JP2022101850A - 手術支援ロボット、手術支援システムおよび手術支援ロボットの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】手術支援ロボットを位置合わせする際において、操作者の負担を低減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では、制御部３１は、撮影部５１により撮影された画像に基づいて、手術台５に載置された患者Ｐの体表面Ｓに設けられる医療器具４を挿入するためのポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置に対してアーム６０を位置合わせするように、サーボモータＭ５によって医療用台車３を移動させる。【選択図】図１６

Description

この発明は、手術支援ロボット、手術支援システムおよび手術支援ロボットの制御方法に関する。

従来、患者に対して手術支援ロボットが位置合わせされ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、内視鏡などの医療器具が各々取り付けられる複数のアームを備える遠隔操作アセンブリ（手術支援ロボット）が開示されている。遠隔操作アセンブリは、ベースと、ベースに取り付けられる伸縮式支持コラムとを備えている。伸縮式支持コラムは、鉛直方向に沿うように設けられている。また、伸縮式支持コラムから水平方向に延びるように、伸縮式ブームが設けられている。そして、伸縮式ブームの先端に設けられた配向プラットホームに複数の支持ビームを介して複数のアームが取り付けられている。

上記特許文献１の遠隔操作アセンブリでは、遠隔操作アセンブリから手術台に載置された患者に対して基準レーザ線を照射するように構成されている。そして、遠隔操作アセンブリを移動させる看護師、技師などの操作者は、タッチパッドに示される誘導セットアップスクリーンプロンプトと音声プロンプトとに従って、患者に直接照射された基準レーザ線に沿って、複数のアームが配置されるように遠隔操作アセンブリの全体を移動する。これにより、患者に対して遠隔操作アセンブリを位置合わせしようとしている。

特表２０１７－５１５５２２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された遠隔操作アセンブリの場合、操作者が患者に対して遠隔操作アセンブリを位置合わせする必要があり、操作者の負担が増大するという問題点がある。

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、手術支援ロボットを位置合わせする際において、操作者の負担を低減することが可能な手術支援ロボット、手術支援システムおよび手術支援ロボットの制御方法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、手術支援ロボットであって、医療器具が各々取り付けられるアームを有するロボット本体部と、ロボット本体部を移動させる医療用台車と、医療用台車を駆動する医療用台車駆動部と、ロボット本体部に設けられるとともに、手術台と手術台に載置された患者とのうちの少なくとも一方を撮影するための撮影部と、撮影部により撮影された画像に基づいて、手術台に載置された患者の体表面に設けられる医療器具を挿入するためのポートまたはトロカールに対応する位置に対してアームを位置合わせするように、医療用台車駆動部によって医療用台車を移動させる制御とロボット本体部によりアームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う制御部とを備える。

この発明の第１の局面による手術支援ロボットは、上記のように、撮影部により撮影された画像に基づいて、手術台に載置された患者の体表面に設けられる医療器具を挿入するためのポートまたはトロカールに対応する位置に対してアームを位置合わせするように、医療用台車駆動部によって医療用台車を移動させる制御とロボット本体部によりアームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う制御部を備える。これにより、医療用台車駆動部によって医療用台車を移動させる制御とロボット本体部によりアームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方によって、ポートまたはトロカールに対応する位置に対してアームが自動的に位置合わせされるので、手術支援ロボットを位置合わせする際において、操作者の負担を低減することができる。

この発明の第２の局面による手術支援システムは、手術支援ロボットによるロボット手術を支援するための手術支援システムであって、手術支援ロボットと、処理部と、制御部とを備え、手術支援ロボットは、医療器具が各々取り付けられるアームを有するロボット本体部と、ロボット本体部を移動させる医療用台車と、医療用台車を駆動する医療用台車駆動部と、ロボット本体部に設けられるとともに、手術台と手術台に載置された患者とのうちの少なくとも一方を撮影するための撮影部とを含み、処理部は、手術台に載置された患者の体表面に設けられる医療器具を挿入するためのポートに対応する位置に対してアームの位置を計画するように構成されており、制御部は、撮影部により撮影された画像を取得し、画像に基づいて、アームが計画された位置に配置されるように医療用台車駆動部によって医療用台車を移動させる制御とロボット本体部によりアームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う。

この発明の第２の局面による手術支援システムは、上記のように、制御部は、撮影部により撮影された画像を取得し、画像に基づいて、アームが計画された位置に配置されるように医療用台車駆動部によって医療用台車を移動させる制御とロボット本体部によりアームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う。これにより、医療用台車駆動部によって医療用台車を移動させる制御とロボット本体部によりアームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行うことによって、ポートに対応する位置に対して計画された位置にアームが自動的に配置されるので、手術支援ロボットを位置合わせする際において、操作者の負担を低減することが可能な手術支援システムを提供することができる。

この発明の第３の局面による手術支援ロボットの制御方法は、医療器具が各々取り付けられるアームを有するロボット本体部と、ロボット本体部を移動させる医療用台車と、医療用台車を駆動する医療用台車駆動部とを備える、手術支援ロボットの制御方法であって、ロボット本体部に設けられる撮影部により、手術台と手術台に載置された患者とのうちの少なくとも一方を撮影するステップと、撮影部により撮影された画像に基づいて、手術台に載置された患者の体表面に設けられる医療器具を挿入するためのポートまたはトロカールに対応する位置に対してアームを位置合わせするように、医療用台車駆動部によって医療用台車を移動させる制御とロボット本体部によりアームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行うステップとを備える。

この発明の第３の局面による手術支援ロボットの制御方法は、上記のように、撮影部により撮影された画像に基づいて、手術台に載置された患者の体表面に設けられる医療器具を挿入するためのポートまたはトロカールに対応する位置に対してアームを位置合わせするように、医療用台車駆動部によって医療用台車を移動させる制御とロボット本体部によりアームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行うステップを備える。これにより、医療用台車駆動部によって医療用台車を移動させる制御とロボット本体部によりアームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行うことによって、ポートまたはトロカールに対応する位置に対してアームが自動的に位置合わせされるので、手術支援ロボットを位置合わせする際において、操作者の負担を低減することが可能な手術支援ロボットの制御方法を提供することができる。

本発明によれば、上記のように、手術支援ロボットを位置合わせする際において、操作者の負担を低減することができる。

本発明の第１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。 本発明の第１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。 本発明の第１実施形態による医療用台車の構成を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態による医療用マニピュレータと患者とを示す図である。 表示部上に表示された印部を示す図である。 患者の体表面に挿入されたトロカールを示す図である。 内視鏡を示す図である。 ピボット位置教示器具を示す図である。 本発明の第１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。 本発明の第１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。 本発明の第１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側面図である。 本発明の第１実施形態による医療用マニピュレータの操作部を操作者が把持した状態を示す図である。 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。 本発明の第１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。 本発明の第１実施形態による手術支援ロボットのアームの位置合わせの方法を説明するためのフロー図である。 本発明の第１実施形態による医療用台車の表示部を示す図（１）である。 本発明の第１実施形態による医療用台車の表示部を示す図（２）である。 撮影部によって手術台を撮影している状態を示す図である。 撮影部によって患者を撮影している状態を示す図である。 表示部に映し出されたトロカールと印部との位置合わせを示す図（１）である。 表示部に映し出されたトロカールと印部との位置合わせを示す図（２）である。 本発明の第２実施形態による外科手術システムの構成を示す側面図である。 本発明の第２実施形態による手術支援ロボットのアームの位置の計画方法を説明するためのフロー図である。 本発明の第２実施形態による外科手術システムの構成を示す上面図である。 本発明の第２実施形態による手術支援ロボットのアームの位置合わせの方法を説明するためのフロー図である。 変形例による手術支援ロボットの側面図（１）である。 変形例による識別部を示す図である。 変形例による手術支援ロボットの側面図（２）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。

［第１実施形態］
図１～図２２を参照して、第１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、後述するポジショナ４０、アームベース５０および複数のアーム６０を移動させる医療用台車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」の一例である。また、アームベース５０は、特許請求の範囲の「ロボット本体部」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。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。

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、折り畳まれた姿勢である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。

第１実施形態では、アームベース５０には、撮影部５１が設けられている。撮影部５１は、手術台５と手術台５に載置された患者Ｐとのうちの少なくとも一方を撮影する。

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。

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（図２参照）、内視鏡６（図７参照）などを含む。また、後述するピボット位置の教示の際には、インストゥルメントが取り付けられるアーム６０の先端には、インストゥルメントの代わりに、ピボット位置教示器具（図８参照）が取り付けられる。

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。

また、図３および図４に示すように、医療用台車３の入力装置３３には、表示部３３ａが設けられている。表示部３３ａには、撮影部５１により撮影された患者Ｐがリアルタイムで表示されるように構成されている。また、図５に示すように、表示部３３ａには、撮影部５１により撮影された患者Ｐの画像と、アームベース５０と患者Ｐとの位置合わせのための印部ＭＫと、が重畳して表示される。具体的には、表示部３３ａには、撮影部５１により撮影された患者Ｐの体表面Ｓから内視鏡６を挿入するためのトロカールＴ（図６参照）の画像と、アームベース５０とトロカールＴとの位置合わせのための印部ＭＫと、が重畳して表示される。そして、表示部３３ａに表示される印部ＭＫは、表示部３３ａ上において、表示部３３ａに映し出されたトロカールＴと印部ＭＫとが位置合わせされることにより、手術台５に載置された患者Ｐの手術位置に対して、アーム６０が位置合わせされる。なお、アーム６０の位置合わせは、看護師、技師などの操作者による人手によって行われるか、または、後述するように制御部３１により自動的に行われる。

なお、表示部３３ａ上に映し出された患者ＰおよびトロカールＴの画像は、撮影部５１によって実際に撮影された画像であり、印部ＭＫは、制御部３１によって生成されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）画像であり、記憶部３２に保存される。そして、制御部３１には、撮影部５１から得られた画像を表示部３３ａに表示する画像処理回路３１ｃが搭載されている。制御部３１に搭載するＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）を用いた画像処理回路３１ｃは、記憶部３２に保存された撮影部５１によって実際に撮影された患者ＰおよびトロカールＴの画像と、ＧＵＩ画像により構成された印部ＭＫとを合成して、人が認知しない程度の遅れでリアルタイムに表示部３３ａに表示する。なお、画像処理回路３１ｃは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）の他に、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはシステムオンチップ（ＳＯＣ）などで構成しても良い。

具体的には、トロカールＴは、内視鏡６が挿入される第１トロカールＴ１と、内視鏡６以外の医療器具４が挿入される第２トロカールＴ２とを含む。そして、表示部３３ａに表示される印部ＭＫは、表示部３３ａ上において、第１トロカールＴ１に位置合わせされる第１印部ＭＫ１と、第２トロカールＴ２に位置合わせされる第２印部ＭＫ２とを含む。詳細には、第１印部ＭＫ１は、表示部３３ａの略中央に表示されるとともに略円形状を有している。また、第２印部ＭＫ２は、略円形状の第１印部ＭＫ１を中心とする十字線形状を有する。

また、略円形状の第１印部ＭＫ１の大きさは、表示部３３ａに映し出された第１トロカールＴ１の大きさよりも大きい。具体的には、略円形状の第１印部ＭＫ１の直径は、断面が略円形状を有する第１トロカールＴ１の直径よりも大きい。

また、患者Ｐの体表面Ｓにおいて、第２トロカールＴ２は、複数設けられている。複数の第２トロカールＴ２は、略直線上に配置されている。また、トロカールＴは、４つのアーム６０に対応するように、第２トロカールＴ２、第１トロカールＴ１、第２トロカールＴ２および第２トロカールＴ２の順に配置されている。

また、表示部３３ａは、略矩形形状を有している。たとえば、表示部３３ａは、操作者から見て、横長の長方形形状を有する。そして、十字線形状の第２印部ＭＫ２は、略矩形形状の表示部３３ａの縦方向に沿って設けられ略直線状の第１線部Ｌ１と、略矩形形状の表示部３３ａの横方向に沿って設けられ略直線状の第２線部Ｌ２とを含む。そして、医療用マニピュレータ１は、表示部３３ａ上において、複数の第２トロカールＴ２が、第１線部Ｌ１または第２線部Ｌ２に沿うように位置合わせされるように構成されている。

また、表示部３３ａにおける第１線部Ｌ１および第２線部Ｌ２の表示は、表示部３３ａ上において固定されている。また、表示部３３ａは、医療用台車３に対して固定されている。これにより、第１線部Ｌ１に沿った方向が医療用台車３の移動方向である前後方向に対応する。また、表示部３３ａ上において、患者Ｐが映し出された画像は、アームベース５０の撮影部５１の移動や医療用台車３の移動とともに変化する。

また、表示部３３ａに映し出された患者Ｐの画像とともに第１印部ＭＫ１の画像を拡大または縮小する倍率変更ボタンＢが設けられている。倍率変更ボタンＢは、タッチパネル上に表示されている。倍率変更ボタンＢが押下されることにより、画像の拡大率が、１００％、２００％、４００％、１００％、２００％の順にループして変更される。また、画像の拡大率が１００％の場合、手術台５の端部と、近傍にいる助手や看護師まで表示部３３ａに表示される。

そして、操作者による人手、または、制御部３１によって自動的に、表示部３３ａ上において、表示部３３ａに映し出された第１トロカールＴ１と第１印部ＭＫ１とが位置合わせされ、表示部３３ａに映し出された第２トロカールＴ２と第２印部ＭＫ２とが位置合わせされることにより、手術台５に載置された患者Ｐの手術位置に対して、アーム６０が位置合わせされる。なお、患者Ｐの手術位置に対するアーム６０の位置合わせの詳細については、後述する。

また、図３に示すように、医療用台車３の表示部３３ａの近傍には、ポジショナ４０の移動を操作するジョイスティック３３ｂが設けられている。表示部３３ａに表示される動作モードを選択し、ジョイスティック３３ｂを操作することによりポジショナ４０を３次元的に操作できる。

また、医療用台車３のジョイスティック３３ｂの近傍には、ポジショナ４０の移動を許可または不許可とするイネーブルスイッチ３３ｃが設けられている。そして、イネーブルスイッチ３３ｃが押下されポジショナ４０の移動が許可された状態でジョイスティック３３ｂが操作されることにより、ポジショナ４０が移動される。

また、医療用台車３の表示部３３ａの近傍には、医療用台車３の移動を操作するハンドル３５が設けられている。そして、ハンドル３５は、看護師、技師などの操作者が把持するとともに回動されることにより医療用台車３の移動を操作するスロットル部３５ａを有する。また、ハンドル３５は、左右（Ｒ方向）に回動可能に構成されており、ハンドル３５の回動とともに医療用台車３の移動方向が変更される。

また、医療用台車３のハンドル３５の近傍には、医療用台車３の移動を許可または不許可とするイネーブルスイッチ３５ｂが設けられている。そして、イネーブルスイッチ３５ｂが押下され医療用台車３の移動が許可された状態でハンドル３５のスロットル部３５ａが操作されることにより、医療用台車３が前後に移動される。

また、表示部３３ａ上において、表示部３３ａに映し出されたトロカールＴと印部ＭＫとが位置合わせされている間、ポジショナ４０は、撮影部５１が鉛直下方を撮影するようにアームベース５０を移動させるように制御されている。なお、この制御は、医療用マニピュレータ１の動作を制御する制御部３１により行われる。

次に、アーム６０の構成について詳細に説明する。

図９に示すように、アーム６０は、ベース部６２、リンク部６３および関節部６４を有するアーム部６１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の根元側のアームベース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１５参照）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のうちの一つのアーム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１０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、看護師、助手などの操作者が操作部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。また、イネーブルスイッチ８１は、操作部８０の外周面８０ａの両側に一対設けられている（図１１参照）。

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。イネーブルスイッチ８１が押下されることにより、サーボモータＭ１～Ｍ３に通電する制御を行うことが可能になる。すなわち、イネーブルスイッチ８１が押下されている間のみ、アーム６０を移動させる制御が可能になる。

また、図１２に示すように、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、操作者は、ジョイスティック８２の先端８２ａに操作者の指を当接させるとともに、指を動かすことによりジョイスティック８２を倒すように操作する。また、イネーブルスイッチ８１が押下されている間のみ、ジョイスティック８２が操作されることによる信号の入力が受け付けられる。すなわち、イネーブルスイッチ８１が押下されていない状態では、ジョイスティック８２を操作してもアーム６０は移動されない。

また、図１０および図１１に示すように、ジョイスティック８２は、操作部８０の外周面８０ａに交差する端面８０ｃに設けられている。そして、操作者がアーム６０の移動を許可する状態となるように操作部８０の外周面８０ａを把持してイネーブルスイッチ８１を押下した状態で、操作者の指により操作可能に構成されている。たとえば、図１２に示すように、操作部８０の外周面８０ａに設けられている一対のイネーブルスイッチ８１を、操作者の親指と中指などとで押下した状態で、操作部８０の端面８０ｃに設けられているジョイスティック８２を、操作者の人差し指などで操作する。これにより、操作者の操作部８０を把持する親指および中指と、ジョイスティック８２を操作する人差し指との間隔を容易に略一定に保持することが可能になる。なお、イネーブルスイッチ８１とジョイスティック８２とをいずれの指で操作するのかは、上記の例に限られない。また、一対のイネーブルスイッチ８１の片方だけ押下した状態で、アーム６０の移動を許可しても良い。

また、ジョイスティック８２は、医療器具４の先端４ｄ（図９参照）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、操作部８０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の移動を操作するためのスイッチ部８３を含む。医療器具４の先端４ｄが移動する所定の平面は、操作部８０の端面８０ｃに平行な平面（図１０のＸ－Ｙ平面）である。また、所定の平面に直交する医療器具４の長手方向は、図１０のＸ－Ｙ平面に直交するＺ方向である。図１０のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸によって表される座標は、ツール座標系（または、ベース座標系）と呼ばれる。また、イネーブルスイッチ８１が押下された状態で、スイッチ部８３が押下されることにより、医療器具４の長手方向に沿って医療器具４の先端４ｄが移動される。

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。スイッチ部８３ａとスイッチ部８３ｂとは、共に、押しボタンスイッチから構成されている。スイッチ部８３は、操作部８０の外周面８０ａの両側に設けられている（図１１参照）。具体的には、スイッチ部８３（スイッチ部８３ａおよびスイッチ部８３ｂ）は、操作部８０の両側面に一対ずつ設けられている。

また、図１０に示すように、操作部８０は、アーム６０に取り付けられた医療器具４を移動させる際の支点となる位置（図１４参照）であるピボット位置ＰＰを教示するピボットボタン８５を含む。ピボットボタン８５は、操作部８０の面８０ｂに、イネーブルスイッチ８１に隣り合うように設けられている。そして、ピボットボタン８５が押下されることによりピボット位置ＰＰが教示される。ピボットボタン８５は、操作部８０の外周面８０ａの両側に一対設けられている（図１１参照）。

また、図１０および図１１に示すように、操作部８０の面８０ｂ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。内視鏡６が取り付けられたアーム６０に対するピボット位置ＰＰの教示後、アジャストメントボタン８６が押下されることにより、他のアーム６０（アームベース５０）の位置が最適化される。アジャストメントボタン８６は、操作部８０の外周面８０ａの両側に一対設けられている。

また、図１０に示すように、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（図１３参照）させるモードと、回転移動（図１４参照）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。操作部８０において、モード切替ボタン８４は、ジョイスティック８２の近傍に配置されている。具体的には、操作部８０の端面８０ｃにおいて、モード切替ボタン８４は、ジョイスティック８２と隣り合うように設けられている。また、モード切替ボタン８４は、押しボタンスイッチからなる。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。具体的には、モードインジケータ８４ａが点灯（回転移動モード）または消灯（並進移動モード）されることにより、現在のモード（並進移動モードまたは回転移動モード）が表示される。

図１３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１４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が教示されていない時は、エンドエフェクタ４ｂを中心に回転移動し、ピボット位置ＰＰが教示されている時は、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、操作部８０は、並進移動機構部７０に設けられている。また、操作部８０は、並進移動機構部７０に取り付けられた医療器具４に隣り合うように並進移動機構部７０に取り付けられている。具体的には、操作部８０は、並進移動機構部７０の先端側リンク部７３に取り付けられている。また、操作部８０は、医療器具４の被駆動ユニット４ａに隣り合うように配置されている。

また、図１５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、図示しない減速機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１５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、図示しない減速機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、図示しない減速機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の複数の図示しない前輪の各々を駆動するサーボモータＭ５と、エンコーダＥ５と、図示しない減速機とブレーキが設けられている。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。また、医療用台車３のスロットル部３５ａには、ポテンショメータＰ１が設けられており、スロットル部３５ａの捻りに応じてポテンショメータＰ１で検出した回転角に基づき、前輪のサーボモータＭ５は駆動される。また、医療用台車３の図示しない後輪は、双輪形式であり、ハンドル３５の左右（Ｒ方向）の回動に基づき、後輪は操舵される。また、医療用台車３のハンドル３５には、ポテンショメータＰ２が設けられており、医療用台車３の後輪には、サーボモータＭ６とエンコーダＥ６と図示しない減速機が設けられている。減速機は、サーボモータＭ６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。ハンドル３５の左右（Ｒ方向）の回動に応じてポテンショメータＰ２で検出した回転角に基づき、サーボモータＭ６は駆動される。すなわち、ハンドル３５の左右（Ｒ方向）の回動による後輪の操舵は、サーボモータＭ６によりパワーアシストされるように構成されている。なお、サーボモータＭ５およびサーボモータＭ６は、特許請求の範囲の「医療用台車駆動部」の一例である。

また、医療用台車３は、前輪が駆動されることにより、前後方向に移動する。また、医療用台車３のハンドル３５が回動されることにより、後輪が操舵されて、医療用台車３が左右方向に回動する。

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の図示しない前輪の駆動及び後輪の操舵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１５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の図示しない前輪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。

次に、医療用マニピュレータ１の制御方法について説明する。なお、第１実施形態では、手術台５に載置された患者Ｐの体表面Ｓに、予めポートＰＴまたはトロカールＴが設けられている。

まず、図１６に示すように、ステップＳ１において、医療用マニピュレータ１の位置決めの準備が行われる。具体的には、図１７に示すように、表示部３３ａのタッチパネルにおいて、術部（アナトミー：「腹部」など）と、患者Ｐに対する医療用マニピュレータ１の挿入方向（「右側から」など）が選択される。

次に、ステップＳ２において、図１７に示すように、表示部３３ａに表示されている「ロールイン」のボタンが押下される。これにより、ロールインモードが設定され、医療用マニピュレータ１がロールイン姿勢をとるようにアームベース５０およびアーム６０の移動動作を制御する。ロールイン姿勢は、医療用マニピュレータ１の移動によってアーム６０が患者Ｐの上方に位置付けられたときに、患者Ｐと干渉しないように各アーム６０が折畳まれた姿勢であり、アームベース５０に設けられた撮影部５１が鉛直下方を撮影できるようにポジショナ４０によってアームベース５０が配置された姿勢であり、且つ、ステップＳ１で選択された術部の情報と挿入方向の情報に基づいて各アーム６０の配列方向が対応するようにポジショナ４０によってアームベース５０が配置された姿勢である。即ち、表示部３３ａに表示されている「ロールイン」のボタンが押下されロールインモードに移行後、イネーブルスイッチ３３ｃが押下されポジショナ４０の移動が許可された状態でジョイスティック３３ｂが操作されることにより、制御部３１は、自動的に医療用マニピュレータ１がロールイン姿勢をとるようにポジショナ４０および各アーム６０を移動させる。

次に、ステップＳ３において、図１８に示すように、アーム６０の移動動作後、表示部３３ａの画面が、撮影部５１によって撮影される画像に切り替わる。そして、アームベース５０に設けられる撮影部５１により、手術台５と手術台５に載置された患者Ｐとのうちの少なくとも一方を撮影する。具体的には、医療用マニピュレータ１の撮影部５１と患者Ｐとの間の距離が比較的大きい場合、撮影部５１は、手術台５を撮影する（図１９参照）。また、撮影部５１による撮影は連続的に行われる。

次に、ステップＳ４において、第１実施形態では、図１９および図２０に示すように、制御部３１は、撮影部５１により撮影された手術台５の画像に基づいて、手術台５に載置された患者Ｐの近傍まで医療用台車３を移動させる。具体的には、制御部３１は、撮影部５１により撮影された画像において画像認識技術を用いて手術台５を認識し、医療用台車３が手術台５に近づくように、サーボモータＭ５およびサーボモータＭ６を駆動させて医療用台車３を移動させる。これにより、撮影部５１により、手術台５に載置された患者Ｐの体表面Ｓに設けられるポートＰＴまたはトロカールＴが撮影される。そして、制御部３１は、撮影部５１により撮影された画像において画像認識技術を用いてポートＰＴまたはトロカールＴを認識し、撮影部５１の真下に内視鏡６用のポートＰＴまたは内視鏡６用のトロカールＴが配置されるように医療用台車３を移動させる。これにより、撮影部５１の真下にポートＰＴまたはトロカールＴが配置される。そして、表示部３３ａ上において、略円形状の第１印部ＭＫ１の内部に第１トロカールＴ１が配置された状態となる（図２１参照）。

次に、ステップＳ５において、第１実施形態では、図２２に示すように、制御部３１は、撮影部５１により撮影された患者Ｐの体表面Ｓに設けられたポートＰＴまたはトロカールＴの画像に基づいて、ポートＰＴまたはトロカールＴに対してアーム６０を位置合わせするように、ポジショナ４０によりアームベース５０を移動させることにより、アーム６０を移動させる。これにより、表示部３３ａ上において、略円形状の第１印部ＭＫ１の内部に第１トロカールＴ１が配置された状態で、複数の第２トロカールＴ２が、第２印部ＭＫ２の第１線部Ｌ１または第２線部Ｌ２上に沿って、ほぼ配置される。

次に、ステップＳ６において、制御部３１は、複数のアーム６０をセットアップ姿勢に移行させる。なお、セットアップ姿勢とは、ロールイン姿勢（各アーム６０が折畳まれた姿勢）とは異なり、複数のアーム６０の各々にピボット位置教示器具７（図８参照）または内視鏡６（図７参照）を取り付け易いように、互いのアーム６０同士の間隔が広げられた姿勢を意味する。そして、看護師、技師などの操作者は、複数のアーム６０の各々にピボット位置教示器具７または内視鏡６を取り付ける。

次に、ステップＳ７において、制御部３１は、ポートＰＴの配置位置に基づいて、ピボット位置ＰＰの仮の位置を取得する。ピボット位置ＰＰの仮の位置は、操作者により予め入力されている。そして、第１実施形態では、制御部３１は、撮影部５１により撮影された患者Ｐの体表面Ｓに設けられたポートＰＴまたはトロカールＴの座標を取得する。具体的には、制御部３１は、撮影部５１と患者Ｐとの間の距離を異ならせて撮影部５１により撮影された複数の画像に基づいて、ポートＰＴまたはトロカールＴまでの距離と、ポートＰＴ同士またはトロカールＴ同士の距離とを算出することにより、ポートＰＴまたはトロカールＴの座標を取得する。なお、ポートＰＴまたはトロカールＴまでの距離とは、撮影部５１と、患者Ｐの体表面Ｓとの間の距離である。

そして、制御部３１は、算出された距離に基づいて、各アーム６０に取り付けられたピボット位置教示器具７または内視鏡６の各々の先端と、ピボット位置ＰＰの仮の位置との位置関係を紐づける。そして、制御部３１は、ピボット位置教示器具７または内視鏡６の各々の先端と、ポートＰＴまたはトロカールＴとの間の距離を再計算する。これにより、ポートＰＴまたはトロカールＴの３次元の座標が取得される。

次に、ステップＳ８において、第１実施形態では、制御部３１は、取得したポートＰＴまたはトロカールＴの座標に基づいて、アーム６０を移動させる。具体的には、制御部３１は、取得したポートＰＴまたはトロカールＴの座標に基づいて、アーム６０に取り付けられた医療器具４を移動させる際の支点となる位置であるピボット位置ＰＰの近傍まで、医療器具４またはピボット位置ＰＰを教示するためのピボット位置教示器具７を移動させる。詳細には、制御部３１は、医療器具４またはピボット位置教示器具７が患者Ｐの体表面Ｓに接触するまでアーム６０を移動させる。なお、医療器具４またはピボット位置教示器具７が患者Ｐの体表面Ｓに接触したか否かは、アーム６０（サーボモータＭ１）にかかる力、図示しないトルクセンサ、サーボモータＭ１からの電流のフィードバックなどに基づいて、制御部３１が判断する。

次に、ステップＳ９において、制御部３１は、医療器具４が患者Ｐの体表面Ｓに接触した状態で、操作者によるピボット位置ＰＰの教示を受け付ける。

［第１実施形態の効果］
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

（医療用マニピュレータの効果）
第１実施形態では、上記のように、制御部３１は、撮影部５１により撮影された画像に基づいて、手術台５に載置された患者Ｐの体表面Ｓに設けられる医療器具４を挿入するためのポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置に対してアーム６０を位置合わせするように、サーボモータＭ５によって医療用台車３を移動させる制御とアームベース５０によりアーム６０を移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う。これにより、サーボモータＭ５によって医療用台車３を移動させる制御とアームベース５０によりアーム６０を移動させる制御とのうちの少なくとも一方によって、ポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置に対してアーム６０が自動的に位置合わせされるので、医療用マニピュレータ１を位置合わせする際において、操作者の負担を低減することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部３１は、手術台５に載置された患者Ｐの近傍まで医療用台車３を移動させ、撮影部５１により撮影された画像に基づいて、ポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置に対してアーム６０を位置合わせするように、アームベース５０によりアーム６０を移動させる。これにより、医療用台車３を手術台５に載置された患者Ｐの近傍まで移動させることと、ポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置に対してアーム６０を位置合わせすることとの両方が自動的に行われるので、医療用マニピュレータ１を位置合わせする際において、操作者の負担をより低減することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部３１は、撮影部５１により撮影された手術台５の画像に基づいて、手術台５に載置された患者Ｐの近傍まで医療用台車３を移動させる。これにより、撮影部５１により撮影された画像にポートＰＴまたはトロカールＴが映っていない場合でも、撮影部５１により撮影された手術台５の画像に基づいて、手術台５に載置された患者Ｐの近傍まで医療用台車３を容易に移動させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部３１は、撮影部５１により撮影された、手術台５と、患者Ｐの体表面Ｓに設けられたポートＰＴまたはトロカールＴとのうちの少なくとも一方の画像に基づいて、ポートＰＴまたはトロカールＴに対してアーム６０を位置合わせするように、医療用台車３を移動させる制御とアームベース５０によりアーム６０を移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う。これにより、制御部３１が画像に映っている手術台５と患者Ｐの体表面Ｓに設けられたポートＰＴまたはトロカールＴとのうちの少なくとも一方を認識することにより、ポートＰＴまたはトロカールＴに対してアーム６０を位置合わせするように、容易に医療用台車３を移動させる制御とアームベース５０によりアーム６０を移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、アーム６０は、複数設けられ、複数のアーム６０は、アームベース５０に取り付けられ、制御部３１は、撮影部５１により撮影された画像に基づいて、アームベース５０を移動させることにより、手術台５に載置された患者Ｐの体表面Ｓに設けられる医療器具４を挿入するためのポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置に対してアーム６０を位置合わせする。これにより、医療用台車３の移動のみによっては、ポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置にアーム６０が適切に配置されていない場合でも、アームベース５０を移動させることにより、ポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置に対してアーム６０を適切に配置することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、撮影部５１は、アームベース５０に設けられている。これにより、撮影部５１のアームベース５０に対する相対的な位置が変化しないので、撮影部５１とアームベース５０との相対的な位置が変化する場合と異なり、撮影部５１により撮影された画像に基づいて医療用台車３を移動させる制御を容易に行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部３１は、撮影部５１により撮影された患者Ｐの体表面Ｓに設けられたポートＰＴまたはトロカールＴの座標を取得し、取得したポートＰＴまたはトロカールＴの座標に基づいて、アーム６０に取り付けられた医療器具４を移動させる際の支点となる位置であるピボット位置ＰＰの近傍まで、医療器具４またはピボット位置ＰＰを教示するためのピボット位置教示器具７を移動させる。これにより、ピボット位置ＰＰを教示する際に、操作者がピボット位置ＰＰの近傍まで医療器具４またはピボット位置教示器具７を移動させる必要がないので、操作者の手間を省くことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部３１は、撮影部５１と患者Ｐとの間の距離を異ならせて撮影部５１により撮影された複数の画像に基づいて、ポートＰＴまたはトロカールＴまでの距離と、ポートＰＴ同士またはトロカールＴ同士の距離とを算出することにより、ポートＰＴまたはトロカールＴの座標を取得する。これにより、ポートＰＴまたはトロカールＴまでの距離を算出するために、別途センサなどを設ける場合と異なり、医療用マニピュレータ１の構成が複雑になるのを抑制することができる。

（医療用マニピュレータの制御方法の効果）
第１実施形態では、上記のように、医療用マニピュレータ１の制御方法は、撮影部５１により撮影された画像に基づいて、手術台５に載置された患者Ｐの体表面Ｓに設けられる医療器具４を挿入するためのポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置に対してアーム６０を位置合わせするように、サーボモータＭ５によって医療用台車３を移動させる制御とアームベース５０によりアーム６０を移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行うステップを備える。これにより、サーボモータＭ５によって医療用台車３を移動させる制御とアームベース５０によりアーム６０を移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行うことによって、ポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置に対してアーム６０が自動的に位置合わせされるので、医療用マニピュレータ１を位置合わせする際において、操作者の負担を低減することが可能な医療用マニピュレータ１の制御方法を提供することができる。

［第２実施形態］
図２３～図２６を参照して、第２実施形態による外科手術システム２００の構成について説明する。

図２３に示すように、外科手術システム２００は、医療用マニピュレータ１と処理部２１０とを備えている。医療用マニピュレータ１の構成は、上記第１実施形態の医療用マニピュレータ１の構成と同様である。

処理部２１０は、手術台５に載置された患者Ｐの体表面Ｓに設けられる医療器具４を挿入するためのポートＰＴに対応する位置に対してアーム６０の位置を計画するように構成されている。具体的には、処理部２１０は、事前に撮影された患者Ｐの画像から患者Ｐの３次元モデルを作成し、３次元モデルに基づいて医療器具４を挿入するためのポートＰＴの位置を決定し、決定されたポートＰＴの位置に基づいてアーム６０の位置を計画するように構成されている。以下、アーム６０の位置の計画方法について説明する。

（アームの位置の計画方法）
図２４に示すように、ステップＳ１１において、処理部２１０は、たとえば、ＣＴ装置２２０などによって撮影された患者Ｐの画像から生成された３次元モデル（ボリュームデータ）を取得する。

次に、ステップＳ１２において、処理部２１０は、医療用マニピュレータ１から、医療用マニピュレータ１のキネマティクスの情報を取得する。キネマティクスの情報は、たとえば、アーム６０、医療器具４の形状に関する形状情報や動作に関する動作情報を含んでいる。この形状情報は、アーム６０や医療器具４の各部位の長さ、重さ、基準方向（たとえば水平面）に対するアーム６０の角度、アーム６０に対する医療器具４の取付角度などである。

次に、ステップＳ１３において、処理部２１０は、仮想的に患者Ｐに対して気腹シミュレーションを行う。具体的には、処理部２１０は、ＣＴ装置２２０から取得された気腹前のボリュームデータに基づいて、気腹シミュレーションを行い、気腹後のボリュームデータである３次元データを生成する。

次に、ステップＳ１４において、処理部２１０は、術式の情報を取得する。術式により、医療用マニピュレータ１が行う処置が定められる。また、処置に応じて、処置に必要な医療器具４が定められる。

次に、ステップＳ１５において、処理部２１０は、取得された術式に応じた複数のポートＰＴの初期位置を取得する。この場合、処理部２１０は、ポートＰＴの初期位置の３次元座標を取得する。ポートＰＴの情報は、ポートＰＴの識別情報、ポートＰＴが穿孔される患者Ｐの体表面Ｓ上の位置の情報、ポートＰＴのサイズの情報などを含んでいる。複数のポートＰＴの情報は、テンプレートとして処理部２１０内のメモリ２１１や外部サーバに保持されている。複数のポートＰＴの情報は、たとえば、術式によって定められている。

次に、ステップＳ１６において、処理部２１０は、医療用マニピュレータ１から、ターゲット領域の情報を取得する。ターゲット領域は、医療用マニピュレータ１による処置が行われる対象であり、たとえば、血管、気管支、臓器、骨、脳、心臓、足、首などの組織を含む領域である。

次に、ステップＳ１７において、処理部２１０は、ポートＰＴの初期位置とターゲット領域の位置とに基づいて、各ポートＰＴから挿入された医療器具４がターゲット領域にアクセス可能か否かを判定する。つまり、医療器具４によって、取得された術式に従って医療用マニピュレータ１の処置が可能か否かを判定する。

次に、ステップＳ１７において、ｎｏの場合、ステップＳ１８において、処理部２１０は、複数のポートＰＴの位置のうちの少なくとも１つを、患者Ｐの体表面Ｓに沿って移動させる。なお、操作者の入力によってポートＰＴの位置を移動させてもよい。そして、ステップＳ１７に戻る。

次に、ステップＳ１７において、ｙｅｓの場合、処理部２１０は、アーム６０の位置の計画の計算（ポート位置シミュレーション）の処理を終了する。

（移動経路の計画）
次に、医療用マニピュレータ１が移動する移動経路ＭＰの計画について説明する。図２５に示すように、移動経路ＭＰとは、手術室３００内における医療用マニピュレータ１が移動する経路を意味する。

まず、処理部２１０は、手術室３００の平面的な形状を示す手術室マップを取得する。また、処理部２１０は、手術室３００内に配置される装置３０１の範囲を示す装置範囲エリアを取得する。また、処理部２１０は、手術室３００内において、医師、看護師、および技師などが所在する範囲を示す所在エリアを取得する。なお、手術室マップ、装置範囲エリアおよび所在エリアは、予め処理部２１０のメモリ２１１に保存されていてもよいし、外部のサーバなどから処理部２１０により取得されてもよい。

そして、処理部２１０は、手術室マップ、装置範囲エリアおよび所在エリアに基づいて、移動経路ＭＰを算出する。たとえば、手術室３００内において、医療用マニピュレータ１が予め配置されている場所から、装置範囲エリアおよび所在エリアを避けて移動しながら、手術台５の近傍まで医療用マニピュレータ１が移動するように、移動経路ＭＰが算出される。

次に、図２６を参照して、医療用マニピュレータ１の制御方法について説明する。なお、第２実施形態では、手術台５に載置された患者Ｐの体表面Ｓに、予めポートＰＴまたはトロカールＴが設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。

ステップＳ１およびステップＳ２の動作は、上記第１実施形態と同様である。

ステップＳ２１において、制御部２３１は、事前に計画された移動経路ＭＰに従って、医療用台車３を移動させる。なお、事前に計画された移動経路ＭＰは、処理部２１０から取得される。具体的には、本実施形態では、制御部２３１は、撮影部５１により撮影された画像に基づいて、アーム６０が計画された位置に配置されるように、手術台５に載置された患者Ｐの近傍までサーボモータＭ５によって医療用台車３を移動させる。詳細には、制御部２３１は、撮影部５１により撮影された画像に基づいて、医療用マニピュレータ１の現在位置、障害物を確認しながら、医療用台車３を移動させる。これにより、撮影部５１の真下にポートＰＴまたはトロカールＴが配置される。

次に、ステップＳ２２において、第２実施形態では、撮影部５１により撮影された画像に基づいて、アーム６０が計画された位置に配置されるように、アームベース５０によりアーム６０を移動させる。具体的には、撮影部５１により撮影された画像における患者Ｐの輪郭と、上記のポート位置シミュレーションに用いられた患者Ｐのボリュームデータによる患者Ｐの輪郭とを一致させるように、アームベース５０によりアーム６０を移動させる。これにより、ポート位置シミュレーションにより求められたポートＰＴの位置に対して、アーム６０が位置合わせされる。

次に、ステップＳ２３において、制御部２３１は、予め計画されたアーム６０の位置に基づいて、ピボット位置ＰＰを自動的に決定する。

次に、ステップＳ２４において、制御部２３１は、予め計画された位置に、複数のアーム６０を移動させる。つまり、制御部２３１は、複数のアーム６０をセットアップ姿勢に移行させる。

次に、ステップＳ２５において、看護師、技師などの操作者は、複数のアーム６０の各々に医療器具４および内視鏡６を取り付ける。

［第２実施形態の効果］
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、制御部２３１は、撮影部５１により撮影された画像を取得し、画像に基づいて、アーム６０が計画された位置に配置されるようにサーボモータＭ５によって医療用台車３を移動させる制御とアームベース５０によりアーム６０を移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う。これにより、ポートＰＴに対応する位置に対して計画された位置にアーム６０が自動的に配置されるので、医療用マニピュレータ１を位置合わせする際において、操作者の負担を低減することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、制御部２３１は、事前に計画された移動経路ＭＰに基づいて、手術台５に載置された患者Ｐの近傍まで医療用台車３を移動させる。これにより、撮影部５１により撮影された画像にポートＰＴまたはトロカールＴが映っていない場合でも、事前に計画された移動経路ＭＰに基づいて、手術台５に載置された患者Ｐの近傍まで医療用台車３を容易に移動させることができる。

また、第２実施形態では、上記のように、制御部２３１は、手術台５に載置された患者Ｐの体表面Ｓに設けられる医療器具４を挿入するためのポートＰＴに対応する位置に対して計画されたアーム６０の位置と、撮影部５１により撮影された画像とに基づいて、ポートＰＴの位置に対してアーム６０を位置合わせするように、医療用台車３を移動させる制御とアームベース５０によりアーム６０を移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う。これにより、患者Ｐに実際にポートＰＴを形成することやトロカールＴを配置することなく、ポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置に対してアーム６０を自動的に位置合わせすることができる。

また、第２実施形態では、上記のように、事前に撮影された患者Ｐの画像から患者Ｐの３次元モデルを作成し、３次元モデルに基づいてポートＰＴの位置を計画する処理部２１０が設けられており、制御部２３１は、処理部２１０により決定されたポートＰＴの位置と、撮影部５１により撮影された画像とに基づいて、ポートＰＴに対してアーム６０を位置合わせするように、医療用台車３を移動させる制御とアームベース５０によりアーム６０を移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う。これにより、患者Ｐの個々の体形に応じた３次元モデルに基づいてポートＰＴの位置が決定されるので、体形が互いに異なる個々の患者Ｐに応じて、アーム６０を適切に位置合わせすることができる。

また、第２実施形態では、上記のように、処理部２１０は、事前に撮影された患者Ｐの画像から患者Ｐの３次元モデルを作成し、３次元モデルに基づいてアーム６０の位置を計画するように構成されている。これにより、患者Ｐの個々の体形に応じた３次元モデルに基づいてアーム６０の位置が計画されるので、体形が互いに異なる個々の患者Ｐに応じて、アーム６０を適切に位置合わせすることができる。

［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、上記第１および第２実施形態では、患者Ｐに第２トロカールＴ２が３つ挿入されている例を示したが、本発明はこれに限られない。第２トロカールＴ２の数は例えば２つでもよい。

また、上記第１および第２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、少なくとも１つ以上設けられていればよい。

また、上記第１および第２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６０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。

また、上記第１および第２実施形態では、撮影部５１により撮影された手術台５の画像、および、ポートＰＴまたはトロカールＴに基づいて、手術台５に載置された患者Ｐの近傍まで医療用台車３を移動させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２７に示す医療用台車４０３のように、医療用台車４０３に設けられた手術台５と医療用台車４０３との間の距離を測定する距離測定部４０３ａに測定された距離に基づいて、患者Ｐの近傍まで医療用台車３を移動させてもよい。また、ポジショナ４０に設けられる撮像部４１０や、手術室３００に予め設置される撮像部４２０に撮影された画像に基づいて、医療用マニピュレータ１の現在位置、障害物を確認しながら、医療用台車３を移動させてもよい。

また、上記第１実施形態では、制御部３１（２３１）は、撮影部５１により撮影された、手術台５と、患者Ｐの体表面Ｓに設けられたポートＰＴまたはトロカールＴとの画像に基づいて、ポートＰＴまたはトロカールＴに対してアーム６０を位置合わせするように、医療用台車３を移動させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２８に示すように、制御部３１（２３１）は、撮影部５１により撮影された、手術台５と、患者Ｐの体表面Ｓに設けられたポートＰＴまたはトロカールＴとのうちの少なくとも一方に付された識別部ＩＤの画像に基づいて、ポートＰＴまたはトロカールＴに対してアーム６０を位置合わせするように、医療用台車３を移動させてもよい。なお、識別部ＩＤは、たとえば、マーク（シール）である。また、識別部ＩＤとして、インジケータ（図示せず）、ＩＣタグ、ＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）などを用いてもよい。これにより、形状や大きさなどが異なる場合がある、手術台５と、ポートＰＴまたはトロカールＴとのうちの少なくとも一方を認識する場合に比べて、共通の識別部ＩＤを認識する方が、認識が容易であるので、より容易に、医療用台車３を移動させる制御とアームベース５０によりアーム６０を移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行うことができる。

また、上記第１および第２実施形態では、制御部３１は、撮影部５１の真下に内視鏡６用のポートＰＴまたは内視鏡６用のトロカールＴが配置されるように医療用台車３を移動させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部３１は、撮影部５１の真下から少し離間した場所に、ポートＰＴまたは内視鏡６用のトロカールＴが配置されるように医療用台車３を移動させてもよい。

また、上記第１実施形態では、制御部３１は、撮影部５１により撮影されたポートＰＴまたはトロカールＴの画像に基づいて、ポートＰＴまたはトロカールＴに対してアーム６０を位置合わせするように、アームベース５０を移動させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、撮影部５１により撮影されたポートＰＴまたはトロカールＴの画像を用いずに、予め事前に制御部３１に入力された、ポートＰＴの配置、または、手術部位および医療器具４の挿入方向などのデータに基づいて、アームベース５０を移動（回転）させてもよい。

また、上記第１実施形態では、ステップＳ８において、ポートＰＴまたはトロカールＴまでの距離と、ポートＰＴ同士またはトロカールＴ同士の距離とを算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、アームベース５０を移動させることによりアーム６０の位置を調整するステップＳ６において、これらの距離を算出してもよい。

また、上記第１実施形態では、制御部３１は、撮影部５１により撮影された複数の画像に基づいて、ポートＰＴまたはトロカールＴまでの距離と、ポートＰＴ同士またはトロカールＴ同士の距離とを算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数の画像の代わりに、３Ｄカメラや、測距センサを用いてもよい。また、手術台５および患者Ｐのサイズと、ポートＰＴ同士の間隔とを事前に入力し、シミュレーションによりこれらの距離を算出してもよい。

また、上記第１実施形態では、アーム６０に取り付けられる内視鏡６またはピボット位置教示器具７を患者Ｐの体表面Ｓに接触した状態で、ピボット位置ＰＰの教示を受け付ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部３１は、撮影部５１により撮影された患者Ｐの体表面Ｓに設けられたポートＰＴまたはトロカールＴの座標を取得し、取得したポートＰＴまたはトロカールＴの座標に基づいて、内視鏡６またはピボット位置教示器具７を、ポートＰＴまたはトロカールＴの近傍のポートＰＴまたはトロカールＴに接触しない位置まで移動させてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、手術台５に載置された患者Ｐの近傍まで医療用台車３を移動させた後、アームベース５０を移動させてポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置に対してアーム６０を位置合わせする例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、患者Ｐの近傍まで医療用台車３を移動させる前に、予めアームベース５０を移動させて、患者Ｐの近傍まで医療用台車３を移動させるだけで、ポートＰＴまたはトロカールＴに対応する位置に対してアーム６０が位置合わせされるように構成してもよい。

また、上記第２実施形態では、制御部２３１が医療用マニピュレータ１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、制御部２３１は、医療用マニピュレータ１以外の、たとえば処理部２１０などに設けられていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、サーボモータＭ５によって医療用台車３を移動させる制御を行った後、アームベース５０によりアーム６０を移動させる制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、アームベース５０によりアーム６０を移動させる制御のみによって、アーム６０の位置合わせを行ってもよい。

また、上記第１および第２実施形態において、図２９に示すように、医療用台車３に障害物検知センサ３ａを設けて、ステップＳ４（第２実施形態のステップＳ２１）において、手術台５に載置された患者Ｐの近傍まで医療用台車３を移動させる際に、制御部３１は、障害物検知センサ３ａが障害物を検知した場合、医療用台車３を後退させ、患者Ｐの近傍までの医療用台車３の移動を再開してもよい。そして、医療用台車３の移動を再び行っても障害物検知センサ３ａが障害物を検知した場合、医療用台車３を停止させて、アームベース５０に設けられたインジケータ５２などに看護師、技師などの操作者（人手）による医療用台車３を促すように放置してもよい。

これにより、障害物検知センサ３ａが障害物を検知するので、医療用台車３と障害物とが衝突するのを抑制することができる。また、障害物検知センサ３ａが障害物を検知した場合、医療用台車３を後退させ、患者Ｐの近傍までの医療用台車３の移動を再開するように構成することにより、障害物が存在する場合でも、医療用台車３と障害物とが衝突するのを抑制しながら、手術台５に載置された患者Ｐの近傍まで医療用台車３を移動させることができる。

なお、障害物検知センサ３ａは、接触式センサ、非接触式センサの光学センサなどから構成されている。障害物検知センサ３ａが接触式センサの場合、障害物検知センサ３ａは、医療用台車３の周囲を取り囲むように設けられる。また、障害物検知センサ３ａが光学センサなどの場合、障害物検知センサ３ａは、医療用台車３の前面、側面、および、後面などに設けられる。

また、上記第２実施形態のステップＳ２４において、予め計画された位置に複数のアーム６０を移動させるに、撮影部５１や、アーム６０に設けられた接触センサにより、アーム６０と、患者Ｐや医療器具４との接触を予知（または検知）するようにしてもよい。そして、アーム６０と、患者Ｐや医療器具４との接触が予知（または検知）された場合、アーム６０の移動を停止する。そして、制御部２３１は、操作者に手動によりアーム６０を移動させることを促す制御（図２９のインジケータ５２に報知など）を行う。

１ 医療用マニピュレータ（手術支援ロボット）
３ 医療用台車
３ａ 障害物検知センサ
４ 医療器具
５ 手術台
７ ピボット位置教示器具
３１、２３１ 制御部
５０ アームベース（ロボット本体部）
５１ 撮影部
６０ アーム
２１０ 処理部
ＩＤ 識別部
ＭＰ 移動経路
Ｍ５、Ｍ６ サーボモータ（医療用台車駆動部）
Ｐ 患者
ＰＰ ピボット位置
ＰＴ ポート
Ｓ 体表面
Ｔ トロカール

Claims (16)

1. 手術支援ロボットであって、
   医療器具が各々取り付けられるアームを有するロボット本体部と、
   前記ロボット本体部を移動させる医療用台車と、
   前記医療用台車を駆動する医療用台車駆動部と、
   前記ロボット本体部に設けられるとともに、手術台と前記手術台に載置された患者とのうちの少なくとも一方を撮影するための撮影部と、
   前記撮影部により撮影された画像に基づいて、前記手術台に載置された前記患者の体表面に設けられる前記医療器具を挿入するためのポートまたはトロカールに対応する位置に対して前記アームを位置合わせするように、前記医療用台車駆動部によって前記医療用台車を移動させる制御と前記ロボット本体部により前記アームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う制御部とを備える、手術支援ロボット。
2. 前記制御部は、前記手術台に載置された前記患者の近傍まで前記医療用台車を移動させ、前記撮影部により撮影された画像に基づいて、前記ポートまたは前記トロカールに対応する位置に対して前記アームを位置合わせするように、前記ロボット本体部により前記アームを移動させる、請求項１に記載の手術支援ロボット。
3. 前記制御部は、
   前記撮影部により撮影された前記手術台の画像、または、事前に計画された移動経路に基づいて、前記手術台に載置された前記患者の近傍まで前記医療用台車を移動させる、請求項２に記載の手術支援ロボット。
4. 前記医療用台車に設けられ、前記医療用台車の移動の障害となる障害物を検知する障害物検知センサをさらに備え、
   前記制御部は、
   前記障害物検知センサが前記障害物を検知した場合、前記医療用台車を後退させ、
   前記患者の近傍までの前記医療用台車の移動を再開するか、または、前記医療用台車の移動の動作を停止する、請求項２または請求項３に記載の手術支援ロボット。
5. 前記制御部は、前記撮影部により撮影された、前記手術台と、前記患者の前記体表面に設けられた前記ポートまたは前記トロカールとのうちの少なくとも一方の画像に基づいて、前記ポートまたは前記トロカールに対して前記アームを位置合わせするように、前記医療用台車を移動させる制御と前記ロボット本体部により前記アームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の手術支援ロボット。
6. 前記制御部は、前記撮影部により撮影された、前記手術台と、前記患者の前記体表面に設けられた前記ポートまたは前記トロカールとのうちの少なくとも一方に付された識別部の画像に基づいて、前記ポートまたは前記トロカールに対して前記アームを位置合わせするように、前記医療用台車を移動させる制御と前記ロボット本体部により前記アームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う、請求項５に記載の手術支援ロボット。
7. 前記制御部は、前記手術台に載置された前記患者の前記体表面に設けられる前記医療器具を挿入するための前記ポートに対応する位置に対して計画された前記アームの位置と、前記撮影部により撮影された画像とに基づいて、前記ポートの位置に対して前記アームを位置合わせするように、前記医療用台車を移動させる制御と前記ロボット本体部により前記アームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の手術支援ロボット。
8. 事前に撮影された前記患者の画像から前記患者の３次元モデルを作成し、前記３次元モデルに基づいて前記ポートの位置を計画する処理部が設けられており、
   前記制御部は、前記処理部により決定された前記ポートの位置と、前記撮影部により撮影された画像とに基づいて、前記ポートに対して前記アームを位置合わせするように、前記医療用台車を移動させる制御と前記ロボット本体部により前記アームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う、請求項７に記載の手術支援ロボット。
9. 前記アームは、複数設けられ、
   前記ロボット本体部は、前記複数のアームが取り付けられるアームベースであり、
   前記制御部は、
   前記撮影部により撮影された画像に基づいて、前記アームベースを移動させることにより、前記手術台に載置された前記患者の体表面に設けられる前記医療器具を挿入するための前記ポートまたは前記トロカールに対応する位置に対して前記アームを位置合わせする、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の手術支援ロボット。
10. 前記撮影部は、前記アームベースに設けられている、請求項９に記載の手術支援ロボット。
11. 前記制御部は、
    前記撮影部により撮影された前記患者の前記体表面に設けられた前記ポートまたは前記トロカールの座標を取得し、
    取得した前記ポートまたは前記トロカールの座標に基づいて、前記アームに取り付けられた前記医療器具を移動させる際の支点となる位置であるピボット位置の近傍まで、前記医療器具または前記ピボット位置を教示するためのピボット位置教示器具を移動させる、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の手術支援ロボット。
12. 前記制御部は、
    前記撮影部と前記患者との間の距離を異ならせて前記撮影部により撮影された複数の画像に基づいて、前記ポートまたは前記トロカールまでの距離と、前記ポート同士または前記トロカール同士の距離とを算出することにより、前記ポートまたは前記トロカールの座標を取得する、請求項１１に記載の手術支援ロボット。
13. 手術支援ロボットによるロボット手術を支援するための手術支援システムであって、
    前記手術支援ロボットと、処理部と、制御部とを備え、
    前記手術支援ロボットは、
    医療器具が各々取り付けられるアームを有するロボット本体部と、
    前記ロボット本体部を移動させる医療用台車と、
    前記医療用台車を駆動する医療用台車駆動部と、
    前記ロボット本体部に設けられるとともに、手術台と前記手術台に載置された患者とのうちの少なくとも一方を撮影するための撮影部とを含み、
    前記処理部は、
    前記手術台に載置された前記患者の体表面に設けられる前記医療器具を挿入するためのポートに対応する位置に対して前記アームの位置を計画するように構成されており、
    前記制御部は、
    前記撮影部により撮影された画像を取得し、
    前記画像に基づいて、前記アームが前記計画された位置に配置されるように前記医療用台車駆動部によって前記医療用台車を移動させる制御と前記ロボット本体部により前記アームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行う、手術支援システム。
14. 前記処理部は、事前に撮影された前記患者の画像から前記患者の３次元モデルを作成し、前記３次元モデルに基づいて前記アームの位置を計画するように構成されている、請求項１３に記載の手術支援システム。
15. 前記処理部は、前記３次元モデルに基づいて前記医療器具を挿入するための前記ポートの位置を決定し、決定された前記ポートの位置に基づいて前記アームの位置を計画するように構成されている、請求項１４に記載の手術支援システム。
16. 医療器具が各々取り付けられるアームを有するロボット本体部と、前記ロボット本体部を移動させる医療用台車と、前記医療用台車を駆動する医療用台車駆動部とを備える、手術支援ロボットの制御方法であって、
    前記ロボット本体部に設けられる撮影部により、手術台と前記手術台に載置された患者とのうちの少なくとも一方を撮影するステップと、
    前記撮影部により撮影された画像に基づいて、前記手術台に載置された前記患者の体表面に設けられる前記医療器具を挿入するためのポートまたはトロカールに対応する位置に対して前記アームを位置合わせするように、前記医療用台車駆動部によって前記医療用台車を移動させる制御と前記ロボット本体部により前記アームを移動させる制御とのうちの少なくとも一方を行うステップとを備える、手術支援ロボットの制御方法。
    

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