WO2011152113A1 - 駆動力伝達機構及びマニピュレータシステム - Google Patents

駆動力伝達機構及びマニピュレータシステム Download PDF

Info

Publication number
WO2011152113A1
WO2011152113A1 PCT/JP2011/058181 JP2011058181W WO2011152113A1 WO 2011152113 A1 WO2011152113 A1 WO 2011152113A1 JP 2011058181 W JP2011058181 W JP 2011058181W WO 2011152113 A1 WO2011152113 A1 WO 2011152113A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
driving force
transmission mechanism
force transmission
guide member
inner pipe
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/058181
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅敏 飯田
Original Assignee
オリンパス株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オリンパス株式会社 filed Critical オリンパス株式会社
Priority to EP11789523.5A priority Critical patent/EP2578170A4/en
Priority to CN201180025880.2A priority patent/CN102905631B/zh
Publication of WO2011152113A1 publication Critical patent/WO2011152113A1/ja
Priority to US13/690,827 priority patent/US20130089392A1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J3/00—Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements
    • B25J3/04—Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements involving servo mechanisms
    • 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
    • A61B34/35—Surgical robots for telesurgery
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C1/00—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
    • F16C1/10—Means for transmitting linear movement in a flexible sheathing, e.g. "Bowden-mechanisms"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C1/00—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
    • F16C1/26—Construction of guiding-sheathings or guiding-tubes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A61B2017/00292—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery mounted on or guided by flexible, e.g. catheter-like, means
    • A61B2017/003—Steerable
    • A61B2017/00305—Constructional details of the flexible means
    • A61B2017/00314—Separate linked members
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A61B2017/00292—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery mounted on or guided by flexible, e.g. catheter-like, means
    • A61B2017/003—Steerable
    • A61B2017/00318—Steering mechanisms
    • A61B2017/00323—Cables or rods
    • A61B2017/00327—Cables or rods with actuating members moving in opposite directions
    • 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
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B2034/305—Details of wrist mechanisms at distal ends of robotic arms
    • A61B2034/306—Wrists with multiple vertebrae
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2316/00—Apparatus in health or amusement
    • F16C2316/10—Apparatus in health or amusement in medical appliances, e.g. in diagnosis, dentistry, instruments, prostheses, medical imaging appliances
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20396—Hand operated
    • Y10T74/20402—Flexible transmitter [e.g., Bowden cable]

Definitions

  • the present invention relates to a driving force transmission mechanism that transmits a driving force from a driving source, and a manipulator system including the driving force transmission mechanism.
  • Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-81503 discloses a bending operation wire, which is a flexible transmission member for bending a bending portion connected to the distal end side of a flexible tube, as a driving force transmission mechanism,
  • a bending apparatus for an endoscope is disclosed that includes a flexible guide tube made of a closely wound coil for guiding a bending operation wire.
  • the guide tube composed of the closely wound coil may buckle due to the tension of the bending operation wire during the bending operation.
  • buckling occurs, a loss is caused in the bending length of the bending portion by the change in the length of the guide tube due to the buckling.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-300975 describes a shape memory alloy wire, which is a power transmission member for bending a flexible tube, as a super elastic pipe that is not easily buckled.
  • a technique of guiding with a tubular member made of is disclosed.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and a driving force transmission mechanism in which the transmission efficiency of a power transmission member does not decrease (a transmission characteristic does not deteriorate) during a bending operation, and a manipulator including the driving force transmission mechanism
  • the purpose is to provide a system.
  • the driving force transmission mechanism comprises: A driving force transmission mechanism comprising: a linear or rod-like flexible transmission member that transmits a driving force from a driving source; and a guide member that is a flexible tubular member through which the transmission member is inserted. Because A restraint member is provided on the radially outer side of the guide member and suppresses deformation of the guide member.
  • a manipulator system comprises: A driving force transmission mechanism for transmitting a driving force from a driving source; A bending tube having a plurality of joints that operate by the driving force transmitted by the driving force transmission mechanism; An operation unit for operating the joint unit; A control unit for controlling the operation of the joint unit based on the operation of the operation unit; Comprising
  • the driving force transmission mechanism is A linear or rod-shaped flexible transmission member for transmitting the driving force; A guide member that is a flexible tubular member through which the transmission member is inserted; A restraining member which is provided on a radially outer side of the guide member and suppresses deformation of the guide member; It is characterized by having.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a manipulator system to which a driving force transmission mechanism according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the insertion unit of the manipulator.
  • FIG. 3A is a side cross-sectional view of the bending portion of the insertion portion.
  • FIG. 3B is a side cross-sectional view of the driving force transmission mechanism constituting the bending portion.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the driving force transmission mechanism taken along line AA ′ shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the driving force transmission mechanism according to the first modified example cut along a portion corresponding to AA ′ shown in FIG.
  • FIG. 6 is a side view showing a configuration example of the driving force transmission mechanism according to the second modification.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view illustrating a configuration example of the driving force transmission mechanism according to the third modification.
  • a driving force transmission mechanism and a manipulator system including the driving force transmission mechanism according to an embodiment of the present invention will be described.
  • a manipulator system for treatment used in, for example, endoscopic surgery is assumed as the manipulator system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a manipulator system to which a driving force transmission mechanism according to the present embodiment is applied.
  • the manipulator system includes an operation input device 65 that forms an operation unit, a motor control unit 66 that forms a control unit, and a manipulator 67.
  • the operation input device 65 reads information related to the position, posture, and grip of the operator's hand 68 and outputs the information to the motor control unit 66.
  • the motor control unit 66 controls the manipulator 67 based on the position and posture of the surgeon's hand 68 output from the operation input device 65 and information related to gripping.
  • the manipulator 67 is a manipulator for treating the affected area of the patient 70.
  • the insertion portion 74 of the manipulator 67 is inserted through a trocar 71 inserted into the body of a patient 70 fixed on the operating table 69.
  • the manipulator 67 is inserted into the body of the patient 70, a robot arm 72 having 3 degrees of freedom operating based on a cylindrical coordinate system, a universal joint 73 having 2 degrees of freedom operating in the vertical and rotational directions. Insertion portion 74 and a holder 75 for rotating the insertion portion 74.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the insertion portion 74 of the manipulator 67.
  • the insertion portion 74 of the manipulator 67 has a distal end portion 91 having forceps 109, a bending portion 92 as a joint portion having a plurality of joints, and a drive portion 93 including the insertion pipe 100.
  • the bending portion 92 is a bending tube 94 as a joint that bends in two directions of freedom operating in the vertical direction and the horizontal direction, and a linear transmission member having flexibility for operating the bending tube 94 in the vertical direction.
  • each of the operation wires 95 and 96 is at the most advanced bending tube 94 and / or the distal end portion 91 with a 90 ° interval therebetween in the circumferential direction.
  • the other end is connected and fixed to a ball screw nut 108 of a linear motion actuator 107 including a pulley 106 and a ball screw nut 108.
  • These operation wires 95 and 96 have flexibility.
  • the operation wires 95 and 96 are inserted into the inner pipe as a guide member.
  • the inner pipe is inserted into the outer pipe which is a restraining member.
  • each part of the manipulator 67 operates as follows. That is, information on the position, posture, and grip of the operator's hand 68 output from the operation input device 65 is input to the motor control unit 66, and the motor control unit 66 allows the operation amount of the robot arm 72 to be freely controlled.
  • the amount of rotation of the insertion portion 74 by the joint 73, the amount of bending of the bending portion 92 in the insertion portion 74, and the opening / closing angle of the forceps 109 are converted.
  • the ball screw nut 108 advances and retreats by rotation of a motor (not shown) as a drive source, and the operation wires 95 and 96 are differentially driven in accordance with the advance and retreat, and the bending portion 92 moves up, down, left and right. Curve in the direction.
  • the forceps 109 is opened and closed by rotation of a motor (not shown).
  • FIG. 3A is a side sectional view of the bending portion 92.
  • the bending portion 92 includes a plurality of bending tubes 94 connected to each other, operation wires 95 and 96 that are power transmission members, an inner pipe 2 that is a guide member for the operation wires 95 and 96, and a radial direction of the inner pipe 2 And an outer pipe 3 that is a restraining member (deformation preventing member) that suppresses (blocks or regulates) the deformation in.
  • the driving force transmission mechanism 1 includes operation wires 95 and 96, an inner pipe 2, and an outer pipe 3.
  • the plurality of bending tubes 94 are arranged to be rotatable by pins 94b in the connecting portions 94a in a state where the positional relationship between the connecting portions 94a of the adjacent bending tubes 94 is shifted by 90 ° in the circumferential direction. It is connected. By connecting the respective bending tubes 94 in this way, the entire bending portion 92 can be bent in the vertical direction and the horizontal direction.
  • each bending tube 94 is provided in the internal peripheral surface of each bending tube 94.
  • the plurality of holding portions 94c are members that hold the driving force transmission mechanism 1 while allowing movement in the axial direction, and the curved tube is spaced at 90 ° intervals in the circumferential direction at predetermined distances in the axial direction. It is attached to the inner peripheral surface of 94.
  • the holding portions 94c are provided with through holes 94d having a diameter slightly larger than the outer diameter of the outer pipe 3.
  • Each drive force transmission mechanism 1 is allowed to move in the axial direction through these through holes 94d.
  • the pair of driving force transmission mechanisms 1 for the pair of operation wires 95 and the pair of driving force transmission mechanisms 1 for the pair of operation wires 96 are positioned at an interval of 90 ° in the circumferential direction of the bending tube 94. is doing.
  • each driving force transmission mechanism 1 disposed in the bending portion 92 extends to the insertion pipe 100.
  • the driving force transmission mechanism 1 is provided corresponding to each of the operation wires 95 and 96 that constitute the operation wire 95 and operation wire 96 that are a set of operation wires. It is installed.
  • FIG. 3B is a side sectional view of the driving force transmission mechanism 1 applied to the bending portion 92.
  • 4 is a cross-sectional view of the driving force transmission mechanism 1 taken along the line AA ′ shown in FIG.
  • the inner pipe 2 is a guide member that guides the operation wires 95 and 96. Specifically, the inner pipe 2 is the following member.
  • the inner pipe 2 is a tubular member that has flexibility and has a substantially circular cross section.
  • the operation wire 95 or the operation wire 96 is inserted into the inner pipe 2.
  • the inner pipe 2 is disposed on the radially outer side of the operation wire 95 or the operation wire 96.
  • a flexible metal material is suitable, and examples thereof include Ni—Ti.
  • the inner peripheral surface of the inner pipe 2 is preferably subjected to polishing in order to reduce friction with the operation wires 95, 96 due to the operation of the operation wires 95, 96.
  • the outer pipe 3 is a restraining member that restrains the inner pipe 2 so as to suppress (block or restrict) deformation in the radial direction of the inner pipe 2.
  • the outer pipe 3 is the following member.
  • the outer pipe 3 is a tubular member that is flexible and has a substantially circular cross section.
  • the inner pipe 2 is inserted into the outer pipe 3 so as to have a clearance C between the outer pipe 3 and the inner pipe 2.
  • the clearance C is a clearance that allows the inner pipe 2 to move in the axial direction within the outer pipe 3.
  • a metal material having flexibility (or elasticity) is suitable, and examples thereof include SUS and Ni—Ti.
  • each driving force transmission mechanism 1 may be held using the holding portion 94c similarly to the configuration in the bending portion 92, or simply the insertion pipe 100 without using the holding portion 94c. It is good also as a structure which inserts each driving force transmission mechanism 1 in the inside. Conversely, when the space inside the bending portion 92 is narrow, the holding portion 94 c does not have to be provided in the bending portion 92.
  • the inner pipe 2 is disposed from the distal end of the bending portion 92 to the base portion of the insertion pipe 100.
  • the outer pipe 3 is provided over the entire length of the inner pipe 2. That is, each driving force transmission mechanism 1 is disposed from the distal end in the bending portion 92 to the base portion of the insertion pipe 100.
  • the operation wires 95 and 96, the inner pipe 2, and the outer pipe 3 have flexibility (or elasticity) as described above, and the operation input device 65 is operated by the operator's hand 68. Bend in accordance with.
  • the inner pipe 2 that is bent during the bending operation is deformed in the radial direction (for example, buckling), so that the transmission efficiency of the operation wires 95 and 96 in the inner pipe 2 is reduced (the transmission characteristics are deteriorated). )Resulting in.
  • the driving force transmission mechanism 1 since the deformation of the inner pipe 2 in the radial direction is suppressed (blocked or restricted) by the outer pipe 3 during the bending operation, the driving caused by the bending state Reduction in force transmission efficiency (deterioration of transmission characteristics) is prevented.
  • a driving force transmission mechanism in which the transmission efficiency of the power transmission member does not decrease (transmission characteristics do not deteriorate) during a bending operation, and a manipulator system including the driving force transmission mechanism. can do.
  • the outer pipe 3 that restrains the deformation in the radial direction of the inner pipe 2 is provided on the outer side in the radial direction of the inner pipe 2 that is a guide member for the operating wires 95 and 96, so Even when tension is applied to the inner pipe 2, the inner pipe 2 is restrained by the outer pipe 3, so that compression deformation (deformation in the radial direction) of the inner pipe 2 is suppressed. That is, no external force that reduces the transmission efficiency is applied to the operation wires 95 and 96 during the bending operation.
  • the strength of the driving force transmission mechanism 1 is increased by configuring the inner pipe 2 and the outer pipe 3 with a metal material.
  • the outer diameter of the inner pipe 2 and the inner diameter of the outer pipe 3 are substantially the same diameter, and providing a clearance C that allows the inner pipe 2 to move in the axial direction within the outer pipe 3.
  • the inner pipe 2 can move in the axial direction within the outer pipe 3. This further enhances the effect of suppressing deformation of the inner pipe 2 in the radial direction.
  • the outer pipe 3 is made of a metal material.
  • the outer pipe 3 may be made of, for example, a hard resin as long as the deformation of the inner pipe 2 in the radial direction can be restricted. Of course it is good.
  • the outer pipe 3 is configured to have a substantially circular cross section, but the outer pipe 3 may be configured to have a polygonal cross section.
  • the cross-sectional shape of the inner pipe 2 is preferably the same cross-sectional shape as that of the outer pipe 3.
  • the outer pipe 3 is provided over the entire length of the inner pipe 2, the outer pipe 3 may be provided on a part (partial) of the inner pipe 2.
  • the outer pipe 3 may be provided only in a portion that is particularly easily bent or greatly bent in the inner pipe 2.
  • wires (operation wires 95 and 96) are used as the transmission member.
  • a wire made of a shape memory alloy may be used, or a wire or a rod made of a simple rod-like member may be used. Also good.
  • the manipulator 67 including the forceps 109 is described as an example of the manipulator.
  • the present invention is not limited to this, and the present embodiment is applicable to an observation manipulator including an endoscope, for example. Applicable. That is, this one embodiment can be applied to various manipulators including a treatment manipulator, an observation manipulator (endoscope), and the like.
  • this embodiment can be applied not only to medical manipulator systems but also to industrial manipulator systems and manual manipulator systems.
  • the outer pipe 3 is configured as a tubular member having a substantially annular shape in cross section.
  • the outer pipe 3 is configured as follows.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the driving force transmission mechanism according to the first modification when cut at a portion corresponding to AA ′ shown in FIG.
  • a cutout is formed along the axial direction on the peripheral surface of the outer pipe 3 so that the outer pipe 3 has a C-shaped cross section.
  • the outer pipe 3 is configured as one tubular member (one outer pipe 3 for one driving force transmission mechanism 1) with respect to one operation wire 95, 96.
  • the second modification is configured as follows.
  • FIG. 6 is a side view showing a configuration example of the driving force transmission mechanism according to the second modification.
  • the outer pipe 3 is provided in a manner divided into a plurality of parts in the longitudinal direction of the inner pipe 2.
  • a plurality of short pipes 3-1, 3-2, 3-3,... are arranged in series with the inner pipe 2 as shown in FIG.
  • the outer pipe 3 is constituted by -1, 3-2, 3-3,. More specifically, the length of each of the short pipes 3-1, 3-2, 3-3,... Is, for example, about 5 mm when the total length of the outer pipe 3 is 1 m.
  • the driving force transmission has the same effects as the driving force transmission mechanism and manipulator system according to the above embodiment, and the material selection range of the outer pipe 3 is widened. Mechanisms and manipulator systems can be provided.
  • the outer pipe 3 is configured as a single tubular member having flexibility and a substantially annular shape in cross section.
  • the outer pipe 3 is configured as follows. .
  • FIG. 7 is a side sectional view showing a configuration example of the driving force transmission mechanism according to the third modification.
  • the outer pipe 3 is constituted by a densely wound coil. That is, a tubular member made up of closely wound coils is used as the outer pipe 3.
  • the above-described embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the column of the effect of the invention can be achieved. In the case of being obtained, a configuration from which this configuration requirement is deleted can also be extracted as an invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Flexible Shafts (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

　駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達機構(1)を次のように構成する。すなわち、線状或いは棒状で可撓性を有する操作ワイヤ(95,96)と、操作ワイヤ(95,96)が挿通された可撓性を有する案内部材である内側パイプ(2)と、内側パイプ(2)の径方向外側に設けられ、内側パイプ(2)の変形を抑制する外側パイプ(3)と、を駆動力伝達機構(1)に具備させる。

Description

駆動力伝達機構及びマニピュレータシステム
　本発明は、駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達機構及び該駆動力伝達機構を具備するマニピュレータシステムに関する。
　駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムに関する技術としては、例えば実開平６－８１５０３号公報に次のような技術が開示されている。すなわち、実開平６－８１５０３号公報には、駆動力伝達機構として、可撓管の先端側に連結された湾曲部を屈曲させる為の可撓性を有する伝達部材である湾曲操作ワイヤと、該湾曲操作ワイヤを案内する密巻きコイルから成る可撓性を有するガイド管と、を具備する内視鏡の湾曲装置が開示されている。
　この実開平６－８１５０３号公報に開示されている技術を適用した場合、湾曲操作時に湾曲操作ワイヤの張力により密巻きコイルから成るガイド管が座屈することがある。座屈が生じてしまうと、当該座屈に起因するガイド管の長さ変化分だけ、湾曲部の湾曲長に損失を生じる。
　このような座屈に起因して生じる問題を鑑みて、特開平６－３００９７５号公報には、可撓管の湾曲操作を行う動力伝達部材である形状記憶合金ワイヤを、座屈しにくい超弾性パイプから成る管状部材で案内する技術が開示されている。
　しかしながら、特開平６－３００９７５号公報に開示されている技術を適用した場合であっても、前記形状記憶合金ワイヤに張力が加わると、超弾性パイプから成る管状部材が圧縮変形し（うねり）、当該超弾性パイプに径方向における変形が生じ、張力の伝達が妨げられる（動力伝達の伝達効率が低下する）。
　本発明は、前記の事情に鑑みて為されたものであり、湾曲動作時に動力伝達部材の伝達効率が低下しない（伝達特性が悪化しない）駆動力伝達機構及び該駆動力伝達機構を具備するマニピュレータシステムを提供することを目的とする。
　前記の目的を達成するために、本発明の第１の態様による駆動力伝達機構は、
　駆動源からの駆動力を伝達する線状或いは棒状で可撓性を有する伝達部材と、前記伝達部材が挿通された可撓性を有する管状部材である案内部材と、を具備する駆動力伝達機構であって、
　前記案内部材の径方向外側に設けられ、前記案内部材の変形を抑制する拘束部材を具備することを特徴とする。
　前記の目的を達成するために、本発明の第２の態様によるマニピュレータシステムは、
　駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達機構と、
　前記駆動力伝達機構によって伝達された駆動力によって動作する複数の関節部を有する湾曲管と、
　前記関節部を動作させる為の操作部と、
　前記操作部の操作に基づいて前記関節部の動作制御を行う制御部と、
　を具備し、
　前記駆動力伝達機構は、
　　前記駆動力を伝達する線状或いは棒状で可撓性を有する伝達部材と、
　　前記伝達部材が挿通された可撓性を有する管状部材である案内部材と、
　　前記案内部材の径方向外側に設けられ、前記案内部材の変形を抑制する拘束部材と、
　を有することを特徴とする。
図１は、本発明の一実施形態に係る駆動力伝達機構が適用されたマニピュレータシステムの一構成例を示す図である。 図２は、マニピュレータの挿入部の一構成例を示す図である。 図３Ａは、挿入部の湾曲部の側面断面図である。 図３Ｂは、湾曲部を構成する駆動力伝達機構の側面断面図である。 図４は、駆動力伝達機構を図３に示すＡ－Ａ´で切断した断面図である。 図５は、第１変形例に係る駆動力伝達機構を図３に示すＡ－Ａ´に相当する部位で切断した断面図である。 図６は、第２変形例に係る駆動力伝達機構の一構成例を示す側面図である。 図７は、第３変形例に係る駆動力伝達機構の一構成例を示す側面断面図である。
　以下、本発明の一実施形態に係る駆動力伝達機構及び該駆動力伝達機構を具備するマニピュレータシステムについて説明する。なお、本一実施形態においては、マニピュレータシステムとして、例えば内視鏡下外科手術に用いられる処置用マニピュレータシステムを想定している。
　図１は、本一実施形態に係る駆動力伝達機構が適用されたマニピュレータシステムの一構成例を示す図である。図１に示すように、マニピュレータシステムは、操作部を成す操作入力装置６５と、制御部を成すモータコントロールユニット６６と、マニピュレータ６７と、を具備する。
　前記操作入力装置６５は、術者の手６８の位置、姿勢、及び把持に係る情報を読み取り、それらの情報をモータコントロールユニット６６に出力する。
　前記モータコントロールユニット６６は、操作入力装置６５から出力された術者の手６８の位置、姿勢、及び把持に係る情報に基づいて、マニピュレータ６７を制御する。
　前記マニピュレータ６７は、患者７０の患部の処置を行う為のマニピュレータである。このマニピュレータ６７の挿入部７４は、手術台６９上に固定された患者７０の体内に挿入されたトラカール７１に挿通されている。
　より詳細には、マニピュレータ６７は、円筒座標系に基づいて動作する３自由度のロボットアーム７２と、上下方向及び回転方向に動作する２自由度の自在関節７３と、患者７０の体内に挿入される挿入部７４と、挿入部７４を回転させるホルダ７５と、を有する。
　以下、マニピュレータ６７の挿入部７４について詳細に説明する。図２は、マニピュレータ６７の挿入部７４の一構成例を示す図である。
　マニピュレータ６７の挿入部７４は、鉗子１０９を有する先端部９１と、複数の関節を有する関節部としての湾曲部９２と、挿入パイプ１００を含む駆動部９３と、を有する。
　前記湾曲部９２は、上下方向及び左右方向に動作する２自由度に湾曲する関節としての湾曲管９４と、湾曲管９４を上下方向に操作する為の可撓性を有する線状の伝達部材である２本の操作ワイヤ９５と、湾曲管９４を左右方向に操作する為の可撓性を有する線状の伝達部材である２本の操作ワイヤ９６と、を備える。
　前記操作ワイヤ９５，９６のそれぞれの一端は、最先端の湾曲管９４及び／または先端部９１において、周方向に互いに９０°の間隔をあけて当該最先端の湾曲管９４及び／または先端部９１に接続固定されており、且つ、他端がプーリ１０６とボールネジナット１０８とを含む直動アクチュエータ１０７のボールネジナット１０８に接続固定されている。これら操作ワイヤ９５，９６は可撓性を有している。
　なお、詳細は図面を参照して後述するが、操作ワイヤ９５，９６は、案内部材である内側パイプに挿通されている。また、内側パイプは、拘束部材である外側パイプ内に挿通されている。
　ここで、術者が操作入力装置６５を操作してマニピュレータ６７を動作させて患者７０の処置を行う際に、マニピュレータ６７の各部は次のように動作する。すなわち、操作入力装置６５から出力された術者の手６８の位置、姿勢、及び把持に係る情報は、モータコントロールユニット６６に入力され、このモータコントロールユニット６６によって、ロボットアーム７２の操作量、自在関節７３による挿入部７４の回転量、挿入部７４における湾曲部９２の湾曲量、及び鉗子１０９の開閉角度に変換される。
　前記駆動部９３においては、駆動源としてのモータ（不図示）の回転によりボールネジナット１０８が進退し、その進退に応じて操作ワイヤ９５，９６が差動的に駆動され、湾曲部９２が上下左右方向に湾曲する。同様に、モータ（不図示）の回転により鉗子１０９が開閉する。
　以下、湾曲部９２に適用された本一実施形態に係る駆動力伝達機構について説明する。図３Ａは、湾曲部９２の側面断面図である。
　前記湾曲部９２は、互いに連結された複数の湾曲管９４と、動力伝達部材である操作ワイヤ９５，９６と、操作ワイヤ９５，９６の案内部材である内側パイプ２と、内側パイプ２の径方向における変形を抑制（阻止、規制）する拘束部材（変形防止部材）である外側パイプ３と、を備える。ここで、駆動力伝達機構１は、操作ワイヤ９５，９６と内側パイプ２と外側パイプ３とにより構成されている。
　前記複数の湾曲管９４は、互いに隣り合う湾曲管９４の連結部９４ａ同士の位置関係が周方向に互いに９０°ずれるように配置された状態で、当該連結部９４ａにおいてピン９４ｂにより回動自在に連結されている。各々の湾曲管９４がこのように連結されることで、湾曲部９２全体として上下方向及び左右方向に湾曲することが可能となる。
　そして、各々の湾曲管９４の内周面には、次のような複数の保持部９４ｃが設けられている。すなわち、複数の保持部９４ｃは、駆動力伝達機構１を、その軸方向への移動を許容しつつ保持する部材であり、前記軸方向について所定距離毎に周方向に９０°間隔で当該湾曲管９４の内周面に取り付けられている。
　詳細には、これら保持部９４ｃには、外側パイプ３の外径よりも若干大きい径の貫通孔９４ｄが設けられている。これら貫通孔９４ｄを介して、各駆動力伝達機構１は、その軸方向への移動が許容されている。
　ここで、一対の操作ワイヤ９５に対する一対の駆動力伝達機構１と、一対の操作ワイヤ９６に対する一対の駆動力伝達機構１とは、湾曲管９４の周方向に互いに９０°間隔を有して位置している。
　なお、本例では、湾曲部９２内に配設された各駆動力伝達機構１は、挿入パイプ１００内まで延びて配設されている。
　以下、駆動力伝達機構１について詳細に説明する。駆動力伝達機構１は、２本一組の操作ワイヤである操作ワイヤ９５及び操作ワイヤ９６を構成する一本一本の操作ワイヤに対応して設けられているので、本例では計４個配設されている。
　図３Ｂは、湾曲部９２に適用された駆動力伝達機構１の側面断面図である。図４は、駆動力伝達機構１を図３に示すＡ－Ａ´で切断した場合の断面図である。
　前記内側パイプ２は、操作ワイヤ９５，９６を案内する案内部材である。詳細には、内側パイプ２は、次のような部材である。
（１）内側パイプ２は、可撓性を有し且つ断面略円環形状を呈する管状部材である。
（２）内側パイプ２には、操作ワイヤ９５或いは操作ワイヤ９６が挿通されている。換言すれば、内側パイプ２は、操作ワイヤ９５或いは操作ワイヤ９６の径方向外側に配設されている。
（３）内側パイプ２の材料としては、可撓性を有する金属材料が適しており、例えばＮｉ－Ｔｉ等を挙げることができる。
（４）内側パイプ２の内周面は、操作ワイヤ９５，９６の動作による操作ワイヤ９５，９６との摩擦を低減する為に、研磨加工が施されていることが好ましい。
　前記外側パイプ３は、内側パイプ２の径方向における変形を抑制（阻止、規制）するように内側パイプ２を拘束する拘束部材である。詳細には、外側パイプ３は、次のような部材である。
（１）外側パイプ３は、可撓性を有し且つ断面略円環形状を呈する管状部材である。
（２）外側パイプ３には、内側パイプ２との間にクリアランスＣを有するように内側パイプ２が挿通されている。詳細には、クリアランスＣは、内側パイプ２が当該外側パイプ３内において軸方向に移動可能な程度のクリアランスである。
（３）内側パイプ２の外径と外側パイプ３の内径とは略同径である。
（４）外側パイプ３の材料としては、可撓性（或いは弾性）を有する金属材料が適しており、例えばＳＵＳやＮｉ－Ｔｉ等を挙げることができる。
　なお、挿入パイプ１００内においても、湾曲部９２内における構成と同様に保持部９４ｃを用いて各駆動力伝達機構１を保持しても良いし、保持部９４ｃを用いずに単純に挿入パイプ１００内に各駆動力伝達機構１を挿通させる構成としても良い。逆に、湾曲部９２内部の空間が狭い場合には、湾曲部９２内に保持部９４ｃを設けなくとも良い。
　本例においては、内側パイプ２は、湾曲部９２の先端から挿入パイプ１００の基部まで配設されている。そして、外側パイプ３は、内側パイプ２の全長に亘って設けられている。つまり、各駆動力伝達機構１は、湾曲部９２内の先端から挿入パイプ１００の基部に亘って配設されている。
　上述したように操作ワイヤ９５，９６、内側パイプ２、及び外側パイプ３は、上述したようにそれぞれ可撓性（或いは弾性）を有しており、術者の手６８による操作入力装置６５の操作に従って湾曲動作する。
　従来の技術であれば、この湾曲動作時に湾曲した内側パイプ２が径方向に変形（例えば座屈）することで、内側パイプ２内の操作ワイヤ９５，９６の伝達効率が低下（伝達特性が悪化）してしまう。
　一方、本一実施形態に係る駆動力伝達機構１によれば、湾曲動作時に内側パイプ２の径方向への変形が外側パイプ３によって抑制（阻止、規制）されるので、湾曲状態に起因した駆動力の伝達効率の低下（伝達特性の悪化）が防止される。
　以上説明したように、本一実施形態によれば、湾曲動作時に動力伝達部材の伝達効率が低下しない（伝達特性が悪化しない）駆動力伝達機構及び該駆動力伝達機構を具備するマニピュレータシステムを提供することができる。
　より具体的には、本一実施形態に係る駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムによれば、例えば次のような格別な効果を得ることができる。
・操作ワイヤ９５，９６の案内部材である内側パイプ２の径方向外側に、内側パイプ２の径方向の変形を拘束する外側パイプ３を設けたことで、操作ワイヤ９５，９６の操作時に内側パイプ２に張力が加わった場合であっても、内側パイプ２が外側パイプ３に拘束されることで、当該内側パイプ２の圧縮変形（径方向への変形）が抑制される。つまり、湾曲動作時において、操作ワイヤ９５，９６に対して、その伝達効率を低下させるような外力が加わらない。
・操作ワイヤ９５，９６の経路長の変化を防ぐことができるので、内側パイプ２の圧縮変形（うねり）に伴う操作ワイヤ９５，９６と内側パイプ２との接触面積の増大を防ぐことができ、内側パイプ２の径方向の変形に起因する操作ワイヤ９５，９６と内側パイプ２の内周面との摩擦による減衰を抑制することができる。これにより、ヒステリシス特性の少ない良好な伝達特性を得ることができる。
・操作ワイヤ９５，９６に張力が加わったときの内側パイプ２の圧縮変形に対する径方向の変形に限らず、他の要因による内側パイプ２の径方向の変形をも抑制する。
・内側パイプ２及び外側パイプ３を金属材料で構成することで、駆動力伝達機構１の強度が高まる。
・内側パイプ２の外径と外側パイプ３の内径とを略同径として構成し、且つ、外側パイプ３内を内側パイプ２が軸方向に移動可能とするクリアランスＣを設けた構成とすることで、外側パイプ３内で内側パイプ２が軸方向へ移動可能となる。このことが内側パイプ２の径方向への変形抑制効果を更に高めている。
・外側パイプ３を内側パイプ２の全長に亘って設けることで、その全長に亘って内側パイプ２の径方向への変形を抑制できる。
　なお、上述の例では外側パイプ３を金属材料で構成しているが、内側パイプ２の径方向の変形を規制することが可能であれば、例えば硬質の樹脂で外側パイプ３を構成しても勿論良い。
　上述の例では外側パイプ３を断面略円環形状として構成しているが、断面多角形状として外側パイプ３を構成してもよい。この場合には、内側パイプ２の断面形状も外側パイプ３の断面形状と同様の断面形状とすることが好ましい。
　外側パイプ３を内側パイプ２の全長に亘って設けているが、外側パイプ３を内側パイプ２の一部（部分的）に設けても良い。例えば、内側パイプ２のうち特に湾曲しやすい部分や大きく湾曲する部分にのみ、外側パイプ３を設ける構成としても良い。
　上述の例では、伝達部材としてワイヤ（操作ワイヤ９５，９６）を用いているが、例えば形状記憶合金で構成したワイヤを用いても良いし、単純な棒状部材として構成したワイヤやロッドを用いても良い。
　上述の例では、マニピュレータとして、鉗子１０９を具備するマニピュレータ６７を例に説明しているが、これに限られるものではなく、本一実施形態は、例えば内視鏡を具備する観察マニピュレータ等にも適用可能である。つまり、本一実施形態は、処置用マニピュレータや観察マニピュレータ（内視鏡）等を含む種々のマニピュレータに対して適用できる。
　さらには、医療用のマニピュレータシステムだけでなく、産業用のマニピュレータシステムや手動のマニピュレータシステムにも本一実施形態を適用できることは勿論である。
　以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、種々の変形及び応用が可能なことは勿論である。
《第１変形例》
　以下、上述の一実施形態に係る駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムの第１変形例について説明する。説明の重複を避ける為、一実施形態に係る駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムとの相違点を説明する。前記一実施形態においては、外側パイプ３を断面略円環形状を呈する管状部材として構成していたが、本第１変形例では次のように構成する。
　図５は、本第１変形例に係る駆動力伝達機構を図３に示すＡ－Ａ´に相当する部位で切断した場合の断面図である。同図に示すように、本第１変形例では外側パイプ３が断面Ｃ字形状を呈するように、当該外側パイプ３の周面に軸方向に沿って切り欠き部（スリット）を形成する。
　以上説明したように、本第１変形例によれば、前記一実施形態に係る駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムと同様の効果を奏する駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムを提供することができる。
《第２変形例》
　以下、上述の一実施形態に係る駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムの第２変形例について説明する。説明の重複を避ける為、一実施形態に係る駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムとの相違点を説明する。前記一実施形態においては、外側パイプ３を、一本の操作ワイヤ９５，９６に対して一本の管状部材（一つの駆動力伝達機構１に対して一本の外側パイプ３）として構成しているが、本第２変形例では次のように構成する。
　図６は、本第２変形例に係る駆動力伝達機構の一構成例を示す側面図である。同図に示すように、本第２変形例においては、外側パイプ３を、内側パイプ２の長手方向に対して複数に分割した態様で設ける。
　換言すれば、複数の短パイプ３－１，３－２，３－３，・・・を図６に示すように内側パイプ２に対して直列に配設することで、これら複数の短パイプ３－１，３－２，３－３、・・・によって外側パイプ３を構成する。より詳細には、この短パイプ３－１，３－２，３－３，・・・の各々の長さは、例えば外側パイプ３の全長を１ｍとした場合に５ｍｍ程度である。
　このように外側パイプ３の全長に対して充分に短い短パイプ３－１，３－２，３－３，・・・を直列的に数珠繋ぎ態様で配設することで、一つ一つの短パイプ３－１，３－２，３－３，・・・に可撓性（或いは弾性）がなくとも、外側パイプ３全体としては充分に撓む（湾曲する）ことができる。
　以上説明したように、本第２変形例によれば、前記一実施形態に係る駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムと同様の効果を奏する上に、外側パイプ３の材料選択の幅が広がる駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムを提供することができる。
《第３変形例》
　以下、上述の一実施形態に係る駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムの第３変形例について説明する。説明の重複を避ける為、一実施形態に係る駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムとの相違点を説明する。前記一実施形態においては、外側パイプ３を、可撓性を有し且つ断面略円環形状を呈する一本の管状部材として構成しているが、本第３変形例では次のように構成する。
　図７は、第３変形例に係る駆動力伝達機構の一構成例を示す側面断面図である。同図に示すように、本第３変形例においては、外側パイプ３を密巻コイルで構成する。すなわち、密巻コイルから成る管状部材を外側パイプ３として用いる。
　以上説明したように、本第３変形例によれば、前記一実施形態に係る駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムと同様の効果を奏する駆動力伝達機構及びマニピュレータシステムを提供することができる。
　さらに、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示した複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示す全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

Claims (6)

  1. 　駆動源からの駆動力を伝達する線状或いは棒状で可撓性を有する伝達部材と、前記伝達部材が挿通された可撓性を有する管状部材である案内部材と、を具備する駆動力伝達機構であって、
    　前記案内部材の径方向外側に設けられ、前記案内部材の変形を抑制する拘束部材を具備することを特徴とする駆動力伝達機構。
  2. 　前記案内部材の外径と前記拘束部材の内径とは略同径であり、
    　前記案内部材が前記拘束部材内において軸方向に移動することを可能とするクリアランスが、前記拘束部材と前記案内部材との間に設けられている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達機構。
  3. 　前記拘束部材は、可撓性或いは弾性を有する管状部材である
    　ことを特徴とする請求項２に記載の駆動力伝達機構。
  4. 　前記拘束部材は、複数の管状部材が直列に配設されて成り、当該拘束部材全体として可撓性を有する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の駆動力伝達機構。
  5. 　前記拘束部材は、密巻きコイルで構成された管状を呈する部材である
    　ことを特徴とする請求項２に記載の駆動力伝達機構。
  6. 　駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達機構と、
    　前記駆動力伝達機構によって伝達された駆動力によって動作する複数の関節部を有する湾曲管と、
    　前記関節部を動作させる為の操作部と、
    　前記操作部の操作に基づいて前記関節部の動作制御を行う制御部と、
    　を具備し、
    　前記駆動力伝達機構は、
    　　前記駆動力を伝達する線状或いは棒状で可撓性を有する伝達部材と、
    　　前記伝達部材が挿通された可撓性を有する管状部材である案内部材と、
    　　前記案内部材の径方向外側に設けられ、前記案内部材の変形を抑制する拘束部材と、
    　を有することを特徴とするマニピュレータシステム。
PCT/JP2011/058181 2010-05-31 2011-03-31 駆動力伝達機構及びマニピュレータシステム WO2011152113A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11789523.5A EP2578170A4 (en) 2010-05-31 2011-03-31 Driving force transmitting mechanism and manipulator system
CN201180025880.2A CN102905631B (zh) 2010-05-31 2011-03-31 驱动力传递机构及机械手系统
US13/690,827 US20130089392A1 (en) 2010-05-31 2012-11-30 Driving force transmission mechanism and manipulator system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010125152A JP2011250880A (ja) 2010-05-31 2010-05-31 駆動力伝達機構及びマニピュレータシステム
JP2010-125152 2010-05-31

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/690,827 Continuation US20130089392A1 (en) 2010-05-31 2012-11-30 Driving force transmission mechanism and manipulator system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011152113A1 true WO2011152113A1 (ja) 2011-12-08

Family

ID=45066500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/058181 WO2011152113A1 (ja) 2010-05-31 2011-03-31 駆動力伝達機構及びマニピュレータシステム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130089392A1 (ja)
EP (1) EP2578170A4 (ja)
JP (1) JP2011250880A (ja)
CN (1) CN102905631B (ja)
WO (1) WO2011152113A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101390896B1 (ko) 2012-09-21 2014-05-07 한국과학기술원 내시경 수술을 위한 가이드 장치 및 수술 장치
JP6169049B2 (ja) * 2014-06-19 2017-07-26 オリンパス株式会社 マニピュレータの制御方法、マニピュレータ、およびマニピュレータシステム
CN104983466B (zh) * 2015-07-13 2017-03-29 天津大学 手术机器人柔性工具双驱动机构
CN105402241B (zh) * 2015-11-23 2023-10-24 重庆御捷汽车部件有限公司 换挡拉索套管帽结构
WO2017171085A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 国立大学法人東北大学 長尺状の医療器具の保持機構
CN111920521B (zh) * 2020-09-09 2021-06-01 上海健康医学院 一种内镜机器人机械手

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0681503A (ja) 1992-08-28 1994-03-22 Yorio Ose 自動車の自力昇降格納装置
JPH06300975A (ja) 1993-04-12 1994-10-28 Olympus Optical Co Ltd 湾曲可能な可撓管
JPH0681503U (ja) * 1993-05-12 1994-11-22 旭光学工業株式会社 内視鏡の湾曲装置
JPH08164141A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Olympus Optical Co Ltd 処置具
JPH0984878A (ja) * 1995-09-22 1997-03-31 Terumo Corp カテーテルチューブ
JP2005046488A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Olympus Corp 内視鏡用処置具
JP2007296342A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Ethicon Endo Surgery Inc エンド・エフェクター関連部材を有する医療器具

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3298243A (en) * 1964-06-26 1967-01-17 Ulrich M Geissler Cables and load bearing supports therefor
US4751821A (en) * 1985-03-29 1988-06-21 Birchard William G Digital linear actuator
US4884557A (en) * 1987-05-15 1989-12-05 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscope for automatically adjusting an angle with a shape memory alloy
US4794912A (en) * 1987-08-17 1989-01-03 Welch Allyn, Inc. Borescope or endoscope with fluid dynamic muscle
US5005558A (en) * 1988-05-16 1991-04-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Endoscope
US5245887A (en) * 1989-08-30 1993-09-21 Nippon Cable System Inc. Control cable
US5531664A (en) * 1990-12-26 1996-07-02 Olympus Optical Co., Ltd. Bending actuator having a coil sheath with a fixed distal end and a free proximal end
WO1997011283A2 (de) * 1995-09-19 1997-03-27 Norbert Noetzold Ein aus formteilen bestehendes zug/druck-kraftübertragungssystem
US7055656B2 (en) * 2003-04-25 2006-06-06 Delta Cycle Corporation Apparatus for restraining cable curvature
JP4728075B2 (ja) * 2005-09-28 2011-07-20 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム
JPWO2009016834A1 (ja) * 2007-07-30 2010-10-14 小山　勇 経口消化器官手術装置
US7784376B2 (en) * 2007-09-14 2010-08-31 Chun-Te Wen Bicycle cable assembly

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0681503A (ja) 1992-08-28 1994-03-22 Yorio Ose 自動車の自力昇降格納装置
JPH06300975A (ja) 1993-04-12 1994-10-28 Olympus Optical Co Ltd 湾曲可能な可撓管
JPH0681503U (ja) * 1993-05-12 1994-11-22 旭光学工業株式会社 内視鏡の湾曲装置
JPH08164141A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Olympus Optical Co Ltd 処置具
JPH0984878A (ja) * 1995-09-22 1997-03-31 Terumo Corp カテーテルチューブ
JP2005046488A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Olympus Corp 内視鏡用処置具
JP2007296342A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Ethicon Endo Surgery Inc エンド・エフェクター関連部材を有する医療器具

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2578170A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2578170A1 (en) 2013-04-10
JP2011250880A (ja) 2011-12-15
CN102905631A (zh) 2013-01-30
EP2578170A4 (en) 2017-07-12
US20130089392A1 (en) 2013-04-11
CN102905631B (zh) 2015-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7428761B2 (ja) ステープラビーム構造
KR102524733B1 (ko) 구속 운동을 갖는 관절운동가능 부재 및 그 관련 장치와 방법
KR102499214B1 (ko) 작동 요소용 인장 조정기, 그 관련 원격 작동 기기, 시스템 및 방법
WO2011152113A1 (ja) 駆動力伝達機構及びマニピュレータシステム
US8597280B2 (en) Surgical instrument actuator
US20180214220A1 (en) Surgical robot
JPH08164141A (ja) 処置具
US11439376B2 (en) Low-friction, small profile medical tools having easy-to-assemble components
CN112654475A (zh) 手术辅助机器人用器械
WO2018174226A1 (ja) 張力調整機構、インターフェースおよび駆動機構
EP3329876B1 (en) Manipulator
WO2015012044A1 (ja) 治療用マニピュレータおよびマニピュレータシステム
JP6404537B1 (ja) 医療用処置具
JP6894752B2 (ja) 医療用処置具および手術用システム
JP5202867B2 (ja) 医用管状組立体
US12082900B2 (en) Low-friction, small profile medical tools having easy-to-assemble components
JP4145309B2 (ja) 処置具
JP2008220972A (ja) 処置具
JP2008220971A (ja) 処置具
WO2021162089A1 (ja) 屈曲構造体及び関節機能部
JP6975273B2 (ja) 手術用システムおよび医療用処置具
WO2020084654A1 (ja) 医療用マニピュレータ
CN114980816A (zh) 具有释放特征件的器械轴以及相关装置、系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180025880.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11789523

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10331/DELNP/2012

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011789523

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE