得保持器畫圓)來執(zhí)行切換輸入。在這些情況下，識別語音輸入的機構(gòu)、識別預(yù)定操作的圖像處理機構(gòu)等用作模式切換輸入單元。
[0309]另外，當本實施方式的醫(yī)療機械手被配置為使得可使用多個器械時，模式切換的處理流程可如圖39所示。在圖39所示的修改示例的流程圖中，當步驟S20中的確定為是時，處理進行至步驟S21，并且識別夾持器526所夾持的器械的端部執(zhí)行器的類型。隨后，在步驟S22中，器械控制器554基于在步驟S21中標識的端部執(zhí)行器的類型來確定操作信號的生成形態(tài)(例如，根據(jù)對旋鈕部的操作輸入來操作的部件或功能、操作信號是數(shù)字的還是模擬的、操作輸入值與操作信號值之間的對應(yīng)關(guān)系等)。隨后，處理進行至步驟S30，其中操作模式被切換為第二模式。
[0310]在該修改示例中，步驟S21中的端部執(zhí)行器的類型識別的具體方法不受特別限制。舉一個例子，如圖40所示，諸如條形碼或RFID標簽的標識信息570可附接到器械600，遞送口 516a可設(shè)置有標識單元571，該標識單元571可讀取標識信息570。這樣，當器械600從遞送口 516a插入器械通道516中時，可自動執(zhí)行標識。另外，可通過從觀察單元515所獲取的圖像識別端部執(zhí)行器的形狀或顏色、為識別而設(shè)置的標記來執(zhí)行類型識別。此外，夾持器526可設(shè)置有傳感器，可利用該傳感器來執(zhí)行夾持的器械的端部執(zhí)行器的類型識別?？墒褂闷渌淖R別方法。另外，這種類型識別也可應(yīng)用于僅使用一個器械的情況，優(yōu)點在于操作者的端部執(zhí)行器的類型的輸入可被省略。
[0311]另外，可省略確定保持工具是否保持器械的步驟S20。在這種情況下，操作者可預(yù)先確定是否在切換輸入之后立即執(zhí)行模式切換，并且在檢查沒有問題之后執(zhí)行切換輸入。
[0312]第十實施方式
[0313]將描述本發(fā)明的第十實施方式。本實施方式的醫(yī)療機械手與第九實施方式的醫(yī)療機械手之間的不同之處在于，第一模式和第二模式在從機械手側(cè)的位置和取向的控制方面彼此不同。另外，在以下描述中，與已經(jīng)描述的組件相同的組件將由相同的標號指代，將省略重復(fù)的描述。
[0314]圖41是示出在本實施方式的醫(yī)療機械手中第一模式與第二模式之間的控制差異的示圖。在本實施方式的第一模式下，類似于第九實施方式，保持工具520被驅(qū)動以使得保持工具520的夾持器526的位置和取向?qū)?yīng)于操作單元801的位置和取向。即，夾持器526是位置和取向控制中的目標部位Ps。另一方面，在第二模式下，被夾持器526保持的器械600的鉤形刀(端部執(zhí)行器)601充當目標部位P。因此，保持工具520被驅(qū)動以使得鉤形刀601的位置和取向?qū)?yīng)于操作單元801的位置和取向。
[0315]圖42是示出在本實施方式的醫(yī)療機械手中從第一模式切換為第二模式的流程的流程圖。在該實施方式中，如果步驟S20中的確定為是，則處理進行至步驟S25。在步驟S25中，模式切換單元552向保持工具控制器553發(fā)送命令以使得夾持器526的取向被調(diào)節(jié)。接收到命令的保持工具控制器553基于此時鉤形刀601的取向和操作單元801的取向生成驅(qū)動保持工具520以使得鉤形刀601的取向和操作單元801的取向彼此匹配的操作信號。如果該操作信號被發(fā)送給從機械手506，則保持工具520的各個部件被驅(qū)動，保持工具520的總體形狀被調(diào)節(jié)，鉤形刀601和操作單元801的取向彼此匹配。在步驟S25期間，操作單元801被鎖定以使得操作者Op無法移動。在步驟S25前后保持工具的形狀的改變的示例示出于圖43中。由于在左側(cè)所示的步驟S25之前的狀態(tài)下目標部位Ps是夾持器526，所以夾持器526的取向和操作單元801的取向彼此匹配。在右側(cè)所示的步驟S25之后的狀態(tài)下，隨著保持工具520被驅(qū)動，鉤形刀601的取向改變并且具有與右側(cè)夾持器526幾乎相同的取向。由于在此期間操作單元801被鎖定，所以鉤形刀601的取向和操作單元801的取向彼此大致匹配。
[0316]在隨后的步驟S26中，目標部位Ps從夾持器526改變?yōu)殂^形刀601，此時鉤形刀601的位置和操作單元801的位置彼此匹配。隨后，處理進行至步驟S30，其中操作模式切換為第二模式。
[0317]根據(jù)本實施方式，在第二模式下，成為位置取向控制的基準的目標部位改變?yōu)殂^形刀601。因此，操作者Op可利用鉤形刀與他/她自己的指尖彼此匹配的感覺來執(zhí)行處理，實現(xiàn)了更直觀的操作。
[0318]在上述示例中，保持工具被驅(qū)動以使得端部執(zhí)行器(鉤形刀)的取向與操作部的取向一致。然而，使得端部執(zhí)行器的取向和操作部的取向彼此匹配的方法不限于此。例如，如果主臂503的活動部設(shè)置有驅(qū)動機構(gòu)，則可在保持工具和器械被鎖定的狀態(tài)下驅(qū)動主臂503，從而使得端部執(zhí)行器的取向與操作部的取向彼此匹配。
[0319]此外，在保持工具和器械被鎖定的狀態(tài)下，操作者Op可在該狀態(tài)下自由地操作主臂的各個部件，并且達到操作者Op自己易于對操作部的取向進行操作的期望狀態(tài)。如果操作者Op在此狀態(tài)下通過腳踏開關(guān)509等執(zhí)行用于關(guān)聯(lián)的輸入，則醫(yī)療機械手可被配置為使得操作單元801和鉤形刀601彼此關(guān)聯(lián)。在這種情況下，盡管端部執(zhí)行器的取向和操作部的取向不必彼此匹配，但是由于這些取向可反映各個操作者的偏好狀態(tài)，所以操作者的操作感得以改進。
[0320]在本實施方式的第二模式下，被保持工具保持的器械的端部執(zhí)行器和操作部彼此關(guān)聯(lián)。因此，當器械被保持工具保持時，優(yōu)選的是，保持器與端部執(zhí)行器之間的相對位置關(guān)系被唯一地確定。以下，將描述實現(xiàn)這些條件的配置示例。
[0321]在圖44所示的示例中，附接有鉤形刀601的器械600的支撐部分602設(shè)置有能夠容納夾持器526的溝槽602a。因此，通過利用保持工具520保持器械600以使得夾持器526進入溝槽602a，夾持器526與端部執(zhí)行器(鉤形刀)之間的相對位置關(guān)系可基本上唯一地確定。即使支撐部分602設(shè)置有如圖45所示的凹部602b (代替溝槽)，并且保持工具620設(shè)置有具有可與凹部602b接合的凸部626a的夾持器626，也可獲得相同的效果?？赏ㄟ^如圖45所示設(shè)置的多個溝槽和凹部來使保持更容易。另外，可采取這樣的配置，其中通過針對每多個溝槽或凹部改變保持器與端部執(zhí)行器之間的相對位置關(guān)系，可利用按照適合于處理內(nèi)容等的相對位置關(guān)系保持的器械來執(zhí)行處理。此外，如圖46所示，可采取這樣的配置，其中磁體727可分別設(shè)置在凹部602c和保持工具720的保持器726中，使得通過磁力來執(zhí)行保持并且唯一地確定相對位置關(guān)系。
[0322]在保持工具與端部執(zhí)行器之間的相對位置關(guān)系無法唯一地確定的保持形態(tài)的情況下，可采取這樣的配置，其中可檢測保持位置(是保持工具保持器械的位置)以及端部執(zhí)行器的位置和取向。在圖47所示的示例中，器械600的支撐部分602設(shè)置有可被夾持器526保持的多個觸點728。通過利用金屬夾持器526保持觸點728，電流被施加到分別連接到觸點728的檢測電路中的任一個，被夾持器526保持的觸點可確定。
[0323]在圖48所示的示例中，支撐部分602和夾持器526設(shè)置有具有相同顏色的標記729。由于標記在保持位置處看起來變大，所以可利用觀察單元515所獲取的圖像來確定保持位置。
[0324]可利用3D相機作為觀察單元并且檢測從特定保持位置到端部執(zhí)行器的末端側(cè)的距離和矢量來確定端部執(zhí)行器的位置和取向。
[0325]此外，盡管略微不同于本實施方式的目的，當操作者Op執(zhí)行了用于相關(guān)的輸入時，模式切換單元可確定操作部的取向更靠近保持器和端部執(zhí)行器中的哪一個，并且可在更靠近保持器時執(zhí)行向第一模式的切換，可在更靠近端部執(zhí)行器時執(zhí)行向第二模式的切換。
[0326]盡管上面利用各個實施方式描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于上述實施方式。在不脫離本發(fā)明的概念的情況下，構(gòu)成元件的組合可改變，可對各個構(gòu)成元件加以各種變更，或者可省略。
[0327]首先，在本發(fā)明的醫(yī)療機械手中，器械被保持的形態(tài)不限于上述使用夾持器的夾持。例如，如圖49所示，保持工具820的末端部是鉤形刀821，可通過使鉤形刀821與接合部分(例如，設(shè)置在器械600A的支撐部分602中的溝槽602d)接合來保持器械600A。在這種情況下，鉤形刀821用作保持器。另外，圖50所示的示例提供了這樣的配置，其中保持工具920的末端部是圈套環(huán)921，并且通過使用圈套環(huán)921和磁體727作為保持器來保持器械600。另外，用于保持器械的保持器的具體形態(tài)不受特別限制。
[0328]另外，上述各個實施方式中所使用的器械不限于通過對端部執(zhí)行器施加電流來使用的器械(例如，鉤形刀)，并且可以是利用操作輸入來呈現(xiàn)預(yù)定功能的器械。例如，可存在具有針或管作為端部執(zhí)行器并且利用操作輸入來執(zhí)行液體遞送或抽吸的器械、以及具有打開和閉合的一對鉗子構(gòu)件作為端部執(zhí)行器并且利用操作輸入來使鉗子構(gòu)件打開和閉合的器械。
[0329]在本發(fā)明的醫(yī)療機械手中，將要使用的多個器械中的一些可能沒有利用操作輸入呈現(xiàn)預(yù)定功能。在這種情況下，可在第二模式下不向旋鈕部分配功能，而是可僅使夾持器進入鎖定狀態(tài)。即使這樣，由于操作者可不需要在使用器械執(zhí)行處理的同時繼續(xù)關(guān)閉旋鈕部，所以操作性得以改進。
[0330]另外，如圖51A和圖51B所示，可在顯示在顯示單元504上的圖像上設(shè)置顯示此時的操作模式的顯示區(qū)域540。這里，像第十實施方式中一樣，當在第一模式和第二模式下目標部位改變時，各個模式下的目標部位可通過標記541和542等顯示在顯示單元504上。
[0331]另外，盡管在上述各個實施方式中僅描述了醫(yī)療機械手包括柔性的管狀構(gòu)件的示例，但是本發(fā)明的醫(yī)療機械手不限于此。因此，可采用這樣的醫(yī)療機械手，其中可在腹壁中形成孔，并且在將機器人臂插入該孔中之后使用機器人臂。
[0332]另外，盡管在上述各個實施方式中僅描述了從機械手和主機械手被布置為彼此遠離并且執(zhí)行遠程操作的配置示例，但是本發(fā)明不限于此，等同于這兩個機械手的組件可為一體。
[0333]另外，本發(fā)明不受以上描述的限制，而是僅由所附權(quán)利要求書的范圍限制。
[0334]另外，盡管在第一實施方式至第十實施方式中描述具有相同的名稱但是標號不同，相關(guān)組件基本上相同。
[0335]工業(yè)實用性
[0336]根據(jù)上述各個方面，當機械手檢測到將器械保持在患者體內(nèi)的保持狀態(tài)時，僅在檢測到操作者的用于操作器械的指令的情況下操作器械。因此，操作者可利用器械可靠地執(zhí)行處理。
[0337]標號列表
[0338]1、2、3、4、5:機械手系統(tǒng)
[0339]14:鉤形刀(第一器械)
[0340]19A、19B:機械手
[0341]24A、24B:夾持器
[0342]31:刀部(處理部)
[0343]32:夾持檢測器(保持檢測器)
[0344]36:開關(guān)(第一開關(guān))
[0345]52:腳踏開關(guān)(指令接收部)
[0346]53:轉(zhuǎn)換開關(guān)(開關(guān))
[0347]75:器械控制器(控制器)
[0348]82:高頻刀(第二器械)
[0349]94:第二開關(guān)
【主權(quán)項】
1.一種機械手系統(tǒng)，該機械手系統(tǒng)包括: 醫(yī)療器械，其能夠被插入體內(nèi)； 機械手，其能夠保持所述器械； 保持檢測器，其檢測所述機械手保持所述器械的保持狀態(tài)； 指令接收部，其檢測用于操作所述器械的指令；以及 控制器，當所述保持檢測器檢測到所述保持狀態(tài)時，僅在所述指令接收部檢測到所述指令的情況下，該控制器操作所述器械。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械手系統(tǒng)， 其中，所述保持檢測器根據(jù)一對觸點之間的導(dǎo)通狀態(tài)和切斷狀態(tài)來檢測所述保持狀??τ O
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械手系統(tǒng)， 其中，所述保持檢測器具有設(shè)置在所述器械中的開關(guān)，所述開關(guān)通過在基準方向上被按壓來切換所述一對觸點之間的所述導(dǎo)通狀態(tài)和所述切斷狀態(tài)，并且其中，所述機械手具有夾持所述開關(guān)的夾持器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械手系統(tǒng)， 其中，所述器械具有第一器械和第二器械， 其中，所述控制器 在所述保持檢測器檢測到所述機械手與所述第一器械之間的第一保持狀態(tài)時，在所述指令接收部檢測到所述指令的情況下，僅操作所述第一器械，并且 在所述保持檢測器檢測到所述機械手與所述第二器械之間的第二保持狀態(tài)時，在所述指令接收部檢測到所述指令的情況下，僅操作所述第二器械。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械手系統(tǒng)， 其中，所述開關(guān)具有切換一對第一觸點之間的導(dǎo)通狀態(tài)和切斷狀態(tài)的第一開關(guān)以及切換一對第二觸點之間的導(dǎo)通狀態(tài)和切斷狀態(tài)的第二開關(guān)， 其中，所述器械設(shè)置有所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)， 其中，所述控制器 在根據(jù)所述一對第一觸點之間的導(dǎo)通狀態(tài)或切斷狀態(tài)檢測到所述保持狀態(tài)時，在所述指令接收部檢測到所述指令的情況下，使所述器械執(zhí)行第一操作，并且 在根據(jù)所述一對第二觸點之間的導(dǎo)通狀態(tài)或切斷狀態(tài)檢測到所述保持狀態(tài)時，在所述指令接收部檢測到所述指令的情況下，使所述器械執(zhí)行不同于所述第一操作的第二操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械手系統(tǒng)， 其中，所述保持檢測器基于拍攝了所述機械手和所述器械的圖像來檢測所述保持狀??τ O
7.—種能夠被插入體內(nèi)的醫(yī)療器械，該醫(yī)療器械在被機械手保持在體內(nèi)的狀態(tài)下操作， 其中，所述機械手包括保持檢測器，該保持檢測器檢測所述器械被保持的保持狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的器械，該器械還包括: 護套，其由柔性的材料形成； 伸縮機構(gòu)，其被設(shè)置在所述護套內(nèi)，其中，所述伸縮機構(gòu)的末端部隨著設(shè)置在所述伸縮機構(gòu)的外表面上的動作部向所述護套的軸線側(cè)移動而向末端側(cè)移動；以及 處理部，其被設(shè)置在所述伸縮機構(gòu)的所述末端部處。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的器械， 其中，所述保持檢測器具有設(shè)置在所述器械中的開關(guān)，所述開關(guān)通過在基準方向上被按壓來切換一對觸點之間的導(dǎo)通狀態(tài)和切斷狀態(tài)，并且 其中，所述護套相對于所述動作部的所述軸線側(cè)與所述基準方向被設(shè)定為彼此平行。
10.一種器械的控制方法，該控制方法包括以下步驟: 控制能夠插入體內(nèi)的醫(yī)療器械的操作；以及 當所述機械手在體內(nèi)保持所述器械時，僅當檢測到用于操作所述器械的指令時，操作所述器械。
【專利摘要】一種機械手系統(tǒng)包括：醫(yī)療器械，其能夠被插入體內(nèi)；機械手，其能夠保持所述器械；保持檢測器，其檢測所述機械手保持所述器械的保持狀態(tài)；指令接收部，其檢測用于操作所述器械的指令；以及控制器，當所述保持檢測器檢測到所述保持狀態(tài)時，僅在所述指令接收部檢測到所述指令的情況下，該控制器操作所述器械。
【IPC分類】A61B19-00
【公開號】CN104812327
【申請?zhí)枴緾N201380061286
【發(fā)明人】飯?zhí)镅琶? 磯田卓未, 山中紀明, 岸宏亮
【申請人】奧林巴斯株式會社
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2013年11月28日
【公告號】EP2925249A1, WO2014084409A1, WO2014084409A8