JP5990026B2 - Medical manipulator - Google Patents

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Description

本発明は、エンドエフェクタを生体内に挿入して、処置対象に処置を施すことが可能な医療用マニピュレータに関する。   The present invention relates to a medical manipulator capable of performing treatment on a treatment target by inserting an end effector into a living body.

外科的治療では、患者に対し開腹や開胸を行わずに、小さな孔を開けて鉗子や鋏等を挿入し、体内の病変した生体組織等に所望の処置を施す手技(いわゆる内視鏡手術)が行われている。近年では、この種の手技において、鉗子や鋏の他に、生体内でより自由度の高い動作を行うことができる医療用マニピュレータが使用されている。   In surgical treatment, without performing laparotomy or thoracotomy on a patient, a technique for performing a desired treatment on a diseased living tissue or the like by opening a small hole and inserting forceps, a heel or the like (so-called endoscopic surgery) ) Is done. In recent years, in this type of procedure, in addition to forceps and scissors, medical manipulators that can perform operations with a higher degree of freedom in vivo are used.

例えば、特許文献1に開示されている医療用マニピュレータは、手技時に、シャフトの先端側に設けられたエンドエフェクタが生体内に挿入される。このエンドエフェクタは、処置対象を把持して通電することが可能なグリッパとして構成されている。グリッパは、シャフトの基端側に設けられる操作部(本体部)から動作力が伝達されることで、姿勢の変動(例えば、シャフトの軸方向と異なる方向にグリッパを傾けるヨー動作、グリッパを軸中心に回転させるロール動作等)や開閉動作が行われる。   For example, in a medical manipulator disclosed in Patent Document 1, an end effector provided on the distal end side of a shaft is inserted into a living body during a procedure. This end effector is configured as a gripper capable of holding a treatment target and energizing it. The gripper receives an operating force transmitted from an operation part (main body part) provided on the base end side of the shaft, so that the posture changes (for example, yaw operation that tilts the gripper in a direction different from the axial direction of the shaft, Roll operation that rotates to the center, etc.) and opening and closing operations are performed.

医療用マニピュレータを用いて手技を行う場合は、患者の腹部等に複数の孔を開けて内視鏡(カメラ)や鉗子を挿入すると共に、医療用マニピュレータを先端(グリッパ)側から挿入する。そして、カメラの監視下に、生体内の生体組織(処置対象)にグリッパを送達し、このグリッパの閉動作により生体組織を把持して通電する処置を行う。グリッパの送達時や生体組織の処置時には、本体部から伝達される動作力に基づき、グリッパの状態(姿勢や開閉)が生体内で自由に変更される。   When performing a procedure using a medical manipulator, a plurality of holes are opened in the patient's abdomen and the like to insert an endoscope (camera) and forceps, and the medical manipulator is inserted from the tip (gripper) side. Then, under the monitoring of the camera, the gripper is delivered to the living tissue (treatment target) in the living body, and the living tissue is gripped and energized by the closing operation of the gripper. During delivery of the gripper or treatment of living tissue, the state (posture and open / close) of the gripper is freely changed in the living body based on the operating force transmitted from the main body.

特開2011−72570号公報JP 2011-72570 A

本発明は、上述した医療用マニピュレータに関連してなされたものであり、処置対象に処置を行うエンドエフェクタの動作性を一層高めることが可能であり、これにより効率的且つ正確な処置を施すことができる医療用マニピュレータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in connection with the above-described medical manipulator, and can further enhance the operability of an end effector that performs a treatment on a treatment target, thereby performing an efficient and accurate treatment. An object of the present invention is to provide a medical manipulator that can perform the above-mentioned.

前記の目的を達成するために、本発明は、シャフトと、前記シャフトの先端に設けられ、処置対象に処置を行うエンドエフェクタを有する先端動作部と、前記シャフトの基端に設けられ、人からの入力に基づき前記エンドエフェクタを動作させる本体部とを備える医療用マニピュレータであって、前記シャフトは、前記本体部に装着固定される外筒と、前記外筒内を挿通し前記先端動作部に動作力を伝達させ、前記エンドエフェクタに電力を供給可能な導線を内部に有する内筒とを備え、前記本体部は、前記外筒に対して前記内筒を先端及び基端方向に移動させる進退移動機構と、前記進退移動機構により前記内筒が先端側に移動した位置と基端側に移動した位置との間で、前記外筒に対し前記内筒を回転させる回転機構と、電源と前記導線とを電気的に接続する電気接続構造とを備え、前記電気接続構造は、前記電源に接続される接触端子と、前記導線に接続されると共に前記内筒と一体に回転し、且つ前記内筒が先端側に移動した位置と基端側に移動した位置との間で、前記接触端子に接触可能な円筒端子とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a shaft, a distal end working unit provided at a distal end of the shaft and having an end effector for performing treatment on a treatment target, and provided at a proximal end of the shaft. A medical manipulator including a main body that operates the end effector based on the input of the input, wherein the shaft is inserted into and fixed to the main body, and the distal end working unit is inserted through the outer cylinder. to transmit the operation force, move the conductor capable of supplying electric power to the end effector and a in that Yusuke inside tube, said body portion, said inner cylinder at the distal end and a proximal direction relative to the outer tube An advancing / retreating movement mechanism, a rotation mechanism for rotating the inner cylinder relative to the outer cylinder between a position where the inner cylinder is moved to the distal end side and a position where the inner cylinder is moved to the proximal end side by the advance / retreat movement mechanism ; And the conductor And an electrical connection structure for electrically connecting said electrical connection comprises a contact terminal connected to said power source, and rotates integrally with the inner cylinder is connected to the conductor, and the inner cylinder is between a position moved to the moved position and the proximal end side to the tip side, and wherein the Rukoto a contactable cylindrical terminal to the contact terminal.

上記によれば、本体部に進退移動機構及び回転機構を備えることで、内筒を先端及び基端方向に移動させると共に、内筒を回転させることができ、この内筒の動作をシャフトの先端に設けられる先端動作部に良好に伝達することができる。したがって、先端動作部に設けられるエンドエフェクタは、2種類の動作力に応じて種々の動作(姿勢変動や開閉動作等)を容易に行うことができる。すなわち、医療用マニピュレータは、進退移動機構及び回転機構を有することにより、エンドエフェクタに高い動作性が得られ、処置対象の処置を効率的且つ正確に実施することができる。   According to the above, by providing the main body portion with the forward / backward movement mechanism and the rotation mechanism, the inner cylinder can be moved in the distal end and proximal end directions, and the inner cylinder can be rotated. Can be satisfactorily transmitted to the distal end working unit provided on the head. Therefore, the end effector provided in the distal end operating unit can easily perform various operations (such as posture change and opening / closing operations) according to two types of operating forces. That is, since the medical manipulator has the advance / retreat movement mechanism and the rotation mechanism, high operability can be obtained in the end effector, and the treatment of the treatment target can be performed efficiently and accurately.

この場合、前記回転機構は、前記内筒に装着される従動ギアと、前記従動ギアに噛み合い該従動ギアを回転させる主動ギアとを有し、前記従動ギア及び前記主動ギアの少なくともいずれか一方の軸方向長さが前記進退移動機構による前記内筒の移動量よりも長いとよい。   In this case, the rotation mechanism has a driven gear attached to the inner cylinder, and a main gear that meshes with the driven gear and rotates the driven gear, and at least one of the driven gear and the main gear. The axial length may be longer than the amount of movement of the inner cylinder by the advance / retreat mechanism.

このように、従動ギア及び主動ギアのいずれか一方の軸方向長さが進退移動機構による内筒の移動量よりも長いことで、進退移動機構により内筒が先端及び基端方向に移動しても、従動ギアと主動ギアを常に噛み合わせることができる。よって、従動ギアが装着される内筒を安定的に回転させることができる。   As described above, the axial length of either the driven gear or the main driving gear is longer than the amount of movement of the inner cylinder by the advance / retreat movement mechanism, so that the inner cylinder moves in the distal end and proximal direction by the advance / retreat movement mechanism. However, the driven gear and the main gear can always be meshed. Therefore, the inner cylinder to which the driven gear is attached can be stably rotated.

また、前記回転機構は、人による回転操作に基づき前記主動ギアを回転させる回転操作部を備え、前記回転操作部は、前記本体部の近傍位置に設けられ、前記本体部の幅よりも狭く形成されていることが好ましい。   Further, the rotation mechanism includes a rotation operation unit that rotates the main driving gear based on a rotation operation by a person, and the rotation operation unit is provided at a position near the main body unit and is formed to be narrower than the width of the main body unit. It is preferable that

このように、回転操作部が本体部の近傍位置に設けられることで、医療用マニピュレータのユーザは、本体部を把持した状態で近傍位置にある回転操作部を簡単に操作することができる。また、回転操作部が本体部の幅よりも狭く形成されていることで、手技中に医療機器(鉗子や医療用マニピュレータ等)を複数使用する場合に、回転操作部が医療機器に干渉することを低減させることができる。   Thus, by providing the rotation operation unit in the vicinity of the main body, the user of the medical manipulator can easily operate the rotation operation unit in the vicinity while holding the main body. In addition, since the rotation operation unit is formed narrower than the width of the main body unit, the rotation operation unit interferes with the medical device when a plurality of medical devices (such as forceps and medical manipulators) are used during the procedure. Can be reduced.

さらに、前記回転機構は、前記回転操作部の回転にともない回転するラッチ用歯車と、前記ラッチ用歯車に弾性的に当接するラッチ片とを備え、前記ラッチ用歯車は、前記回転操作部の回転操作量に基づき前記ラッチ片を弾性変形させる凹凸面を有するとよい。   Further, the rotation mechanism includes a latching gear that rotates as the rotation operation unit rotates, and a latch piece that elastically contacts the latching gear, and the latching gear rotates the rotation operation unit. It is preferable to have an uneven surface that elastically deforms the latch piece based on an operation amount.

このように、回転操作部の回転にともない回転するラッチ用歯車と、ラッチ用歯車に弾性的に当接するラッチ片とが設けられることで、回転操作部を操作する際に、ユーザにラッチ感を与えることができる。これにより、ユーザは回転操作部の回転量を感覚的に認識することができ、内筒の回転を容易に調整することができる。   Thus, by providing the latching gear that rotates as the rotation operation unit rotates and the latch piece that elastically contacts the latching gear, the user feels latched when operating the rotation operation unit. Can be given. Thereby, the user can sensuously recognize the amount of rotation of the rotation operation unit, and can easily adjust the rotation of the inner cylinder.

またさらに、前記進退移動機構は、前記内筒に装着され周方向に延在する環状の溝部が形成された回転軸部材と、前記内筒を回転可能な状態としたまま前記溝部に挿入される突部を有し、前記突部を先端及び基端方向に変位させる動体とを備える構成とするこができる。   Still further, the forward / backward movement mechanism is inserted into the groove portion with the rotary shaft member mounted on the inner cylinder and formed with an annular groove portion extending in the circumferential direction, and the inner cylinder being rotatable. It can have a projecting portion and a moving body that displaces the projecting portion in the distal and proximal directions.

これにより、動体の動作に基づき、突部が先端及び基端方向に変位し、突部が挿入されている溝部を有する回転軸部材も先端及び基端方向に移動する。従って、回転軸部材が装着されている内筒を先端及び基端方向にスムーズに移動させることができる。また、回転軸部材は、周方向に環状の溝部が形成されているため、突部と相対的に回転可能となっており、簡単な構成で内筒の回転を許容することができる。   Thereby, based on operation | movement of a moving body, a protrusion is displaced to a front-end | tip and base end direction, and the rotating shaft member which has the groove part in which the protrusion is inserted also moves to a front-end | tip and base end direction. Therefore, the inner cylinder on which the rotating shaft member is mounted can be smoothly moved in the distal end and proximal end directions. Further, since the rotary shaft member is formed with an annular groove portion in the circumferential direction, the rotary shaft member is rotatable relative to the projecting portion, and the rotation of the inner cylinder can be allowed with a simple configuration.

本発明によれば、処置対象に処置を行うエンドエフェクタの動作性を一層高めることが可能であり、これにより効率的且つ正確な処置を施すことができる。   According to the present invention, it is possible to further improve the operability of an end effector that performs a treatment on a treatment target, thereby enabling an efficient and accurate treatment.

本実施の形態に係る医療用マニピュレータの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the medical manipulator which concerns on this Embodiment. 図1のマニピュレータの先端動作部を拡大して示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which expands and shows the front-end | tip operation | movement part of the manipulator of FIG. 図3Aは、図1のマニピュレータの通電動作を概略的に説明する第1説明図であり、図3Bは、図1のマニピュレータの通電動作を概略的に説明する第2説明図である。FIG. 3A is a first explanatory diagram schematically illustrating the energization operation of the manipulator of FIG. 1, and FIG. 3B is a second explanatory diagram schematically illustrating the energization operation of the manipulator of FIG. 1. 図4Aは、図1のマニピュレータのヨー動作を概略的に説明する第1説明図であり、図4Bは、図1のマニピュレータのヨー動作を概略的に説明する第2説明図である。4A is a first explanatory diagram schematically illustrating the yaw operation of the manipulator of FIG. 1, and FIG. 4B is a second explanatory diagram schematically illustrating the yaw operation of the manipulator of FIG. 図1のマニピュレータのロール動作を概略的に説明する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates roughly the roll operation | movement of the manipulator of FIG. 図6Aは、図1のマニピュレータの開閉動作を概略的に説明する第1説明図であり、図6Bは、図1のマニピュレータの開閉動作を概略的に説明する第2説明図である。6A is a first explanatory diagram schematically illustrating the opening / closing operation of the manipulator of FIG. 1, and FIG. 6B is a second explanatory diagram schematically illustrating the opening / closing operation of the manipulator of FIG. 1. 図1のマニピュレータの先端側を拡大して示す部分分解斜視図である。It is a partial exploded perspective view which expands and shows the front end side of the manipulator of FIG. 図1のマニピュレータの湾曲部を拡大して示す部分分解斜視図である。It is a partial exploded perspective view which expands and shows the curved part of the manipulator of FIG. 図1のマニピュレータのハンドルを拡大して示す部分分解斜視図である。FIG. 2 is a partially exploded perspective view showing an enlarged handle of the manipulator in FIG. 1. 図1のマニピュレータのヨー動作を説明する概略平面図である。It is a schematic plan view explaining the yaw operation of the manipulator of FIG. 図1のマニピュレータのヨー動作を説明する部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view explaining the yaw operation of the manipulator of FIG. 図1のハンドルの内部の組付状態を説明する部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view explaining the assembly | attachment state inside the handle | steering_wheel of FIG. 図13Aは、図1のマニピュレータの湾曲部を示す要部側面図であり、図13Bは、マニピュレータの湾曲部を示す要部平面図であり、図13Cは、図13BのXIIIC−XIIIC線断面図である。13A is a main part side view showing a bending part of the manipulator of FIG. 1, FIG. 13B is a main part plan view showing the bending part of the manipulator, and FIG. 13C is a cross-sectional view taken along line XIIIC-XIIIC of FIG. 13B. It is. 図14Aは、図13Aの関節部材を拡大して示す一部斜視図であり、図14Bは、関節部材の組付状態を拡大して示す部分斜視図である。14A is a partially perspective view showing the joint member of FIG. 13A in an enlarged manner, and FIG. 14B is a partial perspective view showing the assembled state of the joint member in an enlarged manner. 図1のマニピュレータのロール動作を説明する概略側面図である。It is a schematic side view explaining the roll operation | movement of the manipulator of FIG. 図1のハンドルの内部の組付状態を説明する部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view explaining the assembly | attachment state inside the handle | steering_wheel of FIG. 図1のマニピュレータの先端部分を一部切り欠いて示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which notches and shows the front-end | tip part of the manipulator of FIG. 図18Aは、図1のマニピュレータの先端部分を示す平面断面図であり、図18Bは、図1のマニピュレータの先端部分を示す側面断面図である。18A is a plan sectional view showing a tip portion of the manipulator of FIG. 1, and FIG. 18B is a side sectional view showing a tip portion of the manipulator of FIG. 図1のグリッパの開閉動作を説明する概略斜視図である。It is a schematic perspective view explaining the opening / closing operation | movement of the gripper of FIG. 図20Aは、図19のハンドル側の動作を説明する第1側面図であり、図20Bは、図19のハンドル側の動作を説明する第2側面図である。20A is a first side view for explaining the operation on the handle side in FIG. 19, and FIG. 20B is a second side view for explaining the operation on the handle side in FIG. 図21Aは、図1のグリッパを示す要部平面図であり、図21Bは、グリッパの開状態を示す部分平面図であり、図21Cは、グリッパの閉状態を示す部分平面図である。FIG. 21A is a main part plan view showing the gripper of FIG. 1, FIG. 21B is a partial plan view showing an opened state of the gripper, and FIG. 21C is a partial plan view showing a closed state of the gripper.

以下、本発明に係る医療用マニピュレータについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a medical manipulator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施の形態に係る医療用マニピュレータの全体構成を示す斜視図である。本実施の形態に係る医療用マニピュレータ(以下、単にマニピュレータ10という)は、内視鏡手術等の手技に用いられ、処置対象Xとなる生体組織に通電して所定の処置(例えば、熱による焼灼等)を行うように構成されている。マニピュレータ10が処置を行う処置対象Xとしては、例えば、腫瘍(病変部)、筋肉、血管、或いは神経等の生体組織が挙げられる。   FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the medical manipulator according to the present embodiment. A medical manipulator (hereinafter simply referred to as manipulator 10) according to the present embodiment is used for a procedure such as endoscopic surgery, and energizes a living tissue to be treated X to perform a predetermined treatment (for example, ablation by heat). Etc.). Examples of the treatment target X to be treated by the manipulator 10 include a living tissue such as a tumor (lesioned part), muscle, blood vessel, or nerve.

マニピュレータ10のエンドエフェクタは、処置対象Xを挟み込むことで処置対象Xに通電するグリッパ12(電気メス)として構成されている。マニピュレータ10の内部には、このグリッパ12の送達及び挟み込み(通電動作)を実施するために種々の機構が設けられる。以下、このマニピュレータ10について具体的に説明していく。   The end effector of the manipulator 10 is configured as a gripper 12 (electric knife) that energizes the treatment target X by sandwiching the treatment target X. Various mechanisms are provided in the manipulator 10 in order to deliver and sandwich the gripper 12 (energization operation). Hereinafter, the manipulator 10 will be specifically described.

マニピュレータ10は、図1に示すように、処置対象Xに処置を行うグリッパ12を有する先端動作部14と、先端動作部14の基端側に接続され基端方向に延在するシャフト16と、シャフト16の基端側に設けられ人からの操作(入力)に基づき先端動作部14を動作させるハンドル18(本体部)とを備える。また、マニピュレータ10のハンドル18には、先端動作部14を動作させる際に所望の電力を供給するコントローラ20が接続されると共に、グリッパ12に通電(高周波電圧を供給)する高周波電源部22が接続される。   As shown in FIG. 1, the manipulator 10 includes a distal end working unit 14 having a gripper 12 for performing treatment on the treatment target X, a shaft 16 connected to the proximal end side of the distal end working unit 14 and extending in the proximal direction, A handle 18 (main body part) is provided on the proximal end side of the shaft 16 and operates the distal end working part 14 based on an operation (input) from a person. The handle 18 of the manipulator 10 is connected to a controller 20 that supplies desired power when operating the distal end working unit 14, and a high frequency power supply unit 22 that energizes (supplies high frequency voltage) to the gripper 12. Is done.

マニピュレータ10の使用時には、ユーザ(医師等の手技者)によりハンドル18が把持及び操作されて、マニピュレータ10の先端側(先端動作部14及びシャフト16の先端側)が患者の体内に挿入される。この際、ユーザは、患者の体表の所定位置に小径の孔を開けて、炭酸ガスを注入すると共にトラカール24を装着し、このトラカール24を介してシャフト16を挿入していく。また、マニピュレータ10の先端側が体内に挿入された状態では、内視鏡の監視下に、グリッパ12の姿勢変動及び開閉動作を適宜実施する。これによりグリッパ12を処置対象Xに送達して、この処置対象Xに通電する処置を行う。   When the manipulator 10 is used, the handle 18 is grasped and operated by a user (a technician such as a doctor), and the distal end side of the manipulator 10 (the distal end side of the distal end working unit 14 and the shaft 16) is inserted into the patient's body. At this time, the user opens a small-diameter hole at a predetermined position on the patient's body surface, injects carbon dioxide gas, attaches the trocar 24, and inserts the shaft 16 through the trocar 24. Further, in a state where the distal end side of the manipulator 10 is inserted into the body, the posture change and the opening / closing operation of the gripper 12 are appropriately performed under the monitoring of the endoscope. As a result, the gripper 12 is delivered to the treatment target X, and the treatment target X is energized.

なお、エンドエフェクタの構成は、処置対象Xに通電するグリッパ12に限定されるものではなく種々の構成を取り得ることは勿論である。例えば、エンドエフェクタとしては、生体組織を切断する鋏やメス(ブレード)を適用してもよく、また医療機器(鉗子、針等)を把持する把持器具として構成し、把持した医療機器により処置対象Xに処置を施すこともできる。   It should be noted that the configuration of the end effector is not limited to the gripper 12 that supplies current to the treatment target X, and it is needless to say that various configurations can be adopted. For example, as an end effector, a scissors or a scalpel (blade) that cuts a living tissue may be applied, and it is configured as a grasping instrument that grasps a medical device (forceps, needle, etc.) and is treated by the grasped medical device. X can also be treated.

図2に示すように、グリッパ12の姿勢変動と開閉動作は、マニピュレータ10の先端側の先端動作部14において実施される。グリッパ12の姿勢変動としては、シャフト16の軸Osに対し横方向(ヨー方向)に反るようにグリッパ12を傾動させるヨー動作と、グリッパ12の軸Orを中心に回転するロール動作とが挙げられる。勿論、グリッパ12の姿勢変動は、ヨー動作とロール動作に限定されるものではなく、例えば、シャフト16の軸Osに対し縦方向(ピッチ方向)に傾動させるピッチ動作が行われてもよい。   As shown in FIG. 2, the posture change and the opening / closing operation of the gripper 12 are performed in the distal end working unit 14 on the distal end side of the manipulator 10. The posture variation of the gripper 12 includes a yaw operation that tilts the gripper 12 so as to bend in the lateral direction (yaw direction) with respect to the axis Os of the shaft 16 and a roll operation that rotates around the axis Or of the gripper 12. It is done. Of course, the posture variation of the gripper 12 is not limited to the yaw operation and the roll operation, and for example, a pitch operation in which the gripper 12 tilts in the vertical direction (pitch direction) with respect to the axis Os of the shaft 16 may be performed.

グリッパ12は、2つのグリッパ部材(第1グリッパ部材26、第2グリッパ部材28)によって構成され、グリッパ保持部材30に開閉可能に保持される。第1及び第2グリッパ部材26、28は、グリッパ保持部材30の縦方向の軸Ogを基点として、その先端部分が開閉動作する。グリッパ保持部材30の基端側は、円筒状に形成された外殻部材32に回転可能に挿入されている。外殻部材32の基端側には、先端動作部14のヨー動作を行う湾曲部34(関節部)が連結されている。   The gripper 12 includes two gripper members (a first gripper member 26 and a second gripper member 28), and is held by the gripper holding member 30 so as to be opened and closed. The first and second gripper members 26 and 28 are opened and closed at their tip portions with the longitudinal axis Og of the gripper holding member 30 as a base point. The base end side of the gripper holding member 30 is rotatably inserted into an outer shell member 32 formed in a cylindrical shape. A bending portion 34 (joint portion) that performs a yaw operation of the distal end working portion 14 is connected to the proximal end side of the outer shell member 32.

湾曲部34は、剛性を有する材質として、例えばステンレス鋼からなる複数(図2では5つ)の関節部材36を軸方向に並設して構成される(以下、関節部材36に対し先端側から順にA〜Eの符号を付して説明を行う場合もある)。隣接する関節部材36同士は、ヒンジ部38において互いに屈曲可能に連結される。また、関節部材36は、最も先端側の関節部材36Aが外殻部材32に屈曲可能に連結され、最も基端側の関節部材36Eがシャフト16の先端部に連結固定される。なお、本実施の形態では、関節部材36の材質としてステンレス鋼を用いているが、これに限定されず、耐久性に優れ、本機能を達成できるものであればよい。例えば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)を用いてもよい。   The bending portion 34 is configured by arranging a plurality of (five in FIG. 2) joint members 36 made of, for example, stainless steel in parallel in the axial direction as a material having rigidity (hereinafter, referred to as the joint member 36 from the distal end side). In some cases, the description will be given with reference numerals A to E in order). The adjacent joint members 36 are connected to each other at the hinge portion 38 so as to be bendable. Further, the joint member 36 is connected to the distal end portion of the shaft 16 with the joint member 36A on the most distal end side connected to the outer shell member 32 so that it can be bent. In this embodiment, stainless steel is used as the material of the joint member 36. However, the material is not limited to this, and any material may be used as long as it has excellent durability and can achieve this function. For example, polyether ether ketone resin (PEEK) may be used.

先端動作部14のヨー動作は、関節部材36Eを動作支点として5つのヒンジ部38が連動的に屈曲していくことによってなされる。つまり、外殻部材32及び関節部材36A〜36Dが略同じ角度ずつヨー方向に傾くことにより、湾曲部34の先端側のグリッパ12及びグリッパ保持部材30が一体的に傾く。湾曲部34のヨー動作の可動範囲は適宜設定することができるが、例えば、グリッパ12の軸Orがシャフト16の軸Osに直交する範囲、すなわちグリッパ12が左右180°傾く範囲に設定すると、体内の広い範囲にグリッパ12を臨ませることができる。   The yaw motion of the distal end working portion 14 is performed by the five hinge portions 38 being flexibly interlocked with the joint member 36E as an operating fulcrum. That is, when the outer shell member 32 and the joint members 36A to 36D are inclined in the yaw direction by substantially the same angle, the gripper 12 and the gripper holding member 30 on the distal end side of the bending portion 34 are integrally inclined. The movable range of the yaw motion of the bending portion 34 can be set as appropriate. For example, if the range of the axis Or of the gripper 12 is perpendicular to the axis Os of the shaft 16, that is, the range in which the gripper 12 is tilted 180 ° left and right, The gripper 12 can be exposed over a wide area.

一方、先端動作部14のロール動作は、グリッパ保持部材30を外殻部材32と相対的に回転させることによってなされる。つまり、湾曲部34に連結される外殻部材32は、回転方向に対し固定状態となっており、この外殻部材32に対してグリッパ保持部材30が回転する。このため、グリッパ12もグリッパ保持部材30と一緒に回転する。また、本実施の形態では、ロール動作の可動範囲(グリッパ12の回転範囲)が無制限に設定されている。   On the other hand, the roll operation of the distal end working unit 14 is performed by rotating the gripper holding member 30 relative to the outer shell member 32. That is, the outer shell member 32 connected to the curved portion 34 is fixed in the rotational direction, and the gripper holding member 30 rotates with respect to the outer shell member 32. For this reason, the gripper 12 also rotates together with the gripper holding member 30. In the present embodiment, the movable range of the roll operation (the rotation range of the gripper 12) is set to unlimited.

さらに、グリッパ12の開閉動作は、グリッパ保持部材30に保持された状態で第1及び第2グリッパ部材26、28が開閉する(すなわち、第1及び第2グリッパ部材26、28の先端部分が近接(当接)及び離間する)ことによりなされる。このグリッパ12の開閉動作は、グリッパ12の姿勢変動に依らず、ユーザの操作に基づき所望のタイミングで実施可能となっている。   Further, the gripper 12 is opened and closed by the first and second gripper members 26 and 28 being held by the gripper holding member 30 (that is, the tip portions of the first and second gripper members 26 and 28 are close to each other). (Contact) and separation). The opening / closing operation of the gripper 12 can be performed at a desired timing based on the user's operation regardless of the posture variation of the gripper 12.

以上のグリッパ12の姿勢変動(ヨー動作及びロール動作)、グリッパ12の開閉動作は、シャフト16から先端動作部14に伝達される動作力に基づき行われる。   The above-described posture variation (yaw operation and roll operation) of the gripper 12 and the opening / closing operation of the gripper 12 are performed based on the operating force transmitted from the shaft 16 to the distal end operating unit 14.

図1に戻り、先端動作部14に連なるシャフト16は、所定長さ(例えば、350mm)直線状に延在し、その基端部にハンドル18が接続される。シャフト16は、先端動作部14の動作力をハンドル18から伝達する機能を有している。また、手技中は、シャフト16の基端側が患者の体外に露出されて、マニピュレータ10(シャフト16)の位置や角度が外部から操作されることで、体内に挿入された先端動作部14の挿入角度や挿入量が変更される。   Returning to FIG. 1, the shaft 16 connected to the distal end working unit 14 extends in a straight line with a predetermined length (for example, 350 mm), and a handle 18 is connected to the base end thereof. The shaft 16 has a function of transmitting the operating force of the distal end operating unit 14 from the handle 18. Further, during the procedure, the proximal end side of the shaft 16 is exposed outside the patient's body, and the position and angle of the manipulator 10 (shaft 16) are operated from the outside, so that the distal end working unit 14 inserted into the body is inserted. The angle and insertion amount are changed.

ハンドル18は、ユーザが片手で把持しやすいようにピストル型に形成されたハンドル本体40と、このハンドル本体40の基端側上部に着脱自在に取り付けられる駆動ユニット41とを有する。また、ハンドル本体40は、シャフト16の軸方向と同方向に延在する胴体部42と、胴体部42の下側から下方に延在する把持部44とにより構成されている。   The handle 18 includes a handle main body 40 formed in a pistol shape so that the user can easily hold it with one hand, and a drive unit 41 that is detachably attached to the upper portion on the proximal end side of the handle main body 40. The handle body 40 includes a body portion 42 that extends in the same direction as the axial direction of the shaft 16, and a grip portion 44 that extends downward from the lower side of the body portion 42.

胴体部42は、比較的大きな容積からなる内部空間(図示せず)を有し、この内部空間には上述した先端動作部14の動作(ヨー動作、ロール動作、グリッパ12の開閉動作)を実施させる種々の機構が設けられる。一方、駆動ユニット41の内部には、先端動作部14のヨー動作の駆動源となる駆動モータ46(図11参照)が収容されている。また、駆動ユニット41には、上述したコントローラ20及び高周波電源部22が接続されている。コントローラ20は、図示しない電源に接続され、駆動モータ46の回転駆動を制御する機能を有している。高周波電源部22は、ユーザの操作に基づき、グリッパ12に電力(高周波電圧)を供給する機能を有している。   The body portion 42 has an internal space (not shown) having a relatively large volume, and the above-described operation of the tip operation unit 14 (yaw operation, roll operation, opening / closing operation of the gripper 12) is performed in this internal space. Various mechanisms are provided. On the other hand, inside the drive unit 41, a drive motor 46 (see FIG. 11) serving as a drive source for the yaw operation of the distal end working unit 14 is accommodated. In addition, the controller 20 and the high-frequency power supply unit 22 described above are connected to the drive unit 41. The controller 20 is connected to a power source (not shown) and has a function of controlling the rotational drive of the drive motor 46. The high frequency power supply unit 22 has a function of supplying power (high frequency voltage) to the gripper 12 based on a user operation.

胴体部42の側面には、先端動作部14のヨー動作の操作がなされるスイッチ48(傾動操作部)が設けられている。また、胴体部42の先端側でシャフト16の接続部分には、先端動作部14のロール動作の操作がなされる回転ハンドル50(ロール操作部)がシャフト16の外側を囲うように設けられている。さらに、胴体部42の下側で把持部44の前方には、グリッパ12の開閉動作の操作がなされるトリガー52(開閉操作部)が設けられている。   A switch 48 (tilting operation unit) for operating the yaw operation of the distal end operation unit 14 is provided on a side surface of the body unit 42. Further, a rotary handle 50 (roll operation unit), on which the roll operation of the distal end operation unit 14 is performed, is provided at a connection portion of the shaft 16 on the distal end side of the body unit 42 so as to surround the outside of the shaft 16. . Further, a trigger 52 (opening / closing operation unit) for performing an opening / closing operation of the gripper 12 is provided below the body portion 42 and in front of the grip portion 44.

把持部44は、胴体部42の軸方向中間部よりもやや先端側に形成されており、ユーザが片手で把持部44を把持した状態では、その把持した片手の指によりスイッチ48、回転ハンドル50及びトリガー52が操作可能となるように構成されている。   The grip portion 44 is formed slightly on the distal end side with respect to the intermediate portion in the axial direction of the body portion 42. When the user grips the grip portion 44 with one hand, the switch 48 and the rotary handle 50 are touched by the finger of the gripped one hand. And the trigger 52 is configured to be operable.

先端動作部14の動作は、スイッチ48、回転ハンドル50及びトリガー52がユーザに適宜操作されることで行われる。本実施の形態に係るマニピュレータ10は、グリッパ12の姿勢変動(ヨー動作、ロール動作)、開閉動作、及びグリッパ12の開閉動作に基づく通電動作が相互に連動することで、処置対象Xの処置を行うものであるが、以下の説明では、発明の理解を容易にするため、各動作に関わる構成の概要について個別に説明していくこととする。   The operation of the distal end working unit 14 is performed by appropriately operating the switch 48, the rotary handle 50, and the trigger 52 by the user. The manipulator 10 according to the present embodiment performs the treatment of the treatment target X by interlocking the posture variation (yaw operation, roll operation) of the gripper 12, the opening / closing operation, and the energizing operation based on the opening / closing operation of the gripper 12. In the following description, the outline of the configuration related to each operation will be individually described in order to facilitate understanding of the invention.

図3Aは、図1のマニピュレータ10の通電動作を概略的に説明する第1説明図であり、図3Bは、図1のマニピュレータ10の通電動作を概略的に説明する第2説明図である。先ず、マニピュレータ10において通電動作を可能とする構成を概略的に説明する。   FIG. 3A is a first explanatory diagram schematically illustrating the energization operation of the manipulator 10 in FIG. 1, and FIG. 3B is a second explanatory diagram schematically illustrating the energization operation of the manipulator 10 in FIG. 1. First, a configuration that enables an energization operation in the manipulator 10 will be schematically described.

マニピュレータ10は、上述したようにグリッパ12による処置対象Xの把持にともない、この処置対象Xに通電する機能を有している。このため、第1及び第2グリッパ部材26、28は、金属材からなり、処置対象Xに通電する電極(プラス電極とマイナス電極)に構成されている。すなわち、本実施の形態に係るグリッパ12はバイポーラ式の電気メスである。勿論、これに限定されるものではなく、エンドエフェクタをモノポーラ式の電気メスとして構成してもよい。   The manipulator 10 has a function of energizing the treatment target X as the gripper 12 grips the treatment target X as described above. Therefore, the first and second gripper members 26 and 28 are made of a metal material, and are configured as electrodes (a plus electrode and a minus electrode) that energize the treatment target X. That is, the gripper 12 according to the present embodiment is a bipolar electric knife. Of course, the present invention is not limited to this, and the end effector may be configured as a monopolar electric knife.

第1グリッパ部材26と第2グリッパ部材28は、1つの支点ピン54(図2参照)により絶縁状態で枢支されている。開閉動作の動作力を受けると、第1及び第2グリッパ部材26、28の先端部分は、支点ピン54を支点として近接又は離間する。そのため、第1及び第2グリッパ部材26、28の先端部分同士が離間した開状態では通電が遮断されるが、第1及び第2グリッパ部材26、28の先端部分同士が当接する閉状態(処置対象Xを挟んで間接的に閉状態となる状態も含む)では、第1及び第2グリッパ部材26、28間の通電がなされ、処置対象Xにも通電される。   The first gripper member 26 and the second gripper member 28 are pivotally supported in an insulated state by one fulcrum pin 54 (see FIG. 2). When receiving the operating force of the opening / closing operation, the distal end portions of the first and second gripper members 26, 28 approach or separate with the fulcrum pin 54 as a fulcrum. For this reason, in the open state in which the tip portions of the first and second gripper members 26 and 28 are separated from each other, energization is interrupted, but the closed state in which the tip portions of the first and second gripper members 26 and 28 are in contact with each other (treatment) (Including a state in which the target X is indirectly closed across the target X), the first and second gripper members 26 and 28 are energized, and the treatment target X is also energized.

第1及び第2グリッパ部材26、28の基端側には、それぞれ金属材56(通電経路)が電気的に接続される。2極の金属材56(例えば、銅線)は、湾曲部34及びシャフト16の延在部分において、絶縁材58によって被覆され、さらに2つの絶縁材58が溶着や接着により1つにまとめられた導線60として延在している。この導線60はシャフト16と共に基端方向に延在しハンドル18内に挿入されている。本実施の形態では、この導線60が湾曲部34及びシャフト16の軸心(軸Os)を通るように配設されている。従って、先端動作部14やシャフト16の側面に、導線を別途配線する必要がなくなるため、先端動作部14の動作による導線の絡み合い等が回避され、通電を良好に行うことができる。   Metal materials 56 (energization paths) are electrically connected to the proximal ends of the first and second gripper members 26 and 28, respectively. The bipolar metal material 56 (for example, copper wire) is covered with an insulating material 58 at the extended portion of the curved portion 34 and the shaft 16, and the two insulating materials 58 are combined into one by welding or adhesion. It extends as a conducting wire 60. The conducting wire 60 extends in the proximal direction together with the shaft 16 and is inserted into the handle 18. In the present embodiment, the conducting wire 60 is disposed so as to pass through the bending portion 34 and the axis of the shaft 16 (axis Os). Accordingly, since it is not necessary to separately wire a lead wire on the side of the distal end working unit 14 or the shaft 16, entanglement of the lead due to the operation of the tip working unit 14 is avoided, and energization can be performed satisfactorily.

導線60は、ハンドル18内に挿入されるシャフト16の基端側まで延在しており、導線60内の2つの金属材56がシャフト16に設けられた一対の円筒端子62(回転端子)にそれぞれ接続されている。一対の円筒端子62にはそれぞれ接触端子64が接触しており、この接触端子64がハンドル18外部の高周波電源部22に接続されている。   The conducting wire 60 extends to the proximal end side of the shaft 16 inserted into the handle 18, and two metal members 56 in the conducting wire 60 are connected to a pair of cylindrical terminals 62 (rotating terminals) provided on the shaft 16. Each is connected. Contact terminals 64 are in contact with the pair of cylindrical terminals 62, and the contact terminals 64 are connected to the high frequency power supply unit 22 outside the handle 18.

図4Aは、図1のマニピュレータ10のヨー動作を概略的に説明する第1説明図であり、図4Bは、図1のマニピュレータ10のヨー動作を概略的に説明する第2説明図である。次に、ヨー動作を実施する構成について概略的に説明する。   4A is a first explanatory diagram schematically illustrating the yaw operation of the manipulator 10 in FIG. 1, and FIG. 4B is a second explanatory diagram schematically illustrating the yaw operation of the manipulator 10 in FIG. 1. Next, a configuration for performing the yaw operation will be schematically described.

マニピュレータ10のヨー動作は、上述したように、先端動作部14の湾曲部34によって実現される。軸方向に並ぶ5つの関節部材36の幅方向内側面には、一対のベルト(第1ベルト66、第2ベルト68)が挿通しており、各関節部材36は、第1及び第2ベルト66、68を摺動自在に保持している。第1及び第2ベルト66、68は、先端側が外殻部材32に連結され、基端側がシャフト16の内部を延在する一対の半円管(第1半円管70、第2半円管72:曲げ動作力伝達部材)に連結されている。   The yaw motion of the manipulator 10 is realized by the bending portion 34 of the distal end motion portion 14 as described above. A pair of belts (a first belt 66 and a second belt 68) are inserted through the inner surfaces in the width direction of the five joint members 36 arranged in the axial direction. Each joint member 36 includes a first belt 66 and a second belt 66. 68 are slidably held. The first and second belts 66 and 68 have a pair of semicircular tubes (a first semicircular tube 70 and a second semicircular tube) whose distal ends are connected to the outer shell member 32 and whose proximal ends extend inside the shaft 16. 72: a bending motion force transmission member).

第1及び第2半円管70、72は、シャフト16内を挿通してハンドル18まで延在しており、ハンドル18の内部に設けられた一対のスライド部材(第1スライド部材74、第2スライド部材76)に連結されている。第1及び第2スライド部材74、76は、互いに対向する位置に配置され、それぞれの対向面にはラック78が形成されている。また、第1及び第2スライド部材74、76の間には、両方のラック78に噛み合う1つのピニオン80(回転部材)が配設されており、このピニオン80は、後述する複数のギアを介して機械的に駆動モータ46に接続されている。   The first and second semicircular tubes 70 and 72 are inserted through the shaft 16 and extend to the handle 18, and a pair of slide members (first slide member 74, second slide) provided inside the handle 18. It is connected to a slide member 76). The first and second slide members 74 and 76 are disposed at positions facing each other, and a rack 78 is formed on each facing surface. A single pinion 80 (rotating member) that meshes with both racks 78 is disposed between the first and second slide members 74 and 76, and the pinion 80 is connected to a plurality of gears described later. And mechanically connected to the drive motor 46.

このように構成されたマニピュレータ10では、例えば、図4Bに示すように、駆動モータ46の回転駆動によりピニオン80を時計方向に回転させると、第1スライド部材74が基端方向にスライド移動し、第2スライド部材76が先端方向にスライド移動する。このため、第1スライド部材74に連結された第1半円管70が基端方向にスライド移動し、第2スライド部材76に連結された第2半円管72が先端方向にスライド移動する。先端動作部14(湾曲部34)には、この第1及び第2半円管70、72の動作力が伝達される。   In the manipulator 10 configured as described above, for example, as illustrated in FIG. 4B, when the pinion 80 is rotated clockwise by the rotational drive of the drive motor 46, the first slide member 74 slides in the proximal direction, The second slide member 76 slides in the distal direction. Therefore, the first semicircular tube 70 connected to the first slide member 74 slides in the proximal direction, and the second semicircular tube 72 connected to the second slide member 76 slides in the distal direction. The operating force of the first and second semicircular tubes 70 and 72 is transmitted to the distal end operating unit 14 (curved portion 34).

すなわち、湾曲部34と相対的に第1ベルト66が基端方向に移動して湾曲部34内の第1ベルト66が短くなり、湾曲部34と相対的に第2ベルト68が先端方向に移動することで、湾曲部34内の第2ベルト68が長くなる。その結果、5つの関節部材36が短くなった第1ベルト66側に連動して傾くことなり、関節部材36の先端側に連結されている外殻部材32を傾動させ、グリッパ12及びグリッパ保持部材30をシャフト16の軸Osに対し横方向(ヨー方向)に動作させる。   That is, the first belt 66 moves in the proximal direction relative to the curved portion 34, the first belt 66 in the curved portion 34 becomes shorter, and the second belt 68 moves in the distal direction relative to the curved portion 34. As a result, the second belt 68 in the bending portion 34 becomes longer. As a result, the five joint members 36 are tilted in conjunction with the shortened first belt 66 side, and the outer shell member 32 connected to the distal end side of the joint member 36 is tilted, whereby the gripper 12 and the gripper holding member are tilted. 30 is operated laterally (yaw direction) with respect to the axis Os of the shaft 16.

図5は、図1のマニピュレータ10のロール動作を概略的に説明する説明図である。次に、ロール動作を実施する構成について概略的に説明する。   FIG. 5 is an explanatory diagram schematically illustrating the roll operation of the manipulator 10 of FIG. Next, a configuration for performing the roll operation will be schematically described.

マニピュレータ10のロール動作は、上述したように、外殻部材32と相対的にグリッパ12及びグリッパ保持部材30が回転することによって実現される。グリッパ保持部材30の基端側には、回転自在な中空チューブ82が接続されており、この中空チューブ82が湾曲部34(5つの関節部材36)の内部を挿通している。中空チューブ82は、湾曲部34の湾曲に追従可能な可撓性を有し、湾曲部34に追従して湾曲しても回転することができるトルクチューブとして構成されている。この中空チューブ82の内部には、導線60(図3A参照)が挿通されている。中空チューブ82の外径は、2.5mm〜3.0mmであることが好ましく、本実施の形態では、2.7mmとして説明する。   As described above, the roll operation of the manipulator 10 is realized by the gripper 12 and the gripper holding member 30 rotating relative to the outer shell member 32. A rotatable hollow tube 82 is connected to the proximal end side of the gripper holding member 30, and the hollow tube 82 passes through the inside of the bending portion 34 (five joint members 36). The hollow tube 82 is configured as a torque tube that is flexible enough to follow the bending of the bending portion 34 and can rotate even if it curves following the bending portion 34. A conducting wire 60 (see FIG. 3A) is inserted into the hollow tube 82. The outer diameter of the hollow tube 82 is preferably 2.5 mm to 3.0 mm, and in the present embodiment, it will be described as 2.7 mm.

湾曲部34に接続されるシャフト16は、外観を構成し軸方向に延在する外筒84と、外筒84の内部を挿通する内筒86とを有する二重管構造となっている。中空チューブ82は、シャフト16の内筒86に接続されており、この内筒86から回転方向の動作力(回転トルク)が伝達されて回転する。   The shaft 16 connected to the bending portion 34 has a double-pipe structure having an outer cylinder 84 that configures the appearance and extends in the axial direction, and an inner cylinder 86 that passes through the inside of the outer cylinder 84. The hollow tube 82 is connected to an inner cylinder 86 of the shaft 16, and an operating force (rotational torque) in the rotational direction is transmitted from the inner cylinder 86 to rotate.

外筒84の基端側は、ハンドル18の内部に挿入され、ハンドル18の先端位置で連結固定される。一方、内筒86は、外筒84よりも基端方向に延在し、ハンドル18内部の回転機構88によって回転自在に軸支されている。回転機構88は、複数のギアを有しており、内筒86は、この複数のギアを介してハンドル18の先端側に設けられた回転ハンドル50に機械的に接続される。回転ハンドル50は、外筒84の周方向に沿って回転自在となっている。   The base end side of the outer cylinder 84 is inserted into the handle 18 and connected and fixed at the tip position of the handle 18. On the other hand, the inner cylinder 86 extends in the proximal direction from the outer cylinder 84 and is rotatably supported by a rotation mechanism 88 inside the handle 18. The rotation mechanism 88 has a plurality of gears, and the inner cylinder 86 is mechanically connected to the rotation handle 50 provided on the distal end side of the handle 18 via the plurality of gears. The rotary handle 50 is rotatable along the circumferential direction of the outer cylinder 84.

従って、ユーザが手動により回転ハンドル50を回転操作すると、回転ハンドル50の回転トルクが基端側のハンドル18内に伝達され、回転機構88を介して内筒86を回転させる。中空チューブ82には、この内筒86の回転方向の動作力が伝達され、内筒86と共に該中空チューブ82が回転する。その結果、中空チューブ82の先端側に接続されているグリッパ保持部材30(グリッパ12)が、グリッパ12の軸Orを中心に回転する。特に、本実施の形態に係るマニピュレータ10は、グリッパ12、グリッパ保持部材30、中空チューブ82及び内筒86が、外殻部材32、湾曲部34及び外筒84に対し分離状態で配設され、無制限に回転可能となっている。従って、グリッパ12は、ロール動作による姿勢の変動を何度でも行うことができる。   Therefore, when the user manually rotates the rotary handle 50, the rotational torque of the rotary handle 50 is transmitted into the proximal handle 18, and the inner cylinder 86 is rotated via the rotation mechanism 88. The operating force in the rotational direction of the inner cylinder 86 is transmitted to the hollow tube 82, and the hollow tube 82 rotates together with the inner cylinder 86. As a result, the gripper holding member 30 (gripper 12) connected to the distal end side of the hollow tube 82 rotates around the axis Or of the gripper 12. In particular, in the manipulator 10 according to the present embodiment, the gripper 12, the gripper holding member 30, the hollow tube 82, and the inner cylinder 86 are disposed in a separated state with respect to the outer shell member 32, the curved portion 34, and the outer cylinder 84, Unrestricted rotation is possible. Therefore, the gripper 12 can change the posture by the roll operation any number of times.

図6Aは、図1のマニピュレータ10の開閉動作を概略的に説明する第1説明図であり、図6Bは、図1のマニピュレータ10の開閉動作を概略的に説明する第2説明図である。次に、開閉動作を実施する構成について概略的に説明する。   6A is a first explanatory diagram schematically illustrating the opening / closing operation of the manipulator 10 of FIG. 1, and FIG. 6B is a second explanatory diagram schematically illustrating the opening / closing operation of the manipulator 10 of FIG. Next, a configuration for performing the opening / closing operation will be schematically described.

グリッパ12の開閉動作は、ハンドル18からグリッパ12に対し先端及び基端方向の動作力を伝達することによって実現される。第1及び第2グリッパ部材26、28は、相互を枢支する支点ピン54よりも基端側に斜め後方に延出する延出部90を備え、この延出部90には長孔92が形成されている。グリッパ保持部材30の内部には、このグリッパ保持部材30と相対的に進退移動(すなわち、先端及び基端方向に移動)可能な移動体94が配設され、移動体94に取り付けられる可動ピン96が長孔92に挿入されている。グリッパ保持部材30と移動体94の配設関係は、ロール動作時にはグリッパ保持部材30と移動体94が共に動作するが、開閉動作時にはグリッパ保持部材30が動作せずに移動体94が進退移動する関係性となっている。このため、グリッパ保持部材30の支点ピン54に対し、可動ピン96(移動体94)が近接及び離間する。   The opening / closing operation of the gripper 12 is realized by transmitting operating forces in the distal end direction and the proximal end direction from the handle 18 to the gripper 12. The first and second gripper members 26, 28 include an extending portion 90 that extends obliquely rearward from the fulcrum pin 54 that pivotally supports each other, and a long hole 92 is formed in the extending portion 90. Is formed. Inside the gripper holding member 30, a movable body 94 that is movable relative to the gripper holding member 30 (that is, movable in the distal and proximal directions) is disposed, and a movable pin 96 attached to the movable body 94. Is inserted into the long hole 92. The gripper holding member 30 and the moving body 94 are arranged so that the gripper holding member 30 and the moving body 94 operate together during the roll operation, but the moving body 94 moves forward and backward without the gripper holding member 30 operating during the opening and closing operation. It has become a relationship. For this reason, the movable pin 96 (moving body 94) approaches and separates from the fulcrum pin 54 of the gripper holding member 30.

移動体94の基端側には、上述した中空チューブ82が接続されている。移動体94は、中空チューブ82から先端及び基端方向の動作力が伝達されることにより進退移動がなされる。また、中空チューブ82の基端側には、上述した内筒86が接続されており、この内筒86の基端側にはハンドル18内の進退移動機構98が接続されている。進退移動機構98は、複数のリンクを有し、内筒86とハンドル18の下側に設けられたトリガー52とを機械的に接続している。   The above-described hollow tube 82 is connected to the base end side of the moving body 94. The moving body 94 is moved forward and backward by transmitting operating forces in the distal and proximal directions from the hollow tube 82. Further, the above-described inner cylinder 86 is connected to the proximal end side of the hollow tube 82, and the forward / backward moving mechanism 98 in the handle 18 is connected to the proximal end side of the inner cylinder 86. The forward / backward moving mechanism 98 has a plurality of links, and mechanically connects the inner cylinder 86 and a trigger 52 provided on the lower side of the handle 18.

例えば、ユーザが手動によりトリガー52の引き操作を行うと、トリガー52の操作力が基端側のハンドル18内に伝達され、進退移動機構98を介して内筒86を基端方向に移動させる。この内筒86の基端方向の動作力は、中空チューブ82により移動体94に伝達され、移動体94の後退移動がなされる。逆に、トリガー52の押出操作を行うと、移動体94の進出移動がなされる。   For example, when the user manually pulls the trigger 52, the operating force of the trigger 52 is transmitted into the proximal handle 18, and the inner cylinder 86 is moved in the proximal direction via the advance / retreat mechanism 98. The operating force in the proximal direction of the inner cylinder 86 is transmitted to the moving body 94 by the hollow tube 82, and the moving body 94 is moved backward. Conversely, when the trigger 52 is pushed out, the moving body 94 moves forward.

図6Aに示すように、移動体94が進出した位置(可動ピン96が長孔92の先端側に位置する状態)では、第1及び第2グリッパ部材26、28の延出部90が可動ピン96において交差するため、第1及び第2グリッパ部材26、28の先端部分が離間して開状態となる。図6Bに示すように、移動体94が後退移動した位置(可動ピン96が長孔92の基端側に位置する状態)では、第1及び第2グリッパ部材26、28の長孔92がガイドされて各延出部90が互いに近接する(重なる)ように動作する。従って、第1及び第2グリッパ部材26、28の先端部分も互いに近接して閉状態となる。このように、グリッパ12は、中空チューブ82から先端及び基端方向の動作力が伝達されることで開閉動作が実施される。   As shown in FIG. 6A, in the position where the movable body 94 has advanced (the movable pin 96 is positioned on the distal end side of the long hole 92), the extending portions 90 of the first and second gripper members 26, 28 are movable pins. Since the crossing occurs at 96, the front end portions of the first and second gripper members 26 and 28 are separated from each other and are opened. As shown in FIG. 6B, in the position where the movable body 94 has moved backward (the movable pin 96 is located on the proximal end side of the long hole 92), the long holes 92 of the first and second gripper members 26, 28 are guided. Thus, the extending portions 90 operate so as to be close to each other (overlap). Accordingly, the tip portions of the first and second gripper members 26 and 28 are also close to each other and are closed. As described above, the gripper 12 is opened and closed when the operating force in the distal and proximal directions is transmitted from the hollow tube 82.

図7は、図1のマニピュレータ10の先端側を拡大して示す部分分解斜視図であり、図8は、図1のマニピュレータ10の湾曲部34を拡大して示す部分分解斜視図であり、図9は、図1のマニピュレータ10のハンドル18を拡大して示す部分分解斜視図である。次に、図7〜図9を参照して、本実施の形態に係るマニピュレータ10を構成する部材について具体的に説明していく。   7 is an enlarged partial exploded perspective view showing the distal end side of the manipulator 10 shown in FIG. 1, and FIG. 8 is an enlarged partial exploded perspective view showing the curved portion 34 of the manipulator 10 shown in FIG. 9 is a partially exploded perspective view showing the handle 18 of the manipulator 10 in FIG. 1 in an enlarged manner. Next, members constituting the manipulator 10 according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS.

グリッパ12を構成する第1及び第2グリッパ部材26、28は、先端部分が下側に湾曲しつつ先端方向に延出する形状からなり、互いの対向面には鋸状の噛合歯100が形成されている。第1及び第2グリッパ部材26、28の噛合歯100は閉状態で互いに噛み合う。また、第1及び第2グリッパ部材26、28の延出部90は、所定の板厚(例えば、0.5mm)からなる平板状に形成され、噛合歯100の基端部から延在している。延出部90の先端寄りには、支点ピン54が挿入される丸孔102が穿設され、支点ピン54はこの丸孔102に嵌め込まれる絶縁リング104に軸支される。延出部90の基端側には、長孔92が穿設され、可動ピン96はこの長孔92に絶縁筒106を介して挿入される。また、第1及び第2グリッパ部材26、28の各延出部90は、グリッパ保持部材30先端側の隙間108にそれぞれ挿入される。   The first and second gripper members 26 and 28 constituting the gripper 12 have a shape in which the tip end portion is curved downward and extends in the tip direction, and saw-like meshing teeth 100 are formed on the opposing surfaces. Has been. The meshing teeth 100 of the first and second gripper members 26 and 28 mesh with each other in the closed state. The extending portions 90 of the first and second gripper members 26 and 28 are formed in a flat plate shape having a predetermined plate thickness (for example, 0.5 mm), and extend from the proximal end portion of the meshing tooth 100. Yes. A round hole 102 into which the fulcrum pin 54 is inserted is formed near the tip of the extending portion 90, and the fulcrum pin 54 is pivotally supported by an insulating ring 104 fitted in the round hole 102. A long hole 92 is formed on the proximal end side of the extending portion 90, and the movable pin 96 is inserted into the long hole 92 via the insulating cylinder 106. Further, the extending portions 90 of the first and second gripper members 26 and 28 are respectively inserted into the gaps 108 on the distal end side of the gripper holding member 30.

グリッパ保持部材30は、板状の保持板110が三又に分岐して前記隙間108を有するように先端方向に延出する保持部材側三又部112と、保持部材側三又部112の基端側に連なり基端方向に延出する係合筒部114とからなる。3つの保持板110の先端部分には、支点ピン54が挿入される支点ピン用孔116が形成され、支点ピン用孔116の基端側には可動ピン96が挿入される可動ピン用長孔118が形成される。係合筒部114の外面には、周方向に沿って径方向外側に突出する突出部120が設けられる。また、保持部材側三又部112と係合筒部114の内部には、移動体94が挿入される摺動空間122(図18A参照)が連なるように形成されている。   The gripper holding member 30 includes a holding member-side trifurcated portion 112 that extends in the distal direction so that the plate-like holding plate 110 branches in a trifurcated manner and has the gap 108, and a base of the holding member-side trifurcated portion 112. It consists of the engagement cylinder part 114 which continues to the end side and extends in the proximal direction. A fulcrum pin hole 116 into which the fulcrum pin 54 is inserted is formed at the distal end portion of the three holding plates 110, and a movable pin long hole into which the movable pin 96 is inserted at the base end side of the fulcrum pin hole 116. 118 is formed. A protruding portion 120 that protrudes radially outward along the circumferential direction is provided on the outer surface of the engagement cylinder portion 114. Further, a sliding space 122 (see FIG. 18A) into which the moving body 94 is inserted is formed inside the holding member side trifurcated portion 112 and the engaging cylinder portion 114.

支点ピン54は、第1及び第2グリッパ部材26、28を隙間108に配設した状態で支点ピン用孔116に挿入され、端部がワッシャ124に固定されることで第1及び第2グリッパ部材26、28を枢支する。可動ピン96は、第1及び第2グリッパ部材26、28が支点ピン54により固定され、且つ摺動空間122に移動体94が挿入された状態で、長孔92及び可動ピン用長孔118に挿入され、その端部がワッシャ126に固定されることで、長孔92及び可動ピン用長孔118に対し進退自在に配設される。   The fulcrum pin 54 is inserted into the fulcrum pin hole 116 with the first and second gripper members 26, 28 disposed in the gap 108, and the end is fixed to the washer 124, whereby the first and second grippers The members 26 and 28 are pivotally supported. The movable pin 96 is inserted into the elongated hole 92 and the movable pin elongated hole 118 in a state where the first and second gripper members 26 and 28 are fixed by the fulcrum pin 54 and the movable body 94 is inserted into the sliding space 122. By being inserted and the end portion thereof being fixed to the washer 126, the elongated hole 92 and the movable pin elongated hole 118 are disposed so as to be movable forward and backward.

移動体94は、グリッパ保持部材30と同様に、板状の保持板128が三又に分岐して前記隙間108と同じ幅からなる隙間130を有するように先端方向に延出する移動体側三又部132と、移動体側三又部132の基端側に連なり基端方向に延出する挿入部134とを有する。3つの保持板128の先端部分には可動ピン用丸孔136が形成され、この可動ピン用丸孔136に可動ピン96が挿入されることで、移動体94との取付がなされる。また、移動体94の挿入部134には円筒体138が挿入される。なお、移動体94の3つの保持板128のうち中央に延出する保持板128aは絶縁材料によって構成されている。   Similar to the gripper holding member 30, the movable body 94 has a movable body side trifurcated member that extends in the distal direction so that the plate-like holding plate 128 branches in a trifurcated manner and has a gap 130 having the same width as the gap 108. And a insertion portion 134 that is connected to the proximal end side of the movable body side trifurcation 132 and extends in the proximal direction. A movable pin round hole 136 is formed at the tip portion of the three holding plates 128, and the movable pin 96 is inserted into the movable pin round hole 136, so that the movable body 94 is attached. A cylindrical body 138 is inserted into the insertion portion 134 of the moving body 94. Of the three holding plates 128 of the moving body 94, the holding plate 128a extending to the center is made of an insulating material.

円筒体138は、軸方向に所定長さ(例えば、6mm)延設され、その内部には中空空間140が形成されている。円筒体138の先端部には上述した挿入部134が挿入され、円筒体138の基端部には第1コネクタ142が挿入される。   The cylindrical body 138 is extended in a predetermined length (for example, 6 mm) in the axial direction, and a hollow space 140 is formed therein. The insertion portion 134 described above is inserted into the distal end portion of the cylindrical body 138, and the first connector 142 is inserted into the proximal end portion of the cylindrical body 138.

第1コネクタ142は、中間部にフランジ部144を有し、このフランジ部144から先端方向に延出する先端接続突部146と、基端方向に延出する基端接続突部148とを有する。この第1コネクタ142は、先端接続突部146が円筒体138内に挿入され、基端接続突部148が中空チューブ82内に挿入されることで、円筒体138と中空チューブ82とを接続させる。円筒体138は、中空チューブ82(第1コネクタ142)が接続された状態で外殻部材32の内部に挿入される。   The first connector 142 has a flange portion 144 at an intermediate portion, and has a distal end connection projection 146 extending from the flange portion 144 in the distal direction and a proximal end connection projection 148 extending in the proximal direction. . The first connector 142 has the distal end connecting projection 146 inserted into the cylindrical body 138 and the proximal end connecting projection 148 inserted into the hollow tube 82, thereby connecting the cylindrical body 138 and the hollow tube 82. . The cylindrical body 138 is inserted into the outer shell member 32 in a state where the hollow tube 82 (first connector 142) is connected.

外殻部材32は、グリッパ保持部材30の係合筒部114が挿入される先端側筒部150と、円筒体138が挿入される基端側筒部152とからなる。先端側筒部150は、片側半分が分離可能な円弧片150aとなっている。先端側筒部150(円弧片150aを含む)の内面には、所定の幅(例えば、2mm)からなる溝部154が設けられており、グリッパ保持部材30の挿入状態ではこの溝部154に突出部120が挿入され両者が係合する。   The outer shell member 32 includes a distal end side cylindrical portion 150 into which the engagement cylindrical portion 114 of the gripper holding member 30 is inserted, and a proximal end side cylindrical portion 152 into which the cylindrical body 138 is inserted. The distal end side cylindrical portion 150 is an arc piece 150a that can be separated on one half. A groove portion 154 having a predetermined width (for example, 2 mm) is provided on the inner surface of the distal end side cylindrical portion 150 (including the arc piece 150a). When the gripper holding member 30 is inserted, the groove portion 154 has a protruding portion 120. Is inserted and both engage.

基端側筒部152には、円筒体138、第1コネクタ142及び中空チューブ82の先端側が挿入される。基端側筒部152の上下位置には、基端方向に突出する外殻部材側ヒンジ片156が形成され、この外殻部材側ヒンジ片156は基端側の湾曲部34に屈曲可能に連結される。また、基端側筒部152の外側面には、ベルト(第1及び第2ベルト66、68)の先端部形状に略一致する切り欠き部158が一対形成され、ベルトの先端部は固定ピン160によりこの切り欠き部158に連結固定される。   The distal end side of the cylindrical body 138, the first connector 142, and the hollow tube 82 is inserted into the proximal end side cylindrical portion 152. An outer shell member side hinge piece 156 that protrudes in the proximal direction is formed at the upper and lower positions of the proximal end side cylindrical portion 152, and the outer shell member side hinge piece 156 is connected to the proximal side curved portion 34 so as to be bent. Is done. A pair of notches 158 that substantially match the shape of the tip of the belt (first and second belts 66 and 68) are formed on the outer surface of the base end side cylindrical portion 152, and the tip of the belt is a fixed pin. 160 is connected and fixed to the notch 158.

図8に示すように、先端動作部14は、外殻部材32よりも基端側にグリッパ12(図7参照)のヨー動作を行う湾曲部34が設けられる。湾曲部34を構成する5つの関節部材36A〜36Eのうち4つの関節部材36A〜36Dは、中央部において筒状に形成された中央筒部162(筒状部)と、中央筒部162から先端側に延出する先端ヒンジ片164と、中央筒部162から基端側に延出する基端ヒンジ片166と、を備えている。中央筒部162は、軸方向に貫通する空洞部162a(図14A参照)を中心部に有する。   As shown in FIG. 8, the distal end working portion 14 is provided with a bending portion 34 that performs the yaw motion of the gripper 12 (see FIG. 7) on the proximal end side with respect to the outer shell member 32. Of the five joint members 36 </ b> A to 36 </ b> E constituting the bending portion 34, four joint members 36 </ b> A to 36 </ b> D have a central cylindrical portion 162 (cylindrical portion) formed in a cylindrical shape at the central portion, and a distal end from the central cylindrical portion 162. A distal-end hinge piece 164 extending to the side, and a proximal-end hinge piece 166 extending from the central cylindrical portion 162 to the proximal end side. The central cylindrical portion 162 has a hollow portion 162a (see FIG. 14A) penetrating in the axial direction at the central portion.

先端ヒンジ片164は、基端ヒンジ片166よりも内側に延出するように形成されている。隣り合う関節部材36同士は、先端ヒンジ片164と基端ヒンジ片166が重なり合う。また、先端ヒンジ片164と基端ヒンジ片166には共にヒンジ孔168が形成されており、先端ヒンジ片164と基端ヒンジ片166が重なった状態でヒンジ孔168に関節ピン170が挿入される。これにより、隣り合う関節部材36同士が関節ピン170を支点に屈曲自在に連結されたヒンジ部38が構成される。なお、最も先端側の関節部材36Aの先端ヒンジ片164は、外殻部材32の外殻部材側ヒンジ片156に屈曲可能に連結される。   The distal hinge piece 164 is formed to extend inward from the proximal hinge piece 166. In the adjacent joint members 36, the distal hinge piece 164 and the proximal hinge piece 166 overlap each other. Further, a hinge hole 168 is formed in both the distal hinge piece 164 and the proximal hinge piece 166, and the joint pin 170 is inserted into the hinge hole 168 with the distal hinge piece 164 and the proximal hinge piece 166 overlapped. . Thereby, the hinge part 38 to which the adjacent joint members 36 were connected flexibly with the joint pin 170 as a fulcrum is configured. The distal hinge piece 164 of the most distal joint member 36A is connected to the outer shell member side hinge piece 156 of the outer shell member 32 so as to be bendable.

一方、最も基端側の関節部材36Eは、関節部材36A〜36Dと同じ中央筒部162及び先端ヒンジ片164を有しているが、中央筒部162の基端側に基端ヒンジ片166が設けられておらず、外筒84の内径に略一致する外径に形成された嵌合延出部172を有している。関節部材36Eは、嵌合延出部172が外筒84に嵌合固定される。   On the other hand, the most proximal joint member 36E has the same central cylindrical portion 162 and distal hinge piece 164 as the joint members 36A to 36D, but the proximal hinge piece 166 is located on the proximal end side of the central cylindrical portion 162. It is not provided, and has a fitting extension 172 formed to have an outer diameter substantially coinciding with the inner diameter of the outer cylinder 84. In the joint member 36E, the fitting extension 172 is fitted and fixed to the outer cylinder 84.

5つの関節部材36の空洞部162aには、可撓性を有する中空チューブ82が挿通される。中空チューブ82は、所定の内径(例えば、1.5mm)からなり軸方向に貫通する中空部82aを有する。中空チューブ82の先端部には、第1コネクタ142が接続され、中空チューブ82の基端部には第2コネクタ174が接続される。第2コネクタ174は、第1コネクタ142と同様に、中間部にフランジ部176を有し、このフランジ部176から先端方向に延出する先端接続突部178と、基端方向に延出する基端接続突部180とを有する。この第2コネクタ174は、先端接続突部178が中空チューブ82内に挿入され、基端接続突部180が内筒86内に挿入されることで、中空チューブ82と内筒86とを接続させる。   A hollow tube 82 having flexibility is inserted into the cavity 162a of the five joint members 36. The hollow tube 82 has a hollow portion 82a having a predetermined inner diameter (for example, 1.5 mm) and penetrating in the axial direction. A first connector 142 is connected to the distal end portion of the hollow tube 82, and a second connector 174 is connected to the proximal end portion of the hollow tube 82. Similar to the first connector 142, the second connector 174 has a flange portion 176 in the middle portion, a distal end connection projection 178 extending from the flange portion 176 in the distal direction, and a base portion extending in the proximal direction. And an end connection protrusion 180. The second connector 174 connects the hollow tube 82 and the inner cylinder 86 by inserting the distal end connection protrusion 178 into the hollow tube 82 and inserting the proximal end connection protrusion 180 into the inner cylinder 86. .

また、湾曲部34は、5つの関節部材36の内側面にベルト(第1及び第2ベルト66、68)が挿通される。第1及び第2ベルト66、68は、内側に補強板182が接着されて軸方向に延在し、その先端部が外殻部材32(切り欠き部158)に連結され、基端部が外筒84と内筒86の間に配設される第1及び第2半円管70、72に連結される。第1及び第2ベルト66、68は、関節部材36に対しスライド自在であり、このスライド量に応じて先端側の外殻部材32を横方向に傾動させることができる。   Further, in the bending portion 34, belts (first and second belts 66 and 68) are inserted through the inner surfaces of the five joint members 36. The first and second belts 66 and 68 have a reinforcing plate 182 bonded to the inside thereof and extend in the axial direction. The first and second semicircular tubes 70 and 72 are connected between the tube 84 and the inner tube 86. The first and second belts 66 and 68 are slidable with respect to the joint member 36, and the outer shell member 32 on the distal end side can be tilted in the lateral direction in accordance with the sliding amount.

シャフト16を構成する外筒84及び内筒86と、その間に設けられる第1及び第2半円管70、72は、基端方向に延在してハンドル18に挿入される。図9に示すように、ハンドル18のハンドル本体40は、縦方向(右側筐体40a、左側筐体40b:図1参照)に分離される構成となっている(図9中では、左側筐体40bの図示を省略している)。また、ハンドル本体40の先端面にはシャフト16が挿入される挿入孔42aが形成されている。   The outer cylinder 84 and the inner cylinder 86 constituting the shaft 16 and the first and second semicircular tubes 70 and 72 provided therebetween are inserted into the handle 18 so as to extend in the proximal direction. As shown in FIG. 9, the handle body 40 of the handle 18 is configured to be separated in the vertical direction (right housing 40a, left housing 40b: see FIG. 1) (in FIG. 9, the left housing). 40b is omitted). Further, an insertion hole 42 a into which the shaft 16 is inserted is formed in the distal end surface of the handle body 40.

ハンドル本体40の内部空間には、シャフト16(外筒84)の基端部が接続される第1ブラケット200が設置され、この第1ブラケット200に対向する第2ブラケット202が設置される。第1ブラケット200は、先端面及び右側面を有する屈曲した板状に形成されており、第2ブラケット202は、左側面及び上面を有する屈曲した板状に形成されている。第1ブラケット200の先端面には、先端方向に延出するシャフト挿入筒204が設けられ、外筒84、半円管及び内筒86が重なった状態のシャフト16が挿入される。また、シャフト挿入筒204が回転ハンドル50の貫通孔50aに挿入されることで、回転ハンドル50は、第1ブラケット200(すなわち、ハンドル18)に対し回転自在に装着される。   In the internal space of the handle main body 40, a first bracket 200 to which the proximal end portion of the shaft 16 (outer cylinder 84) is connected is installed, and a second bracket 202 facing the first bracket 200 is installed. The first bracket 200 is formed in a bent plate shape having a front end surface and a right side surface, and the second bracket 202 is formed in a bent plate shape having a left side surface and an upper surface. A shaft insertion cylinder 204 extending in the distal direction is provided on the distal end surface of the first bracket 200, and the shaft 16 in a state where the outer cylinder 84, the semicircular pipe, and the inner cylinder 86 overlap is inserted. Further, the shaft insertion cylinder 204 is inserted into the through hole 50a of the rotary handle 50, so that the rotary handle 50 is rotatably attached to the first bracket 200 (that is, the handle 18).

第1及び第2ブラケット200、202の間の上部寄り位置には、第1及び第2スライド部材74、76が配置される。第1及び第2スライド部材74、76は、側面視で略T字状に形成されており、先端及び基端方向に延在する棒部206と、棒部206の下側に垂下する取付部208とを有する。一対の棒部206の対向面には、上述したラック78が設けられている。この棒部206は、第1ブラケット200に形成された支持用切り欠き部210に摺動自在に配設される。なお、第1及び第2ブラケット200、202の基端側には、第1及び第2スライド部材74、76の基端側の移動限界を規定するストッパ212が配置される。   First and second slide members 74 and 76 are disposed near the upper portion between the first and second brackets 200 and 202. The first and second slide members 74 and 76 are formed in a substantially T shape in a side view, and a rod portion 206 extending in the distal end and proximal direction, and a mounting portion hanging below the rod portion 206. 208. The rack 78 described above is provided on the opposing surfaces of the pair of rod portions 206. The bar portion 206 is slidably disposed in a support cutout portion 210 formed in the first bracket 200. A stopper 212 that defines a movement limit on the proximal end side of the first and second slide members 74 and 76 is disposed on the proximal end side of the first and second brackets 200 and 202.

一方、一対の取付部208の下端部側対向面は、円弧状に形成されており、第1及び第2半円管70、72の外面に密接可能となっている。つまり、第1スライド部材74の取付部208に第1半円管70が、第2スライド部材76の取付部208に第2半円管72がそれぞれ連結される。これにより、第1及び第2半円管70、72は、その基端側が第1及び第2スライド部材74、76に支持され、外筒84と内筒86の間を通って先端方向に延出する。   On the other hand, the lower-surface-side facing surfaces of the pair of attachment portions 208 are formed in an arc shape and can be in close contact with the outer surfaces of the first and second semicircular tubes 70 and 72. That is, the first semicircular tube 70 is connected to the attachment portion 208 of the first slide member 74, and the second semicircular tube 72 is connected to the attachment portion 208 of the second slide member 76. Accordingly, the first and second semicircular tubes 70 and 72 are supported by the first and second slide members 74 and 76 at their proximal ends, and extend between the outer cylinder 84 and the inner cylinder 86 in the distal direction. Put out.

第1及び第2スライド部材74、76間のラック78に配置されるピニオン80は、ピニオンシャフト214の下端部に形成されている。ピニオンシャフト214は、第2ブラケット202の上面に設けられたピニオン用孔202aを挿通して上方向に延出する。ピニオンシャフト214には、ピニオン80の上方位置に従動傘歯車216が嵌合される。従動傘歯車216は、上部側面(傾斜面)に歯面が形成され、この歯面に対し主動傘歯車218の歯面が噛み合うように配置される。主動傘歯車218は、モータギアピン220の先端部に接続されており、このモータギアピン220の基端部には、モータ駆動従動ギア222が設けられている。   The pinion 80 disposed in the rack 78 between the first and second slide members 74 and 76 is formed at the lower end portion of the pinion shaft 214. The pinion shaft 214 extends upward through a pinion hole 202 a provided on the upper surface of the second bracket 202. A driven bevel gear 216 is fitted to the pinion shaft 214 at a position above the pinion 80. The driven bevel gear 216 has a tooth surface formed on the upper side surface (inclined surface), and is arranged so that the tooth surface of the main drive bevel gear 218 meshes with the tooth surface. The main drive bevel gear 218 is connected to the distal end portion of the motor gear pin 220, and a motor drive driven gear 222 is provided at the proximal end portion of the motor gear pin 220.

モータ駆動従動ギア222は、駆動ユニット41をハンドル本体40に取り付けた状態で、駆動ユニット41の先端面から突出するモータ駆動主動ギア224に噛み合うように構成されている。駆動ユニット41の内部には駆動モータ46(図11参照)が配設されており、モータ駆動主動ギア224はこの駆動モータ46により回転駆動する。このような構成により、第1及び第2スライド部材74、76は、駆動モータ46の回転駆動に基づき、先端及び基端方向にスライド移動させて、連結している第1及び第2半円管70、72を動作させる。   The motor drive driven gear 222 is configured to mesh with the motor drive main drive gear 224 protruding from the front end surface of the drive unit 41 in a state where the drive unit 41 is attached to the handle body 40. A drive motor 46 (see FIG. 11) is disposed inside the drive unit 41, and the motor drive main drive gear 224 is rotationally driven by the drive motor 46. With such a configuration, the first and second slide members 74 and 76 are slidably moved in the distal and proximal directions based on the rotational drive of the drive motor 46, and are connected to each other. 70 and 72 are operated.

また、第1ブラケット200の側面及び第2ブラケット202の側面には、上述したスイッチ48がそれぞれ設けられ、このスイッチ48は、ハンドル本体40の側面に形成された窓42bから外部に露呈される(図1も参照)。スイッチ48の両端部が接触する第1及び第2ブラケット200、202の外側面には、図示しない電気回路が印刷されており、スイッチ48の操作状態が感知可能となっている。また、ハンドル18の内部には、前記電気回路に電気的に導通し、駆動ユニット41の装着にともない駆動ユニット41の第1信号コネクタ(図示せず)に接続される第2信号コネクタ(図示せず)が設けられている。マニピュレータ10は、第1及び第2信号コネクタの接続により、電気回路に電源を供給すると共に、スイッチ48の操作によって生じる操作信号(電圧値)を外部のコントローラ20に送信するように構成されている。コントローラ20は、この操作信号に基づき駆動モータ46を回転させる電力(信号)を供給する。
In addition, the right side surface and left side surface of the second bracket 202 of the first bracket 200, provided the switch 48 described above, respectively, the switch 48 is exposed from the side to the window formed 42b of the handle body 40 to the outside (See also FIG. 1). An electric circuit (not shown) is printed on the outer surfaces of the first and second brackets 200 and 202 with which both ends of the switch 48 are in contact with each other, so that the operation state of the switch 48 can be detected. Further, a second signal connector (not shown) that is electrically connected to the electric circuit and is connected to a first signal connector (not shown) of the drive unit 41 when the drive unit 41 is mounted is provided inside the handle 18. Z). The manipulator 10 is configured to supply power to the electric circuit by connecting the first and second signal connectors and to transmit an operation signal (voltage value) generated by the operation of the switch 48 to the external controller 20. . The controller 20 supplies electric power (signal) for rotating the drive motor 46 based on this operation signal.

ところで、第1及び第2半円管70、72に覆われる内筒86は、第1及び第2スライド部材74、76の取付部208よりも基端方向に延出している。内筒86の基端側側面には、回転機構88の一部を構成する回転従動ギア226と、進退移動機構98の一部を構成するスライド駆動軸228(回転軸部材)が装着される。   By the way, the inner cylinder 86 covered with the first and second semicircular tubes 70 and 72 extends in the proximal direction from the mounting portion 208 of the first and second slide members 74 and 76. A rotation driven gear 226 that constitutes a part of the rotation mechanism 88 and a slide drive shaft 228 (rotation shaft member) that constitutes a part of the advance / retreat mechanism 98 are mounted on the side surface on the proximal end side of the inner cylinder 86.

回転従動ギア226は、所定軸長(例えば、6mm)で延在し、その外側面に形成される歯面が下側に配置される回転主動ギア230の歯面に噛み合う構成となっている。回転主動ギア230は、回転ピン232の基端部に連結固定され、この回転ピン232は、第1ブラケット200の板面から突出する保持凸部234により回転自在に軸支される。また、回転ピン232の先端部には、ハンドル従動ギア236が形成されており、このハンドル従動ギア236は、第1ブラケット200の先端面よりも前に配置される。ハンドル従動ギア236の歯面は、回転ハンドル50の基端側に設けられ胴体部42内に配置されるハンドル主動ギア238の歯面に噛み合うように構成されている。回転機構88はこのように構成されることで、回転ハンドル50の回転操作に基づき、内筒86を軸中心に回転させる。   The rotation driven gear 226 extends with a predetermined axial length (for example, 6 mm), and has a configuration in which a tooth surface formed on the outer surface thereof meshes with a tooth surface of the rotation main driving gear 230 disposed on the lower side. The rotation main driving gear 230 is connected and fixed to the base end portion of the rotation pin 232, and the rotation pin 232 is rotatably supported by a holding projection 234 protruding from the plate surface of the first bracket 200. Further, a handle driven gear 236 is formed at the distal end portion of the rotation pin 232, and the handle driven gear 236 is disposed in front of the distal end surface of the first bracket 200. A tooth surface of the handle driven gear 236 is configured to mesh with a tooth surface of a handle main driving gear 238 provided on the proximal end side of the rotary handle 50 and disposed in the body portion 42. With this configuration, the rotation mechanism 88 rotates the inner cylinder 86 around the axis based on the rotation operation of the rotary handle 50.

一方、内筒86に装着されるスライド駆動軸228は、先端側において径方向外側に拡径した頭部240と、この頭部240から基端側に所定長さ延出した胴部242とを有する。頭部240の外側面には、凹部244(溝部)が周方向に沿って形成されており、この凹部244には、スライド駆動軸228の下側に配置される応動部材246(動体)の凸部248(突部)が挿入される。   On the other hand, the slide drive shaft 228 attached to the inner cylinder 86 includes a head portion 240 having a diameter increased radially outward on the distal end side, and a body portion 242 extending a predetermined length from the head portion 240 to the proximal end side. Have. A concave portion 244 (groove portion) is formed in the outer surface of the head portion 240 along the circumferential direction, and the convex portion of the response member 246 (moving body) disposed below the slide drive shaft 228 is formed in the concave portion 244. Part 248 (protrusion) is inserted.

応動部材246は、側面視で小判状に形成されたブロック体からなり、その上部から一対のアーム250が延出している。凸部248は、この一対のアーム250の上端側の内側面にそれぞれ形成されている。また、応動部材246の側面には、2つの孔(上側孔246a、下側孔246b)が形成されており、上側孔246aは第1ブラケット200から延出する第1支持ピン252に軸支される。これにより、応動部材246は上側孔(第1支持ピン252)を基点に回転可能となる。一方、下側孔246bには第1リンク軸254を介してばねリンク256に連結される。   The response member 246 is formed of a block body formed in an oval shape in a side view, and a pair of arms 250 extend from the upper part thereof. The convex portions 248 are respectively formed on the inner side surfaces on the upper end side of the pair of arms 250. In addition, two holes (an upper hole 246a and a lower hole 246b) are formed on the side surface of the response member 246, and the upper hole 246a is pivotally supported by a first support pin 252 extending from the first bracket 200. The As a result, the response member 246 can rotate around the upper hole (first support pin 252). On the other hand, the lower hole 246 b is connected to the spring link 256 via the first link shaft 254.

ばねリンク256は、中央部分にジグザグ状のばね部258を有すると共に、その両端部には2つの孔(前側孔256a、後側孔256b)が形成されている。そして、後側孔256bには、上述した第1リンク軸254が挿入され、前側孔256aには第2リンク軸260が挿入される。この第2リンク軸260は、トリガー52の上端部に連結される。   The spring link 256 has a zigzag spring portion 258 in the center portion, and two holes (a front hole 256a and a rear hole 256b) are formed at both ends thereof. The first link shaft 254 described above is inserted into the rear hole 256b, and the second link shaft 260 is inserted into the front hole 256a. The second link shaft 260 is connected to the upper end portion of the trigger 52.

トリガー52は、二股状に分岐して下方向に延出する延出ハンドル262と、延出ハンドル262の上部から突出し2つの孔(リンク用孔264a、支持用孔264b)が貫通形成されたリンク部264とにより構成される。上述した第2リンク軸260はリンク用孔264aに挿入される。一方、支持用孔264bは、第1ブラケット200から延出する第2支持ピン266に軸支される。これにより、トリガー52は支持用孔264b(第2支持ピン266)を基点に回転可能となる。進退移動機構98は、このように構成されることで、トリガー52の引き操作及び押出操作に基づき、スライド駆動軸228を先端及び基端方向に移動させる。その結果、内筒86の進退移動を実施することができる。   The trigger 52 has a bifurcated branch handle 262 that extends downward and a link that protrudes from the upper portion of the handle 262 and has two holes (link hole 264a and support hole 264b) formed therethrough. Part 264. The second link shaft 260 described above is inserted into the link hole 264a. On the other hand, the support hole 264 b is pivotally supported by a second support pin 266 extending from the first bracket 200. As a result, the trigger 52 can rotate around the support hole 264b (second support pin 266). The forward / backward moving mechanism 98 is configured in this way, and moves the slide drive shaft 228 in the distal end and proximal end directions based on the pulling operation and the pushing operation of the trigger 52. As a result, the inner cylinder 86 can be moved back and forth.

また、スライド駆動軸228の胴部242には、スリップリングシステム270の回転部分が設けられている。スリップリングシステム270は、内筒86が回転機構88により回転しても、内筒86内に配設される導線60(2つの金属材56)と高周波電源部22との電気的接続を継続的に行う機構である。具体的には、スライド駆動軸228の胴部242に対し、第1樹脂筒272、第1円筒端子62a、第2樹脂筒274、第2円筒端子62b、絶縁ワッシャ276、ナット278が外装される。第1円筒端子62aは、第1樹脂筒272の外側面に装着され、その内部に金属材56の一方(例えばプラス極)が接続される。第2円筒端子62bは、第2樹脂筒274の外側面に装着され、その内部に金属材56の他方(例えばマイナス極)が接続される。第1及び第2円筒端子62a、62bの側面には、第1及び第2接触端子64a、64bがそれぞれ当接し、この第1及び第2接触端子64a、64bは、高周波電源部22に接続される。従って、スリップリングシステム270は、第1及び第2円筒端子62a、62bが回転しても第1及び第2接触端子64a、64bが当接し続ける。これにより、高周波電源部22からの出力が金属材56に供給される。   The body 242 of the slide drive shaft 228 is provided with a rotating portion of the slip ring system 270. Even if the inner cylinder 86 is rotated by the rotation mechanism 88, the slip ring system 270 continues the electrical connection between the conductive wire 60 (two metal members 56) disposed in the inner cylinder 86 and the high frequency power supply unit 22. It is a mechanism to perform. Specifically, the first resin cylinder 272, the first cylindrical terminal 62a, the second resin cylinder 274, the second cylindrical terminal 62b, the insulating washer 276, and the nut 278 are externally mounted on the body 242 of the slide drive shaft 228. . The first cylindrical terminal 62a is mounted on the outer surface of the first resin cylinder 272, and one (for example, a positive electrode) of the metal material 56 is connected to the inside thereof. The second cylindrical terminal 62b is mounted on the outer surface of the second resin cylinder 274, and the other metal member 56 (for example, a negative pole) is connected to the inside thereof. The first and second contact terminals 64a and 64b are in contact with the side surfaces of the first and second cylindrical terminals 62a and 62b, respectively, and the first and second contact terminals 64a and 64b are connected to the high frequency power supply unit 22. The Therefore, in the slip ring system 270, even if the first and second cylindrical terminals 62a and 62b rotate, the first and second contact terminals 64a and 64b continue to contact each other. Thereby, the output from the high frequency power supply unit 22 is supplied to the metal material 56.

図10は、図1のマニピュレータ10のヨー動作を説明する概略平面図であり、図11は、図1のマニピュレータ10のヨー動作を説明する部分斜視図であり、図12は、図1のハンドル18の内部の組付状態を説明する部分斜視図である。   10 is a schematic plan view illustrating the yaw operation of the manipulator 10 in FIG. 1, FIG. 11 is a partial perspective view illustrating the yaw operation of the manipulator 10 in FIG. 1, and FIG. 12 is a handle in FIG. It is a fragmentary perspective view explaining the assembly state inside 18.

次に、本実施の形態に係るマニピュレータ10のヨー動作に関わる構成についてより具体的に説明していく。図9及び図10に示すように、ハンドル18は、ハンドル本体40の両側面に2つのスイッチ48(右側スイッチ48a、左側スイッチ48b)が取り付けられる。右側及び左側スイッチ48a、48bは、中央部がハンドル18(第1及び第2ブラケット200、202)に支持され、この中央部を支点に両端部(先端部及び基端部)がユーザの押し操作により変位するように構成されている。この右側及び左側スイッチ48a、48bは、ユーザの右利き及び左利きの両方に対応できるように構成したものであり、例えば、把持部44を右手で把持した場合、右手の人差し指により右側スイッチ48aが操作可能となっている。   Next, the configuration related to the yaw operation of the manipulator 10 according to the present embodiment will be described more specifically. As shown in FIGS. 9 and 10, the handle 18 has two switches 48 (a right switch 48 a and a left switch 48 b) attached to both side surfaces of the handle body 40. The right and left switches 48a and 48b are supported at the center by the handle 18 (first and second brackets 200 and 202), and both ends (the front end and the base end) are pushed by the user with the center as a fulcrum. It is comprised so that it may displace by. The right and left switches 48a and 48b are configured to support both right-handed and left-handed users. For example, when the grip 44 is gripped with the right hand, the right switch 48a is operated by the right index finger. It is possible.

右側スイッチ48aは、基端部側(図10のA1)が押し操作された場合、先端動作部14を右方向(Y1方向)にヨー動作させ、先端部側(図10のA2)が押し操作された場合、先端動作部14を左方向(Y2方向)にヨー動作させるように構成されている。一方、左側スイッチ48bは、基端部側(図10のA2)が押し操作された場合、先端動作部14を左方向(Y2方向)にヨー動作させ、先端部側(図10のA1)が押し操作された場合、先端動作部14を右方向(Y1方向)にヨー動作させるように構成されている。このように構成することで、右側スイッチ48a又は左側スイッチ48bのいずれを操作した場合でも、スイッチ48の操作感がユーザの感覚(視点)に合うように構成されている。   When the proximal end side (A1 in FIG. 10) is pushed, the right switch 48a causes the distal end working portion 14 to yaw in the right direction (Y1 direction), and the distal end side (A2 in FIG. 10) pushes. In this case, the tip operation unit 14 is configured to yaw in the left direction (Y2 direction). On the other hand, when the proximal end side (A2 in FIG. 10) is pushed, the left switch 48b causes the distal end operating unit 14 to yaw in the left direction (Y2 direction), and the distal end side (A1 in FIG. 10) When pushed, the tip operating unit 14 is configured to yaw in the right direction (Y1 direction). With this configuration, the operation feeling of the switch 48 matches the user's sense (viewpoint) regardless of whether the right switch 48a or the left switch 48b is operated.

つまり、スイッチ48の操作より生じる操作信号は、右方向のヨー動作信号と左方向のヨー動作信号の2パターンがあり、これらの信号はコントローラ20(図11参照)に送信される。コントローラ20は、操作信号に基づき駆動モータ46の回転方向及び回転速度等を制御する駆動信号を駆動モータ46に出力する。駆動モータ46は、このコントローラ20の駆動信号に基づき時計回り又は反時計回りの回転を行う。なお、駆動モータ46の駆動制御は、種々の構成を取り得ることは勿論であり、例えば、スイッチ48の押圧力に応じて駆動モータ46の回転速度を変動させ、ヨー動作が湾曲する速度を変動させる構成としてもよい。   That is, the operation signal generated by the operation of the switch 48 has two patterns of a right yaw operation signal and a left yaw operation signal, and these signals are transmitted to the controller 20 (see FIG. 11). The controller 20 outputs a drive signal for controlling the rotation direction and the rotation speed of the drive motor 46 to the drive motor 46 based on the operation signal. The drive motor 46 rotates clockwise or counterclockwise based on the drive signal of the controller 20. Of course, the drive control of the drive motor 46 can take various configurations. For example, the rotational speed of the drive motor 46 is changed according to the pressing force of the switch 48, and the speed at which the yaw operation is curved is changed. A configuration may be adopted.

図11及び図12に示すように、マニピュレータ10は、駆動ユニット41をハンドル本体40に取り付けることにより、駆動モータ46の先端に取り付けられているモータ駆動主動ギア224が、ハンドル18内部のモータ駆動従動ギア222に噛み合うように構成されている。モータ駆動従動ギア222を備えるモータギアピン220は、第2ブラケット202の基端側から上方に向けて立設される第1支持バー280及び第2支持バー282により回転自在に保持されている。第1支持バー280は、上端部において先端方向に延出しピニオンシャフト214の上端を保持する構成となっている。ピニオンシャフト214は、モータギアピン220の先端部に設けられる主動傘歯車218に当接する従動傘歯車216により回転し、従動傘歯車216の下端部に形成されているピニオン80を回転させる。   As shown in FIGS. 11 and 12, in the manipulator 10, the drive unit 41 is attached to the handle body 40, so that the motor drive main drive gear 224 attached to the tip of the drive motor 46 is driven by the motor drive follower inside the handle 18. It is configured to mesh with the gear 222. The motor gear pin 220 including the motor driven driven gear 222 is rotatably held by a first support bar 280 and a second support bar 282 that are erected upward from the base end side of the second bracket 202. The first support bar 280 extends in the tip direction at the upper end portion and holds the upper end of the pinion shaft 214. The pinion shaft 214 is rotated by a driven bevel gear 216 that is in contact with a main drive bevel gear 218 provided at the tip of the motor gear pin 220, and rotates the pinion 80 formed at the lower end of the driven bevel gear 216.

ピニオン80は、第1及び第2ブラケット200、202の組み付けより形成された空間に配置され、第1及び第2スライド部材74、76がこのピニオン80を挟んで対向するように配置される。第1及び第2スライド部材74、76の棒部206は、第1ブラケット200の支持用切り欠き部210(図9参照)に支持され、棒部206の下側に延出する取付部208には、第1及び第2半円管70、72がそれぞれ連結される。このため、ピニオン80が一方に回転すると、第1スライド部材74と第2スライド部材76が互いに逆方向にスライドし、これにともない第1半円管70と第2半円管72も互いに逆方向にスライドする。この第1及び第2半円管70、72の逆方向のスライドがシャフト16を介して先端側の先端動作部14に伝達される。   The pinion 80 is disposed in a space formed by assembling the first and second brackets 200 and 202, and the first and second slide members 74 and 76 are disposed so as to face each other with the pinion 80 interposed therebetween. The bar portion 206 of the first and second slide members 74 and 76 is supported by the support cutout portion 210 (see FIG. 9) of the first bracket 200 and is attached to the attachment portion 208 extending below the bar portion 206. Are connected to the first and second semicircular tubes 70 and 72, respectively. For this reason, when the pinion 80 rotates in one direction, the first slide member 74 and the second slide member 76 slide in opposite directions, and accordingly, the first semicircular tube 70 and the second semicircular tube 72 also in opposite directions. Slide to. The slides in the opposite directions of the first and second semicircular tubes 70 and 72 are transmitted to the distal end working unit 14 on the distal end side via the shaft 16.

図13Aは、図1のマニピュレータ10の湾曲部34を示す要部側面図であり、図13Bは、マニピュレータ10の湾曲部34を示す要部平面図であり、図13Cは、図13BのXIIIC−XIIIC線断面図であり、図14Aは、図13Aの関節部材36を拡大して示す一部斜視図であり、図14Bは、関節部材36の組付状態を拡大して示す部分斜視図である。   13A is a main part side view showing the bending part 34 of the manipulator 10 in FIG. 1, FIG. 13B is a main part plan view showing the bending part 34 of the manipulator 10, and FIG. 13C is XIIIC- in FIG. 13B. 14A is a partial perspective view showing the joint member 36 of FIG. 13A in an enlarged manner, and FIG. 14B is a partial perspective view showing the assembled state of the joint member 36 in an enlarged manner. .

図13A及び図13Bに示すように、湾曲部34では、第1及び第2半円管70、72の先端部に連結される第1及び第2ベルト66、68が5つの関節部材36を挿通して、先端側の外殻部材32に固定ピン160により連結される。ヨー動作時には、第1及び第2ベルト66、68が互いに逆方向にスライド移動することにより、その一方が短くなり他方が長くなるため、湾曲部34が湾曲動作する。この湾曲動作を実施するために、第1及び第2ベルト66、68は、関節部材36の内側面に沿って摺動するように構成されている。   As shown in FIGS. 13A and 13B, in the bending portion 34, the first and second belts 66 and 68 connected to the distal end portions of the first and second semicircular tubes 70 and 72 pass through the five joint members 36. Then, it is connected to the outer shell member 32 on the distal end side by the fixing pin 160. During the yaw operation, the first and second belts 66 and 68 slide in opposite directions, so that one of them becomes shorter and the other becomes longer, so that the bending portion 34 performs a bending operation. In order to perform this bending operation, the first and second belts 66 and 68 are configured to slide along the inner surface of the joint member 36.

図14Aに示すように、関節部材36の中央筒部162には、中央筒部162の空洞部162aの外側に第1及び第2ベルト66、68をガイドするガイド部283が設けられている。ガイド部283は、中央筒部162を軸方向に貫通するベルト用空間部286(貫通空洞)と、空洞部162aとベルト用空間部286の間を隔てる突出壁部284とを備える。突出壁部284は、中央筒部162の上下に一対で延出する先端及び基端ヒンジ片164、166に直交するように空洞部162a内に立設される。第1及び第2ベルト66、68は、この突出壁部284によって隔てられるベルト用空間部286を挿通するように組み付けられる(図14B参照)。   As shown in FIG. 14A, the central cylindrical portion 162 of the joint member 36 is provided with a guide portion 283 that guides the first and second belts 66 and 68 outside the hollow portion 162 a of the central cylindrical portion 162. The guide portion 283 includes a belt space portion 286 (through cavity) that penetrates the central cylindrical portion 162 in the axial direction, and a protruding wall portion 284 that separates the cavity portion 162a and the belt space portion 286 from each other. The protruding wall portion 284 is erected in the cavity portion 162 a so as to be orthogonal to the distal end and proximal end hinge pieces 164, 166 extending in pairs above and below the central cylinder portion 162. The first and second belts 66 and 68 are assembled so as to pass through the belt space portion 286 separated by the protruding wall portion 284 (see FIG. 14B).

一方、先端ヒンジ片164と基端ヒンジ片166は、第1及び第2ベルト66、68が挿通するベルト用空間部286に対し周方向に90°ずれた位置に形成されている。従って、先端ヒンジ片164と基端ヒンジ片166が関節ピン170により屈曲可能に連結されると、隣り合う関節部材36は、第1及び第2ベルト66、68のスライドに応じて、関節ピン170を基点に容易に屈曲する。また、第1及び第2ベルト66、68をスライドさせた場合(すなわち、湾曲部34を湾曲させた場合)には、突出壁部284により第1及び第2ベルト66、68が中央筒部162の内側面から離間することが回避され、そのスライド量に応じて関節部材36を連動して湾曲させることが可能となる。   On the other hand, the distal hinge piece 164 and the proximal hinge piece 166 are formed at positions shifted by 90 ° in the circumferential direction with respect to the belt space portion 286 through which the first and second belts 66 and 68 are inserted. Therefore, when the distal hinge piece 164 and the proximal hinge piece 166 are connected to bendable by the joint pin 170, the adjacent joint members 36 move according to the slide of the first and second belts 66 and 68, and the joint pin 170. Bends easily from the base point. Further, when the first and second belts 66 and 68 are slid (that is, when the bending portion 34 is bent), the first and second belts 66 and 68 are moved to the central tube portion 162 by the protruding wall portion 284. Therefore, the joint member 36 can be bent in conjunction with the sliding amount.

さらに、関節部材36の内側面の上下には、中空チューブ82が内部を挿通可能となるように円弧面288が形成されている。中空チューブ82は、関節部材36が屈曲した場合に円弧面288に案内されることで追従して湾曲する。   Further, an arc surface 288 is formed above and below the inner surface of the joint member 36 so that the hollow tube 82 can be inserted therethrough. When the joint member 36 is bent, the hollow tube 82 is guided and curved by the arcuate surface 288.

中空チューブ82は、湾曲部34に追従して湾曲可能な可撓性を有し、その内部には、図13Cに示すように、導線60を挿通可能な内径からなる中空部82aが形成されている。中空部82aの基端側には、第2コネクタ174が接続され、中空部82aの先端側には第1コネクタ142が接続される。   The hollow tube 82 is flexible so that it can bend following the bending portion 34, and a hollow portion 82a having an inner diameter through which the conducting wire 60 can be inserted is formed, as shown in FIG. 13C. Yes. A second connector 174 is connected to the proximal end side of the hollow portion 82a, and a first connector 142 is connected to the distal end side of the hollow portion 82a.

また、中空チューブ82の内部には、中空部82aを囲うように2重のコイル(第1コイル290、第2コイル292)が配設されている。第1及び第2コイル290、292は、互いに異なる巻き方向(時計方向、半時計方向)に巻回した状態で重なり合い軸方向に延在している。従って、中空チューブ82が時計方向に回転すると、時計方向に巻回するコイル(例えば、第1コイル290)が拡径し、半時計方向に巻回するコイル(例えば、第2コイル292)が縮径するので、2重のコイル全体としては形状が維持されることになる。これにより、中空チューブ82が湾曲部34により湾曲した状態で回転しても容易に回転トルクを先端(グリッパ12)側に伝達させることができる。   In addition, double coils (a first coil 290 and a second coil 292) are disposed inside the hollow tube 82 so as to surround the hollow portion 82a. The first and second coils 290 and 292 are overlapped and extend in the axial direction while being wound in different winding directions (clockwise and counterclockwise). Therefore, when the hollow tube 82 rotates in the clockwise direction, the coil wound in the clockwise direction (for example, the first coil 290) expands in diameter, and the coil wound in the counterclockwise direction (for example, the second coil 292) contracts. Since the diameter is increased, the shape of the entire double coil is maintained. Thereby, even if the hollow tube 82 is rotated in a state of being bent by the bending portion 34, the rotation torque can be easily transmitted to the tip (gripper 12) side.

マニピュレータ10は、以上のように先端動作部14及びハンドル18を構成することによりグリッパ12をヨー動作により横方向に傾けることができる。例えば、図11に示すように、グリッパ12を右方向に傾動させたい場合、ユーザは、右側スイッチ48aの基端部A1(又は左側スイッチ48の先端部A1)を押圧することにより(図10参照)、スイッチ48からの操作信号がコントローラ20に送信される。コントローラ20は、この操作信号を受けて所定の駆動信号(電力)を駆動モータ46に出力することで、駆動モータ46のモータ駆動主動ギア224を時計方向に回転させる。これにより、モータギアピン220(モータ駆動従動ギア222)が半時計方向に回転することになり、主動傘歯車218に噛み合う従動傘歯車216(ピニオンシャフト214)を、平面視で時計方向に回転させる。従って、ピニオン80も時計方向に回転して、第1スライド部材74を基端方向にスライドさせると共に、第2スライド部材76を先端方向にスライドさせる。
The manipulator 10 can tilt the gripper 12 in the lateral direction by the yaw operation by configuring the distal end working unit 14 and the handle 18 as described above. For example, as shown in FIG. 11, when it is desired to tilt the gripper 12 to the right, the user (Fig. By pressing the base end portion of the right side switch 48a A1 (or left switch 48 b of the distal end portion A1) 10 The operation signal from the switch 48 is transmitted to the controller 20. The controller 20 receives this operation signal and outputs a predetermined drive signal (electric power) to the drive motor 46 to rotate the motor drive main drive gear 224 of the drive motor 46 in the clockwise direction. As a result, the motor gear pin 220 (motor driven driven gear 222) rotates counterclockwise, and the driven bevel gear 216 (pinion shaft 214) meshing with the main driven bevel gear 218 is rotated clockwise in plan view. Accordingly, the pinion 80 also rotates in the clockwise direction to slide the first slide member 74 in the proximal direction and slide the second slide member 76 in the distal direction.

第1スライド部材74の基端方向の移動にともない第1半円管70及び第1ベルト66が基端方向にスライドする。また、第2スライド部材76の先端方向の移動にともない第2半円管72及び第2ベルト68が先端方向にスライドする。従って、湾曲部34では、第1ベルト66の軸方向長さが短くなり、第2ベルト68の軸方向長さが長くなるので、湾曲部34は、第1ベルト66側に湾曲するようにヨー動作を行う。その結果、湾曲部34の先端側に設けられるグリッパ12は、右方向に傾く姿勢に変動する。   As the first slide member 74 moves in the proximal direction, the first semicircular tube 70 and the first belt 66 slide in the proximal direction. Further, as the second slide member 76 moves in the distal direction, the second semicircular tube 72 and the second belt 68 slide in the distal direction. Accordingly, in the bending portion 34, the axial length of the first belt 66 is shortened and the axial length of the second belt 68 is increased. Therefore, the bending portion 34 is yawed so as to bend toward the first belt 66 side. Perform the action. As a result, the gripper 12 provided on the distal end side of the bending portion 34 changes to a posture inclined rightward.

なお、湾曲部34の湾曲においては、曲がる方向に応じて、第1及び第2ベルト66、68のスライド量を変更するように構成してもよい。すなわち、湾曲部34を傾ける場合、湾曲方向の内側のベルト(第1ベルト66)の方が外側のベルト(第2ベルト68)よりも湾曲部分の長さが必要以上に短くなる。このため、第1及び第2スライド部材74、76のラック78に、ピニオン80を直接的に噛み合わせずに図示しないギアを介在させることにより、湾曲方向の内側のベルト(右側の場合は第1ベルト66、左側の場合は第2ベルト68)のスライド量を少なくするように構成するとよい。   In the bending of the bending portion 34, the sliding amount of the first and second belts 66 and 68 may be changed according to the bending direction. That is, when the bending portion 34 is tilted, the length of the curved portion of the inner belt (first belt 66) in the bending direction is shorter than necessary than the outer belt (second belt 68). For this reason, by interposing a gear (not shown) in the rack 78 of the first and second slide members 74 and 76 without directly engaging the pinion 80, the inner belt in the bending direction (the first belt in the case of the right side). In the case of the belt 66 on the left side, the slide amount of the second belt 68) may be reduced.

図15は、図1のマニピュレータ10のロール動作を説明する概略側面図であり、図16は、図1のハンドル18の内部の組付状態を説明する部分斜視図である。   15 is a schematic side view for explaining the roll operation of the manipulator 10 in FIG. 1, and FIG. 16 is a partial perspective view for explaining the assembled state of the handle 18 in FIG.

次に、本実施の形態に係るマニピュレータ10のロール動作に関わる構成についてより具体的に説明していく。図15に示すように、マニピュレータ10先端のグリッパ12は、ロール動作により該グリッパ12の軸Orを中心に回転する。ここで、本実施の形態におけるグリッパ12(エンドエフェクタ)の軸Orとは、湾曲部34(関節部)よりも先端側において、実質的に直線状に延出する部分の中心軸である。この軸Orは、シャフト16の軸Osに対しヨー方向に傾動する(図4B参照)。   Next, the configuration related to the roll operation of the manipulator 10 according to the present embodiment will be described more specifically. As shown in FIG. 15, the gripper 12 at the tip of the manipulator 10 rotates around the axis Or of the gripper 12 by a roll operation. Here, the axis Or of the gripper 12 (end effector) in the present embodiment is a central axis of a portion extending substantially linearly on the distal end side of the bending portion 34 (joint portion). The axis Or tilts in the yaw direction with respect to the axis Os of the shaft 16 (see FIG. 4B).

ロール動作は、ハンドル18の先端部に装着された回転ハンドル50をユーザが手動で操作することにより実施される。回転ハンドル50は、平面視(図10参照)で、ハンドル18の幅よりも小さな幅からなるブロック状の部材であり、その中心部の貫通孔50aには、第1ブラケット200のシャフト挿入筒204が挿入される(図9参照)。また、回転ハンドル50の側面には、ユーザが回転操作し易いように複数の羽50bが設けられている。   The roll operation is performed by the user manually operating the rotary handle 50 attached to the tip of the handle 18. The rotary handle 50 is a block-like member having a width smaller than the width of the handle 18 in plan view (see FIG. 10), and the shaft insertion cylinder 204 of the first bracket 200 is inserted into the through hole 50a at the center. Is inserted (see FIG. 9). A plurality of wings 50b are provided on the side surface of the rotary handle 50 so that the user can easily perform the rotation operation.

図15及び図16に示すように、回転ハンドル50の基端側には、回転ハンドル50と一緒に回転するラッチ用歯車294とハンドル主動ギア238が設けられており、これらラッチ用歯車294とハンドル主動ギア238は、ハンドル18の内部空間の先端部に配置される。ラッチ用歯車294の外側面は、円弧状に形成された谷部296と、谷部296同士の間に隆起する山部298とにより波状(凹凸面)に形成されている。このラッチ用歯車294の外側面には、ラッチ片300が当接する構成となっている。   As shown in FIGS. 15 and 16, a latching gear 294 and a handle main driving gear 238 that rotate together with the rotating handle 50 are provided on the proximal end side of the rotating handle 50. The main driving gear 238 is disposed at the tip of the internal space of the handle 18. The outer surface of the latch gear 294 is formed in a wave shape (uneven surface) by a trough portion 296 formed in an arc shape and a crest portion 298 protruding between the trough portions 296. The latch piece 300 is in contact with the outer surface of the latch gear 294.

ラッチ片300は、第2ブラケット202から先端方向に延出する装着板302に装着される装着部304と、この装着部304から斜め下方に延出し装着部304に対し弾性的に揺動可能な弾性片306とを有する(図9も参照)。弾性片306の下端部は、ラッチ用歯車294の谷部296に合う円弧状に形成されており、ラッチ片300の取付状態では谷部296に面接触する。回転ハンドル50が回転操作されると、ラッチ用歯車294も回転し、この回転によりラッチ片300(弾性片306)が谷部296と山部298に沿って弾性的に揺動する。弾性片306が山部298を越えて谷部296に移動する際には、その弾性力により積極的な変位がなされ、このラッチ片300の変位は、回転ハンドル50を操作するユーザに触感として伝達される。さらに、ラッチ片300の変位にともない、操作音が生じるため、回転ハンドル50の操作感をユーザに一層強く認識させることができる。これにより、ユーザは、回転ハンドル50の回転操作をより感覚的に行うことができる。   The latch piece 300 is mounted on a mounting plate 302 that extends from the second bracket 202 in the distal direction, and extends obliquely downward from the mounting portion 304 and is elastically swingable with respect to the mounting portion 304. And an elastic piece 306 (see also FIG. 9). The lower end portion of the elastic piece 306 is formed in an arc shape that matches the valley portion 296 of the latch gear 294, and comes into surface contact with the valley portion 296 when the latch piece 300 is attached. When the rotary handle 50 is rotated, the latch gear 294 also rotates, and the latch piece 300 (elastic piece 306) is elastically rocked along the valley portion 296 and the mountain portion 298 by this rotation. When the elastic piece 306 moves beyond the peak portion 298 to the valley portion 296, positive displacement is caused by the elastic force, and the displacement of the latch piece 300 is transmitted as a tactile sensation to the user who operates the rotary handle 50. Is done. Furthermore, since an operation sound is generated in accordance with the displacement of the latch piece 300, it is possible to make the user more strongly recognize the operational feeling of the rotary handle 50. Thereby, the user can perform the rotation operation of the rotary handle 50 more intuitively.

ハンドル主動ギア238は、第1ブラケット200に支持されている回転ピン232(ハンドル従動ギア236)を回転させる。ハンドル従動ギア236は、ハンドル主動ギア238に対し小さな外径に形成されており、回転ハンドル50の回転量に対し多い回転量で回転する。回転ピン232の基端側に設けられる回転主動ギア230は、シャフト16の内筒86に固定されている回転従動ギア226を回転させ、この回転従動ギア226は内筒86を一体的に回転させる。
The handle main driving gear 238 rotates the rotation pin 232 (the handle driven gear 236) supported by the first bracket 200. The handle driven gear 236 is formed to have a small outer diameter with respect to the handle main drive gear 238 and rotates with a larger rotation amount than the rotation amount of the rotary handle 50. The rotation main driving gear 230 provided on the base end side of the rotation pin 232 rotates the rotation driven gear 226 fixed to the inner cylinder 86 of the shaft 16, and the rotation driven gear 226 rotates the inner cylinder 86 integrally. .

また、回転従動ギア226よりも基端側に装着されているスライド駆動軸228及びスリップリングシステム270(第1及び第2接触端子64a、64bを除く)は、内筒86と共に回転する。第1及び第2接触端子64a、64bは、第1及び第2円筒端子62a、62bが回転しても接触し続けるように弾性的に当接しており、内筒86の内部に配設される導線60と高周波電源部22との間で定常的な電気的導通を実現している。   Further, the slide drive shaft 228 and the slip ring system 270 (excluding the first and second contact terminals 64 a and 64 b) mounted on the base end side with respect to the rotation driven gear 226 rotate together with the inner cylinder 86. The first and second contact terminals 64 a and 64 b are in elastic contact with each other so as to keep contacting even if the first and second cylindrical terminals 62 a and 62 b rotate, and are disposed inside the inner cylinder 86. Steady electrical continuity is realized between the conductor 60 and the high-frequency power supply unit 22.

図17は、図1のマニピュレータ10の先端部分を一部切り欠いて示す要部斜視図であり、図18Aは、図1のマニピュレータ10の先端部分を示す平面断面図であり、図18Bは、図1のマニピュレータ10の先端部分を示す側面断面図である。   17 is a perspective view of a main part of the manipulator 10 of FIG. 1 with a part cut away, FIG. 18A is a plan sectional view showing the tip of the manipulator 10 of FIG. 1, and FIG. It is side surface sectional drawing which shows the front-end | tip part of the manipulator 10 of FIG.

図17に示すように、先端動作部14は、湾曲部34の先端側においてグリッパ12を周方向に回転するように構成される。すなわち、湾曲部34を構成する関節部材36の先端部には外殻部材32が連結されることで、この外殻部材32は回転しない構成となっている。一方、グリッパ12及びグリッパ保持部材30は、湾曲部34の内部に設けられる中空チューブ82から回転トルクが伝達されることで、グリッパ12の軸を中心に周方向に回転するように構成されている。   As shown in FIG. 17, the distal end working unit 14 is configured to rotate the gripper 12 in the circumferential direction on the distal end side of the bending portion 34. That is, the outer shell member 32 is connected to the distal end portion of the joint member 36 constituting the bending portion 34, so that the outer shell member 32 does not rotate. On the other hand, the gripper 12 and the gripper holding member 30 are configured to rotate in the circumferential direction around the axis of the gripper 12 when a rotational torque is transmitted from a hollow tube 82 provided inside the bending portion 34. .

すなわち、中空チューブ82は、第2コネクタ174を介して、シャフト16の内筒86に接続されることで、内筒86と共に回転する(図13C参照)。図18A及び図18Bに示すように、中空チューブ82の先端部は、グリッパ保持部材30の係合筒部114内に挿入されており、第1コネクタ142の基端接続突部148が嵌合接続されている。また、第1コネクタ142の先端接続突部146は、円筒体138に嵌合されている。   That is, the hollow tube 82 rotates with the inner cylinder 86 by being connected to the inner cylinder 86 of the shaft 16 via the second connector 174 (see FIG. 13C). As shown in FIGS. 18A and 18B, the distal end portion of the hollow tube 82 is inserted into the engagement cylinder portion 114 of the gripper holding member 30, and the proximal end connection projection 148 of the first connector 142 is fitted and connected. Has been. Further, the tip connection projection 146 of the first connector 142 is fitted into the cylindrical body 138.

円筒体138は、係合筒部114の内径に略一致する外径に形成されており、この係合筒部114は、中空チューブ82に接続されている円筒体138から回転トルクが伝達される。すなわち、中空チューブ82が回転し回転トルクが伝達されると、第1コネクタ142及び円筒体138が一体的に回転し、円筒体138の回転にともないグリッパ保持部材30(係合筒部114)も回転する。   The cylindrical body 138 is formed to have an outer diameter substantially coinciding with the inner diameter of the engagement cylinder portion 114, and the rotation torque is transmitted to the engagement cylinder portion 114 from the cylinder body 138 connected to the hollow tube 82. . That is, when the hollow tube 82 rotates and rotational torque is transmitted, the first connector 142 and the cylindrical body 138 rotate integrally, and as the cylindrical body 138 rotates, the gripper holding member 30 (engagement cylinder portion 114) also rotates. Rotate.

また、円筒体138の先端部には、移動体94の挿入部134が挿入される。移動体94は、中央部の保持板128aが絶縁材により構成されており、この保持板128aは挿入部134の基端側まで延在し、基端部の上下両面には溶接部308が設けられている。この溶接部308には、導線60の先端部から露呈された金属材56(金属線)が溶接材料によって溶接される。なお、導線60は、先端部が第1コネクタ142により固定保持されて中空チューブ82の中空部82aを軸方向に延在している。移動体94は、挿入部134が円筒体138に嵌合されることで、円筒体138の回転にともない回転する。この移動体94の回転もグリッパ保持部材30に伝達されることで、グリッパ保持部材30を一層スムーズに回転させる。   In addition, the insertion portion 134 of the moving body 94 is inserted into the distal end portion of the cylindrical body 138. The movable body 94 has a central holding plate 128a made of an insulating material. The holding plate 128a extends to the base end side of the insertion portion 134, and welds 308 are provided on both upper and lower surfaces of the base end portion. It has been. A metal material 56 (metal wire) exposed from the distal end portion of the conducting wire 60 is welded to the welded portion 308 with a welding material. The leading end of the conducting wire 60 is fixed and held by the first connector 142, and extends through the hollow portion 82a of the hollow tube 82 in the axial direction. The moving body 94 rotates with the rotation of the cylindrical body 138 by fitting the insertion portion 134 to the cylindrical body 138. The rotation of the moving body 94 is also transmitted to the gripper holding member 30, thereby rotating the gripper holding member 30 more smoothly.

グリッパ12を構成する第1及び第2グリッパ部材26、28は、グリッパ保持部材30に支持されているため、グリッパ保持部材30の回転と共に一緒に回転する。すなわち、マニピュレータ10は、図17に示すように、グリッパ12、グリッパ保持部材30及び中空チューブ82が、グリッパ12の軸Orを中心に回転する。   Since the first and second gripper members 26, 28 constituting the gripper 12 are supported by the gripper holding member 30, they rotate together with the rotation of the gripper holding member 30. That is, in the manipulator 10, as shown in FIG. 17, the gripper 12, the gripper holding member 30, and the hollow tube 82 rotate around the axis Or of the gripper 12.

特に、本実施の形態に係るマニピュレータ10は、グリッパ12のロール動作として、グリッパ12の軸Orに対し360°無制限に回転可能となっている。すなわち、内筒86は、外筒84に対し無制限に回転自在であり、湾曲部34と重なる位置に配設される中空チューブ82も無制限に回転自在であり、外殻部材32に挿入されるグリッパ保持部材30(グリッパ12)も無制限に回転自在となっている。また、導線60は中空チューブ82及び内筒86内を延在するため、中空チューブ82及び内筒86と一体的に回転する。この際、導線60の基端側における高周波電源部22との電気的導通はスリップリングシステム270によって継続される。   In particular, the manipulator 10 according to the present embodiment is capable of rotating 360 ° without limitation with respect to the axis Or of the gripper 12 as a roll operation of the gripper 12. That is, the inner cylinder 86 is freely rotatable with respect to the outer cylinder 84, and the hollow tube 82 disposed at a position overlapping with the bending portion 34 is also freely rotatable, and the gripper inserted into the outer shell member 32. The holding member 30 (gripper 12) is also freely rotatable. Moreover, since the conducting wire 60 extends through the hollow tube 82 and the inner cylinder 86, it rotates integrally with the hollow tube 82 and the inner cylinder 86. At this time, the electrical continuity with the high frequency power supply unit 22 on the proximal end side of the conducting wire 60 is continued by the slip ring system 270.

図19は、図1のグリッパ12の開閉動作を説明する概略斜視図であり、図20Aは、図19のハンドル18側の動作を説明する第1側面図であり、図20Bは、図19のハンドル18側の動作を説明する第2側面図である。   19 is a schematic perspective view for explaining the opening / closing operation of the gripper 12 in FIG. 1, FIG. 20A is a first side view for explaining the operation on the handle 18 side in FIG. 19, and FIG. 20B is in FIG. It is the 2nd side view explaining operation of the handle 18 side.

次に、本実施の形態に係るマニピュレータ10のグリッパ12の開閉動作に関わる構成についてより具体的に説明していく。図19に示すように、グリッパ12は、開閉動作により第1及び第2グリッパ部材26、28の先端部分(噛合歯100)の近接及び離間がなされる。この開閉動作は、ハンドル18のトリガー52をユーザが手動で操作することにより実施される。   Next, the configuration related to the opening / closing operation of the gripper 12 of the manipulator 10 according to the present embodiment will be described more specifically. As shown in FIG. 19, the gripper 12 is brought close to and away from the tip portions (engagement teeth 100) of the first and second gripper members 26 and 28 by an opening / closing operation. This opening / closing operation is performed by the user manually operating the trigger 52 of the handle 18.

図20A及び図20Bに示すように、トリガー52は、回転機構88を構成する回転ピン232の下側に配置され、第1ブラケット200(ハンドル18)に対し揺動自在に支持される。すなわち、トリガー52のリンク部264が第1ブラケット200から延出する第2支持ピン266に支持され、この第2支持ピン266を基点に延出ハンドル262が先端及び基端方向に動作する。   As shown in FIGS. 20A and 20B, the trigger 52 is disposed below the rotation pin 232 constituting the rotation mechanism 88 and is supported to be swingable with respect to the first bracket 200 (handle 18). That is, the link portion 264 of the trigger 52 is supported by the second support pin 266 extending from the first bracket 200, and the extension handle 262 operates in the distal and proximal directions with the second support pin 266 as a base point.

トリガー52のリンク部264は、内筒86を動作させる進退移動機構98に接続される。具体的に、リンク部264の第2支持ピン266の挿入位置より上部(リンク用孔264a)には、第2リンク軸260を介してばねリンク256の先端が連結される。ばねリンク256は、基端方向に延在するように配置され、その基端が第1リンク軸254を介して応動部材246の下端部(下側孔246b)に接続される。応動部材246の上側孔246aには、第1ブラケット200から延出する第支持ピン252が挿入され、この上側孔246aよりも上方に延出する一対のアーム250の凸部248(図9参照)は、スライド駆動軸228の凹部244に挿入される。
The link portion 264 of the trigger 52 is connected to an advance / retreat mechanism 98 that operates the inner cylinder 86. Specifically, the tip of the spring link 256 is connected to the upper portion (link hole 264a) of the link portion 264 from the insertion position of the second support pin 266 via the second link shaft 260. The spring link 256 is disposed so as to extend in the proximal direction, and the proximal end thereof is connected to the lower end portion (lower hole 246 b) of the responding member 246 via the first link shaft 254. The upper hole 246a of the reaction member 246, the first support pin 2 52 extending from the first bracket 200 is inserted, the convex portion 248 of the pair of arms 250 extending upward from the upper hole 246a (FIG. 9 Is inserted into the recess 244 of the slide drive shaft 228.

従って、トリガー52の延出ハンドル262を基端方向に引き操作すると、トリガー52は第2支持ピン266を基点に回動し、リンク部264の上端部(ばねリンク256の接続箇所)を先端方向に移動させる。これにともない、ばねリンク256も先端方向に移動して応動部材246の下端部を先端方向に移動させる。応動部材246は、下端部が先端方向に移動することで第1支持ピン252を基点に回動し、上端部側のアーム250を基端方向に移動させる。これにより、スライド駆動軸228(凹部244)が凸部248に押されて基端方向に移動する。その結果、スライド駆動軸228と共に内筒86が基端方向に移動して、この基端方向の動作力が、シャフト16を介して先端側の先端動作部14に伝達される。   Accordingly, when the extending handle 262 of the trigger 52 is pulled in the proximal direction, the trigger 52 rotates around the second support pin 266, and the upper end portion of the link portion 264 (where the spring link 256 is connected) is in the distal direction. Move to. Along with this, the spring link 256 also moves in the distal direction and moves the lower end portion of the responsive member 246 in the distal direction. The response member 246 rotates around the first support pin 252 as the lower end moves in the distal direction, and moves the arm 250 on the upper end side in the proximal direction. As a result, the slide drive shaft 228 (concave portion 244) is pushed by the convex portion 248 and moves in the proximal direction. As a result, the inner cylinder 86 moves in the proximal direction together with the slide drive shaft 228, and the operating force in the proximal direction is transmitted to the distal end working unit 14 on the distal end side via the shaft 16.

なお、ばねリンク256のばね部258は、トリガー52の延出ハンドル262が引き操作された場合に、弾性的に伸張して、内筒86の基端方向の移動を抑止するものである。つまり、内筒86を基端方向に移動させた際の移動量は、グリッパ12が開状態から閉状態に移行する程度に制限され、それ以上にトリガー52を引き操作した場合は、ばね部258の弾性変形より操作力が吸収される。その結果、グリッパ12の閉じ動作に大きなトルクがかかることを回避することができる。例えば、内筒86の基端方向の移動は、図20Aに示す状態から図20Bに示す状態に移行する程度である。   The spring portion 258 of the spring link 256 is elastically extended when the extension handle 262 of the trigger 52 is pulled, and suppresses the movement of the inner cylinder 86 in the proximal direction. That is, the amount of movement when the inner cylinder 86 is moved in the proximal direction is limited to the extent that the gripper 12 moves from the open state to the closed state, and when the trigger 52 is further pulled, the spring portion 258 is moved. The operating force is absorbed by the elastic deformation. As a result, it is possible to avoid applying a large torque to the closing operation of the gripper 12. For example, the movement of the inner cylinder 86 in the proximal direction is such as to shift from the state shown in FIG. 20A to the state shown in FIG. 20B.

ここで、内筒86に装着される回転従動ギア226と2つの円筒端子62は、その軸方向長さが内筒86の進退移動の移動量より長くなるように設計されている。このため、トリガー52が操作され、内筒86が基端方向に移動した場合でも、回転従動ギア226に対し回転主動ギア230が継続的に噛み合うことになり、第1及び第2円筒端子62a、62bに対し第1及び第2接触端子64a、64bが継続的に接触することができる。従って、内筒86を回転させつつ(すなわち、グリッパ12のロール動作を行いつつ)、グリッパ12の開閉を行い、処置対象Xに通電することができる。   Here, the rotation driven gear 226 and the two cylindrical terminals 62 attached to the inner cylinder 86 are designed such that the axial length thereof is longer than the amount of movement of the inner cylinder 86 in the advancing / retreating movement. For this reason, even when the trigger 52 is operated and the inner cylinder 86 moves in the proximal direction, the rotary main gear 230 continuously meshes with the rotary driven gear 226, and the first and second cylindrical terminals 62a, The first and second contact terminals 64a and 64b can continuously contact 62b. Therefore, the gripper 12 can be opened and closed while the inner cylinder 86 is rotated (that is, the gripper 12 is being rolled), and the treatment target X can be energized.

図21Aは、図1のグリッパ12を示す要部平面図であり、図21Bは、グリッパ12の開状態を示す部分平面図であり、図21Cは、グリッパ12の閉状態を示す部分平面図である。内筒86が先端及び基端方向に移動する動作力は、内筒86の先端部に接続されている中空チューブ82にも伝達され、中空チューブ82を先端及び基端方向に移動させる。中空チューブ82の先端部には、第1コネクタ142を介して円筒体138が接続されており、円筒体138も中空チューブ82と一緒に移動させる。   21A is a main part plan view showing the gripper 12 of FIG. 1, FIG. 21B is a partial plan view showing the opened state of the gripper 12, and FIG. 21C is a partial plan view showing the closed state of the gripper 12. is there. The operating force that moves the inner cylinder 86 in the distal and proximal directions is also transmitted to the hollow tube 82 connected to the distal end of the inner cylinder 86, and moves the hollow tube 82 in the distal and proximal directions. A cylindrical body 138 is connected to the distal end portion of the hollow tube 82 via a first connector 142, and the cylindrical body 138 is also moved together with the hollow tube 82.

ここで、中空チューブ82は、先端動作部14の湾曲部34よりも軸方向長さが長く形成されており、中空チューブ82が進退移動しても湾曲部34に常に重なるように配設されている。従って、湾曲部34が図11に示すように湾曲し、これに追従して中空チューブ82が湾曲していても、中空チューブ82を湾曲に沿って進退移動させることができ、中空チューブ82の先端側に接続されている円筒体138に進退移動の動作力を伝達させることができる。   Here, the hollow tube 82 is formed to be longer in the axial direction than the curved portion 34 of the distal end working unit 14, and is disposed so as to always overlap the curved portion 34 even if the hollow tube 82 moves forward and backward. Yes. Therefore, even if the bending portion 34 is bent as shown in FIG. 11 and the hollow tube 82 is bent following this, the hollow tube 82 can be moved back and forth along the curve. The operating force of the forward / backward movement can be transmitted to the cylindrical body 138 connected to the side.

図18Aに示すように、円筒体138の先端側及び基端側には、内側方向(中空空間140)に向かって所定量突出する接続ピン310a、310bが設けられている。第1コネクタ142は、先端接続突部146の根本部分に周方向に刻設された第1コネクタ側係合溝312を備え、基端側の接続ピン310aはこの第1コネクタ側係合溝312に挿入される。また、移動体94は、基端方向に突出する挿入部134に周方向に刻設された移動体側係合溝314を備え、先端側の接続ピン310bはこの移動体側係合溝314に挿入される。これにより、第1コネクタ142、円筒体138及び移動体94は、軸方向の接続が接続ピン310a、310bにより補強され、中空チューブ82から伝達される進退移動の動作力が、円筒体138を介して動体に確実に伝達される。   As shown in FIG. 18A, connection pins 310a and 310b projecting a predetermined amount toward the inner direction (hollow space 140) are provided on the distal end side and the proximal end side of the cylindrical body 138. The first connector 142 includes a first connector-side engagement groove 312 that is carved in the circumferential direction at the base portion of the distal end connection protrusion 146, and the proximal-side connection pin 310 a is the first connector-side engagement groove 312. Inserted into. The movable body 94 includes a movable body side engaging groove 314 carved in the circumferential direction in the insertion portion 134 that protrudes in the proximal direction, and the distal end side connection pin 310b is inserted into the movable body side engaging groove 314. The As a result, the first connector 142, the cylindrical body 138, and the moving body 94 are reinforced by the connection pins 310a, 310b in the axial connection, and the forward / backward movement operating force transmitted from the hollow tube 82 is transmitted via the cylindrical body 138. Is reliably transmitted to the moving body.

一方、グリッパ保持部材30は、摺動空間122に移動体94が配置され、移動体94の先端及び基端方向の移動に対しては固定された状態となる。すなわち、係合筒部114の外側面に形成された突出部120と、外殻部材32の内側面に形成された溝部154とが係合することで、グリッパ保持部材30は、移動体94の進退移動に対し、進退移動することが規制されて固定状態となる。   On the other hand, the gripper holding member 30 is in a state in which the moving body 94 is disposed in the sliding space 122 and is fixed to the movement of the moving body 94 in the distal and proximal directions. That is, the gripper holding member 30 of the moving body 94 is engaged by the engagement between the protruding portion 120 formed on the outer side surface of the engaging cylinder portion 114 and the groove portion 154 formed on the inner side surface of the outer shell member 32. With respect to the advance / retreat movement, the advance / retreat movement is restricted and becomes a fixed state.

移動体94は、先端部(移動体側三又部132)の隙間130に第1及び第2グリッパ部材26、28を挟み込むと共に、各延出部90の長孔92に挿入された可動ピン96を保持している。図21A〜図21Cに示すように、移動体94が摺動空間122の先端側に位置している状態では、可動ピン96が長孔92の先端側に移動しており、第1及び第2グリッパ部材26、28の先端部分を離間させた開状態とする。   The movable body 94 sandwiches the first and second gripper members 26 and 28 in the gap 130 at the tip (movable body side trifurcated portion 132), and has a movable pin 96 inserted into the elongated hole 92 of each extending portion 90. keeping. As shown in FIGS. 21A to 21C, in a state in which the moving body 94 is located on the distal end side of the sliding space 122, the movable pin 96 has moved to the distal end side of the long hole 92, and the first and second The gripper members 26 and 28 are in the open state in which the tip portions are separated from each other.

この開状態に対し、トリガー52の引き操作により内筒86が基端方向に移動させると、内筒86、第2コネクタ174、中空チューブ82、第1コネクタ142及び円筒体138を介して、移動体94に基端方向の動作力が伝達される。この際、第1コネクタ142、円筒体138及び移動体94は、接続ピン310a、310bにより連結されていることで、基端方向の動作力がスムーズに伝達される。移動体94が基端方向に移動すると、可動ピン96が長孔92をガイドしつつ基端方向に移動することになり、この長孔92のガイドに基づき第1及び第2グリッパ部材26、28の先端部分を互いに近接させて閉状態とすることができる。   When the inner cylinder 86 is moved in the proximal direction by pulling the trigger 52 in this open state, the inner cylinder 86 moves through the inner cylinder 86, the second connector 174, the hollow tube 82, the first connector 142, and the cylindrical body 138. The operating force in the proximal direction is transmitted to the body 94. At this time, the first connector 142, the cylindrical body 138, and the moving body 94 are coupled by the connection pins 310a and 310b, so that the operating force in the proximal direction is smoothly transmitted. When the moving body 94 moves in the proximal direction, the movable pin 96 moves in the proximal direction while guiding the long hole 92, and the first and second gripper members 26 and 28 are guided based on the guide of the long hole 92. The tip portions of the two can be brought close to each other to be in a closed state.

また、グリッパ12の閉状態では、上述したように、異なる極性からなる第1及び第2グリッパ部材26、28の接続により通電状態が形成される。すなわち、第1及び第2グリッパ部材26、28により処置対象Xが挟まれた状態では、高周波電源部22から導線60を介して第1及び第2グリッパ部材26、28に供給された出力が処置対象Xに供給され、所定の処置(熱による焼灼等)がなされる。   Further, in the closed state of the gripper 12, as described above, an energized state is formed by the connection of the first and second gripper members 26 and 28 having different polarities. That is, in a state where the treatment target X is sandwiched between the first and second gripper members 26 and 28, the output supplied from the high frequency power supply unit 22 to the first and second gripper members 26 and 28 via the lead wire 60 is treated. Supplied to the object X, and a predetermined treatment (cauterization by heat, etc.) is performed.

以上のように、本実施の形態に係るマニピュレータ10によれば、湾曲部34と重なる位置に設けられる中空チューブ82が、湾曲部34のヨー動作に追従して湾曲することにより、例えば、処置対象Xが生体内の奥部に位置している場合でも、グリッパ12の姿勢(傾斜)を容易に変動させて処置対象Xにスムーズに送達することができる。   As described above, according to the manipulator 10 according to the present embodiment, the hollow tube 82 provided at a position overlapping the bending portion 34 bends following the yaw motion of the bending portion 34, for example, a treatment target. Even when X is located in the back of the living body, the posture (tilt) of the gripper 12 can be easily changed and delivered smoothly to the treatment target X.

また、先端動作部14は、中空チューブ82により回転方向の動作力をグリッパ12に伝達することにより、グリッパ12を無制限に回転(ロール動作)させる。このため、湾曲部34の先端側においてグリッパ12の姿勢(グリッパ12の軸Orを中心とする回転方向の姿勢)を自由に変更することができ、グリッパ12の向きを処置対象Xに合うように何度でも変更して的確な処置を施すことが可能となる。   Further, the distal end working unit 14 rotates the gripper 12 in an unlimited manner (rolling operation) by transmitting the operating force in the rotational direction to the gripper 12 through the hollow tube 82. For this reason, the posture of the gripper 12 (the posture in the rotational direction around the axis Or of the gripper 12) can be freely changed on the distal end side of the bending portion 34, and the orientation of the gripper 12 matches the treatment target X. It is possible to change the number of times and perform an appropriate treatment.

また、湾曲部34が複数(5つ)の関節部材36により構成されることで、湾曲部34は緩やかに湾曲することになる。このため、湾曲部34に重なる位置に設けられる中空チューブ82も、湾曲部34に容易に追従して湾曲する。そして、中空チューブ82は湾曲部34よりも長く延在しているため、内筒86から伝達される回転方向の動作力や先端及び基端方向の動作力を湾曲部34よりも先端側(グリッパ12)にスムーズに伝達させることができる。   Further, since the bending portion 34 is constituted by a plurality (five) of the joint members 36, the bending portion 34 is gently bent. For this reason, the hollow tube 82 provided at a position overlapping the bending portion 34 also follows the bending portion 34 and bends easily. Since the hollow tube 82 extends longer than the bending portion 34, the rotational force and the distal and proximal movement forces transmitted from the inner cylinder 86 are more distal than the bending portion 34 (grippers). 12) can be transmitted smoothly.

さらに、中空チューブ82を介して伝達される先端及び基端方向の動作力により、グリッパ12の開閉動作を容易に行うことができる。従って、グリッパ12により処置対象Xを簡単に挟み込むことが可能となり、処置対象Xに所定の処置(通電する処置)を効率的に行うことができる。勿論、先端及び基端方向の動作力は、グリッパ12の開閉動作に用いるだけでなく、例えば、エンドエフェクタをそのまま先端及び基端方向に移動させるような動作に適用してもよい。   Further, the opening / closing operation of the gripper 12 can be easily performed by the operating force in the distal end and proximal direction transmitted through the hollow tube 82. Therefore, the treatment object X can be easily sandwiched by the gripper 12, and a predetermined treatment (treatment to energize) can be efficiently performed on the treatment object X. Of course, the operating force in the distal and proximal directions is not only used for the opening / closing operation of the gripper 12, but may be applied to an operation of moving the end effector in the distal and proximal directions as it is, for example.

またさらに、湾曲部34と重なる位置にある中空チューブ82を回転させ、中空チューブ82に接続されるグリッパ保持部材30を外殻部材32と相対的に回転させることで、グリッパ保持部材30に保持されるグリッパ12を良好に回転させることができる。この際、グリッパ保持部材30の突出部120が外殻部材32の溝部154に対し回転自在に挿入されることで、グリッパ保持部材30の回転が溝部154によって案内される。よって、グリッパ12を一層円滑に回転させて、グリッパ12を所望の姿勢とすることができる。   Furthermore, the hollow tube 82 that is positioned so as to overlap the curved portion 34 is rotated, and the gripper holding member 30 connected to the hollow tube 82 is rotated relative to the outer shell member 32, so that the gripper holding member 30 holds the gripper holding member 30. The gripper 12 can be rotated satisfactorily. At this time, the protrusion 120 of the gripper holding member 30 is rotatably inserted into the groove 154 of the outer shell member 32, so that the rotation of the gripper holding member 30 is guided by the groove 154. Therefore, the gripper 12 can be rotated more smoothly and the gripper 12 can be in a desired posture.

さらにまた、中空チューブ82の内部(中空部82a)に異なる巻き方向に巻回する第1及び第2コイル290、292が配設されることで、中空チューブ82の強度を高めることができる。すなわち、内筒86から伝達される回転方向の動作力を、強度が高められ形状が維持された中空チューブ82を介して、グリッパ12にスムーズに伝達することができる。   Furthermore, since the first and second coils 290 and 292 that are wound in different winding directions are disposed inside the hollow tube 82 (hollow portion 82a), the strength of the hollow tube 82 can be increased. In other words, the rotational operating force transmitted from the inner cylinder 86 can be smoothly transmitted to the gripper 12 via the hollow tube 82 whose strength is increased and the shape is maintained.

また、本実施の形態に係るマニピュレータ10によれば、湾曲部34と重なる位置に設けられる中空チューブ82は、湾曲部34により湾曲しても、内筒86からの動作力を、湾曲状態のまま湾曲部34より先端側(グリッパ保持部材30や移動体94)に伝達させる。よって、湾曲部34よりも先端側において、グリッパ12の姿勢変動や開閉動作を簡単に行うことができる。   Further, according to the manipulator 10 according to the present embodiment, even if the hollow tube 82 provided at the position overlapping the bending portion 34 is bent by the bending portion 34, the operating force from the inner cylinder 86 remains in the bending state. The bending portion 34 is transmitted to the tip side (gripper holding member 30 and moving body 94). Therefore, the posture change and the opening / closing operation of the gripper 12 can be easily performed on the distal end side of the bending portion 34.

この場合、中空チューブ82が有する中空部82aに導線60を配設することにより、バイポーラ式の電気メスとして構成されるグリッパ12の通電経路を簡単に構築することができ、グリッパ12に安定的に電力を供給することができる。   In this case, by arranging the conducting wire 60 in the hollow portion 82a of the hollow tube 82, the energization path of the gripper 12 configured as a bipolar electric knife can be easily constructed, and the gripper 12 can be stably provided. Electric power can be supplied.

例えば、ハンドル18から伝達される動作力が内筒86を回転させる動作力である場合、中空チューブ82はこの動作力により回転して、中空チューブ82の先端側に接続されているグリッパ12をロール動作させて処置対象Xに所望の姿勢で臨ませることができる。この際、中空チューブ82内に収容される導線60も一体的に回転するので、グリッパ12と導線60(通電経路)の断線を確実に防ぐことができる。   For example, when the operating force transmitted from the handle 18 is an operating force for rotating the inner cylinder 86, the hollow tube 82 is rotated by this operating force to roll the gripper 12 connected to the distal end side of the hollow tube 82. It can be operated and can face the treatment target X in a desired posture. At this time, since the conducting wire 60 accommodated in the hollow tube 82 also rotates integrally, it is possible to reliably prevent the gripper 12 and the conducting wire 60 (conduction path) from being disconnected.

また、上述したように、マニピュレータ10では、スリップリングシステム270を設ける、すなわち円筒端子62の回転中及び静止中に、接触端子64が円筒端子62に電気的に接続する構成とすることができる。これにより、グリッパ12をロール動作させるために、内筒86を回転させても高周波電源部22との電気的導通を継続的に維持することができる。従って、グリッパ12が回転方向に姿勢を変動しても、電気的処置を良好に行うことができる。   Further, as described above, in the manipulator 10, the slip ring system 270 is provided, that is, the contact terminal 64 can be electrically connected to the cylindrical terminal 62 while the cylindrical terminal 62 is rotating and stationary. Thereby, in order to roll the gripper 12, even if the inner cylinder 86 is rotated, the electrical continuity with the high frequency power supply unit 22 can be continuously maintained. Therefore, even when the gripper 12 changes its posture in the rotation direction, the electrical treatment can be performed satisfactorily.

また例えば、ハンドル18から伝達される動作力が内筒86を先端及び基端方向に移動させる場合、中空チューブ82が共に進退移動することでグリッパ12を開閉させることができる。この際、導線60が中空チューブ82と一体的に進退移動することで、グリッパ12と導線60(通電経路)の断線を確実に防ぐことができる。   Further, for example, when the operating force transmitted from the handle 18 moves the inner cylinder 86 in the distal and proximal directions, the gripper 12 can be opened and closed by moving the hollow tube 82 forward and backward. At this time, since the lead wire 60 moves forward and backward integrally with the hollow tube 82, disconnection of the gripper 12 and the lead wire 60 (energization path) can be reliably prevented.

さらに、本実施の形態に係るマニピュレータ10によれば、湾曲部34が複数(5つ)の関節部材36、ヒンジ部38、第1及び第2ベルト66、68によって構成されることにより、グリッパ12をシャフト16の軸Osと異なる方向に容易に湾曲させることができる。また、第1及び第2ベルト66、68を適用することにより、複数の関節部材36の並びを安定的に保持することが可能となり、例えば、湾曲部34を原点に復帰させる(湾曲部34をシャフト16の軸方向に揃える)等の動作を迅速且つ正確に行うことができる。さらに、第1及び第2ベルト66、68が湾曲部34を湾曲させる場合には、複数の関節部材36を円滑に連動させて湾曲させることができる。なお、ベルトは、上記のように湾曲部34に一対(2本)設けられる構成に限定されるものではなく、1本又は3本以上設けられてもよい。   Furthermore, according to the manipulator 10 according to the present embodiment, the bending portion 34 is configured by a plurality (five) of the joint members 36, the hinge portion 38, and the first and second belts 66 and 68, so that the gripper 12 Can be easily bent in a direction different from the axis Os of the shaft 16. Further, by applying the first and second belts 66 and 68, it is possible to stably hold the arrangement of the plurality of joint members 36. For example, the bending portion 34 is returned to the origin (the bending portion 34 is changed). Such operations as aligning in the axial direction of the shaft 16) can be performed quickly and accurately. Furthermore, when the first and second belts 66 and 68 bend the bending portion 34, the plurality of joint members 36 can be smoothly interlocked and bent. Note that the belt is not limited to the configuration in which a pair (two) of belts are provided on the bending portion 34 as described above, and one or three or more belts may be provided.

一対のベルト(第1及び第2ベルト66、68)が設けられる場合は、第1及び第2ベルト66、68の相対的な動作により湾曲部34をスムーズに湾曲させることができる。つまり、第1ベルト66を基端方向に移動させ、第2ベルト68を先端方向に移動させるという反対方向の動作を行わせることで、グリッパ12は第1ベルト66側に簡単に傾くことになる。   When a pair of belts (first and second belts 66 and 68) are provided, the bending portion 34 can be smoothly bent by the relative operation of the first and second belts 66 and 68. That is, when the first belt 66 is moved in the proximal direction and the second belt 68 is moved in the distal direction, the gripper 12 is easily tilted to the first belt 66 side. .

また、ハンドル18にピニオン80と第1及び第2スライド部材74、76を備えることで、ピニオン80の回転駆動力を、第1及び第2スライド部材74、76の先端及び基端方向の動作力に簡単に変換することができる。そして、この動作力を、第1及び第2半円管70、72を介して、第1及び第2ベルト66、68に容易に伝達することができる。この場合、ピニオン80の回転量を制御することにより、湾曲部34の曲がり量(グリッパ12の傾動角度)を自在に変更することが可能となる。   Further, by providing the handle 18 with the pinion 80 and the first and second slide members 74 and 76, the rotational driving force of the pinion 80 is used as the operating force in the distal and proximal directions of the first and second slide members 74 and 76. Can be easily converted. The operating force can be easily transmitted to the first and second belts 66 and 68 via the first and second semicircular tubes 70 and 72. In this case, by controlling the rotation amount of the pinion 80, the bending amount (tilting angle of the gripper 12) of the bending portion 34 can be freely changed.

さらに、マニピュレータ10は、ガイド部283により第1及び第2ベルト66、68をガイドすることで、中央筒部162に対し第1及び第2ベルト66、68が円滑に移動して、第1及び第2ベルト66、68が先端及び基端方向に移動する動作力を、周囲の関節部材36に簡単に伝達することができる。湾曲部34の湾曲時には、第1及び第2ベルト66、68が外側に膨らむことを抑制できる。さらに、空洞部162aの外側にガイド部283が設けられることで、空洞部162aには、エンドエフェクタ(グリッパ12)を動作させる種々の伝達部材を適宜配置することができる。   Further, the manipulator 10 guides the first and second belts 66 and 68 by the guide portion 283, so that the first and second belts 66 and 68 move smoothly with respect to the central cylindrical portion 162, and the first and second belts 66 and 68 move smoothly. The operating force for moving the second belts 66 and 68 in the distal and proximal directions can be easily transmitted to the surrounding joint members 36. When the bending portion 34 is bent, the first and second belts 66 and 68 can be prevented from bulging outward. Furthermore, by providing the guide portion 283 outside the cavity portion 162a, various transmission members for operating the end effector (gripper 12) can be appropriately disposed in the cavity portion 162a.

また、ガイド部283が空洞部162aとベルト用空間部286の間を隔てる突出壁部284を備えることにより、湾曲部34の湾曲時には、第1及び第2ベルト66、68が内側(関節部材36の中心部)に向かって撓むことが突出壁部284によって制限されるため、湾曲部34をより一層スムーズに湾曲させることができる。   Further, since the guide portion 283 includes the protruding wall portion 284 that separates the cavity portion 162a and the belt space portion 286, the first and second belts 66 and 68 are located on the inner side (the joint member 36) when the bending portion 34 is bent. The curved portion 34 can be bent more smoothly because the protruding wall portion 284 restricts the bending toward the central portion).

さらに、中央筒部162の内側面に中空チューブ82に接触可能な円弧面288が形成されることで、湾曲部34が湾曲した場合に、中央筒部162内を挿通する中空チューブ82を容易に湾曲させることができる。   Further, by forming an arcuate surface 288 that can contact the hollow tube 82 on the inner side surface of the central cylindrical portion 162, the hollow tube 82 inserted through the central cylindrical portion 162 can be easily inserted when the curved portion 34 is curved. Can be curved.

またさらに、本実施の形態に係るマニピュレータ10によれば、ハンドル18内に回転機構88及び進退移動機構98を備えることで、内筒86を先端及び基端方向に移動させると共に、内筒86を回転させることができる。この内筒86の2種類の動作力は、シャフト16の先端に設けられる先端動作部14のグリッパ12に伝達され、グリッパ12の姿勢変動や開閉動作を容易に行わせることができる。   Furthermore, according to the manipulator 10 according to the present embodiment, by providing the handle 18 with the rotation mechanism 88 and the advance / retreat mechanism 98, the inner cylinder 86 is moved in the distal end and proximal direction, and the inner cylinder 86 is moved. Can be rotated. The two types of operating forces of the inner cylinder 86 are transmitted to the gripper 12 of the distal end working unit 14 provided at the distal end of the shaft 16 so that the posture change and opening / closing operation of the gripper 12 can be easily performed.

この場合、回転機構88の回転従動ギア226と回転主動ギア230のうちいずれか一方の軸方向長さが進退移動機構98による内筒86の移動量よりも長く形成されることで、進退移動機構98により内筒86が先端及び基端方向に移動しても、回転従動ギア226と回転主動ギア230を常に噛み合わせることができる。よって、内筒86を安定的に回転させることができる。   In this case, the axial length of any one of the rotation driven gear 226 and the rotation main driving gear 230 of the rotation mechanism 88 is formed to be longer than the movement amount of the inner cylinder 86 by the advance / retreat movement mechanism 98, so that the advance / retreat movement mechanism Even if the inner cylinder 86 is moved in the distal and proximal directions by 98, the rotation driven gear 226 and the rotation main driving gear 230 can always be meshed. Therefore, the inner cylinder 86 can be rotated stably.

また、回転ハンドル50がハンドル18の近傍位置に設けられることで、マニピュレータ10のユーザは、ハンドル18を把持した状態で近傍位置にある回転ハンドル50を簡単に操作することができる。また、回転ハンドル50がハンドル18の幅よりも狭く形成されていることで、手技中に医療機器(鉗子やマニピュレータ10等)を複数使用する場合に、回転ハンドル50が医療機器に干渉することを低減させることができる。   In addition, since the rotary handle 50 is provided in the vicinity of the handle 18, the user of the manipulator 10 can easily operate the rotary handle 50 in the vicinity while holding the handle 18. In addition, since the rotary handle 50 is formed to be narrower than the width of the handle 18, the rotary handle 50 interferes with the medical device when a plurality of medical devices (such as forceps and manipulator 10) are used during the procedure. Can be reduced.

さらに、回転ハンドル50の回転にともない回転するラッチ用歯車294と、ラッチ用歯車294に弾性的に当接するラッチ片300とが設けられることで、回転ハンドル50を操作する際に、ユーザにラッチ感を与えることができる。これにより、ユーザは回転ハンドル50の回転量を感覚的に認識することができ、内筒86の回転を容易に調整することができる。   Further, by providing a latching gear 294 that rotates with the rotation of the rotary handle 50 and a latch piece 300 that elastically contacts the latching gear 294, when the rotary handle 50 is operated, the user feels latched. Can be given. Thereby, the user can sensuously recognize the amount of rotation of the rotary handle 50, and can easily adjust the rotation of the inner cylinder 86.

またさらに、進退移動機構98においては、応動部材246の回動動作に基づき、凸部248が先端及び基端方向に変位し、凸部248が挿入されている凹部244を有するスライド駆動軸228も先端及び基端方向に移動する。従って、スライド駆動軸228が装着されている内筒86を先端及び基端方向にスムーズに移動させることができる。また、スライド駆動軸228は、周方向に凹部244が形成されているため、凸部248と相対的に回転可能となっており、簡単な構成で内筒86の回転を許容することができる。   Furthermore, in the advance / retreat mechanism 98, the slide drive shaft 228 having the concave portion 244 in which the convex portion 248 is displaced in the distal end and proximal end directions and the convex portion 248 is inserted based on the rotational operation of the response member 246. Move in the distal and proximal directions. Therefore, the inner cylinder 86 on which the slide drive shaft 228 is mounted can be smoothly moved in the distal end and proximal end directions. Further, since the slide drive shaft 228 has a concave portion 244 formed in the circumferential direction, the slide drive shaft 228 can rotate relative to the convex portion 248 and can allow the inner cylinder 86 to rotate with a simple configuration.

すなわち、本実施の形態に係るマニピュレータ10は、生体内に挿入されるグリッパ12に高い動作性を得ることができ、処置対象Xを効率的且つ正確に処置することができる。   That is, the manipulator 10 according to the present embodiment can obtain high operability for the gripper 12 inserted into the living body, and can treat the treatment target X efficiently and accurately.

上記において、本発明について好適な実施の形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。例えば、上述したマニピュレータ10では、ヨー動作のみを電動(駆動モータ46)で動作させる構成としているが、これに限定されないことは勿論である。すなわち、マニピュレータ10は、ヨー動作、ロール動作又は開閉動作のうち、いずれか1つ又は2以上の動作を電動で動作させる構成とすることができ、或いは、ヨー動作、ロール動作及び開閉動作を全て手動で動作させる構成とすることもできる。   In the above description, the present invention has been described with reference to preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Needless to say. For example, in the manipulator 10 described above, only the yaw operation is operated by electric (drive motor 46), but it is needless to say that the present invention is not limited to this. That is, the manipulator 10 can be configured to electrically operate any one or two or more of the yaw operation, the roll operation, and the opening / closing operation, or the yaw operation, the roll operation, and the opening / closing operation are all performed. It can also be set as the structure operated manually.

10…マニピュレータ(医療用マニピュレータ)
12…グリッパ 14…先端動作部
16…シャフト 18…ハンドル
20…コントローラ 22…高周波電源部
26…第1グリッパ部材 28…第2グリッパ部材
30…グリッパ保持部材 32…外殻部材
34…湾曲部 36…関節部材
46…駆動モータ 50…回転ハンドル
60…導線 62…円筒端子
64…接触端子 66…第1ベルト
68…第2ベルト 82…中空チューブ
82a…中空部 84…外筒
86…内筒 94…移動体
X…処置対象
10. Manipulator (medical manipulator)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Gripper 14 ... Tip operation | movement part 16 ... Shaft 18 ... Handle 20 ... Controller 22 ... High frequency power supply part 26 ... 1st gripper member 28 ... 2nd gripper member 30 ... Gripper holding member 32 ... Outer shell member 34 ... Curved part 36 ... Joint member 46 ... Drive motor 50 ... Rotating handle 60 ... Conducting wire 62 ... Cylindrical terminal 64 ... Contact terminal 66 ... First belt 68 ... Second belt 82 ... Hollow tube 82a ... Hollow part 84 ... Outer cylinder 86 ... Inner cylinder 94 ... Movement Body X ... treatment target

Claims (5)

シャフトと、
前記シャフトの先端に設けられ、処置対象に処置を行うエンドエフェクタを有する先端動作部と、
前記シャフトの基端に設けられ、人からの入力に基づき前記エンドエフェクタを動作させる本体部とを備える医療用マニピュレータであって、
前記シャフトは、前記本体部に装着固定される外筒と、前記外筒内を挿通し前記先端動作部に動作力を伝達させ、前記エンドエフェクタに電力を供給可能な導線を内部に有する内筒とを備え、
前記本体部は、
前記外筒に対して前記内筒を先端及び基端方向に移動させる進退移動機構と、
前記進退移動機構により前記内筒が先端側に移動した位置と基端側に移動した位置との間で、前記外筒に対し前記内筒を回転させる回転機構と
電源と前記導線とを電気的に接続する電気接続構造とを備え
前記電気接続構造は、
前記電源に接続される接触端子と、
前記導線に接続されると共に前記内筒と一体に回転し、且つ前記内筒が先端側に移動した位置と基端側に移動した位置との間で、前記接触端子に接触可能な円筒端子とを備え
ことを特徴とする医療用マニピュレータ。
A shaft,
A distal end working unit provided at the distal end of the shaft and having an end effector for performing treatment on a treatment target;
A medical manipulator provided at a proximal end of the shaft and including a main body that operates the end effector based on an input from a person;
Said shaft, an outer cylinder mounted fixed to the body portion, the outer cylinder is inserted was transmitting operation force to the distal end working unit, that have a possible supply conductors power within the end effector With an inner cylinder,
The main body is
An advancing / retreating mechanism for moving the inner cylinder in the distal and proximal directions relative to the outer cylinder;
A rotation mechanism for rotating the inner cylinder relative to the outer cylinder between a position where the inner cylinder moves to the distal end side and a position where the inner cylinder moves to the proximal end side by the advance / retreat movement mechanism ;
An electrical connection structure for electrically connecting a power source and the conductive wire ;
The electrical connection structure is:
A contact terminal connected to the power source;
A cylindrical terminal that is connected to the conductive wire and rotates integrally with the inner cylinder and is capable of contacting the contact terminal between a position where the inner cylinder moves to the distal end side and a position where the inner cylinder moves to the proximal end side; medical manipulator, characterized in that Ru equipped with.
請求項1記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記回転機構は、前記内筒に装着される従動ギアと、前記従動ギアに噛み合い該従動ギアを回転させる主動ギアとを有し、
前記従動ギア及び前記主動ギアの少なくともいずれか一方の軸方向長さが前記進退移動機構による前記内筒の移動量よりも長い
ことを特徴とする医療用マニピュレータ。
The medical manipulator according to claim 1, wherein
The rotation mechanism has a driven gear attached to the inner cylinder, and a main gear that meshes with the driven gear and rotates the driven gear.
A medical manipulator, wherein an axial length of at least one of the driven gear and the main driving gear is longer than a moving amount of the inner cylinder by the advance / retreat mechanism.
請求項2記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記回転機構は、人による回転操作に基づき前記主動ギアを回転させる回転操作部を備え、
前記回転操作部は、前記本体部の近傍位置に設けられ、前記本体部の幅よりも狭く形成されている
ことを特徴とする医療用マニピュレータ。
The medical manipulator according to claim 2,
The rotation mechanism includes a rotation operation unit that rotates the main driving gear based on a rotation operation by a person,
The rotation manipulator is provided in the vicinity of the main body, and is formed to be narrower than the width of the main body.
請求項3記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記回転機構は、前記回転操作部の回転にともない回転するラッチ用歯車と、前記ラッチ用歯車に弾性的に当接するラッチ片とを備え、
前記ラッチ用歯車は、前記回転操作部の回転操作量に基づき前記ラッチ片を弾性変形させる凹凸面を有する
ことを特徴とする医療用マニピュレータ。
The medical manipulator according to claim 3, wherein
The rotation mechanism includes a latching gear that rotates as the rotation operation unit rotates, and a latch piece that elastically contacts the latching gear,
The latching gear has an uneven surface that elastically deforms the latch piece based on a rotation operation amount of the rotation operation unit.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記進退移動機構は、前記内筒に装着され周方向に延在する環状の溝部が形成された回転軸部材と、
前記内筒を回転可能な状態としたまま前記溝部に挿入される突部を有し、前記突部を先端及び基端方向に変位させる動体とを備える
ことを特徴とする医療用マニピュレータ。
In the medical manipulator according to any one of claims 1 to 4,
The forward / backward movement mechanism includes a rotary shaft member that is attached to the inner cylinder and formed with an annular groove extending in the circumferential direction;
A medical manipulator comprising: a protrusion that is inserted into the groove while the inner cylinder is in a rotatable state; and a moving body that displaces the protrusion in the distal end and proximal end directions.
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