專利名稱:醫(yī)療裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及以電氣方式對彎曲部進行彎曲驅(qū)動的醫(yī)療裝置。
背景技術(shù):
近年來,已開發(fā)出具有能夠彎曲的彎曲部的各種醫(yī)療裝置。例如,在插入體內(nèi)的插入部的前端側(cè)具有彎曲部的內(nèi)窺鏡和處置器械已在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。另外,使用貫穿地插入到設(shè)于內(nèi)窺鏡中的處置器械通道內(nèi)的處置器械來對體內(nèi)的病變部等進行處置。另外,有時,在內(nèi)窺鏡的觀察下,不使用處置器械通道而進行處置器械的處置。另外,為了提高操作性,具有以電氣方式對彎曲部進行驅(qū)動的驅(qū)動單元(致動器) 的有源處置器械等已得到實際應(yīng)用。在前端側(cè)設(shè)有彎曲部的有源處置器械等醫(yī)療裝置中, 采用了如下結(jié)構(gòu)經(jīng)由角度線(angle wire,以下簡稱為線)將彎曲部與驅(qū)動單元連接,利用設(shè)置于近前側(cè)的驅(qū)動單元對線進行牽弓I驅(qū)動,由此對前端側(cè)的彎曲部進行驅(qū)動。在采用了這種結(jié)構(gòu)的情況下,貫穿地插入到彎曲部與近前側(cè)的驅(qū)動單元之間的具有撓性的細長軸部內(nèi)的線能夠以彎曲的狀態(tài)插入到體腔內(nèi),因此,在該結(jié)構(gòu)上,很難完全避免線產(chǎn)生松弛的狀況。并且,由于該松弛的原因,會產(chǎn)生近前側(cè)的驅(qū)動單元的驅(qū)動量與前端側(cè)的彎曲部的動作量不一致的狀況。因此,例如在作為第1現(xiàn)有例的日本特開2000-300511號公報的內(nèi)窺鏡中,為了消除驅(qū)動線上產(chǎn)生的松弛,設(shè)置了用于檢測對線作用的張力的張力傳感器,利用由該張力傳感器檢測到的張力信息對松弛進行控制。并且,在作為第2現(xiàn)有例的日本特開2007483115號公報的控制裝置中,公開了如下內(nèi)容為了提高彎曲部的彎曲驅(qū)動相對于操作指令的響應(yīng)性,在線松弛的情況下,消除該松弛。上述第1現(xiàn)有例需要使用檢測線張力的傳感器。并且,第2現(xiàn)有例也需要使用檢測線張力的傳感器或者檢測線移動量的傳感器。因此,第1現(xiàn)有例和第2現(xiàn)有例所能應(yīng)用的結(jié)構(gòu)受到制約。因此,希望開發(fā)出在不具有這樣的傳感器的情況下也能夠廣泛應(yīng)用的醫(yī)療裝置。本發(fā)明正是鑒于上述情況而完成的,其目的在于,提供一種應(yīng)用范圍廣的能夠?qū)€的松弛進行校正從而以良好的精度對彎曲部進行彎曲驅(qū)動的醫(yī)療裝置。
發(fā)明內(nèi)容
用于解決課題的手段本發(fā)明的醫(yī)療裝置具有彎曲部,其借助被牽引的線而彎曲;驅(qū)動部,其產(chǎn)生對所述線進行牽引驅(qū)動的驅(qū)動力;檢測部,其用于檢測所述驅(qū)動部的驅(qū)動量;驅(qū)動力檢測部,其檢測所述驅(qū)動部的驅(qū)動力;存儲部,其預(yù)先存儲有所述驅(qū)動部的驅(qū)動力和驅(qū)動量與所述彎曲部的彎曲量之間的相關(guān)關(guān)系的信息;彎曲量檢測部,其根據(jù)所述驅(qū)動量和所述驅(qū)動力、以及存儲于所述存儲部中的所述信息檢測所述彎曲部的彎曲量;判定部,其根據(jù)所述驅(qū)動力檢測部的檢測結(jié)果來判定所述線有無松弛;以及校正部,其根據(jù)所述判定部的判定結(jié)果對所述驅(qū)動部的驅(qū)動量進行校正。
圖1是示出本發(fā)明的第1實施方式的處置器械裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出內(nèi)窺鏡以及貫穿地插入到內(nèi)窺鏡的通道內(nèi)的處置器械的圖。圖3是示出處置器械的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖4是示出基于第1實施方式對彎曲部進行彎曲驅(qū)動的控制步驟的一例的流程圖。圖5是示出對處置器械的驅(qū)動部和彎曲部等進行簡化后的模型的圖。圖6是示出利用圖5的模型使電機旋轉(zhuǎn)而對彎曲部進行彎曲驅(qū)動時的代表性的彎曲狀態(tài)的圖。圖7是示出重復(fù)執(zhí)行如下動作時的轉(zhuǎn)矩的時間變化的狀態(tài)的圖,所述動作是利用圖5的模型使電機旋轉(zhuǎn)而將彎曲部彎曲驅(qū)動到一方的彎曲角之后,將彎曲部彎曲驅(qū)動到相反方向的彎曲角。圖8是示出與圖7的情況對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角和彎曲角的說明圖。圖9是示出本發(fā)明的第2實施方式的處置器械裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖10是校正部的校正動作的說明圖。
具體實施例方式下面,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。(第1實施方式)如圖1所示,本發(fā)明的醫(yī)療裝置的第1實施方式的處置器械裝置1具有有源處置器械(以下簡稱為處置器械)3,該處置器械3被貫穿地插入到例如圖2所示的插入體腔內(nèi)的內(nèi)窺鏡2的處置器械通道(以下稱作通道)39內(nèi)進行使用,以有源的方式對彎曲部11進行彎曲驅(qū)動。并且,該處置器械裝置1具有控制裝置4,其與該處置器械3連接,對處置器械3 進行控制;以及輸入裝置5,其與該控制裝置4連接,供操作者進行指示輸入操作。在圖2所示的例子中,該輸入裝置5由設(shè)于處置器械3后端的把持部6上的操縱桿裝置fe構(gòu)成。處置器械3具有細長的具有撓性的軸部7,其貫穿地插入到通道39內(nèi);進行處置的處置部8,其設(shè)于該軸部7的前端;以及驅(qū)動部9,其設(shè)于軸部7的后端。在圖2中,處置部8由活體檢測針構(gòu)成,該活體檢測針例如通過穿刺于患部等來采集活體組織。并且,在圖 2中,驅(qū)動部9被設(shè)于把持部6內(nèi)。在處置部8的后端位置處設(shè)有作為有源機構(gòu)的能夠彎曲的彎曲部11,該彎曲部11 借助使該彎曲部11彎曲的角度線(簡稱作線)12與作為產(chǎn)生驅(qū)動力的驅(qū)動單元的驅(qū)動部9 連接。驅(qū)動部9通過所產(chǎn)生的驅(qū)動力對成對的線12中的一方進行牽引、使另一方松弛,由此在進行了牽引驅(qū)動的線12側(cè)對彎曲部11進行彎曲驅(qū)動。在驅(qū)動部9中設(shè)有檢測該驅(qū)動部9的驅(qū)動位置的(并且用于檢測其驅(qū)動量的)作為檢測單元的編碼器13。編碼器13由旋轉(zhuǎn)編碼器、電位計等構(gòu)成??刂蒲b置4具有驅(qū)動部控制部(簡稱為控制部)14,其具有對驅(qū)動部9進行驅(qū)動的功能;以及作為彎曲量檢測單元的彎曲量檢測部15,其根據(jù)從編碼器13輸出的驅(qū)動部9 的驅(qū)動位置的檢測信號中的驅(qū)動量和驅(qū)動力,檢測彎曲部11的彎曲量(彎曲角)。另外,彎曲量檢測部15還參照存儲于以下說明的存儲單元中的信息來檢測彎曲部11的彎曲量。即,彎曲量檢測部15參照預(yù)先存儲于存儲單元中的信息,通過估計的方式來檢測彎曲部11的彎曲角,因此彎曲量檢測部15也可稱為彎曲量估計部。該彎曲量檢測部15具有驅(qū)動量檢測部15a,其根據(jù)編碼器13的檢測信號來檢測驅(qū)動部9的驅(qū)動量(動作量);以及作為驅(qū)動力檢測單元的驅(qū)動力檢測部15b,其根據(jù)對驅(qū)動部9進行驅(qū)動的驅(qū)動信號(具體而言,例如是電流值)來檢測驅(qū)動部9的驅(qū)動力。在本實施方式中,如后所述,驅(qū)動部9由電機構(gòu)成,因此,編碼器13生成電機的旋轉(zhuǎn)位置或者旋轉(zhuǎn)角的檢測信號,作為驅(qū)動量檢測單元的驅(qū)動量檢測部1 檢測電機的旋轉(zhuǎn)角作為驅(qū)動量。并且,該控制裝置4具有作為存儲單元的存儲部16,該存儲部16存儲有驅(qū)動部9 使設(shè)于軸部7的前端側(cè)的彎曲部11彎曲所需的動作特征或動作參數(shù)等信息。此外,控制裝置4在驅(qū)動部9對彎曲部11進行了驅(qū)動的情況下,參照存儲部16中的信息進行驅(qū)動控制,以消除線12上產(chǎn)生的松弛,并且,控制裝置4具有作為校正單元的校正部17,由于松弛(的消除前后)會引起動作狀態(tài)(動作特性)的變化,因此該校正部17 對驅(qū)動部9的驅(qū)動進行校正,更具體而言,對驅(qū)動部9的動作裝置(動作特征)進行校正。存儲部16具有動作特征存儲部16a,該動作特性存儲部16a預(yù)先存儲有對線12進行牽引、松弛而對彎曲部11進行彎曲驅(qū)動的驅(qū)動部9、以及被彎曲驅(qū)動的彎曲部11的(彎曲驅(qū)動的)動作特征或動作參數(shù)的信息。該動作特征存儲部16a預(yù)先存儲有驅(qū)動部9的驅(qū)動力(電機的輸出轉(zhuǎn)矩)以及驅(qū)動量(旋轉(zhuǎn)角)與彎曲部11的彎曲角之間的相關(guān)關(guān)系的信息。因此,動作特征存儲部16所存儲的動作特征信息包含基于編碼器13的檢測信號的電機旋轉(zhuǎn)角與對應(yīng)的彎曲部11的彎曲角之間的相關(guān)關(guān)系的信息,并且還包含電機輸出轉(zhuǎn)矩(以下簡稱作轉(zhuǎn)矩)與對應(yīng)的彎曲部11的彎曲角之間的相關(guān)關(guān)系的信息。并且,存儲部16具有狀態(tài)存儲部16b,該狀態(tài)存儲部16b按照時間序列(隨著時間經(jīng)過)存儲驅(qū)動部9對彎曲部11進行彎曲驅(qū)動時驅(qū)動部9的動作狀態(tài)(具體而言,是各個時刻的電機的轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)角)、以及對應(yīng)的彎曲部11的彎曲角。 操作者通過從輸入裝置5輸入用于使彎曲部11彎曲的彎曲角指示,將指示輸入的彎曲角作為指示值輸入到控制部14??刂撇?4讀取存儲部16的動作特性存儲部16a的信息,參照該信息,輸出用于對構(gòu)成驅(qū)動部9的電機進行驅(qū)動的驅(qū)動信號以成為與指示值的彎曲角對應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)角,并經(jīng)由線12對彎曲部11進行彎曲驅(qū)動以成為指示值的彎曲角。并且,校正部17具有判定部17a,該判定部17按時間監(jiān)視驅(qū)動力檢測部15b的驅(qū)動力的檢測結(jié)果,由此判定線12上是否產(chǎn)生了松弛,即判定松弛的有無。并且,校正部17 具有比較部17b,該比較部17b對驅(qū)動力檢測部1 的檢測結(jié)果與用于判定有無松弛的信息 (具體而言,是轉(zhuǎn)矩的閾值)進行比較。另外,用于判定有無松弛的信息(轉(zhuǎn)矩的閾值)例如被預(yù)先存儲于存儲部16中。判定部17a根據(jù)該比較部17b的比較結(jié)果,來判定有無松弛。在判定部17a判定為存在松弛的情況下,校正部17經(jīng)由控制部14對驅(qū)動部9的驅(qū)動進行控制,使得驅(qū)動部9 消除線12的松弛。另外,判定部17a可以構(gòu)成為包含比較部17a。并且,當存在松弛時,與不存在松弛的狀態(tài)下設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角不同,因此,校正部17 對驅(qū)動單元的驅(qū)動進行校正(具體而言,對旋轉(zhuǎn)角進行校正)。并且,例如校正部17進行如下控制按照時間序列將驅(qū)動部9的動作狀態(tài)和彎曲部11的彎曲角的信息存儲到存儲部16的狀態(tài)存儲部16b中。通過這樣地按照時間序列存儲動作狀態(tài)的信息,能夠在各個時刻彼此相關(guān)聯(lián)地、高精度地管理驅(qū)動部9的動作狀態(tài)和彎曲部11的彎曲角的狀態(tài),能夠?qū)澢?1進行高精度的彎曲驅(qū)動。另外,圖1的模塊結(jié)構(gòu)僅示出了功能模塊的一個結(jié)構(gòu)例,不限于圖示的結(jié)構(gòu)例。例如,控制部14也可以構(gòu)成為包含彎曲量檢測部15和校正部17的功能。圖3示出了處置器械3的具體結(jié)構(gòu)例。如圖3所示,在軸部7的前端形成有作為處置部8的基于穿刺方式的活體檢測針。在該活體檢測針的后端,針對大致圓環(huán)形狀的多個彎曲塊21,利用鉚釘部22以轉(zhuǎn)動自如的方式將多個彎曲塊21的沿著軸部7的長度方向彼此鄰接的部分連接在一起,由此形成了彎曲部11。各個彎曲塊21因設(shè)置鉚釘22的位置而使得彎曲的方向是固定的,不過,這里,鉚釘22是按照左右位置和上下位置交替地或者按照恰當?shù)闹芷诙渲玫?,因而彎曲塊21能夠在上下方向和左右方向上彎曲。另外,在圖3中,僅簡化地示出了在上下方向上彎曲的鉚釘22。另外,在軸部7內(nèi), 貫穿地插入有用于實現(xiàn)上下方向和左右方向的彎曲的線12u、12d和121、12r,這些線12u、 12d和121、12r的前端被固定在處置器械8上。并且,線12u、12d和121、12r的后端被架設(shè)在上下彎曲用滑輪13a和左右彎曲用滑輪1 上,該上下彎曲用滑輪13a和左右彎曲用滑輪1 被配置在軸部7的后端的擴徑的把持部6內(nèi)?;?3a、23b的旋轉(zhuǎn)中心分別與電動機(以下簡稱為電機)2^、24b的旋轉(zhuǎn)軸連接,電機Ma、24b根據(jù)來自控制部14的驅(qū)動信號,在正向、逆向上自如地旋轉(zhuǎn)?;?3a、23b也分別與電機Ma、Mb的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn),分別架設(shè)在滑輪23a、23b 上的線12u、12d和121、12r分別被牽引、松弛。并且,在被牽引的線的方向上對彎曲部11 進行彎曲驅(qū)動。即,以電氣方式對彎曲部11進行彎曲驅(qū)動的驅(qū)動單元由電機Ma、Mb以及滑輪23a、2 構(gòu)成。對電機Ma、24b進行驅(qū)動的驅(qū)動信號被輸入到檢測作為電機Ma、24b的驅(qū)動力的轉(zhuǎn)矩T的驅(qū)動力檢測部15b。驅(qū)動力檢測部1 根據(jù)電機Ma、Mb的電特性和驅(qū)動信號的電流值,檢測經(jīng)由線12u、12d、121、12i 對彎曲部11進行彎曲驅(qū)動的驅(qū)動力即轉(zhuǎn)矩T。另外,在圖1中,示出了用纜線來連接把持部6和控制裝置4的結(jié)構(gòu),不過,也可以是將控制裝置4設(shè)置于把持部6內(nèi)的結(jié)構(gòu)。在使滑輪23a、2;3b旋轉(zhuǎn)時,與滑輪23a、23b的旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)角)對應(yīng)地決定線12u、 12d、121、12i 的牽引量,并且彎曲部11按照牽引量進行彎曲。因此,通過檢測作為電機Ma、 24b或者滑輪23a、23b的驅(qū)動量的旋轉(zhuǎn)角,能夠基本檢測出彎曲部11的彎曲角。
在本實施方式中,構(gòu)成為利用例如安裝在電機Ma、Mb的旋轉(zhuǎn)軸上的編碼器 13aU3b來檢測電機Ma、24b或者滑輪23a、2 的旋轉(zhuǎn)角,根據(jù)滑輪23a、2 的旋轉(zhuǎn)角來檢測彎曲部11的彎曲角。編碼器13a、13b的檢測信號被輸入到驅(qū)動量檢測部15a。但是,由于在線12u、12d、121、12r(以下用1 來代表12u或121,用12b來代表 12d或12r)中伴有松弛,因此在本實施方式中,恰當?shù)叵撍沙?。另外,?gòu)成輸入裝置5的例如操作桿裝置fe具有在上下、左右的任意方向上傾斜自如的操縱桿26 ;以及分別檢測該操作桿沈的上下方向和左右方向的傾角的編碼器27a、 27b。通過該操縱桿沈而傾斜動作的方向是彎曲部11的彎曲指示方向,并且傾角是彎曲部 11的彎曲角的指示值。編碼器27a、27b的檢測信號被輸入到控制裝置中的例如控制部14。S卩,從作為彎曲指示輸入單元的操作桿裝置5a向控制部14輸入彎曲指示方向和彎曲角的指示值。并且,該控制部14針對指示值,參照存儲于存儲部16中的信息,決定電機Ma、Mb 的旋轉(zhuǎn)角,對電機Ma、24b進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,使得由編碼器13a、13b檢測出的電機Ma、24b的旋轉(zhuǎn)角跟隨于上述指示值。實際上,由于在線12a、12b上伴有松弛,因此在本實施方式中,驅(qū)動力檢測部15b 檢測電機Ma、24b的轉(zhuǎn)矩T,校正部17的比較部17b對電機Ma、24b的轉(zhuǎn)矩T(的絕對值) 與為了判定有無松弛而設(shè)定的正的閾值Tth進行比較,判定部17a根據(jù)比較結(jié)果判定有無松弛。即,判定部17a在轉(zhuǎn)矩T的絕對值小于閾值Tth時,判定為存在松弛,在轉(zhuǎn)矩T的絕對值為閾值Tth以上時,判定為不存在松弛。如圖2所示,內(nèi)窺鏡2具有插入到體腔內(nèi)的插入部31、設(shè)于該插入部31的后端的操作部32、以及從該操作部32延伸出的通用纜線33,該通用纜線33的端部以拆裝自如的方式連接于信號處理裝置41。內(nèi)窺鏡2的插入部31具有設(shè)于插入部31的前端的前端部34 ;設(shè)于該前端部34 的后端的彎曲自如的彎曲部35 ;以及從該彎曲部35的后端到達操作部32的前端的具有撓性的撓性部36。并且,在插入部31的前端部34設(shè)有射出照明光的照明窗37以及與該照明窗37 鄰接地形成的觀察窗38。并且,在插入部31中設(shè)有能夠貫穿地插入處置器械的通道39,該通道39的后端開口成操作部32的前端附近的處置器械插入口 39a。并且,手術(shù)醫(yī)生等操作者可從該處置器械插入口 39a插入處置器械3,在基于內(nèi)窺鏡2的觀察下進行處置。如上所述,在存儲部16的動作特性存儲部16a中預(yù)先存儲有例如后述的圖8所示的、將旋轉(zhuǎn)角θ 1與彎曲角0 b彼此關(guān)聯(lián)起來的動作特性信息(數(shù)據(jù))。另外,在動作特性存儲部16a中,預(yù)先存儲有在彎曲部11的能夠彎曲的范圍內(nèi),將各個旋轉(zhuǎn)角θ 1與對應(yīng)的彎曲角9 b彼此關(guān)聯(lián)起來的動作特性信息。存儲于動作特性存儲部16a中的動作特性信息具有履歷特性。該信息如果用圖8 (橫軸為旋轉(zhuǎn)角θ 1、縱軸為彎曲角θ b)中所示的特定例子來表示,是近似于用坐標位置Pl到P2 (A5)、P2到P3 (A6-A8)、P4到P5 (AlO)、P5到P6 (All)表示的菱形的信息(數(shù)據(jù))。該數(shù)據(jù)不包含符號A1-A2、A9、A12所示的部分那樣的、根據(jù)使用環(huán)境而變化的基于松弛的動作特性部分。動作特性存儲部16a可以以覆蓋彎曲部11的能夠彎曲的彎曲角的范圍的方式來存儲圖8所示的動作特性(其中,排除了松弛部分)的信息,不過,也可以存儲用于決定這樣的動作特性的動作參數(shù)。S卩,可以存儲圖8中由符號Pl到P2(A3_A5)表示的彎曲角θ b相對于旋轉(zhuǎn)角θ 1 的斜率、同樣由符號Ρ4到Ρ5(Α11)表示的斜率、作為基于復(fù)原力等的動作特性部分的符號 Ρ2到Ρ3 (Α6-Α8)、符號Ρ5到Ρ6 (All)等,作為動作參數(shù)信息。在本實施方式中,形成存儲單元的動作特性存儲部16a預(yù)先存儲有在彎曲部11 彎曲到預(yù)定角度之后向相反方向彎曲時,起到欲使該彎曲部11向相反方向返回的作用的 (即,起到復(fù)原作用的)動作特性信息,來作為參照信息(如圖8的例子具體所示,是從符號 P2到P3(A6-A8)、從符號P5到P6 (All)),彎曲量檢測部15參照著參照信息,根據(jù)電機的旋轉(zhuǎn)角,以估計的方式來檢測對應(yīng)的彎曲角。這樣,在本實施方式中,預(yù)先存儲有參照信息,因此,與未存儲有這樣的參照信息的現(xiàn)有例相比,即使在不具有檢測彎曲角的傳感器的結(jié)構(gòu)中,也能夠根據(jù)電機的旋轉(zhuǎn)角高精度地檢測出(估計出)彎曲角。此外,動作特性存儲部16a還存儲有轉(zhuǎn)矩T與彎曲角θ b之間的相關(guān)信息、以及用于判定松弛的閾值Tth的信息。實際上,由于線12a、12b的松弛,旋轉(zhuǎn)角θ 1與彎曲角θ b會依賴于使用狀況而偏離動作特性存儲部16a中存儲的動作特性,因此,在本實施方式中,判定該松弛的有無,在存在松弛的情況下,變更彎曲驅(qū)動所使用的動作特性的信息。例如,執(zhí)行彎曲驅(qū)動的指示輸入,以利用電機Ma、24b使彎曲部11在預(yù)定方向及其相反方向上往復(fù)。在控制部14響應(yīng)于該指示輸入而驅(qū)動電機Ma、24b使其旋轉(zhuǎn)的情況下,由于線12a、12b的松弛,電機Ma、24b的旋轉(zhuǎn)角θ 1與彎曲角0 b例如按照圖8中從符號Al到符號A2、進而符號A3-A5、. . . A12、A13進行變化。其結(jié)果,與圖8中符號A12所示的部分處產(chǎn)生的a的旋轉(zhuǎn)角量或b所示的旋轉(zhuǎn)角量相應(yīng)地,旋轉(zhuǎn)角θ 1例如在水平方向上產(chǎn)生偏差,與該偏差相應(yīng)地將動作特性的信息變更為例如在水平方向上產(chǎn)生偏差。這樣,在成為動作特性依賴于過去的動作狀態(tài)而變化的履歷特性的情況下,也變更動作特性的信息,以成為與該履歷特性對應(yīng)的動作特性。另外,圖6示出了圖8中的符號Al、... Α13、Α14處的代表性的彎曲角狀態(tài)。在圖 6中,示出了符號Al、. . .Α10。接著參照圖4,對本實施方式中的動作進行說明。當接通處置器械裝置1的電源而開始了控制裝置4的動作時,進入步驟Sl的初始設(shè)定的處理。在該步驟Sl中,控制裝置4 將處置器械3的軸部7設(shè)定為筆直(直線)狀態(tài),即彎曲部11未彎曲的中立狀態(tài),將由電機Ma、Mb的編碼器13a、i;3b檢測的上下方向和左右方向的旋轉(zhuǎn)角θ 1和彎曲部11的彎曲角9 13設(shè)定為0。之后,等待指示的輸入。在步驟S2中,操作者從輸入裝置5輸入彎曲指示。具體而言,操作者進行如下操作對操縱桿26進行操作,使其以希望彎曲的彎曲角傾斜到希望彎曲的彎曲方向。于是,如步驟S3所示,控制裝置4的控制部14與指示輸入的彎曲方向和彎曲角對應(yīng)地,參照該時刻(動作狀態(tài))的存儲部16的動作特性信息,計算使電機Ma J4b(以下以電機M為代表)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向(驅(qū)動方向)、轉(zhuǎn)矩(驅(qū)動力)、以及旋轉(zhuǎn)角(驅(qū)動量)。另外,該時刻(動作狀態(tài))現(xiàn)階段是初始狀態(tài),但根據(jù)圖4的控制循環(huán),是從與初始狀態(tài)不同的動作狀態(tài)起進行彎曲指示輸入。此時,參照在該動作狀態(tài)以前校正的動作特性信息來計算旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)角。計算出的轉(zhuǎn)矩、旋轉(zhuǎn)角是進行彎曲驅(qū)動時的指示值或者目標值。在接下來的步驟S4中,控制部14對電機M進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,以成為計算出的轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)角。并且,如步驟S5所示,校正部17例如以固定周期監(jiān)視構(gòu)成驅(qū)動部9的電機M 的驅(qū)動狀態(tài),并將動作狀態(tài)信息存儲到狀態(tài)存儲部16b中。并且,如步驟S6所示,校正部17還判定有無松弛。具體而言,如步驟S7所示,比較部17b比較由驅(qū)動力檢測部1 檢測出的轉(zhuǎn)矩T的絕對值是否小于正的閾值Tth (Tth > 0)。在判定結(jié)果是轉(zhuǎn)矩T的絕對值小于閾值Tth、即存在松弛的情況下,在步驟S8中進行消除松弛的校正。具體而言,校正部17經(jīng)由控制部14直接對電機M進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。由此,校正為將松弛消除,當消除了松弛后,轉(zhuǎn)矩T的絕對值成為閾值Tth以上。并且,在步驟S9中,校正部17按照在步驟S8中為了消除松弛而相對于在步驟S3 中計算出的旋轉(zhuǎn)角的值旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角量,對從動作特性存儲部16a參照的動作特性信息進行校正。通過參照步驟S5中按照時間序列存儲的信息,能夠高精度地進行該校正。之后,返回步驟S4的處理。由此,當存在松弛時,校正部17進行驅(qū)動控制以消除該松弛,并且與該松弛量相應(yīng)地對動作特性信息進行校正(變更)。此時,由于在步驟S5中已經(jīng)按照時間序列存儲了動作狀態(tài)信息,因此能夠在各個時刻進行可靠的校正。當這樣地消除了松弛時,隨著電機M的旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)矩T(的絕對值)發(fā)生了變化, 當轉(zhuǎn)矩τ超過閾值Tth時,從步驟S7進入步驟S10。在該步驟SlO中,校正部17判定所檢測出的轉(zhuǎn)矩T是否達到了指示值,即步驟S3中計算出的轉(zhuǎn)矩。在檢測出的轉(zhuǎn)矩T未達到指示值的情況下,返回步驟S4的處理。另一方面,在檢測出的轉(zhuǎn)矩T已達到指示值的轉(zhuǎn)矩的情況下,進入步驟Sll的處理,在該步驟Sll中,控制部14判定是否輸入了結(jié)束處置器械3的處置的指示。在未輸入處置結(jié)束的指示的情況下,返回步驟S2的處理,進行與下一次的彎曲指示輸入對應(yīng)的處理。另一方面,在輸入了結(jié)束處置的指示的情況下,結(jié)束圖4的處理。在本實施方式中,由于進行了這樣的控制處理,因此,即使在線lh、12b上產(chǎn)生了松弛,也能夠通過使用了轉(zhuǎn)矩T的閾值Tth的比較判定適當?shù)嘏卸ǔ鲈撍沙?,進而消除該松弛,并且,即使因其松弛量導致實際的動作特性偏離預(yù)先設(shè)定的動作特性,也能夠按照時間序列對其動作特性進行校正。因此,根據(jù)本實施方式,即使在電機M的旋轉(zhuǎn)角因松弛而受到影響的情況下,也能夠?qū)υ撚绊戇M行恰當?shù)男U?,能夠?qū)澢?1進行高精度的彎曲驅(qū)動。并且,根據(jù)本實施方式,即使在不具有檢測彎曲部11的彎曲角的傳感器的情況下,也能夠廣泛地得到應(yīng)用。接著,對本實施方式中的動作進行更具體的說明。此時,為了簡化地示出彎曲部11 的動作,將圖5的左側(cè)的驅(qū)動部9側(cè)和彎曲部11側(cè)表示為其右側(cè)的模型。在圖5的左側(cè), 分別用滑輪23和電機M代表性地表示圖3中的滑輪23a、2 和電機Ma、Mb中的一方。另外,線12a、12b 表示線 12u、12d、或者線 121、12r。并且,如圖5的右側(cè)的模型所示,用滑輪23’表示驅(qū)動部9側(cè)的滑輪23,關(guān)于實際的彎曲部11,在模型中,用彎曲滑輪11,假想地進行表示,并用粗線所示的彎曲方向線L來表示彎曲部11的彎曲方向。圖6用符號Al AlO來表示重復(fù)執(zhí)行如下動作時的代表性的彎曲狀態(tài),所述動作是對圖5的電機M進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,以一定輸出使滑輪23旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度,之后向相反方向旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。另外,圖7示出了在上述動作中,電機M牽引線12a、12b時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩T。另外, 圖8示出了與該動作對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角θ 1和彎曲角9 b的實際動作特性例。圖5中的符號Al表示動作開始時的彎曲狀態(tài)(彎曲部11未彎曲的直線狀態(tài)), 如從該符號Al的狀態(tài)到符號A2所示,電機M使滑輪23朝右旋方向旋轉(zhuǎn)。在符號Al處, 在線1 上存在松弛。因此,在通過電機M使滑輪23朝右旋方向旋轉(zhuǎn)的情況下,消除了線 12a的松弛。S卩,在如圖7、圖8所示,從符號Al轉(zhuǎn)移到符號A2的符號A1-A2的過程中,彎曲角 θ b相對于旋轉(zhuǎn)角θ 1未發(fā)生變化。另外,在圖7中,To表示通過一定的輸出對滑輪23進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時的轉(zhuǎn)矩值。并且,Tl表示與指示值的彎曲角對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩值。比較部17b進行對檢測出的轉(zhuǎn)矩T與閾值Tth進行比較的動作,判定部17a基于其比較結(jié)果T < Tth而判定為存在松弛,使電機M旋轉(zhuǎn)以消除松弛。在成為已消除了松弛的符號A2之后,當電機對進一步旋轉(zhuǎn)時,彎曲角eb也開始變化。并且,由編碼器13檢測到該符號A2的實際動作特性的(旋轉(zhuǎn)角)位置。并且,當轉(zhuǎn)矩T經(jīng)過符號A2后,從最初的符號Al的轉(zhuǎn)矩To起增大而超過閾值Tth,由此判定部17a判定為消除了松弛。之后,彎曲角9b也根據(jù)電機對的旋轉(zhuǎn)角θ ι而變化,經(jīng)過符號A3、A4,S卩,經(jīng)過圖7的符號Α3-Α5的過程,到達符號Α5(坐標位置Ρ2)的預(yù)定的彎曲角ΘΜ。此時的旋轉(zhuǎn)角例如是θ 11。并且,轉(zhuǎn)矩T成為與彎曲角θ bl對應(yīng)地設(shè)定的轉(zhuǎn)矩Tl (圖7)。之后,當輸入了相反方向的彎曲角-θ bl的指示時,電機M開始向相反方向旋轉(zhuǎn)。 此時,如圖6所示,在符號A5處,線12b成為蓄積了相當量的松弛的狀態(tài),并且,由構(gòu)成撓性的軸部7的外管等彈性部件產(chǎn)生(從彎曲的狀態(tài)起)返回至筆直的復(fù)原力,該復(fù)原力對彎曲狀態(tài)的彎曲部11施加使其彎曲角θ b減小的作用。并且,由于在軸部7內(nèi)貫穿地插入了線12a、12b,因此,作用于線12a、12b的摩擦力也發(fā)揮作用。因此,在相當于復(fù)原力和摩擦力混合存在的狀態(tài)的特性中,旋轉(zhuǎn)角θ 1和彎曲角 θ b按照圖7、圖8的符號A6到符號A8所示的特性而變化。參照動作特性存儲部16a的信息來估計該變化時與旋轉(zhuǎn)角θ 1的變化對應(yīng)的彎曲角0 b的值。另外,在如該A6-A8所示進行轉(zhuǎn)移的情況下,最初復(fù)原力的影響較大,因此如圖7 所示,對于轉(zhuǎn)矩T,從轉(zhuǎn)矩T的絕對值小于初始值To的值的狀態(tài)起,轉(zhuǎn)矩T的絕對值朝向初始值To變化。并且,當復(fù)原力與摩擦力平衡時,成為實質(zhì)上削減了復(fù)原力的影響的符號A8。在該符號A8處也是,當存在松弛時,直到該松弛消失以前,即使在符號A9處電機M的旋轉(zhuǎn)角 θ 1變化,彎曲角θ b也不會變化。當符號A9的狀態(tài)結(jié)束時,彎曲角θ b也與旋轉(zhuǎn)角θ 1—起變化,并且轉(zhuǎn)矩T的絕對值也超過閾值Tth。轉(zhuǎn)矩T小于閾值Tth的符號A9的旋轉(zhuǎn)角量作為松弛得到校正。
當轉(zhuǎn)矩T的絕對值超過閾值Tth時,判定為消除了松弛,隨著旋轉(zhuǎn)角θ 1的變化, 彎曲角θ 1按照符號AlO所示的方式變化。由此,旋轉(zhuǎn)角Θ 1與彎曲角eb按照該符號AlO 所示的斜率而變化。符號AlO對應(yīng)于上述的符號A3-A5。并且,當達到彎曲角-θ bl時,電機M的旋轉(zhuǎn)停止。此時,旋轉(zhuǎn)角成為-θ 1,。當繼續(xù)輸入彎曲角θ bl的指示時,經(jīng)過與符號Α6-Α8對應(yīng)的符號All,進而在相當于符號A9的符號A12處,消除了松弛。并且,進行該松弛量的校正。之后,經(jīng)過相當于符號A3-A5的虛線所示的符號A13的過程,成為彎曲角0bl。此時,旋轉(zhuǎn)角9 12成為從符號々345偏離了13后的值。并且,與該偏離值相應(yīng)地變更用于彎曲驅(qū)動的動作特性。進而,在使電機M向相反方向旋轉(zhuǎn)的情況下,經(jīng)過圖8的虛線所示的符號A14的過程,重復(fù)執(zhí)行相同的過程。在本實施方式中,如上所述,存儲部16中的動作特性存儲部16a存儲有圖8所示的將旋轉(zhuǎn)角θ 1與彎曲角0 b關(guān)聯(lián)起來的(與履歷特性對應(yīng)的)動作特性、以及(未圖示的)將轉(zhuǎn)矩T與彎曲角Θ b關(guān)聯(lián)起來的動作特性的信息,在線1加、12b上產(chǎn)生了松弛時,進行驅(qū)動控制以消除該松弛,并且,針對彎曲驅(qū)動中所使用的動作特性信息進行考慮了該松弛量的影響的校正。因此,根據(jù)本實施方式,即使產(chǎn)生了松弛,也能夠消除或者充分地降低其影響,能夠?qū)澢?1進行高精度的彎曲驅(qū)動。另外,在本實施方式中,不需要用于檢測對線12a、12b作用的張力的傳感器,因此,對于不具有這樣的傳感器的現(xiàn)有的處置器械的情況,也能夠廣泛地進行應(yīng)用。另外,作為預(yù)先存儲在動作特性存儲部16a中的動作特性信息,例如在軸部7從筆直的初始狀態(tài)起進行彎曲驅(qū)動的情況下,此時的松弛量基本是確定的值。因此,可以采取如下處理預(yù)先存儲此時的松弛量作為動作特性信息,以區(qū)別于其他的動作狀態(tài)時的松弛。(第2實施方式)圖9示出了本發(fā)明的第2實施方式的處置器械裝置1B。該處置器械裝置IB在圖 1的處置器械裝置1的處置器械3中,具有設(shè)有傳感器51的處置器械:3B。并且,該處置器械3B具有處置部8B來代替圖1的處置器械3的處置部8,該處置部8B利用從高頻電源裝置52輸出的高頻驅(qū)動信號的高頻能量來進行患部組織的切除等處置。并且,該處置器械裝置IB在圖1的處置器械裝置1的控制裝置4中,具有設(shè)有彎曲角檢測部53的控制裝置4B,該彎曲角檢測部53通過輸入上述傳感器51的檢測信號而檢測彎曲角,并且,彎曲角檢測部53將檢測出的彎曲角的信息輸出到校正部17。彎曲角檢測部53具有能夠改變?nèi)〉脗鞲衅?1的檢測信號的時機的取得時機可變 53bο并且,由動作檢測部M檢測高頻電源裝置52的電源接通/斷開狀態(tài)、以及包含高頻輸出值的輸出值的動作狀態(tài),該動作檢測部M將檢測到的動作檢測信號輸出到校正部 17。校正部17根據(jù)該動作檢測信號、以及與對彎曲部11進行彎曲驅(qū)動的動作狀態(tài)相應(yīng)地由編碼器13檢測到的檢測信號和由傳感器51檢測到的彎曲角的檢測信號,對包含對彎曲部11實際進行彎曲驅(qū)動時的驅(qū)動量在內(nèi)的動作進行校正。
在第1實施方式中,是不具有作為彎曲部11的彎曲角的檢測單元的傳感器的結(jié)構(gòu),與之相對,在本實施方式中,具有檢測作為彎曲部11的變形量的彎曲角的傳感器51,因此在本實施方式中,將該傳感器51的檢測信號用于構(gòu)成驅(qū)動部9的電機M對彎曲驅(qū)動的控制。在本實施方式中,也基本上按照圖4所示的流程圖進行控制處理。此時,通過利用檢測彎曲角的傳感器51的檢測信號,能夠以比第1實施方式的情況更高的精度對彎曲部11 進行彎曲驅(qū)動。另外,在本實施方式中,編碼器13的檢測精度被設(shè)定得比傳感器51的檢測
精度尚。因此,在通常的使用狀態(tài)下,在例如設(shè)置于校正部17中的設(shè)定部17c中設(shè)定為編碼器13的檢測信號優(yōu)先于傳感器51的檢測信號。另一方面,在由于線12的松弛或復(fù)原力等的影響而使得基于編碼器13的檢測信號很難高精度地檢測彎曲角的情況下(具體而言,是第1實施方式中說明的利用存儲部16 的參照信息來檢測彎曲角的情況),設(shè)定為優(yōu)先使用傳感器51的檢測信號。在本實施方式中,如上所述,通過在設(shè)定部17c中恰當?shù)卦O(shè)定編碼器13和傳感器 51的2個檢測信號中實際優(yōu)先使用的一方,能夠進行精度高的彎曲驅(qū)動。另外,關(guān)于設(shè)定部17c所設(shè)定的設(shè)定信息,例如,可使用作為非易失性可改寫存儲器的例如閃存將該設(shè)定信息存儲到該閃存中,并根據(jù)使用條件等進行變更設(shè)定。如上所述,在本實施方式中,也基本上與第1實施方式相同,參照動作特性信息, 根據(jù)基于編碼器13的旋轉(zhuǎn)角以及基于電機M的電流值等檢測出的轉(zhuǎn)矩T,對電機M進行彎曲驅(qū)動。本實施方式中的主要特征是在處于第1實施方式中很難高精度地檢測彎曲角的動作狀態(tài)的情況下,不是根據(jù)基于編碼器13的旋轉(zhuǎn)角并參照預(yù)先存儲的參照信息的特性來檢測(或估計)與旋轉(zhuǎn)角對應(yīng)的彎曲角,而是優(yōu)先使用傳感器51的檢測信號來檢測彎曲角。另外,通過用傳感器51檢測彎曲角,對與彎曲角對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角進行校正。接著對本實施方式中的校正部17的校正動作進行說明。圖10示出了根據(jù)本實施方式,基于編碼器13和傳感器51的檢測信號對電機M 進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時的校正部17的校正動作的說明圖。在圖10的動作說明圖中,使用傳感器51的檢測信號進行校正以前的校正動作與第1實施方式的情況基本相同。即,在圖10的截止于處理M1、M2的校正與第1實施方式相同,而處理M3的校正與第1實施方式的情況不同。圖10中最左側(cè)的圖10㈧的最下方第3層中所示的符號F3的圖示出了執(zhí)行如下的往復(fù)彎曲動作時的狀態(tài)通過電機M對彎曲部11進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,使得彎曲部11從直線狀態(tài)向左側(cè)彎曲預(yù)定角度,之后,使彎曲部11向相反方向彎曲預(yù)定角度。這里,橫軸表示時間t。并且,圖10 (A)中第1層中所示的符號Fl的圖以及第2層中所示的符號F2的圖示出了與第3層的情況對應(yīng)的由編碼器13檢測的電機M的旋轉(zhuǎn)角θ 1和由傳感器51檢測的彎曲角θ 2。這些由編碼器13檢測的旋轉(zhuǎn)角θ 1和由傳感器51檢測的彎曲角θ 2經(jīng)過驅(qū)動量檢測部1 和彎曲角檢測部53輸入到校正部17。
此時,如圖10 (B)所示,校正部17參照符號Fl處的編碼器13的信息、以及從動作特性存儲部16a讀出的動作特性(圖10(B)中的符號F4示出了該動作特性的概況),在箭頭所示的處理Stl中,將旋轉(zhuǎn)角θ 1校正為用于計算彎曲部11的彎曲角9b的旋轉(zhuǎn)角ea。 校正后的彎曲角θ a的特性用符號F5表示。另外,在進行該校正的情況下,也使用了彎曲角θ b與轉(zhuǎn)矩T的動作特性(相關(guān)關(guān)系)的信息。符號F5所示的旋轉(zhuǎn)角θ a進一步根據(jù)由校正部17中的比較部17b和判定部17a 進行的松弛檢測,在箭頭所示的處理中被進行基于松弛檢測的松弛校正,成為符號F6 的特性那樣的旋轉(zhuǎn)角θ a’。另外,在符號F6處,對轉(zhuǎn)矩T的絕對值小于閾值Tth的部分進行松弛校正。由此,校正部17對計算出的符號F6與符號F2所示的傳感器51的信息進行比較, 在箭頭所示的處理M3中,校正為最終校正后的動作特性的旋轉(zhuǎn)角θ ’的信息。圖10(C) 的符號F7示出了這樣校正后的旋轉(zhuǎn)角θ,的特性例。另外,關(guān)于旋轉(zhuǎn)角θ ’,例如根據(jù)校正前的旋轉(zhuǎn)角θ a’,基于傳感器51的檢測信號對符號cl、c2所示的部分進行校正。符號cl、c2所示的部分是第1實施方式中作為參照信息而說明的、例如圖8中的符號P2到P3 (A6-A8)、符號P5到P6 (All)的部分。并且,在圖7 中,也用(cl)示出了優(yōu)先使用傳感器51的檢測信號的部分。在第1實施方式中,由于復(fù)原力等起作用,因而很難高精度地檢測出彎曲角θ b, 因此預(yù)先準備了參照信息以對其進行校正(彌補),而在本實施方式中,不使用參照信息, 而是使用傳感器51的檢測信號直接檢測彎曲角,并根據(jù)檢測出的彎曲角對旋轉(zhuǎn)角進行校正。不過,如以下說明的那樣,這限于不會受到高頻驅(qū)動信號的噪聲影響的情況。因此,根據(jù)本實施方式,與第1實施方式相比,能夠進行更高精度的彎曲驅(qū)動。另外,在本實施方式中,在接通了高頻電源裝置52而向處置部8B輸出了高頻能量的狀態(tài)下,傳感器51的檢測信號中會混入高頻驅(qū)動信號的噪聲,因此,不使用傳感器51的檢測信號。并且,在未對處置部8B輸出高頻能量的期間,當例如從彎曲部11彎曲后的狀態(tài)起檢測到減小彎曲驅(qū)動的動作狀態(tài)的彎曲角或者向相反方向彎曲的狀態(tài)時,使用傳感器51 的檢測信號。S卩,第1實施方式中的動作特性存儲部16a中作為參照信息而存儲的動作特性部分與其他動作特性部分相比,彎曲角的檢測精度低,因此,通過檢測這樣的動作狀態(tài)并且此時使用傳感器51的檢測信號,能夠提高彎曲角的檢測精度。由此,能夠進一步提高驅(qū)動單元對彎曲部11進行彎曲驅(qū)動的精度。因此,例如,校正部17可以監(jiān)視(monitor)從輸入裝置5對控制部14輸入的彎曲方向和彎曲角的指示值?;蛘撸U?7可以構(gòu)成為具有(作為驅(qū)動力變化檢測部的)轉(zhuǎn)矩變化檢測部17d(參照圖9),該轉(zhuǎn)矩變化檢測部17d檢測從控制部14提供給構(gòu)成驅(qū)動部 9的電機M的驅(qū)動信號的狀態(tài),具體而言,檢測作為驅(qū)動力的超過預(yù)定值的轉(zhuǎn)矩T的變化的產(chǎn)生。轉(zhuǎn)矩變化檢測部17d監(jiān)視電機M的轉(zhuǎn)矩T的絕對值在從超過閾值Tth的較大值起的預(yù)定值以上的范圍內(nèi)變化到較小值這樣的轉(zhuǎn)矩變化。具體而言,檢測(監(jiān)視)從達到閾值Tth以上的轉(zhuǎn)矩T (的絕對值)的彎曲狀態(tài)起超過正的第2閾值Tth2(>0)的范圍的轉(zhuǎn)矩變化的產(chǎn)生。例如,在電機M從某旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)矩T > Tth2的狀態(tài)起其旋轉(zhuǎn)方向朝著相反方向變化的情況下,進入其轉(zhuǎn)矩變化超過第2閾值Tth2的范圍。并且,在該轉(zhuǎn)矩變化、即復(fù)原力等起作用的動作狀態(tài)的情況下,取得傳感器51的檢測信號,根據(jù)基于該檢測信號檢測出的彎曲角的信息,對動作狀態(tài)進行校正。這樣的控制也應(yīng)用于未使用高頻能量的情況以及使用了高頻能量的處置器械IBB 的情況。根據(jù)進行這樣控制的本實施方式,即使在容易因高頻能量在傳感器51的檢測信號中混入噪聲的環(huán)境的情況下,也能夠降低其影響而執(zhí)行高精度的彎曲驅(qū)動。并且,在未使用高頻能量的情況下,也能夠恰當?shù)厥褂脗鞲衅?1的信息進行高精度的彎曲驅(qū)動。另外,在上述實施方式中,作為醫(yī)療裝置,說明了分別具有處置器械3、;3B的處置器械裝置1、1B的情況,不過,也可同樣應(yīng)用于在插入部31上設(shè)有彎曲部35的內(nèi)窺鏡2、或者具有內(nèi)窺鏡2的內(nèi)窺鏡裝置的情況。具體而言,將圖3所示的軸部7和處置器械8當作圖2的插入部31,將把持部6當作操作部32,并在與圖2的通用纜線33的端部相連的信號處理裝置41內(nèi)設(shè)置與圖2的虛線所示的控制裝置4(或者4B)相當?shù)目刂蒲b置42,由此能夠同樣地進行應(yīng)用。此時,成為在內(nèi)窺鏡2的操作部32內(nèi)設(shè)有電機Ma、Mb、滑輪23a、23b、編碼器13a、13b的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不用說能夠應(yīng)用于具有彎曲部11的處置器械3 JB的情況,還能夠廣泛應(yīng)用于具有彎曲部35的內(nèi)窺鏡2的情況的醫(yī)療裝置。另外,以將上述實施方式的一部分進行組合的方式等構(gòu)成的實施方式也屬于本發(fā)明。本申請是以2009年11月18日于日本申請的日本特愿2009-263175號為優(yōu)先權(quán)主張的基礎(chǔ)而進行申請,將上述公開的內(nèi)容引用到本申請的說明書、權(quán)利要求書和附圖中。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)療裝置,其特征在于,該醫(yī)療裝置具有 彎曲部,其借助被牽引的線而彎曲;驅(qū)動部,其產(chǎn)生對所述線進行牽引驅(qū)動的驅(qū)動力; 檢測部,其用于檢測所述驅(qū)動部的驅(qū)動量; 驅(qū)動力檢測部,其檢測所述驅(qū)動部的驅(qū)動力;存儲部,其預(yù)先存儲有所述驅(qū)動部的驅(qū)動力和驅(qū)動量與所述彎曲部的彎曲量之間的相關(guān)關(guān)系的信息;彎曲量檢測部,其根據(jù)所述驅(qū)動量和所述驅(qū)動力、以及存儲于所述存儲部中的所述信息,檢測所述彎曲部的彎曲量;判定部,其根據(jù)所述驅(qū)動力檢測部的檢測結(jié)果來判定所述線有無松弛;以及校正部,其根據(jù)所述判定部的判定結(jié)果對所述驅(qū)動部的驅(qū)動量進行校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,在所述判定部判定為所述線存在松弛的情況下,所述校正部對所述驅(qū)動部進行驅(qū)動, 使得相對于該驅(qū)動部消除線的松弛,并且,所述校正部至少按照與所述松弛對應(yīng)的驅(qū)動量, 對用于所述彎曲部的彎曲量檢測的所述信息進行校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置,其特征在于, 所述驅(qū)動部由電機構(gòu)成,所述驅(qū)動力檢測部使用所述電機的驅(qū)動信號的信息,計算作為所述驅(qū)動力的轉(zhuǎn)矩, 所述彎曲量檢測部根據(jù)作為所述電機的驅(qū)動量的旋轉(zhuǎn)角、所述電機的轉(zhuǎn)矩的絕對值T、 以及所述存儲部的信息,檢測所述彎曲部的彎曲角,所述判定部具有對所述轉(zhuǎn)矩與預(yù)先設(shè)定的正的閾值Tth進行比較的比較部,如果T<Tth,則判定為線存在松弛,如果T > Tth,則判定為線不存在松弛。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)療裝置,其特征在于, 所述驅(qū)動部由電機構(gòu)成,所述驅(qū)動力檢測部使用所述電機的驅(qū)動信號的信息,計算作為所述驅(qū)動力的轉(zhuǎn)矩, 所述彎曲量檢測部根據(jù)作為所述電機的驅(qū)動量的旋轉(zhuǎn)角、所述電機的轉(zhuǎn)矩的絕對值T、 以及所述存儲部的信息,檢測所述彎曲部的彎曲角,所述判定部具有對所述轉(zhuǎn)矩與預(yù)先設(shè)定的正的閾值Tth進行比較的比較部,如果T<Tth,則判定為線存在松弛,如果T > Tth,則判定為線不存在松弛。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,所述存儲部預(yù)先存儲有發(fā)揮如下作用的動作特性的參照信息,所述作用是在所述彎曲部彎曲到預(yù)定角度之后向相反方向彎曲的情況下,使得該彎曲部向所述相反方向復(fù)原, 所述彎曲量檢測部參照所述參照信息,根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角檢測對應(yīng)的所述彎曲角。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,所述存儲部預(yù)先存儲有發(fā)揮如下作用的動作特性的參照信息,所述作用是在所述彎曲部彎曲到預(yù)定角度之后向相反方向彎曲的情況下,使得該彎曲部向所述相反方向復(fù)原, 所述彎曲量檢測部參照所述參照信息,根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角檢測對應(yīng)的所述彎曲角。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,該醫(yī)療裝置還具有檢測所述彎曲部的彎曲角的傳感器,所述校正部根據(jù)所述傳感器的檢測信號,對所述電機的旋轉(zhuǎn)角進行校正。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,該醫(yī)療裝置還具有設(shè)定部,該設(shè)定部執(zhí)行優(yōu)先使用編碼器的檢測信號和所述傳感器的檢測信號中的一方時的設(shè)定,其中,所述編碼器構(gòu)成所述檢測部,檢測所述電機的旋轉(zhuǎn)角, 該旋轉(zhuǎn)角用于所述彎曲部的彎曲角。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,該醫(yī)療裝置還具有轉(zhuǎn)矩變化檢測部,該轉(zhuǎn)矩變化檢測部檢測如下變化的產(chǎn)生,所述變化是從所述轉(zhuǎn)矩的絕對值T為所述閾值Tth以上的狀態(tài)起,在所述轉(zhuǎn)矩的絕對值T為超過該閾值Tth的第2閾值Tth2以上的值處,所述轉(zhuǎn)矩的絕對值T變小。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,所述設(shè)定部進行如下設(shè)定當所述轉(zhuǎn)矩變化檢測部檢測出產(chǎn)生了所述轉(zhuǎn)矩的絕對值T 在第2閾值Tth2以上的值處變小的變化時,優(yōu)先使用所述傳感器的檢測信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,所述設(shè)定部進行如下設(shè)定在高頻電源裝置產(chǎn)生高頻驅(qū)動信號的環(huán)境下,不使用所述傳感器的檢測信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,所述存儲部還按照時間序列存儲如下數(shù)據(jù)該數(shù)據(jù)包含在驅(qū)動所述電機時,在各個時刻檢測的所述旋轉(zhuǎn)角和所述轉(zhuǎn)矩。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,所述存儲部還按照時間序列存儲如下數(shù)據(jù)該數(shù)據(jù)包含在驅(qū)動所述電機時,在各個時刻檢測的所述旋轉(zhuǎn)角和所述轉(zhuǎn)矩。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,所述醫(yī)療裝置具有在能夠插入體腔內(nèi)的插入部的前端側(cè)設(shè)有所述彎曲部的內(nèi)窺鏡或者處置器械。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,所述醫(yī)療裝置具有在能夠插入體腔內(nèi)的插入部的前端側(cè)設(shè)有所述彎曲部的內(nèi)窺鏡或者處置器械。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,在所述判定部判定為所述線存在松弛的情況下,所述校正部將所述電機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動至不存在所述線的松弛,并且,所述校正部按照從存在所述松弛到消除了松弛為止對所述電機進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)角的量,對用于檢測所述彎曲部的彎曲量的存儲于所述存儲部中的所述信息進行校正。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療裝置,其特征在于,所述檢測部由編碼器構(gòu)成,該編碼器被收納在設(shè)于所述插入部的后端的操作部內(nèi),檢測構(gòu)成所述驅(qū)動部的所述電機的旋轉(zhuǎn)角。
全文摘要
醫(yī)療裝置具有彎曲部,其借助被牽引的線而彎曲;驅(qū)動部,其對線進行牽引驅(qū)動;檢測驅(qū)動部的驅(qū)動量和驅(qū)動力的檢測部和驅(qū)動力檢測部;存儲部,其預(yù)先存儲有驅(qū)動部的驅(qū)動力和驅(qū)動量的相關(guān)關(guān)系的信息;彎曲量檢測部,其根據(jù)驅(qū)動量和驅(qū)動力、以及存儲部中的信息,檢測彎曲部的彎曲量;判定部,其根據(jù)驅(qū)動力檢測部的檢測結(jié)果來判定線有無松弛;以及校正部,其根據(jù)判定部的判定結(jié)果對驅(qū)動部的驅(qū)動量進行校正。
文檔編號A61M25/01GK102573600SQ20108004607
公開日2012年7月11日 申請日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者梅本義孝 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社