WO2017094844A1 - 操作システム - Google Patents

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WO2017094844A1
WO2017094844A1 PCT/JP2016/085751 JP2016085751W WO2017094844A1 WO 2017094844 A1 WO2017094844 A1 WO 2017094844A1 JP 2016085751 W JP2016085751 W JP 2016085751W WO 2017094844 A1 WO2017094844 A1 WO 2017094844A1
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WO
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actuator
input
detection unit
authentication
permitted
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PCT/JP2016/085751
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English (en)
French (fr)
Inventor
大輔 原口
慧 見上
陽一 平田
Original Assignee
リバーフィールド株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B34/37—Master-slave robots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/04—Foot-operated control means
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an operation system, and more particularly to an operation system for remotely operating a shaft-like body such as a forceps or a rigid endoscope held by a holding device.
  • Patent Literature 1 discloses a master manipulator that issues a predetermined command based on an operation by an operator, a slave manipulator that operates according to the predetermined command, an image acquisition unit that acquires an image of a subject, and the operator's
  • a display device that is installed in front and displays an image acquired by the image acquisition unit; a detection unit that detects an orientation of the operator's face relative to the display device; and a detection result of the face based on a detection result of the detection unit. It is determined whether the orientation is within a predetermined angle with respect to the display device, and based on the result of the determination, the operation mode of the slave manipulator is changed to a predetermined first control mode and the first control mode.
  • a control unit that makes a transition between the second control mode in which the operation is more restricted, and the detection means moves together with the face of the operator.
  • An indicator unit that can be worn by the operator, and a detection unit that is positioned with respect to the display device and detects the indicator unit within a predetermined range, wherein the control unit is a predetermined range in the detection unit.
  • the slave manipulator is always operated in the second control mode when the indicator portion is not detected within the predetermined range, and the indicator portion is detected within the predetermined range from the state where the indicator portion is not detected within the predetermined range.
  • the operator waits for an input of permission for shifting from the second control mode to the first control mode, and when the permission is input, the second control mode
  • the operation amount of the master manipulator is within a predetermined operation amount from when the first control mode is shifted to the first control mode and when the first control mode is shifted to the second control mode.
  • the manipulator system shifts from the second control mode to the first control mode without inputting the permission. Is disclosed (see claim 1).
  • the operator may malfunction or the sensors may be dropped unintentionally. May cause unintended excessive movement.
  • an object of the present invention is to provide an operation system that prevents an unintended operation.
  • an operation system includes an actuator that drives a driving body, a motion detection unit that detects a plurality of inputs of two or more axes, and outputs a plurality of input commands.
  • An authentication operation detection unit that inputs permission / non-permission of the operation of the actuator, an authentication processing unit that determines permission / non-permission of the operation of the actuator, the plurality of input commands and the authentication processing unit based on the determination
  • An actuator control unit that controls the actuator, and when the authentication operation detection unit receives an input that is not permitted, the authentication processing unit determines that the operation of the actuator is not permitted, and the actuator control unit The actuator is controlled so that the driver is stationary.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an operation system S according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the operation system S according to the present embodiment.
  • the operation system S according to the present embodiment will be described as a system that detects the operation of the operator OP and operates the visual field of the endoscope (rigid endoscope, laparoscope).
  • the operation system S includes an operation detection unit 1 that detects the operation of the operator OP, a holding arm unit 2 that holds an endoscope (shaft-like body) 100, and an operation.
  • a control unit 3 that controls the holding arm unit 2 based on the operation of the operator OP detected by the detection unit 1 and an authentication operation input unit 4 are provided.
  • the motion detection unit 1 is mounted on the head of the operator OP and can detect the movement of the head of the operator OP.
  • the method for fixing the motion detection unit 1 to the head of the operator OP includes, for example, a method in which a pocket is provided in a surgical cap and the motion detection unit 1 is stored in the pocket. It is not a thing.
  • the motion detection unit 1 includes a motion detection unit 11 configured by, for example, a gyro sensor.
  • the motion detection unit 11 includes an input speed ⁇ G Y around the yaw (Yaw) axis that is the rotation of the operator OP in the left-right direction and an input speed ⁇ around the pitch (Pitch) axis that is the rotation of the operator OP in the vertical direction. and it is capable of detecting and a G P.
  • the detection signal of the motion detection unit 11 is transmitted to the control unit 3.
  • the authentication operation input unit 4 includes a foot switch 41 installed near the foot of the operator OP. A detection signal of the foot switch 41 is transmitted to the control unit 3.
  • the holding arm unit 2 includes an RCM (Remote Center Motion) mechanism that holds the endoscope 100 and realizes a pivot (fixed point) motion, with the fixed point PP as a rotation center,
  • RCM Remote Center Motion
  • the yaw axis of the endoscope 100 is a vertical axis that passes through the fixed point PP.
  • the pitch axis of the endoscope 100 is an axis that passes through the fixed point PP and is orthogonal to the yaw axis of the endoscope 100 and the central axis of the endoscope 100.
  • the holding arm unit 2 includes a holding arm portion 21 and a power control device 24.
  • the holding arm unit 21 includes an actuator 22 and a state quantity detection unit 23.
  • the actuator 22 includes a yaw axis actuator that rotates the held endoscope 100 about the yaw axis, and a pitch axis actuator that rotates the held endoscope 100 about the pitch axis.
  • a pneumatic actuator can be used, for example.
  • the state quantity detection unit 23 detects the state of the holding arm unit 21 (the state of the actuator 22) and transmits a detection signal to the control unit 3. Specifically, the current position q res Y around the yaw axis, the current position q res P around the pitch axis, the driving force f res Y of the yaw axis actuator, and the driving force f res P of the pitch axis actuator are detected.
  • An encoder can be used to detect the current positions q res Y and q res P , and a value obtained by multiplying the pressure sensor value by the pressure receiving area can be used to detect the driving forces f res Y and f res P. it can.
  • the power control device 24 operates the actuator 22 based on a control signal from the control unit 3.
  • the power control device 24 can use a direction controller that controls the air flow direction of the pneumatic actuator, and the control unit 3 sends a control signal to the direction controller valve. Applied voltages uY and uP.
  • the control unit 3 includes a control unit 31 and an input / output unit 35.
  • the control unit 31 includes a reference input generation unit 32, a feedback control unit 33, and an operation authentication processing unit 34.
  • the control unit 31 receives the detection signals (input speeds ⁇ G Y , ⁇ G P ) from the motion detection unit 11 of the motion detection unit 1 and the state quantity detection unit 23 of the holding arm unit 2 via the input / output unit 35. Detection signals (current positions q res Y and q res P , driving forces f res Y and f res P ) and detection signals from the foot switch 41 are input, and control signals (applied voltages u Y and u to the power control device 24) are input. P ) is output.
  • FIG. 3 is a block diagram showing signal processing of the operation system S according to the present embodiment.
  • the reference input generation unit 32 weights the detection signals (input velocities ⁇ G Y , ⁇ G P ) from the motion detection unit 11 of the motion detection unit 1 and the endoscope 100 of the endoscope 100 held by the holding arm unit 2.
  • a reference input speed q dref Y that is a target value of the rotational speed around the yaw axis and a reference input speed q dref P that is a rotational speed around the pitch axis of the endoscope 100 are generated.
  • the feedback control unit 33 includes reference input velocities q dref Y and q dref P from the reference input generation unit 32, and detection signals (current positions q res Y and q res P , driving from the state quantity detection unit 23 of the holding arm unit 2. Based on the force f res Y , f res P ), a control signal (applied voltage u Y , u P ) to the power control device 24 is generated.
  • the feedback control unit 33 includes a position controller 331, a subtracter 332, and a driving force controller 333.
  • the position controller 331 integrates the reference input speed q dref Y of the reference input generation unit 32 to generate the target position q ref Y. Further, the rotational speed q dres Y around the yaw axis of the endoscope 100 is generated from the difference between the current value and the previous value of the current position q res Y of the state quantity detection unit 23. Then, the driving force reference value f ref Y is generated so that the rotational speed q dres Y approaches the reference input speed q dref Y so that the current position q res Y approaches the target position q ref Y.
  • the driving force reference value f ref Y can be expressed by the following equation.
  • f ref Y K p (q dref Y ⁇ q dres Y ) + K d (q ref Y ⁇ q res Y )
  • the position controller 331 generates the target position q ref P by integrating the reference input speed q dref P of the reference input generation unit 32.
  • the rotational speed q dres P around the pitch axis of the endoscope 100 is generated from the difference between the current value and the previous value of the current position q res P of the state quantity detector 23.
  • the driving force reference value f ref P is generated so that the rotational speed q dres P approaches the reference input speed q dref P so that the current position q res P approaches the target position q ref P.
  • the gains K p and K d may be different on the yaw axis and the pitch axis, or may be the same.
  • the subtractor 332 receives the driving force reference value f ref Y of the position controller 331 and the driving force f res Y of the state quantity detection unit 23, and the driving force reference value f ref Y and the driving force f res Y are input. (F ref Y ⁇ f res Y ) is generated and output to the driving force controller 333. Further, the subtractor 332 receives the driving force reference value f ref P of the position controller 331 and the driving force f res P of the state quantity detection unit 23, and the driving force reference value f ref P and the driving force f res. A difference from P (f ref P ⁇ f res P ) is generated and output to the driving force controller 333.
  • the driving force controller 333 sends the difference between the driving force reference value f ref Y of the subtractor 332 and the driving force f res Y (f ref Y ⁇ f res Y ) to the power control device 24 (valve of the direction controller). Control signal (applied voltage uY) is generated. Further, the driving force controller 333 determines the power control device 24 (the valve of the direction controller) from the difference (f ref P ⁇ f res P ) between the driving force reference value f ref P of the subtractor 332 and the driving force f res P. ) Is generated (applied voltage uP).
  • control unit 3 weights the operation (input speeds ⁇ G Y , ⁇ G P ) of the operator OP detected by the motion detection unit 1 (motion detection unit 11) with a reference input speed q dref Y that will be described later.
  • Q dref P can pivot the endoscope 100 held by the holding arm unit 2 (see FIG. 1).
  • the operation authentication processing unit 34 determines whether or not the holding arm unit 2 is actually operated. The processing of the operation authentication processing unit 34 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of the operation authentication processing unit 34.
  • step S101 the operation authentication processing unit 34 determines whether there is an input from the operation detection unit 11. When there is an input from the motion detection unit 11 (S101 / Yes), the processing of the motion authentication processing unit 34 proceeds to step S102. On the other hand, when there is no input from the motion detection unit 11 (No in S101), the processing of the motion authentication processing unit 34 repeats Step S101.
  • step S102 the operation authentication processing unit 34 determines whether or not the foot switch 41 is pressed.
  • the process of the operation authentication processing unit 34 proceeds to step S103.
  • the process of the operation authentication processing unit 34 proceeds to Step S105.
  • step S103 the operation authentication processing unit 34 determines whether or not the input from the operation detection unit 11 is an abnormal input.
  • the abnormal input is an excessive operation that is not intended by the operator OP, and details of determining whether or not the input is abnormal will be described later.
  • the process of the operation authentication processing unit 34 proceeds to step S106.
  • the process of the operation authentication processing unit 34 proceeds to step S104.
  • step S104 the operation authentication processing unit 34 determines “operation permitted”. And the process of the operation
  • the control unit 31 follows the calculation process shown in FIG. 3 based on the input speeds ⁇ G Y , ⁇ G P (reference input speeds q dref Y , q dref P ). To control the actuator 22.
  • step S105 the operation authentication processing unit 34 determines “operation not permitted”. And the process of the operation
  • step S106 the operation authentication processing unit 34 determines “operation not permitted”. Then, the process of the operation authentication processing unit 34 proceeds to step S107.
  • control unit 31 does not perform control based on the input speeds ⁇ G Y , ⁇ G P (reference input speeds q dref Y , q dref P ), and the endoscope 100.
  • the actuator 22 is controlled so as to stop at the position when it is determined that “no operation is permitted”. Specifically, in the arithmetic processing shown in FIG. 3, the reference input velocities q dref Y and q dref P input to the input feedback control unit 33 (position controller 331) are cut off (set to 0).
  • the input speeds ⁇ G Y and ⁇ G P input from the motion detection unit 11 to the reference input generation unit 32 are blocked (set to 0), and the reference input speed q dref Y , output from the reference input generation unit 32 is set.
  • q dref P may be set to 0.
  • step S107 the operation authentication processing unit 34 determines whether or not a predetermined reset operation has been performed on the foot switch 41.
  • a predetermined reset operation for example, an operation of releasing the foot switch 41 once and pressing it again, an operation of pressing the foot switch 41 twice continuously, or the like can be used. Note that.
  • a reset foot switch may be provided separately from the foot switch 41, and it may be determined that the reset operation has been performed by operating the foot switch 41.
  • the predetermined reset operation is performed (S107: Yes)
  • the process of the operation authentication processing unit 34 returns to step S101.
  • the predetermined reset operation has not been performed (No in S107)
  • the process of the operation authentication processing unit 34 repeats Step S107.
  • the actuator 22 of the holding arm unit 2 detects the detection signal of the motion detection unit 11 as shown in (S102 ⁇ No ⁇ S105).
  • the endoscope 100 that is held by the holding arm unit 2 is operated so as to maintain its position.
  • the actuator 22 of the holding arm unit 2 is operated by the detection signal of the operation detection unit 11 as shown in (S102 ⁇ Yes ⁇ ... ⁇ S104). It has become.
  • the operator OP can easily determine whether or not the movement of the endoscope 100 follows the movement of the head of the operator OP to which the motion detection unit 11 is attached. Therefore, the endoscope 100 can be moved in accordance with the intention of the operator OP.
  • the actuator 22 of the holding arm unit 2 detects the detection signal of the motion detection unit 11.
  • the endoscope 100 that is held by the holding arm unit 2 is operated so as to maintain the position (S103 / Yes ⁇ S106). Thereby, for example, even if the operation detector 11 detects an input that is not intended by the operator OP by dropping the operation detector 11, an excessive operation of the endoscope 100 can be prevented.
  • the operation of the actuator 22 is not permitted until a predetermined reset operation (non-permitted end) is performed.
  • the endoscope 100 held by the holding arm unit 2 maintains its position until the operator OP explicitly performs a reset operation.
  • the endoscope 100 when it is determined that an abnormal input is caused by dropping the motion detection unit 11, even if the foot switch 41 remains pressed during the subsequent operation of picking up the motion detection unit 11, the endoscope 100. Therefore, the operation of the endoscope 100 unintended by the operator OP can be prevented.
  • the threshold determination may be performed for each single axis. That is, when the input speed ⁇ G Y from the motion detection unit 11 is greater than the threshold value ⁇ or the input speed ⁇ G P is greater than the threshold value ⁇ , it is determined that there is an abnormality.
  • Figure 5 is a graph showing the relationship between the speed command vector omega cmd and the threshold value R, (a) if the speed command vector omega cmd less than the threshold value R, (b) has a velocity command vector omega cmd than the threshold value R Indicates a large case.
  • the horizontal axis is yaw and the vertical axis is pitch.
  • the magnitude of the input vector ⁇ cmd can be expressed by the following formula (1), and the angle ⁇ with respect to the horizontal indicating the direction of the input vector ⁇ cmd can be expressed by the formula (2). .
  • the threshold value in the left-right direction is ⁇ max
  • the threshold value in the vertical direction is ⁇ max
  • ⁇ max is the radius of the first axis
  • ⁇ max is the second axis
  • ⁇ max is the second axis
  • the threshold R is set so that the direction (angle ⁇ ) is equal to the input vector ⁇ cmd and is on the elliptical arc E. From the ellipse equation, the magnitude of the input vector R can be expressed by the following equation (3).
  • the predetermined time is used to exclude the influence of noise, and it is sufficient to see several times of the arithmetic processing clock of the control unit 31.
  • the operation system S according to the present embodiment is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the input vector ⁇ cmd and the threshold value R in three degrees of freedom.
  • the direction of the threshold is alpha max
  • the threshold value in the vertical direction with beta max as a gamma max threshold in the longitudinal direction
  • the shaft radius alpha max, beta max consider the ellipsoid becomes gamma max.
  • the size of the input vector is expressed by the equation (5).
  • the angle ⁇ and the angle ⁇ can be expressed by the equations (6) and (7).
  • the magnitude of the threshold value R can be expressed by equation (8).
  • the operation system S according to the present embodiment can be applied to the case of three degrees of freedom, and can also be applied to a multi-degree of freedom operation system.
  • the operation system S according to the present embodiment has been described as the operation system S of the endoscope 100.
  • the operation system S is not limited to this, and can be widely applied to all master-slave operation systems. .
  • actuator 22 of the holding arm unit 2 has been described as using a pneumatic actuator, for example, it is not limited to this.
  • An electric actuator may be used.

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Abstract

意図しない動作を防止する操作システムを提供する。　駆動体（１００）を駆動するアクチュエータ（２２）と、２軸以上の複数の入力を検出し、複数の入力指令を出力する動作検出部（１１）と、アクチュエータ（２２）の動作の許可・不許可を入力する認証操作検出部（４１）と、アクチュエータ（２２）の動作の許可・不許可を判定する認証処理部（３４）と、複数の入力指令および認証処理部（３４）の判定に基づいてアクチュエータ（２２）を制御するアクチュエータ制御部（３１）と、を備え、認証操作検出部（４１）が不許可とする入力をした場合、認証処理部（３４）は、アクチュエータ（２２）の動作を不許可と判定し、アクチュエータ制御部（３１）は駆動体（１００）が静止するようにアクチュエータ（２２）を制御する。

Description

操作システム
　本発明は、操作システムに関し、特に保持装置に保持された鉗子や硬性鏡などの軸状体を遠隔で操作する操作システムに関する。
　腹腔鏡下手術をはじめとした低侵襲医療技術を工学的な見地から研究開発し、医療の現場に役立てようとする動きが広まっている。なかでも、ロボットを用いた手術支援に関する研究開発が盛んに行われている。
　例えば、特許文献１には、操作者による操作に基づいた所定の指令を発するマスタマニピュレータと、前記所定の指令に従って動作するスレーブマニピュレータと、被写体の画像を取得する画像取得部と、前記操作者の前方に設置され前記画像取得部によって取得された画像を表示する表示装置と、前記表示装置に対する前記操作者の顔の向きを検出する検出手段と、前記検出手段における検出結果に基づいて前記顔の向きが前記表示装置に対して所定角度の内にあるか否かを判定し、当該判定の結果に基づいて、前記スレーブマニピュレータの動作モードを、所定の第一制御モードと、前記第一制御モードよりも動作が制限された第二制御モードとの間で相互に移行させる制御部と、を備え、前記検出手段は、前記操作者の顔と一体に移動するように前記操作者に装着可能な指標部と、前記表示装置に対して位置決めされ所定範囲内で前記指標部を検出する検出部と、を備え、前記制御部は、前記検出部における所定範囲内に前記指標部が検出されない場合には常に前記スレーブマニピュレータを前記第二制御モードで動作させ、且つ、前記所定範囲内に前記指標部が検出されない状態から前記所定範囲内に前記指標部が検出される状態へと変化した場合には前記第二制御モードから前記第一制御モードへ移行するための操作者による許可の入力待ちとなり、前記許可の入力がされた場合には前記第二制御モードから前記第一制御モードへ移行し、前記第一制御モードから前記第二制御モードへ移行したときから前記マスタマニピュレータの動作量が所定動作量以内にあるうちに前記顔の向きが前記表示装置に対して前記所定角度内となった場合には、前記許可の入力なしに前記第二制御モードから前記第一制御モードへ移行することを特徴とするマニピュレータシステムが開示されている（請求項１参照）。
特許第５８００６１６号
　術者の入力をマスタマニピュレータで検出してスレーブマニピュレータを動作させる操作システムにおいては、動作させたい方向を検出し、その方向に所定の速度で動作させるＯＮ／ＯＦＦ的な方式（特許文献１参照）と、連続的な動作の大きさや方向を検出し、スレーブマニピュレータの動作に反映させる方式とがある。直観的な操作のためには、連続的な動作の大きさや方向を検出する方式が有利である。
　しかしながら、連続的な動作の大きさや方向を検出する方式において、センサ類を術者の体に装着して検出を行う操作システムにおいては、術者の誤動作や、センサ類を意図せず落下させてしまうなどで、意図しない過大な動作を引き起こすおそれがある。
　そこで、本発明は、意図しない動作を防止する操作システムを提供することを課題とする。
　このような課題を解決するために、本発明に係る操作システムは、駆動体を駆動するアクチュエータと、２軸以上の複数の入力を検出し、複数の入力指令を出力する動作検出部と、前記アクチュエータの動作の許可・不許可を入力する認証操作検出部と、前記アクチュエータの動作の許可・不許可を判定する認証処理部と、前記複数の入力指令および前記認証処理部の判定に基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、を備え、前記認証操作検出部が不許可とする入力をした場合、前記認証処理部は、前記アクチュエータの動作を不許可と判定し、前記アクチュエータ制御部は前記駆動体が静止するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする。
　本発明によれば、意図しない動作を防止する操作システムを提供することができる。
本実施形態に係る操作システムの構成を示す概略図である。 本実施形態に係る操作システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る操作システムの信号処理を示すブロック線図である。 動作認証処理部のフローチャートである。 速度指令ベクトルと閾値との関係を示すグラフであり、（ａ）は速度指令ベクトルが閾値未満の場合、（ｂ）は速度指令ベクトルが閾値より大きい場合を示す。 ３自由度における入力ベクトルと閾値との関係を示す図である。
　以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
≪本実施形態≫
＜操作システムＳ＞
　本実施形態に係る操作システムＳの構成について、図１および図２を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る操作システムＳの構成を示す概略図である。図２は、本実施形態に係る操作システムＳの構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において、本実施形態に係る操作システムＳは、術者ＯＰの動作を検出して内視鏡（硬性鏡、腹腔鏡）の視野を操作するシステムであるものとして説明する。
　図１に示すように、本実施形態に係る操作システムＳは、術者ＯＰの動作を検出する動作検出ユニット１と、内視鏡（軸状体）１００を保持する保持アームユニット２と、動作検出ユニット１で検出した術者ＯＰの動作に基づいて保持アームユニット２を制御する制御ユニット３と、認証操作入力ユニット４と、を備えて構成されている。
　動作検出ユニット１は、術者ＯＰの頭部に装着され、術者ＯＰの頭部の動きを検出することができるようになっている。なお、動作検出ユニット１を術者ＯＰの頭部に固定する方法は、例えば、手術帽にポケットを設けて、そのポケットに動作検出ユニット１を収納する方法等があるが、これに限定されるものではない。
　図２に示すように、動作検出ユニット１は、例えばジャイロセンサで構成される動作検出部１１を備えている。動作検出部１１は、術者ＯＰの左右方向の回転であるヨー(Yaw)軸まわりの入力速度ωG Yと、術者ＯＰの上下方向の回転であるピッチ(Pitch)軸まわりの入力速度ωG Pと、を検出することができるようになっている。動作検出部１１の検出信号は、制御ユニット３に送信されるようになっている。
　認証操作入力ユニット４は、術者ＯＰの足元付近に設置されたフットスイッチ４１を備えている。フットスイッチ４１の検出信号は、制御ユニット３に送信されるようになっている。
　図１に戻り、保持アームユニット２は、内視鏡１００を保持し、ピボット（不動点）運動を実現するＲＣＭ（Remote Center Motion；遠隔運動中心）機構を備え、不動点ＰＰを回転中心として、内視鏡１００のヨー軸まわりの回転およびピッチ軸まわりの回転をすることができる２自由度の保持装置である。なお、内視鏡１００のヨー軸は、不動点ＰＰを通る垂直な軸である。また、内視鏡１００のピッチ軸は、不動点ＰＰを通り、内視鏡１００のヨー軸および内視鏡１００の中心軸と直交する軸である。
　図２に示すように、保持アームユニット２は、保持アーム部２１と、動力制御装置２４と、を備えている。保持アーム部２１は、アクチュエータ２２と、状態量検出部２３と、を備えている。
　アクチュエータ２２は、保持した内視鏡１００をヨー軸まわりに回転させるヨー軸アクチュエータと、保持した内視鏡１００をピッチ軸まわりに回転させるピッチ軸アクチュエータと、を備えている。なお、アクチュエータとしては、例えば、空気圧アクチュエータを用いることができる。
　状態量検出部２３は、保持アーム部２１の状態（アクチュエータ２２の状態）を検出し、検出信号を制御ユニット３に送信するようになっている。具体的には、ヨー軸まわりの現在位置ｑres Y、ピッチ軸まわりの現在位置ｑres P、ヨー軸アクチュエータの駆動力ｆres Y、ピッチ軸アクチュエータの駆動力ｆres Pを検出する。なお、現在位置ｑres Y，ｑres Pの検出にはエンコーダを用いることができ、駆動力ｆres Y，ｆres Pの検出には圧力センサの値に受圧面積を乗じたものを用いることができる。
　動力制御装置２４は、制御ユニット３からの制御信号より、アクチュエータ２２を動作させる。なお、アクチュエータ２２として空気圧アクチュエータを用いた場合、動力制御装置２４は、空気圧アクチュエータの空気圧の流れ方向を制御する方向制御器を用いることができ、制御ユニット３から制御信号として方向制御器のバルブへの印加電圧ｕY，ｕPが入力される。
　制御ユニット３は、制御部３１と、入出力部３５と、を備えている。制御部３１は、参照入力生成部３２と、フィードバック制御部３３と、動作認証処理部３４と、を備えている。
　制御部３１は、入出力部３５を介して、動作検出ユニット１の動作検出部１１からの検出信号（入力速度ωG Y，ωG P）および保持アームユニット２の状態量検出部２３からの検出信号（現在位置ｑres Y，ｑres P、駆動力ｆres Y，ｆres P）、フットスイッチ４１からの検出信号が入力され、動力制御装置２４への制御信号（印加電圧ｕY，ｕP）を出力する。
　制御ユニット３の制御部３１について、図３を用いてさらに説明する。図３は、本実施形態に係る操作システムＳの信号処理を示すブロック線図である。
　参照入力生成部３２は、動作検出ユニット１の動作検出部１１からの検出信号（入力速度ωG Y，ωG P）に重み付けをして、保持アームユニット２に保持された内視鏡１００のヨー軸まわりの回転速度の目標値である参照入力速度ｑdref Yおよび内視鏡１００のピッチ軸まわりの回転速度である参照入力速度ｑdref Pを生成する。
　フィードバック制御部３３は、参照入力生成部３２からの参照入力速度ｑdref Y，ｑdref P、保持アームユニット２の状態量検出部２３からの検出信号（現在位置ｑres Y，ｑres P、駆動力ｆres Y，ｆres P）に基づいて、動力制御装置２４への制御信号（印加電圧ｕY，ｕP）を生成する。具体的には、フィードバック制御部３３は、位置制御器３３１と、減算器３３２と、駆動力制御器３３３と、を備えている。
　位置制御器３３１は、参照入力生成部３２の参照入力速度ｑdref Yを積分して目標位置ｑref Yを生成する。また、状態量検出部２３の現在位置ｑres Yの今回値と前回値の差から内視鏡１００のヨー軸まわりの回転速度ｑdres Yを生成する。そして、現在位置ｑres Yが目標位置ｑref Yに近づくように、回転速度ｑdres Yが参照入力速度ｑdref Yに近づくように駆動力参照値ｆref Yを生成する。ここで、位置偏差に係るゲインをＫpとし、速度偏差に係るゲインをＫdとすると、駆動力参照値ｆref Yは以下の式で表すことができる。
　　　ｆref Y＝Ｋp（ｑdref Y－ｑdres Y）＋Ｋd（ｑref Y－ｑres Y）
　また、位置制御器３３１は、参照入力生成部３２の参照入力速度ｑdref Pを積分して目標位置ｑref Pを生成する。また、状態量検出部２３の現在位置ｑres Pの今回値と前回値の差から内視鏡１００のピッチ軸まわりの回転速度ｑdres Pを生成する。そして、現在位置ｑres Pが目標位置ｑref Pに近づくように、回転速度ｑdres Pが参照入力速度ｑdref Pに近づくように駆動力参照値ｆref Pを生成する。ここで、位置偏差に係るゲインをＫpとし、速度偏差に係るゲインをＫdとすると、駆動力参照値ｆref Pは以下の式で表すことができる。
　　　ｆref P＝Ｋp（ｑdref P－ｑdres P）＋Ｋd（ｑref P－ｑres P）
　なお、ゲインＫp，Ｋdは、ヨー軸とピッチ軸で異なっていてもよく、同じでもよい。
　減算器３３２は、位置制御器３３１の駆動力参照値ｆref Yと、状態量検出部２３の駆動力ｆres Yと、が入力され、駆動力参照値ｆref Yと駆動力ｆres Yとの差（ｆref Y－ｆres Y）を生成し、駆動力制御器３３３に出力する。また、減算器３３２は、位置制御器３３１の駆動力参照値ｆref Pと、状態量検出部２３の駆動力ｆres Pと、が入力され、駆動力参照値ｆref Pと駆動力ｆres Pとの差（ｆref P－ｆres P）を生成し、駆動力制御器３３３に出力する。
　駆動力制御器３３３は、減算器３３２の駆動力参照値ｆref Yと駆動力ｆres Yとの差（ｆref Y－ｆres Y）から、動力制御装置２４（方向制御器のバルブ）への制御信号（印加電圧ｕY）を生成する。また、駆動力制御器３３３は、減算器３３２の駆動力参照値ｆref Pと駆動力ｆres Pとの差（ｆref P－ｆres P）から、動力制御装置２４（方向制御器のバルブ）への制御信号（印加電圧ｕP）を生成する。
　このように、制御ユニット３は、動作検出ユニット１（動作検出部１１）で検出した術者ＯＰの動作（入力速度ωG Y，ωG P）に後述する重み付けをした参照入力速度ｑdref Y，ｑdref Pで保持アームユニット２に保持された内視鏡１００をピボット運動させることができる（図１参照）。
　動作認証処理部３４は、保持アームユニット２を実際に動作させるか否かを判定処理する。動作認証処理部３４の処理について図４を用いて説明する。図４は、動作認証処理部３４のフローチャートである。
　ステップＳ１０１において、動作認証処理部３４は動作検出部１１からの入力があるか否かを判定する。動作検出部１１からの入力がある場合（Ｓ１０１・Ｙｅｓ）、動作認証処理部３４の処理はステップＳ１０２に進む。一方、動作検出部１１からの入力がない場合（Ｓ１０１・Ｎｏ）、動作認証処理部３４の処理はステップＳ１０１を繰り返す。
　ステップＳ１０２において、動作認証処理部３４はフットスイッチ４１が押されているか否かを判定する。フットスイッチ４１が押されている場合（Ｓ１０２・Ｙｅｓ）、動作認証処理部３４の処理はステップＳ１０３に進む。一方、フットスイッチ４１が押されていない場合（Ｓ１０２・Ｎｏ）、動作認証処理部３４の処理はステップＳ１０５に進む。
　ステップＳ１０３において、動作認証処理部３４は動作検出部１１からの入力が異常入力であるか否かを判定する。なお、異常入力とは、術者ＯＰの意図しない過大な動作のことであり、異常入力か否かの判定の詳細は後述する。異常入力である場合（Ｓ１０３・Ｙｅｓ）、動作認証処理部３４の処理はステップＳ１０６に進む。一方、異常入力でない場合（Ｓ１０３・Ｎｏ）、動作認証処理部３４の処理はステップＳ１０４に進む。
　ステップＳ１０４において、動作認証処理部３４は「動作許可」と判定する。そして、動作認証処理部３４の処理はステップＳ１０１に戻る。なお、「動作許可」と判定された場合、制御部３１は、入力速度ωG Y,ωG P（参照入力速度ｑdref Y，ｑdref P）に基づいて、図３に示す演算処理に沿ってアクチュエータ２２を制御する。
　ステップＳ１０５において、動作認証処理部３４は「動作不許可」と判定する。そして、動作認証処理部３４の処理はステップＳ１０１に戻る。
　ステップＳ１０６において、動作認証処理部３４は「動作不許可」と判定する。そして、動作認証処理部３４の処理はステップＳ１０７に進む。
　なお、「動作不許可」と判定された場合、制御部３１は、入力速度ωG Y,ωG P（参照入力速度ｑdref Y，ｑdref P）に基づく制御を行わず、内視鏡１００が「動作不許可」と判定された時点での位置で静止するようにアクチュエータ２２を制御する。具体的には、図３に示す演算処理において、入力フィードバック制御部３３（位置制御器３３１）に入力する参照入力速度ｑdref Y，ｑdref Pを遮断する（０とする）。または、動作検出部１１から参照入力生成部３２に入力する入力速度ωG Y,ωG Pを遮断して（０とする）、参照入力生成部３２から出力される参照入力速度ｑdref Y，ｑdref Pを０としてもよい。これにより、制御部３１のフィードバック制御部３３は、内視鏡１００がその位置を維持するように制御する。
　ステップＳ１０７において、動作認証処理部３４はフットスイッチ４１を所定のリセット操作がされたか否かを判定する。なお、所定のリセット操作とは、例えば、フットスイッチ４１を一度解放してから再度押す操作や、連続して２回フットスイッチ４１を押す操作等を用いることができる。なお。フットスイッチ４１とは別にリセット用のフットスイッチを設けて、それを操作することによりリセット操作をされたと判定してもよい。所定のリセット操作がされた場合（Ｓ１０７・Ｙｅｓ）、動作認証処理部３４の処理はステップＳ１０１に戻る。一方、所定のリセット操作がされていない場合（Ｓ１０７・Ｎｏ）、動作認証処理部３４の処理はステップＳ１０７を繰り返す。
　本実施形態に係る操作システムＳによれば、フットスイッチ４１を入力していない状態では、（Ｓ１０２・Ｎｏ→Ｓ１０５）に示すように、保持アームユニット２のアクチュエータ２２が動作検出部１１の検出信号によって動作せず、保持アームユニット２が保持している内視鏡１００がその位置を維持するように動作する。
　一方、フットスイッチ４１を入力している場合には、（Ｓ１０２・Ｙｅｓ→・・・→Ｓ１０４）に示すように、動作検出部１１の検出信号によって保持アームユニット２のアクチュエータ２２を動作させるようになっている。このように、術者ＯＰがフットスイッチ４１の入力の有無を切り替えることにより、動作検出部１１を取り付けた術者ＯＰの頭部の動きに内視鏡１００の動きを追従させるか否かを容易に選択することができるので、術者ＯＰの意図に沿って内視鏡１００を動かすことができる。
　一方、フットスイッチ４１を入力している場合であっても、術者ＯＰの意図しない入力である異常入力と判定された場合には、保持アームユニット２のアクチュエータ２２が動作検出部１１の検出信号によって動作せず、保持アームユニット２が保持している内視鏡１００がその位置を維持するように動作する（Ｓ１０３・Ｙｅｓ→Ｓ１０６）。これにより、例えば、動作検出部１１を落下させることにより術者ＯＰの意図しない入力が動作検出部１１で検出されたとしても、内視鏡１００の過大な動作を防止することができる。
　そして、異常入力と判定された後は、所定のリセット操作（不許可終了）がなされるまで、アクチュエータ２２の動作を不許可のままとする。これにより、術者ＯＰが明示的にリセット操作を行うまで保持アームユニット２が保持している内視鏡１００がその位置を維持する。これにより、例えば、動作検出部１１を落下させて異常入力と判定された場合、その後の動作検出部１１を拾い上げる動作の際にフットスイッチ４１が押されたままであったとしても、内視鏡１００がその位置を維持するので、術者ＯＰの意図しない内視鏡１００の動作を防止することができる。
＜異常判定処理＞
　次に、ステップＳ１０３における異常判定処理について説明する。
　閾値の判定は、単軸ごとにおこなってもよい。即ち、動作検出部１１からの入力速度ωG Yが閾値αより大きい、または、入力速度ωG Pが閾値βより大きい場合、異常と判定する。
　また、２軸のベクトルの合成値を基に行ってもよい。図５は、速度指令ベクトルωcmdと閾値Ｒとの関係を示すグラフであり、（ａ）は速度指令ベクトルωcmdが閾値Ｒ未満の場合、（ｂ）は速度指令ベクトルωcmdが閾値Ｒより大きい場合を示す。
　ここで、横軸がヨー、縦軸がピッチである。ここで、入力ベクトルωcmdの大きさは、以下の式（１）で表すことができ、入力ベクトルωcmdの方向を示す水平を基準とした角度θは、式（２）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　なお、式（２）におけるａｒｃｔａｎ２（）関数は、以下の関係を有するものとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここで、左右方向（ヨー軸回転方向）の閾値をαmaxとし、上下方向（ピッチ軸回転方向）の閾値をβmaxとし、αmaxを第１軸の半径とし、βmaxを第２軸の半径とする楕円弧Ｅを定義する。なお、図５の例では「βmax＞αmax」となっているが、大小関係はこれに限定されるものではない。
　閾値Ｒは、入力ベクトルωcmdと向き（角度θ）が等しく、かつ、楕円弧Ｅ上にあるようにする。楕円の式から、入力ベクトルＲの大きさは、以下の式（３）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　以上より、式（１）で示す入力ベクトルωcmdと、式（３）で示す閾値Ｒが、以下の式（４）を所定時間満たす時、異常入力であると判定する。なお、所定時間とするのは、ノイズによる影響を除外するためであり、制御部３１の演算処理クロックの数回分をみればよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　以上のように、本実施形態に係る操作システムＳによれば、図５（ｂ）に示すように、ωcmd＜αmaxかつωcmd＜βmaxであっても、式（４）を満たせば、換言すれば図５（ｂ）のように入力ベクトルωcmdが楕円弧Ｅを超えれば、異常入力と判定する。これにより、術者ＯＰの意図しない異常入力を好適に判断することができる。
≪変形例≫
　なお、本実施形態に係る操作システムＳは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
　本実施形態に係る操作システムＳは、２自由度の場合について説明したが、これに限られるものではない。図６は、３自由度における入力ベクトルωcmdと閾値Ｒとの関係を示す図である。例えば、左右方向（軸状体を差し込む方向と直交する軸）、上下方向（軸状体を差し込む方向と直交するもう一方の軸）、前後方向（軸状体を差し込む方向の軸）について、左右方向の閾値をαmaxとし、上下方向の閾値をβmaxとし、前後方向の閾値をγmaxとして、軸半径がαmax、βmax、γmaxとなる楕円体を考える。
　動作検出部１１で検出した左右方向の入力信号、上下方向の入力信号、前後方向の入力信号をそれぞれ、ωG x、ωG y、ωG zとすると、入力ベクトルの大きさは式（５）となり、角度θおよび角度φは、式（６）および式（７）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　閾値Ｒの大きさは、式（８）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　以上より、式（５）で示す入力ベクトルωcmdと、式（８）で示す閾値Ｒが、以下の式（９）を所定時間満たす時、異常入力であると判定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　このように、本実施形態に係る操作システムＳは、３自由度の場合についても適用することができ、同様に、多自由度の操作システムについても適用することができる。
　また、本実施形態に係る操作システムＳは、内視鏡１００の操作システムＳであるものとして説明したが、これに限られるものではなく、マスタースレーブ型の操作システム全般に広く適用することができる。
　保持アームユニット２のアクチュエータ２２は、例えば、空気圧アクチュエータを用いるものとして説明したが、これに限定されるものではない。電動アクチュエータを用いてもよい。
Ｓ　　　　操作システム
１　　　　動作検出ユニット
１１　　　動作検出部
２　　　　保持アームユニット
２１　　　保持アーム部
２２　　　アクチュエータ
２３　　　状態量検出部
２４　　　動力制御装置
３　　　　制御ユニット
３１　　　制御部（アクチュエータ制御部）
３２　　　参照入力生成部（アクチュエータ制御部）
３３　　　フィードバック制御部（アクチュエータ制御部）
３３１　　位置制御器
３３２　　減算器
３３３　　駆動力制御器
３４　　　動作認証処理部（認証処理部）
３５　　　入出力部
４　　　　認証操作入力ユニット（認証操作検出部）
４１　　　フットスイッチ（認証操作検出部）
ＯＰ　　　術者
ＰＰ　　　不動点
１００　　内視鏡（駆動体）
ωG　　　　入力速度（入力指令）

Claims (8)

  1. 　駆動体を駆動するアクチュエータと、
    　２軸以上の複数の入力を検出し、複数の入力指令を出力する動作検出部と、
    　前記アクチュエータの動作の許可・不許可を入力する認証操作検出部と、
    　前記アクチュエータの動作の許可・不許可を判定する認証処理部と、
    　前記複数の入力指令および前記認証処理部の判定に基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、を備え、
    　前記認証操作検出部が不許可とする入力をした場合、
    　前記認証処理部は、前記アクチュエータの動作を不許可と判定し、
    　前記アクチュエータ制御部は前記駆動体が静止するように前記アクチュエータを制御する
    ことを特徴とする操作システム。
  2. 　前記認証操作検出部が許可とする入力をした場合、
    　前記認証処理部は、前記複数の入力指令が異常入力であるか否かを判定し、異常入力と判定された場合、前記アクチュエータの動作を不許可と判定し、
    　前記アクチュエータ制御部は前記駆動体が静止するように前記アクチュエータを制御する
    ことを特徴とする請求項１に記載の操作システム。
  3. 　前記認証処理部は、
    　前記入力指令をω1、ω2とした場合、
    　以下の式を満たす時、異常入力と判定する
    ことを特徴とする請求項２に記載の操作システム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  4. 　前記認証処理部は、
    　前記入力指令をω1、ω2、ω3とした場合、
    　以下の式を満たす時、異常入力と判定する
    ことを特徴とする請求項２に記載の操作システム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  5. 　前記認証操作検出部は、前記アクチュエータの動作の許可・不許可または不許可終了を入力し、
    　前記認証処理部は、前記複数の入力指令が異常入力と判定された場合、前記認証操作検出部が不許可終了とする入力をするまで、前記アクチュエータの動作を不許可と判定する、
    ことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の操作システム。
  6. 　前記認証操作検出部は、フットスイッチであり、
    　前記フットスイッチが押された状態を前記アクチュエータの動作の許可とし、
    　前記フットスイッチが押されていない状態を前記アクチュエータの動作の不許可とする
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の操作システム。
  7. 　前記認証操作検出部は、フットスイッチであり、
    　前記フットスイッチが押された状態を前記アクチュエータの動作の許可とし、
    　前記フットスイッチが押されていない状態を前記アクチュエータの動作の不許可とし、
    　前記フットスイッチが押された状態から解放し、再度前記フットスイッチが押された状態を前記アクチュエータの動作の不許可終了とする
    ことを特徴とする請求項５に記載の操作システム。
  8. 　前記認証操作検出部は、第１スイッチおよび第２スイッチであり、
    　前記第１スイッチが押された状態を前記アクチュエータの動作の許可とし、
    　前記第１スイッチが押されていない状態を前記アクチュエータの動作の不許可とし、
    　前記第２スイッチが押された状態を前記アクチュエータの動作の不許可終了とする
    ことを特徴とする請求項５に記載の操作システム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020203139A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 ソニー株式会社 制御装置及びマスタスレーブシステム
IT202100003416A1 (it) * 2021-02-16 2022-08-16 Medical Microinstruments Inc Metodo per rilevare, sulla base di misura o rilevazione di accelerazioni, anomalie operative di un dispositivo master non vincolato di un sistema robotico di tipo master-slave per teleoperazione medica o chirurgica

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7414590B2 (ja) 2020-03-04 2024-01-16 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 制御装置および医療用観察システム
EP4364690A1 (en) * 2021-06-30 2024-05-08 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Surgery assistance system and operator-side device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06297358A (ja) * 1993-04-09 1994-10-25 Meidensha Corp マスタスレーブ形マニプレータの制御方式
JP2000084871A (ja) * 1998-09-17 2000-03-28 Hitachi Ltd マスタスレーブマニピュレータ
JP2006167846A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Nagaoka Univ Of Technology ロボット用操作盤およびレスキューロボット
JP2007181885A (ja) * 2006-01-04 2007-07-19 Fanuc Ltd ロボット制御装置
JP2009178820A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Shibuya Kogyo Co Ltd 遠隔操作ロボット装置
JP2010058216A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Ihi Corp 遠隔操縦装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06297358A (ja) * 1993-04-09 1994-10-25 Meidensha Corp マスタスレーブ形マニプレータの制御方式
JP2000084871A (ja) * 1998-09-17 2000-03-28 Hitachi Ltd マスタスレーブマニピュレータ
JP2006167846A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Nagaoka Univ Of Technology ロボット用操作盤およびレスキューロボット
JP2007181885A (ja) * 2006-01-04 2007-07-19 Fanuc Ltd ロボット制御装置
JP2009178820A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Shibuya Kogyo Co Ltd 遠隔操作ロボット装置
JP2010058216A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Ihi Corp 遠隔操縦装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TADANO, KOTARO ET AL.: "A pneumatic laparoscope holder controlled by head movement", THE INTERNATIONAL JOURNAL OF MEDICAL ROBOTICS AND COMPUTER ASSISTED SURGERY, vol. 11, no. 3, 25 August 2014 (2014-08-25), pages 331 - 340, XP055599430 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020203139A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 ソニー株式会社 制御装置及びマスタスレーブシステム
CN113613847A (zh) * 2019-03-29 2021-11-05 索尼集团公司 控制设备及主从系统
US11582438B2 (en) 2019-03-29 2023-02-14 Sony Group Corporation Control device and master slave system
CN113613847B (zh) * 2019-03-29 2024-03-19 索尼集团公司 控制设备及主从系统
IT202100003416A1 (it) * 2021-02-16 2022-08-16 Medical Microinstruments Inc Metodo per rilevare, sulla base di misura o rilevazione di accelerazioni, anomalie operative di un dispositivo master non vincolato di un sistema robotico di tipo master-slave per teleoperazione medica o chirurgica
WO2022175802A1 (en) * 2021-02-16 2022-08-25 Medical Microinstruments S.p.A. Method for detecting, based on the measurement or detection of accelerations, operating anomalies of an unconstrained master device of a master-slave robotic system for medical or surgical teleoperation and related robotic system

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