機(jī)械手、機(jī)械手系統(tǒng)和機(jī)械手控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及插入到體腔內(nèi)的機(jī)械手、機(jī)械手系統(tǒng)和機(jī)械手控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 如下的機(jī)械手得到廣泛使用：通過(guò)向體腔內(nèi)插入細(xì)長(zhǎng)的插入部，利用線等牽引插 入部前端的彎曲部，并使彎曲部彎曲，從而對(duì)體腔內(nèi)臟器進(jìn)行觀察或者進(jìn)行治療。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)1(日本特開(kāi)2005-74148號(hào)公報(bào)）中公開(kāi)了如下的技術(shù)：以經(jīng) 由引導(dǎo)件進(jìn)退自如的方式將進(jìn)退部件配置在插入部的彎曲部?jī)?nèi)，對(duì)該進(jìn)退部件進(jìn)行移動(dòng)調(diào) 整，使其在插入部的彎曲部中進(jìn)退，從而構(gòu)成為能夠?qū)⒉迦氩康膹澢窟x擇性地定位為大 致直線狀或者設(shè)定為彎曲自如。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2005-74148號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0008]在以往的機(jī)械手中，在操作者對(duì)對(duì)象物進(jìn)行觀察或者對(duì)對(duì)象物進(jìn)行處置時(shí)，在操 作者想要從另一個(gè)角度觀察對(duì)象物或者對(duì)對(duì)象物進(jìn)行處置的情況下，如果在其原來(lái)的位置 使機(jī)械手彎曲，則機(jī)械手會(huì)在對(duì)象物的跟前彎曲，對(duì)象物會(huì)從視野中脫離。因此，如果是不 習(xí)慣機(jī)械手的操作的操作者，則會(huì)產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感，成為難于處理的裝置。
[0009]本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠減輕操作者的不協(xié) 調(diào)感的機(jī)械手、機(jī)械手系統(tǒng)和機(jī)械手控制方法。
[0010] 用于解決問(wèn)題的手段
[0011] -個(gè)實(shí)施方式的機(jī)械手的特征在于，該機(jī)械手具有：插入部，其能夠插入到體腔 內(nèi)；操作部，其對(duì)所述插入部進(jìn)行操作；進(jìn)退部，其使所述插入部進(jìn)退；驅(qū)動(dòng)部，其驅(qū)動(dòng)所述 插入部和所述進(jìn)退部；以及控制部，其根據(jù)所述操作部的操作，控制所述驅(qū)動(dòng)部，所述插入 部具有能夠彎曲的彎曲部，所述驅(qū)動(dòng)部具有：彎曲驅(qū)動(dòng)部，其產(chǎn)生使所述彎曲部彎曲的驅(qū)動(dòng) 力；以及進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部，其產(chǎn)生使所述進(jìn)退部進(jìn)退的驅(qū)動(dòng)力，所述控制部根據(jù)所述操作部的操 作，控制所述進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部和所述彎曲驅(qū)動(dòng)部。
[0012] 發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)械手、機(jī)械手系統(tǒng)和機(jī)械手控制方法，能夠使推 入機(jī)械手時(shí)或者拉出機(jī)械手時(shí)的視野不移動(dòng)，減輕不習(xí)慣機(jī)械手的操作的操作者的不協(xié)調(diào) 感。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1示出本實(shí)施方式的機(jī)械手1的概略圖。
[0015] 圖2示出本實(shí)施方式的插入部2的放大圖。
[0016] 圖3示出本實(shí)施方式的操作部3的放大圖。
[0017] 圖4示出本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)部6的示意圖。
[0018] 圖5示出本實(shí)施方式的進(jìn)退部4的放大圖。
[0019] 圖6不出表不了本實(shí)施方式的插入部2的動(dòng)作的一例的不意圖。
[0020] 圖7示出表示了本實(shí)施方式的進(jìn)退部4的動(dòng)作的一例的示意圖。
[0021] 圖8示出表示了進(jìn)退部4的另一個(gè)例子的示意圖。
[0022] 圖9示出表示了進(jìn)退部4的另一個(gè)例子的示意圖。
[0023] 圖10示出本實(shí)施方式的機(jī)械手1的動(dòng)作的概略圖。
[0024] 圖11示出本實(shí)施方式的機(jī)械手1的框圖。
[0025] 圖12示出機(jī)械手1的手動(dòng)模式下的第1手動(dòng)狀態(tài)的示意圖。
[0026] 圖13示出機(jī)械手1的手動(dòng)模式下的第2手動(dòng)狀態(tài)的示意圖。
[0027] 圖14示出機(jī)械手1的手動(dòng)模式下的第3手動(dòng)狀態(tài)的示意圖。
[0028] 圖15示出說(shuō)明在本實(shí)施方式的機(jī)械手1的電動(dòng)模式的控制中使用的式（1)和（2) 的圖。
[0029] 圖16示出說(shuō)明在本實(shí)施方式的機(jī)械手1的電動(dòng)模式的控制中使用的式（3)和（4) 的圖。
[0030] 圖17示出本實(shí)施方式的機(jī)械手1的控制流程圖。
[0031]圖18示出本實(shí)施方式的機(jī)械手1的電動(dòng)模式控制前的狀態(tài)的示意圖。
[0032]圖19示出本實(shí)施方式的機(jī)械手1的緊接著電動(dòng)模式控制之后的狀態(tài)的示意圖。
[0033]圖20示出本實(shí)施方式的機(jī)械手1的電動(dòng)模式結(jié)束后的狀態(tài)的示意圖。
[0034] 圖21示出本實(shí)施方式的機(jī)械手系統(tǒng)10的概略圖。
[0035] 圖22示出機(jī)械手系統(tǒng)10的另一例子的概略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面，對(duì)本實(shí)施方式的機(jī)械手1和機(jī)械手控制方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0037] 圖1示出本實(shí)施方式的機(jī)械手1的概略圖。
[0038] 本實(shí)施方式的機(jī)械手1具有：插入部2、操作部3和進(jìn)退部4。在機(jī)械手1中，在前 端側(cè)具有插入部2,在基端側(cè)具有操作部3,在插入部2的操作部3側(cè)具有進(jìn)退部4。插入部 2具有：前端部21、彎曲部22和動(dòng)力傳遞部23。操作部3具有：抓握件（Grip) 31、操作部主 體32、模式切換指示部33和連結(jié)部34。進(jìn)退部4具有：連桿部（link)41和引導(dǎo)部42。
[0039] 圖2示出本實(shí)施方式的機(jī)械手1的插入部2的放大圖。
[0040] 插入部2為插入到體腔內(nèi)的部分，從前端側(cè)起依次具有前端部21、彎曲部22和動(dòng) 力傳遞部23。
[0041] 前端部21具有設(shè)置在機(jī)械手1的前端的圓柱形的硬質(zhì)的前端部主體21a。例如， 在內(nèi)窺鏡的情況下，能夠在前端部21中內(nèi)置拍攝對(duì)象物的攝像部21b和對(duì)對(duì)象物進(jìn)行照明 的照明部21c等。此外，也可以內(nèi)置用于處置對(duì)象物的未圖示的處置工具等。
[0042] 彎曲部22具有：安裝有前端部21的大致圓柱形的蓋板部22a和將蓋板部22a以 在規(guī)定的角度范圍內(nèi)能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)到動(dòng)力傳遞部23的關(guān)節(jié)部22b。動(dòng)力傳遞部23 為細(xì)長(zhǎng)的大致圓柱狀的軸等部件，在前端側(cè)經(jīng)由關(guān)節(jié)部22b與彎曲部22連結(jié)，在基端側(cè)與 進(jìn)退部4連結(jié)。
[0043] 將第1彎曲部動(dòng)作線51和第2彎曲部動(dòng)作線52牢固安裝于前端部21。第1彎 曲部動(dòng)作線51和第2彎曲部動(dòng)作線52被牢固安裝的位置為夾著包含關(guān)節(jié)部22b的面的相 反側(cè)。作為一例，優(yōu)選關(guān)于圓柱形的前端部21的中心軸C對(duì)稱的位置。第1彎曲部動(dòng)作線 51和第2彎曲部動(dòng)作線52通過(guò)圖1所示的操作部主體32的未圖示的致動(dòng)器等被卷繞和送 出。
[0044] 另外，插入部2的構(gòu)造不限于此，也可以進(jìn)行各種變形。例如，也可以將多個(gè)蓋板 部22a和關(guān)節(jié)部22b交替組合，從而能夠成為自由度更高的彎曲狀態(tài)。而且，如果組合了多 個(gè)的相鄰的蓋板部22a和關(guān)節(jié)部22b的各組配設(shè)成以筆直延伸的狀態(tài)下的彎曲部22的軸 即動(dòng)力傳遞部23的中心軸C為中心，以逐次90 °的量旋轉(zhuǎn)，則能夠?qū)崿F(xiàn)三維的移動(dòng)，所以優(yōu) 選。
[0045] 圖3示出本實(shí)施方式的操作部3的放大圖。
[0046] 操作部3具有：操作者用手握持的抓握件31 ;操作部主體32,其設(shè)置于抓握件31 的進(jìn)退部4側(cè)，并內(nèi)置對(duì)插入部2和進(jìn)退部4的移動(dòng)等進(jìn)行操作的后述的驅(qū)動(dòng)部6 ;模式切 換指示部33,其能夠相對(duì)于操作部主體32推入；以及連結(jié)部34,其與進(jìn)退部4連結(jié)。
[0047] 在本實(shí)施方式中，抓握件31形成為圓柱形，但是，只要是能夠容易握持的形狀，則 任何形狀都可以。操作部主體32內(nèi)置具有后述的電機(jī)和滑輪等的驅(qū)動(dòng)部6。操作部主體 32通過(guò)卷繞和送出第1彎曲部動(dòng)作線51和第2彎曲部動(dòng)作線52,從而使圖1所示的插入 部2的彎曲部22彎曲。此外，操作部主體32通過(guò)卷繞和送出連桿動(dòng)作線53,使圖1所示的 進(jìn)退部4的連桿部41伸縮。
[0048] 模式切換指示部33由押壓開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。模式切換指示部33發(fā)出指示，使得通常如 果押壓開(kāi)關(guān)等未被按下，則設(shè)定為作為第1模式的手動(dòng)模式，在押壓開(kāi)關(guān)等被按下的期間， 切換到作為第2模式的電動(dòng)模式。
[0049] 連結(jié)部34中貫穿插入有第1彎曲部動(dòng)作線51、第2彎曲部動(dòng)作線52和連桿動(dòng)作 線53,并與圖1所示的進(jìn)退部4連結(jié)。
[0050] 圖4示出本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)部6的示意圖。
[0051] 驅(qū)動(dòng)部6具有彎曲驅(qū)動(dòng)部61和未圖示的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部62。由于彎曲驅(qū)動(dòng)部61和進(jìn) 退驅(qū)動(dòng)部62可以為相同結(jié)構(gòu)，所以，這里對(duì)彎曲驅(qū)動(dòng)部61進(jìn)行說(shuō)明。
[0052] 彎曲驅(qū)動(dòng)部61具有：電機(jī)部61a、驅(qū)動(dòng)滑輪部61b和從動(dòng)滑輪部61c。
[0053] 第1彎曲部動(dòng)作線51