JP6366506B2 - 安定性を有する顕微手術ロボットおよびロボットシステム - Google Patents
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Description
本出願は、2011年11月4日に出願された米国仮出願番号61/555,780を基礎とする優先権を主張し、当該仮出願の全内容は参照によって本出願に組み込まれる。
RCM機能を提供する目的で連結ステージを用いていた。JHUアイロボット1では、縦列設計になっている連結ステージの処理速度が遅すぎたため、眼科手術において必要とされるRCMポイントの補正ができなかった。それゆえ、JHUアイロボット2でRCM連係が追加された。
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当明細書において説明され議論された実施形態は、当業者に本発明に係るものを製造し使用する方法を教示することのみを意図したものである。本発明の実施形態を記載するにあたり、明確性を確保するために特定の技術用語が用いられている。しかし、本発明は、かかる選択された特定の技術用語に限定することを意図するものではない。上記の本発明の実施形態は、上記技術を考慮することにより当業者によって認識されるように、本発明から逸脱することなく変形・変更されてもよい。したがって、特許請求の範囲およびその同等範囲内において、本発明は特に説明された以外の方法でも実施されてもよい。
Claims (16)
- 基礎部と、
前記基礎部に近接して設けられた可動部と、
3つのリニアトラックと6つの独立に作動可能なアクチュエーターアームを有する連結アセンブリーと、
前記可動部に連結されたツールアセンブリーとを備えた協調制御ロボットであって、
ユーザーにより前記協調制御ロボットの少なくとも一部分に加えられた圧力に応じて前記可動部の動きを制御すべく前記連結アセンブリーと交信するように構成された制御システムをさらに備え、
前記3つのリニアトラックは、互いに平行であり、
前記3つのリニアトラックの各々は、前記基礎部の内部および前記6つの独立に作動可能なアクチュエーターアームのうちの2つの第1端部と接続され、
前記6つの独立に作動可能なアクチュエーターアームの各々は、前記第1端部と反対側に位置し、前記可動部の個別の位置と接続されている第2端部を有し、
前記6つの独立に作動可能なアクチュエーターアームの各々は前記3つのリニアトラックの各々1つに沿って移動するように構成され、
前記6つの独立に作動可能なアクチュエーターアームは、前記基礎部に対して実質的に回転することなく連結自由度を持って前記可動部を移動させるように構成され、
前記制御システムは、前記ユーザーにより加えられた前記圧力に応じて、前記可動部および前記ツールアセンブリーを円滑に移動することを特徴とする協調制御ロボット。 - 前記連結アセンブリーは、前記6つの独立に作動可能なアクチュエーターアームの各々の対に連動連結された少なくとも3つのモーターをさらに備え、前記少なくとも3つのモーターの各々は、前記可動部が前記モーターの重量を支えることなく自由に可動である態様で、基礎部によって支持されていることを特徴とする請求項1に記載の協調制御ロボット。
- 前記6つの独立に作動可能なアクチュエーターアームの各々の対は、操作中に歪度が変化する平行四辺形の形状を形成することを特徴とする請求項1に記載の協調制御ロボット。
- 前記6つの独立に作動可能なアクチュエーターアームは、関節を有するアームであることを特徴とする請求項1に記載の協調制御ロボット。
- 前記6つの独立に作動可能なアクチュエーターアームは、関節を有するアームであることを特徴とする請求項3に記載の協調制御ロボット。
- 前記3つのリニアトラックは、前記基礎部に取り付けられているか又は前記基礎部と一体に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の協調制御ロボット。
- 前記基礎部がオーバーヘッドブームに搭載可能であることを特徴とする請求項1に記載の協調制御ロボット。
- 前記基礎部がベッドレールに搭載可能であることを特徴とする請求項1に記載の協調制御ロボット。
- 前記基礎部がオーバーヘッドブームに搭載可能であることを特徴とする請求項6に記載の協調制御ロボット。
- 前記基礎部がベッドレールに搭載可能であることを特徴とする請求項6に記載の協調制御ロボット。
- 前記ツールアセンブリーは、ツールホルダーと前記ツールホルダーに連結されたツール回転アセンブリーを備え、前記ツール回転アセンブリーは、ツールが前記ツールホルダーによって支持されているときに前記ツールの方向付けのための少なくとも2以上の回転自由度を設けていることを特徴とする請求項1に記載の協調制御ロボット。
- ツールがツールホルダーによって支持されているときに前記ツールに加えられる少なくとも一つの圧力成分を測定するために前記ツールホルダーに取り付けられる圧力センサーをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の協調制御ロボット。
- 前記圧力センサーが6自由度の圧力センサーであることを特徴とする請求項12に記載の協調制御ロボット。
- オーバーヘッドブームを有する支持構造と、
前記支持構造に連結された第1の協調制御ロボット及び第2の協調制御ロボットと、
前記第1の協調制御ロボット及び前記第2の協調制御ロボットと交信する制御システムとを備えたロボットシステムであって、
前記第1の協調制御ロボット及び前記第2の協調制御ロボットの各々は、前記支持構造に連結された基礎部と、前記基礎部に近接して設けられた可動部と、前記基礎部と前記可動部とに連動連結され、前記基礎部に対して実質的に回転することなく連結自由度を持って前記可動部を移動させるように構成された連結アセンブリーと、前記可動部に連結されたツールアセンブリーとを備え、
前記制御システムは、ユーザーにより前記第1の協調制御ロボット及び前記第2の協調制御ロボットのいずれか一方の少なくとも一部分に加えられた圧力に応じて、対応する前記協調制御ロボットの前記可動部の動きを制御するように構成され、
前記各連結アセンブリーは、独立に作動可能であって各々が前記可動部の異なる箇所に連結されているアクチュエーターアームを少なくとも3つ備え、
前記連結アセンブリーは、さらに少なくとも3つのリニアトラックを備え、前記少なくとも3つの独立に作動可能なアクチュエーターアームの各々が、前記少なくとも3つのリニアトラックに沿って移動するように制約を受けている端部を有し、
前記制御システムは、前記ユーザーにより加えられた前記圧力に応じて、前記可動部および前記ツールアセンブリーを円滑に移動し、
前記支持構造は、第1の前記オーバーヘッドブームに回転可能に取り付けられた第2のオーバーヘッドブームを備えることを特徴とするロボットシステム。 - ユーザーにより加えられた圧力に起因して、協調制御の中断又は補足の少なくとも一方を行うために前記制御システムと交信するユーザー入力機器をさらに備えたことを特徴とする請求項14に記載のロボットシステム。
- 前記ユーザー入力機器は、足踏みペダルであることを特徴とする請求項15に記載のロボットシステム。
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