JP6920575B1 - ロボットシステムおよびロボットシステムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の第4の局面によるロボットシステムは、第1空間に配置され、医療用の検査器具を保持するハンドを備えるアームを有するロボットと、第1空間とは異なる第2空間において、検査器具に対する操作を受け付ける操作装置と、受け付けられた操作に応じてロボットを制御することにより検査器具を操作する制御装置と、ハンドに設けられ、患者に対して検査器具を挿入する位置に光を照射する照射部と、を備え、照射部は、一対のレーザ光指示具を含み、一対のレーザ光指示具から各々照射される光が互いに交差する。
第1実施形態に係るロボットシステムは、医療検査器具および/または医療診察器具を保持するハンドを有するアームと、を備える、ロボットと、ロボットを操作する、操作器と、制御装置と、を備え、ロボットが配置されている第1空間と、操作器が配置されている第2空間と、は隔離されていて、制御装置は、ロボットを患者に近づくように自走させる(A)と、(A)の実行後に、操作器から入力されたアームおよび/またはハンドの操作指令情報に基づいて、アームを動作させる(B)と、を実行する。
図1および図2は、第1実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
次に、第1実施形態に係るロボットシステム100の動作および作用効果について、図1〜図10を参照しながら、詳細に説明する。なお、以下の動作は、制御装置110の演算処理器110aが、記憶器110bに格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。
次に、第1実施形態に係るロボットシステム100の第1変形例について、図11を参照しながら説明する。
第2実施形態に係るロボットシステムは、第1実施形態(第1変形例を含む)に係るロボットシステムにおいて、ロボットが、第1音声入力装置と、第1音声出力装置と、をさらに備え、第2空間には、第2音声入力装置と、第2音声出力装置と、がさらに配置されていて、制御装置は、第1音声入力装置に入力された音声情報を第2音声出力装置に出力し、第2音声入力装置に入力された音声情報を第1音声出力装置に出力する。
図12は、第2実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
第3実施形態に係るロボットシステムは、第1実施形態(第1変形例を含む)または第2実施形態に係るロボットシステムにおいて、ロボットが、薬、食事、検査用試薬(試薬)、検体、医療用の検査器具、および医療診察器具のうち、少なくとも1つの搬送品を収納する収納装置をさらに備える。
図13は、第3実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
第4実施形態に係るロボットシステムは、第1実施形態(第1変形例を含む)〜第3実施形態のいずれかの実施形態に係るロボットシステムにおいて、第1空間および第2空間から隔離されている第3空間がさらに備えられ、第3空間では、ロボットが消毒される。
図14は、第4実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
次に、第4実施形態に係るロボットシステム100の動作および作用効果について、図14および図15を参照しながら、詳細に説明する。なお、以下の動作は、制御装置110の演算処理器110aが、記憶器110bに格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。
次に、第4実施形態に係るロボットシステム100の第1変形例について、説明する。
図16は、第4実施形態における第1変形例のロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
第5実施形態に係るロボットシステムは、第1実施形態〜第4実施形態(変形例を含む)のいずれかの実施形態に係るロボットシステムにおいて、ロボットが、第2表示装置をさらに備え、第2空間には、第2撮影装置がさらに配置されていて、制御装置は、(B)において、第2撮影装置が撮影した画像情報および/または映像情報を第2表示装置に表示させる。
図17は、第5実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
次に、第5実施形態に係るロボットシステム100の動作および作用効果について、図17および図18を参照しながら、詳細に説明する。なお、以下の動作は、制御装置110の演算処理器110aが、記憶器110bに格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。
第6実施形態に係るロボットシステムは、医療検査器具および/または医療診察器具を保持するハンドを有するアームと、を備える、ロボットと、ロボットを操作する、操作器と、制御装置と、を備え、ロボットが配置されている第1空間と、操作器が配置されている第2空間と、は隔離されていて、ハンドには、第1撮影装置が配置されていて、制御装置は、操作器から入力されたアームおよび/またはハンドの操作指令情報に基づいて、アームおよび/またはハンドを動作させる(α)を実行する。
図19および図20は、第6実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
次に、第6実施形態に係るロボットシステム100の動作および作用効果について、図19〜図22を参照しながら、詳細に説明する。なお、以下の動作は、制御装置110の演算処理器110aが、記憶器110bに格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。
次に、第6実施形態に係るロボットシステムの第1変形例について、図23を参照しながら説明する。
第7実施形態に係るロボットシステムは、第6実施形態(第1変形例を含む)に係るロボットシステムにおいて、ロボットは、第1音声入力装置と、第1音声出力装置と、をさらに備え、第2空間には、第2音声入力装置と、第2音声出力装置と、がさらに配置されていて、制御装置は、第1音声入力装置に入力された音声情報を第2音声出力装置に出力し、第2音声入力装置に入力された音声情報を第1音声出力装置に出力する。
図24は、第7実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
第8実施形態に係るロボットシステムは、第6実施形態(第1変形例を含む)または第7実施形態のいずれかの実施形態に係るロボットシステムにおいて、ロボットが、第2表示装置をさらに備え、第2空間には、第2撮影装置がさらに配置されていて、制御装置は、(α)において、第2撮影装置が撮影した画像情報および/または映像情報を第2表示装置に表示させる。
図25は、第8実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す模式図である。
次に、第8実施形態に係るロボットシステム100の動作および作用効果について、図25および図26を参照しながら、詳細に説明する。なお、以下の動作は、制御装置110の演算処理器110aが、記憶器110bに格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。
次に、第9実施形態に係るロボットシステム400について説明する。
第9実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
2B 第2装着部
5a 第1リンク
5b 第2リンク
12 台車
13 アーム
13A 第1アーム
13B 第2アーム
14 制御器
15A 第1アーム部
15B 第2アーム部
16 基軸
17A 第1リスト部
17B 第2リスト部
18 ハンド
18A 第1ハンド
18B 第2ハンド
19 車輪
20 第1撮影装置
21 第1音声入力装置
22 第1音声出力装置
23 収納装置
24 第2表示装置
31 本体
32 中間部材
33 保持部材
34 アクチュエータ
35 支持部材
36 カメラ
37 チャック機構
38A レーザーポインタ
38B レーザーポインタ
39B レーザー光
39A レーザー光
50 滅菌綿棒
50A 仮想滅菌綿棒
50B 第1領域
60 仮想患者
100 ロボットシステム
101 ロボット
102 操作器
102A 解除ボタン
103 第1表示装置
103A 第1映像情報
103B 第2映像情報
103C 第3映像情報
103D 第4映像情報
104 第2音声入力装置
105 第2音声出力装置
106 第2撮影装置
110 制御装置
110a 演算処理器
110b 記憶器
110c 入力器
201 第1空間
202 第2空間
203 第3空間
204 シャッター
205 シャッター
206 シャッター
207 防護カバー
210 隔壁部材
220 基台
221 遮蔽板
222 開口部
230 位置決め器
231 本体
232 被当接部
233 顎乗せ台
300 消毒装置
400 ロボットシステム
401 第1空間
402 第2空間
410 第1表示装置
420 横顔撮影装置
500 ロボット
501 検査器具
510 ハンド
511 第1撮影装置
512 照射部
513 力センサ
520 アーム
600 操作装置
630 制御装置
C 円
GR1、GR2 モデル画像
J1 回転関節
J2 回転関節
J3 直動関節
J4 回転関節
J5 回転関節
J6 回転関節
L1 回転軸線
L2 回転軸線
L3 回転軸線
L4 回転軸線
L5 回転軸線_
P 患者
Pa 鼻腔
Pb 口腔
Claims (21)
- 第1空間に配置され、医療用の検査器具を保持するハンドを備えるアームを有するロボットと、
前記第1空間とは異なる第2空間において、前記検査器具に対する操作を受け付ける操作装置と、
受け付けられた前記操作に応じて前記ロボットを制御することにより前記検査器具を操作する制御装置と、
前記第2空間に配置される第2空間用撮影装置と、
前記ロボットと前記第1空間とのうちの少なくとも一方に設けられ、前記第2空間用撮影装置により撮影された画像が表示される第1空間用表示装置と、を備える、ロボットシステム。 - 前記検査器具は、患者の鼻腔と口腔とのうちの少なくとも一方から検体を採取する検査器具を含み、
前記ハンドまたは前記アームに設けられ、前記鼻腔と前記口腔とのうちの少なくとも一方を撮影する第1空間用撮影装置と、
前記第2空間に配置される第2空間用表示装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記第1空間用撮影装置により撮影された撮影画像を前記第2空間用表示装置に表示させる、請求項1に記載のロボットシステム。 - 前記ハンドに設けられ、患者に当接した前記検査器具からの力を検知する力センサと、
前記第2空間に配置される第2空間用表示装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記力センサの検知結果を前記第2空間用表示装置に表示させる、請求項1または2に記載のロボットシステム。 - 前記第2空間に配置される第2空間用表示装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記検査器具の患者に対する挿入深さを前記第2空間用表示装置に表示させる、請求項1〜3のいずれか1項に記載のロボットシステム。 - 前記ハンドに設けられ、患者に当接した前記検査器具からの力を検知する力センサをさらに備え、
前記制御装置は、
前記力センサの検知結果と、前記検査器具の前記患者に対する挿入深さとを示す円を前記第2空間用表示装置に表示させ、
前記力センサにより検出された力の大きさに応じて前記円の色を変化させ、
前記挿入深さに応じて前記円の直径を変化させる、請求項3または4に記載のロボットシステム。 - 前記第2空間に配置される第2空間用表示装置と、
前記第1空間に配置され、患者の横顔を撮影する横顔撮影装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記患者の横顔の断面と、前記患者に挿入された前記検査器具とを仮想的に表すモデル画像を、前記横顔撮影装置により撮影された前記患者の横顔の画像に重畳させて前記第2空間用表示装置に表示させる、請求項1〜5のいずれか1項に記載のロボットシステム。 - 前記ハンドに設けられ、患者に対して前記検査器具を挿入する位置に光を照射する照射部をさらに備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載のロボットシステム。
- 前記照射部は、一対のレーザ光指示具を含み、
前記一対のレーザ光指示具から各々照射される光が互いに交差する、請求項7に記載のロボットシステム。 - 前記ハンドまたは前記アームに設けられ、前記患者を撮影する第1空間用撮影装置と、
前記第2空間に配置される第2空間用表示装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記第1空間用撮影装置により撮影された、光が照射された前記患者の画像を前記第2空間用表示装置に表示させる、請求項7または8に記載のロボットシステム。 - 前記ロボットは、前記第1空間および前記第2空間とは異なる第3空間において消毒される、請求項1〜9のいずれか1項に記載のロボットシステム。
- 前記第3空間に設けられ、前記ロボットを消毒する消毒装置をさらに備える、請求項10に記載のロボットシステム。
- 前記ロボットは、自身で消毒する、請求項10または11に記載のロボットシステム。
- 前記ロボットは、防護カバーにより覆われている、請求項1〜12のいずれか1項に記載のロボットシステム。
- 前記操作装置は、前記ハンドによる前記検査器具の保持および保持の解除の操作を受け付ける、請求項1〜13のいずれか1項に記載のロボットシステム。
- 前記アームが載置される台車をさらに備える、請求項1〜14のいずれか1項に記載のロボットシステム。
- 前記ロボットと前記第1空間とのうちの少なくとも一方に設けられる第1音声入力装置および第1音声出力装置と、
前記第2空間に設けられる第2音声入力装置および第2音声出力装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、
前記第1音声入力装置に入力された音声情報を、前記第2音声出力装置から出力させ、
前記第2音声入力装置に入力された音声情報を、前記第1音声出力装置から出力させる、請求項1〜15のいずれか1項に記載のロボットシステム。 - 前記ロボットに設けられ、薬、食料、試薬、検体および前記検査器具のうちの少なくとも1つが収納される収納装置をさらに備える、請求項1〜16のいずれか1項に記載のロボットシステム。
- 前記操作装置と前記ロボットとは、マスタースレーブ方式で構成されている、請求項1〜17のいずれか1項に記載のロボットシステム。
- 第1空間に配置され、医療用の検査器具を保持するハンドを備えるアームを有するロボットシステムの制御方法であって、
前記第1空間とは異なる第2空間において、前記検査器具に対する操作を受け付けることと、
受け付けられた前記操作に応じて前記ロボットを制御することにより前記検査器具を操作することと、
前記第2空間に配置される第2空間用撮影装置により撮影された画像を、前記ロボットと前記第1空間とのうちの少なくとも一方に配置される第1空間用表示装置に表示することと、を備える、ロボットシステムの制御方法。 - 第1空間に配置され、医療用の検査器具を保持するハンドを備えるアームを有するロボットと、
前記ハンドまたは前記アームに設けられ、鼻腔と口腔とのうちの少なくとも一方を撮影する第1空間用撮影装置と、
前記第1空間とは異なる第2空間において、前記検査器具に対する操作を受け付ける操作装置と、
受け付けられた前記操作に応じて前記ロボットを制御することにより前記検査器具を操作する制御装置と、
前記第2空間に配置される第2空間用表示装置と、
前記第2空間に配置される第2空間用撮影装置と、
前記ロボットと前記第1空間とのうちの少なくとも一方に設けられ、前記第2空間用撮影装置により撮影された画像が表示される第1空間用表示装置と、を備え、
前記制御装置は、前記第1空間用撮影装置により撮影された撮影画像を前記第2空間用表示装置に表示させる、ロボットシステム。 - 第1空間に配置され、医療用の検査器具を保持するハンドを備えるアームを有するロボットと、
前記第1空間とは異なる第2空間において、前記検査器具に対する操作を受け付ける操作装置と、
受け付けられた前記操作に応じて前記ロボットを制御することにより前記検査器具を操作する制御装置と、
前記ハンドに設けられ、患者に対して前記検査器具を挿入する位置に光を照射する照射部と、を備え、
前記照射部は、一対のレーザ光指示具を含み、
前記一対のレーザ光指示具から各々照射される光が互いに交差する、ロボットシステム。
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