帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、操作輸入裝置及手術(shù)支援系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備保持如下部分的保持部件：第一移動(dòng)體，其安裝有安裝對(duì)象物；第二移動(dòng)體，其設(shè)有平衡錘；以及連結(jié)部，其將第一移動(dòng)體和第二移動(dòng)體連結(jié)起來，使得平衡錘具有朝向第一移動(dòng)體的移動(dòng)方向的相反側(cè)的方向成分而移動(dòng)。保持部件具有使保持部件能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，設(shè)安裝有安裝對(duì)象物的狀態(tài)的第一移動(dòng)體的質(zhì)量為M1，第二移動(dòng)體的質(zhì)量為M2，從轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心向第一移動(dòng)體的垂線的第一交點(diǎn)和第一移動(dòng)體的第一重心之間的距離最短時(shí)的、第一重心和第一移動(dòng)體上的第一交點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)1，從轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心向第二移動(dòng)體的垂線的第二交點(diǎn)和第二移動(dòng)體的第二重心之間的距離最短時(shí)的、第二重心和第二移動(dòng)體上的第二交點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)2時(shí)，滿足M2＝(L1/L2)×M1。
【專利說明】帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、操作輸入裝置及手術(shù)支援 系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、操作輸入裝置及手術(shù)支援系統(tǒng)
[0002] 本申請(qǐng)基于2012年06月13日在日本申請(qǐng)的特愿2012 - 133547號(hào)主張優(yōu)先權(quán)， 在此引用其內(nèi)容。

【背景技術(shù)】
[0003] 以往，作為用于進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的裝置，已知主從方式的遠(yuǎn)程操作裝置。主從方式的 遠(yuǎn)程操作裝置一般具備：操作輸入裝置，其用于操作者進(jìn)行操作輸入；和動(dòng)作部，其根據(jù)來 自操作輸入裝置的指令進(jìn)行動(dòng)作。此時(shí)，出于補(bǔ)償操作輸入裝置和動(dòng)作部的自重來減輕動(dòng) 作時(shí)負(fù)載的目的，已知使用彈簧、驅(qū)動(dòng)器或者配重等。
[0004] 例如，在專利文獻(xiàn)1中，公開了使用恒張力彈簧來補(bǔ)償自重的結(jié)構(gòu)。并且，在專利 文獻(xiàn)2中，公開了使用馬達(dá)來補(bǔ)償自重的結(jié)構(gòu)。而且，在專利文獻(xiàn)3中，公開了使用連桿及 彈簧來補(bǔ)償自重的結(jié)構(gòu)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本國特開平9-272082號(hào)公報(bào) [0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本國特開2007-98507號(hào)公報(bào) [0009] 專利文獻(xiàn)3 :日本國特許第4144021號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明所要解決的課題
[0011] 然而，在使用彈簧來補(bǔ)償自重的結(jié)構(gòu)中，存在由于誤差而無法成為所設(shè)計(jì)的彈性 常數(shù)的情況，存在無法高精度地補(bǔ)償自重的情況。并且，在多軸的遠(yuǎn)程操作裝置中，需要相 對(duì)于各軸獨(dú)立地構(gòu)成帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其結(jié)果為，裝置具有大型化的傾向。
[0012] 本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，在具有有著俯仰角的旋轉(zhuǎn)軸和與 該旋轉(zhuǎn)軸連接的直線運(yùn)動(dòng)軸的機(jī)構(gòu)中，提供能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)高精度地補(bǔ)償自重的帶有自 重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、操作輸入裝置及手術(shù)支援系統(tǒng)。
[0013] 用于解決課題的手段
[0014] 為了解決上述課題，本發(fā)明提出以下手段。
[0015] 本發(fā)明的第一方式的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備保持如下部分的保持部 件：第一移動(dòng)體，其安裝有安裝對(duì)象物；第二移動(dòng)體，其設(shè)有平衡錘；以及連結(jié)部，其將所述 第一移動(dòng)體和所述第二移動(dòng)體連結(jié)起來，使得所述平衡錘具有朝向所述第一移動(dòng)體的移動(dòng) 方向的相反側(cè)的方向成分而移動(dòng)，所述保持部件具有使所述保持部件能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸， 設(shè)安裝有所述安裝對(duì)象物的狀態(tài)的所述第一移動(dòng)體的質(zhì)量為M1，所述第二移動(dòng)體的質(zhì)量為 M2,從所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心向所述第一移動(dòng)體的垂線的第一交點(diǎn)和所述第一移動(dòng)體的第 一重心之間的距離最短時(shí)的、所述第一重心和所述第一移動(dòng)體上的所述第一交點(diǎn)之間的距 離為L(zhǎng)1，從所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心向所述第二移動(dòng)體的垂線的第二交點(diǎn)和所述第二移動(dòng)體 的第二重心之間的距離最短時(shí)的、所述第二重心和所述第二移動(dòng)體上的所述第二交點(diǎn)之間 的距離為L(zhǎng)2時(shí)，滿足M2 = (L1/L2) XM1。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第二方式，也可以是在上述第一方式中，所述第一移動(dòng)體和所述第 二移動(dòng)體相互平行并向相反方向直線移動(dòng)。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的第三方式，也可以是在上述第一方式、或上述第二方式中，所述第一 移動(dòng)體具有沿連結(jié)所述第一移動(dòng)體上的所述第一交點(diǎn)和所述第一重心的直線方向延伸的 第一齒條，所述第二移動(dòng)體具有沿連結(jié)所述第二移動(dòng)體上的所述第二交點(diǎn)和所述第二重心 的直線方向延伸的第二齒條，所述連結(jié)部具有與所述第一齒條及所述第二齒條嚙合的齒輪 部。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的第四方式，也可以是在上述第三方式中，所述齒輪部具有：與所述第 一齒條嚙合的第一齒輪；和與所述第二齒條嚙合的第二齒輪，設(shè)所述第一齒輪的第一半徑 為dl，所述第二齒輪的第二半徑為d2時(shí)，滿足M2 = (L1/L2) XMl = (dl/d2) XM1。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的第五方式，也可以是在上述第一方式至上述第四方式的任意一種方 式中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心是所述保持部件的重心附近。
[0020] 本發(fā)明的第六方式的操作輸入裝置具備：上述第一方式至第五方式中任意一項(xiàng)所 述的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；基臺(tái)，其連結(jié)于所述帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 抵接部，其設(shè)于所述基臺(tái)并能夠供所述第一移動(dòng)體的一部分抵接；以及相對(duì)值方式的檢測(cè) 部，其對(duì)所述第一移動(dòng)體、所述第二移動(dòng)體及所述連結(jié)部中至少任意一方的移動(dòng)量或位置 進(jìn)行檢測(cè)，在所述第一移動(dòng)體與所述抵接部抵接的位置關(guān)系下，所述檢測(cè)部被初始化。
[0021] 本發(fā)明的第七方式的手術(shù)支援系統(tǒng)具備：上述第六方式所述的操作輸入裝置；和 動(dòng)作部，其具有用于對(duì)患者進(jìn)行手術(shù)的手術(shù)工具，所述動(dòng)作部與所述操作輸入裝置連接，并 至少根據(jù)所述檢測(cè)部中檢測(cè)到的移動(dòng)量或位置進(jìn)行動(dòng)作。
[0022] 發(fā)明效果
[0023] 根據(jù)上述帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、操作輸入裝置及手術(shù)支援系統(tǒng)，能夠以 簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)高精度地補(bǔ)償自重。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是示出本發(fā)明第1實(shí)施方式的手術(shù)支援系統(tǒng)的整體圖。
[0025] 圖2是示出設(shè)于本發(fā)明第1實(shí)施方式的手術(shù)支援系統(tǒng)的主操作輸入裝置中的操作 部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0026] 圖3是示出本發(fā)明第1實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分的放大圖。
[0027] 圖4是示出本發(fā)明第1實(shí)施方式的操作部中的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0028] 圖5是設(shè)于本發(fā)明第1實(shí)施方式的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 的示意圖。
[0029] 圖6是示出本發(fā)明第1實(shí)施方式的實(shí)施方式的變形例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0030] 圖7是示出本發(fā)明第2實(shí)施方式的操作輸入裝置的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031] (第1實(shí)施方式）
[0032] 對(duì)本發(fā)明第1實(shí)施方式的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（以下簡(jiǎn)單稱作"直線運(yùn) 動(dòng)機(jī)構(gòu)"。）、操作輸入裝置及手術(shù)支援系統(tǒng)進(jìn)行說明。圖1是示出本實(shí)施方式的手術(shù)支援 系統(tǒng)的整體圖。圖2是示出設(shè)于手術(shù)支援系統(tǒng)的主操作輸入裝置中的操作部的結(jié)構(gòu)的立體 圖。圖3是示出直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分的放大圖。圖4是示出直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的 圖。
[0033] 如圖1所示，手術(shù)支援系統(tǒng)1是主從方式的手術(shù)支援系統(tǒng)，具備主操作輸入裝置 2 (操作輸入裝置）、從機(jī)械手50 (動(dòng)作部）和控制部52。
[0034] 主操作輸入裝置2作為將操作者Op的動(dòng)作向從機(jī)械手50傳遞的主結(jié)構(gòu)發(fā)揮功 能，具備顯示部3和操作部4。
[0035] 顯示部3顯示由未圖示的照相機(jī)拍攝的患者P的手術(shù)部及其附近的圖像。作為顯 示部3,可以適當(dāng)選擇采用液晶顯示器或有機(jī)EL顯示器等公知的顯示器裝置。
[0036] 如圖1所示，操作部4以能夠通信的方式與控制部52連接，并且配置在顯示部3的 前側(cè)以使操作者Op能夠一邊看顯示部3 -邊進(jìn)行操作。雖然未圖示，但在本實(shí)施方式中， 操作部4分別設(shè)于操作者Op的右手側(cè)和左手側(cè)。通過操作者Op把持操作部4的夾部40, 操作部4的位置姿勢(shì)信息被輸入到后述的位置姿勢(shì)檢測(cè)部53。操作部4 一般期望具有6個(gè) 自由度。如果僅將位置信息輸入位置姿勢(shì)檢測(cè)部53,則操作部4也可以是3個(gè)自由度。
[0037] 如圖2所示，操作部4具備：基臺(tái)5 ;第一臂8,其經(jīng)由第一關(guān)節(jié)6連結(jié)于基臺(tái)5 ;保 持部件21，其經(jīng)由第二關(guān)節(jié)9連結(jié)于第一臂8 ;第一移動(dòng)體24,其借助第三關(guān)節(jié)11相對(duì)于保 持部件21進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)；第二臂13,其經(jīng)由第四關(guān)節(jié)12連結(jié)于第一移動(dòng)體24 ;第三臂15， 其經(jīng)由第五關(guān)節(jié)14連結(jié)于第二臂13 ;以及夾部40,其經(jīng)由第六關(guān)節(jié)16連結(jié)于第三臂15。
[0038] 第一關(guān)節(jié)6是能夠使第一臂8相對(duì)于基臺(tái)5繞沿水平方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的關(guān) 節(jié)。
[0039] 第二關(guān)節(jié)9是能夠使保持部件21相對(duì)于第一臂8繞與第一關(guān)節(jié)6的旋轉(zhuǎn)軸垂直 的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)。
[0040] 第三關(guān)節(jié)11是沿與第二關(guān)節(jié)9及第一關(guān)節(jié)6的旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向使第一移動(dòng)體 24相對(duì)于保持部件21進(jìn)退的直線運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)。
[0041] 第四關(guān)節(jié)12是能夠使第二臂13以第三關(guān)節(jié)11的直線運(yùn)動(dòng)軸向?yàn)樾D(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的 關(guān)節(jié)。
[0042] 第五關(guān)節(jié)14是能夠使第三臂15相對(duì)于第二臂13繞與第四關(guān)節(jié)12的旋轉(zhuǎn)軸垂直 的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)。
[0043] 第六關(guān)節(jié)16是能夠使夾部40相對(duì)于第三臂15繞與第五關(guān)節(jié)14的旋轉(zhuǎn)軸垂直的 旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)。
[0044] 通過使用第一關(guān)節(jié)6、第二關(guān)節(jié)9及第三關(guān)節(jié)11，能夠以第一關(guān)節(jié)6和第二關(guān)節(jié)9 的旋轉(zhuǎn)軸相交的點(diǎn)為中心，構(gòu)建三維極坐標(biāo)系，能夠確定第一移動(dòng)體24的末端部的位置。
[0045] 通過在第四關(guān)節(jié)12、第五關(guān)節(jié)14、第六關(guān)節(jié)16的旋轉(zhuǎn)軸相交的位置付近配置夾部 40來形成萬向接頭結(jié)構(gòu)，能夠相對(duì)于第四關(guān)節(jié)12位置不變化地輸入姿勢(shì)。
[0046] S卩，在通過第一關(guān)節(jié)6和第二關(guān)節(jié)9的旋轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)、并與第三關(guān)節(jié)的直線運(yùn)動(dòng)軸 平行的軸上，以與第四關(guān)節(jié)12、第五關(guān)節(jié)14、第六關(guān)節(jié)16的旋轉(zhuǎn)軸相交的方式配置夾部40。 由此，能夠根據(jù)第一關(guān)節(jié)6、第二關(guān)節(jié)9、第三關(guān)節(jié)11的移動(dòng)量計(jì)算夾部40的位置。
[0047] 本實(shí)施方式的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成為，即便夾部40的位置移動(dòng)，無 論各關(guān)節(jié)的移動(dòng)量如何都補(bǔ)償自重，不會(huì)損失夾部40的操作性。
[0048] 如圖2及圖3所示，在第一關(guān)節(jié)6及第二關(guān)節(jié)9設(shè)有在各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)時(shí)付與若干 阻力的制動(dòng)器7、10。例如，如圖3所示，設(shè)于第二關(guān)節(jié)9的制動(dòng)器10具有：固定于第一臂 8的第一按壓板8a ;和固定于保持部件21的第二按壓板11a，通過第一按壓板8a和第二按 壓板Ila隔著膜、橡膠等的墊X接觸，而產(chǎn)生滑動(dòng)阻力。設(shè)于第一關(guān)節(jié)6的制動(dòng)器7也是以 與設(shè)于第二關(guān)節(jié)9的制動(dòng)器10相同的原理產(chǎn)生滑動(dòng)阻力的結(jié)構(gòu)。另外，各制動(dòng)器7、10也 可以形成為能夠調(diào)整滑動(dòng)阻力的大小。
[0049] 如圖4所示，保持部件21具備使第二關(guān)節(jié)9和第四關(guān)節(jié)12之間的距離變化的第 三關(guān)節(jié)11。第三關(guān)節(jié)11具備第一移動(dòng)體24、第二移動(dòng)體26和連結(jié)部29。
[0050] 保持部件21是經(jīng)由第二關(guān)節(jié)9而與第一臂8連結(jié)的中空部件。在保持部件21的 內(nèi)部配置有第一移動(dòng)體24及第二移動(dòng)體26的一部分以及連結(jié)部29。并且，在保持部件21 內(nèi)設(shè)有進(jìn)退自如地保持第一移動(dòng)體24的第一引導(dǎo)件22、和進(jìn)退自如地保持第二移動(dòng)體26 的第二引導(dǎo)件23。在本實(shí)施方式中，第一引導(dǎo)件22和第二引導(dǎo)件23均固定于保持部件21 的內(nèi)表面。并且，第一引導(dǎo)件22和第二引導(dǎo)件23相互平行地配置。
[0051] 保持部件21能夠以第二關(guān)節(jié)9為轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸在保持部件21上的位 置是保持部件21的重心附近。如果用于使保持部件21轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置在利用保持部 件21和第一臂8的摩擦力保持平衡的范圍內(nèi)，例如距離保持部件21的重心1或2厘米左 右，則即使偏離也無妨。
[0052] 第一移動(dòng)體24形成為棒狀，并設(shè)成第一移動(dòng)體24的一端從保持部件21突出的狀 態(tài)。在第一移動(dòng)體24的突出端安裝有上述第四關(guān)節(jié)12。從第二臂13至夾部40的各結(jié)構(gòu) 要素（參照?qǐng)D2)在本實(shí)施方式中是安裝于第一移動(dòng)體24的安裝對(duì)象物A。
[0053] 如圖4所示，第一移動(dòng)體24具有沿第一移動(dòng)體24的長(zhǎng)度方向延伸（沿連結(jié)第一 移動(dòng)體24的后述的第一交點(diǎn)和第一重心的直線方向延伸）的齒條25 (第一齒條）。
[0054] 第二移動(dòng)體26形成為棒狀，并且與第一移動(dòng)體24平行地配置。在第二移動(dòng)體26 固定有具有規(guī)定質(zhì)量的平衡錘27。平衡錘27是相對(duì)于安裝對(duì)象物A的配重。第二移動(dòng)體 26具有沿第二移動(dòng)體26的長(zhǎng)度方向延伸（沿連結(jié)第二移動(dòng)體26的后述的第二交點(diǎn)和第二 重心的直線方向延伸）的齒條28 (第二齒條）。
[0055] 連結(jié)部29具有朝向第一移動(dòng)體24的移動(dòng)方向的相反側(cè)的方向成分并以平衡錘27 移動(dòng)的方式將第一移動(dòng)體24和第二移動(dòng)體26連結(jié)起來。本實(shí)施方式的連結(jié)部29具備與 第一移動(dòng)體24的齒條嚙合、且與第二移動(dòng)體26的齒條嚙合的小齒輪30 (齒輪部）、和將小 齒輪30支承成旋轉(zhuǎn)自如的軸體31。小齒輪30借助軸體31支承于保持部件21。即，在本 實(shí)施方式中，第一移動(dòng)體24、第二移動(dòng)體26和連結(jié)部29以具有平行軸的齒輪的方式構(gòu)成。 這樣，第一移動(dòng)體24和第二移動(dòng)體26經(jīng)由小齒輪30連結(jié)，因此第一移動(dòng)體24和第二移動(dòng) 體26彼此平行，并向相反的方向直線移動(dòng)。在本實(shí)施方式中，第一移動(dòng)體24的直線移動(dòng)量 的絕對(duì)值與第二移動(dòng)體26的直線移動(dòng)量的絕對(duì)值相等。
[0056] 圖5是設(shè)于保持部件21的第三關(guān)節(jié)11的示意圖。
[0057] 固定于第二移動(dòng)體26的平衡錘27的位置及質(zhì)量以使圖5所示意地示出的力的力 矩N1、N2平衡的方式設(shè)定。即，設(shè)
[0058] 安裝有安裝對(duì)象物A的狀態(tài)的第一移動(dòng)體24的質(zhì)量為Ml，
[0059] 包括平衡錘27的第二移動(dòng)體26的質(zhì)量為M2，
[0060] 從第二關(guān)節(jié)9的旋轉(zhuǎn)中心向第一移動(dòng)體24的直線運(yùn)動(dòng)軸的垂線的垂足位置為 Pl (第一交點(diǎn)），
[0061] 安裝對(duì)象物A和第一移動(dòng)體24的重心位置為P2 (第一重心），
[0062] 從第二關(guān)節(jié)9的旋轉(zhuǎn)中心向第二移動(dòng)體26的直線運(yùn)動(dòng)軸的垂線的垂足位置為 P3 (第二交點(diǎn)），
[0063] 包括平衡錘27的第二移動(dòng)體26的重心位置為P4 (第二重心），
[0064] 第一移動(dòng)體24處于初始位置狀態(tài)時(shí)的位置Pl和位置P2的距離（在從轉(zhuǎn)動(dòng)軸的 轉(zhuǎn)動(dòng)中心向第一移動(dòng)體24的垂線的第一交點(diǎn)和第一移動(dòng)體24的第一重心的距離為后述的 最短時(shí)的、第一重心和第一移動(dòng)體24的第一交點(diǎn)之間的距離）為L(zhǎng)1，
[0065] 第二移動(dòng)體26處于初始位置狀態(tài)時(shí)的位置P3和位置P4的距離（在從轉(zhuǎn)動(dòng)軸的 轉(zhuǎn)動(dòng)中心向第二移動(dòng)體26的垂線的第二交點(diǎn)和第二移動(dòng)體26的第二重心的距離為后述的 最短時(shí)的、第二重心和第二移動(dòng)體26的第二交點(diǎn)之間的距離）為L(zhǎng)2時(shí)，

【權(quán)利要求】
1. 一種帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其具備保持如下部分的保持部件： 第一移動(dòng)體，其安裝有安裝對(duì)象物； 第二移動(dòng)體，其設(shè)有平衡錘；以及 連結(jié)部，其將所述第一移動(dòng)體和所述第二移動(dòng)體連結(jié)起來，使得所述平衡錘具有朝向 所述第一移動(dòng)體的移動(dòng)方向的相反側(cè)的方向成分而移動(dòng)， 所述保持部件具有使所述保持部件能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸， 設(shè)安裝有所述安裝對(duì)象物的狀態(tài)的所述第一移動(dòng)體的質(zhì)量為M1，所述第二移動(dòng)體的質(zhì) 量為M2,從所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心向所述第一移動(dòng)體的垂線的第一交點(diǎn)和所述第一移動(dòng)體 的第一重心之間的距離最短時(shí)的、所述第一重心和所述第一移動(dòng)體上的所述第一交點(diǎn)之間 的距離為L(zhǎng)1，從所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心向所述第二移動(dòng)體的垂線的第二交點(diǎn)和所述第二移 動(dòng)體的第二重心之間的距離最短時(shí)的、所述第二重心和所述第二移動(dòng)體上的所述第二交點(diǎn) 之間的距離為L(zhǎng)2時(shí)，滿足M2 = (L1/L2) XM1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中， 所述第一移動(dòng)體和所述第二移動(dòng)體相互平行并向相反方向直線移動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中， 所述第一移動(dòng)體具有沿連結(jié)所述第一移動(dòng)體上的所述第一交點(diǎn)和所述第一重心的直 線方向延伸的第一齒條， 所述第二移動(dòng)體具有沿連結(jié)所述第二移動(dòng)體上的所述第二交點(diǎn)和所述第二重心的直 線方向延伸的第二齒條， 所述連結(jié)部具有與所述第一齒條及所述第二齒條嚙合的齒輪部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中， 所述齒輪部具有： 與所述第一齒條哨合的第一齒輪；和 與所述第二齒條嚙合的第二齒輪， 設(shè)所述第一齒輪的第一半徑為dl，所述第二齒輪的第二半徑為d2時(shí)， 滿足 M2 = (L1/L2) XM1 = (dl/d2) XM1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中， 所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心是所述保持部件的重心附近。
6. -種操作輸入裝置，其具備： 權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 基臺(tái)，其連結(jié)于所述帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 抵接部，其設(shè)于所述基臺(tái)并能夠供所述第一移動(dòng)體的一部分抵接；以及 相對(duì)值方式的檢測(cè)部，其對(duì)所述第一移動(dòng)體、所述第二移動(dòng)體及所述連結(jié)部中至少任 意一方的移動(dòng)量或位置進(jìn)行檢測(cè)， 在所述第二移動(dòng)體與所述抵接部抵接的位置關(guān)系下，所述檢測(cè)部被初始化。
7. -種手術(shù)支援系統(tǒng)，其具備： 權(quán)利要求6所述的操作輸入裝置；和 動(dòng)作部，其具有用于對(duì)患者進(jìn)行手術(shù)的手術(shù)工具，所述動(dòng)作部與所述操作輸入裝置連 接，并至少根據(jù)所述檢測(cè)部中檢測(cè)到的移動(dòng)量或位置進(jìn)行動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】B25J13/02GK104364060SQ201380030550
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】岸宏亮 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社