操縱輸入裝置和具有該操縱輸入裝置的機械手系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種操縱輸入裝置，所述操縱輸入裝置包括：主夾具（1），其具有夾具部分（1a）和可移動地支承于夾具部分（1a）的操縱手柄（1c）；彈簧（2），其被配置成當(dāng)操縱操縱手柄（1c）時響應(yīng)于操縱手柄（1c）的移位量產(chǎn)生操縱阻力；以及力量調(diào)整單元（3），其被配置成調(diào)整與移位量相對的操縱阻力的力量。
【專利說明】操縱輸入裝置和具有該操縱輸入裝置的機械手系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及操縱輸入裝置和具有該操縱輸入裝置的機械手(manipulator)系統(tǒng)，更具體地，涉及能夠用于主-從型醫(yī)療用機械手系統(tǒng)的操縱輸入裝置和具有該操縱輸入裝置的機械手系統(tǒng)。
[0002]要求了 2011年8月4日提交的美國臨時申請序列號N0.61/515，203和2012年5月18日提交的日本專利申請N0.2012-114610的優(yōu)先權(quán)。美國臨時申請和日本申請的內(nèi)容都以引用方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]通常，作為輔助手術(shù)中的操作的醫(yī)療用機械手，已知的是主-從型機械手系統(tǒng)。該醫(yī)療用機械手配備有主夾具，主夾具對安裝在從機械手上并且用于手術(shù)的器械(諸如，鉗子或持針器)的操作執(zhí)行操縱輸入。作為操作者的外科醫(yī)生操縱主夾具，從而將主夾具的操作傳遞到這個器械。
[0004]已知被構(gòu)造成使得當(dāng)操作者打開/閉合操縱手柄以能夠有用鉗子或持針器實際抓住目標(biāo)物的感覺時操縱阻力從主夾具傳遞到操作者的主夾具。
[0005]例如，在專利文獻(xiàn)I中描述的可移除主夾具手柄中，通過逐漸閉合手柄而壓縮的偏置彈簧連接在可移動桿的遠(yuǎn)端側(cè)(即，操作者的前側(cè)，是遠(yuǎn)離操作者移動的一側(cè))，可移動桿經(jīng)由聯(lián)接件聯(lián)接到手柄。由此，配置為產(chǎn)生操縱阻力。
[0006]另外，在專利文獻(xiàn)2中描述的機械手系統(tǒng)中，操作者用他或她的手指拉動在操縱桿一側(cè)突出的觸發(fā)器來執(zhí)行操縱輸入。在這種情況下，安裝在觸發(fā)器中的彈簧壓縮，配置為產(chǎn)生操縱阻力。
[0007][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0008][專利文獻(xiàn)]
[0009][專利文獻(xiàn)I]美國專利N0.6587750
[0010][專利文獻(xiàn)2]日本未經(jīng)審查的專利申請，首次公開N0.2010-76012
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011][本發(fā)明要解決的問題]
[0012]然而，如上所述的相關(guān)技術(shù)中的操縱輸入裝置和具有該操縱輸入裝置的機械手系統(tǒng)具有以下問題。
[0013]在醫(yī)療用機械手系統(tǒng)中，操縱輸入裝置操縱的諸如鉗子或持針器的器械提供執(zhí)行操縱的外科醫(yī)生具有各種偏好的各種形狀和硬度。另外，由于手術(shù)需要來自外科醫(yī)生的微細(xì)感覺，因此器械有利地具有適于操作者偏好的操縱感的操縱單元。具體地，操縱鉗子的打開/閉合的主夾具的操縱手柄的打開/閉合操縱需要微細(xì)的操縱感。
[0014]然而，專利文獻(xiàn)I和2中描述的技術(shù)沒有被配置成能夠根據(jù)操作者的偏好變化操縱感。為此原因，一些操作者可能不能順利地執(zhí)行微細(xì)操縱。[0015]另外，操縱阻力是由卷簧提供的。然而，當(dāng)使用次數(shù)增加時，卷簧因重復(fù)屈曲而經(jīng)歷彈簧性質(zhì)的時變劣化，因此操縱感容易變化。為此原因，存在確定操縱阻力弱的操作者將無意中用強的握持力執(zhí)行握持操縱的風(fēng)險。
[0016]本發(fā)明提供一種操縱輸入裝置和具有該操縱輸入裝置的機械手系統(tǒng)，其能夠有利地設(shè)置操縱手柄的移位量和操縱阻力的力量之間的關(guān)系，并且提高可操縱性。
[0017][解決問題的手段]
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種操縱輸入裝置，所述操縱輸入裝置包括:操縱單元，其具有操縱單元主體和可移動地支承于所述操縱單元主體的操縱手柄；操縱阻力產(chǎn)生器，其被配置成當(dāng)所述操縱手柄被操縱時響應(yīng)于所述操縱手柄的移位量產(chǎn)生操縱阻力；以及力量調(diào)整單元，其被配置成調(diào)整與所述移位量相對的所述操縱阻力的力量。
[0019]所述操縱手柄可以可旋轉(zhuǎn)地支承于所述操縱單元主體并且被安裝成允許進(jìn)行打開/閉合操縱。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在根據(jù)第一方面的所述操縱輸入裝置中，所述力量調(diào)整單元可以固定與所述移位量相對的所述操縱阻力的力量的變化率特性，并且改變與所述移位量的基準(zhǔn)值相對的所述操縱阻力的力量的基準(zhǔn)力量值。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在所述操縱輸入裝置中，所述操縱阻力產(chǎn)生器可以包括彈性構(gòu)件，所述彈性構(gòu)件因所述操縱手柄的移位操縱而變形并且被配置成產(chǎn)生所述操縱阻力，所述力量調(diào)整單元可以使所述彈性構(gòu)件變形，并且調(diào)整所述彈性構(gòu)件的變形量以改變所述基準(zhǔn)力量值。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在所述操縱輸入裝置中，所述力量調(diào)整單元可以包括致動器，所述致動器被配置成改變所述基準(zhǔn)力量值。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在包括所述致動器的所述操縱輸入裝置中，可以進(jìn)一步設(shè)置操縱輸入控制單元，所述操縱輸入控制單元被配置成控制所述致動器的動作。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在包括所述操縱輸入控制單元的所述操縱輸入裝置中，所述操縱輸入控制單元可以從被操縱裝置獲取關(guān)于所述被操縱裝置的標(biāo)識信息并且基于所述標(biāo)識信息控制所述致動器的動作。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在包括所述操縱輸入控制單元的所述操縱輸入裝置中，所述操縱單元可以包括標(biāo)識信息部，所述標(biāo)識信息部可拆卸地安裝在操縱輸入裝置主體上并且當(dāng)被安裝時將關(guān)于所述操縱單元的標(biāo)識信息傳達(dá)至所述操縱輸入控制單元。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在包括所述操縱輸入控制單元的所述操縱輸入裝置中，所述操縱輸入控制單元可以包括過程模式輸入單元，操作者通過所述過程模式輸入單元選擇所述被操縱裝置將要執(zhí)行的過程模式，并且所述操縱輸入控制單元基于所述過程模式輸入單元輸入的過程模式來控制所述致動器的動作。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在包括所述操縱輸入控制單元的所述操縱輸入裝置中，所述操縱輸入控制單元可以包括經(jīng)時變化檢測單元，所述經(jīng)時變化檢測單元被配置成檢測所述操縱阻力的經(jīng)時變化，并且當(dāng)所述經(jīng)時變化檢測單元檢測到所述操縱阻力的經(jīng)時變化時，所述操縱輸入控制單元控制所述致動器的動作，以校正所述操縱阻力的經(jīng)時變化。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在包括所述經(jīng)時變化檢測單元的所述操縱輸入裝置中，所述經(jīng)時變化檢測單元可以基于所述操縱阻力產(chǎn)生器的操縱次數(shù)確定所述操縱阻力的經(jīng)時變化。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，在包括所述經(jīng)時變化檢測單元的所述操縱輸入裝置中，所述經(jīng)時變化檢測單元可以基于所述操縱阻力產(chǎn)生器的操縱時間確定所述操縱阻力的經(jīng)時變化。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，在包括所述經(jīng)時變化檢測單元的所述操縱輸入裝置中，可以設(shè)置力檢測單元，所述力檢測單元被配置成檢測所述操縱阻力產(chǎn)生器的反作用力，所述經(jīng)時變化檢測單元可以基于所述操縱阻力產(chǎn)生器的反作用力的力量確定所述操縱阻力的經(jīng)時變化。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，在所述操縱輸入裝置中，所述力量調(diào)整單元可以包括手動調(diào)整機構(gòu)，所述手動調(diào)整機構(gòu)被配置成手動地調(diào)整所述基準(zhǔn)力量值。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，在包括所述手動調(diào)整機構(gòu)的所述操縱輸入裝置中，可以設(shè)置調(diào)整目標(biāo)設(shè)置裝置，其被配置成設(shè)置所述基準(zhǔn)力量值的調(diào)整目標(biāo)值；以及調(diào)整檢測單元，其被配置成當(dāng)所述手動調(diào)整機構(gòu)工作時檢測所述基準(zhǔn)力量值與所述調(diào)整目標(biāo)值的差另IJ，并且告知所述基準(zhǔn)力量值是否等于所述調(diào)整目標(biāo)值。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，在包括所述手動調(diào)整機構(gòu)的所述操縱輸入裝置中，可以設(shè)置調(diào)整檢測單元，所述調(diào)整檢測單元被配置成當(dāng)所述手動調(diào)整機構(gòu)工作時檢測所述基準(zhǔn)力量值與預(yù)設(shè)調(diào)整目標(biāo)值的差別，并且告知所述基準(zhǔn)力量值是否等于所述調(diào)整目標(biāo)值。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，在包括所述手動調(diào)整機構(gòu)的所述操縱輸入裝置中，可以設(shè)置經(jīng)時變化檢測單元，其被配置成檢測所述操縱阻力的經(jīng)時變化；以及經(jīng)時變化警告單元，其被配置成當(dāng)所述經(jīng)時變化檢測單元檢測到所述操縱阻力的經(jīng)時變化時提供警告。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，在所述操縱輸入裝置中，所述操縱阻力產(chǎn)生器可以包括阻力產(chǎn)生致動器，所述阻力產(chǎn)生致動器被配置成通過所述操縱手柄的移位操縱產(chǎn)生反作用力以產(chǎn)生所述操縱阻力，所述力量調(diào)整單元可以調(diào)整與所述移位量的基準(zhǔn)值相對應(yīng)的所述阻力產(chǎn)生致動器的阻力力量。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的第十八方面，在所述操縱輸入裝置中，所述力量調(diào)整單元可以改變與所述移位量相對的所述操縱阻力的力量的變化率特性，從而改變與所述移位量的基準(zhǔn)值相對的所述操縱阻力的力量的基準(zhǔn)力量值。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的第十九方面，在改變所述操縱阻力的力量的變化率特性的所述操縱輸入裝置中，所述操縱阻力產(chǎn)生器可以包括彈性構(gòu)件，所述彈性構(gòu)件的彈簧常數(shù)取決于所述移位量。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的第二十方面，在改變所述操縱阻力的力量的變化率特性的所述操縱輸入裝置中，所述操縱阻力產(chǎn)生器可以包括阻力產(chǎn)生致動器，所述阻力產(chǎn)生致動器通過所述操縱手柄的移位操縱產(chǎn)生反作用力以產(chǎn)生所述操縱阻力，并且使所述反作用力可調(diào)整。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的第二十一方面，一種機械手系統(tǒng)，其具有根據(jù)本發(fā)明的第一至第二十方面的操縱輸入裝置。
[0040][有益效果]
[0041]根據(jù)上述操縱輸入裝置具有該操縱輸入裝置的機械手系統(tǒng)，由于設(shè)置了力量調(diào)整單元，因此可以有利地設(shè)置操縱手柄的移位量和操縱阻力的力量之間的關(guān)系。為此原因，可以提聞可操縱性?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0042]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的具有操縱輸入裝置的機械手系統(tǒng)的外觀的示意性立體圖。
[0043]圖2A是示出圖1的機械手系統(tǒng)中的另一個操縱輸入裝置的示意性立體圖。
[0044]圖2B是示出圖1的機械手系統(tǒng)中的處理工具的遠(yuǎn)端的示意性局部放大圖。
[0045]圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的操縱輸入裝置的打開狀態(tài)的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0046]圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的操縱輸入裝置的閉合狀態(tài)的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0047]圖4A是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的當(dāng)執(zhí)行操縱輸入裝置的力量調(diào)整時的打開狀態(tài)的示意性局部截面圖。
[0048]圖4B是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的當(dāng)執(zhí)行操縱輸入裝置的力量調(diào)整時的閉合狀態(tài)的示意性局部截面圖。
[0049]圖5A是用于描述力量調(diào)整的原理的曲線圖。
[0050]圖5B是用于描述力量調(diào)整的原理的示意圖。
[0051]圖6是示出本發(fā)明的第一實施方式的第一變型例的操縱輸入裝置的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0052]圖7是示出本發(fā)明的第一實施方式的第二變型例的操縱輸入裝置的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0053]圖8是示出本發(fā)明的第一實施方式的第三變型例的操縱輸入裝置的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0054]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第四變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0055]圖10是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第四變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。
[0056]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第五變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造的示意性立體圖。
[0057]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第五變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0058]圖13是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第五變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。
[0059]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第六變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0060]圖15是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第六變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。
[0061]圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第七變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0062]圖17是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第七變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。
[0063]圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第七變型例的操縱輸入裝置的警告標(biāo)志的示例的顯示畫面的示意圖。
[0064]圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第八變型例的操縱輸入裝置的構(gòu)造的功能框圖。
[0065]圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第九變型例的操縱輸入裝置的構(gòu)造的功能框圖。
[0066]圖21是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第九變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。
[0067]圖22A是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第九變型例的操縱輸入裝置的調(diào)整模式的顯示畫面的示例的示意圖。
[0068]圖22B是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第九變型例的操縱輸入裝置的調(diào)整模式的顯示畫面的示例的示意圖。
[0069]圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第十變型例的操縱輸入裝置的構(gòu)造的功能框圖。
[0070]圖24是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第十變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。
[0071]圖25是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第十一變型例的操縱輸入裝置的調(diào)整操作的流程圖。
[0072]圖26是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第十二變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0073]圖27是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第十三變型例的操縱輸入裝置的構(gòu)造的功能框圖。
[0074]圖28是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第十三變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。
[0075]圖29A是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造和操作的示意性截面圖。
[0076]圖29B是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造和操作的示意性截面圖。
[0077]圖30是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的操縱輸入裝置中的操縱阻力變化的示例的曲線圖。
[0078]圖31A是示出當(dāng)調(diào)整力量時根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的操縱輸入裝置的操作的示意性截面圖。
[0079]圖31B是示出當(dāng)調(diào)整力量時根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的操縱輸入裝置的操作的示意性截面圖。
[0080]圖32A是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的變型例(第十四變型例)的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造和操作的示意性截面圖。
[0081]圖32B是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的變型例(第十四變型例)的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造和操作的示意性截面圖。[0082]圖33A是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的另一個變型例(第十五變型例)的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造和操作的示意性截面圖。
[0083]圖33B是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的另一個變型例(第十五變型例)的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造和操作的示意性截面圖。
[0084]圖34是示出當(dāng)調(diào)整力量時根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的另一個變型例(第十五變型例)的操縱輸入裝置的操作的示意性截面圖。
[0085]圖35是示出適于本發(fā)明的實施方式和變型例中的每個的彈性構(gòu)件的使用范圍的示意性曲線圖。
[0086]圖36A是示出用于調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的第一構(gòu)造示例的示意圖。
[0087]圖36B是示出用于調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的第一構(gòu)造示例的示意圖。
[0088]圖37A是示出用于調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的第二構(gòu)造示例的示意圖。
[0089]圖37B是示出用于調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的第二構(gòu)造示例的示意圖。
[0090]圖38A是示出用于調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的第三構(gòu)造示例的示意圖。
[0091]圖38B是示出用于調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的第三構(gòu)造示例的示意圖。
[0092]圖39A是示出用于調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的第四構(gòu)造示例的示意圖。
[0093]圖39B是示出用于調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的第四構(gòu)造示例的示意圖。
[0094]圖40A是示出本發(fā)明的實施方式和變型例中的每個的操縱輸入裝置中能夠使用的操縱手柄的另一個示例的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0095]圖40B是示出本發(fā)明的實施方式和變型例中的每個的操縱輸入裝置中能夠使用的操縱手柄的另一個示例的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0096]圖40C是示出本發(fā)明的實施方式和變型例中的每個的操縱輸入裝置中能夠使用的處理工具的遠(yuǎn)端的示意性局部放大圖。
【具體實施方式】
[0097]下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的實施方式。在所有附圖中，即使當(dāng)實施方式彼此不同時，相同或等同構(gòu)件也被賦予相同的符號，所以將省略相同的描述。
[0098][第一實施方式]
[0099]將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的操縱輸入裝置和具有該操縱輸入裝置的機械手系統(tǒng)。
[0100]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的具有操縱輸入裝置的機械手系統(tǒng)的外觀的示意性立體圖。圖2A是示出圖1的機械手系統(tǒng)中的另一個操縱輸入裝置的示意性立體圖。圖2B是示出處理工具的遠(yuǎn)端的示意性局部放大圖。圖3A和圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的操縱輸入裝置的打開狀態(tài)和閉合狀態(tài)的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0101]如圖1 (在圖2A和圖2B中示出其局部構(gòu)造)中所示，本實施方式的主-從機械手(機械手系統(tǒng))500是例如用于執(zhí)行手術(shù)的醫(yī)療用機械手。主-從機械手500包括從機械手(被操縱裝置)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，以遠(yuǎn)程控制從機械手300的操作。
[0102]從機械手300包括多個處理工具302、將處理工具302可移動地支承在患者P周圍的從臂301、控制各處理工具302和各從臂301的可移動部件的操作的機械手控制單元402。
[0103]可以采用用于手術(shù)的各式各樣的手術(shù)器械和處理工具作為處理工具302。然而，如圖2B中所示，將以舉例的方式描述諸如鉗子或持針器的處理工具，針對該處理工具設(shè)置在其遠(yuǎn)端打開/閉合的打開/閉合部302A和閉合/打開打開/閉合部302A的打開/閉合驅(qū)動部302B。
[0104]另外，各處理工具302可拆卸地安裝在各從臂301的遠(yuǎn)端(指向患者P的體腔的一端)，并且可以根據(jù)需要被替換。
[0105]從臂301由關(guān)節(jié)臂構(gòu)成，關(guān)節(jié)臂將處理工具302保持在合適位置和合適方向。從臂301電連接到機械手控制單元402，因此被構(gòu)造成使得其操作是響應(yīng)于來自機械手控制單元402的控制信號來控制的。
[0106]基于來自下面將描述的主控制單元401的控制信號，機械手控制單元402控制從機械手300，從從機械手300接收關(guān)于各可移動部件的位置信息和控制各可移動部件所需的檢測信號。為此目的，機械手控制單元402與以下將描述的主控制單元401和從機械手300的各可移動部件電連接。
[0107]如圖1中所示，操縱輸入裝置100包括主輸入單元200和主控制單元(操縱輸入控制單元)401。
[0108]主輸入單元200用作將來自操作者Op的操縱傳遞到從機械手300的主導(dǎo)裝置。主輸入單元200包括顯示單元201、主臂202、主夾具(操縱單元)203L和203R。
[0109]顯示單元201電連接到內(nèi)窺鏡(未示出)和主控制單元401。顯示單元201顯示來自內(nèi)窺鏡和主控制單元401的信息，從而使操作者Op能夠看到信息。
[0110]作為顯示單元201顯示的信息的類型，例如，可以列舉出由內(nèi)窺鏡拍攝的患者P的手術(shù)部位及其周圍的照片、其中通過`諸如腳踏開關(guān)的輸入裝置(未示出)執(zhí)行輸入操作的操縱輸入畫面、供操作者Op用的各條信息、文本和圖像(諸如指南、警告消息)。
[0111]主臂202將操作者Op用于操縱從臂301在從機械手300中的位置和方向的操縱傳遞到從機械手300。主臂202被連接以能夠與主控制單元401通信。
[0112]本實施方式的主臂202由兩個關(guān)節(jié)臂202L (參見圖1)和202R (參見圖2A)構(gòu)成，關(guān)節(jié)臂的臂近端202b聯(lián)接在主輸入單元200中，例如，在顯示單元201下方適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> [0113]關(guān)節(jié)臂202L和202R設(shè)置在顯示單元201前方，使得操作者Op可以在看顯示單元201的同時操縱關(guān)節(jié)臂。
[0114]另外，關(guān)節(jié)臂202L和202R分別對應(yīng)于由操作者Op的左手和右手造成的操縱輸入。
[0115]操作者Op那側(cè)的關(guān)節(jié)臂202L和202R的臂遠(yuǎn)端202a設(shè)置有主夾具203L和203R，操作者Op握住主夾具203L和203R以執(zhí)行操縱輸入。
[0116]關(guān)節(jié)臂202L和202R中的每個在各關(guān)節(jié)中配備有編碼器，各編碼器檢測各關(guān)節(jié)的操作量。關(guān)節(jié)臂202L和202R被構(gòu)造成允許各編碼器的輸出被作為各關(guān)節(jié)的操縱信號發(fā)送到主控制單元401。
[0117]主夾具203L和203R分別由操作者Op的左手和右手操縱，從而針對對應(yīng)于關(guān)節(jié)臂202L和202R的從臂301以及安裝在從臂301上的處理工具302執(zhí)行操縱輸入。
[0118]主夾具203L和203R可以形成為平面對稱形狀，以便相應(yīng)的左手和右手容易握住并且進(jìn)行操縱。然而，如圖3A和圖3B中所示，將進(jìn)行下面關(guān)于其中構(gòu)成主夾具(操縱單元)I的主夾具203L和203R中的任一個具有相同形狀的示例的描述。圖3A和圖3B被示出為當(dāng)從圖2A的箭頭A看時的平面圖。
[0119]如圖3A和圖3B中所示，主夾具I通常由夾具部分(操縱單元主體)la、殼體單元lb、操縱手柄lc、移位軸If、彈簧2 (操縱阻力產(chǎn)生器)、力量調(diào)整單元3和角度檢測器4構(gòu)成。另外，力量調(diào)整單元3由力量調(diào)整構(gòu)件3a和旋轉(zhuǎn)操縱單元3b構(gòu)成。
[0120]如圖2A中所示，夾具部分Ia是操作者Op用一只手握住的筒狀體。夾具部分Ia在其一端設(shè)置有朝向臂遠(yuǎn)端202a延伸的殼體單兀lb。
[0121]殼體單元Ib的遠(yuǎn)端與臂遠(yuǎn)端202a聯(lián)接。
[0122]另外，如圖3A中所示，一對操縱手柄Ic被可移動地支承于夾具部分Ia的一端，以能夠在將殼體單元Ib夾在其間的V形打開狀態(tài)下改變打開/閉合角度。
[0123]在本實施方式中，各操縱手柄Ic的一端被安裝在夾具部分Ia中的旋轉(zhuǎn)軸Id樞轉(zhuǎn)地支承，并且移位軸If被安裝在殼體單元Ib中以能夠在殼體單元Ib的延伸方向上來回移動。移位軸If通過聯(lián)接件Ie與操縱手柄Ic的中間部分聯(lián)接。
[0124]為此原因，當(dāng)致使移位軸If來回移動時，操縱手柄Ic響應(yīng)于來/回移動的量而移動，并且操縱手柄Ic的打開/閉合角度被配置成發(fā)生變化。
[0125]如圖3B中所示，當(dāng)操縱手柄Ic的打開/閉合角度變?yōu)樽钚r，各操縱手柄Ic的內(nèi)側(cè)接觸殼體單元Ib的側(cè)面。在這種情況下，移位軸If向后移動至最大程度地與夾具部分Ia分開的位置。
[0126]下文中，為了方便主夾具I中的方向基準(zhǔn)，殼體單元Ib在移位軸If的移位方向上朝向夾具部分Ia移動的一側(cè)可以被稱為近端側(cè)，而殼體單元Ib遠(yuǎn)離夾具部分Ia移動的一側(cè)可以被稱為遠(yuǎn)端側(cè)。
[0127]在殼體單元Ib中，由壓縮卷簧構(gòu)成的彈簧2 (操縱阻力產(chǎn)生器或彈性構(gòu)件)經(jīng)由例如平坦的彈簧聯(lián)接部分Ig聯(lián)接到移位軸If的遠(yuǎn)端側(cè)的端部。
[0128]另外，彈簧2的另一端接合到平坦的彈簧保持部分Ih上，平坦的彈簧保持部分Ih被力量調(diào)整構(gòu)件3a支承以能夠在移位軸If的移位方向上來回移動，力量調(diào)整構(gòu)件3a被安裝成能夠從殼體單元Ib的遠(yuǎn)端朝向近端來回移動。
[0129]力量調(diào)整構(gòu)件3a的來回移動可以被配置成是手動或自動執(zhí)行的。在本實施方式中，采用的是手動調(diào)整。為此原因，本實施方式的力量調(diào)整構(gòu)件3a構(gòu)成手動調(diào)整機構(gòu)。
[0130]也就是說，在本實施方式中，旋在殼體單元Ib的遠(yuǎn)端的螺絲構(gòu)件用作力量調(diào)整構(gòu)件3a。設(shè)置在殼體單元Ib的遠(yuǎn)端側(cè)外部并且與力量調(diào)整構(gòu)件3a的遠(yuǎn)端連接的旋轉(zhuǎn)操縱單元3b被手動旋轉(zhuǎn)，因此力量調(diào)整構(gòu)件3a相對于殼體單元Ib來回移動。由此，彈簧保持部分Ih的位置可以在移位軸If的移位方向上來回移動。
[0131]在本實施方式中，如圖2A中所示，力量調(diào)整單元3被構(gòu)造成在殼體單元Ib聯(lián)接到臂遠(yuǎn)端202a的狀態(tài)下在朝外方向上突出穿過臂遠(yuǎn)端202a。為此原因，即使當(dāng)殼體單元Ib聯(lián)接到臂遠(yuǎn)端202a時，操作者Op也可能進(jìn)行操縱。
[0132]角度檢測器4檢測各操縱手柄Ic的移位量，并且將關(guān)于移位量的信息發(fā)送到主控制單元401。角度檢測器4被安裝在夾具部分Ia中，并且通過布線(未示出)與主控制單元401電連接。[0133]角度檢測器4的構(gòu)造不受具體限制。例如，角度檢測器4可以被構(gòu)造成根據(jù)繞各旋轉(zhuǎn)軸Id旋轉(zhuǎn)的量來檢測關(guān)于各操縱手柄Ic的移位量的信息。在本實施方式中，采用的是檢測移位軸If的來回移動量的構(gòu)造。另外，角度檢測器4可以設(shè)置在夾具部分Ia的外部。在這種情況下，響應(yīng)于操縱手柄Ic的打開/閉合而來回移動的軸被引導(dǎo)進(jìn)入主臂202，并且由主臂202內(nèi)部的角度檢測器4進(jìn)行檢測。
[0134]另外，角度檢測器4的類型可以包括旋轉(zhuǎn)編碼器或線性編碼器。當(dāng)在本實施方式中采用旋轉(zhuǎn)編碼器時，旋轉(zhuǎn)編碼器經(jīng)由諸如齒條和齒輪的轉(zhuǎn)換機構(gòu)與移位軸If接合，轉(zhuǎn)換機構(gòu)將移位軸If的線性移動量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)角度。
[0135]另外，角度檢測器4可以包括絕對類型或遞增類型。另外，角度檢測器4的類型不受限制，只要它是能夠檢測它的其它角度的不同于編碼器或傳感器的電位計即可。當(dāng)采用遞增類型時，提供合適的基準(zhǔn)位置校正裝置。由此，移位或移位角度被配置成能夠根據(jù)給定基準(zhǔn)位置來進(jìn)行檢測。
[0136]主控制單元401接收從主輸入單元200發(fā)送的操縱信號，基于操縱信號分析充當(dāng)用于實現(xiàn)操作的從機械手300的控制目標(biāo)的各可移動部件的驅(qū)動量，并且向機械手控制單元402發(fā)送可移動部件選擇信號404和針對可移動部件選擇信號404所選擇的可移動部件的命令值403。
[0137]這里，可移動部件選擇信號404被獨立地分配給從臂301的各可移動部件(諸如，關(guān)節(jié))和被從臂301保持的處理工具302的各可移動部件。
[0138]主控制單元401可以分析來自主臂202的各關(guān)節(jié)的操縱信號，計算主夾具203L和203R的位置和方向，根據(jù)該計算生成控制被支承于從臂301上的處理工具302的遠(yuǎn)端的位置和方向所需的、從臂301的各可移動部件的命令值403。命令值403連同與各可移動部件對應(yīng)的可移動部件選擇信號404 —起被發(fā)送到機械手控制單元402。
[0139]另外，基于從與主夾具203L和203R中的每個對應(yīng)的各角度檢測器4向主控制單元401發(fā)送的輸出信號，主控制單元401還可以生成與進(jìn)行打開/閉合操作并且安裝在各處理工具302的遠(yuǎn)端的可移動部件(諸如鉗子)對應(yīng)的命令值403。該命令值403連同與這個可移動部件對應(yīng)的可移動部件選擇信號404 —起被發(fā)送到機械手控制單元402。
[0140]這里，角度檢測器4的輸出信號和命令值403之間的對應(yīng)關(guān)系例如被作為表格或變換數(shù)據(jù)存儲在主控制單元401的存儲單元(未示出)中?？梢愿鶕?jù)需要設(shè)置這個對應(yīng)關(guān)系。例如，主夾具I的打開/閉合角度和各處理工具302的遠(yuǎn)端的打開/閉合角度可以是相同的對應(yīng)、基于合適比例因子的線性對應(yīng)、或非線性的對應(yīng)。
[0141]為了實現(xiàn)從主控制單元401發(fā)送的命令值403的操作，機械手控制單元402與可移動部件選擇信號404所選擇的從機械手300的各可移動部件通信，從而控制各可移動部件的操作。
[0142]在本實施方式中，主控制單元401采用由中央處理單元(CPU)、內(nèi)存、輸入/輸出接口和外部存儲器構(gòu)成的計算機作為裝置構(gòu)造。這個計算機被配置成執(zhí)行實現(xiàn)上述控制功能的控制程序。
[0143]接下來，將基于主夾具I的操作描述本實施方式的主-從機械手500的操作。
[0144]圖4A和圖4B是示出當(dāng)執(zhí)行力量調(diào)整時根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的操縱輸入裝置的打開狀態(tài)和閉合狀態(tài)的示意性局部截面圖。圖5A是用于描述力量調(diào)整的原理的曲線圖。在圖5A中，水平軸表示彈簧的長度L，垂直軸表示彈簧力F。圖5B是用于描述力量調(diào)整的原理的示意圖。[0145]根據(jù)主-從機械手500，如圖1中所示，握住主夾具203L和203R的操作者Op可以在看顯示單元201的同時進(jìn)行改變主夾具203L和203R的位置和方向的操縱。結(jié)合這個構(gòu)造，來自主臂202的可移動部件的編碼器的輸出信號被發(fā)送到主控制單元401。
[0146]主控制單元401分析這些輸出信號，以生成與各個主夾具203L和203R的位置和方向?qū)?yīng)的用于驅(qū)動從機械手300的、從臂301的可移動部件的命令值403，并且向機械手控制單元402發(fā)送所生成的命令值403。
[0147]機械手控制單元402將所發(fā)送的命令值403轉(zhuǎn)換成從臂301的驅(qū)動信號，并且將經(jīng)轉(zhuǎn)換的驅(qū)動信號發(fā)送到從臂301。由此，從臂301經(jīng)受驅(qū)動控制，因此對應(yīng)于各主夾具203L和203R的位置和方向來控制處理工具302的遠(yuǎn)端的位置和方向。
[0148]另一方面，與此并行地，操作者Op根據(jù)需要操縱主夾具203L和203R的操縱手柄Ic,并且改變操縱手柄Ic的打開/閉合角度。這里，由于彈簧2安裝在主夾具203L和203R中的每個中，因此當(dāng)操縱手柄Ic閉合時，彈簧2被壓縮，基于壓縮量產(chǎn)生彈性回復(fù)力。因此，操縱阻力被傳輸?shù)讲倏v操縱手柄Ic的操作者Op的手部。
[0149]另外，由于對操縱手柄Ic的這個操縱，導(dǎo)致主夾具203L和203R的各角度檢測器4的輸出信號被發(fā)送到主控制單元401。
[0150]主控制單元401基于來自各角度檢測器4的輸出信號生成與打開/閉合驅(qū)動部302B的驅(qū)動信號對應(yīng)的命令值403，并且將所生成的命令值403連同與打開/閉合驅(qū)動部302B對應(yīng)的可移動部件選擇信號404 —起發(fā)送到機械手控制單元402，打開/閉合驅(qū)動部302B是可移動部件并且閉合/打開安裝在處理工具302遠(yuǎn)端的打開/閉合部302A。由此，打開/閉合驅(qū)動部302B經(jīng)歷驅(qū)動控制，因此基于操縱手柄Ic的打開/閉合角度來控制處理工具302的打開/閉合部302A的打開/閉合角度。
[0151]以此方式，操作者Op可以通過借助主輸入單元200遠(yuǎn)程控制從機械手300來執(zhí)行手術(shù)。
[0152]在這種情況下，可能期望根據(jù)每個操作者的偏好、所使用的處理工具和所執(zhí)行的程序來合適地變更操縱阻力，或者可能期望變更操縱阻力以校正彈簧的老化劣化。
[0153]在這種情況下，在本實施方式中，驅(qū)使力量調(diào)整單元3的力量調(diào)整構(gòu)件3a來回移動。由此，可以改變與特定的打開/閉合角度對應(yīng)的操縱阻力。
[0154]例如，就如圖3A和圖3B中所示的力量調(diào)整構(gòu)件3a的位置而言，操作者Op可能發(fā)現(xiàn)因為操縱阻力過弱而難以進(jìn)行精確的閉合操縱。在這種情況下，如圖4A和圖4B中所示，操作者Op操縱旋轉(zhuǎn)操縱單元3b,將力量調(diào)整構(gòu)件3a以例如距離δ移入殼體單元Ib中。由此，當(dāng)彈簧2被壓縮時，操縱阻力能增大。
[0155]當(dāng)在調(diào)整之前最大打開/閉合角度的情況下彈簧2的長度是長度Lw (參見圖3Α)并且在調(diào)整之前最小打開/閉合角度的情況下彈簧2的長度是長度La (參見圖3Β)(其中，LC1<L01)時，調(diào)整之后的長度分別變成如圖4A和圖4B中所示的長度Lq2=Lq1- δ和長度
I =T — 5^
[0156]當(dāng)彈簧2的彈簧常數(shù)恒定時，如圖5A中用直線600表示的，調(diào)整之前的彈簧2的長度L在操縱手柄Ic的打開/閉合角度的整個范圍內(nèi)在從Lra至La的范圍內(nèi)改變。響應(yīng)于這個改變，彈簧力F在從Fra至Fa的范圍內(nèi)改變(其中，F(xiàn)01<Fcl)o
[0157]相比之下，調(diào)整之后的彈簧2的長度L在操縱手柄Ic的打開/閉合角度的整個范圍內(nèi)在從Ltj2至Le2的范圍內(nèi)改變。響應(yīng)于這個改變，彈簧力F在從Ftj2至Fe2的范圍內(nèi)改變(其中，F(xiàn)Q2〈FC2)。
[0158]為此原因，當(dāng)打開/閉合角度恒定時，調(diào)整之后的彈簧力F都變得大于調(diào)整之前的彈簧力F。為此原因，操縱阻力整體是增大的。因此，當(dāng)確定打開/閉合角度的基準(zhǔn)值并且相對于打開/閉合角度的這個基準(zhǔn)值的操縱阻力的力量被稱為基準(zhǔn)力量值時，基準(zhǔn)力量值在調(diào)整前后發(fā)生變化。
[0159]結(jié)果，在調(diào)整之后，相對于相同的打開/閉合量，可以更強烈地感覺到操縱阻力。如此，微細(xì)的打開/閉合操縱變得容易。
[0160]以此方式，根據(jù)本實施方式的操縱輸入裝置100和主-從機械手500，操縱輸入裝置100設(shè)置有力量調(diào)整單元3，并且操作者Op手動地調(diào)整力量調(diào)整構(gòu)件3a的來回移動量。由此，可以有利地設(shè)置操縱手柄Ic的移位量和操縱阻力的力量之間的關(guān)系。為此原因，可以根據(jù)操作者Op的偏好改變操縱阻力，使得可操縱性可以提高。
[0161][第一變型例]
[0162]接下來，將描述本實施方式的第一變型例。
[0163]圖6是示出本發(fā)明的第一實施方式的第一變型例的操縱輸入裝置的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0164]如圖6中所示，本變型例的主夾具(操縱單元11)包括取代第一實施方式的主夾具I的力量調(diào)整單元3的力量調(diào)整單元13。
[0165]力量調(diào)整單元13包括取代力量調(diào)整單元3的旋轉(zhuǎn)操縱單元3b的致動器13b和調(diào)整輸入單元13c。
[0166]像第一實施方式的主夾具I 一樣，本變型例的主夾具11可以被用作主-從機械手500中的主夾具203L或203R。
[0167]下面描述的重點將放在與第一實施方式的差別。
[0168]致動器13b是例如通過電機將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞到力量調(diào)整構(gòu)件3a的構(gòu)件。
[0169]調(diào)整輸入單元13c是調(diào)整致動器13b的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動量的輸入裝置。作為調(diào)整輸入單元13c,例如,可以采用模擬輸入元件(諸如旋轉(zhuǎn)式音量計(rotary volume)或滑動式音量計(slide volume))、可以按分段方式調(diào)整的旋轉(zhuǎn)開關(guān)、或按鈕型開關(guān)。另外，可以采用數(shù)值輸入裝置，諸如數(shù)字鍵盤。
[0170]另外，調(diào)整輸入單元13c可以被構(gòu)造成被安裝在主控制單元401中，以在顯示單元201上顯示用于調(diào)整輸入的圖形用戶界面(⑶I)畫面，并且例如通過附接到顯示單元201的輸入裝置或腳踏開關(guān)來選擇合適的調(diào)整值。
[0171]根據(jù)本變型例的主夾具11，操作者Op借助調(diào)整輸入單元13c執(zhí)行輸入，從而驅(qū)動致動器13b，以能夠手動地調(diào)整操縱阻力。
[0172]為此原因，相比于操作者Op借助旋轉(zhuǎn)操縱單元3b直接旋入力量調(diào)整構(gòu)件3a的情況，調(diào)整的可操作性提高。
[0173]具體地，當(dāng)借助顯示單元201用腳踏開關(guān)執(zhí)行調(diào)整時，操作者Op可以在他/她的手不離開主夾具11的情況下調(diào)整操縱阻力。[0174][第二變型例]
[0175]接下來，將描述本實施方式的第二變型例。
[0176]圖7是示出本發(fā)明的第一實施方式的第二變型例的操縱輸入裝置的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0177]如圖7中所示，本變型例的主夾具(操縱單元)21包括取代第一實施方式的主夾具I的移位軸If、殼體單元Ib和夾具部分Ia的移位軸21f、殼體單元21b和夾具部分(操縱單元主體)21a，并且被構(gòu)造成將彈簧2和力量調(diào)整單元3設(shè)置在殼體單元21b的近端側(cè)內(nèi)部并且在夾具部分21a的內(nèi)部。結(jié)合這種構(gòu)造，檢測移位軸21f的移位量的角度檢測器4移位至殼體單元21b的遠(yuǎn)端側(cè)。
[0178]如第一實施方式中一樣，主夾具21可以被用作主-從機械手500中的主夾具203L或 203R。
[0179]下面描述的重點將放在與第一實施方式的差別。
[0180]移位軸21f被構(gòu)造成具有:遠(yuǎn)端軸部分21e，其被添加在第一實施方式的移位軸If的遠(yuǎn)端側(cè)，在移位軸21f的移位方向上延伸；近端軸部分21d，其被添加在移位軸If的近端偵牝在彈簧2的軸向方向上可貫通并且具有比彈簧2的內(nèi)徑小的直徑。
[0181]遠(yuǎn)端軸部分21e與角度檢測器4聯(lián)接。由此，角度檢測器4被配置成能夠檢測移位軸2If的移位量。
[0182]近端軸部分21d被插入以下將描述的彈簧接合部分21c中，并且彈簧保持部分Ih被固定到位于夾具部分21a內(nèi)部的近端。
[0183]殼體單元21b具有與第一實施方式的殼體單元Ib的幾何形狀類似的幾何形狀。殼體單元21b被構(gòu)造成去除了用于旋入其遠(yuǎn)端側(cè)的力量調(diào)整構(gòu)件3a的母螺紋部分。另外，在殼體單元21b的近端側(cè)內(nèi)部中，形成近端軸部分21d可以來回移動通過的通孔，并且同時提供接合設(shè)置在夾具部分21a內(nèi)部的彈簧2的遠(yuǎn)端的彈簧接合部分21c。
[0184]從彈簧接合部分21c向近端側(cè)突出的近端軸部分21d被插入彈簧2，彈簧2的近端被固定于近端軸部分21d的彈簧保持部分Ih卡住。
[0185]夾具部分21a具有與第一實施方式的夾具部分Ia的幾何形狀類似的幾何形狀，并且支承板21g被安裝在移位軸21f的移位路徑上的與彈簧接合部分21c相對的位置。
[0186]支承板21g是包括在安裝有旋轉(zhuǎn)操縱單元3b的近端側(cè)緊配旋入力量調(diào)整構(gòu)件3a的母螺紋部分并且支承力量調(diào)整構(gòu)件3a以使其能夠在移位軸21f的移位方向上來回移動的構(gòu)件。支承板21g被安裝在近端側(cè)，比彈簧保持部分Ih更遠(yuǎn)。
[0187]利用這種構(gòu)造，在本變型例中，彈簧2被夾在彈簧接合部分21c和彈簧保持部分Ih之間，彈簧接合部分21c和彈簧保持部分Ih在移位軸21f的移位方向上由于彈簧2而偏離。
[0188]另一方面，在彈簧接合部分21c中，力量調(diào)整構(gòu)件3a從近端側(cè)接觸，移位軸21f的位置被力量調(diào)整構(gòu)件3a的遠(yuǎn)端在其移位方向上調(diào)節(jié)。
[0189]在這種狀態(tài)下，例如，當(dāng)各操縱手柄Ic閉合時，移位軸21f整體移位至遠(yuǎn)端側(cè)。為此原因，結(jié)合這種構(gòu)造，彈簧保持部分Ih移位至遠(yuǎn)端側(cè)，彈簧2被進(jìn)一步壓縮，使得產(chǎn)生操縱阻力。
[0190]在本變型例中，操作者Op可以按與第一實施方式中相同的方式調(diào)整操縱阻力。
[0191]也就是說，在夾具部分21a中，從開口(未示出)操縱旋轉(zhuǎn)操縱單元3b。由此，當(dāng)力量調(diào)整構(gòu)件3a的來回移動量改變時，彈簧保持部分Ih的位置發(fā)生移位。為此原因，可以通過使彈簧2變形來改變彈簧2的長度。
[0192]例如，當(dāng)旋轉(zhuǎn)操縱單元3b具有使它可以被諸如驅(qū)動器的旋轉(zhuǎn)工具旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)形狀時，夾具部分21a在與旋轉(zhuǎn)操縱單元3b的近端側(cè)相對的位置設(shè)置有開口，旋轉(zhuǎn)工具的頂端可以被插入開口中。由此，可以操縱夾具部分21a中的旋轉(zhuǎn)操縱單元3b。
[0193]圖7示出在操縱手柄Ic的最大打開/閉合角度處彈簧2的長度被調(diào)整成Lm的示例。為此原因，當(dāng)力量調(diào)整構(gòu)件3a按δ移位至遠(yuǎn)端側(cè)時，彈簧的長度被調(diào)整成Lffi，并且操縱阻力可以按與第一實施方式中相同的方式增大。
[0194]以此方式，本變型例與第一實施方式的不同之處在于，力量調(diào)整構(gòu)件3a和旋轉(zhuǎn)操縱單元3b安裝在近端側(cè)，但它與第一實施方式的類似之處在于，可以有利地設(shè)置各操縱手柄Ic的移位量與操縱阻力的力量之間的關(guān)系。由此，可以根據(jù)操作者Op的偏好改變操縱阻力，使得可操縱性可以提高。
[0195]另外，旋轉(zhuǎn)操縱單元3b安裝在與操作者Op相鄰的近端側(cè)。為此原因，操作者Op的調(diào)整任務(wù)變得更容易。
[0196][第三變型例]
[0197]接下來，將描述本實施方式的第三變型例。
[0198]圖8是示出本發(fā)明的第一實施方式的第三變型例的操縱輸入裝置的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0199]如圖8中所示，本變型例的主夾具(操縱單元)31包括取代第二變型例的主夾具21的力量調(diào)整單元3的由致動器33b和調(diào)整輸入單元33c構(gòu)成的力量調(diào)整單元33。
[0200]如第一實施方式中一樣，主夾具31可以被用作主-從機械手500中的主夾具203L或 203R。
[0201]下面描述的重點將放在與第二變型例的差別。
[0202]致動器33b是將彈簧保持部分Ih在移位軸21f的移位方向上來回移動的線性致動器。致動器33b固定在夾具部分21a的內(nèi)部。為此原因，致動器33b具有結(jié)合了第一變型例的力量調(diào)整構(gòu)件3a和致動器13b的功能。
[0203]調(diào)整輸入單元33c是調(diào)整致動器33b的來/回移動量的輸入裝置，并且可以采用與第一變型例的調(diào)整輸入單元13c的構(gòu)造類似的構(gòu)造。
[0204]本變型例的主夾具31被構(gòu)造成具有被致動器33b取代的第二變型例的調(diào)整裝置。為此原因，操作者Op可以借助調(diào)整輸入單元33c手動地調(diào)整操縱阻力。因此，相比于操作者Op直接借助旋轉(zhuǎn)操縱單元3b旋入力量調(diào)整構(gòu)件3a的情況，調(diào)整的作業(yè)性提高。
[0205]具體地，當(dāng)借助顯示單元201用腳踏開關(guān)執(zhí)行調(diào)整時，操作者Op可以在他/她的手不離開主夾具11的情況下調(diào)整操縱阻力。
[0206][第四變型例]
[0207]接下來，將描述本實施方式的第四變型例。
[0208]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第四變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0209]如圖9中所示，本變型例的主-從機械手(機械手系統(tǒng)）501包括取代第一實施方式的主-從機械手500的操縱輸入裝置100的操縱輸入裝置101。主-從機械手501被構(gòu)造成具有分別添加到處理工具302和機械手控制單元402的標(biāo)識符（ID)單元302a和ID識別單元303a。
[0210]操縱輸入裝置101包括取代第一實施方式的操縱輸入裝置100的主夾具I和主控制單元401的主夾具(操縱單元）213和主控制單元(操縱輸入控制單元）410。
[0211]下面描述的重點將放在與第一實施方式的差別。
[0212]主夾具213包括取代第一實施方式的主夾具I的力量調(diào)整單元3的力量調(diào)整單元213A。
[0213]力量調(diào)整單元213A基于來自主控制單元410的控制信號使彈簧2變形以改變彈簧長度，從而改變操縱阻力的力量。作為力量調(diào)整單元213A的構(gòu)造，可以采用像第一變型例的力量調(diào)整單元13 —樣的結(jié)合了力量調(diào)整構(gòu)件3a和致動器13b的構(gòu)造、或者像第三變型例的力量調(diào)整單元33 —樣的使用致動器33b使彈簧保持部分Ih直接來回移動的構(gòu)造。
[0214]然而，在力量調(diào)整單元213A的這種構(gòu)造中，不設(shè)置調(diào)整輸入單元13c或33c。致動器13b或33b與主控制單元410電連接，因此通過來自主控制單元410的控制信號來驅(qū)動致動器13b或33b的可移動部件。由此，使彈簧保持部分Ih移位的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量配置成能夠被調(diào)整。
[0215]主控制單元140被構(gòu)造成具有添加到第一實施方式的主控制單元401的力量計算單元411。
[0216]力量計算單元411與機械手控制單元402通信，以獲取充當(dāng)主夾具213的操縱目標(biāo)的處理工具302的標(biāo)識信息?；趯?yīng)于這個標(biāo)識信息預(yù)先存儲的調(diào)整信息，計算能夠得到期望操縱阻力的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量。與來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號被發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。
[0217]這里，可以識別操縱阻力的基準(zhǔn)力量值相對于合適的打開/閉合角度的基準(zhǔn)值的關(guān)系，作為調(diào)整信息。例如，當(dāng)處理工具302是抓住具有固定大小的針的持針器時，可以考慮在針被抓住時的打開/閉合角度提供能夠得到良好操縱感的操縱阻力的力量。
[0218]當(dāng)獲取這個信息作為調(diào)整信息時，力量計算單元411根據(jù)彈簧2的彈簧常數(shù)和彈簧長度相對于打開/閉合角度的關(guān)系計算期望彈簧長度的變化量，并且計算與這個變化量對應(yīng)的力量調(diào)整單元213A的來回移動量。
[0219]另外，當(dāng)使用不需要打開/閉合操作的處理工具(例如，刀或注射針）時，主力量被設(shè)置成最大，使得夾具不能打開/閉合。這樣允許諸如刀的處理工具被直觀地操縱，而不用擔(dān)心夾具的不希望的打開/閉合。
[0220]ID單元302a保持各處理工具302的標(biāo)識信息(下文中，被稱為“處理工具標(biāo)識信息”)，使其能夠被機械手控制單元402讀取。
[0221]ID單元302a保持的處理工具標(biāo)識信息不受具體限制，只要它是用于在彼此不同的合適的操縱阻力之間進(jìn)行區(qū)分的信息即可。
[0222]例如，可以采用唯一地指定處理工具302的諸如制造序列號的信息作為處理工具標(biāo)識信息。
[0223]然而，處理工具標(biāo)識信息可以是當(dāng)根據(jù)多個處理工具302共同的類型或特性進(jìn)行分組時指定組的信息。
[0224]作為處理工具標(biāo)識信息的示例，可以給出指示專用類型的處理工具302的信息(例如，賦予每種類型的鉗子或持針器的標(biāo)識碼）作為例子。另外，可以給出賦予處理工具302的各制造商的標(biāo)識碼或者賦予制造商的每種型號的標(biāo)識碼。
[0225]另外，當(dāng)預(yù)先決定了使用各處理工具302的操作者Op時，可以使用指定用戶的標(biāo)識碼。
[0226]另外，處理工具標(biāo)識信息可以被用作標(biāo)識安裝在從臂301上的處理工具302的用于機械手控制單元402的標(biāo)識信息。
[0227]ID單元302a的裝置構(gòu)造不受具體限制，只要它能夠被機械手控制單元402讀取即可。例如，可以給出各種非易失性存儲器、IC標(biāo)簽和形成在處理工具302的一部分上以可通過機械、磁或光學(xué)方式讀取的標(biāo)識標(biāo)記作為例子。
[0228]ID識別單元303a在處理工具302連接到從臂301時從ID單元302a讀取處理工具標(biāo)識信息，并且將所讀取的信息發(fā)送到力量計算單元411。ID識別單元303a被連接以能夠至少與力量計算單元411通信。
[0229]作為ID識別單元303a的裝置構(gòu)造，可以根據(jù)ID單元302a的構(gòu)造采用合適的裝
置構(gòu)造。
[0230]例如，當(dāng)處理工具標(biāo)識信息被存儲在非易失性存儲器或IC標(biāo)簽中時，可以采用從非易失性存儲器或IC標(biāo)簽讀出信息的通信裝置。另外，當(dāng)處理工具標(biāo)識信息是通過機械、磁或光學(xué)方式形成的標(biāo)識標(biāo)記時，可以采用檢測信息的接觸型傳感器、非接觸型傳感器、磁性讀取傳感器或光學(xué)讀取傳感器。
[0231 ] 接下來，將描述本變型例的操作。
[0232]圖10是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第四變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。
[0233]在本變型例中，當(dāng)處理工具302安裝在從臂301上時，根據(jù)圖10中示出的流程圖自動地啟動作為初始化操作的一部分的調(diào)整操縱阻力的初始設(shè)置操作。
[0234]首先，在步驟SI中，ID識別單元303a與ID單元302a通信，并且讀取處理工具標(biāo)識信息(在圖10中被簡稱為“處理工具ID”)。ID識別單元303a將所讀取的處理工具標(biāo)識信息發(fā)送到主控制單元410的力量計算單元411。
[0235]接下來，在步驟S2中，力量計算單元411計算被設(shè)置成期望操縱阻力的力量。也就是說，力量計算單元411從預(yù)存儲的調(diào)整信息中搜索與處理工具標(biāo)識信息對應(yīng)的信息，并且計算可以得到期望操縱阻力的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量。
[0236]隨后，在步驟S3中，力量計算單元411將與計算出的來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。由此，力量調(diào)整單元213A來回移動，使得彈簧2的長度得到調(diào)整。由此，彈簧力F的范圍被設(shè)置在圖5A中示出的直線600上。
[0237]以此方式，終止調(diào)整操縱阻力的初始設(shè)置操作。
[0238]根據(jù)本變型例，處理工具302只安裝在從臂301上。由此，主夾具213的操縱阻力被自動初始化成預(yù)定的操縱阻力。為此原因，即使當(dāng)更換處理工具302時，也可以一直保持適于各個處理工具302的操縱感。
[0239][第五變型例]
[0240]接下來，將描述本實施方式的第五變型例。
[0241]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第五變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造的示意性立體圖。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第五變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0242]如圖11和圖12中所示，本變型例的操縱輸入裝置102包括取代第一實施方式的操縱輸入裝置100的主臂202、主夾具I和主控制單元401的主臂222、主夾具(操縱單元）223和主控制單元(操縱輸入控制單元）420。
[0243]像操縱輸入裝置100 —樣，本變型例的操縱輸入裝置102可以被用作主-從機械手500中的操縱輸入裝置。
[0244]下面描述的重點將放在與第一實施方式的差別。
[0245]主臂222被構(gòu)造成具有添加在第一實施方式的主臂202的各臂遠(yuǎn)端202a的釋放部分222c，釋放部分222c可移除地安裝主夾具223。在圖11中，示出在主臂222中的與關(guān)節(jié)臂202R對應(yīng)的關(guān)節(jié)臂222R的構(gòu)造，但是與關(guān)節(jié)臂202L對應(yīng)的關(guān)節(jié)臂類似地構(gòu)造。
[0246]釋放部分222c具有將主夾具223相對于臂遠(yuǎn)端202a機械地定位和聯(lián)接的機械聯(lián)接結(jié)構(gòu)，以及將主夾具223與主控制單元420電連接的電連接結(jié)構(gòu)。為此原因，安裝在釋放部分222c上的主夾具223可以經(jīng)由釋放部分222c與主控制單元420通信。
[0247]主夾具223被構(gòu)造成具有添加到第四變型例的主夾具213的夾具ID單元223B(標(biāo)識信息部)，并且主夾具223與臂遠(yuǎn)端202a的釋放部分222c可拆卸地聯(lián)接，如圖11中所示。也就是說，主夾具223可拆卸地安裝在包括主臂222的操縱輸入裝置的主體上。
[0248]夾具ID單元223B保持各主夾具223的標(biāo)識信息(下文中，被稱為“夾具標(biāo)識信息”)，以使其能夠被主控制單元420讀取。
[0249]夾具ID單元223B保持的夾具標(biāo)識信息不受具體限制，只要它是用于在彼此不同的合適的操縱阻力之間進(jìn)行區(qū)分的信息即可。
[0250]例如，可以采用唯一地指定主夾具223的諸如制造序列號的信息作為夾具標(biāo)識信
肩、O
[0251]然而，夾具標(biāo)識信息可以是當(dāng)根據(jù)多個主夾具223共同的類型或特性進(jìn)行分組時指定組的信息。
[0252]作為夾具標(biāo)識信息的示例，例如，當(dāng)各主夾具223根據(jù)被操縱的處理工具302的類型改變時，可以給出賦予每種類型的處理工具302的標(biāo)識碼作為例子。
[0253]另外，當(dāng)操縱阻力的調(diào)整范圍或伴隨調(diào)整的調(diào)整量大小針對各主夾具223因為例如彈簧2的彈簧常數(shù)或彈簧長度的差別而不同時，可以給出根據(jù)彈簧2的類型賦予的標(biāo)識碼作為例子。
[0254]夾具ID單元223B的裝置構(gòu)造不受具體限制，只要它能夠被主控制單元420或釋放部分222c讀取即可。例如，可以給出各種非易失性存儲器、IC標(biāo)簽和形成在主夾具223的一部分上以可通過機械、磁或光學(xué)方式讀取的識別標(biāo)記作為例子。
[0255]如圖12中所示，主控制單元420包括取代第四變型例的主控制單元410的力量計算單元411的力量計算單元421,并且被構(gòu)造成添加有ID識別單元422。
[0256]力量計算單元421借助ID識別單元422獲取所安裝的主夾具223的夾具標(biāo)識信息，基于與夾具標(biāo)識信息對應(yīng)的預(yù)存儲調(diào)整信息計算可以得到期望操縱阻力的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量，并且將與來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。[0257]當(dāng)主夾具223連接到臂遠(yuǎn)端202a時，ID識別單元422從夾具ID單元223B讀取夾具標(biāo)識信息，并且將所讀取的夾具標(biāo)識信息發(fā)送到力量計算單元421。ID識別單元422被連接以能夠與力量計算單元421通信。
[0258]作為ID識別單元422的裝置構(gòu)造，可以根據(jù)夾具ID單元223B的裝置構(gòu)造采用與第四變型例的ID識別單元303a類似的合適的裝置構(gòu)造。
[0259]接下來，將描述本變型例的操作。
[0260]圖13是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第五變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。
[0261]在本變型例中，當(dāng)主夾具223安裝在臂遠(yuǎn)端202上時，根據(jù)圖13中示出的流程圖自動地啟動調(diào)整操縱阻力的初始設(shè)置操作，作為初始化操作的一部分。
[0262]首先，在步驟Sll中，主控制單元420的ID識別單元422與夾具ID單元223B通信，從而讀取夾具標(biāo)識信息(在圖13中被簡稱為“夾具ID”)。ID識別單元422將所讀取的夾具標(biāo)識信息發(fā)送到力量計算單元421。
[0263]接下來，在步驟S12中，力量計算單元421計算被設(shè)置成期望操縱阻力的力量。也就是說，力量計算單元421從預(yù)存儲的調(diào)整信息中搜索與夾具標(biāo)識信息對應(yīng)的信息，并且計算可以得到期望操縱阻力的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量。
[0264]隨后,在步驟S13中，力量計算單元421將與計算出的來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。由此，力量調(diào)整單元213A來回移動，使得彈簧2的長度得到調(diào)整。由此，彈簧力F的范圍被設(shè)置在圖5A中示出的直線600上。
[0265]以此方式，終止調(diào)整操縱阻力的初始設(shè)置操作。
[0266]根據(jù)本變型例，主夾具223只安裝在臂遠(yuǎn)端202a上。由此，主夾具223的操縱阻力被自動初始化成預(yù)定的操縱阻力。為此原因，即使當(dāng)更換主夾具223時，也可以一直保持適于各主夾具223的操縱感。
[0267]另外，當(dāng)根據(jù)操作者Op的偏好存儲主夾具223的操縱阻力的信息時，操作者Op安裝并使用另一個操縱輸入裝置102上的主夾具223。由此，即使在不同的操縱輸入裝置102的情況下，也得到偏好的操縱感。
[0268][第六變型例]
[0269]接下來，將描述本實施方式的第六變型例。
[0270]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第六變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0271]如圖14中所示，本變型例的操縱輸入裝置103包括取代第一實施方式的操縱輸入裝置100的主夾具I和主控制單元401的主夾具213和主控制單元(操縱輸入控制單元）430。
[0272]像操縱輸入裝置100 —樣，本變型例的操縱輸入裝置103可以被用作主_從機械手500中的操縱輸入裝置。
[0273]下面描述的重點將放在與第一實施方式和第四變型例的差別。
[0274]主控制單元430包括取代第四變型例的主控制單元410的力量計算單元411的力量計算單元431，并且被構(gòu)造成添加有過程模式選擇單元(過程模式輸入單元）432。
[0275]力量計算單元431獲取從以下將描述的過程模式選擇單元432發(fā)送的過程模式信息，基于與過程模式信息對應(yīng)的預(yù)存儲調(diào)整信息計算可以得到期望操縱阻力的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量，并且將與來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。
[0276]過程模式選擇單元432與操作者Op通過其輸入過程模式信息的輸入單元433電連接，并且使操作者Op能夠借助輸入單元433選擇過程模式。
[0277]可以采用諸如旋轉(zhuǎn)開關(guān)的專用輸入裝置作為輸入單元433。然而，過程模式選擇單元432可以被配置成在顯示單元201上顯示用于過程模式選擇的⑶I畫面，并且能夠使用例如附接到顯示單元201的輸入裝置或腳踏開關(guān)選擇合適的過程模式。
[0278]這里，過程模式信息是指其中包括操縱輸入裝置103的主-從機械手500所執(zhí)行的過程的類型和處理被分組成各期望操縱阻力并且均被編碼的信息。設(shè)置諸如對象疾病區(qū)域(例如，消化器官、循環(huán)器官、整形或泌尿器官)、過程名稱（胃切除、心臟搭橋手術(shù)或前列腺切除)、對象操縱(縫合、切開或解剖）的過程模式，并且為各個過程模式設(shè)置唯一的標(biāo)識碼。
[0279]決定針對各過程的期望操縱阻力，使得在考慮到必要過程操作的微細(xì)和實際施加到處理工具的力量的情況下，操縱感變好。
[0280]接下來，將描述本變型例的操作。
[0281]圖15是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第六變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。
[0282]在本變型例中，在啟動一個過程之前，主控制單元430允許選擇過程模式。然后，根據(jù)圖15中示出的流程圖自動地啟動調(diào)整操縱阻力的初始設(shè)置操作。
[0283]首先，在步驟S21中，操作者Op借助輸入單元433選擇要執(zhí)行的過程模式。
[0284]例如，當(dāng)輸入單元433在顯示單元201上顯示⑶I畫面時，通過過程模式選擇單元432在顯示單元201上顯示示出過程模式選項的⑶I畫面。由此，操作者Op操縱諸如腳踏開關(guān)的輸入裝置，以從輸入裝置選擇要執(zhí)行的過程模式。
[0285]當(dāng)執(zhí)行來自輸入單元433的輸入時，過程模式選擇單元432將與所選擇的過程模式對應(yīng)的過程模式信息發(fā)送到力量計算單元431。
[0286]接下來，在步驟S22中，力量計算單元431計算被設(shè)置成期望操縱阻力的力量。也就是說，力量計算單元431從預(yù)存儲的調(diào)整信息中搜索與過程模式信息對應(yīng)的信息，并且計算可以得到期望操縱阻力的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量。
[0287]隨后，在步驟S23中，力量計算單元431將與計算出的來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。由此，力量調(diào)整單元213A來回移動，使得彈簧2的長度得到調(diào)整。由此，彈簧力F的范圍被設(shè)置在圖5A中示出的直線600上。
[0288]以此方式，終止調(diào)整操縱阻力的初始設(shè)置操作。
[0289]根據(jù)本變型例，操作者Op只需要選擇過程模式。由此，主夾具223的操縱阻力被自動初始化成預(yù)定的操縱阻力。為此原因，可以一直保持適于各過程的操縱感。
[0290][第七變型例]
[0291]接下來，將描述本實施方式的第七變型例。
[0292]圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第七變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的功能構(gòu)造的功能框圖。[0293]如圖16中所示，本變型例的操縱輸入裝置104包括取代第一實施方式的操縱輸入裝置100的主夾具I和主控制單元401的主夾具213和主控制單元(操縱輸入控制單元）440。
[0294]像操縱輸入裝置100 —樣，本變型例的操縱輸入裝置104可以被用作主-從機械手500中的操縱輸入裝置。
[0295]下面描述的重點將放在與第一實施方式和第四變型例的差別。
[0296]主控制單元440包括取代第四變型例的主控制單元410的力量計算單元411的力量計算單元441，并且被構(gòu)造成添加有使用次數(shù)確定單元442 (經(jīng)時變化檢測單元）和計數(shù)器 443。
[0297]當(dāng)以下將描述的使用次數(shù)確定單元442允許調(diào)整操縱阻力時，力量計算單元441基于預(yù)設(shè)的調(diào)整信息計算可以得到期望操縱阻力的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量，并且將與來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。
[0298]使用次數(shù)確定單元442從對主夾具213的使用次數(shù)進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)器443獲取關(guān)于主夾具213的使用次數(shù)的信息，并且確定使用次數(shù)是否已超過預(yù)設(shè)的上限。
[0299]當(dāng)使用次數(shù)已超過預(yù)設(shè)的上限時，使用次數(shù)確定單元442向力量計算單元441發(fā)送拒絕調(diào)解操縱阻力的禁止信號，同時在顯示單元201上顯示警告使用次數(shù)已超過上限的警告標(biāo)志，并且將操縱輸入裝置104的操作帶入錯誤結(jié)束。
[0300]當(dāng)使用次數(shù)低于上限時，使用次數(shù)確定單元442向力量計算單元441發(fā)送允許調(diào)整操縱阻力的使能信號。
[0301]使用次數(shù)的上限是主夾具213的使用次數(shù)增加而造成彈簧2的特性變化從而不能在可容許的誤差范圍內(nèi)調(diào)整操縱阻力的使用次數(shù)，該上限是通過實驗預(yù)先發(fā)現(xiàn)的并且存儲在使用次數(shù)確定單元442中。
[0302]計數(shù)器443對主夾具213的使用次數(shù)進(jìn)行計數(shù)和存儲。計數(shù)器443的存儲位置被分配給形成在主控制單元440上的非易失性存儲區(qū)域。
[0303]在本變型例中，使用次數(shù)被作為調(diào)整主夾具213的操縱阻力的次數(shù)來存儲。為此原因，每當(dāng)主控制單元440調(diào)整主夾具213的操縱阻力時，計數(shù)器443都自動地更新。
[0304]接下來，將描述本變型例的操作。
[0305]圖17是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第七變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第七變型例的操縱輸入裝置的警告標(biāo)志的示例的顯示畫面的示意圖。
[0306]本變型例是以下示例：在啟動操縱阻力的調(diào)整操作之前，主控制單元440被配置為根據(jù)圖17中示出的流程圖自動地確定主夾具213的使用次數(shù)是否已超過上限，并且只有當(dāng)使用次數(shù)低于上限時才執(zhí)行操縱阻力的調(diào)整操作。
[0307]首先，在步驟S31中，使用次數(shù)確定單元442從計數(shù)器443獲取關(guān)于主夾具213的當(dāng)前使用次數(shù)的信息。
[0308]接下來，在步驟S32中，使用次數(shù)確定單元442將所獲取的使用次數(shù)的信息與預(yù)存儲的使用次數(shù)的上限進(jìn)行比較。
[0309]當(dāng)使用次數(shù)已超過上限時，使用次數(shù)確定單元442向力量計算單元441發(fā)送拒絕調(diào)解操縱阻力的禁止信號，并且前進(jìn)至步驟S35。[0310]當(dāng)使用次數(shù)低于上限時，使用次數(shù)確定單元442向力量計算單元441發(fā)送允許調(diào)整操縱阻力的使能信號，并且前進(jìn)至步驟S33。
[0311]在步驟S35中，使用次數(shù)確定單元442在顯示單元201上顯示警告使用次數(shù)已超過上限的警告標(biāo)志，然后將操縱輸入裝置104的操作帶入錯誤結(jié)束。
[0312]作為警告標(biāo)志的示例，如圖18中所示，可以在顯示單元201的顯示畫面201a上顯示諸如“警告”或符號標(biāo)記的基于文本的警告標(biāo)志Ml和包括諸如“使用次數(shù)已超過上限。不能使用這個夾具”的句子的消息M2。除了這種句子之外，在消息M2中可以包括諸如“請更換彈簧”的建議維修的消息。
[0313]當(dāng)彈簧2的使用次數(shù)已超過上限時，彈簧2的彈簧性質(zhì)很有可能比設(shè)計值進(jìn)一步劣化。在這種情況下，即使當(dāng)基于之前被設(shè)置到力量計算單元431的調(diào)整信息驅(qū)動力量調(diào)整單元213A時，有可能不能夠得到期望的操縱阻力。
[0314]在這種情況下，為了防止該問題，必須更換彈簧2或者改變設(shè)置到力量計算單元431的調(diào)整信息。因此，在本變型例中，當(dāng)使用次數(shù)已超過上限時，操縱輸入裝置的操作被帶入錯誤結(jié)束。由此，可以防止在差的調(diào)整狀態(tài)下使用操縱輸入裝置104。
[0315]操作者Op看到警告標(biāo)志，停止使用，如果有必要，可以采取措施，例如更換彈簧2或者改變設(shè)置到力量計算單元431的調(diào)整信息。
[0316]在步驟S33中，力量計算單元441基于預(yù)設(shè)的調(diào)整信息計算可以得到期望操縱阻力的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量，并且將與來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。由此，力量調(diào)整單元213A來回移動，因此基于調(diào)整信息調(diào)整彈簧2的長度。
[0317]接下來，在步驟S34中，力量計算單元441向計數(shù)器443發(fā)送用于更新計數(shù)器的控制信號。由此，計數(shù)器443更新使用次數(shù)。
[0318]以此方式，終止調(diào)整操縱阻力的初始設(shè)置操作。
[0319]根據(jù)本變型例，在自動調(diào)整操縱阻力之前，確定主夾具213的使用次數(shù)。為此原因，當(dāng)使用次數(shù)有可能已超過上限時，彈簧2的彈簧性質(zhì)劣化，不能調(diào)整操縱阻力，形成警告標(biāo)志而不執(zhí)行調(diào)整。結(jié)果，可以預(yù)先防止操縱感因彈簧性質(zhì)的劣化而變化的問題。
[0320]在本變型例的描述中，操縱阻力的調(diào)整信息已被描述為之前被設(shè)置到力量計算單元441。然而，可以提供輸入單元，操作者Op在輸入單元上執(zhí)行輸入。在這種情況下，操作者Op向力量計算單元441輸入操縱阻力的調(diào)整信息。由此，可以改變操縱阻力的調(diào)整信息。
[0321][第八變型例]
[0322]接下來，將描述本實施方式的第八變型例。
[0323]圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第八變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0324]如圖19中所示，本變型例的操縱輸入裝置105包括取代第七變型例的操縱輸入裝置104的主夾具213和主控制單元440的主夾具(操縱單元）253和主控制單元(操縱輸入控制單元）450。
[0325]像操縱輸入裝置104 —樣，本變型例的操縱輸入裝置105可以被用作主-從機械手500中的操縱輸入裝置。
[0326]下面描述的重點將放在與第七變型例的差別。[0327]主夾具253被構(gòu)造成具有添加到第七變型例的主夾具213的計數(shù)器443。如在第七變型例中一樣，計數(shù)器443被聯(lián)接以能夠與主控制單元450的使用次數(shù)確定單元442通?目。
[0328]主控制單元450被構(gòu)造成移除了第七變型例的主控制單元440的計數(shù)器443。
[0329]也就是說，本變型例與第七變型例的不同之處在于，計數(shù)器443設(shè)置在主夾具253的一側(cè)。
[0330]為此原因，根據(jù)本變型例，就像第七變型例一樣，在自動調(diào)整操縱阻力之前，可以確定主夾具253的使用次數(shù)。為此原因，當(dāng)彈簧2的彈簧性質(zhì)有可能劣化從而不能調(diào)整操縱阻力時，形成警告標(biāo)志而不執(zhí)行調(diào)整。結(jié)果，可以預(yù)先防止操縱感因彈簧性質(zhì)的劣化而變化的問題。
[0331]另外，根據(jù)本變型例，計數(shù)器443安裝在主夾具253上。為此原因，如第五變型例中一樣，即使當(dāng)主夾具253可拆卸地安裝在臂遠(yuǎn)端202a上時，也可以更可靠地保持主夾具253的特有使用次數(shù)。另外，在這種情況下，不需要針對主控制單元450設(shè)置與有可能被更換的多個主夾具253對應(yīng)的多個計數(shù)器。如此，相比于第七變型例的主控制單元的構(gòu)造，可以簡化主控制單元450的構(gòu)造。
[0332][第九變型例]
[0333]接下來，將描述本實施方式的第九變型例。
[0334]圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第九變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0335]如圖20中所示，本變`型例的操縱輸入裝置106包括取代第七變型例的操縱輸入裝置104的主夾具213和主控制單元440的主夾具(操縱單元）263和主控制單元(操縱輸入控制單元或調(diào)整目標(biāo)設(shè)置裝置）460。
[0336]像操縱輸入裝置104 —樣，本變型例的操縱輸入裝置106可以被用作主-從機械手500中的操縱輸入裝置。
[0337]下面描述的重點將放在與第七變型例的差別。
[0338]主夾具263包括取代第七變型例的主夾具213的力量調(diào)整單元213A的力量調(diào)整單元263A。
[0339]力量調(diào)整單元263A被配置成由操作者Op借助致動器來手動調(diào)整，并且例如，可以適當(dāng)?shù)夭捎门c第一變型例至第三變型例中的每個的主夾具的構(gòu)造類似的構(gòu)造。
[0340]下文中，舉例來說，將描述其中力量調(diào)整單元263A由與第三變型例類似的致動器33b和調(diào)整輸入單元33c構(gòu)成并且由操作者Op使用調(diào)整輸入單元33c來手動調(diào)整的情況(參見圖8)。
[0341]然而，在力量調(diào)整單元263A中，調(diào)整輸入單元33c與主控制單元460電連接，并且只有在從主控制單元460輸入調(diào)整使能信號時，操作者Op才使能調(diào)整操作。
[0342]如圖20中所示，主控制單元460包括取代第七變型例的主控制單元440的力量計算單元441的調(diào)整量確定單元461。
[0343]調(diào)整量確定單元461電連接到力量調(diào)整單元263A、顯示單元201、使用次數(shù)確定單元442和計數(shù)器443，從力量調(diào)整單元263A獲取來/回移動量，確定來/回移動量是否等于預(yù)設(shè)的操縱阻力的調(diào)整值，并且在顯示單元201上顯示確定結(jié)果。在本變型例中，顯示單元201構(gòu)成調(diào)整檢測單元，調(diào)整檢測單元告知基準(zhǔn)力量值是否等于調(diào)整目標(biāo)值。
[0344]另外，本變型例的使用次數(shù)確定單元442電連接到顯示單元201和力量調(diào)整單元263A。使用次數(shù)確定單元442被配置成根據(jù)確定使用次數(shù)的結(jié)果，發(fā)送力量調(diào)整單元263A的調(diào)整的使能或禁止信號。
[0345]接下來，將描述本變型例的操作。
[0346]圖21是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第九變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。圖22A和圖22B是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第九變型例的操縱輸入裝置的調(diào)整模式的顯示畫面的示例的示意圖。
[0347]本變型例是以下示例：在當(dāng)開始使用操縱輸入裝置106時的初始設(shè)置操作中，類似于第七變型例，主控制單元460根據(jù)圖21中示出的流程圖自動地確定主夾具263的使用次數(shù)是否已超過上限，并且只有當(dāng)使用次數(shù)低于上限時才使能操縱阻力的調(diào)整操作。
[0348]為此原因，在初始設(shè)置開始的情況下，使用次數(shù)確定單元442將調(diào)整的禁止信號發(fā)送到力量調(diào)整單元263A。
[0349]首先，在步驟S41中，使用次數(shù)確定單元442從計數(shù)器443獲取關(guān)于主夾具263的使用次數(shù)的信息。
[0350]在下一個步驟S42中，使用次數(shù)確定單元442將所獲取的使用次數(shù)的信息與之前存儲的使用次數(shù)的上限進(jìn)行比較。
[0351]當(dāng)使用次數(shù)已超過上限時，使用次數(shù)確定單元442不向力量調(diào)整單元263A發(fā)送調(diào)整操縱阻力的使能信號，并且前進(jìn)至步驟S46。
[0352]當(dāng)使用次數(shù)沒有超過上限時，使用次數(shù)確定單元442向力量調(diào)整單元263A發(fā)送允許調(diào)整操縱阻力的使能信號，并且前進(jìn)至步驟S43。在這種情況下，可以在顯示單元201上顯示指示可調(diào)整操縱阻力的消息使得操作者Op立即認(rèn)識到操縱阻力變得可調(diào)整，或者可以播放合適的音調(diào)。
[0353]步驟S46是與第七變型例的步驟S35類似的處理。使用次數(shù)確定單元442在顯示單元201上顯示如圖18中所示的警告信號，然后將操縱輸入裝置106的操作帶入錯誤結(jié)束。
[0354]在步驟S43中，操作者Op開始例如使用調(diào)整輸入單元33c調(diào)整操縱阻力。在這種情況下，調(diào)整量確定單元461獲取力量調(diào)整單元263A的致動器33b的來/回移動量。
[0355]接下來，在步驟S44中，調(diào)整量確定單元461確定調(diào)整是否是合適的。也就是說，調(diào)整量確定單元461參照預(yù)存儲的調(diào)整信息來確定從力量調(diào)整單元263A獲取的來/回移動量是否是可以得到期望操縱阻力的來/回移動量。
[0356]當(dāng)來/回移動量無法達(dá)到基于調(diào)整信息的來/回移動量時，調(diào)整量確定單元461確定調(diào)整是不合適的，并且前進(jìn)至步驟S47。
[0357]當(dāng)來/回移動量達(dá)到基于調(diào)整信息的來/回移動量時，調(diào)整量確定單元461確定調(diào)整是合適的，并且前進(jìn)至步驟S45。
[0358]在步驟S47中，如圖22A中所示,調(diào)整量確定單元461在顯示單元201的顯示畫面201a上顯示“調(diào)整模式”，以指示進(jìn)入調(diào)整模式，此外還顯示基于諸如“不好”（NG)的字母或符號標(biāo)記的調(diào)整狀態(tài)標(biāo)志M3和基于包括諸如“請稍微增加調(diào)整量”的句子的消息M4。
[0359]然后，處理前進(jìn)至步驟S43，并且與上述描述類似地，重復(fù)步驟S43和S44。[0360]在步驟S45中，如圖22B中所示,調(diào)整量確定單元461在顯示單元201的顯示畫面201a上顯示基于例如諸如“好”（OK)的文本或符號標(biāo)記的調(diào)整狀態(tài)標(biāo)志M5。
[0361]此外，調(diào)整量確定單元461向力量調(diào)整單元263A發(fā)送調(diào)整的禁止信號，以防止無意地改變調(diào)整狀態(tài)。
[0362]此外，調(diào)整量確定單元461向計數(shù)器443發(fā)送用于更新計數(shù)器的控制信號。由此，計數(shù)器443更新使用次數(shù)。
[0363]以此方式，終止調(diào)整操縱阻力的初始設(shè)置操作。
[0364]根據(jù)本變型例，像第七變型例一樣，在手動調(diào)整操縱阻力之前，確定主夾具263的使用次數(shù)。為此原因，當(dāng)彈簧2的彈簧性質(zhì)由于使用次數(shù)超過上限而有可能劣化從而不能調(diào)整操縱阻力時，形成警告標(biāo)志而不執(zhí)行調(diào)整。結(jié)果，可以預(yù)先防止操縱感因彈簧性質(zhì)的劣化而變化的問題。
[0365]另外，在本變型例中，在調(diào)整期間，在顯示單元201上顯示操縱阻力的調(diào)整是否合適。為此原因，即使當(dāng)操作者Op不知道期望調(diào)整量時，操作者Op也可以看到顯示單元201的標(biāo)志來執(zhí)行合適校正。
[0366]在本變型例的描述中，操縱阻力的調(diào)整信息已被描述為之前被設(shè)置到調(diào)整量確定單元461。然而，如在第七變型例中一樣，調(diào)整信息可以被配置成能夠由操作者Op輸入。
[0367][第十變型例]
[0368]接下來，將描述本實施方式的第十變型例。
[0369]圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第十變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的功能構(gòu)造的功能框圖。
[0370]如圖23中所示，本變型例的操縱輸入裝置107包括取代第一實施方式的操縱輸入裝置100的主夾具I和主控制單元401的主夾具(操縱單元）273和主控制單元(操縱輸入控制單元）470。
[0371]像操縱輸入裝置100 —樣，本變型例的操縱輸入裝置107可以被用作主-從機械手500中的操縱輸入裝置。
[0372]下面描述的重點將放在與第一實施方式的差別。
[0373]主夾具273被構(gòu)造成具有添加到第四變型例的主夾具213的力檢測單元273D。
[0374]力檢測單元273D檢測從彈簧2作用于力量調(diào)整單元213A上的反作用力，并且向主控制單元470發(fā)送關(guān)于其檢測值的信息。
[0375]力檢測單元273D的詳細(xì)構(gòu)造不受具體限制，只要可以檢測彈簧2的反作用力即可。例如，可以采用以下構(gòu)造：設(shè)置于力量調(diào)整單元213A的致動器的負(fù)載被檢測并且被轉(zhuǎn)換成力量。另外，可以采用用于力檢測的傳感器。
[0376]主控制單元470包括取代第四變型例的主控制單元410的力量計算單元411的力量計算單元471,并且被構(gòu)造成添加有力確定單元472。
[0377]當(dāng)以下將描述的力確定單元472允許調(diào)整操縱阻力時，力量計算單元471基于預(yù)設(shè)的調(diào)整信息或從力確定單元472發(fā)送的力量，計算可以得到期望操縱阻力的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量，并且將與來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。
[0378]力確定單元472與力檢測單元273D通信，從力檢測單元273D獲取彈簧2的反作用力，并且確定彈簧2的反作用力的檢測值是否在預(yù)設(shè)的可調(diào)整范圍內(nèi)。
[0379]當(dāng)檢測值超出可調(diào)整范圍時，力確定單元472在顯示單元201上顯示警告力量調(diào)整單元213A不在可調(diào)整范圍內(nèi)的警告標(biāo)志，然后將操縱輸入裝置106的操作帶入錯誤結(jié)束。
[0380]作為警告標(biāo)志，例如，作為圖18的消息M2的替代，顯示諸如“由于彈簧劣化，因此不可進(jìn)行調(diào)整。請更換彈簧?！钡南?。
[0381]當(dāng)檢測值在可調(diào)整范圍內(nèi)時，力確定單元472向力量計算單元471發(fā)送開始調(diào)整操縱阻力的控制信號。
[0382]這里，彈簧2的可調(diào)整范圍預(yù)先存儲在力確定單元472中，作為依據(jù)在設(shè)計上彈簧2的長度和反作用力之間的關(guān)系的可容許偏差量。
[0383]另外，在本變型例中，輸入單元473被連接使得操作者Op可以根據(jù)他/她的偏好直接輸入彈簧2的反作用力或?qū)?yīng)于反作用力的調(diào)整量。針對輸入單元473可以采用與第一變型例的調(diào)整輸入單元13c類似的構(gòu)造。
[0384]當(dāng)借助輸入單元473改變調(diào)整量時，力確定單元472計算是否可以調(diào)整改變的調(diào)整量，并且與上述描述類似地執(zhí)行確定。
[0385]接下來，將描述本變型例的操作。
[0386]圖24是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第十變型例的操縱輸入裝置的操作的流程圖。
[0387]在本變型例中，根據(jù)圖24中示出的流程圖，自動地執(zhí)行操縱阻力的調(diào)整操作。
[0388]首先，在步驟S51中，請求通過輸入單元473輸入操縱阻力的調(diào)整量，并且操作者Op執(zhí)行合適的輸入。當(dāng)沒有指定操作者Op具有特定偏好的操縱阻力時，配置為能夠選擇默認(rèn)值。默認(rèn)值是預(yù)存儲在力確定單元472中的調(diào)整值。
[0389]接下來，在步驟S52中，力確定單元472從力檢測單元273D獲取彈簧2的反作用力的檢測值(力檢測值)。
[0390]隨后，在步驟S53中，力確定單元472確定所獲取的力檢測值是否在可調(diào)整范圍內(nèi)。
[0391]當(dāng)力檢測值不在可調(diào)整范圍內(nèi)時，處理前進(jìn)至步驟S57。
[0392]當(dāng)力檢測值在可調(diào)整范圍內(nèi)時，處理前進(jìn)至步驟S54。
[0393]在步驟S57中，力確定單元472在顯示單元201上顯示警告力檢測值不在可調(diào)整范圍內(nèi)的警告標(biāo)志，然后將操縱輸入裝置106的操作帶入錯誤結(jié)束。
[0394]操作者Op看到警告標(biāo)志，停止使用，如果有必要，可以采取措施，例如更換彈簧2。
[0395]在步驟S54，力量計算單元441基于根據(jù)步驟S51設(shè)置的調(diào)整信息計算可以得到期望操縱阻力的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量，并且將與來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。由此，力量調(diào)整單元213A來回移動，從而調(diào)整彈簧2的長度。
[0396]接下來，在步驟S55中，力確定單元472從力檢測單元273D獲取力檢測值。
[0397]隨后，在步驟S56中，力確定單元472確定力檢測值是否等于目標(biāo)檢測值的設(shè)置值(即，調(diào)整目標(biāo))。
[0398]當(dāng)力檢測值不同于設(shè)置值時，處理前進(jìn)至步驟S54。力檢測值和設(shè)置值之間的誤差被發(fā)送到力量計算單元471。[0399]在步驟S54中，力量計算單元471基于從力確定單元472發(fā)送的關(guān)于設(shè)置值的誤差的信息，計算用于使力檢測值等于設(shè)置值的來/回移動量，并且將與來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。以此方式，重復(fù)步驟S54至S56。
[0400]另外，當(dāng)力檢測值等于設(shè)置值時，終止調(diào)整操縱阻力的初始設(shè)置操作。
[0401]根據(jù)本變型例，力確定單元472確定主夾具273的操縱阻力是否可調(diào)整，并且只有當(dāng)操縱阻力可調(diào)整時，力確定單元472才可以執(zhí)行調(diào)整以能夠得到與所需操縱阻力對應(yīng)的彈簧2的反作用力。為此原因，例如，由于彈簧的時變劣化或缺陷，可以防止與目標(biāo)不同的對操縱阻力的調(diào)整。
[0402][第^^一變型例]
[0403]接下來，將描述本實施方式的第十一變型例。
[0404]圖25是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第十一變型例的操縱輸入裝置的調(diào)整操作的流程圖。
[0405]如圖23中所示，本變型例的操縱輸入裝置108具有與第十變型例的操縱輸入裝置107的裝置構(gòu)造類似的裝置構(gòu)造，并且只有操作是不同的。為此原因，像操縱輸入裝置100一樣，本變型例的操縱輸入裝置108可以被用作主-從機械手500中的操縱輸入裝置。
[0406]下面描述的重點將放在與第七變型例的差別。
[0407]操縱輸入裝置108根據(jù)需要一直地或者以固定周期執(zhí)行圖25中示出的自動調(diào)整操作，以在主-從機械手500的操作期間保持彈簧2的預(yù)設(shè)反作用力。
[0408]將被調(diào)整的彈簧2的反作用力被配置成能夠通過例如來自輸入單元473的操作者Op的輸入來變化，如第十變型例中一樣。
[0409]然而，下文中，將只描述作為本變型例的特性特征的調(diào)整操作。為此原因，彈簧2的反作用力的設(shè)置值被描述為之前被存儲在力確定單元472中。
[0410]首先，在步驟S61中，力確定單元472讀取彈簧2的反作用力的預(yù)設(shè)設(shè)置值。
[0411]接下來，在步驟S62中，力確定單元472從力檢測單元273D獲取彈簧2的反作用力的檢測值(力檢測值)。
[0412]隨后，在步驟S63中，力確定單元472確定所獲取的力檢測值是否在可容許范圍內(nèi)。
[0413]當(dāng)力檢測值不在可容許范圍內(nèi)時，處理前進(jìn)至步驟S64。
[0414]當(dāng)力檢測值在可容許范圍內(nèi)時，調(diào)整操作終止。由此，即使當(dāng)力檢測值不同于設(shè)置值時，如果操縱感的變化是成為可容許范圍程度的差異，也不執(zhí)行調(diào)整。如此，保持當(dāng)前的操縱阻力。
[0415]步驟S64、S65、S66、S67和S68分別與第七變型例的步驟S53、S54、S55、S56和S57類似。
[0416]根據(jù)本變型例，當(dāng)設(shè)置操縱阻力的預(yù)定調(diào)整值時，只有在主夾具273的力檢測值不在可容許范圍內(nèi)并且力檢測值在可調(diào)整范圍內(nèi)時，力確定單元472才自動地執(zhí)行主夾具273的操縱阻力的調(diào)整操作。
[0417]為此原因，檢測彈簧2的反作用力，并且執(zhí)行自動調(diào)整，使得彈簧2的反作用力對應(yīng)于預(yù)定的操縱阻力，直到彈簧2的彈簧性質(zhì)劣化至不可調(diào)整的程度。結(jié)果，即使當(dāng)彈簧性質(zhì)出現(xiàn)時變劣化時，也保持幾乎恒定的操縱感。[0418][第十二變型例]
[0419]接下來，將描述本實施方式的第十二變型例。
[0420]圖26是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第十二變型例的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造的示意性局部截面圖。
[0421]如圖23中所示，本變型例的操縱輸入裝置107A包括取代第十變型例的操縱輸入裝置107的主夾具273的主夾具(操縱單元）273A。
[0422]如圖26中所示，主夾具273A包括取代第一實施方式的第一變型例的主夾具11的彈簧2和致動器13b的用于產(chǎn)生阻力的阻力產(chǎn)生致動器(操縱阻力產(chǎn)生器）12，并且被構(gòu)造成移除了調(diào)整輸入單元13c。
[0423]像第一實施方式的操縱輸入裝置100 —樣，本變型例的操縱輸入裝置107A可以被用作主-從機械手500中的操縱輸入裝置。
[0424]下面描述的重點將放在與第一變型例和第十變型例的差別。
[0425]阻力產(chǎn)生致動器12是其整個長度變化的線性致動器。阻力產(chǎn)生致動器12包括：壓制軸12b,其接合在移位軸If的遠(yuǎn)端并且在朝向移位軸If的遠(yuǎn)端側(cè)移位時施加阻力；力量調(diào)整單元12a，其調(diào)整壓制軸12b的阻力的力量；力檢測單元12c，其檢測壓制軸12b的阻力的力量。
[0426]可以采用合適的構(gòu)造作為阻力產(chǎn)生致動器12的構(gòu)造，只要它可以產(chǎn)生與移位軸If的移位所造成的整個長度的變化量對應(yīng)的阻力即可。例如，可以采用電驅(qū)動致動器或液壓驅(qū)動致動器。
[0427]在本變型例中，例如，由力檢測單元12c檢測當(dāng)各操縱手柄Ic的打開/閉合角度被設(shè)置成合適的基準(zhǔn)值(諸如最大打開/閉合角度或最小打開/閉合角度)時阻力產(chǎn)生致動器12的阻力量，并且可以由力量調(diào)整單元12a調(diào)整這種狀態(tài)下的阻力量。為此原因，就像第十變型例一樣，可以調(diào)整主夾具273A中的操縱阻力。
[0428][第十三變型例]
[0429]接下來，將描述本實施方式的第十三變型例。
[0430]圖27是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第十三變型例的操縱輸入裝置的構(gòu)造的功能框圖。
[0431]如圖27中所示，本變型例的操縱輸入裝置109包括取代第一實施方式的操縱輸入裝置100的主夾具I和主控制單元401的主夾具213和主控制單元(操縱輸入控制單元）
490。
[0432]像操縱輸入裝置100 —樣，本變型例的操縱輸入裝置109可以被用作主-從機械手500中的操縱輸入裝置。
[0433]下面描述的重點將放在與第一實施方式的差別。
[0434]主控制單元490包括取代第四變型例的主控制單元410的力量計算單元411的力量計算單元491。與第十變型例的輸入單元類似的輸入單元473電連接到力量計算單元
491。
[0435]力量計算單元491基于從輸入單元473輸入的輸入信息計算可以得到期望操縱阻力的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量，并且將與來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。[0436]將之前可以由輸入單元473輸入的輸入信息轉(zhuǎn)換成力量調(diào)整單元213A的來/回移動量的表格或轉(zhuǎn)換公式被存儲在力量計算單元491中。
[0437]為此原因,輸入到輸入單元473的輸入信息可以是來/回移動量本身。然而,輸入信息可以是除了來/回移動量之外的任何信息。例如，操縱阻力的大小可以與從最小值到最大值的多個等級值(例如，等級I至5的五個階段）關(guān)聯(lián)。在這種情況下，操作者Op可以從等級I至5之中選擇操縱阻力的大小。另外，例如，可以采用指示被定義為“弱”、“正常”和“強”的程度的選項作為多個等級值。
[0438]另外，之前根據(jù)每個操作者Op的偏好定制的來/回移動量可以被配置成能夠從例如“針對操作者A”和“針對操作者B”的選項中選擇和輸入。
[0439]接下來，將描述本變型例的操作。
[0440]圖28是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的第十三變型例的操縱輸入裝置的調(diào)整操作的流程圖。
[0441]在本變型例中，根據(jù)圖28中示出的流程圖執(zhí)行初始調(diào)整操作。
[0442]首先，在步驟S71中，通過輸入單元473請求操縱阻力的調(diào)整量的輸入，并且操作者Op執(zhí)行合適的輸入。
[0443]接下來，在步驟S72中，力量計算單元491基于根據(jù)步驟S71輸入的輸入信息計算可以得到期望操縱阻力的力量調(diào)整單元213A的來/回移動量，并且將與來/回移動量對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元213A。
[0444]隨后，在步驟S73中，力量調(diào)整單元213A響應(yīng)于驅(qū)動信號來回移動，從而調(diào)整彈簧2的長度。
[0445]以此方式，終止初始設(shè)置操作。
[0446]根據(jù)本變型例，根據(jù)通過輸入單元473輸入的輸入信息調(diào)整操縱阻力。為此原因，可以容易地設(shè)置與操作者Op的偏好對應(yīng)的操縱阻力。
[0447][第二實施方式]
[0448]將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的操縱輸入裝置。
[0449]圖29A和圖29B是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造和操作的示意性截面圖。圖30是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的操縱輸入裝置中的操縱阻力變化的示例的曲線圖。在圖30中，水平軸指示彈簧的長度L，垂直軸指示彈簧力F。
[0450]本實施方式的操縱輸入裝置110包括取代第一實施方式的操縱輸入裝置100中的主夾具I的彈簧2的彈簧(操縱阻力產(chǎn)生器）42，如通過主要部件在圖29A中示出的。
[0451]彈簧42包括具有不同長度的第一彈簧42A和第二彈簧42B。
[0452]像操縱輸入裝置100 —樣，本實施方式的操縱輸入裝置110可以被用作主-從機械手500中的操縱輸入裝置。
[0453]下面描述的重點將放在與第一實施方式的差別。
[0454]第一彈簧42A具有比第二彈簧42B大的直徑，并且是其自然長度比以下將描述的第二彈簧42B的自然長度Lm長的壓縮卷簧。
[0455]第一彈簧42A的相對端被固定于彈簧保持部分Ih和彈簧聯(lián)接部分lg。在主夾具41的打開狀態(tài)下，當(dāng)力量調(diào)整構(gòu)件3a位于最大程度縮回遠(yuǎn)端側(cè)(示出為上側(cè)）的位置(參見圖29A)時，第一彈簧42A的長度是L03 (其中，L03>L04)。
[0456]第二彈簧42B具有比第一彈簧42A小的直徑，并且是具有自然長度Lm的壓縮卷簧。
[0457]另外，在第二彈簧42B被插入第一彈簧42A的狀態(tài)下，第二彈簧42B的一端被固定于彈簧保持部分Ih。
[0458]第一彈簧42A和第二彈簧42B的彈簧常數(shù)可以彼此相等或不同。
[0459]利用這種構(gòu)造，當(dāng)主夾具41的夾具部分Ia閉合時，第一彈簧42A被壓縮，因此彈簧長度變成比Iw短。在本實施方式中，在力量調(diào)整構(gòu)件3a最大程度縮回遠(yuǎn)端側(cè)的狀態(tài)下，當(dāng)夾具部分Ia的打開/閉合角度最小時，第一彈簧42A的彈簧長度被設(shè)置成Lra=Lw (參見圖29B)。因此，在這個打開/閉合操作中，第二彈簧42B保持自然長度。
[0460]因此，在這個打開/閉合操作中，操縱阻力僅由與第一彈簧42A的壓縮關(guān)聯(lián)的第一彈簧42A的彈簧力形成。也就是說，如圖30的直線601所示，隨著彈簧的長度L從Lra變?yōu)長c3,彈簧力F根據(jù)第一彈簧42A的彈簧常數(shù)從Fra線性增大至Fra。
[0461]在本實施方式中，當(dāng)需要更大的操縱阻力時，如圖31A和圖31B中所示，力量調(diào)整構(gòu)件3a朝向近端側(cè)（示出為下側(cè)）推進(jìn)A=LQ3-LQ4。由此，第二彈簧42B接觸彈簧聯(lián)接部分Ig0
[0462]當(dāng)夾具部分Ia從這種狀態(tài)閉合以使打開/閉合角度最小時，彈簧聯(lián)接部分Ig移位至遠(yuǎn)端側(cè)，并且如圖31B中所示，第一彈簧42A和第二彈簧42B的彈簧長度變成Lc4 (其中，Lc4〈Lm)。因此，在這個打開/閉合操作中，第一彈簧42A和第二彈簧42B變成相同的彈簧長度并且被壓縮。
[0463]因此，在這個打開/閉合操作中，操縱阻力由與第一彈簧42A和第二彈簧42B的壓縮關(guān)聯(lián)的彈簧力之和形成。也就是說，如圖30的直線602中所示，隨著彈簧的長度L從Lm變?yōu)長w，彈簧力F根據(jù)第一彈簧42A和第二彈簧42B的彈簧常數(shù)之和從Fm線性增大至Fw。
[0464]以此方式，在本實施方式中，調(diào)整力量調(diào)整單元3的來/回移動量。由此，操縱阻力產(chǎn)生器的彈簧常數(shù)(即，彈簧性質(zhì))的大小、即操縱阻力的力量的變化率特性可以改變。由此，可以根據(jù)需要調(diào)整操縱阻力。
[0465]另外，在以上描述中，給出其中圖30的直線601和602上的幾乎最大區(qū)域被分配給打開/閉合角度的整個范圍的情況作為例子。然而，A1的大小可以適當(dāng)?shù)刈兓?。由此，類似于第一實施方式，所使用的力量的范圍在直線601和602中的每個上變化，因此操縱阻力也可以變化。
[0466][第十四變型例]
[0467]將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的變型例(第十四變型例）的操縱輸入裝置。
[0468]圖32A和圖32B是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的變型例(第十四變型例)的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造和操作的示意性截面圖。
[0469]本變型例的操縱輸入裝置111包括取代第一實施方式的操縱輸入裝置100中的主夾具I的彈簧2的彈簧(操縱阻力產(chǎn)生器或彈性構(gòu)件）52，如通過主要部件在圖32A中示出的。
[0470]像操縱輸入裝置100 —樣，本變型例的操縱輸入裝置111可以被用作主-從機械手500中的操縱輸入裝置。[0471]下面描述的重點將放在與第一實施方式的差別。
[0472]彈簧52是其中低彈性彈簧部分52A和高彈性彈簧部分52B相鄰地安裝在其軸向方向上的壓縮卷簧，通過例如改變卷繞密度的處理，低彈性彈簧部分52A具有比高彈性彈簧部分52B低的彈簧常數(shù)，高彈性彈簧部分52B具有比低彈性彈簧部分52A高的彈簧常數(shù)。也就是說，彈簧52是好像具有不同的彈簧常數(shù)的兩個彈簧串聯(lián)聯(lián)接一樣的彈性構(gòu)件。
[0473]在本變型例中，低彈性彈簧部分52A固定于彈簧聯(lián)接部分lg，高彈性彈簧部分52B固定于彈簧保持部分lh。
[0474]利用這種構(gòu)造，當(dāng)主夾具41的夾具部分Ia閉合時，通過共同的壓縮力壓縮低彈性彈簧部分52A和高彈性彈簧部分52B。為此原因，在低彈性彈簧部分52A可以被壓縮時，高彈性彈簧部分52B的壓縮量小，并且?guī)缀趸诘蛷椥詮椈刹糠?2A的壓縮量的彈簧力是主要的。為此原因，力量的變化率特性變成斜率近似于低彈性彈簧部分52A的彈簧常數(shù)的直線。
[0475]因此，為了減小操縱阻力，如圖32A中所示，力量調(diào)整構(gòu)件3a保持縮回遠(yuǎn)端側(cè)（示出為上側(cè))，并且彈簧52的彈簧長度保持增大。
[0476]另一方面，當(dāng)施加到彈簧52的壓縮力增大時，低彈性彈簧部分52A的壓縮量達(dá)到極限。在這種情況下，由于只有彈簧52的高彈性彈簧部分52B可以表現(xiàn)為彈性構(gòu)件，因此由彈簧52造成的彈簧力沿著斜率等于高彈性彈簧部分52B的彈簧常數(shù)的直線變化。
[0477]為此原因，用與如圖30的曲線圖中所示的具有虛線形狀的曲線圖幾乎類似的曲線圖表示彈簧52的彈簧長度和力量之間的關(guān)系。
[0478]根據(jù)這種構(gòu)造，為了在相同的打開/閉合角度下產(chǎn)生更大的操縱阻力，如圖32B中所示，力量調(diào)整構(gòu)件3a朝向近端側(cè)(示出為下側(cè))推進(jìn)Λ2。A2是例如幾乎完全壓縮低彈性彈簧部分52Α所需的壓縮量。
[0479]當(dāng)夾具部分Ia從這種狀態(tài)閉合時，操縱阻力幾乎由具有高彈簧常數(shù)的高彈性彈簧部分52Β產(chǎn)生。如此，可以增大操縱阻力。
[0480]以此方式，在本變型例中，像第二實施方式一樣，調(diào)整力量調(diào)整單元3的來/回移動量。由此，操縱阻力產(chǎn)生器的彈簧常數(shù)（即，彈簧性質(zhì)）的大小、即操縱阻力的力量的變化率特性可以改變。由此，可以根據(jù)需要調(diào)整操縱阻力。
[0481][第十五變型例]
[0482]將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的另一個變型例(第十五變型例）的操縱輸入裝置。
[0483]圖33Α和圖33Β是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的另一個變型例（第十五變型例)的操縱輸入裝置中的主要部件的構(gòu)造和操作的示意性截面圖。圖34是示出當(dāng)調(diào)整力量時根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的另一個變型例(第十五變型例）的操縱輸入裝置的操作的示意性截面圖。
[0484]本變型例的操縱輸入裝置112包括取代第一實施方式的操縱輸入裝置100中的主夾具I的彈簧2的保持具有不同彈簧常數(shù)的低彈性彈簧62Α和高彈性彈簧(操縱阻力產(chǎn)生器）62Β的切換保持器63，如通過主要部件在圖33Α中示出的。
[0485]像操縱輸入裝置100 —樣，本變型例的操縱輸入裝置112可以被用作主-從機械手500中的操縱輸入裝置。[0486]下面描述的重點將放在與第一實施方式的差別。
[0487]低彈性彈簧62A是其彈簧常數(shù)比彈簧62B低的壓縮卷簧。
[0488]高彈性彈簧62B是其彈簧常數(shù)比彈簧62A高的壓縮卷簧。
[0489]切換保持器63包括圓柱形彈簧保持部分63a，低彈性彈簧62A和高彈性彈簧62B平行地布置在彈簧保持部分63a中。
[0490]各彈簧保持部分63a在近端側(cè)的端部設(shè)置有開口，移位軸If的遠(yuǎn)端穿過開口在各彈簧保持部分63a中來回移動。壓制板64A和64B布置在各個開口內(nèi)部。壓制板64A和64B接合低彈性彈簧62A和高彈性彈簧62B在近端側(cè)（示出為下側(cè)）的端部，并且從外部施加壓制力，從而沿著各個彈簧保持部分63a的內(nèi)周面可移動地設(shè)置。
[0491]切換保持器63被安裝在殼體單元Ib中的導(dǎo)向構(gòu)件(未示出)可移動地支承在與移位軸If的來/回方向垂直的方向上。
[0492]用于在與移位軸If的來/回方向垂直的方向上執(zhí)行切換保持器63的移位操作的切換柄65附接到切換保持器63的遠(yuǎn)端側(cè)(示出為上側(cè)）。
[0493]切換柄65被插入穿過殼體單元Ib的具有長孔長度的導(dǎo)向孔61a中，向著殼體單元Ib的外部突出，沿著導(dǎo)向孔61a的長度方向可移動地安裝。為此原因，操作者Op用他/她的手將向著外部關(guān)出的切換柄65移位。由此，可以切換切換保持器63的位直。
[0494]利用這種構(gòu)造，如圖33A和圖33B中所示，在切換柄65移位至導(dǎo)向孔61a的一端側(cè)的狀態(tài)下，壓制板64A面對殼體單元Ib中的移位軸If的遠(yuǎn)端面。
[0495]當(dāng)夾具部分Ia從這種狀態(tài)閉合時，移位軸If朝向遠(yuǎn)端側(cè)移動。由此，如圖33B中所示，壓制板64A移位至遠(yuǎn)端側(cè)，彈簧保持部分63a內(nèi)部的低彈性彈簧62A被壓縮。
[0496]為此原因，結(jié)合移位軸If的來/回移動，產(chǎn)生由與低彈性彈簧62A的彈簧常數(shù)對應(yīng)的彈簧力造成的操縱阻力。
[0497]為了從這種狀態(tài)改變操縱阻力，操作者Op保持夾具部分Ia打開。由此，移位軸If移位至近端側(cè)，并且如圖33A中所示，移位軸If縮回彈簧保持部分63a的外部。
[0498]接下來，操作者Op將切換柄65移位至導(dǎo)向孔61a的另一側(cè)。
[0499]由此，如圖34中所示，壓制板64B面對殼體單元Ib中的移位軸If的遠(yuǎn)端面。
[0500]當(dāng)夾具部分Ia從這種狀態(tài)閉合時，移位軸If推進(jìn)至遠(yuǎn)端側(cè)。由此，盡管沒有具體示出，但壓制板64B移位至遠(yuǎn)端側(cè)，并且彈簧保持部分63a內(nèi)部的高彈性彈簧62B被壓縮。
[0501]為此原因，結(jié)合移位軸If的來/回移動，產(chǎn)生由與高彈性彈簧62B的彈簧常數(shù)對應(yīng)的彈簧力造成的操縱阻力。
[0502]以此方式，本變型例被構(gòu)造成使得彈簧常數(shù)（S卩，操縱阻力的力量的變化率特性）的大小不同的低彈性彈簧62A和高彈性彈簧62B被可切換地布置為操縱阻力產(chǎn)生器，因此操作者Op可以切換低彈性彈簧和高彈性彈簧。由此，操縱者Op可以根據(jù)需要調(diào)整操縱阻力。
[0503]在上述的本發(fā)明的實施方式及其變型例中的每個中，除了第十二變型例之外，操縱阻力產(chǎn)生器是彈性構(gòu)件。
[0504]因此，將描述當(dāng)在實施方式和變型例中的每個中使用這個彈性構(gòu)件時的合適使用方法。
[0505]圖35是示出適于本發(fā)明的實施方式和變型例中的每個的彈性構(gòu)件的使用范圍的示意性曲線圖。水平軸表示依據(jù)最大變形量經(jīng)受無量綱轉(zhuǎn)換并且用百分比表達(dá)的彈性構(gòu)件的變形量(伸長量、撓曲量、壓縮量等)。垂直軸表示彈簧力pN。
[0506]如圖35中用實線603示出的，彈性構(gòu)件被設(shè)計成彈簧力Pn與伸長率δ成比例地產(chǎn)生。例如，當(dāng)彈性構(gòu)件是壓縮卷簧時，其彈簧常數(shù)由諸如線的彈性系數(shù)、線直徑、線圈直徑、繞組數(shù)和繞組節(jié)距的形狀條件來決定。
[0507]然而，所制造的壓縮卷簧實際上表現(xiàn)出非線性特性，如例如用圖35的虛線604示出的。
[0508]也就是說，整個撓曲中的大約30%至70%之間的范圍與計算的彈簧常數(shù)相配，并且表現(xiàn)出線性變化。另一方面，在30%之下，彈簧表現(xiàn)出變?nèi)醯内厔?斜率變得低于設(shè)計值)，并且其線性也變差。另外，在70%之上，彈簧表現(xiàn)出變強的趨勢(斜率變得比設(shè)計值高)，并且由于彈性極限，導(dǎo)致其線性也變差。
[0509]這是因為，隨著壓縮卷簧被壓縮，實際上作用的有效繞組數(shù)開始從其相對端接觸，變形狀態(tài)在軸向方向上逐漸變化，并且變得不均勻。
[0510]考慮到這種情形，本發(fā)明的實施方式及其變型例中的每個中使用的彈性構(gòu)件可只用于難以產(chǎn)生偏離這個設(shè)計值的誤差的變形量區(qū)域中。
[0511]詳細(xì)地，彈性構(gòu)件的變形量可以在相對于可變形的最大變形量的30%至70%的范圍內(nèi)使用。
[0512]接下來，將描述用于以這種方式在合適范圍內(nèi)調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的具體構(gòu)造示例。
[0513][第一構(gòu)造示例]
[0514]首先，將描述第一構(gòu)造示例的主夾具71。
[0515]圖36Α和圖36Β是示出用于調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的第一構(gòu)造示例的示意圖。
[0516]像第一實施方式的主夾具I 一樣，本構(gòu)造示例的主夾具71包括殼體單元lb、操縱手柄Ic和彈簧2。
[0517]在圖36A中所示的操縱手柄Ic打開的狀態(tài)下，當(dāng)彈簧2從其自然彈簧長度被壓縮了可能的最大壓縮量的30%時，彈簧2的長度被設(shè)置成長度L3(i。
[0518]另外，在圖36B中示出的操縱手柄Ic閉合的狀態(tài)下，操縱手柄Ic接觸殼體單元Ib的側(cè)面71L和17R。由此，實現(xiàn)最小打開/閉合角度。在這種情況下，當(dāng)彈簧2從其自然彈簧長度被壓縮了可能的最大壓縮量的70%時，彈簧2的長度被設(shè)置成長度L7(i。
[0519]以此方式，在主夾具71中，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置主夾具71的形狀，由此通過機械方式調(diào)節(jié)操縱手柄Ic的打開/閉合范圍。
[0520]本構(gòu)造示例可以類似地應(yīng)用于實施方式和變型例中的每個的主夾具。
[0521][第二構(gòu)造示例]
[0522]將描述第二構(gòu)造示例的主夾具81。
[0523]圖37A和圖37B是示出用于調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的第二構(gòu)造示例的示意圖。
[0524]像第一實施方式的主夾具I 一樣，本構(gòu)造例的主夾具81包括夾具部分Ia和操縱手柄Ic。
[0525]操縱手柄Ic的近端側(cè)被夾具部分Ia中的旋轉(zhuǎn)軸81d可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接。另外，接合產(chǎn)生操縱阻力的彈簧82的端部的彈簧保持凹陷81a安裝在彼此面對的內(nèi)側(cè)面81b的遠(yuǎn)端側(cè)的彼此面對的位置處。
[0526]旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)構(gòu)件(未示出)安裝在夾具部分Ia中。由此，內(nèi)側(cè)面的最大打開/閉合角度被調(diào)節(jié)成圖37A中示出的角度。在這種情況下，當(dāng)從彈簧82的自然彈簧長度被壓縮了可能的最大壓縮量的30%時，彈簧保持凹陷81a的凹陷底部之間的距離被設(shè)置成長度L3(i。為此原因，當(dāng)操縱手柄Ic處于最大打開狀態(tài)時，保持在彈簧保持凹陷81a中的彈簧82的彈簧長度被調(diào)整成L3tl。
[0527]另外，在本構(gòu)造示例中，如圖37B中所示，操縱手柄Ic閉合，直到內(nèi)側(cè)面81b彼此接觸為止。由此，設(shè)置了操縱手柄Ic的最小打開/閉合角度。在這種狀態(tài)下，保持在彈簧保持凹陷81a中的彈簧82被壓縮的長度等于彈簧保持凹陷81a的凹陷深度之和。
[0528]在本構(gòu)造示例中，當(dāng)從彈簧82的自然彈簧長度被壓縮了可能的最大壓縮量的70%時，各彈簧保持凹陷81a的凹陷深度被設(shè)置成長度L7tl的一半。為此原因，當(dāng)操縱手柄Ic處于操縱手柄Ic具有最小打開/閉合角度的閉合狀態(tài)時，保持在彈簧保持凹陷81a中的彈簧82的彈簧長度被調(diào)節(jié)成L7Q。
[0529][第三構(gòu)造示例]
[0530]將描述第三構(gòu)造示例的主夾具91。
[0531]圖38A和圖38B是示出用于調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的第三構(gòu)造示例的示意圖。
[0532]本構(gòu)造示例的主夾具91像第一實施方式的主夾具I 一樣包括夾具部分la、殼體單元Ib和操縱手柄lc，并且設(shè)置有產(chǎn)生操縱阻力的兩個彈簧92。彈簧92中的一個被安裝在殼體單元Ib的側(cè)面91L和操縱手柄Ic之間，另一個彈簧92安裝在殼體單元Ib的側(cè)面91R和操縱手柄Ic之間。
[0533]彈簧92的一端和側(cè)面91L (91R)被固定裝置(未示出）固定。
[0534]另外，彈簧92的另一端和操縱手柄Ic被固定于形成在操縱手柄Ic的內(nèi)側(cè)面91b中的各彈簧保持凹陷91a的凹陷底部。
[0535]在本構(gòu)造示例中，在圖38B中示出的操縱手柄Ic的閉合狀態(tài)下，操縱手柄Ic接觸殼體單元Ib的側(cè)面91L和91R。由此，實現(xiàn)最小的打開/閉合角度。在這種情況下，彈簧92被壓縮至各個彈簧保持凹陷91a的凹陷深度。當(dāng)從彈簧92的自然彈簧長度被壓縮了可能的最大壓縮量的70%時，各彈簧保持凹陷91a的凹陷深度被設(shè)置成長度L7(i。
[0536]然后，在圖38A中示出的操縱手柄Ic的打開狀態(tài)下，設(shè)置最大打開/閉合角度，使得當(dāng)從彈簧92的自然彈簧長度被壓縮了可能的最大壓縮量的30%時，從各彈簧保持凹陷91a的凹陷底部到固定了彈簧92的側(cè)面91L (91R)的距離被設(shè)置成長度L3(l。
[0537][第四構(gòu)造示例]
[0538]將描述第四構(gòu)造示例的主夾具95。
[0539]圖39A和圖39B是示出用于調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件的使用范圍的第四構(gòu)造示例的示意圖。
[0540]本構(gòu)造示例的主夾具95像第一實施方式的主夾具I 一樣包括夾具部分Ia和操縱手柄lc，并且在操縱手柄Ic的內(nèi)側(cè)面95a之間設(shè)置有彈簧96以產(chǎn)生操縱阻力。
[0541]主夾具95包括取代主夾具I的殼體單元Ib的操縱手柄Ic之間的殼體單元95b。如圖39B中所示，操縱手柄Ic的內(nèi)側(cè)面95a接觸殼體單元95b的側(cè)面95L和95R。由此，調(diào)節(jié)最小打開/閉合角度。
[0542]另外，其中可以插入彈簧96的插孔部分95c形成在殼體單元95b的側(cè)面95L和95R之間。
[0543]在本構(gòu)造示例中，在這種閉合狀態(tài)下，彈簧96被壓縮成與插孔部分95c相同的長度。因此，當(dāng)從彈簧96的自然彈簧長度被壓縮了可能的最大壓縮量的70%時，插孔部分95c的長度被設(shè)置成變成長度L7tl的尺寸。
[0544]然后，在圖39A中示出的操縱手柄Ic的打開狀態(tài)下，設(shè)置最大打開/閉合角度，使得當(dāng)從彈簧96的自然彈簧長度被壓縮了可能的最大壓縮量的30%時，操縱手柄Ic的內(nèi)側(cè)面95a上的彈簧96的固定位置之間的距離被設(shè)置成長度L3(i。
[0545]在實施方式和變型例中的每個的描述中，給出當(dāng)操縱阻力產(chǎn)生器由彈性構(gòu)件形成時彈性構(gòu)件由壓縮卷簧形成的情況作為例子。然而，彈性構(gòu)件不限于這種類型，只要它可以產(chǎn)生操縱阻力即可。例如，可以使用諸如拉伸卷簧的彈性構(gòu)件。
[0546]另外，彈性構(gòu)件不限于這種彈簧構(gòu)件。例如，可以使用海綿或橡膠作為彈性構(gòu)件。另外，如在第二實施方式、第十四變型例和第十五變型例中一樣，在多個彈簧構(gòu)件(彈簧部分）組合起來用作彈性構(gòu)件的示例中，可以將海綿或橡膠用于彈簧構(gòu)件(彈簧部分）中的一些或全部。
[0547]像彈簧構(gòu)件一樣，海綿或橡膠的彈簧常數(shù)是指施加到彈性構(gòu)件的負(fù)載和移位之間的比率。
[0548]另外，如果伸長量和力量之間的關(guān)系是已知的，則彈簧構(gòu)件、海綿和橡膠可以具有非線性。另外，彈簧構(gòu)件、海綿和橡膠可以用在超出彈性極限的變成非線性的區(qū)域上。
[0549]以此方式，在實施方式和變型例中的每個中，由于彈性構(gòu)件是以廣義含義使用的，因此只要響應(yīng)于變形產(chǎn)生回復(fù)力，“彈簧常數(shù)”就不需要針對各彈性構(gòu)件具有給定值，并且當(dāng)施加到彈性構(gòu)件的負(fù)載被定義為f并且彈性構(gòu)件的伸長被定義為X時，其彈簧常數(shù)用函數(shù)k (X)表達(dá)的構(gòu)件也被包括在彈性構(gòu)件中。即，應(yīng)該滿足f=k (X) *x。
[0550]第十四變型例的彈簧52是以下的示例：由于低彈性彈簧部分52A根據(jù)壓縮量而失效從而彈簧52的一部分超出彈性極限，因此彈簧常數(shù)改變移位量。
[0551]另外，在第二實施方式的描述中，組合使用了兩個彈簧構(gòu)件，從而彈簧常數(shù)變化。然而，可釋放的彈簧構(gòu)件可以被構(gòu)造成被安裝在彈簧聯(lián)接部分Ig和彈簧保持部分Ih之間。
[0552]例如，自然長度比在彈簧聯(lián)接部分Ig和彈簧保持部分Ih之間形成的最大間隔短的彈簧構(gòu)件可以被構(gòu)造成被固定于彈簧聯(lián)接部分lg。
[0553]在這種情況下，直到彈簧構(gòu)件接觸彈簧保持部分Ih之前，移位軸If在沒有操縱阻力的情況下移位，而不從彈簧構(gòu)件接收反作用力。彈簧構(gòu)件接觸彈簧保持部分lh，然后響應(yīng)于移位軸If的移位量被壓縮，使得出現(xiàn)回復(fù)力，并且產(chǎn)生操縱阻力。
[0554]這個變型例對應(yīng)于當(dāng)?shù)诙嵤┓绞降牡谝粡椈?2A的彈簧常數(shù)被設(shè)置成零（O)時的極限或者當(dāng)?shù)谑淖冃屠械牡蛷椥詮椈刹糠?2A的彈簧常數(shù)被設(shè)置成零（O)時的極限。
[0555]另外，在第五變型例的描述中，給出將主夾具223解除安裝或安裝并同時將整個力量調(diào)整單元213A解除安裝或安裝的情況作為例子。然而，如果其中操縱阻力發(fā)生變化的操縱阻力產(chǎn)生器與主夾具223 —起被解除安裝或安裝，則除了操縱阻力產(chǎn)生器之外的力量調(diào)整單元可以被構(gòu)造成留在臂遠(yuǎn)端202a并且與臂遠(yuǎn)端202a解除安裝或者安裝到臂遠(yuǎn)端202a 上。[0556]例如，當(dāng)力量調(diào)整單元213A被構(gòu)造成具有致動器13b或致動器33b時，作為驅(qū)動裝置的致動器13b或33b可以留在臂遠(yuǎn)端202a并且與臂遠(yuǎn)端202a解除安裝或者安裝到臂遠(yuǎn)端202a上。
[0557]另外，在第七變型例至第九變型例的描述中，給出通過使用次數(shù)確定彈性構(gòu)件的劣化的情況作為例子。然而，作為使用次數(shù)的替代，可以測量使用時間。由此，可以配置為確定彈性構(gòu)件的劣化。
[0558]另外，在第二變型例和第十三變型例的描述中，給出彈簧力的變化率特性具有多個線性區(qū)域并且操縱阻力在各個線性區(qū)域上切換的情況作為例子。然而，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整力量調(diào)整構(gòu)件3a的驅(qū)動量。由此，彈性構(gòu)件的長度范圍可以被設(shè)置成使得彈簧常數(shù)包括切換范圍。
[0559]如果以此方式進(jìn)行，操縱阻力可以隨著打開/閉合角度的變化一起以非線性形式變化。例如，操縱阻力減小直至給定的打開/閉合角度，并且當(dāng)超過給定的打開/閉合角度時，操縱阻力陡增?？梢詫崿F(xiàn)這種操縱感。
[0560]另外，在第十四變型例中，描述可切換地安裝具有不同彈簧常數(shù)的兩個彈性構(gòu)件的情況作為例子。然而，可以可切換地安裝三個或更多個彈簧。在這種情況下，切換保持器63可以被構(gòu)造成由基于旋轉(zhuǎn)移位而非滑動移位的旋轉(zhuǎn)器機構(gòu)進(jìn)行切換。
[0561]另外，在實施方式和變型例中的每個的描述中，給出操縱手柄被支承以繞著操縱單元主體樞轉(zhuǎn)從而可以打開或閉合的情況作為例子。然而，如果操縱手柄相對于操縱單元主體被可移動地支承，也將如此。
[0562]將參照圖40A和圖40B描述可以用于本發(fā)明的這個操縱手柄的另一個示例。
[0563]圖40A和圖40B是示出本發(fā)明的實施方式和變型例中的每個的操縱輸入裝置中可以使用的操縱手柄的另一個示例的構(gòu)造的示意性局部截面圖。圖40C是處理工具的遠(yuǎn)端的示意性局部放大圖。
[0564]圖40A中所示的主夾具(操縱單元）700是剪刀型夾具，移除了第一實施方式的主夾具I的聯(lián)接件le，并且包括取代夾具部分la、殼體單元Ib和操縱手柄Ic的圓柱形部分(操縱單元主體）700a、固定手柄(操縱手柄）700e和可移動手柄(操縱手柄）700b。
[0565]像第一實施方式中一樣,主夾具700還可以用于操縱處理工具302。
[0566]下面描述的重點將放在與第一實施方式的差別。
[0567]如第一實施方式中一樣，圓柱形部分700a包括其遠(yuǎn)端的力量調(diào)整單元3并且其中設(shè)置有彈簧保持部分lh、彈簧2、彈簧聯(lián)接部分Ig和移位軸If。移位軸If被設(shè)置成能夠沿著圓柱形部分700a的中心軸來回移動。
[0568]固定手柄700e是固定于力量調(diào)整單元3相對側(cè)的圓柱形部分700a的端部并且借助操作者Op的手指來支承圓柱形部分700a的構(gòu)件。
[0569]固定手柄700e的端部設(shè)置有環(huán)形部分700f，操作者Op的一只手指插入環(huán)形部分700f 中。
[0570]可移動手柄700b是將移位軸If沿著圓柱形部分700a的中心軸移位的構(gòu)件，并且其一端樞轉(zhuǎn)地支承于圓柱形部分700a的端部。
[0571]可移動手柄700b包括線性轉(zhuǎn)換機構(gòu)，線性轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)使用例如凸輪和連桿將可移動手柄700b的旋轉(zhuǎn)操作轉(zhuǎn)換成指向圓柱形部分700a的中心軸的方向上的線性操作，并且將桿700d沿著圓柱形部分700a的中心軸來回移動。
[0572]桿700d的端部與移位軸If聯(lián)接。
[0573]另外，可移動手柄700b的另一端設(shè)置有環(huán)形部分700c，操作者Op的另一手指插入環(huán)形部分700c中。
[0574]根據(jù)以此方式構(gòu)造的主夾具700，操作者Op將他/她的手指插入各個環(huán)形部分700f和700c，如箭頭所示地關(guān)于固定手柄700e旋轉(zhuǎn)可移動手柄700b。在這種情況下，操縱手柄的打開/閉合角度被定義為可移動手柄700b相對于固定手柄700e的旋轉(zhuǎn)角度。
[0575]根據(jù)這個打開/閉合操縱，桿700b沿著圓柱形部分700a的中心軸來回移動。由此，移位軸If可以沿著圓柱形部分700a的中心軸來回移位。
[0576]移位軸If的這個來/回移位與第一實施方式中的移位軸If的來/回移位完全相同。如此，類似于第一實施方式，可以執(zhí)行對處理工具302的打開/閉合操縱。
[0577]另外，主夾具700是以下示例：操縱手柄被樞轉(zhuǎn)地支承于操縱單元主體并且被允許執(zhí)行打開/閉合操縱，并且操縱手柄的的一側(cè)被固定于操縱單元主體。
[0578]圖40B中示出的主夾具(操縱單元）710是注射器型夾具，其移除了第一實施方式的主夾具I的聯(lián)接件le，并且包括取代夾具部分la、殼體單元Ib和操縱手柄Ic的圓柱形部分(操縱單元主體）710a、手指接合部分710b和操縱環(huán)(操縱手柄）710c。
[0579]主夾具710尤其適于操縱其可移動部分執(zhí)行來/回移動的處理工具，諸如圖40C中示出的刀型單極處理工具720。
[0580]刀型單極處理工具720是包括安裝在其遠(yuǎn)端的電極721以能夠來回移動并且用于通過將電流導(dǎo)向電極721對組織執(zhí)行凝切術(shù)的處理工具。
[0581]下面描述的重點將放在與第一實施方式的差別。
[0582]如第一實施方式中一樣，圓柱形部分710a包括其遠(yuǎn)端的力量調(diào)整單元3并且在其中設(shè)置有彈簧保持部分lh、彈簧2、彈簧聯(lián)接部分Ig和移位軸If。移位軸If被設(shè)置成能夠沿著圓柱形部分710a的中心軸來回移動。
[0583]手指接合部分710b是在圓柱形部分710a的端部形成以例如當(dāng)操作者Op的手指握住圓柱形部分710a時接合操作者Op的手指的突出部分。
[0584]操縱環(huán)710c是環(huán)形操縱手柄,操作者Op的手指插入環(huán)形操縱手柄以將操作者Op輸入的操縱傳遞至移位軸If，并且操縱環(huán)710c借助沿著圓柱形部分710a的中心軸被可移動地支承的驅(qū)動軸710d與圓柱形部分710a中的移位軸If聯(lián)接。
[0585]根據(jù)以此方式構(gòu)造的主夾具710，插入操縱環(huán)700c中的操作者Op的手指與手指接合部分710b有關(guān)地來回移動。由此，移位軸If可以沿著圓柱形部分710a的中心軸來回移位。
[0586]為此原因，主夾具710可以合適地用于例如將刀型單極處理工具720的電極721來回移位。
[0587]然而，像第一實施方式一樣，主夾具710將移位軸If來回移位。如此，類似于第一實施方式，還可以執(zhí)行對處理工具302的操縱。
[0588]另外，主夾具710是操縱手柄執(zhí)行來/回移動而非打開/閉合操作的示例。
[0589]另外，實施方式和變型例中的每個中描述的所有組件可以通過在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)更換或移除這些組件的合適組合來執(zhí)行。[0590]例如，當(dāng)自動地調(diào)整操縱阻力時，可以設(shè)置手動調(diào)整操縱阻力的手動調(diào)整模式。
[0591]另外，當(dāng)通過例如獲取ID信息自動地設(shè)置操縱阻力的調(diào)整量時，可以設(shè)置可以根據(jù)操作者Op的偏好輸入調(diào)整量的多種調(diào)整量設(shè)置模式。
[0592]另外，例如，可以適當(dāng)?shù)亟M合第四變型例至第七變型例。在這種情況下，組合的多條信息(例如，處理工具標(biāo)識信息和夾具標(biāo)識信息）被發(fā)送到力量計算單元，并且力量計算單元基于每條信息計算最佳的力量，并且將與計算結(jié)果對應(yīng)的驅(qū)動信號發(fā)送到力量調(diào)整單元。因此，調(diào)整了力量。
[0593]另外，例如，在第九變型例中，類似于第十一變型例，在主-從機械手500的操作期間，經(jīng)時變化檢測單元根據(jù)需要一直地或以固定周期檢測彈簧2的預(yù)設(shè)反作用力是否經(jīng)歷超過可容許極限的經(jīng)時變化。當(dāng)檢測到經(jīng)時變化時，經(jīng)時變化超過可容許極限的警告可以被配置成由顯示單元201造成的標(biāo)志或警告音調(diào)來給出。在這種情況下，顯示單元201構(gòu)成經(jīng)時變化警告單元。
[0594]另外，在這種情況下，響應(yīng)于警告激活調(diào)整模式。由此，可以通過手動調(diào)整機構(gòu)執(zhí)行期望的調(diào)整。
[0595][工業(yè)實用性]
[0596]根據(jù)上述操縱輸入裝置和具有該操縱輸入裝置的操縱系統(tǒng)，由于提供了力量調(diào)整單元，因此可以有利地設(shè)置操縱手柄的移位量和操縱阻力的力量之間的關(guān)系。
[0597][對附圖標(biāo)記的描述]
[0598]1、11、21、31、41、203L、203R、213、223、253、263、273、273A、700、710 :主夾具（操縱
單元）
[0599]la、21a :夾具部分(操縱單`元主體）
[0600]Ic :操縱手柄
[0601]lf、21f:移位軸
[0602]2、42、52 :彈簧(操縱阻力產(chǎn)生器、彈性構(gòu)件）
[0603]3、12a、13、33、213A、263A :力量調(diào)整單元
[0604]3a :力量調(diào)整構(gòu)件(手動調(diào)整機構(gòu)）
[0605]4 :編碼器
[0606]12 :阻力產(chǎn)生致動器(操縱阻力產(chǎn)生器）
[0607]13b、33b :致動器
[0608]13c,33c :調(diào)整輸入單元
[0609]62A :低彈性彈簧(操縱阻力產(chǎn)生器）
[0610]62B :高彈性彈簧(操縱阻力產(chǎn)生器）
[0611]100、101、102、103、104、105、106、107、107A、108、109、110、111、112 :操縱輸入裝置
[0612]201 :顯示單元
[0613]223B :夾具ID單元(標(biāo)識信息部）
[0614]273DU2C :力檢測單元(經(jīng)時變化檢測單元）
[0615]300 :從機械手(被操縱裝置）
[0616]303a、422 ：ID 識別單元
[0617]401、410、420、430、440、450、460、470、490 :主控制單元(操縱輸入控制單元）[0618]411、421、431、441、471、491 :力量計算單元
[0619]432 :過程模式選擇單元(過程模式輸入單元）
[0620]433,473 :輸入單元
[0621]442 :使用次數(shù)確定單元(經(jīng)時變化檢測單元）
[0622]443 :計數(shù)器
[0623]461 :調(diào)整量確定單元
[0624]472:力確定單元
[0625]500、501 :主-從機械手(機械手系統(tǒng)）
[0626]700a、7IOa :圓柱形部分(操縱單元主體）
[0627]700e :固定手柄(操縱手柄）
[0628]700b :可移動手柄(操縱手柄）
[0629]710c :操縱環(huán)(操縱手柄）
[0630]Op :操作者
【權(quán)利要求】
1.一種操縱輸入裝置，所述操縱輸入裝置包括: 操縱單元，其具有操縱單元主體和可移動地支承于所述操縱單元主體的操縱手柄； 操縱阻力產(chǎn)生器，其被配置成當(dāng)所述操縱手柄被操縱時響應(yīng)于所述操縱手柄的移位量產(chǎn)生操縱阻力；以及 力量調(diào)整單元，其被配置成調(diào)整與所述移位量相對的所述操縱阻力的力量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操縱輸入裝置，其中所述操縱手柄可旋轉(zhuǎn)地支承于所述操縱單元主體并且被安裝成允許進(jìn)行打開/閉合操縱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的操縱輸入裝置，其中所述力量調(diào)整單元固定與所述移位量相對的所述操縱阻力的力量的變化率特性，并且改變與所述移位量的基準(zhǔn)值相對的所述操縱阻力的力量的基準(zhǔn)力量值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的操縱輸入裝置，其中: 所述操縱阻力產(chǎn)生器包括彈性構(gòu)件，所述彈性構(gòu)件因所述操縱手柄的移位操縱而變形，并且被配置成產(chǎn)生所述操縱阻力；以及 所述力量調(diào)整單元使所述彈性構(gòu)件變形，并且調(diào)整所述彈性構(gòu)件的變形量以改變所述基準(zhǔn)力量值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的操縱輸入裝置，其中所述力量調(diào)整單元包括致動器，所述致動器被配置成改變所述基準(zhǔn)力量值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的操縱輸入裝置，其中所述操縱輸入裝置還包括操縱輸入控制單元，所述操縱輸入控制單元被配置成控制所述致動器的動作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的操縱輸入裝置，其中所述操縱輸入控制單元從被操縱裝置獲取關(guān)于所述被操縱裝置的標(biāo)識信息并且基于所述標(biāo)識信息控制所述致動器的動作。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的操縱輸入裝置，其中所述操縱單元包括標(biāo)識信息部，所述標(biāo)識信息部可拆卸地安裝在操縱輸入裝置主體上，并且當(dāng)被安裝時將關(guān)于所述操縱單元的標(biāo)識信息傳達(dá)至所述操縱輸入控制單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任一項所述的操縱輸入裝置，其中所述操縱輸入控制單元包括過程模式輸入單元，操作者通過所述過程模式輸入單元選擇由所述被操縱裝置執(zhí)行的過程模式，并且所述操縱輸入控制單元基于所述過程模式輸入單元輸入的過程模式來控制所述致動器的動作。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中的任一項所述的操縱輸入裝置，其中所述操縱輸入控制單元包括經(jīng)時變化檢測單元，所述經(jīng)時變化檢測單元被配置成檢測所述操縱阻力的經(jīng)時變化，并且當(dāng)所述經(jīng)時變化檢測單元檢測到所述操縱阻力的經(jīng)時變化時，所述操縱輸入控制單元控制所述致動器的動作，以校正所述操縱阻力的經(jīng)時變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操縱輸入裝置，其中所述經(jīng)時變化檢測單元基于所述操縱阻力產(chǎn)生器的操縱次數(shù)確定所述操縱阻力的經(jīng)時變化。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操縱輸入裝置，其中所述經(jīng)時變化檢測單元基于所述操縱阻力產(chǎn)生器的操縱時間確定所述操縱阻力的經(jīng)時變化。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操縱輸入裝置，所述操縱輸入裝置還包括力檢測單元，所述力檢測單元被配置成檢測所述操縱阻力產(chǎn)生器的反作用力， 其中所述經(jīng)時變化檢測單元基于所述操縱阻力產(chǎn)生器的反作用力的力量確定所述操縱阻力的經(jīng)時變化。
14.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的操縱輸入裝置，其中所述力量調(diào)整單元包括手動調(diào)整機構(gòu)，所述手動調(diào)整機構(gòu)被配置成手動地調(diào)整所述基準(zhǔn)力量值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的操縱輸入裝置，所述操縱輸入裝置還包括: 調(diào)整目標(biāo)設(shè)置裝置，其被配置成設(shè)置所述基準(zhǔn)力量值的調(diào)整目標(biāo)值；以及 調(diào)整檢測單元，其被配置成當(dāng)所述手動調(diào)整機構(gòu)工作時檢測所述基準(zhǔn)力量值與所述調(diào)整目標(biāo)值的差別，并且告知所述基準(zhǔn)力量值是否等于所述調(diào)整目標(biāo)值。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的操縱輸入裝置，所述操縱輸入裝置還包括調(diào)整檢測單元，所述調(diào)整檢測單元被配置成當(dāng)所述手動調(diào)整機構(gòu)工作時檢測所述基準(zhǔn)力量值與預(yù)設(shè)的調(diào)整目標(biāo)值的差別，并且告知所述基準(zhǔn)力量值是否等于所述調(diào)整目標(biāo)值。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中的任一項所述的操縱輸入裝置，所述操縱輸入裝置還包括: 經(jīng)時變化檢測單 元，其被配置成檢測所述操縱阻力的經(jīng)時變化；以及經(jīng)時變化警告單元，其被配置成當(dāng)所述經(jīng)時變化檢測單元檢測到所述操縱阻力的經(jīng)時變化時提供警告。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的操縱輸入裝置，其中所述經(jīng)時變化檢測單元基于所述操縱阻力產(chǎn)生器的操縱次數(shù)確定所述操縱阻力的經(jīng)時變化。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的操縱輸入裝置，其中所述經(jīng)時變化檢測單元基于所述操縱阻力產(chǎn)生器的操縱時間確定所述操縱阻力的經(jīng)時變化。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的操縱輸入裝置，所述操縱輸入裝置還包括力檢測單元，所述力檢測單元被配置成檢測所述操縱阻力產(chǎn)生器的反作用力， 其中所述經(jīng)時變化檢測單元基于所述操縱阻力產(chǎn)生器的反作用力的力量確定所述操縱阻力的經(jīng)時變化。
21.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的操縱輸入裝置，其中: 所述操縱阻力產(chǎn)生器包括阻力產(chǎn)生致動器，所述阻力產(chǎn)生致動器被配置成通過所述操縱手柄的移位操縱產(chǎn)生反作用力以產(chǎn)生所述操縱阻力；并且 所述力量調(diào)整單元調(diào)整與所述移位量的基準(zhǔn)值相對應(yīng)的所述阻力產(chǎn)生致動器的阻力力量。
22.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的操縱輸入裝置，其中所述力量調(diào)整單元改變與所述移位量相對的所述操縱阻力的力量的變化率特性，從而改變與所述移位量的基準(zhǔn)值相對的所述操縱阻力的力量的基準(zhǔn)力量值。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的操縱輸入裝置，其中所述操縱阻力產(chǎn)生器包括彈性構(gòu)件，所述彈性構(gòu)件的彈簧常數(shù)根據(jù)所述移位量而變化。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的操縱輸入裝置，其中所述操縱阻力產(chǎn)生器包括阻力產(chǎn)生致動器，所述阻力產(chǎn)生致動器通過所述操縱手柄的移位操縱產(chǎn)生反作用力以產(chǎn)生所述操縱阻力，并且使所述反作用力可調(diào)。
25.一種機械手系統(tǒng)，其具有根據(jù)權(quán)利要求1至24中的任一項的操縱輸入裝置。
【文檔編號】B25J13/02GK103687701SQ201280035827
【公開日】2014年3月26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