JPWO2014199414A1 - 医療用マニピュレータおよびその作動方法 - Google Patents
医療用マニピュレータおよびその作動方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2014199414A1 JPWO2014199414A1 JP2015522258A JP2015522258A JPWO2014199414A1 JP WO2014199414 A1 JPWO2014199414 A1 JP WO2014199414A1 JP 2015522258 A JP2015522258 A JP 2015522258A JP 2015522258 A JP2015522258 A JP 2015522258A JP WO2014199414 A1 JPWO2014199414 A1 JP WO2014199414A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- forceps
- posture
- medical
- trocar
- degree
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 161
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 161
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 48
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 61
- 230000008569 process Effects 0.000 description 28
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 17
- 238000002357 laparoscopic surgery Methods 0.000 description 14
- 210000003815 abdominal wall Anatomy 0.000 description 7
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000002324 minimally invasive surgery Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 208000004550 Postoperative Pain Diseases 0.000 description 1
- 208000002847 Surgical Wound Diseases 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002350 laparotomy Methods 0.000 description 1
- 238000007562 laser obscuration time method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 1
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- A61B34/30—Surgical robots
- A61B34/37—Master-slave robots
-
- 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
- A61B34/30—Surgical robots
-
- 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
- A61B34/30—Surgical robots
- A61B2034/302—Surgical robots specifically adapted for manipulations within body cavities, e.g. within abdominal or thoracic cavities
-
- 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
- A61B34/71—Manipulators operated by drive cable mechanisms
- A61B2034/715—Cable tensioning mechanisms for removing slack
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、
前記体内の外部において、前記医療器具の長軸の延長線が、前記挿入口位置が示す空間位置を通るように前記医療器具の挿入姿勢を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された挿入姿勢となるように前記多自由度アームを制御する制御手段と、を備える。
・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。
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、
前記体内の外部において、前記医療器具の先端部と前記挿入口位置とを通る直線上に前記医療器具の長軸が一致するように前記医療器具の挿入姿勢を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された挿入姿勢となるように前記多自由度アームを制御する制御手段と、を備える。
Claims (15)
- 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、
前記体内の外部において、前記医療器具の長軸の延長線が、前記挿入口位置が示す空間位置を通るように前記医療器具の挿入姿勢を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された挿入姿勢となるように前記多自由度アームを制御する制御手段と、を備え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、体内に挿入されるシャフト部分を有し、
前記決定手段は、ユーザにより指定された空間位置と前記挿入口位置とを結ぶ直線上に前記医療器具の前記シャフト部分の長軸が一致するように前記挿入姿勢を決定し、
前記制御手段は、前記挿入姿勢となるように、前記多自由度アームを全軸同期動作または直線補間動作により駆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。 - 前記保持手段は、さらに前記挿入口に対応した挿入方向を保持し、
前記医療器具は、体内に挿入されるシャフト部分を有し、
前記決定手段は、前記挿入方向と前記医療器具の前記シャフト部分の長軸の方向が一致するように前記挿入姿勢を決定し、
前記制御手段は、前記挿入姿勢となるように、前記多自由度アームを全軸同期動作または直線補間動作により駆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。 - 前記決定手段は、前記多自由度アームのベース側の所定数の軸を固定し、固定されていない軸の回転を用いて実現される前記挿入姿勢を決定し、
前記制御手段は、前記所定数の軸を固定し、固定されていない軸の回転により前記挿入姿勢への移動を制御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。 - 前記制御手段は、前記固定されていない軸の回転を関節同期動作により行うことを特徴とする請求項4に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記制御手段は、前記固定されていない軸の回転を、ユーザ操作に応じたジョグ動作によりおこなうことを特徴とする請求項4に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記制御手段は、前記ジョグ動作において、前記固定されていない軸の前記挿入姿勢から遠ざかる方向への動作を禁止することを特徴とする請求項6に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記制御手段は、前記固定されていない軸について、ユーザの手動操作による外力により回転できるように半固定とすることを特徴とする請求項4に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記制御手段は、前記挿入姿勢から遠ざかる方向へはユーザが操作できないように前記半固定の軸をロックすることを特徴とする請求項8に記載の医療用マニピュレータ。
- 前記保持手段は、さらに前記挿入口位置に対応した挿入方向を保持し、
前記制御手段は、前記決定手段で決定された前記挿入姿勢による前記挿入口位置への方向が、前記挿入方向に対して許容範囲外となる場合に警告を行うことを特徴とする請求項4乃至9のいずれか1項に記載の医療用マニピュレータ。 - 前記制御手段は、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乃至10のいずれか1項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11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する移行動作は、前記決定手段で決定された前記挿入姿勢に前記医療器具の位置、姿勢を合わせる姿勢合せ動作と、前記医療器具を移動して前記挿入口位置を通過させる動作とから構成されることを特徴とする請求項12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12または13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、
前記体内の外部において、前記医療器具の長軸の延長線が、前記挿入口位置が示す空間位置を通るように前記医療器具の挿入姿勢を決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された挿入姿勢となるように前記多自由度アームを制御する制御工程と、を有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。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/003707 WO2014199414A1 (ja) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | 医療用マニピュレータおよびその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2014199414A1 true JPWO2014199414A1 (ja) | 2017-02-23 |
JP6117922B2 JP6117922B2 (ja) | 2017-04-19 |
Family
ID=52021750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015522258A Active JP6117922B2 (ja) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | 医療用マニピュレータおよびその作動方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9844416B2 (ja) |
JP (1) | JP6117922B2 (ja) |
WO (1) | WO2014199414A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014199413A1 (ja) | 2013-06-13 | 2014-12-18 | テルモ株式会社 | 医療用マニピュレータおよびその制御方法 |
DE102013222230A1 (de) * | 2013-10-31 | 2015-04-30 | Fiagon Gmbh | Chirurgisches Instrument |
JP6654884B2 (ja) * | 2015-12-11 | 2020-02-26 | 川崎重工業株式会社 | 外科手術システム |
JP6733239B2 (ja) * | 2016-03-18 | 2020-07-29 | セイコーエプソン株式会社 | 制御装置及びロボットシステム |
KR101861176B1 (ko) * | 2016-08-16 | 2018-05-28 | 주식회사 고영테크놀러지 | 정위수술용 수술로봇 및 정위수술용 수술로봇의 제어방법 |
CN107468293A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-15 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 微创手术机器人及应用其的外科手术设备 |
JP7131087B2 (ja) * | 2018-05-31 | 2022-09-06 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットシステムの制御方法およびロボットシステム |
EP3719749A1 (en) | 2019-04-03 | 2020-10-07 | Fiagon AG Medical Technologies | Registration method and setup |
CN110464468B (zh) * | 2019-09-10 | 2020-08-11 | 深圳市精锋医疗科技有限公司 | 手术机器人及其末端器械的控制方法、控制装置 |
US11529734B2 (en) * | 2019-10-31 | 2022-12-20 | Verb Surgical Inc. | Systems and methods for visual sensing of and docking with a trocar |
CN114829076A (zh) * | 2019-12-13 | 2022-07-29 | 川崎重工业株式会社 | 主从系统以及控制方法 |
CN111481278B (zh) * | 2020-04-27 | 2023-09-01 | 杭州索德医疗设备有限公司 | 一种耳鼻喉科用异物钳 |
CN111513853B (zh) * | 2020-05-11 | 2021-10-01 | 绍兴梅奥心磁医疗科技有限公司 | 导管的操控装置及系统 |
WO2022054172A1 (ja) * | 2020-09-09 | 2022-03-17 | リバーフィールド株式会社 | 演算装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6334609A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複腕装置 |
JPH10264065A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | ロボットの遠隔操作支援装置 |
JPH1177571A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-03-23 | Meidensha Corp | ロボットの教示方法、ロボットの加工制御方法及びロボット制御装置 |
JP2005329476A (ja) * | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Keio Gijuku | 操作部材の制御方法および装置 |
JP2007069286A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Nissan Motor Co Ltd | ロボットハンドとその把持制御方法 |
JP2009148859A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Terumo Corp | マニピュレータシステム及びマニピュレータの制御方法 |
JP2012024909A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | マニピュレータ制御装置 |
JP2012210439A (ja) * | 2006-01-25 | 2012-11-01 | Intuitive Surgical Inc | 内視鏡カメラのための5棒球面リンク機構を備えるセンターロボットアーム |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7763015B2 (en) | 2005-01-24 | 2010-07-27 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Modular manipulator support for robotic surgery |
US8162926B2 (en) | 2006-01-25 | 2012-04-24 | Intuitive Surgical Operations Inc. | Robotic arm with five-bar spherical linkage |
-
2013
- 2013-06-13 JP JP2015522258A patent/JP6117922B2/ja active Active
- 2013-06-13 WO PCT/JP2013/003707 patent/WO2014199414A1/ja active Application Filing
-
2015
- 2015-12-10 US US14/964,753 patent/US9844416B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6334609A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複腕装置 |
JPH10264065A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | ロボットの遠隔操作支援装置 |
JPH1177571A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-03-23 | Meidensha Corp | ロボットの教示方法、ロボットの加工制御方法及びロボット制御装置 |
JP2005329476A (ja) * | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Keio Gijuku | 操作部材の制御方法および装置 |
JP2007069286A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Nissan Motor Co Ltd | ロボットハンドとその把持制御方法 |
JP2012210439A (ja) * | 2006-01-25 | 2012-11-01 | Intuitive Surgical Inc | 内視鏡カメラのための5棒球面リンク機構を備えるセンターロボットアーム |
JP2009148859A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Terumo Corp | マニピュレータシステム及びマニピュレータの制御方法 |
JP2012024909A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | マニピュレータ制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6117922B2 (ja) | 2017-04-19 |
US20160100899A1 (en) | 2016-04-14 |
WO2014199414A1 (ja) | 2014-12-18 |
US9844416B2 (en) | 2017-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6010225B2 (ja) | 医療用マニピュレータ | |
JP6117922B2 (ja) | 医療用マニピュレータおよびその作動方法 | |
CA2973235C (en) | Alignment difference safety in a master-slave robotic system | |
JP6475804B2 (ja) | ゼロ空間を使用した関節運動の相殺のためのシステム及び方法 | |
US11033344B2 (en) | Improving surgical tool performance via measurement and display of tissue tension | |
KR102145236B1 (ko) | 영-공간을 이용하여 매니퓰레이터 암 대 환자의 충돌을 회피하는 방법 및 시스템 | |
US11234781B2 (en) | Dynamic control of surgical instruments in a surgical robotic system | |
JP6421171B2 (ja) | ゼロ空間を使用する経路を追従するためのシステム及び方法 | |
JP6109001B2 (ja) | 医療用システムおよびその作動方法 | |
JP5744455B2 (ja) | マスタ・スレーブ方式マニピュレータの制御装置及びその制御方法 | |
TW201719312A (zh) | 機器人系統 | |
KR20140110685A (ko) | 싱글 포트 수술 로봇의 제어 방법 | |
JP6097390B2 (ja) | 医療用マニピュレータ | |
JP2020534933A (ja) | 追跡カメラ技術を有するロボット手術デバイスならびに関連するシステムおよび方法 | |
WO2018105045A1 (ja) | 医療システムとその制御方法 | |
JP2006312079A (ja) | 医療用マニピュレータ | |
US20220175479A1 (en) | Surgical operation system and method of controlling surgical operation system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170310 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170323 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6117922 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |