治疗用机械手和机械手系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及治疗用机械手和机械手系统。
【背景技术】
[0002]以往，公知有如下的治疗用机械手:该治疗用机械手在插入部的前端具有2条臂，这2条臂在长度方向上相邻地具有2个弯曲部(例如参照专利文献1。)。并且，公知有如下的治疗用机械手，该治疗用机械手具备具有在长度方向上相邻的2个屈曲关节和配置在其基端侧的滚动关节的臂，以在插入部的侧方进行处置，(例如参照专利文献2。)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2010-57914号公报
[0006]专利文献2:美国专利第8057385号说明书
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]但是，在专利文献1的治疗用机械手中，存在如下的不良情况:对处置器械的朝向进行变更的前端侧的关节以描绘平缓曲线的方式弯曲，因此，无法进行配置在插入部主体附近的患部的处置。并且，在专利文献2的治疗用机械手中，存在如下的不良情况:为了使前端的处置器械向与屈曲关节的移动方向交叉的方向移动，必须使根部的滚动关节进行动作，治疗用机械手的大致整体移动，与周围组织等接触。
[0009]本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够减少与周围组织等的干涉并对配置在接近插入部主体的位置的患部进行处置的治疗用机械手和机械手系统。
[0010]用于解决课题的手段
[0011 ] 为了实现上述目的，本发明提供以下手段。
[0012]本发明的一个方式提供一种治疗用机械手，其具有:插入部主体；至少一条臂，其被设置成从该插入部主体的前端面向前方突出，在前端具有末端执行器；以及内窥镜，其设置在所述插入部主体上，具有能够对所述臂前端的所述末端执行器进行观察的视野范围，所述臂从所述前端一侧起依次具有:第1屈曲关节，其能够使所述末端执行器绕与该臂的长度轴垂直的第1轴线摆动；能够绕所述长度轴旋转的中间滚动关节；以及能够绕与所述长度轴垂直的第2轴线摆动的第2屈曲关节，所述第1屈曲关节能够相对于所述长度轴至少在单侧屈曲90°以上。
[0013]根据本方式，在从前端面侧将插入部主体插入到体腔内时，以从前端面向前方突出的方式配置臂，能够对插入部的前方的体腔内壁进行基于臂的处置。该情况下，通过配置在前端侧的能够屈曲90°以上的第1屈曲关节，能够容易地处置配置在接近装置主体的前端面的位置的部位，能够通过前端的末端执行器实施处置。
[0014]该情况下，在体腔内使第1屈曲关节屈曲的状态下使对接近装置主体的部位进行处置的末端执行器向与第1屈曲关节的屈曲平面交叉的方向移动时，使中间滚动关节旋转。当使配置在第1屈曲关节与第2屈曲关节之间的中间滚动关节旋转时，能够仅使配置在比中间滚动关节更靠前端侧的第1屈曲关节和末端执行器旋转，能够减小旋转半径并减少周围组织与臂的干涉。
[0015]在上述方式中，也可以是，在所述插入部主体中设置有贯通孔，该贯通孔沿着该插入部主体的长度方向贯通并在所述前端面开口，以能够移动的方式收容所述内窥镜，在该贯通孔中，从所述前端面的开口起在规定长度范围内设置有具有比所述内窥镜的外径尺寸大的宽度尺寸的切口。
[0016]由此，在设置在插入部主体中的贯通孔内收容有内窥镜的状态下将插入部主体插入到体腔内，在要处置的部位的附近，使贯通孔内收容的内窥镜在贯通孔的长度方向上移动，由此，能够使内窥镜在长度方向上进退，从插入部主体的前端面的开口突出。突出的内窥镜使该内窥镜所具有的弯曲部弯曲并使视场朝向期望方向，能够对配置在臂的前端的末端执行器进行观察。
[0017]该情况下，在使从插入部主体的前端面的开口突出的内窥镜弯曲的形态下，当使其在贯通孔的长度方向上后退时，内窥镜的长度方向的中途位置收容在设于贯通孔的前端的切口中，由此，能够经由切口使贯通孔内的内窥镜向插入部主体的半径方向外方突出。因此，能够在使弯曲部弯曲的状态下使内窥镜进退，能够使视野范围进退，或者能够改变角度并对同一观察部位进行观察。
[0018]并且，在上述方式中，也可以是，贯通构成所述臂的各关节的内部来配置驱动所述末端执行器的驱动用线材。
[0019]由此，能够在防止驱动用线材向臂的外侧飞出的同时对末端执行器进行驱动，能够防止产生由于驱动用线材而妨碍视场的不良情况。
[0020]并且，在上述方式中，也可以是，所述第1屈曲关节能够相对于所述长度轴线仅在单侧屈曲90°以上，所述治疗用机械手具有摆动部件，该摆动部件具有使所述驱动用线材在该第1屈曲关节内贯通的通路，被设置成能够根据进行弯曲的所述驱动用线材的动作而绕所述第1屈曲关节的屈曲中心被动地摆动。
[0021]由此，能够将配置在第1屈曲关节内的通路中的驱动用线材的松弛抑制为最小限度，通过模仿驱动用线材的移动而使摆动部件被动地摆动，不用对驱动用线材施加过度的负荷。由此，即使使第1屈曲关节在沿着长度轴的方向上伸长的状态与单侧屈曲90°以上的状态之间摆动，也能够防止驱动用线材由于其松弛而向臂的半径方向外方突出、或者施加过度的负荷而产生扭结。
[0022]并且，在上述方式中，也可以是，在比所述第2屈曲关节更靠基端侧具有能够绕所述长度轴旋转的基端侧滚动关节。
[0023]由此，当使基端侧滚动关节旋转时，能够使包含从末端执行器到第2屈曲关节在内的臂的大致整体旋转。由此，能够在抑制了臂与体腔内壁的干涉的范围内使基端侧滚动关节旋转，能够使臂从内窥镜的视场退避。
[0024]并且，在上述方式中，也可以是，在所述插入部主体的外表面设置有引导槽，该引导槽沿着长度方向设置，并且具有在径向外方开口的开口部，能够经由所述开口部从径向外方插入管状的引导部件。
[0025]由此，在将管状的引导部件导入到体腔内的状态下，以将引导部件的配置在体外的部分从开口部收容在引导槽内的方式，将插入部主体装配在引导部件上，沿着引导部件的长度方向使插入部主体移动，由此，能够容易地插入到体腔内。引导部件例如是内窥镜。
[0026]并且，本发明的另一个方式提供一种机械手系统，其具有:从装置，其具有上述任意一方的治疗用机械手和驱动该治疗用机械手的驱动部；主装置，其具有由操作者操作的操作部；以及控制器，其根据通过该主装置的所述操作部输入的输入信号对所述从装置的驱动部进行控制。
[0027]在上述方式中，也可以是，所述控制器在根据来自所述主装置的输入信号生成所述从装置的各所述关节的动作指令信号时，计算各所述关节的动作指令信号，使得所述第1屈曲关节配置在从内窥镜图像的中心偏离的位置。
[0028]发明效果
[0029]根据本发明，发挥能够减少与周围组织等的干涉并对配置在接近插入部主体的位置的患部进行处置的效果。
【附图说明】
[0030]图1是示出具有本发明的一个实施方式的治疗用机械手的机械手系统的整体结构图。
[0031]图2是示出图1的机械手系统所具有的本发明的一个实施方式的治疗用机械手的立体图。
[0032]图3是示出图2的治疗用机械手所具有的臂的立体图。
[0033]图4是示出图3的臂的轴结构的示意图。
[0034]图5是示出图3的臂的直线状延伸的状态的内部构造的示意图。
[0035]图6是示出图3的臂的使第1屈曲关节屈曲的状态的内部构造的示意图。
[0036]图7是说明将图2的治疗用机械手插入到体腔内时的形态的示意图。
[0037]图8是说明使用图2的治疗用机械手对在插入方向的相反方向上配置的患部进行处置的形态的示意图。
[0038]图9是示出图2的治疗用机械手所具有的内窥镜的动作例的局部剖视图。
[0039]图10是示出图2的治疗用机械手所具有的内窥镜的另一个动作例的局部剖视图。
[0040]图11是说明图2的治疗用机械手的动作的前端部分的局部主视图。
[0041]图12是示出图2的治疗用机械手的第1变形例的局部主视图。
[0042]图13是示出图2的治疗用机械手所具有的插入部主体的立体图。
[0043]图14是图