JPWO2014199413A1 - 医療用マニピュレータ - Google Patents
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Abstract
Description
医療器具を装着可能な多自由度アームを有する医療用マニピュレータであって、
前記多自由度アームに装着された医療器具を体内へ挿入するための挿入口の空間位置を示す挿入口位置を保持する保持手段と、
前記挿入口位置から前記医療器具を体内に挿入するように前記多自由度アームを制御する挿入制御手段と、
前記挿入制御手段により前記医療器具を前記挿入口位置から挿入した後は、前記挿入口位置により前記医療器具の移動が制限される動作制限下で前記多自由度アームを駆動する駆動制御手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、前記動作制限下において、前記医療器具が前記挿入口位置を通る状態を維持しながら、ユーザにより指示された空間座標へ前記医療器具の所定部位を移動させるように前記多自由度アームを駆動する。
・自動モード:第1軸〜第5軸の関節同期動作もしくは直線補間動作により、挿入開始位置保持部422に保持されている3次元位置に鉗子22の先端部を合わせた挿入姿勢へスレーブアーム21を移動する。
・関節同期動作モード:第1〜第3軸を固定し、第4、第5軸の関節同期動作により鉗子22の長軸方向にトラカール位置が来るように姿勢合わせを行う。
・ジョグ動作モード:第1〜第3軸を固定し、第4、第5軸のジョグ動作により鉗子22の長軸方向にトラカール位置が来るように姿勢合わせを行う。
・手動モード:第1〜第3軸を固定し、第4、第5軸の手動動作により、鉗子22の長軸方向にトラカール位置が来るように姿勢合わせを行う。
Claims (13)
- 医療器具を装着可能な多自由度アームを有する医療用マニピュレータであって、
前記多自由度アームに装着された医療器具を体内へ挿入するための挿入口の空間位置を示す挿入口位置を保持する保持手段と、
前記挿入口位置から前記医療器具を体内に挿入するように前記多自由度アームを制御する挿入制御手段と、
前記挿入制御手段により前記医療器具を前記挿入口位置から挿入した後は、前記挿入口位置により前記医療器具の移動が制限される動作制限下で前記多自由度アームを駆動する駆動制御手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、前記動作制限下において、前記医療器具が前記挿入口位置を通る状態を維持しながら、ユーザにより指示された空間座標へ前記医療器具の所定部位を移動させるように前記多自由度アームを駆動することを特徴とする医療用マニピュレータ。 - 前記医療器具は体内へ挿入されるシャフト部分を有し、
前記保持手段は、前記挿入口位置に対応する挿入方向を保持し、
前記挿入制御手段は、前記挿入方向を基準とした許容範囲内の方向から、前記挿入口の空間位置へ、前記医療器具をシャフト軸方向に沿って平行移動することを特徴とする請求項1に記載の医療用マニピュレータ。 - 前記医療器具を、前記挿入口位置を通過させながら前記体内より抜去する抜去制御手段をさらに備え、
前記駆動制御手段は、前記抜去制御手段により前記医療器具の全体が前記挿入口位置より抜けた後に前記動作制限を解除することを特徴とする請求項1または2に記載の医療用マニピュレータ。 - 前記駆動制御手段は、前記医療器具の全体が前記挿入口位置より抜けた後、さらに所定量を前記抜去の方向へ移動した後に、前記動作制限を解除することを特徴とする請求項3に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記駆動制御手段は、前記抜去制御手段により前記医療器具の抜去を完了して前記動作制限が解除された後、前記多自由度アームを所定の待機状態へ移動させることを特徴とする請求項3または4に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記駆動制御手段は、前記動作制限下で前記多自由度アームを駆動する制御状態においては、前記挿入口に対して前記医療器具が最小挿入量以上挿入されている状態を維持すること特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記駆動制御手段は、前記動作制限下で前記多自由度アームを駆動する制御状態においては、前記挿入口位置に対する前記医療器具の挿入量が最大挿入量を超えない状態を維持すること特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記駆動制御手段は、前記医療器具が前記挿入口位置からの挿入量が前記最小挿入量以上になったことに応じて、前記動作制限下で前記多自由度アームを駆動する状態へ制御を移行すること特徴とする請求項6に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記駆動制御手段は、前記多自由度アームの駆動において、前記挿入口位置により前記医療器具の移動が制限される前記動作制限ありの状態と、前記動作制限なしの状態を有することを特徴とする請求項1に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記駆動制御手段は、前記動作制限なしの状態と前記動作制限ありの状態との間の遷移は、それぞれの移行動作を経てなされることを特徴とする請求項9に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記動作制限なしの状態から前記動作制限ありの状態へ遷移させる移行動作は、前記医療器具が前記挿入口位置を通るように前記医療器具の位置、姿勢を合わせる姿勢合せ動作と、前記医療器具を前記挿入口位置から挿入する動作とから構成されることを特徴とする請求項10に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記動作制限ありの状態から前記動作制限なしの状態へ遷移させる移行動作は、前記医療器具を移動して前記挿入口位置から抜去する動作から構成されることを特徴とする請求項10または11に記載の医療用マニピュレータ。
- 医療器具を装着可能な多自由度アームを有する医療用マニピュレータの制御方法であって、
前記多自由度アームに装着された医療器具を体内へ挿入するための挿入口の空間位置を示す挿入口位置をメモリに保持する保持工程と、
前記挿入口位置から前記医療器具を体内に挿入するように前記多自由度アームを制御する挿入制御工程と、
前記挿入制御工程で前記医療器具を前記挿入口位置から挿入した後は、前記挿入口位置により前記医療器具の移動が制限される動作制限下で前記多自由度アームを駆動する駆動制御工程と、を有し、
前記駆動制御工程では、前記動作制限下において、前記医療器具が前記挿入口位置を通る状態を維持しながら、ユーザにより指示された空間座標へ前記医療器具の所定部位を移動させるように前記多自由度アームを駆動することを特徴とする医療用マニピュレータの制御方法。
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