか、または、内視鏡50によって実行されるべき動作態様指令であるかを判定する。そして、制御部141は、操作ハンドル11に入力された動作態様指令が手術器具40によって実行されるべき動作態様指令であると判断すると、動作態様指令をロボットアーム21aに対して送信する。これによって、ロボットアーム21aが駆動され、この駆動によってロボットアーム21aに取り付けられた手術器具40の動作が制御される。
また、制御部141は、操作ハンドル11に入力された動作態様指令が内視鏡50によって実行されるべき動作態様指令であると判定すると、当該動作態様指令をロボットアーム21bに対して送信する。これによって、ロボットアーム21bが駆動され、この駆動によってロボットアーム21bに取り付けられた内視鏡50の動作が制御される。
記憶部142には例えば手術器具40の種類に応じた制御プログラムが記憶されていて、取り付けられた手術器具40の種類に応じて制御部141がこれらの制御プログラムを読み出すことにより、遠隔操作装置10の操作ハンドル11及び/又は操作ペダル部12の動作指令が個別の手術器具40に適合した動作をさせることができる。
画像制御部143は、内視鏡50が取得した画像を表示部13に伝送する。画像制御部143は、必要に応じて画像の加工修正処理を行う。
(手術器具、アダプタ、ドレープおよびロボットアームの構成)
図3〜図5を参照して、第1実施形態による手術器具40、アダプタ60、ドレープ70およびロボットアーム21aの構成について説明する。
図3〜図5を参照して、第1実施形態による手術器具40、アダプタ60、ドレープ70およびロボットアーム21aの構成について説明する。
図3〜図5に示すように、手術器具40は、ロボットアーム21aにアダプタ60を介して取り外し可能に接続される。アダプタ60は、ロボットアーム21aの後述する駆動部200と、手術器具40との間に配置される。アダプタ60は、ドレープ70を保持するためのドレープアダプタである。これにより、アダプタ60を利用してドレープ70を保持することができる。また、アダプタ60は、使い捨て品であり、手術のたびにユーザにより交換される。ドレープ70は、ロボットアーム21aを覆うためのドレープであり、滅菌処理されている。アダプタ60は、ロボットアーム21aとの間にドレープ70を挟み込むように構成されている。
手術器具40は、Z2方向側に配置された取付面である接続部40aがアダプタ60に取り付けられて接続される。接続部40aは、後述するハウジング43に設けられ、アダプタ60を介してロボットアーム21aに取り付けられて接続される。また、アダプタ60は、Z1方向側に配置された取付面である接続部60aに手術器具40が取り付けられて接続される。また、アダプタ60は、Z2方向側に配置された取付面である接続部60bがロボットアーム21aの駆動部200に取り付けられて接続される。また、ロボットアーム21aの駆動部200は、Z1方向側に配置された取付面である接続部21cにアダプタ60が取り付けられて接続される。
ロボットアーム21aは、清潔区域において使用されるため、ドレープ70により覆われる。ここで、手術室では、手術により切開した部分および医療機器が病原菌や異物などにより汚染されることを防ぐため、清潔操作が行われる。この清潔操作においては、清潔区域および清潔区域以外の区域である汚染区域が設定される。手術部位は、清潔区域に配置される。操作者Oを含む手術チームのメンバーは、手術中、清潔区域に殺菌されている物体のみが位置するよう配慮し、かつ、汚染区域に位置している物体を清潔区域に移動させる場合は、この物体に滅菌処理を施す。同様に、操作者Oを含む手術チームのメンバーがその手を汚染区域に位置させたときは、清潔区域に位置している物体に直接接触する前に、手の滅菌処理を行う。清潔区域において用いられる器具は、滅菌処理が行われる、または、滅菌処理されたドレープ70により覆われる。
ドレープ70は、ロボットアーム21aを覆う本体部71と、ロボットアーム21aの駆動部200とアダプタ60との間に挟み込まれる取付部72とを備えている。本体部71は、フィルム状に形成された可撓性フィルム部材により構成されている。可撓性フィルム部材は、熱可塑性ポリウレタンやポリエチレンなどの樹脂材料からなっている。本体部71には、ロボットアーム21aの駆動部200とアダプタ60とが互いに係合可能なように、開口部が設けられている。本体部71の開口部には、開口部を塞ぐように取付部72が設けられている。取付部72は、樹脂成形部材により構成されている。樹脂成形部材は、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂材料からなる。取付部72は、本体部71に比べて硬く(撓みにくく)形成されている。取付部72は、ロボットアーム21aの駆動部200とアダプタ60とが互いに係合可能なように、開口部が設けられている。取付部72の開口部は、ロボットアーム21aの駆動部200とアダプタ60との係合する部分に対応するように設けられていてもよい。また、取付部72の開口部は、ロボットアーム21aの駆動部200とアダプタ60との複数の係合する部分に対応するように複数個設けられていてもよい。
図5に示すように、手術器具40は、エンドエフェクタ41と、シャフト42と、ハウジング43とに加えて、被駆動部材44を備えている。被駆動部材44は、ハウジング43内に、Z方向に延びる回転軸線A1(図12参照)周りに回転可能に設けられている。また、被駆動部材44は、複数(4つ)設けられている。複数の被駆動部材44は、エンドエフェクタ41を操作(駆動)するために設けられている。たとえば、被駆動部材44は、シャフト42内に挿通されたワイヤやケーブルなどの細長要素(図示せず)により、エンドエフェクタ41と接続されている。これにより、被駆動部材44の回転に応じてワイヤが駆動されるとともに、ワイヤの駆動に応じてエンドエフェクタ41が操作(駆動)される。また、たとえば、被駆動部材44は、ギヤ(図示せず)を介してシャフト42に接続されている。これにより、被駆動部材44の回転に応じてシャフト42が回転されるとともに、シャフト42の回転に応じてエンドエフェクタ41が回転操作される。
被駆動部材44は、ロボットアーム21aの駆動部200からの駆動力を伝達されるために、アダプタ60の後述する駆動伝達部材62と嵌合する嵌合凸部441を含んでいる。嵌合凸部441は、被駆動部材44のZ2方向側の表面からアダプタ60側(Z2方向側)に向かって突出するように設けられている。
図4および図5に示すように、アダプタ60は、アダプタ本体部61と、駆動伝達部材62とを備えている。アダプタ本体部61は、駆動伝達部材62を回転可能に保持している。駆動伝達部材62は、アダプタ本体部61にZ方向に延びる回転軸線A2(図6参照)周りに回転可能に保持されている。駆動伝達部材62は、回転軸線A2に平行な方向(Z方向)に見て、略円形状を有している。また、駆動伝達部材62は、手術器具40の複数(4つ)の被駆動部材44に対応するように複数(4つ)設けられている。駆動伝達部材62は、ロボットアーム21aの駆動部200の後述する駆動部材201から手術器具40の被駆動部材44に駆動力を伝達するように構成されている。駆動伝達部材62は、手術器具40の被駆動部材44の嵌合凸部441と嵌合する嵌合凹部621(図4参照)を含んでいる。嵌合凹部621は、駆動伝達部材62の手術器具40側(Z1方向側)に、駆動伝達部材62のZ1方向側の表面から手術器具40側とは反対側(Z2方向側)に向かって窪むように形成されている。
また、駆動伝達部材62は、ロボットアーム21aの駆動部200の駆動部材201の後述する嵌合凸部201bと嵌合する嵌合凹部622(図5参照)を含んでいる。嵌合凹部622は、駆動伝達部材62のロボットアーム21a側(Z2方向側)に、駆動伝達部材62のZ2方向側の表面からロボットアーム21a側とは反対側(Z1方向側)に向かって窪むように形成されている。
図4に示すように、ロボットアーム21aは、手術器具40の被駆動部材44を駆動するための駆動部200を備えている。駆動部200は、手術器具40の被駆動部材44に与える駆動力を発生する。具体的には、駆動部200は、手術器具40の複数の被駆動部材44に対応するように設けられた、複数(4つ)の駆動部材201を含んでいる。駆動部材201は、駆動源であるモータを含むアクチュエータ201aと、アクチュエータ201aによりZ方向に延びる回転軸線A3(図10参照)周りに回転される嵌合凸部201bとを有している。嵌合凸部201bは、駆動部材201のZ1方向側の表面からアダプタ60側(Z1方向側)に向かって突出するように設けられている。
(駆動伝達部材の詳細な構成)
次に、図6〜図9を参照して、アダプタ60の駆動伝達部材62の詳細な構成について説明する。
次に、図6〜図9を参照して、アダプタ60の駆動伝達部材62の詳細な構成について説明する。
図6および図7に示すように、ロボットアーム21aの駆動部200の駆動部材201と係合する第1部分623と、手術器具40の被駆動部材44と係合する第2部分624と、を含んでいる。第1部分623は、上記した嵌合凹部622を有し、駆動部200の駆動部材201と嵌合する。第1部分623は、ロボットアーム21a側(Z2方向側)に配置されている。第2部分624は、上記した嵌合凹部621を有し、手術器具40の被駆動部材44と嵌合する。第2部分624は、手術器具40側(Z1方向側)に配置されている。
ここで、第1実施形態では、駆動伝達部材62は、駆動伝達部材62の回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に弾性変形可能な弾性変形部625を含み、第1部分623と第2部分624とを接続する胴部626を含んでいる。これにより、アダプタ60に設けられた駆動伝達部材62を弾性変形部625により回転軸線A2と平行な方向に弾性変形させることができるので、バネ装填入力部やバネプランジャーをロボットアーム21aに設ける必要がない。また、通常、手術毎に交換されるアダプタ60に弾性変形部625を設けるので、手術器具40をアダプタ60を介してロボットアーム21aに装着する際に必要な弾性部品をユーザにより容易に交換することができる。また、アダプタ60は通常使い捨て品であるため、弾性変形部625が劣化する前に確実に交換することができる。
また、駆動伝達部材62をロボットアーム21aの駆動部200側の第1部分623と、手術器具40側の第2部分624と、第1部分623と第2部分624とを接続する弾性変形部625を含む胴部626とを含むように構成することにより、駆動伝達部材62自体を回転軸線A2と平行な方向に弾性変形させることができるので、駆動伝達部材62にコイルバネなどのバネ部材を別途設ける必要がない。その結果、駆動伝達部材62にコイルバネなどのバネ部材を別途設ける場合に比べて、駆動伝達部材62の部品点数を削減することができる。
また、第1部分623と第2部分624と胴部626とは、一体的に形成されている。すなわち、第1部分623と第2部分624と胴部626とは、継ぎ目なく連続的に形成されている。第1部分623と第2部分624と胴部626とを一体的に含む駆動伝達部材62は、たとえば、射出成形により形成されている。駆動伝達部材62は、樹脂製である。
また、第1部分623は、弾性変形部625を弾性変形させることにより、第2部分624に対してZ方向に相対移動可能に構成されている。すなわち、第1部分623は、弾性変形部625を弾性変形させることにより、第2部分624に対して手術器具40側(Z1方向側)および駆動部200側(Z2方向側)に相対移動可能に構成されている。これにより、弾性変形部625を利用して第1部分623を第2部分624に対して容易に相対移動させることができる。また、アダプタ60をロボットアーム21aの駆動部200に装着する際に、駆動伝達部材62の第1部分623をZ1方向側に窪むように移動させることができる。
同様に、第2部分624は、弾性変形部625を弾性変形させることにより、第1部分623に対してZ方向に相対移動可能に設けられている。すなわち、第2部分624は、弾性変形部625を弾性変形させることにより、第1部分623に対して手術器具40側(Z1方向側)および駆動部200側(Z2方向側)に相対移動可能に設けられている。これにより、弾性変形部625を利用して第2部分624を第1部分623に対して容易に相対移動させることができる。また、手術器具40をアダプタ60に装着する際に、駆動伝達部材62の第2部分624をZ2方向側に窪むように移動させることができる。
また、第1実施形態では、弾性変形部625は、スリット構造を有している。これにより、単にスリットを形成するだけで弾性変形部625に弾性変形可能に構成することができるので、弾性変形部625の構造を簡素な構造により構成することができる。具体的には、弾性変形部625は、駆動伝達部材62の周方向(B方向)に沿って延びる複数のスリット部625aおよび625bを有している。すなわち、複数のスリット部625aおよび625bは、周方向に沿って延びる円弧形状を有している。また、複数のスリット部625aおよび625bは、周方向に沿って配置されているとともに、回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に沿って配置されている。これにより、複数のスリット部625aおよび625bのうちの回転軸線A2と平行な方向に隣り合うスリット部の間の厚み(間隔)が小さい部分625cを板バネとして機能させることができるので、弾性変形部625を回転軸線A2と平行な方向に容易に弾性変形させることができる。また、複数のスリット部625aおよび625bを駆動伝達部材62の周方向(B方向)に沿って延びるように設けることにより、周方向(すなわち、駆動伝達部材62の回転方向)に対する弾性変形部625の剛性を確保することができるので、ロボットアーム21aから手術器具40に回転の駆動力(トルク)を確実に伝達することができる。
複数のスリット部625aおよび625bは、駆動伝達部材62の胴部626に設けられている。具体的には、複数のスリット部625aおよび625bは、胴部626の周方向(B方向)の全体に亘って分散するように設けられているとともに、胴部626の回転軸線A2と平行な方向(Z方向)の全体に亘って分散するように設けられている。また、複数のスリット部625aおよび625bは、胴部626を駆動伝達部材62の径方向(C方向)に貫通するように設けられている。
また、第1実施形態では、複数のスリット部625aおよび625bは、複数の第1スリット部625aと、複数の第2スリット部625bと、を有している。複数の第1スリット部625aは、周方向(B方向)に沿って等(角度)間隔で配置されている。また、複数の第2スリット部625bは、複数の第1スリット部625aに対して回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に離間して配置されるとともに、複数の第1スリット部625aと周方向にずれるように、周方向に沿って等(角度)間隔で配置されている。これにより、板バネとして機能する厚みが小さい部分625cを周方向に等(角度)間隔で形成することができるので、板バネとして機能する厚みが小さい部分625cを周方向に非等(角度)間隔で形成する場合に比べて、弾性変形部625を回転軸線A2と平行な方向に均一に弾性変形させることができる。
また、複数の第1スリット部625aと複数の第2スリット部625bとは、回転軸線A2と平行な方向に見て、オーバーラップする部分(厚みが小さい部分625c)を有している。複数の第1スリット部625aと複数の第2スリット部625bとは、周方向(B方向)において同じ位置であって回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に異なる位置の部分を含む。これにより、板バネとして機能する厚みが小さい部分625cの厚みを容易に小さくすることができる。また、弾性変形部625は、複数の第1スリット部625aと、複数の第2スリット部625bとが回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に沿って交互に配置される構造を有している。
なお、図6および図7に示す例では、2つの第1スリット部625aの中央位置が、周方向(B方向)に沿って180度離れて配置されている。一方の第1スリット部625aの一端と他方の第1スリット部625aの他端は、周方向(B方向)において45度離れている。また、2つの第2スリット部625bの中央位置が、周方向に沿って180度離れて配置されている。一方の第2スリット部625bの一端と他方の第2スリット部625bの他端は、周方向(B方向)において45度離れている。また、第2スリット部625bが、第1スリット部625aに対して周方向に沿って90度ずれた位置に配置されている。したがって、複数の第1スリット部625aと複数の第2スリット部625bとは、周方向(B方向)及び回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に異なる位置の部分と、周方向(B方向)において同じ位置であって回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に異なる位置の部分とを含む。また、2つの第1スリット部625aと2つの第2スリット部625bとがZ方向に沿って交互になるように4組ずつ配置されている。また、板バネとして機能する厚みが小さい部分625cが、周方向に沿って90度間隔で形成されている。また、第1スリット部625aの周方向の長さ(円弧の長さ)と、第2スリット部625bの周方向の長さ(円弧の長さ)とは、略同じである。
図8(A)(B)に示すように、駆動伝達部材62は、弾性変形部625を弾性変形させることにより、未変形の状態から回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に圧縮されるように変形するとともに、圧縮された状態から回転軸線A2と平行な方向に伸長されるように構成されている。言い換えると、駆動伝達部材62は、弾性変形部625を弾性変形させることにより、未変形の状態と圧縮された状態との間で、回転軸線A2と平行な方向(Z方向)の長さを可変に構成されている。
具体的には、駆動伝達部材62は、第1部分623に対してZ2方向側からZ1方向側に向かって負荷(弾性変形させる力)が加わった場合、弾性変形部625が回転軸線A2と平行なZ1方向に圧縮されるように変形するように構成されている。また、この負荷がなくなった場合、駆動伝達部材62は、弾性変形部625が圧縮による弾性力により回転軸線A2と平行なZ2方向に伸長されるように変形するように構成されている。同様に、駆動伝達部材62は、第2部分624に対してZ1方向側からZ2方向側に向かって負荷(弾性変形させる力)が加わった場合、弾性変形部625が回転軸線A2と平行なZ2方向に圧縮されるように変形するように構成されている。また、この負荷がなくなった場合、駆動伝達部材62は、弾性変形部625が圧縮による弾性力により回転軸線A2と平行なZ1方向に伸長されるように変形するように構成されている。なお、図8(B)は、第2部分624に対してZ1方向側からZ2方向側に向かって負荷(弾性変形させる力)が加わった場合を図示している。
また、第1実施形態では、図9に示すように、駆動伝達部材62は、胴部626の径方向(C方向)の内側に、空洞部627を有している。空洞部627は、少なくとも複数のスリット部625aおよび625bの形成範囲において、回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に沿って延びるように設けられている。これにより、複数のスリット部625aおよび625bの形成範囲において、胴部626の厚みを小さくすることができるので、空洞部627を設けない場合に比べて、複数のスリット部625aおよび625bを有する弾性変形部625を回転軸線A2と平行な方向に弾性変形しやすくすることができる。駆動伝達部材62の径方向において、空洞部627の長さL1は、胴部626の長さL2よりも大きい。これにより、胴部626の厚みを確実に小さくすることができる。
また、空洞部627は、回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に沿って、第1部分623を貫通するように設けられている。そして、空洞部627の第1部分623を貫通した部分627aは、駆動部200の駆動部材201と係合するように構成されている。これにより、空洞部627とは別個に独立して、駆動部200の駆動部材201と係合する部分を設ける場合に比べて、駆動伝達部材62の構造を簡素化することができるとともに、駆動伝達部材62の製造を容易にすることができる。空洞部627の第1部分623を貫通した部分627aは、上記した嵌合凹部622として機能するように構成されている。
(手術器具の装着)
次に、図10〜図13を参照して、ロボットアーム21aの駆動部200への手術器具40の装着について説明する。なお、ロボットアーム21aの駆動部200に手術器具40を装着するステップは、ロボットアーム21aの駆動部200にアダプタ60を装着するステップと、ロボットアーム21aに装着されたアダプタ60に手術器具40を装着するステップとを含んでいる。なお、図10〜図13では、理解の容易化のために、ロボットアーム21aの嵌合凸部201bを簡略化して図示している。同様に、図12および図13では、理解の容易化のために、手術器具40の嵌合凸部441を簡略化して図示している。
次に、図10〜図13を参照して、ロボットアーム21aの駆動部200への手術器具40の装着について説明する。なお、ロボットアーム21aの駆動部200に手術器具40を装着するステップは、ロボットアーム21aの駆動部200にアダプタ60を装着するステップと、ロボットアーム21aに装着されたアダプタ60に手術器具40を装着するステップとを含んでいる。なお、図10〜図13では、理解の容易化のために、ロボットアーム21aの嵌合凸部201bを簡略化して図示している。同様に、図12および図13では、理解の容易化のために、手術器具40の嵌合凸部441を簡略化して図示している。
まず、図10および図11を参照して、ロボットアーム21aの駆動部200へのアダプタ60の装着について説明する。なお、ドレープ70の図示を省略しているが、ロボットアーム21aの駆動部200へのアダプタ60の装着は、駆動部200とアダプタ60との間にドレープ70を挟んだ状態で行われる。
図10は、ロボットアーム21aの駆動部200にアダプタ60が装着されたが、駆動部200の駆動部材201と、アダプタ60の駆動伝達部材62とが未嵌合である状態を図示している。この状態では、駆動部材201の嵌合凸部201bにより、第1部分623がZ1方向側(手術器具40側)に押されるため、第1部分623を介して弾性変形部625がZ1方向側に押される。その結果、弾性変形部625がZ1方向に圧縮されるように変形される。これにより、第1部分623が弾性変形部625を介して第2部分624に対してZ1方向側に移動される。
そして、駆動部材201の嵌合凸部201bにより第1部分623がZ1方向側に押された状態で、駆動部材201が回転軸線A3周りに回転される。これにより、駆動部材201の嵌合凸部201bが、第1部分623の嵌合凹部622と嵌合可能な位置まで移動される。その結果、第1部分623がZ1方向側に押されなくなるため、図11に示すように、弾性変形部625が圧縮による弾性力によりZ2方向に伸長されるように変形される。これにより、第1部分623が弾性変形部625を介して第2部分624に対してZ2方向側(駆動部200側)に移動されるとともに、駆動部材201の嵌合凸部201bと、第1部分623の嵌合凹部622とが互いに嵌合される。これにより、駆動伝達部材62が駆動部材201による駆動力(回転トルク)を受けることが可能になり、駆動伝達部材62が駆動部材201による駆動力により回転軸線A2周りに回転可能になる。
次に、図12および図13を参照して、ロボットアーム21aに装着されたアダプタ60への手術器具40の装着について説明する。
図12は、ロボットアーム21aの駆動部200に装着されたアダプタ60に手術器具40が装着されたが、アダプタ60の駆動伝達部材62と、手術器具40の被駆動部材44とが未嵌合である状態を図示している。この状態では、被駆動部材44の嵌合凸部441により、第2部分624がZ2方向側(駆動部200側)に押されるため、第2部分624を介して弾性変形部625がZ2方向側に押される。その結果、弾性変形部625がZ2方向に圧縮されるように変形される。これにより、第2部分624が弾性変形部625を介して第1部分623に対してZ2方向側に移動される。
そして、被駆動部材44の嵌合凸部441により第2部分624がZ2方向側に押された状態で、駆動部材201が回転軸線A3周りに回転されるとともに、駆動伝達部材62が回転軸線A2周りに回転される。これにより、被駆動部材44の嵌合凸部441が、第2部分624の嵌合凹部621と嵌合可能な位置まで移動される。その結果、第2部分624がZ2方向側に押されなくなるため、図13に示すように、弾性変形部625が圧縮による弾性力によりZ1方向に伸長されるように変形される。これにより、第2部分624が弾性変形部625を介して第1部分623に対してZ1方向側(手術器具40側)に移動されるとともに、被駆動部材44の嵌合凸部441と、第2部分624の嵌合凹部621とが互いに嵌合される。これにより、被駆動部材44が駆動伝達部材62を介して駆動部材201による駆動力(回転トルク)を受けることが可能になり、被駆動部材44が駆動部材201による駆動力により回転軸線A1周りに回転可能になる。
[第2実施形態]
次に、図14〜図17を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態とは異なる弾性変形部を有する駆動伝達部材の例について説明する。なお、上記第1実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。
次に、図14〜図17を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態とは異なる弾性変形部を有する駆動伝達部材の例について説明する。なお、上記第1実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。
第2実施形態では、図14および図15に示すように、アダプタ160は、上記第1実施形態の駆動伝達部材62に代えて、駆動伝達部材162を備えている。駆動伝達部材162は、ロボットアーム21aの駆動部200の駆動部材201の嵌合凸部201bと係合する第1部分723と、手術器具40の被駆動部材44と係合する第2部分724と、を含んでいる。第1部分723は、上記第1実施形態の嵌合凹部622を有し、駆動部200の駆動部材201の嵌合凸部201bと嵌合する。第1部分723は、ロボットアーム21a側(Z2方向側)に配置されている。第2部分724は、上記第1実施形態の嵌合凹部621を有し、手術器具40の被駆動部材44と嵌合する。第2部分724は、手術器具40側(Z1方向側)に配置されている。
ここで、第2実施形態では、駆動伝達部材162は、駆動伝達部材162の回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に弾性変形可能な弾性変形部725を含み、第1部分723と第2部分724とを接続する胴部726を含んでいる。これにより、上記第1実施形態と同様にアダプタ160を交換するときに弾性部品を交換することができるから、弾性部品のユーザによる交換を容易に行うことができる。また、第1部分723と第2部分724と胴部726とは、一体的に形成されている。すなわち、第1部分723と第2部分724と胴部726とは、継ぎ目なく連続的に形成されている。第1部分723と第2部分724と胴部726とを一体的に含む駆動伝達部材162は、たとえば、射出成形により形成されている。駆動伝達部材162は、樹脂製である。
また、第1部分723は、弾性変形部725を弾性変形させることにより、第2部分724に対してZ方向に相対移動可能に構成されている。すなわち、第1部分723は、弾性変形部725を弾性変形させることにより、第2部分724に対して手術器具40側(Z1方向側)および駆動部200側(Z2方向側)に相対移動可能に構成されている。これにより、弾性変形部725を利用して第1部分723を第2部分724に対して容易に相対移動させることができる。また、アダプタ160をロボットアーム21aの駆動部200に装着する際に、駆動伝達部材162の第1部分723をZ1方向側に窪むように移動させることができる。
同様に、第2部分724は、弾性変形部725を弾性変形させることにより、第1部分723に対してZ方向に相対移動可能に設けられている。すなわち、第2部分724は、弾性変形部725を弾性変形させることにより、第1部分723に対して手術器具40側(Z1方向側)および駆動部200側(Z2方向側)に相対移動可能に設けられている。これにより、弾性変形部725を利用して第2部分724を第1部分723に対して容易に相対移動させることができる。また、手術器具40をアダプタ160に装着する際に、駆動伝達部材162の第2部分724をZ2方向側に窪むように移動させることができる。
また、第2実施形態では、弾性変形部725は、V字状の構造を有している。これにより、単にV字部分を形成するだけで弾性変形部725に弾性変形可能に構成することができるので、弾性変形部725の構造を簡素な構造により構成することができる。具体的には、弾性変形部725は、第1部分723から第2部分724に向かって駆動伝達部材162の径方向(C方向)の内側に傾斜する第1傾斜部725aと、第2部分724から第1部分723に向かって駆動伝達部材162の径方向の内側に傾斜する第2傾斜部725bと、を有している。これにより、第1傾斜部725aおよび第2傾斜部725bを板バネとして機能させることができるので、弾性変形部725を回転軸線A2と平行な方向に容易に弾性変形させることができる。
第1傾斜部725aおよび第2傾斜部725bは、径方向の内側の端部同士が互いに接続されてることにより、V字形状を形成するように構成されている。第1傾斜部725aおよび第2傾斜部725bは、径方向に対して傾斜した平板形状に形成されている。第1傾斜部725aおよび第2傾斜部725bは、互いに線対称になるように形成されている。また、第1傾斜部725aおよび第2傾斜部725bの径方向の内側には、第1部分723と第2部分724とをZ方向に相対移動可能にするための空間部725cが設けられている。
また、第2実施形態では、胴部726には、第1傾斜部725aと第2傾斜部725bとを各々有する複数の弾性変形部725が設けられている。複数の弾性変形部725は、駆動伝達部材162の周方向(B方向)に沿って等(角度)間隔で配置されている。これにより、第1傾斜部725aと第2傾斜部725bとを有することにより板バネとして機能する複数の弾性変形部725を周方向に等(角度)間隔で形成することができるので、複数の弾性変形部725を周方向に非(等角)度間隔で形成する場合に比べて、弾性変形部725を回転軸線A2と平行な方向に均一に弾性変形させることができる。なお、図14および図15に示す例では、弾性変形部725が、2つ設けられている。
複数の弾性変形部725は、胴部726の外周部に設けられている。また、図16に示すように、複数の弾性変形部725の各々では、第1傾斜部725aおよび第2傾斜部725bは、径方向(C方向)に沿って直線状に延びるように設けられている。
また、本実施形態では、図14〜図16に示すように、駆動伝達部材162は、複数の弾性変形部725とは異なる位置に設けられ、第1部分723から第2部分724にトルクを伝達するトルク伝達部727を含んでいる。これにより、トルク伝達部727により駆動伝達部材162の回転方向に対する剛性を確保して駆動力(トルク)を伝達することができるので、複数の弾性変形部725において駆動伝達部材162の回転方向に対する剛性を確保する必要がなく、複数の弾性変形部725を回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に、より弾性変形させやすく形成することができる。
トルク伝達部727は、複数の弾性変形部725と共に、駆動伝達部材162の胴部726に設けられている。また、トルク伝達部727は、複数の弾性変形部725に挟まれるように配置されている。これにより、複数の弾性変形部725と異なる位置に、トルク伝達部727を容易に設けることができる。トルク伝達部727は、径方向(C方向)において、複数の弾性変形部725の間に配置されている。
また、本実施形態では、トルク伝達部727は、駆動伝達部材162の回転時に回転方向(B方向)に互いに係合する凸部727aおよび凹部727bを有している。これにより、トルク伝達部727を簡素な構造により構成することができる。凸部727aは、凹部727bに対して第1部分723側(Z2方向側)に設けられている。凸部727aは、第1部分723側(Z2方向側)から第2部分724側(Z1方向側)に向かって突出するように設けられている。また、凹部727bは、凸部727aに対して第2部分724側(Z1方向側)に設けられている。凹部727bは、凸部727aに対応するように、第1部分723側(Z2方向側)から第2部分724側(Z1方向側)に向かって窪むように設けられている。駆動伝達部材162の回転時には、凸部727aの外側面と凹部727bの内側面とが、互いに回転方向に係合してトルクを伝達する。凸部727aおよび凹部727bは、それぞれ、キーおよびキー溝として機能するように構成されている。
また、凸部727aと凹部727bとは、弾性変形部725が回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に弾性変形可能なように、回転軸線A2と平行な方向に隙間727cを有した状態で、互いに係合するように構成されている。隙間727cは、凸部727aと凹部727bとの回転軸線A2と平行な方向に互いに対向する面の間に形成されている。
また、凸部727aおよび凹部727bは、駆動伝達部材162の径方向(C方向)に沿って延びるように設けられている。具体的には、凸部727aおよび凹部727bは、駆動伝達部材162の径方向に沿って、駆動伝達部材162の径方向の全長に亘って直線状に延びるように設けられている。また、トルク伝達部727の凸部727aおよび凹部727bと、弾性変形部725の第1傾斜部725aおよび第2傾斜部725bとは、互いに径方向(C方向)において略平行に延びるように設けられている。
図17(A)(B)に示すように、駆動伝達部材162は、弾性変形部725を弾性変形させることにより、未変形の状態から回転軸線A2と平行な方向(Z方向)に圧縮されるように変形するとともに、圧縮された状態から回転軸線A2と平行な方向に伸長されるように構成されている。言い換えると、駆動伝達部材162は、弾性変形部725を弾性変形させることにより、未変形の状態と圧縮された状態との間で、回転軸線A2と平行な方向(Z方向)の長さを可変に構成されている。
具体的には、駆動伝達部材162は、第1部分723に対してZ2方向側からZ1方向側に向かって負荷(弾性変形させる力)が加わった場合、弾性変形部725が回転軸線A2と平行なZ1方向に圧縮されるように変形するように構成されている。また、この負荷がなくなった場合、駆動伝達部材162は、弾性変形部725が圧縮による弾性力により回転軸線A2と平行なZ2方向に伸長されるように変形するように構成されている。同様に、駆動伝達部材162は、第2部分724に対してZ1方向側からZ2方向側に向かって負荷(弾性変形させる力)が加わった場合、弾性変形部725が回転軸線A2と平行なZ2方向に圧縮されるように変形するように構成されている。また、この負荷がなくなった場合、駆動伝達部材162は、弾性変形部725が圧縮による弾性力により回転軸線A2と平行なZ1方向に伸長されるように変形するように構成されている。なお、図17(B)では、弾性変形部725が圧縮された状態で隙間727cが存在する例を図示しているが、弾性変形部725が圧縮された状態において隙間727cがなくてもよい。
また、ロボットアーム21aの駆動部200への手術器具40の装着時の駆動伝達部材162の動作は、上記第1実施形態の駆動伝達部材62と同様である。このため、詳細な説明は省略する。
なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記第1および第2実施形態では、弾性変形部が、スリット構造またはV字状の構造を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、駆動伝達部材の回転軸線と平行な方向に弾性変形可能であれば、弾性変形部が、スリット構造およびV字状の構造以外の構造を有していてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、駆動部材、駆動伝達部材および被駆動部材が、4つずつ設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、駆動部材、駆動伝達部材および被駆動部材が、1つずつまたは4つ以外の複数ずつ設けられてもよい。
また、上記第1実施形態では、スリット構造の弾性変形部が、駆動伝達部材の周方向に沿って延びる複数のスリット部を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スリット構造の弾性変形部が、スパイラル状(らせん状)のスリット部を有していてもよい。すなわち、スリット部が、駆動伝達部材の胴部にスパイラル状(らせん状)に形成されていてもよい。
また、上記第1実施形態では、2つの第1スリット部と2つの第2スリット部とがZ方向に沿って交互になるように4組ずつ配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の第1スリット部と複数の第2スリット部とがZ方向に沿って交互になるように4つ以外の複数ずつ配置されていてもよい。たとえば、図18(A)(B)に示す第1実施形態の変形例の駆動伝達部材262では、2つの第1スリット部825aと、2つの第2スリット部825bとが、Z方向に沿って交互になるように2組ずつ配置されている。
また、本発明では、第1スリット部の数、第2スリット部の数、第1スリット部の長さ、第2スリット部の長さ、第1スリット部の間のピッチ(角度間隔)、第2スリット部の間のピッチ(角度間隔)、第1スリット部と第2スリット部との間のピッチ(角度間隔)などのスリット部のパラメータは、弾性変形部が駆動伝達部材の回転軸線に平行な方向に弾性変形可能な限り、特に限られない。
また、上記第1実施形態では、駆動伝達部材の空洞部が、駆動伝達部材の第1部分を貫通するように設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、駆動伝達部材の空洞部が、駆動伝達部材の第1部分を必ずしも貫通していなくてもよい。
また、上記第2実施形態では、V字状の弾性変形部が、2つの弾性変形部を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、V字状の弾性変形部が、2つ以外の複数の弾性変形部を有していてもよい。また、V字状の弾性変形部が、駆動伝達部材の周方向の全周に亘って設けられた第1傾斜部と第2傾斜部とを有していてもよい。
また、上記第2実施形態では、駆動伝達部材が、トルク伝達部を含む例を示したが、本発明はこれに限られず、駆動伝達部材が、トルク伝達部を含んでいなくてもよい。
また、上記第2実施形態では、トルク伝達部の凸部および凹部が、駆動伝達部材の径方向の全長に亘って延びるように設けられている例を示したが、本発明はこれに限られず、駆動伝達部材の径方向の全長に亘って延びるように設けられていなくてもよい。たとえば、トルク伝達部の凸部および凹部が、駆動伝達部材の径方向の外側部分にのみそれぞれ設けられていてもよい。
21a:ロボットアーム、40:手術器具、44:被駆動部材、60、160:アダプタ、62、162、262:駆動伝達部材、200:駆動部、201:駆動部材、623、723:第1部分、624、724:第2部分、625、725:弾性変形部、625a、825a:第1スリット部(スリット部)、625b、825b:第2スリット部(スリット部)、626、726:胴部、627:空洞部、627a:空洞部の第1部分を貫通した部分、725a:第1傾斜部、725b:第2傾斜部、727:トルク伝達部、727a:凸部、727b:凹部、A2:回転軸線
Claims (13)
- ロボットアームに設けられるとともに駆動部材を有する駆動部と、被駆動部材を有する手術器具との間に配置されるアダプタであって、
回転可能に設けられ、前記駆動部の前記駆動部材から前記手術器具の前記被駆動部材に駆動力を伝達する駆動伝達部材を備え、
前記駆動伝達部材は、
前記駆動部の前記駆動部材と係合する第1部分と、
前記手術器具の前記被駆動部材と係合する第2部分と、
前記駆動伝達部材の回転軸線と平行な方向に弾性変形可能な弾性変形部を含み、前記第1部分と前記第2部分とを接続する胴部と、を含む、アダプタ。 - 前記弾性変形部は、前記駆動伝達部材の周方向に沿って延びる複数のスリット部を有し、
前記複数のスリット部は、前記回転軸線と平行な方向に沿って配置されている、請求項1に記載のアダプタ。 - 前記複数のスリット部は、前記周方向に沿って等間隔で配置された複数の第1スリット部と、前記複数の第1スリット部に対して前記回転軸線と平行な方向に離間して配置されるとともに、前記周方向に沿って等間隔で配置された複数の第2スリット部と、を有する、請求項2に記載のアダプタ。
- 前記複数の第1スリット部と前記複数の第2スリット部とは、前記周方向及び前記回転軸線と平行な方向において異なる位置の部分と、前記周方向において同じ位置であって前記回転軸線と平行な方向に異なる位置の部分とを有する、請求項3に記載のアダプタ。
- 前記駆動伝達部材は、前記胴部の径方向の内側に、空洞部を有し、
前記空洞部は、少なくとも前記複数のスリット部の形成範囲において、前記回転軸線と平行な方向に沿って延びるように設けられている、請求項2〜4のいずれか1項に記載のアダプタ。 - 前記空洞部は、前記回転軸線と平行な方向に沿って、前記第1部分を貫通するように設けられており、
前記空洞部の前記第1部分を貫通した部分は、前記駆動部の前記駆動部材と係合するように構成されている、請求項5に記載のアダプタ。 - 前記弾性変形部は、前記第1部分から前記第2部分に向かって前記駆動伝達部材の径方向の内側に傾斜する第1傾斜部と、前記第2部分から前記第1部分に向かって前記径方向の内側に傾斜する第2傾斜部とを有する、請求項1に記載のアダプタ。
- 前記胴部には、複数の前記弾性変形部が設けられており、
前記複数の弾性変形部は、前記駆動伝達部材の周方向に沿って等間隔で配置されている、請求項7に記載のアダプタ。 - 前記駆動伝達部材は、前記複数の弾性変形部とは異なる位置に設けられ、前記第1部分から前記第2部分にトルクを伝達するトルク伝達部をさらに含む、請求項8に記載のアダプタ。
- 前記トルク伝達部は、前記駆動伝達部材の回転時に互いに係合する凸部および凹部を有する、請求項9に記載のアダプタ。
- 前記トルク伝達部は、前記径方向において、前記複数の弾性変形部の間に配置されている、請求項9または10に記載のアダプタ。
- ドレープを保持するためのドレープアダプタである、請求項1〜11のいずれか1項に記載のアダプタ。
- 前記第1部分と前記第2部分と前記胴部とは、一体的に形成されている、請求項1〜12のいずれか1項に記載のアダプタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020053948A JP2021153650A (ja) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | アダプタ |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2021153650A true JP2021153650A (ja) | 2021-10-07 |
Family
ID=77916010
Family Applications (1)
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JP2020053948A Pending JP2021153650A (ja) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | アダプタ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2021153650A (ja) |
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2020
- 2020-03-25 JP JP2020053948A patent/JP2021153650A/ja active Pending
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