JP2021171458A - 手術支援ロボットおよび手術支援ロボットシステム - Google Patents

Abstract

【課題】インジケータがシステムおよび複数のアームの何れの状態を表示しているのか操作者が直感的に理解することが可能な手術支援ロボットを提供する。【解決手段】この医療用マニピュレータ１（手術支援ロボット）は、医療器具４が各々取り付けられる複数のアーム６０と、複数のアーム６０が取り付けられるアームベース５０とを備える。そして、アームベース５０は、複数のアーム６０と、複数のアーム６０と離間した位置に配置され複数のアーム６０を遠隔操作するための遠隔操作装置２とを含む外科手術システム１００の状態を表示する第１インジケータ５１と、複数のアーム６０の状態を個別に表示する第２インジケータ５２とを含む。【選択図】図３

Description

この発明は、複数のアームを備える手術支援ロボットおよび手術支援ロボットシステムに関する。

従来、複数のアームを備える手術支援ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、手術ツールが取り付けられる複数のマニピュレータを備えるロボット手術システムが開示されている。このロボット手術システムでは、複数のマニピュレータは、それぞれセットアップリンケージアームを介して方向合わせプラットフォームに支持されている。また、このロボット手術システムでは、マニピュレータにインジケータが設けられている。インジケータは、ＬＥＤにより構成されている。そして、ＬＥＤが発光する色と発光の状態は、マニピュレータの状態、手術ツールの状態およびマニピュレータに関連するシステムの状態を表す。たとえば、ＬＥＤの黄色の発光は、警告を表示する。また、ＬＥＤの赤色の発光は、マニピュレータの動作に対する障害を表す。また、全てのＬＥＤの赤色の点滅は、バッテリの電力が消耗していることを表す。また、ＬＥＤの青色の発光は、マニピュレータに手術ツールが取り付けられていることを表す。なお、インジケータ（ＬＥＤ）は、複数のマニピュレータの各々の手術ツールを取り付けるインターフェース近傍に設けられている。

特表２００８−５４４８１４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のロボット手術システムでは、警告などを表示するインジケータが、複数のマニピュレータの各々に設けられている。このため、手術中にマニピュレータ側で作業を行っている操作者（助手の医師、看護師、技師など）が、複数のマニピュレータの各々に設けられているインジケータの表示（色や発光状態など）を確認する必要があり、インジケータの表示の内容を直感的に理解することが困難な場合がある。そこで、インジケータが、複数のマニピュレータ（アーム）およびロボット手術システムの何れの状態を表示しているのか直感的に理解することができる手術支援ロボットが望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、インジケータがシステムおよび複数のアームの何れの状態を表示しているのか直感的に操作者が理解することが可能な手術支援ロボットおよび手術支援ロボットシステムを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による手術支援ロボットは、医療器具が各々取り付けられる複数のアームと、複数のアームが取り付けられるアームベースと、を備える手術支援ロボットであって、アームベースは、手術支援ロボットと、複数のアームを遠隔操作するための医師側操作装置とを含むシステムの状態を表示する第１インジケータと、複数のアームの状態を個別に表示する第２インジケータとを含み、システムの状態は、複数のアームの状態を除く手術支援ロボットの状態と、医師側操作装置の状態とを含む。

この発明の第１の局面による手術支援ロボットでは、上記のように、複数のアームが取り付けられるアームベースを、システムの状態を表示する第１インジケータと、複数のアームの状態を個別に表示する第２インジケータとを含むように構成する。これにより、システムの状態を表示する第１インジケータと、複数のアームの状態を個別に表示する複数の第２インジケータとをアームベース（１つの部材）に集中して配置することができる。その結果、システムの状態が表示されているのか、あるいは複数のアームの状態が表示されているのかを操作者が直感的に理解することができる。

この発明の第２の局面による手術支援ロボットシステムは、患者側装置と、患者側装置を遠隔操作するための医師側操作装置と、を含む手術支援ロボットシステムであって、患者側装置は、医療器具が各々取り付けられる複数のアームと、複数のアームが取り付けられるアームベースと、を備え、アームベースは、手術支援ロボットシステムの状態を表示する第１インジケータと、複数のアームの状態を個別に表示する第２インジケータとを含み、手術支援ロボットシステムの状態は、複数のアームの状態を除く患者側装置の状態と、医師側操作装置の状態とを含む。

この発明の第２の局面による手術支援ロボットシステムでは、上記のように、複数のアームが取り付けられるアームベースを、手術支援ロボットシステムの状態を表示する第１インジケータと、複数のアームの状態を個別に表示する第２インジケータとを含むように構成する。これにより、手術支援ロボットシステムの状態を表示する第１インジケータと、複数のアームの状態を個別に表示する複数の第２インジケータとをアームベース（１つの部材）に集中して配置することができる。その結果、システムの状態が表示されているのか、あるいは複数のアームの状態が表示されているのかを操作者が直感的に理解することができる。

本発明によれば、上記のように、インジケータがシステムの状態および複数のアームの状態の何れの状態を表示しているのか操作者が直感的に理解することが可能な手術支援ロボットを提供する。

本発明の一実施形態による外科手術システムの構成を示す図である。 本発明の一実施形態による医療用マニピュレータの構成を示す図である。 本発明の一実施形態による医療用マニピュレータのインジケータの構成を示す図である。 図３の部分拡大図である。 本発明の一実施形態による医療用マニピュレータのアームの構成を示す図である。 本発明の一実施形態による医療用マニピュレータの操作部の構成を示す斜視図である。 アームの並進移動を説明するための図である。 アームの回転移動を説明するための図である。 本発明の一実施形態による医療用マニピュレータの制御部の構成を示すブロック図である。

以下、本発明を具体化した本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図９を参照して、本実施形態による外科手術システム１００の構成について説明する。外科手術システム１００は、患者Ｐ側装置である医療用マニピュレータ１と、医療用マニピュレータ１を操作するための操作者側装置である遠隔操作装置２とを備えている。医療用マニピュレータ１は医療用台車３を備えており、移動可能に構成されている。遠隔操作装置２は、医療用マニピュレータ１から離間した位置に配置されており、医療用マニピュレータ１は、遠隔操作装置２により遠隔操作されるように構成されている。術者は、医療用マニピュレータ１に所望の動作を行わせるための指令を遠隔操作装置２に入力する。遠隔操作装置２は、入力された指令を医療用マニピュレータ１に送信する。医療用マニピュレータ１は、受信した指令に基づいて動作する。また、医療用マニピュレータ１は、滅菌された滅菌野である手術室内に配置されている。なお、医療用マニピュレータ１は、特許請求の範囲の「手術支援ロボット」および「患者側装置」の一例である。また、外科手術システム１００は、特許請求の範囲の「システム」の一例である。また、遠隔操作装置２は、特許請求の範囲の「医師側操作装置」の一例である。

遠隔操作装置２は、たとえば、手術室の中または手術室の外に配置されている。遠隔操作装置２は、操作用マニピュレータアーム２１と、操作ペダル２２と、タッチパネル２３と、モニタ２４と、支持アーム２５と、支持バー２６とを含む。遠隔操作装置２は、医療用マニピュレータ１（複数のアーム６０）と離間した位置に配置されている。操作用マニピュレータアーム２１は、術者が指令を入力するための操作用のハンドルを構成する。モニタ２４は、内視鏡６（図３参照）により撮影された画像を表示するスコープ型表示装置である。支持アーム２５は、モニタ２４の高さを術者の顔の高さに合わせるようにモニタ２４を支持する。タッチパネル２３は、支持バー２６に配置されている。モニタ２４近傍に設けられた図示しないセンサにより術者の頭部を検知することにより医療用マニピュレータ１は遠隔操作装置２による操作が可能になる。術者は、モニタ２４により患部を視認しながら、操作用マニピュレータアーム２１および操作ペダル２２を操作する。これにより、遠隔操作装置２に指令が入力される。遠隔操作装置２に入力された指令は、医療用マニピュレータ１に送信される。

医療用台車３には、医療用マニピュレータ１の動作を制御する制御部３１と、医療用マニピュレータ１の動作を制御するためのプログラムなどが記憶される記憶部３２とが設けられている。そして、遠隔操作装置２に入力された指令に基づいて、医療用台車３の制御部３１は、医療用マニピュレータ１の動作を制御する。

また、医療用台車３には、入力装置３３が設けられている。入力装置３３は、主に施術前に手術の準備を行うために、ポジショナ４０、アームベース５０、および、複数のアーム６０の移動や姿勢の変更の操作を受け付けるように構成されている。なお、ポジショナ４０は、特許請求の範囲の「アームベース移動部」の一例である。

図１および図２に示すように、医療用マニピュレータ１は、手術室内に配置されている。医療用マニピュレータ１は、医療用台車３と、ポジショナ４０と、アームベース５０と、複数のアーム６０とを備えている。アームベース５０は、ポジショナ４０の先端に取り付けられている。アームベース５０は、比較的長い棒形状（長尺形状）を有する。また、複数のアーム６０は、各々のアーム６０の根元部が、アームベース５０に取り付けられている。複数のアーム６０は、折り畳まれた姿勢（収納姿勢）をとることが可能に構成されている。アームベース５０と、複数のアーム６０とは、図示しない滅菌ドレープにより覆われて使用される。

図１および図２に示すように、ポジショナ４０は、たとえば、７軸多関節ロボットにより構成されている。また、ポジショナ４０は、医療用台車３のケーシング３４上に配置されている。ポジショナ４０は、アームベース５０を移動させる。具体的には、ポジショナ４０は、アームベース５０の位置を３次元的に移動させるように構成されている。

また、ポジショナ４０は、ベース部４１と、ベース部４１に連結された複数のリンク部４２とを含む。複数のリンク部４２同士は、関節部４３により連結されている。

ここで、本実施形態では、図３に示すように、アームベース５０は、患者側装置である医療用マニピュレータ１と遠隔操作装置２とを含む外科手術システム１００の状態を表示する第１インジケータ５１と、複数のアーム６０の状態を個別に表示する第２インジケータ５２とを含む。外科手術システム１００の状態は、複数のアーム６０の状態を除く医療用マニピュレータ１の状態と、遠隔操作装置２の状態とを含む。また、第２インジケータ５２は、複数のアーム６０に対応するように複数設けられている。すなわち、第２インジケータ５２は、４つのアーム６０に対応するように４つ設けられている。そして、複数の第２インジケータ５２は、アームベース５０において、複数のアーム６０の並びに沿うように配置されている。具体的には、複数の第２インジケータ５２ａ〜５２ｄは、４つのアーム６０ａ〜６０ｄの並びに沿うように、Ａ１方向側からＡ２方向側に向かって、第２インジケータ５２ａ〜５２ｄの順に配置されている。また、Ａ方向は、アームベース５０の略長方形形状の第３面５０ｃの長辺に沿った方向である。

また、本実施形態では、アームベース５０は、アーム６０が取り付けられる第１面５０ａと、ポジショナ４０に接続される第２面５０ｂと、第１面５０ａおよび第２面５０ｂ以外の第３面５０ｃとを含む。そして、第１インジケータ５１および複数の第２インジケータ５２は、第３面５０ｃに配置されている。具体的には、アームベース５０は、上記のように比較的長い棒形状（略角柱形状）を有する。そして、略角柱形状のアームベース５０の第１面５０ａにアーム６０が取り付けられている。また、第１面５０ａに略直交する第２面５０ｂにポジショナ４０が接続されている。そして、第１面５０ａに略直交し、かつ、第２面５０ｂに対向する第３面５０ｃに第１インジケータ５１および複数の第２インジケータ５２が配置されている。また、第１面５０ａに対向する第４面５０ｄには、ハーネス５３が接続されている。

また、本実施形態では、第１インジケータ５１は、第３面５０ｃの中央部に配置されている。また、複数の第２インジケータ５２は、第３面５０ｃにおいて、第１インジケータ５１の両側に配置されている。具体的には、第１インジケータ５１は、第３面５０ｃの中央部でかつ、上方（Ｂ１方向側）に配置されている。また、第３面５０ｃにおいて、第１インジケータ５１のＡ１方向側に第２インジケータ５２ａおよび５２ｂが配置されている。また、第３面５０ｃにおいて、第１インジケータ５１のＡ２方向側に第２インジケータ５２ｃおよび５２ｄが配置されている。また、複数の第２インジケータ５２ａ〜５２ｄは、第３面５０ｃにおいて、Ｂ方向の中央部に配置されている。なお、Ｂ方向とは、Ａ方向に直交する方向である。また、アームベース５０のＢ２方向側に複数のアーム６０が取り付けられている。

また、本実施形態では、第１インジケータ５１および第２インジケータ５２は、各々、表示する色、点滅、および、点灯のうちの少なくともいずれかによって、外科手術システム１００の状態およびアーム６０の状態を表示するように構成されている。以下、具体的に説明する。

本実施形態では、図４に示すように、第１インジケータ５１は、互いに異なる色を発光する複数の第１インジケータ部分５１１を含む。また、複数の第２インジケータ５２は、各々、互いに異なる色を発光する複数の第２インジケータ部分５２１を含む。第１インジケータ部分５１１および第２インジケータ部分５２１は、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）から構成されている。なお、第１インジケータ部分５１１および第２インジケータ部分５２１は、ＬＥＤ以外の光源から構成されていてもよい。また、複数の第１インジケータ部分５１１は、緑色、黄色および赤色を各々発光する３つの第１インジケータ部分５１１から構成されている。また、第２インジケータ部分５２１は、緑色、黄色および赤色を各々発光する３つの第２インジケータ部分５２１から構成されている。

そして、本実施形態では、複数の第１インジケータ部分５１１は、Ａ方向に沿うように配置されている。また、複数の第２インジケータ部分５２１は、Ａ方向に直交するＢ方向に沿うように配置されている。すなわち、第３面５０ｃにおいて、３つの第１インジケータ部分５１１は、Ａ方向に沿って一列に配置されている。また、第３面５０ｃにおいて、３つの第２インジケータ部分５２１は、Ｂ方向に沿って一列に配置されている。なお、Ａ方向およびＢ方向は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１方向」および「第２方向」の一例である。

また、本実施形態では、第１インジケータ５１は、外科手術システム１００が正常であるという情報と、ポジショナ４０が動作中であるという情報と、外科手術システム１００のエラー情報と、外科手術システム１００の注意情報とのうちの少なくとも１つを表示するように構成されている。具体的には、外科手術システム１００の停止時には、第１インジケータ５１が消灯している。また、第１インジケータ５１の緑色の点灯は、外科手術システム１００が正常であるという情報を表示している。また、第１インジケータ５１の緑色の点滅は、ポジショナ４０が動作中であるという情報を表示している。また、第１インジケータ５１の黄色の点灯は、外科手術システム１００に回復可能なエラーが発生中であるという情報を表示している。また、第１インジケータ５１の黄色の点灯は、外科手術システム１００にユーザに対する注意情報が発生中であるという情報を表示している。また、第１インジケータ５１の赤色の点灯は、外科手術システム１００に回復不可能なエラーが発生中であるという情報を表示している。また、第１インジケータ５１の赤色の点滅は、外科手術システム１００が緊急撤去中であることを表示している。すなわち、第１インジケータ５１は、外科手術システム１００の状態の情報を表示するように構成されており、外科手術システム１００の状態の情報は、複数のアーム６０の状態の情報を除く患者側装置である医療用マニピュレータ１の状態の情報と、医師側操作装置である遠隔操作装置２の状態の情報とを含む。

また、本実施形態では、第２インジケータ５２は、アーム６０に取り付けられた医療器具４の移動の支点となるピボット位置ＰＰが教示されたか否かの情報と、アーム６０のエラー情報と、アーム６０の注意情報とのうちの少なくとも１つを表示するように構成されている。具体的には、外科手術システム１００の停止時には、第２インジケータ５２が消灯している。また、第２インジケータ５２の緑色の点灯は、ピボット位置ＰＰの教示が完了した後においてアーム６０が正常であるという情報を表示している。なお、ピボット位置ＰＰとは、アーム６０に取り付けられた医療器具４の移動の支点となる位置（図８参照）を意味する。また、第２インジケータ５２の緑色の点滅（第１の点滅状態とする）は、ピボット位置ＰＰの教示が未完了である場合においてアーム６０が正常であるという情報を表示している。また、第２インジケータ５２の緑色の早点滅（上記第１の点滅よりも早い第２の点滅状態）は、フォローイング以外の動作中であることを表示している。なお、フォローイングとは、医療器具４の予め定められた使用回数が１回追加されることを意味する。また、第２インジケータ５２の黄色の点灯は、アーム６０に回復可能なエラーが発生中であるという情報を表示している。また、第２インジケータ５２の黄色の点灯は、アーム６０にユーザに対する注意情報が発生中であるという情報を表示している。また、第２インジケータ５２の赤色の点灯は、アーム６０に回復不可能なエラーが発生中であるという情報を表示している。上記の第２インジケータ５２の表示は、複数のアーム６０の各々の状態に対応するように、複数の第２インジケータ５２の各々において表示される。

図１に示すように、複数のアーム６０の各々の先端には、医療器具４が取り付けられている。医療器具４は、たとえば、取り換え可能なインストゥルメント、内視鏡６（図３参照）などを含む。

図２に示すように、医療器具４としてのインストゥルメントには、アーム６０のホルダ７１に設けられたサーボモータＭ２（図９参照）によって駆動される被駆動ユニット４ａが設けられている。また、インストゥルメントの先端には、エンドエフェクタ４ｂが設けられている。エンドエフェクタ４ｂは、関節を有する器具として、鉗子、ハサミ、グラスバー、ニードルホルダ、マイクロジセクター、ステーブルアプライヤー、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などを含む。また、エンドエフェクタ４ｂは、関節を有しない器具として、切断刃、焼灼プローブ、洗浄器、カテーテル、および、吸引オリフィスなどを含む。また、医療器具４は、被駆動ユニット４ａとエンドエフェクタ４ｂとを接続するシャフト４ｃを含む。被駆動ユニット４ａと、シャフト４ｃと、エンドエフェクタ４ｂとは、Ｚ方向に沿って配置されている。

次に、アーム６０の構成について詳細に説明する。

図５に示すように、アーム６０は、アーム部６１（ベース部６２、リンク部６３、関節部６４）と、アーム部６１の先端に設けられる並進移動機構部７０とを含む。アーム６０は、アーム６０の根元側（アームベース５０）に対して先端側を３次元的に移動可能に構成されている。なお、複数のアーム６０は、互いに同様の構成を有する。

並進移動機構部７０は、アーム部６１の先端側に設けられるとともに医療器具４が取り付けられている。また、並進移動機構部７０は、医療器具４を患者Ｐに挿入する方向に並進移動させる。また、並進移動機構部７０は、医療器具４をアーム部６１に対して相対的に並進移動させるように構成されている。具体的には、並進移動機構部７０には、医療器具４を保持するホルダ７１が設けられている。ホルダ７１には、サーボモータＭ２（図９参照）が収容されている。サーボモータＭ２は、医療器具４の被駆動ユニット４ａに設けられた回転体を回転させるように構成されている。被駆動ユニット４ａの回転体が回転されることにより、エンドエフェクタ４ｂが動作される。

アーム６０は、アームベース５０に対して着脱可能に構成されている。

アーム部６１は、７軸多関節ロボットアームから構成されている。また、アーム部６１は、アーム部６１をアームベース５０に取り付けるためのベース部６２と、ベース部６２に連結された複数のリンク部６３とを含む。複数のリンク部６３同士は、関節部６４により連結されている。

並進移動機構部７０は、ホルダ７１をＺ方向に沿って並進移動させることにより、ホルダ７１に取り付けられた医療器具４をＺ方向（シャフト４ｃが延びる方向）に沿って並進移動させるように構成されている。具体的には、並進移動機構部７０は、アーム部６１の先端に接続される基端側リンク部７２と、先端側リンク部７３と、基端側リンク部７２と先端側リンク部７３との間に設けられる連結リンク部７４とを含む。また、ホルダ７１は、先端側リンク部７３に設けられている。

そして、並進移動機構部７０の連結リンク部７４は、基端側リンク部７２に対して、先端側リンク部７３を、Ｚ方向に沿って相対的に移動させる倍速機構として構成されている。また、基端側リンク部７２に対して先端側リンク部７３がＺ方向に沿って相対的に移動されることにより、ホルダ７１に設けられた医療器具４が、Ｚ方向に沿って並進移動するように構成されている。また、アーム部６１の先端は、基端側リンク部７２を、Ｚ方向に直交するＹ方向を軸として回動させるように基端側リンク部７２に接続されている。

また、図１に示すように、複数のアーム６０のうちの一のアーム６０（たとえば、アーム６０ｂ）には内視鏡６が取り付けられ、残りのアーム６０（たとえば、アーム６０ａ、６０ｃおよび６０ｄ）には、内視鏡６以外の医療器具４が取り付けられる。

また、図６に示すように、医療用マニピュレータ１は、アーム６０に取り付けられ、アーム６０を操作する操作部８０を備えている。操作部８０は、イネーブルスイッチ８１と、ジョイスティック８２と、スイッチ部８３とを含む。イネーブルスイッチ８１は、ジョイスティック８２およびスイッチ部８３によるアーム６０の移動を許可または不許可とする。また、イネーブルスイッチ８１は、操作者（看護師、助手など）が操作部８０を把持して押下されることによりアーム６０による医療器具４の移動を許可する状態となる。

具体的には、イネーブルスイッチ８１は、操作者の指により押下される押しボタンスイッチにより構成されている。ジョイスティック８２は、操作者の指により倒されることにより操作されるように構成されている。また、ジョイスティック８２が倒された方向および倒された角度に応じて、アーム６０が移動されるように制御される。

また、ジョイスティック８２は、医療器具４の先端４ｄ（図５参照）が所定の平面上を移動するようにアーム６０による医療器具４の移動を操作するように構成されている。また、スイッチ部８３は、所定の平面に直交する医療器具４の長手方向に沿って医療器具４の先端４ｄが移動するようにアーム６０による医療器具４の移動を操作する。また、スイッチ部８３は、医療器具４の長手方向に沿った医療器具４を患者Ｐに挿入する方向側に医療器具４の先端４ｄを移動させるスイッチ部８３ａと、医療器具４を患者Ｐに挿入する方向と反対側に医療器具４の先端４ｄを移動させるスイッチ部８３ｂとを含む。

また、操作部８０は、アーム６０に取り付けられた医療器具４の移動の支点となるピボット位置ＰＰを教示するピボットボタン８５を含む。また、操作部８０には、アーム６０の位置を最適化するためのアジャストメントボタン８６が設けられている。

また、操作部８０は、アーム６０に取り付けられた医療器具４を並進移動させるモードと、回転移動させるモードとを切り替えるモード切替ボタン８４を含む。また、モード切替ボタン８４の近傍には、モードインジケータ８４ａが設けられている。モードインジケータ８４ａは、切り替えられたモードを表示する。

図７に示すように、アーム６０を並進移動させるモードでは、医療器具４の先端４ｄが、Ｘ−Ｙ平面上において移動するように、アーム６０が移動される。また、図８に示すように、アーム６０を回転移動させるモードでは、ピボット位置ＰＰを支点として医療器具４が回転移動するように、アーム６０が移動される。なお、医療器具４のシャフト４ｃがトロカールＴに挿入された状態で、医療器具４が回転移動される。

また、図９に示すように、アーム６０には、アーム部６１の複数の関節部６４に対応するように、複数のサーボモータＭ１と、エンコーダＥ１と、減速機（図示せず）とが設けられている。エンコーダＥ１は、サーボモータＭ１の回転角を検出するように構成されている。減速機は、サーボモータＭ１の回転を減速させてトルクを増大させるように構成されている。

また、図９に示すように、並進移動機構部７０には、医療器具４の被駆動ユニット４ａに設けられた回転体を回転させるためのサーボモータＭ２と、医療器具４を並進移動させるためのサーボモータＭ３と、エンコーダＥ２およびエンコーダＥ３と、減速機（図示せず）とが設けられている。エンコーダＥ２およびエンコーダＥ３は、それぞれ、サーボモータＭ２およびサーボモータＭ３の回転角を検出するように構成されている。減速機は、サーボモータＭ２およびサーボモータＭ３の回転を減速させてトルクを増大させるように構成されている。

また、ポジショナ４０には、ポジショナ４０の複数の関節部４３に対応するように、複数のサーボモータＭ４と、エンコーダＥ４と、減速機（図示せず）とが設けられている。エンコーダＥ４は、サーボモータＭ４の回転角を検出するように構成されている。減速機は、サーボモータＭ４の回転を減速させてトルクを増大させるように構成されている。

また、医療用台車３には、医療用台車３の複数の前輪（図示せず）の各々を駆動するサーボモータＭ５と、エンコーダＥ５と、減速機（図示せず）とが設けられている。エンコーダＥ５は、サーボモータＭ５の回転角を検出するように構成されている。減速機は、サーボモータＭ５の回転を減速させてトルクを増大させるように構成されている。

医療用台車３の制御部３１は、指令に基づいて複数のアーム６０の移動を制御するアーム制御部３１ａと、指令に基づいてポジショナ４０の移動および医療用台車３の前輪（図示せず）の駆動を制御するポジショナ制御部３１ｂとを含む。アーム制御部３１ａには、アーム６０を駆動するためのサーボモータＭ１を制御するためのサーボ制御部Ｃ１が電気的に接続されている。また、サーボ制御部Ｃ１には、サーボモータＭ１の回転角を検出するためのエンコーダＥ１が電気的に接続されている。

また、アーム制御部３１ａには、医療器具４を駆動するためのサーボモータＭ２を制御するためのサーボ制御部Ｃ２が電気的に接続されている。また、サーボ制御部Ｃ２には、サーボモータＭ２の回転角を検出するためのエンコーダＥ２が電気的に接続されている。また、アーム制御部３１ａには、並進移動機構部７０を並進移動するためのサーボモータＭ３を制御するためのサーボ制御部Ｃ３が電気的に接続されている。また、サーボ制御部Ｃ３には、サーボモータＭ３の回転角を検出するためのエンコーダＥ３が電気的に接続されている。

そして、遠隔操作装置２に入力された動作指令が、アーム制御部３１ａに入力される。アーム制御部３１ａは、入力された動作指令と、エンコーダＥ１（Ｅ２、Ｅ３）により検出された回転角とに基づいて位置指令を生成するとともに、位置指令をサーボ制御部Ｃ１（Ｃ２、Ｃ２）に出力する。サーボ制御部Ｃ１（Ｃ２、Ｃ３）は、アーム制御部３１ａから入力された位置指令と、エンコーダＥ１（Ｅ２、Ｅ３）により検出された回転角とに基づいて、トルク指令を生成するとともに、トルク指令をサーボモータＭ１（Ｍ２、Ｍ３）に出力する。これにより、遠隔操作装置２に入力された動作指令に沿うように、アーム６０が移動される。

また、制御部３１（アーム制御部３１ａ）は、操作部８０のジョイスティック８２からの入力信号に基づいてアーム６０を操作するように構成されている。具体的には、アーム制御部３１ａは、ジョイスティック８２から入力された入力信号（動作指令）と、エンコーダＥ１により検出された回転角とに基づいて位置指令を生成するとともに、位置指令をサーボ制御部Ｃ１に出力する。サーボ制御部Ｃ１は、アーム制御部３１ａから入力された位置指令と、エンコーダＥ１により検出された回転角とに基づいて、トルク指令を生成するとともに、トルク指令をサーボモータＭ１に出力する。これにより、ジョイスティック８２に入力された動作指令に沿うように、アーム６０が移動される。

制御部３１（アーム制御部３１ａ）は、操作部８０のスイッチ部８３からの入力信号に基づいてアーム６０を操作するように構成されている。具体的には、アーム制御部３１ａは、スイッチ部８３から入力された入力信号（動作指令）と、エンコーダＥ１またはＥ３により検出された回転角とに基づいて位置指令を生成するとともに、位置指令をサーボ制御部Ｃ１またはＣ３に出力する。サーボ制御部Ｃ１またはＣ３は、アーム制御部３１ａから入力された位置指令と、エンコーダＥ１またはＥ３により検出された回転角とに基づいて、トルク指令を生成するとともに、トルク指令をサーボモータＭ１またはＭ３に出力する。これにより、スイッチ部８３に入力された動作指令に沿うように、アーム６０が移動される。

また、図９に示すように、ポジショナ制御部３１ｂには、ポジショナ４０を移動するサーボモータＭ４を制御するためのサーボ制御部Ｃ４が電気的に接続されている。また、サーボ制御部Ｃ４には、サーボモータＭ４の回転角を検出するためのエンコーダＥ４が電気的に接続されている。また、ポジショナ制御部３１ｂには、医療用台車３の前輪（図示せず）を駆動するサーボモータＭ５を制御するためのサーボ制御部Ｃ５が電気的に接続されている。また、サーボ制御部Ｃ５には、サーボモータＭ５の回転角を検出するためのエンコーダＥ５が電気的に接続されている。

また、入力装置３３から準備位置の設定などに関する動作指令が、ポジショナ制御部３１ｂに入力される。ポジショナ制御部３１ｂは、入力装置３３から入力された動作指令と、エンコーダＥ４により検出された回転角とに基づいて位置指令を生成するとともに、位置指令をサーボ制御部Ｃ４に出力する。サーボ制御部Ｃ４は、ポジショナ制御部３１ｂから入力された位置指令と、エンコーダＥ４により検出された回転角とに基づいて、トルク指令を生成するとともに、トルク指令をサーボモータＭ４に出力する。これにより、入力装置３３に入力された動作指令に沿うように、ポジショナ４０が移動される。同様に、入力装置３３からの動作指令に基づいて、ポジショナ制御部３１ｂは、医療用台車３を移動させる。

［本実施形態の効果］
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、複数のアーム６０が取り付けられるアームベース５０を、外科手術システム１００の状態を表示する第１インジケータ５１と、複数のアーム６０の状態を個別に表示する第２インジケータ５２とを含むように構成する。これにより、外科手術システム１００の状態を表示する第１インジケータ５１と、複数のアーム６０の状態を個別に表示する複数の第２インジケータ５２とをアームベース５０（１つの部材）に集中して配置することができる。その結果、インジケータ（第１インジケータ５１、第２インジケータ５２）が、外科手術システム１００の状態と複数のアーム６０の状態の何れの状態を表示しているのか操作者が直感的に理解することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第２インジケータ５２は、複数のアーム６０に対応するように複数設けられており、複数の第２インジケータ５２は、アームベース５０において、複数のアーム６０の並びに沿うように配置されている。これにより、複数の第２インジケータ５２が複数のアーム６０の並びに沿うように配置されているので、いずれの第２インジケータ５２が、いずれのアーム６０の状態を表示しているのかを、操作者が容易に確認することができる。

また、本実施形態では、上記のように、アームベース５０を移動させるポジショナ４０をさらに備え、アームベース５０は、アーム６０が取り付けられる第１面５０ａと、ポジショナ４０に接続される第２面５０ｂと、第１面５０ａおよび第２面５０ｂ以外の第３面５０ｃとを含み、第１インジケータ５１および複数の第２インジケータ５２は、第３面５０ｃに配置されている。これにより、第１インジケータ５１および複数の第２インジケータ５２が、アームベース５０の面のうちのアーム６０およびポジショナ４０が接続される面とは別個の面に配置されているので、アーム６０およびポジショナ４０によって第１インジケータ５１および複数の第２インジケータ５２による表示（発光）が遮られるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１インジケータ５１は、第３面５０ｃの中央部に配置され、複数の第２インジケータ５２は、第３面５０ｃにおいて、第１インジケータ５１の両側に配置されている。これにより、第１インジケータ５１を中央として両側に第２インジケータ５２が配置されるので、第１インジケータ５１に対して複数の第２インジケータ５２が偏って配置される場合と異なり、第１インジケータ５１と複数の第２インジケータ５２とを同時に容易に確認することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１インジケータ５１および第２インジケータ５２とは、各々、表示する色、点滅、および、点灯のうちの少なくともいずれかによって、外科手術システム１００の状態およびアーム６０の状態を表示するように構成されている。これにより、第１インジケータ５１および第２インジケータ５２の色、点滅、および、点灯のうちの少なくともいずれかによって、容易に状態を確認することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１インジケータ５１は、互いに異なる色を発光する複数の第１インジケータ部分５１１を含み、複数の第２インジケータ５２は、各々、互いに異なる色を発光する複数の第２インジケータ部分５２１を含み、複数の第１インジケータ部分５１１は、Ａ方向に沿うように配置され、複数の第２インジケータ部分５２１は、Ａ方向に直交するＢ方向に沿うように配置されている。これにより、第１インジケータ５１と第２インジケータ５２とにおいて、インジケータ部分の配列方向が異なるので、第１インジケータ５１と第２インジケータ５２とを容易に区別して状態を確認することができる。

また、本実施形態では、上記のように、アームベース５０を移動させるロボットから構成されるポジショナ４０をさらに備え、第１インジケータ５１は、外科手術システム１００が正常であるという情報と、ポジショナ４０が動作中であるという情報と、外科手術システム１００のエラー情報と、外科手術システム１００の注意情報とのうちの少なくとも１つを表示するように構成されている。これにより、第１インジケータ５１によって、外科手術システム１００の全体の状態を容易に表示することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第２インジケータ５２は、アーム６０に取り付けられた医療器具４の移動の支点となるピボット位置ＰＰが教示されたか否かの情報と、アーム６０のエラー情報と、アーム６０の注意情報とのうちの少なくとも１つを表示するように構成されている。これにより、複数の第２インジケータ５２によって、アーム６０の各々の状態を個別に表示することができる。

[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。

たとえば、上記実施形態では、複数の第２インジケータ５２は、アームベース５０において、複数のアーム６０の並びに沿うように（Ａ方向に沿って）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。たとえば、複数の第２インジケータ５２がＢ方向に沿って配置されていてもよい。

また、上記実施形態では、第１インジケータ５１および複数の第２インジケータ５２が、アームベース５０の第３面５０ｃに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。たとえば、第１インジケータ５１および複数の第２インジケータ５２が、アームベース５０の第３面５０ｃ以外の面に配置されていてもよい。また、第１インジケータ５１と、複数の第２インジケータ５２とが、アームベース５０の異なる面に配置されていてもよい。

また、上記実施形態では、第１インジケータ５１が第３面５０ｃの中央部に配置され、複数の第２インジケータ５２が第１インジケータ５１の両側に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。たとえば、Ａ方向に沿って、第１インジケータ５１、および、複数の第２インジケータ５２の順に、第１インジケータ５１および複数の第２インジケータ５２が配置されていてもよい。

また、上記実施形態では、複数の第１インジケータ部分５１１がＡ方向に沿うように配置され、複数の第２インジケータ部分５２１がＢ方向に沿うように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。たとえば、複数の第１インジケータ部分５１１がＢ方向に沿うように配置され、複数の第２インジケータ部分５２１がＡ方向に沿うように配置されていてもよい。

また、上記実施形態では、第１インジケータ５１が、外科手術システム１００が正常であるという情報、ポジショナ４０が動作中であるという情報、外科手術システム１００のエラー情報、および、外科手術システム１００の注意情報の全てを表示する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１インジケータ５１が、外科手術システム１００が正常であるという情報と、ポジショナ４０が動作中であるという情報と、外科手術システム１００のエラー情報と、外科手術システム１００の注意情報とのうちの１つ（または、全てではない複数）を表示するように構成してもよい。また、第１インジケータ５１が、上記の情報以外の情報を表示してもよい。

また、上記実施形態では、第２インジケータ５２が、ピボット位置ＰＰが教示されたか否かの情報、アーム６０のエラー情報、および、アーム６０の注意情報の全てを表示する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２インジケータ５２が、ピボット位置ＰＰが教示されたか否かの情報と、アーム６０のエラー情報と、アーム６０の注意情報とのうちの１つ（または、全てではない複数）を表示するように構成してもよい。また、第２インジケータ５２が、上記の情報以外の情報を表示してもよい。

また、上記実施形態では、アーム６０が４つ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。アーム６０の数は、３つでもよい。

また、上記実施形態では、アーム部６１およびポジショナ４０が７軸多関節ロボットから構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、アーム部６１およびポジショナ４０が７軸多関節ロボット以外の軸構成（例えば、６軸や８軸）の多関節ロボットなどから構成されていてもよい。

１ 医療用マニピュレータ（手術支援ロボット、患者側装置）
２ 遠隔操作装置（医師側操作装置）
４ 医療器具
４０ ポジショナ（アームベース移動部）
５０ アームベース
５０ａ 第１面
５０ｂ 第２面
５０ｃ 第３面
５１ 第１インジケータ
５２ 第２インジケータ
６０ アーム
１００ 外科手術システム（システム）
５１１ 第１インジケータ部分
５２１ 第２インジケータ部分
Ａ方向（第１方向）
Ｂ方向（第２方向）
ＰＰ ピボット位置

Claims (9)

1. 医療器具が各々取り付けられる複数のアームと、前記複数のアームが取り付けられるアームベースと、を備える手術支援ロボットであって、
   前記アームベースは、前記手術支援ロボットと、前記複数のアームを遠隔操作するための医師側操作装置とを含むシステムの状態を表示する第１インジケータと、前記複数のアームの状態を個別に表示する第２インジケータとを含み、
   前記システムの状態は、前記複数のアームの状態を除く前記手術支援ロボットの状態と、前記医師側操作装置の状態とを含む、手術支援ロボット。
2. 前記第２インジケータは、前記複数のアームに対応するように複数設けられており、
   前記複数の第２インジケータは、前記アームベースにおいて、前記複数のアームの並びに沿うように配置されている、請求項１に記載の手術支援ロボット。
3. 前記アームベースを移動させるアームベース移動部をさらに備え、
   前記アームベースは、前記アームが取り付けられる第１面と、前記アームベース移動部に接続される第２面と、前記第１面および前記第２面以外の第３面とを含み、
   前記第１インジケータおよび前記複数の第２インジケータは、前記第３面に配置されている、請求項２に記載の手術支援ロボット。
4. 前記第１インジケータは、前記第３面の中央部に配置され、
   前記複数の第２インジケータは、前記第３面において、前記第１インジケータの両側に配置されている、請求項３に記載の手術支援ロボット。
5. 前記第１インジケータおよび前記第２インジケータは、各々、表示する色、点滅、および、点灯のうちの少なくともいずれかによって、前記システムの状態および前記アームの状態を表示するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の手術支援ロボット。
6. 前記第１インジケータは、互いに異なる色を発光する複数の第１インジケータ部分を含み、
   前記複数の第２インジケータは、各々、互いに異なる色を発光する複数の第２インジケータ部分を含み、
   前記複数の第１インジケータ部分は、第１方向に沿うように配置され、
   前記複数の第２インジケータ部分は、前記第１方向に直交する第２方向に沿うように配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の手術支援ロボット。
7. 前記アームベースを移動させるロボットから構成されるアームベース移動部をさらに備え、
   前記第１インジケータは、前記システムが正常であるという情報と、前記アームベース移動部が動作中であるという情報と、前記システムのエラー情報と、前記システムの注意情報とのうちの少なくとも１つを表示するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の手術支援ロボット。
8. 前記第２インジケータは、前記アームに取り付けられた前記医療器具の移動の支点となるピボット位置が教示されたか否かの情報と、前記アームのエラー情報と、前記アームの注意情報とのうちの少なくとも１つを表示するように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の手術支援ロボット。
9. 患者側装置と、前記患者側装置を遠隔操作するための医師側操作装置と、を含む手術支援ロボットシステムであって、
   前記患者側装置は、
   医療器具が各々取り付けられる複数のアームと、
   前記複数のアームが取り付けられるアームベースと、を備え、
   前記アームベースは、前記手術支援ロボットシステムの状態を表示する第１インジケータと、前記複数のアームの状態を個別に表示する第２インジケータとを含み、
   前記手術支援ロボットシステムの状態は、前記複数のアームの状態を除く前記患者側装置の状態と、前記医師側操作装置の状態とを含む、手術支援ロボットシステム。

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