JP5148335B2 - Operating jig - Google Patents

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Description

本発明は、モータを備えたアクチュエータ部と、アクチュエータ部に着脱自在でモータの回転軸に接続される回転体を備える接続部、及び回転体に連動する動作部を含む作業部とを有する医療用マニピュレータに適用される動作治具に関し、特に、作業部が、アクチュエータ部から取り外されているときに動作部を動作させる動作治具に関する。   The present invention relates to a medical device including an actuator unit including a motor, a connection unit including a rotating body that is detachably attached to the actuator unit and connected to a rotation shaft of the motor, and a working unit including an operation unit interlocked with the rotating body The present invention relates to an operation jig applied to a manipulator, and more particularly to an operation jig that operates an operation unit when a work unit is detached from an actuator unit.

腹腔鏡下手術においては、患者の腹部等に小さな孔をいくつかあけて内視鏡、鉗子(又はマニピュレータ)等を挿入し、術者が内視鏡の映像をモニタで見ながら手術を行っている。このような腹腔鏡下手術は、開腹を必要としないため患者への負担が少なく、術後の回復や退院までの日数が大幅に低減されることから、適用分野の拡大が期待されている。   In laparoscopic surgery, a small hole is opened in the patient's abdomen, etc., and an endoscope, forceps (or manipulator), etc. are inserted, and the surgeon performs the operation while viewing the endoscope image on the monitor. Yes. Since such laparoscopic surgery does not require laparotomy, the burden on the patient is small, and the number of days until postoperative recovery and discharge is greatly reduced, and therefore, the application field is expected to expand.

マニピュレータシステムは、例えば特許文献1に記載されているように、マニピュレータ本体と、該マニピュレータ本体を制御するコントローラとから構成される。マニピュレータ本体は、人手によって操作される操作部と、操作部に対して交換自在に着脱される作業部とから構成される。   For example, as described in Patent Document 1, the manipulator system includes a manipulator body and a controller that controls the manipulator body. The manipulator body includes an operation unit that is operated manually and a work unit that is detachably attached to the operation unit.

作業部(器具)は長い連結シャフトと、該連結シャフトの先端に設けられた先端動作部(エンドエフェクタとも呼ばれる。)とを有し、ワイヤによって先端の動作部を駆動するアクチュエータ(モータ)が操作部に設けられている。ワイヤは基端側でプーリに巻き掛けられている。コントローラは、操作部に設けられたモータを駆動して、プーリを介してワイヤを進退駆動する。   The working unit (tool) has a long connecting shaft and a tip operating unit (also referred to as an end effector) provided at the tip of the connecting shaft, and an actuator (motor) that drives the tip operating unit with a wire is operated. Provided in the department. The wire is wound around the pulley on the proximal end side. The controller drives a motor provided in the operation unit to drive the wire forward and backward through a pulley.

作業部側は洗浄、滅菌を容易にする必要性からセンサなどの電子機器を含まず、先端動作部及び後端のプーリの位置又は原点を直接的には検出できない構成であり、モータの回転量に基づいて先端動作部の軸位置を算出する構成がとられている。   The working unit side does not include electronic devices such as sensors because of the need for easy cleaning and sterilization, and the position or origin of the front operating unit and the rear end pulley cannot be detected directly. The axial position of the distal end working unit is calculated based on the above.

ところで、腹腔鏡下手術では、手技に応じて多様な作業部が用いられ、例えばグリッパ、はさみ、電気メス、超音波メス、医療用ドリルなどが挙げられる。これらの作業部は操作部に対して着脱自在に構成され、装着時には作業部基端側のプーリが操作部に設けられたモータの回転軸に係合するように構成されている。   By the way, in laparoscopic surgery, various working units are used depending on the procedure, and examples include a gripper, scissors, an electric knife, an ultrasonic knife, and a medical drill. These working units are configured to be detachable from the operation unit, and when installed, the pulley on the proximal side of the working unit is configured to engage with a rotation shaft of a motor provided in the operation unit.

このように、1つの操作部に対して複数の異なる作業部を接続することを前提としているシステムの場合、すべての作業部が唯一共通して着脱のできる軸位置となるモータ位相を設定する必要がある(例えば、特許文献1参照)。これを原点(又は初期位置)としている。   As described above, in the case of a system on the premise that a plurality of different working units are connected to one operation unit, it is necessary to set a motor phase that is an axis position at which all the working units can be attached and detached in common. (For example, refer to Patent Document 1). This is the origin (or initial position).

マニピュレータシステムについての先行技術としては、下記の特許文献1及び特許文献2が挙げられる。   The following patent documents 1 and patent documents 2 are mentioned as prior art about a manipulator system.

特許文献1では、着脱時におけるモータ励磁切り換えや電気的な構成については考慮する必要のない構成が提案されている。   Patent Document 1 proposes a configuration that does not require consideration of motor excitation switching and electrical configuration during attachment / detachment.

特許文献2では、複数の先端ツールの電気的着脱について記載されている。   Patent Document 2 describes electrical attachment / detachment of a plurality of tip tools.

また、本出願人は、特許文献3において、先端動作部の機構としてヨー軸、ロール軸及びグリッパ軸の3自由度構成の例を提案している。   In addition, in the patent document 3, the present applicant has proposed an example of a three-degree-of-freedom configuration of a yaw axis, a roll axis, and a gripper axis as a mechanism of the tip working unit.

さらに、医療用マニピュレータをロボットアームにより駆動する医療用ロボットシステム(例えば、特許文献4参照)が提案されている。このような医療用ロボットシステムでは、マスターアームによる遠隔操作が可能であるとともに、プログラム制御により様々な動作が可能となる。   Furthermore, a medical robot system (for example, see Patent Document 4) that drives a medical manipulator with a robot arm has been proposed. In such a medical robot system, remote operation by a master arm is possible, and various operations are possible by program control.

医療用ロボットシステムでは、複数のロボットアームが設けられており、手技に応じてこれらのロボットアームを使い分けることができる。ロボットアームのうち1台には内視鏡が設けられ、体腔内を所定のモニタで確認することができる。   In a medical robot system, a plurality of robot arms are provided, and these robot arms can be used properly according to the procedure. One of the robot arms is provided with an endoscope, and the inside of the body cavity can be confirmed with a predetermined monitor.

特開2004−105451公報JP 2004-105451 A 特開2004−208922公報JP 2004-208922 A 特開2007−301692公報JP 2007-301692 A 米国特許第6331181号明細書US Pat. No. 6,331,181

医療用マニピュレータにおける先端動作部の軸位置は、例えばモータの原点を基準として算出される。したがって、手術の途中で作業部を交換する場合、新たに装着される別の作業部は正確に原点に一致した姿勢となっている必要がある。換言すれば、手術の最中又は手術の終了後に作業部を操作部から取り外す場合に該先端動作部及びプーリは原点に一致した軸位置に固定し保持しておくことが望ましい。   The axial position of the distal end working unit in the medical manipulator is calculated, for example, based on the origin of the motor. Therefore, when exchanging a work part in the middle of surgery, another work part to be newly attached needs to have a posture that exactly matches the origin. In other words, when the working unit is removed from the operation unit during or after the operation, it is desirable that the distal end operating unit and the pulley be fixed and held at an axial position that coincides with the origin.

このためには、作業部を操作部から取り外すときに、該先端動作部及びプーリは原点に一致した軸位置にしておくとともに、プーリの回転を止める所定のロック部材により自動的にロックしておくとよい。ロック部材は、弾性体により動作するようにしておき、作業部を操作部から取り外すときに、プーリに係合するよう構成すると好適である。   For this purpose, when the working unit is removed from the operation unit, the tip operating unit and the pulley are kept in the axial position coincident with the origin, and are automatically locked by a predetermined locking member that stops the rotation of the pulley. Good. It is preferable that the lock member is operated by an elastic body and is configured to be engaged with the pulley when the working unit is removed from the operation unit.

一方、手術終了後の作業部は洗浄をすることが望まれているが、先端動作部は複数の小さい部品から構成されており、原点姿勢のままではブラシによるブラッシングが行いにくい場合がある。例えば、先端動作部が一対のグリッパを有するとき、原点姿勢でグリッパが閉状態であると、当接しあったグリッパ面のブラッシングが行いにくい。   On the other hand, although it is desired to clean the working portion after the operation, the distal end working portion is composed of a plurality of small parts, and brushing with a brush may be difficult to perform in the original posture. For example, when the distal end working unit has a pair of grippers, if the gripper is in the closed state at the origin posture, it is difficult to brush the gripper surface that has come into contact.

また、所定のメンテナンスを行う際にも先端動作部を簡便な手段で動作できると好ましい。   In addition, it is preferable that the tip operating portion can be operated by simple means even when performing predetermined maintenance.

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、原点姿勢でロックされたアクチュエータ部から取り外した作業部に対して、先端動作部を簡便に動作させることのできる動作治具を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such problems, and provides an operation jig that can easily operate the tip operation unit with respect to the work unit removed from the actuator unit locked at the origin posture. The purpose is to do.

本発明は、モータを備えたアクチュエータ部と、前記アクチュエータ部に着脱自在で前記モータの回転軸に接続される回転体を備える接続部、及び前記回転体に連動する動作部を含む作業部とを有する医療用マニピュレータにおける前記作業部が、前記アクチュエータ部から取り外されているときに前記動作部を動作させる動作治具であって、前記接続部は、前記アクチュエータ部に対して着脱するときに前記アクチュエータ部の一部により移動されるロック部材を備え、前記ロック部材は、前記アクチュエータ部と前記作業部が離れているときに前記回転体の係合部に係合して該回転体の回転を防止し、前記アクチュエータ部と前記作業部が接続されているときに前記係合部から離間することによって該回転体を回転可能にし、前記動作治具は、前記接続部が接続されているときに、前記回転体に接続される回転可能な円筒体と、前記アクチュエータ部の一部に相当し、前記接続部が離れているときに前記ロック部材を前記係合部に係合させ、前記接続部が接続されているときに前記ロック部材を前記係合部から離間させるように、前記ロック部材を移動させるロック部材移動手段とを有することを特徴とする。   The present invention includes an actuator unit including a motor, a connection unit including a rotating body that is detachably attached to the actuator unit and connected to a rotation shaft of the motor, and a working unit including an operation unit interlocked with the rotating body. An operating jig for operating the operating unit when the working unit in the medical manipulator is detached from the actuator unit, wherein the connecting unit is attached to and detached from the actuator unit. A locking member that is moved by a part of the portion, and the locking member engages with the engaging portion of the rotating body when the actuator portion and the working portion are separated to prevent the rotating body from rotating. When the actuator unit and the working unit are connected, the rotating unit can be rotated by being separated from the engaging unit, and the operation control is performed. Corresponds to a rotatable cylindrical body connected to the rotating body when the connecting portion is connected, and a part of the actuator portion, and the lock member when the connecting portion is separated And a lock member moving means for moving the lock member so as to be engaged with the engagement portion and to move the lock member away from the engagement portion when the connection portion is connected. To do.

このような動作治具は、ロック部材を移動させるロック部材移動手段を備えることにより、先端動作部のロック状態を一時的に解除させることができ、円筒体を操作することにより先端動作部を動かすことができる。なお、本発明において、アクチュエータ部の一部により移動される、ということは、該一部により直接的に駆動される場合と、他の部材を介して間接的に駆動される場合の双方を含む。   Such an operation jig is provided with a lock member moving means for moving the lock member, so that the locked state of the distal end operating portion can be temporarily released, and the distal end operating portion is moved by operating the cylindrical body. be able to. In addition, in this invention, being moved by a part of actuator part includes both the case of being driven directly by the part and the case of being indirectly driven via another member. .

前記ロック部材移動手段は、前記接続部の方向に延在するピンであり、前記作業部は、前記ロック部材を前記回転体の方向に押圧する弾性体を備え、前記動作治具と前記作業部が離れているときには、前記ロック部材が前記弾性体によって押圧されることにより前記非円形部が前記係合孔に係合し、前記動作治具と前記作業部が接続されているときには、前記ピンの先端が前記ロック部材を押し出すことによって前記非円形部が前記係合孔から離間してもよい。   The locking member moving means is a pin extending in the direction of the connecting portion, and the working portion includes an elastic body that presses the locking member in the direction of the rotating body, and the operation jig and the working portion When the lock member is separated, the lock member is pressed by the elastic body so that the non-circular portion engages with the engagement hole, and when the operation jig and the working portion are connected, the pin The non-circular portion may be separated from the engagement hole by pushing out the lock member with the tip of the lock member.

このような、ピンによってロッキング部材を移動させると、動作治具を装着することにより即時にロック状態を解除させることができ、動作治具を取り外すことにより、弾性体の作用下に即時にロック状態に復帰させることができる。   When the locking member is moved by such a pin, the locked state can be released immediately by attaching the operation jig, and the locked state can be immediately released under the action of the elastic body by removing the operation jig. Can be restored.

前記接続部は2以上の貫通孔を有し、前記ピンは2以上設けられ、前記動作治具と前記作業部が接続されているときに、前記ピンは前記貫通孔にそれぞれ挿通されてもよい。このようなピンによれば接続部は確実に位置決めがなされて、安定して保持される。   The connection part has two or more through holes, the two or more pins are provided, and the pins may be inserted into the through holes when the operation jig and the working part are connected. . According to such a pin, the connecting portion is reliably positioned and stably held.

前記モータの前記回転軸と前記円筒体とのそれぞれの接続面は、一方の凸部が他方の凹部に係合し、該凸部及びが凹部は、1回転当たりで1箇所のみ係合する形状であってもよい。このような凸部及び凹部との係合形態によれば、相対回転位置が正しく規定される。   Each connecting surface of the rotating shaft of the motor and the cylindrical body has a shape in which one convex portion engages with the other concave portion, and the convex portion and the concave portion engage with only one place per one rotation. It may be. According to such a form of engagement with the convex portion and the concave portion, the relative rotational position is correctly defined.

前記作業部を保持する1以上の係合部を有し、該係合部は、弾性付勢される解除操作部を有し、前記解除操作部を押圧することによって前記アクチュエータ部との係合が解除されてもよい。このような弾性付勢された係合部によれば、作業部に対する脱着が容易に行われる。   It has one or more engaging parts that hold the working part, and the engaging part has a release operation part that is elastically biased, and engages with the actuator part by pressing the release operation part. May be released. According to such an elastically biased engaging portion, it can be easily attached to and detached from the working portion.

前記係合部は、左右面にそれぞれ設けられていると、片手で保持しながら、2本の指で簡便な操作が可能となる。   When the engaging portions are provided on the left and right surfaces, a simple operation can be performed with two fingers while being held with one hand.

前記円筒体には、回転量を示すインジケータが設けられていると、簡便に回転量を確認できる。   If the cylindrical body is provided with an indicator that indicates the amount of rotation, the amount of rotation can be easily confirmed.

本発明に係る動作治具では、ロック部材を移動させるロック部材移動手段を備えることにより、先端動作部のロック状態を一時的に解除させることができ、円筒体を操作することにより先端動作部を動かすことができる。   In the operation jig according to the present invention, by providing the lock member moving means for moving the lock member, the locked state of the tip operation unit can be temporarily released, and the tip operation unit is operated by operating the cylindrical body. Can move.

以下、本発明に係る動作治具の実施の形態について添付の図1〜図15を参照しながら説明する。本実施の形態に係る動作治具400(図10参照)は、医療用のマニピュレータ10に適用される。先ず、マニピュレータ10について説明する。   Embodiments of an operation jig according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The operation jig 400 (see FIG. 10) according to the present embodiment is applied to the medical manipulator 10. First, the manipulator 10 will be described.

マニピュレータ10は、先端動作部12(図15参照)に生体の一部又は湾曲針等を把持して所定の処置を行うためのものであり、通常、把持鉗子やニードルドライバ(持針器)等とも呼ばれる。先端動作部12は、例えば、前記特許文献3に記載されている3軸構成にするとよい。   The manipulator 10 is for holding a part of a living body or a curved needle or the like on the distal end working unit 12 (see FIG. 15) to perform a predetermined treatment. Usually, a grasping forceps, a needle driver (needle holder) or the like is used. Also called. For example, the distal end working unit 12 may have a three-axis configuration described in Patent Document 3.

図1及び図2に示すように、マニピュレータ10は、人手によって把持及び操作される基端部の操作指令部(操作部)14と、該操作指令部14に対して着脱自在な作業部16とを有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the manipulator 10 includes an operation command unit (operation unit) 14 at a base end portion that is gripped and operated by a hand, and a work unit 16 that is detachable from the operation command unit 14. Have

以下の説明では、図1における幅方向をX方向、高さ方向をY方向及び、連結シャフト48の延在方向をZ方向と規定する。また、右方をX1方向、左方をX2方向、上方向をY1方向、下方向をY2方向、前方をZ1方向、後方をZ2方向と規定する。さらに、特に断りのない限り、これらの方向の記載はマニピュレータ10が中立姿勢である場合を基準として表すものとする。これらの方向は説明の便宜上のものであり、マニピュレータ10は任意の向きで(例えば、上下を反転させて)使用可能であることはもちろんである。   In the following description, the width direction in FIG. 1 is defined as the X direction, the height direction is defined as the Y direction, and the extending direction of the connecting shaft 48 is defined as the Z direction. Further, the right side is defined as the X1 direction, the left side as the X2 direction, the upward direction as the Y1 direction, the downward direction as the Y2 direction, the forward direction as the Z1 direction, and the backward direction as the Z2 direction. Further, unless otherwise specified, the description of these directions is based on the case where the manipulator 10 is in a neutral posture. These directions are for convenience of explanation, and it is needless to say that the manipulator 10 can be used in any direction (for example, upside down).

作業部16は、作業を行う先端動作部12と、操作指令部14のアクチュエータブロック(アクチュエータ部)30に対して接続される接続部15と、これらの先端動作部12と接続部15とを連接する長尺で中空の連結シャフト48とを有する。作業部16は、アクチュエータブロック30における所定の操作によって操作指令部14から離脱可能であって、洗浄、滅菌及びメンテナンス等を行うことができる。   The working unit 16 connects the tip operating unit 12 that performs work, the connection unit 15 connected to the actuator block (actuator unit) 30 of the operation command unit 14, and connects the tip operating unit 12 and the connection unit 15. And a long and hollow connecting shaft 48. The working unit 16 can be detached from the operation command unit 14 by a predetermined operation in the actuator block 30 and can perform cleaning, sterilization, maintenance, and the like.

先端動作部12及び連結シャフト48は細径に構成されており、患者の腹部等に設けられた円筒形状のトラカール20から体腔22内に挿入可能であり、操作指令部14の操作により体腔22内において患部切除、把持、縫合及び結紮等の様々な手技を行うことができる。   The distal end working unit 12 and the connecting shaft 48 are configured to have a small diameter, and can be inserted into a body cavity 22 from a cylindrical trocar 20 provided in a patient's abdomen or the like. Various procedures such as excision of the affected area, grasping, suturing and ligation can be performed.

操作指令部14は、人手によって把持されるグリップハンドル26と、該グリップハンドル26の上部から延在するブリッジ28と、該ブリッジ28の先端に接続されたアクチュエータブロック30とを有する。   The operation command unit 14 includes a grip handle 26 that is gripped by a hand, a bridge 28 that extends from an upper portion of the grip handle 26, and an actuator block 30 that is connected to the tip of the bridge 28.

図2に示すように、操作指令部14のグリップハンドル26は、ブリッジ28の端部からY2方向に向かって延在しており、人手によって把持されるのに適した長さであり、入力手段としてのトリガーレバー32と、複合入力部34と、スイッチ36とを有する。ブリッジ28の上面における視認しやすい箇所にはLED29が設けられている。ブリッジ28の上面は手技の最中にも視認しやすい箇所であり、LED29を配置するのに好適である。   As shown in FIG. 2, the grip handle 26 of the operation command unit 14 extends from the end of the bridge 28 in the Y2 direction, and has a length suitable for being gripped by a hand. As a trigger lever 32, a composite input unit 34, and a switch 36. An LED 29 is provided at an easily visible position on the upper surface of the bridge 28. The upper surface of the bridge 28 is easily visible even during the procedure, and is suitable for disposing the LED 29.

グリップハンドル26の下端には、コントローラ45に接続されるケーブル62が設けられている。グリップハンドル26とケーブル62とはコネクタにより接続されていてもよい。   A cable 62 connected to the controller 45 is provided at the lower end of the grip handle 26. The grip handle 26 and the cable 62 may be connected by a connector.

操作指令部14について、先ず、複合入力部34の構成及び作用について説明する。   Regarding the operation command unit 14, the configuration and operation of the composite input unit 34 will be described first.

複合入力部34は、先端動作部12に対してロール方向(軸回転方向)及びヨー方向(左右方向)の回転指令を与える複合的な入力手段である。トリガーレバー32は、先端動作部12のグリッパ60(図2参照)の開閉指令を与える入力手段である。スイッチ36は、マニピュレータ10の動作状態の有効又は無効を設定するための入力手段である。LED29は、マニピュレータ10の制御状態を示すインジケータであり、操作者が容易に認識可能な大きさであり、かつ操作に支障がない程度に十分に小型軽量である。LED29は、ブリッジ28の上面における略中央部で、視認性のよい位置に設けられている。   The composite input unit 34 is a composite input unit that gives rotation commands in the roll direction (axial rotation direction) and yaw direction (left-right direction) to the distal end working unit 12. The trigger lever 32 is an input means for giving an opening / closing command for the gripper 60 (see FIG. 2) of the distal end working unit 12. The switch 36 is an input means for setting whether the operation state of the manipulator 10 is valid or invalid. The LED 29 is an indicator that indicates the control state of the manipulator 10, is a size that can be easily recognized by the operator, and is sufficiently small and light enough that there is no hindrance to the operation. The LED 29 is provided at a position with good visibility at a substantially central portion on the upper surface of the bridge 28.

図3に示すように、トリガーレバー32は、ブリッジ28のやや下方でZ1方向にやや突出したレバーであり、人差し指による操作が容易な位置に設けられている。   As shown in FIG. 3, the trigger lever 32 is a lever that slightly protrudes in the Z1 direction slightly below the bridge 28, and is provided at a position where the operation with the index finger is easy.

トリガーレバー32は、グリップハンドル26に対してアーム98により接続されており、該グリップハンドル26に対して進退するように構成されている。アーム98はグリップハンドル26内で図示しないセンサに接続されており、トリガーレバー32の進退量が該センサによって計測されてコントローラ45に供給される。   The trigger lever 32 is connected to the grip handle 26 by an arm 98 and is configured to advance and retreat with respect to the grip handle 26. The arm 98 is connected to a sensor (not shown) in the grip handle 26, and the advance / retreat amount of the trigger lever 32 is measured by the sensor and supplied to the controller 45.

図3に示すように、トリガーレバー32は、指を当て、グリップハンドル26の方向(つまり、Z2方向)に向かって引き込む引込部101と、該引込部101と対向する位置に設けられ、指を当て、グリップハンドル26からZ1方向に押し出す押出部102とを有する。   As shown in FIG. 3, the trigger lever 32 is provided at a position where the finger is applied and the drawing portion 101 is drawn in the direction of the grip handle 26 (that is, the Z2 direction), and the drawing portion 101 is opposed to the drawing lever 101. And an extruding part 102 that pushes out from the grip handle 26 in the Z1 direction.

操作指令部14では、トリガーレバー32の押出部102に凹部104を設けることにより、該凹部104に指先を入れて細かい操作が可能となり、先端動作部12のグリッパ60やはさみ等の開閉作業を正確に行うことができる。   In the operation command unit 14, the depression 104 is provided in the push-out portion 102 of the trigger lever 32, so that a fine operation can be performed by inserting a fingertip into the depression 104, and the opening / closing work such as the gripper 60 and the scissors of the tip operation unit 12 can be accurately performed. Can be done.

図2及び図3に示すように、スイッチ36はグリップハンドル26に対して進退する操作機構であって、トリガーレバー32とスイッチ36とはグリップハンドル26におけるZ1方向の面で、グリップハンドル26の長尺方向(Y方向)に並んで配置されている。スイッチ36はトリガーレバー32の直下(Y2方向)に設けられている。スイッチ36とトリガーレバー32との間には薄い板材130が設けられている。   2 and 3, the switch 36 is an operation mechanism that moves forward and backward with respect to the grip handle 26. The trigger lever 32 and the switch 36 are surfaces of the grip handle 26 in the Z1 direction, and the length of the grip handle 26 is as follows. They are arranged side by side in the scale direction (Y direction). The switch 36 is provided directly below the trigger lever 32 (Y2 direction). A thin plate member 130 is provided between the switch 36 and the trigger lever 32.

スイッチ36はオルタネート式であって、操作子36aを一度手前(Z2方向)に引き込むことによってオン状態にロックされ、手を離すとやや先端側の位置に保持される。再度スイッチ36を手前側に引き込むことによってオン状態は解除されてオフ状態となり、図示しない弾性体によって先端側(Z1方向)の位置に復帰する。このような操作を繰り返すことにより、スイッチ36は、オン状態又はオフ状態のいずれかに保持され、スイッチ36を押し続ける必要がない。従って、オン状態とオフ状態との切り換え時だけスイッチ36の操作をすればよく、それ以外のときはトリガーレバー32の操作をすることができ、スイッチ36とトリガーレバー32とを併存させるのに好適である。   The switch 36 is an alternate type, and is locked in an on state by once pulling the operation element 36a forward (in the Z2 direction), and is held at a slightly distal position when the hand is released. By pulling the switch 36 back again, the on state is released and the switch 36 is turned off, and the elastic body (not shown) returns to the front end side (Z1 direction) position. By repeating such an operation, the switch 36 is held in either the on state or the off state, and it is not necessary to keep pressing the switch 36. Therefore, it is only necessary to operate the switch 36 at the time of switching between the on state and the off state. In other cases, the trigger lever 32 can be operated, which is suitable for coexisting the switch 36 and the trigger lever 32. It is.

スイッチ36は、システムを有効化し又はモータ40a〜40cを原点へ復帰させて停止させるものであって、オン状態のときに有効、オフ状態のときに停止となる。有効及び停止の状態はLED29の点灯状態によっても示される。   The switch 36 activates the system or returns the motors 40a to 40c to the origin and stops them. The switch 36 is effective when the switch is on and is stopped when the switch is off. The valid and stopped states are also indicated by the lighting state of the LED 29.

次に、作業部16と操作指令部14の接続部15との着脱の構成及び作用について説明する。   Next, the structure and operation of attaching / detaching the working unit 16 and the connection unit 15 of the operation command unit 14 will be described.

図1に示すように、接続部15は、樹脂のカバー37に覆われており、従動回転するプーリ50a、50b及び50cを回転自在に保持している。プーリ50a、プーリ50b及びプーリ50cには、それぞれ図示しないワイヤが巻き掛けられており、連結シャフト48の中空部分を通って先端動作部12まで延在している。   As shown in FIG. 1, the connecting portion 15 is covered with a resin cover 37 and rotatably holds pulleys 50a, 50b, and 50c that are driven to rotate. Wires (not shown) are wound around the pulley 50 a, the pulley 50 b, and the pulley 50 c, and extend through the hollow portion of the connecting shaft 48 to the distal end working unit 12.

図2及び図4に示すように、接続部15は、左右側面の係合片200と、下面に開口する3つの嵌合孔202a、202b、202cとを有する。3つの嵌合孔202a〜202cは、Z1方向及びZ2方向の端部近傍に設けられており、Y1方向に延在する孔である。   As shown in FIGS. 2 and 4, the connecting portion 15 includes left and right side engaging pieces 200 and three fitting holes 202 a, 202 b, 202 c opened on the lower surface. The three fitting holes 202a to 202c are provided in the vicinity of the ends in the Z1 direction and the Z2 direction, and extend in the Y1 direction.

アクチュエータブロック30には先端動作部12が有する3自由度の機構に対応してモータ40a、40b、40cが接続部15の延在方向に沿って並列して設けられている。プーリ50a、50b及び50cのY2方向下端にはそれぞれ結合凸部が設けられ、モータ40a〜40cの回転軸42a、42b、42cには結合凸部部が設けられている。結合凸部と結合凹部は互いに係合可能に形成されており、モータ40a〜40cの回転がプーリ50a、50b及び50cに対して確実に伝達される。   In the actuator block 30, motors 40 a, 40 b, and 40 c are provided in parallel along the extending direction of the connecting portion 15 corresponding to the mechanism of three degrees of freedom that the distal end working unit 12 has. The pulleys 50a, 50b and 50c are respectively provided with coupling convex portions at the lower ends in the Y2 direction, and the rotational shafts 42a, 42b and 42c of the motors 40a to 40c are provided with coupling convex portions. The coupling convex portion and the coupling concave portion are formed to be able to engage with each other, and the rotation of the motors 40a to 40c is reliably transmitted to the pulleys 50a, 50b, and 50c.

これらの結合凹部及び結合凸部は、十字形状であって、十字放射状の4本の筋のうち、1本のみが他の3本と比べて短くなっており、該結合凸部及び該結合凹部は、1回転当たりで1箇所のみ係合する形状である。このような係合形態によれば、相対回転位置が正しく規定される。これらの係合部は十字形状に限られない。   These coupling concave portions and coupling convex portions are cross-shaped, and only one of the four cross-radiating streaks is shorter than the other three, and the coupling convex portions and the coupling concave portions Is a shape that engages only at one place per rotation. According to such an engagement form, the relative rotational position is correctly defined. These engaging portions are not limited to a cross shape.

モータ40a〜40cは小型、細径であって、アクチュエータブロック30はコンパクトな扁平形状に構成されている。アクチュエータブロック30は、操作指令部14のZ1方向端部の下方に設けられている。また、モータ40a〜40cは、操作指令部14若しくはトリガーレバー32の操作に基づき、コントローラ45の作用下に回転をする。   The motors 40a to 40c are small and have a small diameter, and the actuator block 30 is configured in a compact flat shape. The actuator block 30 is provided below the end of the operation command unit 14 in the Z1 direction. Further, the motors 40 a to 40 c rotate under the action of the controller 45 based on the operation of the operation command unit 14 or the trigger lever 32.

アクチュエータブロック30は、さらに作業部16の接続部15を保持する2つの独立した係合部210と、該接続部15の位置決め機能及び保持機構を有する3本のアライメントピン(アクチュエータ部の一部)212a、212b、212cとを有する。なお、図4、図8及び図9では、接続部15の構造が理解しやすいように、カバー37(図1参照)を取り外した状態で示す。   The actuator block 30 further includes three alignment pins (part of the actuator portion) having two independent engaging portions 210 that hold the connecting portion 15 of the working portion 16 and a positioning function and a holding mechanism of the connecting portion 15. 212a, 212b, 212c. 4, 8, and 9, the cover 37 (see FIG. 1) is shown in a removed state so that the structure of the connecting portion 15 can be easily understood.

2つの係合部210は、アクチュエータブロック30の左右側面で対称位置に設けられており、操作面204と、該操作面204からY1方向に延在するレバー206とを有する。レバー206はアクチュエータブロック30の上面よりもY1方向に向かってやや突出しており、先端内側がテーパ形状になっている。係合部210は、図示しない弾性体によってレバー206が内側に向かう方向に弾性付勢されている。   The two engaging portions 210 are provided at symmetrical positions on the left and right side surfaces of the actuator block 30, and include an operation surface 204 and a lever 206 extending from the operation surface 204 in the Y1 direction. The lever 206 slightly protrudes in the Y1 direction from the upper surface of the actuator block 30, and the inside of the tip is tapered. The engaging portion 210 is elastically biased in a direction in which the lever 206 is directed inward by an elastic body (not shown).

アライメントピン212a〜212cは、嵌合孔202a〜202cに対向する位置で、アクチュエータブロック30の上面におけるZ1方向端の近傍に2本、Z2方向端の近傍に1本設けられ、それぞれY1方向に延在している。Z1方向端の近傍に2本のアライメントピン212a、212bがX方向に並んで設けられている。   Two alignment pins 212a to 212c are provided near the end in the Z1 direction on the upper surface of the actuator block 30 and one near the end in the Z2 direction at positions facing the fitting holes 202a to 202c, and extend in the Y1 direction. Exist. Two alignment pins 212a and 212b are provided side by side in the X direction in the vicinity of the end in the Z1 direction.

このように、アライメントピン212a〜212cは3本設けられていることから、接続部15は3点で支持され、簡便且つ確実に位置決めを行うことができる。また、3本のアライメントピン212a〜212cは直線状配列ではないため、いずれの方向のねじれに対しても、接続部15を安定して保持することができる。アライメントピン212a〜212cは、このうち2本以上設けられていれば、接続部15は確実に位置決めがなされて、安定して保持される。この場合、Z方向に離間した2本を選択すると一層安定する。   Thus, since the three alignment pins 212a to 212c are provided, the connecting portion 15 is supported at three points, and positioning can be performed easily and reliably. In addition, since the three alignment pins 212a to 212c are not linearly arranged, the connection portion 15 can be stably held against twisting in any direction. If two or more of the alignment pins 212a to 212c are provided, the connecting portion 15 is reliably positioned and stably held. In this case, it is more stable if two separated in the Z direction are selected.

さらに、図2に示すように、アライメントピン212a〜212cの高さH1は、嵌合孔202a〜202cを備える接続部15におけるプーリ収納体300の高さH2よりも大きく、アライメントピン212a〜212cはプーリ収納体300を適度に貫通する。   Furthermore, as shown in FIG. 2, the height H1 of the alignment pins 212a to 212c is larger than the height H2 of the pulley housing 300 in the connecting portion 15 including the fitting holes 202a to 202c, and the alignment pins 212a to 212c are The pulley housing 300 is appropriately penetrated.

次に、接続部15の構成について図5〜図9を参照しながら詳細に説明する。   Next, the configuration of the connecting portion 15 will be described in detail with reference to FIGS.

図5及び図6に示すように、接続部15は、プーリ50a〜50cが設けられたプーリ収納体300と、該プーリ収納体300の上部に設けられた上部体302と、ロッキングプレート304と、2つのコイルスプリング(弾性体)306とを有する。   As shown in FIGS. 5 and 6, the connecting portion 15 includes a pulley storage body 300 provided with pulleys 50 a to 50 c, an upper body 302 provided on the top of the pulley storage body 300, a locking plate 304, And two coil springs (elastic body) 306.

プーリ50a〜50cは、上記の通りプーリ収納体300におけるZ方向に並列しており、各上端はプーリ収納体300の上面からやや突出した板形状部(係合部)308a、308b、308cとなっている。板形状部308a〜308cは、同形状であり、プーリ50a〜50cの上端の直径に相当する箇所に設けられており、Y1方向にやや伸びている。各プーリ50a〜50cが原点であるときに板形状部308a〜308cは平面視でX方向を指向する。   The pulleys 50a to 50c are arranged in parallel in the Z direction of the pulley housing 300 as described above, and the upper ends thereof are plate-shaped portions (engaging portions) 308a, 308b, and 308c that slightly protrude from the upper surface of the pulley housing 300. ing. The plate-shaped portions 308a to 308c have the same shape, are provided at locations corresponding to the diameters of the upper ends of the pulleys 50a to 50c, and extend slightly in the Y1 direction. When the pulleys 50a to 50c are at the origin, the plate-shaped portions 308a to 308c are oriented in the X direction in plan view.

ロッキングプレート304はZ方向に長尺であり、中央部は幅が広く、Z1方向は幅狭部310を介してT字形状の第1端部312を有するとともに、Z2方向は幅狭部313を介してX1方向に折れ曲がった第2端部314を有する。作業部16を操作指令部14に装着しているときには、第1端部312の下面左右にはアライメントピン212a、212bが当接し、第2端部314の下面にはアライメントピン212cが当接して、ロッキングプレート304を相対的にY1方向に押しだす。   The locking plate 304 is elongated in the Z direction, the center portion is wide, the Z1 direction has a T-shaped first end 312 via the narrow portion 310, and the narrow portion 313 is formed in the Z2 direction. And a second end portion 314 that is bent in the X1 direction. When the working unit 16 is mounted on the operation command unit 14, the alignment pins 212 a and 212 b are in contact with the left and right surfaces of the first end 312, and the alignment pin 212 c is in contact with the lower surface of the second end 314. Then, the locking plate 304 is relatively pushed out in the Y1 direction.

ロッキングプレート304の中央部には、X方向を指向する3つのスリット(係合孔)316a、316b及び316cがZ方向に並列されており、順にプーリ50a、50b及び50cに対応する位置に設けられている。各スリット316a〜316cのZ方向の幅は、板形状部308a〜308cの板厚よりやや広く、X方向の長さは、板形状部308a〜308cよりやや長い。   Three slits (engagement holes) 316a, 316b, and 316c oriented in the X direction are juxtaposed in the Z direction at the center of the locking plate 304, and are sequentially provided at positions corresponding to the pulleys 50a, 50b, and 50c. ing. The width in the Z direction of each of the slits 316a to 316c is slightly wider than the plate thickness of the plate-shaped portions 308a to 308c, and the length in the X direction is slightly longer than the plate-shaped portions 308a to 308c.

ロッキングプレート304の上面で、スリット316aとスリット316bとの間、及びスリット316bとスリット316cとの間には浅い丸溝320が設けられている。各丸溝320はコイルスプリング306より僅かに大径であり、該コイルスプリング306の下端の取付座となっている。上部体302の下面にも丸溝320と同形状の2つの丸溝321(図6参照)が設けられており、コイルスプリング306の上端の取付座となっている。   On the upper surface of the locking plate 304, shallow circular grooves 320 are provided between the slits 316a and 316b and between the slits 316b and 316c. Each circular groove 320 is slightly larger in diameter than the coil spring 306 and serves as a mounting seat at the lower end of the coil spring 306. Two round grooves 321 (see FIG. 6) having the same shape as the round groove 320 are also provided on the lower surface of the upper body 302 and serve as a mounting seat at the upper end of the coil spring 306.

上部体302は、ロッキングプレート304の幅狭部310の両側に設けられた一対の前方ガイド板330と、幅狭部313の両側に設けられた一対の後方ガイド板332と、これらの前方ガイド板330及び後方ガイド板332の各上端部に接続された天板(保持板)334とを有する。前方ガイド板330及び後方ガイド板332の各下端部は折れ曲がってそれぞれ取付台336を構成する。取付台336の中央には孔が設けられており、該孔をビス338が挿通し、該ビス338がプーリ収納体300の上面のビス孔340に螺合することによって上部体302がプーリ収納体300に固定される。   The upper body 302 includes a pair of front guide plates 330 provided on both sides of the narrow portion 310 of the locking plate 304, a pair of rear guide plates 332 provided on both sides of the narrow portion 313, and these front guide plates. 330 and a top plate (holding plate) 334 connected to each upper end portion of the rear guide plate 332. The lower end portions of the front guide plate 330 and the rear guide plate 332 are bent to form the mounting base 336, respectively. A hole is provided in the center of the mounting base 336. A screw 338 is inserted through the hole, and the screw 338 is screwed into a screw hole 340 on the upper surface of the pulley storage body 300, whereby the upper body 302 is connected to the pulley storage body. It is fixed to 300.

2つのコイルスプリング306は、天板334とロッキングプレート304との間に設けられている。ロッキングプレート304はコイルスプリング306の弾性作用によってY2方向に力を受けており、アライメントピン212a〜212cが下方から当接して押し出されることにより、コイルスプリング306を圧縮してY1方向に移動可能である。このとき、幅狭部310及び313が前方ガイド板330及び後方ガイド板332によってガイドされY方向にスムーズに移動できる。また、2つのコイルスプリング306は、長尺なZ方向に離間した箇所に設けられていることから、ロッキングプレート304はバランスよく力を受け、Y方向の移動がスムーズである。   The two coil springs 306 are provided between the top plate 334 and the locking plate 304. The locking plate 304 receives a force in the Y2 direction due to the elastic action of the coil spring 306. When the alignment pins 212a to 212c are pressed from below and pushed out, the coil spring 306 can be compressed and moved in the Y1 direction. . At this time, the narrow portions 310 and 313 are guided by the front guide plate 330 and the rear guide plate 332 and can move smoothly in the Y direction. In addition, since the two coil springs 306 are provided at locations that are separated in the long Z direction, the locking plate 304 receives a force in a balanced manner, and the movement in the Y direction is smooth.

次に、このように構成されるマニピュレータ10の作用について説明する。   Next, the operation of the manipulator 10 configured as described above will be described.

先ず、図7に示すように、操作指令部14に対して作業部16を装着する。接続部15をアクチュエータブロック30に接続する際には、図4に示すように、3つの嵌合孔202a〜202cにアライメントピン212a〜212cが挿入されるようにしてY2方向に移動させる。これにより、係合部210のレバー206が先端のテーパ形状によってやや外方向に押されて変位して、係合片200に対して摺動する。やがて、接続部15の下面がアクチュエータブロック30の上面に当接すると、弾性作用によってレバー206は原位置に復帰し、テーパ形状の下端の楔部206aが係合片200に係合することになる。接続部15の装着が終了すると、レバー206が原位置に復帰することにより適度なクリック感及び装着音が発生し、操作者は装着が正常に完了したことを確認できる。   First, as shown in FIG. 7, the working unit 16 is attached to the operation command unit 14. When connecting the connection portion 15 to the actuator block 30, as shown in FIG. 4, the alignment pins 212a to 212c are inserted in the three fitting holes 202a to 202c and moved in the Y2 direction. As a result, the lever 206 of the engaging portion 210 is displaced slightly by being pushed outward by the tapered shape of the tip, and slides relative to the engaging piece 200. Eventually, when the lower surface of the connecting portion 15 comes into contact with the upper surface of the actuator block 30, the lever 206 is returned to the original position by the elastic action, and the wedge portion 206a at the lower end of the tapered shape is engaged with the engaging piece 200. . When the mounting of the connecting portion 15 is completed, the lever 206 returns to the original position, so that an appropriate click feeling and mounting sound are generated, and the operator can confirm that the mounting has been completed normally.

このとき、操作指令部14のモータ40a〜40cはそれぞれ原点となっており、一方、作業部16ではロッキングプレート304の作用によりプーリ50a〜50cがそれぞれ原点に位置しており、モータ40a〜40cの上端部は、プーリ50a〜50cの下端部に適切に接続される。   At this time, the motors 40a to 40c of the operation command unit 14 are each at the origin, while in the working unit 16, the pulleys 50a to 50c are positioned at the origin by the action of the locking plate 304, and the motors 40a to 40c are The upper end is appropriately connected to the lower ends of the pulleys 50a to 50c.

また、図7に示すように、3本のアライメントピン212a〜212cの上端部は、嵌合孔202a〜202cを貫通してプーリ収納体300の上面から突出し、第1端部312及び第2端部314の下面に当接し、コイルスプリング306を圧縮してロッキングプレート304を押し上げる。これにより、プーリ50a〜50cの上端の板形状部308a〜308cは、はモータ40a〜40cによって回転可能になる。   Further, as shown in FIG. 7, the upper ends of the three alignment pins 212 a to 212 c penetrate the fitting holes 202 a to 202 c and protrude from the upper surface of the pulley housing 300, and the first end 312 and the second end Abutting on the lower surface of the portion 314, the coil spring 306 is compressed and the locking plate 304 is pushed up. Accordingly, the plate-shaped portions 308a to 308c at the upper ends of the pulleys 50a to 50c can be rotated by the motors 40a to 40c.

作業部16の装着後、コントローラ45では、原点を基準として角度の計算を行い先端動作部12を正しく制御することができる。すなわち、操作指令部14が装着された位置を原点(0°)として推定し、トリガーレバー32と及び複合入力部34のプラス方向及びマイナス方向の入力に対応して、先端動作部12をロール方向及びヨー方向の回転指令を与え、グリッパ60の開閉指令を与えることができる。   After the working unit 16 is mounted, the controller 45 can calculate the angle with reference to the origin and correctly control the distal end working unit 12. That is, the position where the operation command unit 14 is mounted is estimated as the origin (0 °), and the tip operating unit 12 is moved in the roll direction in response to the trigger lever 32 and the composite input unit 34 input in the plus and minus directions. In addition, a rotation command in the yaw direction can be given, and an opening / closing command for the gripper 60 can be given.

一連の手技が終了し、又は操作指令部14を別の種類(例えば、電気メス)に交換する場合には、装着されている操作指令部14を取り外す。この操作に先だって、操作者はスイッチ36(図1参照)を操作し、コントローラ45の作用下に各モータ40a〜40cを自動的に原点に復帰させる。この自動復帰の最中及び復帰後、LED29(図1参照)はコントローラ45の作用下に点灯状態が切り換えられる。つまり、通常動作時には緑色の点灯状態であったものが、自動復帰中は緑の点滅状態となり、復帰後には消灯状態となる。LED29は視認性のよい箇所に設けられていることから、操作者はモータ40a〜40cが原点に復帰したことを容易に確認することができる。   When a series of procedures is completed or the operation command unit 14 is replaced with another type (for example, an electric knife), the attached operation command unit 14 is removed. Prior to this operation, the operator operates the switch 36 (see FIG. 1) to automatically return the motors 40a to 40c to the origin under the action of the controller 45. During and after the automatic return, the LED 29 (see FIG. 1) is turned on under the action of the controller 45. In other words, the green lighting state during the normal operation turns into a green blinking state during the automatic recovery, and goes out after the recovery. Since the LED 29 is provided at a location with good visibility, the operator can easily confirm that the motors 40a to 40c have returned to the origin.

LED29の点灯状態によって、各モータが原点に復帰したことを確認した後、操作者は作業部16を操作指令部14から取り外す。   After confirming that each motor has returned to the origin by the lighting state of the LED 29, the operator removes the working unit 16 from the operation command unit 14.

図8に示すように、接続部15をアクチュエータブロック30から取り外す際には、2つの操作面204をそれぞれ同時に押圧することによってレバー206が弾性付勢に抗して外方向に傾動し、係合片200に対する係合を解除することができる。この後、接続部15を上方に引き上げることによって作業部16は操作指令部14から取り外される。   As shown in FIG. 8, when the connecting portion 15 is removed from the actuator block 30, the lever 206 is tilted outwardly against the elastic bias by simultaneously pressing the two operation surfaces 204 to engage with each other. The engagement with the piece 200 can be released. Thereafter, the working unit 16 is detached from the operation command unit 14 by pulling the connecting unit 15 upward.

このとき、図6に示すように、3本のアライメントピン212a〜212cは、嵌合孔202a〜202cから下方に抜けることから、第1端部312及び第2端部314から離間し、ロッキングプレート304はコイルスプリング306の弾性力によって下方に押し下げられる。各モータ40a〜40cは、それぞれ原点に復帰していることから、連動するプーリ50a〜50cの板形状部308a〜308cは平面視でX方向を指向しており、(図5参照)ロッキングプレート304の3つのスリット316a〜316cに係合する(図9参照)。これにより、これ以後の各プーリ50a〜50cの回転が防止でき、先端動作部12が原点に保持され、次回に操作指令部14に装着するときには、プーリ50a〜50cをモータ40a〜40cに正しく装着することができる。   At this time, as shown in FIG. 6, the three alignment pins 212 a to 212 c come out downward from the fitting holes 202 a to 202 c, so that they are separated from the first end 312 and the second end 314, and the locking plate 304 is pushed down by the elastic force of the coil spring 306. Since each motor 40a-40c has returned to the origin, the plate-shaped portions 308a-308c of the interlocking pulleys 50a-50c are oriented in the X direction in plan view (see FIG. 5). Are engaged with the three slits 316a to 316c (see FIG. 9). As a result, the subsequent rotation of the pulleys 50a to 50c can be prevented, and when the tip operating unit 12 is held at the origin and is next mounted on the operation command unit 14, the pulleys 50a to 50c are correctly mounted on the motors 40a to 40c. can do.

次に、本実施の形態に係る動作治具400について図10〜図14を参照しながら説明する。動作治具400について、前記の操作指令部14と同じ箇所については同符号を付してその詳細な説明を省略する。   Next, the operation jig 400 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the operation jig 400, the same portions as those of the operation command unit 14 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図10に示すように、動作治具400は、ベースプレート402をベースに構成されており、3本のアライメントピン(ロック部材移動手段)404a、404b、404cと、ベースプレート402よりY1側が前記の回転軸42a、42b、42c(図3参照)と同形状となっているノブ(円筒体)406a、406b、406cと、左右一対の係合部210を有する。図10から了解されるように、動作治具400は簡便構成であって、廉価である。   As shown in FIG. 10, the operation jig 400 includes a base plate 402 as a base, and includes three alignment pins (locking member moving means) 404 a, 404 b, 404 c, and the rotation axis on the Y1 side of the base plate 402. It has knobs (cylindrical bodies) 406a, 406b, 406c having the same shape as 42a, 42b, 42c (see FIG. 3) and a pair of left and right engaging portions 210. As can be understood from FIG. 10, the operation jig 400 has a simple configuration and is inexpensive.

ベースプレート402は、前記操作指令部14におけるアクチュエータブロック30の上面部に相当し、適度な厚みを有し、X方向長さ及びZ方向長さは、アクチュエータブロック30の上面部と同じに設定されている。ベースプレート402は、例えば鋼材である。   The base plate 402 corresponds to the upper surface portion of the actuator block 30 in the operation command unit 14 and has an appropriate thickness. The length in the X direction and the length in the Z direction are set to be the same as the upper surface portion of the actuator block 30. Yes. The base plate 402 is a steel material, for example.

アライメントピン404a〜404cは、前記のアライメントピン212a〜212c(図3参照)に相当する部材であり、高さ(H1)、形状及び相対位置が同じである。アライメントピン404a〜404cは、ベースプレート402に対して、例えば圧入され固定され、Y1方向に延在している。このような2以上のピンによれば接続部15が確実に位置決めがなされて、安定して保持される。   The alignment pins 404a to 404c are members corresponding to the alignment pins 212a to 212c (see FIG. 3), and have the same height (H1), shape, and relative position. The alignment pins 404a to 404c are, for example, press-fitted and fixed to the base plate 402, and extend in the Y1 direction. According to such two or more pins, the connecting portion 15 is reliably positioned and stably held.

2つの係合部210は、前記と同様の構成であり(図3、図4、図8参照)、ベースプレート402からY1方向に延在するレバー206と、操作面204とを有する。レバー206における上部内側面には、係合片200に係合する楔部206aが設けられている。   The two engaging portions 210 have the same configuration as described above (see FIGS. 3, 4, and 8), and include a lever 206 that extends from the base plate 402 in the Y1 direction, and an operation surface 204. A wedge portion 206 a that engages with the engagement piece 200 is provided on the upper inner surface of the lever 206.

ベースプレート402の側面には、それぞれY方向に突出した耳片部408が設けられており、該耳片部408に対してレバー206がヒンジ410を介して軸支されている。   Ear pieces 408 protruding in the Y direction are provided on the side surfaces of the base plate 402, and a lever 206 is pivotally supported on the ear pieces 408 via a hinge 410.

2つのレバー206における下部内側面には、小さいコイルスプリング412が設けられている。各コイルスプリング412は圧縮して配置されており、内側はノブ406bの側面に当接し、外側はレバー206の内面に固定されている。したがって、レバー206は、ヒンジ410を中心として、下側部分(Y2側)が外向き、上側部分(Y1側)が内向き方向に付勢されている。コイルスプリング412は、適度なばね定数で、適度に圧縮されており、レバー206は人手による操作が可能である。レバー206を付勢する手段は、コイルスプリング412に限らず、例えば、ヒンジ410に内蔵するトーションスプリングでもよい。   Small coil springs 412 are provided on the lower inner surfaces of the two levers 206. Each coil spring 412 is arranged to be compressed, the inner side abuts against the side surface of the knob 406 b, and the outer side is fixed to the inner surface of the lever 206. Therefore, the lever 206 is urged with the lower portion (Y2 side) outward and the upper portion (Y1 side) inward with the hinge 410 as the center. The coil spring 412 is appropriately compressed with an appropriate spring constant, and the lever 206 can be operated manually. The means for urging the lever 206 is not limited to the coil spring 412, but may be a torsion spring built in the hinge 410, for example.

図11に示すように、ノブ406aの上端面の回転軸42aは、結合凹部が十字形状であって、十字放射状の4本の筋のうち、1本のみが他の3本と比べて短くなっている。上記の通り、プーリ50aの下面における結合凸部もこれに対応した形状となっており、双方は1回転当たりで1箇所のみ係合する形状である。このような係合形態によれば、相対回転位置が正しく規定される。回転軸42b及び42cについても同様である。   As shown in FIG. 11, the rotating shaft 42a on the upper end surface of the knob 406a has a cross-shaped coupling recess, and only one of the four cross-radiating streaks is shorter than the other three. ing. As described above, the connecting convex portion on the lower surface of the pulley 50a has a shape corresponding to this, and both have a shape that engages only at one place per one rotation. According to such an engagement form, the relative rotational position is correctly defined. The same applies to the rotating shafts 42b and 42c.

図12に示すように、ノブ406a〜406cは、ベースプレート402からY2方向に延在しており、指でつまむのに適した径(例えば、5mm〜20mm)であり、Y1方向部分の外周面にはローレットが設けられている。ノブ406a〜406cは、ベースプレート402に対してそれぞれ回転自在に設けられている。ノブ406a〜406cの回転範囲は無制限ではなく、0°を基準とした±180°(合計360°)に制限されており、プーリ50a〜50cが過度に動かないようにしてワイヤとの固定部に無理な力がかからないようにしている。   As shown in FIG. 12, the knobs 406a to 406c extend from the base plate 402 in the Y2 direction, have a diameter suitable for pinching with a finger (for example, 5 mm to 20 mm), and are on the outer peripheral surface of the Y1 direction portion. Is provided with knurling. The knobs 406a to 406c are provided so as to be rotatable with respect to the base plate 402, respectively. The rotation range of the knobs 406a to 406c is not unlimited, but is limited to ± 180 ° (total 360 °) with respect to 0 °, so that the pulleys 50a to 50c do not move excessively, I try not to apply excessive force.

ベースプレート402よりもY2側において、ノブ406a〜406cの側面には、工具把持用及び角度認識用にDカット面414がそれぞれ設けられている。ノブ406a〜406cの端面には、回転量を示す三角形状のインジケータ416がそれぞれ設けられている。インジケータ416の三角先端部がZ2方向を指向しているときに、各ノブ406a〜406cは、基準となる0°位置である。このとき、ノブ406a〜406cの上端面の回転軸42a〜42cは、プーリ50a〜50cに対する0°位置と同じ向きとなり、相互に係合可能となる。   On the Y2 side of the base plate 402, D-cut surfaces 414 are provided on the side surfaces of the knobs 406a to 406c for tool gripping and angle recognition, respectively. Triangular indicators 416 indicating the amount of rotation are provided on the end surfaces of the knobs 406a to 406c, respectively. When the triangular tip of the indicator 416 is oriented in the Z2 direction, the knobs 406a to 406c are at 0 ° positions serving as a reference. At this time, the rotation shafts 42a to 42c on the upper end surfaces of the knobs 406a to 406c are in the same direction as the 0 ° position with respect to the pulleys 50a to 50c and can be engaged with each other.

インジケータ416の0°位置を明示するために、ベースプレート402の下面におけるZ2方向端部には、マーク418が設けられている。マーク418は、インジケータ416と同形状の三角形であり、且つ三角先端部がZ1方向を指向しており、インジケータ416の0°位置を示すことが容易に認識可能である。   In order to clearly indicate the 0 ° position of the indicator 416, a mark 418 is provided at the end in the Z2 direction on the lower surface of the base plate 402. The mark 418 is a triangle having the same shape as the indicator 416, and the tip of the triangle is oriented in the Z1 direction, so that the 0 ° position of the indicator 416 can be easily recognized.

各ノブ406a〜406cは、インジケータ416の目視による確認以外に、基準となる0°位置になるときに、それぞれ適度なクリック感を発生させ、触覚による確認が可能となっている。また、それぞれ適度なクリック音を発生させて聴覚による確認をしてもよい。   Each of the knobs 406a to 406c generates an appropriate click feeling when it is at the 0 ° position as a reference, in addition to visual confirmation of the indicator 416, and can be confirmed by touch. Moreover, you may generate | occur | produce an appropriate click sound and confirm by hearing.

次に、このように構成される動作治具400の作用について説明する。   Next, the operation of the operation jig 400 configured as described above will be described.

上記の通り、手術終了後に操作指令部14から取り外された作業部16では、プーリ50a〜50cがロッキングプレート304によって自動的にロックされている(図6、図9参照)。このとき、先端動作部12は原点姿勢となっており、例えば、グリッパ60は閉状態であって、そのままでは当接しあったグリッパ面60a(図14参照)のブラッシングが行いにくい。   As described above, the pulleys 50a to 50c are automatically locked by the locking plate 304 in the working unit 16 removed from the operation commanding unit 14 after the operation is finished (see FIGS. 6 and 9). At this time, the distal end working unit 12 is in the origin posture. For example, the gripper 60 is in a closed state, and it is difficult to brush the gripper surface 60a (see FIG. 14) that is in contact therewith.

そこで、図12に示すように、アライメントピン404a〜404cが嵌合孔202a〜202cに嵌合する向き、配置に動作治具400を設定し、該動作治具400をY1方向に移動させて接続部15に装着する。基本的には、動作治具400の装着操作は、接続部15と操作指令部14との接続操作(図4参照)と同様である。つまり、動作治具400をY1方向に移動させることにより、係合部210のレバー206が先端のテーパ形状によってやや外方向に押されて変位して、係合片200に対して摺動し、接続部15の下面がベースプレート402の上面に当接すると、コイルスプリング412の弾性作用によってレバー206は原位置に復帰し、テーパ形状の下端の楔部206aが係合片200に係合することになる。接続部15の装着が終了すると、レバー206が原位置に復帰することにより適度なクリック感及び装着音が発生し、操作者は装着が正常に完了したことを確認できる。   Therefore, as shown in FIG. 12, the operation jig 400 is set in the direction and arrangement in which the alignment pins 404a to 404c are fitted in the fitting holes 202a to 202c, and the operation jig 400 is moved in the Y1 direction for connection. Attach to part 15. Basically, the mounting operation of the operation jig 400 is the same as the connection operation between the connection unit 15 and the operation command unit 14 (see FIG. 4). That is, by moving the operating jig 400 in the Y1 direction, the lever 206 of the engaging portion 210 is displaced slightly outwardly by the tapered shape of the tip, and slides relative to the engaging piece 200. When the lower surface of the connecting portion 15 comes into contact with the upper surface of the base plate 402, the lever 206 is returned to the original position by the elastic action of the coil spring 412 and the wedge portion 206a at the lower end of the tapered shape is engaged with the engaging piece 200. Become. When the mounting of the connecting portion 15 is completed, the lever 206 returns to the original position, so that an appropriate click feeling and mounting sound are generated, and the operator can confirm that the mounting has been completed normally.

このとき、動作治具400のノブ406a〜406cはそれぞれ原点となっており、一方、作業部16ではロッキングプレート304の作用によりプーリ50a〜50cがそれぞれ原点に位置しており、ノブ406a〜406cの上端部は、プーリ50a〜50cの下端部に適切に接続される。   At this time, the knobs 406a to 406c of the operation jig 400 are each at the origin, while the pulley 50a to 50c is located at the origin by the action of the locking plate 304 in the working unit 16, and the knobs 406a to 406c are The upper end is appropriately connected to the lower ends of the pulleys 50a to 50c.

また、図13に示すように、3本のアライメントピン404a〜404cの上端部は、嵌合孔202a〜202cを貫通してプーリ収納体300の上面から突出し、第1端部312及び第2端部314の下面に当接し、コイルスプリング306を圧縮してロッキングプレート304を押し上げる。これにより、プーリ50a〜50cの上端の板形状部308a〜308cは、ロッキングプレート304のスリット316a〜316cから抜けて回転可能になる。   Further, as shown in FIG. 13, the upper ends of the three alignment pins 404 a to 404 c penetrate the fitting holes 202 a to 202 c and protrude from the upper surface of the pulley housing 300, and the first end 312 and the second end Abutting on the lower surface of the portion 314, the coil spring 306 is compressed and the locking plate 304 is pushed up. As a result, the plate-shaped portions 308a to 308c at the upper ends of the pulleys 50a to 50c come out of the slits 316a to 316c of the locking plate 304 and can be rotated.

このように動作治具400が接続部15に接続された状態においては、ノブ406a〜406cがモータ40a〜40cの代わりとなり、該ノブ406a〜406cを指450つまんで回転させることにより、先端動作部12を動作させることができる。例えば、図14に示すように、グリッパ60を開状態とすると、グリッパ面60aが露呈され、図示しないブラシによるブラッシング等の洗浄を行いやすい。動作治具400を用いるのは、ブラシによる洗浄時に限られない。例えば、動作治具400を用いて先端動作部12を動かしながら水流による洗浄を行ってもよい。動作治具400は、プーリ50a〜50cを洗浄するのにも好適に用いられる。つまり、プーリ50a〜50cは接続部15内の図示しないプーリ室に設けられており、該プーリ室に洗浄液を注入してプーリ50a〜50cを洗浄するのに向きを変えることができると好適である。動作治具400は、メンテナンスや動作確認にも好適に用いられる。   In the state where the operation jig 400 is connected to the connection portion 15 in this way, the knobs 406a to 406c replace the motors 40a to 40c, and the knobs 406a to 406c are pinched by the fingers 450 to rotate, thereby moving the tip operation portion. 12 can be operated. For example, as shown in FIG. 14, when the gripper 60 is in an open state, the gripper surface 60a is exposed and it is easy to perform cleaning such as brushing with a brush (not shown). The use of the operation jig 400 is not limited to cleaning with a brush. For example, you may perform washing | cleaning by a water flow, moving the front-end | tip operation | movement part 12 using the operation | movement jig | tool 400. FIG. The operation jig 400 is also preferably used for cleaning the pulleys 50a to 50c. In other words, the pulleys 50a to 50c are provided in a pulley chamber (not shown) in the connecting portion 15, and it is preferable that the pulley 50a to 50c can be changed in its direction to inject the cleaning liquid into the pulley chamber to clean the pulleys 50a to 50c. . The operation jig 400 is also preferably used for maintenance and operation confirmation.

先端動作部12の各軸は動作干渉のある構成であり、ノブ406a〜406cのいずれかを動かすと2軸以上が動く場合がある。したがって、ノブ406a〜406cは個別に回転可能であることから、先端動作部12各軸の状態を確認しながら操作をするとよい。   Each axis of the distal end working unit 12 has a configuration with motion interference, and when any of the knobs 406a to 406c is moved, two or more axes may move. Accordingly, since the knobs 406a to 406c can be individually rotated, it is preferable to operate while confirming the state of each axis of the distal end working unit 12.

洗浄等の所定の処理が終了したら、作業部16から動作治具400を取り外す。このとき、先端動作部12の所定の原点位置となるように目視確認するとともに、3つのインジケータ416(図12参照)がそれぞれZ2方向となるように調整しておく。すなわち、各ノブ406a〜406cが基準となる0°の位置とする。   When the predetermined processing such as cleaning is completed, the operation jig 400 is removed from the working unit 16. At this time, visual confirmation is performed so that the predetermined origin position of the distal end working unit 12 is reached, and the three indicators 416 (see FIG. 12) are adjusted to be in the Z2 direction. That is, the respective knobs 406a to 406c are set to 0 ° positions as a reference.

次に、動作治具400を接続部15から取り外す際には、2つの操作面204をそれぞれ同時に押圧することによってレバー206がコイルスプリング412の弾性付勢に抗して外方向に傾動し、係合片200に対する係合を解除することができる。この後、動作治具400を下方に引き上げることによって作業部16から取り外される。動作治具400を取り外すことにより、コイルスプリング306(図6参照)の作用下に、ロッキングプレート304が元の状態に復帰し、自動的且つ即時にロック状態にすることができる。基本的に、この操作は、操作指令部14と接続部15との切り離し操作と同様である(図8参照)。係合部210は動作治具400の左右面に設けられており、片手で保持しながら、2本の指で簡便な操作が可能となる。   Next, when the operating jig 400 is removed from the connection portion 15, the lever 206 is tilted outward against the elastic bias of the coil spring 412 by simultaneously pressing the two operation surfaces 204, and The engagement with the piece 200 can be released. Thereafter, the operation jig 400 is removed from the working unit 16 by pulling it downward. By removing the operation jig 400, the locking plate 304 returns to the original state under the action of the coil spring 306 (see FIG. 6), and can be automatically and immediately locked. This operation is basically the same as the disconnection operation between the operation command unit 14 and the connection unit 15 (see FIG. 8). The engaging portion 210 is provided on the left and right surfaces of the operation jig 400, and can be easily operated with two fingers while being held with one hand.

上述したように、医療用のマニピュレータ10では、ロック部材としてのロッキングプレート304が操作指令部14の一部であるアライメントピン212a〜212cにより駆動されてプーリ50a〜50cの板形状部308a〜308cに対して係合及び離間する。これにより、アクチュエータブロック30と作業部16が離れているときに、板形状部308a〜308cがロッキングプレート304のスリット316a〜316cに係合してプーリ50a〜50cの回転を防止し、先端動作部12及びプーリ50a〜50cは原点に一致した軸位置に自動的にロックされる。   As described above, in the medical manipulator 10, the locking plate 304 as a locking member is driven by the alignment pins 212 a to 212 c that are part of the operation command unit 14, and is moved to the plate-shaped portions 308 a to 308 c of the pulleys 50 a to 50 c. Engage and disengage. Accordingly, when the actuator block 30 and the working unit 16 are separated from each other, the plate-shaped portions 308a to 308c are engaged with the slits 316a to 316c of the locking plate 304 to prevent the pulleys 50a to 50c from rotating, and the tip operation unit 12 and the pulleys 50a to 50c are automatically locked at an axial position corresponding to the origin.

また、本実施の形態に係る動作治具400は、ロッキングプレート304を移動させるアライメントピン404a〜404cを備えることにより、プーリ50a〜50c及び先端動作部12のロック状態を一時的に解除させることができ、ノブ406a〜406cを操作することにより先端動作部12を任意に動かすことができ、洗浄やメンテナンスに好適である。   In addition, the operation jig 400 according to the present embodiment includes the alignment pins 404a to 404c that move the locking plate 304, so that the locked state of the pulleys 50a to 50c and the distal end working unit 12 can be temporarily released. It is possible to move the distal end working unit 12 arbitrarily by operating the knobs 406a to 406c, which is suitable for cleaning and maintenance.

さらに、マニピュレータ10の非常停止時で、プーリ50a〜50cがロックされていない状態で接続部15が操作指令部14から取り外されたときに、動作治具400を用いることで、先端動作部12をマニュアルで動かすことができる等の効果が得られる。   Further, when the manipulator 10 is in an emergency stop, when the connecting portion 15 is removed from the operation command portion 14 with the pulleys 50a to 50c being not locked, the distal end working portion 12 is moved by using the operation jig 400. Effects such as being able to be moved manually are obtained.

作業部16は、人手で操作をする操作指令部14に接続されるものとして説明したが、例えば図15に示すような手術用ロボットシステム700に適用してもよい。   Although the working unit 16 has been described as being connected to the operation command unit 14 that is operated manually, the working unit 16 may be applied to, for example, a surgical robot system 700 illustrated in FIG.

手術用ロボットシステム700は、多関節型のロボットアーム702と、コンソール704とを有し、作業部16はロボットアーム702の先端に接続されている。ロボットアーム702の先端には前記のアクチュエータブロック30と同じ機構を設けることにより、作業部16を接続及び駆動可能である。この場合のマニピュレータ10は、ロボットアーム702と作業部16とからなる。ロボットアーム702は、作業部16を移動させる手段であればよく、据置型に限らず、例えば自律移動型でもよい。コンソール704は、テーブル型(操作卓)、制御盤型等の構成を採りうる。   The surgical robot system 700 includes an articulated robot arm 702 and a console 704, and the working unit 16 is connected to the tip of the robot arm 702. By providing the same mechanism as the actuator block 30 at the tip of the robot arm 702, the working unit 16 can be connected and driven. The manipulator 10 in this case includes a robot arm 702 and a working unit 16. The robot arm 702 may be any means that moves the working unit 16, and is not limited to a stationary type, but may be an autonomous moving type, for example. The console 704 may take a configuration such as a table type (operation console) or a control panel type.

ロボットアーム702は、独立的な6以上の関節(回転軸やスライド軸等)を有すると、作業部16の位置及び向きを任意に設定できて好適である。先端のアクチュエータブロック30は、ロボットアーム702の先端部708と一体化している。   If the robot arm 702 has six or more independent joints (such as a rotation axis and a slide axis), the position and orientation of the working unit 16 can be arbitrarily set. The actuator block 30 at the tip is integrated with the tip 708 of the robot arm 702.

アクチュエータブロック30は、前記の通り作業部16をロックする独立的な2つのレバー206を有する。接続部15は、コイルスプリング306により弾性付勢されるとともにアライメントピン212a〜212cによって駆動されるロッキングプレート304を有し、プーリ50a〜50cをロックし又は解除をすることができる。   The actuator block 30 has two independent levers 206 that lock the working unit 16 as described above. The connecting portion 15 has a locking plate 304 that is elastically biased by the coil spring 306 and driven by the alignment pins 212a to 212c, and can lock or release the pulleys 50a to 50c.

ロボットアーム702は、コンソール704の作用下に動作し、プログラムによる自動動作や、コンソール704に設けられたジョイスティック706に倣った動作、及びこれらの複合的な動作をする構成にしてもよい。コンソール704は、前記のコントローラ45の機能を含んでいる。   The robot arm 702 may be configured to operate under the action of the console 704 and perform automatic operation based on a program, operation following a joystick 706 provided on the console 704, and a combination of these operations. The console 704 includes the function of the controller 45 described above.

コンソール704には、前記操作指令部14のうちアクチュエータブロック30を除いた機構の操作指令部としての2つのジョイスティック706とモニタ710が設けられており、操作指令部14と同様の操作が可能である。図示を省略するが、2つのジョイスティック706により、2台のロボットアーム702を個別に操作が可能である。2つのジョイスティック706は、両手で操作しやすい位置に設けられている。モニタ710には、内視鏡による画像等の情報が表示される。   The console 704 is provided with two joysticks 706 and a monitor 710 as operation command units of the mechanism excluding the actuator block 30 in the operation command unit 14, and the same operation as the operation command unit 14 is possible. . Although not shown, two robot arms 702 can be individually operated by two joysticks 706. The two joysticks 706 are provided at positions that can be easily operated with both hands. The monitor 710 displays information such as an image obtained by an endoscope.

ジョイスティック706は、上下動作、左右動作、捻り動作、及び傾動動作が可能であり、これらの動作に応じてロボットアーム702を動かすことができる。また、グリップハンドル26に設けられたトリガーレバー32、複合入力部34、スイッチ36により、操作指令部14と同様の操作が可能である。ジョイスティック706はマスターアームであってもよい。ロボットアーム702とコンソール704との間の通信手段は、有線、無線、ネットワーク又はこれらの組合わせでよい。   The joystick 706 can move up and down, move left and right, twist, and tilt, and can move the robot arm 702 according to these operations. Further, the same operation as that of the operation command unit 14 can be performed by the trigger lever 32, the composite input unit 34, and the switch 36 provided in the grip handle 26. The joystick 706 may be a master arm. The communication means between the robot arm 702 and the console 704 may be wired, wireless, network, or a combination thereof.

本発明に係る動作治具は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。   Of course, the operation jig according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

医療用のマニピュレータの斜視図である。It is a perspective view of a medical manipulator. 作業部と操作指令部とを分離したマニピュレータの側面図である。It is a side view of the manipulator which separated the work part and the operation command part. 操作指令部の斜視図である。It is a perspective view of an operation command part. 作業部の接続部と操作指令部のアクチュエータブロックとを分離した状態を斜め下方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the state which isolate | separated the connection part of the operation | work part, and the actuator block of the operation command part from diagonally downward. 接続部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a connection part. 接続部の側面図である。It is a side view of a connection part. 操作指令部に接続されたときの接続部の側面図である。It is a side view of a connection part when connected to the operation command part. 接続部をアクチュエータブロックから取り外す際に、2つの操作面を同時に押圧する状態のマニピュレータの正面図である。It is a front view of the manipulator in the state of pressing two operation surfaces simultaneously when removing the connecting portion from the actuator block. 操作指令部に接続されたときのロッキングプレート及びその周辺の一部断面斜視図である。It is a partial cross section perspective view of a locking plate and its periphery when connected to an operation command section. 本実施の形態に係る動作治具の斜視図である。It is a perspective view of the operation jig concerning this embodiment. 回転軸の平面図である。It is a top view of a rotating shaft. 作業部の接続部と動作治具とを離した状態を斜め下方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the state which left | separated the connection part and working jig | tool of the working part from diagonally downward. 動作治具が接続された状態の接続部の側面図である。It is a side view of the connection part in the state where the operation jig was connected. グリッパを開いた状態の先端動作部の斜視図である。It is a perspective view of the front-end | tip operation | movement part of a state which opened the gripper. 作業部をロボットアームの先端に接続した手術用ロボットシステムの概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a surgical robot system in which a working unit is connected to the tip of a robot arm.

符号の説明Explanation of symbols

10…マニピュレータ 12…先端動作部
14…操作指令部 15…接続部
16…作業部 29…LED
40a〜40c…モータ 42a〜42c…回転軸
50a〜50c…プーリ(回転体) 202a〜202c…嵌合孔
212a〜212c、404a〜404c…アライメントピン
302…上部体 304…ロッキングプレート
306、412…コイルスプリング 308a〜308c…板形状部
316a〜316c…スリット(係合孔) 400…動作治具
402…ベースプレート 406a〜406c…円筒体
416…インジケータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Manipulator 12 ... Tip operation part 14 ... Operation command part 15 ... Connection part 16 ... Working part 29 ... LED
40a to 40c: Motor 42a to 42c ... Rotating shaft 50a to 50c ... Pulley (rotating body) 202a to 202c ... Fitting holes 212a to 212c, 404a to 404c ... Alignment pin 302 ... Upper body 304 ... Locking plate 306, 412 ... Coil Spring 308a-308c ... Plate-shaped part 316a-316c ... Slit (engagement hole) 400 ... Operation jig 402 ... Base plate 406a-406c ... Cylindrical body 416 ... Indicator

Claims (7)

モータを備えたアクチュエータ部と、前記アクチュエータ部に着脱自在で前記モータの回転軸に接続される回転体を備える接続部、及び前記回転体に連動する動作部を含む作業部とを有する医療用マニピュレータにおける前記作業部が、前記アクチュエータ部から取り外されているときに前記動作部を動作させる動作治具であって、
前記接続部は、前記アクチュエータ部に対して着脱するときに前記アクチュエータ部の一部により移動されるロック部材を備え、
前記ロック部材は、前記アクチュエータ部と前記作業部が離れているときに前記回転体の係合部に係合して該回転体の回転を防止し、前記アクチュエータ部と前記作業部が接続されているときに前記係合部から離間することによって該回転体を回転可能にし、
前記動作治具は、
前記接続部が接続されているときに、前記回転体に接続される回転可能な円筒体と、
前記アクチュエータ部の前記一部に相当する機能を有し、前記接続部が離れているときに前記ロック部材を前記係合部に係合させ、前記接続部が接続されているときに前記ロック部材を前記係合部から離間させるように、前記ロック部材を移動させるロック部材移動手段と、
を有することを特徴とする動作治具。
A medical manipulator having an actuator unit including a motor, a connection unit including a rotating body that is detachably attached to the actuator unit and connected to a rotation shaft of the motor, and a working unit including an operation unit interlocked with the rotating body. The working part is an operating jig for operating the operating part when being removed from the actuator part,
The connection portion includes a lock member that is moved by a part of the actuator portion when being attached to and detached from the actuator portion,
The locking member engages with the engaging portion of the rotating body when the actuator portion and the working portion are separated from each other to prevent the rotating body from rotating, and the actuator portion and the working portion are connected to each other. The rotating body can be rotated by moving away from the engaging portion when
The operation jig is
A rotatable cylindrical body connected to the rotating body when the connecting portion is connected;
Has a function corresponding to the portion of the actuator portion, said locking member engaged with the engaging portion when the connecting portion is away, the locking member when the connecting portion is connected A lock member moving means for moving the lock member so as to be separated from the engaging portion;
An operation jig characterized by comprising:
請求項1記載の動作治具において、
前記ロック部材移動手段は、前記接続部の方向に延在するピンであり、
前記作業部は、前記ロック部材を前記回転体の方向に押圧する弾性体を備え、
前記動作治具と前記作業部が離れているときには、前記ロック部材が前記弾性体によって押圧されることにより非円形部が前記係合孔に係合し、前記動作治具と前記作業部が接続されているときには、前記ピンの先端が前記ロック部材を押し出すことによって前記非円形部が前記係合孔から離間することを特徴とする動作治具。
The operation jig according to claim 1,
The locking member moving means is a pin extending in the direction of the connecting portion,
The working unit includes an elastic body that presses the lock member in the direction of the rotating body,
Wherein when the working portion and the operating tool is away, the merits circular portion by that is pressed by the locking member wherein the elastic member is engaged with the engagement hole, the operation jig and the working portion When the pin is connected, the non-circular portion is separated from the engagement hole by the tip of the pin pushing out the lock member.
請求項2記載の動作治具において、
前記接続部は2以上の貫通孔を有し、
前記ピンは2以上設けられ、前記動作治具と前記作業部が接続されているときに、前記ピンは前記貫通孔にそれぞれ挿通されることを特徴とする動作治具。
The operation jig according to claim 2,
The connecting portion has two or more through holes,
Two or more pins are provided, and when the operation jig and the working part are connected, the pins are inserted into the through holes, respectively.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の動作治具において、
前記モータの前記回転軸と前記円筒体とのそれぞれの接続面は、一方の凸部が他方の凹部に係合し、該凸部及び凹部は、1回転当たりで1箇所のみ係合する形状であることを特徴とする動作治具。
In the operation jig according to any one of claims 1 to 3,
Each connecting surface of the rotating shaft of the motor and the cylindrical body has a shape in which one convex portion engages with the other concave portion, and the convex portion and the concave portion engage with only one place per one rotation. An operation jig characterized by being.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の動作治具において、
前記作業部を保持する1以上の係合部を有し、該係合部は、弾性付勢される解除操作部を有し、前記解除操作部を押圧することによって前記アクチュエータ部との係合が解除されることを特徴とする動作治具。
In the operation jig according to any one of claims 1 to 4,
It has one or more engaging parts that hold the working part, and the engaging part has a release operation part that is elastically biased, and engages with the actuator part by pressing the release operation part. An operation jig characterized in that is released.
請求項5記載の動作治具であって、
前記係合部は、左右面にそれぞれ設けられていることを特徴とする動作治具。
The operation jig according to claim 5,
The engaging jig is provided on the left and right surfaces, respectively.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の動作治具において、
前記円筒体には、回転量を示すインジケータが設けられていることを特徴とする動作治具。
In the operation jig according to any one of claims 1 to 6,
The cylindrical jig is provided with an indicator for indicating the amount of rotation.
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