CN113558773A - 手术辅助机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手术辅助机器人，对于该手术辅助机器人，操作部包含使能开关和控制臂的移动方向的操作工具，使能开关以及操作工具分开地配置在操作部的能够由操作者的单手的手指进行操作的范围内。

Description

手术辅助机器人

技术领域

本发明涉及手术辅助机器人，特别是，涉及具备对臂进行操作的操作工具的手术辅助机器人。

背景技术

以往，公知有手术辅助机器人。这样的手术辅助机器人例如在日本特开2019－162427号公报中有公开。

在日本特开2019－162427号公报中公开有一种机器人***(手术辅助机器人)，具备关节式探测器、手术用器具以及控制器(以下，称为臂)。手术用器具设于关节式探测器的前端。另外，臂构成为对关节式探测器以及手术用器具进行操作(移动)。另外，在机器人***设有操纵杆。操作者操作操纵杆，从而对臂输出用于使臂对手术用器具进行操作的信号。另外，根据操纵杆的位移(倾倒程度)来对手术用器具的位移、速度以及加速度进行操作。此外，操纵杆配置在与臂(关节式探测器、手术用器具)分开的位置。

然而，日本特开2019－162427号公报这样的机器人***(手术辅助机器人)在手术时，通过操作被配置在与臂分开的位置的操纵杆，来操作手术用器具。另一方面，在手术前的准备阶段，使臂移动，使手术用器具移动至患者的附近。该情况下，日本特开2019－162427号公报这样的机器人***存在这样的问题：由于操纵杆配置在与臂分开的位置，因此为了使手术用器具移动至患者的附近而利用操纵杆使臂移动，有时会存在困难。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而做成的，本发明的一个目的在于提供一种能够利用操作工具容易地操作臂的手术辅助机器人。

为了实现上述目的，本发明的一方面的手术辅助机器人具备臂和安装于臂的操作部，操作部包含使能开关和操作工具，通过按下使能开关来允许臂的移动，操作工具控制臂的移动方向，使能开关以及操作工具分开地配置在操作部的能够由操作者的单手的手指进行操作的范围内。

对于本发明的一方面的手术辅助机器人，如上述那样，操作部安装于臂。由此，操作者能够在臂的附近对操作工具进行操作，因此能够利用操作工具容易地操作臂。

另外，在将操作部安装于臂的情况下，随着操作者对操作工具的操作，臂比较高速(快速)地移动的情况下，有时操作者的动作无法跟随臂的快速的移动。具体而言，臂移动，而操作者的把持操作工具的手无法跟随臂的移动而静止不动，或者，以比臂的移动速度慢的速度移动。在该情况下，对操作工具的操作量违背操作者的意图地发生了变化，对臂的操作方向违背操作者的意图地发生了变化。其结果，臂的移动方向急剧地变化。另外，相反，在臂的移动速度急剧变小的情况下，对操作工具的操作方向也违背操作者的意图地发生了变化。于是，由于这样的状态连续地出现，从而臂以振动的方式进行动作。

因此，如上述那样，操作部包含使能开关和操作工具，通过按下使能开关来允许臂的移动，操作工具控制臂的移动方向，使能开关以及操作工具分开地配置在操作部的能够由操作者的单手的手指进行操作的范围内。由此，在按下使能开关的状态下能够由操作者的手指对操作臂的移动方向的操作工具进行操作，操作者的对操作工具进行操作的手指和按下使能开关的手指之间的间隔保持为大致恒定。即，即使在臂比较高速地移动的情况下，操作者的把持操作部的手指和对操作部进行操作的手指之间的间隔仍保持为大致恒定。由此，即使在臂比较高速地移动的情况下，操作者的手指相对于操作部的状态也不容易发生变化，因此操作部对臂的操作方向不容易发生变化。其结果，即使在臂比较高速地移动的情况下，也能够抑制因操作工具的操作方向发生变化而引起的臂的振动。

根据本发明，如上述那样，能够利用操作工具容易地操作臂。

附图说明

图1是表示本公开的一实施方式的外科手术***的构成的图。

图2是表示本公开的一实施方式的医疗用操纵装置的构成的图。

图3是表示本公开的一实施方式的医疗用操纵装置的臂的构成的图。

图4是表示本公开的一实施方式的医疗用操纵装置的操作部的构成的立体图。

图5是表示本公开的一实施方式的医疗用操纵装置的操作部的构成的侧视图。

图6是表示操作者把持本公开的一实施方式的医疗用操纵装置的操作部的状态的图。

图7是用于说明臂的平移移动的图。

图8是用于说明臂的旋转移动的图。

图9是表示本公开的一实施方式的医疗用操纵装置的控制部的构成的框图。

图10是表示本公开的一实施方式的医疗用操纵装置的控制部的控制模块的图。

具体实施方式

以下，基于附图对将本公开具体化了的本公开的一实施方式进行说明。

参照图1～图10，对本实施方式的外科手术***100的构成进行说明。外科手术***100具备作为患者P侧装置的医疗用操纵装置1、以及用于操作医疗用操纵装置1的作为操作者侧装置的远程控制装置2。医疗用操纵装置1具备医疗用台车3，构成为能够移动。远程控制装置2配置在与医疗用操纵装置1分开的位置，医疗用操纵装置1构成为由远程控制装置2进行远程控制。术者向远程控制装置2输入用于使医疗用操纵装置1执行所希望的动作的指令。远程控制装置2将所输入的指令向医疗用操纵装置1发送。医疗用操纵装置1基于接收到的指令来进行动作。另外，医疗用操纵装置1配置在经灭菌的灭菌区域即手术室内。此外，医疗用操纵装置1是本发明的“手术辅助机器人”的一个例子。

远程控制装置2例如配置在手术室中或者手术室外。远程控制装置2包含操作用操纵装置臂21、操作踏板22、触摸面板23、监视器24、支承臂25以及支承杆26。操作用操纵装置臂21构成用于供术者输入指令的操作用的手柄。监视器24是显示由内视镜拍摄到的图像的观测镜型显示装置。支承臂25支承监视器24，以使监视器24的高度与术者的脸的高度匹配。触摸面板23配置于支承杆26。由设于监视器24附近的未图示的传感器探测术者的头部，从而能够利用远程控制装置2操作医疗用操纵装置1。术者通过监视器24识别患部，并对操作用操纵装置臂21以及操作踏板22进行操作。由此，向远程控制装置2输入指令。输入至远程控制装置2的指令被发送向医疗用操纵装置1。

在医疗用台车3设有控制部31和存储部32，控制部31控制医疗用操纵装置1的动作，存储部32存储用于控制医疗用操纵装置1的动作的程序等。而且，医疗用台车3的控制部31基于输入至远程控制装置2的指令来控制医疗用操纵装置1的动作。

另外，在医疗用台车3设有输入装置33。输入装置33构成为主要受理***40、臂座50以及多个臂60的移动、姿势的变更的操作，以在施术前进行手术的准备。

如图1以及图2所示，医疗用操纵装置1配置在手术室内。医疗用操纵装置1具备医疗用台车3、***40、臂座50以及多个臂60。臂座50安装于***40的前端。臂座50具有比较长的棒形状(长条形状)。另外，对于多个臂60，各臂60的根部安装于臂座50。多个臂60构成为能够采取折叠姿势(收纳姿势)。臂座50和多个臂60由未图示的灭菌盖布覆盖地进行使用。

***40例如由7轴多关节机器人构成。另外，***40配置在医疗用台车3上。***40构成为使臂座50的位置三维移动。

另外，***40包含基部41、以及与基部41连结的多个连杆部42。多个连杆部42彼此利用关节部43连结在一起。

如图1所示，在多个臂60各自的前端安装有医疗器具4。医疗器具4例如包含可更换的仪器、内视镜组件(未图示)等。

如图3所示，在作为医疗器具4的仪器设有被驱动单元4a，被驱动单元4a由在臂60的支架71设置的伺服马达M2驱动。另外，在仪器的前端设有末端执行器4b。末端执行器4b作为具有关节的器具，包含镊子、剪刀、异物钳、持针器、微型解剖器、吻合器、修补器、吸引清洗工具、圈套器丝线以及施夹器等。另外，末端执行器4b作为不具有关节的器具，包含切割刀、烧灼探针、清洁器、导管以及抽吸孔等。另外，医疗器具4还包含将被驱动单元4a和末端执行器4b连接起来的轴4c。被驱动单元4a、轴4c以及末端执行器4b沿Z方向配置。

接下来，对臂60的构成详细地进行说明。

如图3所示，臂60包含臂部61(基部62、连杆部63、关节部64)、以及在臂部61的前端设置的平移移动机构部70。臂60构成为臂60的前端侧相对于根侧(臂座50)三维移动。此外，多个臂60具有彼此相同的构成。

在本实施方式中，平移移动机构部70安装有医疗器具4，并且构成为使医疗器具4相对于臂部61相对地平移移动。具体而言，在平移移动机构部70设有用于保持医疗器具4的支架71。在支架71收容有伺服马达M2(参照图9)。伺服马达M2构成为使在医疗器具4的被驱动单元4a设置的旋转体旋转。通过被驱动单元4a的旋转体旋转，而末端执行器4b进行动作。

臂60构成为能够相对于臂座50装卸。

臂部61由7轴多关节机器人臂构成。另外，臂部61包含：用于将臂部61安装于臂座50的基部62、以及与基部62连结的多个连杆部63。多个连杆部63彼此通过关节部64连结起来。

平移移动机构部70构成为：通过使支架71沿Z方向平移移动，从而使安装于支架71的医疗器具4沿Z方向(轴4c的延伸方向)平移移动。具体而言，平移移动机构部70包含：与臂部61的前端连接的基端侧连杆部72、前端侧连杆部73、以及设于基端侧连杆部72和前端侧连杆部73之间的连结连杆部74。另外，支架71设于前端侧连杆部73。

而且，平移移动机构部70的连结连杆部74构成为使前端侧连杆部73相对于基端侧连杆部72沿Z方向相对地移动的倍速机构。另外，构成为通过前端侧连杆部73相对于基端侧连杆部72沿Z方向相对地移动，从而设于支架71的医疗器具4沿Z方向平移移动。另外，臂部61的前端以使基端侧连杆部72以与Z方向正交的Y方向为轴转动的方式与基端侧连杆部72连接。

这里，在本实施方式中，如图4所示，医疗用操纵装置1具备被安装于臂60的操作部80。操作部80包含使能开关81、用于操作医疗器具4在臂60的作用下的移动的操纵杆82、以及用于操作医疗器具4在臂60的作用下的移动的开关部83。使能开关81允许操纵杆82以及开关部83操作臂60的移动，并且，通过按下使能开关81，成为允许臂60的移动的状态。另外，操纵杆82控制(操作)臂60的移动方向以及移动速度。另外，使能开关81以及操纵杆82分开地配置在操作部80的能够由操作者O的单手的手指进行操作的范围内。另外，对于操作部80，操作者O(看护师、技师等)把持操作部80地进行操作。另外，操作部80构成为：在操作者O把持操作部80并按下使能开关81以成为允许臂60移动的形态的状态下，能够通过操作者O的手指进行操作。此外，操纵杆82以及开关部83是本发明的“操作工具”的一个例子。

具体而言，使能开关81由通过操作者O的手指按下的按钮开关构成。能够通过按下使能开关81，来进行向伺服马达M1～M3(参照图9)通电的控制(使伺服马达M1～M3进行驱动的控制)。即，只有按下使能开关81的期间，使臂60移动的控制才成为可能。

另外，操纵杆82构成为***作者O的手指推倒来进行操作。另外，控制为：根据操纵杆82的倾倒方向以及倾倒角度，来使臂60移动。另外，操作者O能够以下述方式进行操作，即：操作者O的手指抵接于操纵杆82的前端82a，并且活动手指，从而推倒操纵杆82。另外，只有在按下使能开关81的期间，才接受对操纵杆82进行操作的信号的输入。即，在未按下使能开关81的状态下，即便操作操纵杆82，臂60也不会移动。

另外，在本实施方式中，使能开关81设于操作部80的外周面80a，操作者O把持操作部80的外周面80a，按下使能开关81，从而允许臂60的移动。另外，如图5所示，使能开关81在操作部80的外周面80a的两侧设有一对。具体而言，操作部80的剖面具有大致矩形形状，一对使能开关81分别设于操作部80的相互对置的面80b。详细而言，操作部80具有大致棱柱形状，在大致棱柱形状的操作部80的侧面(沿长边方向的面80b)，设有一对使能开关81。而且，操作者O把持操作部80的外周面80a，按下在操作部80的外周面80a的两侧设置的使能开关81中的至少一者，从而允许臂60的移动。

由此，不需要将设于操作部80的外周面80a的两侧的使能开关81这两者都按下，相应地，能够减少操作者O的负担，并且提高操作者O的便利性。

另外，在本实施方式中，如图5所示，操纵杆82设于操作部80的与外周面80a交叉的端面80c。而且，操纵杆82配置在如下的位置、即在操作者O把持操作部80的外周面80a并按下使能开关81以成为允许臂60移动的形态的状态下、能够由操作者O的手指进行操作的位置。例如，如图6所示，在由操作者O的大拇指和中指等按下在操作部80的外周面80a设置的一对使能开关81的状态下，由操作者O的食指等对设于操作部80的端面80c的操纵杆82进行操作。由此，能够容易且大致恒定地保持操作者O的把持操作部80的大拇指以及中指同操作操纵杆82的食指之间的间隔。此外，由哪个手指操作使能开关81和操纵杆82，不局限于上述例子。

另外，在本实施方式中，操纵杆82构成为：将医疗器具4在臂60的作用下的移动操作为医疗器具4的前端4d(参照图7或者图8)在规定的平面上移动，或者将医疗器具4在臂60的作用下的移动操作为以医疗器具4的前端4d为中心进行旋转。另外，操作部80还包含开关部83，开关部83用于将医疗器具4在臂60的作用下的移动操作为医疗器具4的前端4d沿医疗器具4的长边方向移动。医疗器具4的前端4d的移动所位于的规定的平面是与操作部80的端面80c平行的平面(图4中的X－Y平面)。另外，医疗器具4的长边方向是图4中的与X－Y平面正交的Z方向。图4中的由X轴、Y轴以及Z轴表示的坐标被称为工具坐标系(或者，基座坐标系)。另外，在按下使能开关81的状态(允许医疗器具4在臂60的作用下的移动的状态)下，按下开关部83，从而医疗器具4的前端4d沿医疗器具4的长边方向移动。

另外，开关部83在操作部80的外周面80a的两侧设有一对。而且，操作者O把持操作部80的外周面80a，按下在操作部80的外周面80a的两侧设置的开关部83中的至少一者，从而平移移动机构部70使医疗器具4平移移动。

另外，在本实施方式中，操纵杆82构成为：移动速度根据倾斜的状态而变化，在倾斜为最大的状态下，医疗器具4的前端4d在规定的平面上的移动速度最大。而且，操作者O按下开关部83直到医疗器具4的前端4d沿与规定的平面正交的医疗器具4的长边方向的移动速度成为最大为止的时间长于由操作者O操作操纵杆82直到医疗器具4的前端4d的移动速度成为最大为止的时间。即，操作操纵杆82，从而医疗器具4的前端4d比较高速地移动。与此相对，操作开关部83，从而医疗器具4的前端4d的移动速度为比较低速。

另外，在本实施方式中，开关部83包含开关部83a和开关部83b，开关部83a使医疗器具4的前端4d向与医疗器具4的长边方向平行的、将医疗器具4向患者P***的方向侧移动，开关部83b使医疗器具4的前端4d向与将医疗器具4向患者P***的方向相反的一侧移动。开关部83a和开关部83b均由按钮开关构成。另外，开关部83a和开关部83b均具有大致圆形状。

另外，在操作部80的面80b，与使能开关81相邻地设有枢转按钮85。枢转按钮85以设定枢转点的方式构成。此外，枢转点是臂60动作的支点。另外，在操作部80的面80b，设有用于使臂60的位置最佳化的调整按钮86。

另外，在本实施方式中，在设定枢转位置PP之前，通过操作开关部83，臂部61移动，从而医疗器具4的前端4d平移移动。在枢转位置PP被设定后，通过操作开关部83，臂部61移动，从而医疗器具4的前端4d平移移动，直至医疗器具4的前端4d从枢转位置PP移动规定的距离。而且，在医疗器具4的前端4d从枢转位置PP移动了规定的距离后，通过平移移动机构部70移动，而医疗器具4的前端4d平移移动。即，医疗器具4的前端4d从枢转位置PP移动了规定的距离后，臂部61不移动，仅平移移动机构部70移动。

另外，在本实施方式中，如图4所示，操作部80包含进行平移移动模式和旋转移动模式的切换的模式切换按钮84，平移移动模式是指安装于臂60的医疗器具4的前端4d在规定的平面内平移移动(参照图7)，旋转移动模式是指以医疗器具4的前端4d为中心旋转移动(参照图8)。在操作部80，模式切换按钮84配置在操纵杆82的附近。具体而言，在操作部80的端面80c，模式切换按钮84设置为与操纵杆82相邻。另外，模式切换按钮84由按钮开关构成。另外，在模式切换按钮84的附近，设有模式指示器84a。通过模式指示器84a点亮或者熄灭，来报告当前的模式(平移移动模式或者旋转移动模式)。

如图7所示，在使医疗器具4的前端4d平移移动的平移移动模式时，以医疗器具4的前端4d在X－Y平面上移动的方式，利用操纵杆82使臂60移动。另外，如图8所示，在以医疗器具4的前端4d为中心旋转移动的旋转移动模式时，在未指示枢转位置PP时，医疗器具4以末端执行器4b的前端4d为中心旋转移动；在指示了枢转位置PP时，利用操纵杆82使臂60移动，以使医疗器具4以枢转位置PP为支点旋转移动。此外，在枢转点(枢转位置PP)被设定后，变得无法设定平移移动模式。另外，在医疗器具4的轴4c***套管针T的情况下，医疗器具4在将轴4c以枢转位置PP为支点拘束的状态下旋转移动。

即，操纵杆82构成为根据平移移动模式和旋转移动模式中的一种模式操作臂60，在平移移动模式时，臂60使医疗器具4移动为安装于臂60的医疗器具4的前端4d在规定的平面内平移移动(参照图7)，在旋转移动模式时，臂60使医疗器具4移动为医疗器具4以医疗器具4的前端4d为中心旋转移动(参照图8)。

另外，在本实施方式中，如图3所示，操作部80设于平移移动机构部70。另外，操作部80以与安装于平移移动机构部70的医疗器具4相邻的方式安装于平移移动机构部70。具体而言，操作部80安装于平移移动机构部70的前端侧连杆部73。另外，操作部80配置为与医疗器具4的被驱动单元4a相邻。

另外，如图9所示，在臂60以与臂部61的多个关节部64相对应的方式设有多个伺服马达M1、编码器E1以及减速器(未图示)。编码器E1构成为检测伺服马达M1的旋转角度。减速器构成为减小伺服马达M1的旋转速度，增大扭矩。

另外，如图9所示，在平移移动机构部70设有：用于使在医疗器具4的被驱动单元4a设置的旋转体旋转的伺服马达M2、用于使医疗器具4平移移动的伺服马达M3、编码器E2、编码器E3、以及减速器(未图示)。编码器E2以及编码器E3构成为分别检测伺服马达M2以及伺服马达M3的旋转角度。减速器构成为减小伺服马达M2以及伺服马达M3的旋转速度，增大扭矩。

另外，在***40以与***40的多个关节部43相对应的方式设有多个伺服马达M4、编码器E4以及减速器(未图示)。编码器E4构成为检测伺服马达M4的旋转角度。减速器构成为减小伺服马达M4的旋转速度，增大扭矩。

另外，在医疗用台车3设有对医疗用台车3的多个前轮(未图示)分别进行驱动的伺服马达M5、编码器E5以及减速器(未图示)。编码器E5构成为检测伺服马达M5的旋转角度。减速器构成为减小伺服马达M5的旋转速度，增大扭矩。

医疗用台车3的控制部31包含：臂控制部31a，其根据指令来控制多个臂60的移动；以及***控制部31b，其根据指令来控制***40的移动以及医疗用台车3的前轮(未图示)的驱动。在臂控制部31a电连接有用于控制对臂60进行驱动用的伺服马达M1的伺服控制部C1。另外，在伺服控制部C1电连接有用于检测伺服马达M1的旋转角度的编码器E1。

另外，在臂控制部31a电连接有用于控制对医疗器具4进行驱动用的伺服马达M2的伺服控制部C2。另外，在伺服控制部C2电连接有用于检测伺服马达M2的旋转角度的编码器E2。另外，在臂控制部31a电连接有用于控制使平移移动机构部70平移移动用的伺服马达M3的伺服控制部C3。另外，在伺服控制部C3电连接有用于检测伺服马达M3的旋转角度的编码器E3。

而且，输入到远程控制装置2的动作指令被输入向臂控制部31a。臂控制部31a基于输入的动作指令和由编码器E1(E2、E3)检测出的旋转角度来生成位置指令，并且将位置指令向伺服控制部C1(C2、C3)输出。伺服控制部C1(C2、C3)基于由臂控制部31a输入的位置指令和由编码器E1(E2、E3)检测出的旋转角度来生成扭矩指令，并且将扭矩指令向伺服马达M1(M2、M3)输出。由此，臂60以遵照被输入至远程控制装置2的动作指令的方式移动。

另外，在本实施方式中，控制部31(臂控制部31a)构成为基于来自操作部80的操纵杆82的输入信号来操作臂60。具体而言，臂控制部31a基于从操纵杆82输入的输入信号(动作指令)和由编码器E1检测出的旋转角度来生成位置指令，并且将位置指令向伺服控制部C1输出。伺服控制部C1基于从臂控制部31a输入的位置指令和由编码器E1检测出的旋转角度来生成扭矩指令，并且将扭矩指令向伺服马达M1输出。由此，臂60以遵照被输入至操纵杆82的动作指令的方式移动。

这里，在本实施方式中，控制部31(臂控制部31a)构成为进行如下控制：执行对来自操纵杆82的输入信号设定上限值和使来自操纵杆82的输入信号平滑化这两者中的至少一者，从而减少臂60的移动速度的变化。具体而言，控制部31对来自操纵杆82的输入信号设定上限值，在输入有超过上限值的输入信号时，以上限值为输入信号，控制臂60的移动。另外，控制部31例如通过LPF(低通滤波器：Low-pass filter)使来自操纵杆82的输入信号平滑化。此外，在本实施方式中，对来自操纵杆82的输入信号设定上限值和使来自操纵杆82的输入信号平滑化这两者在控制部31都进行。

另外，控制部31(臂控制部31a)基于下式所示的控制用的运动方程式来控制臂60的移动。

另外，控制部31(臂控制部31a)基于图10所示的控制模块来控制臂60的移动。即，控制部31(臂控制部31a)从来自操纵杆82的输入信号F(s)减去速度(x的一阶微分)和粘性系数c的乘积。然后，将减法运算得出的值乘以惯性系数1/m。然后，在乘法运算得出的值(＝1/m(F(s)－c×速度)＝加速度＝x的二阶微分)超过上限值的情况下，将加速度设定为上限值。然后，对加速度进行积分运算来计算速度(x的1阶微分)，对速度进行积分运算来计算位置X(s)。

另外，在***控制部31b电连接有用于控制使***40移动的伺服马达M4的伺服控制部C4。另外，在伺服控制部C4电连接有用于检测伺服马达M4的旋转角度的编码器E4。另外，在***控制部31b电连接有用于控制对医疗用台车3的前轮(未图示)进行驱动的伺服马达M5的伺服控制部C5。另外，在伺服控制部C5电连接有用于检测伺服马达M5的旋转角度的编码器E5。

另外，从输入装置33向***控制部31b输入准备位置的设定等的相关动作指令。***控制部31b基于从输入装置33输入的动作指令和由编码器E4检测出的旋转角度来生成位置指令，并且将位置指令向伺服控制部C4输出。伺服控制部C4基于从***控制部31b输入的位置指令和由编码器E4检测出的旋转角度来生成扭矩指令，并且将扭矩指令向伺服马达M4输出。由此，***40以遵照被输入到输入装置33的动作指令的方式移动。同样地，***控制部31b基于来自输入装置33的动作指令来使医疗用台车3移动。

接下来，对使用了医疗用操纵装置1的施术的顺序进行说明。在使用了医疗用操纵装置1的施术中，首先，医疗用台车3***作者O移动到手术室内的规定的位置。接下来，操作者O操作输入装置33所包含的触摸面板，从而使***40动作而使臂座50移动，以使臂座50同手术台5或者患者P成为所希望的位置关系。另外，移动臂60，以使配置在患者P的体表的套管(用于将手术器具等***体腔的作业用通道)和医疗器具4成为规定的位置关系。另外，由操作者O操作操纵杆82，从而使多个臂60移动至所希望的位置。然后，在使***40静止的状态下，基于来自远程控制装置2的指令，使多个臂60以及医疗器具4进行动作。由此，进行利用医疗用操纵装置1的施术。

[本实施方式的效果]

采用本实施方式，能够获得以下这样的效果。

在本实施方式中，如上述那样，操作部80安装于臂60。由此，操作者O能够在臂60的附近操作操纵杆82、开关部83，因此能够利用操作工具容易地操作臂60。

另外，在本实施方式中，如上述那样，操作部80构成为：包含使能开关81和操纵杆82，通过按下使能开关81来允许臂60的移动，操纵杆82控制(操作)臂60的移动方向以及移动速度，使能开关81以及操纵杆82分开地配置在操作部80的能够由操作者O的单手的手指进行操作的范围内。由此，能够在按下了使能开关81的状态下由操作者O的手指对操作臂60的移动方向以及移动速度的操纵杆82进行操作，因此操作者O的操作操纵杆82的手指和按下使能开关81的手指之间的间隔保持为大致恒定。即，即使臂60比较高速地移动的情况下，操作者O的把持操作部80的手指和对操作部80进行操作的手指之间的间隔也保持为大致恒定。由此，即使臂60比较高速地移动的情况下，操作者O的手指相对于操作部80的状态也不容易发生变化，因此操作部80操作的臂60的方向不容易发生变化。其结果，即使臂60比较高速地移动的情况下，也能够抑制因操纵杆82的方向发生变化而引起的臂60的振动。

另外，在本实施方式中，如上述那样，操纵杆82操作臂60的移动方向以及移动速度。由此，能够抑制因操纵杆82的方向变化、以及操作量变化引起的臂60的振动。

另外，在本实施方式中，如上述那样，使能开关81设于操作部80的外周面80a，操作者O把持操作部80的外周面80a并按下使能开关81，从而允许臂60的移动。由此，操作者O仅将操作部80的外周面80a以用手指覆盖的方式把持，就能够容易地按下使能开关81而设定为允许臂60的移动的状态。

另外，在本实施方式中，如上述那样，对于使能开关81，操作者O把持操作部80的外周面80a，将在操作部80的外周面80a的两侧设置的使能开关81中的至少一者按下，从而允许臂60的移动。由此，由于使能开关81设在操作部80的外周面80a的两侧，因此能够促使操作者O，使操作者O将操作部80的外周面80a用手指覆盖把持。另外，只要构成为通过仅将使能开关81中的任一者按下就允许臂60的移动，则操作者O能够通过将容易按下的使能开关81按下来进行臂60的移动操作，因此能够提高操作的便利性。

另外，在本实施方式中，如上述那样，操作部80的剖面具有大致矩形形状，一对使能开关81分别设于操作部80的相互对置的面80b。由此，由于一对使能开关81分别设于操作部80的相互对置的面80b，因此通过操作者O将相互对置的面80b握住地把持操作部80，能够容易地将使能开关81按下。

另外，在本实施方式中，如上述那样，操纵杆82配置在如下的位置、即在操作者O把持操作部80的外周面80a并按下使能开关81以成为允许臂60移动的形态的状态下、能够由操作者O的手指进行操作的位置。由此，能够在由操作者O的大拇指和中指等按下在操作部80的外周面80a设置的使能开关81的状态下，由操作者O的食指等对设于操作部80的与外周面80a交叉的端面80c的操纵杆82进行操作。由此，能够容易且大致恒定地保持操作者O的把持操作部80的大拇指以及中指同操作操纵杆82的食指之间的间隔。

另外，在本实施方式中，如上述那样，臂60包含由7轴多关节机器人臂构成的臂部61、以及平移移动机构部70，平移移动机构部70设于臂部61的前端，并且在平移移动机构部70安装医疗器具4，平移移动机构部70使医疗器具4相对于臂部61相对地平移移动。由此，由于操作部80配置在医疗器具4的附近(安装医疗器具4的平移移动机构部70)，因此能够利用操作部80容易地进行使臂60移动的操作，以使医疗器具4移动至所希望的位置。

另外，在本实施方式中，如上述那样，操作部80以与医疗器具4相邻的方式安装于平移移动机构部70。由此，由于操作部80可靠地配置在医疗器具4的附近，因此能够利用操作部80更容易地进行使臂60移动的操作，以使医疗器具4移动至所希望的位置。

另外，在本实施方式中，如上述那样，在操作部80设有能够由操作者O的手指进行操作的操纵杆82。由此，由于操纵杆82能够以比较小的力来操作，因此在操作者O把持操作部80的外周面80a并按下使能开关81、以成为允许臂60移动的形态的状态下，能够由操作者O的手指容易地对操纵杆82进行操作。

另外，在本实施方式中，操作部80还包含开关部83，开关部83用于操作臂60，以使医疗器具4的前端4d沿医疗器具4的长边方向移动。由此，通过组合使用操纵杆82以及开关部83，能够使臂60三维移动。

另外，在本实施方式中，如上述那样，操纵杆82操作臂60的移动方向以及移动速度，医疗用操纵装置1还具备基于来自操纵杆82的输入信号对臂60进行操作的控制部31。而且，控制部31构成为进行如下控制：执行对来自操纵杆82的输入信号设定上限值和使来自操纵杆82的输入信号平滑化这两者中的至少一者，从而减少臂60的移动速度的变化。由此，即使在臂60进一步高速地移动、操作者O的手指对操作部80的操作量发生了变化的情况下，也由于控制部31进行对来自操纵杆82的输入信号设定上限值和使来自操纵杆82的输入信号平滑化这两者中的至少一者，而能够进一步有效地抑制因操纵杆82的操作量发生了变化而引起的臂60的振动。

[变形例]

此外，须知这次公开的实施方式所有点均为例示，并非用于限定本发明。本发明的范围由权利要求书示出，而非由上述的实施方式的说明示出，且本发明的范围包含与权利要求书等同的意思以及范围内的全部的变更(变形例)。

例如，在上述实施方式中，示出了在操作部80设有能够由操作者O的手指进行操作的操纵杆82的例子，但本公开不限于此。例如，也可以是在操作部80设有能够由操作者O的手指进行操作的加速度传感器，基于输入至加速度传感器的输入信号来使臂60移动。或者，也可以是在操作部80设有能够由操作者O的手指进行操作的力传感器，基于输入力传感器的输入信号来使臂60移动。另外，作为力传感器，例如使用应变仪式的力传感器、压电式的力传感器。另外，作为力传感器，还能使用能够检测3方向的力以及力矩的3轴力传感器、能够检测6方向的力以及力矩的6轴力传感器。

另外，在上述实施方式中，示出了通过按下在操作部80的外周面80a的两侧设置的一对使能开关81中的一者、来变成允许臂60的移动的状态的例子，但本公开不限于此。例如，也可以构成为通过将设于操作部80的外周面80a的两侧的一对使能开关81中的双方都按下，才成为允许臂60的移动的状态。

另外，在上述实施方式中，示出了在操作部80的外周面80a的两侧设有一对使能开关81的例子，但本公开不限于此。例如，也可以是在操作部80的外周面80a的单侧设置一个使能开关81。

另外，在上述实施方式中，示出了操作部80的剖面具有大致矩形形状(操作部80具有大致棱柱形状)的例子，但本公开不限于此。例如，也可以是操作部80具有大致圆筒形状。

另外，在上述实施方式中，示出了操纵杆82设于操作部80的与外周面80a交叉的端面80c的例子，但本公开不限于此。在本公开中，操纵杆82设在这样的位置、即在操作者O把持操作部80以将使能开关81按下的状态下、能够由操作者O的手指进行操作的位置即可。

另外，在上述实施方式中，示出了操作部80安装于平移移动机构部70的例子，但本公开不限于此。例如，也可以是操作部80安装于臂部61。

另外，在上述实施方式中，示出了操纵杆82构成为以医疗器具4的前端4d在规定的平面上平移移动(参照图7)的模式和以医疗器具4的前端4d为中心旋转移动(参照图8)的模式来操作臂60的例子，但本公开不限于此。例如，也可以是操纵杆82构成为以医疗器具4沿医疗器具4的长边方向平移移动的方式操作臂60。

另外，在上述实施方式中，示出了控制部31进行对来自操纵杆82的输入信号设定上限值和使来自操纵杆82的输入信号平滑化这两者的例子，但本公开不限于此。例如，也可以是控制部31仅进行对来自操纵杆82的输入信号设定上限值和使来自操纵杆82的输入信号平滑化这两者中的一者。

另外，在上述实施方式中，示出了臂60设有4个的例子，但本公开不限于此。臂60的数量也可以是3个。

另外，在上述实施方式中，示出了臂部61以及***40由7轴多关节机器人构成的例子，但本公开不限于此。例如，也可以是臂60以及***40由7轴多关节机器人以外的轴结构(例如，6轴、8轴)的多关节机器人等构成。

Claims (12)

1.一种手术辅助机器人，其中，

该手术辅助机器人具备臂以及安装于所述臂的操作部，

所述操作部包含使能开关和操作工具，通过按下所述使能开关而允许所述臂的移动，所述操作工具控制所述臂的移动方向，

所述使能开关以及所述操作工具分开地配置在所述操作部的能够由操作者的单手的手指进行操作的范围内。

2.根据权利要求1所述的手术辅助机器人，其中，

所述操作工具操作所述臂的所述移动方向以及移动速度。

3.根据权利要求1或2所述的手术辅助机器人，其中，

所述使能开关设于所述操作部的外周面，所述操作者把持所述操作部的外周面并按下所述使能开关，从而允许所述臂的移动。

4.根据权利要求3所述的手术辅助机器人，其中，

所述使能开关在所述操作部的外周面的两侧设有一对，所述操作者把持所述操作部的外周面，将设于所述操作部的外周面的两侧的所述使能开关中的至少一者按下，从而允许所述臂的移动。

5.根据权利要求4所述的手术辅助机器人，其中，

所述操作部的剖面具有矩形形状，所述一对使能开关分别设于所述操作部的相互对置的面。

6.根据权利要求1或2所述的手术辅助机器人，其中，

所述操作工具配置于在所述操作者把持所述操作部的外周面并按下所述使能开关以成为允许所述臂移动的形态的状态下、能够由所述操作者的手指进行操作的位置。

7.根据权利要求1或2所述的手术辅助机器人，其中，

所述臂还具备：臂部，该臂部由多关节机器人臂构成；平移移动机构部，该平移移动机构部设于所述臂部的前端并且供医疗器具安装，该平移移动机构部使所述医疗器具相对于所述臂部相对地平移移动，

所述操作部安装于所述平移移动机构部。

8.根据权利要求7所述的手术辅助机器人，其中，

所述操作部以与所述医疗器具相邻的方式安装于所述平移移动机构部。

9.根据权利要求1或2所述的手术辅助机器人，其中，

所述操作工具包含能够由所述操作者的手指进行操作的操纵杆。

10.根据权利要求9所述的手术辅助机器人，其中，

所述操纵杆构成为：以平移移动模式和旋转移动模式中的一种模式操作所述臂，在平移移动模式下，所述臂使在所述臂的前端设置的医疗器具以所述医疗器具的前端在规定的平面上移动的方式移动，在旋转移动模式下，所述臂使所述医疗器具按照所述医疗器具以所述医疗器具的前端为中心旋转移动的方式移动。

11.根据权利要求1或2所述的手术辅助机器人，其中，

所述操作工具操作所述臂的所述移动方向以及移动速度，

该手术辅助机器人还具备控制部，该控制部基于来自所述操作工具的输入信号对所述臂进行操作，

所述控制部进行如下控制：执行对来自所述操作工具的输入信号设定上限值、以及使来自所述操作工具的输入信号平滑化这两者中的至少一者，从而减少所述臂的移动速度的变化。

12.根据权利要求1或2所述的手术辅助机器人，其中，

所述操作部包含开关部，该开关部用于将在所述臂的前端设置的医疗器具在所述臂的作用下的移动操作为所述医疗器具的前端沿所述医疗器具的长边方向移动。

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