操縱器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種操縱器系統(tǒng)，該操縱器系統(tǒng)包括：由操作者執(zhí)行操縱輸入的主操縱單元；根據(jù)所述操縱輸入操作的從運動單元；聯(lián)動控制單元，該聯(lián)動控制單元分析所述操縱輸入并且與所述操縱輸入聯(lián)動地執(zhí)行用于操作所述從運動單元的控制；以及聯(lián)動許可輸入單元，該聯(lián)動許可輸入單元能夠由操作者操縱并且將聯(lián)動許可模式信號傳送到所述聯(lián)動控制單元，所述聯(lián)動許可模式信號用來進入如下模式：在該模式中在操作者操縱所述聯(lián)動許可輸入單元時基于所述主操縱單元的所述操縱輸入執(zhí)行所述從運動單元的聯(lián)動。
【專利說明】操縱器系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種操縱器系統(tǒng)，并且更具體地，涉及一種主從式醫(yī)療操縱器系統(tǒng)。
[0002]要求2011年8月4日提交的美國專利臨時申請N0.61/515203，以及2012年5月22日提交的日本專利申請N0.2012-116740的優(yōu)先權(quán)，該美國專利臨時申請和日本專利申請兩者的內(nèi)容通過引用并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]在過去，已知主從式操縱器系統(tǒng)作為支持外科手術(shù)的醫(yī)療操縱器。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的醫(yī)療操縱器包括主握持部(主操縱單元)，該主握持部操縱并且輸入安裝在從操縱器上并且用于外科手術(shù)的工具(從運動單元)的操作。在醫(yī)療操縱器中，主握持部的運動在作為操作者的外科醫(yī)生操縱主握持部時被傳遞到工具。鑷子、持針器等被用作上述工具，主握持部的運動被傳遞至這些工具。 [0004]例如，作為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的操縱器系統(tǒng)，專利文獻I中公開了醫(yī)療機器人系統(tǒng)。在該醫(yī)療機器人系統(tǒng)中，末端執(zhí)行器的打開和關(guān)閉通過打開和關(guān)閉輸入手柄來控制。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)的文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻I美國專利N0.7778733
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]待由本發(fā)明解決的問題
[0009]然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的上述操縱器系統(tǒng)存在下列問題。
[0010]例如，當(dāng)包括鑷子的從運動單元被操縱以夾持生物組織、手術(shù)器械等時，存在夾持物體的各種尺寸和硬度。
[0011]另一方面，因為操縱主操縱器單元的操作者基于諸如圖像信息之類的限制性信息來確定夾持物體的尺寸或硬度，因此主操縱器單元的操縱輸入在一些情況下不適用于實際的夾持物體。例如，當(dāng)由操作者操縱和輸入的打開和關(guān)閉角度與用于夾持所述夾持物體必需的打開和關(guān)閉角度相比太小時，從運動單元可以根據(jù)指令值繼續(xù)關(guān)閉夾持物體而不管從運動單元夾持到該夾持物體的事實。這時，因為夾持物體是硬的，因此從運動單元不可能關(guān)閉該夾持物體。為此，打開和關(guān)閉角度可以因此偏離對應(yīng)于主操縱器單元的操縱輸入的打開和關(guān)閉角度。
[0012]在這種情況下，聯(lián)動控制被暫時中斷。此后，當(dāng)操作者理解到關(guān)閉操作是不可能的并且試圖執(zhí)行用于打開操作的操縱時，聯(lián)動控制在從運動單元的打開和關(guān)閉角與對應(yīng)于主操縱器單元的操縱輸入的打開和關(guān)閉角度一致的一瞬間重新啟動。
[0013]在這種情況下，因為操作者可能不知道聯(lián)動控制何時重新啟動，因此存在發(fā)生意外操作的可能性。因此，存在不能執(zhí)行適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)的可能性。例如，存在這樣的可能性，即，夾持物體的夾持狀態(tài)可能突然被取消，并且夾持物體可能掉落或者從運動單元可能意外地被移動。
[0014]本發(fā)明的目的在于提供一種在從運動單元的操作偏離對應(yīng)于主操縱單元的操縱輸入的操作時能夠重新啟動從運動單元的聯(lián)動而不會影響任務(wù)的操縱器系統(tǒng)。
[0015]解決問題的手段
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，操縱器系統(tǒng)包括主操縱單元，從運動單元，聯(lián)動控制單元以及聯(lián)動許可輸入單元。操作者利用主操縱單元來執(zhí)行操縱輸入。所述從運動單元構(gòu)造成根據(jù)所述操縱輸入來操作。所述聯(lián)動控制單元分析所述操縱輸入并且執(zhí)行控制以與所述操縱輸入聯(lián)動地操作所述從運動單元。所述聯(lián)動許可輸入單元能夠由操作者操縱并且當(dāng)操作者操縱所述聯(lián)動許可輸入單元時將用來進入如下模式的聯(lián)動許可模式信號傳輸?shù)剿雎?lián)動控制單元，在所述模式中基于所述主操縱單元的所述操縱輸入來許可所述從運動單元的聯(lián)動。所述聯(lián)動控制單元在所述從運動單元的操作偏離對應(yīng)于所述操縱輸入的操作時停止聯(lián)動控制，并且監(jiān)控所述主操縱單元的所述操縱輸入和所述從運動單元的操作狀態(tài)。所述聯(lián)動控制單元在其接收到所述聯(lián)動許可模式信號時使所述從運動單元的操作與對應(yīng)于所述操縱輸入的操作聯(lián)動，并且然后檢測所述操縱輸入匹配所述操作狀態(tài)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，所述操縱器系統(tǒng)的所述主操縱單元包括操縱構(gòu)件和主角度檢測單元。所述操縱構(gòu)件被設(shè)置以被打開和關(guān)閉以便執(zhí)行所述操縱輸入。所述主角度檢測單元檢測所述操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度并且將所述操縱構(gòu)件的所述打開和關(guān)閉角度的檢測值傳送至所述聯(lián)動控制單元。所述從運動單元包括打開和關(guān)閉運動單元和從角度檢測單元。所述打開和關(guān)閉運動單元被設(shè)置以被打開和關(guān)閉。所述從角度檢測單元檢測所述打開和關(guān)閉運動單元的打開和關(guān)閉角度并且將所述打開和關(guān)閉運動單元的所述打開和關(guān)閉角度的檢測值傳送到所述聯(lián)動控制單元。所述聯(lián)動控制單元在其接收到所述聯(lián)動許可模式信號時使所述從運動單元與對應(yīng)于所述操縱輸入的操作聯(lián)動，并且然后所述操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度的檢測值對應(yīng)于所述打開和關(guān)閉運動單元的打開和關(guān)閉角度的檢測值，并且所述操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度的檢測值在所述操縱構(gòu)件的關(guān)閉方向上改變。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，所述操縱系統(tǒng)包括信息顯示單元。所述信息顯示單元顯示從所述聯(lián)動控制單元傳送的信息。所述聯(lián)動控制單元在其接收到所述聯(lián)動許可模式信號時在所述信息顯示單元上顯示聯(lián)動的重新啟動，并且然后檢測所述從運動單元與對應(yīng)于所述操縱輸入的操作聯(lián)動。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在根據(jù)第二或第三方面的操縱系統(tǒng)中，所述聯(lián)動許可輸入單元由檢測所述操縱構(gòu)件被移到最大打開位置并且產(chǎn)生所述聯(lián)動許可模式信號的位置檢測開關(guān)構(gòu)成。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在根據(jù)第二或第三方面的操縱系統(tǒng)中，所述聯(lián)動許可輸入單元由設(shè)置在所述主操縱單元的表面上的輸入開關(guān)構(gòu)成。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在根據(jù)第二或第三方面的操縱系統(tǒng)中，所述聯(lián)動許可輸入單元由與所述主操縱單元分開設(shè)置的輸入開關(guān)構(gòu)成。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在根據(jù)第六方面的所述操縱器系統(tǒng)中，所述輸入開關(guān)由腳踏開關(guān)構(gòu)成。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在根據(jù)第一至第七方面中的任一方面的所述操縱器系統(tǒng)中，所述主操縱單元包括操縱構(gòu)件和主角度檢測單元。所述操縱構(gòu)件被設(shè)置以被打開和關(guān)閉，以便執(zhí)行所述操縱輸入。所述主角度檢測單元檢測所述操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度并且將所述操縱構(gòu)件的所述打開和關(guān)閉角度的檢測值傳送到所述聯(lián)動控制單元。所述從運動單元包括打開和關(guān)閉運動單元和從角度檢測單元。所述打開和關(guān)閉運動單元被設(shè)置以被打開和關(guān)閉。所述從角度檢測單元檢測所述打開和關(guān)閉運動單元的打開和關(guān)閉角度并且將所述打開和關(guān)閉運動單元的所述打開和關(guān)閉角度的檢測值傳送到所述聯(lián)動控制單元。所述聯(lián)動控制單元在其接收到所述聯(lián)動許可模式信號時使所述從運動單元與對應(yīng)于所述操縱輸入的操作聯(lián)動，并且然后所述操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度的檢測值對應(yīng)于所述打開和關(guān)閉運動單元的打開和關(guān)閉角度的檢測值，并且所述操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度的檢測值在所述操縱構(gòu)件的打開方向上被改變。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在根據(jù)第一至第七方面中的任一方面的所述操縱器系統(tǒng)中，所述主操縱單元包括操縱構(gòu)件和主角度檢測單元。所述操縱構(gòu)件被設(shè)置以被打開和關(guān)閉以便執(zhí)行所述操縱輸入。所述主角度檢測單元檢測所述操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度并且將所述操縱構(gòu)件的所述打開和關(guān)閉角度的檢測值傳送到所述聯(lián)動控制單元。所述從運動單元包括打開和關(guān)閉運動單元以及從角度檢測單元。所述打開和關(guān)閉控制單元被設(shè)置以被打開和關(guān)閉。所述從角度檢測單元檢測所述打開和關(guān)閉運動單元的打開和關(guān)閉角度并且將所述打開和關(guān)閉運動單元的所述打開和關(guān)閉角度的檢測值傳送到所述聯(lián)動控制單元。所述聯(lián)動控制單元被構(gòu)造成在其接收到所述聯(lián)動許可模式信號時使所述從運動單元和對應(yīng)于所述操縱輸入的操作聯(lián)動，并且然后所述操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度的檢測值對應(yīng)于所述打開和關(guān)閉運動單元的打開和關(guān)閉角度的檢測值，并且所述操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度的檢測值在所述操縱構(gòu)件的打開或關(guān)閉方向上改變。所述聯(lián)動控制單元被構(gòu)造成選擇其中檢測值在打開方向上被改變的情況的聯(lián)動或者其中檢測值在關(guān)閉方向上被改變的情況的聯(lián)動。
[0025]因為所述操縱系統(tǒng)包 括操作者能操縱的所述聯(lián)動許可輸入單元，因此能防止在意外定時時執(zhí)行聯(lián)動運動。在所述操縱系統(tǒng)中，當(dāng)所述從運動單元偏離對應(yīng)于所述主操縱單元的輸入操縱的操作時，所述從運動單元的聯(lián)動能重新啟動而不會影響任務(wù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的操縱器系統(tǒng)的整體構(gòu)造的示意立體圖。
[0027]圖2是示出被包括在圖1的操縱器系統(tǒng)中的另一主操縱單元的示意立體圖。
[0028]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的操縱器系統(tǒng)的主單元的系統(tǒng)配置的示意系統(tǒng)配置框圖。
[0029]圖4是示意地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的操縱器系統(tǒng)的操作的示例的曲線圖。
[0030]圖5A是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的操縱器系統(tǒng)的操作的圖。
[0031]圖5B是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的操縱器系統(tǒng)的操作的圖。
[0032]圖5C是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的操縱器系統(tǒng)的操作的圖。
[0033]圖6A是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的從圖5A至圖5C繼續(xù)的操縱器系統(tǒng)的操作的圖。
[0034]圖6B是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的從圖5A至圖5C繼續(xù)的操縱器系統(tǒng)的操作的圖。
[0035]圖6C是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的從圖5A至圖5C繼續(xù)的操縱器系統(tǒng)的操作的圖。
[0036]圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明的操縱器系統(tǒng)的顯示屏的示例的一示例的示意圖。
[0037]圖7B是示出根據(jù)本發(fā)明的操縱器系統(tǒng)的顯示屏的示例的一示例的示意圖。
[0038]圖7C是示出根據(jù)本發(fā)明的操縱器系統(tǒng)的顯示屏的示例的一示例的示意圖。
[0039]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的第一修改例的操縱器系統(tǒng)的主操縱單元的示意剖視圖。
[0040]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的第二修改例的操縱器系統(tǒng)的主單元的示意圖。
[0041]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的第三修改例的操縱器系統(tǒng)的主單元的示意立體圖。
[0042]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的第四修改例的操縱器系統(tǒng)的主操縱單元的示意剖視圖。
[0043]圖12A是不出能應(yīng)用于本發(fā)明的實施方式和每個修改例的修改例(第五修改例)的主操縱單元的彈簧的構(gòu)造的示意圖。
[0044]圖12B是不出應(yīng)用于本發(fā)明的實施方式和每個修改例的修改例(第五修改例)的主操縱單元的彈簧的構(gòu)造的示意圖。
【具體實施方式】
[0045]在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的實施方式。
[0046]首先，將描述根據(jù)實施方式的操縱器系統(tǒng)。
[0047]圖1是示出根據(jù)本實施方式的操縱器系統(tǒng)的整體構(gòu)造的示意立體圖。圖2是示出被包括在圖1的操縱器系統(tǒng)中的另一主操縱單元的示意立體圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的操縱器系統(tǒng)的主單元的配置的示意圖。
[0048]如圖1所示(一些部分如圖2和圖3所示)，根據(jù)該實施方式的主從操縱器500 (操縱器系統(tǒng))是例如用來執(zhí)行外科手術(shù)的醫(yī)療操縱器。主從操縱器500包括從操縱器300和操縱輸入裝置100。操縱輸入裝置100從操作者Op接收操縱輸入并且遠程地操縱從操縱器300的操作。
[0049]從操縱器300包括治療工具302、從臂301、從控制單元303和保持主體304。從臂301將治療工具302以可移動的方式保持在患者P的周圍。從控制單元303控制治療(工具)302和從臂301的活動單元的操作。保持主體304保持治療工具302和從臂301。
[0050]在作為示意圖的圖1中，例如，安裝有單個治療工具302和單個從臂301。然而，可以安裝多個治療工具302和多個從臂301。當(dāng)安裝多個治療工具302和多個從臂301時，操作者Op能選擇其中兩者并且用他或她的右手和左手同時操縱兩者。
[0051]功能框圖中的一些信號未被示出。
[0052]用于外科手術(shù)的各種手術(shù)器械或治療工具被用作治療工具302。在下文中，例如，將描述如圖3所示的包括打開和關(guān)閉單元311 (從運動單元或打開和關(guān)閉運動單元)以及打開和關(guān)閉驅(qū)動單元313的治療工具302。打開和關(guān)閉單元311安裝在軸狀單元312的遠端(為面向患者P的體腔的端部)處并且執(zhí)行打開和關(guān)閉操作。打開和關(guān)閉驅(qū)動單元313打開和關(guān)閉該打開和關(guān)閉單元311。[0053]治療工具302的示例包括鑷子和持針器。
[0054]打開和關(guān)閉單元311包括一對治療工具部件311b。這對治療工具部件311b以兩側(cè)對稱的方式相對于打開和關(guān)閉中心軸線O311關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸311c執(zhí)行打開和關(guān)閉。
[0055]圖3中，打開和關(guān)閉中心軸線O311與軸狀單元312的中心軸線對準。然而，打開和關(guān)閉單元311可以經(jīng)由接頭(未示出)連接至軸狀單元312。在這種情況下，打開和關(guān)閉中心軸線O311可以相對于軸狀單元312的中心軸線傾斜。
[0056]在下文中，角度Qs用作打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉角度。角度0S是由打開和關(guān)閉中心軸線O311和治療工具部件311b的夾持表面311a形成的角度。也就是說，角度es是由每個夾持表面311a形成的角度的一半。
[0057]因此，當(dāng)治療工具部件311b在打開方向上被移動時，角度0S增大。當(dāng)治療工具部件311b在關(guān)閉方向上被移動時，角度0S減小。
[0058]然而，打開和關(guān)閉角度的這種限定僅是一示例。例如，可以使用作為由夾持表面311a形成的角度的角度2 Θ s。
[0059]打開和關(guān)閉驅(qū)動單元313的操作由驅(qū)動信號313a控制，該驅(qū)動信號基于從控制單元400傳送的驅(qū)動指令值403從從控制單元303被傳送。因此，打開和關(guān)閉驅(qū)動單元313經(jīng)由下面待被描述的從控制單元313被電連接至控制單元400。
[0060]打開和關(guān)閉驅(qū)動單元313能被構(gòu)造成適當(dāng)?shù)乩弥聞悠?，該致動器打開和關(guān)閉所述打開和關(guān)閉單元311。
[0061]打開和關(guān)閉驅(qū)動單元313包括編碼器314 (從角度檢測單元)，該編碼器檢測打開和關(guān)閉驅(qū)動單元313的打開和關(guān)閉角度。
[0062]編碼器314構(gòu)造成產(chǎn)生對應(yīng)于檢測到的打開和關(guān)閉角度的輸出信號314a并且將產(chǎn)生的輸出信號314a傳送到從控制單元303。
[0063]編碼器314的構(gòu)造未被具體限制。例如，可以使用直接檢測打開和關(guān)閉單元311的旋轉(zhuǎn)量的旋轉(zhuǎn)編碼器。編碼器314可以構(gòu)造為線性編碼器，其檢測線性運動構(gòu)件的運動量，該線性運動構(gòu)件與打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉操縱聯(lián)動，或者編碼器314可以構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)編碼器，其通過將線性運動的量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動的量而檢測運動的量。
[0064]編碼器314可以是絕對式編碼器或增量式編碼器。
[0065]當(dāng)使用增量式編碼器時，提供合適的位置校正裝置。該位置校正裝置監(jiān)控治療工具部件311b是否到達給定校正位置。在增量式編碼器的情況下，編碼器314的輸出信號314a在治療工具部件311b到達校正位置時優(yōu)選地復(fù)位。在該構(gòu)造中，無論治療工具部件311b何時通過校正位置，輸出信號314a都能被校正。因此，甚至增量式編碼器能精確地檢測打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉角度。
[0066]從臂301構(gòu)造為多關(guān)節(jié)臂，其將治療工具302保持在適當(dāng)?shù)奈恢煤瓦m當(dāng)?shù)娜∠?。從?01電連接至從控制單元303，并且因此從臂301的操作由來自從控制單元303的控制信號控制。
[0067]如圖1所示，從控制單元303基于來自待被在下面描述的操縱器控制單元402的控制信號來控制從操縱器300。從控制單元303將關(guān)于從該從操縱器300傳送的每個活動單元的位置的信息，用于控制所需的檢測信號等傳送至操縱器控制單元402。因此，從控制單元303電連接至待在下面描述的控制單元400的操縱器控制單元402和從操縱器300的每個活動單元。
[0068]例如，從控制單元303基于驅(qū)動指令值403將用來打開或關(guān)閉治療工具302的打開和關(guān)閉單元311的驅(qū)動信號313a傳送到該打開和關(guān)閉單元311并且控制打開和關(guān)閉操作。
[0069]從控制單元303從編碼器314獲取輸出信號314a并且將所需的輸出信號314a傳送至操縱器控制單元402。
[0070]如圖1所示，操縱輸入裝置100包括主輸入部200和控制單元400 (聯(lián)動控制單元)。
[0071]主輸入部200用作將操作從操作者Op輸送到從操縱器300的主導(dǎo)裝置。主輸入部200包括顯示單元201 (信息顯示單元)、主臂202和主夾持件203L和203R (主操縱單元)。
[0072]顯示單元201電連接至攝像機(未示出)和控制單元400。顯示單元201顯示來自攝像機或控制單元400的信息，使得操作者Op能觀察信息。
[0073]由顯示單元201顯示的信息的種類的示例包括由攝像機拍攝的手術(shù)部分以及患者P的手術(shù)部分的附近的影像，關(guān)于由諸如腳踏開關(guān)的輸入裝置(未示出)執(zhí)行的操縱輸入的操縱輸入屏，關(guān)于操作者Op的各種類型的信息，指導(dǎo)，以及警報信息的符號或圖像。
[0074]主臂202將操縱輸送到從操縱器300，該操縱由操作者Op執(zhí)行以操縱從操縱器300的從臂301的位置和取向。主臂202被連接以與控制單元400通信。
[0075]例如，根據(jù)該實施方式的主臂202包括兩個多關(guān)節(jié)臂，也就是說，多關(guān)節(jié)臂202L(參見圖1)和多關(guān)節(jié)臂202R (參見圖2)，這兩個多關(guān)節(jié)臂的臂近端202b連接至主輸入部200內(nèi)的顯示單元201的下部單元的固定位置。
[0076]多關(guān)節(jié)臂202L和202R設(shè)置在顯示單元201的前側(cè)上，使得操作者Op能在觀察顯示單元202的同時執(zhí)行操縱。
[0077]多關(guān)節(jié)臂202L和202R對應(yīng)于分別利用操作者Op的左手和右手執(zhí)行的操縱輸入。
[0078]被握持以由操作者Op執(zhí)行操縱輸入的主握持部203L和203R安裝在位于操作者Op的一側(cè)的多關(guān)節(jié)臂202L和202R的臂遠端202a中。
[0079]多關(guān)節(jié)臂202L和202R均包括編碼器，該編碼器針對每個關(guān)節(jié)檢測關(guān)節(jié)的操作量并且將作為每個關(guān)節(jié)的操縱信號的每個編碼器的輸出傳送到控制單元400。
[0080]操作者Op用他或她的左手和右手來操縱主握持部203L和203R以在從臂301上執(zhí)行對應(yīng)于安裝在從臂301中的多關(guān)節(jié)臂202L和202R以及治療工具302的操縱輸入。
[0081]主握持部203L和203R能設(shè)置成兩側(cè)對稱形狀，使得操作者Op能用他或她的左手和右手容易地握持或操縱主握持部203L和203R。在下文中，將描述具有相同形狀的構(gòu)造為主握持部I的主握持部203L和203R (參見圖3)。
[0082]如圖3的示意圖所示,主握持部I包括握持單元Ia,外殼單元Id,操縱手柄Ib(操縱構(gòu)件)，彈簧3，編碼器4 (主角度檢測單元)以及位置檢測開關(guān)6 (聯(lián)動許可輸入單元)。
[0083]圖3是在從圖2的A觀察時的平面圖。然而，因為主握持部I在圖3中被示意地示出，因此例如，圖2所示的外殼單元Id未被示出。
[0084]握持單元Ia具有由操作者Op的一只手握持的柱狀形狀,如圖2所示。握持單元Ia包括在其一端處朝向臂遠端202a延伸的外殼單兀Id。
[0085]外殼單元Id的遠端連接至臂遠端202a。[0086]在握持單元Ia的端部處，一對操縱手柄Ib能由插設(shè)在它們之間的外殼單元Id以可移動的方式保持。在握持單元Ia中，操縱手柄Ib以V形被打開，使得打開和關(guān)閉角度能被改變。
[0087]在該實施方式中，如圖3所示，每個操縱手柄Ib的端部均由安裝在握持單元Ia內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸Ic以可旋轉(zhuǎn)的方式保持。
[0088]每個操縱手柄Ib均具有合適的形狀，諸如桿狀或板狀，只要操作者Op的手指能與操縱手柄Ib鎖定以執(zhí)行打開和關(guān)閉操作即可。例如，可以形成凹凸單元使得能識別出操作者Op的握持位置。盡管未被示出，但操縱手柄Ib可以被構(gòu)造成容易地跟隨操作者Op的手指的運動。例如，可以形成突出單元或手指插入單元，利用突出單元，手指執(zhí)行在打開和關(guān)閉方向上的操縱鎖定，并且手指被插入手指插入單元中。
[0089]彈簧3是在打開方向上偏壓一對操縱手柄Ib的彈簧構(gòu)件。彈簧3在操縱手柄Ib之間安裝在操縱手柄Ib的遠端(與握持單元Ia相對的端部)的一側(cè)上的位置處。
[0090]然而，彈簧3的種類和安裝在操縱手柄Ib之間的彈簧3的安裝位置兩者都未被特別限制，只要操縱手柄Ib在打開方向上被偏壓即可。圖3中，例如，螺旋壓縮彈簧的兩端被安裝在操縱手柄Ib的相互面對的側(cè)表面上。
[0091]彈簧3的長度被設(shè)定為恒定值，該恒定值被確定為使得操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度小于在未執(zhí)行操縱時的最大打開和關(guān)閉角度。
[0092]在該構(gòu)造中，當(dāng)沒有外部力被施加至操縱手柄Ib時(在下文中，該狀態(tài)被稱為自然狀態(tài))，如由圖3的實線所示，主握持部I被構(gòu)造成通過彈簧3的偏壓力以恒定的打開和關(guān)閉角度呈V形被打開。
[0093]當(dāng)操作者Op用他或她的手握持所述握持單元Ia時，例如，當(dāng)操作者Op用他或她的拇指和食指握持操 縱手柄Ib并且移動該操縱手柄Ib時,操縱手柄Ib繞旋轉(zhuǎn)軸Ic旋轉(zhuǎn)并且因此改變打開和關(guān)閉角度。
[0094]在下文中，角度Θ ^皮用作主握持部丨的操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度。角度θ μ是由打開和關(guān)閉中心軸線O1和操縱手柄Ib形成的角度。也就是說，角度ΘΜ是由操縱手柄Ib形成的角度的一半。
[0095]然而，打開和關(guān)閉角度的這種限定僅僅是一示例。例如，作為由操縱表面311a形成的角度的角度2 Θ s可以用作打開和關(guān)閉角度。
[0096]因此，當(dāng)操縱手柄Ib被打開或關(guān)閉時，來自彈簧3的反作用力根據(jù)彈簧3的膨脹或收縮程度而產(chǎn)生。因此，操作者Op感覺到操縱阻力。例如，當(dāng)操縱手柄Ib被逐漸關(guān)閉時，操縱阻力隨著打開和關(guān)閉角度的減小而增大。因此，當(dāng)操作者Op操縱一對操縱手柄Ib時，操作者Op會具有握持實際的握持物體的感覺。
[0097]在該實施方式中，操作者Op能操縱所述操縱手柄Ib以進一步從自然狀態(tài)打開操縱手柄lb。在下文中，角度Qma被稱為最大打開和關(guān)閉角度。
[0098]在被執(zhí)行以進一步從自然狀態(tài)打開操縱手柄Ib的操縱中，操縱阻力由于彈簧3的張緊的彈性恢復(fù)力而產(chǎn)生。當(dāng)打開和關(guān)閉角度接近最大打開和關(guān)閉角度時，操縱阻力增大。
[0099]編碼器4檢測操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度并且將對應(yīng)于打開和關(guān)閉角度的檢測值作為輸出信號4a傳送到控制單元400。在實施方式中，編碼器4被設(shè)置在握持單元Ia內(nèi)并且被電連接至控制單元400。[0100]在實施方式中，直接檢測操縱手柄Ib的旋轉(zhuǎn)量的旋轉(zhuǎn)編碼器被用作編碼器4。然而，編碼器4可以構(gòu)造為線性編碼器，該線性編碼器檢測線性運動構(gòu)件的運動量，該線性運動構(gòu)件與操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉操作聯(lián)動，或者編碼器4可以構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)編碼器，該旋轉(zhuǎn)編碼器通過將線性運動的量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動的量而檢測運動的量。
[0101]編碼器4可以是絕對式編碼器或增量式編碼器。
[0102]當(dāng)使用增量式編碼器時，提供合適的位置校正裝置。位置校正裝置監(jiān)控操縱手柄Ib是否到達給定的校正位置。在增量式編碼器的情況下，編碼器4的輸出信號4a在操縱手柄Ib到達校正位置時優(yōu)選地復(fù)位。在該構(gòu)造中，無論何時操縱手柄Ib通過校正位置，均能校正輸送信號4a。因此，甚至增量式編碼器能精確地檢測操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度。
[0103]位置檢測開關(guān)6是這樣的位置檢測器，其通過檢測其中一個操縱手柄Ib的位置來檢測操縱手柄Ib被打開到最大打開和關(guān)閉角度，產(chǎn)生聯(lián)動許可模式信號6a，并且將聯(lián)動許可模式信號6a傳送到控制單元400。位置檢測開關(guān)6電連接至控制單元400。
[0104]聯(lián)動許可模式信號6a用來進入這樣的模式(在下文中被稱為聯(lián)動許可模式)，在該模式中控制單元400基于主握持部I的操縱輸入來許可打開和關(guān)閉單元311的聯(lián)動。
[0105]位置檢測開關(guān)6的種類的示例包括:接觸開關(guān)，該接觸開關(guān)檢測物體機械地接觸到操縱手柄Ib ;位置檢測傳感器，該位置檢測傳感器電力地、磁力地或光學(xué)地檢測操縱手柄Ib的運動位置；以及速度檢測傳感器。
[0106]在實施方式中，位置檢測開關(guān)6安裝在保持臂構(gòu)件5上，該保持臂構(gòu)件的端部固定至握持單元la，以在操縱手柄Ib被打開到最大角度時在打開方向上面向其中一個操縱手柄lb。
[0107]保持臂構(gòu)件5從握持單元Ia延伸，使得保持臂構(gòu)件5面向在打開和關(guān)閉中心軸線O1的相對側(cè)上的，如由圖3中的雙點劃線所示的以最大角度打開的其中一個操縱手柄lb。
[0108]控制單元400包括作為功能構(gòu)造的主控制單元401和操縱器控制單元402，如圖1所示。
[0109]主控制單元401接收從主輸入部200傳送的信號并且分析待由從操縱器300控制的活動單元的驅(qū)動量以基于該信號執(zhí)行操作。主控制單元401將活動單元選擇信號404和由該活動單元選擇信號404選擇的用于活動單元的驅(qū)動指令值403傳送到操縱器控制單元402。
[0110]這里,活動單元選擇信號404被獨立地分配給每個活動單元,諸如從臂301的關(guān)節(jié)和由該從臂301保持的治療工具302的打開和關(guān)閉單元311。
[0111]主控制單元401分析來自主臂202的每個關(guān)節(jié)的信號并且計算主握持部203L和203R的位置和取向。結(jié)果，主控制單元401能產(chǎn)生控制由從臂301保持的治療工具302的遠端的位置和取向所必需的從臂301的每個活動單元的驅(qū)動指令值403。驅(qū)動指令值403與對應(yīng)于每個活動單元的活動單元選擇信號404 —起被傳送到從控制單元303。
[0112]主控制單元401還能基于從對應(yīng)于主握持部203L和203R的編碼器4到主控制單元401的輸出信號4a產(chǎn)生待被傳送到打開和關(guān)閉單元311的驅(qū)動指令值403，并且然后能將所產(chǎn)生的驅(qū)動指令值403傳送到操縱器控制單元402。驅(qū)動指令值403具體地被稱為打開和關(guān)閉指令值403A。
[0113]輸出信號4a與打開和關(guān)閉指令值403A之間的對應(yīng)關(guān)系例如被存儲為主控制單元401的存儲單元(未示出)中的表或轉(zhuǎn)換表達數(shù)據(jù)。能根據(jù)需要設(shè)定對應(yīng)的關(guān)系。
[0114]例如，可以建立這樣的對應(yīng)關(guān)系，在該對應(yīng)關(guān)系中，操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度θ μ與打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉角度es—致。打開和關(guān)閉角度θμ與打開和關(guān)閉角度es之間的對應(yīng)關(guān)系可以是以合適的比例呈線性的。打開和關(guān)閉角度θμ與打開和關(guān)閉角度es之間的對應(yīng)關(guān)系可以不是線性的。
[0115]主控制單元401構(gòu)造成通過將控制信號405傳送到操縱器控制單元402而在“聯(lián)動模式”和“聯(lián)動停止模式”之間選擇性地切換。
[0116]這里，“聯(lián)動模式”是這樣的模式，在該模式中通過在操縱器控制單元402和從控制單元303之間執(zhí)行通信來將打開和關(guān)閉指令值403A傳送到從控制單元303，并且打開和關(guān)閉單元311的操作基于打開和關(guān)閉指令值403A而與操作聯(lián)動。
[0117]此外，“聯(lián)動停止模式”是這樣的模式，在該模式中通過停止操縱器控制單元402和從控制單元303之間的通信來使打開和關(guān)閉指令值403A到從控制單元303的傳送停止，并且因此基于打開和關(guān)閉指令值403A而停止聯(lián)動操作。
[0118]然而，在聯(lián)動停止模式中，輸出信號314a繼續(xù)從編碼器314被傳送。輸出信號314a繼續(xù)經(jīng)由從控制單元303和操縱器控制單元402被傳送到主控制單元401。
[0119]在主控制單元401接收到聯(lián)動許可模式信號6a并且然后通過輸出信號4a檢測到的操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度對應(yīng)于通過輸出信號314a檢測到的打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉角度時并且在通過輸出信號4a檢測到的操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度在操縱手柄Ib的關(guān)閉方向上被改變時，啟動聯(lián)動模式。
[0120]這里，操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度與打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉角度之間的“對應(yīng)”意味著，基于預(yù)設(shè)的對應(yīng)關(guān)系由從輸出信號4a產(chǎn)生的打開和關(guān)閉指令值403A指示的打開和關(guān)閉角度與通過輸出信號314a檢測的打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉角度一致。也就是說，當(dāng)對應(yīng)關(guān)系由函數(shù)f表示時，滿足“ Θ s=f ( θ M) ”的關(guān)系。
[0121]當(dāng)滿足這樣的對應(yīng)關(guān)系時，操縱手柄Ib的操縱輸入基于對應(yīng)關(guān)系而匹配打開和關(guān)閉單元311的操作狀態(tài)。
[0122]在聯(lián)動停止模式中，在打開和關(guān)閉單元311的操作偏離基于打開和關(guān)閉指令值403A的操作達到等于或大于容許值的值時，主控制單元401開始將控制信號405傳送到操縱器控制單元402。
[0123]因此，主控制單元401獲取從編碼器314經(jīng)由從控制單元303和操縱器控制單元402傳送的輸出信號314a并且根據(jù)打開和關(guān)閉指令值403A監(jiān)控打開和關(guān)閉單元311是否聯(lián)動。
[0124]操縱器控制單元402經(jīng)由從控制單元303與通過活動單元選擇信號404選擇的從操縱器300的每個活動單元通信，并且控制每個活動單元的操作以便基于從主控制單元401傳送的驅(qū)動指令值403執(zhí)行操作。
[0125]具體地，操縱器控制單元402將打開和關(guān)閉指令值403A傳送到從控制單元303，直到模式由控制信號405切換到聯(lián)動停止模式。因此，從控制單元303根據(jù)對應(yīng)于主握持部I的操縱輸入的打開和關(guān)閉操作來控制打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉操作。
[0126]當(dāng)聯(lián)動模式由控制信號405切換到聯(lián)動停止模式時，打開和關(guān)閉指令值403A的傳送被停止。因此，打開和關(guān)閉單元311的操作不被控制，直到聯(lián)動停止模式由控制信號405切換到聯(lián)動模式。
[0127]控制單元400具有計算機的驅(qū)動構(gòu)造，其包括CPU、存儲器、輸入和輸出接口以及外部存儲器。執(zhí)行上述控制功能的控制程序由計算機配置。
[0128]接下來，將集中在由主握持部I執(zhí)行的打開和關(guān)閉單元311的控制操作來描述根據(jù)該實施方式的主從操縱器500的操作。
[0129]圖4是示意地根據(jù)本發(fā)明的該實施方式的操縱器系統(tǒng)的操作的示例的曲線圖。圖4中，水平軸線表示時間t。圖4中，豎直軸線表示編碼器輸出Θ。圖5A至圖5C是示出根據(jù)本發(fā)明的該實施方式的操縱器系統(tǒng)的操作的圖。圖6A至圖6C是示出根據(jù)本發(fā)明的該實施方式的從圖5A至圖5C繼續(xù)的操縱器系統(tǒng)的操作的圖。在圖5A至圖6C中，(a-l)、(b-l)和(c-1)表示主操縱器單元的操作。在圖5A至圖6C中，(a-2)、(b-2)和(c-2)表示打開和關(guān)閉單元311的操作。圖7A至圖7C是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的操縱器系統(tǒng)的顯示屏的示例的示意圖。 [0130]首先，將簡單地描述主從操縱器500的正常操作。
[0131]在主從操縱器500中，如圖1所示，握持主握持部203L和203R的操作者Op能夠執(zhí)行操縱以改變主握持部203L和203R的位置或取向，同時觀察顯示單元201。然后來自主臂202的每個活動單元的編碼器的輸出信號均被傳送到主控制單元401。
[0132]主控制單元401分析輸出信號，產(chǎn)生用來驅(qū)動從操縱器300以對應(yīng)于主握持部203L和203R中的每個握持部的位置和取向的從臂301的每個活動單元的驅(qū)動指令值403，并且然后將驅(qū)動指令值403傳送到操縱器控制單元402。
[0133]操縱器控制單元402將所傳送的驅(qū)動指令值403轉(zhuǎn)換成從臂301的驅(qū)動信號，并且然后將所轉(zhuǎn)換的驅(qū)動信號傳送到從控制單元303。因此，從臂301的驅(qū)動被控制，并且治療工具302的遠端的位置和取向被控制，以對應(yīng)于主握持部203L和203R中的每個握持部的位置和取向。
[0134]另一方面，根據(jù)需要，與此并行地，操作者Op還操縱主握持部203L和203R的操縱手柄Ib以改變打開和關(guān)閉角度。彈簧3安裝在主握持部203L和203R中的每個握持部中。因此，當(dāng)操縱手柄Ib被關(guān)閉時，彈簧3被變形并且與變形量成比例地產(chǎn)生彈性恢復(fù)力。因此，操縱所述操縱手柄Ib的操作者Op感覺到他或她的手中的操縱阻力。
[0135]當(dāng)操縱手柄Ib被操縱時，主握持部203L和203R中的每個握持部的編碼器4的輸出信號4a被傳送到主控制單元401。
[0136]主控制單元401產(chǎn)生對應(yīng)于打開和關(guān)閉驅(qū)動單元313的驅(qū)動信號的打開和關(guān)閉指令值403A，該打開和關(guān)閉驅(qū)動單元是基于來自每個編碼器4的輸出信號4a來打開和關(guān)閉安裝在治療工具302的遠端處的打開和關(guān)閉單元311的活動單元，并且主控制單元將打開和關(guān)閉指令值403A與對應(yīng)于打開和關(guān)閉驅(qū)動單元313的活動單元選擇信號404 —起傳送到從控制單元303。因此，打開和關(guān)閉驅(qū)動單元313的驅(qū)動被控制，并且治療工具302的打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉角度被控制以對應(yīng)于操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度。
[0137]因此，打開和關(guān)閉單元311能夠夾持住夾持物體或者取消夾持。
[0138]因此，操作者Op通過利用主輸入部200遠程地操縱從操縱器300而執(zhí)行外科手術(shù)。
[0139]接下來，將描述在打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉操作未利用主握持部203L和203R來適當(dāng)?shù)乜刂茣r的操作。
[0140]因為主握持部203L和203R兩者由主握持部I構(gòu)成，因此下面將描述主握持部I與打開和關(guān)閉單元311之間的關(guān)系。
[0141]為了便于描述，將描述這樣的情況，其中對應(yīng)關(guān)系被控制使得操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度θ μ與打開和關(guān)閉單元311的開關(guān)和關(guān)閉角度es相同。
[0142]編碼器4的輸出信號4a和編碼器314的輸出信號314a表不打開和關(guān)閉角度的值。也就是說，編碼器4和314的編碼器輸出Θ表示操縱手柄Ib與打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉角度Θ。
[0143]打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉操作不與主握持部I的打開和關(guān)閉操作聯(lián)動的各種原因被考慮到。然而，當(dāng)偏離操縱輸入的操作繼續(xù)時，不能執(zhí)行精確的打開和關(guān)閉操作，并且該操作影響到利用打開和關(guān)閉單元311執(zhí)行的任務(wù)。為此，主控制單元401通常監(jiān)控打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉操作。當(dāng)打開和關(guān)閉角度偏離了等于或大于容許值的值時，主控制單元401根據(jù)控制信號405將模式切換到聯(lián)動停止模式。
[0144]該狀態(tài)常常在夾持住夾持物體時發(fā)生。例如，因為操作者Op執(zhí)行遠側(cè)操縱，因此操作者Op沒有關(guān)于夾持物體的尺寸或硬度的充分信息。例如，當(dāng)夾持物體足夠硬而操縱手柄Ib以小于對應(yīng)于夾持物體的尺寸的角度的打開和關(guān)閉角度關(guān)閉時，打開和關(guān)閉單元311可能不以對應(yīng)于打開和關(guān)閉指令值403A的打開和關(guān)閉角度關(guān)閉。因此，操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度可能不同于打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉角度。此外，當(dāng)夾持物體變形時，而阻力大且關(guān)閉速度太快時， 打開和關(guān)閉單元311可能不會關(guān)閉到對應(yīng)于打開和關(guān)閉指令值403A的打開和關(guān)閉角度。
[0145]假定操縱手柄Ib從打開狀態(tài)被關(guān)閉，在打開狀態(tài)中操縱手柄Ib與打開和關(guān)閉單元311在時間h (在下文中，時間tn的下標η表示時間順序，其中較大數(shù)下標表示稍后時間)以角度Qci (其中θ/0.)被打開，并且打開和關(guān)閉單元311夾持以圖5Α的(a-2)示出的柔性夾持物體W (參見圖5A的(a-2))。
[0146]如圖4所示，編碼器4和314的編碼器輸出Θ如折線90和91中隨著時間的消逝從Θ ^減小。這里，因為操縱手柄Ib與打開和關(guān)閉單元311聯(lián)動，因此折線90和91彼此重疊。
[0147]此外，由折線表示的編碼器輸出中的變化僅僅是一示例。表示適當(dāng)?shù)那€形狀的變化的操縱輸入能由操縱手柄Ib的操縱方法執(zhí)行。
[0148]如圖4所示，假定，打開和關(guān)閉單元311響應(yīng)于在其夾持住夾持物體W (參見圖5A的(a-Ι)和(a-2))時的時間&的操縱輸入(Θ = Q1，其中θ^θ。)被關(guān)閉。
[0149]在這種情況下，在折線90和91在圖4的點a處被分支時的時間&之后，編碼器4的編碼器輸出Θ減小，如由折線90所示。然而，編碼器314的編碼器輸出Θ保持“ Q = Q1, ”，如由折線91所示(參見圖中的粗虛線)。
[0150]當(dāng)主控制單元401檢測到在時間h之后打開和關(guān)閉角度立即偏離了等于或大于容許值的值時，主控制單元401將控制信號405傳送到操縱器控制單元402并且將模式切換到聯(lián)動停止模式。因此，即使當(dāng)操作者Op打開或關(guān)閉操縱手柄Ib時，對應(yīng)于打開或關(guān)閉操作的打開和關(guān)閉指令值403A也不從操縱器控制單元402被傳送到從控制單元303。
[0151]因此，打開和關(guān)閉驅(qū)動單元313在進入聯(lián)動停止模式時停在打開和關(guān)閉角度。[0152]當(dāng)模式被切換到聯(lián)動停止模式時,主控制單元401顯示指示已經(jīng)發(fā)生聯(lián)動問題的警報顯示Ml (例如，“已經(jīng)發(fā)生聯(lián)動問題”)以及在顯示單元201的顯示屏201a上說明針對操作者Op的對策方法的引導(dǎo)顯示M2 (例如，“請完全打開握持”)，如圖7A所示。
[0153]當(dāng)操作者Op觀察引導(dǎo)顯示M2并且從時間t2開始打開操縱手柄Ib時，如圖4 (參見圖5B的(b-Ι))中，編碼器4的編碼器輸出Θ逐漸從θ2 (Qyei)增大到ΘΜ。
[0154]這時，在時間&，編碼器4的編碼器輸出變成Q1 (參見點C)，并且因此與編碼器314的編碼器輸出一致。
[0155]在這種情況下，因為位置檢測開關(guān)6不會檢測到操縱手柄lb，并且未產(chǎn)生聯(lián)動許可模式信號6a。因此未設(shè)定聯(lián)動許可模式。此外，主控制單元401從輸出信號4a的變化檢測到操縱手柄Ib在打開方向上的打開和關(guān)閉角度的變化。
[0156]因此，在實施方式中，主控制單元401不會將模式切換到聯(lián)動模式。即使當(dāng)編碼器4的編碼器輸出增大時，打開和關(guān)閉單元311也不會聯(lián)動并且編碼器314的編碼器輸出保持“ 。也就是說，打開和關(guān)閉單元311不會通過操縱手柄Ib的操縱輸入(參見圖5B的(b-2))被打開。
[0157]在時間t4，操作者Op打開操縱手柄Ib直到最大打開和關(guān)閉角度(參見圖4的點d)。這時，如圖5C的(c-Ι)所示，其中一個操縱手柄Ib位于位置檢測開關(guān)6的位置檢測位置。因此，位置檢測開關(guān)6將聯(lián)動許可模式信號6a傳送到主控制單元401。因此，聯(lián)動許可模式啟動。
[0158]如圖7B所示，主控制單元401進入聯(lián)動許可模式并且通知操作者Op聯(lián)動問題得到解決。因此，主控制單元401顯示信息顯示M3 (例如，“聯(lián)動準備”)和引導(dǎo)顯示M4 (例如，“請關(guān)閉握持”)，該引導(dǎo)顯示說明在顯示單元201的顯示屏201a上的用于操作者Op的對策方法。
[0159]因為操作者Op觀察到顯示單元201上的顯示信息,如圖7B所示,并且知道聯(lián)動通過下一次操縱啟動，因此操作者Op能在聯(lián)動啟動時準備操縱。
[0160]操作者Op觀察引導(dǎo)顯示M并且逐漸關(guān)閉操縱手柄lb。因此，編碼器4的編碼器輸出Θ逐漸從θ μ減小到Q1O
[0161]這時，在時間t5，編碼器4的編碼器輸出是Θ i (參見點e)，并且因此與編碼器314的編碼器輸出一致(參見圖6A的(a_l)和(a_2))。
[0162]在這種情況下，因為設(shè)定了聯(lián)動許可模式，因此主控制單元401從輸出信號4a的變化檢測操縱手柄Ib在關(guān)閉方向上的打開和關(guān)閉角度。
[0163]因此，主控制單元401將控制信號405傳送到操縱器控制單元402并且將聯(lián)動停止模式切換到聯(lián)動模式。
[0164]此外，如圖7C所示,主控制單元401進入聯(lián)動模式并且在顯示單元201上顯示信息顯示M5 (例如，“聯(lián)動0K”)和詳細的信息顯示M6 (例如，“從聯(lián)動”)以通知操作者Op聯(lián)動問題得到解決。
[0165]因此，在與打開和關(guān)閉單元311的聯(lián)動重新啟動之后，打開和關(guān)閉單元311的打開和關(guān)閉角度與操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度一起被改變。
[0166]因此，操作者Op能繼續(xù)預(yù)定從例如時間h開始被執(zhí)行的操縱，操作者Op能繼續(xù)關(guān)閉操縱手柄并且進一步夾持所述夾持物體W的操縱(參見圖6B的(b-Ι)和(b-2)以及圖4的直線ef)。
[0167]此外，操作者Op能打開操縱手柄Ib以根據(jù)需要取消夾持所述夾持物體W(參見圖6C的(c-Ι)和(c-2))。在這種情況下，因為操作者Op理解聯(lián)動重新啟動并且然后打開操縱手柄lb，因此操作者Op因此能通過在不使夾持物體W突然掉落的情況下調(diào)節(jié)打開速度或者例如移動主握持部I并且操縱主臂202以將打開和關(guān)閉單元311移動到適合取消夾持的位置并且執(zhí)行握持的取消來作出反應(yīng)。
[0168]因此，因為主從操縱器500包括作為操作者Op能操縱的聯(lián)動許可輸入單元的位置檢測開關(guān)6，因此可以防止在意外的定時執(zhí)行聯(lián)動操作。因此，當(dāng)打開和關(guān)閉單元311的操作從對應(yīng)于主握持部I的操縱輸入的操作偏離時，能改善打開和關(guān)閉單元311的可操作性。
[0169][第一修改例]
[0170]接下來，將描述實施方式的第一修改例。
[0171]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的第一修改例的操縱器系統(tǒng)的主操縱單元的示意剖視圖。
[0172]根據(jù)上述實施方式的主握持部I具有這樣的構(gòu)造，其中位置檢測開關(guān)6檢測操縱手柄Ib的位置并且產(chǎn)生聯(lián)動許可模式信號6a。然而，根據(jù)圖8中的該修改例的主握持部10 (主操縱單元)檢測以與操縱手柄Ib聯(lián)動的方式線性移動的構(gòu)件(待在下面描述的移動軸13a)的位置。在該修改例中，握持單元Ia中具有位置檢測開關(guān)6。
[0173]根據(jù)該修改例的主握持部10能用作主從操縱器500的主握持部203L和203R，如根據(jù)上述實施方式的主握持部I。
[0174]在下文中，將主要描述該修改例和上述實施方式之間的區(qū)別。
[0175]根據(jù)該修改例的主握持部10包括旋轉(zhuǎn)軸10c、致動器13、和代替旋轉(zhuǎn)軸Ic的編碼器14 (主角度檢測單元)、彈簧3、以及根據(jù)上述實施方式的主握持部I的編碼器4。
[0176]代替根據(jù)上述實施方式的旋轉(zhuǎn)軸lc，旋轉(zhuǎn)軸IOc以可旋轉(zhuǎn)的方式保持操縱手柄Ib的端部。旋轉(zhuǎn)軸IOc在握持單元Ia內(nèi)的打開和關(guān)閉中心軸線O1的任一側(cè)上相對于打開和關(guān)閉中心軸線O1布置在對稱位置處。旋轉(zhuǎn)軸IOc將操縱手柄Ib的端部保持在兩個位置處。
[0177]致動器13被構(gòu)造成相對于打開和關(guān)閉中心軸線O1對稱地打開和關(guān)閉操縱手柄Ib并且在操縱手柄Ib被操縱時產(chǎn)生操縱阻力。
[0178]致動器13包括:移動軸13a，該移動軸沿著打開和關(guān)閉中心軸線O1線性移動；和阻力產(chǎn)生單元13b，該阻力產(chǎn)生單元以可移動的方式保持移動軸13a的第一端并且沿與移動方向相反的方向產(chǎn)生阻力。
[0179]移動軸13a的第二端被保持以由滑動引導(dǎo)件IOd線性地移動，該滑動引導(dǎo)件安裝在外殼單元Id的近端側(cè)(更靠近握持單元Ia的一側(cè))的內(nèi)部。
[0180]在移動軸13a的第二端處的遠端13c從滑動引導(dǎo)件IOd突出以適于外殼單元Id的近端側(cè)。
[0181]在移動軸13a的中間部和操縱手柄Ib之間分別連接有連桿10e，這些連桿將操縱手柄Ib的繞旋轉(zhuǎn)軸IOc的旋轉(zhuǎn)運動傳送到移動軸13a并且線性地移動該移動軸13a。因此，因為操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度以及移動軸13a的運動量具有一對一的關(guān)系，因此從移動軸13a的運動量能檢測到操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度。
[0182]在握持單元Ia中，供位置檢測開關(guān)6布置的保持板IOa在移動軸13a的遠端13c的前側(cè)設(shè)置在比該遠端13c的運動范圍更遠的位置處。
[0183]位于保持板IOa上的位置檢測開關(guān)6布置在這樣的位置處，在該位置處，位置檢測開關(guān)6能檢測移動軸13a的遠端13c的位置，并且確定遠端13c是否到達對應(yīng)于操縱手柄Ib的最大打開和關(guān)閉角度的位置。
[0184]阻力產(chǎn)生單元13b包括抵抗移動軸13a的運動的彈性構(gòu)件，諸如空氣彈簧或者諸如彈簧的彈簧構(gòu)件。阻力產(chǎn)生單元13b在外殼單元Id的遠端(與握持單元Ia相反的一側(cè))上固定至內(nèi)部單元。
[0185]編碼器14檢測致動器13的移動軸13a的運動量并且將對應(yīng)于檢測到的值的輸出信號14a傳送到主控制單元401。編碼器14經(jīng)由配線(未示出)電連接至主控制單元401。
[0186]被傳送到主控制單元401的輸出信號14a根據(jù)被預(yù)先存儲在主控制單元401中的轉(zhuǎn)換表等被轉(zhuǎn)換成操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度。
[0187]在根據(jù)該修改例的主握持部10中，當(dāng)操作者Op執(zhí)行操縱以便以最大打開和關(guān)閉角度打開操縱手柄Ib時，位置檢測開關(guān)6能將聯(lián)動許可模式信號6a傳送到主控制單元401，如在根據(jù)上述實施方式的主握持部I中。
[0188]因此，可以防止在意外定時執(zhí)行聯(lián)動操作，如上述實施方式中。因此，當(dāng)打開和關(guān)閉單元311的操作從對應(yīng)于主握持部10的操縱輸入的操作偏離時，能改善打開和關(guān)閉單元311的可操作性。
[0189][第二修改例] [0190]接下來，將描述實施方式的第二修改例。
[0191]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的第二修改例的操縱器系統(tǒng)的主單元的示意圖。
[0192]如圖9所示，根據(jù)該修改例的主從操縱器501 (操縱器系統(tǒng))包括代替根據(jù)上述實施方式的主從操縱器500的主握持部I的主握持部20并且還包括輸入開關(guān)26 (聯(lián)動許可輸入單元)。
[0193]在下文中，將主要描述該修改例和上述實施方式之間的區(qū)別。
[0194]根據(jù)該修改例的主握持部20不包括保持臂構(gòu)件5以及根據(jù)上述實施方式的主握持部I的位置檢測開關(guān)6。
[0195]輸入開關(guān)26與主握持部20分開。當(dāng)操作者Op在適當(dāng)?shù)亩〞r操縱輸入開關(guān)26時，輸入開關(guān)26產(chǎn)生用來進入聯(lián)動許可模式的聯(lián)動許可模式信號26a并且將該聯(lián)動許可模式信號26a傳送到主控制單元401。
[0196]因此，輸入開關(guān)26電連接至主控制單元401。
[0197]輸入開關(guān)26的構(gòu)造未被具體限制，只要輸入開關(guān)26是操作者Op能操縱的輸入開關(guān)即可。例如，能適當(dāng)?shù)厥褂貌僮髡逴p能用他或她的手來操縱的按鈕開關(guān)，或者操作者Op能用他或她的腳來操縱的腳踏開關(guān)。
[0198]在根據(jù)該修改例的主從操縱器501中，通過操作者Op的操縱在適當(dāng)?shù)亩〞r能產(chǎn)生聯(lián)動許可模式信號26a。因此，當(dāng)主控制單元401檢測到聯(lián)動問題時，聯(lián)動模式被切換成聯(lián)動停止模式，如上述實施方式中。在主從操縱器501中，例如，信息“當(dāng)你準備好重新啟動聯(lián)動時請操縱輸入開關(guān)”被顯示以促使操縱者Op操縱輸入開關(guān)26，代替圖7A中的引導(dǎo)顯示M2。[0199]因此，當(dāng)操作者Op觀察諸如警報顯示Ml的引導(dǎo)顯示時，操作者Op能理解到已經(jīng)發(fā)生聯(lián)動問題。因此，操作者Op能準備好重新啟動聯(lián)動，并且然后操縱輸入開關(guān)26以進入聯(lián)動許可模式。
[0200]當(dāng)進入聯(lián)動許可模式時，主控制單元401顯示與圖7B的屏幕顯示基本上相同的屏幕顯示。例如，信息“當(dāng)問題發(fā)生時請打開并且緩慢關(guān)閉握持部”被顯示為引導(dǎo)顯示M4。
[0201]因此，操縱者Op能以略小于圖4中的編碼器輸出Θ i的角度打開操縱手柄Ib并且操縱該操縱手柄Ib以從超過點c的適當(dāng)?shù)拇蜷_和關(guān)閉角度關(guān)閉操縱手柄lb。當(dāng)輸出信號4a沿關(guān)閉方向的編碼器輸出與Q1—致時，如上述實施方式中，主控制單元401將聯(lián)動停止模式切換成聯(lián)動模式以重新啟動聯(lián)動。
[0202]因此，在該修改例中，操作者Op能很快恢復(fù)聯(lián)動而不會將操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度打開到最大打開和關(guān)閉角度。
[0203]因為聯(lián)動能僅僅通過在發(fā)生聯(lián)動問題時從打開和關(guān)閉角度略微打開操縱握持部并且關(guān)閉操縱握持部來重新啟動，因此聯(lián)動能從基本上與發(fā)生聯(lián)動問題時的操縱狀態(tài)相同的操縱狀態(tài)重新啟動。因此，能利用打開和關(guān)閉單元311順暢地繼續(xù)任務(wù)。
[0204]具體地，當(dāng)腳踏開關(guān)被用作輸入開關(guān)26時，操作者Op能操縱輸入開關(guān)26，而無需完全從主握持部20移除他或她的手。因此，任務(wù)能順暢地繼續(xù)。
[0205][第三修改例]
[0206]接下來，將描述實施方式的第三修改例。
[0207]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的第三修改例的操縱器系統(tǒng)的主單元的示意首1J視圖。
[0208]如圖10所示，根據(jù)該修改例的主從操縱器502 (操縱器系統(tǒng))包括主握持部30，代替根據(jù)上述實施方式的主從操縱器500的主握持部I。
[0209]在下文中，將主要描述該修改例和上述實施方式之間的區(qū)別。
[0210]根據(jù)該修改例的主握持部30不包括保持臂構(gòu)件5和根據(jù)上述實施方式的主握持部I的位置檢測開關(guān)6。此外，輸入開關(guān)36 (聯(lián)動許可輸入單元)布置在外殼單元Id的表面上。也就是說，主握持部30具有這樣的構(gòu)造，其中輸入開關(guān)36被加入根據(jù)上述第二修改例的主握持部20中。
[0211]當(dāng)操作者Op在適當(dāng)?shù)亩〞r操縱輸入開關(guān)36時，主握持部進入聯(lián)動許可模式。因此，輸入開關(guān)36產(chǎn)生與第二修改例的聯(lián)動許可模式信號相同的聯(lián)動許可模式信號26a并且將該聯(lián)動許可模式信號26a傳送到主控制單元401 (圖10中未示出)。因此，輸入開關(guān)36電連接至主控制單元401。
[0212]輸入開關(guān)36可以布置在外殼單元Id的表面的供操作者Op能操縱輸入開關(guān)36的任何位置處。在該修改例中，輸入開關(guān)36優(yōu)選地布置在供操作者Op能用他或她的一些手指操縱輸入開關(guān)36同時握持該握持單元Ia以執(zhí)行操縱輸入的位置處。
[0213]例如,如圖10所示,輸入開關(guān)36在操作者Op握持該握持單元Ia時能在外殼單元Id的上表面Ie上布置在上側(cè)。在這種情況下，例如，操作者Op能通過向上移動他或她的食指而操縱輸入開關(guān)36。這時，操作者Op能用他或她的拇指操縱其它操縱手柄Ib并且甚至在移除他或她的食指之后將操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度保持在發(fā)生聯(lián)動問題時的打開和關(guān)閉角度。[0214]輸入開關(guān)36的構(gòu)造未被特別限制，只要輸入開關(guān)36是操作者Op能操縱的輸入開關(guān)即可。例如，操作者Op能用他或她的手操縱的按鈕開關(guān)能被適當(dāng)?shù)厥褂谩?br> [0215]在根據(jù)該修改例的主從操縱器502中，操作者Op能很快地恢復(fù)聯(lián)動，而無需將操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度打開到最大打開和關(guān)閉角度，如根據(jù)第二修改例的主從操縱器501中。因此，因為聯(lián)動能從基本上與發(fā)生聯(lián)動問題時的狀態(tài)相同的操縱狀態(tài)重新啟動，因此能利用打開和關(guān)閉單元311順暢地繼續(xù)任務(wù)。
[0216]具體地，輸入開關(guān)36布置在外殼單元Id的表面上。因此，即使當(dāng)操作者Op握持該握持單元Ia時，操作者Op也能容易地操縱輸入開關(guān)36。因此，任務(wù)能順暢地繼續(xù)。
[0217][第四修改例]
[0218]接下來，將描述實施方式的第四修改例。
[0219]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的第四修改例的操縱器系統(tǒng)的主操縱單元的示意剖視圖。
[0220]如圖11所示，根據(jù)該修改例的主握持部40從根據(jù)第一修改例的主握持部10排除了位置檢測開關(guān)6。此外，根據(jù)第三修改例的輸入開關(guān)36布置在外殼單元Id的側(cè)表面If上。
[0221]如根據(jù)上述實施方式的主握持部I中，根據(jù)該修改例的主握持部40能用作主從操縱器500的主握持部203L和203R。
[0222]在下文中，將主要描述該修改例和上述實施方式以及第一修改例之間的區(qū)別。
[0223]在該修改例中，輸入開關(guān)36布置在側(cè)表面If上的這樣的位置處，即，在操作者Op握持所述握持單元Ia時操作者Op用他或她的食指操縱的操縱手柄Ib布置在該位置上，并且輸入開關(guān)36布置在外殼單元Id的遠端的一側(cè)上、比操縱手柄Ib的遠端要遠的位置處。[0224]因此，操作者Op能通過將他或她的食指移到外殼單元Id的遠端來操縱輸入開關(guān)36。這時，即使在該修改例中，操作者Op也能用他或她的拇指操縱其他操縱手柄lb。操作者Op能將操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度保持在當(dāng)發(fā)生聯(lián)動問題時的打開和關(guān)閉角度，甚至在移除他或她的食指之后。
[0225]在根據(jù)該修改例的主握持部40中，操作者Op能很快地恢復(fù)聯(lián)動而無需將操縱手柄Ib的打開和關(guān)閉角度打開到最大打開和關(guān)閉角度，并且因此從基本上與發(fā)生聯(lián)動問題時的狀態(tài)相同的操縱狀態(tài)啟動聯(lián)動。因此，如在第三修改例中，利用打開和關(guān)閉單元311能順暢地繼續(xù)任務(wù)。
[0226]在上述實施方式和修改中，已描述了其中主操縱器單元執(zhí)行從運動單元的打開和關(guān)閉操縱的情況。然而，主操縱單元的操縱輸入不限于打開和關(guān)閉操縱。例如，當(dāng)從運動單元線性地移動和夾持物體時，可以執(zhí)行線性運動的操縱輸入。
[0227]在上述實施方式和修改中，已經(jīng)描述了這樣的情況，其中在主操縱器單元執(zhí)行從運動單元的打開和關(guān)閉操縱時相對于打開和關(guān)閉中心軸線兩側(cè)對稱地執(zhí)行打開和關(guān)閉。然而，可以相對于合適的軸線不對稱地執(zhí)行打開和關(guān)閉。此外，一對操縱構(gòu)件中的一個操縱構(gòu)件或一對治療工具部件中的一個部件可以向其另一個操縱構(gòu)件或另一部件移動，使得執(zhí)行打開和操作。
[0228]在上述實施方式和修改中，已經(jīng)描述了這樣的情況，其中聯(lián)動控制單元在其接收到聯(lián)動許可模式信號時使從運動單元與對應(yīng)于操縱輸入的操作聯(lián)動，并且因此操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度的檢測值對應(yīng)于打開和關(guān)閉運動單元的打開和關(guān)閉角度的檢測值，并且操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度的檢測值在操縱構(gòu)件的關(guān)閉方向上被改變。
[0229]在該構(gòu)造中，當(dāng)聯(lián)動重新啟動時,操縱構(gòu)件在關(guān)閉方向上被移動。因此,夾持物體未錯誤地掉落。
[0230]聯(lián)動許可模式通過操作者Op的操縱由聯(lián)動許可輸入單元產(chǎn)生的聯(lián)動許可模式信號而啟動。因此，因為操作者Op期望聯(lián)動的重新啟動定時，因此操作者Op能準備好執(zhí)行用于聯(lián)動重新啟動的操縱輸入。因此，即使當(dāng)打開和關(guān)閉單元311在聯(lián)動啟動之后逐漸被打開時，夾持物體錯誤掉落的可能性與其中未預(yù)期聯(lián)動且未準備好聯(lián)動重新啟動的情況相比相當(dāng)?shù)汀?br> [0231]因此，聯(lián)動控制單元在其接收到聯(lián)動許可模式信號時能使從運動單元與對應(yīng)于操縱輸入的操作聯(lián)動，并且因此操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度的檢測值對應(yīng)于打開和關(guān)閉運動單元的打開和關(guān)閉角度的檢測值，并且操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度的檢測值在操縱構(gòu)件的打開方向上改變。
[0232]在這種情況下，因為打開和關(guān)閉單元311在聯(lián)動重新啟動之后立即在打開方向上被移動，因此沒有壓力被施加至夾持物體。因此，可以防止夾持物體變形。
[0233]此外，聯(lián)動控制單元在其接收到聯(lián)動許可模式信號時能使從運動單元與對應(yīng)于操縱輸入的操作聯(lián)動，并且因此操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度的檢測值對應(yīng)于打開和關(guān)閉運動單元的打開和關(guān)閉角度的檢測值，并且操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度的檢測值在操縱構(gòu)件的打開或關(guān)閉方向上改變。此外，聯(lián)動控制單元能選擇其中檢測值在打開方向上改變的情況的聯(lián)動或者其中檢測值在關(guān)閉方向上改變的情況的聯(lián)動。
`[0234]在這種情況下，在操作者Op啟動任務(wù)之前，操作者Op立即能根據(jù)夾持物體的種類或特性選擇在操縱構(gòu)件的打開方向或操縱構(gòu)件的關(guān)閉方向上的聯(lián)動啟動條件。因此，因為能根據(jù)夾持物體的種類或特性來重新啟動聯(lián)動，因此即使當(dāng)聯(lián)動問題發(fā)生時也能改善可操作性。
[0235]在上述實施方式和修改中，已經(jīng)描述了這樣的情況下，其中主控制單元401在顯示單元201上顯示信息以通知操作者Op發(fā)生了聯(lián)動問題，切換至聯(lián)動許可模式，聯(lián)動重新啟動等。然而，操作者Op可以通過聲音或語音被通知。
[0236]在上述實施方式和修改中，已經(jīng)描述了這樣的情況，其中，操縱構(gòu)件在彈簧3處于自然狀態(tài)時不被打開到最大打開和關(guān)閉角度，并且位置檢測開關(guān)6在彈簧3從自然狀態(tài)被進一步延長時被擠壓。然而，本發(fā)明不限于以這種方式安裝的彈簧3。
[0237]例如，當(dāng)彈簧3處于自然狀態(tài)時，操縱構(gòu)件可以被打開到最大打開和關(guān)閉角度并且位置檢測開關(guān)6可以被擠壓。
[0238]可以實現(xiàn)圖12A和圖12B所示的構(gòu)造。圖12A和圖12B是示出能應(yīng)用于上述實施方式和修改例的根據(jù)修改例(第五修改例)的主操縱單元的構(gòu)造的示意圖。
[0239]根據(jù)該修改例(第五修改例)的主握持部IA (主操縱單元)包括彈簧3A，代替根據(jù)上述實施方式的主握持部I的彈簧3。彈簧3A的第一端部(圖中的右側(cè))在第一方向(圖中的右側(cè))上固定至操縱手柄Ib的內(nèi)側(cè)，并且彈簧3A的第二端部(圖中的左側(cè))在第二方向上面向操縱手柄Ib以與操縱手柄Ib接觸或分開。
[0240]因此，當(dāng)操縱手柄Ib被關(guān)閉達到對應(yīng)于等于或小于彈簧3A處于自然狀態(tài)下的長度的值的打開和關(guān)閉角度時，如圖12B所示，彈簧3A產(chǎn)生了彈性恢復(fù)力并且因此出現(xiàn)操縱阻力。此外，當(dāng)操縱手柄Ib被打開達到對應(yīng)于等于或大于彈簧3A處于自然狀態(tài)下的長度的值的打開和關(guān)閉角度時，如圖12A所示，不會出現(xiàn)由彈簧3A產(chǎn)生的操縱阻力。
[0241]在該構(gòu)造中，當(dāng)位置檢測開關(guān)6被擠壓時沒有出現(xiàn)操縱阻力。因此，位置檢測開關(guān)6能由小力很快地擠壓。
[0242]實施方式和修改中所述的所有構(gòu)成元件可以在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思內(nèi)被適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合或刪除。
[0243]工業(yè)應(yīng)用性
[0244]因為操縱系統(tǒng)包括操作者能操縱的聯(lián)動許可輸入單元，因此能防止在意外定時執(zhí)行聯(lián)動運動。此外，在操縱系統(tǒng)中，當(dāng)從運動單元的操作偏離對應(yīng)于主操縱單元的操縱輸入的操作時，從運動單元的聯(lián)動能重新啟動而不會影響任務(wù)。
[0245][附圖標記說明]
[0246]1、1A、10、20、30、40、203L、203R:主握持部(主操縱單元)
[0247]Ia:握持單元
[0248]Ib:操縱手柄(操縱 構(gòu)件)
[0249]Id:外殼單元
[0250]Ie:上表面(主操縱單元的表面)
[0251]If:側(cè)表面(主操縱單元的表面)
[0252]4、14:編碼器(主角度檢測單元)
[0253]4a、14a、314a:輸出信號
[0254]6:位置檢測開關(guān)(聯(lián)動許可輸入單元)
[0255]6a、26a:聯(lián)動許可模式信號
[0256]13:致動器
[0257]13a:移動軸
[0258]13b:阻力產(chǎn)生單元
[0259]26、36:輸入開關(guān)(聯(lián)動許可輸入單元)
[0260]201:顯示單元(信息顯示單元)
[0261]300:從操縱器
[0262]311:打開和關(guān)閉單元(打開和關(guān)閉運動單元)
[0263]313:打開和關(guān)閉驅(qū)動單元
[0264]313a:驅(qū)動信號
[0265]314:編碼器(從角度檢測單元)
[0266]400:控制單元(聯(lián)動控制單元)
[0267]401:主控制單元
[0268]402:操縱器控制單元
[0269]403:驅(qū)動指令值
[0270]403A:打開和關(guān)閉指令值
[0271]405:控制信號
[0272]500、501、502:主從操縱器(操縱器系統(tǒng))[0273]Ml:警報顯示
[0274]M2:引導(dǎo)顯示
[0275]M3:信息顯示
[0276]M4:引導(dǎo)顯示
[0277]M5:信息顯示
[0278]M6:詳細信息顯示
[0279]Op:操作者
[0280]W ?夾持物體
【權(quán)利要求】
1.一種操縱器系統(tǒng)，該操縱器系統(tǒng)包括: 主操縱單元，操作者利用該主操縱單元執(zhí)行操縱輸入； 從運動單元，該從運動單元能夠根據(jù)所述操縱輸入進行操作； 聯(lián)動控制單元，該聯(lián)動控制單元分析所述操縱輸入并且執(zhí)行控制以與所述操縱輸入聯(lián)動地操作所述從運動單元；以及 聯(lián)動許可輸入單元，該聯(lián)動許可輸入單元能夠由所述操作者操縱并且在所述操作者操縱所述聯(lián)動許可輸入單元時將聯(lián)動許可模式信號傳送到所述聯(lián)動控制單元，所述聯(lián)動許可模式信號用來進入如下模式:在該模式中基于所述主操縱單元的所述操縱輸入而許可所述從運動單元的聯(lián)動， 其中所述聯(lián)動控制單元在所述從運動單元的操作偏離對應(yīng)于所述操縱輸入的操作時停止聯(lián)動控制，并且監(jiān)控所述主操縱單元的所述操縱輸入和所述從運動單元的操作狀態(tài)，并且 所述聯(lián)動控制單元在該聯(lián)動控制單元接收到所述聯(lián)動許可模式信號時使所述從運動單元的操作與對應(yīng)于所述操縱輸入的操作聯(lián)動，然后檢測所述操縱輸入匹配所述操作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操縱器系統(tǒng)， 其中，所述主操作單元包括: 操縱構(gòu)件，該操縱構(gòu)件被設(shè)置成被打開和關(guān)閉以便執(zhí)行所述操縱輸入；以及主角度檢測單元，該主角度檢測單元檢測所述操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度并且將所述操縱構(gòu)件的所述打開和關(guān)閉角度的檢測值傳送到所述聯(lián)動控制單元， 所述從運動單元包括: 打開和關(guān)閉運動單元，該打開和關(guān)閉運動單元被設(shè)置以被打開和關(guān)閉；以及從角度檢測單元，該從角度檢測單元檢測所述打開和關(guān)閉運動單元的打開和關(guān)閉角度并且將所述打開和關(guān)閉運動單元的所述打開和關(guān)閉角度的檢測值傳送到所述聯(lián)動控制單元，并且 所述聯(lián)動控制單元在該聯(lián)動控制單元接收到所述聯(lián)動許可模式信號時使所述從運動單元與對應(yīng)于所述操縱輸入的操作聯(lián)動，然后所述操縱構(gòu)件的所述打開和關(guān)閉角度的所述檢測值對應(yīng)于所述打開和關(guān)閉運動單元的所述打開和關(guān)閉角度的所述檢測值，并且所述操縱構(gòu)件的所述打開和關(guān)閉角度的所述檢測值在所述操縱構(gòu)件的關(guān)閉方向上改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的操縱系統(tǒng)，該操縱器系統(tǒng)還包括: 信息顯示單元，該信息顯示單元顯示從所述聯(lián)動控制單元傳送的信息， 其中所述聯(lián)動控制單元在該聯(lián)動控制單元接收到所述聯(lián)動許可模式信號時利用所述信息顯示單元顯示聯(lián)動的重新啟動，然后檢測所述從運動單元與對應(yīng)于所述操縱輸入的操作聯(lián)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的操縱器系統(tǒng)，其中，所述聯(lián)動許可輸入單元由位置檢測開關(guān)構(gòu)成，該位置檢測開關(guān)檢測所述操縱構(gòu)件移動到最大打開位置并且產(chǎn)生所述聯(lián)動許可模式信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的操縱器系統(tǒng)，其中，所述聯(lián)動許可輸入單元由設(shè)置在所述主操縱單元的表面上的輸入開關(guān)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的操縱器系統(tǒng)，其中，所述聯(lián)動許可輸入單元由與所述主操縱單元分開設(shè)置的輸入開關(guān)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的操縱器系統(tǒng)，其中，所述輸入開關(guān)由腳踏開關(guān)構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的操縱器系統(tǒng)， 其中，所述主操縱單元包括: 操縱構(gòu)件，該操縱構(gòu)件設(shè)置成被打開和關(guān)閉以便執(zhí)行所述操縱輸入；以及主角度檢測單元，該主角度檢測單元檢測所述操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度并且將所述操縱構(gòu)件的所述打開和關(guān)閉角度的檢測值傳送到所述聯(lián)動控制單元， 所述從運動單元包括: 打開和關(guān)閉運動單元，該打開和關(guān)閉運動單元被設(shè)置成被打開和關(guān)閉；以及從角度檢測單元，該從角度檢測單元檢測所述打開和關(guān)閉運動單元的打開和關(guān)閉角度并且將所述打開和關(guān)閉運動單元的所述打開和關(guān)閉角度的檢測值傳送到所述聯(lián)動控制單元，并且 所述聯(lián)動控制單元在該聯(lián)動控制單元接收到所述聯(lián)動許可模式信號時使所述從運動單元與對應(yīng)于所述操縱輸入的操作聯(lián)動，然后所述操縱構(gòu)件的所述打開和關(guān)閉角度的所述檢測值對應(yīng)于所述 打開和關(guān)閉運動單元的所述打開和關(guān)閉角度的所述檢測值，并且所述操縱構(gòu)件的所述打開和關(guān)閉角度的所述檢測值在所述操縱構(gòu)件的打開方向上改變。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的操縱器系統(tǒng)， 其中，所述主操縱單元包括: 操縱構(gòu)件，該操縱構(gòu)件被設(shè)置以被打開和關(guān)閉以便執(zhí)行所述操縱輸入；以及主角度檢測單元，該主角度檢測單元檢測所述操縱構(gòu)件的打開和關(guān)閉角度并且將所述操縱構(gòu)件的所述打開和關(guān)閉角度的檢測值傳送到所述聯(lián)動控制單元， 所述從運動單元包括: 打開和關(guān)閉運動單元，該打開和關(guān)閉運動單元被設(shè)置以被打開和關(guān)閉；以及從角度檢測單元，該從角度檢測單元檢測所述打開和關(guān)閉運動單元的打開和關(guān)閉角度并且將所述打開和關(guān)閉運動單元的所述打開和關(guān)閉角度的檢測值傳送到所述聯(lián)動控制單元，并且 所述聯(lián)動控制單元在該聯(lián)動控制單元接收到所述聯(lián)動許可模式信號時能夠使所述從運動單元與對應(yīng)于所述操縱輸入的操作聯(lián)動，然后所述操縱構(gòu)件的所述打開和關(guān)閉角度的所述檢測值對應(yīng)于所述打開和關(guān)閉運動單元的所述打開和關(guān)閉角度的所述檢測值，并且所述操縱構(gòu)件的所述打開和關(guān)閉角度的所述檢測值在所述操縱構(gòu)件的打開或關(guān)閉方向上改變，并且所述聯(lián)動控制單元能夠選擇其中所述檢測值在所述打開方向上改變的情況的聯(lián)動或者其中所述檢測值在所述關(guān)閉方向上改變的情況的聯(lián)動。
【文檔編號】A61B19/00GK103747759SQ201280038298
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月4日
【發(fā)明者】小川量平, 柳原勝 申請人:奧林巴斯株式會社