JP5675236B2 - マニピュレータシステムの制御装置、マニピュレータシステム、及びマニピュレータシステムの制御方法 - Google Patents
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Description
当該マニピュレータシステムの終了時に、前記マニピュレータシステムが正常終了したか又は強制終了したかを示す終了識別情報とスレーブ部材の位置及び姿勢に係る情報である位置姿勢情報を生成する情報生成部と、
前記終了識別情報及び前記位置姿勢情報を記憶する記憶部と、
当該マニピュレータシステムの起動時に、前記終了識別情報を読み出す読み出し部と、
を具備し、
前記読み出し部は、前記終了識別情報が、前記マニピュレータシステムが正常終了したことを示す場合に前記位置姿勢情報をさらに読み出すことを特徴とする。
作業を行う作業部と、
操作指令を生成する操作部と、
前記操作部の操作指令に基づいて前記作業部の動作制御を行う制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
当該マニピュレータシステムの終了時に、前記マニピュレータシステムが正常終了したか又は強制終了したかを示す終了識別情報と前記作業部の位置及び姿勢に係る情報である位置姿勢情報を生成する情報生成部と、
前記終了識別情報を記憶する記憶部と、
当該マニピュレータシステムの起動時に、前記終了識別情報を読み出し、前記終了識別情報が、前記マニピュレータシステムが正常終了したことを示す場合に前記位置姿勢情報をさらに読み出す読み出し部と、
前記読み出し部により読み出された前記終了識別情報と、前記操作部により生成された操作指令と、に基づいて、前記作業部を制御する動作制御部と、
を有する
ことを特徴とする。
当該マニピュレータシステムの前回の終了態様を示す終了識別情報を読み込み、
前記終了識別情報に基づいて、前回の終了態様が強制終了であるか否かを判定し、
前回の終了態様が強制終了である場合には、その旨を操作者に提示し、
前記操作者により当該マニピュレータシステムの初期化処理操作が行われたか否かを判定し、
前記初期化処理操作が行われた場合には、当該マニピュレータシステムの初期化処理を行い、
前記初期化処理を行った後、作業を行う作業部の動作制御を開始し、
前回の終了態様が正常終了である場合には、前記マニピュレータシステムの終了時のスレーブ部材の位置及び姿勢に係る情報である位置姿勢情報を読み出し、
当該マニピュレータシステムが終了される際に、当該終了の態様を示す終了識別情報及び前記位置姿勢情報を生成して記憶する
ことを特徴とする。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る医療用マニピュレータシステムの一構成例を示す図である。本第1実施形態においては、マスタ・スレーブ方式の医療用マニピュレータシステムへの適用例を説明する。
図1に示す医療用マニピュレータシステムは、手術台100と、スレーブアーム200a,200b,200c,200dと、スレーブ制御回路400と、マスターアーム500a,500bと、操作部600と、入力処理回路700と、画像処理回路800と、ディスプレイ900a,900bと、提示部50A,50Bと、を有する。
本第1実施形態においては、図1に示す4本のスレーブアーム200a,200b,200c,200dのうち、例えばスレーブアーム200a、200b、200dが処置用のスレーブアームとして用いられるとする。この場合、これらスレーブアーム200a、200b、200dには、術具240a、240b、240dとして各種の外科手術器具が装着される。
さらに、スレーブ制御回路400は、記憶部400mを備えている。スレーブ制御回路400は、当該医療用マニピュレータシステムの終了時に、当該時点における各スレーブアーム及び各術具の位置・姿勢に係る情報(以下、位置・姿勢情報と称する)を生成して記憶部400mに書き込む。また、スレーブ制御回路400は、当該医療用マニピュレータシステムの終了時に、その終了態様を示す情報(以下、終了識別情報と称する)を生成して記憶部400mに書き込む。具体的には、前記終了識別情報とは、例えば強制終了による終了であることを示すフラグまたは正常終了による終了であることを示すフラグである。記憶部400mは、読み取り及び書き込みの両方が可能な記憶デバイスであって、且つ、当該医療用マニピュレータシステムの停止中も記憶を保持できる記憶デバイスである。この記憶部400mとしては、例えばハードディスクや不揮発メモリなどを挙げることができる。
なお、前記記憶部400mは、必ずしもスレーブ制御回路400内に設ける必要はなく、例えばスレーブ制御回路400とは別体として設けても勿論よい。
前記提示手段50Bは、例えば液晶ディスプレイで構成されている。当該医療用マニピュレータシステムの前回の終了が強制終了である場合には、次回の起動時に、その旨を操作者3や助手2に認知させる為の情報が、スレーブ制御回路400から画像処理回路800に入力される。画像処理回路800は、この情報に対応する画像データを生成し、提示手段50Bに出力する。そして、提示手段50Bは、画像処理回路800から入力された“前回の終了が強制終了である旨を操作者3や助手2に認知させる為の画像データ”を表示する。
前記操作部600は、マスターアーム500a、500bの操作対象のスレーブアームを切り替える為の切替ボタン(以下、単に切替ボタンと称する)や、各マスターアームと各スレーブアームとの動作比率を変更するスケーリング変更スイッチ、システムを緊急停止させたりする為のフットスイッチ等の各種の操作部材を有している。操作者3によって操作部600を構成する何れかの操作部材が操作された場合には、対応する操作部材の操作に応じた操作信号が操作部600から入力処理回路700に入力される。
また、当該医療用マニピュレータシステムの前回の終了が強制終了である場合には、次回の起動時に、その旨を操作者3や助手2に認知させる為の画像信号が、スレーブ制御回路400から画像処理回路800に入力される。画像処理回路800は、この画像信号に所定の画像処理を施して画像データを生成し、操作者用ディスプレイ900a及び助手用ディスプレイ900bに出力する。
ところで、ステップS2をNOに分岐する場合(当該医療用マニピュレータシステムの前回の終了が正常終了によるものである場合)は、スレーブ制御回路400は記憶部400mから位置・姿勢情報を読み込む(ステップS6)。続いて、既に記憶部400mから読み込み済みの情報(前記ステップS1において読み込んだ終了識別情報と、前記ステップS6において読み込んだ位置・姿勢情報と)を記憶部400mから消去する(ステップS7)。
上述のステップS1乃至ステップS7において、当該医療用マニピュレータシステムの前回の終了状態に応じた処理を行った後、スレーブ制御回路400は、操作者3による操作部600の操作に従って、スレーブアーム200a,200b,200c,200d及び術具240a,240b,240c,240dの動作制御を開始する(ステップS8)。
以上説明したように、本第1実施形態によれば、マニピュレータシステム利用上の手間を省き、使い勝手を向上させるマニピュレータシステムの制御装置、該制御装置を具備するマニピュレータシステム、及びマニピュレータシステムの制御方法を提供することができる。
[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態に係る医療用マニピュレータシステムについて説明する。説明の重複を避ける為、第1実施形態との相違点を説明する。前記第1実施形態と本第2実施形態との主な相違点の一つは、強制終了を示すフラグの生成の有無である。
本第2実施形態に係る医療用マニピュレータシステムでは、上述した終了処理を行う為(強制終了を示すフラグを生成しない為)、ステップS2における前回終了態様の判定では、ステップS1において正常終了を示すフラグが読み出されていなければ強制終了であると判定する。
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
Claims (5)
- マニピュレータシステムの制御装置であって、
当該マニピュレータシステムの終了時に、前記マニピュレータシステムが正常終了したか又は強制終了したかを示す終了識別情報とスレーブ部材の位置及び姿勢に係る情報である位置姿勢情報を生成する情報生成部と、
前記終了識別情報及び前記位置姿勢情報を記憶する記憶部と、
当該マニピュレータシステムの起動時に、前記終了識別情報を読み出す読み出し部と、
を具備し、
前記読み出し部は、前記終了識別情報が、前記マニピュレータシステムが正常終了したことを示す場合に前記位置姿勢情報をさらに読み出すことを特徴とするマニピュレータシステムの制御装置。 - 当該マニピュレータシステムの起動時に、前記読み出し部によって読み出された前記終了識別情報に基づいて、当該マニピュレータシステムの前回の終了態様が強制終了であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって当該マニピュレータシステムの前回の終了態様が強制終了であると判定された場合、その旨を当該マニピュレータシステムの操作者に提示する提示部と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のマニピュレータシステムの制御装置。 - 前記提示部による提示後に、当該マニピュレータシステムを初期化処理する操作が行われたか否かを判定し、該操作が行われたと判定した場合には、当該マニピュレータシステムを初期化処理する初期化処理部
を含むことを特徴とする請求項2に記載のマニピュレータシステムの制御装置。 - 作業を行う作業部と、
操作指令を生成する操作部と、
前記操作部の操作指令に基づいて前記作業部の動作制御を行う制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
当該マニピュレータシステムの終了時に、前記マニピュレータシステムが正常終了したか又は強制終了したかを示す終了識別情報と前記作業部の位置及び姿勢に係る情報である位置姿勢情報を生成する情報生成部と、
前記終了識別情報を記憶する記憶部と、
当該マニピュレータシステムの起動時に、前記終了識別情報を読み出し、前記終了識別情報が、前記マニピュレータシステムが正常終了したことを示す場合に前記位置姿勢情報をさらに読み出す読み出し部と、
前記読み出し部により読み出された前記終了識別情報と、前記操作部により生成された操作指令と、に基づいて、前記作業部を制御する動作制御部と、
を有する
ことを特徴とするマニピュレータシステム。 - マニピュレータシステムの制御方法であって、
当該マニピュレータシステムの前回の終了態様を示す終了識別情報を読み込み、
前記終了識別情報に基づいて、前回の終了態様が強制終了であるか否かを判定し、
前回の終了態様が強制終了である場合には、その旨を操作者に提示し、
前記操作者により当該マニピュレータシステムの初期化処理操作が行われたか否かを判定し、
前記初期化処理操作が行われた場合には、当該マニピュレータシステムの初期化処理を行い、
前記初期化処理を行った後、作業を行う作業部の動作制御を開始し、
前回の終了態様が正常終了である場合には、前記マニピュレータシステムの終了時のスレーブ部材の位置及び姿勢に係る情報である位置姿勢情報を読み出し、
当該マニピュレータシステムが終了される際に、当該終了の態様を示す終了識別情報及び前記位置姿勢情報を生成して記憶する
ことを特徴とするマニピュレータシステムの制御方法。
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