JPWO2017006374A1 - 旋回装置及び医療機器 - Google Patents

Abstract

ロボットアーム（２）の関節に設けられた旋回装置（Ｓ）が、軸方向（Ｄa）に延びる筒形状の壁（７０）を有する軸カバー（７）と、軸カバー（７）の壁（７０）の内側に挿入された軸方向（Ｄa）に延びる旋回軸（９）と、軸カバー（７）に旋回軸（９）をその軸心まわりに回動可能に支持させる軸受（８）と、軸カバー（７）の壁の内側において旋回軸（９）と結合された少なくとも１本の操作ワイヤ（７８）とを備える。軸カバー（７）は、操作ワイヤ（７８）を案内するためのガイド（７４）を有する。ガイド（７４）は、軸カバー（７）の軸心を通り且つ軸方向（Ｄa）と平行な対称面（Ｐ１）を中心として面対称に形成されている。ガイド（７４）は、壁（７０）の外面に形成された軸方向（Ｄa）に延びる外周部分（７４３）と、壁（７０）の内面に沿って形成された円周方向に延びる内周部分（７４４）と、外周部分（７４３）と内周部分（７４４）を接続する接続部分（７４５）とを、対称面（Ｐ１）を介して両側に有する。

Description

本発明は、ロボットアームの先端に外科ツールが取り付けられた医療機器に関し、詳細にはロボットアームの関節に適用される旋回装置に関する。

近年、内視鏡下外科手術（又は腹腔鏡下手術とも呼ばれる）が注目されている。内視鏡下外科手術では、シャフトの先端に外科ツールが取り付けられて成る医療機器が使用される。外科ツールには、例えば、鉗子、把持器、鋏、ステープラ、針保持器、及び電気メスなどがあり、作業の内容に応じた外科ツールが用いられる。内視鏡下外科手術では、患者の腹部等に１又は複数の孔を開け、器具の通過ポートとしてトラカールを挿入した後、腹腔鏡及び外科ツールをトラカールを通じて体腔内に挿入して患部の手術を行う。外科医は、腹腔鏡から撮影された外科部位の画像を表示するモニタを利用して処理を監視し、腹部の外側から医療機器を操作する。

特許文献１では、この種の医療機器（ロボティック機器システム）が示されている。特許文献１に示された医療機器は、フレキシブルなシースカテーテルと、シースカテーテルに挿通されたガイドカテーテルと、ガイドカテーテルの遠位端に結合された作業器具とを備えている。作業器具は、ガイドカテーテルの遠位端に旋回装置を介して結合されている。旋回装置は、ガイドカテーテルの遠位端に設けられた第１プレートと、作業器具と結合された第２プレートと、第１プレートと第２プレートの間に挟まれた球状要素と、第１プレートに対して第２プレートを回転操作するケーブル状の複数の操作要素とを備えている。各操作要素は、第１プレートに挿通されたうえ、その遠位端が第２プレートと結合されている。複数の操作要素のうち、少なくとも１組の操作要素は第１プレートと第２プレートの間で交差している。そして、複数の操作要素の引張と弛緩を組み合わせることによって、第１プレートに対して第２プレートが回転操作される。

米国特許公開ＵＳ２００９／０１３８０２５号公報、図３８Ａ−Ｅ、図３９Ａ−Ｃ、図４０Ａ−Ｂ、図４１Ａ−Ｂ、及び、段落０２３５−０２４６

上記特許文献１の医療機器の旋回装置では、少なくとも１組の操作要素が交差している。交差している操作要素同士の間には摩擦が生じることから、他の操作要素と交差している操作要素の制御特性は、交差していない操作要素の制御特性とは異なる。更に、他の操作要素と交差している操作要素の制御特性は、他の操作要素から受ける影響の程度によって変化する。つまり、他の操作要素と交差している操作要素の制御特性は一定ではなく変化する。このような複雑な制御特性を有する操作要素のために、旋回装置の制御が複雑となるおそれがある。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、先行技術の問題点の少なくとも一つを軽減することである。

本発明の一態様に係る旋回装置は、ロボットアームの関節に設けられた旋回装置であって、
軸方向に延びる筒形状の壁を有する軸カバーと、
前記軸カバーの前記壁の内側に挿入された前記軸方向に延びる旋回軸と、
前記軸カバーに前記旋回軸をその軸心まわりに回動可能に支持させる軸受と、
前記軸カバーの前記壁の内側において前記旋回軸と結合された少なくとも１本の操作ワイヤとを備え、
前記軸カバーは、前記少なくとも１本の操作ワイヤを案内するためのガイドを有し、
前記ガイドは、前記軸カバーの軸心を通り且つ前記軸方向と平行な対称面を介して面対称に形成されており、前記壁の外面に形成された前記壁の基端から前記軸方向に延びる外周部分と、前記壁の内面に沿って形成された円周方向に延びる内周部分と、前記外周部分と前記内周部分を接続する接続部分とを前記対称面を介して両側に有することを特徴としている。

また、本発明の一態様に係る医療機器は、前記旋回装置を具備するロボットアームと、前記ロボットアームの先端に設けられたエンドエフェクタとを備えることを特徴としている。

上記旋回装置及び医療機器では、操作ワイヤが軸カバーのガイドに案内されることによって、１本の操作ワイヤの一部分と他の一部分、又は、複数の操作ワイヤどうしが干渉しない。よって、操作ワイヤの制御特性が、操作ワイヤの部分どうしの干渉、又は、他方の操作ワイヤとの干渉によって変化することがない。

本発明によれば、先行技術の問題点の少なくとも一つが軽減された、医療機器及び、この医療機器が備えるロボットアームを提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る医療機器の概略構成を示す図である。 図２は、手首関節の概略構成を示す医療機器の一部拡大断面図である。 図３は、軸カバーの側面図である。 図４は、旋回装置の概略構成を示す断面図である。 図５は、図３におけるＶ矢視図である。 図６は、図３におけるVI−VI矢視断面図である。 図７は、変形例１に係る医療機器の手首関節の概略構成を示す医療機器の一部拡大断面図である。 図８は、旋回装置が備える連動機構の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る医療機器１の概略構成を示す図である。図１に示すように、医療機器１は、所謂医療用マニピュレータであって、細長いシャフト状のロボットアーム２と、ロボットアーム２の先端に連結されたエンドエフェクタ２４とを備えている。ロボットアーム２は、基端に設けられたベース２１と、先端に設けられた手首関節２３と、ベース２１と連結された軟性シャフト２６と、軟性シャフト２６と手首関節２３との間に設けられた複数のリンク２２と、複数のリンク２２の間を連結する中間関節２５とを備えている。

ベース２１は図示されない移動機構や駆動機構と接続される。軟性シャフト２６は、ベース２１に対し回動可能に連結されている。軟性シャフト２６は、柔軟性と、入力されたトルクを複数のリンク２２のうち基端側のリンク２２へ伝達するトルク伝達性とを有している。複数のリンク２２は、硬性の筒状部材であり、内部にワイヤや配線類が挿通されている。手首関節２３は、エンドエフェクタ２４を複数のリンク２２のうち先端のリンク２２に対して回動可能に連結している。

上記エンドエフェクタ２４とは、患者の腹腔における外科部位に挿入され、外科部位における目標組織の所望の処理又は医療機能を実行するために腹腔の外側から駆動可能な実際の被操作部を意味する。エンドエフェクタ２４は、例えば、鉗子、把持器、鋏、ステープラ、針保持器、及び電気メスなどの外科ツールであって良い。また、エンドエフェクタ２４は、例えば、電子外科電極、トランスデューサ、センサなどの電気的に駆動される機器であってもよい。また、エンドエフェクタ２４は、例えば、吸入、ガス注入、洗浄、処理流体、アクセサリ導入、生検摘出などのための流体を供給するノズルであってもよい。或いは、エンドエフェクタ２４は、カメラなどの撮像装置が搭載されたものであってもよい。

そして、上記の医療機器１とは、上記のエンドエフェクタ２４を有する医療機器を意味する。医療機器１は、外科医によって直接的に操作されてもよいし、ロボットなどを用いた遠隔外科システムによって遠隔操作されてもよい。

続いて、医療機器１が具備する手首関節２３について詳細に説明する。図２は、手首関節２３の概略構成を示す医療機器１の一部拡大断面図である。

図２に示すように、手首関節２３は、ロボットアーム２が具備するリンク２２のうち最も先端側に設けられたリンク２２（以下、「先端リンク２２Ｅ」という）と、エンドエフェクタ２４とを連結している。エンドエフェクタ２４は、手首関節２３の第１軸Ａ１（旋回軸）を中心として先端リンク２２Ｅに対して回動可能である。また、エンドエフェクタ２４は、第１軸Ａ１と直交する手首関節２３の第２軸Ａ２（揺動軸）を中心として先端リンク２２Ｅに対して回動可能である。以下では、第１軸Ａ１の延在方向と平行な方向を「軸方向Ｄa」という。

手首関節２３には、先端リンク２２Ｅと結合された軸カバー７と、エンドエフェクタ２４と結合された旋回軸９と、軸カバー７に対し旋回軸９を第１軸Ａ１回りに回転可能に支持する軸受８と、旋回軸９を軸カバー７に対し回転駆動する駆動機構１０とにより概ね構成された旋回装置Ｓが設けられている。

旋回軸９は、軸方向Ｄaに延びる筒状の軸部材であって、その軸心を第１軸Ａ１が通っている。旋回軸９には、複数のワイヤやセンサケーブルなどの配線類が挿通されている。旋回軸９に挿通される配線類には、例えば、エンドエフェクタ２４を動作させる操作ワイヤや、エンドエフェクタ２４を第２軸Ａ２まわりに回転させる操作ワイヤや、エンドエフェクタ２４に設けられたセンサのセンサケーブルなどが含まれる。

旋回軸９の先端部９１は、エンドエフェクタ２４の基部とピン接合されている。ピン接合の態様は限定されないが、例えば、エンドエフェクタ２４の基部から第２軸Ａ２と平行に突出するピンと、このピンを支承する旋回軸９の先端部９１に形成された支持孔とにより実現することができる。

旋回軸９の基部９２は、軸カバー７に挿入されている。旋回軸９の基部９２の外面には、旋回軸９の外径の差による段差面９３が形成されている。軸受８は、旋回軸９の先端部９１と基部９２の軸方向Ｄaの間に配設されている。

図３は軸カバー７の側面図、図４は旋回装置Ｓの概略構成を示す断面図、図５は図３におけるＶ矢視図、図６は図３におけるVI−VI矢視断面図である。なお、図３では、軸カバー７のガイド７４に配線された操作ワイヤ７８が薄墨塗り且つ二点鎖線（仮想線）で示されている。また、図６では、軸カバー７のガイド７４に配線された操作ワイヤ７８が薄墨塗り且つ二点鎖線で示され、軸カバー７に挿入された旋回軸９が二点鎖線で示されている。

図２〜６に示すように、軸カバー７は、軸方向Ｄaに延びる筒形状の壁７０を有している。壁７０の外面の基端縁には、円周方向に連続する切欠き７３が設けられている。この切欠き７３を利用して軸カバー７と先端リンク２２Ｅとが結合される。

軸カバー７は、軸カバー７の軸心を通り且つ軸方向Ｄaと平行な対称面Ｐ１を中心として面対称に形成されている。そして、軸カバー７には、操作ワイヤ７８を案内するガイド７４が形成されている。ガイド７４は、対称面Ｐ１を介して一方と他方の両側に対称に形成されている。

ガイド７４は軸カバー７における操作ワイヤ７８の配線経路を形成しており、１つのガイド７４につき１本ずつの操作ワイヤ７８が配線される。ガイド７４に配線された操作ワイヤ７８は、旋回軸９を旋回操作するためのワイヤである。本実施形態に係る操作ワイヤ７８は、無端状ワイヤであって、旋回軸９とベース２１に配設されたプーリ７７とに巻き掛けられている。操作ワイヤ７８の旋回軸９とプーリ７７との間の部分は、リンク２２内を通されている。操作ワイヤ７８は、旋回軸９の外周面に円周方向に巻き掛けられており、旋回軸９の外周面において当該旋回軸９に固定されている。プーリ７７は図示されない駆動源によって正逆回転駆動される。この駆動源の動作は、図示されない制御装置によって制御される。プーリ７７の正逆回転によって、操作ワイヤ７８が引張・弛緩操作され、旋回軸９が第１軸Ａ１を中心として回動する。

操作ワイヤ７８の旋回軸９への固定態様は限定されないが、例えば、旋回軸９の外周面に設けられた凹部又は孔と、この凹部又は孔に輪にして嵌め込まれた操作ワイヤ７８の一部分の抜け止めを成すピンとで、旋回軸９に操作ワイヤ７８の一部分を留めつけることができる。旋回軸９の回動角度範囲をより大きくするために、旋回軸９への操作ワイヤ７８の留めつけ幅（円周方向の幅）はより小さいことが望ましい。なお、操作ワイヤ７８は、無端状ではなく、複数に分断されていてもよい。例えば、操作ワイヤ７８が旋回軸９の外周面において分断されている場合には、操作ワイヤ７８の一方の端部と他方の端部は、旋回軸９の外面において近接して配置され、且つ、各々旋回軸９と結合されていてよい。また、例えば、操作ワイヤ７８がプーリ７７に巻き掛けられている部分において分断されている場合には、複数のプーリ７７を設けて、操作ワイヤ７８の分断された端部の各々が異なるプーリ７７に巻きとられていてもよい。また、１の旋回軸９に対し複数本の操作ワイヤ７８が巻き掛けられていてもよい。この場合、操作ワイヤ７８の数と対応する数のガイド７４が軸カバー７に設けられる。

ガイド７４は、軸カバー７の壁７０の外面に形成された外周部分７４３と、壁７０の内面に沿って形成された内周部分７４４と、外周部分７４３と内周部分７４４とを滑らかに接続する接続部分７４５とを、対称面Ｐ１を介して両側に有している。

ガイド７４のうち外周部分７４３は、壁７０の外面に形成された溝（即ち、連続する凹部）である。外周部分７４３は、壁７０の基端を始点７４１とし、この始点７４１から壁７０の軸方向Ｄa中途部分まで軸方向Ｄaに延びている。

図５に示すように、軸カバー７を軸方向Ｄaから見たときに、対称面Ｐ１を介して一方側の始点７４１と他方側の始点７４１の中心角はおよそ４５°である。また、外周部分７４３の溝の深さ方向Ｄtは、軸カバー７の半径方向と一致せず、半径方向から傾いている。これにより、制限された厚さの壁に、より深い溝を形成することができる。ガイド７４の、対称面Ｐ１を介して一方側の外周部分７４３の深さ方向Ｄtと、他方側の外周部分７４３の深さ方向Ｄtとは、対称面Ｐ１上で交差している。

ガイド７４のうち内周部分７４４は、軸カバー７と旋回軸９の協働により形成されている。軸カバー７の壁７０の内面には、第１の内径Φ１を有する大径部分７１と、第２の内径Φ２を有する小径部分７２と、大径部分７１と小径部分７２の内径の差による段差面７５が形成されている。第１の内径Φ１よりも第２の内径Φ２が小さく、且つ、大径部分７１は小径部分７２の先端側に位置する。

軸カバー７の段差面７５と、旋回軸９の段差面９３は、軸方向Ｄaに間を開けて対峙している。そして、これらの段差面７５，９３の間において、軸カバー７の内面と旋回軸９の外面とに囲まれた環状の空間が形成されている。この環状の空間の少なくとも一部分がガイド７４の内周部分７４４として利用される。内周部分７４４は壁７０の内面に沿って円周方向に延びている。換言すれば、ガイド７４の内周部分７４４は、旋回軸９の外面に沿って円周方向に延びている。なお、２つの段差面７５，９３の間において軸カバー７の内面と旋回軸９の外面とに囲まれた環状の空間は、ガイド７４の内周部分７４４として利用される。

ガイド７４のうち接続部分７４５は、壁７０を内外に貫く連通孔７４６と、この連通孔７４６と外周部分７４３とを繋ぐ壁７０の外面に形成された溝（即ち、連続する凹部）とにより形成されている。連通孔７４６は、軸カバー７の大径部分７１と小径部分７２の境界の直ぐ大径部分７１側に位置する開口端７４２から、開口端７４２における接線方向（円周方向）へ延びている。連通孔７４６の内側には、ガイド７４の内周部分７４４が存在している。なお、ガイド７４の、対称面Ｐ１を介して一方側の開口端７４２と他方側の開口端７４２の中心角はおよそ１８０°である（図６、参照）。

接続部分７４５のうち連通孔７４６と外周部分７４３とを繋ぐ溝は、軸方向Ｄaに延びる外周部分７４３と円周方向に延びる内周部分７４４とを円弧状の曲線で緩やかに接続している。接続部分７４５の曲率半径は、この接続部分７４５を操作ワイヤ７８が滑らかに通過することができる程度に十分に大きい。

上記構成の軸カバー７のガイド７４に配線された操作ワイヤ７８は、外周部分７４３で軸方向Ｄaへ延び、内周部分７４４で円周方向へ延び、接続部分７４５で軸方向Ｄaから円周方向へ延伸方向を徐々に変換している。

以上のように軸カバー７のガイド７４に配線された操作ワイヤ７８では、当該操作ワイヤ７８の一部分と他の一部分が干渉していない。つまり、操作ワイヤ７８は手首関節２３において交差したり重なったりしない。

以上に説明したように、本実施形態の旋回装置Ｓは、軸方向Ｄaに延びる筒形状の壁７０を有する軸カバー７と、軸カバー７の壁７０の内側に挿入された軸方向Ｄaに延びる旋回軸９と、軸カバー７に旋回軸９をその軸心まわりに回動可能に支持させる軸受８と、軸カバー７の壁７０の内側において旋回軸９と結合された操作ワイヤ７８とを備えている。軸カバー７は、操作ワイヤ７８を案内するためのガイド７４を有している。ガイド７４は、軸カバー７の軸心を通り且つ軸方向Ｄaと平行な対称面Ｐ１を介して面対称に形成されている。そして、ガイド７４は、壁７０の外面に形成された壁７０の基端から軸方向Ｄaに延びる外周部分７４３と、壁７０の内面に沿って形成された円周方向に延びる内周部分７４４と、外周部分７４３と内周部分７４４を接続する接続部分７４５とを、対称面Ｐ１を介して両側に有している。

上記構成の旋回装置Ｓにおいて、ガイド７４に配線された操作ワイヤ７８のうち引っ張られて緊張している部分において、操作ワイヤ７８に掛かる引っ張り力の作用方向は、ガイド７４の始点７４１から旋回軸９の外面までの配線経路内で変化している。操作ワイヤ７８に掛かる引っ張り力の作用方向の変化の程度は、操作ワイヤ７８がガイド７４に沿って配線されることで軽減されている。つまり、操作ワイヤ７８がガイド７４に案内されることによって、操作ワイヤ７８に掛かる引っ張り力の作用方向の急激な変化が回避されている。よって、操作ワイヤ７８が、部分的に過剰な負荷を受けたり、拗れたりすることを回避することができる。

上記構成の旋回装置Ｓにおいて、軸カバー７のガイド７４は、対称面Ｐ１を介して一方側に設けられた始点７４１から他方側に設けられた始点７４１まで一筋で連続しており、途中で重複したり交差したりしていない。そのため、ガイド７４に配線された操作ワイヤ７８の一部分と他の一部分は互いに干渉しない。なお、操作ワイヤ７８が複数本の場合は、各操作ワイヤ７８につき他のガイド７４から独立し且つ重複したり交差したりしないガイド７４が、軸カバー７に形成される。このように、軸カバー７において、１本の操作ワイヤ７８の一部分と他の一部分、又は、複数の操作ワイヤ７８どうしが干渉しないように、操作ワイヤ７８が案内される。よって、操作ワイヤ７８どうし又はその部分どうしが干渉して生じる摩擦力などによって操作ワイヤ７８の制御特性が変化することを、回避できる。

また、本実施形態の旋回装置Ｓでは、接続部分７４５が、壁７０を内外に貫き且つ内周部分７４４に開口している連通孔７４６と、連通孔７４６と外周部分７４３とを曲線状に接続する壁７０の外面に設けられた溝とにより形成されている。

これにより、外周部分７４３に案内されて軸方向Ｄaに延びる操作ワイヤ７８の一部分と、内周部分７４４に案内されて円周方向に延びる操作ワイヤ７８の他の一部分とが、接続部分７４５に案内された操作ワイヤ７８の更に他の一部分によって緩やか（滑らか）に結合される。よって、操作ワイヤ７８が、部分的に過剰な負荷を受けたり、折れたり、拗れたりすることを回避することができる。

また、本実施形態の旋回装置Ｓでは、接続部分７４５の連通孔７４６が、その開口端７４２から当該開口端７４２における接線方向に延びている。これにより、操作ワイヤ７８の連通孔７４６を通過している部分は、開口端７４２の接線方向に延びており、操作ワイヤ７８の内周部分７４４に案内されている部分と一層滑らかに接続される。

また、本実施形態の旋回装置Ｓでは、軸カバー７の壁７０は内面に軸方向Ｄaのうち一方を向いた環状の第１の段差面７５を有し、旋回軸９は外面に軸方向Ｄaのうち他方を向いた環状の第２の段差面９３を有し、これらの段差面７５，９３は軸方向Ｄaに間を開けて対峙するように配置されている。そして、これらの段差面７５，９３の間において、軸カバー７の内面と旋回軸９の外面によってガイド７４の内周部分７４４が形成されている。

これにより、機械加工の難しい軸カバー７の壁７０の内面に、機械加工による溝を形成することなく、壁７０の内面にガイド７４の内周部分７４４を形成することができる。

次に、上記実施形態の変形例１を説明する。図７は、変形例１に係る医療機器１の手首関節２３の概略構成を示す医療機器１の一部拡大断面図である。なお、本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

図７に示すように、変形例１に係る医療機器１の手首関節２３には、旋回軸９、軸カバー７、軸受８、及び、操作ワイヤ７８を１つの旋回ユニットとして、軸方向Ｄaに連結された複数の旋回ユニットを備えた旋回装置Ｓが設けられている。本変形例に係る旋回装置Ｓでは、２つの旋回ユニットＵ１，Ｕ２が連結部材７９を介して（又は、直接的に）直列的に連結されている。

２つの旋回ユニットＵ１，Ｕ２のうち先端側に配置された旋回ユニットＵ１において、旋回軸９はエンドエフェクタ２４と結合され、軸カバー７は筒状の連結部材７９と結合されている。また、２つの旋回ユニットＵ１，Ｕ２のうち基部側に配置された旋回ユニットＵ２において、旋回軸９は連結部材７９と結合されており、軸カバー７は先端リンク２２Ｅと結合されている。

旋回装置Ｓが１の旋回ユニットを備えている場合は、旋回軸９に対する操作ワイヤ７８の巻き付け範囲は１周未満であるため、旋回軸９の回動範囲は３６０°未満となる。この場合と比較して、本変形例のように旋回装置Ｓが直列的に配置された複数の旋回ユニットＵ１，Ｕ２を備えている場合は、旋回軸９の回動範囲を大きくすることができる。

本変形例に係る医療機器１の手首関節２３では、旋回ユニットＵ１の操作ワイヤ７８（７８Ａ）と旋回ユニットＵ２の操作ワイヤ７８（７８Ｂ）とが直接的又は間接的に結合可能であり、旋回ユニットＵ１と旋回ユニットＵ２とを連動させることができる。旋回ユニットＵ１と旋回ユニットＵ２とを連動させた状態では、旋回ユニットＵ１の操作ワイヤ７８Ａと旋回ユニットＵ２の操作ワイヤ７８Ｂが同量且つ同速度で移動する。

また、旋回ユニットＵ１の操作ワイヤ７８Ａと旋回ユニットＵ２の操作ワイヤ７８Ｂとの結合が解除可能であり、これらの結合を解除して、旋回ユニットＵ１と旋回ユニットＵ２を独立して動作させることができる。

旋回ユニットＵ１と旋回ユニットＵ２とを連動させる場合には、旋回ユニットＵ１と旋回ユニットＵ２を独立して動作させる場合と比較して、エンドエフェクタ２４（旋回ユニットＵ１の旋回軸９）を速く回転させることができる。つまり、操作ワイヤ７８を同量且つ同速度で引張操作すると、旋回ユニットＵ１と旋回ユニットＵ２とを連動させる場合には、旋回ユニットＵ１と旋回ユニットＵ２を独立して動作させる場合と比較してエンドエフェクタ２４の回転量が多い。

そして、旋回ユニットＵ１と旋回ユニットＵ２の連動と独立とが選択できることによって、エンドエフェクタ２４の第１軸Ａ１まわりの旋回をより細やかに制御することができる。

なお、変形例１に係る旋回装置Ｓは、旋回ユニットＵ１と旋回ユニットＵ２の連動と独立とを切り換える連動機構を備えている。連動機構は、例えば、複数の旋回ユニット間の同時に操作可能な操作ワイヤどうしの結合及び結合解除を行う機構である。本変形例に係る連動機構は、旋回ユニットＵ１の操作ワイヤ７８Ａと旋回ユニットＵ２の操作ワイヤ７８Ｂとの結合及び結合解除を行うことができる。このような機構は、例えば図８に示すように、旋回ユニットＵ１の操作ワイヤ７８Ａが巻き掛けられたプーリ７７Ａと旋回ユニットＵ２の操作ワイヤ７８Ｂが巻き掛けられたプーリ７７Ｂとを同軸上に配置し、同軸上に配置されたプーリ７７Ａ，７７Ｂの係合と係合解除を切り換えるクラッチ等の係脱装置８０を設けることによって実現することができる。

以上に本発明の好適な実施の形態及びその変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。例えば、旋回装置Ｓは手首関節２３に適用されているが、同様の旋回装置Ｓが中間関節２５に適用されてもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

１ ：医療機器
２ ：ロボットアーム
７ ：軸カバー
７１ ：大径部分
７２ ：小径部分
７３ ：切欠き
７４ ：ガイド
７４１ ：始点
７４２ ：開口端
７４３ ：外周部分
７４４ ：内周部分
７４５ ：接続部分
７４６ ：連通孔
７５ ：段差面
８ ：軸受
９ ：旋回軸
１０ ：駆動機構
２１ ：ベース
２２，２２Ｅ ：リンク
２３ ：手首関節
２４ ：エンドエフェクタ
２５ ：中間関節
２６ ：軟性シャフト
７７ ：プーリ
７８（７８Ａ，７８Ｂ）：操作ワイヤ
７９ ：連結部材
８０ ：係脱装置
Ａ１ ：第１軸
Ａ２ ：第２軸
Ｓ ：旋回装置
Ｕ１，Ｕ２ ：旋回ユニット

Claims (7)

1. ロボットアームの関節に設けられた旋回装置であって、
   軸方向に延びる筒形状の壁を有する軸カバーと、
   前記軸カバーの前記壁の内側に挿入された前記軸方向に延びる旋回軸と、
   前記軸カバーに前記旋回軸をその軸心まわりに回動可能に支持させる軸受と、
   前記軸カバーの前記壁の内側において前記旋回軸と結合された少なくとも１本の操作ワイヤとを備え、
   前記軸カバーは、前記少なくとも１本の操作ワイヤを案内するためのガイドを有し、
   前記ガイドは、前記軸カバーの軸心を通り且つ前記軸方向と平行な対称面を介して面対称に形成されており、前記壁の外面に形成された前記壁の基端から前記軸方向に延びる外周部分と、前記壁の内面に沿って形成された円周方向に延びる内周部分と、前記外周部分と前記内周部分を接続する接続部分とを前記対称面を介して両側に有する、
   旋回装置。
2. 前記接続部分が、前記壁を内外に貫き且つ前記内周部分に開口している連通孔と、前記連通孔と前記外周部分とを曲線状に接続する前記壁の外面に設けられた溝とにより形成されている、請求項１に記載の旋回装置。
3. 前記連通孔が、その開口端から当該開口端における接線方向に延びている、請求項２に記載の旋回装置。
4. 前記軸カバーの前記壁は内面に前記軸方向のうち一方を向いた環状の第１の段差面を有し、
   前記旋回軸は外面に前記軸方向のうち他方を向いた環状の第２の段差面を有し、
   前記第１の段差面と前記第２の段差面が前記軸方向に間を開けて対峙するように配置され、前記第１の段差面と前記第２の段差面の間において前記軸カバーの内面と前記旋回軸の外面によって前記内周部分が形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の旋回装置。
5. 前記旋回軸、前記軸カバー、前記軸受、及び、前記少なくとも１本の操作ワイヤを１つの旋回ユニットとして、前記軸方向に連結された複数の前記旋回ユニットを備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の旋回装置。
6. 前記複数の旋回ユニット間の前記少なくとも１本の操作ワイヤを結合して、前記複数の旋回ユニットを連動させる連動機構を更に備える、請求項５に記載の旋回装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の旋回装置を具備するロボットアームと、
   前記ロボットアームの先端に設けられたエンドエフェクタとを備える、
   医療機器。

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