医疗用机械手的制作方法
【专利摘要】该医疗用机械手具有：主体部；插入部；通道；移动量检测部，其对贯穿插入到配置在主体部的主体侧通道中的处置器具的移动量进行检测；前端侧抵接部，其能够与贯穿插入到配置在插入部的插入侧通道中的处置器具抵接，通过绕轴线旋转使处置器具移动；驱动部，其使前端侧抵接部旋转；以及驱动量调节部，前端侧抵接部通过驱动部而旋转，由此，该驱动量调节部使处置器具以与移动量检测部检测出的移动量相等的移动量移动。
【专利说明】医疗用机械手
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于使柔性的处置器具贯穿插入的医疗用机械手。本申请以2012年7月3日在日本申请的日本特愿2012-149340号为基础来主张优先权，将其内容引用于此。
【背景技术】
[0002]处置器具包括根据手术人员等的使用而容易弯曲的柔性的处置器具和在一般的处置中不会弯曲的硬性的处置器具。根据手术分开使用柔性的处置器具和硬性的处置器具。为了像硬性的处置器具那样使用现有的柔性的处置器具，研究了用于将柔性的处置器具贯穿插入到形成于内部的通道中的医疗用机械手和内窥镜系统等处置装置。
[0003]例如，在专利文献I所记载的内窥镜系统中，在用于操作者进行操作的操作部(主体部)的前端设置有可挠性的插入部。从插入部的前端到操作部的基端之间形成有处置器具通道。
[0004]经由处置器具插拔装置在插入部的基端安装有处置器具的收纳装置。处置器具插拔装置具有固定在操作部的基端侧的壳体。在壳体内配置为一对辊子夹着处置器具的处置器具插入部。各辊子的旋转轴被作为框架的辊子支撑部旋转自如地支撑。在各辊子上经由传动机构连接有电动机，能够使辊子在所期望的方向上旋转。
[0005]并且，辊子支撑部被旋转轴旋转自如地支撑在壳体上。而且，通过用电动机使旋转轴旋转，能够使辊子支撑部和一对辊子的配置方向旋转。
[0006]S卩，通过切换辊子支撑部的配置方向，能够使贯穿插入到处置器具通道中的处置器具插入部在进退模式和旋转模式间切换，其中，进退模式为在电力驱动下通过一对辊子使处置器具插入部相对于处置器具通道进退，旋转模式为使处置器具插入部绕着处置器具通道的轴线旋转。
[0007]此外，一般而言，为了插入被检体内，插入部内部的部件数量和大小被抑制在最低限度而使插入部形成为细长。另一方面，由于操作部配置有在插入部中收纳不尽的部件，因此操作部形成为比插入部粗(大)。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2005-270171号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的课题
[0012]但是，在柔性的处置器具中，处置器具插入部由比较柔软的材料形成。在柔性的处置器具中，在处置器具通道和处置器具插入部之间产生摩擦力。因此，在处置器具插拔装置中，在使处置器具插入部进退或旋转的情况下，处置器具的基端的移动量很难传到处置器具的前端，处置器具的前端侧的响应性变差。因此，在处置器具的前端进行所期望的动作的操作变得困难。处置器具插入部越长该影响越明显。
[0013]本发明是鉴于这样的课题而完成的，其目的在于提供一种医疗用机械手，该医疗用机械手能够在使贯穿插入到通道中的柔性的处置器具的基端侧移动时，使处置器具的前端侧也同样移动。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]本发明的第I方式所涉及的医疗用机械手具有:主体部；细长的插入部，其基端部与所述主体部连接；通道，其能够供柔性的处置器具贯穿插入，所述通道与形成在所述插入部的前端部的前端开口连通，并且，与形成在所述主体部的基端开口连通；移动量检测部，其对贯穿插入到主体侧通道中的所述处置器具相对于所述主体侧通道的移动量进行检测，其中，所述主体侧通道为所述通道中的配置在所述主体部的部分；前端侧抵接部，其设置为能够与贯穿插入到插入侧通道中的所述处置器具抵接，通过绕自身的轴线旋转使所述处置器具相对于所述插入侧通道移动，其中，所述插入侧通道为所述通道中的配置在所述插入部的部分；驱动部，其设置在所述主体部上，使所述前端侧抵接部旋转；以及驱动量调节部，其通过所述驱动部使所述前端侧抵接部旋转，由此使所述处置器具相对于所述插入侧通道移动与所述移动量检测部检测出的所述移动量相等的移动量。
[0016]根据本发明的第2方式，在第I方式所涉及的医疗用机械手中，还可以具有使所述前端侧抵接部旋转的线。并且，所述驱动部具有通过旋转来传递驱动力的输出轴，所述线可以卷绕在所述输出轴上并且与所述前端侧抵接部连接。
[0017]根据本发明的第3方式，第2方式所涉及的医疗用机械手还可以具有基端侧抵接部，该基端侧抵接部能够与贯穿插入到所述主体侧通道中的所述处置器具抵接，用于通过绕自身的轴线旋转使所述处置器具相对于所述主体侧通道移动。进而，所述驱动部可以使所述基端侧抵接部旋转。
[0018]根据本发明的第4方式，在第3方式所涉及的医疗用机械手中，还可以具有输出分支机构，该输出分支机构使所述绕输出轴的轴线的驱动力的一部分成为绕辅助输出轴的轴线的驱动力来传递，其中，所述辅助输出轴具有与所述输出轴的轴线交叉的轴线。进而，也可以使所述输出轴配置为与所述通道的轴线平行，所述线卷绕在所述辅助输出轴上并且与所述前端侧抵接部连接，所述移动量为绕所述通道的轴线的移动量，所述基端侧抵接部的轴线被配置为与所述通道的轴线平行，通过传递到所述输出轴的驱动力使所述基端侧抵接部旋转。
[0019]根据本发明的第5方式，第I或第2方式所涉及的医疗用机械手还可以具有:基端侧抵接部，其能够与贯穿插入到所述主体侧通道中的所述处置器具抵接，通过绕自身的轴线旋转使所述处置器具相对于所述主体侧通道移动；以及第二驱动部，其设置在所述主体部上，使所述基端侧抵接部旋转。进而，也可以在通过所述第二驱动部使所述基端侧抵接部旋转时，所述移动量检测部将所述移动量的检测结果发送到所述驱动量调节部，所述驱动量调节部根据所述检测结果，通过所述驱动部使所述前端侧抵接部旋转。
[0020]根据本发明的第6方式，在第I至第3、第5的任何一个方式所涉及的医疗用机械手中，也可以使所述移动量是所述通道的轴线方向的移动量，所述前端侧抵接部配置为在包含所述通道的轴线的基准平面上旋转。
[0021]根据本发明的第7方式，在第I至第3、第5的任何一个方式所涉及的医疗用机械手中，也可以使所述移动量是绕所述通道的轴线的移动量，所述前端侧抵接部配置为绕与所述通道的轴线平行的轴线旋转。
[0022]发明效果
[0023]根据上述医疗用机械手，能够在使贯穿插入到通道中的柔性的处置器具的基端侧移动时使处置器具的前端侧也一同移动。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是示出本发明的第I实施方式所涉及的医疗用机械手安装在臂部上的状态的立体图。
[0025]图2是本发明的第I实施方式所涉及的医疗用机械手的平面的示意性的主要部分剖面图。
[0026]图3是本发明的第2实施方式所涉及的医疗用机械手的平面的示意性的主要部分剖面图。
[0027]图4是本发明的第3实施方式所涉及的医疗用机械手的平面的示意性的主要部分剖面图。
[0028]图5是本发明的第4实施方式所涉及的医疗用机械手的平面的示意性的主要部分剖面图。
[0029]图6是本发明的第4实施方式的变形例中的医疗用机械手的平面的示意性的主要部分剖面图。
[0030]图7是本发明的实施方式的变形例中的医疗用机械手的立体图。
【具体实施方式】
[0031]【第I实施方式】
[0032]以下，一边参照图1和图2 —边对本发明所涉及的医疗用机械手I的第I实施方式进行说明。
[0033]如图1所示，例如，该医疗用机械手I安装在臂部AlO的前端，使由具有可挠性的材料形成的柔性的处置器具Dl贯穿插入到形成在该医疗用机械手I内部的后述的通道41 (参照图2)中来进行使用。
[0034]臂部AlO经由关节部A12以能够相互转动的方式与配置在基部Al上的连杆All的端部连接。在臂部AlO的前端即连杆All的端部固定有保持部A13。在保持部A13上安装有能够通过未图示的装卸机构来装卸的医疗用机械手I的后述的主体部10。
[0035]这里，对处置器具Dl进行说明。处置器具Dl采用公知的结构，具有:处置器具插入部D10、处置部D20以及未图示的处置器具操作部。处置器具插入部DlO由树脂等比金属柔软的柔性材料形成。为了进行把持等处置，处置部D20设置在处置器具插入部DlO的前端部。处置器具操作部设置在处置器具插入部DlO的基端部，对处置部D20进行操作。在处置器具插入部DlO的外面形成有在处置器具插入部DlO的长度方向上延伸的凹部。
[0036]在本实施方式中，使用把持钳子作为处置器具Dl。处置器具Dl在处置部D20上具有能够通过对处置器具操作部进行操作而开闭的一对钳子片D21。但是，处置器具Dl不限于把持钳子，只要是柔性的处置器具就能够使用所期望的处置器具。
[0037]如图1和图2所示，医疗用机械手I具有主体部10和插入部30。插入部30形成为比主体部10细长，并且插入部30的基端部与主体部10连接。
[0038]如图2所示，主体部10具有外壳11、主体侧处置器具旋转辊(基端侧抵接部、移动量检测部)12以及驱动电动机(驱动部)13。主体侧处置器具旋转辊12收纳在外壳11内。驱动电动机13与主体侧处置器具旋转辊12同轴连接。
[0039]在主体部10和插入部30的内部，通过未图示的管材等形成所述通道41。通道41分别与形成在插入部30的前端侧的前端开口 32a和形成在外壳11上的基端开口 Ila连通。将通道41中的配置在主体部10中的部分称作“主体侧通道41a”，将配置在插入部30中的部分称作“插入侧通道41b”。在通道41 (主体侧通道41a)中的设置了主体侧处置器具旋转辊12和后述的支撑辊14的部分形成有未图示的贯通孔。该贯通孔与外壳11的内部空间连通。所述处置器具Dl能够贯穿插入到通道41中，处置器具Dl的处置器具插入部DlO插入在通道41中。
[0040]主体侧处置器具旋转辊12形成为圆板状，并且，配置为主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl与通道41的轴线C2平行。优选在主体侧处置器具旋转辊12的侧面上实施形成与主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl平行延伸的微小的沟槽等防滑处理。
[0041]主体侧处置器具旋转辊12的侧面配置为能够经由形成在通道41上的贯通孔与贯穿插入到主体侧通道41a中的处置器具Dl的处置器具插入部DlO的侧面抵接。
[0042]在主体侧处置器具旋转辊12的基端固定有驱动电动机13的输出轴13a的前端部。驱动电动机13的电动机主体13b固定在外壳11上，通过电动机主体13b产生的驱动力，输出轴13a绕主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl旋转。由此，电动机主体13b产生的驱动力经由输出轴13a传递到主体侧处置器具旋转辊12，使主体侧处置器具旋转辊12能够绕轴线Cl旋转。
[0043]并且，在本实施方式中，通过主体侧处置器具旋转辊12绕主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl旋转，与主体侧处置器具旋转辊12的侧面接触的处置器具Dl相对于主体侧通道41a绕处置器具Dl的轴线C2旋转。S卩，处置器具Dl相对于主体侧通道41a的移动量为绕处置器具Dl的轴线C2的旋转量(旋转角度。以下，称作“旋转移动量”。)。主体侧处置器具旋转辊12还作为对贯穿插入到主体侧通道41a中的处置器具Dl的绕轴线C2的旋转移动量进行检测的移动量检测部发挥功能。
[0044]在外壳11内，支撑辊14配置为与主体侧处置器具旋转辊12 —起夹着处置器具Dl的处置器具插入部D10。支撑辊14能够旋转地被外壳11支撑。通过从贯穿插入到主体侧通道41a中的处置器具插入部DlO的径向两侧分别接触主体侧处置器具旋转辊12和支撑辊14，防止处置器具插入部DlO相对于主体侧处置器具旋转辊12在主体侧处置器具旋转辊12的周向上滑动。
[0045]在主体侧处置器具旋转辊12的前端部连接有输出分支机构17。具体而言，输出分支机构17具有第I齿轮18和第2齿轮(辅助输出轴)19。第I齿轮18固定在主体侧处置器具旋转棍12的前端。第2齿轮19与第I齿轮18卡合。齿轮18、19为所谓的伞齿轮。第I齿轮18以自身的轴线与主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl 一致的方式固定在主体侧处置器具旋转辊12上。与此相对，在俯视中，第2齿轮19以自身的轴线C3与主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl正交的方式能够旋转地被外壳11支撑。即，从驱动电动机13的输出轴13a传递的电动机主体13b的驱动力的一部分通过相互卡合的齿轮18、19，从绕主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl的驱动力转换为绕第2齿轮19的轴线C3的驱动力而传递。
[0046]并且，在外壳11内配置为蜗杆22与主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl平行地延伸。并且，在外壳11内，蜗杆22和与蜗杆22卡合的蜗轮23能够旋转地被支撑。在蜗杆22的基端部连接有摆动电动机24。摆动电动机24连接在外壳11上。通过摆动电动机24使蜗杆22绕着蜗杆22的轴线C4旋转，由此，能够使蜗轮23相对于蜗杆22在主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl方向上移动。
[0047]插入部30具有插入部主体31、摆动部件32以及旋转部件(前端侧抵接部)33。插入部主体31固定在外壳11的前端面，是在通道41的轴线C2方向上延伸的管状部件。摆动部件32能够摆动地连接在插入部主体31的前端部。旋转部件33能够绕与摆动部件32的前端面的法线平行的轴线C5(以下，称作“旋转部件33的轴线C5”。)旋转地被摆动部件32支撑。
[0048]虽然未图示，但是在插入部主体31和摆动部件32的一方上设置有轴部件，在另一方上形成有能够绕该轴部件相对移动地与轴部件卡合的孔。通过该结构，摆动部件32能够摆动地连接在插入部主体31的前端部。
[0049]并且，在摆动部件32的前端面设置有轴承，旋转部件33能够绕旋转部件33的轴线C5旋转地被摆动部件32支撑。
[0050]在插入部主体31和摆动部件32上形成有插入侧通道41b，该插入侧通道41b是通道41中的配置在插入部30中的部分。插入侧通道41b与形成在摆动部件32的前端面的所述前端开口 32a连通。
[0051]在旋转部件33上形成有虽然未图示但是在通道41的轴线C2上与通道41连通的贯通孔。在该贯通孔的内周面设置有从内周面突出的突出部。处置器具Dl以处置部D20向旋转部件33的前方突出的方式贯穿插入到插入侧通道41b中。通过该突出部与形成在处置器具插入部DlO的侧面的凹部卡合(抵接)，限制相对于插入侧通道41b绕处置器具Dl的轴线C2的旋转。并且，设定突出部的大小使得即使相对于通道41使处置器具Dl在处置器具Dl的轴线C2上移动时，也在突出部和处置器具插入部DlO的侧面之间产生规定的摩擦力。
[0052]旋转部件33配置为旋转部件33的轴线C5与通道41的轴线C2 —致。
[0053]在本实施方式中，插入部主体31、摆动部件32以及旋转部件33使用由金属等材料形成为大致管状的部件。即，本实施方式所涉及的插入部30为所谓的硬性的插入部。
[0054]在插入部主体31的管路中贯穿插入有连杆36。在俯视中，在相对于摆动部件32的摆动中心向与通道41的轴线C2正交的方向偏移的位置上，连杆36的前端部安装在摆动部件32上，连杆36的基端部安装在蜗轮23上。因此，通过摆动电动机24使蜗轮23在主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl方向上移动，由此，能够使摆动部件32摆动。
[0055]并且，在插入部主体31的管路中贯穿插入有形成为线状的操作线(线)37。操作线37的前端侧以绕着旋转部件33的基端部33a卷绕的状态与旋转部件33连接。另一方面，操作线37的基端侧卷绕在第2齿轮19的外周面上。此外，为了使操作线37的动作稳定，优选将操作线37贯穿插入到引导管内来使用。
[0056]根据这样的结构，通过驱动电动机13使第2齿轮19绕第2齿轮19的轴线C3旋转，由此，第2齿轮19的旋转力经由操作线37传递，能够使旋转部件33绕自身的轴线C5旋转。而且，能够使贯穿插入到旋转部件33的贯通孔中的处置器具Dl的处置器具插入部DlO相对于插入侧通道41b旋转。
[0057]此外，由于使用外径细的操作线37来进行第2齿轮19和旋转部件33之间的驱动力的传递，因此插入部30的外径不容易变大。
[0058]如上所述，通过对驱动电动机13进行驱动，能够使主体侧处置器具旋转辊12和旋转部件33旋转。卷绕有操作线37的旋转部件33的基端部33a的外径如下设定。S卩，进行设定，使得通过对驱动电动机13进行驱动而导致的基于主体侧处置器具旋转辊12的处置器具插入部DlO的基端侧的旋转移动量和基于旋转部件33的处置器具插入部DlO的前端侧的旋转移动量相互相等。这样，旋转部件33的基端部33a作为驱动量调节部发挥功能。
[0059]此外，设置在外壳11的外面的未图示的电触点与设置在保持部A13上的电触点连接。驱动电动机13和摆动电动机24的控制能够经由这些电触点由设置在基座Al上的未图示的操作部来进行。
[0060]接着，对如上构成的医疗用机械手I的动作进行说明。这里，对将医疗用机械手I插入患者的体腔内来进行处置的情况进行说明。
[0061]手术人员将医疗用机械手I的主体部10安装在臂部Al的保持部A13上。而且，将医疗用机械手I的插入部30通过安装在患者上的套管针导入体腔内。在内窥镜的观察下，根据需要对操作部进行操作，由此，驱动摆动电动机24来调节摆动部件32相对于插入部主体31的方向。使插入部30的前端部面对作为处置对象的目标组织。
[0062]从医疗用机械手I的基端开口 Ila将把持钳子等柔性的处置器具Dl贯穿插入到通道41中。使处置器具Dl的处置部D20向旋转部件33的前方突出，使处置器具插入部DlO的凹部与旋转部件33的突出部卡合。
[0063]在针对目标组织需要调节绕处置部D20的轴线C2的方向时，手术人员对操作部进行操作来驱动驱动电动机13。由此，主体侧处置器具旋转辊12绕轴线Cl旋转，旋转部件33绕自身的轴线C5旋转。此时，如上述那样来调节主体侧处置器具旋转辊12的旋转量和旋转部件33的旋转量。因此，在处置器具插入部DlO的前端侧和基端侧，绕主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl的旋转移动量相同。
[0064]并且，由于使处置器具Dl在主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl方向的两个位置旋转，因此即使是柔性的处置器具D1，也能抑制处置器具Dl的扭转。
[0065]此外，处置部D20从旋转部件33突出的突出量可以由手术人员通过抵抗产生在旋转部件33的突出部和处置器具插入部DlO之间的摩擦力而相对于医疗用机械手I压入或牵引处置器具Dl来调节。
[0066]对处置器具操作部进行操作，用处置器具Dl的处置部D20来把持目标组织而进行必要的处置。接着，将处置器具Dl从医疗用机械手I拉出。将医疗用机械手I的插入部30从套管针拉出，将套管针从患者上取出。此后，进行缝合患者的开口等必要的处置，完成一系列的手术。
[0067]如以上说明，根据本实施方式所涉及的医疗用机械手1，用主体侧处置器具旋转辊12对在主体侧通道41a内处置器具插入部DlO旋转的处置器具插入部DlO的基端侧的旋转移动量进行检测。而且，使处置器具插入部DlO的前端侧与旋转部件33 —起相对于插入侧通道41b旋转，使其旋转移动量与检测出的旋转移动量相同。因此，即使在使用了柔性的处置器具Dl的情况下，也能够使处置器具插入部DlO的基端侧和前端侧相对于通道41同样地旋转。
[0068]本实施方式所涉及的医疗用机械手I构成为具有与处置器具插入部DlO的基端侧的侧面接触的主体侧处置器具旋转辊12，能够通过驱动电动机13使主体侧处置器具旋转辊12旋转。因此，不仅处置器具插入部DlO的前端侧，也能够使基端侧通过驱动电动机13自动地旋转。因此，能够减轻手术人员操作处置器具Dl的负担。
[0069]并且，本实施方式所涉及的医疗用机械手I通过输出分支机构17，将驱动电动机13所产生的驱动力分配成旋转轴的方向相互不同的绕主体侧处置器具旋转辊12和绕第2齿轮19。S卩，通过驱动电动机13所产生的驱动力，使处置器具插入部DlO的前端侧和基端侧旋转。由此，能够用一个驱动电动机13来使处置器具插入部DlO的前端侧和基端侧一起旋转。因此，能够减少构成医疗用机械手I所需的电动机的数量。
[0070]主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl配置为与通道41的轴线C2平行。因此，能够使传递到主体侧处置器具旋转辊12的绕主体侧处置器具旋转辊12的轴线Cl的驱动力作为使处置器具插入部DlO绕通道41的轴线C2旋转的驱动力而有效地传递。
[0071]并且，在本实施方式所涉及的医疗用机械手I中，由于使用操作线37进行第2齿轮19和旋转部件33之间的驱动力的传递，因此能够将插入部30的外径抑制得较小。
[0072]本实施方式所涉及的医疗用机械手I通过使旋转部件33绕自身的轴线C5旋转，使与旋转部件33卡合的处置器具Dl绕通道41的轴线C2旋转，能够调节相对于插入侧通道41b绕处置部D20的轴线C2的方向。
[0073]此外，在本实施方式中，通过调节旋转部件33的基端部33a的外径，使对驱动电动机13进行了驱动时的基于主体侧处置器具旋转辊12的处置器具插入部DlO的基端侧的旋转移动量和旋转部件33绕自身的轴线C5旋转的旋转移动量一致。但是，该调节不限于基端部33a，例如，能够通过调节主体侧处置器具旋转辊12的外径或第2齿轮19的外径(齿数)来进行。该情况下，主体侧处置器具旋转辊12或第2齿轮19成为驱动量调节部。
[0074]在本实施方式中，采用了在处置器具插入部DlO上形成凹部，在旋转部件33上形成与凹部卡合的突出部的结构。但是，也可以不形成这些凹部、突出部。
[0075]【第2实施方式】
[0076]接着，一边参照图3 —边对本发明的第2实施方式进行说明。在与第I实施方式相同的部位标记相同的标号并省略其说明，只对不同的点进行说明。
[0077]如图3所示，代替第I实施方式所涉及的医疗用机械手I的输出分支机构17，本实施方式所涉及的医疗用机械手2具有第2驱动电动机(第2驱动部)51、编码器(移动量检测部)52以及驱动量控制部(驱动量调节部)53。此外，本实施方式中的主体侧处置器具旋转辊12A为与第I实施方式所涉及的主体侧处置器具旋转辊12相同的结构。但是，本实施方式中的主体侧处置器具旋转辊12A不作为第I实施方式所涉及的移动量检测部发挥功倉泛。
[0078]第2驱动电动机51收纳在外壳11内，并且固定在主体侧处置器具旋转辊12A的基端侧的面上。第2驱动电动机51能够使处置器具旋转棍12A绕自身的轴线Cl旋转。
[0079]编码器52能够使用公知的结构，对第2驱动电动机51的旋转轴的旋转量进行检测，并将旋转量的检测结果发送到驱动量控制部53。
[0080]此外，该旋转轴的旋转量和处置器具Dl的绕轴线C2的旋转移动量为成比例的关系。因此，能够用编码器52实质地对处置器具Dl的旋转移动量进行检测。
[0081]并且，在本实施方式中，驱动电动机13被配置成，在俯视中，输出轴13a的轴线C8与通道41的轴线C2正交。并且，操作线37的基端侧卷绕在输出轴13a的外周面上。
[0082]驱动量控制部53具有未图示的运算元件和存储器。为了使基于主体侧处置器具旋转辊12A的处置器具插入部DlO的基端侧的旋转移动量和旋转部件33绕轴线C5的旋转移动量相互相等，在存储器中存储有表示第2驱动电动机51的旋转轴旋转一周时所需的驱动电动机13的输出轴13a的旋转数的常数。
[0083]运算元件进行在从编码器52发送来的检测结果上乘以上述常数的运算。将与该运算的结果对应的电压施加在驱动电动机13上，对输出轴13a的旋转速度进行调节，通过驱动电动机13使旋转部件33旋转。
[0084]根据这样构成的本实施方式所涉及的医疗用机械手2，能够在使贯穿插入到通道41中的柔性的处置器具Dl的基端侧旋转时也使处置器具Dl的前端侧同样地旋转。
[0085]进而，本实施方式所涉及的医疗用机械手2具有主体侧处置器具旋转辊12A、第2驱动电动机51、编码器52以及驱动量控制部53。因此，能够用两个驱动电动机13、51更高精度地使处置器具Dl的前端侧、基端侧旋转。
[0086]并且，由于使用操作线37来进行输出轴13a和旋转部件33之间的驱动力的传递，因此能够将插入部30的外径抑制得较小。
[0087]此外，在本实施方式中，具有对驱动电动机13的旋转轴的旋转量进行检测的编码器，可以将该编码器的检测结果发送到驱动量控制部53。该情况下，驱动量控制部53的运算元件接收驱动电动机13的实际的旋转量进行反馈控制，使得在处置器具插入部DlO的基端侧和前端侧旋转移动量相等。
[0088]【第3实施方式】
[0089]接着，一边参照图4 一边对本发明的第3实施方式进行说明。在与上述实施方式相同的部位标记相同的标号并省略其说明，只对不同的点进行说明。
[0090]如图4所示，代替第2实施方式所涉及的医疗用机械手2的第2驱动电动机51和主体侧处置器具旋转辊12A，本实施方式所涉及的医疗用机械手3具有主体侧处置器具旋转棍61。
[0091]主体侧处置器具旋转辊61被配置成与所述支撑辊14 一起夹着贯穿插入到主体侧通道41a中的处置器具插入部D10。主体侧处置器具旋转辊61能够旋转地被外壳11支撑。在本实施方式中，手术人员使处置器具插入部DlO的基端侧绕通道41的轴线C2旋转。此时，构成为主体侧处置器具旋转辊61和支撑辊14相对于处置器具插入部DlO没有滑动地旋转。
[0092]为了使手术人员旋转处置器具插入部DlO的基端侧的旋转移动量和旋转部件33绕自身的轴线C5旋转的旋转移动量相互相等，在驱动量控制部53的存储器中存储有表示主体侧处置器具旋转辊61旋转一周时所需的驱动电动机13的输出轴13a的旋转数的常数。
[0093]运算元件进行在从编码器52发送而来的检测结果上乘以上述常数的运算，将与该运算的结果对应的电压施加在驱动电动机13上，通过驱动电动机13使旋转部件33旋转。
[0094]根据本实施方式所涉及的医疗用机械手3，能够在使贯穿插入到通道41中的柔性的处置器具Dl的基端侧旋转时也使处置器具Dl的前端侧同样地旋转。
[0095]进而，相对于第2实施方式所涉及的医疗用机械手2采用不具有第2驱动电动机51的结构，即使采用通过手动使处置器具Dl的基端侧旋转的方式，也能够实现与上述的实施方式相同的效果。由此，能够降低医疗用机械手3的制造成本。
[0096]通过手术人员对处置器具插入部DlO的基端侧进行操作，能够直观地进行旋转操作。
[0097]【第4实施方式】
[0098]接着，一边参照图5 —边对本发明的第4实施方式进行说明。在与上述实施方式相同的部位标记相同的标号并省略其说明，只对不同的点进行说明。
[0099]如图5所示，本实施方式所涉及的医疗用机械手4具有主体部70以及插入部80。插入部80形成为比主体部70细长，插入部80的基端部与主体部70连接。
[0100]代替第3实施方式所涉及的医疗用机械手3中的在主体部10上所具有的支撑辊14、主体侧处置器具旋转辊61、编码器52、驱动量控制部53以及驱动电动机13，主体部70具有主体侧处置器具移动辊(基端侧抵接部、移动量检测部)71、支撑辊72以及驱动电动机73。
[0101]主体侧处置器具移动辊71、支撑辊72以及驱动电动机73被收纳在外壳11内。
[0102]主体侧处置器具移动辊71和支撑辊72被配置为在包含通道41的轴线C2的基准平面S上旋转，并被外壳11支撑。主体侧处置器具移动辊71和支撑辊72被配置为夹着贯穿插入到主体侧通道41a中的处置器具Dl的处置器具插入部D10。并且，在主体侧处置器具移动辊71的轴线上突出设置有未图示的卡合轴，操作线37的基端侧卷绕在该卡合轴上。
[0103]虽然未图示，但驱动电动机73的输出轴固定在主体侧处置器具移动辊71上。并且，产生驱动力并将该驱动力传递到输出轴上的电动机主体被固定在外壳11上。
[0104]驱动电动机73能够使主体侧处置器具移动辊71在基准平面S上向所期望的方向旋转。
[0105]贯穿插入到主体侧通道41a中的处置器具Dl的处置器具插入部DlO与主体侧处置器具移动辊71的侧面和支撑辊72的侧面接触。
[0106]插入部80由第I和第2实施方式所涉及的插入部主体31和摆动部件32构成。
[0107]在本实施方式中，在插入部主体31的前端部配置有插入侧处置器具移动辊(前端侧抵接部)81。插入侧处置器具移动辊81被配置为在所述的基准平面S上旋转，能够旋转地被插入部主体31支撑。在插入侧处置器具移动辊81的轴线上突出设置有未图示的卡合轴。操作线37的前端侧卷绕在该卡合轴上。
[0108]贯穿插入到插入侧通道41b中的处置器具Dl的处置器具插入部DlO与插入侧处置器具移动辊81的侧面抵接。
[0109]主体侧处置器具移动棍71和插入侧处置器具移动棍81的外径被设定为相互相等。并且，主体侧处置器具移动辊71的卡合轴的外径和插入侧处置器具移动辊81的卡合轴的外径被设定为相互相等。
[0110]通过驱动电动机73使主体侧处置器具移动辊71旋转时，经由操作线37来传递驱动力，由此，插入侧处置器具移动辊81旋转。此时,主体侧处置器具移动辊71和插入侧处置器具移动辊81以相同的速度旋转。进而，使主体侧处置器具移动辊71和插入侧处置器具移动辊81在处置器具Dl的轴线C2方向上移动处置器具插入部DlO的速度(主体侧处置器具移动辊71和插入侧处置器具移动辊81的圆周速度。)相互相等。
[0111]即，在本实施方式中，处置器具Dl相对于通道41的移动量为处置器具Dl的轴线C2方向的移动量(以下，称作“进退移动量”。)。主体侧处置器具移动辊71和插入侧处置器具移动辊81作为驱动量调节部发挥功能。
[0112]根据本实施方式所涉及的医疗用机械手4，在使贯穿插入到通道41中的柔性的处置器具Dl的基端侧在处置器具Dl的轴线C2方向上移动时，也能够使处置器具Dl的前端侧同样地在处置器具Dl的轴线C2方向上移动。
[0113]通过使插入侧处置器具移动辊81绕自身的轴线C6旋转，能够使处置器具插入部DlO在处置器具Dl的轴线C2方向上移动，自动地进行处置部D20从插入部80突出的突出量的调节。
[0114]此外，在本实施方式中，采用了插入侧处置器具移动辊81配置在插入部主体31的前端部的结构。但是，如果插入侧处置器具移动辊81配置在插入部80上，则该位置没有特定限制。例如，如图6所示的医疗用机械手4A，可以将插入侧处置器具移动辊81配置在插入部主体31的长度方向的中间部，也可以配置在摆动部件32内。
[0115]并且，在本实施方式中，可以使用不同的电动机进行使处置器具Dl的基端侧在轴线C2方向上移动的操作和使处置器具Dl的前端侧在处置器具Dl的轴线C2方向上移动的操作。并且，可以构成为手术人员进行使处置器具Dl的基端侧在处置器具Dl的轴线C2方向上移动的操作，医疗用机械手对手术人员移动的处置器具Dl的基端侧的进退移动量进行检测，使处置器具Dl的前端侧在处置器具Dl的轴线C2方向上以与处置器具Dl的基端侧的进退移动量相同的进退移动量来移动。
[0116]以上，参照附图对本发明的第I实施方式至第4实施方式进行了详细叙述，但是具体的结构不限于这些实施方式，也包括不脱离本发明的主旨的范围的结构的变更等。进而，当然能够适当地组合各实施方式所示的各个结构来利用。
[0117]例如，如图7所示的医疗用机械手5，在医疗用机械手I中插入部90可以由树脂等柔性材料形成，为具有可挠性的部件。即使在该情况下，对处置器具Dl的基端侧的旋转移动量进行检测，通过旋转部件33使处置器具Dl的前端侧移动该旋转移动量，也能够实现与第I实施方式相同的效果。即使在其它的实施方式中，也同样地能够使用柔性的插入部。
[0118]并且，在上述第I实施方式至第4实施方式中，对检测处置器具Dl的基端侧的旋转移动量和进退移动量中的任何一方的装置进行了说明。但是，也可以构成为医疗用机械手具有这些检测旋转移动量的结构和检测进退移动量的结构的两方，按照检测旋转移动量和进退移动量中的任何一方的方式进行切换，使处置器具Dl的前端侧移动该检测到的移动量。
[0119]在上述第I实施方式至第4实施方式中，支撑辊14、72不是必需的结构元件。这是因为利用一个辊子，将辊子配置为向通道41的内周面按压处置器具插入部D10，也能够实现相同的效果。
[0120]在上述第I实施方式至第3实施方式中，可以构成为具有多个旋转部件33。该情况下，成为旋转部件33卷绕安装在操作线37的轴线C2方向上的多个位置的结构。
[0121]在第4实施方式中，也可以采用具有多个插入侧处置器具移动辊81的结构。
[0122]产业上可利用性
[0123]根据上述医疗用机械手，能够提供一种在使贯穿插入到通道中的处置器具的基端侧移动时也能够使前端侧一同移动的医疗用机械手。
[0124]标号说明
[0125]1、2、3、4、4A、5医疗用机械手
[0126]10、70 主体部
[0127]I Ia 基端开口
[0128]12主体侧处置器具旋转辊(基端侧抵接部、移动量检测部)
[0129]12A主体侧处置器具旋转辊(基端侧抵接部)
[0130]13、73驱动电动机(驱动部)
[0131]17输出分支机构
[0132]19第2齿轮(辅助输出轴)
[0133]30、80、90 插入部
[0134]32a 前端开口
[0135]33旋转部件(前端侧抵接部)
[0136]33a基端部(驱动量调节部)
[0137]41 通道
[0138]41a主体侧通道
[0139]41b插入侧通道
[0140]51第2驱动电动机(第2驱动部)
[0141]71主体侧处置器具移动辊(基端侧抵接部、移动量检测部)
[0142]81插入侧处置器具移动辊(前端侧抵接部、驱动量调节部)
[0143]C2 轴线
[0144]Dl处置器具
[0145]S基准平面。
【权利要求】
1.一种医疗用机械手，其具有: 主体部； 细长的插入部，其基端部与所述主体部连接； 通道，其能够供柔性的处置器具贯穿插入，所述通道与形成在所述插入部的前端部的前端开口连通，并且，与形成在所述主体部的基端开口连通； 移动量检测部，其对贯穿插入到主体侧通道中的所述处置器具相对于所述主体侧通道的移动量进行检测，其中，所述主体侧通道为所述通道中的配置在所述主体部的部分；前端侧抵接部，其设置为能够与贯穿插入到插入侧通道中的所述处置器具抵接，通过绕自身的轴线旋转使所述处置器具相对于所述插入侧通道移动，其中，所述插入侧通道为所述通道中的配置在所述插入部的部分； 驱动部，其设置在所述主体部上，使所述前端侧抵接部旋转；以及驱动量调节部，其通过所述驱动部使所述前端侧抵接部旋转，由此使所述处置器具相对于所述插入侧通道移动与所述移动量检测部检测出的所述移动量相等的移动量。
2.根据权利要求1所述的医疗用机械手，其中， 该医疗用机械手还具有使所述前端侧抵接部旋转的线， 所述驱动部具有通过旋转来传递驱动力的输出轴， 所述线卷绕在所述输出轴上并且与所述前端侧抵接部连接。
3.根据权利要求2所述的医疗用机械手，其中， 该医疗用机械手还具有基端侧抵接部，该基端侧抵接部能够与贯穿插入到所述主体侧通道的所述处置器具抵接，通过绕自身的轴线旋转使所述处置器具相对于所述主体侧通道移动， 所述驱动部使所述基端侧抵接部旋转。
4.根据权利要求3所述的医疗用机械手，其中， 该医疗用机械手还具有输出分支机构，该输出分支机构使绕所述输出轴的轴线的驱动力的一部分成为绕辅助输出轴的轴线的驱动力来传递，其中，所述辅助输出轴的轴线与所述输出轴的轴线交叉， 所述输出轴被配置为与所述通道的轴线平行， 所述线卷绕在所述辅助输出轴上并且与所述前端侧抵接部连接， 所述移动量为绕所述通道的轴线的移动量， 所述基端侧抵接部的轴线被配置为与所述通道的轴线平行， 通过传递到所述输出轴的驱动力使所述基端侧抵接部旋转。
5.根据权利要求1或2所述的医疗用机械手，其中， 该医疗用机械手还具有: 基端侧抵接部，其能够与贯穿插入到所述主体侧通道的所述处置器具抵接，通过绕自身的轴线旋转使所述处置器具相对于所述主体侧通道移动；以及第二驱动部，其设置在所述主体部上，使所述基端侧抵接部旋转， 在通过所述第二驱动部使所述基端侧抵接部旋转时，所述移动量检测部将所述移动量的检测结果发送到所述驱动量调节部，所述驱动量调节部根据所述检测结果，通过所述驱动部使所述前端侧抵接部旋转。
6.根据权利要求1至3、5中的任意一项所述的医疗用机械手，其中，所述移动量是所述通道的轴线方向的移动量，所述前端侧抵接部被配置为在包含所述通道的轴线的基准平面上旋转。
7.根据权利要求1至3、5中的任意一项所述的医疗用机械手，其中，所述移动量为绕所述通道的轴线的移动量，所述前端侧抵接部被配置为绕与所述通道的轴线平行的轴线旋转。
【文档编号】B25J13/00GK104394794SQ201380033786
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2012年7月3日
【发明者】井上慎太郎, 岸宏亮 申请人:奥林巴斯株式会社