JP6960505B2 - Remote control device - Google Patents
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Description
この発明は、遠隔操作装置に関する。 The present invention relates to a remote control device.
近年、腹腔鏡など様々な手術において手術ロボットが用いられるようになり、手術ロボットの遠隔操作装置の操作性の向上が期待されている。従来、操作者の手術への没入感を高めるため、特許文献１のような、操作者の顔を埋めて覗き込むビューワが設けられた遠隔操作装置を用いることが主流である。 In recent years, surgical robots have come to be used in various operations such as laparoscopes, and it is expected that the operability of remote control devices for surgical robots will be improved. Conventionally, in order to enhance the operator's immersive feeling in surgery, it is mainstream to use a remote control device provided with a viewer for burying the operator's face and looking into it, as in Patent Document 1.
しかしながら、特許文献１の遠隔操作装置では、表示部の位置調整はできるものの高さ、奥行き、及び角度をそれぞれ調整するといった単純な調整しかできなかった。また、手術中でも簡単に操作姿勢を変更することはできなかった。 However, in the remote control device of Patent Document 1, although the position of the display unit can be adjusted, only simple adjustments such as adjusting the height, depth, and angle can be performed. Moreover, it was not possible to easily change the operating posture even during the operation.
この発明は、容易に表示部の位置を変更でき、長時間に及ぶ手術中でも操作姿勢を変更することが可能な遠隔操作装置を提供するものである。 The present invention provides a remote control device capable of easily changing the position of the display unit and changing the operation posture even during a long-term operation.
この発明の第１の局面による遠隔操作装置は、内視鏡を保持するマニピュレータおよび手術器具を保持するマニピュレータを操作するための遠隔操作装置であって、内視鏡により撮像された画像を表示し、操作者が覗き込んで表示された画像を見るように構成され、左側に操作者が左手で把持するための第１把持部が設けられ、右側に操作者が右手で把持するための第２把持部が設けられたスコープ型表示部と、関節および関節をロック状態とするロック機構を含み、スコープ型表示部を支持するように構成された表示部支持アームと、ロック機構による関節のロック状態を解除するために第１把持部に設けられた第１解除機構と、ロック機構による関節のロック状態を解除するために第２把持部に設けられた第２解除機構と、を備え、第１把持部を把持した左手で第１解除機構が解除操作され、第２把持部を把持した右手で第２解除機構が解除操作されている間のみ、ロック機構は、関節のロック状態を解除するように構成されている。 The remote control device according to the first aspect of the present invention is a remote control device for operating a manipulator holding an endoscope and a manipulator holding a surgical instrument, and displays an image captured by the endoscope. , The operator is configured to look into and see the displayed image, the first grip portion for the operator to grip with the left hand is provided on the left side, and the second grip portion for the operator to grip with the right hand is provided on the right side. A scope-type display unit provided with a grip portion, a display unit support arm configured to support the scope-type display unit including a joint and a lock mechanism for locking the joint, and a joint lock state by the lock mechanism. A first release mechanism provided in the first grip portion for releasing the joint and a second release mechanism provided in the second grip portion for releasing the locked state of the joint by the lock mechanism are provided. Only while the first release mechanism is released by the left hand holding the grip and the second release mechanism is released by the right hand holding the second grip, the lock mechanism releases the locked state of the joint. It is configured in.
この発明の第２の局面による遠隔操作装置は、内視鏡を保持するマニピュレータおよび手術器具を保持するマニピュレータを操作するための遠隔操作装置であって、内視鏡により撮像された画像を表示し、操作者が覗き込んで表示された画像を見るように構成され、左側に操作者が左手で把持するための第１把持部を備え、右側に操作者が右手で把持するための第２把持部を備えるスコープ型表示部と、関節および関節をロック状態とするロック機構を含み、スコープ型表示部を支持するように構成された表示部支持アームと、ロック機構による関節のロック状態を解除するために第１把持部に設けられた第１解除機構と、ロック機構による関節のロック状態を解除するために第２把持部に設けられた第２解除機構と、を備え、第１把持部を把持した左手で第１解除機構が解除操作され、第２把持部を把持した右手で第２解除機構が解除操作されている間のみ、表示部支持アームは、ロック機構が関節のロック状態を解除し、手動によってスコープ型表示部を移動させることができるように構成されている。 The remote control device according to the second aspect of the present invention is a remote control device for operating a manipulator holding an endoscope and a manipulator holding a surgical instrument, and displays an image captured by the endoscope. , The operator is configured to look into and see the displayed image, the left side is provided with a first gripping portion for the operator to grip with the left hand, and the right side is provided with the second gripping portion for the operator to grip with the right hand. A scope-type display unit including a portion, a display unit support arm configured to support the scope-type display unit including a joint and a lock mechanism for locking the joint, and a lock state of the joint by the lock mechanism are released. A first release mechanism provided in the first grip portion for the purpose and a second release mechanism provided in the second grip portion for releasing the locked state of the joint by the lock mechanism are provided, and the first grip portion is provided. Only while the first release mechanism is released with the gripped left hand and the second release mechanism is released with the right hand holding the second grip, the lock mechanism of the display support arm releases the joint lock state. However, it is configured so that the scope type display unit can be moved manually.
本発明によれば、例えば手術中のような場面であっても、遠隔操作装置の操作者が表示部を自由な位置に変更することが可能である。 According to the present invention, the operator of the remote control device can change the display unit to a free position even in a situation such as during an operation.
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
［第１実施形態］
（遠隔操作装置の構成）
図１〜図１１を参照して、第１実施形態による遠隔操作装置１００の構成について説明する。
[First Embodiment]
(Configuration of remote control device)
The configuration of the
図１に示すように、遠隔操作装置１００は、患者側システム２００に設けられた医療器具（ｍｅｄｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）を遠隔操作するために設けられている。患者側システム２００によって実行されるべき動作態様指令が術者（ｓｕｒｇｅｏｎ）である操作者Ｏにより遠隔操作装置１００に入力されると、遠隔操作装置１００は、動作態様指令をコントローラ２０６を介して患者側システム２００に送信する。そして、患者側システム２００は、遠隔操作装置１００から送信された動作態様指令に応答して、手術マニピュレータ２０１に把持された手術器具（ｓｕｒｇｉｃａｌ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）、内視鏡等の医療器具を操作する。これにより、低侵襲手術が行われる。手術支援システムは、遠隔操作装置１００と、手術マニピュレータ２０１を有する患者側システム２００とを備えている。なお、遠隔操作装置１００は、特許請求の範囲の「医療器具の遠隔操作装置」の一例である。
As shown in FIG. 1, the
患者側システム２００は、患者Ｐに対して手術を行うインターフェースを構成する。患者側システム２００は、患者Ｐが横たわる手術台３００の傍らに配置される。患者側システム２００は、複数の手術マニピュレータ２０１を有し、このうち１つの手術マニピュレータ２０１が内視鏡２０１ｂを把持し、その他の手術マニピュレータ２０１が手術器具（インストゥルメント２０１ａ）を把持する。手術器具（インストゥルメント２０１ａ）を把持する手術マニピュレータ２０１がインストゥルメントアーム２０１Ａとして機能し、内視鏡２０１ｂを把持する手術マニピュレータ２０１がカメラアーム２０１Ｂとして機能する。各インストゥルメントアーム２０１Ａおよびカメラアーム２０１Ｂは、プラットホーム２０３に共通に支持されている。複数の手術マニピュレータ２０１は複数の関節を有し、それぞれの関節には、サーボモーターを含む駆動部と、エンコーダ等の位置検出器とが設けられている。手術マニピュレータ２０１は、コントローラ２０６を介して与えられた駆動信号により手術マニピュレータ２０１に取り付けられた医療器具が所望の動作を行うように制御されるように構成されている。
The patient-
プラットホーム２０３は、手術室の床の上に載置されたポジショナ２０２に支持されている。ポジショナ２０２は、鉛直方向に調整可能な昇降軸を有する柱部２０４が、車輪を備え床面を移動可能なベース２０５に連結されている。
The
インストゥルメントアーム２０１Ａは、先端部において、医療器具としてのインストゥルメント２０１ａを着脱可能に保持している。インストゥルメント２０１ａは、インストゥルメントアーム２０１Ａに取り付けられるハウジングと細長形状のシャフトの先端部に設けられたエンドエフェクタを備えている。エンドエフェクタとして、例えば、把持鉗子、シザーズ、フック、高周波ナイフ、スネアワイヤ、クランプ、ステイプラーが挙げられるがこれに限られるものではなく、各種の処置具を適用することができる。患者側システム２００を用いた手術において、インストゥルメントアーム２０１Ａは、患者Ｐの体表に留置したカニューラ（トロカー）を介して患者Ｐの体内に導入され、インストゥルメント２０１ａのエンドエフェクタが手術部位の近傍に配置される。
The
カメラアーム２０１Ｂには、先端部に医療器具としての内視鏡２０１ｂ（図４参照）が着脱可能に取り付けられる。内視鏡２０１ｂは、患者Ｐの体腔内を撮影するものであり、撮影した画像は、遠隔操作装置１００に対して出力される。内視鏡２０１ｂとして、３次元画像を撮影することができる３Ｄ内視鏡若しくは２Ｄ内視鏡が用いられる。患者側システム２００を用いた手術において、カメラアーム２０１Ｂは、患者Ｐに体表に留置したトロカーを介して患者Ｐの体内に導入され、内視鏡２０１ｂが手術部位の近傍に配置される。なお、内視鏡２０１ｂは、特許請求の範囲の「撮像部」の一例である。
An
遠隔操作装置１００は、操作者Ｏとのインターフェースを構成する。遠隔操作装置１００は、手術マニピュレータ２０１が把持する医療器具を操作者Ｏが操作するための装置である。すなわち、遠隔操作装置１００は、操作者Ｏによって入力されたインストゥルメント２０１ａおよび内視鏡２０１ｂによって実行されるべき動作態様指令をコントローラ２０６を介して患者側システム２００へ送信可能に構成されている。遠隔操作装置１００は、たとえば、マスタの操作をしながらも患者Ｐの様子がよく見えるように手術台３００の傍らに設置される。なお、遠隔操作装置１００は、例えば動作態様指令を無線で送信するようにし、手術台３００が設置された手術室とは別室に設置することも可能である。
The
インストゥルメント２０１ａによって実行されるべき動作態様とは、インストゥルメント２０１ａの動作（一連の位置及び姿勢）及びインストゥルメント２０１ａ個別の機能によって実現される動作の態様である。たとえば、インストゥルメント２０１ａが把持鉗子である場合には、インストゥルメント２０１ａによって実行されるべき動作態様とは、エンドエフェクタの手首のロール回転位置及びピッチ回転位置と、ジョーの開閉を行う動作である。また、インストゥルメント２０１ａが高周波ナイフである場合には、インストゥルメント２０１ａによって実行されるべき動作態様とは、高周波ナイフの振動動作、具体的には高周波ナイフに対する電流の供給であり得る。また、インストゥルメント２０１ａがスネアワイヤである場合には、インストゥルメント２０１ａによって実行されるべき動作態様とは、束縛動作および束縛状態の解放動作であり得る。また、バイポーラやモノポーラに電流を供給することによって手術対象部位を焼き切る動作であり得る。
The motion mode to be performed by the
内視鏡２０１ｂによって実行されるべき動作態様とは、たとえば、内視鏡２０１ｂ先端の位置及び姿勢、又はズーム倍率の設定である。
The operation mode to be executed by the
遠隔操作装置１００には、図１に示すように、カバー１０１が設けられている。カバー１０１は、遠隔操作装置１００の左右方向（Ｘ方向）の側面、背面（Ｙ２方向）側の側面、および上面（Ｚ１方向側の面）を覆うように設けられている。なお、図２以降は、便宜的にカバー１０１を外した状態の遠隔操作装置１００を示す。
As shown in FIG. 1, the
遠隔操作装置１００は、図２および図４に示すように、操作ハンドル１と、操作ペダル部２と、表示部３を支持する表示部支持アーム４と、操作者Ｏの腕を支えるアームレスト５と、制御装置６と、基台７とを備えている。また、遠隔操作装置１００は、姿勢操作部８ａと、操作部８ｂと、操作ハンドル１およびアームレスト５を支持する支持機構９とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
操作ハンドル１は、手術マニピュレータ２０１が把持する医療器具を遠隔で操作するために設けられている。具体的には、操作ハンドル１は、医療器具（インストゥルメント２０１ａ、内視鏡２０１ｂ）を操作するための操作者Ｏによる操作を受け付ける。操作ハンドル１は、Ｘ方向に沿って一対設けられている。つまり、一対の操作ハンドル１のうちＸ２方向側（右側）の操作ハンドル１は、操作者Ｏの右手により操作され、一対の操作ハンドル１のうちＸ１方向側（左側）の操作ハンドル１は、操作者Ｏの左手により操作される。
The operation handle 1 is provided for remotely operating the medical device held by the
また、操作ハンドル１は、支持機構９の支持部９１に取り付けられている。また、操作ハンドル１は、遠隔操作装置１００の後方（Ｙ２方向）側から、前方（Ｙ１方向）側に向かって延びるように配置されている。支持部９１と操作ハンドル１との間には複数の関節が設けられ、操作ハンドル１は支持部９１に対して所定の３次元の操作領域Ａ（図５および図６参照）内で動かすことができるように構成されている。すなわち、操作ハンドル１は、支持部９１に対して、上下方向（Ｚ方向）、左右方向（Ｘ方向）、および前後方向（Ｙ方向）に動かすことができるように構成されている。支持部９１と操作ハンドル１との間の各関節には、各関節の位置関係を検出する図示しない位置検出部が設けられている。この位置検出部は、例えばエンコーダ、レゾルバ、若しくはポテンショメータなどであり、支持部９１に対する操作ハンドル１の位置を検出する。
Further, the operation handle 1 is attached to the
遠隔操作装置１００と患者側システム２００とは、インストゥルメントアーム２０１Ａおよびカメラアーム２０１Ｂの動作の制御においては、マスタスレーブ型のシステムを構成する。すなわち、操作ハンドル１は、マスタスレーブ型のシステムにおけるマスタ側の操作部を構成し、医療器具を把持するインストゥルメントアーム２０１Ａおよびカメラアーム２０１Ｂはスレーブ側の動作部を構成する。そして、操作ハンドル１を操作者Ｏが操作すると、操作ハンドル１の動きをインストゥルメントアーム２０１Ａの先端部（インストゥルメント２０１ａのエンドエフェクタ）またはカメラアーム２０１Ｂの先端部（内視鏡２０１ｂ）がトレースして移動するようにインストゥルメントアーム２０１Ａまたはカメラアーム２０１Ｂの動作が制御される。
The
また、患者側システム２００は、設定された動作倍率に応じてインストゥルメントアーム２０１Ａの動作を制御するよう構成されている。たとえば、動作倍率が１／２倍に設定されている場合、インストゥルメント２０１ａのエンドエフェクタは、操作ハンドル１の移動距離の１／２の移動距離を移動するよう制御される。これによって、精細な手術を精確に行うことができる。操作ハンドル１は、基台７に取り付けられ、操作者Ｏに向かってＹ方向に延びるように形成されている。
Further, the patient-
操作ペダル部２は、操作者Ｏの足により操作可能なペダルを含む。各ペダルには、特定の機能が割り当てられ、ある機能では操作ハンドル１によって制御される対象を、複数のインストゥルメントアーム２０１Ａおよびカメラアーム２０１Ｂの間で切り替える切替指令を入力することができる。したがって、手術中に視野を変更したい時は、操作ペダル部２を操作して、操作ハンドル１によって制御される対象をインストゥルメントアーム２０１Ａからカメラアーム２０１Ｂに切り替え、操作ハンドル１を操作することによって内視鏡２０１ｂを移動させることができる。内視鏡２０１ｂを移動させた後は、操作ペダル部２を再度操作して、操作ハンドル１によって制御される対象をカメラアーム２０１Ｂからインストゥルメントアーム２０１Ａに復帰させ、手術を続行することができる。操作ペダル部２は、足で操作可能なように下方に設けられている。また、操作ペダル部２は、Ｙ方向に移動可能に構成されている。
The
また、操作ペダル部２の他の機能では、インストゥルメントアーム２０１Ａの先端に取り付けられたインストゥルメント２０１ａによる動作の指示を入力することができる。たとえば、操作ペダル部２は、インストゥルメント２０１ａによる手術部位の切断または凝固を行うための操作を入力することができる。たとえば、操作ペダル部２の操作により、インストゥルメント２０１ａに切断用の電圧または凝固用の電圧が印加される。
Further, in another function of the
表示部３は、内視鏡２０１ｂが撮像した画像を表示することができるものである。表示部３は、スコープ型表示部３ａまたは非スコープ型表示部３ｂ（図１２参照）からなる。スコープ型表示部３ａとは、たとえば、覗き込むタイプの表示部である。また、非スコープ型表示部３ｂとは、通常のパーソナルコンピュータのディスプレイのような覗き込むタイプではない平坦な画面を有する開放型の表示部を含む概念である。また、スコープ型表示部３ａおよび非スコープ型表示部３ｂは、遠隔操作装置１００に選択的に取り付けることが可能に構成されている。図２に示す例では、スコープ型表示部３ａが、遠隔操作装置１００に取り付けられている。スコープ型表示部３ａは、図２に示すように、ディスプレイ３１ａと、把持部３２と、装着部３３と、端子３４（図４参照）と、角度調整関節３５とを含んでいる。また、非スコープ型表示部３ｂは、図１２に示すように、ディスプレイ３１ｂと、把持部３２と、装着部３３と、端子３４（図４参照）と、角度調整関節３５とを含んでいる。そして、スコープ型表示部３ａまたは非スコープ型表示部３ｂの装着部３３は、遠隔操作装置１００の表示部支持アーム４の被装着部４１に取り付けられるように構成されている。つまり、遠隔操作装置１００に取り付けられたスコープ型表示部３ａまたは非スコープ型表示部３ｂは、表示部支持アーム４により支持されるように構成されている。これにより、没入型の遠隔操作装置および開放型の遠隔操作装置のいずれをも選択することができるので、表示部３に関して汎用性のある遠隔操作装置１００を提供することができる。
The
また、手術は通常数時間かかるため、没入型の遠隔操作装置によって長時間作業していると術者が孤独感を感じることがある。しかし、術前または術中に遠隔操作装置を開放型に切り替えることによってチームとして手術を行っている感覚を得やすい態様に変更することができる。 In addition, since surgery usually takes several hours, the operator may feel lonely when working for a long time with an immersive remote control device. However, by switching the remote control device to the open type before or during the operation, it is possible to change the mode so that the feeling of performing the operation as a team can be easily obtained.
さらに、表示部に関して汎用性及び拡張性を有する遠隔操作装置であれば、表示部について故障や損傷が生じても表示部だけの修理で済み、装置全体の交換が不要であるという利点を有する。また、高精細・高画質の表示部が開発されるたびに装置全体を置き換えることなく、表示部をアップグレードすることができるという利点も有する。そして、操作者は、好みのメーカー・仕様（大きさ、形状、操作パネルなど）の表示部を選択することができるという利点も有する。 Further, a remote control device having versatility and expandability with respect to the display unit has an advantage that even if a failure or damage occurs in the display unit, only the display unit needs to be repaired and the entire device does not need to be replaced. It also has the advantage that the display unit can be upgraded without replacing the entire device each time a high-definition and high-quality display unit is developed. The operator also has the advantage of being able to select the display unit of the desired manufacturer / specification (size, shape, operation panel, etc.).
端子３４は、たとえば、ＳＤＩ（シリアルデジタルインターフェース）端子や、アナログのコンポーネント端子、ＨＤＭＩ（登録商標）（高精細度マルチメディアインターフェース）端子、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）端子などの映像を伝送可能な端子を含む。端子３４は、制御装置６に接続されている。つまり、端子３４に接続線を接続することにより、表示部３に制御装置６から画像情報が送信される。また、端子３４から接続線を外すことにより、表示部３を遠隔操作装置１００から外すことが可能となる。
The terminal 34 is a terminal capable of transmitting video such as an SDI (serial digital interface) terminal, an analog component terminal, an HDMI (registered trademark) (high definition multimedia interface) terminal, and a USB (universal serial bus) terminal. including. The terminal 34 is connected to the
スコープ型表示部３ａが取り付けられた場合、患者側システム２００のカメラアーム２０１Ｂに把持された内視鏡２０１ｂにより撮像された３Ｄ画像が表示される。非スコープ型表示部３ｂが取り付けられた場合にも、患者側システム２００に設けられた内視鏡２０１ｂにより撮像された３Ｄ画像が表示される。なお、非スコープ型表示部３ｂが取り付けられた場合、患者側システム２００に設けられた内視鏡２０１ｂにより撮像された２Ｄ画像が表示されてもよい。
When the scope
スコープ型表示部３ａは、操作者Ｏが覗き込むタイプのビューワである。また、スコープ型表示部３ａは、操作者Ｏの右目用の画像と、左目用の画像とをそれぞれ表示する。スコープ型表示部３ａは、たとえば、ステレオスコープである。つまり、ディスプレイ３１ａは、左目用のディスプレイと、右目用のディスプレイを含んでいる。また、ディスプレイ３１ａを覗き込むことにより、左目には右目用のディスプレイが見えず、右目には左目用のディスプレイが見えない。ディスプレイ３１ａは、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどにより構成されている。また、ディスプレイ３１ａに投影型のディスプレイを用いてもよい。
The scope
非スコープ型表示部３ｂは、覗き込まなくても見ることが可能な開放型の表示部である。また、非スコープ型表示部３ｂは、直視タイプの表示部である。つまり、非スコープ型表示部３ｂのディスプレイ３１ｂは、平面または曲面を有する画面を有している。たとえば、ディスプレイ３１ｂは、対角線が１０インチ〜９０インチのディスプレイを用いることができるが、術野の十分な視認性を確保することと取り替え容易なことのバランスを考えると、１５インチ〜３５インチ程度が適当である。ディスプレイ３１ｂは、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどにより構成されている。また、ディスプレイ３１ｂに投影型のディスプレイを用いてもよい。なお、内視鏡２０１ｂが撮像した画像を操作者Ｏが立体的に視認するため、偏光グラスを用いる方式、アクティブシャッターグラスを用いる方式等の公知の立体視の方式を適用してもよい。
The non-scope
把持部３２は、表示部３の取り付け、取り外し、または、位置を移動させる際に把持される。把持部３２は、片手により把持可能である。たとえば、把持部３２は、取っ手状、凹状、凸状などの形状を有している。把持部３２は、ディスプレイ３１ａ（３１ｂ）の視認に邪魔にならないように、表示部３の側面または背面に設けられている。なお、把持部３２は片手で把持可能であるが、複数設けられていてもよい。例えば、図２に示されるように表示部３の両サイドに把持部３２を設け、正面に座った操作者が右手でも左手でも把持できるようにしていてもよい。把持部３２には、トリガーレバー３２１が設けられている。なお、トリガーレバー３２１は、特許請求の範囲の「解除機構」の一例である。
The
装着部３３は、表示部支持アーム４の被装着部４１に取り付けられる。つまり、被装着部４１は、スコープ型表示部３ａおよび非スコープ型表示部３ｂが選択的に着脱可能に取り付けられる。たとえば、装着部３３は、図８に示す第１例のように、係合部３３１を含んでいる。また、被装着部４１は、固定解除ボタン４１１と、係合部４１２とを含んでいる。図８（Ａ）に示すように、固定状態では、装着部３３の係合部３３１と、被装着部４１の係合部４１２とが係合し、表示部支持アーム４の被装着部４１に対して装着部３３が固定される。これにより、表示部３が表示部支持アーム４に固定されて支持される。つまり、係合部３３１と、係合部４１２とにより、表示部３（スコープ型表示部３ａまたは非スコープ型表示部３ｂ）を固定するための表示部固定機構が構成される。
The mounting
図８（Ｂ）に示すように、固定解除ボタン４１１が下方に押下されると、係合部４１２が移動して、係合部３３１と、係合部４１２との係合が解除される。これにより、被装着部４１に対する装着部３３の固定状態（ロック状態）が解除される。つまり、固定解除ボタン４１１は、係合部３３１および係合部４１２により構成される表示部固定機構による固定状態を解除する固定解除機構として機能する。また、固定解除機構は、鉛直方向下側への力の作用によって表示部固定機構による固定状態を解除するように構成される。これにより、固定解除機構により表示部固定機構による固定状態を容易に解除することができる。
As shown in FIG. 8B, when the fixing
図８（Ｃ）に示すように、固定解除機構の鉛直方向下側への作用中に表示部３の把持部３２を鉛直方向上側に作用させることにより、表示部３が遠隔操作装置１００から取り外される。これにより、鉛直方向下側への解除操作と鉛直方向上側への操作部の持ち上げという反対方向の力を作用させながら表示部３を取り外すため、安定的にまた安全に表示部３を取り外すことができる。表示部３を表示部支持アーム４に対して上方向に離間させて外すことができるので、下方に位置する操作ハンドル１に干渉することなく表示部３を取り外すことができる。
As shown in FIG. 8C, the
表示部固定機構および固定解除機構は、他の構成でもよい。たとえば、図９に示す第２例のようにしてもよい。装着部３３は、図９に示す第２例のように、係合部３３２を含んでいる。また、被装着部４１は、係合部４１３を含んでいる。図９（Ａ）に示すように、固定状態では、装着部３３の係合部３３２と、被装着部４１の係合部４１３とが係合し、表示部支持アーム４の被装着部４１に対して装着部３３が固定される。具体的には、係合部３３２が係合部４１３を挟み込んで把持して係合する。これにより、表示部３が表示部支持アーム４に固定されて支持される。つまり、係合部３３２と、係合部４１３とにより、表示部３（スコープ型表示部３ａまたは非スコープ型表示部３ｂ）を固定するための表示部固定機構が構成される。
The display fixing mechanism and the fixing release mechanism may have other configurations. For example, the second example shown in FIG. 9 may be used. The mounting
図９（Ｂ）に示すように、係合部３３２を両側から押圧すると、係合部３３２による挟み込みが解除され、係合部３３２と、係合部４１３との係合が解除されるこれにより、被装着部４１に対する装着部３３の固定状態（ロック状態）が解除される。図９（Ｃ）に示すように、固定状態が解除されている際に表示部３の把持部３２を鉛直方向上側に作用させることにより、表示部３が遠隔操作装置１００から取り外される。
As shown in FIG. 9B, when the engaging
表示部固定機構および固定解除機構は、さらに他の構成でもよい。たとえば、図１０に示す第３例のようにしてもよい。装着部３３は、図１０に示す第３例のように、切欠き３３３を含んでいる。また、被装着部４１は、固定解除ボタン４１４と、嵌合部４１５と、係合部４１６とを含んでいる。図１０（Ａ）に示すように、固定解除ボタン４１４はバネなどにより鉛直方向上方に付勢され、係合部４１６は水平方向において嵌合部４１５から遠ざかる方向に付勢され、固定解除ボタン４１４の鉛直方向の動作と係合部４１６の水平方向の動作とは、ギアなどにより連動して動く機構となっている。
The display fixing mechanism and the fixing release mechanism may have other configurations. For example, the third example shown in FIG. 10 may be used. The mounting
固定状態では、装着部３３の切欠き３３３と、被装着部４１の係合部４１６とが係合し、表示部支持アーム４の被装着部４１に対して装着部３３が固定される。これにより、表示部３が表示部支持アーム４に固定されて支持される。つまり、切欠き３３３と、係合部４１６とにより、表示部３（スコープ型表示部３ａまたは非スコープ型表示部３ｂ）を固定するための表示部固定機構が構成される。
In the fixed state, the
図１０（Ｂ）に示すように、固定解除ボタン４１４が下方に押下されると、嵌合部４１５が下方に移動する。これに連動して係合部４１６が嵌合部４１５に近づく方向に移動し、係合部４１６が嵌合部４１５に嵌まり込む。これにより、切欠き３３３と、係合部４１６との係合が解除される。その結果、被装着部４１に対する装着部３３の固定状態（ロック状態）が解除される。つまり、固定解除ボタン４１４は、切欠き３３３および係合部４１６により構成される表示部固定機構による固定状態を解除する固定解除機構として機能する。また、固定解除機構は、鉛直方向下側への力の作用によって表示部固定機構による固定状態を解除するように構成される。
As shown in FIG. 10B, when the fixing
図１０（Ｃ）に示すように、固定状態が解除されている際に表示部３の把持部３２を鉛直方向上側に作用させることにより、表示部３が遠隔操作装置１００から取り外される。
As shown in FIG. 10C, the
なお、係合部４１６は下側寸法が上側寸法より大きな傾斜面を有しているため、装着部３３を被装着部４１に対して鉛直方向下側へ押し込んだ場合、装着部３３が係合部４１６の傾斜面に当接して係合部４１６を水平方向の嵌合部４１５側へ押し込み、所定位置まで移動すると係合部４１６が切欠き３３３に嵌合してロックされる固定状態となる。
Since the engaging
表示部支持アーム４は、図２に示すように、表示部３を支持するように構成されている。表示部支持アーム４は、被装着部４１と、アーム部４２と、複数の関節４３と、平行リンク機構４４とを含んでいる。表示部支持アーム４は、一方端に被装着部４１が設けられ、他方端が柱４５に支持されている。柱４５は、支持機構９の支持部９１に固定されている。つまり、表示部３は、支持部９１により支持されている。表示部支持アーム４は、鉛直方向の回動軸線Ａ１、Ａ２およびＡ３を中心に回動可能に構成されている。また、表示部支持アーム４は、平行リンク機構４４により、被装着部４１を上下方向に移動させることが可能に構成されている。つまり、被装着部４１は、表示部支持アーム４に４の自由度により支持されている。
As shown in FIG. 2, the display
表示部支持アーム４は、関節４３として、関節４３ａと、関節４３ｂと、関節４３ｃとを含んでいる。関節４３ａ、４３ｂおよび４３ｃには、それぞれ、電磁ブレーキ４３１として、それぞれ、電磁ブレーキ４３１ａ、４３１ｂおよび４３１ｃが設けられている。平行リンク機構４４には、電磁ブレーキ４４１として、電磁ブレーキ４４１ａが設けられている。なお、関節４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、平行リンク機構４４は、特許請求の範囲の「関節」の一例であり、電磁ブレーキ４３１ａ、４３１ｂ、４３１ｃおよび４４１ａは、特許請求の範囲の「ロック機構」の一例である。
The
図２に示すように、表示部支持アーム４には、スコープ型表示部３ａが取り付けられている。つまり、表示部支持アーム４は、スコープ型表示部３ａを支持している。
As shown in FIG. 2, a scope
関節４３ａは、被装着部４１と第３リンク４８とを、回動軸線Ａ３を中心に回動可能に接続している。関節４３ｂは、第２リンク４７と第１リンク４６とを、回動軸線Ａ２を中心に回動可能に接続している。関節４３ｃは、第１リンク４６と柱４５とを、回動軸線Ａ１を中心に回動可能に接続している。平行リンク機構４４は、図３に示すように、第３リンク４８と第２リンク４７とを、回動軸線Ａ１〜Ａ３と直交する、水平方向の回動軸線回りのＢ１方向に回動可能に接続している。
The joint 43a rotatably connects the mounted
電磁ブレーキ４３１は、関節４３をロック状態にするように構成されている。具体的には、電磁ブレーキ４３１は、通電されていない場合に、回転軸において接続している２つのリンクのうち少なくとも一方を押圧することで関節４３の動作を妨げロック状態とする。また、電磁ブレーキ４３１は、通電されている場合に、電磁石のコイルに磁力が生じ上記第１リンク４６を押圧しているブレーキを引き離して関節４３のロック状態を解除する。電磁ブレーキ４３１ａは、回動軸線Ａ３において被装着部４１を押圧することで、関節４３ａをロック状態とする。電磁ブレーキ４３１ｂは、回動軸線Ａ２において第２リンク４７を押圧することで、関節４３ｂをロック状態とする。電磁ブレーキ４３１ｃは、回動軸線Ａ１において第１リンク４６を押圧することで、関節４３ｃをロック状態とする。
The
電磁ブレーキ４４１ａは、平行リンク機構４４をロック状態にするように構成されている。具体的には、電磁ブレーキ４４１ａは、通電されていない場合に、平行リンク機構４４を押圧することで、ロック状態とする。また、電磁ブレーキ４４１ａは、通電されている場合に平行リンク機構４４のロック状態を解除する。
The
表示部３の把持部３２には、電磁ブレーキ４３１および４４１のロック状態を解除する解除機構として、トリガーレバー３２１が設けられている。トリガーレバー３２１が押下されることにより、対応する電磁ブレーキ４３１および４４１に通電されて、ロック状態が解除される。トリガーレバー３２１は、操作者Ｏにより操作されることにより、対応する関節（関節４３ａ〜４３ｃおよび平行リンク機構４４のうち少なくともひとつ）のロック状態を解除する。
The
本実施形態では、例として、トリガーレバー３２１が、表示部３の左右に１つずつ計２つ設けられている。図２に示すように、トリガーレバー３２１ａは、スコープ型表示部３ａの左右に１つずつ設けられている。また、図１２に示すように、トリガーレバー３２１ｂは、非スコープ型表示部３ｂの左右に１つずつ設けられている。トリガーレバー３２１は、把持部３２とともに握り込むこと（押圧操作）により、解除操作が行われる。左右のトリガーレバー３２１の両方が押圧操作されると、全ての関節（関節４３ａ〜４３ｃおよび平行リンク機構４４）のロック状態が解除され、左右のトリガーレバー３２１の何れも押圧操作しない、若しくは何れかのみを押圧する場合には、何れの関節のロック状態も解除しない。このような構成であると、１つのトリガーレバー３２１に意図せずに触れて解除操作を行った場合でも、ロック状態が解除されないので、意図せずに関節４３および平行リンク機構４４のロック状態が解除されるのを抑制することができる。
In the present embodiment, as an example, a total of two
これにより、左右両方のトリガーレバー３２１を押圧操作しない状態では、表示部支持アーム４の全ての関節をロックすることができるので、操作ハンドル１の操作中に表示部３の位置がずれるのを抑制することができる。一方、操作ハンドル１の操作を中断し、左右両方のトリガーレバー３２１を押圧操作した場合には、表示部支持アーム４の全ての関節のロックを解除することにより、操作者Ｏが表示部３の位置を任意に変えることができるので、簡易に表示部３を任意位置に変更することができる。表示部３は上述したように複数の関節及びリンクにより構成された表示部支持アーム４により支持されているため、特許文献１のような、単に表示部角度調整、高さ方向調整、及び奥行き方向調整が可能な機構と比較して、表示部３の調整範囲が広く、また任意の場所に直線的に表示部３を移動させることができる。また、表示部３に覗き込むタイプのスコープ型表示部３ａを用いる場合であっても、スコープ型表示部３ａを覗き込みながら左右両方のトリガーレバー３２１を押圧操作してスコープ型表示部３ａを任意の位置に移動させることができるので、表示部３の角度、高さ、奥行きを個別に設定しては顔を埋めて操作姿勢を確認する場合と比べて、感覚的かつ迅速に操作姿勢を変更することができる。
As a result, all the joints of the display
以上のように、長時間に及ぶ手術中でも簡単にかつ広い調整範囲で操作姿勢を変更することができるため、操作者の疲労感や同一姿勢をとり続けることによる健康への悪影響を軽減することができる。 As described above, since the operating posture can be easily changed within a wide adjustment range even during long-term surgery, it is possible to reduce the fatigue of the operator and the adverse health effects of keeping the same posture. can.
表示部支持アーム４は、表示部３に対して操作者Ｏと反対側に配置されている。つまり、表示部支持アーム４は、表示部３に対して後方側（Ｙ２方向側）に配置されている。これにより、表示部支持アーム４と操作者Ｏとが干渉するのを抑制することができるので、表示部支持アーム４の移動の自由度を効果的に高めることができる。
The display
平行リンク機構４４は、図３に示すように、電磁ブレーキ４４１と、リンク４４２ａおよび４４２ｂと、ピボット４４３ａ、４４３ｂ、４４３ｃおよび４４３ｄと、バネ４４４と、基端部４４５とを含んでいる。平行リンク機構４４は、被装着部４１に装着される表示部３を上下方向に並進移動させるように構成されている。つまり、平行リンク機構４４は、表示部３の表示面の角度を変えることなく、表示部３を上下方向に移動させるように構成されている。
As shown in FIG. 3, the
具体的には、平行リンク機構４４は、リンク４４２ａは、ピボット４４３ａおよび４４３ｄに回動可能に接続されている。また、リンク４４２ｂは、ピボット４４３ｂおよび４４３ｃに回動可能に接続されている。また、リンク４４２ａおよび４４２ｂは、互いに平行に配置されている。そして、ピボット４４３ａおよび４４３ｂは、鉛直方向に平行な直線上に所定の間隔を隔てて上下方向に並んで配置されている。ピボット４４３ｃおよび４４３ｄは、鉛直方向に平行な直線上に所定の間隔を隔てて上下方向に並んで配置されている。つまり、ピボット４４３ａ〜４４３ｄは、それぞれ、平行四辺形の頂点に配置されている。言い換えると、ピボット４４３ａおよび４４３ｂを結ぶ線と、ピボット４４３ｄおよび４４３ｃを結ぶ線とは、平行になる。これにより、ピボット４４３ｄおよびピボット４４３ｃを結ぶ線は、常に鉛直方向と平行となる。これにより、被装着部４１を上下方向に移動した場合に、上下方向の角度は同じに保たれる。ただし、平行リンク機構４４により、被装着部４１を上下方向に移動させた場合、被装着部４１の水平方向の位置は、若干変位する。
Specifically, in the
電磁ブレーキ４４１は、ピボット４４３ａに取り付けられている。つまり、電磁ブレーキ４４１は、第２リンク４７及び平行リンク機構４４を押圧することにより、ピボット４４３ａの回動をロックするように構成されている。ピボット４４３ａの回動がロックされた場合、リンク４４２ａおよび４４２ｂにより接続されているため、ピボット４４３ｂ〜４４３ｄの回動もロックされる。
The
バネ４４４は、弓型に突出した形状の第２リンク４７の基端部４４５を押圧するように設けられている。バネ４４４の第２リンク４７側の端部が弓型の基端部４４５を押圧することにより、バネ４４４の端部が弓型の基端部４４５に沿って上側へ移動しようとすることにより、平行リンク機構４４の第２リンク４７とは反対側の端部を上方に回動させる力が作用する。これにより、表示部３を重力に逆らって移動させなければならない場合でも、操作者Ｏが容易に上方に移動させることが可能である。
The
表示部支持アーム４の関節４３および平行リンク機構４４とは別個に、表示部支持アーム４と表示部３との間に、表示部３の表示面の角度を調整する角度調整関節３５が設けられている。角度調整関節３５ａは、スコープ型表示部３ａをＣ１方向（図２参照）に回動可能に支持している。また、角度調整関節３５ｂは、非スコープ型表示部３ｂをＣ２方向（図１２参照）に回動可能に支持している。また、角度調整関節３５は、表示部３を表示部支持アーム４から取り外した場合に、表示部３側に配置される。これにより、表示部３の表示面の角度を独立して変更することができるので、表示部３の表示面の角度を容易に調整することができる。
Separately from the joint 43 of the display
なお、表示部支持アーム４は、操作者Ｏまたは他の者により手動により姿勢を変更させてもよいし、モーター、エンコーダなどの位置検出器、およびブレーキを含む駆動部を設けて動作制御させて姿勢を変更させてもよい。この場合でも、表示部支持アーム４は、手動により移動させることが可能であり、かつ、電動によっても移動させることも可能である。手動で表示部３を動かす場合は、ブレーキが解除された状態で動かすと、手動での動きに合わせてモーターも動き、位置検出器で位置を記憶することが可能である。また、表示部を電動で動かす場合は、ハンドヘルドのようなもので動作指示するようにしてもよい。ハンドヘルドには、ブレーキを解除する解除ボタンを設けておいてもよいし、移動方向指示ボタンの操作で自動的にブレーキが解除されるようになっていてもよい。ハンドヘルドは、たとえば、複数のボタンを有するリモコンにより構成してもよい。また、ハンドヘルドは、ティーチングペンダントにより構成してもよい。また、術者毎に、表示部３の位置（表示部支持アーム４の姿勢）を記憶させておいてもよい。また、立位／座位の変更時に、表示部３の位置（表示部支持アーム４の姿勢）も連動して変更するようにしてもよい。
The posture of the display
アームレスト５は、操作者Ｏの腕を支えるように構成されている。アームレスト５は、腕支持部５１と、一対の接続部５２と、操作部５３とを含んでいる。腕支持部５１は、操作ハンドル１の手前側（Ｙ１方向側）に配置され、操作者Ｏの腕を支持するように構成されている。これにより、操作者Ｏの腕を安定させることができるので、操作者Ｏによる操作ハンドル１の操作を安定して行うことができる。つまり、エンドエフェクタを細かく動作させる場合でも、操作者Ｏがアームレスト５に肘等をもたれかけさせて安定させながら操作を行うことができる。また、手術が長時間におよぶ場合でも、操作者Ｏの負担を軽減することができる。腕支持部５１は、Ｘ方向に延びるように形成されている。接続部５２は、一対設けられている。一対の接続部５２は、Ｘ方向において腕支持部５１を挟み込むように腕支持部５１の両端に各々設けられている。接続部５２は、腕支持部５１を支持するように構成されている。また、接続部５２は、Ｙ方向に延びるように形成されている。つまり、接続部５２は、Ｙ１方向の端部が腕支持部５１に接続されている。また、接続部５２は、Ｙ２方向の端部が支持機構９の支持部９１に接続されている。つまり、アームレスト５は、支持機構９により支持されている。また、接続部５２は、図２に示すように、奥側（Ｙ２方向側）から手前側（Ｙ１方向側）に沿って下方に延びるように形成されていてもよい。また、接続部５２は、図５および図６に示すように、奥側（Ｙ２方向側）から手前側（Ｙ１方向側）に沿って上方に延びるように形成されていてもよい。また、接続部５２は、水平方向に沿って延びるように形成されていてもよい。操作部５３は、遠隔操作装置１００の設定を操作することが可能である。たとえば、操作部５３により、遠隔操作装置１００の姿勢を操作することが可能である。この場合、操作部５３は、姿勢操作部８ａとして機能する。また、操作部５３は、操作部８ｂとして機能してもよい。操作部５３は、たとえば、タッチパネルを含んでいる。
The
図４に示すように、制御装置６は、例えば、ＣＰＵ等の演算器を有する制御部６１と、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のメモリを有する記憶部６２と、画像制御部６３とを含んでいる。制御装置６は、集中制御する単独の制御装置により構成されていてもよく、互いに協働して分散制御する複数の制御装置により構成されてもよい。制御部６１は、操作ハンドル１により入力された動作態様指令を、操作ペダル部２の切替状態に応じて、インストゥルメントアーム２０１Ａによって実行されるべき動作態様指令であるか、または、内視鏡２０１ｂによって実行されるべき動作態様指令であるかを判定する。そして、制御部６１は、操作ハンドル１に入力された動作態様指令がインストゥルメント２０１ａによって実行されるべき動作態様指令であると判断すると、動作態様指令をインストゥルメントアーム２０１Ａに対して送信する。これによって、インストゥルメントアーム２０１Ａが駆動され、この駆動によってインストゥルメントアーム２０１Ａに取り付けられたインストゥルメント２０１ａの動作が制御される。
As shown in FIG. 4, the
また、制御部６１は、操作ハンドル１に入力された動作態様指令が内視鏡２０１ｂによって実行されるべき動作態様指令であると判定すると、当該動作態様指令をカメラアーム２０１Ｂに対して送信する。これによって、カメラアーム２０１Ｂが駆動され、この駆動によってカメラアーム２０１Ｂに取り付けられた内視鏡２０１ｂの動作が制御される。
Further, when the
記憶部６２には例えばインストゥルメント２０１ａの種類に応じた制御プログラムが記憶されていて、取り付けられたインストゥルメント２０１ａの種類に応じて制御部６１がこれらの制御プログラムを読み出すことにより、遠隔操作装置１００の操作ハンドル１及び／又は操作ペダル部２の動作指令が個別のインストゥルメント２０１ａに適合した動作をさせることができる。
For example, the
画像制御部６３は、内視鏡２０１ｂが取得した画像を表示部３の端子３４に伝送する。画像制御部６３は、必要に応じて画像の加工修正処理を行う。
The
姿勢操作部８ａは、操作ハンドル１と、表示部支持アーム４に支持された表示部３と、アームレスト５とを上下移動させるための操作を受け付けるように構成されている。また、姿勢操作部８ａは、遠隔操作装置１００を第１姿勢と、第２姿勢との間で変形させる操作を受け付けるように構成されている。
The
つまり、姿勢操作部８ａは、遠隔操作装置１００の姿勢を立位（第１姿勢）と座位（第２姿勢）とに変更する姿勢変更指令を入力することができる操作部である。姿勢操作部８ａは、複数の操作ボタンを有している。
That is, the
支持機構９は、支持部９１と、駆動部９２とを含んでいる。支持部９１は、操作ハンドル１、アームレスト５を支持している。また、支持部９１は、表示部支持アーム４を介して表示部３を支持している。駆動部９２は、支持部９１を上下方向に移動させるように構成されている。具体的には、駆動部９２は、たとえば、モーターと、エンコーダとを含み、制御部６１の制御により支持部９１を上下方向に移動させる。なお、支持機構９は、操作者Ｏまたは他の者により手動により姿勢を変更させてもよい。また、支持機構９の駆動部９２は、空気圧や油圧により駆動してもよい。また、アームレスト５は、支持機構９に対して回動して位置が調整されてもよい。たとえば、アームレスト５は、Ｘ方向に沿った回動軸線を中心に回動してもよい。
The
支持機構９は、たとえば、遠隔操作装置１００が設置される床面から８５ｃｍ以上の高さ位置Ｈ１に、操作領域Ａの中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１を位置させて、操作ハンドル１を保持する第１形態（図５参照）と、高さ位置Ｈ１から４８ｃｍ以上下方の高さ位置Ｈ２に、操作領域Ａの中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１を位置させて、操作ハンドル１を保持する第２形態（図６参照）との間で遷移可能に構成されている。これにより、床面から８５ｃｍ以上の高さ位置Ｈ１に、操作領域Ａの中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１を位置させることにより、操作者Ｏが立った状態で操作ハンドル１を操作することができる。また、高さ位置Ｈ１から４８ｃｍ以上下方の高さ位置Ｈ２に、操作領域Ａの中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１を位置させることにより、操作者Ｏが座った状態で操作ハンドル１を操作することができる。これにより、遠隔操作装置１００を操作者Ｏが所望の姿勢で操作することができる。また、操作ハンドル１が支持機構９により支持されるので、操作者Ｏが操作ハンドル１を支持する必要がない。これにより、操作者Ｏの負担が増大するのを抑制することができる。また、操作者Ｏの腕を支えるアームレスト５により、操作者Ｏの負担をより軽減することができるとともに、操作者Ｏの腕を安定させることができるので、操作者Ｏによる操作ハンドル１の操作を安定して行うことができる。
The
また、支持機構９は、遠隔操作装置１００が設置される床面から所定の高さ以上に設定された清潔区域に操作ハンドル１の操作領域Ａが収まるように操作ハンドル１を保持する第１形態（図５参照）と、清潔区域よりも下方の区域に操作ハンドル１の操作領域Ａの少なくとも一部が位置するように操作ハンドル１を保持する第２形態（図６参照）との間で遷移可能に構成されている。
Further, the
ここで、手術室では、手術により切開した部分および医療機器が病原菌や異物などにより汚染されることを防ぐため、清潔操作が行われる。この清潔操作においては、清潔区域および清潔区域以外の区域である汚染区域が設定される。そして、塵や埃等の異物が落ちている可能性が高い床面から一定の高さＨまでの区域は、原則、汚染区域として扱い、清潔区域から除外される。この区域は、たとえば、床面から約７０ｃｍの高さまでの区域である。つまり、清潔区域として、たとえば、遠隔操作装置１００が設置される床面から約７０ｃｍ以上の高さの区域が設定される。操作者Ｏを含む手術チームのメンバーは、手術中、清潔区域に殺菌されている物体のみが位置するよう配慮し、かつ、汚染区域に位置している物体を清潔区域に移動させるときは、この物体に滅菌処理を施す。同様に、操作者Ｏを含む手術チームのメンバーがその手を汚染区域に位置させたときは、清潔区域に位置している物体に直接接触する前に、手の滅菌処理を行う。なお、操作ハンドル１は、清潔ではないものとして扱い、清潔区域にあっても、滅菌処理またはドレープの対応をしない場合、操作者Ｏが操作ハンドル１を操作しながら患者Ｐにアクセスすることはしない。
Here, in the operating room, a clean operation is performed in order to prevent the incised portion and the medical device from being contaminated by pathogens, foreign substances, or the like. In this cleanup operation, a clean area and a contaminated area other than the clean area are set. Then, in principle, the area from the floor surface to a certain height H where foreign matter such as dust and dirt is likely to fall is treated as a contaminated area and excluded from the clean area. This area is, for example, an area up to a height of about 70 cm from the floor surface. That is, as a clean area, for example, an area having a height of about 70 cm or more from the floor surface on which the
これにより、床面から所定の高さ以上に設定された清潔区域に操作ハンドル１の操作領域Ａが収まるように操作ハンドル１を位置させることにより、操作者Ｏが清潔区域内から手を出すことなく操作ハンドル１を操作することができる。これにより、たとえば、操作ハンドル１を清潔に処理すれば、操作者Ｏの手を清潔に保った状態にすることができる。また、清潔区域よりも下方の区域に操作ハンドル１の操作領域Ａの少なくとも一部が位置するように操作ハンドル１を保持することにより、操作者Ｏが座った状態の低い位置において操作ハンドル１を操作することができる。これにより、遠隔操作装置１００を操作者Ｏが所望の姿勢で操作することができる。また、操作ハンドル１が支持機構９により支持されるので、操作者Ｏが操作ハンドル１を支持する必要がない。これにより、操作者Ｏの負担が増大するのを抑制することができる。
As a result, the operator O can reach out from the clean area by locating the operation handle 1 so that the operation area A of the operation handle 1 fits in the clean area set at a height equal to or higher than the floor surface. The operation handle 1 can be operated without any operation. Thereby, for example, if the operation handle 1 is processed cleanly, the hand of the operator O can be kept clean. Further, by holding the operation handle 1 so that at least a part of the operation area A of the operation handle 1 is located in the area below the clean area, the operation handle 1 can be moved at a low position where the operator O is sitting. Can be operated. As a result, the
また、支持機構９は、操作ハンドル１を操作者Ｏが立位で操作するのに適応した位置に操作ハンドル１を保持する第１形態（図５参照）と、操作ハンドル１を操作者Ｏが座位で操作するのに適応した位置に操作ハンドル１を保持する第２形態（図６参照）との間で遷移可能に構成されている。これにより、遠隔操作装置１００を第１形態にすることにより、操作者Ｏが立った状態で操作ハンドル１を操作することができる。また、遠隔操作装置１００を第２形態にすることにより、操作者Ｏが座った状態で操作ハンドル１を操作することができる。これにより、遠隔操作装置１００を操作者Ｏが所望の姿勢で操作することができる。また、操作ハンドル１が支持機構９により支持されるので、操作者Ｏが操作ハンドル１を支持する必要がない。これにより、操作者Ｏの負担が増大するのを抑制することができる。
Further, the
また、支持機構９は、第１形態と第２形態との間で、操作ハンドル１およびアームレスト５の両方を上下方向に移動可能なように構成されている。具体的には、支持機構９は、第１形態と第２形態との間で、操作ハンドル１およびアームレスト５の両方を一体的に上下方向に移動可能なように構成されている。これにより、操作ハンドル１と、アームレスト５とを上下方向に移動させるための部材を別個に設ける場合に比べて、部品点数を減少させることができるので、装置構成を簡素化することができるとともに、装置が大型化するのを抑制することができる。また、支持機構９は、第１形態と第２形態との間で、表示部支持アーム４に支持された表示部３も上下方向に移動可能なように構成されている。つまり、支持機構９は、第１形態と第２形態との間で、操作ハンドル１、アームレスト５および表示部３を一体的に上下方向に移動可能なように構成されている。
Further, the
言い換えると、支持機構９は、内視鏡２０１ｂが撮像した画像を表示する表示部３を支持するとともに、第１形態と第２形態のそれぞれにおいて、操作ハンドル１に対する表示部３の相対的な位置を変更可能に表示部３を支持する。具体的には、支持機構９により支持された表示部支持アーム４により、表示部３の位置が操作ハンドル１に対して移動される。これにより、操作者Ｏの体格や姿勢に応じて、操作ハンドル１に対して表示部３の位置を変更することができるので、表示部３に関して汎用性を高めることができる。
In other words, the
また、第１形態および第２形態との間で形態を変形する場合には、操作ハンドル１により患者側システム２００を操作することが無効にされるように構成されている。具体的には、第１形態および第２形態との間で形態を変形する場合には、操作ハンドル１による操作が無効化される、または、動作態様指令の送信が無効化されるように構成されている。つまり、制御部６１は、第１形態および第２形態との間で形態を変形している際に、操作ハンドル１から指令が送信されたとしても、動作態様指令を患者側システム２００に送信しない。これにより、第１形態および第２形態との間で形態を変形させている途中に、操作ハンドル１が意図せずに操作されて、患者側システム２００が動作するのを抑制することができる。
Further, when the form is changed between the first form and the second form, the operation handle 1 is configured to invalidate the operation of the
図５示すように、遠隔操作装置１００の姿勢が立位（第１姿勢）の場合、起立した状態の操作者Ｏがその腕を略直角に曲げた状態で中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１を把持するために適した高さ位置に操作ハンドル１が位置するように設定される。また、起立した状態の操作者Ｏが表示部３を視認するために適した高さ位置に表示部３が位置するように設定される。たとえば、スコープ型表示部３ａが取り付けられている場合、スコープ型表示部３ａが操作者Ｏの目の高さ位置になるように設定される。
As shown in FIG. 5, when the posture of the
手術室において、床面から７０ｃｍの高さＨまでの区域が汚染区域として設定されている場合、人間工学における人間モデルに基づいて設計すると、立位適応形態（第１姿勢）においては、操作ハンドル１の操作領域Ａは、全体が床面から７０ｃｍ以上の清潔区域に収まるよう構成することができる。 In the operating room, when the area from the floor surface to a height H of 70 cm is set as a contaminated area, when designed based on the human model in ergonomics, in the standing adaptation form (first posture), the operation handle The operation area A of 1 can be configured so as to be entirely contained in a clean area of 70 cm or more from the floor surface.
また、遠隔操作装置１００の姿勢が立位（第１姿勢）の場合、操作ペダル部２は、遠隔操作装置１００の手前側（Ｙ１方向側）の位置Ｐ１に移動される。つまり、起立した状態の操作者Ｏが、操作ハンドル１に手を触れた状態において、操作ペダル部２に足が届く位置に、操作ペダル部２が移動される。
Further, when the posture of the
図６に示すように、遠隔操作装置１００の姿勢が座位（第２姿勢）の場合、椅子に座った状態の操作者Ｏがその腕を略直角に曲げた状態で中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１を把持するために適した高さ位置に操作ハンドル１が位置するように設定される。また、椅子に座った状態の操作者Ｏが表示部３を視認するために適した高さ位置に表示部３が位置するように設定される。たとえば、スコープ型表示部３ａが取り付けられている場合、スコープ型表示部３ａが操作者Ｏの目の高さ位置になるように設定される。長時間に及ぶ手術においては、操作者Ｏは座位で手術を行うことにより、操作者Ｏの疲労の蓄積を緩和することができる。
As shown in FIG. 6, when the posture of the
手術室において、床面から７０ｃｍの高さＨまでの区域が汚染区域として設定されている場合、人間工学における人間モデルに基づいて設計すると、座位適応形態（第２姿勢）においては、操作ハンドル１の操作領域Ａは、少なくとも一部が汚染区域に位置する。 In the operating room, when the area from the floor surface to a height H of 70 cm is set as a contaminated area, when designed based on the human model in ergonomics, in the sitting position adaptation form (second posture), the operation handle 1 The operating area A of the above is located in at least a part of the contaminated area.
また、遠隔操作装置１００の姿勢が座位（第２姿勢）の場合、操作ペダル部２は、遠隔操作装置１００の後側（Ｙ２方向側）の位置Ｐ２に移動される。つまり、椅子に座った状態の操作者Ｏが、操作ハンドル１に手を触れた状態において、操作ペダル部２に足が届く位置に、操作ペダル部２が移動される。たとえば、操作ペダル部２は、前後方向（Ｙ方向）において、３００ｍｍ以上移動することが可能に構成されている。好ましくは、操作ペダル部２は、前後方向（Ｙ方向）において、３５０ｍｍ以上移動することが可能に構成されている。これにより、操作ペダル部２を、第１姿勢および第２姿勢のそれぞれに適した位置に容易に移動させることができる。
When the posture of the
遠隔操作装置１００の寸法等を具体的に設計するために、「１９８８ ＡＮＴＨＲＯＰＯＭＥＴＲＩＣ ＳＵＲＶＥＹ ＯＦ Ｕ.Ｓ. ＡＲＭＹ ＰＥＲＳＯＮＮＥＬ:ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＵＭＭＡＲＹ ＳＴＡＴＩＳＴＩＣＳ（１９８８）」に記載されている測定データを用いた。
In order to specifically design the dimensions and the like of the
遠隔操作装置１００を設計するためにＪＩＳ規格を参考にすることができ、例えば、「ＪＩＳ Ｚ８５０３−４:２００６（ＩＳＯ １１０６４−４:２００４）人間工学―コントロールセンターの設計―第４部：ワークステーションの配置及び寸法」では５パーセンタイルと９５パーセンタイルの人間モデルを使用することが規定されている。
JIS standards can be referred to for designing the
操作領域Ａは、中立位置Ａ０から上方および下方にそれぞれ１５ｃｍ、すなわち操作領域Ａの高さ方向の寸法は３０ｃｍと定義している。これは、腹腔鏡手術時の術具の操作性を良好に保つために設定された術具の動作領域の高さ方向の寸法および操作ハンドル１の動作倍率に基づいて定義されている。この設定された術具の動作領域の高さ方向の寸法は３０ｃｍであり、操作ハンドル１の動作倍率は１／２である。したがって、上記術具の動作領域の高さ方向の寸法および操作ハンドル１の動作倍率に基づいて導かれる操作領域Ａの高さ方向の寸法は３０ｃｍとなる。 The operation area A is defined as 15 cm above and below the neutral position A0, that is, the dimension of the operation area A in the height direction is 30 cm. This is defined based on the height dimension of the operating area of the surgical instrument and the operating magnification of the operating handle 1 set to maintain good operability of the surgical instrument during laparoscopic surgery. The dimension of the operation area of the set surgical tool in the height direction is 30 cm, and the operation magnification of the operation handle 1 is 1/2. Therefore, the height dimension of the operating region of the surgical tool and the height dimension of the operating region A guided based on the operating magnification of the operating handle 1 are 30 cm.
図７（Ａ）は、操作者Ｏのモデルを示す図であり、大柄な操作者Ｏ１のモデルを示す図である。図７（Ｂ）は、操作者Ｏのモデルを示す図であり、小柄な操作者Ｏ２のモデルを示す図である。 FIG. 7A is a diagram showing a model of the operator O, and is a diagram showing a model of a large operator O1. FIG. 7B is a diagram showing a model of the operator O, and is a diagram showing a model of the small operator O2.
図７（Ａ）に示すように、大柄な操作者Ｏ１のモデルとして、ドイツ人男性の身体データを用いた。ランダムに選択した１００人のドイツ人男性のモデルうち、上から５番目のモデルが起立した状態（立位）で腕を直角に曲げて操作領域Ａの中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１を握る場合の操作ハンドル１の高さ位置は約１１７６ｍｍであり、操作領域Ａの高さ位置の下限は約１０２６ｍｍであり、上限は約１３２６ｍｍである。一方、着席した状態で腕を直角に曲げて操作領域Ａの中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１を握る場合の操作ハンドル１の高さ位置は約７０３ｍｍであり、操作領域Ａの高さ位置の下限は約５５３ｍｍであり、上限は約８５３ｍｍである。 As shown in FIG. 7 (A), the body data of a German man was used as a model of the large operator O1. Of the 100 randomly selected German male models, the fifth model from the top is in a standing position (standing position), the arm is bent at a right angle, and the operation handle 1 located at the neutral position A0 of the operation area A is grasped. In this case, the height position of the operation handle 1 is about 1176 mm, the lower limit of the height position of the operation area A is about 1026 mm, and the upper limit is about 1326 mm. On the other hand, when the arm is bent at a right angle while seated and the operation handle 1 located at the neutral position A0 of the operation area A is gripped, the height position of the operation handle 1 is about 703 mm, which is the height position of the operation area A. The lower limit is about 553 mm and the upper limit is about 853 mm.
図７（Ｂ）に示すように、小柄な操作者Ｏ２のモデルとして、日本人女性の身体データを用いた。ランダムに選択した１００人の日本人女性のモデルのうち、下から５番目のモデルが起立した状態で腕を直角に曲げて操作領域Ａの中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１を握る場合の操作ハンドル１の高さ位置は約９９２ｍｍであり、操作領域Ａの高さ位置の下限は約８４２ｍｍであり、上限は約１１４２ｍｍである。一方、着席した状態で腕を直角に曲げて操作領域Ａの中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１を握る場合の操作ハンドル１の高さ位置は約６４３ｍｍであり、操作領域Ａの高さ位置の下限は約４９３ｍｍであり、上限は約７９３ｍｍである。 As shown in FIG. 7B, body data of a Japanese woman was used as a model for the petite operator O2. Operation when the fifth model from the bottom of 100 randomly selected Japanese female models is standing and the arm is bent at a right angle to hold the operation handle 1 located at the neutral position A0 of the operation area A. The height position of the handle 1 is about 992 mm, the lower limit of the height position of the operation area A is about 842 mm, and the upper limit is about 1142 mm. On the other hand, when the arm is bent at a right angle while seated and the operation handle 1 located at the neutral position A0 of the operation area A is gripped, the height position of the operation handle 1 is about 643 mm, which is the height position of the operation area A. The lower limit is about 493 mm and the upper limit is about 793 mm.
以上のデータに基づき、体格の異なる複数の操作者Ｏが問題なく立位と座位の姿勢を取ることができる操作ハンドル１の高さ位置は以下の通りである。まず、立位適応形態（第１形態）における操作領域Ａの中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置は、立位の小柄な操作者Ｏ２のモデルに対応する約９９ｃｍ以上に設定することが好ましい。これによって、ほとんどの操作者Ｏが立位で操作ハンドル１を快適に操作することができる。この場合、中立位置Ａ０から下方に１５ｃｍ動かすことができるように構成されている操作ハンドル１において、立位適応形態における操作ハンドル１の操作領域Ａの高さ位置の下限は、上記の通り８４ｃｍ以上である。 Based on the above data, the height positions of the operation handles 1 that allow a plurality of operators O having different physiques to take standing and sitting postures without problems are as follows. First, the height position of the operation handle 1 located at the neutral position A0 of the operation area A in the standing position adaptation form (first form) is set to about 99 cm or more corresponding to the model of the small operator O2 in the standing position. Is preferable. As a result, most of the operators O can comfortably operate the operation handle 1 while standing. In this case, in the operation handle 1 configured to be able to move downward by 15 cm from the neutral position A0, the lower limit of the height position of the operation area A of the operation handle 1 in the standing position adaptation mode is 84 cm or more as described above. Is.
また、立位適応形態（第１状態）における中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置は、８５ｃｍ以上に設定することが好ましい。これによって、中立位置Ａ０から下方に１５ｃｍ動かすことができるように構成されている操作ハンドル１において、立位適応形態における操作ハンドル１の操作領域Ａの高さ位置の下限は７０ｃｍ以上となり、操作ハンドル１の操作領域Ａを清潔区域に収めることができる。また、上記したとおり、立位の小柄な操作者Ｏ２のモデルに対応する操作領域Ａの高さ位置の下限は約８４ｃｍであるので、操作領域Ａの高さ位置の下限を７０ｃｍに設定することで体格差を有する更に多数の操作者Ｏが立位で操作ハンドル１を快適に操作することができる。 Further, the height position of the operation handle 1 located at the neutral position A0 in the standing position adaptation form (first state) is preferably set to 85 cm or more. As a result, in the operation handle 1 configured to be able to move 15 cm downward from the neutral position A0, the lower limit of the height position of the operation area A of the operation handle 1 in the standing position adaptation mode becomes 70 cm or more, and the operation handle The operation area A of 1 can be accommodated in a clean area. Further, as described above, since the lower limit of the height position of the operation area A corresponding to the model of the small operator O2 in the standing position is about 84 cm, the lower limit of the height position of the operation area A should be set to 70 cm. A larger number of operators O having a physical disparity can comfortably operate the operation handle 1 in a standing position.
次に、座位適応形態（第２状態）における操作領域Ａの中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置は、座位の小柄な操作者Ｏ２のモデルに対応する約６４ｃｍ以上に設定することが好ましい。これによって、ほとんどの操作者Ｏが座位で操作ハンドル１を快適に操作することができる。 Next, the height position of the operation handle 1 located at the neutral position A0 of the operation area A in the sitting position adaptation mode (second state) is set to about 64 cm or more corresponding to the model of the small operator O2 in the sitting position. Is preferable. As a result, most of the operators O can comfortably operate the operation handle 1 in the sitting position.
次に、遠隔操作装置１００を立位適応形態と座位適応形態との間で遷移させたときの操作ハンドル１の高さ位置の変位（調整幅）は、立位の小柄な操作者Ｏ２のモデルに対応した中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置約９９ｃｍと座位の小柄な操作者Ｏ２のモデルに対応した中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置約６４ｃｍとの差である約３５ｃｍ以上を確保しておくことが好ましい。
Next, the displacement (adjustment width) of the height position of the operation handle 1 when the
また、遠隔操作装置１００を立位適応形態と座位適応形態との間で遷移させたときの操作ハンドル１の高さ位置の変位は、立位の大柄な操作者Ｏ１のモデルに対応した中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置約１１８ｃｍ（本モデルにおいて、立位適応形態における中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置が最大となる位置）と座位の大柄な操作者Ｏ１のモデルに対応した中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置約７０ｃｍとの差である約４８ｃｍ以上を確保しておくことが好ましい。
Further, the displacement of the height position of the operation handle 1 when the
このように、立位適応形態と座位適応形態との間で遷移させたときの操作ハンドル１の高さ位置の調整幅は、立位適応形態における操作者Ｏの体格に合わせるために確保しておくことが望ましい調整幅（例えば、大柄な操作者Ｏ１のモデルに対応した中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置と小柄な操作者Ｏ２のモデルに対応した中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置との差の約１９ｃｍ）や、座位適応形態における操作者Ｏの体格に合わせるために確保しておくことが望ましい調整幅（例えば、大柄な操作者Ｏ１のモデルに対応した中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置と小柄な操作者Ｏ２のモデルに対応した中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置との差の約６ｃｍ）よりも大きくなる。 In this way, the adjustment width of the height position of the operation handle 1 when transitioning between the standing adaptive form and the sitting adaptive form is secured in order to match the physique of the operator O in the standing adaptive form. It is desirable to set the adjustment width (for example, the height position of the operation handle 1 located at the neutral position A0 corresponding to the model of the large operator O1 and the operation located at the neutral position A0 corresponding to the model of the small operator O2. Corresponds to the adjustment range that is desirable to be secured in order to match the height position of the handle 1 (about 19 cm) and the physique of the operator O in the sitting position adaptation form (for example, a model of a large operator O1). It is larger than the difference between the height position of the operation handle 1 located at the neutral position A0 and the height position of the operation handle 1 located at the neutral position A0 corresponding to the model of the small operator O2).
なお、操作ハンドル１の位置を立位の大柄な操作者Ｏ１のモデルに対応した中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置約１１８ｃｍよりも更に高く設定した場合は、この調整幅はさらに拡大することとなる。そして、立位適応形態における操作ハンドル１の位置の高さ位置から５０ｃｍ以上を確保しておくことが好ましい。更に、遠隔操作装置１００を立位適応形態と座位適応形態との間で遷移させたときの操作ハンドル１の高さ位置の変位は、立位の大柄な操作者Ｏ１のモデルに対応した中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置約１１８ｃｍと座位の小柄な操作者Ｏ２のモデルに対応した中立位置Ａ０に位置する操作ハンドル１の高さ位置約６４ｃｍとの差である約５４ｃｍ以上を確保しておくことが好ましい。なお、操作領域Ａの定義に関しても、今回は上下幅を３０ｃｍとして考えたが、２０ｃｍ、２５ｃｍや３５ｃｍにするなど、操作ハンドル１の大きさなども加味して設計の変更を加えてもよい。
If the position of the operation handle 1 is set higher than the height position of the operation handle 1 located at the neutral position A0 corresponding to the model of the large standing operator O1 of about 118 cm, this adjustment width is further increased. It will be expanded. Then, it is preferable to secure 50 cm or more from the height position of the position of the operation handle 1 in the standing position adaptation mode. Further, the displacement of the height position of the operation handle 1 when the
［第２実施形態］
次に、図１２を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、遠隔操作装置に表示部支持アームが１つ設けられていた上記第１実施形態とは異なり、遠隔操作装置に表示部支持アームが複数取り付けられている構成の例について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this second embodiment, unlike the first embodiment in which one display unit support arm is provided in the remote control device, an example of a configuration in which a plurality of display unit support arms are attached to the remote control device will be described. do.
第２実施形態の遠隔操作装置４００には、図１２に示すように、表示部支持アーム４が複数取り付けられている。遠隔操作装置４００には、表示部支持アーム４は、表示部支持アーム４ａおよび４ｂを含んでいる。図１２に示す例では、遠隔操作装置４００の表示部支持アーム４ａおよび４ｂには、それぞれ、表示部３としてのスコープ型表示部３ａおよび非スコープ型表示部３ｂが取り付けられている。２つの表示部３は、左右方向（Ｘ方向）に並べて配置されている。なお、表示部支持アーム４ａおよび４ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１表示部支持アーム」および「第２表示部支持アーム」の一例である。
As shown in FIG. 12, a plurality of display
言い換えると、遠隔操作装置４００は、被装着部４１が複数（２つ）設けられている。具体的には、遠隔操作装置４００は、表示部支持アーム４（４ａ、４ｂ）が複数（２つ）設けられている。そして、表示部支持アーム４ａおよび４ｂの各々の先端に被装着部４１が設けられている。これにより、スコープ型表示部３ａおよび非スコープ型表示部３ｂの両方を遠隔操作装置４００に取り付けることができるので、表示部３に関して汎用性を効果的に高めることができる。
In other words, the
第２実施形態において、一方に用いられる非スコープ型表示部３ｂには、予め取得された手術部分の画像、手術状態を示す情報、操作情報のうち少なくとも１つが表示される。たとえば、当該一方の非スコープ型表示部３ｂには、予め撮像したＸ線撮像画像や、磁気共鳴画像が表示される。他方（もう一方）のスコープ型または非スコープ型の表示部には内視鏡２０１ｂより取得した３Ｄ画像又は２Ｄ画像を表示する。これにより、操作者Ｏが主として他方の表示部の内視鏡画像を見ながら、必要に応じて予め取得された手術部分の画像、手術状態を示す情報、操作情報のうち少なくとも１つの補助情報を参照しつつ、手術を行うなどさらに汎用性及び拡張性を拡大することができる。
In the second embodiment, the non-scope
これにより、第２実施形態にかかる遠隔操作装置４００は、メインの表示部３としてスコープ型表示部３ａまたは非スコープ型表示部３ｂが選択的に着脱可能に取り付けられるように構成され、さらに補助の表示部として非スコープ型表示部３ｂが取り付けられている。これにより、没入型の遠隔操作装置および開放型の遠隔操作装置のいずれかを選択可能としつつ、補助情報も参照することができる。また、被装着部を複数設けているので、メインの表示部を左右どちら側に設置するかも自由に選択することができる。
As a result, the
表示部支持アーム４ａは、関節４３として、関節４３ａと、関節４３ｂと、関節４３ｃとを含んでいる。また、表示部支持アーム４ａは、平行リンク機構４４として、平行リンク機構４４ａを含んでいる。関節４３ａ、４３ｂおよび４３ｃには、それぞれ、電磁ブレーキ４３１として、それぞれ、電磁ブレーキ４３１ａ、４３１ｂおよび４３１ｃが設けられている。平行リンク機構４４ａには、電磁ブレーキ４４１として、電磁ブレーキ４４１ａが設けられている。なお、関節４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、平行リンク機構４４ａは、特許請求の範囲の「関節」および「第１関節」の一例であり、電磁ブレーキ４３１ａ、４３１ｂ、４３１ｃおよび４４１ａは、特許請求の範囲の「ロック機構」および「第１ロック機構」の一例である。
The display
表示部支持アーム４ｂは、関節４３として、関節４３ｄと、関節４３ｅと、関節４３ｆとを含んでいる。また、表示部支持アーム４ｂは、平行リンク機構４４として、平行リンク機構４４ｂを含んでいる。関節４３ｄ、４３ｅおよび４３ｆには、図３に示すように、それぞれ、電磁ブレーキ４３１として、それぞれ、電磁ブレーキ４３１ｄ、４３１ｅおよび４３１ｆが設けられている。平行リンク機構４４ｂには、電磁ブレーキ４４１として、電磁ブレーキ４４１ｂが設けられている。なお、関節４３ｄ、４３ｅ、４３ｆ、平行リンク機構４４ｂは、特許請求の範囲の「関節」および「第２関節」の一例であり、電磁ブレーキ４３１ｄ、４３１ｅ、４３１ｆおよび４４１ｂは、特許請求の範囲の「ロック機構」および「第２ロック機構」の一例である。
The display
トリガーレバー３２１ａは、スコープ型表示部３ａの左右に１つずつ設けられている。また、トリガーレバー３２１ｂは、非スコープ型表示部３ｂの左右に１つずつ設けられている。トリガーレバー３２１は、把持部３２とともに握り込むことにより、解除操作が行われる。具体的には、トリガーレバー３２１ａは、表示部支持アーム４ａの電磁ブレーキ４３１ａ〜４３１ｃおよび４４１ａのロック状態を解除するように構成されている。また、トリガーレバー３２１ｂは、表示部支持アーム４ｂの電磁ブレーキ４３１ｄ〜４３１ｆおよび４４１ｂのロック状態を解除するように構成されている。つまり、表示部支持アーム４ａの関節４３ａ〜４３ｃおよび平行リンク機構４４ａのロック状態と、表示部支持アーム４ｂの関節４３ｄ〜４３ｆおよび平行リンク機構４４ｂのロック状態とは、独立して、解除することが可能である。なお、トリガーレバー３２１ａおよび３２１ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１解除機構」および「第２解除機構」の一例である。
One
図１２の例では、２つの被装着部４１に、スコープ型表示部３ａおよび非スコープ型表示部３ｂを取り付けているが、２つの被装着部４１の両方に、スコープ型表示部３ａを取り付けてもよいし、２つの被装着部４１の両方に、非スコープ型表示部３ｂを取り付けてもよい。
In the example of FIG. 12, the scope
なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。 The other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
（解除機構の変形例）
上述の実施形態では、表示部３の左右２つのトリガーレバー３２１の両方を押圧操作してはじめて全ての関節（関節４３ａ〜４３ｃおよび平行リンク機構４４）が解除される例を示したが関節のロック機構を解除する態様はこれに限定されない。
(Modification example of release mechanism)
In the above-described embodiment, an example is shown in which all the joints (
例えば、表示部３の左右２つのトリガーレバー３２１のうち、ひとつのトリガーレバー３２１のみで全ての関節を解除するように構成してもよい。この場合、操作者Ｏは片手で表示部３の位置を移動させることができるため、より容易に表示部３の位置を変更することができる。また、操作者Ｏが左利き又は右利きの何れであっても片手で表示部３の位置を変更することができる。
For example, of the two
また、トリガーレバー３２１は表示部３にひとつのみ設けるような構成にしてもよい。このような構成であれば、表示部３周辺の物理的機構が少なくなるため、他の部分との接触を少なくするこができる。用いる表示部３は左利き操作者用、右利き操作者用の何れかを適宜設置すればよい。遠隔操作装置１００が表示部３を着脱可能な被装着部を有している場合は、左利き操作者用の表示部と右利き操作者用の表示部を適宜選択して使用することができる。
Further, only one
さらに、トリガーレバー３２１は３つ以上設けられていてもよい。例えば、表示部３の左右に２つのトリガーレバー３２１を設け、さらにフットペダルのうちのひとつをトリガーレバー３２１とすると、３つのトリガーレバー３２１が押圧操作されてはじめて表示部３を移動するようになる。この場合、操作者Ｏが表示部３の位置を移動させたいというより確実な意思があって初めて表示部３の位置を変更することができる。
Further, three or more trigger levers 321 may be provided. For example, if two
トリガーレバー３２１を複数設ける場合、それぞれのトリガーレバー３２１が解除する関節を別々にしてもよい。例えば、表示部３の左右に２つのトリガーレバー３２１を設ける場合、左右のトリガーレバーのうち一方が表示部３の水平方向への移動に寄与する関節のうち少なくともひとつ（例えば、関節４３ａのみ）のロック状態を解除するようにし、左右のトリガーレバーのうち他方が表示部３を鉛直方向への移動に寄与する関節（図３の例では平行リンク機構４４）のうち少なくともひとつのロック状態を解除するようにしてもよい。このような構成であれば、これまで説明した複数のトリガーレバーを設ける場合の利点に加えて、表示部３を主として移動させたい方向のみに移動させるという制限を設けることも可能である。また、このような構成であれば、必要な関節のみが動作状態となるため、表示部３の移動に際して表示部支持アーム４への負担も小さくなる。
When a plurality of trigger levers 321 are provided, the joints released by the respective trigger levers 321 may be separated. For example, when two
また、表示部支持アーム４の各関節が、モーター、及び位置検出器（例えば、エンコーダ）を有する場合には、表示部３の移動範囲を制御的に制限することが可能である。例えば、表示部３をある平面に沿って並進移動させるように制限することができる。例えば仮に、表示部３の表示面が、図１１に示すように、ＸＹＺ座標においてＸＺ平面からＸ軸を中心に１０度傾いた平面ＰＬと平行な状態で表示部支持アーム４に支持されているとすると、制御部６１は表示部３を平面ＰＬに沿ってのみ並進移動させることができるように制御することができる。たとえば、角度調整関節３５の状態に応じて平面ＰＬが決定されるようにしてもよい。また、操作部８ｂにより、平面ＰＬを設定可能にしてもよい。つまり、並進させる平面ＰＬの角度を操作部８ｂから入力することが可能にしてもよい。
Further, when each joint of the display
また、制御部６１は、表示部３の位置及び姿勢変更をより安全に行うために、操作ハンドル１が操作されている場合には、トリガーレバー３２１の押圧操作を検知しても各関節のロック状態を解除しないように制御するようにしてもよい。操作ハンドル１が操作されているか否かは、例えばモーションセンサーにより検知することができる。これにより、一方の手で操作ハンドル１を操作しながら、他方の手でトリガーレバー３２１を操作するといったようなことを禁止し、医療機器としての安全性を高めることができる。
Further, in order to change the position and posture of the
そして以上説明したような解除機構のバリエーションのどれを採用するか、すなわち、解除機構であるトリガーレバー３２１により関節のロック機構を作動させる条件を、操作部８ｂ（図４参照）により設定できるようにしておくことが好ましい。例えば、以下のような設定をすることが考えられる。
Then, which of the variations of the release mechanism as described above is adopted, that is, the condition for operating the joint lock mechanism by the
（１）複数のトリガーレバー３２１の全てが解除操作された場合に全ての関節（関節４３および平行リンク機構４４）のロック状態が解除されるか、または、複数のトリガーレバー３２１のうち少なくとも１つを解除操作した場合に全ての関節のロック状態が解除されるか
（２）表示部３の左右の離間した位置に各々トリガーレバー３２１が設けられている場合において、何れのトリガーレバーにより全ての関節のロック状態を解除するか（例えば、左利き操作者用か右利き操作者用か）
（３）複数のトリガーレバー３２１が設けられている場合に、各トリガーレバーが何れの関節のロック状態を解除するか
（４）表示部３が移動できる範囲（例えば、表示部３の傾きと平行な平面に沿ってのみ移動できる）
（５）複数の表示部支持アーム４が設けられている場合、移動させることができる表示部３の選択
（他の変形例）
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。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許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。
(1) When all of the plurality of trigger levers 321 are released, the locked state of all the joints (joint 43 and the parallel link mechanism 44) is released, or at least one of the plurality of trigger levers 321 is released. Is the locked state of all joints released when the release operation is performed? (2) When the trigger levers 321 are provided at the left and right separated positions of the
(3) Which joint unlocks each trigger lever when a plurality of trigger levers 321 are provided. (4) The range in which the
(5) Selection of the
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
たとえば、上記第１実施形態では、表示部を支持する表示部支持アームが１つ設けられている構成の例を示し、上記第２実施形態では、表示部を支持する表示部支持アームが２つ設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、表示部を支持する表示部支持アームが３つ以上設けられていてもよい。つまり、遠隔操作装置に３つ以上の表示部が設けられていてもよい。 For example, in the first embodiment, an example of a configuration in which one display unit support arm for supporting the display unit is provided, and in the second embodiment, there are two display unit support arms for supporting the display unit. Although an example of the provided configuration is shown, the present invention is not limited to this. In the present invention, three or more display unit support arms that support the display unit may be provided. That is, the remote control device may be provided with three or more display units.
また、上記第１および第２実施形態では、表示部支持アームに複数の関節が設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、表示部支持アームに１つの関節が設けられていてもよい。 Further, in the first and second embodiments, an example of a configuration in which a plurality of joints are provided on the display unit support arm has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the display support arm may be provided with one joint.
また、上記第１および第２実施形態では、表示部支持アームに対して表示部が着脱可能である構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、表示部支持アームに対して表示部が固定的に設けられていてもよい。 Further, in the first and second embodiments, an example of a configuration in which the display unit can be attached to and detached from the display unit support arm has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the display unit may be fixedly provided with respect to the display unit support arm.
また、上記第２実施形態では、遠隔操作装置に、スコープ型表示部と非スコープ型表示部とが設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、遠隔操作装置に、スコープ型表示部のみが設けられていてもよいし、非スコープ型表示部のみが設けられていてもよい。 Further, in the second embodiment, an example of the configuration in which the remote control device is provided with the scope type display unit and the non-scope type display unit is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the remote control device may be provided with only a scope type display unit or may be provided with only a non-scope type display unit.
また、上記第１および第２実施形態では、取り付けられた表示部が遠隔操作装置に対して有線のケーブルにより情報通信可能に接続される構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、取り付けられた表示部が遠隔操作装置に対して無線通信により情報通信可能に接続されてもよい。 Further, in the first and second embodiments described above, an example of a configuration in which the attached display unit is connected to the remote control device so that information and communication can be performed by a wired cable is shown, but the present invention is limited to this. No. In the present invention, the attached display unit may be connected to the remote control device so as to be capable of information communication by wireless communication.
また、上記第１および第２実施形態では、支持機構が、操作ハンドルおよびアームレストを上下方向に移動させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、支持機構が、操作ハンドルおよびアームレストを、上下方向に加えて、水平方向に移動させてもよい。 Further, in the first and second embodiments, the support mechanism has shown an example of a configuration in which the operation handle and the armrest are moved in the vertical direction, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the support mechanism may move the operation handle and the armrest in the horizontal direction in addition to the vertical direction.
１：操作ハンドル、３：表示部、３ａ：スコープ型表示部、３ｂ：非スコープ型表示部、４：表示部支持アーム、４ａ：表示部支持アーム（第１表示部支持アーム）、４ｂ：表示部支持アーム（第２表示部支持アーム）、８ｂ：操作部、９：支持機構、３２：把持部、３５：角度調整関節、４１：被装着部、４３：関節、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ：関節（第１関節）、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆ：関節（第２関節）、４４：平行リンク機構（関節）、４４ａ：平行リンク機構（第１関節）、４４ｂ：平行リンク機構（第２関節）、１００、４００：遠隔操作装置、２０１ｂ：内視鏡（撮像部）、３２１：トリガーレバー（解除機構）、３２１ａ：トリガーレバー（第１解除機構）、３２１ｂ：トリガーレバー（第２解除機構）、４３１：電磁ブレーキ（ロック機構）、４３１ａ、４３１ｂ、４３１ｃ：電磁ブレーキ（第１ロック機構）、４３１ｄ、４３１ｅ、４３１ｆ：電磁ブレーキ（第２ロック機構）、４４１：電磁ブレーキ（ロック機構）、４４１ａ：電磁ブレーキ（第１ロック機構）、４４１ｂ：電磁ブレーキ（第２ロック機構） 1: Operation handle 3: Display unit, 3a: Scope type display unit, 3b: Non-scope type display unit, 4: Display unit support arm, 4a: Display unit support arm (first display unit support arm), 4b: Display Part support arm (second display part support arm), 8b: operation part, 9: support mechanism, 32: grip part, 35: angle adjustment joint, 41: mounted part, 43: joint, 43a, 43b, 43c: joint (1st joint), 43d, 43e, 43f: Joint (2nd joint), 44: Parallel link mechanism (joint), 44a: Parallel link mechanism (1st joint), 44b: Parallel link mechanism (2nd joint), 100, 400: Remote control device, 201b: Endoscope (imaging unit), 321: Trigger lever (release mechanism), 321a: Trigger lever (first release mechanism), 321b: Trigger lever (second release mechanism), 431b : Electromagnetic brake (lock mechanism), 431a, 431b, 431c: electromagnetic brake (first lock mechanism), 431d, 431e, 431f: electromagnetic brake (second lock mechanism), 441: electromagnetic brake (lock mechanism), 441a: electromagnetic Brake (1st lock mechanism), 441b: Electromagnetic brake (2nd lock mechanism)
Claims (11)
前記内視鏡により撮像された画像を表示し、操作者が覗き込んで表示された画像を見るように構成され、左側に前記操作者が左手で把持するための第１把持部が設けられ、右側に前記操作者が右手で把持するための第２把持部が設けられたスコープ型表示部と、
関節および前記関節をロック状態とするロック機構を含み、前記スコープ型表示部を支持するように構成された表示部支持アームと、
前記ロック機構による前記関節のロック状態を解除するために前記第１把持部に設けられた第１解除機構と、
前記ロック機構による前記関節のロック状態を解除するために前記第２把持部に設けられた第２解除機構と、を備え、
前記第１把持部を把持した前記左手で前記第１解除機構が解除操作され、前記第２把持部を把持した前記右手で前記第２解除機構が解除操作されている間のみ、前記ロック機構は、前記関節のロック状態を解除するように構成されている、遠隔操作装置。 A remote control device for operating a manipulator that holds an endoscope and a manipulator that holds a surgical instrument.
The image captured by the endoscope is displayed, and the operator is configured to look into and see the displayed image, and a first grip portion for the operator to grip with the left hand is provided on the left side. A scope-type display unit provided with a second grip portion on the right side for the operator to grip with the right hand.
A display unit support arm including a joint and a lock mechanism for locking the joint, and configured to support the scope type display unit, and a display unit support arm.
A first release mechanism provided on the first grip portion for releasing the locked state of the joint by the lock mechanism, and a first release mechanism.
A second release mechanism provided on the second grip portion for releasing the locked state of the joint by the lock mechanism is provided.
Wherein in the left hand gripping the first grip portion first release mechanism is released operated only while said by the right hand gripping the second grip portion second release mechanism is released operated, the locking mechanism , A remote control device configured to unlock the joint.
前記第１および第２解除機構は、解除操作されている間前記電磁ブレーキに通電を行うことにより前記電磁ブレーキによる前記関節のロック状態を解除する、請求項１または２に記載の遠隔操作装置。 The locking mechanism includes an electromagnetic brake that locks the joint when not energized.
The remote control device according to claim 1 or 2, wherein the first and second release mechanisms release the locked state of the joint by the electromagnetic brake by energizing the electromagnetic brake while the release operation is being performed.
前記操作ハンドルおよび前記表示部支持アームを支持し、上下方向に移動可能な支持部と、
モータおよびエンコーダを含み、前記支持部を上下方向に移動させる駆動部と、を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の遠隔操作装置。 An operation handle for operating the surgical instrument and
A support portion that supports the operation handle and the display portion support arm and can move in the vertical direction,
The remote control device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a motor and an encoder, and a drive unit for moving the support portion in the vertical direction.
前記支持部は、前記操作ハンドル、前記アームレストおよび前記表示部支持アームを上下方向に移動可能に支持する、請求項７に記載の遠隔操作装置。 Equipped with an armrest to support the operator's arm
The remote control device according to claim 7, wherein the support portion supports the operation handle, the armrest, and the display portion support arm so as to be movable in the vertical direction.
前記内視鏡により撮像された画像を表示し、操作者が覗き込んで表示された画像を見るように構成され、左側に前記操作者が左手で把持するための第１把持部を備え、右側に前記操作者が右手で把持するための第２把持部を備えるスコープ型表示部と、
関節および前記関節をロック状態とするロック機構を含み、前記スコープ型表示部を支持するように構成された表示部支持アームと、
前記ロック機構による前記関節のロック状態を解除するために前記第１把持部に設けられた第１解除機構と、
前記ロック機構による前記関節のロック状態を解除するために前記第２把持部に設けられた第２解除機構と、を備え、
前記第１把持部を把持した前記左手で前記第１解除機構が解除操作され、前記第２把持部を把持した前記右手で前記第２解除機構が解除操作されている間のみ、前記表示部支持アームは、前記ロック機構が前記関節のロック状態を解除し、手動によって前記スコープ型表示部を移動させることができるように構成されている、遠隔操作装置。 A remote control device for operating a manipulator that holds an endoscope and a manipulator that holds a surgical instrument.
The image captured by the endoscope is displayed, and the operator is configured to look into the displayed image to see the displayed image. The left side is provided with a first gripping portion for the operator to grip with the left hand, and the right side is provided. A scope-type display unit provided with a second gripping portion for the operator to grip with the right hand,
A display unit support arm including a joint and a lock mechanism for locking the joint, and configured to support the scope type display unit, and a display unit support arm.
A first release mechanism provided on the first grip portion for releasing the locked state of the joint by the lock mechanism, and a first release mechanism.
A second release mechanism provided on the second grip portion for releasing the locked state of the joint by the lock mechanism is provided.
The display portion is supported only while the first release mechanism is released by the left hand holding the first grip portion and the second release mechanism is released by the right hand holding the second grip portion. The arm is a remote control device configured such that the lock mechanism releases the locked state of the joint and the scope type display unit can be manually moved.
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