JP7017616B2 - Patient-side equipment and surgical system of surgical system - Google Patents

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康彦 橋本
俊明 吉田
航 ▲土▼井
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Description

本発明は、外科手術システムの患者側装置および外科手術システムに関する。 The present invention relates to a patient-side device of a surgical system and a surgical system.

複数のマニピュレータアームを備え、施術者の操作に基づいて当該複数のマニピュレータアームを動かして外科手術を行うマスタ－スレーブ型のシステムが知られている（例えば特許文献１，２等参照）。このようなシステムにおいて、１つの施術部位に対して複数のマニピュレータアームが協動して細かい施術を行うことが可能なように、複数のマニピュレータアームは、互いに近接して配置される。 A master-slave type system having a plurality of manipulator arms and performing a surgical operation by moving the plurality of manipulator arms based on the operation of a practitioner is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In such a system, the plurality of manipulator arms are arranged in close proximity to each other so that a plurality of manipulator arms can cooperate with each other to perform a fine treatment on one treatment site.

このため、特許文献１，２等に示されるように、一般的な外科手術システムにおいて、複数のマニピュレータアームの基端部は、１つのアームベース（またはプラットフォームとも呼ばれる）に取り付けられる。アームベースは、ポジショナによって患者の施術部位の上方（真上）に吊り下げられるように配置される。 Therefore, as shown in Patent Documents 1, 2, etc., in a general surgical system, the proximal end portions of a plurality of manipulator arms are attached to one arm base (or also referred to as a platform). The arm base is arranged so as to be suspended above (directly above) the treatment site of the patient by the positioner.

特表２０１７－５１５５２４号公報Special Table 2017-515524A 特表２０１７－５１３５５０号公報Special Table 2017-513550 Gazette

このように、従来の外科手術システムでは、施術部位の真上において施術者等の医療従事者の背高より高い位置に、複数のマニピュレータアームの基端部が取り付けられるアームベースが位置する。このため、医療従事者が手術の準備のためにマニピュレータアームを手術台に横たわった患者に対して配置する際には、医療従事者の背丈よりも高い位置から下方にアームベースを下げる必要がある。その結果、手術の準備を行う医療従事者に圧迫感を与えてしまう。 As described above, in the conventional surgical operation system, the arm base to which the base end portions of the plurality of manipulator arms are attached is located at a position higher than the height of the medical staff such as the practitioner directly above the surgical operation site. For this reason, when the medical staff places the manipulator arm on the patient lying on the operating table in preparation for surgery, it is necessary to lower the arm base downward from a position higher than the height of the medical staff. .. As a result, it puts a sense of oppression on the medical staff preparing for surgery.

本発明は、以上のような課題を解決すべくなされたものであり、手術の準備の際に医療従事者に与える圧迫感を抑制することができる外科手術システムの患者側装置および外科手術システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a patient-side device and a surgical system of a surgical system capable of suppressing a feeling of oppression given to a medical worker when preparing for surgery. The purpose is to provide.

本発明の一態様に係る外科手術システムの患者側装置は、それぞれの先端部に長軸状の外科用器具を保持可能な器具保持部を有し、それぞれ複数の自由度を有する複数のマニピュレータアームと、前記複数のマニピュレータアームのそれぞれの基端部が接続されるように構成された長尺状のアームベースと、基台と、複数のリンクと前記複数のリンクの各々の間に配置される複数の関節とを備えており、６以上の自由度を有する多関節ロボットによって構成され、前記基台と前記アームベースとの間を連結し、前記アームベースを移動可能に保持するように構成されたポジショナと、を備え、前記複数のリンクは、第１捩り関節を介して前記アームベースに接続される第１リンクと、第２捩り関節を介して前記第１リンクに接続される第２リンクと、を含み、前記第２捩り関節の回転軸は、前記第１捩り関節の回転軸に対して傾斜している。また、本発明の他の態様に係る外科手術システムの患者側装置は、それぞれの先端部に長軸状の外科用器具を保持可能な器具保持部を有し、それぞれ複数の自由度を有する複数のマニピュレータアームと、前記複数のマニピュレータアームのそれぞれの基端部が接続されるように構成された長尺状のアームベースと、基台と、複数のリンクと複数の関節とを備えており、６以上の自由度を有する多関節ロボットによって構成され、前記基台と前記アームベースとの間を連結し、前記アームベースを移動可能に保持するように構成されたポジショナと、を備え、前記複数のリンクは、第１捩り関節を介して前記アームベースに接続される第１リンクと、第２捩り関節を介して前記第１リンクに接続される第２リンクと、を含み、前記第１リンクは、前記第２捩り関節の回転軸が前記第１捩り関節の回転軸に対して傾斜した状態が保持されるように構成されている。 The patient-side device of the surgical system according to one aspect of the present invention has an instrument holding portion capable of holding a long-axis surgical instrument at each tip, and each has a plurality of manipulator arms having a plurality of degrees of freedom. And a long arm base configured to connect the respective base ends of the plurality of manipulator arms, a base, and a plurality of links and each of the plurality of links. It is composed of an articulated robot having a plurality of joints and having 6 or more degrees of freedom, and is configured to connect between the base and the arm base and hold the arm base movably. The plurality of links include a first link connected to the arm base via a first torsion joint and a second link connected to the first link via a second torsion joint. The axis of rotation of the second torsion joint is inclined with respect to the axis of rotation of the first torsion joint. Further, the patient-side device of the surgical system according to another aspect of the present invention has an instrument holding portion capable of holding a long-axis surgical instrument at each tip thereof, and each has a plurality of degrees of freedom. The manipulator arm is provided with a long arm base configured to connect the base ends of the plurality of manipulator arms, a base, a plurality of links, and a plurality of joints. A plurality of positioners configured by an articulated robot having 6 or more degrees of freedom, connecting between the base and the arm base, and configured to hold the arm base movably. The link includes a first link connected to the arm base via a first torsion joint and a second link connected to the first link via a second torsion joint, and the first link. Is configured to maintain a state in which the rotation axis of the second torsion joint is tilted with respect to the rotation axis of the first torsion joint.

上記構成によれば、施術部位の水平方向位置に対してアームベースおよびポジショナの水平方向位置を施術部位からオフセットした位置に配置することができる。これにより、準備作業を行う医療従事者に与える圧迫感を抑制することができる。さらに、複数のマニ
ピュレータアームを、アームベースから斜め下方（施術部位近傍）を向くように配置させ易くなる。これにより、患者の施術部位を基準とする複数のマニピュレータアームの３次元的な移動範囲を広くすることができ、複数のマニピュレータアーム間の干渉を防止して、各アームを適所に配置させ易くすることができる。 According to the above configuration, the horizontal positions of the arm base and the positioner can be arranged at positions offset from the horizontal position of the treatment site. As a result, it is possible to suppress the feeling of oppression given to the medical staff performing the preparatory work. Further, it becomes easy to arrange a plurality of manipulator arms so as to face diagonally downward (near the treatment site) from the arm base. This makes it possible to widen the three-dimensional movement range of the plurality of manipulator arms based on the treatment site of the patient, prevent interference between the plurality of manipulator arms, and facilitate the placement of each arm in place. be able to.

さらに、上記構成によれば、アームベースを患者に対して配置する際の自由度を向上させることができる。また、上記構成によれば、第１リンクを患者に向けた状態を保ったままで、患者の周方向にアームベース全体を回動させることができる。このため、患者の施術部位に応じて複数のマニピュレータアームが３次元的に移動し易いようなアームベースの位置に容易に位置調整することができる。 Further, according to the above configuration, the degree of freedom in arranging the arm base with respect to the patient can be improved. Further, according to the above configuration, the entire arm base can be rotated in the circumferential direction of the patient while keeping the state where the first link is directed toward the patient. Therefore, the position of the plurality of manipulator arms can be easily adjusted to the position of the arm base so that the plurality of manipulator arms can be easily moved three-dimensionally according to the treatment site of the patient.

前記第１リンクは、前記アームベースの長手方向の中央部に接続されてもよい。The first link may be connected to a longitudinally central portion of the arm base.

前記複数のリンクは、前記第２リンクと第１曲げ関節を介して接続される第３リンクを含んでも良い。これにより、ポジショナがアームベースを上下に移動させることができる。このため、患者の施術部位に対する複数のマニピュレータアームの位置調整が容易になる。 The plurality of links may include a third link connected to the second link via a first bending joint. This allows the positioner to move the arm base up and down. Therefore, it becomes easy to adjust the positions of the plurality of manipulator arms with respect to the treatment site of the patient.

前記複数のリンクは、前記基台と第３捩り関節を介して接続される第４リンクを含んでも良い。これにより、ポジショナは鉛直軸を中心に基台に対してアームベースを回転することができる。このため、患者に対して基台を配置する際の配置の自由度を向上させることができる。 The plurality of links may include a fourth link connected to the base via a third torsion joint. This allows the positioner to rotate the arm base with respect to the base about the vertical axis. Therefore, it is possible to improve the degree of freedom in arranging the base for the patient.

前記患者側装置は、前記ポジショナによって前記アームベースを移動させる指示を行うように構成された操作部を備えてもよい。これにより手術の準備を行う医療従事者が容易にアームベースの移動を行うことができる。 The patient-side device may include an operating unit configured to instruct the positioner to move the arm base. This allows healthcare professionals preparing for surgery to easily move the arm base.

前記患者側装置は、前記ポジショナ、アームベースおよび前記複数のマニピュレータアームの動作を制御する制御部と、前記ポジショナ、前記アームベースおよび前記複数のマニピュレータアームの所定の準備位置を予め記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記操作部の指示に基づいて前記記憶部に記憶された前記準備位置に前記ポジショナ、前記アームベースおよび前記複数のマニピュレータアームを移動させるようにしても良い。これにより、容易に準備作業を行うことができる。 The patient-side device includes a control unit that controls the operation of the positioner, the arm base, and the plurality of manipulator arms , and a storage unit that previously stores predetermined preparation positions of the positioner, the arm base, and the plurality of manipulator arms. , The control unit may move the positioner, the arm base, and the plurality of manipulator arms to the preparation position stored in the storage unit based on the instruction of the operation unit. .. As a result, the preparatory work can be easily performed .

各マニピュレータアームは、複数のアームリンク部を備え、一のアームリンク部が他の一のアームリンク部に対して回動するように順に連結されることにより複数の関節部を構成し、前記複数のアームリンク部のうちの少なくとも１つは、基端側の関節部から所定の方向に延びる第１部分と、前記第１部分の先端部から前記第１部分の延出方向に交差する方向に延びて先端側の関節部に接続される第２部分とを有してもよい。複数のマニピュレータアームを構成する複数のアームリンク部の少なくとも１つにおいてそのアームリンク部自体が曲げられていることにより、各マニピュレータアームをアームベースから斜め下方に延出しつつ施術部位の上方の空間を広く確保することができる。 Each manipulator arm includes a plurality of arm link portions, and one arm link portion is connected in order so as to rotate with respect to the other one arm link portion to form a plurality of joint portions. At least one of the arm link portions of the above is in a direction intersecting the first portion extending in a predetermined direction from the joint portion on the proximal end side and the tip portion of the first portion in the extending direction of the first portion. It may have a second portion that extends and is connected to the distal joint. Since the arm link portion itself is bent in at least one of the plurality of arm link portions constituting the plurality of manipulator arms, each manipulator arm extends diagonally downward from the arm base to create a space above the treatment site. Can be secured widely.

本発明の上記目的、他の目的、特徴、および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。 The above objectives, other objectives, features, and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

本発明は、準備作業を行う医療従事者に与える圧迫感を抑制することができるという効果を奏する。 The present invention has the effect of suppressing the oppressive feeling given to the medical staff performing the preparatory work.

図１は、本発明の一実施の形態に係る外科手術システムの全体的な構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a surgical system according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１に示す外科手術システムにおけるマニピュレータアームの全体的な構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the overall configuration of the manipulator arm in the surgical system shown in FIG. 図３は、図２に示す第４リンクを模式的に例示する側面図である。FIG. 3 is a side view schematically illustrating the fourth link shown in FIG. 図４は、図１に示す外科手術システムのマニピュレータアームの制御系統の概略構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of a manipulator arm of the surgical operation system shown in FIG. 図５Ａは、図１に示す外科手術システムにおけるアームベースの構成を示す概略図である。FIG. 5A is a schematic diagram showing the configuration of the arm base in the surgical system shown in FIG. 図５Ｂは、図１に示す外科手術システムにおけるアームベースの構成を示す概略図である。FIG. 5B is a schematic diagram showing the configuration of the arm base in the surgical system shown in FIG. 図５Ｃは、図１に示す外科手術システムにおけるアームベースの構成を示す概略図である。FIG. 5C is a schematic diagram showing the configuration of the arm base in the surgical system shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the present embodiment. Further, in the following, the same or corresponding elements are designated by the same reference numerals throughout all the figures, and the overlapping description thereof will be omitted.

図１は、本発明の一実施の形態に係る外科手術システムの全体的な構成を示す概略図である。外科手術システム１００は、ロボット支援手術またはロボット遠隔手術等のように、医師等の施術者が患者側システム１を用いて患者Ｐに内視鏡外科手術を施すシステムである。なお、図１は、ポジショナ７、アームベース５および複数のマニピュレータアーム３が施術前に確立される所定の準備位置（詳しくは後述する）に位置している状態を示している。また、図１は、ポジショナ７と、複数のマニピュレータアーム３との大きさの比率を実際とは異なる比率で記載している。実際には、ポジショナ７に対する複数のマニピュレータアーム３の大きさの比率は、図１に示される構成より小さい。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a surgical system according to an embodiment of the present invention. The surgical operation system 100 is a system in which a practitioner such as a doctor performs endoscopic surgery on patient P using the patient side system 1, such as robot-assisted surgery or robot remote surgery. Note that FIG. 1 shows a state in which the positioner 7, the arm base 5, and the plurality of manipulator arms 3 are located at predetermined preparatory positions (details will be described later) established before the treatment. Further, FIG. 1 shows the ratio of the sizes of the positioner 7 and the plurality of manipulator arms 3 to a ratio different from the actual one. In practice, the ratio of the sizes of the plurality of manipulator arms 3 to the positioner 7 is smaller than the configuration shown in FIG.

外科手術システム１００は、患者側システム１と、この患者側システム１の複数のマニピュレータアーム３を操る操作装置２（後述する図４参照）とを備えている。操作装置２は、患者側システム１から離れて配置され、施術時において患者側システム１のマニピュレータアーム３は操作装置２によって遠隔操作される。施術者は患者側システム１のマニピュレータアーム３に行わせる動作を操作装置２に入力し、操作装置２はその動作指令を患者側システム１に送信する。そして、患者側システム１は、操作装置２から送信された動作指令を受け取り、この動作指令に基づいて患者側システム１のマニピュレータアーム３が具備する長軸状の外科用器具４０等を動作させる。 The surgical system 100 includes a patient-side system 1 and an operating device 2 (see FIG. 4 to be described later) for operating a plurality of manipulator arms 3 of the patient-side system 1. The operating device 2 is arranged away from the patient-side system 1, and the manipulator arm 3 of the patient-side system 1 is remotely controlled by the operating device 2 at the time of treatment. The practitioner inputs an operation to be performed by the manipulator arm 3 of the patient side system 1 to the operation device 2, and the operation device 2 transmits the operation command to the patient side system 1. Then, the patient-side system 1 receives an operation command transmitted from the operation device 2, and operates a long-axis surgical instrument 40 or the like included in the manipulator arm 3 of the patient-side system 1 based on the operation command.

操作装置２は、外科手術システム１００と施術者との間のインターフェースを構成し、患者側システム１のマニピュレータアーム３を操作するための装置である。操作装置２は、手術室内において手術台１１１の傍らにまたは手術台１１１から離れて、あるいは、手術室外に設置されている。操作装置２は、図示しないが、施術者が動作指令を入力するための操作用マニピュレータアームおよび操作ペダル等の操作入力部と、外科用器具４０として患者側システム１に取り付けられる内視鏡アセンブリ（図示せず）で撮影された画像を表示するモニタとを含む。施術者は、モニタで患部（施術部位１１０）を視認しながら、操作入力部を操作して操作装置２に動作指令を入力する。操作装置２に入力された動作
指令は、有線または無線により患者側システム１の後述する制御部６００に伝達される。 The operating device 2 constitutes an interface between the surgical operation system 100 and the practitioner, and is a device for operating the manipulator arm 3 of the patient-side system 1. The operating device 2 is installed near the operating table 111, away from the operating table 111, or outside the operating room in the operating room. Although not shown, the operation device 2 includes an operation input unit such as an operation manipulator arm and an operation pedal for the practitioner to input an operation command, and an endoscope assembly (not shown) attached to the patient-side system 1 as a surgical instrument 40. Includes a monitor that displays images taken in (not shown). The practitioner operates the operation input unit and inputs an operation command to the operation device 2 while visually recognizing the affected part (treatment site 110) on the monitor. The operation command input to the operation device 2 is transmitted to the control unit 600 described later of the patient side system 1 by wire or wirelessly.

患者側システム１は、外科手術システム１００と患者Ｐとのインターフェースを構成する。患者側システム１は、手術室内において患者Ｐが横たわる手術台１１１の傍らに配置されている。手術室内は滅菌された滅菌野である。 The patient-side system 1 constitutes an interface between the surgical system 100 and the patient P. The patient-side system 1 is arranged in the operating room beside the operating table 111 on which the patient P lies. The operating room is a sterilized field.

患者側システム１は、ポジショナ７と、ポジショナ７の先端部に取り付けられたアームベース（プラットフォーム）５と、アームベース５に着脱可能に取り付けられた複数の患者側マニピュレータアーム（以下、単に「アーム３」という）とを備えている。ポジショナ７は、所定の基台から延び、所定の基台とアームベース５との間を連結するものである。本実施の形態において、ポジショナ７は、７自由度を有する多関節形ロボットとして構成されており、所定の基台である移動可能な台車７０に対してアームベース５の位置を３次元的に移動させることができる。ポジショナ７およびアームベース５は、滅菌ドレープ（図示せず）で覆われ、ポジショナ７およびアームベース５が手術室内の滅菌野から遮蔽される。なお、ポジショナ７は、６自由度以上の多関節形ロボットとして構成することが、アームベース５の配置の自由度を向上させる観点で好ましい。 The patient-side system 1 includes a positioner 7, an arm base (platform) 5 attached to the tip of the positioner 7, and a plurality of patient-side manipulator arms detachably attached to the arm base 5 (hereinafter, simply "arm 3"). ") And. The positioner 7 extends from a predetermined base and connects the predetermined base and the arm base 5. In the present embodiment, the positioner 7 is configured as an articulated robot having 7 degrees of freedom, and the position of the arm base 5 is three-dimensionally moved with respect to the movable trolley 70 which is a predetermined base. Can be made to. The positioner 7 and arm base 5 are covered with a sterile drape (not shown), which shields the positioner 7 and arm base 5 from the sterile field in the operating room. It is preferable that the positioner 7 is configured as an articulated robot having 6 or more degrees of freedom from the viewpoint of improving the degree of freedom in arranging the arm base 5.

複数のアーム３の先端部は、それぞれ長軸状の外科用器具４０を保持可能な器具保持部（ホルダ３６）として構成されている。複数のアーム３のうち１本のアームの先端部には、内視鏡アセンブリ（図示せず）が保持される。複数のアーム３のうち余のアームの先端部には、インストゥルメント４２が着脱可能に保持される。以下、内視鏡アセンブリが取り付けられたアーム３を「カメラアーム」ということがあり、インストゥルメント４２が取り付けられたアーム３を「インストゥルメントアーム」ということがある。本実施の形態における患者側システム１は、１本のカメラアームと３本のインストゥルメントアームとの、合わせて４本のアーム３を備えている。 The tips of the plurality of arms 3 are each configured as an instrument holding portion (holder 36) capable of holding a long-axis surgical instrument 40. An endoscope assembly (not shown) is held at the tip of one of the plurality of arms 3. The instrument 42 is detachably held at the tip of the other arm among the plurality of arms 3. Hereinafter, the arm 3 to which the endoscope assembly is attached may be referred to as a “camera arm”, and the arm 3 to which the instrument 42 is attached may be referred to as an “instrument arm”. The patient-side system 1 in the present embodiment includes a total of four arms 3 including one camera arm and three instrument arms.

上記の患者側システム１において、アームベース５は、複数のアーム３の拠点となる「ハブ」としての機能を有している。本実施の形態では、ポジショナ７およびアームベース５によって、複数のアーム３を移動可能に支持するマニピュレータアーム支持体１０が構成されている。 In the patient-side system 1 described above, the arm base 5 has a function as a "hub" that serves as a base for a plurality of arms 3. In the present embodiment, the positioner 7 and the arm base 5 constitute a manipulator arm support 10 that movably supports a plurality of arms 3.

上記の患者側システム１では、ポジショナ７から内視鏡アセンブリまたは各インストゥルメント４２まで、要素が一連に繋がっている。本明細書では、上記一連の要素において、ポジショナ７（より詳細には、ポジショナ７の台車７０との接続部であるベース９０）へ向かう側の端部を「基端部」といい、その反対側の端部を「先端部」ということとする。 In the patient-side system 1 described above, elements are connected in a series from the positioner 7 to the endoscope assembly or each instrument 42. In the present specification, in the above series of elements, the end portion on the side toward the positioner 7 (more specifically, the base 90 which is the connection portion of the positioner 7 with the carriage 70) is referred to as a "base end portion", and vice versa. The end on the side is referred to as the "tip".

以下、台車７０、ポジショナ７、アームベース５、および複数のマニピュレータアーム３について詳細に説明する。 Hereinafter, the carriage 70, the positioner 7, the arm base 5, and the plurality of manipulator arms 3 will be described in detail.

図１に示すように、台車７０は、台車本体７１と、前輪７２および後輪７３と、ハンドル７４とを備えている。前輪７２および後輪７３は、台車本体７１に回転可能に取り付けられ、これにより、台車本体７１は、移動可能に構成されている。後輪７３は、ハンドル７４の回動軸回りに回動可能に構成されており、施術者または施術補助者Ｏがハンドル７４を把持して回動軸回りに回動させることにより台車本体７１の進行方向を変更することが可能である。 As shown in FIG. 1, the bogie 70 includes a bogie main body 71, front wheels 72, rear wheels 73, and a handle 74. The front wheels 72 and the rear wheels 73 are rotatably attached to the bogie body 71, whereby the bogie body 71 is configured to be movable. The rear wheel 73 is configured to be rotatable around the rotation axis of the handle 74, and the practitioner or the treatment assistant O grips the handle 74 and rotates it around the rotation axis to rotate the carriage body 71. It is possible to change the direction of travel.

患者側システム１は、制御部６００により動作制御される。制御部６００は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータにより構成される。台車本体７１の内部には、制御部６００および動作制御に用いられる制御プログラムおよび各種データが記憶される記憶
部６０２が格納されている。また、台車本体７１には、主に施術前におけるポジショナ７、アームベース５および複数のアーム３の位置および姿勢（後述する準備姿勢）を設定入力するための操作部６０４が設けられる。６０４は、例えばタッチパネル等により構成される。操作部６０４による入力に基づいて、ポジショナ７によってアームベース５を移動させることができる。 The operation of the patient-side system 1 is controlled by the control unit 600. The control unit 600 is configured by a computer such as a microcontroller. Inside the bogie body 71, a control unit 600, a control program used for operation control, and a storage unit 602 for storing various data are stored. Further, the bogie main body 71 is mainly provided with an operation unit 604 for setting and inputting the positions and postures (preparatory postures described later) of the positioner 7, the arm base 5, and the plurality of arms 3 before the treatment. The 604 is composed of, for example, a touch panel or the like. The arm base 5 can be moved by the positioner 7 based on the input by the operation unit 604.

ポジショナ７は、台車本体７１に取り付けられるベース９０と、ベース９０から先端部に向けて順次連結された複数のポジショナリンク部を備えている。ポジショナ７は、一のポジショナリンク部が他の一のポジショナリンク部に対して回動するように順に連結されることにより複数の関節部を構成する。複数のポジショナリンク部は、第１リンク９１～第６リンク９６を含む。複数の関節部は、第１関節Ｊ７１～第７関節Ｊ７７を含む。なお、本実施の形態における複数の関節部は、回転軸を備えた回転関節により構成されているが、少なくとも一部の関節部が直動関節により構成されてもよい。 The positioner 7 includes a base 90 attached to the bogie main body 71, and a plurality of positioner link portions sequentially connected from the base 90 toward the tip portion. The positioner 7 constitutes a plurality of joint portions by sequentially connecting one positioner link portion so as to rotate with respect to the other one positioner link portion. The plurality of positioner link portions include the first link 91 to the sixth link 96. The plurality of joints include the first joint J71 to the seventh joint J77. Although the plurality of joints in the present embodiment are composed of rotary joints having a rotation axis, at least a part of the joints may be composed of linear motion joints.

より詳細には、ベース９０の先端部に、捩り（ロール）関節である第１関節Ｊ７１を介して第１リンク９１の基端部が連結されている。第１リンク９１の先端部に、曲げ（ピッチ）関節である第２関節Ｊ７２を介して第２リンク９２の基端部が連結されている。第２リンク９２の先端部に、曲げ関節である第３関節Ｊ７３を介して第３リンク９３の基端部が連結されている。第３リンク９３の先端部に、捩り関節である第４関節Ｊ７４を介して第４リンク９４の基端部が連結されている。第４リンク９４の先端部に、曲げ関節である第５関節Ｊ７５を介して第５リンク９５の基端部が連結されている。第５リンク９５の先端部に、捩り関節である第６関節Ｊ７６を介して第６リンク９６の基端部が連結されている。第６リンク９６の先端部に、捩り関節である第７関節Ｊ７７を介してアームベース５のポジショナ取り付け部５１が連結されている。これにより、ポジショナ７は、複数の自由度（７自由度）を有する多軸関節（７軸関節）アームとして構成される。 More specifically, the base end portion of the first link 91 is connected to the tip end portion of the base 90 via the first joint J71 which is a torsion (roll) joint. The base end portion of the second link 92 is connected to the tip end portion of the first link 91 via a second joint J72 which is a bending (pitch) joint. The base end portion of the third link 93 is connected to the tip end portion of the second link 92 via a third joint J73 which is a bending joint. The base end portion of the fourth link 94 is connected to the tip end portion of the third link 93 via the fourth joint J74, which is a torsion joint. The base end portion of the fifth link 95 is connected to the tip end portion of the fourth link 94 via a fifth joint J75 which is a bending joint. The base end portion of the sixth link 96 is connected to the tip end portion of the fifth link 95 via a sixth joint J76 which is a torsion joint. A positioner mounting portion 51 of the arm base 5 is connected to the tip of the sixth link 96 via a seventh joint J77, which is a torsion joint. As a result, the positioner 7 is configured as a multi-axis joint (7-axis joint) arm having a plurality of degrees of freedom (7 degrees of freedom).

上述した通り、アームベース５のポジショナ取り付け部５１に取り付けられるポジショナリンク部である第６リンク９６は、基端側の関節部である第６関節Ｊ７６および先端側の関節部である第７関節Ｊ７７の双方が捩り関節として構成されている。さらに、本実施の形態において、第６関節Ｊ７６の回転軸は、第７関節Ｊ７７の回転軸に対して相対的に傾斜している。より具体的には、第６関節Ｊ７６の回転軸は、第６リンク９６の長手方向に対して傾斜しており、第７関節Ｊ７７の回転軸は、第６リンク９６の長手方向に直交している。第６関節Ｊ７６の回転軸と第７関節Ｊ７７の回転軸は、それぞれの延長線で交差する。すなわち、第６関節Ｊ７６の回転面は、第７関節Ｊ７７の回転面に対して傾斜している。 As described above, the sixth link 96, which is a positioner link portion attached to the positioner attachment portion 51 of the arm base 5, has a sixth joint J76 which is a joint portion on the proximal end side and a seventh joint J77 which is a joint portion on the distal end side. Both are configured as twisted joints. Further, in the present embodiment, the rotation axis of the sixth joint J76 is relatively inclined with respect to the rotation axis of the seventh joint J77. More specifically, the rotation axis of the sixth joint J76 is inclined with respect to the longitudinal direction of the sixth link 96, and the rotation axis of the seventh joint J77 is orthogonal to the longitudinal direction of the sixth link 96. There is. The rotation axis of the 6th joint J76 and the rotation axis of the 7th joint J77 intersect at their respective extension lines. That is, the rotating surface of the sixth joint J76 is inclined with respect to the rotating surface of the seventh joint J77.

アームベース５は、アームベース本体５０と、アームベース本体５０の上部（基端側）に取り付けられ、ポジショナ７の先端部が取り付けられるポジショナ取り付け部５１と、アームベース本体５０の下部（先端側）に取り付けられ、複数のアーム３の基端部が取り付けられる少なくとも１つのアーム取り付け部５２と、を備えている。アームベース５は、ポジショナ７の先端部（第６リンク９６）に対して第７関節Ｊ７７の回転軸である第１回転軸Ｖ１回りに相対回転可能に構成される。本実施の形態において、複数（４つ）のアーム３に応じて複数（４つ）のアーム取り付け部５２が設けられている。複数のアーム３のベース８０が複数のアーム取り付け部５２に固定されることにより、複数のアーム３の基端部（後述する第１リンク８１）は、後述する第１関節Ｊ３１の回転軸である第２回転軸Ｖ２回りに相対回転可能に構成される。アームベース５のより詳しい構成については後述する。 The arm base 5 is attached to the arm base main body 50, the upper portion (base end side) of the arm base main body 50, the positioner attachment portion 51 to which the tip portion of the positioner 7 is attached, and the lower portion (tip side) of the arm base main body 50. It comprises at least one arm attachment portion 52, which is attached to and to which the proximal ends of the plurality of arms 3 are attached. The arm base 5 is configured to be rotatable relative to the tip end portion (sixth link 96) of the positioner 7 around the first rotation axis V1 which is the rotation axis of the seventh joint J77. In the present embodiment, a plurality of (four) arm mounting portions 52 are provided according to the plurality (four) arms 3. By fixing the base 80 of the plurality of arms 3 to the plurality of arm mounting portions 52, the base end portions of the plurality of arms 3 (the first link 81 described later) are the rotation axes of the first joint J31 described later. It is configured to be relatively rotatable around the second rotation axis V2. A more detailed configuration of the arm base 5 will be described later.

図２は、図１に示す外科手術システムにおけるマニピュレータアームの全体的な構成を示す概略図である。図２には、患者側システム１が備える複数のアーム３のうちのインス
トゥルメント４２が取り付けられた１本のアーム３の概略構成が示されている。なお、本実施の形態では、患者側システム１が具備する複数のアーム３はいずれも同様または類似の構成を有するが、複数のアーム３のうち少なくとも１本が他のアームと異なる構成（例えば異なる自由度を有する等）を有してもよい。図２に示すように、アーム３は、アーム本体３０と、アーム本体３０の先端部に連結された並進ユニット３５とを備えている。複数のアーム３は、それぞれの先端部が基端部に対して３次元的に移動可能なように構成されている。アーム３の先端部には、長軸状の外科用器具４０（インストゥルメント４２または内視鏡アセンブリ）を保持可能なホルダ（器具保持部）３６が設けられる。本実施の形態において、ホルダ３６は、並進ユニット３５に設けられる。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the overall configuration of the manipulator arm in the surgical system shown in FIG. FIG. 2 shows a schematic configuration of one arm 3 to which the instrument 42 of the plurality of arms 3 included in the patient-side system 1 is attached. In the present embodiment, the plurality of arms 3 included in the patient-side system 1 all have the same or similar configurations, but at least one of the plurality of arms 3 has a configuration different from that of the other arms (for example, different). It may have a degree of freedom, etc.). As shown in FIG. 2, the arm 3 includes an arm main body 30 and a translation unit 35 connected to a tip end portion of the arm main body 30. The plurality of arms 3 are configured so that their respective tip portions can move three-dimensionally with respect to the base end portion. At the tip of the arm 3, a holder (instrument holding portion) 36 capable of holding a long-axis surgical instrument 40 (instrument 42 or endoscope assembly) is provided. In this embodiment, the holder 36 is provided on the translational unit 35.

インストゥルメント４２は、基端部に設けられた駆動ユニット４５と、先端部に設けられたエンドエフェクタ（処置具）４４と、駆動ユニット４５とエンドエフェクタ４４との間を繋ぐ細長いシャフト４３とを有している。インストゥルメント４２には長軸方向Ｄｔが規定されており、駆動ユニット４５、シャフト４３、およびエンドエフェクタ４４は長軸方向Ｄｔに沿って配置される。インストゥルメント４２のエンドエフェクタ４４は、動作する関節を有する器具（例えば、鉗子、ハサミ、グラスパー、ニードルホルダ、マイクロジセクター、ステープルアプライヤー、タッカー、吸引洗浄ツール、スネアワイヤ、および、クリップアプライヤー等）、ならびに、関節を有しない器具（例えば、切断刃、焼灼プローブ、洗浄器、カテーテル、および、吸引オリフィス等）を含む群より選択される。本明細書および特許請求の範囲における「長軸状の外科用器具」には、内視鏡アセンブリおよび各インストゥルメントの双方が含まれる。 The instrument 42 has a drive unit 45 provided at the base end portion, an end effector (treatment tool) 44 provided at the tip end portion, and an elongated shaft 43 connecting the drive unit 45 and the end effector 44. Have. The instrument 42 is defined with a long axis direction Dt, and the drive unit 45, the shaft 43, and the end effector 44 are arranged along the long axis direction Dt. The end effector 44 of the instrument 42 is an instrument having working joints (eg, forceps, scissors, graspers, needle holders, microdissectors, staple appliers, tackers, suction cleaning tools, snare wires, clip appliers, etc.) ), And a group including articulated instruments (eg, cutting blades, ablation probes, washer, catheters, suction orifices, etc.). As used herein and in the claims, "long-axis surgical instruments" include both endoscopic assemblies and instruments.

アーム３がインストゥルメントアームの場合、ホルダ３６には、インストゥルメント４２が着脱可能に保持される。ホルダ３６に保持されたインストゥルメント４２のシャフト４３は、長軸方向Ｄｔに沿って延在する。また、アーム３がカメラアームの場合、ホルダ３６には、内視鏡アセンブリが着脱可能に保持される。ここで、カメラアームに設けるホルダ３６は、インストゥルメントアームに設けるホルダ３６とは異なる形状または構造を有していてもよい。あるいは、手術中に内視鏡アセンブリを交換することは稀であるので、カメラアームに内視鏡アセンブリが固定されていてもよい。 When the arm 3 is an instrument arm, the instrument 42 is detachably held in the holder 36. The shaft 43 of the instrument 42 held by the holder 36 extends along the long axis direction Dt. When the arm 3 is a camera arm, the endoscope assembly is detachably held in the holder 36. Here, the holder 36 provided on the camera arm may have a different shape or structure from the holder 36 provided on the instrument arm. Alternatively, since it is rare to replace the endoscope assembly during surgery, the endoscope assembly may be secured to the camera arm.

アーム３は、アームベース５に対し着脱可能に構成されている。アーム３は、洗浄処理および滅菌処理のための耐水性、耐熱性、および耐薬品性を備えている。アーム３の滅菌処理には様々な方法があるが、例えば、高圧蒸気滅菌法、ＥＯＧ滅菌法、消毒薬による化学滅菌法等が選択的に用いられ得る。 The arm 3 is configured to be removable from the arm base 5. The arm 3 has water resistance, heat resistance, and chemical resistance for cleaning and sterilizing treatments. There are various methods for sterilizing the arm 3, and for example, a high-pressure steam sterilization method, an EOG sterilization method, a chemical sterilization method using a disinfectant, and the like can be selectively used.

アーム本体３０は、アームベース５に着脱可能に取り付けられるベース８０と、ベース８０から先端部に向けて順次連結された複数のアームリンク部を備えている。アーム３は、一のアームリンク部が他の一のアームリンク部に対して回動するように順に連結されることにより複数の関節部を構成する。複数のアームリンク部は、第１リンク８１～第７リンク８７を含む。複数の関節部は、第１関節Ｊ３１～第７関節Ｊ３７を含む。なお、本実施の形態における複数の関節部は、回転軸を備えた回転関節により構成されているが、少なくとも一部の関節部が直動関節により構成されてもよい。 The arm main body 30 includes a base 80 that is detachably attached to the arm base 5, and a plurality of arm link portions that are sequentially connected from the base 80 toward the tip portion. The arm 3 constitutes a plurality of joint portions by sequentially connecting one arm link portion so as to rotate with respect to the other one arm link portion. The plurality of arm link portions include the first link 81 to the seventh link 87. The plurality of joints include the first joint J31 to the seventh joint J37. Although the plurality of joints in the present embodiment are composed of rotary joints having a rotation axis, at least a part of the joints may be composed of linear motion joints.

より詳細には、ベース８０の先端部に、捩り（ロール）関節である第１関節Ｊ３１を介して第１リンク８１の基端部が連結されている。第１リンク８１の先端部に、曲げ（ピッチ）関節である第２関節Ｊ３２を介して第２リンク８２の基端部が連結されている。第２リンク８２の先端部に、捩り関節である第３関節Ｊ３３を介して第３リンク８３の基端部が連結されている。第３リンク８３の先端部に、曲げ関節である第４関節Ｊ３４を介して第４リンク８４の基端部が連結されている。第４リンク８４の先端部に、捩り関節である第５関節Ｊ３５を介して第５リンク８５の基端部が連結されている。第５リンク８５の先
端部に、曲げ関節である第６関節Ｊ３６を介して第６リンク８６の基端部が連結されている。第６リンク８６の先端部に、曲げ関節である第７関節Ｊ３７を介して並進ユニット３５の基端部が連結されている。これにより、アーム３は、複数の自由度（７自由度）を有する多軸関節（７軸関節）アームとして構成される。したがって、アーム３は、当該アーム３の先端部の位置姿勢を変化させることなくアーム３の全体的な姿勢を変えることができる。 More specifically, the base end portion of the first link 81 is connected to the tip end portion of the base 80 via the first joint J31 which is a torsion (roll) joint. The base end portion of the second link 82 is connected to the tip end portion of the first link 81 via the second joint J32 which is a bending (pitch) joint. The base end portion of the third link 83 is connected to the tip end portion of the second link 82 via a third joint J33 which is a torsion joint. The base end portion of the fourth link 84 is connected to the tip end portion of the third link 83 via the fourth joint J34 which is a bending joint. The base end portion of the fifth link 85 is connected to the tip end portion of the fourth link 84 via the fifth joint J35 which is a torsion joint. The base end portion of the sixth link 86 is connected to the tip end portion of the fifth link 85 via the sixth joint J36 which is a bending joint. The base end portion of the translational unit 35 is connected to the tip end portion of the sixth link 86 via the seventh joint J37, which is a bending joint. As a result, the arm 3 is configured as a multi-axis joint (7-axis joint) arm having a plurality of degrees of freedom (7 degrees of freedom). Therefore, the arm 3 can change the overall posture of the arm 3 without changing the position and posture of the tip end portion of the arm 3.

本実施の形態において、第１リンク８１は、隣接する関節Ｊ３１，Ｊ３２間において折り曲げられた形状を有している。言い換えると、第１リンク８１は、第１関節Ｊ３１の回転軸と第２関節Ｊ３２の回転軸とが交差しないように構成されている。すなわち、第１リンク８１は、基端側の第１関節Ｊ３１から所定の第１方向（第１関節Ｊ３１の回転軸方向）に延びる第１部分８１ａと、第１部分８１ａの先端部から第１部分８１ａの延出方向に交差する第２方向（かつ第２関節Ｊ３２に直交する方向）に延びて先端側の第２関節Ｊ３２に接続される第２部分８１ｂとを有する。第１リンク８１における第１方向と第２方向とのなす角は、例えば１２０度以上かつ１６０度以下（例えば１４０度）である。なお、第１部分８１ａと第２部分８１ｂとは滑らかに繋がっている。これにより、一部のアームリンク部が折り曲げられた形状を有していても、複数のアームリンク部内に電気配線等のワイヤ（図示せず）を通し易くすることができる。 In the present embodiment, the first link 81 has a bent shape between the adjacent joints J31 and J32. In other words, the first link 81 is configured so that the rotation axis of the first joint J31 and the rotation axis of the second joint J32 do not intersect. That is, the first link 81 has a first portion 81a extending in a predetermined first direction (direction of rotation axis of the first joint J31) from the first joint J31 on the proximal end side, and a first portion from the tip portion of the first portion 81a. It has a second portion 81b extending in a second direction (and orthogonal to the second joint J32) intersecting the extending direction of the portion 81a and connected to the second joint J32 on the distal end side. The angle formed by the first direction and the second direction in the first link 81 is, for example, 120 degrees or more and 160 degrees or less (for example, 140 degrees). The first portion 81a and the second portion 81b are smoothly connected to each other. As a result, even if a part of the arm link portions has a bent shape, it is possible to easily pass a wire (not shown) such as an electric wiring through the plurality of arm link portions.

さらに、第４リンク８４は、隣接する関節Ｊ３４，Ｊ３５間において折り曲げられた形状を有している。言い換えると、第４リンク８４は、第４関節Ｊ３４の回転軸と第５関節Ｊ３５の回転軸とが交差しないように構成されている。すなわち、第４リンク８４は、基端側の第４関節Ｊ３４から所定の第１方向（第４関節Ｊ３４の回転軸および第５関節Ｊ３５の回転軸の双方に直交する方向）に延びる第１部分８４ａと、第１部分８４ａの先端部から第１部分８４ａの延出方向に交差する第２方向（第５関節Ｊ３５の回転軸方向）に延びて先端側の第５関節Ｊ３２に接続される第２部分８４ｂとを有する。第４リンク８４における第１方向と第２方向とのなす角は、例えば７０度以上かつ１１０度以下（例えば９０度）である。なお、第１部分８４ａと第２部分８４ｂとは滑らかに繋がっている。 Further, the fourth link 84 has a bent shape between the adjacent joints J34 and J35. In other words, the fourth link 84 is configured so that the rotation axis of the fourth joint J34 and the rotation axis of the fifth joint J35 do not intersect. That is, the fourth link 84 is a first portion extending from the fourth joint J34 on the proximal end side in a predetermined first direction (direction orthogonal to both the rotation axis of the fourth joint J34 and the rotation axis of the fifth joint J35). A second joint extending from the tip of the first portion 84a in the second direction (direction of the rotation axis of the fifth joint J35) intersecting the extending direction of the first portion 84a and connected to the fifth joint J32 on the tip side. It has two portions 84b. The angle formed by the first direction and the second direction in the fourth link 84 is, for example, 70 degrees or more and 110 degrees or less (for example, 90 degrees). The first portion 84a and the second portion 84b are smoothly connected to each other.

特に、第４リンク８４は、リンク長が他の関節部より短いように構成されている。図３は、図２に示す第４リンク８４を模式的に例示する側面図である。図３に示すように、例えば、第４リンク８４は、第４関節Ｊ３４の回転軸と第５関節Ｊ３５の回転軸との間の第１方向に関する長さＬ１が、第４関節Ｊ３４の半径Ｒ４または第５関節Ｊ３５の半径Ｒ５の４倍以下、より好ましくは３倍以下となるように構成されている。なお、第４関節Ｊ３４の半径Ｒ４は、第４関節Ｊ３４の回転軸と、第４リンク８４の第１方向における基端部位置との間の距離として定義される。また、第５関節Ｊ３５の半径Ｒ５は、第５関節Ｊ３５の回転軸と、第４リンク８４の第１方向における先端部位置との間の距離として定義される。また、第４リンク８４は、上記長さＬ１が、第４関節Ｊ３４の半径Ｒ４と第５関節Ｊ３５の半径Ｒ５との和の２倍以下となるように構成されている。より好ましくは、上記長さＬ１は、第４関節Ｊ３４の半径Ｒ４と第５関節Ｊ３５の半径Ｒ５との和に、第４関節Ｊ３４の半径Ｒ４および第５関節Ｊ３５の半径Ｒ５のうちの短い方の半径Ｒ５を加えた長さより短い長さとなっている。 In particular, the fourth link 84 is configured so that the link length is shorter than that of other joints. FIG. 3 is a side view schematically illustrating the fourth link 84 shown in FIG. As shown in FIG. 3, for example, the fourth link 84 has a length L1 with respect to the first direction between the rotation axis of the fourth joint J34 and the rotation axis of the fifth joint J35, and the radius R4 of the fourth joint J34. Alternatively, the radius R5 of the fifth joint J35 is configured to be 4 times or less, more preferably 3 times or less. The radius R4 of the fourth joint J34 is defined as the distance between the rotation axis of the fourth joint J34 and the position of the proximal end portion of the fourth link 84 in the first direction. Further, the radius R5 of the fifth joint J35 is defined as the distance between the rotation axis of the fifth joint J35 and the position of the tip end portion of the fourth link 84 in the first direction. Further, the fourth link 84 is configured such that the length L1 is twice or less the sum of the radius R4 of the fourth joint J34 and the radius R5 of the fifth joint J35. More preferably, the length L1 is the sum of the radius R4 of the fourth joint J34 and the radius R5 of the fifth joint J35, whichever is shorter of the radius R4 of the fourth joint J34 and the radius R5 of the fifth joint J35. The length is shorter than the length including the radius R5 of.

その他のリンク８２，８３，８５，８６は、隣接する関節部間において直線状に形成されている。言い換えると、その他のリンク８２，８３，８５，８６は、隣接する関節部の回転軸同士が交差するように構成されている。 The other links 82, 83, 85, 86 are formed linearly between adjacent joints. In other words, the other links 82, 83, 85, 86 are configured so that the rotation axes of the adjacent joints intersect with each other.

各アームリンク部は、そのアームリンク部より基端部側に接続されるアームリンク部（またはベース８０）より長手方向に直交する断面の面積が小さくなるように構成される。これにより、アーム３は、基端部から先端部に向かうに従って段々細くなるように構成さ
れる。さらに、曲げ関節である各関節Ｊ３２，Ｊ３４，Ｊ３６は、基端部側のアームリンク部８１，８３，８５の先端部が関節部における回転軸方向中央部を基準として回転軸方向一方側に位置し、先端部側のアームリンク部８２，８４，８６の基端部が関節部における回転軸方向中央部を基準として回転軸方向他方側において基端部側のアームリンク部８１，８３，８５の先端部に対面するように位置するように構成される。すなわち、これらの関節Ｊ３２，Ｊ３４，Ｊ３６は、相欠き接合により構成される。 Each arm link portion is configured so that the area of the cross section orthogonal to the longitudinal direction is smaller than that of the arm link portion (or the base 80) connected to the proximal end portion side of the arm link portion. As a result, the arm 3 is configured to be gradually tapered from the base end portion toward the tip end portion. Further, in each of the joints J32, J34, J36 which are bending joints, the tips of the arm link portions 81, 83, 85 on the proximal end side are located on one side in the rotation axis direction with respect to the central portion in the rotation axis direction of the joint portion. However, the base end portion of the arm link portion 82, 84, 86 on the tip end side is the arm link portion 81, 83, 85 on the other side in the rotation axis direction on the other side in the rotation axis direction with respect to the central portion in the rotation axis direction of the joint portion. It is configured to face the tip. That is, these joints J32, J34, and J36 are composed of notched joints.

その上で、当該関節部における回転軸方向の幅、すなわち、基端部側のアームリンク部８１，８３，８５の先端部の回転軸方向外端部と、先端部側のアームリンク部８２，８４，８６の基端部の回転軸方向外端部との間の距離が、基端部側のアームリンク部８１，８３，８５の先端部より基端部側に位置する部分の長手方向に直交する断面の直径（最大寸法）より短い。 Then, the width in the rotation axis direction of the joint portion, that is, the outer end portion in the rotation axis direction of the tip portion of the arm link portions 81, 83, 85 on the base end portion side, and the arm link portion 82 on the tip end portion side, The distance between the base ends of 84 and 86 and the outer end in the rotation axis direction is in the longitudinal direction of the portion located on the base end side from the tip ends of the arm link portions 81, 83, 85 on the base end side. It is shorter than the diameter (maximum dimension) of the orthogonal cross section.

このように、各関節部およびそれの先端部側のアームリンク部が基端部側のアームリンク部に比べて幅狭に構成されることにより、患者Ｐの施術部位１１０に近接するほど狭くなるワークスペースにおいて、各アーム３の移動範囲（他のアーム３と干渉しない範囲）を増大させることができる。 In this way, each joint portion and the arm link portion on the tip end side thereof are configured to be narrower than the arm link portion on the proximal end side, so that the closer to the treatment site 110 of the patient P, the narrower the joint portion. In the workspace, the range of movement of each arm 3 (the range that does not interfere with other arms 3) can be increased.

アーム本体３０の外殻は、主にステンレス等の耐熱性および耐薬品性を有する部材で形成されている。また、アーム本体３０の点検穴等の開口部は、樹脂製のカバーで覆われている。当該カバーを樹脂等の部材で形成することにより、アーム３の強度に寄与しない部分の軽量化を図ることができる。これにより、カバーが万が一にも落下したり、アーム３が他のアーム３または施術補助者Ｏ等にぶつかっても、その衝撃を軽減することができる。なお、アーム本体３０の外殻自体が樹脂部材で構成される部分を含んでもよい。また、リンク同士の連結部には、耐水性を備えるためのシール（図示せず）が設けられている。このシールは、高圧蒸気滅菌法に対応する耐熱性や、消毒薬に対する耐薬品性を備えている。なお、リンク同士の連結部において、連結される一方のリンクの端部の内側に他方のリンクの端部が挿入されており、これらのリンクの端部同士の間を埋めるようにシールが配置されることによって、シールが外観から隠蔽されている。これにより、シールとリンクとの間から水、薬液、蒸気の浸入が抑制されている。 The outer shell of the arm body 30 is mainly made of a member having heat resistance and chemical resistance such as stainless steel. Further, the openings such as the inspection holes of the arm main body 30 are covered with a resin cover. By forming the cover with a member such as resin, it is possible to reduce the weight of the portion that does not contribute to the strength of the arm 3. As a result, even if the cover should fall or the arm 3 hits another arm 3 or the treatment assistant O or the like, the impact can be reduced. The outer shell of the arm body 30 itself may include a portion made of a resin member. Further, a seal (not shown) for providing water resistance is provided at the connecting portion between the links. This seal has heat resistance corresponding to the high-pressure steam sterilization method and chemical resistance to disinfectants. In addition, in the connection portion between links, the end portion of the other link is inserted inside the end portion of one link to be connected, and a seal is arranged so as to fill the space between the ends of these links. By doing so, the seal is hidden from the appearance. As a result, the ingress of water, chemicals, and steam from between the seal and the link is suppressed.

並進ユニット３５は、並進ユニット３５の先端部に取り付けられたホルダ３６を長軸方向Ｄｔに並進移動させることにより、ホルダ３６に取り付けられたインストゥルメント４２をシャフト４３の延在方向に並進移動させる機構である。 The translational unit 35 translates the instrument 42 attached to the holder 36 in the extending direction of the shaft 43 by translating the holder 36 attached to the tip of the translational unit 35 in the long axis direction Dt. It is a mechanism.

並進ユニット３５は、アーム本体３０の第６リンク８６の先端部に、曲げ関節である第7関節Ｊ３７を介して連結される基端側リンク６１と、先端側リンク６２と、基端側リン
ク６１と先端側リンク６２との間で連動して動く連結リンク６３と、連動機構（図示せず）とを有する。第７関節Ｊ３７は、長軸方向Ｄｔに直交する方向に延びている。また、並進ユニット３５の先端部、すなわち先端側リンク６２の先端部には、回動軸６４が設けられている。並進ユニット３５の駆動源は、基端側リンク６１に設けられている。連結リンク６３は、長軸方向Ｄｔに沿って延びている。 The translational unit 35 has a proximal end side link 61, an distal end side link 62, and a proximal end side link 61 connected to the tip of the sixth link 86 of the arm body 30 via a seventh joint J37 which is a bending joint. It has a connecting link 63 that moves in conjunction with the tip side link 62, and an interlocking mechanism (not shown). The seventh joint J37 extends in a direction orthogonal to the long axis direction Dt. Further, a rotation shaft 64 is provided at the tip of the translation unit 35, that is, at the tip of the tip side link 62. The drive source of the translational unit 35 is provided on the base end side link 61. The connecting link 63 extends along the long axis direction Dt.

並進ユニット３５は、連動機構により、基端側リンク６１と連結リンク６３との長軸方向Ｄｔにおける相対位置が変化するとともに、連結リンク６３と先端側リンク６２との長軸方向Ｄｔにおける相対位置が変化することにより、基端側リンク６１に対して先端側リンク６２に設けられたホルダ３６に取り付けられたインストゥルメント４２の長軸方向Ｄｔに関する位置を変化させることができる。連動機構は、公知のリンク機構を採用可能であり、例えばプーリおよびタイミングベルトを用いた構成でもよいし、ギアトレインを含む機構でもよい。 The translational unit 35 changes the relative position of the proximal end side link 61 and the connecting link 63 in the long axis direction Dt by the interlocking mechanism, and the relative position of the connecting link 63 and the tip end side link 62 in the long axis direction Dt is changed. By changing, the position of the instrument 42 attached to the holder 36 provided on the distal end side link 62 with respect to the proximal end side link 61 can be changed with respect to the long axis direction Dt. As the interlocking mechanism, a known link mechanism can be adopted, and for example, a structure using a pulley and a timing belt may be used, or a mechanism including a gear train may be used.

図４は、図１に示す外科手術システムのマニピュレータアームの制御系統の概略構成を示すブロック図である。上記構成のアーム本体３０には、アーム３の各関節Ｊ３１～Ｊ３７に対応して、駆動用のサーボモータ（図４ではＳＭと表記）Ｍ３１～Ｍ３７、サーボモータＭ３１～Ｍ３７の回転角を検出するエンコーダ（図４ではＥＮと表記）Ｅ３１～Ｅ３７、および、サーボモータＭ３１～Ｍ３７の出力を減速させてトルクを増大させる減速機（図示せず）が設けられる。同様に、ポジショナ７には、ポジショナ７の各関節Ｊ７１～Ｊ７７に対応して、駆動用のサーボモータＭ７１～Ｍ７７、サーボモータＭ７１～Ｍ７７の回転角を検出するエンコーダＥ７１～Ｅ７７、および、サーボモータＭ７１～Ｍ７７の出力を減速させてトルクを増大させる減速機（図示せず）が設けられる。 FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of a manipulator arm of the surgical operation system shown in FIG. The arm body 30 having the above configuration detects the rotation angles of the driving servomotors (denoted as SM in FIG. 4) M31 to M37 and the servomotors M31 to M37 corresponding to the joints J31 to J37 of the arm 3. Encoders (denoted as EN in FIG. 4) E31 to E37 and reducers (not shown) for decelerating the outputs of the servomotors M31 to M37 to increase the torque are provided. Similarly, the positioner 7 includes the servomotors M71 to M77 for driving, the encoders E71 to E77 for detecting the rotation angles of the servomotors M71 to M77, and the servomotors corresponding to the joints J71 to J77 of the positioner 7. A speed reducer (not shown) is provided to reduce the output of M71 to M77 to increase the torque.

なお、図４では、関節Ｊ３１～Ｊ３７，Ｊ７１～Ｊ７７のうち、アーム３の第１関節Ｊ３１および第７関節Ｊ３７と、ポジショナ７の第１関節Ｊ７１および第７関節Ｊ７７との制御系統が代表的に示され、その他の関節Ｊ３３～Ｊ３６，Ｊ７２～Ｊ７６の制御系統は省略されている。さらに、並進ユニット３５には、並進動作のためのサーボモータＭ３８と、回転軸６４回りの回動動作のためのサーボモータＭ３９と、サーボモータＭ３８，Ｍ３９の回転角を検出するエンコーダＥ３８，Ｅ３９と、サーボモータＭ３８，Ｍ３９の出力を減速させてトルクを増大させる減速機（図示せず）とが設けられる。 In FIG. 4, among the joints J31 to J37 and J71 to J77, the control system of the first joint J31 and the seventh joint J37 of the arm 3 and the first joint J71 and the seventh joint J77 of the positioner 7 is typical. The control systems of the other joints J33 to J36 and J72 to J76 are omitted. Further, the translation unit 35 includes a servomotor M38 for translational operation, a servomotor M39 for rotational operation around the rotation axis 64, and encoders E38 and E39 for detecting the rotation angles of the servomotors M38 and M39. , A speed reducer (not shown) that reduces the output of the servomotors M38 and M39 to increase the torque is provided.

なお、エンコーダＥ３１～Ｅ３９，Ｅ７１～Ｅ７７は、サーボモータＭ３１～Ｍ３９，Ｍ７１～Ｍ７７の回転位置（回転角）を検出する回転位置検出手段の一例として設けられており、エンコーダＥ３１～Ｅ３９，Ｅ７１～Ｅ７７に代えてレゾルバ等の回転位置検出手段が用いられてもよい。また、アーム３の駆動系統の上記の各要素およびこれらのための配線ならびに制御部は、耐高温材料で構成され、滅菌処理のための耐熱性が備えられている。 The encoders E31 to E39 and E71 to E77 are provided as an example of the rotation position detecting means for detecting the rotation position (rotation angle) of the servo motors M31 to M39 and M71 to M77, and the encoders E31 to E39 and E71 to E71 to E71. A rotation position detecting means such as a resolver may be used instead of the E77. Further, the above-mentioned elements of the drive system of the arm 3 and the wiring and the control unit for them are made of a high temperature resistant material and have heat resistance for sterilization treatment.

制御部６００は、動作指令に基づいて複数のアーム３の移動を制御するアーム制御部６０１および動作指令に基づいてポジショナ７の移動を制御するポジショナ制御部６０３を含む。アーム制御部６０１にはサーボ制御部Ｃ３１～Ｃ３９が電気的に接続され、図示されない増幅回路等を介してサーボモータＭ３１～Ｍ３９が電気的に接続されている。同様に、ポジショナ制御部６０３にはサーボ制御部Ｃ７１～Ｃ７７が電気的に接続され、図示されない増幅回路等を介してサーボモータＭ３１～Ｍ３９が電気的に接続されている。 The control unit 600 includes an arm control unit 601 that controls the movement of the plurality of arms 3 based on the operation command, and a positioner control unit 603 that controls the movement of the positioner 7 based on the operation command. Servo control units C31 to C39 are electrically connected to the arm control unit 601, and servomotors M31 to M39 are electrically connected to the arm control unit 601 via an amplifier circuit or the like (not shown). Similarly, the servo control units C71 to C77 are electrically connected to the positioner control unit 603, and the servomotors M31 to M39 are electrically connected via an amplifier circuit or the like (not shown).

上記構成において、施術時に操作装置２に入力された動作指令に基づいて、アーム制御部６０１にアーム３の先端部の位置姿勢指令が入力される。アーム制御部６０１は、位置姿勢指令とエンコーダＥ３１～Ｅ３９で検出された回転角とに基づいて、位置指令値を生成して出力する。この位置指令値を取得したサーボ制御部Ｃ３１～Ｃ３９は、エンコーダＥ３１～Ｅ３９で検出された回転角および位置指令値に基づいて駆動指令値（トルク指令値）を生成して出力する。この駆動指令値を取得した増幅回路は、駆動指令値に対応した駆動電流をサーボモータＭ３１～Ｍ３９へ供給する。このようにして、アーム３の先端部が、位置姿勢指令と対応する位置および姿勢に到達するように、各サーボモータＭ３１～Ｍ３９がサーボ制御される。 In the above configuration, the position / posture command of the tip of the arm 3 is input to the arm control unit 601 based on the operation command input to the operation device 2 at the time of treatment. The arm control unit 601 generates and outputs a position command value based on the position / attitude command and the rotation angles detected by the encoders E31 to E39. The servo control units C31 to C39 that have acquired the position command value generate and output a drive command value (torque command value) based on the rotation angle and the position command value detected by the encoders E31 to E39. The amplifier circuit that has acquired this drive command value supplies the drive current corresponding to the drive command value to the servomotors M31 to M39. In this way, the servomotors M31 to M39 are servo-controlled so that the tip of the arm 3 reaches the position and posture corresponding to the position / posture command.

また、制御部６００には、アーム制御部６０１にデータを読み出し可能な記憶部６０２が設けられ、操作装置２を介して入力された手術情報が予め記憶されている。この手術情報には、手術で使用される複数のアーム３の組み合わせが含まれている。 Further, the control unit 600 is provided with a storage unit 602 capable of reading data in the arm control unit 601 and stores surgical information input via the operation device 2 in advance. This surgical information includes a combination of a plurality of arms 3 used in the surgery.

また、記憶部６０２には、アーム３の先端部に保持される外科用器具（内視鏡アセンブリまたは各インストゥルメント）の長軸方向Ｄｔに沿った長さ等の情報が記憶されている。これにより、アーム制御部６０１は、アーム３の先端部の位置姿勢指令に基づいて、当
該アーム３の先端部に保持された外科用器具の先端部の位置を把握可能となっている。 Further, the storage unit 602 stores information such as the length along the long axis direction Dt of the surgical instrument (endoscope assembly or each instrument) held at the tip end portion of the arm 3. As a result, the arm control unit 601 can grasp the position of the tip of the surgical instrument held by the tip of the arm 3 based on the position / posture command of the tip of the arm 3.

さらに、記憶部６０２には、ポジショナ７、アームベース５および複数のアーム３の施術前に確立される所定の準備位置（例えば図１に示す各要素７，５，３の位置および姿勢）が予め記憶される。記憶部６０２には、複数の準備位置が、施術の内容（種類）、施術部位等に応じて記憶され得る。さらに、記憶部６０２には、所定の収納位置が予め記憶される。所定の収納位置は、台車７０による移動時に複数のアーム３等が手術室の壁または他の手術用具等に接触し難いように、ポジショナ７および複数のアーム３がなるべく折り畳まれた状態の位置および姿勢に設定されている。 Further, the storage unit 602 has a predetermined preparatory position (for example, the position and posture of each element 7, 5, 3 shown in FIG. 1) established before the operation of the positioner 7, the arm base 5, and the plurality of arms 3 in advance. It will be remembered. A plurality of preparation positions can be stored in the storage unit 602 according to the content (type) of the treatment, the treatment site, and the like. Further, a predetermined storage position is stored in advance in the storage unit 602. The predetermined storage position is a position in which the positioner 7 and the plurality of arms 3 are folded as much as possible so that the plurality of arms 3 and the like do not easily come into contact with the wall of the operating room or other surgical tools and the like when moved by the trolley 70. It is set to the posture.

ポジショナ制御部６０３は、操作部６０４に入力された準備位置の設定等に関する動作指令（所定の制御入力）に基づいて、記憶部６０２に記憶された準備位置にポジショナ７、アームベース５および複数のアーム３が移動するように制御する。 The positioner control unit 603 has a positioner 7, an arm base 5, and a plurality of positioners 7 at the preparation position stored in the storage unit 602 based on an operation command (predetermined control input) regarding setting of the preparation position input to the operation unit 604. The arm 3 is controlled to move.

上記構成の患者側システム１を用いた施術において、まず、施術補助者Ｏ（施術者自身が行ってもよい）は、台車７０を用いて患者側システム１を手術台１１１の近くに移動させる。このとき、ポジショナ７、アームベース５および複数のアーム３は、台車７０に対して設定される所定の収納位置（図示せず）に位置している。 In the operation using the patient-side system 1 having the above configuration, first, the operation assistant O (which may be performed by the practitioner himself) moves the patient-side system 1 near the operating table 111 by using the trolley 70. At this time, the positioner 7, the arm base 5, and the plurality of arms 3 are located at predetermined storage positions (not shown) set with respect to the carriage 70.

患者側システム１の移動後、施術補助者Ｏは、操作部６０４を用いて患者Ｐの手術内容に応じた準備位置の選択入力を行う。これにより、ポジショナ制御部６０３は、記憶部６０２から対応する準備位置の情報を読み出し、ポジショナ７、アームベース５および複数のアーム３が当該準備位置に位置するようにこれらの要素を動作制御する。 After the movement of the patient-side system 1, the operation assistant O selects and inputs the preparation position according to the operation content of the patient P using the operation unit 604. As a result, the positioner control unit 603 reads out the information of the corresponding preparation position from the storage unit 602, and controls the operation of these elements so that the positioner 7, the arm base 5, and the plurality of arms 3 are located at the preparation position.

なお、操作部６０４を用いてポジショナ７、アームベース５および複数のアーム３のそれぞれの位置を準備位置から個別に位置調整することも可能である。また、施術補助者Ｏがアーム３等を把持して準備位置から各アーム３を個別に移動させることも可能である。このような予備的動作を行うことにより、施術部位１１０となる患者Ｐの体表に留置されたスリーブ（カニューレスリーブ）と各アーム３に取り付けられた外科用器具４０とが所定の初期位置関係となるように、ポジショナ７、アームベース５および複数のアーム３の位置決めが行われる。 It is also possible to individually adjust the positions of the positioner 7, the arm base 5, and the plurality of arms 3 from the prepared positions by using the operation unit 604. It is also possible for the treatment assistant O to grasp the arm 3 and the like and move each arm 3 individually from the preparation position. By performing such a preliminary movement, the sleeve (cannula sleeve) placed on the body surface of the patient P, which is the treatment site 110, and the surgical instrument 40 attached to each arm 3 have a predetermined initial positional relationship. The positioner 7, the arm base 5, and the plurality of arms 3 are positioned so as to be.

本実施の形態において、患者側システム１（ポジショナ７、アームベース５および複数のアーム３）が収納位置から準備位置となるまでの間、制御部６００は、操作装置２による操作を受け付けない・BR>B患者側システム１が準備位置に位置した後、制御部６００は、操作装置２による操作を受け付け可能となる。患者側システム１が準備位置に位置した後の施術時において、制御部６００は、原則としてポジショナ７およびアームベース５を静止させた状態で、操作装置２からの動作指令に応じて、各アーム３を動作させて外科用器具４０の位置および姿勢を適宜変化させるように動作制御する。 In the present embodiment, the control unit 600 does not accept the operation by the operating device 2 until the patient-side system 1 (positioner 7, arm base 5, and the plurality of arms 3) is in the storage position to the preparation position. > B After the patient-side system 1 is in the preparatory position, the control unit 600 can accept operations by the operating device 2. At the time of treatment after the patient-side system 1 is in the preparation position, the control unit 600, in principle, keeps the positioner 7 and the arm base 5 stationary, and responds to an operation command from the operating device 2 to each arm 3. Is operated to control the movement so as to appropriately change the position and posture of the surgical instrument 40.

上述のように、図１に示す準備位置は、施術前において、アームベース５と手術台１１１または患者Ｐとが所定の位置関係を有する位置として設定される。この準備位置において、アームベース５のポジショナ取り付け部５１における第１回転軸Ｖ１（後述）は、アームベース５の長手方向（第１方向Ｄ１）が水平面（第１平面Ｓ１）に平行となるようにアームベース５が位置した状態で、アームベース５の長手方向を含み、水平面に垂直な鉛直面（第２平面Ｓ２）および水平面（第１平面Ｓ１）の双方に対して傾斜している。換言すれば第１回転軸Ｖ１は、鉛直方向に対して傾斜し、水平面に対して傾斜している。このような準備位置を取り易くするために、本実施の形態におけるアームベース５は、以下のような構成を有している。 As described above, the preparation position shown in FIG. 1 is set as a position where the arm base 5 and the operating table 111 or the patient P have a predetermined positional relationship before the operation. At this preparation position, the first rotation axis V1 (described later) in the positioner mounting portion 51 of the arm base 5 is such that the longitudinal direction (first direction D1) of the arm base 5 is parallel to the horizontal plane (first plane S1). With the arm base 5 positioned, it includes the longitudinal direction of the arm base 5 and is inclined with respect to both the vertical plane (second plane S2) and the horizontal plane (first plane S1) perpendicular to the horizontal plane. In other words, the first rotation axis V1 is inclined with respect to the vertical direction and is inclined with respect to the horizontal plane. In order to facilitate such a preparation position, the arm base 5 in the present embodiment has the following configuration.

図５Ａ～図５Ｃは、図１に示す外科手術システムにおけるアームベースの構成を示す概略図である。図５Ａは、図１に示す準備位置において前方（図１におけるＶＡ方向）から見た前面図であり、図５Ｂは、図５Ａに示すＶＢ方向に見た上面図であり、図５Ｃは、図５Ａに示すＶＣ－ＶＣ断面図である。 5A-5C are schematic views showing the configuration of the arm base in the surgical system shown in FIG. 1. 5A is a front view seen from the front (VA direction in FIG. 1) at the preparation position shown in FIG. 1, FIG. 5B is a top view seen in the VB direction shown in FIG. 5A, and FIG. 5C is a view. It is a cross-sectional view of VC-VC shown in 5A.

図５Ｂに示すように、複数のアーム取り付け部５２は、複数のアーム３の基端部（ベース８０）が所定の第１平面Ｓ１視において第１平面Ｓ１に含まれる所定の第１方向Ｄ１に一列に配列されている。本実施の形態において、第１平面Ｓ１は、アームベース５が準備位置（図１）に位置した状態で床面（水平面）Ｇに平行な仮想の平面である。すなわち、複数のアーム取り付け部５２は、アームベース５が準備位置に位置した状態で上から見た場合に第１方向Ｄ１（図１における紙面奥行き方向）に一列に配列されている。 As shown in FIG. 5B, the plurality of arm mounting portions 52 are provided in a predetermined first direction D1 in which the base end portions (base 80) of the plurality of arms 3 are included in the first plane S1 in a predetermined first plane S1 view. They are arranged in a row. In the present embodiment, the first plane S1 is a virtual plane parallel to the floor surface (horizontal plane) G in a state where the arm base 5 is located at the preparation position (FIG. 1). That is, the plurality of arm mounting portions 52 are arranged in a row in the first direction D1 (paper surface depth direction in FIG. 1) when the arm base 5 is located at the prepared position and viewed from above.

さらに、本実施の形態において、複数のアーム３のうちの少なくとも１つのアーム３の基端部の第１平面Ｓ１に垂直な第２方向（鉛直方向）Ｄ２の位置が、他のアーム３の基端部の第２方向Ｄの位置とは異なるように構成されている。図５Ａおよび図５Ｂにおいて、一列に配列された４つのアーム取り付け部５２のうち、内側の２つのアーム取り付け部を内側アーム取り付け部５２ａとし、外側の２つのアーム取り付け部を外側アーム取り付け部５２ｂとしている。本実施の形態において、内側アーム取り付け部５２ａに取り付けられるアーム３のベース８０の位置（図５Ａにおいては第１関節Ｊ３１の回転軸である第２回転軸Ｖ２を基準として示している）が外側アーム取り付け部５２ｂに取り付けられるアーム３のベース８０の位置より所定の距離ｄ２高い位置に位置している。 Further, in the present embodiment, the position of the second direction (vertical direction) D2 perpendicular to the first plane S1 of the base end portion of at least one of the plurality of arms 3 is the base of the other arm 3. It is configured to be different from the position of the second direction D of the end portion. In FIGS. 5A and 5B, of the four arm mounting portions 52 arranged in a row, the inner two arm mounting portions are designated as the inner arm mounting portion 52a, and the outer two arm mounting portions are designated as the outer arm mounting portions 52b. There is. In the present embodiment, the position of the base 80 of the arm 3 attached to the inner arm attachment portion 52a (in FIG. 5A, the position is shown with reference to the second rotation axis V2 which is the rotation axis of the first joint J31) is the outer arm. It is located at a predetermined distance d2 higher than the position of the base 80 of the arm 3 attached to the attachment portion 52b.

本実施の形態において、各アーム取り付け部５２（５２ａまたは５２ｂ）は、基端部がアームベース本体５０の下面に取り付けられ、先端部が下方（第２方向Ｄ２）に延びており、その先端部に各アーム３のベース８０が着脱可能な嵌合部が設けられている。内側アーム取り付け部５２ａにおける第２方向Ｄ２の延出部分の長さは、外側アーム取り付け部５２ｂにおける第２方向Ｄ２の延出部分の長さより短くなっている。これにより、複数のアーム３がアーム取り付け部５２に取り付けられた状態において、複数のアーム３のうちの外側の２つのアーム３の第２方向Ｄ２の位置が内側の２つのアーム３の第２方向Ｄ２の位置より低い位置（準備位置において患者Ｐにより近い位置）に位置している。 In the present embodiment, each arm mounting portion 52 (52a or 52b) has a base end portion attached to the lower surface of the arm base main body 50, and a tip portion extending downward (second direction D2). Is provided with a fitting portion to which the base 80 of each arm 3 can be attached and detached. The length of the extending portion of the second direction D2 in the inner arm mounting portion 52a is shorter than the length of the extending portion of the second direction D2 in the outer arm mounting portion 52b. As a result, in a state where the plurality of arms 3 are attached to the arm mounting portion 52, the position of the second direction D2 of the two outer arms 3 among the plurality of arms 3 is the second direction of the two inner arms 3. It is located at a position lower than the position of D2 (a position closer to the patient P in the preparation position).

図５Ｃに示すように、ポジショナ取り付け部５１は、アームベース本体５０の上部から第１回転軸Ｖ１方向に延びている。第１回転軸Ｖ１は、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２を含む仮想の第２平面Ｓ２に対して傾斜するように構成されている。 As shown in FIG. 5C, the positioner mounting portion 51 extends from the upper portion of the arm base main body 50 in the direction of the first rotation axis V1. The first rotation axis V1 is configured to be tilted with respect to a virtual second plane S2 including the first direction D1 and the second direction D2.

さらに、複数のアーム取り付け部５２は、各アーム３の取り付け方向が同じ方向を向くようにアームベース本体５０に回動不能に固定されている。より詳しくは、ポジショナ取り付け部５１は、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、アームベース本体５０の上部から第２平面Ｓ２に垂直な第３方向Ｄ３の一方側に延出し、かつ、複数のアーム取り付け部５２は、複数のアーム３がアームベース本体５０の下部から第３方向Ｄ３の他方側に延出するように構成されている。 Further, the plurality of arm mounting portions 52 are non-rotatably fixed to the arm base main body 50 so that the mounting directions of the respective arms 3 face the same direction. More specifically, as shown in FIGS. 5B and 5C, the positioner mounting portion 51 extends from the upper part of the arm base main body 50 to one side of the third direction D3 perpendicular to the second plane S2, and has a plurality of arms. The mounting portion 52 is configured such that a plurality of arms 3 extend from the lower portion of the arm base main body 50 to the other side of the third direction D3.

さらに、図５Ｃに示すように、複数のアーム取り付け部５２は、各アーム３の第２回転軸Ｖ２が第２平面Ｓ２に対して傾斜するように複数のアーム３を保持するように構成されている。このとき、第１回転軸Ｖ１の第２平面Ｓ２に対する傾斜角θ１は、第２回転軸Ｖ２の第２平面Ｓ２に対する傾斜角θ２より小さい。言い換えると、複数のアーム取り付け部５２のアーム取り付け方向は、第１回転軸Ｖ１の方向より水平に近い角度を有している。したがって、第１回転軸Ｖ１と第２回転軸Ｖ２とはそれぞれの延長線上で交差する。例えば、第１回転軸Ｖ１の第２平面Ｓ２に対する傾斜角θ１は、４５°前後（第１平面Ｓ１に対しても４５°前後）であり、第２回転軸Ｖ２の第２平面Ｓ２に対する傾斜角θ２は、
６０°前後（第１平面Ｓ１に対しては３０°前後）である。 Further, as shown in FIG. 5C, the plurality of arm mounting portions 52 are configured to hold the plurality of arms 3 so that the second rotation axis V2 of each arm 3 is inclined with respect to the second plane S2. There is. At this time, the inclination angle θ1 of the first rotation axis V1 with respect to the second plane S2 is smaller than the inclination angle θ2 of the second rotation axis V2 with respect to the second plane S2. In other words, the arm mounting direction of the plurality of arm mounting portions 52 has an angle closer to horizontal than the direction of the first rotation axis V1. Therefore, the first rotation axis V1 and the second rotation axis V2 intersect on their respective extension lines. For example, the inclination angle θ1 of the first rotation axis V1 with respect to the second plane S2 is around 45 ° (about 45 ° with respect to the first plane S1), and the inclination angle of the second rotation axis V2 with respect to the second plane S2. θ2 is
It is around 60 ° (around 30 ° with respect to the first plane S1).

上記構成によれば、アーム取り付け部５２がアームベース本体５０の下方に位置する状態でアームベース５が患者Ｐに相対するように施術部位（スリーブの位置）１１０の斜め上方に位置したときに、ポジショナ取り付け部５１の回転軸（第１回転軸Ｖ１）が施術部位１１０近傍に向く。これにより、図１に示すように、ポジショナ７、アームベース５および複数のアーム３が、記憶部６０２に記憶された準備位置に位置した場合に、複数のアーム３が一列に配列される長尺状のアームベース５の長手方向が水平面に平行となるとともに、アームベース５のポジショナ取り付け部５１においてポジショナ７の先端部をアームベース５に対して相対回転可能とする第１回転軸Ｖ１が、当該アームベース５の長手方向を含み、水平面に垂直な鉛直面および水平面の双方に対して傾斜した状態となる。これにより、第１回転軸Ｖ１の延長線が施術部位１１０の近傍を通るような位置にアームベース５を配置させることができる。 According to the above configuration, when the arm mounting portion 52 is located below the arm base body 50 and the arm base 5 is positioned diagonally above the treatment site (sleeve position) 110 so as to face the patient P, The rotation axis (first rotation axis V1) of the positioner mounting portion 51 faces the vicinity of the treatment site 110. As a result, as shown in FIG. 1, when the positioner 7, the arm base 5, and the plurality of arms 3 are located at the preparation positions stored in the storage unit 602, the plurality of arms 3 are arranged in a row. The first rotation axis V1 that makes the longitudinal direction of the arm base 5 parallel to the horizontal plane and allows the tip of the positioner 7 to rotate relative to the arm base 5 in the positioner mounting portion 51 of the arm base 5. It includes the longitudinal direction of the arm base 5 and is in an inclined state with respect to both the vertical plane perpendicular to the horizontal plane and the horizontal plane. As a result, the arm base 5 can be arranged at a position where the extension line of the first rotation axis V1 passes in the vicinity of the treatment site 110.

この結果、施術部位１１０の水平方向位置に対してアームベース５およびポジショナ７の水平方向位置を施術部位１１０からオフセットした位置に配置することができる。これにより、準備作業を行う医療従事者に与える圧迫感を抑制することができる。さらに、複数のアーム３を、アームベース５から斜め下方（施術部位近傍）を向くように配置させ易くなる。また、施術部位１１０が床面Ｇに垂直な方向に対して傾斜している等の理由により、アームベース５を、ポジショナ７の先端部（第６リンク９６）に対して第１回転軸Ｖ１回りに回動させた場合に、施術部位１１０に対する複数のアーム３の姿勢を変化させることなく複数のアーム３を施術部位１１０に正対させることができる。このように、上記構成によれば、患者Ｐの施術部位１１０を基準とする複数のアーム３の３次元的な移動範囲を広くすることができ、複数のアーム３間の干渉を防止して、各アーム３を適所に配置させ易くすることができる。 As a result, the horizontal positions of the arm base 5 and the positioner 7 can be arranged at positions offset from the horizontal position of the treatment site 110 with respect to the horizontal position of the treatment site 110. As a result, it is possible to suppress the feeling of oppression given to the medical staff performing the preparatory work. Further, it becomes easy to arrange the plurality of arms 3 so as to face diagonally downward (near the treatment site) from the arm base 5. Further, the arm base 5 is rotated around the first rotation axis V1 with respect to the tip end portion (sixth link 96) of the positioner 7 because the treatment site 110 is inclined with respect to the direction perpendicular to the floor surface G. When rotated to, the plurality of arms 3 can be made to face the treatment site 110 without changing the postures of the plurality of arms 3 with respect to the treatment site 110. As described above, according to the above configuration, the three-dimensional movement range of the plurality of arms 3 with respect to the treatment site 110 of the patient P can be widened, and the interference between the plurality of arms 3 can be prevented. It is possible to facilitate the placement of each arm 3 in place.

また、上記構成によれば、第２捩り関節である第６関節Ｊ７６の回転軸は、第１捩り関節である第７関節Ｊ７７の回転軸に対して傾斜している。これにより、ポジショナ７の第６リンク９６を患者に向けた状態を保ったままで、患者の周方向にアームベース５全体を回動させることができる。このため、患者の施術部位１１０に応じて複数のマニピュレータアーム３が３次元的に移動し易いようなアームベース５の位置に容易に位置調整することができる。 Further, according to the above configuration, the rotation axis of the sixth joint J76, which is the second torsion joint, is inclined with respect to the rotation axis of the seventh joint J77, which is the first torsion joint. As a result, the entire arm base 5 can be rotated in the circumferential direction of the patient while keeping the sixth link 96 of the positioner 7 facing the patient. Therefore, the position of the arm base 5 can be easily adjusted so that the plurality of manipulator arms 3 can easily move three-dimensionally according to the treatment site 110 of the patient.

また、上記構成によれば、第５リンク９５と第４リンク９４とが第１曲げ関節である第５関節Ｊ７５を介して接続される。これにより、ポジショナ７がアームベース５を上下に移動させることができる。このため、患者の施術部位１１０に対する複数のマニピュレータアーム３の位置調整が容易になる。 Further, according to the above configuration, the fifth link 95 and the fourth link 94 are connected via the fifth joint J75, which is the first bending joint. As a result, the positioner 7 can move the arm base 5 up and down. Therefore, it becomes easy to adjust the positions of the plurality of manipulator arms 3 with respect to the treatment site 110 of the patient.

また、上記構成によれば、基台７０と第１リンク９１とが第３捩り関節である第１関節Ｊ７１を介して接続される。これにより、ポジショナ７は鉛直軸を中心に基台７０に対してアームベース５を回転することができる。このため、患者に対して基台７０を配置する際の配置の自由度を向上させることができる。 Further, according to the above configuration, the base 70 and the first link 91 are connected via the first joint J71 which is the third torsion joint. As a result, the positioner 7 can rotate the arm base 5 with respect to the base 70 about the vertical axis. Therefore, it is possible to improve the degree of freedom in arranging the base 70 with respect to the patient.

さらに、患者側システム１は、ポジショナ７によってアームベース５を移動させる指示を行うように構成された操作部６０４を備えている。これにより、手術の準備を行う医療従事者が容易にアームベース５の移動を行うことができる。 Further, the patient-side system 1 includes an operation unit 604 configured to give an instruction to move the arm base 5 by the positioner 7. This allows a healthcare professional preparing for surgery to easily move the arm base 5.

また、本実施の形態によれば、上述の通り、各アーム取り付け部５２がアームベース本体５０の下部から第３方向Ｄ３の他方側に延出するように構成されている。これにより、各アーム３を、よりアームベース５から斜め下方（施術部位近傍）を向くように配置させ
易くすることができる。 Further, according to the present embodiment, as described above, each arm mounting portion 52 is configured to extend from the lower portion of the arm base main body 50 to the other side of the third direction D3. As a result, each arm 3 can be easily arranged so as to face diagonally downward (near the treatment site) from the arm base 5.

さらに、本実施の形態においては、準備位置において、各アーム３の第１リンク８１は、第１部分８１ａと第２部分８１ｂとの接続部分（第１リンク８１の曲折箇所）が下方を向く。すなわち、準備位置において第１リンク８１が下に凸の姿勢となる。これにより、アームベース５から斜め下方に延びるアーム３がやや上方に持ち上げられるため、準備位置において各アーム３がより水平方向に延びた（水平方向に関して施術部位１１０とポジショナ７およびアームベース５の位置とがより離間した）姿勢とすることができる。 Further, in the present embodiment, at the preparation position, the connection portion between the first portion 81a and the second portion 81b (the bent portion of the first link 81) of the first link 81 of each arm 3 faces downward. That is, the first link 81 is in a downwardly convex posture at the preparation position. As a result, the arm 3 extending diagonally downward from the arm base 5 is lifted slightly upward, so that each arm 3 extends more horizontally in the preparation position (positions of the treatment site 110, the positioner 7 and the arm base 5 in the horizontal direction). It can be in a posture (more distant from each other).

また、準備位置において、各アーム３の第４リンク８４が複数のアームリンク部のうちの最も上方の位置に位置するアームリンク部となっている。この際、第４リンク８４は、第１部分８４ａと第２部分８４ｂとの接続部分（第４リンク８４の曲折箇所）が上方を向く。すなわち、第４リンク８４が上に凸の姿勢となる。これにより、準備位置において各アーム３の全体的な姿勢が上に凸の折り曲げ姿勢となる。したがって、各アーム３をアームベース５から斜め下方に延出しつつ施術部位１１０の上方（真上）の空間（ワークスペース）を広く確保することができる。また、上述の通り、準備位置における各アーム３の頂点に位置するアームリンク部（第４リンク８４）のリンク長が短いことにより、アーム３の準備位置における折り曲げ姿勢をコンパクトにすることができる。 Further, in the preparation position, the fourth link 84 of each arm 3 is an arm link portion located at the uppermost position among the plurality of arm link portions. At this time, in the fourth link 84, the connecting portion between the first portion 84a and the second portion 84b (the bent portion of the fourth link 84) faces upward. That is, the fourth link 84 has an upwardly convex posture. As a result, the overall posture of each arm 3 becomes an upwardly convex bent posture at the preparation position. Therefore, it is possible to secure a wide space (workspace) above (directly above) the treatment site 110 while extending each arm 3 diagonally downward from the arm base 5. Further, as described above, since the link length of the arm link portion (fourth link 84) located at the apex of each arm 3 in the preparation position is short, the bending posture of the arm 3 in the preparation position can be made compact.

また、本実施の形態においては、準備位置において、並進ユニット３５は、長軸方向Ｄｔがアーム３の第６リンク８６の長手方向に対して直交するように位置する。これにより、準備位置において各アーム３の先端部（第６リンク８６）が各アーム３の頂点に位置する第４リンク８６から斜め下方かつアームベース５から離れる方向に延出した上で、外科用器具４０が斜め下方かつアームベース５に近づく方向に延出する。 Further, in the present embodiment, in the preparation position, the translational unit 35 is positioned so that the long axis direction Dt is orthogonal to the longitudinal direction of the sixth link 86 of the arm 3. As a result, at the preparatory position, the tip of each arm 3 (sixth link 86) extends diagonally downward from the fourth link 86 located at the apex of each arm 3 and away from the arm base 5, and is used for surgery. The instrument 40 extends diagonally downward and in a direction approaching the arm base 5.

このように、複数のアーム３を構成する複数のアームリンク部の少なくとも１つにおいてそのアームリンク部自体が曲げられていることにより、アームベース５から斜め下方に延びた各アーム３の先端部に取り付けられた外科用器具４０をアームベース５におけるアーム３の取り付け方向に直交する方向に延出させ易くすることができる。 As described above, since the arm link portion itself is bent in at least one of the plurality of arm link portions constituting the plurality of arms 3, the tip portion of each arm 3 extending diagonally downward from the arm base 5 is formed. The attached surgical instrument 40 can be easily extended in a direction orthogonal to the attachment direction of the arm 3 in the arm base 5.

この結果、施術部位１１０の上方（真上）に各アーム３の頂点付近が位置するようにアーム３を位置させることにより、外科用器具４０が無理なく施術部位１１０を向くようにすることができる。したがって、施術前において複数のアーム３を施術が行い易い適切な位置に配置することができる。 As a result, by locating the arm 3 so that the vicinity of the apex of each arm 3 is located above (directly above) the treatment site 110, the surgical instrument 40 can be reasonably facing the treatment site 110. .. Therefore, before the treatment, the plurality of arms 3 can be arranged at an appropriate position where the treatment can be easily performed.

なお、並進ユニット３５は、準備位置からアーム３の第６リンク８６に対して第７関節Ｊ３７の回転軸回り両側に回動可能に構成されている。より具体的には、並進ユニット３５は、準備位置が第６リンク８６に対する第７関節Ｊ３７の回転軸回りの回動における中心位置となるように構成されている。これにより、外科用器具４０の長軸方向Ｄｔが患者Ｐの施術部位１１０に向いた状態からの位置調整の範囲を広く取ることができる。 The translational unit 35 is configured to be rotatable on both sides of the rotation axis of the seventh joint J37 with respect to the sixth link 86 of the arm 3 from the preparation position. More specifically, the translation unit 35 is configured such that the preparation position is the center position in the rotation of the seventh joint J37 with respect to the sixth link 86 around the rotation axis. As a result, it is possible to widen the range of position adjustment from the state where the long axis direction Dt of the surgical instrument 40 faces the treatment site 110 of the patient P.

また、本実施の形態においては、上述したように、複数のポジショナリンク部のうち、アームベース５のポジショナ取り付け部５１に取り付けられるポジショナリンク部（第６リンク９６）が、基端側の第６関節Ｊ７６および先端側の第７関節Ｊ７７の双方が捩り関節として構成され、第６関節Ｊ７６の回転軸は、第７関節Ｊ７７の回転軸に対して相対的に傾斜している。これにより、アームベース５のアーム取り付け部５２を患者Ｐに向けた状態を保ったままで、患者Ｐの周方向にアームベース５全体を回動させることができる。このため、患者Ｐの施術部位１１０に応じて複数のアーム３が３次元的に移動し易いようなアームベース５の位置に容易に位置調整することができる。 Further, in the present embodiment, as described above, of the plurality of positioner link portions, the positioner link portion (sixth link 96) attached to the positioner attachment portion 51 of the arm base 5 is the sixth position on the proximal end side. Both the joint J76 and the 7th joint J77 on the distal end side are configured as torsion joints, and the rotation axis of the 6th joint J76 is inclined relative to the rotation axis of the 7th joint J77. As a result, the entire arm base 5 can be rotated in the circumferential direction of the patient P while keeping the arm mounting portion 52 of the arm base 5 facing the patient P. Therefore, the position of the arm base 5 can be easily adjusted so that the plurality of arms 3 can easily move three-dimensionally according to the treatment site 110 of the patient P.

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。 From the above description, many improvements and other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art. Therefore, the above description should be construed as an example only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best aspects of carrying out the present invention. The details of its structure and / or function can be substantially changed without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施の形態において、アームベース５のアーム取り付け部５２（５２ａ，５２ｂ）に取り付けられる複数のアーム３の基端部の高さ（第２方向Ｄ２の位置）の異なりは、アーム取り付け部５２（５２ａ，５２ｂ）における第２方向Ｄ２の延出部分の長さの違いにより生じている構成を例示したが、これに限られない。例えば、複数のアーム３の基端部の高さの異なりは、アーム取り付け部５２のアームベース本体５０への第２方向Ｄ２に関する取り付け位置の違いによって生じてもよい。例えば、アームベース本体５０の下面の少なくとも両端部が水平面に対して傾斜する傾斜面（各端部に向かうほど下方に位置するような傾斜面）を有し、少なくとも２つの外側アーム取り付け部５２ｂが当該傾斜面に取り付けられていてもよい。 For example, in the above embodiment, the difference in height (position in the second direction D2) of the base end portions of the plurality of arms 3 attached to the arm attachment portions 52 (52a, 52b) of the arm base 5 is the arm attachment portion. Although the configuration caused by the difference in the length of the extending portion of the second direction D2 in 52 (52a, 52b) is illustrated, the configuration is not limited to this. For example, the difference in height of the base end portions of the plurality of arms 3 may be caused by the difference in the mounting position of the arm mounting portion 52 with respect to the second direction D2 to the arm base main body 50. For example, at least both ends of the lower surface of the arm base body 50 have an inclined surface (inclined surface that is positioned downward toward each end), and at least two outer arm mounting portions 52b have an inclined surface. It may be attached to the inclined surface.

また、上記実施の形態において、アームベース本体５０の下面（アーム取り付け部５２の取り付け面）の形状が平面である構成を例示したが、これに限られず、曲面（例えば第３方向Ｄ３に垂直な断面が患者Ｐ側に中心を有する円弧形状等）であってもよい。また、上記実施の形態において、アームベース本体５０の下面は、第１方向Ｄ１の両端部に傾斜面が設けられているが、傾斜面を有していなくてもよい。あるいは、アームベース本体５０の下面は、第１方向Ｄ１の中央部を頂点として、第１方向Ｄ１の各端部に向かうに従って下方に位置する（患者Ｐに近接する）ような傾斜面で構成されてもよい。 Further, in the above embodiment, the configuration in which the shape of the lower surface of the arm base main body 50 (the mounting surface of the arm mounting portion 52) is a flat surface is exemplified, but the present invention is not limited to this, and the shape is not limited to this, and is perpendicular to a curved surface (for example, the third direction D3). The cross section may have an arc shape having a center on the patient P side). Further, in the above embodiment, the lower surface of the arm base main body 50 is provided with inclined surfaces at both ends of the first direction D1, but may not have the inclined surfaces. Alternatively, the lower surface of the arm base main body 50 is configured with an inclined surface such that the central portion of the first direction D1 is the apex and the lower surface is located downward (close to the patient P) toward each end of the first direction D1. You may.

また、上記実施の形態においては、ポジショナ取り付け部５１がアームベース本体５０に対して傾斜して設けられることにより、準備位置において、第１回転軸Ｖ１が水平面（床面Ｇ）に垂直な鉛直面および水平面の双方に対して傾斜する態様を例示したが、これに限られない。例えば、第１回転軸Ｖ１は、アーム取り付け部５２のアームベース本体５０の取り付け方向と同じ方向を向いていてもよい。すなわち、この場合はアームベース５全体が水平面に垂直な鉛直面および水平面の双方に対して傾斜していてもよい。 Further, in the above embodiment, the positioner mounting portion 51 is provided so as to be inclined with respect to the arm base main body 50, so that the first rotation axis V1 faces a vertical surface perpendicular to the horizontal plane (floor surface G) at the preparation position. And the aspect of inclining with respect to both the horizontal plane is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, the first rotation shaft V1 may face in the same direction as the mounting direction of the arm base main body 50 of the arm mounting portion 52. That is, in this case, the entire arm base 5 may be inclined with respect to both the vertical plane perpendicular to the horizontal plane and the horizontal plane.

また、アーム取り付け部５２は、複数のアーム３のうちの一部のアーム３の基端部の高さ方向（第２方向Ｄ２）の位置が残りのアーム３の基端部の高さ方向の位置と異なっていなくてもよい。また、上記実施の形態においては、４つのアーム３に対応する４つのアーム取り付け部５２が設けられる構成について説明したが、これに限られず、１つのアーム取り付け部５２に複数（２つ、３つまたは４つ）のアーム３が取り付けられていてもよい。 Further, in the arm mounting portion 52, the position in the height direction (second direction D2) of the proximal end portion of a part of the arm 3 among the plurality of arms 3 is the height direction of the proximal end portion of the remaining arm 3. It does not have to be different from the position. Further, in the above embodiment, the configuration in which the four arm mounting portions 52 corresponding to the four arms 3 are provided has been described, but the present invention is not limited to this, and a plurality (two, three) of one arm mounting portion 52 is provided. Alternatively, four) arms 3 may be attached.

また、複数のアーム３および／またはポジショナ７における複数の関節部（複数のリンク部）の数（自由度の数）、形状は上記実施の形態に限られず、種々の態様を採用し得る。 Further, the number (number of degrees of freedom) and the shape of the plurality of joints (plurality of degrees of freedom) in the plurality of arms 3 and / or the positioners 7 are not limited to the above-described embodiment, and various embodiments may be adopted.

本発明は、施術部位において患者に圧迫感を与えることを抑制するとともに、複数のマニピュレータアーム間の干渉を防止して、各アームを適所に配置させ易くするために有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for suppressing giving a feeling of oppression to a patient at a treatment site and preventing interference between a plurality of manipulator arms so that each arm can be easily arranged in a proper place.

１ 患者側システム（患者側装置）
３ アーム（マニピュレータアーム）
５ アームベース
７ ポジショナ
３６ ホルダ（器具保持部）
４０ 外科用器具
５０ アームベース本体
５１ ポジショナ取り付け部
５２ アーム取り付け部
８１～８６ 第１リンク～第６リンク（複数のアームリンク部）
９１ ポジショナの第１リンク（請求項における第４リンク）
９４ ポジショナの第４リンク（請求項における第３リンク）
９５ ポジショナの第５リンク（請求項における第２リンク）
９６ ポジショナの第６リンク（請求項における第１リンク）
７０ 台車（基台）
１００ 外科手術システム
６００ 制御部
６０２ 記憶部
６０４ 操作部
Ｊ３１～Ｊ３７ 第１関節～第７関節（アームの複数の関節部）
Ｊ７１ ポジショナの第１関節（第３捩り関節）
Ｊ７５ ポジショナの第５関節（第１曲げ関節）
Ｊ７６ ポジショナの第６関節（第２捩り関節）
Ｊ７７ ポジショナの第７関節（第１捩り関節） 1 Patient-side system (patient-side device)
3 arm (manipulator arm)
5 Arm base 7 Positioner 36 Holder (tool holder)
40 Surgical instrument 50 Arm base body 51 Positioner mounting part 52 Arm mounting part 81-86 1st link to 6th link (multiple arm link parts)
91 Positioner 1st link (4th link in the claims)
94 Positioner 4th link (3rd link in claims)
95 Positioner 5th link (2nd link in claims)
96 Positioner 6th link (1st link in the claims)
70 dolly (base)
100 Surgical system 600 Control unit 602 Memory unit 604 Operation unit J31 to J37 1st to 7th joints (multiple joints of the arm)
J71 Positioner's 1st joint (3rd torsion joint)
J75 Positioner's 5th joint (1st bending joint)
J76 Positioner 6th joint (2nd torsion joint)
J77 Positioner 7th joint (1st torsion joint)

Claims (10)

外科手術システムの患者側装置であって、
それぞれの先端部に長軸状の外科用器具を保持可能な器具保持部を有し、それぞれ複数の自由度を有する複数のマニピュレータアームと、
前記複数のマニピュレータアームのそれぞれの基端部が接続されるように構成された長尺状のアームベースと、
基台と、
複数のリンクと前記複数のリンクの各々の間に配置される複数の関節とを備えており、６以上の自由度を有する多関節ロボットによって構成され、前記基台と前記アームベースとの間を連結し、前記アームベースを移動可能に保持するように構成されたポジショナと、を備え、
前記複数のリンクは、第１捩り関節を介して前記アームベースに接続される第１リンクと、第２捩り関節を介して前記第１リンクに接続される第２リンクと、を含み、
前記第２捩り関節の回転軸は、前記第１捩り関節の回転軸に対して傾斜している、患者側装置。 A patient-side device for a surgical system
Each tip has an instrument holder that can hold a long-axis surgical instrument, and each has multiple manipulator arms with multiple degrees of freedom.
An elongated arm base configured to connect the base ends of each of the plurality of manipulator arms,
Base and
It comprises a plurality of links and a plurality of joints arranged between each of the plurality of links, and is composed of an articulated robot having 6 or more degrees of freedom, and between the base and the arm base. With a positioner configured to connect and hold the arm base movably,
The plurality of links include a first link connected to the arm base via a first torsion joint and a second link connected to the first link via a second torsion joint.
A patient-side device in which the axis of rotation of the second torsion joint is tilted with respect to the axis of rotation of the first torsion joint. 外科手術システムの患者側装置であって、A patient-side device for a surgical system
それぞれの先端部に長軸状の外科用器具を保持可能な器具保持部を有し、それぞれ複数の自由度を有する複数のマニピュレータアームと、A plurality of manipulator arms, each of which has an instrument holder capable of holding a long-axis surgical instrument at its tip and each has multiple degrees of freedom.
前記複数のマニピュレータアームのそれぞれの基端部が接続されるように構成された長尺状のアームベースと、An elongated arm base configured to connect the base ends of each of the plurality of manipulator arms,
基台と、 Base and
複数のリンクと複数の関節とを備えており、６以上の自由度を有する多関節ロボットによって構成され、前記基台と前記アームベースとの間を連結し、前記アームベースを移動可能に保持するように構成されたポジショナと、を備え、It is equipped with a plurality of links and a plurality of joints, and is composed of an articulated robot having 6 or more degrees of freedom, connects between the base and the arm base, and holds the arm base movably. With a positioner configured to
前記複数のリンクは、第１捩り関節を介して前記アームベースに接続される第１リンクと、第２捩り関節を介して前記第１リンクに接続される第２リンクと、を含み、The plurality of links include a first link connected to the arm base via a first torsion joint and a second link connected to the first link via a second torsion joint.
前記第１リンクは、前記第２捩り関節の回転軸が前記第１捩り関節の回転軸に対して傾斜した状態が保持されるように構成されている、患者側装置。The first link is a patient-side device configured so that the rotation axis of the second torsion joint is maintained in an inclined state with respect to the rotation axis of the first torsion joint. 前記第１リンクは、前記アームベースの長手方向の中央部に接続される、請求項１または２に記載の患者側装置。 The patient-side device of claim 1 or 2 , wherein the first link is connected to a longitudinally central portion of the arm base. 前記複数のリンクは、前記第２リンクと第１曲げ関節を介して接続される第３リンクを含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載の患者側装置。 The patient-side device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of links include a third link connected to the second link via a first bending joint. 前記複数のリンクは、前記基台と第３捩り関節を介して接続される第４リンクを含む、請求項１乃至４の何れか１項に記載の患者側装置。 The patient-side device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the plurality of links include a fourth link connected to the base via a third torsion joint. 前記アームベースは、
アームベース本体と、
前記アームベース本体に取り付けられ、前記第１リンクが前記第１捩り関節を介して取り付けられるポジショナ取り付け部と、
前記アームベース本体に取り付けられ、前記複数のマニピュレータアームの基端部が取り付けられる複数のアーム取り付け部と、を備える、請求項１乃至５の何れか１項に記載の患者側装置。 The arm base is
Arm base body and
A positioner attachment portion attached to the arm base body and to which the first link is attached via the first torsion joint, and a positioner attachment portion.
The patient-side device according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a plurality of arm mounting portions attached to the arm base main body and to which base end portions of the plurality of manipulator arms are attached. 前記患者側装置は、前記ポジショナによって前記アームベースを移動させる指示を行うように構成された操作部を備える、請求項１乃至６の何れか１項に記載の患者側装置。 The patient-side device according to any one of claims 1 to 6, wherein the patient-side device includes an operation unit configured to give an instruction to move the arm base by the positioner. 前記患者側装置は、前記ポジショナ、前記アームベースおよび前記複数のマニピュレータアームの動作を制御する制御部と、
前記ポジショナ、前記アームベースおよび前記複数のマニピュレータアームの所定の準備位置を予め記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記操作部の指示に基づいて前記記憶部に記憶された前記準備位置に前記ポジショナ、前記アームベースおよび前記複数のマニピュレータアームを移動させる、請求項７に記載の患者側装置。 The patient-side device includes a control unit that controls the operation of the positioner, the arm base, and the plurality of manipulator arms.
The positioner, the arm base, and a storage unit for preliminarily storing predetermined preparation positions of the plurality of manipulator arms are provided.
The patient-side device according to claim 7, wherein the control unit moves the positioner, the arm base, and the plurality of manipulator arms to the preparation position stored in the storage unit based on the instruction of the operation unit. 各マニピュレータアームは、複数のアームリンク部を備え、一のアームリンク部が他の一のアームリンク部に対して回動するように順に連結されることにより複数の関節部を構成し、
前記複数のアームリンク部のうちの少なくとも１つは、基端側の関節部から所定の方向に延びる第１部分と、前記第１部分の先端部から前記第１部分の延出方向に交差する方向に延びて先端側の関節部に接続される第２部分とを有する、請求項１乃至８の何れか１項に記載の患者側装置。 Each manipulator arm includes a plurality of arm link portions, and one arm link portion is connected in order so as to rotate with respect to the other one arm link portion to form a plurality of joint portions.
At least one of the plurality of arm link portions intersects a first portion extending in a predetermined direction from the joint portion on the proximal end side and an extending direction of the first portion from the tip portion of the first portion. The patient-side device of any one of claims 1-8, comprising a second portion extending in a direction and connected to a distal joint. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の患者側装置と、
前記マニピュレータアームを遠隔操作するための操作装置と、を備える、外科手術システム。 The patient-side device according to any one of claims 1 to 9.
A surgical system comprising an operating device for remotely controlling the manipulator arm.
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