本發(fā)明涉及醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

以往，公知有如下的主/從方式的機(jī)械手系統(tǒng)：在主裝置側(cè)具備馬達(dá)，在主裝置與從裝置之間產(chǎn)生了姿勢(shì)偏移的情況下，將從裝置固定而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以使得主裝置側(cè)與從裝置一致(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1。)。

公知有如下的主/從方式的機(jī)械手系統(tǒng)：在主裝置側(cè)不具備馬達(dá)，在向主裝置與從裝置之間的姿勢(shì)偏移減小的方向操作了主裝置的情況下使從裝置的移動(dòng)比主裝置的指示小，在除此以外的方向上使該從裝置按照主裝置的指示移動(dòng)，由此在操作的過(guò)程中姿勢(shì)偏移被逐漸消除(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2。)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：美國(guó)專(zhuān)利第6364888號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：美國(guó)專(zhuān)利第8423186號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

然而，如果像專(zhuān)利文獻(xiàn)1那樣在主裝置側(cè)具備馬達(dá)，則存在裝置變得大型并且成本增加這樣的問(wèn)題。

在專(zhuān)利文獻(xiàn)2的機(jī)械手系統(tǒng)中，由于在主裝置與從裝置的姿勢(shì)偏移被消除之前，無(wú)論操作主裝置的操作人員的指示如何，從裝置的移動(dòng)都是根據(jù)姿勢(shì)偏移量而變化的，因此存在以下這樣的問(wèn)題：操作人員會(huì)感到從裝置沒(méi)有像所期望那樣移動(dòng)這樣的不適。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供不使用具有馬達(dá)的大型的主側(cè)的操作部就能夠使從側(cè)的醫(yī)療用機(jī)械手像操作人員的指示那樣移動(dòng)以消除姿勢(shì)偏移的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)及其控制方法。

用于解決課題的手段

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供以下手段。

本發(fā)明的一個(gè)方式提供醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)，該醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)具有：醫(yī)療用機(jī)械手，其具有一個(gè)以上的關(guān)節(jié)；操作部，其具有與該醫(yī)療用機(jī)械手的所述關(guān)節(jié)相對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)，該操作部由操作人員進(jìn)行操作；以及控制部，其根據(jù)針對(duì)該操作部的操作而控制所述醫(yī)療用機(jī)械手，所述操作部設(shè)置有開(kāi)關(guān)，在操作所述開(kāi)關(guān)的指令有效的情況下，所述控制部進(jìn)行姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作，在操作所述開(kāi)關(guān)的指令無(wú)效的情況下，所述控制部使所述姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作停止，所述姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作是指使所述醫(yī)療用機(jī)械手的所述關(guān)節(jié)向消除與所述操作部的所述操作系統(tǒng)的姿勢(shì)偏移的方向進(jìn)行動(dòng)作。

根據(jù)本方式，通過(guò)操作人員把持著操作部進(jìn)行操作，控制部根據(jù)操作對(duì)醫(yī)療用機(jī)械手進(jìn)行控制。當(dāng)操作人員對(duì)設(shè)置于操作部的開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作時(shí)，控制部判定該操作的指令是有效還是無(wú)效，在有效的情況下進(jìn)行姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作，該姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作是指使醫(yī)療用機(jī)械手的關(guān)節(jié)向消除與操作部的所述操作系統(tǒng)的姿勢(shì)偏移的方向進(jìn)行動(dòng)作。此時(shí)，操作人員期望消除姿勢(shì)偏移而操作開(kāi)關(guān)，根據(jù)該操作的指令來(lái)消除姿勢(shì)偏移。

另一方面，在操作開(kāi)關(guān)的指令無(wú)效的情況下，使姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作停止。

即，根據(jù)本方式，由于使從側(cè)的醫(yī)療用機(jī)械手進(jìn)行動(dòng)作，因此主側(cè)的操作部不需要具備馬達(dá)，從而能夠使裝置緊湊并降低成本。并且，由于通過(guò)遵照操作人員的意圖的開(kāi)關(guān)的操作而切換醫(yī)療用機(jī)械手的動(dòng)作，因此，能夠使醫(yī)療用機(jī)械手像操作人員所期望那樣進(jìn)行動(dòng)作以消除姿勢(shì)偏移，而不會(huì)感到不適。

在上述方式中，也可以是，在所述姿勢(shì)偏移超過(guò)規(guī)定的閾值的情況下，所述控制部判定為操作所述開(kāi)關(guān)的指令有效。

這樣，能夠防止在姿勢(shì)偏移充分小到操作人員在操作中無(wú)法識(shí)別姿勢(shì)偏移的程度的情況下還進(jìn)行姿勢(shì)偏移的消除動(dòng)作，并且即使姿勢(shì)偏移的消除動(dòng)作的結(jié)果是沒(méi)有完全消除醫(yī)療用機(jī)械手的關(guān)節(jié)與操作系統(tǒng)的姿勢(shì)偏移，在姿勢(shì)偏移變得充分小的情況下也能夠使操作開(kāi)關(guān)的指令無(wú)效，使姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作結(jié)束。

在上述方式中，也可以是，當(dāng)在所述醫(yī)療用機(jī)械手的所述關(guān)節(jié)與所述操作系統(tǒng)的移動(dòng)量對(duì)應(yīng)地進(jìn)行動(dòng)作的狀態(tài)下操作了所述開(kāi)關(guān)的情況下，所述控制部判定為操作該開(kāi)關(guān)的指令無(wú)效。

這樣，能夠防止在基于操作部的操作的醫(yī)療用機(jī)械手的正常動(dòng)作中在錯(cuò)誤地操作了開(kāi)關(guān)的情況下切換成姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作。

在上述方式中，也可以是，在所述姿勢(shì)偏移超過(guò)規(guī)定的閾值的情況下，所述控制部判定為操作所述開(kāi)關(guān)的指令無(wú)效。

這樣，在姿勢(shì)偏移過(guò)大而必須使醫(yī)療用機(jī)械手大幅進(jìn)行動(dòng)作以進(jìn)行姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作的情況下，在姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作時(shí)，醫(yī)療用機(jī)械手很可能與配置于周?chē)捏w組織發(fā)生干涉，因此在這樣的情況下，即使開(kāi)關(guān)被操作也使指令無(wú)效，能夠使得不會(huì)進(jìn)行姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作。

在上述方式中，所述醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)也可以具有通知部，在所述控制部判定為操作所述開(kāi)關(guān)的指令無(wú)效時(shí)該通知部通知該內(nèi)容。

這樣，在通過(guò)操作開(kāi)關(guān)來(lái)指示姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作的情況下，操作人員能夠根據(jù)通知部的通知來(lái)識(shí)別姿勢(shì)偏移過(guò)大而無(wú)法進(jìn)行消除動(dòng)作的情況。

在上述方式中，所述醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)也可以具有通知部，當(dāng)所述控制部在使所述關(guān)節(jié)向消除所述姿勢(shì)偏移的方向進(jìn)行動(dòng)作時(shí)判定為所述姿勢(shì)偏移在規(guī)定的閾值以下時(shí)，該通知部通知該內(nèi)容。

這樣，操作人員能夠根據(jù)通知部的通知而識(shí)別到姿勢(shì)偏移被充分消除，能夠?qū)⒉僮鏖_(kāi)關(guān)的指令切換成無(wú)效，迅速向正常動(dòng)作轉(zhuǎn)移。

在上述方式中，也可以是，所述控制部在使所述關(guān)節(jié)向消除所述姿勢(shì)偏移的方向進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，使所述關(guān)節(jié)以規(guī)定以下的速度進(jìn)行動(dòng)作。

這樣，使姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作中的醫(yī)療用機(jī)械手的動(dòng)作減慢，期間操作人員能夠中斷姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作等。

在上述方式中，也可以是，所述醫(yī)療用機(jī)械手在其前端具有處置部，所述處置部被設(shè)置成能夠切換作用于活體的接通狀態(tài)和不作用于活體的切斷狀態(tài)，被切換成接通狀態(tài)而對(duì)活體進(jìn)行處置，在操作所述開(kāi)關(guān)的指令被從無(wú)效切換成有效時(shí)，所述控制部使所述處置部切換成切斷狀態(tài)，然后使所述關(guān)節(jié)進(jìn)行動(dòng)作。

這樣，在處置部被設(shè)為接通狀態(tài)而進(jìn)行針對(duì)活體的處置的狀態(tài)下，在通過(guò)操作開(kāi)關(guān)而指示了姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作的情況下，在使關(guān)節(jié)進(jìn)行動(dòng)作之前將處置部切換成切斷狀態(tài)，由此能夠極力抑制在姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作中處置部與活體發(fā)生干涉。

在上述方式中，也可以是，所述處置部具有一個(gè)以上的關(guān)節(jié)，所述操作部具有與所述醫(yī)療用機(jī)械手的所述關(guān)節(jié)和所述處置部的所述關(guān)節(jié)對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)，在操作所述開(kāi)關(guān)的指令被從無(wú)效切換成有效時(shí)，所述控制部使所述處置部的所述關(guān)節(jié)向消除與所述操作部的所述操作系統(tǒng)的姿勢(shì)偏移的方向進(jìn)行動(dòng)作，在判定為所述姿勢(shì)偏移在規(guī)定的閾值以下后，所述控制部使所述醫(yī)療用機(jī)械手的所述關(guān)節(jié)進(jìn)行動(dòng)作。

這樣，通過(guò)在使醫(yī)療用機(jī)械手的關(guān)節(jié)進(jìn)行動(dòng)作的姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作之前使處置部與操作部的操作系統(tǒng)一致，能夠極力抑制在消除動(dòng)作中處置部與活體發(fā)生干涉。

在上述方式中，也可以是，所述操作部具有離合器開(kāi)關(guān)，所述離合器開(kāi)關(guān)根據(jù)所述控制部而使所述操作部的所述操作系統(tǒng)與所述醫(yī)療用機(jī)械手的所述關(guān)節(jié)之間的聯(lián)動(dòng)斷續(xù)。

這樣，通過(guò)使操作人員對(duì)離合器開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作而切斷操作部的操作系統(tǒng)與醫(yī)療用機(jī)械手的關(guān)節(jié)之間的聯(lián)動(dòng)并且使操作開(kāi)關(guān)的指令無(wú)效，無(wú)需使醫(yī)療用機(jī)械手進(jìn)行動(dòng)作就能夠進(jìn)行減小姿勢(shì)偏移的動(dòng)作。而且，在這之后，通過(guò)將操作開(kāi)關(guān)的指令切換成有效而進(jìn)行姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作，能夠使醫(yī)療用機(jī)械手以較小的移動(dòng)量來(lái)消除姿勢(shì)偏移，極力抑制其與周?chē)幕铙w發(fā)生干涉。此時(shí)，在操作人員將手從開(kāi)關(guān)松開(kāi)等將操作開(kāi)關(guān)的指令切換成無(wú)效時(shí)，使姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作停止，來(lái)自操作部的控制成為切斷狀態(tài)，從而能夠使醫(yī)療用機(jī)械手的關(guān)節(jié)的動(dòng)作停止。

本發(fā)明的另一方式是醫(yī)療用機(jī)械手的控制方法，該醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的控制部根據(jù)操作部的操作而控制具有一個(gè)以上的關(guān)節(jié)的醫(yī)療用機(jī)械手，所述操作部具有與該醫(yī)療用機(jī)械手的所述關(guān)節(jié)對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)，所述醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的控制方法包含以下步驟：判定步驟，判定對(duì)設(shè)置于所述操作部的開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作的指令是否有效；姿勢(shì)校正步驟，在通過(guò)該判定步驟判定為所述指令有效的情況下進(jìn)行姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作，該姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作是指使所述醫(yī)療用機(jī)械手的所述關(guān)節(jié)向消除與所述操作部的所述操作系統(tǒng)之間的姿勢(shì)偏移的方向進(jìn)行動(dòng)作；以及在通過(guò)所述判定步驟判定為所述指令無(wú)效的情況下使所述姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作停止的步驟。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了不使用具有馬達(dá)的大型的主側(cè)的操作部就能夠使從側(cè)的醫(yī)療用機(jī)械手像操作人員的指示那樣移動(dòng)以消除姿勢(shì)偏移的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是示出圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)所使用的醫(yī)療用機(jī)械手、操作部以及控制部的圖。

圖3a是示出在圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)中產(chǎn)生了姿勢(shì)偏移的狀態(tài)下的操作部的圖。

圖3b是示出在圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)中產(chǎn)生了姿勢(shì)偏移的狀態(tài)下的醫(yī)療用機(jī)械手的圖。

圖4a是示出在圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)中實(shí)施姿勢(shì)校正模式時(shí)的操作部的圖。

圖4b是示出在圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)中實(shí)施姿勢(shì)校正模式時(shí)的醫(yī)療用機(jī)械手的圖。

圖5是示出圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

圖6是分別示出圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)的狀態(tài)和各關(guān)節(jié)的角度位置的變化的一例的圖。

圖7是示出在圖6中使用撥動(dòng)開(kāi)關(guān)作為開(kāi)關(guān)的情況的圖。

圖8是分別示出圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的醫(yī)療用機(jī)械手的可動(dòng)部具有兩個(gè)關(guān)節(jié)的情況下的開(kāi)關(guān)的狀態(tài)和各關(guān)節(jié)的角度位置的變化的一例的圖。

圖9是示出與圖8相同的另一動(dòng)作例的圖。

圖10是示出在圖9中使用撥動(dòng)開(kāi)關(guān)作為開(kāi)關(guān)的情況的圖。

圖11是示出圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的控制方法的變形例的流程圖。

圖12是示出圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的控制方法的另一變形例的流程圖。

圖13是示出圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的控制方法的另一變形例的流程圖。

圖14是示出圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的控制方法的另一變形例的流程圖。

圖15是示出圖1的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)的控制方法的另一變形例的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1進(jìn)行說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)施方式的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1具有：操作部2，其由操作人員o進(jìn)行操作；醫(yī)療用機(jī)械手3，其被插入于患者p的體腔內(nèi)；控制部4，其根據(jù)操作部2的操作而控制醫(yī)療用機(jī)械手3；以及監(jiān)視器5。

如圖2所示，醫(yī)療用機(jī)械手3例如具有：插入部6，其經(jīng)由被插入于患者p的體腔內(nèi)的內(nèi)窺鏡的插入部s的鉗子通道r而被插入到患者p的體內(nèi)；可動(dòng)部7，其配備于該插入部6的前端；以及驅(qū)動(dòng)部8，其配置于插入部6的基端側(cè)，通過(guò)未圖示的線等動(dòng)力傳遞部件對(duì)可動(dòng)部7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

可動(dòng)部7具有：處置部9，其配置于最前端，作用于體內(nèi)的患部以對(duì)該患部進(jìn)行處置；以及多個(gè)關(guān)節(jié)b，它們使該處置部9的前端位置和姿勢(shì)變化。處置部9例如是把持鉗子。

操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3構(gòu)成為相似形狀，并且該操作部2具有前端部12，該前端部12被與醫(yī)療用機(jī)械手3的可動(dòng)部7相同數(shù)量的關(guān)節(jié)(操作系統(tǒng))a支承。前端部12是供操作人員o把持的部分，在通過(guò)操作人員o的大拇指和食指進(jìn)行把持時(shí)大拇指所接觸的前端部分設(shè)置有開(kāi)關(guān)13。操作部2具有對(duì)構(gòu)成該操作部2的各關(guān)節(jié)a的角度進(jìn)行檢測(cè)的未圖示的傳感器，傳感器的輸出被發(fā)送給控制部4。

開(kāi)關(guān)13例如是按鈕開(kāi)關(guān)。

并且，開(kāi)關(guān)13兼作用于使操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3的聯(lián)動(dòng)斷續(xù)的離合器開(kāi)關(guān)。

即，在開(kāi)關(guān)13被按壓時(shí)，控制部4判定操作部2的各關(guān)節(jié)a與醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b之間的偏差，在全部關(guān)節(jié)a、b的偏差在規(guī)定的閾值以下(姿勢(shì)偏移小)的情況下，連接離合器以使操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3聯(lián)動(dòng)(正常動(dòng)作模式)。此時(shí)，通過(guò)操作開(kāi)關(guān)13來(lái)指示向后述的姿勢(shì)校正模式轉(zhuǎn)移的指令無(wú)效，不會(huì)進(jìn)行朝向姿勢(shì)校正模式的轉(zhuǎn)移。

另一方面，在像圖3a和圖3b所示那樣任意關(guān)節(jié)b的偏差超過(guò)閾值的情況下，控制部4僅在開(kāi)關(guān)13被按壓的期間判定為通過(guò)操作開(kāi)關(guān)13來(lái)指示向姿勢(shì)校正模式轉(zhuǎn)移的指令有效，像圖4a和圖4b所示那樣使醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b(向消除姿勢(shì)偏移的方向)進(jìn)行動(dòng)作以與操作部2的各關(guān)節(jié)a的角度一致(姿勢(shì)校正模式)。

在該姿勢(shì)校正模式下，控制部4使各關(guān)節(jié)b以規(guī)定的速度以下的速度進(jìn)行動(dòng)作。規(guī)定的速度是指例如正常動(dòng)作模式下的最高速度的十分之一的速度。任意設(shè)定規(guī)定的速度。

在開(kāi)關(guān)13被按壓的狀態(tài)下，在操作部2的各關(guān)節(jié)a的角度與醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b的角度大致一致時(shí)，即偏差在閾值以下時(shí)，操作開(kāi)關(guān)13的指令變?yōu)闊o(wú)效，控制部4將離合器連接以使操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3聯(lián)動(dòng)(正常動(dòng)作模式)。在離合器連接后，即使操作人員o將手從開(kāi)關(guān)13松開(kāi)，控制部4也維持離合器的連接狀態(tài)。

在離合器連接的正常動(dòng)作模式下，控制部4使醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b以與操作部2的各關(guān)節(jié)a的移動(dòng)量一致的移動(dòng)量進(jìn)行動(dòng)作。

在離合器連接而操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3聯(lián)動(dòng)的狀態(tài)下，在操作部2的開(kāi)關(guān)13被按壓的情況下，控制部4切斷離合器，從而解除操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3的聯(lián)動(dòng)。

以下對(duì)這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。

要想使用本實(shí)施方式的醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)1對(duì)體內(nèi)的患部進(jìn)行處置，將內(nèi)窺鏡的插入部s插入到患者p的體腔內(nèi)，然后將醫(yī)療用機(jī)械手3經(jīng)由插入部s的鉗子通道r插入到患者p的體內(nèi)。在插入醫(yī)療用機(jī)械手3時(shí)，切斷離合器，解除操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3的聯(lián)動(dòng)。

在醫(yī)療用機(jī)械手3的前端的可動(dòng)部7接近配置于體腔內(nèi)的患部的狀態(tài)下，操作人員o一邊通過(guò)監(jiān)視器5確認(rèn)內(nèi)窺鏡所取得的圖像，一邊配置操作部2使得醫(yī)療用機(jī)械手3的可動(dòng)部7與操作部2的前端部12為大致相同的姿勢(shì)。在該狀態(tài)下，當(dāng)操作人員o按壓操作部2的開(kāi)關(guān)13時(shí)，控制部4按照?qǐng)D5所示的流程圖對(duì)醫(yī)療用機(jī)械手3進(jìn)行控制。

即，在操作部2的開(kāi)關(guān)13被按壓的情況下(步驟s1)，判定操作部2的各關(guān)節(jié)a與醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b的偏差(判定步驟s2)，在任意關(guān)節(jié)b的偏差超過(guò)規(guī)定的閾值的(產(chǎn)生了姿勢(shì)偏移)情況下，操作開(kāi)關(guān)13的指令有效，向姿勢(shì)校正模式轉(zhuǎn)移(t1)。

由此，在開(kāi)關(guān)13被按壓的期間，控制部4使醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b以規(guī)定的速度進(jìn)行動(dòng)作以使得醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b的角度與操作部2的各關(guān)節(jié)a的角度大致一致(姿勢(shì)校正步驟s3)。在姿勢(shì)校正步驟s3中，如圖6所示，醫(yī)療用機(jī)械手3的關(guān)節(jié)b的角度逐漸接近操作部2的關(guān)節(jié)a的角度(為了使說(shuō)明簡(jiǎn)單，在圖6中僅示出一個(gè)關(guān)節(jié)的動(dòng)作。)。

關(guān)于該姿勢(shì)校正模式，由于是在設(shè)置于操作部2的開(kāi)關(guān)13被按壓的期間實(shí)施的，因此有時(shí)操作人員o也會(huì)移動(dòng)操作部2的各關(guān)節(jié)a，在該情況下，醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b進(jìn)行動(dòng)作以與操作部2的各關(guān)節(jié)a的新的角度大致一致。當(dāng)操作人員o將手從開(kāi)關(guān)13松開(kāi)時(shí)，姿勢(shì)校正模式被解除，無(wú)論操作部2的各關(guān)節(jié)a的動(dòng)作如何，醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b的動(dòng)作都被維持在停止的狀態(tài)(t2～t3)。

由于在姿勢(shì)校正模式下在醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b進(jìn)行動(dòng)作的狀態(tài)下，各關(guān)節(jié)b以規(guī)定的速度以下的速度進(jìn)行動(dòng)作，因此操作人員o通過(guò)監(jiān)視器5確認(rèn)內(nèi)窺鏡圖像，由此判斷醫(yī)療用機(jī)械手3是否與周?chē)捏w組織發(fā)生干涉，在看起來(lái)要發(fā)生干涉的情況下，通過(guò)將手從開(kāi)關(guān)13松開(kāi)而能夠使醫(yī)療用機(jī)械手3停止，從而避免干涉。

在該狀態(tài)下，操作人員o不按壓開(kāi)關(guān)13而移動(dòng)操作部2以接近醫(yī)療用機(jī)械手3的狀態(tài)，然后通過(guò)再次按壓開(kāi)關(guān)13(t3)而切換成姿勢(shì)校正模式，從而能夠使醫(yī)療用機(jī)械手3的關(guān)節(jié)b的角度接近操作部2的關(guān)節(jié)a的角度而不與周?chē)捏w組織發(fā)生干涉。當(dāng)醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b的角度與操作部2的各關(guān)節(jié)a的角度大致一致(t4)時(shí)，姿勢(shì)校正模式被解除，并且連接離合器(步驟s4)，成為操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3聯(lián)動(dòng)的正常動(dòng)作模式。

即，在該狀態(tài)下，由于操作開(kāi)關(guān)13的指令變?yōu)闊o(wú)效，因此之后操作人員o能夠在維持著正常動(dòng)作模式的狀態(tài)下在任意時(shí)機(jī)將手從開(kāi)關(guān)13松開(kāi)(t5)，能夠在操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3之間的姿勢(shì)偏移被消除的狀態(tài)下操作醫(yī)療用機(jī)械手3而不會(huì)感到不適(正常動(dòng)作步驟s5)。

根據(jù)本實(shí)施方式，由于操作部2無(wú)需具有馬達(dá)，因此不需要大型的裝置，并且能夠使醫(yī)療用機(jī)械手3像操作人員o按壓開(kāi)關(guān)13所指示那樣移動(dòng)以消除姿勢(shì)偏移。

在想要切斷操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3的聯(lián)動(dòng)的情況下，通過(guò)再次按壓操作部2的開(kāi)關(guān)13，就能夠切斷離合器(t6)。

在本實(shí)施方式中，根據(jù)開(kāi)關(guān)13的狀態(tài)、操作部2和醫(yī)療用機(jī)械手3的狀態(tài)而切換動(dòng)作模式，但是也可以取而代之，如圖7所示，采用切換有效和無(wú)效這兩個(gè)狀態(tài)的撥動(dòng)開(kāi)關(guān)。

在本實(shí)施方式中，也將設(shè)置于操作部2的用于向姿勢(shì)校正模式切換的開(kāi)關(guān)13用作用于操作離合器的開(kāi)關(guān)，其中，該離合器使操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3的聯(lián)動(dòng)斷續(xù)。也可以取而代之，另外設(shè)置離合器用的開(kāi)關(guān)而不是與開(kāi)關(guān)13兼用。

在本實(shí)施方式中，在姿勢(shì)校正模式下的操作部2的動(dòng)作中，在消除了姿勢(shì)偏移時(shí)直接從姿勢(shì)校正模式轉(zhuǎn)移到正常動(dòng)作模式，但也可以是，在消除了姿勢(shì)偏移的時(shí)刻(t4)，通過(guò)監(jiān)視器顯示等，將轉(zhuǎn)移到了正常動(dòng)作模式的情況通知操作人員o。也可以取而代之，或者在此基礎(chǔ)上，利用警報(bào)(聲音)進(jìn)行通知。

這樣，無(wú)論操作人員o的熟練程度如何，即使是難以?xún)H通過(guò)確認(rèn)監(jiān)視器5的圖像而識(shí)別在消除了姿勢(shì)偏移后轉(zhuǎn)移到了正常動(dòng)作模式的情況的熟練程度低的操作人員o，也能夠順利地識(shí)別模式轉(zhuǎn)移。

在本實(shí)施方式中，僅例示了一個(gè)關(guān)節(jié)b的動(dòng)作，但在可動(dòng)部7具有多個(gè)關(guān)節(jié)b1、b2的情況下，如圖8所示，對(duì)于姿勢(shì)偏移先被消除了的關(guān)節(jié)b1，只要在該時(shí)刻(t10)不連接離合器而轉(zhuǎn)移到追隨操作部2的關(guān)節(jié)a1的動(dòng)作的偽正常動(dòng)作模式并在全部關(guān)節(jié)a1、a2、b1、b2的姿勢(shì)偏移被消除了的時(shí)刻(t11)連接離合器而轉(zhuǎn)移到正常動(dòng)作模式即可。

圖9是對(duì)在一個(gè)關(guān)節(jié)a1、b1的姿勢(shì)偏移被消除(t12)而其他關(guān)節(jié)a2、b2的姿勢(shì)偏移沒(méi)有被消除的狀態(tài)下操作人員o將手從開(kāi)關(guān)13松開(kāi)的情況(t13)下的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。由于在將手從開(kāi)關(guān)13松開(kāi)的瞬間離合器還沒(méi)有被連接，因此醫(yī)療用機(jī)械手3的全部關(guān)節(jié)b1、b2停止，再次產(chǎn)生姿勢(shì)偏移。然后，通過(guò)開(kāi)關(guān)13被再次按壓(t14)，再次開(kāi)啟姿勢(shì)校正模式。在圖9中，對(duì)于醫(yī)療用機(jī)械手3的關(guān)節(jié)b1，在時(shí)間t12～t13、t15～t16的期間是偽正常動(dòng)作模式，在時(shí)間t16的時(shí)刻離合器被連接而成為正常動(dòng)作模式。

圖10是對(duì)使用了撥動(dòng)開(kāi)關(guān)的情況下的相同動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。

在一部分的關(guān)節(jié)a1、b1的姿勢(shì)偏移被消除時(shí)轉(zhuǎn)移到偽正常動(dòng)作模式，在該偽正常動(dòng)作模式下，在離合器沒(méi)有連接的狀態(tài)下使醫(yī)療用機(jī)械手3的關(guān)節(jié)b2的動(dòng)作追隨操作部2的關(guān)節(jié)a2的動(dòng)作，但也可以取而代之，針對(duì)每個(gè)關(guān)節(jié)b1、b2設(shè)置離合器，從姿勢(shì)偏移被消除后的關(guān)節(jié)b1、b2連接離合器而轉(zhuǎn)移到正常動(dòng)作模式。

在本實(shí)施方式中，也可以如圖11所示，在開(kāi)關(guān)13被按壓的情況下(步驟s1)，判定是否通過(guò)離合器解除了操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3的聯(lián)動(dòng)(步驟s11)，能夠以離合器被切斷為條件而轉(zhuǎn)移到姿勢(shì)校正模式。如果在姿勢(shì)校正模式的過(guò)程中操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3聯(lián)動(dòng)，則存在醫(yī)療用機(jī)械手3的前端向預(yù)料不到的方向移動(dòng)這樣不期望的情況。通過(guò)將操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3之間的聯(lián)動(dòng)被解除作為條件，能夠?qū)⑦@樣的不良情況的產(chǎn)生防患于未然。

在姿勢(shì)校正模式下，在醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b進(jìn)行動(dòng)作的狀態(tài)下，在操作部2的各關(guān)節(jié)a的角度變化的情況下使醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b追隨新的角度位置，但在操作部2的各關(guān)節(jié)a的角度變化而超過(guò)規(guī)定的閾值的情況下，也可以停止姿勢(shì)校正模式。由此，在姿勢(shì)偏移消除動(dòng)作中使用手將操作部2大幅移動(dòng)的情況下，能夠使姿勢(shì)校正模式停止以避免與周邊的器官等接觸。

在通過(guò)正常動(dòng)作模式來(lái)操作醫(yī)療用機(jī)械手3的過(guò)程中，可以在由于過(guò)負(fù)載等理由而操作部2的關(guān)節(jié)a的角度與醫(yī)療用機(jī)械手3的關(guān)節(jié)b的角度的偏差變?yōu)橐?guī)定的閾值以上的情況下切斷離合器。

在本實(shí)施方式中，在操作部2的開(kāi)關(guān)13被按壓的情況下，如果在操作部2的關(guān)節(jié)a與醫(yī)療用機(jī)械手3的關(guān)節(jié)b之間產(chǎn)生姿勢(shì)偏移，則始終切換成姿勢(shì)校正模式。也可以取而代之，如圖12所示，控制部4監(jiān)視操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3的姿勢(shì)偏移，判定操作部2的關(guān)節(jié)a的角度與醫(yī)療用機(jī)械手3的關(guān)節(jié)b的角度的偏差(步驟s100)，在所判定的偏差在規(guī)定的第一閾值以下的情況下，能夠向姿勢(shì)校正模式轉(zhuǎn)移，在所判定的偏差超過(guò)第一閾值的情況下，通知警報(bào)(通知部)(步驟s101)。

第一閾值是比在判定步驟s2中用于使姿勢(shì)校正模式開(kāi)始或結(jié)束的閾值(在圖12中記載為第二閾值。)充分大的值。

如果在操作部2的關(guān)節(jié)a的角度與醫(yī)療用機(jī)械手3的關(guān)節(jié)b的角度的偏差超過(guò)規(guī)定的閾值的情況下能夠向姿勢(shì)校正模式轉(zhuǎn)移，則會(huì)通過(guò)姿勢(shì)校正模式使醫(yī)療用機(jī)械手3的關(guān)節(jié)b大幅進(jìn)行動(dòng)作。因此，在通過(guò)開(kāi)關(guān)13使各關(guān)節(jié)b自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)作的情況下，醫(yī)療用機(jī)械手3的前端部很有可能向預(yù)料不到的方向進(jìn)行動(dòng)作，與體組織發(fā)生干涉。因此，在這樣的情況下禁止向姿勢(shì)校正模式轉(zhuǎn)移，手動(dòng)使操作部2的關(guān)節(jié)a的角度接近醫(yī)療用機(jī)械手3的關(guān)節(jié)b的角度之后，才能夠向姿勢(shì)校正模式轉(zhuǎn)移，由此能夠避免干涉。

作為圖12的警報(bào)，能夠列舉將姿勢(shì)偏移大的情況通知操作人員o的例子。在該情況下，可以催促操作人員o向減小姿勢(shì)偏移的方向?qū)Σ僮鞑?進(jìn)行操作。

作為催促操作人員o進(jìn)行操作的方法的一例，可以是，在監(jiān)視器5等上通過(guò)cg(計(jì)算機(jī)圖形)等顯現(xiàn)作為一致的對(duì)象的處置部9的姿勢(shì)或者一致后的情況下的操作部2的姿勢(shì)并指示一致的方向。

這樣，即使在處置部9的關(guān)節(jié)的一部分沒(méi)有進(jìn)入到內(nèi)窺鏡圖像內(nèi)的情況等操作人員o難以正確地識(shí)別處置部9的姿勢(shì)的情況下，也能夠使操作人員o了解姿勢(shì)偏移減小的方向。

通過(guò)使操作人員o根據(jù)警報(bào)而對(duì)操作部2進(jìn)行操作，在各關(guān)節(jié)角度的偏差變?yōu)橐?guī)定的第一閾值以下的情況下，只要控制部4請(qǐng)求操作人員o按壓開(kāi)關(guān)13(步驟s102)即可。

通過(guò)使操作人員o根據(jù)請(qǐng)求而按壓開(kāi)關(guān)13，從偏差小的狀態(tài)開(kāi)始進(jìn)行姿勢(shì)校正模式，因此具有能夠縮短消除姿勢(shì)偏移直至轉(zhuǎn)移到正常動(dòng)作模式為止的時(shí)間這樣的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)禁止從偏差大的狀態(tài)向姿勢(shì)校正模式轉(zhuǎn)移，能夠防止醫(yī)療用機(jī)械手3的前端部向預(yù)料不到的方向進(jìn)行動(dòng)作，降低與周?chē)捏w組織發(fā)生干涉的可能性。

在正常動(dòng)作模式下的操作中，可以在操作部2的關(guān)節(jié)a的角度與醫(yī)療用機(jī)械手3的關(guān)節(jié)b的角度的偏差超過(guò)第一閾值的情況下切斷離合器以解除操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3的聯(lián)動(dòng)，并且進(jìn)行指示以使操作部2的各關(guān)節(jié)a的角度接近醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b的角度。

如圖13所示，在開(kāi)關(guān)13被按壓時(shí)，在偏差超過(guò)閾值的情況下，可以首先判定設(shè)置于醫(yī)療用機(jī)械手3的前端的處置部9的狀態(tài)(步驟s21)，在處置部9是接通狀態(tài)的情況下，切換到切斷狀態(tài)(步驟s22)，然后再執(zhí)行姿勢(shì)校正模式。

這里，接通狀態(tài)是指處置部9作用于活體的狀態(tài)，在處置部9是把持鉗子的情況下是指前端以把持活體的方式閉合的狀態(tài)。切斷狀態(tài)是指處置部9不作用于活體的狀態(tài)，在處置部9是把持鉗子的情況下是指前端打開(kāi)的狀態(tài)。

作為處置部9，例示了把持鉗子，但也可以取而代之，采用縫合器、持針器、剪刀或抽吸器等。

在處置部9是縫合器、持針器或剪刀的情況下，與把持鉗子同樣地，以把持活體的方式閉合的狀態(tài)是接通狀態(tài)，打開(kāi)的狀態(tài)是切斷狀態(tài)。在處置部9是抽吸器的情況下，抽吸的狀態(tài)是接通狀態(tài)，不抽吸的狀態(tài)是切斷狀態(tài)。作為用于切換處置部9的接通/切斷的操作部2，能夠采用夾式、桿式或者按壓開(kāi)關(guān)式等任意方式。

這樣，具有以下這樣的優(yōu)點(diǎn)：能夠防止在縫合器、持針器或剪刀把持著活體的接通狀態(tài)或者抽吸器作用于活體的接通狀態(tài)下姿勢(shì)校正模式工作，從而能夠防止產(chǎn)生由于在接通狀態(tài)下進(jìn)行動(dòng)作而給活體帶來(lái)負(fù)擔(dān)的不良情況。

作為把持鉗子，例示了不能提供能量的器具，但可以取而代之，采用單極、雙極或能夠提供超聲波等能量的器具。

在該情況下，姿勢(shì)校正模式是在把持鉗子為切斷狀態(tài)并且沒(méi)有提供能量的狀態(tài)下執(zhí)行的。由此，除了防止了姿勢(shì)校正模式在接通狀態(tài)下工作之外，還防止了在切斷狀態(tài)下卻提供能量時(shí)姿勢(shì)校正模式工作。

在處置部9具有一個(gè)以上的關(guān)節(jié)并且操作部2設(shè)置有與處置部9的關(guān)節(jié)對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)的情況下，在通過(guò)按壓開(kāi)關(guān)13而開(kāi)始進(jìn)行姿勢(shì)校正模式時(shí)，如圖14所示，判定處置部9的各關(guān)節(jié)的姿勢(shì)偏移(步驟s30)，優(yōu)選為，首先消除處置部9的關(guān)節(jié)的姿勢(shì)偏移(步驟s31)，然后進(jìn)行其他關(guān)節(jié)的姿勢(shì)偏移的消除動(dòng)作(步驟s32)。

在該情況下，針對(duì)處置部9的關(guān)節(jié)的離合器可以始終維持連接狀態(tài)。在姿勢(shì)校正模式下，在操作人員o需要在監(jiān)視器5上對(duì)處置部9進(jìn)行操作的情況下，不論何時(shí)，即使在進(jìn)行姿勢(shì)偏移的消除動(dòng)作步驟s32的中途，也能夠?qū)μ幹貌?進(jìn)行操作，能夠防止給活體帶來(lái)負(fù)擔(dān)并且能夠消除操作部2與醫(yī)療用機(jī)械手3的姿勢(shì)偏移。

也可以根據(jù)處置部9是接通狀態(tài)還是切斷狀態(tài)而切換向姿勢(shì)校正模式轉(zhuǎn)移時(shí)的第一閾值(步驟s12)。例如，如圖15所示，只要在處置部9是接通狀態(tài)的情況下將第一閾值設(shè)定得較小(步驟s13)，在處置部9是切斷狀態(tài)的情況下將第一閾值設(shè)定得較大即可(步驟s14)。然后，判定處置部9的關(guān)節(jié)的角度與其他關(guān)節(jié)的角度的偏差是否超過(guò)所設(shè)定的第一閾值(步驟s15)，在所判定的偏差在規(guī)定的第一閾值以下的情況下能夠向姿勢(shì)校正模式轉(zhuǎn)移，在所判定的偏差超過(guò)第一閾值的情況下使醫(yī)療用機(jī)械手3停止。

這樣使得在處置部9作用于活體的狀態(tài)下不會(huì)從姿勢(shì)偏移大的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到姿勢(shì)校正模式，能夠減輕帶給活體的負(fù)擔(dān)。

在本實(shí)施方式中，使姿勢(shì)校正模式下的醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b以相同速度進(jìn)行動(dòng)作，但也可以取而代之，使速度根據(jù)每個(gè)關(guān)節(jié)b而不同。

在該情況下，也可以使速度根據(jù)偏差的大小而變化。這樣，能夠使全部關(guān)節(jié)b的姿勢(shì)校正動(dòng)作大致同時(shí)結(jié)束，能夠易于使操作人員o識(shí)別結(jié)束。

在本實(shí)施方式中，使姿勢(shì)校正模式下的醫(yī)療用機(jī)械手3的各關(guān)節(jié)b同時(shí)進(jìn)行動(dòng)作，但也可以取而代之，使每個(gè)關(guān)節(jié)b依次進(jìn)行動(dòng)作。

例如，可以從可動(dòng)部7的根側(cè)的關(guān)節(jié)b開(kāi)始依次消除姿勢(shì)偏移。這樣，能夠容易地確認(rèn)姿勢(shì)校正模式的進(jìn)行狀況。

也可以使關(guān)節(jié)b按照不會(huì)使處置部9的前端大幅移動(dòng)的順序進(jìn)行動(dòng)作。

還可以使關(guān)節(jié)b按照各關(guān)節(jié)b與可動(dòng)部7的中心軸的最大距離為最小的順序進(jìn)行動(dòng)作。

這樣，能夠?qū)⒃诳蓜?dòng)部7工作時(shí)與周?chē)捏w組織的干涉抑制到最小限度。

也可以是，在姿勢(shì)校正模式的初期使各關(guān)節(jié)b以低速進(jìn)行動(dòng)作，之后使其提高速度進(jìn)行動(dòng)作。這樣，能夠在姿勢(shì)校正模式的初期確認(rèn)有無(wú)可動(dòng)部7與體組織的干涉，能夠在確認(rèn)沒(méi)有干涉后通過(guò)高速動(dòng)作提前消除姿勢(shì)偏移。

在本實(shí)施方式中，作為操作部2，例示了與醫(yī)療用機(jī)械手3相似形狀的操作部，但不限于此，能夠采用任意形式的操作部。例如，在醫(yī)療用機(jī)械手3與操作部2是不同構(gòu)造的情況下，可以通過(guò)對(duì)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行求解來(lái)計(jì)算各關(guān)節(jié)b的驅(qū)動(dòng)量，以使得醫(yī)療用機(jī)械手3前端的姿勢(shì)與操作部2的把持部的姿勢(shì)一致，從而實(shí)現(xiàn)姿勢(shì)一致。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1：醫(yī)療用機(jī)械手系統(tǒng)；2：操作部；3：醫(yī)療用機(jī)械手；4：控制部；9：處置部；13：開(kāi)關(guān)；a、a1、a2：操作部的關(guān)節(jié)(操作系統(tǒng))；b、b1、b2：醫(yī)療用機(jī)械手的關(guān)節(jié)；o：操作人員；p：患者；s2：判定步驟；s3：姿勢(shì)校正步驟；s5：正常動(dòng)作步驟。