JP6137976B2 - マニピュレータシステム - Google Patents

Description

本発明はマニピュレータシステムに関するものである。

従来、挿入部の先端に長手方向に隣接して２つの湾曲部を備える内視鏡が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この内視鏡は、挿入方向に対して前方に位置する患部を観察および処置することができる。また、挿入部の先端がＵ字状に折り返した形態を有する内視鏡が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１２−１９６２６９号公報 特表２００９−５３９５７３号公報

しかしながら、大腸のような管腔内での処置においては、管腔内壁の襞の挿入方向手前側，奥側もしくは両側に跨がるような病変部が存在し、上述した特許文献１および特許文献２のいずれの内視鏡を使用しても病変部の処置を十分に行うことができないという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、対象部位が管腔内のどの位置に
あっても、対象部位を処置等し易い位置に先端を配置することができるマニピュレータシステムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の参考態様は、細長い挿入部の先端部に長手軸方向に隣接して配列され、前記先端部を湾曲させる先端側関節群と基端側関節群とを備え、該基端側関節群が、並行して配される軸線回りにそれぞれ屈曲させられることにより、前記先端部を１８０°以上湾曲可能な複数の基端側屈曲関節を備え、前記先端側関節群が、前記基端側関節群よりも先端側に配置され、各前記基端側屈曲関節の軸線および前記長手軸を含む平面に交差する軸線回りに屈曲させられる第１の先端側屈曲関節と、該第１の先端側屈曲関節の軸線に対して長手軸方向に配置され、前記基端側屈曲関節の軸線と並行して配される軸線回りに屈曲させられる第２の先端側屈曲関節とを備えるマニピュレータである。

本態様によれば、挿入部の先端に設けられた先端側関節群および基端側関節群を作動させて先端部を略直線状に延ばすことにより、細長い直線状の管腔への挿入性を向上することができ、湾曲した管腔に対しては先端側関節群および基端側関節群を構成する各屈曲関節を各軸線回りに適宜屈曲させて、管腔の形状に倣って無理なく挿入することができる。

そして、例えば、挿入部の先端面に観察光学系が設けられている場合には、挿入方向の前方に広がる視界内に位置する患部を観察することができる。一方、患部が管腔の襞の裏側のように前方に広がる視界によっては観察できない場合には、基端側関節群を構成する複数の基端側屈曲関節を作動させることにより、先端部を１８０°以上湾曲させて視界を挿入方向の後方に向けることができる。
この状態においても、先端側関節群に備えられた第１の先端側屈曲関節および第２の先端側屈曲関節を作動させることにより、挿入部の先端を２自由度方向に移動させることができ、患部の観察および処置を行うことができる。

上記態様においては、前記基端側関節群が、前記先端部を１８０°以上湾曲可能な基端側屈曲関節の他に１以上の基端側屈曲関節を備えていてもよい。
このようにすることで、挿入部の先端を挿入方向の後方に向けた状態でも、さらに他の１以上の基端側屈曲関節によって先端を移動させることができる。そして、この他の１以上の基端側屈曲関節と、第２の先端側屈曲関節との協調動作によって、先端を一方向に並進移動させることができる。これにより、先端の姿勢を維持したまま先端を移動させることができ、管腔の内壁との干渉を抑制しつつ観察および処置を行うことができる。

また、上記態様においては、前記基端側関節群が、３以上の基端側屈曲関節を備えていてもよい。
このようにすることで、基端側関節群を構成する３以上の基端側屈曲関節により先端部を尺取り虫状に動作させ、挿入部の長手軸方向への進退を行わせることができる。

また、上記態様においては、前記先端側関節群が、２以上の第１の先端側屈曲関節を備えていてもよい。
このようにすることで、第２の先端屈曲関節による移動方向とは交差する方向に挿入部の先端を、姿勢を維持したまま並進移動させることができる。

また、上記態様においては、前記先端側関節群が、２以上の第２の先端側屈曲関節を備えていてもよい。
このようにすることで、基端側関節群を作動させることなく、挿入部の先端を第１の先端側屈曲関節による移動方向とは交差する方向に、挿入部の先端を並進移動させることができる。

本発明の一態様は、マニピュレータと、該マニピュレータを駆動する駆動部とを備えるスレーブ装置と、操作者により操作される操作部を備えるマスタ装置と、該マスタ装置の前記操作部により入力された入力信号に基づいて前記スレーブ装置の駆動部を制御するコントローラと、を備え、前記マニピュレータが、細長い挿入部の先端部に長手軸方向に隣接して配列され、前記先端部を湾曲させる先端側関節群と基端側関節群とを備え、該基端側関節群が、並行して配される軸線回りにそれぞれ屈曲させられることにより、前記先端部を１８０°以上湾曲可能な複数の基端側屈曲関節を備え、前記先端側関節群が、前記基端側関節群の先端側に連なり、各前記基端側屈曲関節の前記軸線および前記長手軸を含む平面に直交する軸線回りに屈曲させられる第１の先端側屈曲関節と、該第１の先端側屈曲関節の先端側に連なり、前記基端側屈曲関節の前記軸線と平行に配される軸線回りに屈曲させられる第２の先端側屈曲関節と、を備え、前記コントローラが、前記基端側関節群の前記基端側屈曲関節と、前記先端側関節群の前記第２の先端側屈曲関節とを協調動作させることによって、前記第２の先端側屈曲関節の前記軸線に直交する平面内にて、前記先端部の姿勢を維持しながら前記先端部を移動させる制御を行うマニピュレータシステムである。

本発明によれば、患部が管腔内のどの位置にあっても、患部を処置等し易い位置に先端を配置することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る内視鏡を備える内視鏡システムを示す全体構成図である。 内視鏡を備えるスレーブ装置を示す斜視図である。 図２の内視鏡の湾曲部を部分的に示す斜視図である。 図３の湾曲部の（ａ）簡易化した側面図、（ｂ）模式化した側面図である。 図３の湾曲部の基端側関節群を示す（ａ）真っ直ぐに延びた側面図、（ｂ）最先端の関節を湾曲させた側面図である。 図３の湾曲部の基端側関節群を示す（ａ）真っ直ぐに延びた側面図、（ｂ）最先端から２番目の関節を湾曲させた側面図である。 図３の湾曲部の先端側関節群の最も基端側の屈曲関節を示す（ａ）真っ直ぐに延びた側面図、（ｂ）一方向に湾曲させた側面図、（ｃ）他の方向に湾曲させた側面図である。 図３の湾曲部の先端側関節群の最も基端側から２番目の屈曲関節を示す（ａ）真っ直ぐに延びた側面図、（ｂ）一方向に湾曲させた側面図、（ｃ）他の方向に湾曲させた側面図である。 図３の湾曲部の先端側関節群の最先端の屈曲関節を示す（ａ）真っ直ぐに延びた側面図、（ｂ）一方向に湾曲させた側面図、（ｃ）他の方向に湾曲させた側面図である。 図２の内視鏡の湾曲部の基端側関節群により湾曲部をＵターンさせた状態を示す簡易化された側面図である。 図２の内視鏡の湾曲部による先端部の並進動作を説明する模式的な（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。 図２の内視鏡の湾曲部による先端部の直線的な並進動作を説明する模式的な側面図である。 図２の内視鏡の湾曲部による尺取り虫状の進退を説明する（ａ）真っ直ぐに延びた側面図、（ｂ）基端側関節群を収縮させた状態の側面図である。 図２の内視鏡の湾曲部の基端側関節群により、湾曲部を体腔内に（ａ）挿入した状態、（ｂ）固定した状態を示す側面図である。 図２の内視鏡の湾曲部の軸構成の（ａ）第１の変形例、（ｂ）第２の変形例、（ｃ）第３の変形例をそれぞれ示す模式的な側面図である。

本発明の一実施形態に係るマニピュレータおよびマニピュレータシステムについて、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るマニピュレータシステムは内視鏡システム１であって、図１に示されるように、医師（操作者）Ａにより操作されるマスタ装置２と、該マスタ装置２を介した入力により駆動されるスレーブ装置３と、マスタ装置２への入力に基づいてスレーブ装置３を制御するコントローラ４と、モニタ２５とを備えている。

スレーブ装置３は、図２に示されるように、患者Ｐの体腔内に挿入される本実施形態に係る内視鏡５と、該内視鏡５を駆動する駆動部６ａ，６ｂとを備えている。
本実施形態に係るマニピュレータは、内視鏡５であって、湾曲可能な軟性の細長い挿入部７を有する軟性内視鏡であって、細長い軟性部８と、先端に配置される先端部９と、これら先端部９と軟性部８との間に配置される湾曲部１０とを備えている。なお、本実施形態では、軟性内視鏡としているが、細長い硬性部を有する硬性内視鏡でも良い。

湾曲部１０は、図３に示されるように、軟性部８の先端に対する先端部９の位置および姿勢を変更するための先端側関節群１１と基端側関節群１２とを備えている。先端側関節群１１と基端側関節群１２とは、挿入部７の長手方向に並んで配列されている。図４（ａ）に湾曲部１０を簡略化した図、図４（ｂ）に湾曲部１０を模式化した図をそれぞれ示す。

基端側関節群１２は、複数の、例えば、４つの屈曲関節（基端側屈曲関節）１２ａ〜１２ｄを備えている。これらの屈曲関節１２ａ〜１２ｄは、それぞれ、２つのリンク部材１３ａ〜１３ｅの間に配置され、２つのリンク部材１３ａ〜１３ｅ間の相対角度を変化させるようになっている。

各屈曲関節１２ａ〜１２ｄは、挿入部７の長手方向、すなわち、各リンク部材１３ａ〜１３ｅの長手軸方向に間隔をあけて平行に配される（Ｙ軸方向に沿う）軸線１４ａ〜１４ｄ回りにそれぞれ独立して屈曲させられるようになっている。各屈曲関節１２ａ〜１２ｄは、例えば、±６０°の屈曲角度範囲にわたって屈曲可能に構成され、基端側関節群１２全体として、±２４０°屈曲させることができるようになっている。なお、軸線１４ａ〜１４ｄは必ずしも平行に配されている必要はなく、屈曲することができるように並行して配列されていればよい。

各屈曲関節１２ａ〜１２ｄは、例えば、図５および図６に示されるように、複数、例えば、１つの屈曲関節１２ａ〜１２ｄ当たりに４個のコマ１５ａ〜１５ｄを相互に揺動可能に連接して２つのリンク部材１３ａ〜１３ｅ間に配置し、各コマ１５ａ〜１５ｄの端部に設けられた貫通孔を貫通して配置されたワイヤ１６ａの先端を、先端側のリンク部材１３ｅに固定することにより構成されている。

図５は基端側関節群１２の内、最も先端に配置される屈曲関節１２ｄの動作を示すものである。挿入部７の基端側から、屈曲関節１２ｄの基端側のリンク部材１３ｄまで長手方向に沿って配置された２本のシース１７ａによってそれぞれ導かれた２本のワイヤ１６ａが、屈曲関節１２ｄの先端側のリンク部材１３ｅに固定されている。図５（ａ）のように真っ直ぐに延びた状態から、図５（ｂ）のように一方のワイヤ１６ａに張力Ｆをかけることで、先端の屈曲関節１２ｄのみを一方向に屈曲させることができるようになっている。

図６は基端側関節群１２の内、先端から２番目に配置される屈曲関節１２ｃの動作を示すものである。挿入部７の基端側から、屈曲関節１２ｃの基端側のリンク部材１３ｃまで長手方向に沿って配置された２本のシース１７ｂによってそれぞれ導かれた２本のワイヤ１６ｂが、屈曲関節１２ｃの先端側のリンク部材１３ｄに固定されている。図６（ａ）のように真っ直ぐに延びた状態から、図６（ｂ）のように一方のワイヤ１７ｂに張力をかけることで、先端から２番目の屈曲関節１２ｃのみを一方向に屈曲させることができるようになっている。
先端から３番目および４番目の屈曲関節１２ｂ，１２ａについては、図示しないが、同様に構成されている。

先端側関節群１１は、複数の、例えば、３つの屈曲関節（先端側屈曲関節）１１ａ〜１１ｃを備えている。これらの屈曲関節１１ａ〜１１ｃも、それぞれ、２つのリンク部材１３ｆ〜１３ｈの間に配置され、２つのリンク部材１３ｆ〜１３ｈ間の相対角度を変化させるようになっている。

基端側の２つの屈曲関節１１ａ，１１ｂは、図３に示されるように、それぞれ、基端側関節群１２の最先端の屈曲関節１２ｄの軸線１４ｄおよびリンク部材１３ｅ〜１３ｈの長手軸を含む平面に直交する（Ｚ軸方向に沿う）軸線１４ｅ，１４ｆ回りにリンク部材１３ｆ〜１３ｈを揺動させるようになっている。また、最先端の１つの屈曲関節１１ｃは、上記屈曲関節１１ａ，１１ｂの軸線１４ｅ，１４ｆおよびリンク部材１３ｅ〜１３ｈの長手軸を含む平面に直交する（Ｙ軸方向に沿う）軸線１４ｇ回りに先端部９を揺動させるようになっている。なお、軸線１４ｅ，１４ｆは、必ずしも軸線１４ｄおよび長手軸を含む平面に直交していなくてもよく、屈曲することができるように上記平面に交差して設けられていてもよい。

先端側関節群１１の内、最も基端側の屈曲関節１１ａは、図７（ａ）〜（ｃ）に示されるように、例えば、基端側のリンク部材１３ｅに揺動可能に連結された先端側のリンク部材１３ｆに固定されたプーリ１８ａに先端が固定されたワイヤ１９ａに張力Ｆを付与することにより、リンク部材１３ｅに対してリンク部材１３ｆを揺動させるようになっている。プーリ１８ａには、張力Ｆによりプーリ１８ａを逆方向に回転可能な２本のワイヤ１９ａの先端が固定されている。

先端側関節群１１の内、基端から２番目の屈曲関節１１ｂは、図８（ａ）〜（ｃ）に示されるように、２つのリンク部材１３ｅ，１３ｆに揺動可能に連結された基端側プーリ１８ｂと、先端側のリンク部材１３ｇに固定され、基端側のリンク部材１３ｆに揺動可能に連結された先端側プーリ１８ｃと、これらのプーリ１８ｂ，１８ｃ間を接続する連結リンク２０とを備えている。基端側プーリ１８ｂには、ワイヤ１９ｂの先端が固定され、このワイヤ１９ｂに張力Ｆを付与することにより、リンク部材１３ｆに対してリンク部材１３ｇを揺動させるようになっている。基端側プーリ１８ｂには、張力Ｆにより基端側プーリ１８ｂを逆方向に回転可能な２本のワイヤ１９ｂの先端が固定されている。

挿入部７の最も先端に位置する屈曲関節１１ｃは、図９（ａ）〜（ｃ）に示されるように、２つのリンク部材１３ｇ，１３ｈを軸線１４ｇ回りに相対的に揺動可能に連結し、先端側のリンク部材１３ｇに先端が固定されたワイヤ１９ｃに張力Ｆを付与することにより、リンク部材１３ｇに対してリンク部材１３ｈを揺動させるようになっている。
全ての屈曲関節１１ａ〜１１ｃ，１２ａ〜１２ｄを動作させるワイヤ１６ａ，１６ｂ、１９ａ〜１９ｃは軟性部８の内部を通して軟性部８の基端側に延びている。

駆動部６ａ，６ｂは、図２に示されるように、先端側関節群１１を駆動する先端側駆動部６ａと、基端側関節群１２を駆動する基端側駆動部６ｂの２つを備えている。各駆動部６ａ，６ｂは、中継部２１を介して内視鏡５の軟性部８に接続されている。各駆動部６ａ，６ｂは、軟性部８内を経由して基端側に延びるワイヤ１６ａ，１６ｂ、１９ａ〜１９ｃの基端部を牽引して、各ワイヤ１６ａ，１６ｂ、１９ａ〜１９ｃに個別に加える張力Ｆを調節するように、各ワイヤ１６ａ，１６ｂ、１９ａ〜１９ｃの基端に取り付けられたスライダ（図示略）を備えている。各駆動部は、電動式のアクチュエータを備える駆動源２２、もしくは手動式の手動操作用マスタ（図示略）に着脱することできるようになっている。

駆動源２２のアクチュエータは、例えば、リニアモータのようなリニアアクチュエータであり、駆動部６ａ，６ｂを取り付けると、駆動部６ａ，６ｂのスライダにアクチュエータが係合し、アクチュエータの作動によってスライダがスライドしてワイヤ１６ａ，１６ｂ、１９ａ〜１９ｃに張力Ｆが付与されるようになっている。

また、手動操作用マスタは駆動部６ａ，６ｂを取り付けると、駆動部６ａ，６ｂのスライダに操作部が係合し、医師Ａの加えた力によってスライダがスライドしてワイヤ１６ａ，１６ｂ、１９ａ〜１９ｃに張力Ｆが付与されるようになっている。
中継部２１には挿入部７の長手方向に沿って延び、先端面に開口する鉗子チャネル（図示略）内への処置具の挿入ポート２３が設けられている。

マスタ装置２は、図１に示されるように、内視鏡５の湾曲部１０と同じ数の関節を有する相似形の入力装置である。各関節には、その屈曲角度を検出するエンコーダ等の検出器（図示略）が備えられており、医師Ａが先端部を把持して移動させるときの検出器により検出されたマスタ装置２の各関節の屈曲角度信号を出力するようになっている。

コントローラ４はマスタ装置２から出力された屈曲角度信号により示されるマスタ装置２の各関節の屈曲角度と、内視鏡５の湾曲部１０の各屈曲関節１１ａ〜１１ｃ，１２ａ〜１２ｄの屈曲角度とが同じ角度となるように駆動部６ａ，６ｂを制御するようになっている。

このように構成された本実施形態に係る内視鏡５および内視鏡システム１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る内視鏡５を用いて患者Ｐの体腔内の観察および処置を行うには、先端側関節群１１を駆動する先端側駆動部６ａのみに手動操作用マスタを取り付けて体腔内への挿入作業を行う。

医師Ａは、手動操作用マスタを左手に持って操作しながら、挿入部７を右手で保持して、従来の内視鏡と同様の方法で内視鏡５を体腔内に挿入していく。このとき、内視鏡５を作動させることによって体腔内の様子を撮影しモニタ２５に表示する。医師Ａは、モニタ２５を見ながら手動操作用マスタを操作することにより、先端側関節群１１を駆動させて、内視鏡５の先端部９が患部に近接するまで、挿入部７を体腔内に挿入していく。

この状態においては、基端側関節群１２を駆動する基端側駆動部６ｂには駆動源２２および手動操作用マスタが取り付けられていないので、基端側関節群１２は、先端側関節群１１の動作に倣って受動的に追従して動作させられる。これにより、基端側関節群１２によって挿入動作が妨げられずに済む。
そして、挿入部７の先端部９が患部近傍に配置されたときには、手動操作用マスタを駆動源２２に切り替えるとともに、基端側駆動部６ｂにも駆動源２２を取り付けて、医師Ａがマスタ装置２を操作する。

本実施形態に係る内視鏡５は、基端側関節群１２として合計で±２４０°屈曲する４つの屈曲関節１２ａ〜１２ｄを有しているので、図１０に示されるように、湾曲部１０をＵ字状に湾曲させて内視鏡５の先端面を後方に向けることができる。また、湾曲部１０をＵ字状に湾曲させた状態でも各屈曲関節１２ａ〜１２ｄの動作範囲に余裕があるので、挿入部７の先端部９を進退させることができる。その結果、体腔への挿入方向の前方に配置される患部のみならず、襞の裏側のように、逆方向に配置される患部に対しても、観察あるいは処置し易い位置に挿入部７の先端面を向けることができるという利点がある。

そして、本実施形態に係る内視鏡５によれば、基端側関節群１２のみの動作で挿入部７の先端をＵターンさせることができ、Ｕターンさせた状態でも、先端側関節群１１の３つの屈曲関節１１ａ〜１１ｃによって挿入部７の先端面を３次元的に任意の位置に移動させることができる。特に、本実施形態に係る内視鏡５によれば、図１１（ａ）に示されるように、先端側関節群１１を構成する２つの屈曲関節１１ａ，１１ｂの協調動作によって、基端側関節群１２の屈曲方向とは直交する方向への先端部９の並進移動、および、図１１（ｂ）に示されるように、基端側関節群１２の最先端の屈曲関節１２ｄと、先端側関節群１１の最先端の屈曲関節１１ｃとの協調動作によって、基端側関節群１２の屈曲方向への先端部９の並進移動を実現することができる。

すなわち、先端側関節群１１の先端の２つの屈曲関節１１ｂ，１１ｃによって直交する２方向への先端部９の姿勢を定め、先端の２つの屈曲関節１１ｂ，１１ｃによる揺動をその基端側の２つの屈曲関節１１ａ，１２ｄによって打ち消すように協調動作させることにより、先端部９の姿勢を維持しながら並進移動させることができる。これにより先端部９と体腔の内壁との干渉を抑制しつつ観察および処置を行うことができる。

本実施形態においては基端側関節群１２が、±２４０°の屈曲角度を実現し得るので、Ｕターンさせた状態でもさらに動作範囲に余裕があり、先端部９を精度よく並進移動させることができる。そして、図１２に示されるように、基端側関節群１２の全ての屈曲関節１２ａ〜１２ｄと先端側関節群１１の屈曲関節１１ｃとの協調動作によって、基端側関節群１２の屈曲方向への先端部９の直線状の軌跡を描く並進移動を実現することができる。

また、図１３（ａ），（ｂ）に示されるように、基端側関節群１２が略真っ直ぐに延びた状態では、４つの屈曲関節１２ａ〜１２ｄの内の両端の２つの屈曲関節１２ａ，１２ｄと中央の２つの屈曲関節１２ｂ，１２ｃとで屈曲方向を異ならせることにより、屈曲関節１２ａ〜１２ｄを尺取り虫のように動かして挿入部７の先端部９を進退させることもできる。挿入部７を手動で挿入しなくても先端部９の位置を微調節することができる。

また、図１４に示されるように、挿入部７を体腔Ｂ内で進行させて患部近傍に到達した後に、図１４（ａ）に示されるように、基端側関節群１２をＵ字状に湾曲させるとともに、図１４（ｂ）に示されるように、湾曲させた挿入部７自体を体腔Ｂの内壁に押し付けるように突っ張ることで、挿入部７を体腔Ｂに対して固定し、かつ、空間を確保しながら安定的に観察や処置を行うことができる。

処置が終了した後には、駆動部６ａ，６ｂを駆動源２２から切り離して、全ての屈曲関節１１ａ〜１１ｃ，１２ａ〜１２ｄを受動的に動作する状態とし、挿入部７を手動で抜き出すことにより、体腔Ｂ内から内視鏡５を抜去することができる。

なお、本実施形態においては、３つの屈曲関節１１ａ〜１１ｃからなる先端側関節群１１と、４つの屈曲関節１２ａ〜１２ｄからなる基端側関節群１２とを有する湾曲部１０を例示したが、軸構成はこれに限定されるものではなく、図１５に示されるような他の軸構成を採用してもよい。

図１５（ａ）は、基端側関節群１２として、Ｙ軸方向に軸線を有する４つの屈曲関節１２ａ〜１２ｄに代えて、Ｙ軸方向に軸線を有する４つの屈曲関節１２ａ〜１２ｄと、Ｚ軸方向に軸線を有する４つの屈曲関節１２ｅ〜１２ｈとを長手軸方向に交互に配列したものを示している。これにより、基端側関節群１２においても２軸方向に１８０°以上湾曲させることができる。

図１５（ｂ）は、先端側関節群１１としての３つの屈曲関節１１ａ〜１１ｃに加えてさらに１つのＹ軸方向に軸線を有する屈曲関節１１ｄを備えるものを示している。これにより、先端側関節群１１を構成する屈曲関節１１ａ〜１１ｄの協調動作によって、先端部９を、姿勢を維持したままで並進移動させることができる。

また、図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）と同様に先端側関節群１１として４つの屈曲関節１１ａ〜１１ｄを有しているが、Ｙ軸方向に軸線を有する屈曲関節１１ｃ，１１ｄと、Ｚ軸方向に軸線を有する屈曲関節１１ａ，１１ｂとを長手軸方向に交互に配列したものを示している。これによっても図１５（ｂ）と同様の動作を行うことができる。

また、本実施形態においては、基端側関節群１２が合計で±２４０°の動作範囲を有するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも一方向に１８０°以上の動作範囲を有していればよい。これにより、先端部９をＵターンさせることができる。

また、基端側関節群１２が、合計で少なくとも一方向に１８０°以上の動作範囲を有する複数の屈曲関節に加えて１以上の屈曲関節を備えていてもよい。このようにすることで、先端部９をＵターンさせた上で、さらに余裕を持たせることができる。
また、本実施形態では、各関節をリンク部材にて間隔をあけて配設して説明したが、これに限定されるものではなく、リンク部材を介さず各関節を連接してもよい。これにより、より高屈曲が可能となる。

また、本実施形態においては、マニピュレータおよびマニピュレータシステムの一例として内視鏡５および内視鏡システム１を例示したが、これに限定されるものではなく、処置具等の他のマニピュレータおよびマニピュレータシステムに適用してもよい。

Ａ 医師（操作者）
１ 内視鏡システム（マニピュレータシステム）
２ マスタ装置
３ スレーブ装置
４ コントローラ
５ 内視鏡（マニピュレータ）
６ａ 先端側駆動部（駆動部）
６ｂ 基端側駆動部（駆動部）
７ 挿入部
９ 先端部
１０ 湾曲部（先端部）
１１ 先端側関節群
１１ａ，１１ｂ 屈曲関節（第１の先端側屈曲関節）
１１ｃ 屈曲関節（第２の先端側屈曲関節）
１２ 基端側関節群
１２ａ〜１２ｈ 屈曲関節（基端側屈曲関節）

Claims (8)

1. マニピュレータと、該マニピュレータを駆動する駆動部とを備えるスレーブ装置と、
   操作者により操作される操作部を備えるマスタ装置と、
   該マスタ装置の前記操作部により入力された入力信号に基づいて前記スレーブ装置の駆動部を制御するコントローラと、を備え、
   前記マニピュレータが、
   細長い挿入部の先端部に長手軸方向に隣接して配列され、前記先端部を湾曲させる先端側関節群と基端側関節群とを備え、
   該基端側関節群が、並行して配される軸線回りにそれぞれ屈曲させられることにより、前記先端部を１８０°以上湾曲可能な複数の基端側屈曲関節を備え、
   前記先端側関節群が、前記基端側関節群の先端側に連なり、各前記基端側屈曲関節の前記軸線および前記長手軸を含む平面に直交する軸線回りに屈曲させられる第１の先端側屈曲関節と、該第１の先端側屈曲関節の先端側に連なり、前記基端側屈曲関節の前記軸線と平行に配される軸線回りに屈曲させられる第２の先端側屈曲関節と、を備え、
   前記コントローラが、
   前記基端側関節群の前記基端側屈曲関節と、前記先端側関節群の前記第２の先端側屈曲関節とを協調動作させることによって、前記第２の先端側屈曲関節の前記軸線に直交する平面内にて、前記先端部の姿勢を維持しながら前記先端部を移動させる制御を行うマニピュレータシステム。
2. 前記基端側関節群が、前記先端部を１８０°以上湾曲可能な基端側屈曲関節の他に１以上の基端側屈曲関節を備える請求項１に記載のマニピュレータシステム。
3. 前記基端側関節群が、３以上の基端側屈曲関節を備える請求項１または請求項２に記載のマニピュレータシステム。
4. 前記先端側関節群が、２以上の第１の先端側屈曲関節を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載のマニピュレータシステム。
5. 前記先端側関節群が、２以上の第２の先端側屈曲関節を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載のマニピュレータシステム。
6. 前記コントローラは、前記基端側関節群が１８０°以上湾曲した状態において、
   前記基端側関節群の前記基端側屈曲関節と、前記先端側関節群の前記第２の先端側屈曲関節とを協調動作させることによって、前記第２の先端側屈曲関節の前記軸線に直交する平面内にて、前記先端部の姿勢を維持しながら前記先端部を移動させる制御を行う請求項１から請求項５のいずれかに記載のマニピュレータシステム。
7. 前記コントローラが、
   ２つの前記第１の先端側屈曲関節を協調動作させることによって、前記第２の先端側屈曲関節の前記軸線に平行な平面内にて、前記先端部の姿勢を維持しながら前記先端部を移動させる制御を行う請求項４に記載のマニピュレータシステム。
8. 前記基端側関節群において、前記長手方向に隣接する前記軸線が互いに並列して配され、
   前記先端側関節群において、前記第１の先端側屈曲関節が１つのみ、または２つのみ設けられ、前記第２の先端側屈曲関節が１つのみ、または２つのみ設けられている請求項１から請求項７のいずれかに記載のマニピュレータシステム。

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