手術(shù)器械裝置制造方法
【專利摘要】一種手術(shù)器械裝置（1）包括：在手術(shù)操作中使用的手術(shù)器械部（32）；從動臂（31），該從動臂（31）保持手術(shù)器械（32）；驅(qū)動桿（34），該驅(qū)動桿（34）形成為軸形狀，其沿軸線方向的一端部連接到手術(shù)器械（32）而其沿軸線方向的另一端部被從動臂（31）支撐，并且該驅(qū)動桿（34）在手術(shù)器械（32）與從動臂（31）之間傳遞力；距離變化檢測單元，該距離變化檢測單元以當(dāng)無負(fù)荷施加于手術(shù)器械（32）時驅(qū)動桿（34）上沿軸線方向的兩個點(diǎn)之間的距離為基準(zhǔn)，來檢測該距離的變化；以及力計(jì)算單元，該力計(jì)算單元基于距離變化檢測單元所檢測到的距離的變化，來計(jì)算從手術(shù)器械（32）或從動臂（31）向驅(qū)動桿（34）施加的力。
【專利說明】手術(shù)器械裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及手術(shù)器械裝置。更具體地，本發(fā)明涉及例如，對從設(shè)置在遠(yuǎn)端中的手術(shù)器械部施加的力進(jìn)行檢測并且適當(dāng)用于主從式操縱器中的手術(shù)器械裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]到目前為止，作為手術(shù)操作輔助系統(tǒng)，有一種已知的主從式操縱器，該主從式操縱器將手術(shù)操作員操縱的主部的移動傳遞到在從部中設(shè)置的手術(shù)器械裝置。
[0003]在這種操縱器中，期望主部中的操縱精確地傳遞到手術(shù)器械裝置。而且，期望手術(shù)操作員在對伴隨著手術(shù)操作而作用于手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部上的力的大小進(jìn)行精確識別的同時來操縱主部。
[0004]出于這個原因，例如，專利文獻(xiàn)I公開了一種力覺檢測裝置，該力覺檢測裝置檢測施加于操縱器臂部的遠(yuǎn)端中所設(shè)置的操作部(手術(shù)器械部)的力。該力覺檢測裝置設(shè)置有內(nèi)管，該內(nèi)管容納用于傳遞驅(qū)動力的驅(qū)動力傳遞機(jī)構(gòu)；以及力覺檢測部，向該力覺檢測部傳遞該內(nèi)管的變形。該力覺檢測部利用通過固定部和嚙合部附接到內(nèi)管的外周壁并檢測連接部的變形量的應(yīng)變儀來檢測應(yīng)變量。該力覺檢測裝置可以基于該應(yīng)變量來檢測施加于操作部的力。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本未審查專利申請首次公開N0.2005-103056
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的問題`
[0009]然而，在專利文獻(xiàn)I所公開的技術(shù)中，由應(yīng)變儀來檢測操作部附近的微小應(yīng)變量，因此，檢測到施加于操作部的力。由于應(yīng)變儀是對局部產(chǎn)生的微小應(yīng)變進(jìn)行測量的裝置，所以無法高精度地檢測力，除非在安裝應(yīng)變儀的位置處的應(yīng)變量與作用于操作部上的力之間存在著聞的相關(guān)性。
[0010]此外，在手術(shù)器械裝置中，需要對在體腔內(nèi)使用的手術(shù)器械部執(zhí)行滅菌處理，并且存在無法重復(fù)再使用手術(shù)器械部的情況。出于這個原因，手術(shù)器械部被設(shè)置為可附接到手術(shù)器械裝置主體并且可從該手術(shù)器械裝置主體拆卸，該手術(shù)器械裝置主體設(shè)置在體腔外部且可以再使用。
[0011]在這種情況下，當(dāng)應(yīng)變儀設(shè)置在手術(shù)器械部側(cè)時，需要在手術(shù)器械部與手術(shù)器械裝置主體之間設(shè)置可拆裝的連接器，以便傳輸應(yīng)變儀的輸出。然而，由于因拆裝所產(chǎn)生的接觸電阻的變化，所以難以發(fā)送穩(wěn)定輸出。
[0012]此外，當(dāng)應(yīng)變儀設(shè)置在手術(shù)器械裝置主體側(cè)時，在手術(shù)器械部與手術(shù)器械裝置主體之間夾著可拆裝的連接部。出于這個原因，應(yīng)變測量位置從力所作用的位置移開，并且由于該連接部的接觸狀態(tài)的變化而難以精確地傳遞應(yīng)變。[0013]鑒于上述問題，做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供能夠用簡單的構(gòu)造來高度精確地測量施加于手術(shù)器械部的力的手術(shù)器械裝置。
[0014]解決問題的方案
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種手術(shù)器械裝置包括:在手術(shù)操作中使用的手術(shù)器械部；手術(shù)器械裝置主體，該手術(shù)器械裝置主體保持所述手術(shù)器械部；力傳遞部件，該力傳遞部件形成為軸形狀，其沿軸線方向的一端部連接到所述手術(shù)器械部而其沿所述軸線方向的另一端部被所述手術(shù)器械裝置主體支撐，并且該力傳遞部件在所述手術(shù)器械部與所述手術(shù)器械裝置主體之間傳遞力；距離變化檢測單元，該距離變化檢測單元以當(dāng)無負(fù)荷施加于所述手術(shù)器械部時在所述力傳遞部件上沿軸線方向彼此分開的兩點(diǎn)之間的距離為基準(zhǔn)，來檢測所述距離的變化；以及力計(jì)算單元，該力計(jì)算單元基于所述距離變化檢測單元所檢測到的距離的變化，來計(jì)算從所述手術(shù)器械部或所述手術(shù)器械裝置主體向所述力傳遞部件施加的力。
[0016]此外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的手術(shù)器械裝置中，所述力計(jì)算單元包括存儲用于將所述距離的變化轉(zhuǎn)換為所述力的轉(zhuǎn)換公式的存儲單元，并且執(zhí)行使用所述轉(zhuǎn)換公式將所述距離的變化轉(zhuǎn)換為所述力的計(jì)算。
[0017]此外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在根據(jù)本發(fā)明的第一方面或第二方面的手術(shù)器械裝置中，所述距離變化檢測單元包括第一位移檢測單元，該第一位移檢測單元檢測在所述力傳遞部件上沿所述軸線方向彼此分開的兩點(diǎn)中的遠(yuǎn)端側(cè)點(diǎn)的位移；以及第二位移檢測單元，該第二位移檢測單元檢測在所述力傳遞部件上沿所述軸線方向彼此分開的兩點(diǎn)中的近端側(cè)點(diǎn)的位移。然后，所述距離變化檢測單元將所述第一位移檢測單元所檢測到的所述遠(yuǎn)端側(cè)點(diǎn)的位移和所述第二位移檢測單元所檢測到的所述近端側(cè)點(diǎn)的位移轉(zhuǎn)換為以所述手術(shù)器械部不被施加負(fù)荷時的位置為基準(zhǔn)的位移，并且利用轉(zhuǎn)換之后所述遠(yuǎn)端側(cè)點(diǎn)的位移與所述近端側(cè)點(diǎn)的位移之間的差來計(jì)算所述距離的變化。
[0018]此外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的包括所述第一位移檢測單元和所述第二位移檢測單元的所述手術(shù)器械裝置中，所述第一位移檢測單元和所述第二位移檢測單元中的至少一方由線性編碼器組成。
[0019]此外，根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在根據(jù)本發(fā)明的第三方面或第四方面的手術(shù)器械裝置中，所述手術(shù)器械裝置主體包括使所述力傳遞部件的所述近端部沿軸線方向前后移動的驅(qū)動單元，并且所述力傳遞部件借助所述驅(qū)動單元而被支撐于所述手術(shù)器械裝置主體。
[0020]此外，根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在根據(jù)本發(fā)明的第五方面的手術(shù)器械裝置中，所述驅(qū)動單元包括驅(qū)動量檢測器，該驅(qū)動量檢測器檢測前后驅(qū)動的驅(qū)動量，并且所述第二位移檢測單元基于所述驅(qū)動量檢測器的所述輸出來檢測所述近端側(cè)點(diǎn)的位移。
[0021]此外，根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在根據(jù)本發(fā)明的第三方面至第六方面中任意一個方面的手術(shù)器械裝置中，所述手術(shù)器械部可附接到所述手術(shù)器械裝置主體并且從該手術(shù)器械裝置主體可拆卸，并且所述力傳遞部件包括遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件，該遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件設(shè)置在所述手術(shù)器械部中并且具有設(shè)置在其所述近端側(cè)的第一連接部；和近端側(cè)力傳遞部件，該近端側(cè)力傳遞部件設(shè)置在所述手術(shù)器械裝置主體中并且具有第二連接部，該第二連接部設(shè)置在所述遠(yuǎn)端側(cè)并連接到所述遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件的第一連接部。
[0022]此外，根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在根據(jù)本發(fā)明的第七方面的包括第一位移檢測單元和第二位移檢測單元并且包括遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件和近端側(cè)力傳遞部件的手術(shù)器械裝置中，所述第一位移檢測單元檢測所述遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件上的點(diǎn)的位移，并且所述第二位移檢測單元檢測所述近端側(cè)力傳遞部件上的點(diǎn)的位移。
[0023]此外，根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在根據(jù)本發(fā)明的第一方面或第二方面的手術(shù)器械裝置中，所述距離變化檢測單元包括位移檢測單元，該位移檢測單元檢測在所述力傳遞部件上沿所述軸線方向彼此分開的所述兩點(diǎn)中的一個點(diǎn)的位移；以及位移檢測單元保持部件，該位移檢測單元保持部件被固定到所述力傳遞部件上沿所述軸線方向彼此分開的所述兩點(diǎn)中的另一個點(diǎn)，沿所述力傳遞部件的軸線方向延伸，并且將所述位移檢測單元保持在距所述另一個點(diǎn)預(yù)定距離處。
[0024]此外，根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在根據(jù)本發(fā)明的第九方面的包括位移檢測單元的手術(shù)器械裝置中，所述位移檢測單元由線性編碼器構(gòu)成。
[0025]此外，根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，在根據(jù)本發(fā)明的第九方面或第十方面的手術(shù)器械裝置中，所述手術(shù)器械裝置主體包括使所述力傳遞部件的所述近端部沿所述軸線方向前后移動的驅(qū)動單元，并且所述力傳遞部件借助所述驅(qū)動單元而被支撐于所述手術(shù)器械裝置主體。
[0026]此外，根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，在根據(jù)本發(fā)明的第九方面至第十一方面中任意一個方面的手術(shù)器械裝置中，所述手術(shù)器械部可附接到所述手術(shù)器械裝置主體并且從該手術(shù)器械裝置主體可拆卸，并且所述力傳遞部件包括遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件，該遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件設(shè)置在所述手術(shù)器械部中并且具有設(shè)置在其所述近端側(cè)的第一連接部；和近端側(cè)力傳遞部件，該近端側(cè)力傳遞部件設(shè)置在所述手術(shù)器械裝置主體中并且具有第二連接部，該第二連接部設(shè)置在近端側(cè)力傳遞部件的遠(yuǎn)端側(cè)，連接到所述遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件的第一連接部。
[0027]此外，根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，在根據(jù)本發(fā)明的第一方面至第十二方面中的任意一個方面的手術(shù)器械裝置中，所述力傳遞部件包括距離變化放大部，該距離變化放大部設(shè)置在沿所述軸線方向彼此分開的所述兩點(diǎn)之間的部分中，使得由從所述手術(shù)器械部或所述手術(shù)器械裝置主體施加的力造成的沿所述軸線方向的變形變得比所述兩個點(diǎn)之間的另一個部其它部分的變形更大。
[0028]發(fā)明效果
[0029]根據(jù)上述手術(shù)器械裝置，距離變化檢測單元以當(dāng)無負(fù)荷施加于手術(shù)器械部時力傳遞部件上的兩個點(diǎn)之間的距離為基準(zhǔn)來檢測該距離的變化，并且可以由力計(jì)算單元基于距離的變化來計(jì)算作用于力傳遞部件上的力。由此，可以利用簡單的構(gòu)造來高度精確地測量作用于手術(shù)器械部上的力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)操作輔助系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)造圖。
[0031]圖2A是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆裝時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0032]圖2B是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆裝時的構(gòu)造的示意性截面圖。[0033]圖3是例示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的計(jì)算處理單元的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0034]圖4是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的變型例(第一變型例)的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0035]圖5是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0036]圖6是例示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的計(jì)算處理單元的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0037]圖7是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的變型例(第二變型例)的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0038]圖8是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的另一個變型例(第三變型例)的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0039]圖9是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0040]圖10是例示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的計(jì)算處理單元的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0041]圖11是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0042]圖12A是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的手術(shù)器械部的操作的示意性說明圖。
[0043]圖12B是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的手術(shù)器械部的操作的示意性說明圖。
`[0044]圖13是例示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的變型例(第四變型例)的手術(shù)器械裝置的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0045]圖14A是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0046]圖14B是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的變型例(第五變型例)的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0047]圖14C是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的另一個變型例(第六變型例)的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]下文將通過參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施方式。在所有附圖中，即使是不同的實(shí)施方式，相同的附圖標(biāo)記也將給予相同或等同部件，并且將不重復(fù)其重復(fù)描述。
[0049][第一實(shí)施方式]
[0050]將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置。
[0051]圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)操作輔助系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)造圖。圖2是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆裝時的構(gòu)造的示意性截面圖。圖3是例示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的計(jì)算處理單元的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0052]如圖1所示，本實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I對應(yīng)于適當(dāng)用于主從式手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100的裝置。
[0053]手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100包括主操縱輸入裝置10、主控制裝置20、從側(cè)控制單元33和從操縱器30。
[0054]主操縱輸入裝置10充當(dāng)向從操縱器30傳遞手術(shù)操作員Op的操縱移動的主裝置。主操縱輸入裝置10包括主顯示單元12和操縱單元11。
[0055]主顯示單元12顯示由照相機(jī)(未示出)拍攝的患者P的被治療部及其附近的圖像。
[0056]操縱單元11是將手術(shù)操作員Op的操縱移動傳遞到從操縱器30的部件，并且連接到主控制裝置20，使得能夠進(jìn)行與主控制裝置20之間的通信。此外，操縱單元11設(shè)置在主顯示單元12前面，使得手術(shù)操作員Op可以在觀看主顯示單元12的同時對操縱單元進(jìn)行操縱。
[0057]當(dāng)操縱單元11由手術(shù)操作員Op操縱時，操縱單元11分析操縱移動。然后，用于驅(qū)動從操縱器30的操縱信號被發(fā)送到主控制裝置20。
[0058]主控制裝置20包括主控制單元21和操縱器控制單元22。
[0059]主控制單元21接收從主操縱輸入裝置10發(fā)送的操縱信號，并且為了實(shí)現(xiàn)基于該操縱信號的操作，分析作為從操縱器30的控制對象的可動部的驅(qū)動量。主控制單元21向操縱器控制單元22發(fā)送可動部選擇信號24和針對由該可動部選擇信號24選擇的可動部的指示值23。
[0060]為了實(shí)現(xiàn)從主控制單元21發(fā)送的指示值23的操作，操縱器控制單元22通過借助從側(cè)控制單元33執(zhí)行與由可動部選擇信號24選擇的從操縱器30的可動部的通信，來控制各個可動部的操作。
[0061]從側(cè)控制單元33電連接到操縱`器控制單元22和從操縱器30的各個可動部。從側(cè)控制單元33基于來自操縱器控制單元22的控制信號來控制從操縱器30，并且向操縱器控制單元22發(fā)送從從操縱器30所發(fā)送的各個可動部的位置信息、和用于控制各個可動部所需的檢測信號等。
[0062]此外，在本實(shí)施方式中，顯示單元39連接到從側(cè)控制單元33，使得在手術(shù)操作員Op看得見的位置顯示后面要描述的手術(shù)器械部的作用力的信息。
[0063]從操縱器30包括多個手術(shù)器械裝置I和指示手術(shù)器械裝置I在患者P周圍移動的關(guān)節(jié)型機(jī)器人30a。
[0064]手術(shù)器械裝置I和關(guān)節(jié)型機(jī)器人30a分別包括多個可動部，這些可動部作為從側(cè)控制單元33的控制對象?；趤碜詮膫?cè)控制單元33的控制信號來控制多個可動部的各個操作。
[0065]如圖2A和圖2B所示，手術(shù)器械裝置I包括手術(shù)器械32 (手術(shù)器械部)、從動臂31(手術(shù)器械裝置主體)和計(jì)算處理單元40。
[0066]在本實(shí)施方式中，手術(shù)器械裝置I整體形成為細(xì)長軸形狀，并且其一端側(cè)在使用時指向患者P的體腔。出于這個原因，下文中，在描述手術(shù)器械裝置I的各個部件沿手術(shù)器械裝置I的軸線方向的相對位置的描述中，在使用中面向患者P的體腔的一側(cè)將稱作遠(yuǎn)端偵牝并且該遠(yuǎn)端側(cè)的相對側(cè)將稱作近端側(cè)，除非有具體指示。
[0067]作為手術(shù)器械32，可以采用手術(shù)操作工具，該手術(shù)操作工具具有在手術(shù)操作期間用于體腔內(nèi)或被治療部附近的各種操作的適當(dāng)構(gòu)造。此外，手術(shù)器械32可以包括可動部或者可以不包括可動部。此外，可動部可以是在與病變部或其他手術(shù)操作工具直接接觸的同時進(jìn)行操作的操作部，或者可以僅僅是手術(shù)器械部內(nèi)部的可動機(jī)構(gòu)。
[0068]作為手術(shù)器械32的具體示例，可以列舉處理工具，諸如持針器、剪刀、烙刀、超聲處理工具、鉗子等。
[0069]下文中，作為示例，將說明其中手術(shù)器械32把持被治療部或其他手術(shù)器械的手術(shù)器械的情況。
[0070]此外，手術(shù)器械32可以與從動臂31 —體化，但是在本實(shí)施方式中，手術(shù)器械32被設(shè)置為可附接到從動臂31并且可從從動臂31拆卸。圖2A例示手術(shù)器械32附接到從動臂31的狀態(tài)，并且圖2B例示手術(shù)器械32從從動臂31拆卸下來的狀態(tài)。
[0071]手術(shù)器械32從面向患者P的體腔的遠(yuǎn)端側(cè)朝向連接到從動臂31的近端側(cè)包括把持部32a、驅(qū)動連桿32b和被驅(qū)動部32c。
[0072]在這些組件中，驅(qū)動連桿32b和被驅(qū)動部32c容納在圓筒形手術(shù)器械殼體32e中。
[0073]把持部32a是例如包括被設(shè)置為可開閉的把持臂并且把持臂閉合時在把持臂之間夾持被把持物的部件。
[0074]驅(qū)動連桿32b是打開和閉合把持部32a的連桿機(jī)構(gòu)。
[0075]被驅(qū)動部32c是棒狀部件，當(dāng)手術(shù)器械32連接到從動臂31時，該被驅(qū)動部32c利用從從動臂31內(nèi)的驅(qū)動桿34傳遞的驅(qū)動力使驅(qū)動連桿32b的基關(guān)節(jié)沿手術(shù)器械殼體32e的軸線方向前后移動。
[0076]被驅(qū)動部32c的一端連接到驅(qū)動連桿32b的基關(guān)節(jié)。此外，被驅(qū)動部32c的另一端設(shè)置有用于連接到驅(qū)動桿34的連接部32d。
[0077]此外，例如，被驅(qū)動部32c由諸如金屬等的高剛性材料形成，使得在使用中，即使在因從后面描述的驅(qū)動桿34傳遞的驅(qū)動力引起的壓縮或拉緊的情況下，伸縮量也會變小，而沒有撓曲。
[0078]從動臂31構(gòu)成保持手術(shù)器械32的手術(shù)器械裝置主體，并且包括圓筒形臂殼體31a。臂殼體31a沿軸線方向的一端側(cè)設(shè)置有嵌合部31b，該嵌合部31b被嵌合到手術(shù)器械32的手術(shù)器械殼體32e的近端側(cè)。
[0079]此外，如圖1所示，臂殼體31a的外周部連接到關(guān)節(jié)型機(jī)器人30a的端部。出于這個原因，當(dāng)關(guān)節(jié)型機(jī)器人30a被驅(qū)動時，從動臂31的位置和方位可以根據(jù)關(guān)節(jié)型機(jī)器人30a的自由度而改變。
[0080]在本實(shí)施方式中，如圖2A和圖2B所示，從動臂31設(shè)置有驅(qū)動桿34(力傳遞部件)、線性編碼器35 (第一位移檢測單元)、線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36 (驅(qū)動單元)、馬達(dá)37 (驅(qū)動單元)以及編碼器38 (第二位移檢測單元)。
[0081]驅(qū)動桿34形成為軸形狀，并且沿軸線方向的與遠(yuǎn)端側(cè)的端部對應(yīng)的一端部設(shè)置有連接部34a，該連接部34a可拆裝地連接到被驅(qū)動部32c的連接部32d。此外，沿軸線方向的與近端側(cè)的端部對應(yīng)的另一端部通過使驅(qū)動桿34沿軸線方向前后移動的線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36和馬達(dá)37被從動臂31的近端側(cè)支撐。
[0082]此外，驅(qū)動桿34的連接部34a當(dāng)附接到手術(shù)器械32和從手術(shù)器械32拆卸時位于嵌合部31b的內(nèi)部。
[0083]而且，圖2A和圖2B示意性地示出連接部34a和32d的構(gòu)造，并且不對連接部34a和32d的構(gòu)造具體進(jìn)行限制，只要被驅(qū)動部32c和驅(qū)動桿34可拆裝地彼此連接并且沿軸線方向無間隙地連接即可。例如，被驅(qū)動部和驅(qū)動桿可以通過凹凸嵌合沿軸線方向彼此附接到一起或者彼此拆開，或者可以利用陰螺絲和陽螺絲彼此螺絲連接。
[0084]此外，在本實(shí)施方式中，驅(qū)動桿34的近端部連接到后面要描述的線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36的線性驅(qū)動塊36b。例如，作為連接類型，可以采用諸如螺紋連接、壓插入、型鍛、焊接和利用連接配件的螺絲連接。
[0085]在這種連接類型中，驅(qū)動桿34的近端部在特定長度上受到線性驅(qū)動塊36b等的約束。下文中，驅(qū)動桿34的近端表示最靠近近端側(cè)的位置，在該位置可以使驅(qū)動桿伸縮，而不受線性驅(qū)動塊36b等的約束。例如，在圖2A和圖2B的情況下，在驅(qū)動桿34從線性驅(qū)動塊36b突出的部分中，最靠近近端的位置稱作驅(qū)動桿34的近端，并且由點(diǎn)P2表示。
[0086]驅(qū)動桿34由至少沿軸線方向彈性變形的材料形成。例如，可以適當(dāng)采用諸如不銹鋼等的金屬。
[0087]此外，驅(qū)動桿34形成為這樣的形狀:即使在因使用中來自被驅(qū)動部32c的反作用或從線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36施加的驅(qū)動力引起的壓縮或拉伸的情況下，也不會有撓曲或塑性變形。
[0088]沿軸線方向的伸縮量可以被設(shè)置為以線性編碼器35的分辨率性能高精度地測量的伸縮變化的程度。
[0089]此外，在本實(shí)施方式中，除了連接部34a之外，驅(qū)動桿34的與軸線垂直的截面的形狀可以形成為均一的。出于這個原因，當(dāng)力作用在驅(qū)動桿34的兩端部上時，使驅(qū)動桿34沿著軸線方向均一且彈性變形。
[0090]同樣地，不具體限制與軸線垂直的截面的形狀，并且該截面形狀可以是圓形或多邊形。此外，可以使用實(shí)心截面或空心截面`。
[0091]憑借上述構(gòu)造，驅(qū)動桿34充當(dāng)能夠在手術(shù)器械32與從動臂31之間沿軸線方向傳遞力的力傳遞部件。
[0092]線性編碼器35是第一位移檢測單元，該第一位移檢測單元檢測在驅(qū)動桿34上沿軸線方向彼此分開的兩個點(diǎn)中的遠(yuǎn)端側(cè)點(diǎn)的位移。線性編碼器35包括形成為用于檢測位移量的圖案的刻度部35a和通過檢測在刻度部35a中形成的圖案的移動量來檢測相對于刻度部35a的相對位移量的檢測部35b。
[0093]線性編碼器35可以是增量型或絕對值型。在本實(shí)施方式中，線性編碼器35將被描述為增量型。
[0094]此外，作為線性編碼器35的檢測類型，沒有具體限制，只要線性編碼器具有能夠高精度地檢測驅(qū)動桿34的位移的分辨率即可。例如，可以采用光學(xué)或磁線性編碼器。具體地，由于使用LED光源的光學(xué)線性編碼器通過對刻度部35a的圖案節(jié)距進(jìn)行微細(xì)化可以獲得高分辨率，所以采用光學(xué)或磁線性編碼器是尤其期望的。
[0095]本實(shí)施方式的線性編碼器35采用光學(xué)型。作為合適的光學(xué)線性編碼器的示例，例如，可以列舉由Canon Inc.制造的微型線性編碼器ML-08/1000GA (產(chǎn)品名稱)。在該產(chǎn)品中，例如，刻度部35a的格柵節(jié)距被設(shè)置為1.6 ii m，并且分割數(shù)被設(shè)置為1000，從而獲得
0.8nm的分辨率。
[0096]此外，線性編碼器35是測量驅(qū)動桿34相對于從動臂31的臂殼體31a的位移的部件。出于這個原因，當(dāng)刻度部35a設(shè)置在驅(qū)動桿34和臂殼體31a中的任一方時，檢測部35b設(shè)置在驅(qū)動桿34和臂殼體31a中的另一方。
[0097]在本實(shí)施方式中，刻度部35a被固定到驅(qū)動桿34的與連接部34a的近端側(cè)附近對應(yīng)的側(cè)面。當(dāng)被驅(qū)動部32c在可移動范圍內(nèi)移動時，驅(qū)動桿34與被驅(qū)動部32c連動。出于這個原因，刻度部35a也與驅(qū)動桿34 —起移動。
[0098]刻度部35a沿軸線方向的長度被設(shè)置為比連接到驅(qū)動桿34的被驅(qū)動部32c在使用時的最大可移動范圍更長。
[0099]此外，檢測部35b被固定到即使當(dāng)被驅(qū)動部32c在可移動范圍中移動時檢測部35b也始終與刻度部35a相對的位置。
[0100]此外，檢測部35b電連接到計(jì)算處理單元40，并且向計(jì)算處理單元40發(fā)送與刻度部35a的位移相對應(yīng)的脈沖信號。
[0101]而且，由于圖2A是示意圖，所以示出了檢測部35b通過從動臂31的外部連接到計(jì)算處理單元40。然而,配線(interconnection)可以設(shè)置在從動臂31的外部或內(nèi)部。
[0102]在本實(shí)施方式中，滾珠絲桿型線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)用作線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36。出于這個原因，線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36包括:滾珠絲桿36a，該滾珠絲桿36a形成為沿臂殼體31a的軸線方向延伸；和線性驅(qū)動塊36b，該線性驅(qū)動塊36b被在從動臂31內(nèi)部設(shè)置的線性驅(qū)動引導(dǎo)部件(未示出)沿著臂殼體31a的軸線 方向可動地引導(dǎo)，并且該線性驅(qū)動塊36b螺絲連接到滾珠絲桿36a。
[0103]滾珠絲桿36a的近端側(cè)的端部通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)36c連接到馬達(dá)37的旋轉(zhuǎn)軸37a。
[0104]此外，驅(qū)動桿34的近端側(cè)的端部連接到線性驅(qū)動塊36b。出于這個原因，當(dāng)馬達(dá)37被驅(qū)動使得滾珠絲桿36a旋轉(zhuǎn)時，線性驅(qū)動塊36b被滾珠絲桿36a前后移動，并且驅(qū)動桿34也沿滾珠絲桿36a的軸線方向前后移動。
[0105]馬達(dá)37是對線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36的滾珠絲桿36a進(jìn)行可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的部件，并且如圖2A和圖2B所示，固定到在臂殼體31a的近端側(cè)內(nèi)部設(shè)置的固定部件31c。此外，如圖3所示，馬達(dá)37電連接到從側(cè)控制單元33，并且以與來自從側(cè)控制單元33的控制信號相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)。
[0106]此外，對旋轉(zhuǎn)軸37a的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測的編碼器38連接到馬達(dá)37。在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)軸37a和滾珠螺桿絲桿36a在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)36c處直接彼此連接。出于這個原因，編碼器38所檢測到的旋轉(zhuǎn)角度與滾珠絲桿36a的旋轉(zhuǎn)角度匹配。
[0107]如圖3所示，編碼器38電連接到從側(cè)控制單元33和計(jì)算處理單元40，并且向從側(cè)控制單元33和計(jì)算處理單元40發(fā)送關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸37a的旋轉(zhuǎn)角度的信息。
[0108]發(fā)送到從側(cè)控制單元33的關(guān)于旋轉(zhuǎn)角度的信息被反饋到利用從側(cè)控制單元33對馬達(dá)37的控制。
[0109]例如，利用滾珠絲桿36a的進(jìn)給螺距，可以將編碼器38所檢測到的旋轉(zhuǎn)軸37a的旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為線性驅(qū)動塊36b的移動量。即，編碼器38構(gòu)成檢測前后驅(qū)動量的驅(qū)動量檢測器。線性驅(qū)動塊36b的移動量表示連接到線性驅(qū)動塊36b的驅(qū)動桿34的近端的點(diǎn)P2的位移。
[0110]由此，編碼器38構(gòu)成第二位移檢測單元，該第二位移檢測單元檢測在驅(qū)動桿34上沿軸線方向彼此分開的兩個點(diǎn)中的近端側(cè)點(diǎn)P2的位移。[0111]憑借上述構(gòu)造，線性驅(qū)動塊36b和馬達(dá)37構(gòu)成使驅(qū)動桿34的近端部沿軸線方向前后移動的驅(qū)動單元。
[0112]在本實(shí)施方式中，計(jì)算處理單元40是以下部件，該部件基于線性編碼器35所檢測到的位移和編碼器38所檢測到的位移，獲得因驅(qū)動桿34的彈性變形而引起的兩點(diǎn)之間沿軸線方向的距離變化(驅(qū)動桿34的伸縮量)、經(jīng)由計(jì)算處理獲得引起距離變化的力、并且計(jì)算距離變化作為作用在驅(qū)動桿34上的力。
[0113]如圖3所示，計(jì)算處理單元40包括第一基準(zhǔn)量計(jì)算單元41、第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元42、基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43和作用力計(jì)算單元44。
[0114]第一基準(zhǔn)量計(jì)算單元41電連接到線性編碼器35、基于線性編碼器35的輸出來檢測在驅(qū)動桿34上沿軸線方向彼此分開的兩個點(diǎn)中的遠(yuǎn)端側(cè)點(diǎn)的位移、然后向基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43發(fā)送檢測結(jié)果作為位移AXiq
[0115]此外，在本實(shí)施方式中，對于位移AX1的正負(fù)側(cè)，從近端側(cè)指向遠(yuǎn)端側(cè)的方向被定義為正側(cè)。
[0116]在將原點(diǎn)設(shè)置為位移檢測的開始位置時，線性編碼器35通過讀取隨著AP1的移動而產(chǎn)生的檢測位置Q1處的通過圖案，來檢測位于檢測部35b中的固有檢測位置Q1處的刻度部35a上的點(diǎn)P1 (參見圖2A)的位移。例如，當(dāng)檢測部35b為光學(xué)類型時，檢測位置Q1是檢測光相對于刻度部35a的照射位置。
[0117]出于這個原因，刻度部35a由比驅(qū)動桿34的全長足夠短并且難以引起變形的材料形成。出于這個原因，可以忽略刻度部35a的伸縮。由此，線性編碼器35假定由刻度部35a檢測到的位移在刻度部35a上的各個位置處是均一的。
[0118]即，線性編碼器35所檢測到的位移AX1被描述為在設(shè)置原點(diǎn)時檢測到的點(diǎn)P1的位移。`
[0119]第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元42電連接到編碼器38，并且向基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43發(fā)送與基于編碼器38的輸出相對應(yīng)的在驅(qū)動桿34上沿軸線方向彼此分開的兩個點(diǎn)中的近端側(cè)點(diǎn)的位移作為位移ax2。
[0120]編碼器38輸出滾珠絲桿36a的旋轉(zhuǎn)角度。出于這個原因，例如，可以將旋轉(zhuǎn)角度從滾珠絲桿36a的導(dǎo)程大小轉(zhuǎn)換為螺紋進(jìn)給量，從而計(jì)算線性驅(qū)動塊36b的位移。
[0121]線性驅(qū)動塊36b的位移等于連接到線性驅(qū)動塊36b的驅(qū)動桿34的近端的點(diǎn)P2的位移。出于這個原因，第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元42可以計(jì)算點(diǎn)P2的位移。
[0122]然而，在滾珠絲桿36a的旋轉(zhuǎn)角度與線性驅(qū)動塊36b的移動量之間存在機(jī)械誤差，機(jī)械誤差在各個裝置中不同。
[0123]因此，在本實(shí)施方式中，為了校正裝置的這種固有的移動誤差，不是進(jìn)行基于滾珠絲桿36a的導(dǎo)程大小的轉(zhuǎn)換，而是預(yù)先測量編碼器38的旋轉(zhuǎn)角度與利用滾珠絲桿36a的點(diǎn)P2的移動位置之間的對應(yīng)關(guān)系，并且基于該對應(yīng)關(guān)系來計(jì)算位移ax2。
[0124]基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43將從第一基準(zhǔn)量計(jì)算單元41傳送的點(diǎn)P1的位移AX1和從第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元42傳送的點(diǎn)P2的位移△ X2分別轉(zhuǎn)換為以當(dāng)無負(fù)荷施加于連接到從動臂31的手術(shù)器械32時的點(diǎn)P1和P2的位置為基準(zhǔn)的位移AX/和AX2'經(jīng)由以下公式(I)計(jì)算差A(yù)L，然后向作用力計(jì)算單元44傳送該差。
[0125]AL=AX/ - AX2'...(I)[0126]當(dāng)手術(shù)器械32和從動臂31彼此連接并且電流被提供到手術(shù)器械裝置I時，從側(cè)控制單元33執(zhí)行手術(shù)器械裝置I的初始化。此時，線性編碼器35和編碼器38的原點(diǎn)被重置，并且在以下操作中，位置被設(shè)置到AX1=O和AX2=O的位置。
[0127]由此，在初始化狀態(tài)下無負(fù)荷施加于手術(shù)器械32時，這些原點(diǎn)用作無負(fù)荷狀態(tài)下的位移的基準(zhǔn)，使得AX/ =AX1并且AX2’ =AX20
[0128]然而，存在在初始化狀態(tài)下需要向手術(shù)器械32施加負(fù)荷的情況。例如，在手術(shù)器械32包括把持部32a的情況下，當(dāng)在初始化狀態(tài)下需要可靠地閉合把持部32a時，施加特定程度的負(fù)荷，使得把持部32a彼此壓接觸。在這種情況下，可以不將初始化狀態(tài)下的原點(diǎn)設(shè)置為無負(fù)荷狀態(tài)下的位置。
[0129]出于這個原因，在本實(shí)施方式中，針對各手術(shù)器械32確定初始化狀態(tài)和無負(fù)荷狀態(tài)下手術(shù)器械32的驅(qū)動狀態(tài)，經(jīng)由預(yù)先測量獲得以初始化狀態(tài)下的原點(diǎn)為基準(zhǔn)的、無負(fù)荷狀態(tài)下的基準(zhǔn)位移AXtll和AXtl2，然后該基準(zhǔn)位移被存儲在存儲單元45中。在初始化狀態(tài)和無負(fù)荷狀態(tài)下的基準(zhǔn)位移彼此相等時，AXtll=O并且AXci2=Oq
[0130]由此，基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43根據(jù)以下公式(2)和(3)計(jì)算位移AX/和AX2’，并且將該位移代入上述公式(I)。
[0131]Δ X1'= Δ X1-ΔX01.-- (2)
[0132]Δ X2' = Δ X2- Δ X02...(3)
[0133]作用力計(jì)算單元44根據(jù)從基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43傳送的差A(yù) L來計(jì)算從從動臂31通過手術(shù)器械32或線性驅(qū)動塊36b施加到驅(qū)動桿34的力F。
[0134]在本實(shí)施方式中，驅(qū)動桿34被形成為使得在點(diǎn)P1和P2之間與軸線垂直的截面的形狀是均一的。出于這個原因，作用力計(jì)算單元44通過計(jì)算以下基于虎克(Hooke)定律的公式(4)來計(jì)算力F。
[0135]F=ES.( Δ L/L)...(4)
[0136]這里，E表示驅(qū)動桿34的縱向彈性模量(楊氏模量)，S表示驅(qū)動桿34的在點(diǎn)P1和P2之間與軸線垂直的截面的截面面積，并且L表示驅(qū)動桿34的點(diǎn)P1和P2之間的無負(fù)荷狀態(tài)下的距離。
[0137]上述公式(2)是用于利用轉(zhuǎn)換常數(shù)(E ? S/L)將差A(yù)L轉(zhuǎn)換為力F的轉(zhuǎn)換公式。
[0138]存儲單元45電連接到第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元42、基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43和作用力計(jì)算單元44，并且存儲計(jì)算處理單元40執(zhí)行計(jì)算處理所需要的數(shù)據(jù)。作為存儲在存儲單元45中的數(shù)據(jù)，如上所述，例如，可以給出表示編碼器38的旋轉(zhuǎn)角度與使用滾珠絲桿36a的點(diǎn)己的移動位置之間的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)、無負(fù)荷狀態(tài)下的基準(zhǔn)位移AXtll和AXtl2、轉(zhuǎn)換常數(shù)(E ? S/L)等 。
[0139]這樣，本實(shí)施方式的存儲單元45通過存儲轉(zhuǎn)換常數(shù)，來存儲用于將距離變化轉(zhuǎn)換為力的轉(zhuǎn)換公式。
[0140]而且，作為用于存儲轉(zhuǎn)換公式的方法，可以以關(guān)系式、函數(shù)、子程序、表單等的形式來存儲轉(zhuǎn)換公式。此外，可以存儲普通轉(zhuǎn)換公式和在轉(zhuǎn)換公式中設(shè)置的參數(shù)。
[0141]計(jì)算處理單元40可以僅由與上述功能構(gòu)造對應(yīng)的硬件組成，或者可以由硬件和包括CPU、存儲器、輸入輸出接口、外部存儲裝置等在內(nèi)的計(jì)算機(jī)來構(gòu)成，并且可以通過該計(jì)算機(jī)來執(zhí)行與各個上述計(jì)算功能對應(yīng)的程序。[0142]此外，由于圖2A是示意圖，所以計(jì)算處理裝置40被示為位于從動臂31的外部，但是不具體限制計(jì)算處理單元40的排布位置。例如，計(jì)算處理單元40可以設(shè)置在臂殼體31a的內(nèi)部，或者可以設(shè)置在臂殼體31a的外周面或近端部中。此外，計(jì)算處理單元40可以設(shè)置在從側(cè)控制單元33中。
[0143]此外，在圖2B中，省略了計(jì)算處理單元40。
[0144]憑借上述構(gòu)造，線性編碼器35、編碼器38、第一基準(zhǔn)量計(jì)算單元41、第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元42和基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43構(gòu)成距離變化檢測單元，該距離變化檢測單元以當(dāng)無負(fù)荷施加于手術(shù)器械32時的距離L為基準(zhǔn)，來檢測在驅(qū)動桿34上沿軸線方向彼此分開的兩個點(diǎn)P1和P2之間的距離變化A L0
[0145]此外,作用力計(jì)算單元44構(gòu)成力計(jì)算單元,該力計(jì)算單元基于該距離變化檢測單元所檢測到的距離變化AL，來計(jì)算從手術(shù)器械32或從動臂31施加到驅(qū)動桿34的力。
[0146]下面，將描述本實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I的操作。
[0147]首先，如圖2B所示，通過將手術(shù)器械32連接到從動臂31組裝手術(shù)器械裝置I。因此，被驅(qū)動部32c和驅(qū)動桿34在連接部32d和34a處彼此連接，并且驅(qū)動連桿32b和線性驅(qū)動塊36b通過由被驅(qū)動部32c和驅(qū)動桿34構(gòu)成的軸狀部件而彼此連接。
[0148]接著，當(dāng)電流被提供到手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100時，手術(shù)器械裝置I和關(guān)節(jié)型機(jī)器人30a被從側(cè)控制單元33初始化。
[0149]在手術(shù)器械裝置I中，將馬達(dá)37驅(qū)動到預(yù)定的初始化位置，并且對線性驅(qū)動塊36b的位置進(jìn)行初始化。在該狀態(tài)下，線性編碼器35和編碼器38的原點(diǎn)被重置。
[0150]此外，關(guān)節(jié)型機(jī)器人30a移動到預(yù)定的初始化位置。
[0151]接著，手術(shù)操作員Op在觀看主操縱輸入裝置10的主顯示單元12的圖像的同時，對操縱單元11進(jìn)行操縱。操縱單元11分析由手術(shù)操作員Op執(zhí)行的操縱移動，并且向主控制裝置20傳送用于驅(qū)動從操縱器30的操縱信號。
[0152]在主控制裝置20中，基于該操縱信號，從主控制單元21向操縱器控制單元22傳送用于控制從操縱器30的各個可動部的操作的可動部選擇信號24和指示值23?；谶@些操作，從操縱器控制單元22向從側(cè)控制單元33傳送控制信號。
[0153]例如，傳送用于執(zhí)行以下操作的控制信號:打開手術(shù)器械裝置I的把持部32a、把持部32a移動到關(guān)節(jié)型機(jī)器人30a把持被把持物的位置、然后閉合把持部32a，以便把持該被把持物。
[0154]因此，驅(qū)動手術(shù)器械裝置I的馬達(dá)37，使線性驅(qū)動塊36b朝向遠(yuǎn)端側(cè)移動，被驅(qū)動部32c通過驅(qū)動桿34朝向遠(yuǎn)端側(cè)移動，并且把持部32a被驅(qū)動連桿32b打開。
[0155]在把持該被把持物時，馬達(dá)37反向旋轉(zhuǎn)，使得線性驅(qū)動塊36b朝向近端側(cè)移動。
[0156]與這種驅(qū)動操作并行地，計(jì)算處理單元40基于線性編碼器35和編碼器38所獲取的驅(qū)動桿34上的點(diǎn)P1和P2的位移量，來順序計(jì)算作用于驅(qū)動桿34上的力，并且向從側(cè)控制單元33輸出表示該力的信息的信號。
[0157]即，當(dāng)驅(qū)動馬達(dá)37時，線性編碼器35和編碼器38的輸出信號分別且順序地輸入到第一基準(zhǔn)量計(jì)算單元41和第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元42。第一基準(zhǔn)量計(jì)算單元41和第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元42基于該輸出信號向基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43傳送點(diǎn)P1的位移AX1和點(diǎn)P2的位移 AX2。[0158]在基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43中，位移AX1和AX2基于上述公式(2)和(3)被轉(zhuǎn)換為位移AX/和AX2'基于上述公式(I)來計(jì)算差A(yù)L，并且向作用力計(jì)算單元44傳送該差。
[0159]作用力計(jì)算單元44基于上述公式(4)來計(jì)算力F，并且向從側(cè)控制單元33傳送該力。在本實(shí)施方式中，在顯示單元39上以數(shù)值、圖表等形式顯示傳送給從側(cè)控制單元33的力F。因此，手術(shù)操作員Op可以識別作用于驅(qū)動桿34的力F的大小。
[0160]以這種方式計(jì)算的力F對應(yīng)于在點(diǎn)P1和P2的位置處施加到驅(qū)動桿34的張力或壓縮力。該張力或壓縮力施加于經(jīng)由連接部34a和32c而彼此一體化的被驅(qū)動部32c和驅(qū)動桿34上的各個位置。
[0161]尤其是，在本實(shí)施方式的情況下，作用于驅(qū)動桿34上的張力對應(yīng)于通過朝向近端側(cè)拉動驅(qū)動連桿32b而將把持部32a閉合的作用力。力F的大小對應(yīng)于從把持部32a向被把持物施加的壓力。出于這個原因，手術(shù)操作員Op可以通過觀看力F的大小的顯示，來調(diào)節(jié)操縱，使得被把持物上的壓力變得合適。
[0162]在本實(shí)施方式中，通過檢測在驅(qū)動桿34上彼此分開的兩個點(diǎn)P1和P2之間的距離的變化，來獲得作用于驅(qū)動桿34上的力。出于這個原因，即使在驅(qū)動桿34的伸縮量變得微小的手術(shù)器械32的情況下，通過將兩個點(diǎn)P1和P2之間的無負(fù)荷狀態(tài)下的距離L設(shè)置得比較大，可以高度精確地檢測驅(qū)動桿34的伸縮量。
[0163]例如，當(dāng)驅(qū)動桿34由不銹鋼形成為直徑為1mm的柱體時，L=IO (mm)、E=193 (GPa)并且S= X0.52(mm2)。由此，當(dāng)線性編碼器35的分辨率性能被設(shè)置為0.8nm時，基于上述公式(4)，力F的檢測分辨率性能變?yōu)镕=0.012 (N)。
[0164]此外，在應(yīng)變儀測量在驅(qū)動桿34中產(chǎn)生的應(yīng)變的情況下，當(dāng)在驅(qū)動桿34中產(chǎn)生的應(yīng)變分布不均勻時，應(yīng)變儀的安裝位置可能造成測量誤差。然而，在本實(shí)施方式的情況下，由于通過兩個點(diǎn)之間的距離變化來測量平均應(yīng)變，所以通過將兩個點(diǎn)之間的距離設(shè)置得比較長，可以減少因局部應(yīng)變分布引起的測量誤差。出于這個原因，與應(yīng)變儀的測量相比，可以執(zhí)行聞度精確的檢測。`
[0165]而且，由于應(yīng)變儀將測量結(jié)果輸出為模擬信號，所以應(yīng)變儀容易受外部磁場影響，因此無法獲得穩(wěn)定輸出。在本實(shí)施方式的情況下，由于使用編碼器將測量結(jié)果輸出為脈沖數(shù)字信號，所以可以獲得幾乎不受噪聲影響的穩(wěn)定輸出。
[0166][第一變型例]
[0167]下面，將描述本實(shí)施方式的變型例(第一變型例)。
[0168]圖4是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的變型例(第一變型例)的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部時被拆卸的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0169]如圖4所示，本變型例的手術(shù)器械裝置IA包括手術(shù)器械32A (手術(shù)器械部)，而不是第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I的手術(shù)器械32。而且，本變型例的手術(shù)器械裝置IA不包括在第一實(shí)施方式的從動臂31的內(nèi)部設(shè)置的線性編碼器35。此外，手術(shù)器械裝置IB可以應(yīng)用于手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100，而不是第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I。下文中將主要描述與第一實(shí)施方式的區(qū)別。
[0170]在手術(shù)器械32A中，刻度部35a固定到被驅(qū)動部32c的連接部32d附近的側(cè)面。此外，在手術(shù)器械殼體32e的內(nèi)周面中，檢測部35b被固定到面向刻度部35a的位置。檢測部35b的固定位置對應(yīng)于當(dāng)被驅(qū)動部32c在可移動范圍內(nèi)移動時始終與刻度部35a相對的位置。
[0171]出于這個原因，線性編碼器35可以檢測位于被驅(qū)動部32c中的檢測位置Q1處的刻度部35a上的點(diǎn)P3的位移。因此，在通過將從動部32c與驅(qū)動桿34彼此連接而形成的軸狀部件上，作為遠(yuǎn)端側(cè)的點(diǎn)P3的位移可以由線性編碼器35來檢測，并且作為近端側(cè)的點(diǎn)P2的位移可以由編碼器38來檢測。
[0172]此外，檢測部35b可以設(shè)置在被驅(qū)動部32c上，并且刻度部35a可以設(shè)置在手術(shù)器械殼體32e上。
[0173]與第一實(shí)施方式相同，檢測部35b電連接到計(jì)算處理單元40的第一基準(zhǔn)量計(jì)算單元41。因?yàn)閳D4是示意圖，所以示出檢測部35b通過手術(shù)器械32的外部而連接到計(jì)算處理單元40，但是配線可以設(shè)置在手術(shù)器械32的外部或內(nèi)部。當(dāng)配線設(shè)置在內(nèi)部時，可以在嵌合部31b中設(shè)置與手術(shù)器械32的拆裝同時進(jìn)行拆裝的連接器，并且通過連接到連接器且設(shè)置在臂殼體31a內(nèi)部的配線，檢測部35b可以連接到計(jì)算處理單元40。
[0174]即使在連接器可拆裝地連接手術(shù)操作工具時，由于來自檢測部35b的檢測信號是脈沖信號而不是如在應(yīng)變儀的輸出的情況下的模擬信號，所以可以抑制由重復(fù)插拔引起的接觸電阻的變化所造成的測量誤差。
[0175]根據(jù)本變型例的構(gòu)造，利用線性編碼器35和編碼器38，可以測量當(dāng)被驅(qū)動部32c和驅(qū)動桿34彼此連接時軸狀部件上兩個點(diǎn)P3和P2之間的距離的變化。出于這個原因，與第一實(shí)施方式相同，可以計(jì)算作用在被驅(qū)動部32c和驅(qū)動桿34上的力F。然而，在本變型例中，由于測量點(diǎn)P3的位移，而不是點(diǎn)P1的位移，所以無負(fù)荷狀態(tài)下的距離L、或點(diǎn)P3的無負(fù)荷狀態(tài)下的位置根據(jù)點(diǎn)P3的位 置變化。
[0176]根據(jù)本變型例，與第一實(shí)施方式相比，可以將用于測量距離變化的兩個點(diǎn)之間的距離設(shè)置為更長。
[0177]在本變型例中，線性編碼器35設(shè)置在與第一實(shí)施方式的位置不同的位置，但是與第一實(shí)施方式相同構(gòu)成第一位移檢測單兀。
[0178]此外，被驅(qū)動部32c和驅(qū)動桿34這兩者構(gòu)成力傳遞部件。
[0179]然后，被驅(qū)動部32c設(shè)置在可附接到從動臂31并且可從從動臂31拆卸的手術(shù)器械32中，并且構(gòu)成遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件，該遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件在近端側(cè)包括作為第一連接部的連接部32d。
[0180]此外，驅(qū)動桿34構(gòu)成近端側(cè)力傳遞部件，該近端側(cè)力傳遞部件在遠(yuǎn)端側(cè)包括作為用于連接到連接部32d的第二連接部的連接部34a。
[0181]出于這個原因，線性編碼器35檢測遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件上的位移，并且編碼器38檢測近端側(cè)力傳遞部件上的位移。
[0182][第二實(shí)施方式]
[0183]下面，將描述根據(jù)第二實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置。
[0184]圖5是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。圖6是例示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的計(jì)算處理單元的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0185]如圖5所示，本實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置IB包括位于第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I的從動臂31中的第一線性編碼器35A (第一位移檢測單元)和第二線性編碼器35B (第二位移檢測單元)，而不是第一實(shí)施方式的線性編碼器35。而且，本實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置IB包括計(jì)算處理單元60，而不是第一實(shí)施方式的計(jì)算處理單元40。
[0186]然而，在本實(shí)施方式中，編碼器38僅電連接到從側(cè)控制單元33。
[0187]此外，手術(shù)器械裝置IB可以適當(dāng)用于手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100，而不是第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I。
[0188]下文中將主要描述與第一實(shí)施方式的區(qū)別。
[0189]第一線性編碼器35A具有與第一實(shí)施方式的線性編碼器35相同的構(gòu)造，設(shè)置在相同位置，并且以相同方式檢測點(diǎn)P1的位移。
[0190]第二線性編碼器35B具有與第一實(shí)施方式的線性編碼器35相同的構(gòu)造。出于這個原因，第二線性編碼器35B具有與線性編碼器35A的檢測位置Q1對應(yīng)的檢測位置Q4，并且設(shè)置在對點(diǎn)P4的位移進(jìn)行檢測的位置，該點(diǎn)P4在無負(fù)荷狀態(tài)下的驅(qū)動桿34上朝向近端側(cè)與點(diǎn)P1間隔距離Lo
[0191]第一線性編碼器35A和第二線性編碼器35B各電連接到計(jì)算處理單元60。
[0192]如圖6所示，計(jì)算處理單元60包括第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元62，而不是第一實(shí)施方式的計(jì)算處理單元40的第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元42。
[0193]第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元62具有與第一實(shí)施方式的第一基準(zhǔn)量計(jì)算單元41相同的構(gòu)造。第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元62電連接到第二線性編碼器35B，根據(jù)第二線性編碼器35B的輸出來檢測在驅(qū)動桿34上沿軸線方向彼此分開的兩個點(diǎn)中的近端側(cè)點(diǎn)P4的位移，并且向基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43傳送該位移作為位移AX2。
[0194]此外，在本實(shí)施方式的存儲單元45中，與不用于計(jì)算力F的編碼器38以及用于檢測點(diǎn)P4的位移的第二線性編碼器35B的輸出信號對應(yīng)，刪除了表示編碼器38的旋轉(zhuǎn)角度與使用滾珠絲桿36a的點(diǎn)P2的移動位置之間的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)，無負(fù)荷狀態(tài)下的點(diǎn)P4的位移被存儲為無負(fù)荷狀態(tài)下的基準(zhǔn)位移△ Xtl2,并且點(diǎn)P1和P4之間的距離被存儲為無負(fù)荷狀態(tài)下的距離L。
[0195]根據(jù)本實(shí)施方式的構(gòu)造，可以使用第一線性編碼器35A和第二線性編碼器35B來測量驅(qū)動桿34上的兩個點(diǎn)P1和P4之間的距離的變化。出于這個原因，可以由計(jì)算處理單元60以與第一實(shí)施方式相同的方式來計(jì)算作用于驅(qū)動桿34上的力F。
[0196]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，近端側(cè)點(diǎn)P4的位移由具有與遠(yuǎn)端側(cè)點(diǎn)P1的線性編碼器相同的構(gòu)造的第二線性編碼器35B來檢測。出于這個原因，第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元62可以不執(zhí)行將編碼器38的旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為線性驅(qū)動塊36b的移動量的計(jì)算。出于這個原因，簡化了第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元62的用于計(jì)算位移的計(jì)算。此外，由于可以采用與第一基準(zhǔn)量計(jì)算單元41相同的構(gòu)造，所以簡化了計(jì)算處理單元60的構(gòu)造。
[0197]此外，點(diǎn)P4的位移不包括線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36的機(jī)械誤差所造成的測量誤差。出于這個原因，即使當(dāng)線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36的移動誤差存在時，也可以高度精確地測量點(diǎn)P4的位移。
[0198]此外，通過適當(dāng)設(shè)置點(diǎn)P1與P4之間的間隔，可以容易地改變力F的檢測靈敏度。
[0199]在本實(shí)施方式中，第一線性編碼器35A和第二線性編碼器35B分別構(gòu)成第一位移檢測單元和第二位移檢測單元。
[0200]此外，第一線性編碼器35A、第二線性編碼器35B、第一基準(zhǔn)量計(jì)算單元41、第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元62和基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43構(gòu)成距離變化檢測單元，該距離變化檢測單元以當(dāng)無負(fù)荷施加于手術(shù)器械32時的距離L為基準(zhǔn)，來檢測驅(qū)動桿34上沿軸線方向彼此分開的兩個點(diǎn)P1和P4之間的距離變化A L0
[0201][第二變型例]
[0202]下面，將描述本實(shí)施方式的變型例(第二變型例)。
[0203]圖7是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的變型例(第二變型例)的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0204]如圖7所示，本變型例的手術(shù)器械裝置IC包括手術(shù)器械32B (手術(shù)器械部)，而不是第二實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置IB的手術(shù)器械32。而且，本變型例的手術(shù)器械裝置IC不包括設(shè)置在第二實(shí)施方式的從動臂31內(nèi)部的第一線性編碼器35A。此外，手術(shù)器械裝置IC可以用于手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100，而不是第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I。
[0205]下文中將主要描述與第二實(shí)施方式的區(qū)別。
[0206]手術(shù)器械32B包括第二實(shí)施方式的第一線性編碼器35A，而不是第一實(shí)施方式的第一變型例的手術(shù)器械32A的線性編碼器35。
[0207]根據(jù)本變型例的構(gòu)造，可以由第一線性編碼器35A和第二線性編碼器35B來測量被驅(qū)動部32c和驅(qū)動桿34彼此連接時軸狀部件上的兩個點(diǎn)P3和P4之間的距離的變化。出于這個原因，可以以與第二實(shí)施方式相同的方式來計(jì)算作用于被驅(qū)動部32c和驅(qū)動桿34上的力F。然而，在本變型例中，由于測量了點(diǎn)P3的位移，而不是點(diǎn)P1的位移，所以無負(fù)荷狀態(tài)下的距離L或點(diǎn)P3的無負(fù)荷狀態(tài)下的位移根據(jù)點(diǎn)P3的位置變化。
[0208]根據(jù)本變型例，與第二實(shí)施方式相比，可以將用于測量距離變化的兩個點(diǎn)之間的距離設(shè)置為更長。
[0209]本變型例對應(yīng)于在第一實(shí)施方式`的第一變型例的第二位移檢測單元中編碼器38由第二線性編碼器35B來代替的示例。
[0210][第三變型例]
[0211]下面，將描述本實(shí)施方式的另一個變型例(第三變型例)。
[0212]圖8是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的另一個變型例(第三變型例)的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0213]如圖8所示，本變型例的手術(shù)器械裝置ID包括手術(shù)器械32C (手術(shù)器械部)，而不是第二實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置IB的手術(shù)器械32。而且，在本變型例的手術(shù)器械裝置ID中，在第二實(shí)施方式的從動臂31的內(nèi)部設(shè)置的第二線性編碼器35B沒有設(shè)置。此外，手術(shù)器械裝置ID可以用于手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100，而不是第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I。
[0214]下文中將主要描述與第二實(shí)施方式的區(qū)別。
[0215]手術(shù)器械32C不包括第二實(shí)施方式的手術(shù)器械32的被驅(qū)動部32c的連接部32d，而包括設(shè)置在被驅(qū)動部32c的近端側(cè)的遠(yuǎn)端側(cè)驅(qū)動桿部32f (遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件)，使得與軸線垂直的截面的形狀與驅(qū)動桿34的截面形狀相同并且使用相同材料。此外，遠(yuǎn)端側(cè)驅(qū)動桿部32f的近端設(shè)置有連接部32d。而且，手術(shù)器械32C包括第一線性編碼器35A和第二線性編碼器35B，以測量遠(yuǎn)端側(cè)驅(qū)動桿部32f的遠(yuǎn)端側(cè)和近端側(cè)處的兩個點(diǎn)P5和P6的位移。
[0216]即，第一線性編碼器35A的刻度部35a和第二線性編碼器35B的刻度部35a從遠(yuǎn)端側(cè)起被固定到遠(yuǎn)端側(cè)驅(qū)動桿部32f，并且各個檢測部35b設(shè)置在手術(shù)器械殼體32e的內(nèi)周面中面向刻度部的位置。[0217]而且，根據(jù)力F的測量精度，可以將第一線性編碼器35A的檢測位置Q1與第二線性編碼器35B的檢測位置Q4之間的距離設(shè)置為合適距離。
[0218]根據(jù)本變型例的構(gòu)造，可以使用第一線性編碼器35A和第二線性編碼器35B來測量遠(yuǎn)端側(cè)驅(qū)動桿部32f上的與各個檢測位置Q1和Q4對應(yīng)的兩個點(diǎn)P5和P6之間的距離的變化。出于這個原因，可以以與第二實(shí)施方式相同的方式來計(jì)算作用于遠(yuǎn)端側(cè)驅(qū)動桿部32f上的力F。然而，在本變型例中，由于測量了點(diǎn)P5和P6的位移，而不是點(diǎn)P1和P4的位移，所以根據(jù)點(diǎn)P5和P6的位置來改變無負(fù)荷狀態(tài)下的距離L或點(diǎn)P5和P6的無負(fù)荷狀態(tài)下的位移。
[0219]根據(jù)本變型例，由于距離變化檢測單元可以僅設(shè)置在手術(shù)器械32C的一側(cè)中，所以可以采用通用構(gòu)造作為從動臂31的構(gòu)造。此外，由于通過檢測把持部32a附近的距離變化可以計(jì)算力，所以可以提高力的檢測精度。
[0220]在本變型例中，遠(yuǎn)端側(cè)驅(qū)動桿部32f和驅(qū)動桿34分別構(gòu)成遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件和近端側(cè)力傳遞部件，并且第一位移檢測單元和第二位移檢測單元檢測遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件上兩個點(diǎn)之間的距離變化。
[0221][第三實(shí)施方式]
[0222]下面，將描述根據(jù)第三實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置。
[0223]圖9是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。圖10是例示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的計(jì)算處理單元的功能構(gòu)造的功 能框圖。
[0224]如圖9所示，本實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置IE包括位于第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I中的基準(zhǔn)部件72 (位移檢測單元保持部件)，并且包括計(jì)算處理單元80，而不是計(jì)算處
理單元40。
[0225]然而，在本實(shí)施方式中，編碼器38僅電連接到從側(cè)控制單元33。
[0226]此外，手術(shù)器械裝置IE可以適當(dāng)用于手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100，而不是第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I。
[0227]下文中將主要描述與第一實(shí)施方式的區(qū)別。
[0228]基準(zhǔn)部件72是當(dāng)測量驅(qū)動桿34上的兩個點(diǎn)之間的距離的變化時對無負(fù)荷狀態(tài)下的距離L進(jìn)行限定的基準(zhǔn)距離限定部件。在本實(shí)施方式中，基準(zhǔn)部件72的近端面Q2被固定到線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36的線性驅(qū)動塊36b中的與點(diǎn)P2接觸的側(cè)面?；鶞?zhǔn)部件72由設(shè)置在驅(qū)動桿34的側(cè)部、以與驅(qū)動桿34平行延伸的細(xì)長塊狀部件形成。
[0229]只要即使是在環(huán)境溫度、使用中的外力、振動等的情況下也穩(wěn)定地維持軸線長度，就不具體限制基準(zhǔn)部件72的材料。例如，可以采用具有小的線膨脹系數(shù)的金屬、陶瓷等。
[0230]在基準(zhǔn)部件72的遠(yuǎn)端側(cè)，線性編碼器35的檢測部35b固定到面向驅(qū)動桿34的側(cè)面在與近端面Q2相隔距離L的位置處。這里，檢測部35b的位置表示檢測部35b的檢測位置Q1與近端面Q2之間的距離變?yōu)長的位置。
[0231]此外，線性編碼器35的刻度部35a固定到驅(qū)動桿34的側(cè)面在面向檢測部35b的位置處。
[0232]在刻度部35a中，在本實(shí)施方式中，當(dāng)無負(fù)荷施加于手術(shù)器械32時處于檢測位置Q1處的點(diǎn)是點(diǎn)P7,并且點(diǎn)P7和P2之間的距離變?yōu)樯鲜龉?4)中的距離。[0233]如圖10所示，計(jì)算處理單元80不包括第一實(shí)施方式的計(jì)算處理單元40的第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元42，而包括基準(zhǔn)量計(jì)算單元81和基準(zhǔn)量差計(jì)算單元83，而不是第一基準(zhǔn)量計(jì)算單元41和基準(zhǔn)量差計(jì)算單元43。
[0234]基準(zhǔn)量計(jì)算單元81電連接到線性編碼器35，基于線性編碼器35的輸出在位于驅(qū)動桿34上的遠(yuǎn)端側(cè)處的檢測部35b的檢測位置Q1處檢測驅(qū)動桿34的位移，并且向基準(zhǔn)量差計(jì)算單元83傳送該位移作為位移AXp如第一實(shí)施方式中所述，由于位移AX1對于刻度部35a上的各個點(diǎn)是共同的，所以其表示點(diǎn)P7的位移。
[0235]基準(zhǔn)量差計(jì)算單元83根據(jù)以下公式(5)計(jì)算從基準(zhǔn)量計(jì)算單元81傳送的位移AX1與預(yù)先存儲在存儲單元45中的點(diǎn)P7的位移AXtl之間的差A(yù)L。
[0236]基準(zhǔn)量差計(jì)算單元83中所算得的差A(yù) L被傳送到作用力計(jì)算單元44。
[0237]AL=A X「A X0…(5)
[0238]點(diǎn)P7與P2之間沿軸線方向的距離由基準(zhǔn)部件72中的檢測部35b的位置來限定，并且在本實(shí)施方式中，等于距離L。出于這個原因，差A(yù)L表示當(dāng)在手術(shù)器械32中產(chǎn)生負(fù)荷時相對于距離L的距離變化。
[0239]當(dāng)手術(shù)器械32和從動臂31彼此連接并且電流被提供到手術(shù)器械裝置IE時，從側(cè)控制單元33對手術(shù)器械裝置IE進(jìn)行初始化。此時，線性編碼器35的原點(diǎn)被重置，并且在以下操作中，該位置被設(shè)置為AX1=O的位置。
[0240]由此，當(dāng)在初始化狀態(tài)下無負(fù)荷施加于手術(shù)器械32時，該原點(diǎn)用作無負(fù)荷狀態(tài)下的位置的基準(zhǔn)，使得AXtl=O15
[0241]然而，與第一實(shí)施方式相同，存在在初始化狀態(tài)下需要向手術(shù)器械32施加負(fù)荷的情況。在這種情況下，可以不將初始化狀態(tài)下的原點(diǎn)設(shè)置為無負(fù)荷狀態(tài)下的位置。
`[0242]出于這個原因，在本實(shí)施方式中，針對各個手術(shù)器械32限定初始化狀態(tài)下和無負(fù)荷狀態(tài)下手術(shù)器械32的驅(qū)動狀態(tài)，預(yù)先測量從初始化狀態(tài)下的原點(diǎn)測量的無負(fù)荷狀態(tài)下的位移AXtl，然后在存儲單元45中存儲該位移。
[0243]與第一實(shí)施方式相同，作用力計(jì)算單元44使用上述公式(4)來計(jì)算力F。
[0244]然而，在本實(shí)施方式中，上述公式(4)所使用的AL是在上述公式(5)中計(jì)算的并且從基準(zhǔn)量差計(jì)算單元83傳送的值。此外，上述公式(4)中無負(fù)荷狀態(tài)下的距離L表示基于基準(zhǔn)部件72中檢測部35b的附接位置而確定的點(diǎn)P7和P2之間的距離。此外，上述公式
(4)中的S表示驅(qū)動桿34的點(diǎn)P7和P2之間的與軸線垂直的截面的截面面積。
[0245]出于這個原因，本實(shí)施方式的存儲單元45不存儲表示編碼器38的旋轉(zhuǎn)角度與使用滾珠絲桿36a的點(diǎn)P2的移動位置之間的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)。而且，本實(shí)施方式的存儲單元45存儲無負(fù)荷狀態(tài)下的位移A Xtl，而不是基準(zhǔn)位移A Xtll和A Xtl2，并且存儲點(diǎn)P7和P2之間的距離作為無負(fù)荷狀態(tài)下的距離L。
[0246]根據(jù)本實(shí)施方式的構(gòu)造，線性編碼器35被固定到基準(zhǔn)部件72，該基準(zhǔn)部件72在與驅(qū)動桿34的近端的點(diǎn)P2相同的位置處設(shè)置有近端面Q2。出于這個原因，可以測量當(dāng)無負(fù)荷施加于手術(shù)器械32時點(diǎn)P7和P2之間的距離的變化,并且以與第一實(shí)施方式相同的方式，計(jì)算處理單元80計(jì)算作用于驅(qū)動桿34上的力F。
[0247]在本實(shí)施方式中，由于使用基準(zhǔn)部件72，所以可以僅通過一個線性編碼器35來測量兩點(diǎn)之間的距離變化，因此簡化了計(jì)算處理單元80的構(gòu)造。[0248]出于這個原因，可以獲得整體上構(gòu)造簡單且成本低的手術(shù)器械裝置。
[0249]在本實(shí)施方式中，線性編碼器35、基準(zhǔn)量計(jì)算單元81和基準(zhǔn)量差計(jì)算單元83構(gòu)成距離變化檢測單元，該距離變化檢測單元以當(dāng)無負(fù)荷施加于手術(shù)器械32時的距離L為基準(zhǔn)，來檢測驅(qū)動桿34上沿軸線方向彼此分開的兩個點(diǎn)P7和P2之間的距離的變化AL。
[0250]此外，線性編碼器35構(gòu)成位移檢測單元，該位移檢測單元檢測驅(qū)動桿34上沿軸線方向彼此分開的兩個點(diǎn)P7和P2中的一個點(diǎn)P7的位移。
[0251]此外，基準(zhǔn)部件72構(gòu)成位移檢測單元保持部件，該位移檢測單元保持部件被固定到驅(qū)動桿34上沿軸線方向彼此分開的兩個點(diǎn)P7和P2中的另一個點(diǎn)P2,沿驅(qū)動桿34的軸線方向延伸，并且將位移檢測單元保持在與該另一個點(diǎn)P2間隔預(yù)定距離L處。
[0252][第四實(shí)施方式]
[0253]下面，將描述根據(jù)第四實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置。
[0254]圖11是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。圖12A和圖12B是例示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的手術(shù)器械部的操作的示意圖。
[0255]如圖11、圖12A和圖12B所示，本實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置IF包括手術(shù)器械32D(手術(shù)器械部)，而不是第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I的手術(shù)器械32。
[0256]此外，手術(shù)器械裝置IF可以適當(dāng)用于手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100，而不是第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I。
[0257]下文中將主要描述與第一實(shí)施方式的區(qū)別。
[0258]手術(shù)器械32D包括關(guān)節(jié)90，該關(guān)節(jié)90可轉(zhuǎn)動地支撐第一實(shí)施方式的手術(shù)器械32的把持部32a。驅(qū)動桿34、線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36和馬達(dá)37用于使關(guān)節(jié)90旋轉(zhuǎn)。
[0259]關(guān)節(jié)90包括:關(guān)節(jié)主體90b，該關(guān)節(jié)主體90b可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在手術(shù)器械殼體32e的遠(yuǎn)端中所設(shè)置的旋轉(zhuǎn)支撐部32g中；和驅(qū)動桿90a，該驅(qū)動桿90a通過向關(guān)節(jié)主體90b施加關(guān)于旋轉(zhuǎn)支撐部32g的旋轉(zhuǎn)支撐軸線的力矩來使關(guān)節(jié)主體90b旋轉(zhuǎn)。
[0260]驅(qū)動桿90a的一端可旋轉(zhuǎn)地連接到關(guān)節(jié)主體90b，并且驅(qū)動桿90a的另一端可旋轉(zhuǎn)地連接到被驅(qū)動部32c的遠(yuǎn)端。
[0261]此外，附圖中省略了把持部32a的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，但是與對關(guān)節(jié)90進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)不同的驅(qū)動機(jī)構(gòu)打開和閉合把持部32a。例如，可以由與第一實(shí)施方式相同的構(gòu)造來驅(qū)動把持部32a。此外，在不需要檢測作用于把持部32a上的力時，例如，線驅(qū)動等可以僅用于打開和閉合把持部32a。
[0262]憑借上述構(gòu)造，手術(shù)器械32D連接到從動臂31。然后，當(dāng)馬達(dá)37對驅(qū)動桿34進(jìn)行驅(qū)動，使得驅(qū)動桿34前后移動時，可以使關(guān)節(jié)90旋轉(zhuǎn)。
[0263]此外，例如，當(dāng)驅(qū)動桿34朝向近端側(cè)后退時，如圖12A所示，關(guān)節(jié)主體90b轉(zhuǎn)動，并且把持部32a面向手術(shù)器械32D的遠(yuǎn)端。在該狀態(tài)下，可把持被把持物。
[0264]此外，當(dāng)驅(qū)動桿34朝向遠(yuǎn)端側(cè)前進(jìn)時，力的力矩從驅(qū)動桿90a通過被驅(qū)動部32c施加于關(guān)節(jié)主體90b。然后，使把持部32a指向與軸線方向交叉的側(cè)面方向，并且在該狀態(tài)下，可以把持該被把持物。
[0265]此外，例如，在被治療部作為被把持物而把持的情況下，例如，當(dāng)使關(guān)節(jié)90旋轉(zhuǎn)時，被治療部扭轉(zhuǎn)，使得力矩逆著關(guān)節(jié)90的移動而作用在關(guān)節(jié)主體90b上。該力矩作為使被驅(qū)動部32c前后移動的力通過驅(qū)動桿90a傳遞，并且該力通過連接部32d作用于驅(qū)動桿34的遠(yuǎn)端部上。因此，以與第一實(shí)施方式相同的方式檢測作用在驅(qū)動桿34上的力F，并且在顯示單元39上顯示。出于這個原因，手術(shù)操作員Op通過查看力F的大小來評估對于關(guān)節(jié)90的阻力的大小，并且可以調(diào)節(jié)操縱。
[0266][第四變型例]
[0267]下面，將描述根據(jù)本實(shí)施方式的變型例(第四變型例)的手術(shù)器械裝置。
[0268]圖13是例示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的變型例(第四變型例)的手術(shù)器械裝置的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0269]如圖13所示，本變型例的手術(shù)器械裝置IG是第四實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置IF的手術(shù)器械部的變型例。本變型例的手術(shù)器械裝置IG不包括手術(shù)器械裝置IF的手術(shù)器械32D，而包括開口部31d，而不是臂殼體31a的嵌合部31b。此外，驅(qū)動桿34的遠(yuǎn)端設(shè)置有手術(shù)器械部34A，而不是連接部34a。此外，手術(shù)器械裝置IG可以用于手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100，而不是第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I。
[0270]下文中將主要描述與第四實(shí)施方式的區(qū)別。
[0271]手術(shù)器械部34A是棒狀部件，該棒狀部件通過開口部31d從臂殼體31a的內(nèi)部朝向臂殼體31a的外部突出。例如，手術(shù)器械部34A的遠(yuǎn)端部設(shè)置有按壓面34B，該按壓面34B用于按壓被治療部或?qū)Ρ恢委煵窟M(jìn)行加壓，以檢查患病部的硬度等。手術(shù)器械部34A可以設(shè)置為可附接到驅(qū)動桿34的遠(yuǎn)端并且可從驅(qū)動桿34的遠(yuǎn)端拆卸，但是在本變型例中，手術(shù)器械部34A是與驅(qū)動桿34 —體的。
[0272]憑借上述構(gòu)造，本變型例的手術(shù)器械裝置IG可以在使手術(shù)器械部34A的按壓面34B按壓被治療部等時，在通過力F來評估壓力和與壓力有關(guān)的被治療部等的硬度的同時，執(zhí)行按壓操作。
[0273]本變型例對應(yīng)于手術(shù)器械`部與手術(shù)器械裝置主體不可拆裝的示例。
[0274]此外，本變型例對應(yīng)于手術(shù)器械部不包括可動部的示例。
[0275][第五實(shí)施方式]
[0276]下面，將描述根據(jù)第五實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置。
[0277]圖14A是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0278]如圖14A所示，本實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置2包括驅(qū)動桿34C (力傳遞部件)，而不是第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I的驅(qū)動桿34。而且，在圖14A中，為了簡化附圖，省略了計(jì)算處理單元40。
[0279]此外，手術(shù)器械裝置2可以適當(dāng)用于手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100，而不是第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I。
[0280]下文中將主要描述與第一實(shí)施方式的區(qū)別。
[0281]驅(qū)動桿34C形成為棒狀部件，該棒狀部件的與軸線垂直的截面的尺寸沿軸線方向不均勻。在本實(shí)施方式中，在第一實(shí)施方式的驅(qū)動桿34的點(diǎn)P1和P2之間設(shè)置有小直徑部34b (距離變化放大部)，該小直徑部34b的與軸線垂直的截面的截面面積小于兩端部的截面的截面面積。
[0282]憑借上述構(gòu)造，當(dāng)力作用于驅(qū)動桿34C的兩端上時，與軸線垂直的截面的截面面積較小的小直徑部34b的變形相對增加。出于這個原因，與驅(qū)動桿34相比，可以提高力F的檢測靈敏度。即，即使在驅(qū)動桿34C和驅(qū)動桿34具有相同長度時，對于作用在驅(qū)動桿34C上的力，兩個點(diǎn)P1和P2之間的距離的變化也進(jìn)一步增大。
[0283]出于這個原因，由于在檢測相同的力時，可以縮短驅(qū)動桿34C的總長度，所以獲得了小型化的手術(shù)器械裝置。
[0284][第五變型例]
[0285]下面，將描述根據(jù)第五實(shí)施方式的變型例(第五變型例)的手術(shù)器械裝置。
[0286]圖14B是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的變型例(第五變型例)的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0287]如圖14B所示，本變型例的手術(shù)器械裝置2A是使用第五實(shí)施方式的驅(qū)動桿34C而不是第二實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置IB的驅(qū)動桿34的裝置。而且，在圖14B中，為了簡化附圖，省略了計(jì)算處理單元60。
[0288]此外，手術(shù)器械裝置2A可以代替第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I適當(dāng)用于手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100。
[0289]即使在手術(shù)器械裝置2A中，由于驅(qū)動桿34C的小直徑部34b的作用，與第二實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置IB相比，兩點(diǎn)P1和P4之間的距離的變化也進(jìn)一步增大，因此獲得了小型化的手術(shù)器械裝置。
[0290][第六變型例] [0291]下面，將描述根據(jù)第五實(shí)施方式的另一個變型例(第六變型例)的手術(shù)器械裝置。
[0292]圖14C是例示當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的另一個變型例(第六變型例)的手術(shù)器械裝置的手術(shù)器械部被拆卸時的構(gòu)造的示意性截面圖。
[0293]如圖14C所示，本變型例的手術(shù)器械裝置2B是使用第五實(shí)施方式的驅(qū)動桿34C而不是第三實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置IE的驅(qū)動桿34的裝置。
[0294]此外，手術(shù)器械裝置2B包括線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36A，而不是第三實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置IE的線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36。在線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36A中，其中彼此對應(yīng)的基準(zhǔn)部73a和線性驅(qū)動塊部73b彼此一體化的L形塊73代替了手術(shù)器械裝置IE的基準(zhǔn)部件72被固定到線性驅(qū)動塊36b的L形塊的構(gòu)造。而且，在圖14C中，為了簡化附圖，省略了計(jì)算處理單元80。
[0295]此外，手術(shù)器械裝置2B可以代替第一實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置I適當(dāng)用于手術(shù)操作輔助系統(tǒng)100。
[0296]在手術(shù)器械裝置2B中，由于驅(qū)動桿34C的小直徑部34b的作用，與第五實(shí)施方式的手術(shù)器械裝置IE相比，兩個點(diǎn)P7和P2之間的距離的變化也進(jìn)一步增大，因此獲得了小型化的手術(shù)器械裝置。
[0297]而且，在上面的描述中，已經(jīng)描述了線性編碼器35、35A和35B分別用作位移檢測單元、第一位移檢測單元和第二位移檢測單元的情況。然而，可以采用除了線性編碼器之外的其它位移檢測器。例如，作為位移檢測器，可以列舉激光位移計(jì)、磁位移計(jì)等。
[0298]此外，在上面的描述中，已經(jīng)描述了各個位移檢測單元中使用的線性編碼器是增量型的情況，但是也可以使用絕對值型的線性編碼器。在這種情況下，由于可以執(zhí)行刻度上的位置測量，所以可以測量刻度上任意點(diǎn)的位移。由此，可以由兩個點(diǎn)的位移之間的差獲得AL。[0299]此外，在上面的描述中，已經(jīng)描述了手術(shù)器械裝置包括驅(qū)動單元的情況，但是可以不設(shè)置驅(qū)動單元。例如，在第四實(shí)施方式中，可以不設(shè)置線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)36和馬達(dá)37，驅(qū)動桿34的近端部可以被固定到臂殼體31a的近端側(cè)位置，并且以與第二實(shí)施方式相同的方式，第一線性編碼器35A和第二線性編碼器35B可以檢測驅(qū)動桿34上兩個點(diǎn)之間的距離的變化。在這種情況下，可以檢測當(dāng)關(guān)節(jié)型機(jī)器人30a使從動臂31相對于被治療部前后移動時的壓力，或者可以檢測當(dāng)從動臂31被固定時來自被治療部等的反作用力。
[0300]此外，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以適當(dāng)組合或省略上述實(shí)施方式中例示的所有組件。
[0301]例如，在手術(shù)器械部與手術(shù)器械裝置主體可拆裝的各個實(shí)施方式和各個變型例中，如第四實(shí)施方式中，可以使手術(shù)器械部和手術(shù)器械裝置主體彼此一體化，通過使被驅(qū)動部32c和驅(qū)動桿34彼此一體化而獲得的一個軸狀部件可以從手術(shù)器械裝置主體插入到手術(shù)器械部中，然后作用力可以施加于諸如手術(shù)器械部的把持部32a等的可動部。
[0302][工業(yè)實(shí)用性]
[0303]根據(jù)上述手術(shù)器械裝置，距離變化檢測單元以當(dāng)無負(fù)荷施加于手術(shù)器械部時力傳遞部件上兩個點(diǎn)之間的距離為基準(zhǔn)來檢測該距離的變化，并且力計(jì)算單元基于距離的變化來計(jì)算作用于力傳遞部件上的力。出于這個原因，可以利用簡單的構(gòu)造來高度精確地測量作用于手術(shù)器械部上的力。
[0304][附圖標(biāo)記列表]
[0305]1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、2、2A、2B:手術(shù)器械裝置
[0306]30:從操縱器
[0307]31:從動臂(手術(shù)器械裝置主體)
[0308]31a:臂殼體
[0309]32、32A、32B、32C、32D:手術(shù)器械(手術(shù)器械部)
[0310]32a:把持部
[0311]32c:被驅(qū)動部(遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件)
[0312]32f:遠(yuǎn)端側(cè)驅(qū)動桿部(遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件)
[0313]33:從側(cè)控制單元
[0314]34:驅(qū)動桿(力傳遞部件、近端側(cè)力傳遞部件)
[0315]34A:手術(shù)器械部
[0316]34b:小直徑部(距離變化放大部)
[0317]34C:驅(qū)動桿(力傳遞部件)
[0318]35:線性編碼器(第一位移檢測單元、位移檢測單元、距離變化檢測單元)
[0319]35A:第一線性編碼器(第一位移檢測單元、距離變化檢測單元)
[0320]35B:第二線性編碼器(第二位移檢測單元、距離變化檢測單元)
[0321 ] 35a:刻度部
[0322]35b:檢測部
[0323]36、36A:線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)(驅(qū)動單元)
[0324]36a:滾珠絲桿
[0325]36b:線性驅(qū)動塊[0326]37:馬達(dá)(驅(qū)動單元)
[0327]38:編碼器(驅(qū)動量檢測器、第二位移檢測單元、距離變化檢測單元)
[0328]39:顯示單元
[0329]40、60、80:計(jì)算處理單元
[0330]41:第一基準(zhǔn)量計(jì)算單元(距離變化檢測單元)
[0331]40,62:第二基準(zhǔn)量計(jì)算單元(距離變化檢測單元)
[0332]40,83:基準(zhǔn)量差計(jì)算單元(距離變化檢測單元)
[0333]44:作用力計(jì)算單元(力計(jì)算單元)
[0334]45:存儲單元
[0335]72:基準(zhǔn)部件(位移檢測單元保持部件)
[0336]73:L形塊(位移檢測單元保持部件)
[0337]81:基準(zhǔn)量計(jì)算單元(距離變化檢測單元)
[0338]100:手術(shù)操作輔助系統(tǒng)`
【權(quán)利要求】
1.一種手術(shù)器械裝置，該手術(shù)器械裝置包括: 在手術(shù)操作中使用的手術(shù)器械部； 手術(shù)器械裝置主體，該手術(shù)器械裝置主體保持所述手術(shù)器械部； 力傳遞部件，該力傳遞部件形成為軸形狀，其沿軸線方向的一端部連接到所述手術(shù)器械部而其沿所述軸線方向的另一端部被所述手術(shù)器械裝置主體支撐，并且該力傳遞部件在所述手術(shù)器械部與所述手術(shù)器械裝置主體之間傳遞力； 距離變化檢測單元，該距離變化檢測單元以當(dāng)無負(fù)荷施加于所述手術(shù)器械部時在所述力傳遞部件上沿軸線方向彼此分開的兩點(diǎn)之間的距離為基準(zhǔn)，來檢測所述距離的變化；以及 力計(jì)算單元，該力計(jì)算單元基于所述距離變化檢測單元所檢測到的所述距離的變化，來計(jì)算從所述手術(shù)器械部或所述手術(shù)器械裝置主體向所述力傳遞部件施加的力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)器械裝置， 其中，所述力計(jì)算單元包括存儲用于將所述距離的變化轉(zhuǎn)換為所述力的轉(zhuǎn)換公式的存儲單元，并且執(zhí)行使用所述轉(zhuǎn)換公式將所述距離的變化轉(zhuǎn)換為所述力的計(jì)算。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的手術(shù)器械裝置， 其中，所述距離變化檢測單元包括: 第一位移檢測單元，該第一位移檢測單元檢測在所述力傳遞部件上沿軸線方向彼此分開的所述兩點(diǎn)中的遠(yuǎn)端側(cè)點(diǎn)的位移；以及` 第二位移檢測單元，該第二位移檢測單元檢測在所述力傳遞部件上沿軸線方向彼此分開的所述兩點(diǎn)中的近端側(cè)點(diǎn)的位移，并且 將所述第一位移檢測單元所檢測到的所述遠(yuǎn)端側(cè)點(diǎn)的位移和所述第二位移檢測單元所檢測到的所述近端側(cè)點(diǎn)的位移轉(zhuǎn)換為以所述手術(shù)器械部不被施加負(fù)荷時的位置為基準(zhǔn)的位移，并且利用轉(zhuǎn)換之后所述遠(yuǎn)端側(cè)點(diǎn)的位移與所述近端側(cè)點(diǎn)的位移之間的差來計(jì)算所述距離的變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手術(shù)器械裝置， 其中，所述第一位移檢測單元和所述第二位移檢測單元中的至少一方由線性編碼器構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的手術(shù)器械裝置， 其中，所述手術(shù)器械裝置主體包括使所述力傳遞部件的近端部沿軸線方向前后移動的驅(qū)動單元，并且 所述力傳遞部件借助所述驅(qū)動單元而被支撐于所述手術(shù)器械裝置主體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的手術(shù)器械裝置， 其中，所述驅(qū)動單元包括驅(qū)動量檢測器，該驅(qū)動量檢測器檢測前后驅(qū)動的驅(qū)動量，并且 所述第二位移檢測單元基于所述驅(qū)動量檢測器的輸出來檢測所述近端側(cè)點(diǎn)的位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的手術(shù)器械裝置， 其中，所述手術(shù)器械部可附接到所述手術(shù)器械裝置主體并且可從所述手術(shù)器械裝置主體拆卸，并且 所述力傳遞部件包括: 遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件，該遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件設(shè)置在所述手術(shù)器械部中并且具有設(shè)置在其近端側(cè)的第一連接部；以及 近端側(cè)力傳遞部件，該近端側(cè)力傳遞部件設(shè)置在所述手術(shù)器械裝置主體中并且具有第二連接部，該第二連接部設(shè)置在遠(yuǎn)端側(cè)并連接到所述遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件的第一連接部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手術(shù)器械裝置， 其中，所述第一位移檢測單元檢測所述遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件上的點(diǎn)的位移，并且 所述第二位移檢測單元檢測所述近端側(cè)力傳遞部件上的點(diǎn)的位移。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的手術(shù)器械裝置， 其中，所述距離變化檢測單元包括: 位移檢測單元，該位移檢測單元檢測在所述力傳遞部件上沿軸線方向彼此分開的所述兩點(diǎn)中的一個點(diǎn)的位移；以及 位移檢測單元保持部件，該位移檢測單元保持部件被固定到所述力傳遞部件上沿軸線方向彼此分開的所述兩點(diǎn)中的另一個點(diǎn)，沿所述力傳遞部件的軸線方向延伸，并且將所述位移檢測單元保持在距所述另一個點(diǎn)預(yù)定距離處。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的手術(shù)器械裝置， 其中，所述位移檢測單元由線性編碼器構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的手術(shù)器械裝置， 其中，所述手術(shù)器械裝置主體包括使所述力傳遞部件的近端部沿所述軸線方向前后移動的驅(qū)動單元，并且` 所述力傳遞部件借助所述驅(qū)動單元而被支撐于所述手術(shù)器械裝置主體。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至權(quán)利要求11中任一項(xiàng)所述的手術(shù)器械裝置， 其中，所述手術(shù)器械部可附接到所述手術(shù)器械裝置主體并且可從所述手術(shù)器械裝置主體拆卸，并且 所述力傳遞部件包括: 遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件，該遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件設(shè)置在所述手術(shù)器械部中并且具有設(shè)置在其近端側(cè)的第一連接部；以及 近端側(cè)力傳遞部件，該近端側(cè)力傳遞部件設(shè)置在所述手術(shù)器械裝置主體中并且具有第二連接部，該第二連接部設(shè)置在近端側(cè)力傳遞部件的遠(yuǎn)端側(cè)，連接到所述遠(yuǎn)端側(cè)力傳遞部件的第一連接部。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求12中任一項(xiàng)所述的手術(shù)器械裝置， 其中，所述力傳遞部件包括距離變化放大部，該距離變化放大部設(shè)置在沿所述軸線方向彼此分開的所述兩點(diǎn)之間的部分中，使得由從所述手術(shù)器械部或所述手術(shù)器械裝置主體施加的力造成的沿所述軸線方向的變形變得比所述兩個點(diǎn)之間的其它部分的變形更大。
【文檔編號】A61B17/28GK103517684SQ201280022693
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月12日
【發(fā)明者】井上慎太郎, 岸宏亮 申請人:奧林巴斯株式會社