机械手、机械手系统和机械手控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及插入到体腔内的机械手、机械手系统和机械手控制方法。
【背景技术】
[0002] 如下的机械手得到广泛使用：通过向体腔内插入细长的插入部，利用线等牵引插 入部前端的弯曲部，并使弯曲部弯曲，从而对体腔内脏器进行观察或者进行治疗。
[0003]例如，在专利文献1(日本特开2005-74148号公报）中公开了如下的技术：以经 由引导件进退自如的方式将进退部件配置在插入部的弯曲部内，对该进退部件进行移动调 整，使其在插入部的弯曲部中进退，从而构成为能够将插入部的弯曲部选择性地定位为大 致直线状或者设定为弯曲自如。
[0004]现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2005-74148号公报
【发明内容】
[0007] 发明所要解决的问题
[0008]在以往的机械手中，在操作者对对象物进行观察或者对对象物进行处置时，在操 作者想要从另一个角度观察对象物或者对对象物进行处置的情况下，如果在其原来的位置 使机械手弯曲，则机械手会在对象物的跟前弯曲，对象物会从视野中脱离。因此，如果是不 习惯机械手的操作的操作者，则会产生不协调感，成为难于处理的装置。
[0009]本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够减轻操作者的不协 调感的机械手、机械手系统和机械手控制方法。
[0010] 用于解决问题的手段
[0011] -个实施方式的机械手的特征在于，该机械手具有：插入部，其能够插入到体腔 内；操作部，其对所述插入部进行操作；进退部，其使所述插入部进退；驱动部，其驱动所述 插入部和所述进退部；以及控制部，其根据所述操作部的操作，控制所述驱动部，所述插入 部具有能够弯曲的弯曲部，所述驱动部具有：弯曲驱动部，其产生使所述弯曲部弯曲的驱动 力；以及进退驱动部，其产生使所述进退部进退的驱动力，所述控制部根据所述操作部的操 作，控制所述进退驱动部和所述弯曲驱动部。
[0012] 发明效果
[0013]根据本发明的一个实施方式的机械手、机械手系统和机械手控制方法，能够使推 入机械手时或者拉出机械手时的视野不移动，减轻不习惯机械手的操作的操作者的不协调 感。
【附图说明】
[0014] 图1示出本实施方式的机械手1的概略图。
[0015] 图2示出本实施方式的插入部2的放大图。
[0016] 图3示出本实施方式的操作部3的放大图。
[0017] 图4示出本实施方式的驱动部6的示意图。
[0018] 图5示出本实施方式的进退部4的放大图。
[0019] 图6不出表不了本实施方式的插入部2的动作的一例的不意图。
[0020] 图7示出表示了本实施方式的进退部4的动作的一例的示意图。
[0021] 图8示出表示了进退部4的另一个例子的示意图。
[0022] 图9示出表示了进退部4的另一个例子的示意图。
[0023] 图10示出本实施方式的机械手1的动作的概略图。
[0024] 图11示出本实施方式的机械手1的框图。
[0025] 图12示出机械手1的手动模式下的第1手动状态的示意图。
[0026] 图13示出机械手1的手动模式下的第2手动状态的示意图。
[0027] 图14示出机械手1的手动模式下的第3手动状态的示意图。
[0028] 图15示出说明在本实施方式的机械手1的电动模式的控制中使用的式（1)和（2) 的图。
[0029] 图16示出说明在本实施方式的机械手1的电动模式的控制中使用的式（3)和（4) 的图。
[0030] 图17示出本实施方式的机械手1的控制流程图。
[0031]图18示出本实施方式的机械手1的电动模式控制前的状态的示意图。
[0032]图19示出本实施方式的机械手1的紧接着电动模式控制之后的状态的示意图。
[0033]图20示出本实施方式的机械手1的电动模式结束后的状态的示意图。
[0034] 图21示出本实施方式的机械手系统10的概略图。
[0035] 图22示出机械手系统10的另一例子的概略图。
【具体实施方式】
[0036] 下面，对本实施方式的机械手1和机械手控制方法进行说明。
[0037] 图1示出本实施方式的机械手1的概略图。
[0038] 本实施方式的机械手1具有：插入部2、操作部3和进退部4。在机械手1中，在前 端侧具有插入部2,在基端侧具有操作部3,在插入部2的操作部3侧具有进退部4。插入部 2具有：前端部21、弯曲部22和动力传递部23。操作部3具有：抓握件（Grip) 31、操作部主 体32、模式切换指示部33和连结部34。进退部4具有：连杆部（link)41和引导部42。
[0039] 图2示出本实施方式的机械手1的插入部2的放大图。
[0040] 插入部2为插入到体腔内的部分，从前端侧起依次具有前端部21、弯曲部22和动 力传递部23。
[0041] 前端部21具有设置在机械手1的前端的圆柱形的硬质的前端部主体21a。例如， 在内窥镜的情况下，能够在前端部21中内置拍摄对象物的摄像部21b和对对象物进行照明 的照明部21c等。此外，也可以内置用于处置对象物的未图示的处置工具等。
[0042] 弯曲部22具有：安装有前端部21的大致圆柱形的盖板部22a和将盖板部22a以 在规定的角度范围内能够旋转的方式连结到动力传递部23的关节部22b。动力传递部23 为细长的大致圆柱状的轴等部件，在前端侧经由关节部22b与弯曲部22连结，在基端侧与 进退部4连结。
[0043] 将第1弯曲部动作线51和第2弯曲部动作线52牢固安装于前端部21。第1弯 曲部动作线51和第2弯曲部动作线52被牢固安装的位置为夹着包含关节部22b的面的相 反侧。作为一例，优选关于圆柱形的前端部21的中心轴C对称的位置。第1弯曲部动作线 51和第2弯曲部动作线52通过图1所示的操作部主体32的未图示的致动器等被卷绕和送 出。
[0044] 另外，插入部2的构造不限于此，也可以进行各种变形。例如，也可以将多个盖板 部22a和关节部22b交替组合，从而能够成为自由度更高的弯曲状态。而且，如果组合了多 个的相邻的盖板部22a和关节部22b的各组配设成以笔直延伸的状态下的弯曲部22的轴 即动力传递部23的中心轴C为中心，以逐次90 °的量旋转，则能够实现三维的移动，所以优 选。
[0045] 图3示出本实施方式的操作部3的放大图。
[0046] 操作部3具有：操作者用手握持的抓握件31 ;操作部主体32,其设置于抓握件31 的进退部4侧，并内置对插入部2和进退部4的移动等进行操作的后述的驱动部6 ;模式切 换指示部33,其能够相对于操作部主体32推入；以及连结部34,其与进退部4连结。
[0047] 在本实施方式中，抓握件31形成为圆柱形，但是，只要是能够容易握持的形状，则 任何形状都可以。操作部主体32内置具有后述的电机和滑轮等的驱动部6。操作部主体 32通过卷绕和送出第1弯曲部动作线51和第2弯曲部动作线52,从而使图1所示的插入 部2的弯曲部22弯曲。此外，操作部主体32通过卷绕和送出连杆动作线53,使图1所示的 进退部4的连杆部41伸缩。
[0048] 模式切换指示部33由押压开关等构成。模式切换指示部33发出指示，使得通常如 果押压开关等未被按下，则设定为作为第1模式的手动模式，在押压开关等被按下的期间， 切换到作为第2模式的电动模式。
[0049] 连结部34中贯穿插入有第1弯曲部动作线51、第2弯曲部动作线52和连杆动作 线53,并与图1所示的进退部4连结。
[0050] 图4示出本实施方式的驱动部6的示意图。
[0051] 驱动部6具有弯曲驱动部61和未图示的进退驱动部62。由于弯曲驱动部61和进 退驱动部62可以为相同结构，所以，这里对弯曲驱动部61进行说明。
[0052] 弯曲驱动部61具有：电机部61a、驱动滑轮部61b和从动滑轮部61c。
[0053] 第1弯曲部动作线51