本發(fā)明涉及一種適配器組件(adapter component)，該適配器組件適合用于連接醫(yī)療器械的裝置。

背景技術(shù)：

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在外科手術(shù)中，廣泛采用具有術(shù)后恢復(fù)迅速、手術(shù)時傷口小等優(yōu)點的內(nèi)窺鏡手術(shù)，來代替開腹手術(shù)。在上述的內(nèi)窺鏡手術(shù)中，提出有一種使用機(jī)械手的內(nèi)窺鏡操作系統(tǒng)，其中，機(jī)械手對內(nèi)窺鏡進(jìn)行保持操作(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

在此，患者所處空間需要全部保持為清潔部分，因此，需要將作為不清潔部分的內(nèi)窺鏡操作系統(tǒng)與清潔部分進(jìn)行隔離。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，使用無菌外科手術(shù)適配器(參照專利文獻(xiàn)2)、外科手術(shù)用滅菌蓋布(參照專利文獻(xiàn)3)等。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本發(fā)明專利公開公報特開2014-094039號

專利文獻(xiàn)2：日本發(fā)明專利公開公報特開2007-167644號

專利文獻(xiàn)3：日本發(fā)明專利公表公報特表2009-509653號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

【發(fā)明要解決的技術(shù)問題】

然而，在包含專利文獻(xiàn)1～專利文獻(xiàn)3的現(xiàn)有技術(shù)中，存在難以將作為不清潔部分的內(nèi)窺鏡操作系統(tǒng)與清潔部分可靠地隔離的情況。

在該問題上，不局限于內(nèi)窺鏡，通常也適用于連接醫(yī)療器械的裝置。

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，在連接醫(yī)療器械的裝置中，能夠?qū)⒉磺鍧嵅糠趾颓鍧嵅糠挚煽康胤蛛x。

【用于解決技術(shù)問題的方案】

本發(fā)明的一個方面的適配器組件用于將醫(yī)療器械連接于具有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的不清潔部分的裝置，其中，該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于使該醫(yī)療器械旋轉(zhuǎn)，該適配器組件具有：適配器，其保持該醫(yī)療器械；分離器，其具有用于插入所述適配器的中空的筒的形狀，且至少該筒的內(nèi)側(cè)表面成為清潔部分，在該筒的外側(cè)表面與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接；和連接部，其用于連接蓋布，該蓋布將包含有所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的所述裝置與清潔部分隔離。

所述的適配器組件還可以具有：第1嵌合部，用于將所述適配器和所述分離器嵌合；和第2嵌合部，用于將所述分離器和所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)嵌合。

在此情況下，也可以使所述的適配器組件的所述第1嵌合部的嵌合程度比所述第2嵌合部的嵌合程度弱。

【發(fā)明效果】

根據(jù)本發(fā)明，在連接醫(yī)療器械的裝置中，能夠?qū)⒉磺鍧嵅糠趾颓鍧嵅糠挚煽康胤蛛x。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的機(jī)器人系統(tǒng)中的、機(jī)械手的外觀結(jié)構(gòu)的概要立體圖。

圖2是對圖1的機(jī)械手中的、適配器組件周圍進(jìn)行放大的局部剖視圖。

圖3是表示圖1的機(jī)械手中的、安裝有手術(shù)器械的適配器組件的外觀結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。

圖4是表示各結(jié)構(gòu)要素被分解狀態(tài)下的適配器組件的外觀結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖5是表示圖4的各結(jié)構(gòu)要素被組裝狀態(tài)下的適配器組件的外觀結(jié)構(gòu)的圖。

圖6是用于說明將適配器插入于分離器時的狀態(tài)的、適配器組件的圖。

圖7是用于說明將同步帶輪(timing pulley)、分離器和適配器相結(jié)合狀態(tài)的、適配器組件的圖。

圖8是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的機(jī)器人系統(tǒng)中的、用于實現(xiàn)對機(jī)械手進(jìn)行氣動伺服控制的硬件構(gòu)成的框圖。

圖9是表示通過圖8的硬件構(gòu)成實現(xiàn)的、對機(jī)械手進(jìn)行氣動伺服控制的控制系統(tǒng)的概要的功能框圖。

圖10是表示在圖9的控制系統(tǒng)中動作的圖8的控制部所執(zhí)行的氣動伺服控制的處理的流程圖。

具體實施方式

下面，根據(jù)附圖對本發(fā)明的一個實施方式進(jìn)行說明。

圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的機(jī)器人系統(tǒng)1中的、機(jī)械手11的外觀結(jié)構(gòu)的概要的立體圖。

本實施方式的機(jī)器人系統(tǒng)1具有氣壓驅(qū)動的機(jī)械手11，該機(jī)械手11能夠?qū)?nèi)窺鏡、鉗子等手術(shù)器械12進(jìn)行保持操作。

機(jī)械手11通過氣動伺服控制被驅(qū)動，其作為動作模式具有被動操作模式和主動操作模式。

在本實施方式中，被動操作模式是指，在用戶(進(jìn)行手術(shù)的醫(yī)生等)按下開關(guān)(后述的圖8的切換開關(guān)103)期間發(fā)揮作用的模式，為用戶在與通常的保持內(nèi)窺鏡等手術(shù)器械的情況大致相同的直覺感覺下，像通過手動操作使機(jī)械手11移動一樣(實際上執(zhí)行自重補(bǔ)償控制和壓力控制)的模式。

主動操作模式是指，通過位置控制和壓力控制的自動控制，使機(jī)械手11自動移動到被指定的目標(biāo)位置的模式。

機(jī)械手11以使手術(shù)器械12的頂端部能以4個自由度移動的方式保持該手術(shù)器械12。即，機(jī)械手11以如下方式保持手術(shù)器械12，即，該手術(shù)器械12以軸A和軸C的交點為中心，繞著軸C旋轉(zhuǎn)(滾轉(zhuǎn)，roll)、繞著軸A旋轉(zhuǎn)(偏擺，yaw)、和由并行驅(qū)動部23產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)(俯仰，pitch)、以及與方向B大致平行的移動。

具體而言，機(jī)械手11具有：旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部21、連接部22、并行驅(qū)動部23、氣缸24、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)25、同步帶26、同步帶輪27和適配器組(adapter set/adapter component：適配器組件)28。

旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部21通過使機(jī)械手11繞著軸A旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，來使手術(shù)器械12偏擺旋轉(zhuǎn)。

連接部22連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部21和并行驅(qū)動部23，以跟隨繞著軸A的旋轉(zhuǎn)而移動。

并行驅(qū)動部23通過使機(jī)械手11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，使手術(shù)器械12俯仰旋轉(zhuǎn)。

氣缸24是將驅(qū)動機(jī)械手11沿與方向B大致平行的方向移動的氣缸。

旋轉(zhuǎn)馬達(dá)25產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力(轉(zhuǎn)矩)，并將該旋轉(zhuǎn)力通過同步帶26傳遞給同步帶輪27。

同步帶26是連接旋轉(zhuǎn)馬達(dá)25和同步帶輪27的帶。

同步帶輪27利用從旋轉(zhuǎn)馬達(dá)25經(jīng)由同步帶26傳遞的旋轉(zhuǎn)力，使組裝于適配器組28的手術(shù)器械12滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。

適配器組28包含有該同步帶輪27，用于將手術(shù)器械12以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝于機(jī)械手11。

上述結(jié)構(gòu)的機(jī)械手11是由不清潔部分構(gòu)成的裝置。

因此，如圖1所示，由不清潔部分構(gòu)成的機(jī)械手11通過蓋布31覆蓋，由此與手術(shù)中的患者所處的清潔部分分離。

然而，手術(shù)器械12需要位于清潔部分，另一方面也需要以可旋轉(zhuǎn)的方式被適配器組28支承。因此，若不采取任何措施，則也存在手術(shù)器械12通過適配器組28與不清潔部分接觸的可能性。

因此，在本實施方式中，對適配器組28進(jìn)行將不清潔部分和清潔部分完全分離的對策。

以下、參照圖2～圖7，對上述的適配器組28進(jìn)行具體的說明。

圖2是表示對圖1的機(jī)械手11中的、適配器組28周圍進(jìn)行放大的局部剖視圖。

圖3是表示圖1的機(jī)械手11中的、安裝有手術(shù)器械12的適配器組28的外觀結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。

圖4是表示各結(jié)構(gòu)要素被分解的狀態(tài)下的適配器組28的外觀的立體圖。

圖5是表示圖4的各結(jié)構(gòu)要素被組裝狀態(tài)下的適配器組28的外觀結(jié)構(gòu)的圖。在此，下面將手術(shù)器械12的頂端側(cè)(圖3的左端側(cè))稱為“出側(cè)”。將該“出側(cè)”的相反側(cè)(圖3的右端側(cè))稱為“入側(cè)”。圖5的(A)表示適配器組28的出側(cè)的主視圖。圖5的(B)表示適配器組28的側(cè)視圖。圖5的(C)表示適配器組28的入側(cè)的主視圖。

如圖2～圖5(尤其是圖4)所示，通過從手術(shù)器械12的出側(cè)觀察時，適配器組28由如下部件組裝而成，即，出側(cè)蓋布軸承41、出側(cè)蓋布軸承罩42、上述的同步帶輪27、入側(cè)蓋布軸承罩44、入側(cè)蓋布軸承45、分離器46和適配器47。

在此，在如圖3等所示的蓋布31的2處，具有直徑比分離器46的直徑稍大的孔，如圖2所示，該2處的孔中，其中一處的孔的邊緣被夾持于出側(cè)蓋布軸承41和出側(cè)蓋布軸承罩42之間，另一處的孔的邊緣被夾持于入側(cè)蓋布軸承罩44和入側(cè)蓋布軸承45之間。

據(jù)此，如圖1～圖3所示，機(jī)械手11被蓋布31所覆蓋。即，原則上，機(jī)械手11的不清潔部分FA與清潔部分SA被分離。

但是，應(yīng)位于清潔部分SA的手術(shù)器械12可能在適配器組28中與不清潔部分FA接觸。因此，在本實施方式中，分離器46的內(nèi)側(cè)表面成為清潔部分SA。

據(jù)此，以分離器46的內(nèi)側(cè)表面和蓋布31為邊界(以圖2的粗線為邊界線)，能夠?qū)⒉磺鍧嵅糠諪A和清潔部分SA完全分離。另外，參照圖6對上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖6是用于說明將適配器47插入于分離器46時的狀態(tài)的、適配器組28的圖。

具體而言，圖6的(A)表示適配器組28的側(cè)視圖。圖6的(B)表示適配器組28的剖視圖。圖6的(C)表示適配器組28的入側(cè)的主視圖。圖6的(B)為沿圖6的(C)的線A的剖視圖。

如圖6所示，組裝有手術(shù)器械12的適配器47從入側(cè)向出側(cè)插入于分離器46的內(nèi)部。在將上述的適配器47插入時，手術(shù)器械12有可能接觸到分離器46的內(nèi)部，因此，此處不應(yīng)該成為不清潔部分FA。

因此，如上所述，至少分離器46的內(nèi)側(cè)表面成為被滅菌的清潔部分。據(jù)此，能夠以手術(shù)器械12不接觸不清潔部分FA的方式，將適配器47插入于分離器46。

另外，由于適配器47也是被滅菌的清潔部分，因此，適配器47被插入于分離器46而組裝后，如圖2所示，以分離器46的內(nèi)側(cè)表面和蓋布31為邊界(以圖2的粗線為邊界線)，來將不清潔部分FA和清潔部分SA完全分離。

另外，在本實施方式中，手術(shù)器械12自轉(zhuǎn)(繞著圖1的軸C旋轉(zhuǎn))，因此，需要將來自旋轉(zhuǎn)馬達(dá)25的旋轉(zhuǎn)力通過同步帶輪27傳遞至手術(shù)器械12。為此而形成的結(jié)構(gòu)，參照圖7進(jìn)行說明。

圖7是用于說明將同步帶輪27、分離器46和適配器47相結(jié)合狀態(tài)的、適配器組28的圖。

具體而言，圖7的(A)表示適配器組28的側(cè)視圖。圖7的(B)表示適配器組28的剖視圖。圖7的(B)為沿圖7的(A)的線A的剖視圖。

如圖7所示，同步帶輪27在入側(cè)具有凸形爪部27a。分離器46具有凹形爪部46a，該凹形爪部46a在分離器46插入于同步帶輪27時，嵌合于凸形爪部27a。

即，通過凸形爪部27a和凹形爪部46a嵌合，來連接同步帶輪27和分離器46。

如圖7所示，適配器47在入側(cè)具有凹形爪部47b。分離器46具有凸形爪部46b，該凸形爪部46b在分離器46插入于適配器47時，嵌合于凹形爪部47b。

即，通過凹形爪部47b和凸形爪部46b嵌合，來連接分離器46和適配器47。

在此，在本實施方式中，分離器46與適配器47之間的連接程度(凹形爪部47b和凸形爪部46b之間的嵌合程度)比同步帶輪27與分離器46之間的連接程度(凸形爪部27a和凹形爪部46a之間的嵌合程度)松弛。

據(jù)此，在手術(shù)器械12的軸方向上(參照圖7的(A))施力時，分離器46和適配器47之間先行脫離。

其結(jié)果，能夠降低刺進(jìn)手術(shù)器械12的風(fēng)險，并且能夠可靠地防止不清潔部分FA暴露于清潔部分SA。

另外，在出側(cè)蓋布軸承41和出側(cè)蓋布軸承罩42的各自的連接部上，也分別設(shè)置有爪41c和爪42c。即，通過爪41c和爪42c的嵌合結(jié)構(gòu)，防止出側(cè)蓋布軸承41脫落。另外，在出側(cè)蓋布軸承41和分離器46的各自的內(nèi)側(cè)等連接部，也分別設(shè)置爪41e和爪46e。即，通過爪41e和爪46e之間的嵌合結(jié)構(gòu)，使出側(cè)蓋布軸承41和分離器46嵌合，其結(jié)果，能夠固定蓋布31的插入口。

同樣，在入側(cè)蓋布軸承45和入側(cè)蓋布軸承罩44的各自的連接部上，也分別設(shè)置有爪45d和爪44d。即，通過爪45d和爪44d之間的嵌合結(jié)構(gòu)，防止入側(cè)蓋布軸承45脫落。

據(jù)此，能夠可靠地防止蓋布31被脫落而使機(jī)械手11的不清潔部分FA暴露于清潔部分SA。

如上所述，適配器組28具有：分離器46，其與作為不清潔部分的機(jī)械手11的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的、同步帶輪27連接，并且具有中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)側(cè)表面成為清潔部分；適配器47，其能夠安裝固定于手術(shù)器械12，且被插入于分離器46的內(nèi)部空間；出側(cè)蓋布軸承41和入側(cè)蓋布軸承45，其用于安裝蓋布31，該蓋布31通過覆蓋包含有同步帶輪27的機(jī)械手11，來將機(jī)械手11與清潔部分遮斷。

據(jù)此，能夠?qū)⒉磺鍧嵅糠趾颓鍧嵅糠滞耆蛛x。

另外，為了將分離器46和適配器47連接而傳遞旋轉(zhuǎn)力且固定手術(shù)器械12，在適配器47和分離器46上設(shè)置有作為嵌合部分的凹形爪部47b和凸形爪部46b。

另外，也在分離器46、作為機(jī)械手11的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的同步帶輪27上設(shè)置有作為傳遞旋轉(zhuǎn)力的嵌合部分的凹形爪部46a和凸形爪部27a。

在此，在本實施方式中，分離器46與適配器47之間的嵌合程度比分離器46與機(jī)械手11之間的嵌合程度松弛。據(jù)此，當(dāng)對手術(shù)器械12施加規(guī)定按壓力以上的力時，能夠?qū)崿F(xiàn)適配器47從分離器46脫離的功能。

接著，參照圖8～圖10，對機(jī)械手11的氣動伺服控制進(jìn)行說明。

圖8是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的機(jī)器人系統(tǒng)1中的、用于實現(xiàn)對機(jī)械手11進(jìn)行氣動伺服控制的硬件構(gòu)成的框圖。

如圖8所示，為了實現(xiàn)對機(jī)械手11的氣動伺服控制，而設(shè)置有氣壓源104、伺服閥105、壓力檢測部106、輸入輸出部107和控制部108。

另外，在機(jī)械手11設(shè)置有位置檢測部101、氣動執(zhí)行器(pneumatic actuator)102和切換開關(guān)103。

圖9是表示通過圖8的硬件構(gòu)成實現(xiàn)的、對機(jī)械手11進(jìn)行氣動伺服控制的控制系統(tǒng)的概要的功能框圖。

圖9的各功能模塊在本實施方式中設(shè)置于圖8的控制部108內(nèi)。另外，各功能模塊可僅由硬件構(gòu)成，也可僅由軟件構(gòu)成，或者，也可由軟件和硬件的組合構(gòu)成。

在圖9的控制系統(tǒng)中，位置目標(biāo)輸入部201輸出位置目標(biāo)。

該位置目標(biāo)與來自位置控制對象204的當(dāng)前位置之間的差值(誤差)輸入到位置控制器202。位置控制器202執(zhí)行使該誤差變?yōu)?的位置控制，且輸出壓力目標(biāo)作為該控制結(jié)果。

在此，在本實施方式中，位置控制對象204為機(jī)械手11。因此，來自機(jī)械手11所具有的位置檢測部101的位置信號通過輸入輸出部107輸入到控制部108。使用該位置信號或者將該位置信號加工了的信號作為圖9的當(dāng)前位置。

如此，在圖9的控制系統(tǒng)中，位置控制構(gòu)成主回路系統(tǒng)。

另外，在圖9的控制系統(tǒng)中，壓力控制構(gòu)成子回路系統(tǒng)。

在此，在本實施方式中，能夠選擇性地使用上述的被動操作模式和主動操作模式。

在主動操作模式時，位置控制器202的輸出作為壓力目標(biāo)輸入于壓力控制器203。

另一方面，在被動操作模式時，位置控制器202的輸出被禁止(輸出為0)，自重補(bǔ)償控制器205的輸出作為壓力目標(biāo)而輸入于壓力控制器203。即，自重補(bǔ)償控制器205根據(jù)當(dāng)前位置補(bǔ)償自重，并輸出該補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果作為壓力目標(biāo)。

該壓力目標(biāo)和當(dāng)前壓力之間的差值(誤差)被輸入于壓力控制器203。壓力控制器203執(zhí)行使該誤差變?yōu)?的壓力控制。

壓力控制器203的控制結(jié)果、即壓力控制器203的輸出供給至位置控制對象204。在此，在本實施方式中，位置控制對象204為機(jī)械手11。

具體而言，壓力控制器203的輸出通過輸入輸出部107，而作為電壓輸出被輸入于伺服閥105。

伺服閥105通過對應(yīng)于該電壓輸出的壓力，將氣壓源104的空氣提供給氣動執(zhí)行器102。即，對應(yīng)于該電壓輸出的壓力為驅(qū)動壓力，通過該驅(qū)動壓力而氣動執(zhí)行器102被驅(qū)動。典型的該氣動執(zhí)行器102為圖1的氣缸24，但不局限于此，也包含通過氣壓驅(qū)動機(jī)械手11的所有的結(jié)構(gòu)。

該驅(qū)動壓力通過壓力檢測部106檢測，并將檢測的結(jié)果作為壓力信號通過輸入輸出部107輸入于控制部108。使用該壓力信號或者將該壓力信號加工了的信號作為圖9的當(dāng)前壓力。

圖10是表示在圖9的控制系統(tǒng)中動作的圖8的控制部108所執(zhí)行的氣動伺服控制的處理的流程圖。

在步驟S1中，控制部108獲取當(dāng)前的位置和當(dāng)前的壓力。

如上所述，控制部108通過輸入輸出部107獲取來自位置檢測部101的位置信號而作為當(dāng)前的位置，并且，通過輸入輸出部107獲取來自壓力檢測部106的壓力信號作為當(dāng)前的壓力。

在步驟S2中，控制部108判定是否為被動操作模式。

在本實施方式中，在圖8的切換開關(guān)103為被按下的狀態(tài)時，成為被動操作模式；為除此以外的狀態(tài)時，成為主動操作模式。

被動操作模式是指，用戶(醫(yī)生等)像在手動操作手術(shù)器械12一樣的感覺下進(jìn)行動作的模式，因此，可在手術(shù)器械12的頭部(頂端的相反側(cè)端，即入側(cè)端)附近設(shè)置切換開關(guān)103。

在切換開關(guān)103未被按下時，在步驟S2中，判定為否，即，被判定為主動操作模式，處理進(jìn)入到步驟S3。

在步驟S3中，控制部108根據(jù)位置目標(biāo)和當(dāng)前的位置計算壓力目標(biāo)值。

在步驟S6中，控制部108根據(jù)壓力目標(biāo)和當(dāng)前的壓力計算電壓輸出值。

該電壓輸出值通過輸入輸出部107被輸入到伺服閥105。伺服閥105將對應(yīng)于該電壓輸出值的壓力作為驅(qū)動壓力，將氣壓源104的空氣提供給氣動執(zhí)行器102。

如此，能夠?qū)崿F(xiàn)主動操作模式的氣動執(zhí)行器102的驅(qū)動控制。

與此相對，當(dāng)切換開關(guān)103被按下時，在步驟S2中，判定為是，即，被判定為被動操作模式，處理進(jìn)入到步驟S4。

在步驟S4中，控制部108將位置目標(biāo)更換為當(dāng)前的位置。即，由于誤差為0，因此，執(zhí)行圖9的位置控制器202的輸出變成0的控制，換而言之，進(jìn)行使差壓變成0的控制。

在步驟S5中，控制部108根據(jù)位置信息(當(dāng)前位置)計算自重補(bǔ)償所需要的壓力目標(biāo)值(俯仰軸)。即，圖9的自重補(bǔ)償控制器205計算壓力目標(biāo)值(俯仰軸)。

在步驟S6中，控制部108根據(jù)壓力目標(biāo)和當(dāng)前的壓力計算電壓輸出值。

該電壓輸出值通過輸入輸出部107被輸入到伺服閥105。伺服閥105將對應(yīng)于該電壓輸出值的壓力作為驅(qū)動壓力，將氣壓源104的空氣提供給氣動執(zhí)行器102。

如此，能夠?qū)崿F(xiàn)被動操作模式的氣動執(zhí)行器102的驅(qū)動控制。

如上所述，成為本實施方式的氣壓控制對象的機(jī)械手11，為用于保持內(nèi)窺鏡等手術(shù)器械12的、氣壓驅(qū)動的4個自由度的機(jī)械手。

在此，在本實施方式中，假設(shè)在手術(shù)器械12被組裝于機(jī)械手11時的該手術(shù)器械12的頭部(內(nèi)窺鏡頭部)附近配置有切換開關(guān)103。據(jù)此，用戶(醫(yī)生等)僅通過按下該切換開關(guān)103，就能夠進(jìn)入到被動操作模式，在該被動操作模式時，能夠以與現(xiàn)有技術(shù)中利用自己的手流暢地移動內(nèi)窺鏡相同的感覺移動被組裝于機(jī)械手11的手術(shù)器械12。

為了實現(xiàn)該流暢的動作，在本實施方式中，氣動執(zhí)行器102通過使用氣壓伺服閥105的氣動伺服控制來進(jìn)行動作。也就是說，氣動伺服控制是通過利用壓力反饋的外力跟蹤控制來實現(xiàn)的，但在被動操作模式時，尤其是，通過氣動執(zhí)行器102的壓力反饋控制補(bǔ)償自重，能夠?qū)崿F(xiàn)輕松流暢的操作。

另外，當(dāng)切換開關(guān)103的按下操作被解除時，成為主動操作模式，能夠?qū)崿F(xiàn)自動的位置控制。

另外，本發(fā)明不局限于本實施方式，本發(fā)明也包含在能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)進(jìn)行的變形、改良等。

例如，在上述的實施方式中，在機(jī)械手11上組裝有內(nèi)窺鏡、鉗子等手術(shù)器械12，但沒有特別限定于此，只要是需要保持清潔部分的、可旋轉(zhuǎn)的醫(yī)療器械即可。

另外，保持該醫(yī)療器械的適配器47、被插入該適配器47的分離器46的形狀，不特別局限于圓柱狀，只要是能夠安裝于規(guī)定軸的、可旋轉(zhuǎn)的醫(yī)療器械的形狀即可。但是，為了插入適配器47，分離器46需要形成為中空的筒的形狀且需要使筒的內(nèi)側(cè)表面成為清潔部。

另外，作為機(jī)械手11的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，采用同步帶輪27，但不特別局限于此，只要能夠通過分離器46和適配器47，將旋轉(zhuǎn)力傳遞至醫(yī)療器械的部件即可。進(jìn)一步而言，也不是一定需要是機(jī)械手11，本發(fā)明通常也可適用于具有用于使醫(yī)療器械旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的不清潔部分的裝置。

而且，為了連接將包含有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的裝置與清潔部分分離的蓋布31，在上述的實施方式中，采用出側(cè)蓋布軸承41與出側(cè)蓋布軸承罩42的組合，和入側(cè)蓋布軸承45與入側(cè)蓋布軸承罩44的組合，但不特別局限于此。

換而言之，本發(fā)明所適用的適配器組件(set)，只要采用如下的結(jié)構(gòu)即可，由此能夠得到各種實施方式。

即，適配器組件是用于將該醫(yī)療器械連接于具有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的不清潔部分的裝置，其中，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于使醫(yī)療器械旋轉(zhuǎn)，只要該適配器組件具有以下的適配器、分離器和連接部即可，即，該適配器保持該醫(yī)療器械；該分離器具有用于插入所述適配器的中空的筒的形狀且至少該筒的內(nèi)側(cè)表面成為清潔部分，在該筒的外側(cè)表面連接所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；該連接部連接將包含有所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的所述裝置與清潔部分分離的蓋布。

據(jù)此，能夠?qū)⒉磺鍧嵅糠趾颓鍧嵅糠挚煽康胤蛛x。

另外，優(yōu)選為，將旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)力可靠地傳遞至醫(yī)療器械。

為此，適配器組件還具有：第1嵌合部，用于將所述適配器和所述分離器嵌合；和第2嵌合部，用于將所述分離器和所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)嵌合。

此時，更優(yōu)選為，所述第1嵌合部的嵌合程度比所述第2嵌合部的嵌合程度弱。

若對醫(yī)療器械施加規(guī)定以上的按壓力，則適配器從分離器脫離，因此，能夠降低刺進(jìn)醫(yī)療器械的風(fēng)險，并且，能夠可靠地防止不清潔部分露出。

另外，本發(fā)明中，作為對氣壓驅(qū)動的機(jī)械手執(zhí)行氣動伺服控制的控制系統(tǒng)，只要具有如下的結(jié)構(gòu)，則可采用各種實施方式，其中，該機(jī)械手對醫(yī)療器械進(jìn)行保持操作。

即，該控制系統(tǒng)具有：切換部，其切換被動操作模式和主動操作模式；和控制部，其在所述主動操作模式時，根據(jù)使用了所述機(jī)械手的當(dāng)前位置相對于位置目標(biāo)的誤差的位置控制結(jié)果，設(shè)定壓力目標(biāo)，并且根據(jù)該壓力目標(biāo)執(zhí)行壓力控制，其在所述被動操作模式時，設(shè)定從所述機(jī)械手的當(dāng)前位置進(jìn)行自重補(bǔ)償所需要的壓力目標(biāo)，并根據(jù)該壓力目標(biāo)執(zhí)行壓力控制。

據(jù)此，在被動操作模式下，用戶(醫(yī)生)在與通常時保持內(nèi)窺鏡等醫(yī)療器械的情況大致相同的直覺感覺下，能夠?qū)Ρ唤M裝了醫(yī)療器械的機(jī)械手進(jìn)行手動操作。

在此，切換部為通過用戶接觸而被操作的部件，配置在該用戶一邊操作醫(yī)療器械一邊能夠接觸到的位置。

對于用戶而言，能夠極大地提高其操作性。

上述的用于實現(xiàn)氣動伺服控制的本發(fā)明所涉及的一系列的處理，能夠通過軟件執(zhí)行，也能夠通過硬件執(zhí)行。

當(dāng)通過軟件執(zhí)行一系列的處理時，構(gòu)成該軟件的程序，能夠通過網(wǎng)絡(luò)或者從記錄介質(zhì)安裝于計算機(jī)等。計算機(jī)可使用安裝有專用的硬件的計算機(jī)，也可使用通過安裝各種程序來能夠執(zhí)行各種功能的、例如通用的個人計算機(jī)。

包含有用于執(zhí)行本發(fā)明所涉及的一系列的處理的各種程序的記錄介質(zhì)，可以是獨立于信息處理裝置主體之外的、為了給用戶提供程序而被配置的可移動介質(zhì)，或者，也可是預(yù)先安裝到信息處理裝置主體的記錄介質(zhì)等?？梢苿咏橘|(zhì)例如由磁盤(包含軟盤)、光盤、或磁光盤等構(gòu)成。另外，作為預(yù)先安裝到裝置主體的記錄介質(zhì)，例如也可以是記錄有程序的ROM、硬盤等。

另外，在本說明書中，對于記述的記錄于記錄介質(zhì)的程序的步驟，當(dāng)然可以按照該順序以時間序列進(jìn)行處理，但不是必須要按照該時間序列進(jìn)行處理，也包含執(zhí)行并行或單獨的處理。

另外，在本說明書中，系統(tǒng)是指由多個裝置、處理部構(gòu)成的裝置整體。

【附圖標(biāo)記說明】

1機(jī)器人系統(tǒng)；11機(jī)械手；12手術(shù)器械；21旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部；22連接部；23并行驅(qū)動部；24氣缸；25旋轉(zhuǎn)馬達(dá)；26同步帶；27同步帶輪；28適配器；31蓋布；41蓋布軸承；42出側(cè)蓋布軸承罩；44入側(cè)蓋布軸承罩；45入側(cè)蓋布軸承；46分離器；47適配器；101位置檢測部；102氣動執(zhí)行器；103切換開關(guān)；104氣壓源；105伺服閥；106壓力檢測部；107輸入輸出部；108控制部；201位置目標(biāo)輸入部；202位置控制器；203壓力控制器；204位置檢測部；205自重補(bǔ)償控制器。