WO2012043463A1

WO2012043463A1 - 医療用マニピュレータ

Info

Publication number: WO2012043463A1
Application number: PCT/JP2011/071866
Authority: WO
Inventors: 岩吉俊輔; 神野誠
Original assignee: テルモ株式会社
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2012-04-05
Also published as: JP2012065975A

Abstract

　ロール方向への回転動作が可能な先端動作部（１２）の有するグリッパ（３００）に、高周波電源からケーブル（Ｅ１、Ｅ２）を介して通電するため、先端支持部材（１６１）の外周面（１６１ｂ）上をケーブルガイド（４０４）を介して摺動可能にケーブル（Ｅ１、Ｅ２）を配線する。

Description

医療用マニピュレータ

　本発明は、動力伝達部材を介して先端動作部を動作させる医療用マニピュレータに関し、より詳細には、生体に通電可能な電極部材を先端動作部に有する医療用マニピュレータに関する。

　内視鏡下外科手術（又は腹腔鏡下手術とも呼ばれる。）においては、患者の腹部等に複数の孔を開け、器具の通過ポートとしてトラカール（筒状の器具）を挿入した後、シャフトを有する鉗子の先端部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っている。鉗子の先端部には、作業部として、生体組織を把持するためのグリッパや、鋏、電気メスのブレード等が取り付けられている。

　トラカールから挿入される鉗子として、先端の作業部に関節を持たない一般的な鉗子に加えて、作業部に複数の関節を有する鉗子、いわゆるマニピュレータの開発が行われている（例えば、特開２００４－１０５４５１号公報参照）。このようなマニピュレータによれば、体腔内で自由度の高い動作が可能であり、手技が容易となり、適用可能な症例が多くなる。

　マニピュレータは、細長いシャフトの先端に設けられた先端動作部（エンドエフェクタとも呼ばれる。）を備える作業部を有し、ワイヤによって当該先端動作部を駆動するアクチュエータが本体部（操作部）に設けられている。そして、該アクチュエータの駆動により、ワイヤを介して先端動作部に対し、軸方向を中心とするロール方向の回転動作や、軸方向に交差するヨー（ピッチ）方向の揺動動作を付与することができる。

　ところで、腹腔鏡下手術等に用いる鉗子を電気メスとして利用する場合には、操作部近傍に設けられた端子に電源を接続し、電線を延ばして先端部のグリッパ、ブレードやフック等の作用部に通電して所望の処置を行っている。

　一方、上記のようなマニピュレータを電気メスとして利用する場合においても、通常の鉗子の場合と同様に、操作部側から先端動作部側へと所定の高電圧を通電する必要があり、上記のようにその基端から先端まで絶縁被覆された電線（ケーブル）を配線することが考えられる。

　ところが、マニピュレータの先端動作部は、ロール方向の回転動作やヨー方向の揺動動作を行うため、その動作時にケーブルが捩れることを防止すべく、該ケーブルを十分に余裕を持って撓ませておく必要があり、その結果、手技の際、撓んだケーブルが体内で邪魔になることが想定される。

　本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、マニピュレータを電気メスとして使用するための通電用のケーブルを適切に配線し、先端動作部の動作や手技を円滑に行うことができる医療用マニピュレータを提供することを目的とする。

　本発明に係る医療用マニピュレータは、中空のシャフトと、前記シャフト内に挿通される複数の動力伝達部材と、前記シャフトの一端側に設けられ、前記動力伝達部材を軸線方向に進退駆動する駆動機構部と、前記シャフトの他端側に設けられ、前記動力伝達部材の前記進退駆動によって従動回転される複数の回転体により、少なくとも軸線方向を中心とするロール方向への回転動作が可能な先端動作部と、を備える医療用マニピュレータであって、前記先端動作部は、その先端側に、前記駆動機構部側に接続される電源から、可撓性を有する第１ケーブルを介して通電されることにより、生体に通電可能な第１電極部材を有し、前記第１電極部材は、前記ロール方向へと回転可能な先端支持部材により、該ロール方向へと回転可能に支持されると共に、前記第１ケーブルは、前記先端動作部の基端側から前記第１電極部材へと前記先端支持部材の外周面上を摺動可能に配線され、前記先端動作部は、さらに、前記先端支持部材の外周面上での前記第１ケーブルを摺動可能に支持するケーブルガイドを有することを特徴とする。

　このような構成によれば、前記先端動作部では、第１電極部材を支持し、前記ロール方向へと回転可能な先端支持部材の外周面上に、前記第１ケーブルが摺動可能に配線されると共に、該外周面上での第１ケーブルを摺動可能に支持するケーブルガイドが設けられる。これにより、先端動作部がロール方向に回転動作された際、第１ケーブルは、前記ケーブルガイドの摺動作用下に、基端結束部と先端結束部の間で適切にガイドされつつ、先端支持部材の外周面上を摺動する。従って、先端動作部のロール方向の回転が第１ケーブルによって邪魔されることが防止されて、その円滑な動作が確保されると共に、外部に撓んだケーブルが飛び出すことも防止されるため、体内で先端動作部を円滑に動作させ、手技を円滑に行うことができる。

　前記先端動作部は、その先端側に、前記第１電極部材との間で生体に通電可能な第２電極部材を有すると共に、該第２電極部材には、前記第１ケーブルと絶縁された第２ケーブルを介して前記電源から通電可能であり、前記第１電極部材及び前記第２電極部材は、前記ロール方向へと回転可能な先端支持部材により、該ロール方向へと一体的に回転可能に支持されると共に、前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルは、前記先端動作部の基端側から前記第１電極部材及び前記第２電極部材へと前記先端支持部材の外周面上を摺動可能に配線され、前記ケーブルガイドは、前記先端支持部材の外周面上での前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルの相対的な位置関係を保ちながら摺動可能に支持する構成とすると、当該医療用マニピュレータをバイポーラ電気メスとして用いる場合であっても、ケーブルを適切に収納することができる。

　前記先端支持部材の外周面上を摺動可能に配線されたダミーケーブルを有し、前記ケーブルガイドは、前記先端支持部材の外周面上での前記第１ケーブル及び前記ダミーケーブルの相対的な位置関係を保ちながら摺動可能に支持する構成とすると、当該医療用マニピュレータをモノポーラ電気メスとして用いる場合であっても、ケーブルを適切に収納することができる。

　本発明に係る医療用マニピュレータは、中空のシャフトと、前記シャフト内に挿通される複数の動力伝達部材と、前記シャフトの一端側に設けられ、前記動力伝達部材を軸線方向に進退駆動する駆動機構部と、前記シャフトの他端側に設けられ、前記動力伝達部材の前記進退駆動によって従動回転される複数の回転体により、少なくとも軸線方向を中心とするロール方向への回転動作が可能な先端動作部とを備える医療用マニピュレータであって、前記先端動作部は、その先端側に、前記駆動機構部側に接続される電源から、互いに絶縁された可撓性を有する第１ケーブル及び第２ケーブルを介してそれぞれ通電されることにより、その間で生体に通電可能な一対の電極部材を有し、前記一対の電極部材は、前記ロール方向へと回転可能な先端支持部材により、該ロール方向へと一体的に回転可能に支持されると共に、前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルは、前記先端動作部の基端側から前記一対の電極部材と前記先端支持部材の外周面上を摺動可能に配線され、前記先端動作部は、さらに、前記先端支持部材の外周面上での前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルの相対的な位置関係を保ちながら摺動可能に支持するケーブルガイドを有することを特徴とする。

　このような構成によれば、前記先端動作部では、一対の電極部材を支持し、前記ロール方向へと回転可能な先端支持部材の外周面上に、前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルを摺動可能に配線されると共に、該外周面上での第１ケーブル及び第２ケーブルの相対的な位置関係を保ちながら摺動可能に支持するケーブルガイドが設けられる。これにより、先端動作部がロール方向に回転動作された際、第１ケーブル及び第２ケーブルは、前記ケーブルガイドの摺動作用下に、基端結束部と先端結束部の間で相対的な位置が保持されつつ、先端支持部材の外周面上を摺動する。従って、先端動作部のロール方向の回転が第１ケーブル等によって邪魔されることが防止されて、その円滑な動作が確保されると共に、外部に撓んだケーブルが飛び出すことも防止されるため、体内で先端動作部を円滑に動作させ、手技を円滑に行うことができる。

　この場合、前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルは、前記ケーブルガイドより先端側が、前記先端支持部材に設けられた第１結束部によって保持され、前記ケーブルガイドより基端側が、前記ロール方向には回転しないケーブル保持部材に設けられた第２結束部によって保持される構成としてもよい。

　前記ケーブルガイドは、前記先端支持部材の外周面上で摺動可能に配置されると共に、周方向で一部に切欠部が形成されたリング部材であり、前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルは、前記切欠部を通して前記リング部材の周方向の一側面から他側面に沿って配線されると共に、それぞれ前記切欠部の対向する各側面に沿って配線されると、先端動作部のロール方向への回転動作に伴い、第１ケーブル及び第２ケーブルと共にケーブルガイドも円滑に摺動させることができる。

　この場合、前記先端支持部材の前記外周面上に配設される前記第１ケーブル、前記第２ケーブル及び前記リング部材を囲繞すると共に、その内面で前記リング部材の側面に沿って配線された前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルを摺動可能に保持するケーブルカバーを備えると、第１ケーブル及び第２ケーブルを一層確実に収納することができ、これらケーブルの外部への飛び出しや撓みを一層確実に防止することができる。

　前記ケーブルガイドは、前記先端支持部材の外周面上で摺動可能に配置されると共に、前記第１ケーブル及び第２ケーブルが挿通可能な孔部を有し、前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルは、前記孔部を通して、前記第１結束部と前記第２結束部との間に配線される構成としてもよい。そうすると、前記孔部によって第１ケーブル及び前記第２ケーブルを保持することができるため、より円滑に両者の相対的な位置関係を保持しつつ、先端支持部材の外周面上を摺動させることができる。

　前記ケーブルガイドは、前記先端支持部材の外周面上で摺動可能に配置されると共に、前記第１ケーブル及び第２ケーブルが挿通可能な孔部又は溝部が形成されたリング部材であり、前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルは、前記孔部又は前記溝部を通して前記リング部材の周方向の一側面から他側面に沿って配線される構成としてもよい。これによっても、前記の孔部や溝部によって第１ケーブル及び第２ケーブルを保持することができるため、より円滑に両者の相対的な位置関係を保持しつつ、先端支持部材の外周面上を摺動させることができる。

　なお、前記一対の電極部材は、前記先端支持部材に設けられる軸部材によって互いに開閉可能に軸支され、さらに、前記先端支持部材に固定されることで前記一対の電極部材の開閉動作とは連動せず、且つ前記一対の電極部材に対してそれぞれ通電可能に接触する一対の通電部材を有し、該一対の通電部材に対して、前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルがそれぞれ結線されると、電極部材の開閉動作によって第１ケーブル及び第２ケーブルが捩れることを確実に防止することができる。

　また、前記先端動作部は、さらに、前記一対の電極部材よりも基端側に設けられた揺動軸により、軸線方向に交差するヨー方向乃至ピッチ方向への揺動動作が可能であり、前記揺動動作は、前記複数の動力伝達部材のうち、互いに逆方向に進退する一対の前記動力伝達部材によって駆動されると共に、前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルは、その一部が該一対の動力伝達部材にそれぞれ固定されると、先端動作部のヨー方向乃至ピッチ方向への揺動動作に伴って進退する動力伝達部材と一緒に第１ケーブル及び第２ケーブルも進退させることができるため、当該ヨー方向乃至ピッチ方向への揺動動作によって第１ケーブル及び第２ケーブルが撓みや捩れを生じることを有効に回避することができる。

　本発明によれば、第１電極部材を支持し、前記ロール方向へと回転可能な先端支持部材の外周面上に、前記第１ケーブルが摺動可能に配線されると共に、該外周面上での第１ケーブルを摺動可能に支持するケーブルガイドを先端動作部に有する。これにより、先端動作部のロール回転が第１ケーブルによって邪魔されることが防止され、その円滑な動作が確保されると共に、外部に撓んだケーブルが飛び出すことも防止されるため、体内で先端動作部を円滑に動作させ、手技を円滑に行うことができる。

本発明の一実施形態に係るマニピュレータの斜視図である。作業部と操作部とを分離した状態でのマニピュレータの一部断面側面図である。図３Ａは、操作部の一部省略底面図であり、図３Ｂは、作業部の一部省略平面図である。作業部の一部省略断面平面図である。マニピュレータの複合入力部及びその周辺部の一部省略斜視図である。トリガレバーを十分に引いたときの、先端動作部の模式側面図である。トリガレバーを押し出したときの、先端動作部の模式側面図である。先端動作部の模式構造図である。先端動作部の斜視図である。先端動作部の底面図である。先端動作部を関節部でヨー方向に揺動させた状態での底面図である。先端動作部をロール方向に回転させた状態での要部拡大底面図である。先端動作部の分解斜視図である。先端動作部の配線構造を示す一部分解斜視図である。先端動作部の側面断面図である。グリッパを閉じた状態での先端動作部の平面断面図である。グリッパを開いた状態での先端動作部の平面断面図である。図１８Ａは、ケーブルガイド及びその周辺部を周方向に展開した状態での基端結束部と先端結束部の間におけるケーブルの配線構造を模式的に示す説明図であり、図１８Ｂは、図１８Ａに示す状態から先端動作部がロール軸動作を行った状態での説明図である。グリッパ駆動機構の一部を示す模式構造図である。受動ワイヤの端部の接続箇所の模式断面平面図である。図２１Ａは、第１変形例に係る先端動作部の配線構造を示す要部拡大分解斜視図であり、図２１Ｂは、図２１Ａに示すケーブルガイドの別の構成例を示す要部拡大分解斜視図である。図２２Ａは、第２変形例に係る先端動作部の配線構造を示す要部拡大分解斜視図であり、図２２Ｂは、図２２Ａに示すケーブルガイドの別の構成例を示す要部拡大分解斜視図である。図２３Ａは、第３変形例に係る先端動作部の配線構造を示す要部拡大分解斜視図であり、図２３Ｂは、図２３Ａに示すケーブルガイドの別の構成例を示す要部拡大分解斜視図である。一実施形態に係るマニピュレータをロボットアームの先端に接続した手術用ロボットシステムの概略斜視図である。

　以下、本発明に係る医療用マニピュレータについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

１．マニピュレータの全体構成の説明
　図１に示すように、本発明の一実施形態に係るマニピュレータ（医療用マニピュレータ）１０は、シャフト１８の先端に設けられた先端動作部１２で生体の一部を把持・剥離し又は生体に触れて、所定の熱処置を行うことができる医療用の電気メスであり、把持鉗子や剥離鉗子等とも呼ばれる医療機器を電気メスとして構成したものである。

　以下の説明では、図１における幅方向をＸ方向、高さ方向をＹ方向及び、シャフト１８の延在方向をＺ方向と規定する。また、先端側から見て右方をＸ１方向、左方をＸ２方向、上方向をＹ１方向、下方向をＹ２方向と規定し、さらに、シャフト１８の前方（先端側）をＺ１方向、後方（基端側）をＺ２方向と規定する。なお、特に断りのない限り、これらの方向の記載はマニピュレータ１０が基準姿勢（中立姿勢）である場合を基準として表すものとする。これらの方向は説明の便宜上のものであり、マニピュレータ１０は任意の向きで（例えば、上下を反転させて）使用可能であることは勿論である。

　マニピュレータ１０は、人手によって把持及び操作される操作部１４と、該操作部１４に対して着脱自在な作業部１６とを有し、グリップハンドル２６の下端から延びた接続ケーブル２８がコントローラ２９に接続されてマニピュレータシステムを構成している。

　このようなマニピュレータ１０は、操作部１４側に装着される電極プラグ２１によって所定の高周波電源２３に接続され、該電極プラグ２１が装着される電極棒７１（図２参照）から延びた第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２によって先端動作部１２側へと通電し、これにより患部の熱処置を行うことができるバイポーラ電気メス（バイポーラ把持鉗子、バイポーラ剥離鉗子）として機能する。第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２（以下、まとめて「ケーブルＥ」とも呼ぶ）は、導線を絶縁被覆した可撓性を有する電線（絶縁被覆電線）でよく、生体に通電される電圧や生体適合性等を考慮して適切な仕様の電線を用いればよい。

　図１及び図２に示すように、操作部１４は、Ｚ１方向及びＹ２方向に延びた略Ｌ字状に構成され、Ｚ方向に略対称に分割された一対の上部カバー２５ａ、２５ｂを筐体として、その内部に駆動部（アクチュエータ部）３０等が収納されると共に、基端側でＹ２方向に延びた部分が人手によって把持されるグリップハンドル２６として構成されている。グリップハンドル２６は、人手によって把持されるのに適した長さであり、上部の傾斜面２６ａに複合入力部２４が設けられている。

　操作部１４のＹ１方向頂部には、上部カバー２５ｂから露出してマスタスイッチ３４が設けられ、マスタスイッチ３４のＺ１方向で視認しやすい箇所にＬＥＤ３５が設けられる。また、操作部１４のＺ１方向端近傍には電極プラグ２１がＹ１方向に突出するように設けられる。

　作業部１６は、作業を行う先端動作部１２と、該先端動作部１２を先端に設けた長尺且つ中空のシャフト（連結シャフト）１８と、該シャフト１８の基端側が固定されるプーリボックス３２と、プーリボックス３２のＺ２方向端から延びたトリガレバー支持部３３に軸支されるトリガレバー３６とを有する。作業部１６は、Ｚ方向で略対称に分割された一対の下部カバー３７ａ、３７ｂを筐体として、その内部にプーリボックス３２を収納している。トリガレバー支持部３３は、プーリボックス３２のＺ２側端面からＺ２方向に平行に延びた一対のプレートであり、該プレート間を渡ったトリガ軸３９により、トリガレバー３６を回動可能に軸支している（図４参照）。

　このような作業部１６は、操作部１４に設けられた左右一対の着脱レバー４０、４０によって当該操作部１４と連結・固定されると共に、着脱レバー４０の開放操作によって操作部１４から分離可能であり、特別な器具を用いることなく、手術現場で容易に交換作業等を行うことができる。

　図１に示すように、先端動作部１２及びシャフト１８は細径に構成されており、患者の腹部等に設けられた円筒形状のトラカール２０から体腔２２内に挿入可能であり、複合入力部２４及びトリガレバー３６の操作によって体腔２２内で患部切除、把持、剥離、縫合及び結紮等の様々な手技を行うことができ、さらに高周波電源２３からの通電による熱処置が可能となっている。

　複合入力部２４及びトリガレバー３６の操作に基づいて動作する先端動作部１２は、その間で生体を把持し通電可能な一対の電極部材として機能する一対のグリッパ部材３０８、３０９を備えたグリッパ３００を備え（図９及び図１３参照）、Ｙ軸を基準に傾動するヨー軸動作（又はピッチ軸動作）、先端を指向する軸（中立姿勢時にはＺ軸）を基準に回転するロール軸動作、及び、開閉可能なグリッパ軸動作（開閉動作）からなる３軸の動作が可能である。

　本実施形態の場合、ヨー軸動作及びロール軸動作は、複合入力部２４の操作に基づいて電気的に駆動され、グリッパ軸動作はトリガレバー３６の操作に基づいて機械的に駆動される。ここで機械的とは、ワイヤ、チェーン、タイミングベルト、リンク、ロッド、ギア等を介して駆動する方式であり、主に、動力伝達方向に非弾性な固体の機械部品を介してマニュアル駆動する方式である。ワイヤやチェーン等は、張力により不可避的な多少の伸びが発生する場合があるが、これらは非弾性な固体の機械部品とする。

２．マニピュレータの各構成部分の説明
２．１．互いに着脱可能な駆動部及びプーリボックスの説明
　駆動部３０及びプーリボックス３２は、互いに着脱可能であり、装着状態において操作部１４から作業部１６へと駆動力を伝達することができる。

　図１及び図２に示すように、駆動部３０は、Ｘ方向に並んだ２つのモータ（アクチュエータ）５０ａ、５０ｂと、該モータ５０ａ、５０ｂを支持するブラケット５２と、モータ５０ａ、５０ｂの回転方向を変換して作業部１６側に伝達するギア機構部５４とを有する。

　モータ５０ａ、５０ｂは円柱形状であり、図示しない減速機によって減速される出力軸５６ａ、５６ｂがブラケット５２の一面を貫通し、該出力軸５６ａ、５６ｂに対してギア機構部５４を構成する駆動傘歯車５８ａ、５８ｂが固定されている。モータ５０ａ、５０ｂは、例えばＤＣモータであり、図示しない角度センサとしてロータリエンコーダ等が設けられる。

　図２に示すように、ギア機構部５４は、ブラケット５２内の空間に設けられ、Ｘ方向に並んだ２本の駆動シャフト（駆動軸）６０ａ、６０ｂと、各駆動シャフト６０ａ、６０ｂに固定され、駆動傘歯車５８ａ、５８ｂと噛み合う２つの従動傘歯車６２ａ、６２ｂとを有する。モータ５０ａ、５０ｂの出力軸５６ａ、５６ｂ、駆動シャフト６０ａ、６０ｂ等は図示しないベアリングによってブラケット５２に軸支されている。

　駆動シャフト６０ａ（６０ｂ）の下端側は、ブラケット５２の下面から突出しており、その先端には、例えばコイルばね６３によって下方に付勢支持された係合凸部６４ａ（６４ｂ）が設けられている。係合凸部６４ａ（６４ｂ）は、軸中心から放射状に延びた円弧状の５つの凸部として、１つの大凸部と４つの小凸部とを有する略花びら形状の凸部となっている（図３Ａ参照）。

　図２及び図４に示すように、プーリボックス３２は、Ｘ方向両側が開口した空洞部６６と、該空洞部６６に収納されたプーリ（従動軸）７０ａ、７０ｂ及びワイヤガイド部７２ａ、７２ｂとを有し、空洞部６６のＺ１側に貫通した孔部でシャフト１８が固定・支持されている。

　プーリ７０ａ、７０ｂは、駆動シャフト６０ａ、６０ｂに対して同軸であり、その上端側には、駆動シャフト６０ａ、６０ｂ側の係合凸部６４ａ、６４ｂと係合可能な係合凹部７４ａ、７４ｂが設けられている。係合凹部７４ａ、７４ｂは、例えば軸中心から放射状に延びた円弧状の５つの凹部として、１つの大凹部と４つの小凹部とを有する略花びら形状の凹部となっている（図３Ｂ参照）。すなわち、図３Ａ及び図３Ｂから諒解されるように、係合凸部６４ａ（６４ｂ）と係合凹部７４ａ（７４ｂ）は、互いに所定の位相でのみ係合可能である。

　従って、操作部１４と作業部１６とを装着する場合、モータ５０ａ（５０ｂ）が適宜駆動制御されることにより、所定の位相において係合凸部６４ａ（６４ｂ）と係合凹部７４ａ（７４ｂ）とが係合し、これにより、駆動シャフト６０ａ（６０ｂ）からの回転駆動力をプーリ７０ａ（７０ｂ）へと伝達することができる。この場合、例えば操作部１４には、操作部１４と作業部１６の着脱を検出する着脱検出センサ（図示せず）や、駆動シャフト６０ａの位相を検出する位相検出センサ（図示せず）や、係合凸部６４ａ、６４ｂと係合凹部７４ａ、７４ｂとの係合状態を検出するカップリングセンサ（図示せず）等を設けてもよい。勿論、係合凸部６４ａや係合凹部７４ａの係合構造は他の構造であってもよい。

　図２及び図４から諒解されるように、ワイヤガイド部７２ａ（７２ｂ）は、プーリ７０ａ（７０ｂ）のＺ１側に配設されると共に、その間隔が狭く設定されており、プーリ７０ａ（７０ｂ）と先端動作部１２の歯車体１２６（図１３参照）等との間に巻き掛けられたワイヤ（動力伝達部材）８０ａ（８０ｂ）をガイドして、シャフト１８内へと円滑に導く機能を有する。

　図２に示すように、プーリボックス３２のＺ１方向上端からは、電極棒７１がＹ１方向に突出し、上部カバー２５ｂに形成された貫通孔７３を挿通可能に設けられている。電極棒７１には、高周波電源２３に接続された２本の電源ケーブル（電線）Ｅ０１、Ｅ０２の先端に設けられた電極プラグ２１が外嵌装着される。各電源ケーブルＥ０１、Ｅ０２は、電極棒７１の図示しない内部配線により、それぞれ第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２へと導通する。電極棒７１からの第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は、プーリボックス３２の上面に開口する孔部６９から引き込まれ、シャフト１８内を介して先端動作部１２側へと配線される。

　プーリボックス３２の空洞部６６には、さらに、棒状又は線状の動力伝達部材であるＹ方向に並んだ２本のロッド８２ａ、８２ｂがＺ方向に貫通している。ロッド８２ａ、８２ｂは、例えば、十分に強く且つ細いステンレスパイプ又は中実ロッドである。ロッド８２ａ、８２ｂのＺ１方向は、空洞部６６を貫通してシャフト１８内へと延び、受動ワイヤ２５２ａ、２５２ｂ（図８参照）を介して先端動作部１２内のアイドルプーリ１４０ａ等に巻き掛けられ、Ｚ２方向は、プーリボックス３２を貫通してトリガレバー支持部３３へと延び、ロッド８５及びワイヤ８７（図８参照）を介してトリガレバー３６に接続されている。

　図２及び図４に示すように、プーリボックス３２のＺ２側には、Ｚ方向を基準として対称な一対のピン穴８４、８４が形成されている。各ピン穴８４、８４には、作業部１６と操作部１４との装着時、ブラケット５２の底面からＹ１方向に突出した一対のガイドピン８６、８６が挿入され、これにより、操作部１４と作業部１６とが位置決めされ且つ高い剛性で装着される。

　作業部１６では、ワイヤ８０ａ、８０ｂは、それぞれプーリ７０ａ、７０ｂ側と先端動作部１２側との間で往復していることから、シャフト１８の中空空間内には、延べ４本のワイヤ８０ａ、８０ｂと２本のロッド８２ａ、８２ｂとが挿通される。例えば、ロッドに代えてワイヤのみで全ての動力伝達機構を構成してもよい。なお、ワイヤ８０ａ、８０ｂは、それぞれ同種又は異種、同径又は異径のものを用いることができ、可撓性を有する湾曲可能な線材で構成される。ワイヤ８０ａ、８０ｂにおいて、シャフト１８内を通過する部分であって可撓性を要しない直線部分には、図示しない高剛性の補強ロッドを囲繞して、補強することもできる。

　このようなマニピュレータ１０では、複合入力部２４が操作されてモータ５０ａ、５０ｂが駆動されることにより、駆動シャフト６０ａ、６０ｂからプーリ７０ａ、７０ｂを介してワイヤ８０ａ、８０ｂが往復駆動され、先端動作部１２にロール方向及びヨー方向の動作が付与される。さらに、トリガレバー３６が回動操作されることにより、ロッド８２ａ、８２ｂが機械的に往復駆動され、先端動作部１２のグリッパ３００に開閉動作が付与される。

　操作部１４及びプーリボックス３２に配設される各駆動要素、つまり、プーリ７０ａ、７０ｂ（モータ５０ａ、５０ｂ）及びトリガレバー３６は、動力伝達部材であるワイヤ８０ａ、８０ｂ及びロッド８２ａ、８２ｂに駆動力を付与し、先端動作部１２を動作させる駆動機構部として機能する。より詳細には、プーリ７０ａ、７０ｂ（モータ５０ａ、５０ｂ）は、ワイヤ８０ａ、８０ｂに駆動力を付与し、先端動作部１２にロール方向及びヨー方向の動作を付与する電動機構部として機能する。また、トリガレバー３６は、ロッド８２ａ、８２ｂに駆動力を付与し、先端動作部１２にグリッパ開閉動作を付与する手動機構部として機能する。

２．２．先端動作部を電気的に駆動するための複合入力部の説明
　図５に示すように、先端動作部１２を電気的に駆動する複合入力部２４は、Ｚ軸（Ｙ軸）を中心としてＸ１及びＸ２方向に対称な構造であり、先端動作部１２に対してロール方向（軸回転方向）及びヨー方向（左右方向）の回転指令を与える複合的な入力部である。

　複合入力部２４は、傾斜面２６ａに配置されたセンサホルダ８８によって支持されており、傾斜面２６ａのＺ１側（Ｙ１側）の回転操作部９０と、そのＺ２側（Ｙ２側）に設けられた傾動操作部９２と、傾動操作部９２の下部側面にそれぞれ配設された３つのスイッチ操作子９４ａ～９４ｃとを有する。これら回転操作部９０等への入力は、センサホルダ８８内に設けられたスイッチ基板（図示せず）等によってその操作量が検出され、モータ５０ａ、５０ｂがコントローラ２９の制御下に適宜駆動制御される。

２．３．先端動作部の説明
　次に、本実施形態に係るマニピュレータ１０の先端で所定の作業を行う先端動作部１２について説明する。

　以下、先端動作部１２の最先端で作業を行うエンドエフェクタとしてグリッパ３００を採用した構造を例示して先端動作部１２を説明する。なお、エンドエフェクタとしては、グリッパ３００のような電極部材を備えた電気メスを構成可能なものであればよく、例えば、はさみ等によるバイポーラ電気メスでもよい。また、マニピュレータ１０では、上記のように、シャフト１８の先端に先端動作部１２を有する作業部１６が、操作部１４に着脱可能であることから、エンドエフェクタの種類（グリッパやはさみ）を容易に変更することができる。

　先端動作部１２では、シャフト１８内を挿通した第１ケーブルＥ１と第２ケーブルＥ２が、当該先端動作部１２の３軸動作に対して円滑に追従可能な状態で配線され、グリッパ３００を構成する一対のグリッパ部材（電極部材）３０８、３０９にそれぞれ接続される。これにより、先端動作部１２では、グリッパ開閉動作、ヨー軸動作及びロール軸動作の作動状態に対してケーブルＥが邪魔をすることがなく、所望の姿勢で所望の通電対象に、グリッパ部材３０８、３０９間で適切に通電することができる。

２．３．１．先端動作部の説明
　先ず、先端動作部１２でのケーブルＥの配線構造の説明に先立ち、先端動作部１２にグリッパ軸動作、ヨー軸動作及びロール軸動作を付与する基本的な構造について説明する。

　図６～図８に示すように、先端動作部１２には、ロッド８２ａ、受動ワイヤ２５２ａ、アイドルプーリ１４０ａ、ガイドプーリ１４２ａ、受動プーリ１５６ａを含む第１グリッパ駆動機構（第１エンドエフェクタ駆動機構）３２０ａと、これに対応した第２グリッパ駆動機構（第２エンドエフェクタ駆動機構）３２０ｂとが設けられている。第１グリッパ駆動機構３２０ａ及び第２グリッパ駆動機構３２０ｂは、グリッパ３００を開閉させる基本的な構成である。

　第１グリッパ駆動機構３２０ａにおける構成要素には符号にａを付し、第２グリッパ駆動機構３２０ｂにおける構成要素には符号にｂを付して区別する。第１グリッパ駆動機構３２０ａにおける構成要素と第２グリッパ駆動機構３２０ｂにおける構成要素で同じ機能のものについては、煩雑とならないよう、代表的に第１グリッパ駆動機構３２０ａについてのみ説明する場合がある。

　図６及び図７では、理解の容易のため、第１グリッパ駆動機構３２０ａと第２グリッパ駆動機構３２０ｂとを紙面上で並列して図示しているが、実際のマニピュレータ１０に適用する場合には、図８に示すように、各プーリの軸方向（つまりＹ方向）に並列させ、アイドルプーリ１４０ａ及び１４０ｂと、ガイドプーリ１４２ａ及び１４２ｂの回転軸は、それぞれ同軸上に配置するとよい。つまり、アイドルプーリ１４０ａ及び１４０ｂは軸１１０（図８参照）に共通的に軸支することができ、ガイドプーリ１４２ａ及び１４２ｂは軸１１２に共通的に軸支することができる。ガイドプーリ１４２ａ及び１４２ｂを同軸構成とすることにより、軸１１２を回転軸（揺動軸）とするヨー軸動作機構が簡便な構成となる。

　図９～図１３に示すように、先端動作部１２は、ワイヤ受動部１００と、複合機構部１０２と、グリッパ３００とを有し、Ｙ方向の第１回転軸（ヨー軸、ピッチ軸）Ｏｙを中心として、それよりも先の部分がヨー方向に揺動（回動）する第１自由度と、第２回転軸（ロール軸）Ｏｒを中心としてロール方向に回転する第２自由度と、第３回転軸（グリッパ軸、開閉軸）Ｏｇを中心として先端のグリッパ３００が開閉する第３自由度とを有する合計３自由度の機構となっている。

　第１回転軸Ｏｙによるヨー軸動作の機構は、シャフト１８の延在方向に沿う軸線に対して交差する方向に揺動可能に設定され、例えば±７０°程度以上の稼動範囲を有する揺動機構（傾動機構）である（図１０及び図１１参照）。第２回転軸Ｏｒによるロール方向動作の機構は、先端動作部１２における先端部（つまりグリッパ３００）の延在方向の軸線を中心として該先端部を回転可能に設定され、例えば±１６０°程度以上の稼動範囲を有する回転機構である（図１０及び図１２参照。図９中に２点鎖線で示すグリッパ３００参照）。第３回転軸Ｏｇによるグリッパ開閉動作の機構（グリッパ３００）は、例えば３０°程度以上開くことのできる開閉機構である（図１６及び図１７参照）。

　グリッパ３００は、手術において実際の作業を行う部分であり、第１回転軸Ｏｙ及び第２回転軸Ｏｒは、作業を行い易いようにグリッパ３００の姿勢を変えるための姿勢変更機構を構成する姿勢軸である。一般に、ヨー方向に揺動させる第１回転軸Ｏｙはヨー軸とも呼ばれ、ロール方向に回転させる第２回転軸Ｏｒはロール軸とも呼ばれ、グリッパ３００を開閉させる第３回転軸Ｏｇはグリッパ軸とも呼ばれる。

　図１３及び図１５～図１７に示すように、ワイヤ受動部１００は、段付き円筒状の基端支持部材（基端カバー）１１６の先端側に突出した一対の舌片部１５９、１５９間に設けられ、ワイヤ８０ａ、８０ｂのそれぞれの往復動作を回転動作に変換して複合機構部１０２に伝達する部分である。

　ワイヤ受動部１００は、軸孔１６０ａ、１６０ａに挿入される軸１１０と、軸孔１６０ｂ、１６０ｂに挿入される軸１１２とを有する。軸１１０及び１１２は、軸孔１６０ａ、１６０ｂに対して、例えば圧入もしくは溶接により固定される。舌片部１５９の先端側の軸１１２は、ヨー軸となる第１回転軸Ｏｙの軸上に配置される。つまり、軸１１２が、先端動作部１２の基端側の関節部１１４の支軸となる。

　関節部１１４を構成する軸１１２のＹ方向両端には、Ｙ方向に対称形状の歯車体（回転体）１２６及びプーリ（回転体）１３０が設けられる。歯車体１２６は、筒体１３２と、該筒体１３２の上部に同心状に設けられた歯車１３４とを有する。プーリ１３０は、筒体１３２と略同径且つ略同形状である。歯車１３４は、後述するギア体１４６のフェイスギア１６５に噛合する。

　プーリ１３０及び筒体１３２には、ワイヤ８０ａ及び８０ｂが所定の固定手段によって一部が固定されて巻き掛けられている（図１５参照）。ワイヤ８０ａ及び８０ｂの巻き掛けられる角度は、例えば１．５回転（５４０°）である。プーリ１３０は、主軸部材１４４の基端部側に一体的に設けられており、この主軸部材１４４は、軸１１２によって第１回転軸Ｏｙ（ヨー軸）を中心に回動（傾動）自在に支持されている。

　ワイヤ８０ａを往復動作（進退動作）させることにより、プーリ１３０と一体的に設けられた主軸部材１４４が第１回転軸Ｏｙを中心に回動し、ヨー軸動作が行われる。ワイヤ８０ｂを往復動作（進退動作）させることにより、歯車体１２６が軸１１２に対して回転し、ギア体１４６が第２回転軸Ｏｒを基準として回転し、ロール軸動作が行われる。歯車体１２６とプーリ１３０をそれぞれ回転させると、ヨー方向動作とロール回転動作の複合動作が行われる。先端動作部１２の機構は、このように、ワイヤ８０ｂが歯車１３４を介してフェイスギア１６５を駆動するのに対し、ワイヤ８０ａは主軸部材１４４を直接的に回転駆動する形式に限らず、例えば、特開２００８－２５３４６３号公報における図２３に示される構成に相当するような差動機構であってもよい。

　軸１１０の略中央部にはアイドルプーリ１４０ａ、１４０ｂが回転自在に軸支されており、軸１１２の略中央部にはガイドプーリ１４２ａ、１４２ｂが回転自在に軸支されている。アイドルプーリ１４０ａ、１４０ｂは、ガイドプーリ１４２ａ、１４２ｂに巻きかける受動ワイヤ（可撓性部材、伝達部材）２５２ａ、２５２ｂの巻き掛け角度を常に一定（両側あわせて約１８０°）に保つためのものである。アイドルプーリ１４０ａ、１４０ｂの代わりに、ガイドプーリ１４２ａ、１４２ｂに受動ワイヤ２５２ａ、２５２ｂ（図８参照）を１巻き以上してもよい。ガイドプーリ１４２ａ、１４２ｂは、姿勢変更機構におけるヨー軸となる第１回転軸Ｏｙに設けられている。

　図１３及び図１５に示すように、第１回転軸Ｏｙを構成する軸１１２には、ガイドプーリ１４２ａ、１４２ｂを２枚の補助板１４４ｂ、１４４ｂ間に挟み、そのＹ２側にプーリ１３０が突設された主軸部材１４４が回転自在に軸支されている。主軸部材１４４は、複合機構部１０２に向けて突出する筒部を有する（図１３参照）。主軸部材１４４の軸心部には方形の孔１４４ａが設けられている。主軸部材１４４のＺ２方向端部には、ガイドプーリ１４２ａのＹ方向上面及びガイドプーリ１４２ｂのＹ方向下面を保持すると共に、軸１１２が挿通する孔を有する２枚の補助板１４４ｂが設けられている。補助板１４４ｂはＺ１方向に向かって幅広となる山形であって、大きく開いた関節部１１４（図９及び図１０参照）からの糸等の異物の侵入を防止することができる。

　次に、複合機構部１０２は、グリッパ３００の開閉動作機構と、該グリッパ３００の姿勢を変化させる姿勢変更機構とを含む複合的な機構部である。

　図１３及び図１５～図１７に示すように、複合機構部１０２は、主軸部材１４４の筒部周面に対して回転自在に介挿されたギア体１４６と、主軸部材１４４の先端ねじ部に締結されるナット体１４８と、Ｚ２方向端部が主軸部材１４４の孔１４４ａに挿入される断面四角の伝達部材１５２と、伝達部材１５２のＺ２方向端部に対してピン１５４により回転自在に軸支される受動プーリ１５６ａと、両端がＺ２方向に突出した平板状の受動板１５８と、略中央部が拡径した円筒状の先端支持部材（先端カバー）１６１とを有する。

　主軸部材１４４におけるギア体１４６と当接する部分には、樹脂製のスラスト軸受部材１４４ｃが設けられている。ナット体１４８におけるギア体１４６と当接する部分には、樹脂製のスラスト軸受部材１４８ａが設けられている。スラスト軸受部材１４４ｃ、１４８ａは低摩擦材であって、当接部分の摩擦及びトルクを低減すると共に、フェイスギア１６５に負荷が直接的にかかることを防止する。スラスト軸受部材１４４ｃ、１４８ａは、いわゆる滑り軸受であるが、転がり軸受を設けてもよい。これにより、グリッパ３００を強く閉じた場合や開いた場合、すなわちギア体１４６が主軸部材１４４に強く当接する場合でも、ロール回転動作を円滑に行うことができる。

　ギア体１４６は、段付き筒形状であって、Ｚ２方向の大径部１６２と、Ｚ１方向の小径部１６４と、大径部１６２のＺ２方向端面に設けられたフェイスギア１６５とを有する。フェイスギア１６５は、歯車体１２６の歯車１３４に噛合する。ギア体１４６は、ナット体１４８により主軸部材１４４に対する抜け止めがなされている。大径部１６２の外周には、ねじが設けてある。

　受動板１５８は、Ｚ２方向の凹部１６６と、該凹部１６６の底面に設けられた係合部１６８と、Ｙ方向両面にそれぞれ設けられた軸方向のリブ１７０、１７０と、リンク孔１７２、１７２とを有する。係合部１６８は、伝達部材１５２の先端に設けられたきのこ状の突起１７４に係合する形状である。この係合により、受動板１５８と伝達部材１５２は、相対的なロール軸の回転が可能になる。受動板１５８の幅は先端支持部材１６１の内径に略等しい。

　先端支持部材１６１は、複合機構部１０２の略全体を覆う大きさであり、複合機構部１０２に異物（生体組織、薬剤、糸等）が入り込むことを防止している。図１３及び図１６に示すように、先端支持部材１６１の内面には、受動板１５８の２つのリブ１７０、１７０が嵌る軸方向の２本の溝１７５、１７５が対向して設けられている。溝１７５にリブ１７０が嵌ることにより受動板１５８が軸方向にガイドされる。受動板１５８の係合部１６８には、伝達部材１５２先端の突起１７４が係合することから、受動プーリ１５６ａは主軸部材１４４の孔１４４ａ内において、受動板１５８及び伝達部材１５２と共に軸方向に進退可能であり、且つ伝達部材１５２を基準としてロール回転が可能である。先端支持部材１６１は、ギア体１４６の大径部１６２に対して螺入、圧入等の手段により固定されている。

　図１５に示すように、先端支持部材１６１は、その基端部がギア体１４６に外嵌されて結合（螺合、圧入等）されており、先端支持部材１６１及びグリッパ３００は、ギア体１４６の回転と共にロール軸動作を行う。

　グリッパ３００において、一方のグリッパ部材３０８の基端側のレバー部３１０と受動板１５８は、グリッパリンク２２０により連接されており、他方のグリッパ部材３０９の基端側のレバー部３１０と受動板１５８は、グリッパリンク２２１により連接されている。つまり、各グリッパリンク２２０、２２１の一端の孔２２０ａは、レバー部３１０の孔２１８と共にピン２２２が挿入され、他端の孔２２０ｂは、受動板１５８のリンク孔１７２と共にピン２２４が挿入されて連接されている。

　詳細は後述するが、グリッパ部材３０８、３０９には、それぞれ第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２が接続されるため、レバー部３１０間は、樹脂等により形成されて絶縁性を有する段付き円筒形状の絶縁筒体４００を挟んで絶縁されている（図１３及び図１５参照）。

　図１９に示すように、アイドルプーリ１４０ａは、同軸上の第１層アイドルプーリ２３２と第２層アイドルプーリ２３４の２枚が並列して構成されており、ガイドプーリ１４２ａは、同軸上の第１層ガイドプーリ２３６と第２層ガイドプーリ２３８の２枚が並列して構成されている。

　図８に示すように、ロッド８２ａのＺ１方向端部は、ワイヤ係合部２５０ａによって受動ワイヤ（可撓性部材）２５２ａの両端部に接続されている。

　図２０に示すように、ワイヤ係合部２５０ａは、ロッド８２ａの先端部２６０にローラ２６２が設けられ、該ローラ２６２に受動ワイヤ２５２ａが巻き掛けられている。ローラ２６２はピン２６４に軸支されており回転自在である。これにより、受動ワイヤ２５２ａはローラ２６２に巻きかけられながら適度に進退し、ロッド８２ａをＺ２方向に引くときに、特にヨー軸が屈曲しないような状態でも、受動ワイヤ２５２ａをＸ方向にバランスよく引くことができる。先端部２６０は、ロッド８２ａに螺設されている。

　図８及び図１９に示すように、受動ワイヤ２５２ａは、一部がワイヤ係合部２５０ａに接続された環状の可撓性部材であり、ワイヤ以外にもロープ、樹脂線、ピアノ線及びチェーン等を用いることができる。

　受動ワイヤ２５２ａは、駆動部材のロッド８２ａから、アイドルプーリ１４０ａのＸ１方向（第１の側方）を通り、Ｘ２方向（第２の側方）に向かい、ガイドプーリ１４２ａのＸ２方向の面を通り受動プーリ１５６ａのＸ２方向の面に至る。受動ワイヤ２５２ａは、さらに、受動プーリ１５６ａのＺ１方向の面に半周巻き掛けられてＸ１方向の面に至り、ガイドプーリ１４２ａのＸ１方向の面を通り、Ｘ２方向に向かいアイドルプーリ１４０ａのＸ２方向を通りワイヤ係合部２５０ａに至る経路で配設されている。

　つまり、受動ワイヤ２５２ａは、ワイヤ係合部２５０ａを基点及び終点とする一巡の経路を構成し、アイドルプーリ１４０ａの両側方を通り、受動プーリ１５６ａに巻き掛けられ、アイドルプーリ１４０ａとガイドプーリ１４２ａとの間で交差して、略８字形状をなす。これにより、ワイヤ係合部２５０ａ及び受動ワイヤ２５２ａは、ロッド８２ａを介してトリガレバー３６に対して機械的に接続されていることになる。

　アイドルプーリ１４０ａ、ガイドプーリ１４２ａ及び受動プーリ１５６ａは略同径であり、受動ワイヤ２５２ａがあまり屈曲しないように、レイアウト上の可能な範囲で適度に大径にしている。ワイヤ係合部２５０ａは、受動ワイヤ２５２ａが過度に屈曲しないように、アイドルプーリ１４０ａよりも適度に離れた位置に設けられており、受動ワイヤ２５２ａの両端部はワイヤ係合部２５０ａを頂部として鋭角を形成している。アイドルプーリ１４０ａとガイドプーリ１４２ａとの間は狭く、例えば、受動ワイヤ２５２ａの幅と略等しい隙間が形成されている。

　図８から諒解されるように、第１グリッパ駆動機構３２０ａでは、基端側から先端側に向かって、受動ワイヤ２５２ａ、アイドルプーリ１４０ａ、ガイドプーリ１４２ａ及び受動プーリ１５６ａが中心線に沿って配置されている。なお、グリッパ３００は、伝達部材１５２等を介して受動プーリ１５６ａに連結されている（図１３及び図１５参照）。

　このように構成される第１グリッパ駆動機構３２０ａでは、ロッド８２ａ（図８参照）をＺ２方向に引き寄せると、平面視で、第１層アイドルプーリ２３２及び第２層ガイドプーリ２３８は反時計方向に回転し、第２層アイドルプーリ２３４及び第１層ガイドプーリ２３６は時計方向に回転する。このように、アイドルプーリ１４０ａ及びガイドプーリ１４２ａは、それぞれ同軸上で２枚のプーリが並列する構成であることから、当接する受動ワイヤ２５２ａの動きに従って逆方向に回転可能であり、円滑な動作が可能である。

　次に、グリッパ３００について具体的に説明する。

　図１３及び図１５～図１７に示すように、グリッパ３００は、一対の把持部３０２、３０２が動作をするいわゆる両開き型である。グリッパ３００は、先端支持部材１６１に形成された一対のグリッパベース３０４、３０４と、該グリッパベース３０４に設けられた軸孔３０５に挿入されるピン（軸部材）１９６を基準にして動作する一対のグリッパ部材３０８、３０９と、一対のグリッパリンク２２０、２２１とを有する。各グリッパベース３０４の軸孔３０５部分を含む内面には、浅い凹部３０４ａがそれぞれ形成されている。各凹部３０４ａには、ピン１９６が挿通する孔部３１１ａを設けた板状の通電部材３１１がワッシャ３１３を内面側に挟んでそれぞれ配設される。各通電部材３１１は、上記の第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２がそれぞれ接続されることにより、各グリッパ部材３０８、３０９に通電するための端子である。

　グリッパ部材３０８、３０９は、多少屈曲してＺ１方向に延在した最先端の把持部３０２と、把持部３０２に対して略３５°に曲がって延在するレバー部３１０とを有する。各レバー部３１０の把持部３０２寄りには孔２１６が設けられ、レバー部３１０の端部近傍には孔２１８が設けられている。

　図１５に示すように、孔２１６にピン１９６が挿入されることにより、一対のグリッパ部材３０８、３０９は第３回転軸Ｏｇを中心として揺動自在となる。なお、各グリッパ部材３０８、３０９の孔２１６では、ピン１９６との間に絶縁筒体４００が介在している。

　各グリッパ部材３０８、３０９は、各グリッパリンク２２０、２２１と共に受動板１５８のリンク孔１７２に嵌挿されるピン２２４、２２４に連接されている。グリッパ３００を開閉するリンクとして機能する受動板１５８では、リンク孔１７２がＹ方向対称位置に２つ設けられており、一対のグリッパリンク２２０、２２１は側面視で交差する配置である（図１３及び図１５参照）。

　図８、図１３及び図１５に示すように、第２グリッパ駆動機構３２０ｂは、第１グリッパ駆動機構３２０ａに対し、基本的には、折り返しプーリ３５０が付加された構成である。受動プーリ１５６ａ及び受動プーリ１５６ｂは同軸構成となっている。

　図１３及び図１５に示すように、主軸部材１４４には、ピン３５２が挿入及び固定される径方向の軸孔３５４が設けられている。軸孔３５４は、孔１４４ａを経由して主軸部材１４４の筒部を貫通している。

　伝達部材１５２には、ピン３５２が挿通可能な幅で軸方向に延在する長孔３５６が設けられている（図１３参照）。図１５に示すように、伝達部材１５２は、基端支持部材１１６（シャフト１８）の軸心よりＹ１方向にややオフセットした位置に設けられるが、先端の突起１７４だけは軸心に配置させるとよい（図１５参照）。もちろん、伝達部材１５２は中心に配置してもよい。

　ピン１５４は、伝達部材１５２を通り抜けてＹ２方向に突出し受動プーリ１５６ｂを軸支する。受動プーリ１５６ｂは、受動ワイヤ２５２ｂが２巻き可能な幅を有する。主軸部材１４４の孔１４４ａは、受動プーリ１５６ａ、１５６ｂ及び伝達部材１５２が挿入可能な高さを有する。受動プーリ１５６ａ及び１５６ｂは、孔１４４ａ内でピン１５４によって同軸に軸支されており、独立的に回転自在である。

　ピン３５２は、孔１４４ａ内でＹ１方向からＹ２方向に向かって、長孔３５６及び折り返しプーリ３５０の中心孔に挿入されて、伝達部材１５２と受動プーリ１５６ａ及び１５６ｂが軸方向に進退可能である。折り返しプーリ３５０はピン３５２に軸支されて回転自在であり、位置は固定である。折り返しプーリ３５０は受動ワイヤ２５２ｂが２巻き可能な幅を有する。

　図６～図８及び図１５～図１７に示すように、第２グリッパ駆動機構３２０ｂにおいては、受動プーリ１５６ｂよりも先端側に折り返しプーリ３５０が設けられ、受動ワイヤ２５２ｂは、受動プーリ１５６ｂと折り返しプーリ３５０とに渡って巻き掛けられている。つまり、受動ワイヤ２５２ｂは、駆動部材のロッド８２ｂのワイヤ係合部２５０ｂから、アイドルプーリ１４０ｂのＸ１方向を通り、Ｘ２方向に向かい、ガイドプーリ１４２ｂのＸ２方向を通り受動プーリ１５６ｂのＸ２方向の面に至る。受動ワイヤ２５２ｂはそのままＺ１方向に向かって延在し、折り返しプーリ３５０のＸ２方向の面に達し、該折り返しプーリ３５０のＺ１方向の面に半回転巻き付けられてＺ２方向に折り返す。

　受動ワイヤ２５２ｂは、受動プーリ１５６ｂのＺ２方向の面に半回転巻き付けられてＸ２側を通って再度折り返しプーリ３５０に至り、再び該折り返しプーリ３５０のＺ１方向の面に半回転巻き付けられてＺ２方向に折り返す。この後、受動ワイヤ２５２ｂはガイドプーリ１４２ｂのＸ１方向からアイドルプーリ１４０ｂのＸ２方向に至り、ロッド８２ｂのワイヤ係合部２５０ｂに接続される。ワイヤ係合部２５０ａ及び受動ワイヤ２５２ａは、ロッド８２ａを介してトリガレバー３６に対して機械的に接続されていることになる。

　このように構成される先端動作部１２では、図６及び図１６に示すように、人手によりトリガレバー３６を十分に引くと、ロッド８２ａは受動ワイヤ２５２ａを引き寄せ、受動プーリ１５６ａ、伝達部材１５２をＺ２方向に移動させることからグリッパ３００を閉じさせることができる。つまり、ロッド８２ａや受動ワイヤ２５２ａ、受動プーリ１５６ａ等の伝達部材が牽引されることによりグリッパ３００が閉じられる。この場合、第２グリッパ駆動機構３２０ｂについては、ロッド８２ｂは、押し出されるように配置されているため、伝達部材１５２の動作を阻害しない。

　また、図７及び図１７に示すように、人手によりトリガレバー３６を十分に押し出すと、伝達部材１５２及び受動プーリ１５６ａは先端側にＺ１方向に移動してグリッパ３００を開くことができる。グリッパ３００には、トリガレバー３６を人手によって押し出す力が第２グリッパ駆動機構３２０ｂによって機械的に直接伝えられることから、弾性体のような所定の力ではなく任意の強い力で開くことができる。従って、グリッパ３００の外側面を用いて生体組織を剥離させ、又は孔部を拡開させるような手技に対して好適に用いることができる。

　また、グリッパ３００の外側面に対象物が接触した場合には、受動ワイヤ２５２ｂ、ロッド８２ｂ及びトリガレバー３６もそれ以上Ｚ１方向に動かなくなり、操作者はグリッパ３００の外側面が対象物に接触したこと、及び該対象物の硬さ等を指先で知覚することができる。

　先端動作部１２は、さらに、ヨー軸動作及びロール軸動作が可能である。図１０及び図１１に示すように、先端動作部１２では、ヨー軸動作をする場合、ガイドプーリ１４２ａ及びガイドプーリ１４２ｂの軸１１２を中心にして、それよりも先端の複合機構部１０２及びグリッパ３００がヨー方向に揺動する。先端動作部１２は、非干渉機構であることから、ヨー軸動作をしてもグリッパ３００の開度が変化することはなく、逆にグリッパ３００の開度を変化させてもヨー軸が動作することはない。グリッパ３００とロール軸の関係についても同様である。

２．３．２．先端動作部での配線構造の説明
　次に、先端動作部１２でのケーブルＥの配線構造について説明する。

　先端動作部１２では、上記の通り、一対の電極部材として機能するグリッパ部材３０８、３０９に対し、それぞれ第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２が接続され、これにより高周波電源２３からの電流をグリッパ部材３０８、３０９間に把持した生体に通電することができる。

　ところが、先端動作部１２は、上記の各動作（ヨー軸動作、ロール軸動作、グリッパ開閉動作）を行うため、ケーブルＥは、これら各動作を邪魔しないように十分な余裕（撓み）を持って配線されている必要があり、その反面、ケーブルＥの余裕部分が外部に飛び出し、トラカール２０の入口や体腔２２内の生体組織に引っ掛かることを防止しておく必要もある。そこで、本実施形態に係るマニピュレータ１０では、先端動作部１２の動作やこれを用いた手技の円滑な実行と、ケーブルＥの適切な収納とを両立できる配線構造を先端動作部１２に採用している。

　すなわち、図１４に示すように、先端動作部１２は、シャフト１８内を挿通されたケーブルＥの基端側（Ｚ２側）部分を結束保持するケーブル保持部材（ケーブル押さえ）４０２と、ケーブルＥの先端側（Ｚ１側）部分を結束支持する先端支持部材１６１と、先端支持部材１６１の基端側円筒部の外周面１６１ｂ上に周方向に摺動可能に係合するＣリング状のケーブルガイド（リング部材）４０４と、ケーブルガイド４０４の外周側に配置されるケーブルカバー４０６とを有する。第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は、これら各部材を介してシャフト１８側からグリッパ３００側へと配線される。

　ケーブル保持部材４０２は、先端支持部材１６１の外周面１６１ｂの基端周縁部に周方向に摺動可能に外嵌されるリング部（リング部材）４０８と、リング部４０８のＺ２側面から突出した一対の突出片４１２、４１２とを有する。一方（Ｙ２側）の突出片４１２に対応する位置には、リング部４０８の周方向一部をトンネル状に切欠き、軸方向に開口して第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２がまとめて挿通・保持される基端結束部（第２結束部、切欠通路）４０８ａが形成される。リング部４０８の先端側（Ｚ１側）の外周面には、該リング部４０８を段付き形状に構成する環状凹部４０８ｂが形成されている。各突出片４１２は、基端支持部材１１６の各舌片部１５９の外面に配置されると共に、その端部の軸孔４１２ａに軸１１２が嵌挿・軸支される（図９、図１０及び図１５参照）。

　従って、図１０及び図１１に示すように、ケーブル保持部材４０２は、第１回転軸Ｏｙ（軸１１２）を軸心とする先端支持部材１６１のヨー方向への揺動動作に伴って、該先端支持部材１６１と共に揺動する。一方、図１５から諒解されるように、ケーブル保持部材４０２は、軸１１２によって軸孔４１２ａが軸支されているため、第２回転軸Ｏｒを軸心とする先端支持部材１６１のロール方向への回転動作に対しては、リング部４０８の内面で先端支持部材１６１の外周面１６１ｂが周方向に摺動することになり、ロール方向へは回転しない。

　ケーブルガイド４０４は、先端支持部材１６１の外周面１６１ｂ上で周方向に摺動可能に係合されるＣリング状の部材であり、周方向で一部に、該ケーブルガイド４０４を軸方向に切り欠く切欠部４１４が形成されている。切欠部４１４は、当該先端動作部１２が、ロール軸動作を行っていない図１０の中立姿勢（ロール中立姿勢）において、Ｙ１側に開口するように配置される（図１０及び図１４参照）。切欠部４１４を挟んで対向する一対の側面４０４ａ、４０４ｂは、それぞれ円弧形状となっている。

　図１０、図１５及び図１６に示すように、ケーブルガイド４０４は、先端支持部材１６１の外周面１６１ｂ上で、ケーブル保持部材４０２のリング部４０８と、先端支持部材１６１の拡径部１６１ａとの間に配置される。ケーブルガイド４０４は、リング部４０８及び拡径部１６１ａの側面に対して、少なくとも第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２のうちの１本を多少の余裕を持って配置可能な隙間４１６、４１６を設けて配置される。

　先端支持部材１６１は、拡径部１６１ａの周方向一部を軸方向に切欠き、第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２が挿通・保持される先端結束部（第１結束部）４１８を有する。本実施形態の場合、先端結束部４１８は、第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２にそれぞれ対応する一対の切欠通路を隣接配置した構成であるが（図１０及び図１４参照）、前記基端結束部４０８ａと同様に、ケーブルＥをまとめて挿通・保持する構成であってもよい。

　図１０及び図１５に示すように、先端支持部材１６１の拡径部１６１ａの外径は、ケーブル保持部材４０２の環状凹部４０８ｂの外径と略同一に設定されており、ケーブルガイド４０４の外径よりも多少大きく、ケーブルカバー４０６のＺ方向両端がそれぞれ拡径部１６１ａと環状凹部４０８ｂとに外嵌される。これにより、該ケーブルカバー４０６の内側で、ケーブルガイド４０４の脱落が防止される。さらに、該ケーブルカバー４０６の内側で、基端結束部４０８ａと先端結束部４１８の間で隙間４１６に配線されるケーブルＥの外方への膨らみや垂れ下がりが防止され、ケーブルＥが確実に収納される。

　さらに、図１０及び図１４に示すように、先端結束部４１８より先端側に、先端支持部材１６１（グリッパベース３０４）の外面上でのケーブルＥの外部露出を防止するカバー部材４０５と、基端結束部４０８ａより基端側に、基端支持部材１１６（舌片部１５９）の外面上でのケーブルＥの外部露出を防止するカバー部材４０７とを設けてもよい。これらカバー部材４０５、４０７としては、例えば、樹脂等の薄い円筒部材や、ゴム等の可撓性を持つチューブ部材等を用いるとよい。

　なお、カバー部材４０５、４０７に代えて、図１４中に２点差線で示すように、先端支持部材１６１や基端支持部材１１６に、その内外面を貫通する孔部４０９、４１１を設け、この孔部４０９、４１１にケーブルＥを挿通させて先端支持部材１６１や基端支持部材１１６の内側に引き込むことで、当該ケーブルＥの外部露出を防止してもよい。

　以上の構成に基づき、先端動作部での配線構造について具体的に説明する。

　先ず、図８及び図１０に示すように、電極棒７１（図２参照）からの第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は、ヨー軸動作を駆動するプーリ１３０に巻き掛けられたワイヤ８０ａの往路及び復路にそれぞれ固定部材４２０によって一体的に固定され、シャフト１８内を配線されて先端動作部１２に至る。固定部材４２０としては、例えば熱収縮チューブや接着テープを用いるとよい。

　図１０、図１４及び図１５に示すように、シャフト１８内を配線された第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は、それぞれ基端支持部材１１６のＺ１側の開口部から、一方（Ｙ２側）の舌片部１５９の両脇を通って該舌片部１５９の外面へと通されると共に、軸１１２の周囲を回り込み、ケーブル保持部材４０２の一方（Ｙ２側）の突出片４１２の内側から基端結束部４０８ａへと挿通される。

　基端結束部４０８ａで一体的に保持された第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は、リング部４０８とケーブルガイド４０４との間の隙間４１６に至ると分岐され、該ケーブルガイド４０４のＺ２側の側面４０４ｃに沿って、互いに離間する周方向に引き回された後（図１０及び図１４参照）、それぞれ切欠部４１４の側面４０４ａ、４０４ｂに沿って該切欠部４１４をＺ１方向に通過する。切欠部４１４を通過した第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は、再び分岐してケーブルガイド４０４のＺ１側の側面４０４ｄに沿って引き回された後、再び合流して先端結束部４１８へと挿通される。

　先端結束部４１８で一体的に保持された第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は、それぞれ先端支持部材１６１の一方（Ｙ２側）のグリッパベース３０４の両脇から該グリッパベース３０４の内側に引き込まれ（図１０及び図１４参照）、各グリッパ部材３０８、３０９に対応する各通電部材３１１へと接続される（図１０、図１３及び図１４参照）。

　この際、図１５に示すように、一方のグリッパ部材３０８と、他方のグリッパ部材３０９との間は、レバー部３１０、３１０間にピン１９６の周囲も囲繞する絶縁筒体４００を挟持し、該絶縁筒体４００を絶縁性を有する樹脂等によって形成し、さらに一方のグリッパリンク２２１を絶縁性を有する樹脂等によって形成することで絶縁される。これら絶縁性を有する部材には、例えば、ＰＥＥＫ等の樹脂やセラミック等の絶縁性を有する材質を用いるとよい。

　なお、一方のグリッパ部材３０８と他方のグリッパ部材３０９の絶縁方法に関しては、本実施形態の構成に限定されることは勿論ない。例えば、グリッパリンク２２０、２２１が非絶縁部材であると共に、グリッパ部材３０８、３０９間が非絶縁状態であっても、受動板１５８が絶縁部材であるか又は絶縁部材でコーティング若しくはカバーされて、一方のグリッパ部材３０８・グリッパリンク２２０と、他方のグリッパ部材３０９・グリッパリンク２２１とが、互いに絶縁され且つ受動板１５８と絶縁されていればよい。すなわち、一方のグリッパ部材３０８と、他方のグリッパ部材３０９と、構造部材・動力伝達部材との３者が絶縁状態に構成されていればよい。

　第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は、上記の通り、基端結束部４０８ａから先端結束部４１８に至る途中で、ケーブルガイド４０４の各側面４０４ａ～４０４ｄに沿って引き回されることにより、ロール軸動作に対応できる十分な余裕（撓み）を持つと共に、外周面１６１ｂ上を這ってケーブルカバー４０６内に収納された干渉部分（撓み部分）Ｅ１ａ、Ｅ２ａを有することになる（図１０参照）。

２．３．３．先端動作部が動作した際のケーブル配線状態の説明
　先ず、先端動作部１２が第２回転軸Ｏｒを中心とするロール軸動作を行った場合のケーブルＥの状態について、図１８Ａ及び図１８Ｂを参照して説明する。図１８Ａは、ケーブルガイド４０４及びその周辺部を周方向に展開した状態での基端結束部４０８ａと先端結束部４１８の間におけるケーブルＥの配線構造を模式的に示す説明図であり、図１８Ｂは、図１８Ａに示す状態から先端動作部１２がロール軸動作を行った状態での説明図である。

　先端動作部１２がロール軸動作をしていない中立姿勢（ロール中立姿勢）では（図１０参照）、図１８Ａに示すように、第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は、基端結束部４０８ａと先端結束部４１８の間で、Ｚ方向に対称な位置関係でケーブルガイド４０４の各側面４０４ａ～４０４ｄに沿って配線されている。この状態では、第１ケーブルＥ１の干渉部分Ｅ１ａと、第２ケーブルＥ２の干渉部分Ｅ２ａとは、略同形状になっている。なお、図１８Ａでは、この状態でのロール軸動作の回転角度を０°として図示している。

　続いて、例えば、先端動作部１２に回転角度９０°のロール軸動作が付与されると（図１２参照）、先端支持部材１６１が９０°ロール回転するため、先端結束部４１８がケーブル保持部材４０２に対して相対的に９０°ロール回転する。そうすると、図１８Ｂに示すように、第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は、その基端側が基端結束部４０８ａで保持されたまま、その先端側が先端結束部４１８で保持されつつロール方向に回転されることになる。

　ここで、当該配線構造では、基端結束部４０８ａと先端結束部４１８の間でケーブルガイド４０４を摺動回転可能に設けているため、図１８Ｂに示すように、先端結束部４１８のロール回転により、例えば第１ケーブルＥ１の干渉部分Ｅ１ａの先端側が先端結束部４１８に引っ張られ、該干渉部分Ｅ１ａがケーブルガイド４０４の側面４０４ａを当該ロール回転方向に押圧する。このため、干渉部分Ｅ１ａ（第１ケーブルＥ１）の押圧により、ケーブルガイド４０４も外周面１６１ｂ上で周方向に前記９０°ロール回転することから、他方の干渉部分Ｅ２ａ（第２ケーブルＥ２）は、他方の側面４０４ｂから当該ロール回転方向に押圧される。

　つまり、図１８Ｂに示すように、各干渉部分Ｅ１ａ、Ｅ２ａは、先端結束部４１８にロール軸動作が付与された場合であっても、ケーブルガイド４０４の回転作用によって互いの相対的な位置関係を保ちつつ摺動するため、該ロール軸動作によってケーブルＥに過度の引張負荷が生じることが回避され、また、過度の撓みが生じることも回避されることになる。

　以上のように、当該先端動作部１２では、ロール回転する先端結束部４１８と、ロール回転しない基端結束部４０８ａとによって第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２を保持すると共に、これら第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は、先端結束部４１８と基端結束部４０８ａの間で、ケーブルガイド４０４の側面４０４ａ～４０４ｄに沿った干渉部分Ｅ１ａ、Ｅ２ａを設けて配線されている。この場合、これら干渉部分Ｅ１ａ、Ｅ２ａは、例えば±１８０°のロール軸動作での回転距離より多少長い程度に設定されている。

　このため、先端動作部１２にロール軸動作が付与された際、干渉部分Ｅ１ａ、Ｅ２ａは、該ロール軸動作によって相対的にロール回転する基端結束部４０８ａと先端結束部４１８の間で相対的な位置を保ちつつ、一方は、ケーブルガイド４０４を押圧し摺動回転させるため、過度の引張負荷を受けることが回避され、他方は、該摺動回転されたケーブルガイド４０４によって撓みを生じることが回避されることになる。これにより、先端動作部１２の円滑なロール軸動作を確保しつつ、ケーブルＥを先端動作部１２の外部に飛び出さないように適切に収納配線することができる。しかも、ロール軸動作は、ヨー軸動作と比べて、上記の通り、例えば±１８０°又はそれ以上の広い稼動範囲が設けられるため、このようなロール回転するケーブルガイド４０４を用いた配線構造は特に有効となる。

　また、先端動作部１２では、電極部材としてグリッパ３００を備えたことにより、生体組織をグリッパ３００で確実に挟み込んで通電することができる。従って、通電による凝固能を高めることができ、他の組織への損傷を可及的に低減することができる。

　次に、先端動作部１２が第１回転軸Ｏｙを中心とするヨー軸動作を行った場合のケーブルＥの状態について、図１０及び図１１を参照して説明する。

　上記のように、電極棒７１（図２参照）からの第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は、ヨー軸動作を駆動する軸１１２上のプーリ１３０に巻き掛けられたワイヤ８０ａの往路及び復路にそれぞれ固定部材４２０によって一体的に固定される。

　従って、図１０に示すように、先端動作部１２がヨー軸動作をしていない中立姿勢（ヨー中立姿勢）から、図１１に示すように、ヨー軸動作を行った場合には、プーリ１３０で折り返されているワイヤ８０ａの往路と復路がそれぞれＺ方向で逆方向に進退し、これに伴い、第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２もＺ方向で逆方向に進退する。

　すなわち、図１１に示すように、例えば、先端動作部１２がＸ２方向に揺動動作された場合には、プーリ１３０（つまり主軸部材１４４）を図１１で反時計方向に回転させるため、ワイヤ８０ａの往路部分（図１０中のＸ１側の部分）がＺ１方向に押し出され、復路部分（図１０中のＸ２側の部分）がＺ２方向に引き寄せられ、これら往路部分及び復路部分にそれぞれ固定されている第２ケーブルＥ２及び第１ケーブルＥ１も一体的にＺ２方向及びＺ１方向に移動される。このため、ケーブルＥが当該ヨー軸動作の邪魔をすることが回避され、さらにヨー軸動作によって撓みを生じることも回避される。

　勿論、ヨー軸動作は、上記の通り、例えば±９０°程度に設定され、ロール軸動作に比べて動作範囲が比較的狭いため、固定部材４２０によってケーブルＥをワイヤ８０ａに固定せず、基端支持部材１１６の内部で多少撓ませておく構成としても、該撓ませたケーブルＥが先端動作部１２の外部に大きく飛び出すことはなく、先端動作部１２の動作が阻害されることも少ない。

２．３．４．先端動作部での配線構造の変形例の説明
　次に、本実施形態に係るマニピュレータ１０に適用される先端動作部１２での配線構造の変形例として、ケーブルＥの収納・配線に係る他の構成例を順に説明する。以下の説明では、図１～図２０に示される参照符号を付した構成要素と同一又は同様な構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

　図２１Ａは、第１変形例に係る先端動作部１２ａの配線構造を示す要部拡大分解斜視図である。

　図２１Ａに示すように、先端動作部１２ａは、図１４等に示す先端動作部１２のケーブルガイド４０４に代えて、Ｚ方向に貫通する一対の挿通孔（孔部）４３０ａ、４３０ａを薄板状の摺動板４３０ｂの両側部に設けたケーブルガイド４３０を備えて構成されている。

　一対の挿通孔４３０ａ、４３０ａ間の間隔（図２１Ａ中で摺動板４３０ｂのＸ方向幅）は、図１４に示すケーブルガイド４０４の側面４０４ａ、４０４ｂ間の間隔（切欠部４１４の幅）と略同一に設定され、各挿通孔４３０ａにそれぞれ第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２の干渉部分Ｅ１ａ、Ｅ２ａが挿通される。また、摺動板４３０ｂは、その内面（図２１ＡではＹ２側面）で、図１４に示すケーブルガイド４０４と略同様に先端支持部材１６１の外周面１６１ｂ上に摺動可能に配置される。

　従って、先端動作部１２ａでは、一対の挿通孔４３０ａ、４３０ａが、図１４に示すケーブルガイド４０４の切欠部４１４を構成する一対の側面４０４ａ、４０４ｂと略同様に機能する。このため、先端動作部１２ａにロール軸動作が付与された際には、図１８Ａ及び図１８Ｂに示される先端動作部１２の場合と略同様に、干渉部分Ｅ１ａ、Ｅ２ａは、該ロール軸動作によって相対的にロール回転する基端結束部４０８ａと先端結束部４１８の間で相対的な位置を保ちつつ、一方は、ケーブルガイド４３０を押圧し摺動回転させるため、過度の引張負荷を受けることが回避され、他方は、該摺動回転されたケーブルガイド４０４によって撓みを生じることが回避されることになる。勿論、挿通孔４３０ａは、第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２が同時に挿通される１つの孔部として形成されてもよい。

　この場合、当該ケーブルガイド４３０では、第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２を各挿通孔４３０ａにて保持しておくことができるため、ケーブルカバー４０６（図１４参照）を省略しても、干渉部分Ｅ１ａ、Ｅ２ａがロール軸動作時に撓んで外部に飛び出すことが回避される。勿論、ケーブルガイド４３０に対しても、ケーブルカバー４０６でカバーし、ケーブルＥを完全に収納し、その露出を確実に防止するようにしてもよい。

　このケーブルガイド４３０では、その摺動板４３０ｂ及び挿通孔４３０ａが直線状であるものとして図示したが（図２１Ａ参照）、上記ケーブルガイド４０４（図１４参照）全体のリング形状及び円弧形状の側面４０４ａ、４０４ｂと略同様、図２１Ｂに示すように、円弧（湾曲）形状からなる摺動板４３１ｂ及び挿通孔４３１ａで構成されるケーブルガイド４３１として構成することもできる。摺動板４３１ｂは、先端支持部材１６１の外周面１６１ｂの円弧形状に対応し、挿通孔４３０ａは、第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２の干渉部分Ｅ１ａ、Ｅ２ａの撓み形状に対応する。

　従って、ケーブルガイド４３１では、円弧形状の摺動板４３１ｂによって前記外周面１６１ｂ上での摺動が一層円滑となり、また、円弧形状の挿通孔４３１ａによってケーブルＥの摺動が一層円滑となるため、ケーブルＥの寿命を向上させることができ、さらに先端動作部１２ａでのロール軸動作も一層円滑なものとなる。

　図２２Ａは、第２変形例に係る先端動作部１２ｂの配線構造を示す要部拡大分解斜視図である。

　図２２Ａに示すように、先端動作部１２ｂは、図１４に示す先端動作部１２と図２１Ａに示す先端動作部１２ａとを略組み合わせた構成からなるケーブルガイド（リング部材）４４０を有する。ケーブルガイド４４０は、図１４のケーブルガイド４０４と略同様なＣリング状に構成されると共に、切欠部４１４を形成する両端部に、図２１Ａに示すケーブルガイド４３０と略同様な挿通孔４３０ａ、４３０ａを有する。勿論、挿通孔４３０ａは、第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２が同時に挿通される１つの孔部として形成されてもよい。また、図２２Ｂに示すように、ケーブルガイド４４０についても、挿通孔４３０ａを、図２１Ｂに示すケーブルガイド４３１と略同様な円弧（湾曲）形状の挿通孔４３１ａを有し、ケーブルＥの摺動をより円滑にしたケーブルガイド４４１として構成してもよい。

　この先端動作部１２ｂによっても、上記したケーブルガイド４０４、４３０（４３１）を用いた場合と略同様な作用効果を得ることができ、挿通孔４３０ａ（４３１ａ）にケーブルＥを挿通させる構成により、ケーブルカバー４０６を省略することも可能となる。なお、図２２Ａ（図２２Ｂ）中に２点鎖線で示すように、当該ケーブルガイド４４０（４４１）では、切欠部４１４を設けずに全体を完全なリング状に構成することも可能である。

　図２３Ａは、第３変形例に係る先端動作部１２ｃの配線構造を示す要部拡大分解斜視図である。

　図２３Ａに示すように、先端動作部１２ｃは、図２２Ａに示す先端動作部１２ｂの挿通孔４３０ａに代えて、内面側に一対の溝部４５０ａ、４５０ａを有するケーブルガイド（リング部材）４５０を備えて構成されている。溝部４５０ａ、４５０ａには、それぞれ第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２の干渉部分Ｅ１ａ、Ｅ２ａが配置される。また、図２３Ｂに示すように、ケーブルガイド４５０についても、図２１Ｂに示すケーブルガイド４３１と略同様に、円弧（湾曲）形状の溝部４５１ａを有し、ケーブルＥの摺動をより円滑にしたケーブルガイド４５１として構成してもよい。

　この先端動作部１２ｃによっても、上記したケーブルガイド４０４、４３０（４３１）、４４０（４４１）を用いた場合と略同様な作用効果を得ることができ、溝部４５０ａ（４５１ａ）にケーブルＥを挿通させる構成により、ケーブルカバー４０６を省略することも可能となる。なお、図２３Ａ（図２３Ｂ）中に２点鎖線で示すように、当該ケーブルガイド４５０（４５１）についても、切欠部４１４を設けずに全体を完全なリング状に構成してもよい。勿論、溝部４５０ａ（４５１ａ）は、第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２が同時に挿通される１つの溝部として形成されてもよい。

３．手術用ロボットシステムの説明
　本発明は、例えば、図２４に示すような手術用ロボットシステム５００に適用することもできる。

　手術用ロボットシステム５００は、多関節型のロボットアーム５０２と、ロボットアーム５０２の駆動を制御するコンソール（コントローラ）５０４とを有し、ロボットアーム５０２の先端には前記のマニピュレータ１０と同様な機構が設けられている。ロボットアーム５０２の先端部５０８には、操作部１４に代えて、内部に駆動部３０を収納した基部１４ａが固定され、該基部１４ａに対して、前記の先端動作部１２（１２ａ～１２ｃ）が設けられた作業部１６が着脱可能に取り付けられる。

　ロボットアーム５０２は、作業部１６を移動させる手段であればよく、据置型に限らず、例えば自律移動型でもよい。ロボットアーム５０２は、独立的な６以上の関節（回転軸やスライド軸等）を有すると、作業部１６の位置及び向きを任意に設定できて好適である。先端のマニピュレータ１０を構成する基部１４ａは、ロボットアーム５０２の先端部５０８と一体化している。ロボットアーム５０２は、コンソール５０４の作用下に動作し、プログラムによる自動動作や、コンソール５０４に設けられたジョイスティック５０６に倣った操作、及びこれらの複合的な動作をする構成にしてもよい。

　コンソール５０４は、前記のコントローラ２９の機能を含んでいる。コンソール５０４には、操作指令部としての２つのジョイスティック５０６と、モニタ５１０が設けられている。図示を省略するが、２つのジョイスティック５０６により、２台のロボットアーム５０２を個別に操作することが可能である。２つのジョイスティック５０６は、両手で操作し易い位置に設けられている。モニタ５１０には、軟性鏡による画像等の情報が表示される。コンソール５０４は、テーブル型、制御盤型等の構成を採り得る。

　ジョイスティック５０６は、上下動作、左右動作、捻り動作、及び傾動動作が可能であり、これらの動作に応じてロボットアーム５０２を動かすことができる。ジョイスティック５０６はマスターアームであってもよい。ロボットアーム５０２とコンソール５０４との間の通信手段は、有線、無線、ネットワーク又はこれらの組合せでよい。ジョイスティック５０６には、トリガレバー３６が設けられており、該トリガレバー３６を操作することにより、図示しないモータ（人手によって操作する入力部に連動するアクチュエータ）を介して２本のロッド８２ａ、８２ｂ（図２参照。図２４中には図示せず）が進退駆動することができる。

　このような手術用ロボットシステム５００においても、上記の第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２を設けた構成を備えることにより、容易にマニピュレータ１０をバイポーラ電気メスとして使用することができる。

　本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成乃至工程を採り得ることは勿論である。

　例えば、上記実施形態は、バイポーラ電気メスとして用いる構成を例示して本発明の医療用マニピュレータを説明したが、本発明は、モノポーラ電気メスに適用することも可能である。

　そこで、例えば、上記実施形態に係るマニピュレータ１０をモノポーラ電気メスとして機能させるためには、ケーブルＥを１系統（例えば、第１ケーブルＥ１）のみで構成するよく、又は、ケーブルＥを２系統で構成してもよいが、この場合には第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２は必ずしも互いに絶縁されている必要はない。また、ケーブルガイド（４０４、４３０、４３１、４４０、４４１、４５０、４５１）をケーブルＥが通過する際、第１ケーブルＥ１と第２ケーブルＥ２の２系統は必要なく、一方は通電部材とし、他方は通電部材でなくてもよい（該他方は例えば、ダミーケーブルとするとよい）。すなわち、前記ダミーケーブルは、前記一方の通電部材であるケーブルを円滑に屈曲・摺動させるためのケーブルガイドを駆動する役割を担うことになる。

　さらに、モノポーラ電気メスの場合には、各グリッパ部材３０８、３０９間での絶縁は不要となるが、一方のグリッパ部材３０８と、他方のグリッパ部材３０９と、構造部材・動力伝達部材とは、互いに絶縁する必要がある（但し、これら各部材は、体内組織に接触しない金属部材とは、必ずしも絶縁する必要はない）。

　なお、モノポーラ電気メスにおいて、例えば、通電経路を構造部材・動力伝達部材で構成した場合には、先端動作部で露出している金属部分（構造部材・動力伝達部材）が直接生体組織に接触しないように、該先端動作部を覆う絶縁（樹脂）カバー等が必要となる。これに対し、上記構成により本発明をモノポーラ電気メスに適用した場合には、ケーブルを先端動作部のグリッパ部材まで配線し、グリッパと構造部材・動力伝達部材とを絶縁するだけで、前記絶縁カバーが不要となるという利点がある。

　また、ケーブルＥの干渉部分Ｅ１ａ、Ｅ２ａを支持するケーブルガイドとしては、上記のケーブルガイド４０４、４３０（４３１）、４４０（４４１）、４５０（４５１）以外の構成であっても勿論よく、要するに、第１ケーブルＥ１及び第２ケーブルＥ２の相対的な位置関係を保ちながら先端支持部材１６１の外周面１６１ｂ上で摺動可能に支持可能な構成であればよい。

　また、電極部材としては、グリッパ形状のみならず、はさみ形状とすることで、凝固・止血を行いながらのはさみによる切断も可能となる。

　さらに、ケーブルカバー４０６、先端支持部材１６１、ケーブルガイド（４０４、４３０、４３１、４４０、４４１、４５０、４５１）の円筒面に、図示しない開口部（洗浄窓）を設けてもよい。該開口部を設けることにより、先端支持部材１６１の内部の空間部分、ケーブルカバー４０６と先端支持部材１６１との間の空間部分等、先端動作部内部のブラッシングや流水等の洗浄を容易に行うことができる。

Claims

　中空のシャフト（１８）と、
　前記シャフト（１８）内に挿通される複数の動力伝達部材（８０ａ、８０ｂ）と、
　前記シャフト（１８）の一端側に設けられ、前記動力伝達部材（８０ａ、８０ｂ）を軸線方向に進退駆動する駆動機構部（１４、３２）と、
　前記シャフト（１８）の他端側に設けられ、前記動力伝達部材（８０ａ、８０ｂ）の前記進退駆動によって従動回転される複数の回転体により、少なくとも軸線方向を中心とするロール方向への回転動作が可能な先端動作部（１２、１２ａ～１２ｃ）と、
　を備える医療用マニピュレータ（１０）であって、
　前記先端動作部（１２、１２ａ～１２ｃ）は、その先端側に、前記駆動機構部（１４、３２）側に接続される電源（２３）から、可撓性を有する第１ケーブル（Ｅ１）を介して通電されることにより、生体に通電可能な第１電極部材（３０８）を有し、
　前記第１電極部材（３０８）は、前記ロール方向へと回転可能な先端支持部材（１６１）により、該ロール方向へと回転可能に支持されると共に、前記第１ケーブル（Ｅ１）は、前記先端動作部（１２、１２ａ～１２ｃ）の基端側から前記第１電極部材（３０８）へと前記先端支持部材（１６１）の外周面上を摺動可能に配線され、
　前記先端動作部（１２、１２ａ～１２ｃ）は、さらに、前記先端支持部材（１６１）の外周面上での前記第１ケーブル（Ｅ１）を摺動可能に支持するケーブルガイド（４０４、４３０、４３１、４４０、４４１、４５０、４５１）を有することを特徴とする医療用マニピュレータ（１０）。
　請求項１記載の医療用マニピュレータ（１０）において、
　前記先端動作部（１２、１２ａ～１２ｃ）は、その先端側に、前記第１電極部材（３０８）との間で生体に通電可能な第２電極部材（３０９）を有すると共に、該第２電極部材（３０９）には、前記第１ケーブル（Ｅ１）と絶縁された第２ケーブル（Ｅ２）を介して前記電源（２３）から通電可能であり、
　前記第１電極部材（３０８）及び前記第２電極部材（３０９）は、前記ロール方向へと回転可能な前記先端支持部材（１６１）により、該ロール方向へと一体的に回転可能に支持されると共に、前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）は、前記先端動作部（１２、１２ａ～１２ｃ）の基端側から前記第１電極部材（３０８）及び前記第２電極部材（３０９）へと前記先端支持部材（１６１）の外周面上を摺動可能に配線され、
　前記ケーブルガイド（４０４、４３０、４３１、４４０、４４１、４５０、４５１）は、前記先端支持部材（１６１）の外周面上での前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）の相対的な位置関係を保ちながら摺動可能に支持することを特徴とする医療用マニピュレータ（１０）。
　請求項１記載の医療用マニピュレータ（１０）において、
　さらに、前記先端支持部材（１６１）の外周面上を摺動可能に配線されたダミーケーブルを有し、
　前記ケーブルガイド（４０４、４３０、４３１、４４０、４４１、４５０、４５１）は、前記先端支持部材（１６１）の外周面上での前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記ダミーケーブルの相対的な位置関係を保ちながら摺動可能に支持することを特徴とする医療用マニピュレータ（１０）。
　中空のシャフト（１８）と、
　前記シャフト（１８）内に挿通される複数の動力伝達部材（８０ａ、８０ｂ）と、
　前記シャフト（１８）の一端側に設けられ、前記動力伝達部材（８０ａ、８０ｂ）を軸線方向に進退駆動する駆動機構部（１４、３２）と、
　前記シャフト（１８）の他端側に設けられ、前記動力伝達部材（８０ａ、８０ｂ）の前記進退駆動によって従動回転される複数の回転体により、少なくとも軸線方向を中心とするロール方向への回転動作が可能な先端動作部（１２、１２ａ～１２ｃ）と、
　を備える医療用マニピュレータ（１０）であって、
　前記先端動作部（１２、１２ａ～１２ｃ）は、その先端側に、前記駆動機構部（１４、３２）側に接続される電源（２３）から、互いに絶縁された可撓性を有する第１ケーブル（Ｅ１）及び第２ケーブル（Ｅ２）を介してそれぞれ通電されることにより、その間で生体に通電可能な一対の電極部材（３０８、３０９）を有し、
　前記一対の電極部材（３０８、３０９）は、前記ロール方向へと回転可能な先端支持部材（１６１）により、該ロール方向へと一体的に回転可能に支持されると共に、前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）は、前記先端動作部（１２、１２ａ～１２ｃ）の基端側から前記一対の電極部材（３０８、３０９）へと前記先端支持部材（１６１）の外周面上を摺動可能に配線され、
　前記先端動作部（１２、１２ａ～１２ｃ）は、さらに、前記先端支持部材（１６１）の外周面上での前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）の相対的な位置関係を保ちながら摺動可能に支持するケーブルガイド（４０４、４３０、４３１、４４０、４４１、４５０、４５１）を有することを特徴とする医療用マニピュレータ（１０）。
　請求項４記載の医療用マニピュレータ（１０）において、
　前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）は、前記ケーブルガイド（４０４、４３０、４３１、４４０、４４１、４５０、４５１）より先端側が、前記先端支持部材（１６１）に設けられた第１結束部（４１８）によって保持され、前記ケーブルガイド（４０４、４３０、４３１、４４０、４４１、４５０、４５１）より基端側が、前記ロール方向には回転しないケーブル保持部材（４０２）に設けられた第２結束部（４０８ａ）によって保持されることを特徴とする医療用マニピュレータ（１０）。
　請求項４又は５記載の医療用マニピュレータ（１０）において、
　前記ケーブルガイド（４０４）は、前記先端支持部材（１６１）の外周面上で摺動可能に配置されると共に、周方向で一部に切欠部（４１４）が形成されたリング部材（４０４）であり、
　前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）は、前記切欠部（４１４）を通して前記リング部材（４０４）の周方向の一側面から他側面に沿って配線されると共に、それぞれ前記切欠部（４１４）の対向する各側面に沿って配線されることを特徴とする医療用マニピュレータ（１０）。
　請求項６記載の医療用マニピュレータ（１０）において、
　前記先端支持部材（１６１）の前記外周面上に配設される前記第１ケーブル（Ｅ１）、前記第２ケーブル（Ｅ２）及び前記リング部材（４０４）を囲繞すると共に、その内面で前記リング部材（４０４）の側面に沿って配線された前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）を摺動可能に保持するケーブルカバー（４０６）を備えることを特徴とする医療用マニピュレータ（１０）。
　請求項５記載の医療用マニピュレータ（１０）において、
　前記ケーブルガイド（４３０、４３１）は、前記先端支持部材（１６１）の外周面上で摺動可能に配置されると共に、前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）が挿通可能な孔部（４３０ａ、４３１ａ）を有し、
　前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）は、前記孔部（４３０ａ、４３１ａ）を通して、前記第１結束部（４１８）と前記第２結束部（４０８ａ）との間に配線されることを特徴とする医療用マニピュレータ（１０）。
　請求項４記載の医療用マニピュレータ（１０）において、
　前記ケーブルガイド（４４０、４４１、４５０、４５１）は、前記先端支持部材（１６１）の外周面上で摺動可能に配置されると共に、前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）が挿通可能な孔部（４３０ａ、４３１ａ）又は溝部（４５０ａ、４５１ａ）が形成されたリング部材（４４０、４４１、４５０、４５１）であり、
　前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）は、前記孔部（４３０ａ、４３１ａ）又は前記溝部（４５０ａ、４５１ａ）を通して前記リング部材（４４０、４４１、４５０、４５１）の周方向の一側面から他側面に沿って配線されることを特徴とする医療用マニピュレータ（１０）。
　請求項４記載の医療用マニピュレータ（１０）において、
　前記一対の電極部材（３０８、３０９）は、前記先端支持部材（１６１）に設けられる軸部材（１９６）によって互いに開閉可能に軸支され、
　さらに、前記先端支持部材（１６１）に固定されることで前記一対の電極部材（３０８、３０９）の開閉動作とは連動せず、且つ前記一対の電極部材（３０８、３０９）に対してそれぞれ通電可能に接触する一対の通電部材（３１１）を有し、
　該一対の通電部材（３１１）に対して、前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）がそれぞれ結線されることを特徴とする医療用マニピュレータ（１０）。
　請求項４記載の医療用マニピュレータ（１０）において、
　前記先端動作部（１２、１２ａ～１２ｃ）は、さらに、前記一対の電極部材（３０８、３０９）よりも基端側に設けられた揺動軸（１１２）により、軸線方向に交差するヨー方向乃至ピッチ方向への揺動動作が可能であり、
　前記揺動動作は、前記複数の動力伝達部材（８０ａ）のうち、互いに逆方向に進退する一対の前記動力伝達部材（８０ａ）によって駆動されると共に、前記第１ケーブル（Ｅ１）及び前記第２ケーブル（Ｅ２）は、その一部が該一対の動力伝達部材（８０ａ）にそれぞれ固定されることを特徴とする医療用マニピュレータ（１０）。