医疗用机械手和医疗用机械手控制方法_4

文档序号:8546949阅读:来源:国知局
步骤 S22。
[0129]由于步骤S22及此后的过程与第一实施方式中的相同,因此在这里将不重复其描述。
[0130]另一方面,当夹持钳30在目标组织P2的治疗之后为直线形状时,步骤S16中的确定结果为是,然后过程转到步骤S20。由于步骤S20及此后的过程与第一实施方式中的相同,因此在这里将不重复其描述。
[0131]根据具有这种构造的本实施方式的医疗用机械手2,当夹持钳30移动到近端侧时,由于夹持钳30不可能与除了当接收到操作指令时与其接触的组织之外的组织接触,因此能够抑制夹持钳30与大肠Pl的壁等接触。
[0132]如果弯曲的夹持钳30延伸成为直线形状,则存在夹持钳30的远端部接近并接触在前侧的组织的可能性。然而,通过使夹持钳30沿着布置基准线L3移动到近端侧,能够帮助阻止夹持钳30的远端部与组织接触。
[0133](第三实施方式)
[0134]接下来,将参照图2、图13至图15描述本发明的第三实施方式,其中,将相同的参考标号赋予与上述实施方式中相同的部件,并且在这里将不重复其描述。
[0135]如图2中所示,本实施方式的医疗用机械手3包括代替第一实施方式中的医疗用机械手I的内窥镜控制部72的内窥镜控制部101。
[0136]当使夹持钳30移动到近端侧时,在不需要使夹持钳30移动到与距离在接收到用于改变角度的操作指令时的位置相比更靠近远端侧的情况下,内窥镜控制部101使夹持钳30的远端部移动到近端侧。
[0137]将在与使用第一实施方式的医疗用机械手I的技术不同的点上来描述使用本实施方式的医疗用机械手3的技术。图13是例示了在输出用于改变弯曲部13的角度的操作指令的情况下的过程的流程图。在下文中,假定在目标组织P2的治疗之后使夹持钳30如图14中所示地弯曲。这里,将沿着轴线Cl从内窥镜插入部10的远端表面12a到夹持钳30的远端的长度表不为L5。
[0138]在图13中的步骤S16中,确定夹持钳30的形状是否为直线形状。由于夹持钳30弯曲(否),因此过程转到步骤S40。
[0139]在步骤S40中,内窥镜控制部101使夹持钳30移动到近端侧。这里,如图15中所示,在不需要使夹持钳30的远端部移动到与距离在接收到用于改变角度的操作指令时的位置相比更靠近远端侧的情况下,夹持钳30的远端部移动到近端侧。此外,夹持钳30的远端部直线地移动到通道11的开口 11a。当夹持钳30的远端部移动到近端侧时,将沿着轴线Cl从内窥镜插入部10的远端表面12a到夹持钳30的远端的长度表示为比上述长度L5短的L6。作为控制除了夹持钳30中的远端部以外的部件的方法,可以使用诸如已知的柔顺(compliance)控制这样的期望的控制方法。
[0140]然后,过程转到步骤S22。由于步骤S22及此后的过程与第一实施方式中的相同,因此在这里将不重复其描述。
[0141 ] 另一方面,在夹持钳30在目标组织P2的治疗之后为直线形状的情况下,步骤S16中的确定结果为是,然后过程转到上面描述的步骤S20。在这里将不重复步骤S20及此后的过程的描述。
[0142]根据具有这种构造的本实施方式的医疗用机械手3,由于夹持钳30的远端部移动到与距离在接收到用于改变角度的操作指令时的位置相比更靠近近端侧,因此能够抑制夹持钳30与在前侧的组织等接触。也就是说,通过在不需要使夹持钳30的远端部移动到远端侧的情况下使夹持钳30的远端部移动到近端侧,能够实现上述效果。
[0143]此外,通过使夹持钳30的远端部直线地移动到通道11的开口 11a,能够缩短夹持钳30的远端部移动的移动路径,并且能够减少移动时间。
[0144]在本实施方式中,当夹持钳30移动到近端侧时,内窥镜控制部101使夹持钳30的远端部直线地移动到通道11的开口 11a,然而,这不是不可或缺的。至少,夹持钳30的远端部能够在不需要移动到远端侧的情况下移动到与距离在接收到操作指令时的位置相比更靠近近端侧是足够的。
[0145](第四实施方式)
[0146]接下来,将参照图2、图16至图18描述本发明的第四实施方式,其中,将相同的参考标记赋予与上述实施方式中相同的部件,并且在这里将不重复其描述。
[0147]如图2中所示,本实施方式的医疗用机械手4包括代替第一实施方式中的医疗用机械手I的内窥镜控制部72的内窥镜控制部111。
[0148]如图16和图18中所示,内窥镜控制部111的运算单元将初始视野范围R3存储在存储器中,该初始视野范围R3是摄像单元18a在接收到用于使弯曲部13弯曲的操作指令时的Tl时刻相对于内窥镜插入部10的位置Q3的视野范围。如图17所示,内窥镜控制部111通过在初始视野范围R3内被摄像成图像Gl的目标组织P2等的形状或颜色来识别初始视野范围R3的边界。如图16和图17中所示,当内窥镜控制部111接收操作指令时,假定夹持钳30的远端布置在摄像单元18a的视野范围内。能够通过执行针对设置在刚性远端部12的远端表面12a中的摄像单元18a的视图、从远端表面12a伸出的夹持钳30的形状、以及图像Gl的已知的图像分析,来确定夹持钳30的远端是否位于初始视野范围R3内。
[0149]如图18中所示,内窥镜控制部111在接收到操作指令时的Tl时刻同时开始夹持钳30到近端侧的移动以及内窥镜插入部10的弯曲部13的弯曲。此外,在夹持钳30的远端到达初始视野范围R3的边缘部分时的T5时刻,停止内窥镜插入部10的弯曲,并且执行夹持钳30到近端侧的移动。图16中示出了在T5时刻的视野范围R4。由摄像单元18a在T5时刻获得的图像和在图17中所示的图像G2 —样。
[0150]在整个夹持钳30容纳在通道11内部并且完成夹持钳30的缩回操作时的在图18中所示的T6时刻,重新开始内窥镜插入部10的弯曲。
[0151]根据具有这种构造的本实施方式的医疗用机械手4,在操作部50产生用于使弯曲部13弯曲的操作指令之后,内窥镜插入部10的弯曲部13立即开始弯曲。因此,当操作者O操作操作部50时,能够减少即使当操作者O操作操作部50时,内窥镜插入部10不太可能弯曲所导致的操作者O的不适。
[0152]由于在接收到操作指令时的Tl时刻开始内窥镜插入部10的弯曲,因此本实施方式也可以应用于当操作者手动地操作角度旋钮(knob)等时使弯曲部13弯曲的情况。在这种情况下,将用于检测角度旋钮被操作的传感器设置在角度旋钮的附近,并且设置有治疗部往复电机20。此外,在传感器检测到角度旋钮被操作的同时,通过治疗部往复电机20来使夹持钥' 30移动到近端侧。
[0153](第五实施方式)
[0154]接下来,将参照图19至图22描述本发明的第五实施方式,其中,将相同的参考标号赋予与第一实施方式中相同的部件,并且在这里将不重复其描述。
[0155]如图19和图20中所示,在本实施方式的医疗用机械手5中,夹持钳30和内窥镜插入部(摄像部)140可伸缩地插入到形成在套管(overtube)(插入部)120中的腔121和122中,能够向前和缩回移动。
[0156]使腔121和腔122形成为在套管120的轴线C4的方向上延伸。在套管120的远端侧,设置有具有与内窥镜插入部10的弯曲部13相似的构造的弯曲部123。操作线(未示出)的远端部连接到弯曲部123。通过由弯曲电机126来拖曳操作线的近端部,能够使弯曲部123弯曲。
[0157]具有与第一实施方式的治疗部往复电机20和治疗部检测传感器21的构造相同的构造的治疗部往复电机127和内窥镜往复电机128、以及治疗部检测传感器129和内窥镜检测传感器130分别设置在套管120中。
[0158]能够通过治疗部往复电机127来使插入到腔121中的夹持钳30前进和缩回,并且能够通过治疗部检测传感器129来检测夹持钳30的在轴线C4的方向上的位置。同样地,能够通过内窥镜往复电机128来使插入到腔122中的内窥镜插入部140前进和缩回,并且能够通过内窥镜检测传感器130来检测内窥镜插入部140的在轴线C4的方向上的位置。
[0159]内窥镜插入部140在由诸如树脂这样的柔性材料形成的杆状主体(摄像部主体)141的远端表面141a中设置有上述照明部17(在图19中未示出)和摄像单元18a,该照明部17和该摄像单元18a暴露在外面。本实施方式的内窥镜插入部140不包括通过操作能够弯曲的弯曲部。
[0160]通过操作臂52和53来切换操作目标的开关55设置在操作部50上。
[0161]开关55切换在内窥镜插入部140、夹持钳30和套管120 (在下文中,被称为“内窥镜插入部140等”)之间通过操作臂52和53操作的目标。
[0162]控制设备70包括代替内窥镜控制部72的内窥镜控制部151。内窥镜控制部151被构造成类似于内窥镜控制部72,并且根据来自操作部50的操作指令来控制内窥镜插入部140等。
[0163]在本文中,将在与使用第一实施方式的医疗用机械手I的技术不同的点上来描述使用具有这种构造的本实施方式的医疗用机械手5的技术。在下文中,假定在目标组织P2的治疗之后,内窥镜插入部140伸出到与距离套管120的远端表面120a相比更靠近前侧,并且夹持钳30比内窥镜插入部140进一步伸出到前侧。夹持钳30是直线形状。
[0164]分别通过治疗部检测传感器129和内窥镜检测传感器130来检测夹持钳30和内窥镜插入部140从套管120的远端表面120a伸出的长度,并且通过总线71将这些长度输出到内窥镜控制部151。
[0165]操作者O可以借助操作开关55通过操作臂52来操作套管120。
[0166]当接收到用于改变套管120的弯曲部123的角度的操作指令时,内窥镜控制部151执行夹持钳30的缩回操作,其中,夹持钳30移动到近端侧,直到夹持钳30的远端达到内窥镜插入部140的在如图21中所示的轴线C4的方向上的远端表面141a的位置为止。
[0167]此外,在完成缩回操作之后,套管120的弯曲部123如图22中所示地弯曲。
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