JP2024519468A - 多関節型手術用装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、多関節型手術用装置に関するものであり、詳細には、腹腔鏡手術または様々な手術に使用するためにロボットアームに取り付けられるか、または手動で作動可能な多関節型手術用装置に関するものである。

Description

本発明は、多関節型手術用装置に関するものであり、詳細には、腹腔鏡手術または様々な手術に使用するためにロボットアームに取り付けられるか、または手動で作動可能な多関節型手術用装置に関するものである。

医学的に手術とは、皮膚や粘膜、その他の組織を医療機器を使用して切断したり、切開したり、操作を加えて病気を治すことをいう。特に、手術部位の皮膚を切開して開き、その内部にある器官などを治療、成形または除去する開腹手術などは、出血、副作用、患者の痛み、傷跡などの問題を引き起こす。したがって、最近は皮膚に所定の孔を形成して医療機器、例えば腹腔鏡、手術用インストルメント、微細手術用顕微鏡などのみを挿入して行う手術またはロボット（ｒｏｂｏｔ）を使用した手術が代替として脚光を浴びている。

ここで手術ロボットとは、外科医によって施行されていた手術行為に代わる機能を有するロボットをいう。このような手術ロボットは、人に比べて正確で精密な動作をすることができ、遠隔手術が可能であるという利点を有する。

現在、世界中で開発されている手術ロボットには、骨手術ロボット、腹腔鏡手術ロボット、定位手術ロボットなどがある。ここで腹腔鏡手術ロボットは、腹腔鏡と小型手術ツールを用いて最小侵襲的手術を施行するロボットである。

腹腔鏡手術は、腹部に一つ以上の小さな穴を開け、腹部の中を覗くための内視鏡である腹腔鏡を入れた後に手術する先端の手術技術として、今後大きな発展が期待される分野である。最近の腹腔鏡は、コンピュータチップが取り付けられ、肉眼で見るよりも鮮明で拡大された映像を得ることができ、また、モニタを通じて画面を見ながら特別に設計された腹腔鏡用手術器具を使用すればどんな手術もできるほど発展が進んでいる。

さらに、腹腔鏡手術はその手術範囲が開腹手術とほぼ同じでありながらも、開腹手術に比べ合併症が少なく、施術後はるかに早い時間内に治療を開始することができ、手術患者の体力や免疫機能を維持させる能力に優れているというメリットがある。このため、米国やヨーロッパなどでは、大腸がん治療などにおいては腹腔鏡手術が徐々に標準手術として認識されていく傾向にある。

一方、手術用ロボットは、一般にマスターロボットとスレーブロボットとから構成される。手術者がマスターロボットに備えられた操縦レバー（例えば、ハンドル）を操作すると、スレーブロボットのロボットアームに結合されるか、ロボットアームが把持している手術ツールが操作されて手術が行われる。

本発明は、腹腔鏡手術または様々な手術に使用するためにロボットアームに取り付けられるか、または手動で作動可能な多関節型手術用装置において、ピッチ動作時に発生するジョーワイヤの動きを補償してピッチ動作とヨー動作／アクチュエーション動作が独立して円滑に行われる多関節型手術用装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、１つ以上のジョー（ｊａｗ）及び前記ジョーと結合し、第１軸を中心に前記ジョーと共に回転可能に形成されるエンドツールジョープーリを含み、少なくともピッチ回転及びヨー回転が可能であるように形成されるエンドツール（ｅｎｄ ｔｏｏｌ）と、前記エンドツールジョープーリに結合されて前記エンドツールジョープーリの回転に応じて移動するジョーワイヤと、一方向に延びて形成され、内部に前記ジョーワイヤが通過し、一端部に前記エンドツールが結合される接続部と、前記接続部の他端部に結合され、前記エンドツールの前記ピッチ回転及び前記ヨー回転を制御する駆動部と、を含み、前記駆動部は、第２軸を中心に回転可能に形成され、前記ジョーワイヤと結合される駆動部ジョー（ｊａｗ）プーリと、前記駆動部ジョープーリに隣接して形成され、位置が固定された軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）可能に形成され、前記ジョーワイヤの少なくとも一部が巻き付けられるように形成される駆動部仲介プーリと、前記駆動部仲介プーリに隣接して形成され、前記駆動部仲介プーリに対して相対的に移動可能で前記駆動部仲介プーリに対する位置が変化できるように形成され、前記ジョーワイヤの少なくとも一部が巻き付けられるように形成される駆動部衛星プーリと、を含み、前記駆動部ジョープーリの回転によって前記ジョーワイヤが移動することで前記エンドツールジョープーリ及び前記ジョーが回転され、前記駆動部ジョープーリに巻き出される２本の前記ジョーワイヤは、前記駆動部仲介プーリ、前記駆動部衛星プーリ、及び前記駆動部仲介プーリに順次巻き付けられた後に前記エンドツール側に延び、前記駆動部衛星プーリが前記駆動部仲介プーリに対して相対的に移動すると、前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長が変更されることで、前記エンドツールが前記ピッチ回転することを特徴とする、多関節型手術用装置を提供する。

このような本発明により、ピッチ動作時に発生するジョーワイヤの動きを補償してピッチ動作とヨー動作／アクチュエーション動作が独立して円滑に行われる効果を得ることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る多関節型手術用装置が取り付けられる手術ロボットシステムを示す概念図である。 図２は、図１の手術ロボットシステムの内部構成を示すブロック図である。 図３は、図１の手術ロボットシステムのスレーブロボット及びそれに取り付けられた多関節型手術用装置を示す斜視図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る多関節型手術用装置を示す斜視図である。 図５は、図４の多関節型手術用装置のエンドツールの斜視図である。 図６は、図４の多関節型手術用装置のエンドツールの斜視図である。 図７は、図４の多関節型手術用装置のエンドツールの平面図である。 図８は、図４の多関節型手術用装置の駆動部の斜視図である。 図９は、図４の多関節型手術用装置の駆動部の斜視図である。 図１０は、図４の多関節型手術用装置の駆動部の平面図である。 図１１は、図４の多関節型手術用装置の駆動部の背面図である。 図１２は、図４の多関節型手術用装置の駆動部の側面図である。 図１３は、図４に示す多関節型手術用装置のプーリ及びワイヤの構成のうち、第１ジョーに関連する構成を解いて示す図である。 図１４は、図４に示す多関節型手術用装置のプーリ及びワイヤの構成のうち、第２ジョーに関連する構成を解いて示す図である。 図１５は、図４に示す多関節型手術用装置のピッチ動作を示す図である。 図１６は、図４に示す多関節型手術用装置のピッチ動作を示す図である。 図１７は、図４に示す多関節型手術用装置のヨー動作を示す図である。 図１８は、図４に示す多関節型手術用装置のヨー動作を示す図である。 図１９は、本発明の第２実施形態に係る多関節型手術用装置を示す概念図である。 図２０は、本発明の第２実施形態に係る多関節型手術用装置を示す概念図である。 図２１は、本発明の第３実施形態に係る多関節型手術用装置を示す概念図である。 図２２は、図２１の多関節型手術用装置のピッチ動作を示す概念図である。 図２３は、本発明の第４実施形態に係る多関節型手術用装置を示す概念図である。 図２４は、図２３の多関節型手術用装置のピッチ動作を示す概念図である。 図２５は、図２３の多関節型手術用装置のヨー動作を示す概念図である。 図２６は、図２３の多関節型手術用装置がピッチ動作とヨー動作を同時に行っている様子を示す概念図である。 図２７は、図２３の多関節型手術用装置のアクチュエーション動作を示す概念図である。 図２８は、本発明の第５実施形態に係る多関節型手術用装置を示す概念図である。 図２９は、図２８の多関節型手術用装置のピッチ動作を示す概念図である。 図３０は、図２８の多関節型手術用装置のヨー動作を示す概念図である。 図３１は、図２８の多関節型手術用装置がピッチ動作とヨー動作を同時に行っている様子を示す概念図である。 図３２は、図２８の多関節型手術用装置のアクチュエーション動作を示す概念図である。 図３３は、本発明の一実施形態に係る多関節型手術用装置のピッチ動作補償に関する概念図である。

本発明の一実施形態は、１つ以上のジョー（ｊａｗ）及び前記ジョーと結合し、第１軸を中心に前記ジョーと共に回転可能に形成されるエンドツールジョープーリを含み、少なくともピッチ回転及びヨー回転が可能であるように形成されるエンドツール（ｅｎｄ ｔｏｏｌ）と、前記エンドツールジョープーリに結合されて前記エンドツールジョープーリの回転に応じて移動するジョーワイヤと、一方向に延びて形成され、内部に前記ジョーワイヤが通過し、一端部に前記エンドツールが結合される接続部と、前記接続部の他端部に結合され、前記エンドツールの前記ピッチ回転及び前記ヨー回転を制御する駆動部と、を含み、前記駆動部は、第２軸を中心に回転可能に形成され、前記ジョーワイヤと結合される駆動部ジョー（ｊａｗ）プーリと、前記駆動部ジョープーリに隣接して形成され、位置が固定された軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）可能に形成され、前記ジョーワイヤの少なくとも一部が巻き付けられるように形成される駆動部仲介プーリと、前記駆動部仲介プーリに隣接して形成され、前記駆動部仲介プーリに対して相対的に移動可能で前記駆動部仲介プーリに対する位置が変化できるように形成され、前記ジョーワイヤの少なくとも一部が巻き付けられるように形成される駆動部衛星プーリと、を含み、前記駆動部ジョープーリの回転によって前記ジョーワイヤが移動することで前記エンドツールジョープーリ及び前記ジョーが回転され、前記駆動部ジョープーリに巻き出される２本の前記ジョーワイヤは、前記駆動部仲介プーリ、前記駆動部衛星プーリ、及び前記駆動部仲介プーリに順次巻き付けられた後に前記エンドツール側に延び、前記駆動部衛星プーリが前記駆動部仲介プーリに対して相対的に移動すると、前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長が変更されることで、前記エンドツールが前記ピッチ回転することを特徴とする多関節型手術用装置を提供する。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ジョープーリに隣接して配置され、前記第２軸とは異なる第３軸を中心に回転可能に形成される駆動部ピッチプーリをさらに含み、前記駆動部衛星プーリは、前記駆動部ピッチプーリに対して相対的に移動可能に形成され、前記駆動部ピッチプーリが回転すると、前記駆動部ピッチプーリに対する前記駆動部衛星プーリの相対位置が変化するように形成されることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ピッチプーリと前記駆動部仲介プーリとの相対位置は一定に維持されることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ピッチプーリが回転すると、前記駆動部衛星プーリは前記駆動部ピッチプーリと連動して移動することができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ピッチプーリが前記第３軸を中心に回転すると、前記駆動部衛星プーリが前記駆動部ピッチプーリに対して相対的に移動することで、前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長が変更されることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ピッチプーリの回転による前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長を変更によって、前記エンドツール内の前記ジョーワイヤの全長も変更されることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ピッチプーリの回転によって前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長が変更されても、前記ジョーワイヤの全長は、一定に維持されることができる。

本発明の一実施形態において、前記エンドツールジョープーリに隣接して形成され、前記第１軸とは異なる第４軸を中心に回転可能に形成される前記エンドツールジョーピッチメインプーリと、前記エンドツールジョーピッチメインプーリに隣接して形成され、前記第１軸とは異なる第５軸を中心に回転可能に形成されるエンドツールジョーピッチサブプーリと、をさらに含むことができる。

本発明の一実施形態において、前記エンドツールのピッチ回転時に、前記エンドツールジョープーリに巻き出され、前記エンドツールジョーピッチメインプーリ及び前記エンドツールジョーピッチサブプーリを通る前記ジョーワイヤの２本は同じ方向に同時に移動することができる。

本発明の一実施形態において、前記第１軸に垂直で前記第４軸を含む一平面を基準として、前記エンドツールジョープーリに巻き出される２本の前記ジョーワイヤは、前記一平面に対して同一側に配置されることができる。

本発明の一実施形態において、前記ジョーは、第１ジョー及び第２ジョーを含み、前記エンドツールジョープーリは、前記第１ジョーと結合するエンドツール第１ジョープーリと、前記第２ジョーと結合するエンドツール第２ジョープーリと、を含み、前記ジョーワイヤは、前記エンドツール第１ジョープーリに結合される第１ジョーワイヤと、前記エンドツール第２ジョープーリに結合される第２ジョーワイヤと、を含むことができる。

本発明の一実施形態において、前記第１軸に垂直で前記第４軸を含む平面を基準として、前記エンドツール第１ジョープーリに巻き出される２本の前記第１ジョーワイヤは、前記平面に対していずれか一側に配置され、前記エンドツール第２ジョープーリに巻き出される２本の前記第２ジョーワイヤは、前記平面に対して他の一側に配置されることができる。

本発明の一実施形態において、前記ジョーワイヤは、前記エンドツールジョープーリ、前記エンドツールジョーピッチメインプーリ、及び前記エンドツールジョーピッチサブプーリと順次接触するように形成されることができる。

本発明の一実施形態において、前記エンドツールジョープーリに隣接して配置され、前記第４軸または前記第５軸を中心に回転可能に形成されるエンドツールピッチプーリと、前記エンドツールピッチプーリ及び駆動部ピッチプーリにそれぞれ結合されて前記エンドツールピッチプーリと前記駆動部ピッチプーリとを接続させるピッチワイヤと、をさらに含むことができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ピッチプーリの回転量と前記エンドツールピッチプーリの回転量は、実質的に同じであることができる。

本発明の一実施形態において、（前記エンドツールピッチプーリの直径：前記エンドツールジョーピッチメインプーリの直径）は、（前記駆動部ピッチプーリの直径：前記駆動部仲介プーリの直径）と実質的に同じであることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ピッチプーリが第１角度だけ自転すると、前記駆動部衛星プーリは前記第１角度だけ公転し、前記駆動部ピッチプーリが前記第１角度だけ自転すると、前記エンドツールピッチプーリと前記エンドツールジョーピッチメインプーリは、第２角度だけ回転することができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部仲介プーリは駆動部第１仲介プーリ及び駆動部第２仲介プーリを含み、前記ジョーワイヤは前記駆動部第１仲介プーリ、前記駆動部衛星プーリ、及び前記駆動部第２仲介プーリを順次に通ることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ピッチプーリが回転すると、前記駆動部第１仲介プーリへの進入点から、前記駆動部衛星プーリを経て、前記駆動部第２仲介プーリから進出点までの前記ジョーワイヤの経路長が変更されることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ピッチプーリが回転すると、前記エンドツールジョープーリと前記駆動部ジョープーリとを接続させる前記ジョーワイヤの配置経路上で、前記ジョーワイヤが前記駆動部仲介プーリと最初に接触する位置から、前記ジョーワイヤが前記駆動部仲介プーリと最後に接触する位置までの前記ジョーワイヤの経路長が変更されることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部第１仲介プーリの直径と前記駆動部第２仲介プーリの直径とが同じであることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部第１仲介プーリの直径と前記駆動部第２仲介プーリの直径とが異なることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部仲介プーリの直径は、前記駆動部第１仲介プーリの直径と前記駆動部第２仲介プーリの直径との和であることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部仲介プーリは前記第３軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）可能に形成され、前記駆動部衛星プーリは前記第３軸を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）可能に形成されることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ピッチプーリが前記第３軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、前記駆動部ピッチプーリに接続された前記駆動部衛星プーリが前記第３軸を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）を行うことで、前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長が変更されることができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ピッチプーリが前記第３軸を中心に回転すると、前記駆動部衛星プーリの回転軸が前記第３軸と一定程度離隔した状態で、前記駆動部衛星プーリの回転軸が前記第３軸と一定の距離を維持することで前記駆動部衛星プーリ全体が前記第３軸を中心に回転することができる。

本発明の一実施形態において、前記第３軸を中心に前記駆動部ピッチプーリと共に回転するように形成されたピッチヨーコネクタをさらに含み、前記駆動部衛星プーリは前記ピッチヨーコネクタの少なくとも一端部に形成されることができる。

本発明の一実施形態において、前記ピッチヨーコネクタは、中心から２つ以上の延長部が延びるように形成され、前記各延長部のうち少なくとも一部の端部には駆動部衛星プーリ中心軸が形成されることができる。

本発明の一実施形態において、前記ピッチヨーコネクタは、前記駆動部ピッチプーリと前記駆動部衛星プーリとを剛体接続させ、前記駆動部ピッチプーリが前記第３軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、前記駆動部衛星プーリが前記第３軸を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）を行うことができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部衛星プーリが前記第３軸を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）すると、前記駆動部仲介プーリに巻き付けられる前記ジョーワイヤの長さが変更されることができる。

本発明の一実施形態において、前記第３軸を中心に前記駆動部ピッチプーリと共に回転するように形成される駆動部ピッチギア及び前記駆動部ピッチギアの一側に前記駆動部ピッチギアと噛み合うように形成される補償ギアをさらに含むことができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ピッチプーリが回転運動を行うと、前記駆動部ピッチギアと噛み合うように形成された前記補償ギアは直線運動を行うことができる。

本発明の一実施形態において、前記補償ギア上に前記駆動部衛星プーリが配置され、前記駆動部衛星プーリは、前記補償ギアと共に直線運動を行うことができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部衛星プーリが直線運動をしても、前記駆動部仲介プーリに巻き付けられる前記ジョーワイヤの長さは一定であることができる。

本発明の一実施形態において、前記補償ギアはラック（ｒａｃｋ）の役割を果たし、前記駆動部ピッチギアはピニオン（ｐｉｎｉｏｎ）の役割を果たすことができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ジョー（ｊａｗ）プーリが回転しても、前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長を一定に維持されることができる。

本発明の一実施形態において、前記ジョーワイヤは、前記エンドツールジョープーリ及び前記駆動部ジョープーリとそれぞれ結合して全体として閉ループ（ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ）を形成することができる。

本発明の一実施形態において、前記駆動部ジョープーリに巻き出される２本の前記ジョーワイヤがそれぞれ巻き付けられるように、前記駆動部仲介プーリ及び前記駆動部衛星プーリのそれぞれは対を成して形成されることができる。

本発明の一実施形態において、前記ヨー回転は、前記エンドツールジョープーリが前記第１軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）する動作であり、前記ピッチ回転は前記エンドツールジョープーリが前記第１軸とは異なる第４軸を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）する動作であることができる。

本発明の他の一実施形態は、１つ以上のエンドツールプーリを含み、少なくともピッチ回転が可能であるように形成されるエンドツール（ｅｎｄ ｔｏｏｌ）と、前記エンドツールプーリに結合され、前記エンドツールプーリの回転に応じて移動するワイヤと、一方向に延びて形成され、内部に前記ワイヤが通過し、一端部に前記エンドツールが結合される接続部と、前記接続部の他端部に結合され、前記エンドツールの前記ピッチ回転を制御する駆動部と、を含み、前記駆動部は、第２軸を中心に回転可能に形成され、前記ワイヤと結合される駆動部駆動プーリと、前記駆動部駆動プーリに隣接して形成され、位置が固定された軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）可能に形成され、前記ワイヤの少なくとも一部が巻き付けられるように形成される駆動部仲介プーリと、前記駆動部仲介プーリに隣接して形成され、前記駆動部仲介プーリに対して相対的に移動可能であることで、前記駆動部仲介プーリに対する位置が変化できるように形成され、前記ワイヤの少なくとも一部が巻き付けられるように形成される駆動部衛星プーリと、を含み、前記駆動部駆動プーリの回転によって前記ワイヤが移動することで、前記エンドツールプーリが回転され、前記駆動部駆動プーリに巻き出される２本の前記ワイヤは、前記駆動部仲介プーリ、前記駆動部衛星プーリ、及び駆動部仲介プーリに順次巻き付けられた後、前記エンドツール側に延び、前記駆動部衛星プーリが前記駆動部仲介プーリに対して相対的に移動すると、前記駆動部内の前記ワイヤの全長が変更されることで、前記エンドツールが前記ピッチ回転することを特徴とする、多関節型手術用装置を提供する。

前述したもの以外の他の側面、特徴、利点が、以下の図面、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明から明確になるであろう。

本発明は、様々な変換を加えることができとともに、様々な実施形態を有することができ、特定の実施形態を図面に例示し、これについて詳細に説明しようとする。しかしながら、これは本発明を特定の実施形態に限定することを意図するものではなく、本発明の思想及び技術的範囲に含まれるすべての変換、等価物から代替物を含むことを理解されるべきである。本発明を説明することにおいて、関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を阻害する可能性があると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

第１、第２などの用語は様々な構成要素を説明するために使用されることができるが、前記構成要素は前記用語によって限定されるべきではない。前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的でのみ使用される。

本出願で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用されたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに別段の意味を持たない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は、本明細書に記載の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、またはそれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであり、１つまたは複数の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、またはそれらを組み合わせたものの存在または追加の可能性を予め排除しないことと理解されるべきである。

以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明することにし、添付図面を参照して説明することにあたり、同一又は対応する構成要素には同一の図面番号を付与し、これに対する重複する説明は省略することにする。

また、本発明の様々な実施形態を説明するに当たって、各実施形態を独立して解釈または実施する必要はなく、各実施形態で説明される技術的思想が個別に説明される他の実施形態と組み合わされて解釈または実施することができることと理解されるべきである。

図１は、本発明の一実施形態に係る多関節型手術用装置が取り付けられる手術ロボットシステムを示す概念図であり、図２は、図１の手術ロボットシステムの内部構成を示すブロック図であり、図３は、図１の手術ロボットシステムのスレーブロボット及びそれに取り付けられた多関節型手術用装置を示す斜視図である。

図１～図３を参照すると、手術ロボットシステム１は、マスターロボット１０、スレーブロボット２０及び多関節型手術用装置３０と含む。

マスターロボット１０は操作部材１０ａ及び表示部材１０ｂを含み、スレーブロボット２０は１つ以上のロボットアームユニット２１、２２、２３を含む。

詳細には、マスターロボット１０は、手術者が両手にそれぞれ把持して操作できるように操作部材１０ａを備える。操作部材１０ａは、図１に例示するように２つ以上のハンドルで具現することができ、手術者のハンドル操作に応じた操作信号を有線または無線通信網を介してスレーブロボット２０に送信され、ロボットアームユニット２１、２２、２３が制御される。すなわち、手術者のハンドル操作により、ロボットアームユニット２１、２２、２３の位置移動、回転、切断作業などの手術動作を行うことができる。

例えば、手術者は、ハンドル形状の操作レバーを用いてロボットアームユニット２１、２２、２３を操作することができる。このような操作レバーは、その操作方式に応じて様々な機構的構成を有することができ、ロボットアームユニット２１、２２、２３の動作を操作するマスターハンドルと、システム全体の機能を操作するためにマスターロボット１０に付加されたジョイスティック、キーパッド、トラックボール、フットペダル、タッチスクリーンなどの各種入力ツールのように、スレーブロボット２０のロボットアームユニット２１、２２、２３及び／または他の手術装置を作動させるための様々な形態で備えられることができる。ここで、操作部材１０ａはハンドルの形状に限定されず、有線または無線通信網などのネットワークを介してロボットアームユニット２１、２２、２３の動作を制御できる形態であれば何ら制限なく適用することができる。

または、ユーザ入力のために音声入力やモーション入力などを適用することができる。すなわち、ユーザが頭部にセンサが取り付けられた眼鏡またはＨＭＤ（ｈｅａｄ ｍｏｕｎｔ ｄｉｓｐｌａｙ）を着用し、視線を回す方向に応じて腹腔鏡５０が動くこともできる。または、ユーザが「左」、「右」、「１番アーム」、「２番アーム」などのように音声で命令を出すと、これを認識して動作を行うこともできる。

マスターロボット１０の表示部材１０ｂには、後述する腹腔鏡５０を介して撮影される映像が画像として表示される。また、表示部材１０ｂには、所定の仮想操作板が前記腹腔鏡５０を介して撮影される映像と共に表示されるか、または独立して表示されることができる。このような仮想操作板の配置、構成等については詳細な説明を省略する。

ここで、表示部材１０ｂは、１つ以上のモニタで構成することができ、各モニタに手術時に必要な情報を個別に表示させることができる。モニタの数量は、表示を必要とする情報の類型や種類などに応じて多様に決定されることができる。

一方、スレーブロボット２０は、１つ以上のロボットアームユニット２１、２２、２３を含むことができる。ここで、それぞれのロボットアームユニット２１、２２、２３は、互いに独立して動作可能なモジュール形態で備えられることができ、このとき、各ロボットアームユニット２１、２２、２３間の衝突を防止するアルゴリズムを手術ロボットシステム１に適用することができる。

一般に、ロボットアームは、人間の腕及び／または手首と類似の機能を有しており、手首部位に所定のツールを付着させることができる装置を意味する。本明細書において、ロボットアームユニット２１、２２、２３とは、上膊、下膊、手首、肘などの構成要素及び前記手首部位に結合される多関節型手術用装置などを全て包括する概念と定義することができる。または、手首部位に結合される多関節型手術用装置は除いて、多関節型手術用装置を駆動するための構成要素までのみを含む概念として定義することもできる。

このように、スレーブロボット２０のロボットアームユニット２１、２２、２３は、多自由度を有して駆動されるように具現することができる。ロボットアームユニット２１、２２、２３は、例えば患者の手術部位に挿入される手術器具、手術器具を手術位置に応じてヨー（ｙａｗ）方向に回転させるヨー駆動部と、ヨー駆動部の回転駆動と直交するピッチ（ｐｉｔｃｈ）方向に手術器具を回転させるピッチ駆動部と、手術器具を長手方向に移動させる搬送駆動部と、手術器具を回転させる回転駆動部と、手術器具の先端のエンドエフェクタ（ｅｎｄ ｅｆｆｅｃｔｏｒ）を駆動して手術病変を切開または切断する手術器具駆動部と、を含めて構成することができる。ただし、ロボットアームユニット２１、２２、２３の構成はこれに限定されず、このような例が本発明の権利範囲を限定しないことと理解されるべきである。ここで、手術者が操作部材１０ａを操作することによりロボットアームユニット２１、２２、２３が対応する方向に回転、移動するなどの実際の制御過程に関する具体的な説明は省略する。

ここで、ロボットアームユニット２１、２２、２３のうち２つには多関節型手術用装置３０を付着され、１つには腹腔鏡５０が付着されることができる。そして、執刀医はマスターロボット１０を介して制御しようとするロボットアームユニット２１、２２、２３を選択することができる。このように、マスターロボット１０を介して計３個以上の手術器具を執刀医が直接操縦することにより、手術補助者が必要なく複数の器具の操縦を執刀医の意図通りに正確かつ自由に行うことができる。

一方、スレーブロボット２０は、患者を手術するために１つ以上で備えられることができ、手術部位を表示部材１０ｂを介して画像で表示させるための腹腔鏡５０は、独立したスレーブロボット２０で具現されることもできる。さらに、上述したように、本発明の実施形態は、腹腔鏡以外の様々な手術用内視鏡（例えば、胸腔鏡、関節鏡、鼻鏡など）が用いられる手術に汎用的に使用することができる。

図２を参照すると、本発明の一実施形態において、マスターロボット１０は、映像入力部１１、画面表示部１２、ユーザ入力部１３、操作信号生成部１４、制御部１５、メモリ１６、記憶部１７、通信部１８を含むことができる。

映像入力部１１は、スレーブロボット２０の腹腔鏡５０に備えられたカメラを通じて撮影された映像を有線または無線通信網を介して受信することができる。

画面表示部１２は、映像入力部１１を介して受信された映像に相応する画像を視覚（視覚）的情報として出力する。また、画面表示部１２は、被施術者の生体情報が入力される場合、それに相応する情報をさらに出力することができる。また、画面表示部１２は、手術部位に対する患者の関連画像データ（例えば、Ｘ線画像、ＣＴ画像、ＭＲＩ画像など）をさらに出力することもできる。ここで、画面表示部１２は、表示部材（図１の１０ｂ参照）などの形態で具現されることができ、受信された映像を画面表示部１２を介して画像で出力させるための映像処理プロセスが制御部１５によって行われることができる。

図２に示す実施形態では、映像入力部と画面表示部をマスターロボット１０に含まれた構成として示したが、これに限定されない。すなわち、表示部材は、マスターロボット１０と離隔した別途の部材として提供されることができる。または、表示部材がマスターロボット１０の一構成要素として提供されることもできる。また、他の実施形態では、複数の表示部材が備えられ、そのうちいずれか１つはマスターロボット１０に隣接した位置に配置され、他の一部はマスターロボット１０から幾分離隔した位置に配置されることもできるだろう。

ここで、画面表示部１２（すなわち、図１の表示部材１０ｂ）は、立体ディスプレイ装置として備えられることもできる。具体的には、立体表示装置は、ステレオスコピック（ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ）技術を適用して二次元映像に深度（ｄｅｐｔｈ）情報を付加し、この深度情報を用いて観察者が三次元の躍動感と現実感を感じられるようにする画像表示装置を指す。本発明の一実施形態に係る手術ロボットシステム１は、画面表示部１２に立体表示装置を備え、ユーザによりリアルな仮想環境を提供することもできる。

ユーザ入力部１３は、スレーブロボット２０のロボットアームユニット２１、２２、２３の位置及び機能を手術者が操作できるようにする手段である。ユーザ入力部１３は、図１に例示したようにハンドル形状の操作部材（図１の１０ａ参照）の形態で形成されることができるが、その形状はこれに限定されず、同じ目的を達成するための様々な形状に変形具現されることができる。また、例えば、一部はハンドル形状で、他の一部はクラッチボタンなどの異なる形状で形成されることもでき、手術ツールの操作を容易にするために手術者の指を挿入固定できるようにする指挿入管または挿入リングがさらに形成されることもできる。

操作信号生成部１４は、ロボットアームユニット２１、２２、２３の位置移動または手術動作に対する操作のために手術者がユーザ入力部１３を操作する場合、これに相応する操作信号を生成して通信部１８を介してスレーブロボット２０に送信する。操作信号は有線または無線通信網を介して送受信することができる。

制御部１５は、一種の中央処理装置であり、上述した機能を実行できるように各構成要素の動作を制御する。一例として、制御部１５は、映像入力部１１を介して入力される映像を画面表示部１２を介して表示される画像に変換する機能を実行することもできる。

メモリ１６は、制御部１５が処理するデータを一時的または恒久的に記憶する機能を実行することができる。ここで、メモリ１６は磁気記憶媒体（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉａ）またはフラッシュ記憶媒体（ｆｌａｓｈ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉａ）を含むことができるが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。

記憶部１７は、スレーブロボット２０から受信したデータを記憶することができる。また、記憶部１７は、入力された各種データ（例えば、患者データ、機器データ、手術データなど）を記憶することができる。

通信部１８は、通信網６０と連動してスレーブロボット２０から送信される映像データ及びマスターロボット１０から送信される制御データの送受信に必要な通信インタフェースを提供する。

スレーブロボット２０は、複数のロボットアームユニット制御部２１ａ、２２ａ、２３ａを含む。そして、ロボットアームユニット制御部２１ａは、ロボットアーム制御部２６、インストルメント制御部２７、通信部２９を含む。また、ロボットアームユニット制御部２１ａは、レール制御部２８をさらに含むことができる。

ロボットアーム制御部２６は、マスターロボット１０の操作信号生成部１４で生成された操作信号を受信し、この操作信号に応じてロボットアームユニット２１、２２、２３が動作するように制御する役割を果たすことができる。

インストルメント制御部２７は、マスターロボット１０の操作信号生成部１４で生成された操作信号を受信し、この操作信号に応じて多関節型手術用装置３０が動作するように制御する役割を果たすことができる。

通信部２９は、通信網６０と連動してスレーブロボット２０から送信される映像データ及びマスターロボット１０から送信される制御データの送受信に必要な通信インタフェースを提供する。

一方、通信網６０は、マスターロボット１０とスレーブロボット２０とを接続させる役割を果たす。すなわち、通信網６０は、マスターロボット１０とスレーブロボット２０とが接続された後、相互データを送受信できるように接続経路を提供する通信網を意味する。通信網６０は、例えば、ＬＡＮｓ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、ＷＡＮｓ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、ＭａＮｓ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、ＩＳＤＮｓ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）などの有線ネットワークや、無線ＬＡＮｓ、ＣＤＭＡ、ブルートゥース（登録商標）、衛星通信などの無線ネットワークを網羅することができるが、本発明の範囲がこれに限定されるものではない。

（多関節型手術用装置）

図４は、本発明の一実施形態に係る多関節型手術用装置を示す斜視図であり、図５及び図６は、図４の多関節型手術用装置のエンドツールの斜視図であり、図７は、図４の多関節型手術用装置のエンドツールの平面図である。図８及び図９は、図４の多関節型手術用装置の駆動部の斜視図であり、図１０は、図４の多関節型手術用装置の駆動部の平面図であり、図１１は、図４の多関節型手術用装置の駆動部の背面図であり、図１２は、図４の多関節型手術用装置の駆動部の側面図である。

まず、図４を参照すると、本発明の第１実施形態に係る多関節型手術用装置３０は、エンドツール（ｅｎｄ ｔｏｏｌ）１００、駆動部２００、動力伝達部３００を含み、動力伝達部３００は接続部３１０を含むことができる。

ここで、接続部３１０は中空のシャフト（ｓｈａｆｔ）形状に形成され、その中に１つ以上のワイヤ（後述）を収容することができ、その一端部には駆動部２００が結合され、他端部にはエンドツール１００が結合され、駆動部２００とエンドツール１００とを接続させる役割を果たすことができる。

駆動部２００は接続部３１０の一端部に形成され、ロボットアームユニット（図１の２１など参照）と結合できるインタフェースを提供する。したがって、ユーザによってマスターロボット（図１の１０参照）が動作すると、それに対応する動作を多関節型手術用装置３０のエンドツール１００が実行できるようにロボットアームユニット（図１の２１など参照）のモータ（図示せず）が作動し、このモータ（図示せず）の駆動力が駆動部２００を介してエンドツール１００に伝達される。これを言い換えると、駆動部２００自体が多関節型手術用装置３０とスレーブロボット２０との間を接続させるインタフェースとなると説明することもできる。

エンドツール１００は、接続部３１０の他端部に形成され、手術部位に挿入されて手術に必要な動作を行う。このようなエンドツール１００の一例として、図５に示すようにグリップ（ｇｒｉｐ）動作を実行するための一対のジョー（ｊａｗ）１０１、１０２を使用することができる。しかしながら、本発明の思想はこれに限定されず、手術のための様々な装置をエンドツール１００として使用することができる。例えば、片腕の焼灼のような構成もエンドツールとして使用することができる。このようなエンドツール１００は、動力伝達部３００によって駆動部２００と接続され、動力伝達部３００を介して駆動部２００の駆動力を伝達されることにより、グリップ（ｇｒｉｐ）、切断（ｃｕｔｔｉｎｇ）、縫合（ｓｕｔｕｒｉｎｇ）動作などの手術に必要な動作を行うことになる。

ここで、本発明の第１実施形態に係る多関節型手術用装置３０のエンドツール１００は、少なくとも２つ以上の方向に回転可能に形成され、例えば、エンドツール１００は、図５の回転軸１４３を中心にピッチ（ｐｉｔｃｈ）運動を行うとともに、図５の回転軸１４１を中心にヨー（ｙａｗ）運動及びアクチュエーション（ａｃｔｕａｔｉｏｎ）運動を行うように形成することができる。

ここで、本発明で使用されるピッチ（ｐｉｔｃｈ）、ヨー（ｙａｗ）及びアクチュエーション（ａｃｔｕａｔｉｏｎ）動作のそれぞれについて定義すると、次の通りである。

まず、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）動作は、エンドツール１００が接続部３１０の延在方向（図４のＸ軸方向）に対して上下方向に回転する運動、すなわち図４のＹ軸を中心に回転する動作を意味する。言い換えると、接続部３１０の延在方向（図４のＸ軸方向）に接続部３１０から延びて形成されているエンドツール１００が接続部３１０に対してＹ軸を中心に上下に回転する運動を意味する。

次に、ヨー（ｙａｗ）動作は、エンドツール１００が接続部３１０の延在方向（図４のＸ軸方向）に対して左右方向に回転する動作、すなわち図４のＺ軸を中心に回転する動作を意味する。言い換えると、接続部３１０の延在方向（図４のＸ軸方向）に接続部３１０から延びて形成されているエンドツール１００が接続部３１０に対してＺ軸を中心に左右に回転する運動を意味する。すなわち、エンドツール１００に形成された２つのジョー（ｊａｗ）１０１、１０２がＺ軸を中心に互いに同じ方向に回転する運動を意味する。

一方、アクチュエーション（ａｃｔｕａｔｉｏｎ）動作は、エンドツール１００がヨー（ｙａｗ）動作と同じ回転軸を中心に回転するが、２つのジョー（ｊａｗ）１０１、１０２が互いに反対方向に回転しながらジョー（ｊａｗ）がすぼむか開く動作を意味する。すなわち、エンドツール１００に形成された２つのジョー（ｊａｗ）１０１、１０２がＺ軸を中心に互いに反対方向に回転する運動を意味する。

これを他の観点から定義すると、ヨー回転は、後述するエンドツールジョープーリがエンドツールジョープーリ回転軸である回転軸１４１を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）する動作であり、ピッチ回転は、エンドツールジョープーリがエンドツールピッチ回転軸である回転軸１４３を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）する動作であると定義することもできる。

動力伝達部３００は、駆動部２００とエンドツール１００とを接続させ、駆動部２００の駆動力をエンドツール１００に伝達する役割を果たし、複数のワイヤ、プーリ、リンク、節、ギアなどを含むことができる。

以下では、図４の多関節型手術用装置３０のエンドツール１００、駆動部２００、動力伝達部３００などについてさらに詳細に説明する。

（動力伝達部）

以下では、図４の多関節型手術用装置３０の動力伝達部３００についてさらに詳細に説明する。

図４～図１２を参照すると、本発明の一実施形態に係る多関節型手術用装置３０の動力伝達部３００は、ワイヤ３０１、ワイヤ３０２、ワイヤ３０３、ワイヤ３０４、ワイヤ３０５、ワイヤ３０６を含むことができる。

ここで、ワイヤ３０１とワイヤ３０５とは一対で第１ジョーワイヤとしての役割を果たすことができる。ワイヤ３０２とワイヤ３０６とは一対で第２ジョーワイヤとしての役割を果たすことができる。ここで、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１、ワイヤ３０５と、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２、ワイヤ３０６とを包括する構成要素をジョーワイヤ（ｊａｗ ｗｉｒｅ）と称することができる。また、ワイヤ３０３とワイヤ３０４とは一対でピッチワイヤとしての役割を果たすことができる。

ここで、図面には、一対のワイヤが第１ジョー１０１の回転運動に関連し、一対のワイヤが第２ジョー１０２の回転運動に関連するものとして示されているが、本発明の思想はこれに限定されない。例えば、一対のワイヤはヨー（ｙａｗ）運動に関連し、一対のワイヤはアクチュエーション（ａｃｔｕａｔｉｏｎ）運動に関連することもできる。

また、本発明の一実施形態に係る多関節型手術用装置３０の動力伝達部３００は、ワイヤとプーリとを結合させるために各ワイヤの各端部に結合される締結部材３２１、締結部材３２６などを含むことができる。ここで、各締結部材は、ボール（ｂａｌｌ）状、チューブ（ｔｕｂｅ）状など、必要に応じて様々な形態であることができる。

ここで、ピッチワイヤ締結部材である締結部材３２１は、ピッチワイヤであるワイヤ３０３及びワイヤ３０４のエンドツール１００側端部に結合され、ピッチワイヤエンドツール締結部材の役割を果たすことができる。一方、図には示されていないが、ピッチワイヤであるワイヤ３０３及びワイヤ３０４の駆動部２００側端部には、ピッチワイヤ駆動部締結部材（図示せず）を結合することができる。

一方、第２ジョーワイヤ締結部材である締結部材３２６は、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６のエンドツール１００側端部に結合され、第２ジョーワイヤエンドツール締結部材の役割を果たすことができる。一方、図には示されていないが、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６の駆動部２００側端部には、第２ジョーワイヤ駆動部締結部材（図示せず）を結合することができる。

一方、図には示されていないが、締結部材３２６と同じ形状の締結部材（図示せず）が第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５のエンドツール１００側端部に結合され、第１ジョーワイヤエンドツール締結部材の役割を果たすことができる。一方、図には示されていないが、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５の駆動部２００側端部には、第１ジョーワイヤ駆動部締結部材（図示せず）を結合することができる。

ここでは、各締結部材が動力伝達部３００に含まれるものとして分類したが、エンドツール１００側の締結部材はエンドツール１００に含まれ、駆動部２００側の締結部材は駆動部２００に含まれるものとして分類することもできる。

ワイヤ、締結部材及びプーリとの結合関係を詳細に説明すると、次の通りである。

まず、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２とワイヤ３０６とは、１本の単一ワイヤであることができる。単一ワイヤである第２ジョーワイヤの中間点に第２ジョーワイヤエンドツール締結部材である締結部材３２６を嵌合し、この締結部材３２６を加圧（ｃｒｉｍｐｉｎｇ）して固定した後、締結部材３２６を中心に第２ジョーワイヤの両筋をそれぞれワイヤ３０２、ワイヤ３０６と称することができる。

または、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２とワイヤ３０６とはそれぞれ別々のワイヤで形成され、締結部材３２６によってワイヤ３０２とワイヤ３０６とが接続されることもできる。

そして、この締結部材３２６がプーリ１２１に結合されることにより、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６をプーリ１２１と固定結合されることができる。これにより、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６が引っ張られるか巻き戻されるかに応じてプーリ１２１が回転できることになる。

一方、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６で締結部材３２６が締結された位置の反対側の端部は、第２ジョーワイヤ駆動部締結部材（図示せず）が結合されることができる。すなわち、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６の反対側の端部を第２ジョーワイヤ駆動部締結部材（図示せず）に嵌合し、この締結部材（図示せず）を加圧（Ｃｒｉｍｐｉｎｇ）してワイヤ３０２及びワイヤ３０６と第２ジョーワイヤ駆動部締結部材（図示せず）をそれぞれ固定させることができる。

そして、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６と結合された第２ジョーワイヤ駆動部締結部材（図示せず）がプーリ２２１及びプーリ２２２にそれぞれ結合されることにより、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６がプーリ２２１及びプーリ２２２とそれぞれ固定結合されることができる。結果として、プーリ２２１及びプーリ２２２がモータまたは人力によって回転すると、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６が引っ張られたり巻き戻されたりしてエンドツール１００のプーリ１２１が回転できることになる。

ここで、駆動部第２ジョープーリがプーリ２２１とプーリ２２２の２つのプーリを含み、したがって第２ジョーワイヤ駆動部締結部材も２つの締結部材を含むことができる。または、駆動部第２ジョープーリが１つのプーリを含み、第２ジョーワイヤ駆動部締結部材も１つの締結部材を含み、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６が１つの締結部材に結合され、１つの駆動部第２ジョープーリに結合されることもできるだろう。

これと同様に、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１とワイヤ３０５は、それぞれ第１ジョーワイヤエンドツール締結部材（図示せず）及び第１ジョーワイヤ駆動部締結部材（図示せず）と結合される。そして、第１ジョーワイヤエンドツール締結部材（図示せず）はプーリ１１１と結合し、第１ジョーワイヤ駆動部締結部材（図示せず）はプーリ２１１及びプーリ２１２と結合される。結果として、プーリ２１１及びプーリ２１２がモータまたは人力によって回転すると、ワイヤ３０１及びワイヤ３０５が引っ張られたり巻き戻されたりしてエンドツール１００のプーリ１１１が回転できることになる。

これと同様に、ピッチワイヤであるワイヤ３０３とワイヤ３０４の一端部は、それぞれピッチワイヤエンドツール締結部材である締結部材３２１と結合し、ワイヤ３０３とワイヤ３０４の他端部はピッチワイヤ駆動部締結部材（図示せず）と結合される。そして、締結部材３２１はプーリ１３１と結合し、ピッチワイヤ駆動部締結部材（図示せず）はプーリ２３１と結合する。結果として、プーリ２３１がモータまたは人力によって回転すると、ワイヤ３０３及びワイヤ３０４が引っ張られたり巻き戻されたりしてエンドツール１００のプーリ１３１が回転できることになる。

結果として、第１ジョーワイヤの両筋であるワイヤ３０１とワイヤ３０５とは、第１ジョーワイヤエンドツール締結部材である締結部材３２３及び第１ジョーワイヤ駆動部締結部材（図示せず）と結合し、全体として閉ループ（ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ）を成すように形成されることができる。同様に、第２ジョーワイヤ及びピッチワイヤもそれぞれ閉ループ（ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ）を成すように形成されることができる。

（エンドツール）

以下では、図４の多関節型手術用装置３０のエンドツール１００についてさらに詳細に説明する。

図５及び図６は、図４の多関節型手術用装置のエンドツールを示す斜視図であり、図７は、図４の多関節型手術用装置のエンドツールを示す平面図である。ここで、図５は、エンドツールハブ１０６及びピッチハブ１０７が結合された状態を示し、図６は、エンドツールハブ１０６及びピッチハブ１０７が除去された状態を示す。

図５、６及び図７を参照すると、本発明の第１実施形態のエンドツール１００は、グリップ（ｇｒｉｐ）動作を実行するための一対のジョー（ｊａｗ）、すなわち第１ジョー１０１と第２ジョー１０２とを備える。ここで、第１ジョー１０１と第２ジョー１０２のそれぞれ、または第１ジョー１０１と第２ジョー１０２とを包括する構成要素をジョー（ｊａｗ）１０３と称することができる。

また、エンドツール１００は、第１ジョー（ｊａｗ）１０１の回転運動に関するプーリ１１１、プーリ１１２、プーリ１１３、プーリ１１４、プーリ１１５及びプーリ１１６を含むことができる。また、第２ジョー（ｊａｗ）１０２の回転運動に関するプーリ１２１、プーリ１２２、プーリ１２３、プーリ１２４、プーリ１２５及びプーリ１２６を含むことができる。

ここで、図には、一群のプーリは第１ジョー１０１の回転運動に関連し、一群のプーリは第２ジョー１０２の回転運動に関連するものと示されているが、本発明の思想はこれに限定されない。例えば、エンドツール内の一群のプーリはヨー（ｙａｗ）運動に関連し、一群のプーリはアクチュエーション（ａｃｔｕａｔｉｏｎ）運動に関連することもできる。ここで、上述したプーリを含めて、エンドツール１００内に含まれるプーリを通称してエンドツールプーリと称することもできる。

ここで、図には対向するプーリが互いに平行して形成されることと示されているが、本発明の思想はこれに限定されず、各プーリがエンドツールの構成に適した位置及び大きさで様々に形成されることができると言えるだろう。

また、本発明の第１実施形態のエンドツール（ｅｎｄ ｔｏｏｌ）１００は、エンドツールハブ１０６とピッチハブ１０７とを含むことができる。

エンドツールハブ１０６は、後述する回転軸１４１及び回転軸１４２が貫通挿入され、さらに回転軸１４１に軸結合された第１ジョー１０１と第２ジョー１０２の少なくとも一部を内部に収容することができる。また、エンドツールハブ１０６は、回転軸１４２に軸結合されたプーリ１１２、プーリ１２２の少なくとも一部を内部に収容することができる。

また、エンドツールハブ１０６の一端部には、エンドツールピッチプーリの役割を果たすプーリ１３１を形成することができる。図５に示すように、プーリ１３１がエンドツールハブ１０６とは別の部材で形成され、エンドツールハブ１０６と結合することができる。また、図には示されていないが、プーリ１３１は、エンドツールハブ１０６と一体的（ｏｎｅ－ｂｏｄｙ）に形成されることができる。すなわち、エンドツールハブ１０６の一端部がプーリのように円板状から半円状に形成され、その外周面にワイヤが巻き付けられるグルーブが形成されることもできる。上述したワイヤ３０３及びワイヤ３０４がエンドツールピッチプーリの役割を果たすプーリ１３１に結合され、このプーリ１３１が回転軸１４３を中心に回転しながらピッチ動作を行うことになる。

ピッチハブ１０７は、後述する回転軸１４３及び回転軸１４４が貫通挿入され、回転軸１４３によってエンドツールハブ１０６及びプーリ１３１と軸結合することができる。したがって、回転軸１４３を中心にエンドツールハブ１０６及び（これに結合された）プーリ１３１をピッチハブ１０７に対して回転可能に形成することができる。

また、ピッチハブ１０７は、回転軸１４３に軸結合されたプーリ１１３、プーリ１１４、プーリ１２３及びプーリ１２４の少なくとも一部を内部に収容することができる。また、ピッチハブ１０７は、回転軸１４４に軸結合されたプーリ１１５、プーリ１１６、プーリ１２５及びプーリ１２６の少なくとも一部を内部に収容することができる。

また、本発明の第１実施形態のエンドツール１００は、回転軸１４１、回転軸１４２、回転軸１４３及び回転軸１４４を含むことができる。上述したように、回転軸１４１と回転軸１４２はエンドツールハブ１０６に貫通挿入され、回転軸１４３と回転軸１４４はピッチハブ１０７に貫通挿入されることができる。

回転軸１４１、回転軸１４２、回転軸１４３及び回転軸１４４は、エンドツール１００の遠位部（ｄｉｓｔａｌ ｅｎｄ）１０４から近位部（ｐｒｏｘｉｍａｌ ｅｎｄ）１０５の方向に向かって順次配置されることができる。したがって、遠位部１０４から順に、回転軸１４１は１番ピン、回転軸１４２は２番ピン、回転軸１４３は３番ピン、回転軸１４４は４番ピンと称されることもできる。

ここで、回転軸１４１はエンドツールジョープーリ回転軸として機能し、回転軸１４２はエンドツールジョー補助プーリ回転軸として機能し、回転軸１４３はエンドツールピッチ回転軸として機能し、回転軸１４４はエンドツール１００のエンドツールピッチ補助回転軸として機能することができる。

このような各回転軸１４１、１４２、１４３、１４４には１つ以上のプーリが嵌合されることができ、これについては以下で詳細に説明する。

プーリ１１１はエンドツール第１ジョープーリとして機能し、プーリ１２１はエンドツール第２ジョープーリとして機能し、これら２つの構成要素を通称してエンドツールジョープーリと称することもできる。

エンドツールジョープーリであるプーリ１１１及びプーリ１２１とは互いに対向するように形成され、エンドツールジョープーリ回転軸である回転軸１４１を中心に互いに独立して回転可能に形成される。ここで、図には、プーリ１１１及びプーリ１２１が１つの回転軸１４１を中心に回転するように形成されているが、各ジョープーリが別の軸を中心に回転可能に形成されることができるのは言うまでもない。ここで、プーリ１１１には第１ジョー（ｊａｗ）１０１が固定結合されてプーリ１１１と一緒に回転し、プーリ１２１には第２ジョー（ｊａｗ）１０２が固定結合されてプーリ１２１と共に回転することができる。プーリ１１１及びプーリ１２１の回転に応じて、エンドツール（ｅｎｄ ｔｏｏｌ）１００のヨー動作及びアクチュエーション動作が行われる。すなわち、プーリ１１１及びプーリ１２１が回転軸１４１を中心に同じ方向に回転すると、ヨー動作が実行され、プーリ１１１及びプーリ１２１が回転軸を中心に互いに反対方向に回転すると、アクチュエーション動作が実行されることである。

ここで、第１ジョー（ｊａｗ）１０１とプーリ１１１とは別の部材で形成され、互いに結合されることもでき、第１ジョー（ｊａｗ）１０１とプーリ１１１とが一体的（ｏｎｅ－ｂｏｄｙ）に形成されることもできる。同様に、第２ジョー（ｊａｗ）１０２とプーリ１２１とは別の部材で形成され、互いに結合されることもでき、第２ジョー（ｊａｗ）１０２とプーリ１２１とが一体的（ｏｎｅ－ｂｏｄｙ）に形成されることもできる。

プーリ１１２はエンドツール第１ジョー補助プーリとして機能し、プーリ１２２はエンドツール第２ジョー補助プーリとして機能し、これら２つの構成要素を通称してエンドツールジョー補助プーリと称することもできる。

詳細には、エンドツールジョー補助プーリであるプーリ１１２及びプーリ１２２は、プーリ１１１及びプーリ１２１の一側に追加で備えることができる。すなわち、補助プーリであるプーリ１１２は、プーリ１１１とプーリ１１３／プーリ１１４との間に配置されることができる。また、補助プーリであるプーリ１２２は、プーリ１２１とプーリ１２３／プーリ１２４との間に配置されることができる。プーリ１１２とプーリ１２２は、回転軸１４２を中心に互いに独立して回転可能に形成されることができる。ここで、図には、プーリ１１２及びプーリ１２２が１つの回転軸１４２を中心に回転するように形成されているが、プーリ１１２とプーリ１２２のそれぞれが別の軸を中心に回転可能に形成されることができるのは言うまでもない。このような補助プーリについては後でより詳細に説明する。

プーリ１１３とプーリ１１４はエンドツール第１ジョーピッチメインプーリとして機能し、プーリ１２３とプーリ１２４はエンドツール第２ジョーピッチメインプーリとして機能し、これら２つの構成要素を通称してエンドツールジョーピッチメインプーリと称することもできる。

プーリ１１５とプーリ１１６はエンドツール第１ジョーピッチサブプーリとして機能し、プーリ１２５とプーリ１２６はエンドツール第２ジョーピッチサブプーリとして機能し、これら２つの構成要素を通称してエンドツールジョーピッチサブプーリと称することもできる。

以下では、プーリ１１１の回転に関する構成要素について説明する。

プーリ１１３とプーリ１１４は、エンドツール第１ジョーピッチメインプーリとして機能する。すなわち、第１ジョー１０１のピッチ動作のメイン回転プーリとして機能する。ここで、プーリ１１３には第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１が巻き付けられ、プーリ１１４には第１ジョーワイヤであるワイヤ３０５が巻き付けられる。

プーリ１１５とプーリ１１６は、エンドツール第１ジョーサブプーリとして機能する。すなわち、第１ジョー１０１のピッチ動作のサブ回転プーリとして機能する。ここで、プーリ１１５には第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１が巻き付けられ、プーリ１１６には第１ジョーワイヤであるワイヤ３０５が巻き付けられる。

ここで、プーリ１１１及びプーリ１１２の一側には、互いに対向するようにプーリ１１３及びプーリ１１４が配置される。ここで、プーリ１１３及びプーリ１１４は、エンドツールピッチ回転軸である回転軸１４３を中心に互いに独立して回転可能に形成される。また、プーリ１１３及びプーリ１１４のそれぞれの一側には、互いに対向するようにプーリ１１５及びプーリ１１６が配置される。ここで、プーリ１１５及びプーリ１１６は、エンドツールピッチ補助回転軸である回転軸１４４を中心に互いに独立して回転可能に形成される。ここで、図には、プーリ１１３、プーリ１１５、プーリ１１４及びプーリ１１６が全てＹ軸方向を中心に回転可能に形成されることと示しているが、本発明の思想はこれに限定されず、各プーリの回転軸は、その構成に適するように様々な方向に形成されることができる。

第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１は、プーリ１１５、プーリ１１３及びプーリ１１１と少なくとも一部が接触するように順次巻き付けられる。そして、締結部材３２３によってワイヤ３０１に接続されたワイヤ３０５は、プーリ１１１、プーリ１１２、プーリ１１４及びプーリ１１６と少なくとも一部が接触するように順次巻き付けられる。

これを言い換えると、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１とワイヤ３０５は、プーリ１１５、プーリ１１３、プーリ１１１、プーリ１１２、プーリ１１４及びプーリ１１６と少なくとも一部が接触するように順次巻き付けられ、ワイヤ３０１とワイヤ３０５は、前記プーリを回転させながら前記プーリに沿って移動できるように形成される。

したがって、ワイヤ３０１が図７の矢印３０１に側に引っ張られると、ワイヤ３０１が結合された締結部材（図示せず）及びこれに結合されたプーリ１１１が図７の矢印Ｌ方向に回転することになる。逆に、ワイヤ３０５が図７の矢印３０５側に引っ張られると、ワイヤ３０５が結合された締結部材（図示せず）及びこれに結合されたプーリ１１１が図７の矢印Ｒ方向に回転することになる。

以下では、補助プーリの役割を果たすプーリ１１２とプーリ１２２についてより詳細に説明する。

プーリ１１２とプーリ１２２は、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０５及び第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２と接触してワイヤ３０５及びワイヤ３０２の配置経路を一定程度変更することにより、第１ジョー１０１及び第２ジョー１０２それぞれの回転角度を拡大する役割を果たすことができる。

すなわち、補助プーリが配置されない場合、第１ジョー及び第２ジョーそれぞれは直角までしか回転できなかったが、本発明の一実施形態では補助プーリであるプーリ１１２とプーリ１２２とを追加で備えることで、図７から見たときθだけ最大回転角度が大きくなる効果を得ることができる。これにより、エンドツール１２０の２つのジョーがＬ方向に９０°だけ一緒にヨー回転した状態で、アクチュエーション動作のために２つのジョーが開かなければならない動作を可能にする。これは、第２ジョー１０２が図７と同様に追加の角度θだけ回転できるからである。同様に、２つのジョーがＲ方向にヨー回転した状態でもアクチュエーション動作が可能である。言い換えると、プーリ１１２とプーリ１２２とを介して、アクチュエーション動作が可能なヨー回転の範囲を広げることができる特徴を有する。

これをより詳細に説明すると、次の通りである。

補助プーリが配置されない場合、第１ジョーワイヤはエンドツール第１ジョープーリに固定結合されており、第２ジョーワイヤはエンドツール第２ジョープーリに固定結合されているため、エンドツール第１ジョープーリとエンドツール第２ジョープーリはそれぞれ９０°までしか回転できない。この場合、第１ジョー及び第２ジョーが９０°ラインに位置した状態でアクチュエーション動作を行うことになると、第１ジョーは開けられるが、第２ジョーは９０°以上は回転できない。したがって、第１ジョー及び第２ジョーが一定角度以上ヨー動作を行っている状態では、アクチュエーション動作がスムーズに行われないという問題があった。

このような問題を解決するために、本発明の多関節型手術用装置３０の場合、プーリ１１１及びプーリ１２１の一側に補助プーリであるプーリ１１２及びプーリ１２２を追加で配置する。このようにプーリ１１２及びプーリ１２２を配置し、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０５及び第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２の配置経路を一定程度変更することにより、ワイヤ３０５及びワイヤ３０２の接線方向を変更し、したがってワイヤ３０２とプーリ１２１とを結合させる締結部材３２６が図７のＮラインまで回転できるようにすることである。すなわち、ワイヤ３０２とプーリ１２１との結合部である締結部材３２６は、プーリ１２１とプーリ１２２との共通内接線上に位置するまで回転可能になる。同様に、ワイヤ３０５とプーリ１１１との結合部である締結部材３２３は、プーリ１１１とプーリ１１２との共通内接線上に位置するまで回転可能になり、Ｌ方向に回転範囲が拡大されることができる。

言い換えると、プーリ１１２によって、プーリ１１１に巻き付けられた第１ジョーワイヤの２本であるワイヤ３０１及びワイヤ３０５は、Ｙ軸に垂直であり、Ｘ軸を通る平面を基準としていずれか一側に配置される。同時に、プーリ１２２によって、プーリ１２１に巻かれた第２ジョーワイヤの２本であるワイヤ３０２及びワイヤ３０６は、Ｙ軸に垂直であり、Ｘ軸を通る平面を基準として他の一側に配置される。

言い換えると、プーリ１１３及びプーリ１１４は、Ｙ軸に垂直であり、Ｘ軸を通る平面を基準としていずれか一側に配置され、プーリ１２３及びプーリ１２４は、Ｙ軸に垂直であり、Ｘ軸を通る平面を基準として他の一側に配置される。

言い換えると、ワイヤ３０５は、プーリ１１１とプーリ１１２との内接線上に位置し、プーリ１１２によってプーリ１１１の回転角度が拡大される。また、ワイヤ３０２は、プーリ１２１とプーリ１２２との内接線上に位置し、プーリ１２２によってプーリ１２１の回転角度が拡大される。

このような本発明により、ジョー１０１及びジョー１０２の回転半径が広くなることにより、正常な開閉アクチュエーション動作を行うことができるヨー動作範囲が広がる効果を得ることができる。

次に、プーリ１２１の回転に関する構成要素について説明する。

プーリ１２３とプーリ１２４は、エンドツール第２ジョーピッチメインプーリとして機能する。すなわち、第２ジョー１０２のピッチ動作のメイン回転プーリとして機能する。ここで、プーリ１２３には第２ジョーワイヤであるワイヤ３０６が巻き付けられ、プーリ１２４には第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２が巻き付けられる。

プーリ１２５とプーリ１２６は、エンドツール第２ジョーサブプーリとして機能する。すなわち、第２ジョー１０２のピッチ動作のサブ回転プーリとして機能する。ここで、プーリ１２５には第２ジョーワイヤであるワイヤ３０６が巻き付けられ、プーリ１２６には第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２が巻き付けられる。

プーリ１２１の一側には、互いに対向するようにプーリ１２３及びプーリ１２４が配置される。ここで、プーリ１２３及びプーリ１２４は、エンドツールピッチ回転軸である回転軸１４３を中心に互いに独立して回転可能に形成される。また、プーリ１２３及びプーリ１２４のそれぞれの一側には、互いに対向するようにプーリ１２５及びプーリ１２６が配置される。ここで、プーリ１２５及びＪ１５プーリ１２３Ｊ２５は、エンドツールピッチ補助回転軸である回転軸１４４を中心に互いに独立して回転可能に形成される。ここで、図には、プーリ１２３、プーリ１２５、プーリ１２４及びプーリ１２６が全てＹ軸方向を中心に回転可能に形成されることと示しているが、本発明の思想はこれに限定されず、各プーリの回転軸は、その構成に適するように様々な方向に形成されることができる。

第２ジョーワイヤであるワイヤ３０６は、プーリ１２５、プーリ１２３及びプーリ１２１と少なくとも一部が接触するように逐順次巻き付けられる。そして、締結部材３２６によってワイヤ３０６に接続されたワイヤ３０２は、プーリ１２１、プーリ１２２、プーリ１２４及びプーリ１２６と少なくとも一部が接触するように順次巻き付けられる。

これを言い換えると、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０６とワイヤ３０２は、プーリ１２５、プーリ１２３、プーリ１２１、プーリ１２２、プーリ１２４及びプーリ１１６と少なくとも一部が接触するように順次巻き付けられ、ワイヤ３０６とワイヤ３０２は、前記プーリを回転させながら前記プーリに沿って移動できるように形成される。

したがって、ワイヤ３０６が図７の矢印３０６側に引っ張られると、ワイヤ３０６が結合された締結部材３２６及びこれに結合されたプーリ１２１が図７の矢印Ｒ方向に回転することになる。逆に、ワイヤ３０２が図７の矢印３０２側に引っ張られると、ワイヤ３０２が結合された締結部材３２６及びこれに結合されたプーリ１２１が図７の矢印Ｌ方向に回転することになる。

以下では、本発明のピッチ運動についてより詳細に説明する。

まず、ピッチ運動のためにエンドツール１００側にはエンドツールジョーピッチメインプーリであるプーリ１１３、プーリ１１４、プーリ１２３及びプーリ１２４が回転軸１４３を中心に回転可能に形成される。一方、エンドツールジョーピッチメインプーリの近位部（ｐｒｏｘｉｍａｌ ｅｎｄ）１０５方向には、エンドツールジョーピッチサブプーリであるプーリ１１５、プーリ１１６、プーリ１２５及びプーリ１２６が回転軸１４４を中心に回転可能に形成される。

そして、回転軸１４１に垂直で回転軸１４３を含む一平面（すなわち、ＸＹ平面）を基準に、第１ジョーワイヤの２本のワイヤ３０１とワイヤ３０５はＸＹ平面を基準として同じ側に位置する。すなわち、ワイヤ３０１とワイヤ３０５は、エンドツールジョーピッチメインプーリであるプーリ１１３、プーリ１１４の下側と、エンドツールジョーピッチサブプーリであるプーリ１１５、プーリ１１６の上側を通過するように形成される。

同様に、第２ジョーワイヤの２本であるワイヤ３０２とワイヤ３０６は、ＸＹ平面を基準として同じ側に位置する。すなわち、ワイヤ３０２とワイヤ３０６は、エンドツールジョーピッチメインプーリであるプーリ１２３、プーリ１２４の上側と、エンドツールジョーピッチサブプーリであるプーリ１２５、プーリ１２６の下側を通過するように形成される。

そして、第１ジョーワイヤの２本であるワイヤ３０１とワイヤ３０５において、ワイヤ３０１は図７の矢印３０１側に引っ張られ、同時にワイヤ３０５は図７の矢印３０５側に引っ張られると（すなわち、第１ジョーワイヤの両筋が同じ方向に引っ張られると）、図５のように、ワイヤ３０１及びワイヤ３０５は、エンドツールピッチ回転軸である回転軸１４３を中心に回転可能なプーリ１１３とプーリ１１４の下方に巻き付けられているため、ワイヤ３０１及びワイヤ３０５が固定結合されているプーリ１１１及びこのプーリ１１１が結合されたエンドツールハブ１０６が全体として回転軸１４３を中心に反時計方向に共に回転することになり、結果としてエンドツール１００が下方に回転しながらピッチ運動を行うことになる。このとき、第２ジョー１０２及びこれに固定結合されたワイヤ３０２とワイヤ３０６は、回転軸１４３を中心に回転可能なプーリ１２３とプーリ１２４の上方に巻き付けられているため、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６は、それぞれ矢印３０２、３０６とは反対方向に巻き戻されることになる。

一方で、第２ジョーワイヤの２本であるワイヤ３０５とワイヤ３０６において、ワイヤ３０２は図７の矢印３０２側に引っ張られ、同時にワイヤ３０６は図７の矢印３０６側に引っ張られると（すなわち、第２ジョーワイヤの両筋が同じ方向に引っ張られると）、図５のように、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６は、エンドツールピッチ回転軸である回転軸１４３を中心に回転可能なプーリ１２３とプーリ１２４の上方に巻き付けられているため、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６が固定結合されているプーリ１１１及びこのプーリ１１１が結合されたエンドツールハブ１０６が全体として回転軸１４３を中心に時計方向に共に回転することになり、結果としてエンドツール１００が上方に回転しながらピッチ運動を行うことになる。このとき、第１ジョー１０１及びこれに固定結合されたワイヤ３０１とワイヤ３０５は、回転軸１４３を中心に回転可能なプーリ１１３とプーリ１１４の下方に巻き付けられているため、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６は、それぞれ３０１、３０５とは反対方向に移動することになる。

これを言い換えると、エンドツール１００のピッチ回転時に、各ジョーワイヤの両筋は同じ方向に同時に移動すると表現することもできるだろう。

一方、本発明の多関節型手術用装置３０のエンドツール１００は、エンドツールピッチプーリであるプーリ１３１をさらに備え、駆動部２００は、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１をさらに備える。動力伝達部３００は、ピッチワイヤであるワイヤ３０３及びワイヤ３０４をさらに含むことができる。詳細には、エンドツール１００のプーリ１３１は、エンドツールピッチ回転軸である回転軸１４３を中心に回転可能であり、エンドツールハブ１０６と一体的に（またはエンドツールハブ１８０に固定結合されるように）形成することができる。また、ワイヤ３０３及びワイヤ３０４は、エンドツール１００のプーリ１３１と駆動部２００のプーリ２３１を接続させる役割を果たすことができる。

したがって、駆動部２００のプーリ２３１が回転すると、プーリ２３１の回転はワイヤ３０３及びワイヤ３０４を介してエンドツール１００のプーリ１３１に伝達され、プーリ１３１も一緒に回転することになり、結果としてエンドツール１００が回転しながらピッチ運動を行うことになる。

すなわち、本発明の第１実施形態に係る多関節型手術用装置３０は、ピッチ運動のための動力伝達のためにエンドツール１００のプーリ１３１、駆動部２００のプーリ２３１及び動力伝達部３００のワイヤ３０３及びワイヤ３０４を備え、駆動部２００のピッチ動作の駆動力をより完全にエンドツール１００に伝達させることにより、動作信頼性を向上させることができる。

ここで、エンドツールジョーピッチメインプーリであるプーリ１１３、プーリ１１４、プーリ１２３及びプーリ１２４の直径と、エンドツールピッチプーリであるプーリ１３１の直径とは互いに同じであってもよく、あるいは、互いに異なっていてもよい。このとき、エンドツールジョーピッチメインプーリの直径対エンドツールピッチプーリの直径の比率は、後述する駆動部２００の駆動部仲介プーリの直径対駆動部ピッチプーリの直径の比率と同じであってもよい。これについては後で詳細に説明する。

（駆動部）

以下では、図４の多関節型手術用装置３０の駆動部２００についてさらに詳細に説明する。

図８～図１４を参照すると、本発明の第１実施形態に係る多関節型手術用装置３０の駆動部２００は、第１ジョー（ｊａｗ）１０１の回転運動に関連するプーリ２１１、プーリ２１２、プーリ２１３、プーリ２１４、プーリ２１５、プーリ２１６、プーリ２１７、プーリ２１８、プーリ２１９及びプーリ２２０を含むことができる。また、第２ジョー（ｊａｗ）１０２の回転運動に関連するプーリ２２１、プーリ２２２、プーリ２２３、プーリ２２４、プーリ２２５、プーリ２２６、プーリ２２７、プーリ２２８、プーリ２２９及びプーリ２３０を含むことができる。

ここで、図には対向するプーリが互いに平行して形成されることと示されているが、本発明の精神はこれに限定されず、各プーリが駆動部の構成に適した位置及び大きさで様々に形成されることができると言えるだろう。

また、本発明の第１実施形態に係る多関節型手術用装置３０の駆動部２００は、駆動部ピッチプーリの役割を果たすプーリ２３１と、このプーリ２３１と上述した駆動部ジョープーリとを接続させるピッチヨーコネクタ２３２と、をさらに含むことができる。

また、本発明の第１実施形態の駆動部２００は、回転軸２４１、回転軸２４２、回転軸２４３、回転軸２４４、回転軸２４５及び回転軸２４６を含むことができる。ここで、回転軸２４１は駆動部第１ジョー回転軸として機能し、回転軸２４２は駆動部第２ジョー回転軸として機能することができる。そして、回転軸２４３は駆動部ピッチ回転軸として機能し、回転軸２４４は駆動部ロール回転軸として機能することができる。そして、回転軸２４５は駆動部第１ジョー補助回転軸として機能し、回転軸２４６は駆動部第２ジョー補助回転軸として機能することができる。このような各回転軸２４１、２４２、２４３、２４４、２４５、２４６には１つ以上のプーリが嵌合されることができ、これについては後で詳細に説明する。

また、本発明の第１実施形態の駆動部２００は、モータ結合部２５１、モータ結合部２５２、モータ結合部２５３、モータ結合部２５４を含むことができる。ここで、モータ結合部２５１は第１ジョー駆動モータ結合部として機能し、モータ結合部２５２は第２ジョー駆動モータ結合部として機能し、モータ結合部２５３はピッチ駆動モータ結合部として機能し、モータ結合部２５４はロール駆動モータ結合部として機能することができる。ここで、各モータ結合部２５１、２５２、２５３、２５４は、回転可能な平板状に形成されることができ、モータ（図示せず）が結合されることができる結合ホールが１つ以上形成されることができる。

このような駆動部２００のモータ結合部２５１、２５２、２５３、２５４が、各ロボットアームユニット２１、２２、２３に形成されたモータ（図示せず）と結合し、モータ（図示せず）の駆動により駆動部２００が動作することになる。

また、本発明の第１実施形態の駆動部２００は、ギア２６１、ギア２６２、ギア２６３及びギア２６４を含むことができる。ここで、ギア２６１とギア２６２はピッチ駆動ギアとして機能し、ギア２６３とギア２６４はロール駆動ギアとして機能することができる。

以下では、各構成要素についてより詳細に説明する。

プーリ２１１とプーリ２１２は駆動部第１ジョープーリとして機能し、プーリ２２１とプーリ２２２は駆動部第２ジョープーリとして機能し、これらの構成要素を通称して駆動部ジョープーリと称することもできる。

ここで、図には、プーリ２１１はエンドツール１００の第１ジョー１０１の回転運動に関連し、プーリ２２１はエンドツール１００の第２ジョー１０２の回転運動に関連することと示されているが、本発明の思想はこれに限定されない。例えば、駆動部内の一群のプーリはヨー（ｙａｗ）運動に関連し、一群のプーリはアクチュエーション（ａｃｔｕａｔｉｏｎ）運動に関連することもできる。したがって、プーリ２１１とプーリ２１２とを通称して、駆動部駆動プーリと称することもできる。そして、以下の他のプーリも一群のプーリはヨー（ｙａｗ）運動に関連し、一群のプーリはアクチュエーション（ａｃｔｕａｔｉｏｎ）運動に関連することもできる。

プーリ２１３とプーリ２１４は駆動部第１ジョー補助プーリとして機能し、プーリ２２３とプーリ２２４は駆動部第２ジョー補助プーリとして機能し、これらの構成要素を通称して駆動部ジョー補助プーリと称することもできる。

プーリ２１５とプーリ２１６は駆動部第１ジョー第１仲介プーリとして機能し、プーリ２１７とプーリ２１８は駆動部第１ジョー第２仲介プーリとして機能し、これらの構成要素を通称して駆動部第１ジョー仲介プーリと称することもできる。一方、プーリ２２５とプーリ２２６は駆動部第２ジョー第１仲介プーリとして機能し、プーリ２２７とプーリ２２８は駆動部第２ジョー第２仲介プーリとして機能し、これらの構成要素を通称して駆動部第２ジョー仲介プーリと称することもできる。一方、プーリ２１５、プーリ２１６、プーリ２２５及びプーリ２２６を通称して駆動部第１仲介プーリと称し、プーリ２１７、プーリ２１８、プーリ２２７及びプーリ２２８を通称して駆動部第２仲介プーリと称することもできるだろう。さらに、プーリ２１５、プーリ２１６、プーリ２１７、プーリ２１８、プーリ２２５、プーリ２２６、プーリ２２７及びプーリ２２８を通称して駆動部仲介プーリと称することもできるだろう。

ここで、図には、各ジョー（ｊａｗ）に対する駆動部仲介プーリは２つのプーリが一対を成すもの示されているが、本発明の思想はこれに限定されない。例えば、駆動部第１ジョー第１仲介プーリであるプーリ２１５と駆動部第１ジョー第２仲介プーリであるプーリ２１７とが一対を成すように形成され、ワイヤ３０１はプーリ２１５とプーリ２１７を順次に通過するものと示されている。ただし、駆動部第１ジョー仲介プーリが２つのプーリで構成されるのではなく、３つまたはそれ以上のプーリで構成されることもできる。

一方、プーリ２１９とプーリ２２０は駆動部第１ジョー衛星プーリとして機能し、プーリ２２９とプーリ２３０は駆動部第２ジョー衛星プーリとして機能し、これら２つの構成要素を通称して駆動部衛星プーリと称することもできる。

ベースプレート２０１の第１面上には、回転軸２４１、回転軸２４２、回転軸２４３、回転軸２４４、回転軸２４５及び回転軸２４６を含む複数の回転軸が形成されることができる。また、ベースプレート２０１の第１面上には複数の仲介プーリ２０２が形成され、接続部３１０を通過して駆動部２００に進入したワイヤ３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６をプーリ２３１側に方向転換させる役割を果たすことができる。

また、ベースプレート２０１において、第１面と反対側の第２面上にはシャフト状の接続部３１０が結合されており、また、プーリの駆動のためのモータ（図示せず）が結合されるモータ結合部２５１、モータ結合部２５２、モータ結合部２５３及びモータ結合部２５４が形成されることができる。

ここで、各モータ結合部と回転軸とは直接接続されることもでき、またはギアを介して間接接続されることもできる。

一例として、第１ジョー駆動モータ結合部であるモータ結合部２５１は、駆動部第１ジョー回転軸である回転軸２４１と直接結合し、第１ジョー駆動モータ（図示せず）と結合したモータ結合部２５１が回転すると、これと直接結合された回転軸２４１が共に回転することができる。同様に、第２ジョー駆動モータ結合部であるモータ結合部２５２は、駆動部第２ジョー回転軸である回転軸２４２と直接結合し、第２ジョー駆動モータ（図示せず）と結合したモータ結合部２５２が回転すると、これと直接結合された回転軸２４２が共に回転することができる。

他の例として、ピッチ駆動モータ結合部であるモータ結合部２５３と駆動部ピッチ回転軸である回転軸２４３とは、回転軸２４３に垂直な平面視で一定程度離隔して配置されることができる。そして、このようなモータ結合部２５３と回転軸２４３とは、ピッチ駆動ギアであるギア２６１及びギア２６２によって接続されることができる。

同様に、ロール駆動モータ結合部であるモータ結合部２５４と駆動部ロール回転軸である回転軸２４４とは、回転軸２４４に垂直な平面視で一定程度離隔して配置されることができる。そして、このようなモータ結合部２５４と回転軸２４４とは、ロール駆動ギアであるギア２６３及びギア２６４によって接続されることができる。

このように一部のモータ結合部は回転軸と直接接続され、残りのモータ結合部は回転軸と間接接続されるように構成された理由は、多関節型手術用装置３０とスレーブロボット２０との結合位置及び方向を考慮しなければならないためである。すなわち、スレーブロボット２０との結合位置に影響されない回転軸はモータ結合部と直接接続されるが、スレーブロボット２０との結合位置と干渉を起こす可能性がある回転軸はモータ結合部と間接接続されることができる。

図には、モータ結合部２５１、モータ結合部２５２は回転軸に直接接続され、モータ結合部２５３、モータ結合部２５４はギアを介して間接接続されるものと示されているが、本発明の思想はこれに限定されず、スレーブロボット２０との結合位置及び方向に応じて様々な構成が可能であると言えるだろう。

駆動部第１ジョー回転軸である回転軸２４１には、駆動部第１ジョープーリであるプーリ２１１及びプーリ２１２が結合されることができる。ここで、プーリ２１１及びプーリ２１２は、回転軸２４１と共に回転するように形成されることができる。

そして、回転軸２４１に隣接した領域には、駆動部第１ジョー補助回転軸である回転軸２４５を配置することができる。この回転軸２４５に駆動部第１ジョー補助プーリであるプーリ２１３とプーリ２１４を結合することができる。ここで、プーリ２１３及びプーリ２１４は、回転軸２４５を中心に回転可能に形成されることができる。

ここで、図には駆動部第１ジョープーリが２つのプーリ２１１、２１２で形成され、一方のプーリ２１１にはワイヤ３０１が結合され、他方のプーリ２１２にはワイヤ３０５が結合されるものと示されている。しかし、本発明の思想はこれに限定されず、駆動部第１ジョープーリが１つのプーリで形成され、この１つのプーリにワイヤ３０１とワイヤ３０５の両方が結合されることもできる。

上述したように、回転軸２４１はモータ結合部２５１によって第１ジョー駆動モータ（図示せず）と結合されており、したがって第１ジョー１０１の駆動のために第１ジョー駆動モータ（図示せず）が回転すると、回転軸２４１と共に駆動部第１ジョープーリであるプーリ２１１及びプーリ２１２が回転することで第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５を引っ張ったり巻き戻したりすることになる。

駆動部第２ジョー回転軸である回転軸２４２には、駆動部第２ジョープーリであるプーリ２２１及びプーリ２２２が結合されることができる。ここで、プーリ２２１及びプーリ２２２は、回転軸２４２と共に回転するように形成されることができる。

そして、回転軸２４２に隣接した領域には、駆動部第２ジョー補助回転軸である回転軸２４６を配置することができる。この回転軸２４５に駆動部第２ジョー補助プーリであるプーリ２２３とプーリ２２４を結合することができる。ここで、プーリ２２３及びプーリ２２４は、回転軸２４６を中心に回転可能に形成されることができる。

ここで、図には駆動部第２ジョープーリが２つのプーリ２２１、２２２で形成され、一方のプーリ２２１にはワイヤ３０２が結合され、他方のプーリ２２２にはワイヤ３０６が結合されるものと示されている。しかし、本発明の思想はこれに限定されず、駆動部第２ジョープーリが１つのプーリで形成され、この１つのプーリにワイヤ３０２とワイヤ３０６の両方が結合されることもできる。

上述したように、回転軸２４２はモータ結合部２５２によって第２ジョー駆動モータ（図示せず）と結合されており、したがって第２ジョー１０２の駆動のために第２ジョー駆動モータ（図示せず）が回転すると、回転軸２４２と共に駆動部第２ジョープーリであるプーリ２２１及びプーリ２２２が回転することで第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６を引っ張ったり巻き戻したりすることになる。

駆動部ピッチ回転軸である回転軸２４３には、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１が結合されることができる。ここで、プーリ２３１は、回転軸２４３と共に回転するように形成されることができる。

上述したように、回転軸２４３はモータ結合部２５３によってピッチ駆動モータ（図示せず）と結合されており、したがってピッチ動作のためにピッチ駆動モータ（図示せず）が回転すると、回転軸２４３と共に駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１が回転することでピッチワイヤであるワイヤ３０３及びワイヤ３０４を引っ張ったり巻き戻したりすることになる。

一方、駆動部仲介プーリであるプーリ２１５、プーリ２１６、プーリ２１７、プーリ２１８、プーリ２２５、プーリ２２６、プーリ２２７及びプーリ２２８は回転軸２４３に貫通挿入され、回転軸２４３を中心に回転可能に形成されることができる。ここで、ピッチプーリであるプーリ２３１を基準として、いずれか一面の方には、駆動部第１ジョー仲介プーリであるプーリ２１５、プーリ２１６、プーリ２１７及びプーリ２１８が配置され、プーリ２３１を基準として、他の一面の方には、駆動部第２ジョー仲介プーリであるプーリ２２５、プーリ２２６、プーリ２２７及びプーリ２２８が配置されることができる。

これを言い換えると、回転軸２４３には、駆動部第２ジョー第１仲介プーリであるプーリ２２５及びプーリ２２６、駆動部第２ジョー第２仲介プーリであるプーリ２２７及びプーリ２２８、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１、駆動部第１ジョー第２仲介プーリであるプーリ２１７及びプーリ２１８、駆動部第１ジョー第１仲介プーリであるプーリ２１５及びプーリ２１６が順次積層されて形成されることができる。

また、回転軸２４３にはピッチヨーコネクタ２３２が結合されることができる。ピッチヨーコネクタ２３２は、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１と、駆動部衛星プーリであるプーリ２１９、プーリ２２０、プーリ２２９及びプーリ２３０とを剛体接続し、プーリ２３１が自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、駆動部衛星プーリが回転軸２４３を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）するように形成することができる。これについては後でより詳細に説明する。

ここで、ピッチヨーコネクタ２３２は、回転軸２４３と共に回転するように形成されることができる。すなわち、プーリ２３１とピッチヨーコネクタ２３２とは、回転軸２４３と結合して回転軸２４３と共に回転することができる。

ここで、ピッチヨーコネクタ２３２は、図１０に示すように大体Ｙ字状に形成されるものとして説明することもでき、または、中心から少なくとも２つの延長部２３２ａ、２３２ｂが延びる形状に形成されると説明することができる。そして、そのような延長部２３２ａ、２３２ｂの各端部には、駆動部第１ジョー衛星プーリ中心軸２３３及び駆動部第２ジョー衛星プーリ中心軸２３４が形成されることができる。

そして、駆動部第１ジョー衛星プーリ中心軸２３３には駆動部第１ジョー衛星プーリであるプーリ２１９及びプーリ２２０が結合され、駆動部第２ジョー衛星プーリ中心軸２３４には駆動部第２ジョー衛星プーリであるプーリ２２９及びプーリ２３０が結合されることができる。

結果として、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１が回転軸２４３と共に回転すると、駆動部衛星プーリであるプーリ２１９、プーリ２２０、プーリ２２９及びプーリ２３０が回転軸２４３を中心とする公転する。言い換えると、駆動部第１ジョー衛星プーリ中心軸２３３及び駆動部第２ジョー衛星プーリ中心軸２３４が回転軸２４３と一定程度離隔した状態で、駆動部第１ジョー衛星プーリ中心軸２３３及び駆動部第２ジョー衛星プーリ中心軸２３４が回転軸２４３と一定の距離を維持しながら回転軸２４３を中心に回転するとも表現することができる。

すなわち、駆動部衛星プーリは、駆動部仲介プーリ及び回転軸２４３に対して相対的に移動可能に形成され、駆動部仲介プーリ及び回転軸２４３に対する駆動部衛星プーリの相対位置が変化できるように形成される。一方、駆動部ピッチプーリと駆動部仲介プーリとの相対位置は一定に維持される。

そして、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１が回転軸２４３を中心に回転すると、駆動部衛星プーリであるプーリ２１９、プーリ２２０、プーリ２２９及びプーリ２３０が駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１に対して相対的に移動することで、ジョーワイヤであるワイヤ３０１、ワイヤ３０２、ワイヤ３０５及びワイヤ３０６の駆動部２００内での全長が変更されることである。

第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１は、第１ジョーワイヤ駆動部締結部材（図示せず）によって一端部がプーリ２１１に結合された状態で、プーリ２１１、プーリ２１３、プーリ２１５、プーリ２１９及びプーリ２１７と少なくとも一部が接触するように順次巻き付けられた後、接続部３１０を介してエンドツール１００と接続される。

これを言い換えると、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１は、駆動部第１ジョープーリ２１１、駆動部第１ジョー補助プーリ２１３、駆動部第１ジョー第１仲介プーリ２１５、駆動部第１ジョー衛星プーリ２１９及び駆動部第１ジョー第２仲介プーリ２１７を順次経過した後、接続部３１０を介してエンドツール１００と接続される。

これを言い換えると、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１は、エンドツール１００及び接続部３１０を通って駆動部２００に進入した後、プーリ２１７、プーリ２１９、プーリ２１５及びプーリ２１３に順次巻き付けられた後、駆動部第１ジョープーリであるプーリ２１１に固定結合される。

一方、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０５は、第１ジョーワイヤ‐駆動部締結部材（図示せず）によって一端部がプーリ２１２に結合された状態で、プーリ２１２、プーリ２１４、プーリ２１６、プーリ２２０及びプーリ２１８と少なくとも一部が接触するように順次巻き付けられた後、接続部３１０を介してエンドツール１００と接続される。

第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２は、第２ジョーワイヤ‐駆動部締結部材（図示せず）によって一端部がプーリ２２１に結合された状態で、プーリ２２１、プーリ２２３、プーリ２２５、プーリ２２９及びプーリ２２７と少なくとも一部が接触するように順次巻き付けられた後、接続部３１０を介してエンドツール１００と接続される。

一方、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０６は、第２ジョーワイヤ‐駆動部締結部材（図示せず）によって一端部がプーリ２２２に結合された状態で、プーリ２２２、プーリ２２４、プーリ２２６、プーリ２３０及びプーリ２２８と少なくとも一部が接触するように順次巻き付けられた後、接続部３１０を介してエンドツール１００と接続される。

（ピッチ動作）

図１５及び図１６は、図４に示す多関節型手術用装置のピッチ動作を示す図である。ここでは、説明の便宜上、図１５の（ａ）及び図１６の（ａ）では第１ジョーの回転に関連するプーリ及びワイヤのみを示しており、図１５の（ｂ）及び図１６の（ｂ）では第２ジョーの回転に関連するプーリ及びワイヤのみを示した。そして、図１５の（ｃ）及び図１６の（ｃ）は、駆動部のピッチ動作によるエンドツールのピッチ動作を示した。

ここで、本発明の一実施形態に係る多関節型手術用装置３０は、駆動部衛星プーリが駆動部仲介プーリに対して相対的に移動すると、駆動部２００内のジョーワイヤの全長が変更されることで、エンドツール１００のピッチ操作が行われることを特徴とする。特に、本発明の一実施形態に係る多関節型手術用装置３０は、駆動部ピッチプーリが回転すると、駆動部衛星プーリが駆動部仲介プーリ及び駆動部ピッチプーリの（共通）回転軸を中心に公転することで、駆動部仲介プーリに巻き付けられたジョーワイヤの経路長を変更させることにより、エンドツールのピッチ動作が行われることを特徴とする。

具体的には、駆動部でピッチ動作のための別途の動作補償を行わない場合、エンドツールではピッチ動作自体を実行することができなくなる。

ピッチ動作補償の概念図を示す図３３を参照すると、エンドツールでピッチ動作が行われるためには、ワイヤ３０１とワイヤ３０５とがプーリ１１３にΔＳ_{ｐｉｔｃｈ}の分だけさらに巻き付けられ、ワイヤ３０２とワイヤ３０６はプーリ１１４でΔＳ_{ｐｉｔｃｈ}の分だけさらに巻き戻さなければならない。ところで、駆動部でこのような補償が行われない場合、エンドツールではピッチ動作そのものが行われないようになる。

このようにピッチ動作のための動作補償のために、本発明の一実施形態に係る多関節型手術用装置３０は、駆動部ピッチプーリが自転すると同時に駆動部衛星プーリが公転することで、ジョーワイヤが駆動部仲介プーリに巻き付けられるか、駆動部仲介プーリから巻き戻されるようにし、駆動部ピッチプーリの回転によるジョーワイヤの移動を補償することを特徴とする。

言い換えると、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１が回転軸２４３と共に回転すると、駆動部衛星プーリが回転軸２４３を中心に公転する。そして、駆動部衛星プーリが回転軸２４３を中心に公転するにつれて、ジョーワイヤで駆動部仲介プーリに巻き付けられている長さが変更される。すなわち、プーリ２３１の回転によってエンドツール１００側で巻き付けられるジョーワイヤは駆動部２００側で同じ分だけ巻き出し、エンドツール１００側で巻き戻されるジョーワイヤは駆動部２００側で同じ分だけ巻き付けることで、ピッチ動作がヨー動作に影響を与えないようにすることである。

これを言い換えると、駆動部ピッチプーリの回転によりエンドツールがピッチ動作を行うとき、（ヨー運動及びアクチュエーション運動を担う）ジョーワイヤもピッチ動作によって移動することになる。すなわち、エンドツール１００の回転軸１４３を中心にピッチ回転が行われ、一方のジョー（ｊａｗ）に結合されたジョーワイヤの両筋は引っ張られ、他方のジョー（ｊａｗ）に結合された両筋は巻き戻される。従って、本発明はこのようなジョーワイヤの動きを補償するために、エンドツールのピッチ動作が行われると、駆動部衛星プーリが駆動部仲介プーリに対して相対的に移動することで駆動部内のジョーワイヤの全長が変更され、エンドツール側でジョーワイヤが引っ張られた分だけ（または巻き戻された分だけ）、駆動部側でジョーワイヤを巻き戻すことによって（または引っ張ることによって）、エンドツールのピッチ動作を行う際にジョーワイヤの動きを補償してくれると表現することもできる。

以下では、ピッチ動作についてより詳細に説明する。

ピッチ動作のために、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１が矢印Ａ１方向（すなわち、図において時計方向）に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、ピッチヨーコネクタ（図８の２３２参照）がプーリ２３１と共に矢印Ａ１方向に回転し、これによりピッチヨーコネクタ（図８の２３２参照）に固定結合された駆動部衛星プーリであるプーリ２１９、プーリ２２０が全体として回転軸２４３を中心に図１６（ａ）のＡ２方向（すなわち、図において時計方向）にθだけ公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）することになる。すなわち、プーリ２３１が回転すると、プーリ２１９及びプーリ２２０は、図１５（ａ）のＰ１の位置から図１６（ａ）のＰ２の位置に、θだけ回転することになる。これを言い換えると、駆動部ピッチプーリが回転すると、駆動部衛星プーリが駆動部ピッチプーリと連動して移動すると表現することもできる。

同時に、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１が矢印Ａ１方向（すなわち、図において時計方向）に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、ピッチヨーコネクタ（図８の２３２参照）がプーリ２３１と共に矢印Ａ１方向に回転し、これによりピッチヨーコネクタ（図８の２３２参照）に固定結合された駆動部衛星プーリであるプーリ２２９、プーリ２３０が全体として回転軸２４３を中心に図１６（ｂ）のＡ３方向（すなわち、図において時計方向）にθだけ公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）することになる。すなわち、プーリ２３１が回転すると、プーリ２２９及びプーリ２３０は、図１５（ｂ）のＰ３の位置から図１６（ｂ）のＰ４の位置に、θだけ回転することになる。これを言い換えると、駆動部ピッチプーリが回転すると、駆動部衛星プーリが駆動部ピッチプーリと連動して移動すると表現することもできる。

一方、このとき、回転軸２４３に結合された駆動部仲介プーリであるプーリ２１５、プーリ２１６、プーリ２１７、プーリ２１８、プーリ２２５、プーリ２２６、プーリ２２７及びプーリ２２８はその位置が変わらない。すなわち、駆動部ジョープーリであるプーリ２１１、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１、駆動部仲介プーリであるプーリ２１５、プーリ２１６、プーリ２１７及びプーリ２１８の相対位置は一定に維持される。同様に、駆動部ジョープーリであるプーリ２２１、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１、駆動部仲介プーリであるプーリ２２５、プーリ２２６、プーリ２２７及びプーリ２２８の相対位置は一定に維持される。

そして、このように駆動部衛星プーリが公転することで駆動部仲介プーリに対する駆動部衛星プーリの相対位置が変化することになり、これにより駆動部仲介プーリに巻き付けられている各ワイヤの長さ、すなわち経路長が変化することになる。ここで、駆動部仲介プーリは、駆動部第１ジョー第１仲介プーリであるプーリ２１５と、駆動部第１ジョー第２仲介プーリであるプーリ２１７と、を含み、したがって経路長さもワイヤ３０１がプーリ２１５に巻き付けられた長さとワイヤ３０１がプーリ２１７に巻き付けられた長さとの和を意味することになる。（またはワイヤ３０５がプーリ２１６に巻き付けられた長さとワイヤ３０５がプーリ２１８に巻き付けられた長さ）

すなわち、図１５（ａ）の位置での第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５が駆動部仲介プーリに巻き付けられている経路長であるＬ１に比べて、図１６（ａ）の位置での第１ジョーワイヤが駆動部仲介プーリに巻き付けられている経路長であるＬ２の方がより短くなり、経路長が短くなった（Ｌ１－Ｌ２）分だけ駆動部２００側では第１ジョーワイヤをさらに巻き戻すことになる。すなわち、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５の駆動部２００内での全長が短くなったことである。そして、このように駆動部２００内での第１ジョーワイヤの全長が短くなり、第１ジョーワイヤを巻き戻した分だけ、エンドツール１００内での第１ジョーワイヤの全長は長くなる。

これに対して、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１が矢印Ａ１方向に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、図１５（ｂ）の位置で第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６が駆動部仲介プーリに巻き付けられている経路長であるＬ３に比べて、図１６（ｂ）の位置で第２ジョーワイヤが駆動部仲介プーリに巻き付けられている経路長であるＬ４の方がより長くなり、経路長が長くなった（Ｌ４－Ｌ３）分だけ駆動部２００側では第２ジョーワイヤをさらに引っ張ることになる。すなわち、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６の駆動部２００内での全長が長くなったことである。そして、このように駆動部２００内での第２ジョーワイヤの全長が長くなり、第２ジョーワイヤを引っ張った分だけ、エンドツール１００内での第２ジョーワイヤの全長は短くなる。

このようにピッチ動作のために、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１が矢印Ａ１方向に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、駆動部衛星プーリが駆動部ピッチプーリ及び駆動部仲介プーリに対して相対的に移動することで相対位置が変化する。そして、駆動部衛星プーリの相対的な移動により、駆動部２００内での第１ジョーワイヤの全長が短くなり、エンドツール１００内での第１ジョーワイヤの全長は長くなる。同時に、駆動部衛星プーリの相対的な移動により、駆動部２００内の第２ジョーワイヤの全長が長くなり、エンドツール１００内の第２ジョーワイヤの全長は短くなる。

結果として、エンドツール１００側から見たとき、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１が矢印Ａ１方向に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、第１ジョーワイヤの２本であるワイヤ３０１及びワイヤ３０５は巻き戻され、第２ジョーワイヤの２本であるワイヤ３０２及びワイヤ３０６は引っ張られ、エンドツール１００が回転軸１４３を中心に矢印Ａ４方向にピッチ運動することになるのである。

ここで、経路長は、駆動部第１仲介プーリへの進入点から、駆動部衛星プーリを経て、駆動部第２仲介プーリからの進出点までのジョーワイヤの長さであると定義することができる。すなわち、ジョーワイヤであるワイヤ３０１が駆動部第１仲介プーリであるプーリ２１５に進入する位置から、駆動部衛星プーリであるプーリ２１９を経て、駆動部第２仲介プーリであるプーリ２１７から進出位置までのジョーワイヤの長さを経路長であると定義することができる。

これを言い換えると、経路長は、エンドツールジョープーリと駆動部ジョープーリとを接続させるジョーワイヤの配置経路上において、ジョーワイヤが駆動部仲介プーリと最初に接触する位置から、ジョーワイヤが駆動部仲介プーリと最後に接触する位置までのジョーワイヤの長さであると定義することができる。すなわち、ジョーワイヤであるワイヤ３０１が駆動部第１仲介プーリであるプーリ２１５と最初に接触する位置から、駆動部第２仲介プーリであるプーリ２１７と最後に接触する位置までのジョーワイヤの長さを経路長であると定義することもできる。

一方、駆動部衛星プーリが駆動部仲介プーリに対して相対的に移動することで上述した経路長が変更されるにつれ、駆動部２００内のジョーワイヤの全長もまた変更される。また、駆動部２００内のジョーワイヤの全長が変更されるにつれ、エンドツール１００内のジョーワイヤの全長もまた変更される。ただし、駆動部２００内のジョーワイヤの全長が増加（または減少）される分だけ、エンドツール１００内のジョーワイヤの全長も減少（または増加）されるため、ジョーワイヤの全長は（弾性変形などを考慮しないという前提で）変わらないと言えるだろう。

結果として、駆動部ピッチプーリが回転すると、エンドツール１００側で第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１／ワイヤ３０５が引かれた分だけ、駆動部２００側では第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１／ワイヤ３０５が巻き戻され、結果としてピッチ運動が可能になることである。

一方、上述したように、本発明の多関節型手術用装置３０のエンドツール１００は、エンドツールピッチプーリであるプーリ１３１をさらに備え、駆動部２００は、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１をさらに備える。動力伝達部３００は、ピッチワイヤであるワイヤ３０３及びワイヤ３０４をさらに含むことができる。

したがって、駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１が矢印Ａ１方向に回転すると、プーリ２３１の回転によってワイヤ３０４はプーリ２３１に巻き付けられ、ワイヤ３０３はプーリ２３１から巻き戻される。これにより、ワイヤ３０３及びワイヤ３０４の反対側に接続されたエンドツールピッチプーリであるプーリ１３１が、回転軸１４３を中心に矢印Ａ２方向に回転することで、ピッチ動作がより確実で信頼性を有して行われることができる。

（プーリサイズ比）

ここで、エンドツールピッチ回転軸である回転軸１４３を中心に回転するプーリのうち、ピッチワイヤであるワイヤ３０３及びワイヤ３０４に接触するエンドツールピッチプーリであるプーリ１３１と、ジョーワイヤであるワイヤ３０１、ワイヤ３０５、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６と接触するエンドツールジョーピッチメインプーリであるプーリ１１３、プーリ１１４、プーリ１２３及びプーリ１２４は、その直径が互いに異なるように形成されることができる。

この場合、回転軸１４３が回転する際、各プーリにワイヤが巻き付けられるか、または、巻き戻される長さが互いに異なるようになる。例えば、エンドツールピッチプーリの直径が６φで、エンドツールジョーピッチメインプーリの直径が４φで、回転軸１４３が９０°回転する場合、エンドツールピッチプーリに巻き付けられたピッチワイヤが巻き付けられる長さは１．５πであるのに対し、エンドツールジョーピッチメインプーリに巻き付けられたジョーワイヤが巻き付けられる長さは１πであることができる。

このような観点から、ワイヤがプーリに巻き付けられたり巻き戻された「長さ」を「回転量」と定義することができる。この回転量は、回転角度とは異なる概念で、（直径×回転角度／３６０°×π）で算出することができる。

この場合、基本的に駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１とエンドツールピッチプーリであるプーリ１３１とはピッチワイヤであるワイヤ３０３及びワイヤ３０４によって直接接続されているため、駆動部ピッチプーリとエンドツールピッチプーリの回転量は同じである。すなわち、駆動部ピッチプーリでピッチワイヤが巻き付けられたり巻き戻されたりした分だけ、エンドツールピッチプーリでピッチワイヤが巻き戻されたり巻き付けられたりすることになる。

一方、（エンドツールピッチプーリの直径：エンドツールジョーピッチメインプーリの直径）＝（エンドツールピッチプーリに巻き付けられるワイヤの回転量：エンドツールジョーピッチメインプーリに巻き付けられるワイヤの回転量）であることができる。

このように、エンドツール１００でピッチワイヤがエンドツールピッチプーリに巻き付けられる長さと、ジョーワイヤがエンドツールジョーピッチメインプーリに巻き付けられる長さとが異なる場合、駆動部２００においてもこれと同じ割合でピッチワイヤを巻き戻す長さとジョーワイヤを巻き戻す長さとが互いに異ならなければならない。

そのために、（エンドツールピッチプーリの直径：エンドツールジョーピッチメインプーリの直径）＝（駆動部ピッチプーリの直径：駆動部仲介プーリの直径）の関係が成立することができる。

例えば、（エンドツールピッチプーリの直径：エンドツールジョーピッチメインプーリの直径）が６：４の場合、（駆動部ピッチプーリの直径：駆動部仲介プーリの直径）も６：４であることができる。この比率に応じて、駆動部ピッチプーリの直径は９φであり、駆動部仲介プーリの直径は６φであることができる。

だがここで、駆動部仲介プーリは、駆動部第１仲介プーリと駆動部第２仲介プーリの２つ（またはそれ以上）のプーリを含むことができる。そして、駆動部第１仲介プーリと駆動部第２仲介プーリの直径の総和を駆動部仲介プーリの直径と定義することができる。

例えば、駆動部仲介プーリの直径を６φとした場合、（駆動部第１仲介プーリの直径、駆動部第２仲介プーリの直径）の場合の数は、（１φ、５φ）、（２φ、４φ）、（３φ、３φ）、（４φ、２φ）、（５φ、１φ）などが可能である。ここで、図には、駆動部第１仲介プーリであるプーリ２１５の直径が４φであり、駆動部第２仲介プーリであるプーリ２１７の直径の２φであると示されている。

そして、（駆動部第１仲介プーリの回転量＋駆動部第２仲介プーリの回転量）が駆動部ピッチプーリの回転量に比例すると表現することもできるだろう。

ただし、（エンドツールピッチプーリの直径：エンドツールジョーピッチメインプーリの直径）の割合が、（駆動部ピッチプーリの直径：駆動部仲介プーリの直径）の割合と正確に一致しなくても、その比率が互いに類似にプーリの直径が選択されれば、駆動部ピッチプーリの回転に伴うジョーワイヤの移動を補償するという本発明の目的をある程度実現することができるだろう。

最終的なピッチ動作過程をもう一度説明すると、次の通りである。

以下では、エンドツールピッチプーリの直径が６φであり、エンドツールジョーピッチメインプーリの直径が４φであり、駆動部ピッチプーリの直径は９φであり、駆動部仲介プーリの直径は６φである場合を例に挙げて説明する。

まず、ピッチ動作のために駆動部２００の駆動部ピッチプーリであるプーリ２３１が６０°回転してピッチワイヤであるワイヤ３０４を巻き付けると同時にワイヤ３０３を巻き戻す。このとき、ワイヤ３０３／ワイヤ３０４がそれぞれ巻き付けられ／巻き戻される長さは１．５πである。

これにより、エンドツール１００では、ワイヤ３０４は１．５πだけ引っ張られ、ワイヤ３０３は１．５πだけ巻き戻されてエンドツールピッチプーリであるプーリ１３１は１．５πに相当する９０°だけ回転することになる。

一方、プーリ１３１が回転軸１４３を中心にピッチ回転を行うと、ジョー１０１、１０２及びプーリ１１１／プーリ１１２も回転軸１４３を中心にピッチ回転を行う。したがって、プーリ１１１と結合された第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５は両方とも引っ張られ、プーリ１２１と結合された第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６は両方とも巻き戻されることになる。このとき、エンドツールピッチプーリとエンドツールジョーピッチメインプーリが回転する角度は９０°で等しく、従って、ジョーワイヤがエンドツールジョーピッチメインプーリに巻き付けられたり巻き戻される長さは１πとなる。

一方、プーリ２３１とプーリ２１９／プーリ２２０とはピッチヨーコネクタ２３２によって剛体結合されているため、プーリ２３１が回転軸２４３を中心に６０°だけ自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、プーリ２１９／プーリ２２０は、回転軸２４３を中心に６０°だけ公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）することになる。

そして、このようにプーリ２１９／プーリ２２０が公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）をすることで、直径の和が６φのプーリ２１５とプーリ２１６には公転角度である６０°に相当する１πだけジョーワイヤが巻き付けられたり巻き戻されることになる。すなわち、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５は全体として巻き戻され、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６は全体として引っ張られることになる。

言い換えると、ワイヤ３０１及びワイヤ３０５が駆動部第１ジョー仲介プーリであるプーリ２１５、プーリ２１６、プーリ２１７及びプーリ２１８に巻き付けられる全体経路長は減少することになり、その減少した経路長だけワイヤ３０１及びワイヤ３０５は巻き戻される。そして、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６が駆動部第２ジョー仲介プーリであるプーリ２２５、プーリ２２６、プーリ２２７、及びプーリ２２８に巻き付けられる全体経路長は増加することになり、その増加した経路長だけワイヤ３０２及びワイヤ３０６は引っ張られることになる。

すなわち、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５は、エンドツール１００側で引っ張られるだけ駆動部２００側で巻き戻され、ピッチ動作に応じたジョーワイヤの動きが補償される。同様に、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６は、エンドツール１００側で引っ張られるだけ駆動部２００側で巻き戻され、ピッチ動作に応じたジョーワイヤの動きが補償される。

結果として、ピッチ動作に応じてエンドツール１００側でジョーワイヤが巻き付けられる（または巻き戻される）長さに同じ長さだけ駆動部２００側ではジョーワイヤを巻き戻すことによって（または引っ張ることによって）、ピッチ動作がジョーのヨー軸方向回転に影響を与えずにピッチ動作が独立して行われる結果を出すことができるのである。

すなわち、駆動部ピッチプーリと駆動部衛星プーリとを剛体接続し、駆動部ピッチプーリが回転軸２４３を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、駆動部衛星プーリが回転軸２４３を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）をすることで、駆動部仲介プーリに巻き付けられているジョーワイヤの経路長を変更させる。そして、このジョーワイヤの経路長の変化が、ピッチ動作によるエンドツール側でのジョーワイヤの移動を補償することにより、ピッチ動作が独立して行われる結果を出すことができるのである。

（ヨー動作）

図１７及び図１８は、図４に示す多関節型手術用装置のヨー動作を示す図である。

図１３、１４、１７、１８などを参照すると、ヨー動作のために駆動部第１ジョープーリであるプーリ２１１が矢印Ａ３方向に回転すると、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５がプーリ２１１の回転に応じて、一方はプーリ２１１に巻き付けられ、他方はプーリ２１１から巻き戻されることになる。これにより、ワイヤ３０１及びワイヤ３０５の反対側に接続されたエンドツール第１ジョープーリであるプーリ１１１が矢印Ａ４方向に回転することでヨー動作が行われる。

このとき、駆動部衛星プーリであるプーリ２１９、プーリ２２０、プーリ２２９及びプーリ２３０と、駆動部仲介プーリであるプーリ２１５、プーリ２１６、プーリ２１７、プーリ２１８、プーリ２２５、プーリ２２６、プーリ２２７及びプーリ２２８はその位置が変わらず、ただワイヤ３０１及びワイヤ３０５が駆動部衛星プーリ及び駆動部仲介プーリに巻き付けられたり巻き戻される動作のみが発生する。

したがって、駆動部衛星プーリと剛体接続された駆動部ピッチプーリも回転せず、ピッチワイヤであるワイヤ３０３及びワイヤ３０４も巻き付けられたり巻き戻されたりせずにその位置を維持することになる。

同様に、ヨー動作のために駆動部第２ジョープーリであるプーリ２２１が回転すると、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６がプーリ２２１の回転に応じていずれか一方はプーリ２２１に巻き付けられ、他方はプーリ２２１から巻き戻される。これにより、ワイヤ３０２及びワイヤ３０６の反対側に接続されたエンドツール第２ジョープーリであるプーリ１２１がいずれか一方向に回転することでヨー動作が行われる。

このとき、駆動部衛星プーリであるプーリ２１９、プーリ２２０、プーリ２２９及びプーリ２３０と、駆動部仲介プーリであるプーリ２１５、プーリ２１６、プーリ２１７、プーリ２１８、プーリ２２５、プーリ２２６、プーリ２２７及びプーリ２２８はその位置が変わらず、ただワイヤ３０２及びワイヤ３０６が駆動部衛星プーリ及び駆動部仲介プーリに巻き付けられたり巻き戻される動作のみが発生する。

したがって、駆動部衛星プーリと剛体接続された駆動部ピッチプーリも回転せず、ピッチワイヤであるワイヤ３０３及びワイヤ３０４も巻き付けられたり巻き戻されたりせずにその位置を維持することになる。

結果として、ヨー動作またはアクチュエーション動作のために駆動部ジョープーリであるプーリ２１１またはプーリ２２１が回転しても、ジョーワイヤであるワイヤ３０１、ワイヤ３０２、ワイヤ３０５及びワイヤ３０６の駆動部２００内での全長は一定に維持されることである。

このように、本発明の一実施形態に係る多関節型手術用装置３０は、駆動部ピッチプーリが回転すると、駆動部衛星プーリが駆動部ピッチプーリの回転軸を中心に公転することで、駆動部仲介プーリに巻き付けられたジョーワイヤの経路長を変更させ、駆動部ピッチプーリの回転に対応してジョーワイヤが巻き付けられたり巻き戻されることになり、ピッチ駆動によるジョーワイヤの移動を相殺ないしは補償することにより、結果としてピッチ動作とヨー動作を分離する効果を得ることができる。

＜第２実施形態＞

図１９及び図２０は、本発明の第２実施形態に係る多関節型手術用装置を示す概念図である。

本発明の第２実施形態に係る多関節型手術用装置７０は、図４～図１８に示す第１実施形態に比べ、駆動部仲介プーリの構成が特徴的に異なってくる。以下では、第１実施形態に比べて異なる部分について集中的に説明する。

図１９及び図２０を参照すると、本発明の第２実施形態に係る多関節型手術用装置７０は、駆動部第１仲介プーリと駆動部第２仲介プーリの直径の両方が実質的に同じであることを特徴とする。

すなわち、駆動部第１ジョー第１仲介プーリであるプーリ４１５とプーリ４１６と、駆動部第１ジョー第２仲介プーリであるプーリ４１７とプーリ４１８の直径の両方が同じく形成される。また、駆動部第２ジョー第１仲介プーリであるプーリ４２５とプーリ４２６と、駆動部第２ジョー第２仲介プーリであるプーリ４２７とプーリ４２８との直径も、駆動部第１ジョー第１仲介プーリ及び駆動部第１ジョー第２仲介プーリの直径と同じくに形成されることができる。

そして、本実施形態においても、第１実施形態で説明したように、（エンドツールピッチプーリの直径：エンドツールジョーピッチメインプーリの直径）＝（駆動部ピッチプーリの直径：駆動部仲介プーリの直径）の関係が成立することができる。

例えば、（エンドツールピッチプーリの直径：エンドツールジョーピッチメインプーリの直径）が６：４の場合、（駆動部ピッチプーリの直径：駆動部仲介プーリの直径）も６：４であることができる。

またここで、駆動部仲介プーリは、駆動部第１仲介プーリと駆動部第２仲介プーリの２つ（またはそれ以上）のプーリを含むことができる。そして、駆動部第１仲介プーリと駆動部第２仲介プーリの直径の総和を駆動部仲介プーリの直径と定義することができる。

そして、（駆動部第１仲介プーリの回転量＋駆動部第２仲介プーリの回転量）が駆動部ピッチプーリの回転量に比例すると表現することもできるだろう。

ただし、（エンドツールピッチプーリの直径：エンドツールジョーピッチメインプーリの直径）の割合が、（駆動部ピッチプーリの直径：駆動部仲介プーリの直径）の割合と正確に一致しなくても、その比率が互いに類似にプーリの直径が選択されれば、駆動部ピッチプーリの回転に伴うジョーワイヤの移動を補償するという本発明の目的をある程度実現することができるだろう。

このような本実施形態により、大きさが同じであるプーリを用いて部品の種類が減ることで、製造が容易になり、製造コストが減少するという効果を得ることができる。

＜第３実施形態＞

図２１は、本発明の第３実施形態に係る多関節型手術用装置を示す概念図であり、図２２は、図２１の多関節型手術用装置のピッチ動作を示す概念図である。

本発明の第３実施形態に係る多関節型手術用装置８０は、駆動部ピッチプーリが回転するにつれてジョーワイヤの経路長を変更するために、ラック（ｒａｃｋ）／ピニオン（ｐｉｎｉｏｎ）構造を採用したことを特徴とする。すなわち、本実施形態は、図４の第１実施形態においてプーリ及びワイヤを用いた回転運動を、ラック（ｒａｃｋ）／ピニオン（ｐｉｎｉｏｎ）構造を用いた直線運動に置き換えた構造とみなすことができるだろう。

図２１及び図２２を参照すると、駆動部ピッチギア５３１は、駆動部ピッチプーリ（図示せず）と同じ軸を中心に共に回転可能に形成される。そして、駆動部ピッチギア５３１の一側には、駆動部ピッチギア５３１と噛み合うように補償ギア５３２が形成され、駆動部ピッチプーリ（図示せず）と共に駆動部ピッチギア５３１が回転すると、補償ギア５３２が上下に並進運動するように形成される。すなわち、補償ギアは一種のラック（ｒａｃｋ）の役割を果たし、ピッチギアは一種のピニオン（ｐｉｎｉｏｎ）の役割を果たすのである。

一方、本発明の第３実施形態に係る多関節型手術用装置８０は、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１／ワイヤ３０５が巻き付けあれる駆動部第１ジョー第１仲介プーリ５１５、駆動部第１ジョー第２仲介プーリ５１７、及び駆動部第１ジョー衛星プーリ５１９を含む。また、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２／ワイヤ３０６が巻き付けられる駆動部第２ジョー第１仲介プーリ５２５、駆動部第２ジョー第２仲介プーリ５２７及び駆動部第２ジョー衛星プーリ５２９を含む。

以下では、本発明の第３実施形態に係る多関節型手術用装置８０はピッチ動作を説明する。

図２１及び図２２を参照すると、図２１の状態で駆動部ピッチプーリ（図示せず）と共に駆動部ピッチギア５３１が図２２の矢印Ａ５方向に回転すると、補償ギア５３２が図２０の矢印Ａ６方向に並進運動するように形成されることができる。

そして、このように補償ギア５３２が並進運動をすることでジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０２の経路長を変更させる。

すなわち、図２１の位置における第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１の経路長であるＬ３に比べて、図２２の位置における第１ジョーワイヤの経路長であるＬ４の方が長くなり、経路長が長くなった（Ｌ４ーＬ３）分だけ駆動部側では第１ジョーワイヤをさらに引っ張るようになる。結果として、駆動部２００側で第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１が引っ張られた分だけ、エンドツール１００側では第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１が巻き戻されることになり、結果としてピッチ運動が可能になるのである。

同様に、図２１の位置における第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２の経路長に比べて、図２２の位置における第２ジョーワイヤの経路長の方が短くなり、経路長が短くなった分だけ駆動部側では第２ジョーワイヤをさらに巻き戻すことになる。結果として、駆動部２００側で第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２が巻き戻された分だけ、エンドツール１００側では第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２が巻き付けられ、結果としてピッチ運動が可能になるのである。

このように、本発明の第３実施形態に係る多関節型手術用装置８０は、駆動部ピッチギア５３１が回転すると、駆動部ピッチギア５３１と噛み合わされた補償ギア５３２及びこれに接続された駆動部衛星プーリ５１９、５２９が直線運動をすることで、駆動部内のジョーワイヤの全長を変更させることにより、駆動部ピッチプーリの回転に応じてジョーワイヤが巻き付けられたり巻き戻されたりし、結果としてピッチ動作が実行可能になる効果を得ることができる。

＜第４実施形態＞

図２３は、本発明の第４実施形態に係る多関節型手術用装置を示す概念図であり、図２４は、図２３の多関節型手術用装置のピッチ動作を示す概念図であり、図２５は、図２３の多関節型手術用装置のヨー動作を示す概念図であり、図２６は、図２３の多関節型手術用装置がピッチ動作とヨー動作を同時に行っている様子を示す概念図であり、図２７は、図２３の多関節型手術用装置のアクチュエーション動作を示す概念図である。各図において、第１ジョープーリであるプーリ１１１の一側には、プーリ１１１及びプーリ１１１に接続された第１ジョー１０１との平面図を共に示されており、第２ジョープーリであるプーリ１２１の一側には、プーリ１２１及びプーリ１２１に接続された第２ジョー１０２の平面図を共に示している。

上述した本発明の第１～第３実施形態では、駆動部のプーリ構成において、第１ジョーを駆動するための駆動部第１ジョープーリ、第２ジョーを駆動するための駆動部第２ジョープーリ、ピッチ動作を具現するための駆動部ピッチプーリを備えた。そして、第１ジョーの回転（すなわち、ヨーまたはアクチュエーション）のために駆動部第１ジョープーリに接続されたモータを作動させ、第２ジョーの回転（すなわち、ヨーまたはアクチュエーション）のために駆動部第２ジョープーリに接続されたモータを作動させ、ピッチ回転のために駆動部ピッチプーリに接続されたモータを作動させた。

これに対し、本発明の第４実施形態に係る多関節型手術用装置９０は、ピッチ動作の駆動のための駆動部ピッチプーリ、ヨー動作の駆動のための駆動部ヨープーリ、アクチュエーション動作の駆動のための駆動部アクチュエーションプーリで構成されている。そして、ピッチ回転のために駆動部ピッチプーリに接続されたモータを作動させ、ヨー回転のために駆動部ヨープーリに接続されたモータを作動させ、アクチュエーション回転のために駆動部アクチュエーションプーリに接続されたモータを作動させる。

このとき、ピッチ動作のためのプーリ／ワイヤ構成及びヨー動作のためのプーリ／ワイヤ構成のそれぞれは、上述した第３実施形態とある程度類似であると見なすことができる。

図２３を参照すると、本発明の第４実施形態に係る多関節型手術用装置９０は、ピッチ動作のために、駆動部ピッチプーリ（図示せず）、駆動部ピッチギア６３１及びピッチ補償ギア６３２を含む。ここで、駆動部ピッチプーリ（図示せず）と駆動部ピッチギア６３１とは、同じ軸を中心に一緒に回転できるように形成される。そして、駆動部ピッチギア６３１の一側には、駆動部ピッチギア６３１と噛み合うようにピッチ補償ギア６３２が形成され、駆動部ピッチプーリ（図示せず）と共に駆動部ピッチギア６３１が回転すると、ピッチ補償ギア６３２が上下に並進運動するように形成される。すなわち、補償ギアは一種のラック（ｒａｃｋ）の役割を果たし、ピッチギアは一種のピニオン（ｐｉｎｉｏｎ）の役割を果たすのである。

また、本発明の第４実施形態に係る多関節型手術用装置９０は、ピッチ動作のために、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１／ワイヤ３０５が巻き付けられる駆動部第１ピッチ第１仲介プーリ６１５、駆動部第１ピッチ第２仲介プーリ６１７及び駆動部第１ピッチ衛星プーリ６１９を含む。また、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２／ワイヤ３０６が巻き付けられる駆動部第２ピッチ第１仲介プーリ６２５、駆動部第２ピッチ第２仲介プーリ６２７及び駆動部第２ピッチ衛星プーリ６２９をさらに含む。一方、図には示されていないが、各駆動部仲介プーリ及び駆動部衛星プーリは、各ワイヤの両筋が巻き付けられるように対をなして備えられることができる。

ここで、駆動部ピッチギア６３１と、駆動部仲介プーリであるプーリ６１５、プーリ６１７、プーリ６２５及びプーリ６２７とは、その相対位置が固定されるように形成されることができる。そして、駆動部衛星プーリであるプーリ６１９とプーリ６２９は、駆動部ピッチギア６３１及び駆動部仲介プーリに対して相対的に移動可能に形成されることができる。このように、駆動部衛星プーリが駆動部ピッチプーリ及び駆動部仲介プーリに対して相対的に移動すると、駆動部内のジョーワイヤの全長が変更されることで、エンドツールがピッチ回転を行うのである。

一方、図２３を参照すると、本発明の第４実施形態に係る多関節型手術用装置９０は、ヨー動作のために、駆動部ヨープーリ（図示せず）、駆動部ヨーギア６６１及びヨー補償ギア６６２を含む。ここで、駆動部ヨープーリ（図示せず）と駆動部ヨーギア６６１とは、同じ軸を中心に一緒に回転可能に形成される。そして、駆動部ヨーギア６６１の一側には、駆動部ヨーギア６６１と噛み合うように補償ギア６６２が形成され、駆動部ヨープーリ（図示せず）と共に駆動部ヨーギア６６１が回転すると、補償ギア６６２が上下に並進運動するように形成される。すなわち、補償ギアは一種のラック（ｒａｃｋ）の役割を果たし、ヨーギアは一種のピニオン（ｐｉｎｉｏｎ）の役割を果たすのである。

また、本発明の第４実施形態に係る多関節型手術用装置９０は、ヨー動作のためにワイヤ３０５／ワイヤ３０６が巻き付けられる駆動部第１ヨー第１仲介プーリ６４５、駆動部第１ヨー第２仲介プーリ６４７及び駆動部第１ヨー衛星プーリ６４９を含む。また、ワイヤ３０１／ワイヤ３０２が巻き付けられる駆動部第２ヨー第１仲介プーリ６５５、駆動部第２ヨー第２仲介プーリ６５７及び駆動部第２ヨー衛星プーリ６５９をさらに含む。一方、図には示されていないが、各駆動部仲介プーリ及び駆動部衛星プーリは、各ワイヤの両筋が巻き付けられるように対をなして備えられることができる。

ここで、駆動部ヨーギア６６１と、駆動部仲介プーリであるプーリ６４５、プーリ６４７、プーリ６５５及びプーリ６５７とは、その相対位置が固定されるように形成されることができる。そして、駆動部衛星プーリであるプーリ６４９とプーリ６５９は、駆動部ヨーギア６６１及び駆動部仲介プーリに対して相対的に移動可能に形成されることができる。このように、駆動部衛星プーリが駆動部ヨープーリ及び駆動部仲介プーリに対して相対的に移動すると、駆動部内のジョーワイヤの全長が変更されることで、エンドツールがヨー回転を行うのである。

以下では、本発明の第４実施形態に係る多関節型手術用装置９０はピッチ動作を説明する。

図２３及び図２４を参照すると、図２３の状態で駆動部ピッチプーリ（図示せず）と共に駆動部ピッチギア６３１が図２４の矢印Ａ７方向に回転すると、ピッチ補償ギア６３２が図２４の矢印Ａ８方向に並進運動（直線運動）することになる。

そして、このようにピッチ補償ギア６３２が並進運動することで、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５と、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６の経路長を変更させる。

すなわち、図２３の位置での第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５の経路長に比べて、図２４の位置での第１ジョーワイヤの経路長の方が長くなり、経路長が長くなった分だけ第１ジョーワイヤが駆動部側にさらに引っ張られるようになる。言い換えると、駆動部６００内の第１ジョーワイヤの全長が長くなり、これと連動してエンドツール１００内の第１ジョーワイヤの全長が短くなることで、第１ジョー１０１は図２４の下方向に回転する。

同様に、図２３の位置における第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６の経路長に比べて、図２４の位置における第２ジョーワイヤの経路長の方が短くなり、経路長が短くなった分だけ駆動部側では第２ジョーワイヤをさらに巻き戻すことになる。言い換えると、駆動部６００内の第２ジョーワイヤの全長が短くなり、これと連動してエンドツール１００内の第２ジョーワイヤの全長が長くなることで、第２ジョー１０２は図２４の下方向に回転する。

結果として、駆動部２００側では、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１／ワイヤ３０５を引っ張り、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２／ワイヤ３０６を巻き戻すことになり、エンドツール１００のピッチ運動が可能になるのである。

以下では、本発明の第４実施形態に係る多関節型手術用装置９０はヨー動作を説明する。

図２３及び図２５を参照すると、図２３の状態で駆動部ヨープーリ（図示せず）と共に駆動部ヨーギア６６１が図２５の矢印Ａ９方向に回転すると、ヨー補償ギア６６２が図２５の矢印Ａ１０方向に並進運動（直線運動）をすることになる。

そして、このようにヨー補償ギア６５２が並進運動をすることでワイヤ３０１及びワイヤ３０２と、ワイヤ３０５及びワイヤ３０６の経路長を変更させる。

具体的には、第１ジョーワイヤのうちワイヤ３０５と第２ジョーワイヤのうちワイヤ３０６は、駆動部第１ヨー衛星プーリ６４９に巻き付けられており、第１ジョーワイヤのうちワイヤ３０１と第２ジョーワイヤのうちワイヤ３０２は、駆動部第２ヨー衛星プーリ６５９に巻き付けられている。

したがって、駆動部ヨーギア６６１が図２５の矢印Ａ９方向に回転し、これによりヨー補償ギア６６２が図２５の矢印Ａ１０方向に直線運動すると、駆動部第１ヨー衛星プーリ６４９に巻き付けられるワイヤ３０５及びワイヤ３０６の経路長は長くなり、駆動部第２ヨー衛星プーリ６５９に巻き付けられるワイヤ３０５及びワイヤ３０６の経路長は短くなる。

すなわち、図２３の位置でのワイヤ３０５及びワイヤ３０６の経路長に比べて、図２５の位置でのワイヤ３０５及びワイヤ３０６の経路長の方が長くなり、経路長が長くなった分だけワイヤ３０５及びワイヤ３０６が駆動部側にさらに引っ張られるようになる。言い換えると、駆動部６００内のワイヤ３０５及びワイヤ３０６の全長が長くなり、これと連動してエンドツール１００内のワイヤ３０５及びワイヤ３０６の全長が短くなることで、第１ジョー１０１は、図２５から見たとき時計方向に回転する。

同様に、図２３の位置でのワイヤ３０１及びワイヤ３０２の経路長に比べて、図２５の位置でのワイヤ３０１及びワイヤ３０２の経路長の方が短くなり、経路長が短くなった分だけ駆動部側ではワイヤ３０１及びワイヤ３０２をさらに巻き戻すようになる。言い換えると、駆動部６００内のワイヤ３０１及びワイヤ３０２の全長が短くなり、これと連動してエンドツール１００内のワイヤ３０１及びワイヤ３０２の全長が長くなることで、第２ジョー１０２は、図２５から見たとき時計方向に回転する。

すなわち、エンドツールから見たとき、第１ジョーワイヤのうちワイヤ３０５は駆動部２００側に引っ張られ、ワイヤ３０１は逆に巻き戻されるため、第１ジョー１０１は時計方向に回転することになる。一方、第２ジョーワイヤのうちワイヤ３０６は引っ張られ、ワイヤ３０２は巻き戻されるため、第２ジョー１０２は時計方向に回転することになる。このように第１ジョー１０１と第２ジョー１０２とが互いに同じ方向に回転することで、ヨー動作が行われることである。

結果として、駆動部２００側では、ワイヤ３０５とワイヤ３０６を引っ張り、ワイヤ３０１とワイヤ３０２を巻き戻すことになり、エンドツール１００のヨー運動が可能になるのである。

以下では、本発明の第４実施形態に係る多関節型手術用装置９０はアクチュエーション動作を説明する。

図２３及び図２７を参照すると、駆動部アクチュエーションプーリ６７０と、駆動部第１ジョープーリであるプーリ６１１及び駆動部第２ジョープーリであるプーリ６２１は、ギア等の形態で互いに締結されており、いずれか一方のプーリが回転すると、他のプーリもこれと連動して一緒に回転するように形成されている。

図２３の状態で駆動部アクチュエーションプーリ６７０が図２７の矢印Ａ１５方向に回転すると、プーリ６１１とプーリ６１２もそれぞれ矢印方向に回転運動することになる。

そして、このようにプーリ６１１とプーリ６１２が回転運動をすることでワイヤ３０１及びワイヤ３０２と、ワイヤ３０５及びワイヤ３０６の経路長を変更させる。

具体的には、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１とワイヤ３０５はプーリ６１１に巻き付けられており、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２とワイヤ３０６はプーリ６１２に巻き付けられている。したがって、駆動部アクチュエーションプーリ６７０が図２７の矢印Ａ１５方向に回転すると、これによりプーリ６１１とプーリ６１２もそれぞれ矢印方向に回転運動することになり、これによりプーリ６１１に巻き付けられるワイヤ３０１及びワイヤ３０５と、プーリ６１２に巻き付けられるワイヤ３０２及びワイヤ３０６はそれぞれプーリに沿って全体として回転することになる。

すなわち、エンドツールから見たとき、第１ジョーワイヤのうちワイヤ３０５は駆動部２００側に引っ張られ、ワイヤ３０１は逆に巻き戻されるため、第１ジョー１０１は時計方向に回転することになる。一方、第２ジョーワイヤのうちワイヤ３０２は引っ張られ、ワイヤ３０６は巻き戻されるため、第２ジョー１０２は時計方向に回転することになる。このように第１ジョー１０１と第２ジョー１０２とが互いに反値方向に回転することで、アクチュエーション動作が行われることである。

ただし、このとき、駆動部衛星プーリであるプーリ６１９とプーリ６２９は、駆動部ピッチギア６３１及び駆動部仲介プーリに対して移動せず、駆動部衛星プーリであるプーリ６４９とプーリ６５９は、駆動部ヨーギア６６１及び駆動部仲介プーリに対して移動しないため、駆動部内の各ジョーワイヤの全長は変更されない。

一方、駆動部ピッチギア６３１及び駆動部ピッチギア６３１と駆動部ヨーギア６６１とは互いに独立して回転可能に形成される。したがって、本実施形態において、ピッチ動作とヨー動作を互いに独立して、そして同時に実行されることもできる。

例えば、図２６に示すように、駆動部ピッチプーリ（図示せず）と共に駆動部ピッチギア６３１が図２６の矢印Ａ１１方向に回転すると、ピッチ補償ギア６３２が図２６の矢印Ａ１２方向に並進運動（直線運動）することになる。そして、このようにピッチ補償ギア６３２が並進運動することで、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５と、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６の経路長を変更させる。結果として、駆動部２００側では、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１／ワイヤ３０５を引っ張り、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２／ワイヤ３０６を巻き戻すことになり、結果としてエンドツール１００のピッチ運動が行われる。

これと同時に、図２６に示すように、駆動部ヨープーリ（図示せず）と共に駆動部ヨーギア６６１が図２６の矢印Ａ１３方向に回転すると、ヨー補償ギア６６２が図２６の矢印Ａ１４方向に並進運動（直線運動）をすることになる。そして、このようにヨー補償ギア６６２が並進運動することで、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５と、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６の経路長を変更させる。結果として、駆動部２００側では、ワイヤ３０５とワイヤ３０６を引っ張り、ワイヤ３０１とワイヤ３０２を巻き戻すことになり、エンドツール１００のヨー運動が行われる。

このように、本発明の第４実施形態に係る多関節型手術用装置９０は、駆動部ピッチギア５３１が回転すると、駆動部ピッチギア５３１と噛み合わされた補償ギア５３２及びこれに接続された駆動部衛星プーリ５１９、５２９が直線運動をすることで、駆動部内のジョーワイヤの全長を変更させることにより、駆動部ピッチプーリの回転に応じてジョーワイヤが巻き付けられたり巻き戻されたりし、結果としてピッチ動作が実行可能になる効果を得ることができる。

さらに、本発明の第４実施形態に係る多関節型手術用装置９０は、ピッチ動作の駆動のための駆動部ピッチプーリ、ヨー動作の駆動のための駆動部ヨープーリ、アクチュエーション動作の駆動のための駆動部アクチュエーションプーリで構成されている。上述した第１実施形態では、駆動部第１ジョープーリと駆動部第２ジョープーリの回転の組み合わせでヨー運動とアクチュエーション運動が行われるのに対し、本実施形態では別途のヨープーリとアクチュエーションプーリが備えられ、ヨー運動とアクチュエーション運動の制御が独立して行われることにより、ヨー運動時の入力／出力とアクチュエーション運動時の入力／出力とを独立して制御して測定することができる。このようにヨー運動とアクチュエーション運動の駆動部とが分離されることにより、エンドツール１００の作動に対するフォースフィードバック（ｆｏｒｃｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ）の具現が可能になる効果を得ることができる。

＜第５実施形態＞

図２８は、本発明の第５実施形態に係る多関節型手術用装置を示す概念図であり、図２９は、図２８の多関節型手術用装置のピッチ動作を示す概念図であり、図３０は、図２８の多関節型手術用装置のヨー動作を示す概念図であり、図３１は、図２８の多関節型手術用装置がピッチ動作とヨー動作を同時に行っている様子を示す概念図であり、図３２は、図２８の多関節型手術用装置のアクチュエーション動作を示す概念図である。

各図において、図（ａ）は、第２ジョーに関連するワイヤプーリの構成を示す図であり、図（ｂ）は、第１ジョーに関連するワイヤプーリの構成を示す図である。また、各図において、第１ジョープーリであるプーリ１１１の一側には、プーリ１１１及びプーリ１１１に接続された第１ジョー１０１との平面図を共に示されており、第２ジョープーリであるプーリ１２１の一側には、プーリ１２１及びプーリ１２１に接続された第２ジョー１０２の平面図を共に示している。

上述した本発明の第１～第３実施形態では、駆動部のプーリ構成において、第１ジョーを駆動するための駆動部第１ジョープーリ、第２ジョーを駆動するための駆動部第２ジョープーリ、ピッチ動作を具現するための駆動部ピッチプーリを備えた。そして、第１ジョーの回転（すなわち、ヨーまたはアクチュエーション）のために駆動部第１ジョープーリに接続されたモータを作動させ、第２ジョーの回転（すなわち、ヨーまたはアクチュエーション）のために駆動部第２ジョープーリに接続されたモータを作動させ、ピッチ回転のために駆動部ピッチプーリに接続されたモータを作動させた。

これに対し、本発明の第５実施形態に係る多関節型手術用装置９５は、ピッチ動作の駆動のための駆動部ピッチ回転軸、ヨー動作の駆動のための駆動部ヨー回転軸、アクチュエーション動作の駆動のための駆動部アクチュエーション回転軸で構成されている。そして、ピッチ回転のために駆動部ピッチ回転軸に接続されたモータを作動させ、ヨー回転のために駆動部ヨー回転軸に接続されたモータを作動させ、アクチュエーション回転のために駆動部アクチュエーション回転軸に接続されたモータを作動させる。

このとき、ピッチ動作のためのプーリ／ワイヤ構成及びヨー動作のためのプーリ／ワイヤ構成のそれぞれは、上述した第１実施形態とある程度類似であると見なすことができる。

図２８を参照すると、本発明の第５実施形態に係る多関節型手術用装置９５は、ピッチ動作のために、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１／ワイヤ３０５が巻き付けられる駆動部１ピッチ第１仲介プーリ７１５、駆動部第１ピッチ第２仲介プーリ７１７、駆動部第１ピッチ衛星プーリ７１９及び駆動部第１ピッチ補助プーリ７１３を含む。また、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２／ワイヤ３０６が巻き付けられる駆動部第２ピッチ第１仲介プーリ７２５、駆動部第２ピッチ第２仲介プーリ７２７、駆動部第２ピッチ衛星プーリ７２９及び駆動部第２ピッチ補助プーリ７２３をさらに含む。一方、図には示されていないが、各駆動部仲介プーリ及び駆動部衛星プーリは、各ワイヤの両筋が巻き付けられるように対をなして備えられることができる。

また、本発明の第５実施形態に係る多関節型手術用装置９５は、ピッチ動作のために、駆動部ピッチ回転軸７７１、駆動部ピッチプーリ７３１、駆動部ピッチ第１コネクタ７３２及び駆動部ピッチ第２コネクタ７３３を含む。

ここで、駆動部ピッチ第１コネクタ７３２及び駆動部ピッチ第２コネクタ７３３は、駆動部ピッチ回転軸７７１と共に回転するように形成されることができる。すなわち、駆動部ピッチプーリ７３１と駆動部ピッチ第１コネクタ７３２及び駆動部ピッチ第２コネクタ７３３は、駆動部ピッチ回転軸７７１と結合して駆動部ピッチ回転軸７７１と共に回転することができる。

そして、駆動部ピッチ第１コネクタ７３２の端部には、駆動部第１ピッチ衛星プーリ７１９を結合することができる。駆動部ピッチ第２コネクタ７３３の端部には、駆動部第２ピッチ衛星プーリ７２９を結合することができる。

結果として、駆動部ピッチプーリ７３１が駆動部ピッチ回転軸７７１と共に自転すると、駆動部衛星プーリであるプーリ７１９及びプーリ７２９が駆動部ピッチ回転軸７７１を中心に公転する。すなわち、各プーリ７１９、プーリ７２９の中心が駆動部ピッチ回転軸７７１と一定程度離隔した状態で、各プーリ７１９、プーリ７２９の中心軸が駆動部ピッチ回転軸７７１と一定の距離を維持することで、各プーリ７１９、プーリ７２９が全体として駆動部ピッチ回転軸７７１を中心に回転するとも表現することができる。

すなわち、駆動部衛星プーリは、駆動部ピッチプーリ７３１に対して相対的に移動可能に形成され、駆動部ピッチプーリ７３１に対する駆動部衛星プーリの相対位置が変化できるように形成される。一方、駆動部ピッチプーリ７３１と駆動部仲介プーリとの相対位置は一定に維持される。

そして、駆動部ピッチプーリ７３１が駆動部ピッチ回転軸７７１を中心に回転すると、駆動部衛星プーリであるプーリ７１９、プーリ７２９が駆動部ピッチプーリ７３１に対して相対的に移動することで、ジョーワイヤであるワイヤ３０１、ワイヤ３０２、ワイヤ３０５及びワイヤ３０６の駆動部７００内での全長が変更されることで、エンドツールがピッチ回転を行うのである。

一方、図２８を参照すると、本発明の第５実施形態に係る多関節型手術用装置９５は、ヨー動作のために、ワイヤ３０１／ワイヤ３０２が巻き付けられる駆動部第１ヨー第１仲介プーリ７４５、駆動部第１ヨー第２仲介プーリ７４７及び駆動部第１ヨー衛星プーリ７４９を含む。また、ワイヤ３０５／ワイヤ３０６が巻き付けられる駆動部第２ヨー第１仲介プーリ７５５、駆動部第２ヨー第２仲介プーリ７５７及び駆動部第２ヨー衛星プーリ７５９をさらに含む。一方、図には示されていないが、各駆動部仲介プーリ及び駆動部衛星プーリは、各ワイヤの両筋が巻き付けられるように対をなして備えられることができる。

また、本発明の第５実施形態に係る多関節型手術用装置９５は、ヨー動作のために、駆動部ヨー回転軸７７２、駆動部ヨー第１コネクタ７６１及び駆動部ヨー第２コネクタ７６２を含む。

ここで、駆動部ヨー第１コネクタ７６１及び駆動部ヨー第２コネクタ７６２は、駆動部ヨー回転軸７７２と共に回転するように形成されることができる。

そして、駆動部要部第１コネクタ７６１の端部には、駆動部第１ヨー衛星プーリ７４９を結合することができる。駆動部ヨー第２コネクタ７６２の端部には、駆動部第２ヨー衛星プーリ７５９を結合することができる。

結果として、駆動部ヨー回転軸７７２が回転すると、駆動部衛星プーリであるプーリ７４９及びプーリ７５９が駆動部ヨー回転軸７７２を中心に公転する。言い換えると、各プーリ７４９、プーリ７５９の中心が駆動部ヨー回転軸７７２と一定程度離隔した状態で、各プーリ７４９、プーリ７５９の中心軸が駆動部ヨー回転軸７７２と一定の距離を維持することで、各プーリ７４９、プーリ７５９が全体として駆動部ヨー回転軸７７２を中心に回転するとも表現することができる。

すなわち、駆動部衛星プーリは、駆動部ヨー回転軸７７２に対して相対的に移動可能に形成され、駆動部ヨー回転軸７７２に対する駆動部衛星プーリの相対位置が変化できるように形成される。一方、駆動部ヨー回転軸７７２と駆動部仲介プーリとの相対位置は一定に維持される。

そして、駆動部ヨー回転軸７７２が回転すると、駆動部衛星プーリであるプーリ７４９、プーリ７５９が駆動部ヨー回転軸７７２に対して相対的に移動することで、ジョーワイヤであるワイヤ３０１、ワイヤ３０２、ワイヤ３０５及びワイヤ３０６の駆動部７００内での全長が変更されることで、エンドツールがヨー回転を行うのである。

以下では、本発明の第５実施形態に係る多関節型手術用装置９５はピッチ動作を説明する。

図２８及び図２９を参照すると、図２８の状態で駆動部ピッチプーリ７３１が図２９の矢印Ａ２１方向に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、駆動部ピッチ第１コネクタ７３２及び駆動部ピッチ第２コネクタ７３３が駆動部ピッチプーリ７３１と共に矢印Ａ２１方向に回転する。これにより、駆動部ピッチ第１コネクタ７３２に固定結合された駆動部第１ピッチ衛星プーリ７１９と、駆動部ピッチ第２コネクタ７３３に固定結合された駆動部第２ピッチ衛星プーリ７２９とが全体として駆動部ピッチ回転軸７７１を中心にＡ２１方向に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）することになる。

そして、このように駆動部第１ピッチ衛星プーリ７１９と駆動部第２ピッチ衛星プーリ７２９が公転することで、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５と、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６の経路長を変更させる。

すなわち、図２８の位置での第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１及びワイヤ３０５の経路長に比べて、図２９の位置での第１ジョーワイヤの経路長の方が長くなり、経路長が長くなった分だけ第１ジョーワイヤが駆動部側にさらに引っ張られるようになる。言い換えると、駆動部７００内の第１ジョーワイヤの全長が長くなり、これと連動してエンドツール１００内の第１ジョーワイヤの全長が短くなることで、第１ジョー１０１は図２９の下方向に回転する。

同様に、図２８の位置における第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２及びワイヤ３０６の経路長に比べて、図２９の位置における第２ジョーワイヤの経路長の方が短くなり、経路長が短くなった分だけ駆動部側では第２ジョーワイヤをさらに巻き戻すことになる。言い換えると、駆動部７００内の第２ジョーワイヤの全長が短くなり、これと連動してエンドツール１００内の第２ジョーワイヤの全長が長くなることで、第２ジョー１０２は図２４の下方向に回転する。

結果として、駆動部７００側では、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１／ワイヤ３０５を引っ張り、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２／ワイヤ３０６を巻き戻すことになり、エンドツール１００のピッチ運動が可能になるのである。

以下では、本発明の第５実施形態に係る多関節型手術用装置９５はヨー動作を説明する。

図２８及び図３０を参照すると、図２８の状態で駆動部ヨー回転軸７７２が図３０の矢印Ａ２２方向に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、駆動部ヨー第１コネクタ７６１及び駆動部ヨー第２コネクタ７６２が駆動部ヨー回転軸７７２と共に矢印Ａ２２方向に回転する。これにより、駆動部ヨー第１コネクタ７６１に固定結合された駆動部第１ヨー衛星プーリ７４９と、駆動部ヨー第２コネクタ７６２に固定結合された駆動部第２ヨー衛星プーリ７５９とが全体として駆動部ヨー回転軸７７２を中心にＡ２２方向に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）することになる。

そして、このように駆動部第１ヨー衛星プーリ７４９と駆動部第２ヨー衛星プーリ７５９とが公転することで、ワイヤ３０１及びワイヤ３０２と、ワイヤ３０５及びワイヤ３０６の経路長を変更させる。

具体的には、第１ジョーワイヤのうちワイヤ３０５と第２ジョーワイヤのうちワイヤ３０６は、駆動部第１ヨー衛星プーリ７４９に巻き付けられており、第１ジョーワイヤのうちワイヤ３０１と第２ジョーワイヤのうちワイヤ３０２は、駆動部第２ヨー衛星プーリ７５９に巻き付けられている。

したがって、駆動部ヨー回転軸７７２が図３０の矢印Ａ２２方向に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、これにより、駆動部第１ヨー衛星プーリ７４９と駆動部第２ヨー衛星プーリ７５９が全体として駆動部ヨー回転軸７７２を中心にＡ２２方向に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）すると、

駆動部第１ヨー衛星プーリ７４９に巻き付けられるワイヤ３０５及びワイヤ３０６の経路長は短くなり、駆動部第２ヨー衛星プーリ７５９に巻き付けられるワイヤ３０５及びワイヤ３０６の経路長は長くなる。

すなわち、図２８の位置でのワイヤ３０５及びワイヤ３０６の経路長に比べて、図３０の位置でのワイヤ３０５及びワイヤ３０６の経路長の方が短くなり、経路長が短くなった分だけ駆動部側ではワイヤ３０５及びワイヤ３０６をさらに巻き戻すようになる。言い換えると、駆動部７００内のワイヤ３０５及びワイヤ３０６の全長が短くなり、これと連動してエンドツール１００内のワイヤ３０５及びワイヤ３０６の全長が長くなることで、第１ジョー１０１は、図３０から見たとき反時計方向に回転する。

同様に、図２８の位置でのワイヤ３０１及びワイヤ３０２の経路長に比べて、図３０の位置でのワイヤ３０１及びワイヤ３０２の経路長の方が長くなり、経路長が長くなった分だけワイヤ３０１及びワイヤ３０２が駆動部側にさらに引っ張られるようになる。言い換えると、駆動部７００内のワイヤ３０１及びワイヤ３０２の全長が長くなり、これと連動してエンドツール１００内のワイヤ３０１及びワイヤ３０２の全長が短くなることで、第２ジョー１０２は、図３０から見たとき反時計方向に回転する。

すなわち、エンドツールから見たとき、第１ジョーワイヤのうちワイヤ３０１は駆動部２００側に引っ張られ、ワイヤ３０５は逆に巻き戻されるため、第１ジョー１０１は反時計方向に回転することになる。一方、第２ジョーワイヤのうちワイヤ３０２は引っ張られ、ワイヤ３０６は巻き戻されるため、第２ジョー１０２は反時計方向に回転することになる。このように第１ジョー１０１と第２ジョー１０２とが互いに同じ方向に回転することで、ヨー動作が行われることである。

結果として、駆動部２００側では、ワイヤ３０１とワイヤ３０２を引っ張り、ワイヤ３０５とワイヤ３０６を巻き戻すことになり、エンドツール１００のヨー運動が可能になるのである。

以下では、本発明の第５実施形態に係る多関節型手術用装置９５はアクチュエーション動作を説明する。

図２８及び図３０を参照すると、駆動部第１ジョープーリ７１１と駆動部第２ジョープーリ７２１とはギア等の形態で締結されており、いずれか１つのプーリが回転すると他のプーリもこれと連動して一緒に回転するように形成されている。

図２８の状態で、駆動部第１ジョープーリ７１１は矢印Ａ２５方向に回転し、駆動部第２ジョープーリ７２１は矢印Ａ２６方向に回転する。

そして、このように駆動部第１ジョープーリ７１１と駆動部第２ジョープーリ７１２とが回転運動をすることでワイヤ３０１及びワイヤ３０２と、ワイヤ３０５及びワイヤ３０６の経路長を変更させる。

具体的には、第１ジョーワイヤであるワイヤ３０１とワイヤ３０５はプーリ７１１に巻き付けられており、第２ジョーワイヤであるワイヤ３０２とワイヤ３０６はプーリ７１２に巻き付けられている。したがって、駆動部第１ジョープーリ７１１が矢印Ａ２５方向に回転すると、これによりプーリ７１１に巻き付けられるワイヤ３０１及びワイヤ３０５はそれぞれプーリに沿って全体として回転することになる。また、駆動部第２ジョープーリ７２１が矢印Ａ２６方向に回転すると、これによりプーリ７２１に巻き付けられるワイヤ３０２及びワイヤ３０６はそれぞれプーリに沿って全体として回転することになる。

すなわち、エンドツールから見たとき、第１ジョーワイヤのうちワイヤ３０５は駆動部２００側に引っ張られ、ワイヤ３０１は逆に巻き戻されるため、第１ジョー１０１は時計方向に回転することになる。一方、第２ジョーワイヤのうちワイヤ３０２は引っ張られ、ワイヤ３０６は巻き戻されるため、第２ジョー１０２は反時計方向に回転することになる。このように第１ジョー１０１と第２ジョー１０２とが互いに反値方向に回転することで、アクチュエーション動作が行われることである。

ただし、このとき、駆動部衛星プーリであるプーリ７１９とプーリ７２９は、駆動部ピッチプーリ７３１及び駆動部仲介プーリに対して移動せず、駆動部衛星プーリであるプーリ７４９とプーリ７５９は、駆動部ヨー回転軸７７２及び駆動部仲介プーリに対して移動しないため、駆動部内の各ジョーワイヤの全長は変更されない。

一方、駆動部ピッチ回転軸７７１駆動部ヨー回転軸７７２は、互いに独立して回転可能に形成される。したがって、本実施形態において、ピッチ動作とヨー動作を互いに独立して、そして同時に実行されることもできる。

このように、本発明の第５実施形態に係る多関節型手術用装置９５は、駆動部ピッチプーリ７３１が回転すると、駆動部ピッチプーリ７３１及びこれに接続された駆動部衛星プーリ７１９、７２９が回転運動をすることで、駆動部内のジョーワイヤの全長を変更させることにより、駆動部ピッチプーリの回転に応じてジョーワイヤが巻き付けられたり巻き戻されたりし、結果としてピッチ動作が実行可能になる効果を得ることができる。

さらに、本発明の第５実施形態に係る多関節型手術用装置９５は、ピッチ動作の駆動のための駆動部ピッチ回転軸、ヨー動作の駆動のための駆動部ヨー回転軸、アクチュエーション動作の駆動のための駆動部アクチュエーション回転軸で構成されている。上述した第１実施形態では、駆動部第１ジョープーリと駆動部第２ジョープーリの回転の組み合わせでヨー運動とアクチュエーション運動が行われるのに対し、本実施形態では別途のヨー回転軸とアクチュエーション回転軸が備えられ、ヨー運動とアクチュエーション運動の制御が独立して行われることにより、ヨー運動時の入力／出力とアクチュエーション運動時の入力／出力とを独立して制御して測定することができる。このようにヨー運動とアクチュエーション運動の駆動部とが分離されることにより、エンドツール１００の作動に対するフォースフィードバック（ｆｏｒｃｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ）の具現が可能になる効果を得ることができる。

このように、本発明は図に示された一実施形態を参照して説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該分野で通常の知識を有する者であれば、このことから様々な変形及び実施形態の変更が可能であることを理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、添付の特許請求の範囲の技術的思想によって定められるべきである。

本発明は、多関節型手術用装置に関するものであり、詳細には、腹腔鏡手術または様々な手術に使用するためにロボットアームに取り付けられるか、または手動で作動可能な多関節型手術用装置に用いられることができる。

Claims (40)

1. １つ以上のジョー（ｊａｗ）及び前記ジョーと結合し、第１軸を中心に前記ジョーと共に回転可能に形成されるエンドツールジョープーリを含み、少なくともピッチ回転及びヨー回転が可能であるように形成されるエンドツール（ｅｎｄ ｔｏｏｌ）と、
   前記エンドツールジョープーリに結合され、前記エンドツールジョープーリの回転に応じて移動するジョーワイヤと、
   一方向に延びて形成され、内部に前記ジョーワイヤが通過し、一端部に前記エンドツールが結合される接続部と、
   前記接続部の他端部に結合され、前記エンドツールの前記ピッチ回転及び前記ヨー回転を制御する駆動部と、
   を含み、
   前記駆動部は、
   第２軸を中心に回転可能に形成され、前記ジョーワイヤと結合される駆動部ジョー（ｊａｗ）プーリと、
   前記駆動部ジョープーリに隣接して形成され、位置が固定された軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）可能に形成され、前記ジョーワイヤの少なくとも一部が巻き付けられるように形成される駆動部仲介プーリと、
   前記駆動部仲介プーリに隣接して形成され、前記駆動部仲介プーリに対して相対的に移動可能で前記駆動部仲介プーリに対する位置が変化できるように形成され、前記ジョーワイヤの少なくとも一部が巻き付けられるように形成される駆動部衛星プーリと、
   を含み、
   前記駆動部ジョープーリの回転によって前記ジョーワイヤが移動することで前記エンドツールジョープーリ及び前記ジョーが回転され、
   前記駆動部ジョープーリに巻き出される２本の前記ジョーワイヤは、前記駆動部仲介プーリ、前記駆動部衛星プーリ、及び前記駆動部仲介プーリに順次巻き付けられた後、前記エンドツール側に延び、
   前記駆動部衛星プーリが前記駆動部仲介プーリに対して相対的に移動すると、前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長が変更されることで、前記エンドツールが前記ピッチ回転することを特徴とする、
   多関節型手術用装置。
2. 前記駆動部ジョープーリに隣接して配置され、前記第２軸とは異なる第３軸を中心に回転可能に形成される駆動部ピッチプーリ
   をさらに含み、
   前記駆動部衛星プーリは、前記駆動部ピッチプーリに対して相対的に移動可能に形成され、
   前記駆動部ピッチプーリが回転すると、前記第３軸に対する前記駆動部衛星プーリの相対位置が変化するように形成される、
   請求項１に記載の多関節型手術用装置。
3. 前記駆動部ピッチプーリと前記駆動部仲介プーリとの相対位置は、一定に維持されることを特徴とする、
   請求項２に記載の多関節型手術用装置。
4. 前記駆動部ピッチプーリが回転すると、前記駆動部衛星プーリは、前記駆動部ピッチプーリと連動して移動することを特徴とする、
   請求項２に記載の多関節型手術用装置。
5. 前記駆動部ピッチプーリが前記第３軸を中心に回転すると、前記駆動部衛星プーリが前記駆動部ピッチプーリに対して相対的に移動することで、前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長が変更されることを特徴とする、
   請求項２に記載の多関節型手術用装置。
6. 前記駆動部ピッチプーリの回転による前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長の変更により、
   前記エンドツール内の前記ジョーワイヤの全長も変更されることを特徴とする、
   請求項５に記載の多関節型手術用装置。
7. 前記駆動部ピッチプーリの回転によって前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長が変更されても、
   前記ジョーワイヤの全長は、一定に維持されることを特徴とする、
   請求項５に記載の多関節型手術用装置。
8. 前記エンドツールジョープーリに隣接して形成され、前記第１軸とは異なる第４軸を中心に回転可能に形成されるエンドツールジョーピッチメインプーリと、
   前記エンドツールジョーピッチメインプーリに隣接して形成され、前記第１軸とは異なる第５軸を中心に回転可能に形成されるエンドツールジョーピッチサブプーリと、
   をさらに含む、
   請求項２に記載の多関節型手術用装置。
9. 前記エンドツールのピッチ回転時に、前記エンドツールジョープーリに巻き出され、前記エンドツールジョーピッチメインプーリ及び前記エンドツールジョーピッチサブプーリを通る前記ジョーワイヤの２本は、同じ方向に同時に移動することを特徴とする、
   請求項８に記載の多関節型手術用装置。
10. 前記第１軸に垂直で前記第４軸を含む一平面を基準として、
    前記エンドツールジョープーリに巻き出される２本の前記ジョーワイヤは、前記一平面に対して同じ側に配置されることを特徴とする、
    請求項８に記載の多関節型手術用装置。
11. 前記ジョーは、
    第１ジョー及び第２ジョー
    を含み、
    前記エンドツールジョープーリは、
    前記第１ジョーと結合するエンドツール第１ジョープーリと、
    前記第２ジョーと結合するエンドツール第２ジョープーリと、
    を含み、
    前記ジョーワイヤは、
    前記エンドツール第１ジョープーリに結合される第１ジョーワイヤと、
    前記エンドツール第２ジョープーリに結合される第２ジョーワイヤと、
    を含むことを特徴とする、
    請求項８に記載の多関節型手術用装置。
12. 前記第１軸に垂直で前記第４軸を含む平面を基準として、
    前記エンドツール第１ジョープーリに巻き出される２本の前記第１ジョーワイヤは、前記平面に対していずれか一側に配置され、
    前記エンドツール第２ジョープーリに巻き出される２本の前記第２ジョーワイヤは、前記平面に対して他の一側に配置されることを特徴とする、
    請求項１１に記載の多関節型手術用装置。
13. 前記ジョーワイヤは、前記エンドツールジョープーリ、前記エンドツールジョーピッチメインプーリ、及び前記エンドツールジョーピッチサブプーリと順次接触するように形成されることを特徴とする、
    請求項８に記載の多関節型手術用装置。
14. 前記エンドツールジョープーリに隣接して配置され、前記第４軸または前記第５軸を中心に回転可能に形成されるエンドツールピッチプーリと、
    前記エンドツールピッチプーリ及び前記駆動部ピッチプーリにそれぞれ結合され、前記エンドツールピッチプーリと前記駆動部ピッチプーリとを接続させるピッチワイヤと、
    をさらに含む、
    請求項８に記載の多関節型手術用装置。
15. 前記駆動部ピッチプーリの回転量と前記エンドツールピッチプーリの回転量は、実質的に同一であることを特徴とする、
    請求項１４に記載の多関節型手術用装置。
16. （前記エンドツールピッチプーリの直径：前記エンドツールジョーピッチメインプーリの直径）は、（前記駆動部ピッチプーリの直径：前記駆動部仲介プーリの直径）と実質的に同一であることを特徴とする、
    請求項１４に記載の多関節型手術用装置。
17. 前記駆動部ピッチプーリが第１角度だけ自転すると、前記駆動部衛星プーリは前記第１角度だけ公転し、
    前記駆動部ピッチプーリが前記第１角度だけ自転すると、前記エンドツールピッチプーリと前記エンドツールジョーピッチメインプーリは第２角度だけ回転することを特徴とする、
    請求項１６に記載の多関節型手術用装置。
18. 前記駆動部仲介プーリは、
    駆動部第１仲介プーリ及び駆動部第２仲介プーリ
    を含み、
    前記ジョーワイヤは、前記駆動部第１仲介プーリ、前記駆動部衛星プーリ、及び前記駆動部第２仲介プーリを順次通ることを特徴とする、
    請求項２に記載の多関節型手術用装置。
19. 前記駆動部ピッチプーリが回転すると、
    前記駆動部第１仲介プーリへの進入点から、前記駆動部衛星プーリを経て、前記駆動部第２仲介プーリからの進出点までの前記ジョーワイヤの経路長が変更されることを特徴とする、
    請求項１８に記載の多関節型手術用装置。
20. 前記駆動部ピッチプーリが回転すると、
    前記エンドツールジョープーリと前記駆動部ジョープーリとを接続させる前記ジョーワイヤの配置経路上で、前記ジョーワイヤが前記駆動部仲介プーリと最初に接触する位置から、前記ジョーワイヤが前記駆動部仲介プーリと最後に接触する位置までの前記ジョーワイヤの経路長が変更されることを特徴とする、
    請求項１８に記載の多関節型手術用装置。
21. 前記駆動部第１仲介プーリの直径と前記駆動部第２仲介プーリの直径とが同一であることを特徴とする、
    請求項１８に記載の多関節型手術用装置。
22. 前記駆動部第１仲介プーリの直径と前記駆動部第２仲介プーリの直径とが異なることを特徴とする、
    請求項１８に記載の多関節型手術用装置。
23. 前記駆動部仲介プーリの直径は、前記駆動部第１仲介プーリの直径と前記駆動部第２仲介プーリの直径との和であることを特徴とする、
    請求項１８に記載の多関節型手術用装置。
24. 前記駆動部仲介プーリは、前記第３軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）可能に形成され、
    前記駆動部衛星プーリは、前記第３軸を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）可能に形成されることを特徴とする、
    請求項２に記載の多関節型手術用装置。
25. 前記駆動部ピッチプーリが前記第３軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、前記駆動部ピッチプーリに接続された前記駆動部衛星プーリが前記第３軸を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）を行うことで、前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長が変更されることを特徴とする、
    請求項２４に記載の多関節型手術用装置。
26. 前記駆動部ピッチプーリが前記第３軸を中心に回転すると、
    前記駆動部衛星プーリの回転軸が前記第３軸と一定程度離隔した状態で、前記駆動部衛星プーリの回転軸が前記第３軸と一定距離を維持することで、前記駆動部衛星プーリ全体が前記第３軸を中心に回転することを特徴とする、
    請求項２４に記載の多関節型手術用装置。
27. 前記第３軸を中心に前記駆動部ピッチプーリと共に回転するように形成されたピッチヨーコネクタ
    をさらに含み、
    前記駆動部衛星プーリは、前記ピッチヨーコネクタの少なくとも一端部に形成されることを特徴とする、
    請求項２４に記載の多関節型手術用装置。
28. 前記ピッチヨーコネクタは中心から２つ以上の延長部が延びるように形成され、前記各延長部のうち少なくとも一部の端部には、駆動部衛星プーリ中心軸が形成されることを特徴とする、
    請求項２７に記載の多関節型手術用装置。
29. 前記ピッチヨーコネクタは、前記駆動部ピッチプーリと前記駆動部衛星プーリとを剛体接続させ、前記駆動部ピッチプーリが前記第３軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）すると、前記駆動部衛星プーリが前記第３軸を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）を行うことを特徴とする、
    請求項２７に記載の多関節型手術用装置。
30. 前記駆動部衛星プーリが前記第３軸を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）すると、前記駆動部仲介プーリに巻き付けられる前記ジョーワイヤの長さが変更されることを特徴とする、
    請求項２４に記載の多関節型手術用装置。
31. 前記第３軸を中心に前記駆動部ピッチプーリと共に回転するように形成される駆動部ピッチギアと、
    前記駆動部ピッチギアの一側に前記駆動部ピッチギアと噛み合うように形成される補償ギアと、
    をさらに含む、
    請求項２に記載の多関節型手術用装置。
32. 前記駆動部ピッチプーリが回転運動を行うと、前記駆動部ピッチギアと噛み合うように形成された前記補償ギアは直線運動を行うことを特徴とする、
    請求項３１に記載の多関節型手術用装置。
33. 前記補償ギア上に前記駆動部衛星プーリが配置され、前記駆動部衛星プーリは、前記補償ギアと共に直線運動を行うことを特徴とする、
    請求項３１に記載の多関節型手術用装置。
34. 前記駆動部衛星プーリが直線運動を行っても、前記駆動部仲介プーリに巻き付けられる前記ジョーワイヤの長さは一定であることを特徴とする、
    請求項３３に記載の多関節型手術用装置。
35. 前記補償ギアはラック（ｒａｃｋ）の役割を果たし、前記駆動部ピッチギアはピニオン（ｐｉｎｉｏｎ）の役割を果たすことを特徴とする、
    請求項３１に記載の多関節型手術用装置。
36. 前記駆動部ジョー（ｊａｗ）プーリが回転しても、前記駆動部内の前記ジョーワイヤの全長は一定に維持されることを特徴とする、
    請求項１に記載の多関節型手術用装置。
37. 前記ジョーワイヤは、前記エンドツールジョープーリ及び前記駆動部ジョープーリとそれぞれ結合し、全体として閉ループ（ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ）を形成することを特徴とする、
    請求項１に記載の多関節型手術用装置。
38. 前記駆動部ジョープーリに巻き出される２本の前記ジョーワイヤがそれぞれ巻き付けられるように、前記駆動部仲介プーリ及び前記駆動部衛星プーリのそれぞれは対を成して形成されることを特徴とする、
    請求項１に記載の多関節型手術用装置。
39. 前記ヨー回転は、前記エンドツールジョープーリが前記第１軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）する動作であり、
    前記ピッチ回転は、前記エンドツールジョープーリが前記第１軸とは異なる第４軸を中心に公転（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）する動作であることを特徴とする、
    請求項１に記載の多関節型手術用装置。
40. １つのエンドツールプーリを含み、少なくともピッチ回転が可能であるように形成されるエンドツール（ｅｎｄ ｔｏｏｌ）と、
    前記エンドツールプーリに結合され、前記エンドツールプーリの回転に応じて移動するワイヤと、
    一方向に延びて形成され、内部に前記ワイヤが通過し、一端部に前記エンドツールが結合される接続部と、
    前記接続部の他端部に結合され、前記エンドツールの前記ピッチ回転を制御する駆動部と、
    を含み、
    前記駆動部は、
    第２軸を中心に回転可能に形成され、前記ワイヤと結合される駆動部駆動プーリと、
    前記駆動部駆動プーリに隣接して形成され、位置が固定された軸を中心に自転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）可能に形成され、前記ワイヤの少なくとも一部が巻き付けられるように形成される駆動部仲介プーリと、
    前記駆動部仲介プーリに隣接して形成され、前記駆動部仲介プーリに対して相対的に移動可能で前記駆動部仲介プーリに対する位置が変化できるように形成され、前記ワイヤの少なくとも一部が巻き付けられるように形成される駆動部衛星プーリと、
    を含み、
    前記駆動部駆動プーリの回転によって前記ワイヤが移動することで前記エンドツールプーリが回転され、
    前記駆動部駆動プーリに巻き出される２本の前記ワイヤは、前記駆動部仲介プーリ、前記駆動部衛星プーリ、及び前記駆動部仲介プーリに順次巻き付けられた後、前記エンドツール側に延び、
    前記駆動部衛星プーリが前記駆動部仲介プーリに対して相対的に移動すると、前記駆動部内の前記ワイヤの全長が変更されることで、前記エンドツールが前記ピッチ回転することを特徴とする、
    多関節型手術用装置。