JPH09201329A - 自動化ゴニオメーター機構 - Google Patents
自動化ゴニオメーター機構Info
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- JPH09201329A JPH09201329A JP8237764A JP23776496A JPH09201329A JP H09201329 A JPH09201329 A JP H09201329A JP 8237764 A JP8237764 A JP 8237764A JP 23776496 A JP23776496 A JP 23776496A JP H09201329 A JPH09201329 A JP H09201329A
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- drive
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- drive arm
- arm
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J7/00—Micromanipulators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J18/00—Arms
- B25J18/007—Arms the end effector rotating around a fixed point
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0258—Two-dimensional joints
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】医療分野に使用される自動化(ロボット化)ゴ
ニオメーター機構を提供する。 【解決手段】患者6の身体内へ挿入できる長細いテレス
コープ(円筒状拡大光学器)10が設けられている。駆
動アーム8が前記テレスコープに連結され、駆動手段7
により、前記駆動アームを実質的に垂直な軸を回転中心
として、回転させる。駆動アーム8に関連させて駆動手
段が設けてあり、テレスコープ又はカニューレの傾斜角
度を調節する。駆動アーム8の傾斜角度も調節される。
ニオメーター機構を提供する。 【解決手段】患者6の身体内へ挿入できる長細いテレス
コープ(円筒状拡大光学器)10が設けられている。駆
動アーム8が前記テレスコープに連結され、駆動手段7
により、前記駆動アームを実質的に垂直な軸を回転中心
として、回転させる。駆動アーム8に関連させて駆動手
段が設けてあり、テレスコープ又はカニューレの傾斜角
度を調節する。駆動アーム8の傾斜角度も調節される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動化ゴニオメ
ーター機構、特に詳しくは、医療分野に使用されるゴニ
オメーター・ロボット機構に関するものである。
ーター機構、特に詳しくは、医療分野に使用されるゴニ
オメーター・ロボット機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】医療分野に使用されるゴニオメーター・
ロボット機構としては、従来満足できるものが存在して
いない。
ロボット機構としては、従来満足できるものが存在して
いない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】医療分野に使用される
ゴニオメーター・ロボット機構として、優れた機構を提
供することが、この発明の解決課題である。
ゴニオメーター・ロボット機構として、優れた機構を提
供することが、この発明の解決課題である。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明の自動化された
医療用のゴニオメーターは、腹腔鏡を使って、患者の身
体内部の可視イメージを提供するものであるが、この発
明は、これに限定されるものではないことを最初に明記
しておく。
医療用のゴニオメーターは、腹腔鏡を使って、患者の身
体内部の可視イメージを提供するものであるが、この発
明は、これに限定されるものではないことを最初に明記
しておく。
【0005】この発明によれば、自動化(ロボット化)
ゴニオメーター機構が提供されるもので、この機構は、
患者の腹腔内へ挿入できる長細いテレスコープ(円筒状
拡大光学器)、駆動アームで、垂直軸まわりを回転させ
る手段に接続している駆動アーム、該駆動アームを前記
テレスコープに連結する連結手段および駆動アームと関
連していて、前記テレスコープの傾斜角度を調節する駆
動手段を備えている。
ゴニオメーター機構が提供されるもので、この機構は、
患者の腹腔内へ挿入できる長細いテレスコープ(円筒状
拡大光学器)、駆動アームで、垂直軸まわりを回転させ
る手段に接続している駆動アーム、該駆動アームを前記
テレスコープに連結する連結手段および駆動アームと関
連していて、前記テレスコープの傾斜角度を調節する駆
動手段を備えている。
【0006】一つの実施例においては、前記駆動手段
は、原傾斜位置を有し、駆動アームの下端は、連結手段
を構成するルーズな関節部によって前記テレスコープの
部分に連結され、駆動手段の上端は、駆動手段を回転す
る前記手段に連結していて、前記駆動手段は、駆動手段
の傾斜角度を調節して、テレスコープの傾斜角度を調節
するようになっている。
は、原傾斜位置を有し、駆動アームの下端は、連結手段
を構成するルーズな関節部によって前記テレスコープの
部分に連結され、駆動手段の上端は、駆動手段を回転す
る前記手段に連結していて、前記駆動手段は、駆動手段
の傾斜角度を調節して、テレスコープの傾斜角度を調節
するようになっている。
【0007】駆動アームの傾斜角度を調節する手段は、
低トルクモーターで駆動されるクラウン歯車・ピニオン
装置を備えていることが好ましい。この発明の他の実施
例では、駆動アームにそって移動可能なキャリッジが設
けられていて、このキャリッジは、前記連結手段を備
え、テレスコープに連結されていて、前記駆動手段は、
前記キャリッジを駆動アームにそって動かし、テレスコ
ープの傾斜角度を調節する。
低トルクモーターで駆動されるクラウン歯車・ピニオン
装置を備えていることが好ましい。この発明の他の実施
例では、駆動アームにそって移動可能なキャリッジが設
けられていて、このキャリッジは、前記連結手段を備
え、テレスコープに連結されていて、前記駆動手段は、
前記キャリッジを駆動アームにそって動かし、テレスコ
ープの傾斜角度を調節する。
【0008】支持アームは、水平であることが好まし
い。
い。
【0009】駆動アームを回転する手段は、支持手段に
より支持されており、駆動手段により支持手段は、垂直
方向へ動かされる。
より支持されており、駆動手段により支持手段は、垂直
方向へ動かされる。
【0010】前記支持手段は、実質的に水平に伸びてい
る支持ビームを備え、これは、長細い実質的に垂直な支
持部材により支持され、前記駆動手段は、前記支持部材
を駆動する。
る支持ビームを備え、これは、長細い実質的に垂直な支
持部材により支持され、前記駆動手段は、前記支持部材
を駆動する。
【0011】前記支持手段は、ハウジングに内蔵され、
該ハウジングには、キャスターなどが取り付けられてい
る。支持手段を垂直方向に動かす手段は、ハイドロリッ
ク機構または再循環するボール駆動を備え、低トルクモ
ーターで駆動される。
該ハウジングには、キャスターなどが取り付けられてい
る。支持手段を垂直方向に動かす手段は、ハイドロリッ
ク機構または再循環するボール駆動を備え、低トルクモ
ーターで駆動される。
【0012】駆動アームを回転する手段は、モーターハ
ウジングに内蔵のモーターを備え、該モーターで駆動さ
れる実質的に垂直な駆動軸が駆動アームの一端に連結し
ている。
ウジングに内蔵のモーターを備え、該モーターで駆動さ
れる実質的に垂直な駆動軸が駆動アームの一端に連結し
ている。
【0013】前記テレスコープは、テレスコープの上端
に設けたカメラと関連している。テレスコープの下端
は、光学的にクランクしている。テレスコープの少なく
とも下端をテレスコープの軸まわりに回転させる手段が
設けられる。
に設けたカメラと関連している。テレスコープの下端
は、光学的にクランクしている。テレスコープの少なく
とも下端をテレスコープの軸まわりに回転させる手段が
設けられる。
【0014】前記構成には、交差する光ビームを発する
光源が二つ設けてあり、交差する光ビームは、駆動アー
ムの上端下方の所定の間隔をおいた位置で交差するよう
に調節されるようになっている。
光源が二つ設けてあり、交差する光ビームは、駆動アー
ムの上端下方の所定の間隔をおいた位置で交差するよう
に調節されるようになっている。
【0015】
【発明の実施の形態】図1に示すように、この発明のゴ
ニオメーター装置は、ロボット化されていて、ハウジン
グ1を備え、これは、移動しやすいように、車輪又はキ
ャスター2が取り付けてある。支持柱3がハウジングか
ら垂直に立ち上がり、この柱には、垂直方向に伸縮する
長細い支持部材4が取り付けてある。この長細い支持部
材4は、適当な機構によって上下動される。この上下動
させる機構は、油圧又は、その他の液圧(ハイドロリッ
ク)機構でもよいが、再循環ボールドライブのような直
接駆動機構と関連する低トルク電動モーターを備えてい
るものが好ましい。
ニオメーター装置は、ロボット化されていて、ハウジン
グ1を備え、これは、移動しやすいように、車輪又はキ
ャスター2が取り付けてある。支持柱3がハウジングか
ら垂直に立ち上がり、この柱には、垂直方向に伸縮する
長細い支持部材4が取り付けてある。この長細い支持部
材4は、適当な機構によって上下動される。この上下動
させる機構は、油圧又は、その他の液圧(ハイドロリッ
ク)機構でもよいが、再循環ボールドライブのような直
接駆動機構と関連する低トルク電動モーターを備えてい
るものが好ましい。
【0016】長細い支持部材4は、その上端において、
水平に伸びている支持ビーム5を支持する。水平の支持
ビーム5は、ハウジング1を越えて横方向に伸び、支持
ビームの先端は、患者の上に位置できるようになってい
る。ビーム5は、モーターハウジング7が患者の直上と
なる位置になるように、このモーターハウジングを支持
する。駆動アーム8がモーターハウジング7の下から下
方へ伸び、この駆動アーム8の自由端部は、ルーズ関節
部9によってテレスコープ10の中央部に連結されてい
る。テレスコープ10は、腹腔鏡の一部を構成する。駆
動アーム8は、以下に詳しく述べるように、一端がモー
ターの駆動軸の垂直な回転軸上にあり、他端は、オフセ
ットされていて、両者は、水平および垂直になり、その
結果、駆動アーム8は、垂直軸ならびに水平軸に対し傾
斜する。テレスコープ10の上端には、カメラ11が設
けてある。
水平に伸びている支持ビーム5を支持する。水平の支持
ビーム5は、ハウジング1を越えて横方向に伸び、支持
ビームの先端は、患者の上に位置できるようになってい
る。ビーム5は、モーターハウジング7が患者の直上と
なる位置になるように、このモーターハウジングを支持
する。駆動アーム8がモーターハウジング7の下から下
方へ伸び、この駆動アーム8の自由端部は、ルーズ関節
部9によってテレスコープ10の中央部に連結されてい
る。テレスコープ10は、腹腔鏡の一部を構成する。駆
動アーム8は、以下に詳しく述べるように、一端がモー
ターの駆動軸の垂直な回転軸上にあり、他端は、オフセ
ットされていて、両者は、水平および垂直になり、その
結果、駆動アーム8は、垂直軸ならびに水平軸に対し傾
斜する。テレスコープ10の上端には、カメラ11が設
けてある。
【0017】テレスコープ10の下端は、切り目12か
ら患者6の腹腔に挿入される。患者への挿入ポイントに
なる切り目12は、前記モーターの駆動シャフトの垂直
軸の延長線上にある。テレスコープは、切り目12の領
域にある短いカニューレに通され、このカニューレは、
テレスコープと患者との間をガスタイトにシールする。
ら患者6の腹腔に挿入される。患者への挿入ポイントに
なる切り目12は、前記モーターの駆動シャフトの垂直
軸の延長線上にある。テレスコープは、切り目12の領
域にある短いカニューレに通され、このカニューレは、
テレスコープと患者との間をガスタイトにシールする。
【0018】患者の腹腔へは、窒素または炭酸ガスのよ
うなガスが吹き込まれるのが通常であって、これによっ
て、患者の腹腔内の臓器個々を分離する。これによっ
て、テレスコープの先端が患者の腹腔内で、ある程度動
けるようになる。切り目に施したカニューレのガスタイ
トシールにより、患者の腹腔内へ吹き込んだガスの抜け
を防ぐ。
うなガスが吹き込まれるのが通常であって、これによっ
て、患者の腹腔内の臓器個々を分離する。これによっ
て、テレスコープの先端が患者の腹腔内で、ある程度動
けるようになる。切り目に施したカニューレのガスタイ
トシールにより、患者の腹腔内へ吹き込んだガスの抜け
を防ぐ。
【0019】モーターハウジング7には、複数のモータ
ーが内蔵され、その一つが駆動アーム8を垂直軸13を
軸として回転するもので、この軸は、駆動アーム8をそ
の上端で駆動する駆動軸の軸である。軸13は、切り目
12に一致している。かくしてルーズ連結部9は、軸1
3を回動軸として点線14で示すように円形回動できる
ようになっている。かくてテレスコープ10は、円錐面
を描く。テレスコープ10が患者の腹腔内への切り目を
通るポイントは、ゴニオメトリックポイントを有効に構
成する。連結部9は、ルーズな連結であるから、駆動ア
ーム8が回転するにつれ、カメラ11付きテレスコープ
10は、患者への入り口ポイントになんらのストレスを
与えずに回転する。
ーが内蔵され、その一つが駆動アーム8を垂直軸13を
軸として回転するもので、この軸は、駆動アーム8をそ
の上端で駆動する駆動軸の軸である。軸13は、切り目
12に一致している。かくしてルーズ連結部9は、軸1
3を回動軸として点線14で示すように円形回動できる
ようになっている。かくてテレスコープ10は、円錐面
を描く。テレスコープ10が患者の腹腔内への切り目を
通るポイントは、ゴニオメトリックポイントを有効に構
成する。連結部9は、ルーズな連結であるから、駆動ア
ーム8が回転するにつれ、カメラ11付きテレスコープ
10は、患者への入り口ポイントになんらのストレスを
与えずに回転する。
【0020】上記したように垂直軸13を軸として駆動
アーム8を回転させることで、患者の腹腔内において、
テレスコープの下端は、“パン撮り”アクションを行う
ことを理解されたい。
アーム8を回転させることで、患者の腹腔内において、
テレスコープの下端は、“パン撮り”アクションを行う
ことを理解されたい。
【0021】図2からさらに分かるように、モーターハ
ウジング7には、駆動アーム8とモーターハウジング7
の下面との間の角度16を変えることができる機構15
が設けられている。機構15は、クラウン歯車・ピニオ
ン形式のもので、該ピニオンを駆動するモーターを備え
ており、クラウン歯車は、駆動アーム8に連結してい
る。
ウジング7には、駆動アーム8とモーターハウジング7
の下面との間の角度16を変えることができる機構15
が設けられている。機構15は、クラウン歯車・ピニオ
ン形式のもので、該ピニオンを駆動するモーターを備え
ており、クラウン歯車は、駆動アーム8に連結してい
る。
【0022】したがって、駆動アーム8の傾斜角度は、
調節できるもので、駆動アーム8は、垂直軸13に対し
傾斜し、水平軸に対しても傾斜している。この傾斜角度
の度合いは、クラウン歯車・ピニオン機構のピニオンを
モーターで駆動して調節する。
調節できるもので、駆動アーム8は、垂直軸13に対し
傾斜し、水平軸に対しても傾斜している。この傾斜角度
の度合いは、クラウン歯車・ピニオン機構のピニオンを
モーターで駆動して調節する。
【0023】長細い支持部材4を上へ伸ばすと、水平の
支持ビーム5も上方へ上がり、角度16が適当なレート
で大きくなれば、テレスコープ10は、同じ傾斜角度に
なるが、テレスコープの下端は、患者の腹腔内へさらに
深く挿入されることになる。したがって、“ズーム”効
果が得られる。ルーズな連結部9、そして、駆動アーム
8の回転軸に、挿入ポイントまたは切り目12を合わせ
ることで、該運動がゴニオメトリック運動になる。
支持ビーム5も上方へ上がり、角度16が適当なレート
で大きくなれば、テレスコープ10は、同じ傾斜角度に
なるが、テレスコープの下端は、患者の腹腔内へさらに
深く挿入されることになる。したがって、“ズーム”効
果が得られる。ルーズな連結部9、そして、駆動アーム
8の回転軸に、挿入ポイントまたは切り目12を合わせ
ることで、該運動がゴニオメトリック運動になる。
【0024】長細い支持部材4が上昇し、水平の支持ビ
ーム5を上へ上げ、駆動アーム8とモーターハウジング
7との間の角度16が比較的速い速度で広がると、テレ
スコープ10は、より垂直な方向に近づくように傾斜す
る。逆に、支持ビーム5が下がると、テレスコープ10
は、垂直な方向から遠ざかる。かくて、“ティルト(傾
むき)”機能を達成できる。ここでも、ルーズな連結部
9と、駆動アーム8の回転軸に切り目12が整合するこ
とにより、該運動は、ゴニオメトリックムーブメントに
なる。
ーム5を上へ上げ、駆動アーム8とモーターハウジング
7との間の角度16が比較的速い速度で広がると、テレ
スコープ10は、より垂直な方向に近づくように傾斜す
る。逆に、支持ビーム5が下がると、テレスコープ10
は、垂直な方向から遠ざかる。かくて、“ティルト(傾
むき)”機能を達成できる。ここでも、ルーズな連結部
9と、駆動アーム8の回転軸に切り目12が整合するこ
とにより、該運動は、ゴニオメトリックムーブメントに
なる。
【0025】適切なコントロールで、“ズーム”と“テ
ィルト(傾き)”を同時に行うことができる。これらが
同時に行われたとき、これらの運動の両方は、ゴニオメ
トリックになる。
ィルト(傾き)”を同時に行うことができる。これらが
同時に行われたとき、これらの運動の両方は、ゴニオメ
トリックになる。
【0026】パン撮り、ズーミングおよびティルト機能
は、外科医または他のオペレーターにより操作される適
切なコントロール機構により達成される。コントロール
機構に内蔵された適切なソフトウエアで、長細い部材4
の上昇運動と角度16の変化を同調し、要求されるズー
ミングとティルト作用を行うようにする。前記した3基
のモーターは、支持部材4を駆動するモーター、駆動ア
ーム8を回転するモーターおよびクラウン歯車・ピニオ
ン機構15を駆動するモーターであって、これらモータ
ーは、すべて低トルクモーターであり、後退駆動が可能
な十分に低いローギア構成をもつダイレクトドライブの
駆動モーターであることが好ましい。緊急の場合などに
おいては、テレスコープ10を手で動かすことも簡単に
できる。流体クラッチやすべりクラッチなどを駆動機構
に採用して、同じような作用を行うようにすることもで
きる。
は、外科医または他のオペレーターにより操作される適
切なコントロール機構により達成される。コントロール
機構に内蔵された適切なソフトウエアで、長細い部材4
の上昇運動と角度16の変化を同調し、要求されるズー
ミングとティルト作用を行うようにする。前記した3基
のモーターは、支持部材4を駆動するモーター、駆動ア
ーム8を回転するモーターおよびクラウン歯車・ピニオ
ン機構15を駆動するモーターであって、これらモータ
ーは、すべて低トルクモーターであり、後退駆動が可能
な十分に低いローギア構成をもつダイレクトドライブの
駆動モーターであることが好ましい。緊急の場合などに
おいては、テレスコープ10を手で動かすことも簡単に
できる。流体クラッチやすべりクラッチなどを駆動機構
に採用して、同じような作用を行うようにすることもで
きる。
【0027】図2から分かるように、水平の支持ビーム
5には、2基の光源20,21が間隔をおいて設けてあ
り、これら光源から互いに内方へ向く絞られたビーム光
線22,23が投光される。これらビーム光線は、軸1
3上のポイントで交わる。支持ビーム5が患者の腹腔か
ら所定の距離をおいて位置している状態のとき、前記し
た2本のビーム光線が患者の皮膚の上で互いに交差する
位置が“イニシアライジング(初期化)”位置と呼ぶ位
置になるように構成されている。かくして、水平の支持
ビーム5を患者の皮膚に対しての所定の位置へ動かし、
切り目12が施されている患者の皮膚の面に2本の投光
ビーム光線22,23が集中投射されるようにできる。
このイニシャルの“イニシャライジング”は、コントロ
ールソフトウエアにリンクしていて、支持部材4を垂直
方向へ動かし、これと合わせて駆動アーム8を傾斜させ
ることで、テレスコープをズーミングし、傾斜させる。
これらの動きは、ゴニオメトリックモーションになる。
5には、2基の光源20,21が間隔をおいて設けてあ
り、これら光源から互いに内方へ向く絞られたビーム光
線22,23が投光される。これらビーム光線は、軸1
3上のポイントで交わる。支持ビーム5が患者の腹腔か
ら所定の距離をおいて位置している状態のとき、前記し
た2本のビーム光線が患者の皮膚の上で互いに交差する
位置が“イニシアライジング(初期化)”位置と呼ぶ位
置になるように構成されている。かくして、水平の支持
ビーム5を患者の皮膚に対しての所定の位置へ動かし、
切り目12が施されている患者の皮膚の面に2本の投光
ビーム光線22,23が集中投射されるようにできる。
このイニシャルの“イニシャライジング”は、コントロ
ールソフトウエアにリンクしていて、支持部材4を垂直
方向へ動かし、これと合わせて駆動アーム8を傾斜させ
ることで、テレスコープをズーミングし、傾斜させる。
これらの動きは、ゴニオメトリックモーションになる。
【0028】図3から図5には、上記したモーターハウ
ジング7の位置に使用されるハウジング30が示されて
いる。
ジング7の位置に使用されるハウジング30が示されて
いる。
【0029】ハウジング30には、二つのインレットボ
ア31,32が設けられていて、該ボアそれぞれにベア
リング33を配置し、該ボアで駆動軸を受けるようにな
っている。上位のボア31における駆動軸は、ピニオン
歯車34に噛み合い、歯車34は、クラウン歯車35の
歯と噛み合う。クラウン歯車36により、垂直方向にそ
って位置する軸36が回転され、この軸の下端にピニオ
ン歯車37が設けてある。ピニオン歯車37は、一部が
クラウンになっているクラウン歯車38と噛み合う。ク
ラウン歯車38は、上記した実施例の駆動アーム8に当
たるシャフト39と一体的に形成されている。シャフト
39は、実質的に水平な軸40を軸としてピボット運動
するように装着されている。図4と図5に示されている
ように、クラウン歯車38がピニオン37に対し回動す
ると、シャフト39は、ピボット軸40まわりをピボッ
ト運動し、垂直な状態から傾斜した状態になる。
ア31,32が設けられていて、該ボアそれぞれにベア
リング33を配置し、該ボアで駆動軸を受けるようにな
っている。上位のボア31における駆動軸は、ピニオン
歯車34に噛み合い、歯車34は、クラウン歯車35の
歯と噛み合う。クラウン歯車36により、垂直方向にそ
って位置する軸36が回転され、この軸の下端にピニオ
ン歯車37が設けてある。ピニオン歯車37は、一部が
クラウンになっているクラウン歯車38と噛み合う。ク
ラウン歯車38は、上記した実施例の駆動アーム8に当
たるシャフト39と一体的に形成されている。シャフト
39は、実質的に水平な軸40を軸としてピボット運動
するように装着されている。図4と図5に示されている
ように、クラウン歯車38がピニオン37に対し回動す
ると、シャフト39は、ピボット軸40まわりをピボッ
ト運動し、垂直な状態から傾斜した状態になる。
【0030】下位のボア32には、ピニオン歯車41を
駆動する駆動軸が納められ、ピニオン歯車41は、クラ
ウン歯車42の外側の歯に係合する。クラウン歯車42
は、環状の形状をもち、シャフト36を囲む位置にあ
る。
駆動する駆動軸が納められ、ピニオン歯車41は、クラ
ウン歯車42の外側の歯に係合する。クラウン歯車42
は、環状の形状をもち、シャフト36を囲む位置にあ
る。
【0031】クラウン歯車42は、シャフト36を囲む
筒状の駆動部材43を駆動し、筒状駆動部材43は、ハ
ウジング30の下位部分44とがっちり係合していて、
前記駆動部材43の駆動で下位部分44は、実質的に垂
直な軸を軸として回転する。ハウジングの下位部分44
は、シャフト39がピボット装着されているピボット4
0を支持する。
筒状の駆動部材43を駆動し、筒状駆動部材43は、ハ
ウジング30の下位部分44とがっちり係合していて、
前記駆動部材43の駆動で下位部分44は、実質的に垂
直な軸を軸として回転する。ハウジングの下位部分44
は、シャフト39がピボット装着されているピボット4
0を支持する。
【0032】上位のボア31を、例えば低トルクモータ
ーで駆動すると、クライン歯車・ピニオン機構の手段に
より、シャフト39は、垂直な状態から傾斜している状
態になるように動く。下位ボア32の軸を、例えば低ト
ルクモーターで駆動すると、ハウジングの下位部分44
は、垂直軸を回転軸として回転し、シャフト39は、こ
の軸まわりを回転する。なお、ハウジング30の下位部
分44は、ハウジングの上位部分に対し回転できるよう
に、適当なベアリングを介して上位部分に対面してい
る。
ーで駆動すると、クライン歯車・ピニオン機構の手段に
より、シャフト39は、垂直な状態から傾斜している状
態になるように動く。下位ボア32の軸を、例えば低ト
ルクモーターで駆動すると、ハウジングの下位部分44
は、垂直軸を回転軸として回転し、シャフト39は、こ
の軸まわりを回転する。なお、ハウジング30の下位部
分44は、ハウジングの上位部分に対し回転できるよう
に、適当なベアリングを介して上位部分に対面してい
る。
【0033】図6が示す、この発明の他の実施例におい
ては、ハウジング、垂直支持柱および垂直支持部材(此
れ等は、図1において述べたもの)に関連する水平にな
っている支持ビーム5の先端に駆動ハウジング50が設
けられている。駆動ハウジング50から水平方向へ水平
アーム51が真っすぐ伸びていて、このアーム51にキ
ャリッジ52が支持されている。このキャリッジ52
は、駆動手段により、アーム51にそって移動されるよ
うになっている。キャリッジ52は、上記したテレスコ
ープ10と同じのものであって、上記したように患者へ
挿入されるテレスコープ53に連結されている。テレス
コープ53には、上記したカメラ11と同じカメラ54
が取り付けてある。
ては、ハウジング、垂直支持柱および垂直支持部材(此
れ等は、図1において述べたもの)に関連する水平にな
っている支持ビーム5の先端に駆動ハウジング50が設
けられている。駆動ハウジング50から水平方向へ水平
アーム51が真っすぐ伸びていて、このアーム51にキ
ャリッジ52が支持されている。このキャリッジ52
は、駆動手段により、アーム51にそって移動されるよ
うになっている。キャリッジ52は、上記したテレスコ
ープ10と同じのものであって、上記したように患者へ
挿入されるテレスコープ53に連結されている。テレス
コープ53には、上記したカメラ11と同じカメラ54
が取り付けてある。
【0034】図7は、駆動ハウジング50の断面構造を
示すもので、アーム51とキャリエッジ52も示されて
いる。駆動ハウジング50には、適当なピニオン歯車で
駆動される上位のクラウン歯車53が内蔵されている。
このクラウン歯車53は、垂直軸54を回転させ、この
回転で、アーム51の基部に位置するプーリー55が駆
動される。プーリー55は、キャリエッジ52に係合す
るベルト56を駆動する。キャリエッジ52は、前記ア
ーム51に設けられた案内レール57にそって水平方向
へスライドする。かくして、クラウン歯車53を回転さ
せると、キャリエッジ52は、アーム51の案内レール
57に案内されながら、アーム51にそって、その軸方
向にスライド移動する。
示すもので、アーム51とキャリエッジ52も示されて
いる。駆動ハウジング50には、適当なピニオン歯車で
駆動される上位のクラウン歯車53が内蔵されている。
このクラウン歯車53は、垂直軸54を回転させ、この
回転で、アーム51の基部に位置するプーリー55が駆
動される。プーリー55は、キャリエッジ52に係合す
るベルト56を駆動する。キャリエッジ52は、前記ア
ーム51に設けられた案内レール57にそって水平方向
へスライドする。かくして、クラウン歯車53を回転さ
せると、キャリエッジ52は、アーム51の案内レール
57に案内されながら、アーム51にそって、その軸方
向にスライド移動する。
【0035】前記ハウジング50には、下位の第2のク
ラウン歯車58が内蔵されており、この歯車58は、第
2のピニオンで駆動される。このクラウン歯車58は、
アーム51にダイレクトに連結されており、このクラウ
ン歯車58の回転で前記アームは、ハウジング50に対
し回転する。
ラウン歯車58が内蔵されており、この歯車58は、第
2のピニオンで駆動される。このクラウン歯車58は、
アーム51にダイレクトに連結されており、このクラウ
ン歯車58の回転で前記アームは、ハウジング50に対
し回転する。
【0036】したがって、アーム51が回転運動する
と、前記キャリエッジ52は、図6に示すように、一点
鎖線で示す円形軌道59にそって動く。キャリエッジ5
2は、アーム51の軸方向へ動くことができるから、該
キャリエッジを動かすことで、テレスコープ53の傾斜
角度を変えることができる。そして、前記キャリエッジ
52をアーム51の軸方向に動かす一方、支持ビーム5
の位置を上下させれば、前記テレスコープの態勢(傾
斜、進入度など)を種々変えることができ、これがゴニ
オメトリックである。
と、前記キャリエッジ52は、図6に示すように、一点
鎖線で示す円形軌道59にそって動く。キャリエッジ5
2は、アーム51の軸方向へ動くことができるから、該
キャリエッジを動かすことで、テレスコープ53の傾斜
角度を変えることができる。そして、前記キャリエッジ
52をアーム51の軸方向に動かす一方、支持ビーム5
の位置を上下させれば、前記テレスコープの態勢(傾
斜、進入度など)を種々変えることができ、これがゴニ
オメトリックである。
【0037】腹腔鏡の構造によっては、下端が光学的に
クランクしたものがある。かくして、このような腹腔鏡
の視野は、腹腔鏡と軸方向に整合しておらず、一方のサ
イドにオフセットされている。したがって、テレスコー
プにより構成された腹腔鏡とカメラとを腹腔鏡の長さ方
向軸を軸として回転させ、患者の腹腔内をくまなく、又
は、望み通りに見えるようにすることが望ましい。した
がって、カメラ11,54ならびに前記テレスコープを
図1、図6の矢印63に示す方向に回転させることがで
きる駆動モーターを前記カメラに装着しておくこともで
きる。
クランクしたものがある。かくして、このような腹腔鏡
の視野は、腹腔鏡と軸方向に整合しておらず、一方のサ
イドにオフセットされている。したがって、テレスコー
プにより構成された腹腔鏡とカメラとを腹腔鏡の長さ方
向軸を軸として回転させ、患者の腹腔内をくまなく、又
は、望み通りに見えるようにすることが望ましい。した
がって、カメラ11,54ならびに前記テレスコープを
図1、図6の矢印63に示す方向に回転させることがで
きる駆動モーターを前記カメラに装着しておくこともで
きる。
【0038】カメラ11,54を回転するモーターは、
カメラハウジングに内蔵させたり、モーターハウジング
7に内蔵し、これらモーターをボーデンケーブルのよう
な駆動手段を介して回転すべきカメラに接続し、カメラ
を回転させる。
カメラハウジングに内蔵させたり、モーターハウジング
7に内蔵し、これらモーターをボーデンケーブルのよう
な駆動手段を介して回転すべきカメラに接続し、カメラ
を回転させる。
【0039】
【発明の効果】この発明によれば、テレスコープによる
腹腔鏡の視野がきわめてワイドであって、ズーミング、
パン撮りが可能なロボット化(自動化)ゴニオメトリッ
ク機構が提供される。
腹腔鏡の視野がきわめてワイドであって、ズーミング、
パン撮りが可能なロボット化(自動化)ゴニオメトリッ
ク機構が提供される。
【図1】 この発明の一つの実施例の斜視図である。
【図2】 図1の実施例の一部の側面図である。
【図3】 他の実施例の一部の断面図である。
【図4】 図3の実施例の別の断面図である。
【図5】 図3の装置を別の位置で示した図4と同じよ
うな断面図である。
うな断面図である。
【図6】 この発明の他の実施例を示す説明図である。
【図7】 図6の実施例の一部の断面図である。
1 ハウジング 2 キャスター2 3 支持柱 4 支持部材 5 支持ビーム 6 患者 7 駆動手段 8 駆動アーム 9 連結部 10 テレスコープ(円筒状拡大光学器) 11 カメラ 12 切り目 13 垂直軸 14 円形軌道 63 カメラの回転方向
Claims (17)
- 【請求項1】 自動化(ロボット化)ゴニオメーター機
構であって、この機構は、患者の腹腔内へ挿入できる長
細いテレスコープ(円筒状拡大光学器)、駆動アーム
で、垂直軸まわりを回転させる手段に接続している駆動
アーム、該駆動アームを前記テレスコープに連結する連
結手段および駆動アームと関連していて、前記テレスコ
ープの傾斜角度を調節する駆動手段を備えている自動化
(ロボット化)ゴニオメーター機構。 - 【請求項2】 前記駆動手段は、原傾斜位置を有し、駆
動アームの下端は、連結手段を構成するルーズな関節部
によって前記テレスコープの部分に連結され、駆動手段
の上端は、駆動手段を回転する前記手段に連結してい
て、前記駆動手段は、駆動手段の傾斜角度を調節して、
テレスコープの傾斜角度を調節するようになっている請
求項1による機構。 - 【請求項3】 駆動アームの傾斜角度を調節する手段
は、クラウン歯車・ピニオン装置を備えている請求項2
による機構。 - 【請求項4】 クラウン歯車・ピニオン装置は、低トル
クモーターで駆動される請求項3による機構。 - 【請求項5】 駆動アームにそって移動可能なキャリッ
ジが設けられていて、このキャリッジは、前記連結手段
を備え、テレスコープに連結されていて、前記駆動手段
は、前記キャリッジを駆動アームにそって動かし、テレ
スコープの傾斜角度を調節する請求項1による機構。 - 【請求項6】 支持アームは、水平である請求項5によ
る機構。 - 【請求項7】 駆動アームを回転する手段は、支持手段
により支持されており、駆動手段により支持手段は、垂
直方向へ動かされる前記請求項のいずれかによる機構。 - 【請求項8】 前記支持手段は、実質的に水平に伸びて
いる支持ビームを備え、これは、長細い実質的に垂直な
支持部材により支持され、前記駆動手段は、前記支持部
材を駆動する請求項7による機構。 - 【請求項9】 前記支持手段は、ハウジングに内蔵さ
れ、該ハウジングには、キャスターなどが取り付けられ
ている請求項7又は8による機構。 - 【請求項10】 支持手段を垂直方向に動かす手段は、
ハイドロリック機構からなる請求項7による機構。 - 【請求項11】 支持手段を垂直方向に動かす手段は、
再循環するボール駆動からなる請求項7による機構。 - 【請求項12】 支持手段を垂直方向に動かす手段は、
低トルクモーターからなる請求項7による機構。 - 【請求項13】 駆動アームを回転する手段は、モータ
ーハウジングに内蔵のモーターを備え、該モーターで駆
動される実質的に垂直な駆動軸が駆動アームの一端に連
結している前記請求項のいずれかによる機構。 - 【請求項14】 前記テレスコープは、テレスコープの
上端に設けたカメラと関連している前記請求項のいずれ
かによる機構。 - 【請求項15】 前記テレスコープの下端は、光学的に
クランクしている請求項14による機構。 - 【請求項16】 テレスコープの少なくとも下端をテレ
スコープの軸まわりに回転させる手段が設けられている
請求項15による機構。 - 【請求項17】 交差する光ビームを発する光源が二つ
設けてあり、交差する光ビームは、駆動アームの上端下
方の所定の間隔をおいた位置で交差するように調節され
るようになっている前記請求項のいずれかによる機構。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB9518402.4A GB9518402D0 (en) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | Improvements in or relating to a robotic apparatus |
GB9518402.4 | 1995-09-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09201329A true JPH09201329A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=10780427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8237764A Pending JPH09201329A (ja) | 1995-09-08 | 1996-09-09 | 自動化ゴニオメーター機構 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5766126A (ja) |
EP (1) | EP0761177B1 (ja) |
JP (1) | JPH09201329A (ja) |
KR (1) | KR970014944A (ja) |
AT (1) | ATE215798T1 (ja) |
CA (1) | CA2184788A1 (ja) |
DE (1) | DE69620521T2 (ja) |
ES (1) | ES2175003T3 (ja) |
GB (1) | GB9518402D0 (ja) |
NO (1) | NO963721L (ja) |
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