JPH07194601A - 手動可能外科手術用ハンド、外科用具および腹腔鏡による外科手術用手動可能ハンド - Google Patents
手動可能外科手術用ハンド、外科用具および腹腔鏡による外科手術用手動可能ハンドInfo
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- JPH07194601A JPH07194601A JP6197805A JP19780594A JPH07194601A JP H07194601 A JPH07194601 A JP H07194601A JP 6197805 A JP6197805 A JP 6197805A JP 19780594 A JP19780594 A JP 19780594A JP H07194601 A JPH07194601 A JP H07194601A
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- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
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- A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外科医の手を患者の体内に挿入することなし
に、外科手術を腹腔鏡を用いて行うことを可能にする、
手動可能ハンドを実現する。 【構成】 操作員の手に取り付け可能なマスターハンド
20の動きと1対1対応にスレーブハンド150を動か
す運動伝達手段を、外科医の指骨の移動に応答してマス
ターハンドの指の指骨の各々の運動を、1対1対応に、
独立にスレーブハンドの指骨の各々に伝達するように構
成する。
に、外科手術を腹腔鏡を用いて行うことを可能にする、
手動可能ハンドを実現する。 【構成】 操作員の手に取り付け可能なマスターハンド
20の動きと1対1対応にスレーブハンド150を動か
す運動伝達手段を、外科医の指骨の移動に応答してマス
ターハンドの指の指骨の各々の運動を、1対1対応に、
独立にスレーブハンドの指骨の各々に伝達するように構
成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、手術用具に係り、特
に手動可能な外科用ハンド、外科用用具及び腹腔鏡によ
る外科手術用手動可能ハンドに関するものである。
に手動可能な外科用ハンド、外科用用具及び腹腔鏡によ
る外科手術用手動可能ハンドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】腹腔鏡による手術には、患者の小さな切
開口を介して挿入される小径のチューブを介する外科的
処置が含まれる。これらの技術は、周囲の組織や臓器に
対する切開を最小にし、多くの場合に手術位置に達する
のに必要な切開の大きさによる回復期間を大きく短縮す
る。この腹腔鏡技術を行うために、小さな切開がなさ
れ、細いチューブ又はカニューレが該切開口から挿入さ
れる。カニューレは、臓器の切断、縫合、除去などの処
置を行うための種々の器具をそれを介して挿入すること
のできる出入口を構成する。これらの処置は、患者の身
体に大きな切開を施すのを回避することにより、患者の
身体の外傷を小さくすること、回復時間を短くするこ
と、医療費を抑制することを可能にすることを一般的に
もたらす。
開口を介して挿入される小径のチューブを介する外科的
処置が含まれる。これらの技術は、周囲の組織や臓器に
対する切開を最小にし、多くの場合に手術位置に達する
のに必要な切開の大きさによる回復期間を大きく短縮す
る。この腹腔鏡技術を行うために、小さな切開がなさ
れ、細いチューブ又はカニューレが該切開口から挿入さ
れる。カニューレは、臓器の切断、縫合、除去などの処
置を行うための種々の器具をそれを介して挿入すること
のできる出入口を構成する。これらの処置は、患者の身
体に大きな切開を施すのを回避することにより、患者の
身体の外傷を小さくすること、回復時間を短くするこ
と、医療費を抑制することを可能にすることを一般的に
もたらす。
【0003】腹腔鏡手術の技術は本質的に患者の体から
外科医の手を取り除き、その手を刃、縫合針、及び小さ
く未完成の把手に置き換える。多くの場合、外科医には
人間の手により与えられるように、より良くより敏感な
制御が要求される。このような制御は外科医の熟練した
高度に訓練された手を直接用いて成し遂げられる。しか
しながら、復腔鏡手術の目的は、より小さな切開を行う
ことにより手術の外傷を減少することにある。このよう
なより小さな切開は、外科医が手術の目的を遠隔的に遂
行することにより目的の場所と措置とをそれにより観察
できる手段を提供することにより可能となる。このよう
な手段を提供することにより、手術の切開口に外科医の
手を挿入することが要求されることによる大きく切り開
く必要性を回避できる。
外科医の手を取り除き、その手を刃、縫合針、及び小さ
く未完成の把手に置き換える。多くの場合、外科医には
人間の手により与えられるように、より良くより敏感な
制御が要求される。このような制御は外科医の熟練した
高度に訓練された手を直接用いて成し遂げられる。しか
しながら、復腔鏡手術の目的は、より小さな切開を行う
ことにより手術の外傷を減少することにある。このよう
なより小さな切開は、外科医が手術の目的を遠隔的に遂
行することにより目的の場所と措置とをそれにより観察
できる手段を提供することにより可能となる。このよう
な手段を提供することにより、手術の切開口に外科医の
手を挿入することが要求されることによる大きく切り開
く必要性を回避できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】腹腔鏡手術の目的を達
成するために、外科医の手に代わるものとして提供され
る手段は実際の外科医の手と同様のことができなければ
ならない。現在用いられている最も外科医の手に近いも
のは、多分に未完成の掴む装置であり、また、切断する
ことやえぐり出すことなどのできる装置である。これら
の全てが、適当な外科道具を用いる外科医の手に比べて
かなり原始的なものである。従来の腹腔鏡技術では外科
医は手術現場での限られたことしかできない。
成するために、外科医の手に代わるものとして提供され
る手段は実際の外科医の手と同様のことができなければ
ならない。現在用いられている最も外科医の手に近いも
のは、多分に未完成の掴む装置であり、また、切断する
ことやえぐり出すことなどのできる装置である。これら
の全てが、適当な外科道具を用いる外科医の手に比べて
かなり原始的なものである。従来の腹腔鏡技術では外科
医は手術現場での限られたことしかできない。
【0005】この発明は熟練したデリケートな外科手術
の制御の利益を得ることと、同時に腹腔鏡による手術の
利益を達成することとの相対立する要求から発生する問
題を克服する。この発明は外科医の手による基本的な制
御と、同時に外科医の手を患者の体内に実際に挿入する
ことを避けることとを可能にする。
の制御の利益を得ることと、同時に腹腔鏡による手術の
利益を達成することとの相対立する要求から発生する問
題を克服する。この発明は外科医の手による基本的な制
御と、同時に外科医の手を患者の体内に実際に挿入する
ことを避けることとを可能にする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の好ましい実施
例によれば、腹腔鏡による手術のために、手動可能で末
端に配置され、3つのスレーブ指を有し、その指は親指
と2つの指を備えた被制御ハンドが提供される。これら
の指はシャフトの末端端部上に配置された搭載用ベース
に移動可能に取り付けられている。この指と、搭載用ベ
ースと、シャフトの部分とはカニューレを介して外科手
術用切り口に挿入可能である。基部、またはマスターで
あるシャフトの端部はマスターまたは基部制御ハンドま
たは「パワーグローブ」を備え、その中に操作員の親指
と2つの指が挿入され得る。基部制御ハンドは操作員の
手からの運動、パワー、および制御を末端または被制御
スレーブハンドのそれぞれの指に与える。マスターまた
は制御ハンドの各指はマスターとスレーブのハンドを結
合するチューブに取り付けられたベース上に搭載されて
いる。末端のハンド上の指の各々は基部のハンド上の相
同の指に結合され反応し、基部の指は操作員の手の相同
の指により操作される。マスターのハンドの指は人体の
手の指節間の関節に相同の点でヒンジされている。マス
ターのハンドのヒンジ間の各セクションは人体の手の指
骨に対応している。末端または被制御スレーブハンドは
マスターーのハンドのヒンジされたセクションに対応し
応答するヒンジされたセクションを備えている。かくし
て、被制御スレーブハンドの関節接合は操作員の手の関
節接合に対応しており、スレーブハンドができる限り人
体の手の動作を繰り返し、反応することを可能にする。
例によれば、腹腔鏡による手術のために、手動可能で末
端に配置され、3つのスレーブ指を有し、その指は親指
と2つの指を備えた被制御ハンドが提供される。これら
の指はシャフトの末端端部上に配置された搭載用ベース
に移動可能に取り付けられている。この指と、搭載用ベ
ースと、シャフトの部分とはカニューレを介して外科手
術用切り口に挿入可能である。基部、またはマスターで
あるシャフトの端部はマスターまたは基部制御ハンドま
たは「パワーグローブ」を備え、その中に操作員の親指
と2つの指が挿入され得る。基部制御ハンドは操作員の
手からの運動、パワー、および制御を末端または被制御
スレーブハンドのそれぞれの指に与える。マスターまた
は制御ハンドの各指はマスターとスレーブのハンドを結
合するチューブに取り付けられたベース上に搭載されて
いる。末端のハンド上の指の各々は基部のハンド上の相
同の指に結合され反応し、基部の指は操作員の手の相同
の指により操作される。マスターのハンドの指は人体の
手の指節間の関節に相同の点でヒンジされている。マス
ターのハンドのヒンジ間の各セクションは人体の手の指
骨に対応している。末端または被制御スレーブハンドは
マスターーのハンドのヒンジされたセクションに対応し
応答するヒンジされたセクションを備えている。かくし
て、被制御スレーブハンドの関節接合は操作員の手の関
節接合に対応しており、スレーブハンドができる限り人
体の手の動作を繰り返し、反応することを可能にする。
【0007】中空シャフトの、基部および末端のハンド
の両方に隣接する各端部において、この発明の好ましい
実施例は、操作員の手から末端のハンドに隣接する手首
への手首に似た運動を与えるために、関節接合された手
首を含む。指は各々互いに独立な運動が可能であり、各
々は屈曲および伸長が可能である。末端およびマスター
の両ハンドの指は離開可能、すなわち第1の実質的に整
列された位置と第2の角度的に関係付けられたV字形の
位置との間で互いに水平に離れたり戻ったりする移動が
可能である。親指は、てのひらの外引きおよび内引きと
してそれぞれ知られる運動において、指に向かい合わせ
になり指から離開したり近づいたりすることが可能であ
る。基部制御ハンドの親指は、そのまわりで親指が横方
向に旋回可能なシャフトを介してベースに取り付けられ
ている。運動の横方向の自由度によりマスターの親指を
サイドからサイドへに旋回する制御を可能にし、これに
より同一の基部制御ハンドユニットの右ききおよび左き
きの操作員による使用が可能になる。
の両方に隣接する各端部において、この発明の好ましい
実施例は、操作員の手から末端のハンドに隣接する手首
への手首に似た運動を与えるために、関節接合された手
首を含む。指は各々互いに独立な運動が可能であり、各
々は屈曲および伸長が可能である。末端およびマスター
の両ハンドの指は離開可能、すなわち第1の実質的に整
列された位置と第2の角度的に関係付けられたV字形の
位置との間で互いに水平に離れたり戻ったりする移動が
可能である。親指は、てのひらの外引きおよび内引きと
してそれぞれ知られる運動において、指に向かい合わせ
になり指から離開したり近づいたりすることが可能であ
る。基部制御ハンドの親指は、そのまわりで親指が横方
向に旋回可能なシャフトを介してベースに取り付けられ
ている。運動の横方向の自由度によりマスターの親指を
サイドからサイドへに旋回する制御を可能にし、これに
より同一の基部制御ハンドユニットの右ききおよび左き
きの操作員による使用が可能になる。
【0008】基部制御ハンドは更に、同一の手動可能ハ
ンドを使用する異なる操作員の様々な手の大きさに対し
て装置を調整可能にする調整可能な掌板を備えている。
手の利きのために親指が横方向に調整可能であることと
手の大きさのために掌板を軸方向に調整可能であること
との結合により、多数の操作員による手動可能ハンドの
実質的に柔軟な使用が可能になる。このような柔軟性は
実質的にユーザに対する価格の節約になる。
ンドを使用する異なる操作員の様々な手の大きさに対し
て装置を調整可能にする調整可能な掌板を備えている。
手の利きのために親指が横方向に調整可能であることと
手の大きさのために掌板を軸方向に調整可能であること
との結合により、多数の操作員による手動可能ハンドの
実質的に柔軟な使用が可能になる。このような柔軟性は
実質的にユーザに対する価格の節約になる。
【0009】この発明によれば、末端のハンドの全ての
運動は基部の制御ハンドにより方向付けられ且つ機械的
に制御され、動作上の結合、またはその間の運動伝達手
段は堅固なまたは柔軟な制御ロッドまたはケーブルを備
えている。かくして、マスター制御ハンドと被制御スレ
ーブハンドとの運動に1対1の関係が存在する。制御ハ
ンドの各運動は被制御ハンドに伝達され、その運動が正
確に一致していなくても、制御ハンドの各運動は被制御
ハンドの関連した運動を引き起こす。この1対1の関係
の結果は、マスターの指が屈曲するとそれに応答してス
レーブの指が屈曲する、ということであるが、マスター
指が目的物のまわりに巻きつくように動いても、スレー
ブ指は安定した位置でその目的物を把持するのに十分な
程度でその目的物のまわりをわずかに屈曲するであろ
う。かくして、末端ハンドは、対応するスレーブ指の一
つのそして唯一の応答できる位置があるが、末端ハンド
はマスターハンドの動きの正確に1:1の再現による運
動は要求されない、という意味において、マスター指の
各位置に対して1対1の関係にある。したがって、以下
に記載する実施例においては、指は、人の指の3つの指
骨ではなくて、2つの指骨だけを有している。いくつか
のまたは全ての指が3つの指骨を有している実施例はこ
の発明の範囲内である。
運動は基部の制御ハンドにより方向付けられ且つ機械的
に制御され、動作上の結合、またはその間の運動伝達手
段は堅固なまたは柔軟な制御ロッドまたはケーブルを備
えている。かくして、マスター制御ハンドと被制御スレ
ーブハンドとの運動に1対1の関係が存在する。制御ハ
ンドの各運動は被制御ハンドに伝達され、その運動が正
確に一致していなくても、制御ハンドの各運動は被制御
ハンドの関連した運動を引き起こす。この1対1の関係
の結果は、マスターの指が屈曲するとそれに応答してス
レーブの指が屈曲する、ということであるが、マスター
指が目的物のまわりに巻きつくように動いても、スレー
ブ指は安定した位置でその目的物を把持するのに十分な
程度でその目的物のまわりをわずかに屈曲するであろ
う。かくして、末端ハンドは、対応するスレーブ指の一
つのそして唯一の応答できる位置があるが、末端ハンド
はマスターハンドの動きの正確に1:1の再現による運
動は要求されない、という意味において、マスター指の
各位置に対して1対1の関係にある。したがって、以下
に記載する実施例においては、指は、人の指の3つの指
骨ではなくて、2つの指骨だけを有している。いくつか
のまたは全ての指が3つの指骨を有している実施例はこ
の発明の範囲内である。
【0010】この発明の装置は、なんらかの特別なまた
はプリセットされた位置に指を戻すためのバネの制約が
ない。かくして、操作員はメカニズムを特別の休止位置
に戻すことを求めるバネ張力による抵抗を経験しない。
この結果、この発明は、外科手術の間、外科医または操
作員に余計な疲労原因をもたらさない。腹腔鏡の目的に
一致して、末端ハンドはそれに代わる人の手よりも小さ
い。その寸法は数ミリメートルの長さの指を持つハンド
から腹腔鏡内での使用に相応した最大のハンドまでの広
い範囲で変化できる。かくして、ハンドは腹腔鏡のカニ
ューレを通過可能で腹腔鏡による外科手術の切り口に入
ることが可能でなければならない。この可能性は好まし
くは、末端ハンドの長手軸が最小断面直径を有する整列
された位置に、被制御スレーブハンドの指を配置するこ
とにより達成される。この形態においては、被制御ハン
ドの指は実質的に互いに平行で、末端ハンドと基部ハン
ドとを結合しているシャフトの軸に整列している。
はプリセットされた位置に指を戻すためのバネの制約が
ない。かくして、操作員はメカニズムを特別の休止位置
に戻すことを求めるバネ張力による抵抗を経験しない。
この結果、この発明は、外科手術の間、外科医または操
作員に余計な疲労原因をもたらさない。腹腔鏡の目的に
一致して、末端ハンドはそれに代わる人の手よりも小さ
い。その寸法は数ミリメートルの長さの指を持つハンド
から腹腔鏡内での使用に相応した最大のハンドまでの広
い範囲で変化できる。かくして、ハンドは腹腔鏡のカニ
ューレを通過可能で腹腔鏡による外科手術の切り口に入
ることが可能でなければならない。この可能性は好まし
くは、末端ハンドの長手軸が最小断面直径を有する整列
された位置に、被制御スレーブハンドの指を配置するこ
とにより達成される。この形態においては、被制御ハン
ドの指は実質的に互いに平行で、末端ハンドと基部ハン
ドとを結合しているシャフトの軸に整列している。
【0011】外科手術および個々の外科医または操作員
の特別のタイプの要求により、何らかの特別な手術に採
用される末端ハンドの実際の寸法を最初に決定すること
があるであろう。スレーブハンドは外科手術のタイプお
よび位置に相応する寸法を持つであろう。
の特別のタイプの要求により、何らかの特別な手術に採
用される末端ハンドの実際の寸法を最初に決定すること
があるであろう。スレーブハンドは外科手術のタイプお
よび位置に相応する寸法を持つであろう。
【0012】この発明の手動可能ハンドは他の知られた
腹腔鏡手術に使用されることを意図している。特に重要
なのは、腹腔鏡にとって非常に重要な、視覚化技術であ
り、それにより外科医は外科手術位置を視覚化する。通
常の視覚化技術はファイバ光学照明とビデオディスプレ
イの使用を含むが、蛍光測定,X線、磁気共鳴によるイ
メージングとコンピュータ化された軸断層撮影法といっ
た他のより非直接的な方法を含んでもよい。
腹腔鏡手術に使用されることを意図している。特に重要
なのは、腹腔鏡にとって非常に重要な、視覚化技術であ
り、それにより外科医は外科手術位置を視覚化する。通
常の視覚化技術はファイバ光学照明とビデオディスプレ
イの使用を含むが、蛍光測定,X線、磁気共鳴によるイ
メージングとコンピュータ化された軸断層撮影法といっ
た他のより非直接的な方法を含んでもよい。
【0013】視覚化のための照明を与える一つの方法
は、同一出願人による1992年4月14日付け出願の
米国特許出願第07/868P107号に記載されてお
り、この出願は本願に参考のために取り入れる。この出
願はカニューレのファイバ複合体内に埋め込まれた光学
ファイバを備える、光る外科用カニューレを記載してい
る。この発明では、光は外部からカニューレの本体への
光学ファイバ束に供給される。ファイバ束は光を切り口
および外科手術の位置に伝達する。こうして与えられた
光により操作員はビデオ伝送といった知られた腹腔鏡の
方法により位置を視覚化できる。
は、同一出願人による1992年4月14日付け出願の
米国特許出願第07/868P107号に記載されてお
り、この出願は本願に参考のために取り入れる。この出
願はカニューレのファイバ複合体内に埋め込まれた光学
ファイバを備える、光る外科用カニューレを記載してい
る。この発明では、光は外部からカニューレの本体への
光学ファイバ束に供給される。ファイバ束は光を切り口
および外科手術の位置に伝達する。こうして与えられた
光により操作員はビデオ伝送といった知られた腹腔鏡の
方法により位置を視覚化できる。
【0014】シャフトの基部端部の、その位置に限定さ
れない近くで、この発明の好ましい実施例は、迅速解放
結合手段を含みそれにより装置の末端部はシャフトの基
部に結合したりそれから離れたりできる。この結合によ
り、末端ハンドまたはマスターハンドにより動作する他
の腹腔鏡用器具の取替えのために末端ハンドの交換が可
能になる。類似の結合手段により、末端ハンド上の各個
々のスレーブ指は個々の指の除去および交換を可能にす
る結合手段を備えている。この発明のさらに他の態様に
おいて、迅速解放結合手段は、再使用可能な外科用器具
と廃棄可能な外科用器具との間の選択に融通性を与え
る。個々の除去可能な指と親指の部分、または末端ハン
ド部の全体は、廃棄可能物質で作ることができる。ある
部分が廃棄可能の場合、残りの部分は再使用のためには
役に立たなくなるかも知れない。かくして、結合および
非結合が可能になったことにより、どの器具が廃棄可能
か再使用可能かを、経済的な必要性のみにより指示され
た医学的決定をするのではなくて、医学的および経済的
な考慮の両方に基づいて決定できる。
れない近くで、この発明の好ましい実施例は、迅速解放
結合手段を含みそれにより装置の末端部はシャフトの基
部に結合したりそれから離れたりできる。この結合によ
り、末端ハンドまたはマスターハンドにより動作する他
の腹腔鏡用器具の取替えのために末端ハンドの交換が可
能になる。類似の結合手段により、末端ハンド上の各個
々のスレーブ指は個々の指の除去および交換を可能にす
る結合手段を備えている。この発明のさらに他の態様に
おいて、迅速解放結合手段は、再使用可能な外科用器具
と廃棄可能な外科用器具との間の選択に融通性を与え
る。個々の除去可能な指と親指の部分、または末端ハン
ド部の全体は、廃棄可能物質で作ることができる。ある
部分が廃棄可能の場合、残りの部分は再使用のためには
役に立たなくなるかも知れない。かくして、結合および
非結合が可能になったことにより、どの器具が廃棄可能
か再使用可能かを、経済的な必要性のみにより指示され
た医学的決定をするのではなくて、医学的および経済的
な考慮の両方に基づいて決定できる。
【0015】
【実施例】図1及び2を特に参照すると、本発明の手導
可能ハンド10は、手導可能なマスターで、かつ基部に
近い、制御する側のハンド20、スレーブで、末端の、
制御される側のハンド150、及び中空で、細長いチュ
ーブのスリーブ12を備え、スリーブ12は制御ハンド
20と制御されるハンド150を装着する基部となり、
かつその両者を結合する。中空のスリーブ12には結合
部220を選択的に設けることができる。マスターハン
ド20の操作部とスレーブハンド150との連結部分を
形成する運動伝達ロッド500,510,520,53
0,540及び550は、中空チューブ12内に担持さ
れる。
可能ハンド10は、手導可能なマスターで、かつ基部に
近い、制御する側のハンド20、スレーブで、末端の、
制御される側のハンド150、及び中空で、細長いチュ
ーブのスリーブ12を備え、スリーブ12は制御ハンド
20と制御されるハンド150を装着する基部となり、
かつその両者を結合する。中空のスリーブ12には結合
部220を選択的に設けることができる。マスターハン
ド20の操作部とスレーブハンド150との連結部分を
形成する運動伝達ロッド500,510,520,53
0,540及び550は、中空チューブ12内に担持さ
れる。
【0016】以下の記述に於いて、手導ハンド20のあ
る基準となる向きが該ハンドの相対位置を規定するのに
用いられる。マスターハンド20はこの目的のためにそ
の上に親指とそれ以外の少なくとも1本の指を配置する
ように考えられている。基準となる向きでは、マスター
ハンドすなわち基部に近いハンドは、図1及び2に示す
ように図を見る人の左側の基部に近い部分にあるように
常に考えられている。かくして、例えば親指とそれ以外
の2本の指を有する実施例を考えると、1本の指は常に
「左」であり、他方の指は常に「右」となろう。この基
準の向きは説明の目的だけのためのものであり、本手導
可能外科用ハンド10は、もちろん、全ての向きに操作
できる。
る基準となる向きが該ハンドの相対位置を規定するのに
用いられる。マスターハンド20はこの目的のためにそ
の上に親指とそれ以外の少なくとも1本の指を配置する
ように考えられている。基準となる向きでは、マスター
ハンドすなわち基部に近いハンドは、図1及び2に示す
ように図を見る人の左側の基部に近い部分にあるように
常に考えられている。かくして、例えば親指とそれ以外
の2本の指を有する実施例を考えると、1本の指は常に
「左」であり、他方の指は常に「右」となろう。この基
準の向きは説明の目的だけのためのものであり、本手導
可能外科用ハンド10は、もちろん、全ての向きに操作
できる。
【0017】マスターハンド20は、人間のオペレータ
の手で、外せるように取り付けられ、また制御されるよ
うに設計されている。ハンド20の各指は、人間の手の
指を確実にかつ解放できるように固定するためのクラン
プを備えている。本発明で用いるクランプを次に説明す
る。
の手で、外せるように取り付けられ、また制御されるよ
うに設計されている。ハンド20の各指は、人間の手の
指を確実にかつ解放できるように固定するためのクラン
プを備えている。本発明で用いるクランプを次に説明す
る。
【0018】図3に最もよく示されているように、ハン
ド20の中心的な部品は、ハンドルすなわちベースプレ
ート22である。ベースプレート22には、マスターハ
ンド20の種々の機能部品を装着するための装着位置が
設けられている。
ド20の中心的な部品は、ハンドルすなわちベースプレ
ート22である。ベースプレート22には、マスターハ
ンド20の種々の機能部品を装着するための装着位置が
設けられている。
【0019】図に示すように、ベースプレート22はT
字形で、中央ピボットブロック装着ベース23を有し、
該ベース23は、一般的に断面が方形で組み立てられた
ハンド10の「T」の交差している腕から末端方向に
「T」の足に沿って方向付けられている。ピボットベー
ス23にはシリンダー状の開口25が設けられている。
字形で、中央ピボットブロック装着ベース23を有し、
該ベース23は、一般的に断面が方形で組み立てられた
ハンド10の「T」の交差している腕から末端方向に
「T」の足に沿って方向付けられている。ピボットベー
ス23にはシリンダー状の開口25が設けられている。
【0020】装着ベース23は親指アセンブリ40に対
する装着位置を提供する。更に、交差部から末端方向に
中央軸すなわち「T」の脚に沿って移動すると、開口部
23aがあり、該開口部23aは装着アーム64及び6
5により規定される。該開口部23aはUプレート28
を受け入れる。ベースプレート22の下側の面の下側に
はスライドレール129が設けられている。ハンドルプ
レート支持部21の末端部から突出して垂直に装着され
たアーム、すなわちマスター支持プレート左装着アーム
64及びマスター支持プレート右装着アーム65が存在
する。各装着アームは円筒状のブロックすなわちポスト
230を受け入れるための2個の開口を有している。該
ポスト230はピボットすなわち交差ピン71により保
持される。
する装着位置を提供する。更に、交差部から末端方向に
中央軸すなわち「T」の脚に沿って移動すると、開口部
23aがあり、該開口部23aは装着アーム64及び6
5により規定される。該開口部23aはUプレート28
を受け入れる。ベースプレート22の下側の面の下側に
はスライドレール129が設けられている。ハンドルプ
レート支持部21の末端部から突出して垂直に装着され
たアーム、すなわちマスター支持プレート左装着アーム
64及びマスター支持プレート右装着アーム65が存在
する。各装着アームは円筒状のブロックすなわちポスト
230を受け入れるための2個の開口を有している。該
ポスト230はピボットすなわち交差ピン71により保
持される。
【0021】「T」のアームの端部には、左及び右指装
着開口32及び34がそれぞれ配置されている。開口3
2及び34は、左指アセンブリ70及び右指アセンブリ
100を旋回できるように取り付けるための(図示しな
い)ピボットピンを受け入れるように調整されている。
着開口32及び34がそれぞれ配置されている。開口3
2及び34は、左指アセンブリ70及び右指アセンブリ
100を旋回できるように取り付けるための(図示しな
い)ピボットピンを受け入れるように調整されている。
【0022】両指アセンブリ70及び100は、それら
が互いに鏡面像である点をのぞいては本質的には同一で
ある。従って、図には両方とも示してあるが、指アセン
ブリ70及び100の相互作用について詳細に説明する
必要のある場合を除いて、右指アセンブリ100につい
てのみ詳細に説明する。
が互いに鏡面像である点をのぞいては本質的には同一で
ある。従って、図には両方とも示してあるが、指アセン
ブリ70及び100の相互作用について詳細に説明する
必要のある場合を除いて、右指アセンブリ100につい
てのみ詳細に説明する。
【0023】指アセンブリ100は、開口すなわち第一
のピボットポイント116を備えた支持プレート102
を含む。第一のピボットポイント116は、ベースプレ
ート20の開口34を通って伸長した(図示しない)ピ
ボットピンに旋回できるように取り付けられている。
のピボットポイント116を備えた支持プレート102
を含む。第一のピボットポイント116は、ベースプレ
ート20の開口34を通って伸長した(図示しない)ピ
ボットピンに旋回できるように取り付けられている。
【0024】指アセンブリ100はそれにより、単一の
共通平面内で指アセンブリ70とともにそれの方に及び
それから離れて旋回できるようになる。この運動は、人
間の指のそれぞれ内転及び外転として知られる運動に対
応している。マスター指アセンブリ100及び70はこ
のように、人間の指がほぼ直線上に並んだ位置から角度
的に相関したV形の位置に離れて開かされまた互いの方
向に戻らされるように、人間のオペレータの指とともに
移動することができる。支持プレート102は、人間の
指の第一指骨に対応する。
共通平面内で指アセンブリ70とともにそれの方に及び
それから離れて旋回できるようになる。この運動は、人
間の指のそれぞれ内転及び外転として知られる運動に対
応している。マスター指アセンブリ100及び70はこ
のように、人間の指がほぼ直線上に並んだ位置から角度
的に相関したV形の位置に離れて開かされまた互いの方
向に戻らされるように、人間のオペレータの指とともに
移動することができる。支持プレート102は、人間の
指の第一指骨に対応する。
【0025】支持プレート102には、指プレート10
4の対応するヒンジ部に(図示しない)ヒンジピンによ
り取り付けられたヒンジ部120が含まれる。指骨間ジ
ョイントヒンジはこのように人間の指の指骨間ジョイン
トに対応し、支持プレート102に関する指プレート1
04のヒンジ運動を可能にする。従って、指アセンブリ
100の指骨間ジョイントの周りのヒンジ運動は、人間
のオペレータの指の屈曲運動における曲げの動きに対応
しまたこれにより付勢される。人間の指が伸ばされたと
きには、指アセンブリ100も同様に伸長して動く。
4の対応するヒンジ部に(図示しない)ヒンジピンによ
り取り付けられたヒンジ部120が含まれる。指骨間ジ
ョイントヒンジはこのように人間の指の指骨間ジョイン
トに対応し、支持プレート102に関する指プレート1
04のヒンジ運動を可能にする。従って、指アセンブリ
100の指骨間ジョイントの周りのヒンジ運動は、人間
のオペレータの指の屈曲運動における曲げの動きに対応
しまたこれにより付勢される。人間の指が伸ばされたと
きには、指アセンブリ100も同様に伸長して動く。
【0026】支持プレート102には第二のピボットポ
イントすなわち開口118が含まれる。開口118は、
それによりリンク114の第一の端が支持プレート10
2に取り付けられる(図示しない)ピボットピンを受け
入れるように調整されている。リンク114はその第二
の端によりスライドブロックすなわちスライダ128に
取り付けられ、該スライダ128は指アセンブリ100
及び70の展開又は戻り運動に応じて基部・末端部方向
に運動するように調節されている。スライダ128は、
ベースプレート22の下側のスライダレール129に移
動できるように取り付けられている。
イントすなわち開口118が含まれる。開口118は、
それによりリンク114の第一の端が支持プレート10
2に取り付けられる(図示しない)ピボットピンを受け
入れるように調整されている。リンク114はその第二
の端によりスライドブロックすなわちスライダ128に
取り付けられ、該スライダ128は指アセンブリ100
及び70の展開又は戻り運動に応じて基部・末端部方向
に運動するように調節されている。スライダ128は、
ベースプレート22の下側のスライダレール129に移
動できるように取り付けられている。
【0027】指アセンブリ100及び70が、添えられ
た人間の手の類似の動きにより、整列した位置から互い
に離れてV形位置に伸長されると、スライダ128は末
端方向に動き、ブロック128を末端のハンド150に
接続する可撓性のケーブル500aにより第一の運動伝
達ロッド500に運動を伝え、末端のハンド150に対
応する運動を引き起こす。逆に、指アセンブリ100及
び70が互いに反対方向に動かされるときは、スライダ
128は、基部方向に引かれ、それによりケーブル50
0a及び第一の運動伝達ロッド500が基部で引かれ、
再び対応する運動を末端のハンド150に引き起こす。
このようにして、マスターハンドの指アセンブリ間の連
結が運動伝達ロッド及びケーブルを付勢し、運動伝達ロ
ッド及びケーブルは次にスレーブ指間の連結を付勢し、
それにより制御する指と制御される指の間の1体1対応
を創り出す。
た人間の手の類似の動きにより、整列した位置から互い
に離れてV形位置に伸長されると、スライダ128は末
端方向に動き、ブロック128を末端のハンド150に
接続する可撓性のケーブル500aにより第一の運動伝
達ロッド500に運動を伝え、末端のハンド150に対
応する運動を引き起こす。逆に、指アセンブリ100及
び70が互いに反対方向に動かされるときは、スライダ
128は、基部方向に引かれ、それによりケーブル50
0a及び第一の運動伝達ロッド500が基部で引かれ、
再び対応する運動を末端のハンド150に引き起こす。
このようにして、マスターハンドの指アセンブリ間の連
結が運動伝達ロッド及びケーブルを付勢し、運動伝達ロ
ッド及びケーブルは次にスレーブ指間の連結を付勢し、
それにより制御する指と制御される指の間の1体1対応
を創り出す。
【0028】上述の本実施例においては、指を伸長しま
た元へ戻すことができることにより指アセンブリ100
及び70の等しい運動及び反対方向の運動が創られる。
換言すれば、例えば、右指アセンブリ100が25゜の
角度で外の方向に伸長する場合には、図に示した機構に
より、左指アセンブリ70が、指アセンブリ100が動
くのと同一の平面内で横方向に反対向きに同時に25゜
外側に広がる。これが好ましい実施例ではあるが、他の
実施例においては、指アセンブリは独立に伸長でき、あ
るいは同時に伸長するが両者の向きは等しくない。
た元へ戻すことができることにより指アセンブリ100
及び70の等しい運動及び反対方向の運動が創られる。
換言すれば、例えば、右指アセンブリ100が25゜の
角度で外の方向に伸長する場合には、図に示した機構に
より、左指アセンブリ70が、指アセンブリ100が動
くのと同一の平面内で横方向に反対向きに同時に25゜
外側に広がる。これが好ましい実施例ではあるが、他の
実施例においては、指アセンブリは独立に伸長でき、あ
るいは同時に伸長するが両者の向きは等しくない。
【0029】支持プレートすなわち第一指骨102に
は、更に可撓性ケーブル133がそれを通るケーブルス
ロット122が含まれる。ケーブル133は、指プレー
トすなわち第二指骨104の動きから末端ハンド150
への動きを、それらの間を連結する第二の運動伝達ロッ
ド510により伝達する。
は、更に可撓性ケーブル133がそれを通るケーブルス
ロット122が含まれる。ケーブル133は、指プレー
トすなわち第二指骨104の動きから末端ハンド150
への動きを、それらの間を連結する第二の運動伝達ロッ
ド510により伝達する。
【0030】運動伝達可撓性ケーブル133には、その
中を運動伝達ケーブルすなわちロッドが移動する(図示
しない)静止シースが含まれる。該シースは、ケーブル
133がケーブルスロット122を介して通る支持プレ
ート102に取り付けられている。ケーブル133は、
第二指骨104に装着されたケーブルブロック110に
取り付けられている。
中を運動伝達ケーブルすなわちロッドが移動する(図示
しない)静止シースが含まれる。該シースは、ケーブル
133がケーブルスロット122を介して通る支持プレ
ート102に取り付けられている。ケーブル133は、
第二指骨104に装着されたケーブルブロック110に
取り付けられている。
【0031】左マスター指アセンブリ70に取り付けら
れた左マスター指可撓性ケーブル136に接続された
(図4)第三の運動伝達ロッド520は、右マスター指
アセンブリ100について説明した第二のロッドがする
のとほぼ等価な、左マスター指アセンブリ70から末端
ハンド150までの接続を提供する。
れた左マスター指可撓性ケーブル136に接続された
(図4)第三の運動伝達ロッド520は、右マスター指
アセンブリ100について説明した第二のロッドがする
のとほぼ等価な、左マスター指アセンブリ70から末端
ハンド150までの接続を提供する。
【0032】支持プレート102にヒンジ状に取り付け
られた指プレート104は、人間の指の第二指骨に相当
する。プレート104は、屈曲しかつ伸長する人間の指
を曲げる動きに1対1対応する動きで、支持プレート1
02へそれを取り付けることにより規定されるヒンジの
周りを動く。この曲げ運動は、図1に示すように前述の
可撓性ケーブル133により末端ハンド150に伝達さ
れる。運動伝達ケーブル133はケーブルブロック11
0で指プレート104に取り付けられている。該運動伝
達ケーブル133の正確な動作位置は、ブロック110
中に設けられた指プレートケーブルスロット124に装
着されたケーブル調整ナット112の運動により調整可
能である。
られた指プレート104は、人間の指の第二指骨に相当
する。プレート104は、屈曲しかつ伸長する人間の指
を曲げる動きに1対1対応する動きで、支持プレート1
02へそれを取り付けることにより規定されるヒンジの
周りを動く。この曲げ運動は、図1に示すように前述の
可撓性ケーブル133により末端ハンド150に伝達さ
れる。運動伝達ケーブル133はケーブルブロック11
0で指プレート104に取り付けられている。該運動伝
達ケーブル133の正確な動作位置は、ブロック110
中に設けられた指プレートケーブルスロット124に装
着されたケーブル調整ナット112の運動により調整可
能である。
【0033】指プレート104には、人間のオペレータ
の指を指プレート104に取り外すことができるがしっ
かりと取り付けるためのクランプアセンブリが含まれ
る。図3に示すクランプアセンブリ107にはトップク
ランプ部106とボトムクランプ部108とが含まれ
る。ボトムクランプ部108の上側には、トップクラン
プ部106の下側の横溝と適合する横溝がある。これら
の溝が噛み合うことにより、対応する人間の指をマスタ
ーハンド20の指アセンブリ100に取り外せるように
固定することができる。トップクランプ部106は、更
に、クランプが閉じられるときにトップクランプ部とボ
トムクランプ部との噛み合いを解除するのに用いるため
の外側に伸長したタブを備えている。
の指を指プレート104に取り外すことができるがしっ
かりと取り付けるためのクランプアセンブリが含まれ
る。図3に示すクランプアセンブリ107にはトップク
ランプ部106とボトムクランプ部108とが含まれ
る。ボトムクランプ部108の上側には、トップクラン
プ部106の下側の横溝と適合する横溝がある。これら
の溝が噛み合うことにより、対応する人間の指をマスタ
ーハンド20の指アセンブリ100に取り外せるように
固定することができる。トップクランプ部106は、更
に、クランプが閉じられるときにトップクランプ部とボ
トムクランプ部との噛み合いを解除するのに用いるため
の外側に伸長したタブを備えている。
【0034】前に示したように、左指アセンブリ70
は、右指アセンブリ100の鏡像であることが好まし
い。従って、右指アセンブリ100について説明したそ
れぞれの特徴は左指アセンブリ70の特徴と対応し等価
である。それが望ましい場合には、鏡像でない部品もあ
って良い。
は、右指アセンブリ100の鏡像であることが好まし
い。従って、右指アセンブリ100について説明したそ
れぞれの特徴は左指アセンブリ70の特徴と対応し等価
である。それが望ましい場合には、鏡像でない部品もあ
って良い。
【0035】マスターハンド20には、更に、中央に装
着され旋回できる親指アセンブリ40が含まれる。親指
アセンブリ40には親指ブロックすなわち第一指骨42
が含まれ、該第一指骨42は、親指ブロック装着ヒンジ
部58を(図示しない)ピボットピンによりピボットブ
ロック24のピボットブロック親指装着部36に取り付
けることにより形成されるジョイントヒンジによりヒン
ジ状に装着される。親指ブロックすなわち第一指骨42
はこれにより基部・末端部方向にヒンジにより動くこと
ができる。すなわち、換言すれば、ハンド20の指アセ
ンブリ100及び70の方向へ又はそれらから遠ざかっ
て動くことができる。親指第一指骨42は人間の親指の
第一指骨に対応する。
着され旋回できる親指アセンブリ40が含まれる。親指
アセンブリ40には親指ブロックすなわち第一指骨42
が含まれ、該第一指骨42は、親指ブロック装着ヒンジ
部58を(図示しない)ピボットピンによりピボットブ
ロック24のピボットブロック親指装着部36に取り付
けることにより形成されるジョイントヒンジによりヒン
ジ状に装着される。親指ブロックすなわち第一指骨42
はこれにより基部・末端部方向にヒンジにより動くこと
ができる。すなわち、換言すれば、ハンド20の指アセ
ンブリ100及び70の方向へ又はそれらから遠ざかっ
て動くことができる。親指第一指骨42は人間の親指の
第一指骨に対応する。
【0036】親指第一指骨42には第二のヒンジ部すな
わちジョイントヒンジ60が含まれる。ヒンジ部60は
人間の手の親指指骨間間接に対応し、(図示しない)ピ
ボットピンにより親指プレートすなわち第二指骨44に
ヒンジ状に取り付けられている。これにより、親指プレ
ート44は人間の親指の第二指骨に対応し、固定された
人間の親指と1対1対応の動作が可能となる。かくし
て、人間のオペレータの親指が屈曲運動及び伸長運動を
行うとき、ハンド20の親指アセンブリ40は1対1対
応の屈曲伸長運動を行う。
わちジョイントヒンジ60が含まれる。ヒンジ部60は
人間の手の親指指骨間間接に対応し、(図示しない)ピ
ボットピンにより親指プレートすなわち第二指骨44に
ヒンジ状に取り付けられている。これにより、親指プレ
ート44は人間の親指の第二指骨に対応し、固定された
人間の親指と1対1対応の動作が可能となる。かくし
て、人間のオペレータの親指が屈曲運動及び伸長運動を
行うとき、ハンド20の親指アセンブリ40は1対1対
応の屈曲伸長運動を行う。
【0037】「1対1対応」の用語が本発明に関して用
いられるときには、それは必ずしも対応する要素の運動
が正確に同じ大きさあるいは同じ方向であることを意味
しないことに注意すべきである。「1対1対応」の意味
するところはこの関係で述べられる特定要素の各位置に
対してこの関係にある対応する要素の1個そして1個だ
けの位置が存在するということを意味する。スレーブハ
ンドの要素位置と1対1対応があるように述べられるマ
スターハンドの要素位置は、平行で類似の効果を有する
が、それらは同一の運動の大きさを持っても持たなくと
もよい。
いられるときには、それは必ずしも対応する要素の運動
が正確に同じ大きさあるいは同じ方向であることを意味
しないことに注意すべきである。「1対1対応」の意味
するところはこの関係で述べられる特定要素の各位置に
対してこの関係にある対応する要素の1個そして1個だ
けの位置が存在するということを意味する。スレーブハ
ンドの要素位置と1対1対応があるように述べられるマ
スターハンドの要素位置は、平行で類似の効果を有する
が、それらは同一の運動の大きさを持っても持たなくと
もよい。
【0038】親指ブロック指骨間ヒンジ部60には更に
親指アクチュエータリンク46をピボットにより受け入
れるスロット45が含まれる。リンク46はピン49に
よりスロット中に保持される。ピン49は、第一親指指
骨42及び第二親指指骨44間の親指指骨間ヒンジを形
成するのに用いられるピンと同一のものでよい。リンク
46は親指第一指骨42に取り付けられ、人間の手掌の
内転及び外転に対応する動作における動きのように、リ
ンク46は指骨42のヒンジ状動作に応答する。リンク
46は第一指骨42に関する指骨間のヒンジの周りの動
きにおいて、第二指骨44の動きによっては付勢されな
いが、ピボットブロック24に関する第一指骨42の動
きによってのみ付勢される。
親指アクチュエータリンク46をピボットにより受け入
れるスロット45が含まれる。リンク46はピン49に
よりスロット中に保持される。ピン49は、第一親指指
骨42及び第二親指指骨44間の親指指骨間ヒンジを形
成するのに用いられるピンと同一のものでよい。リンク
46は親指第一指骨42に取り付けられ、人間の手掌の
内転及び外転に対応する動作における動きのように、リ
ンク46は指骨42のヒンジ状動作に応答する。リンク
46は第一指骨42に関する指骨間のヒンジの周りの動
きにおいて、第二指骨44の動きによっては付勢されな
いが、ピボットブロック24に関する第一指骨42の動
きによってのみ付勢される。
【0039】かくして、親指アセンブリ40は、手掌の
内転として述べた運動における人の親指以外の手の指方
向への人の親指の動きと類似した動きにおいて、指アセ
ンブリ100と70の方向へ動くことが可能である。親
指アセンブリ40がそのように動くときには、その動き
はリンク46によりスレーブハンド150方向に伝えら
れる。
内転として述べた運動における人の親指以外の手の指方
向への人の親指の動きと類似した動きにおいて、指アセ
ンブリ100と70の方向へ動くことが可能である。親
指アセンブリ40がそのように動くときには、その動き
はリンク46によりスレーブハンド150方向に伝えら
れる。
【0040】親指ブロック42にヒンジ状に取り付けら
れた親指プレート44は人の親指の第二指骨に対応し、
ジョイントヒンジは人の親指の指骨間のジョイントに対
応する。人の親指を曲げる動きと平行な動きで支持プレ
ート42にプレート44を取り付けることにより確定さ
れるヒンジの周りをプレート44は運動する。この屈曲
動作は可撓性ケーブル142(図1)により、該可撓性
ケーブル142に接続された第五の運動伝達ロッド54
0を用いて末端のハンド150に伝達される。可撓性ケ
ーブル142は、ブロック42の開口63を通りかつ開
口63により固定されている(図示しない)シースに覆
われている。可撓性ケーブル142を伝える動きは親指
ケーブルブロック54で親指プレート44に付与され
る。運動伝達ケーブルの正確な動作位置は、ブロック5
4にそのために設けられた親指プレートケーブルスロッ
ト62に装着されたケーブル調整ナット56の動きによ
り調整可能である。
れた親指プレート44は人の親指の第二指骨に対応し、
ジョイントヒンジは人の親指の指骨間のジョイントに対
応する。人の親指を曲げる動きと平行な動きで支持プレ
ート42にプレート44を取り付けることにより確定さ
れるヒンジの周りをプレート44は運動する。この屈曲
動作は可撓性ケーブル142(図1)により、該可撓性
ケーブル142に接続された第五の運動伝達ロッド54
0を用いて末端のハンド150に伝達される。可撓性ケ
ーブル142は、ブロック42の開口63を通りかつ開
口63により固定されている(図示しない)シースに覆
われている。可撓性ケーブル142を伝える動きは親指
ケーブルブロック54で親指プレート44に付与され
る。運動伝達ケーブルの正確な動作位置は、ブロック5
4にそのために設けられた親指プレートケーブルスロッ
ト62に装着されたケーブル調整ナット56の動きによ
り調整可能である。
【0041】親指プレート44には、プレート44へ人
間のオペレータの親指を取り外せるように一方では堅く
固定するためのクランプアセンブリ51が含まれる。ク
ランプアセンブリ51にはトップクランプ部50及びボ
トムクランプ部52が含まれる。ボトムクランプ部52
の上側には、トップクランプ部50の下側の横方向の溝
に適合する横方向の溝がある。これらの溝を噛み合わせ
ると、マスターハンド20の親指アセンブリ40に対応
する人の親指を解除できるように固定できる。トップク
ランプ部50は、クランプが閉じられたときにトップク
ランプ部とボトムクランプ部との間の噛み合いを解除す
るのに用いる外側に伸長したタブを備えている。
間のオペレータの親指を取り外せるように一方では堅く
固定するためのクランプアセンブリ51が含まれる。ク
ランプアセンブリ51にはトップクランプ部50及びボ
トムクランプ部52が含まれる。ボトムクランプ部52
の上側には、トップクランプ部50の下側の横方向の溝
に適合する横方向の溝がある。これらの溝を噛み合わせ
ると、マスターハンド20の親指アセンブリ40に対応
する人の親指を解除できるように固定できる。トップク
ランプ部50は、クランプが閉じられたときにトップク
ランプ部とボトムクランプ部との間の噛み合いを解除す
るのに用いる外側に伸長したタブを備えている。
【0042】親指アセンブリ40は、上述の如く、ピボ
ットブロック24にヒンジ状に取り付けられている。ピ
ボットブロック24には、親指取り付けヒンジから末端
方向に軸に沿って伸長したピボットブロックシャフト3
8が含まれる。シャフト38は装着ベース23の円筒状
開口に5を通って伸長している。シャフト38は、円筒
状開口25中で旋回できるような直径を有している。シ
ャフト38が十分に開口25中に導入されたときに、シ
ャフト38は装着ベース23の末端の端部を越えて突出
する。
ットブロック24にヒンジ状に取り付けられている。ピ
ボットブロック24には、親指取り付けヒンジから末端
方向に軸に沿って伸長したピボットブロックシャフト3
8が含まれる。シャフト38は装着ベース23の円筒状
開口に5を通って伸長している。シャフト38は、円筒
状開口25中で旋回できるような直径を有している。シ
ャフト38が十分に開口25中に導入されたときに、シ
ャフト38は装着ベース23の末端の端部を越えて突出
する。
【0043】シャフト38は、U形のプレート28の低
い部分27に設けられた開口29にも突出し、そこにピ
ン31により留められる。U形のプレート28は、間隔
の空けられた上方のアーム28aおよび28b間に親指
ローラーホイール48を保持する。ホイール48は、ア
ーム28aおよび28b間に固定されその間に延びた心
棒30の周りを自由に回転できる。
い部分27に設けられた開口29にも突出し、そこにピ
ン31により留められる。U形のプレート28は、間隔
の空けられた上方のアーム28aおよび28b間に親指
ローラーホイール48を保持する。ホイール48は、ア
ーム28aおよび28b間に固定されその間に延びた心
棒30の周りを自由に回転できる。
【0044】Uプレート28の低い部分27は丸めら
れ、親指指骨とそれへの取り付け物、親指指骨が装着さ
れるピボットブロック、及びUプレートアセンブリを含
む全親指アセンブリ40は1個のユニットに組み合わさ
れ、該ユニットは、回転軸を構成するシャフト38を用
いて左右に旋回可能である。かくして親指アセンブリ4
0は横方向の後方及び前方に旋回可能となる。このこと
が可能となることにより、ハンド20の人間のオペレー
タの左手又は右手のみによる操作が可能となる。
れ、親指指骨とそれへの取り付け物、親指指骨が装着さ
れるピボットブロック、及びUプレートアセンブリを含
む全親指アセンブリ40は1個のユニットに組み合わさ
れ、該ユニットは、回転軸を構成するシャフト38を用
いて左右に旋回可能である。かくして親指アセンブリ4
0は横方向の後方及び前方に旋回可能となる。このこと
が可能となることにより、ハンド20の人間のオペレー
タの左手又は右手のみによる操作が可能となる。
【0045】図4に最もよく示されているように、Uプ
レート28には開口35が含まれる。第四の運動伝達ロ
ッドすなわちケーブル37はホイール48に取り付けら
れ、該開口35を介してシャフト12方向に延びてい
る。開口35により、ケーブル136及び142と共に
可撓性ケーブル37が開口29中及びハンドルプレート
22の末端部中を通ることができ、そこで可撓性ケーブ
ルを運動伝達ロッドに取り付けることができる。また、
ケーブル500aはプレート22の下をシャフト12方
向に通ることに注意できる。
レート28には開口35が含まれる。第四の運動伝達ロ
ッドすなわちケーブル37はホイール48に取り付けら
れ、該開口35を介してシャフト12方向に延びてい
る。開口35により、ケーブル136及び142と共に
可撓性ケーブル37が開口29中及びハンドルプレート
22の末端部中を通ることができ、そこで可撓性ケーブ
ルを運動伝達ロッドに取り付けることができる。また、
ケーブル500aはプレート22の下をシャフト12方
向に通ることに注意できる。
【0046】親指アクチュエータすなわちリンク46は
親指ブロックすなわち第一指骨42の一端に取り付けら
れるように説明した。第二のリンク46の末端部は、図
4に最もよく示すように、親指ローラーホイール48の
頂部又はその近くでピボット47にホイールの内部で取
り付けられる。従って、手掌の内転に対応する親指のホ
イール48方向への動きの時に、図4から明らかなよう
に、ホイール48は時計方向に回転させられる。ケーブ
ル37は、リンクを取り付けた位置からホイール48の
直径の反対側に取り付けられ、第四の運動伝達ロッド5
30に延びている。従って、親指アセンブリが手掌の内
転で動くときには、ホイールのトップは末端方向に動
き、ケーブル37が取り付けられたホイールのボトムは
基部方向に動く。ホイール48は、その旋回運動を第四
のロッド530へのその接続を介して末端の親指に移す
前には、親指アセンブリ40の動きと反対方向に旋回す
る。ケーブル37と第四の運動伝達ロッド530とはそ
れにより親指の動きとは反対の方向で末端のハンドに運
動を伝える。
親指ブロックすなわち第一指骨42の一端に取り付けら
れるように説明した。第二のリンク46の末端部は、図
4に最もよく示すように、親指ローラーホイール48の
頂部又はその近くでピボット47にホイールの内部で取
り付けられる。従って、手掌の内転に対応する親指のホ
イール48方向への動きの時に、図4から明らかなよう
に、ホイール48は時計方向に回転させられる。ケーブ
ル37は、リンクを取り付けた位置からホイール48の
直径の反対側に取り付けられ、第四の運動伝達ロッド5
30に延びている。従って、親指アセンブリが手掌の内
転で動くときには、ホイールのトップは末端方向に動
き、ケーブル37が取り付けられたホイールのボトムは
基部方向に動く。ホイール48は、その旋回運動を第四
のロッド530へのその接続を介して末端の親指に移す
前には、親指アセンブリ40の動きと反対方向に旋回す
る。ケーブル37と第四の運動伝達ロッド530とはそ
れにより親指の動きとは反対の方向で末端のハンドに運
動を伝える。
【0047】親指第一指骨42が手掌外転で指から遠ざ
かる方向に動くときは、ホイール48は反時計方向に回
転し、第四のロッドは末端方向に押される。従って、ホ
イール48は、手掌内転又は手掌外転のいずれかで動く
親指第一指骨42から伝達される動きの方向と反対方向
に動作する。
かる方向に動くときは、ホイール48は反時計方向に回
転し、第四のロッドは末端方向に押される。従って、ホ
イール48は、手掌内転又は手掌外転のいずれかで動く
親指第一指骨42から伝達される動きの方向と反対方向
に動作する。
【0048】マスターハンド20には更に手掌プレート
26が含まれ、該手掌プレート26により、外科用ハン
ド10を操作する人が、該外科用ハンド10を用いる種
々の人のオペレータの異なる大きさに適合するようにハ
ンド20の全体の大きさを調節できる。手掌プレート2
6は、ピボットブロック24に挿通された挿通シャフト
33を有している。かくして、挿通シャフト33をブロ
ック24から戻すような方法で手掌プレートを回転させ
ることにより、マスターハンド20は本質的に大きくさ
れ、より長い指を持つ人に適合できる。この特徴は、種
々の利き手及び手の大きさを有する人が同一のマスター
ハンド20を使用できるので、親指アセンブリ40の旋
回可能性に加えて、手導可能外科用ハンド10の有用性
を増加させる。
26が含まれ、該手掌プレート26により、外科用ハン
ド10を操作する人が、該外科用ハンド10を用いる種
々の人のオペレータの異なる大きさに適合するようにハ
ンド20の全体の大きさを調節できる。手掌プレート2
6は、ピボットブロック24に挿通された挿通シャフト
33を有している。かくして、挿通シャフト33をブロ
ック24から戻すような方法で手掌プレートを回転させ
ることにより、マスターハンド20は本質的に大きくさ
れ、より長い指を持つ人に適合できる。この特徴は、種
々の利き手及び手の大きさを有する人が同一のマスター
ハンド20を使用できるので、親指アセンブリ40の旋
回可能性に加えて、手導可能外科用ハンド10の有用性
を増加させる。
【0049】図2及び3に示すように、ハンドルプレー
ト22の末端部すなわちハンドルプレートの「T」の基
部にシャフト12にマスターハンド20を装着するため
の一対のアームが配置されている。左マスター支持プレ
ート装着アーム64及び右マスター支持プレート装着ア
ーム65はハンドルプレート22の「T」の基部から末
端方向に延び、マスターハンド20と手導可能ハンド1
0の残りの末端部を装着する目的とマスターハンドリス
トを形成するために採用される。マスターハンド20は
シャフト12に対して垂直平面内を動くことができ、マ
スターリストの周りに曲げる動きを生成し、第6の運動
伝達ロッド550により末端のスレーブハンドリストに
この動きを伝達することができる。
ト22の末端部すなわちハンドルプレートの「T」の基
部にシャフト12にマスターハンド20を装着するため
の一対のアームが配置されている。左マスター支持プレ
ート装着アーム64及び右マスター支持プレート装着ア
ーム65はハンドルプレート22の「T」の基部から末
端方向に延び、マスターハンド20と手導可能ハンド1
0の残りの末端部を装着する目的とマスターハンドリス
トを形成するために採用される。マスターハンド20は
シャフト12に対して垂直平面内を動くことができ、マ
スターリストの周りに曲げる動きを生成し、第6の運動
伝達ロッド550により末端のスレーブハンドリストに
この動きを伝達することができる。
【0050】左マスター装着アーム64及び右マスター
装着アーム65は、円筒状ブロック210から延びるピ
ボットアーム209及び213に設けられたピボット部
材208及び212を受け入れるための2個の開口をそ
れぞれ有する。各装着アーム64及び65もまた交差ピ
ン71を担持する交差ピン開口68及び69を有する。
装着アーム65は、円筒状ブロック210から延びるピ
ボットアーム209及び213に設けられたピボット部
材208及び212を受け入れるための2個の開口をそ
れぞれ有する。各装着アーム64及び65もまた交差ピ
ン71を担持する交差ピン開口68及び69を有する。
【0051】ここで図3及び図6を参照すると、左ピボ
ット部材208及び右ピボット部材212はそれぞれ左
ハンドルピボットアーム209及び右ハンドルピボット
アーム213上に配設される。該部材208及び212
は、マスター装着アーム64及び65上に配設された左
ピボットピン開口66及び右ピボットピン開口67内に
それぞれぴったりとしかし旋回できるように適合できる
ような直径を有している。
ット部材208及び右ピボット部材212はそれぞれ左
ハンドルピボットアーム209及び右ハンドルピボット
アーム213上に配設される。該部材208及び212
は、マスター装着アーム64及び65上に配設された左
ピボットピン開口66及び右ピボットピン開口67内に
それぞれぴったりとしかし旋回できるように適合できる
ような直径を有している。
【0052】交差ピン71は開口68及び69の間に延
びかつ両者を介して装着される。このピンは短く堅い可
撓性を有するケーブル71に取り付けられ、このケーブ
ル71は第6の運動伝達ロッド550に接続され、この
ロッド550はピボットピンの周りのリストの動きによ
り生成された運動を対応する端末のリストに伝達する。
交差ピンのマウンテング及びピボットピンのマウンテン
グによる接続は、端末のリスト、第6のロッド及び中空
チューブとともに、上述したリストらしい運動を生成で
きる平行連結を構成する。
びかつ両者を介して装着される。このピンは短く堅い可
撓性を有するケーブル71に取り付けられ、このケーブ
ル71は第6の運動伝達ロッド550に接続され、この
ロッド550はピボットピンの周りのリストの動きによ
り生成された運動を対応する端末のリストに伝達する。
交差ピンのマウンテング及びピボットピンのマウンテン
グによる接続は、端末のリスト、第6のロッド及び中空
チューブとともに、上述したリストらしい運動を生成で
きる平行連結を構成する。
【0053】図6乃至図9に最も明瞭に示されるよう
に、運動伝達ロッド500乃至550は、結合アセンブ
リ220及びスリーブ12内の通路内で往復運動可能で
あり、スレーブすなわちスリーブ12の末端部での端末
リストで終始する。
に、運動伝達ロッド500乃至550は、結合アセンブ
リ220及びスリーブ12内の通路内で往復運動可能で
あり、スレーブすなわちスリーブ12の末端部での端末
リストで終始する。
【0054】リストを接続する第6の運動伝達ロッド5
50は、人間のオペレータの手の動きにより付勢された
かのように、端末リストをマスターリストにより生成さ
れた運動にほぼ並行に移動させる。マスターリスト及び
端末リストは、並列連結によるそれぞれへの取り付けに
より起因する並列運動を行う。手導ハンド10の他の対
応するマスター構造及びスレーブ構造の位置についての
ように、端末のリスト位置はマスターリストの位置と1
対1対応している。
50は、人間のオペレータの手の動きにより付勢された
かのように、端末リストをマスターリストにより生成さ
れた運動にほぼ並行に移動させる。マスターリスト及び
端末リストは、並列連結によるそれぞれへの取り付けに
より起因する並列運動を行う。手導ハンド10の他の対
応するマスター構造及びスレーブ構造の位置についての
ように、端末のリスト位置はマスターリストの位置と1
対1対応している。
【0055】以下に、端末のリスト560や端末のハン
ド150の図示した実施例の構成及び動作を説明する。
ド150の図示した実施例の構成及び動作を説明する。
【0056】スレーブで、端末のすなわちコントロール
ハンド150の基本的要素は、図5に最もよく示され
る。中空の細長いスリーブ12はすでにマスターハンド
20について説明した。スリーブ12の端末部は末端支
持ポスト152の円筒状部分に取り付けられている。ポ
スト152の円筒状部分の内径はスリーブ12をその中
にぴったりと受け入れるように選択するのが好ましい。
ポスト152は、支持ポスト152の対向する両側の円
筒状部分から端末方向に延びた、左支持アーム154及
び右支持アーム155の2本のアームを持っている。左
支持アーム154及び右支持アーム155は、装着ベー
スピボットポスト159にポスト152を旋回自在に取
り付けるピボットピン158を受け入れるためのピボッ
ト取り付け開口156及び157をそれぞれ有してい
る。
ハンド150の基本的要素は、図5に最もよく示され
る。中空の細長いスリーブ12はすでにマスターハンド
20について説明した。スリーブ12の端末部は末端支
持ポスト152の円筒状部分に取り付けられている。ポ
スト152の円筒状部分の内径はスリーブ12をその中
にぴったりと受け入れるように選択するのが好ましい。
ポスト152は、支持ポスト152の対向する両側の円
筒状部分から端末方向に延びた、左支持アーム154及
び右支持アーム155の2本のアームを持っている。左
支持アーム154及び右支持アーム155は、装着ベー
スピボットポスト159にポスト152を旋回自在に取
り付けるピボットピン158を受け入れるためのピボッ
ト取り付け開口156及び157をそれぞれ有してい
る。
【0057】ピボットポスト159は、支持ポストアー
ム154及び155に旋回自在に取り付けた2本のピボ
ットアーム160及び161を有している。両ピボット
アームは、左ピボット取り付け開口162及び右ピボッ
ト取り付け開口163の開口を有している。ピボットア
ーム160及び161は支持アーム154及び155の
間にぴったりとしかし旋回可能に適合する。開口15
6、162、163、及び157がピボットピン158
により調整されるように。ピボットピン158がこれら
の開口を調整すると、端末のハンド150に対するリス
トすなわち旋回自在なジョイントが形成される。このよ
うに取り付けることにより、支持ポスト152対して垂
直な平面内のピボットポスト159の自由な旋回運動が
可能となり、それによりジョイントがリストとして動作
できるようになる。
ム154及び155に旋回自在に取り付けた2本のピボ
ットアーム160及び161を有している。両ピボット
アームは、左ピボット取り付け開口162及び右ピボッ
ト取り付け開口163の開口を有している。ピボットア
ーム160及び161は支持アーム154及び155の
間にぴったりとしかし旋回可能に適合する。開口15
6、162、163、及び157がピボットピン158
により調整されるように。ピボットピン158がこれら
の開口を調整すると、端末のハンド150に対するリス
トすなわち旋回自在なジョイントが形成される。このよ
うに取り付けることにより、支持ポスト152対して垂
直な平面内のピボットポスト159の自由な旋回運動が
可能となり、それによりジョイントがリストとして動作
できるようになる。
【0058】マスターハンド20に接続された六本の運
動伝達ロッド500,510,520,530,540
及び550が結合アセンブリ220と細長いチューブす
なわちスリーブ12とを通り、支持ポスト152の中央
開口153から出てくる。これらのロッドの中の5本に
取り付けられた堅い可撓性を有するケーブルがピボット
ポスト159の中に続き、それを通って末端部のハンド
150の動作を制御する。
動伝達ロッド500,510,520,530,540
及び550が結合アセンブリ220と細長いチューブす
なわちスリーブ12とを通り、支持ポスト152の中央
開口153から出てくる。これらのロッドの中の5本に
取り付けられた堅い可撓性を有するケーブルがピボット
ポスト159の中に続き、それを通って末端部のハンド
150の動作を制御する。
【0059】第6の運動伝達ロッド550はスリーブ1
2及び支持ポスト152の中空部分を貫いており、端末
リスト560のリスト付勢ピン169に旋回自在に接続
されている。リスト付勢ピン169はピボットアーム1
60及び161の開口164及び165の間に取り付け
られかつ装着されている。ピボット付勢開口164及び
165はピボットアーム開口162及び163から垂直
方向にわずかにずれている。リスト付勢ピン169に伝
達された運動により、リストがその周りで湾曲する支点
すなわち中心軸点として動作するピボットピン158の
周りにピボットポスト159が回転させられる。
2及び支持ポスト152の中空部分を貫いており、端末
リスト560のリスト付勢ピン169に旋回自在に接続
されている。リスト付勢ピン169はピボットアーム1
60及び161の開口164及び165の間に取り付け
られかつ装着されている。ピボット付勢開口164及び
165はピボットアーム開口162及び163から垂直
方向にわずかにずれている。リスト付勢ピン169に伝
達された運動により、リストがその周りで湾曲する支点
すなわち中心軸点として動作するピボットピン158の
周りにピボットポスト159が回転させられる。
【0060】図6乃至9に最も明瞭に示されるように、
運動伝達ロッド500乃至550は結合アセンブリ22
0及びスリーブ12の通路内で往復運動が可能であり、
スリーブ12の末端部又はその近傍で終端されている。
運動伝達ロッド500乃至550は結合アセンブリ22
0及びスリーブ12の通路内で往復運動が可能であり、
スリーブ12の末端部又はその近傍で終端されている。
【0061】ピボットポスト159の末端部はスレーブ
すなわち制御ハンド150の指のそれぞれに対して装着
位置を備えている。図5に示すように、好ましい実施例
ではマウンテングには3本の指、すなわち親指と他の2
本の指とが設けられている。親指装着スタッド166
は、マウンテング166により創り出されたピボット点
の周りにスレーブの親指を垂直方向にピボットで留める
ことのできる水平方向に向いたポストを提供するように
設定されることが望ましい。これらの親指の動きはマス
ターハンド20と人間のオペレータの手の手掌内転及び
外転に対応する。
すなわち制御ハンド150の指のそれぞれに対して装着
位置を備えている。図5に示すように、好ましい実施例
ではマウンテングには3本の指、すなわち親指と他の2
本の指とが設けられている。親指装着スタッド166
は、マウンテング166により創り出されたピボット点
の周りにスレーブの親指を垂直方向にピボットで留める
ことのできる水平方向に向いたポストを提供するように
設定されることが望ましい。これらの親指の動きはマス
ターハンド20と人間のオペレータの手の手掌内転及び
外転に対応する。
【0062】2本の指装着スタッド167及び168
は、スレーブの指を水平平面内でピボットで留めること
を可能にする垂直に向いたポストである。この水平運動
は、上に述べた人間のオペレータの手とマスターハンド
20の伸展運動に対応する。マスターの指の伸展運動は
上に説明した。スライダーブロック128が末端部方向
に動くとき、第一の運動伝達ロッド500がそのブロッ
ク128への接続を介して末端方向に押される。該第一
の運動伝達ロッド500の端部に接続された堅い可撓性
を有するケーブル500aの末端部に、互いにまたスレ
ーブ指にピボットにより接続された展開リンク181及
び189が存在する。各指への取り付けは各スレーブ指
の第一指骨179及び187のそれぞれの左及び右展開
リンク取り付け点181a及び189aになされる。
は、スレーブの指を水平平面内でピボットで留めること
を可能にする垂直に向いたポストである。この水平運動
は、上に述べた人間のオペレータの手とマスターハンド
20の伸展運動に対応する。マスターの指の伸展運動は
上に説明した。スライダーブロック128が末端部方向
に動くとき、第一の運動伝達ロッド500がそのブロッ
ク128への接続を介して末端方向に押される。該第一
の運動伝達ロッド500の端部に接続された堅い可撓性
を有するケーブル500aの末端部に、互いにまたスレ
ーブ指にピボットにより接続された展開リンク181及
び189が存在する。各指への取り付けは各スレーブ指
の第一指骨179及び187のそれぞれの左及び右展開
リンク取り付け点181a及び189aになされる。
【0063】指骨179及び187を備えた指部分は、
指マウンテング167及び168に直接取り付けられ、
マスターハンド20の第一指骨に対応する。そして、末
端部の左指第一指骨179及び末端部の右指第一指骨1
87として表記される。各第一指骨はそれに第二指骨1
83及び191を取り付けた。取り付け点は指骨間のジ
ョイントヒンジであることが望ましい。第一指骨及び第
二指骨が互いに取り付けられる指骨間のジョイントヒン
ジはマスター指の指骨間ジョイントに対応し、それは更
に人の指の指骨間ジョイントに対応する。操作において
は、これらの対応は1対1である。
指マウンテング167及び168に直接取り付けられ、
マスターハンド20の第一指骨に対応する。そして、末
端部の左指第一指骨179及び末端部の右指第一指骨1
87として表記される。各第一指骨はそれに第二指骨1
83及び191を取り付けた。取り付け点は指骨間のジ
ョイントヒンジであることが望ましい。第一指骨及び第
二指骨が互いに取り付けられる指骨間のジョイントヒン
ジはマスター指の指骨間ジョイントに対応し、それは更
に人の指の指骨間ジョイントに対応する。操作において
は、これらの対応は1対1である。
【0064】第2の指骨183および191の各々は運
動伝達ケーブル193aおよび185aにより駆動さ
れ、そのケーブルはそれぞれ、第2の指骨191および
183上のケーブルマウント193および183から第
2および第3のロッド510および520にそれぞれ伸
長している。その相互結合はマスターの指骨の各々とス
レーブの上記で定義した第2の指骨との間の位置につい
て1対1対応を与える。かくして、マスターハンドの指
が操作員の手によって操作されると、スレーブの指はマ
スターハンドの指と1対1対応で屈曲および伸長の運動
をすることが可能である。マスターハンドの第2の指骨
はフレキシブルケーブルと運動伝達ロッドによりスレー
ブハンドの対応する第2の指骨に連結している。ロッド
部は第2の(右の第2指骨)運動伝達ロッド510と第
3の(左の第2指骨)運動伝達ロッド520として定義
される。運動伝達ロッドの各端部は、運動伝達ロッドと
ともに運動伝達手段を構成する堅固なフレキシブルケー
ブルにより、対応する第2の指骨に結合している。
動伝達ケーブル193aおよび185aにより駆動さ
れ、そのケーブルはそれぞれ、第2の指骨191および
183上のケーブルマウント193および183から第
2および第3のロッド510および520にそれぞれ伸
長している。その相互結合はマスターの指骨の各々とス
レーブの上記で定義した第2の指骨との間の位置につい
て1対1対応を与える。かくして、マスターハンドの指
が操作員の手によって操作されると、スレーブの指はマ
スターハンドの指と1対1対応で屈曲および伸長の運動
をすることが可能である。マスターハンドの第2の指骨
はフレキシブルケーブルと運動伝達ロッドによりスレー
ブハンドの対応する第2の指骨に連結している。ロッド
部は第2の(右の第2指骨)運動伝達ロッド510と第
3の(左の第2指骨)運動伝達ロッド520として定義
される。運動伝達ロッドの各端部は、運動伝達ロッドと
ともに運動伝達手段を構成する堅固なフレキシブルケー
ブルにより、対応する第2の指骨に結合している。
【0065】図5に示された好ましい実施例において左
と右のスレーブ指は互いに同等であり、したがって、左
と右の末端指の相互作用を記述する必要性の範囲を除
き、左のスレーブ指のみについて十分に記載する。左の
第1指骨179は好ましくは、その中で運動伝達ケーブ
ルが、じゃまにならない所で且つ制御の最大レベルを手
動可能ハンド10のユーザに与える位置に、運動伝達ケ
ーブルおよびロッドが保持されるチャネルを提供する。
かくして、第1の指骨179および187は管状または
チャネル化されていてもよい。図5に示すように、好ま
しい形は、一つが水平方向に向いており、他方が垂直方
向に向いている2つのチャネル化されたセグメントを有
する部材である。
と右のスレーブ指は互いに同等であり、したがって、左
と右の末端指の相互作用を記述する必要性の範囲を除
き、左のスレーブ指のみについて十分に記載する。左の
第1指骨179は好ましくは、その中で運動伝達ケーブ
ルが、じゃまにならない所で且つ制御の最大レベルを手
動可能ハンド10のユーザに与える位置に、運動伝達ケ
ーブルおよびロッドが保持されるチャネルを提供する。
かくして、第1の指骨179および187は管状または
チャネル化されていてもよい。図5に示すように、好ま
しい形は、一つが水平方向に向いており、他方が垂直方
向に向いている2つのチャネル化されたセグメントを有
する部材である。
【0066】水平方向に向いているチャネルセグメント
はより基部に近く、指の水平な搭載を可能にし、上記運
動を水平平面内で可能にする。さらに、水平チャネルは
第1の運動伝達ロッドと各指との間の横方向に向いた結
合を可能にし、この運動伝達ロッドは指の間の中央に配
置されてそれらを同一平面内で外側に広げさせることを
可能にしている。
はより基部に近く、指の水平な搭載を可能にし、上記運
動を水平平面内で可能にする。さらに、水平チャネルは
第1の運動伝達ロッドと各指との間の横方向に向いた結
合を可能にし、この運動伝達ロッドは指の間の中央に配
置されてそれらを同一平面内で外側に広げさせることを
可能にしている。
【0067】チャネルは、特に取り付け部の端部に向か
う一部または大部分解放しているウエブを有するIビー
ムを用いて、または特に取り付け部の端部に向かう”
U”の「ベース」が部分的にまたは大部分開放している
U字形チャネルストックを用いて得られる。スプレッダ
リンク181および189はチャネルのセグメントに沿
って配置されている。ベースマウント180からの距離
は、指の間の最大広がり角度や、第1運動伝達ロッドの
遠隔線型移動距離の、ひろがった指の間の角度または距
離に対する比や、運動伝達ロッドや広がり中に露出され
る他の手段、即ち、ケーブルまたはロッドによる末端ハ
ンド150の動作上の機能に対する干渉を生じ得る露出
物といった様々なパラメータについて変化する。
う一部または大部分解放しているウエブを有するIビー
ムを用いて、または特に取り付け部の端部に向かう”
U”の「ベース」が部分的にまたは大部分開放している
U字形チャネルストックを用いて得られる。スプレッダ
リンク181および189はチャネルのセグメントに沿
って配置されている。ベースマウント180からの距離
は、指の間の最大広がり角度や、第1運動伝達ロッドの
遠隔線型移動距離の、ひろがった指の間の角度または距
離に対する比や、運動伝達ロッドや広がり中に露出され
る他の手段、即ち、ケーブルまたはロッドによる末端ハ
ンド150の動作上の機能に対する干渉を生じ得る露出
物といった様々なパラメータについて変化する。
【0068】チューブ状ストックを用いる場合、運動伝
達手段用の適切な開口および取り付け部のための開口ま
たはポストがチューブの各端部に設けられるべきであ
る。垂直方向に向けられたチャネルのセグメントはより
末端にあり、好ましくは第1の指骨の各々に取り付けら
れた第2の指骨の運動を駆動するために用いられるフレ
キシブルケーブルのためのチャネルを提供する。このセ
グメントは、水平セグメントとして、同一または異なっ
た、チューブ状またはチャネル化した材料で作られる。
このセグメントの末端端部は開口しており、または、第
2の指骨183を第1の指骨179に搭載するための第
2の指骨搭載部182である。図5に示したように、第
2の指骨はそれにより第1の指骨と同一面の垂直面内で
移動可能である。
達手段用の適切な開口および取り付け部のための開口ま
たはポストがチューブの各端部に設けられるべきであ
る。垂直方向に向けられたチャネルのセグメントはより
末端にあり、好ましくは第1の指骨の各々に取り付けら
れた第2の指骨の運動を駆動するために用いられるフレ
キシブルケーブルのためのチャネルを提供する。このセ
グメントは、水平セグメントとして、同一または異なっ
た、チューブ状またはチャネル化した材料で作られる。
このセグメントの末端端部は開口しており、または、第
2の指骨183を第1の指骨179に搭載するための第
2の指骨搭載部182である。図5に示したように、第
2の指骨はそれにより第1の指骨と同一面の垂直面内で
移動可能である。
【0069】第1の指骨179の水平および垂直に方向
付けられたセグメントの相対的長さは広い範囲で可変で
ある。唯一の制限は、第1の指骨179がこの指骨を第
1の運動伝達ロッドに取り付けている広がり用リンクの
踏査により水平動作が自由であること、および第2の指
骨がその運動伝達ロッドに反応して設計された運動範囲
で自由に運動可能であることである。
付けられたセグメントの相対的長さは広い範囲で可変で
ある。唯一の制限は、第1の指骨179がこの指骨を第
1の運動伝達ロッドに取り付けている広がり用リンクの
踏査により水平動作が自由であること、および第2の指
骨がその運動伝達ロッドに反応して設計された運動範囲
で自由に運動可能であることである。
【0070】第2の指骨183はその基部端部上に搭載
用ポスト184を有し、その基部端部は第1の指骨17
9上の開口182内に嵌合している。第2の指骨183
は好ましくは丸いストックで作られ、平板セグメントが
第2の指骨の長さの一部に延在している。平板セグメン
トは好ましくは第2の指骨の末端端部からすくなくとれ
屈曲ケーブルマウント開口185の近傍にまで延在して
いる。第2の指骨183の先端部186は好ましくは丸
い末端端部を有する円筒形である。先端部186は第2
の指骨183の残りと同一または異なる材料で作られ、
その第2の指骨は末端ハンド150の材料と同一または
異なる材料で一般につくられる。先端部186が異なる
材料の場合、それは腹腔鏡による外科手術の使用と矛盾
しない任意の材料でよい。もしそれが別々に取り付けら
れた片の場合、留め金でとめるか、縫合するか、コーテ
ィングとしての薄い層にされる。もし先端部186が別
の材料の場合、それは好ましくは容易に除去可能で廃棄
可能である。
用ポスト184を有し、その基部端部は第1の指骨17
9上の開口182内に嵌合している。第2の指骨183
は好ましくは丸いストックで作られ、平板セグメントが
第2の指骨の長さの一部に延在している。平板セグメン
トは好ましくは第2の指骨の末端端部からすくなくとれ
屈曲ケーブルマウント開口185の近傍にまで延在して
いる。第2の指骨183の先端部186は好ましくは丸
い末端端部を有する円筒形である。先端部186は第2
の指骨183の残りと同一または異なる材料で作られ、
その第2の指骨は末端ハンド150の材料と同一または
異なる材料で一般につくられる。先端部186が異なる
材料の場合、それは腹腔鏡による外科手術の使用と矛盾
しない任意の材料でよい。もしそれが別々に取り付けら
れた片の場合、留め金でとめるか、縫合するか、コーテ
ィングとしての薄い層にされる。もし先端部186が別
の材料の場合、それは好ましくは容易に除去可能で廃棄
可能である。
【0071】第2の指骨183は第3の運動伝達ロッド
520の末端端部に結合しているフレキシブルケーブル
185aにより駆動され制御される。第3の運動伝達ロ
ッド520は左の第2の指骨またはマスターハンド20
のマスター板74の踏査によって駆動され制御される。
末端ハンド150の他の部分と共に、第2の指骨183
の運動および位置付けは板74のそれと1対1対応にな
っており、「1対1対応」なる用語は上記で定義した。
520の末端端部に結合しているフレキシブルケーブル
185aにより駆動され制御される。第3の運動伝達ロ
ッド520は左の第2の指骨またはマスターハンド20
のマスター板74の踏査によって駆動され制御される。
末端ハンド150の他の部分と共に、第2の指骨183
の運動および位置付けは板74のそれと1対1対応にな
っており、「1対1対応」なる用語は上記で定義した。
【0072】右のスレーブ指の第2の指骨191は第2
の運動伝達ロッド510の末端端部に結合しているフレ
キシブルケーブル193aにより駆動され制御される。
第2の運動伝達ロッド510は右の第2の指骨またはマ
スターハンド20の指板104の動作により駆動され制
御される。末端ハンド150の他の部分と共に、右の第
2の指骨191の運動はマスターの第2の指骨または指
板104のそれと1対1対応になっており、「1対1対
応」なる用語は上記で定義した。
の運動伝達ロッド510の末端端部に結合しているフレ
キシブルケーブル193aにより駆動され制御される。
第2の運動伝達ロッド510は右の第2の指骨またはマ
スターハンド20の指板104の動作により駆動され制
御される。末端ハンド150の他の部分と共に、右の第
2の指骨191の運動はマスターの第2の指骨または指
板104のそれと1対1対応になっており、「1対1対
応」なる用語は上記で定義した。
【0073】末端指は、第1の動作伝達ロッド500と
ケーブル500aの動きに応じて広がる。この動きが末
端ハンド150の方向の場合には、末端指は互いに離れ
るように開く。第1のロッド500がマスターハンド2
0の方向に戻されると指はお互いに近づくように動く。
第1のロッド500の動作は上述したようにマスター指
70、100が開くことによって生み出される。
ケーブル500aの動きに応じて広がる。この動きが末
端ハンド150の方向の場合には、末端指は互いに離れ
るように開く。第1のロッド500がマスターハンド2
0の方向に戻されると指はお互いに近づくように動く。
第1のロッド500の動作は上述したようにマスター指
70、100が開くことによって生み出される。
【0074】指を開く動作を行うための末端ハンドの部
品の構成は次の通りである。第1の動作伝達ロッドは指
の第1の指骨の第1の節の近辺で停止する。2つのリン
ク181と189は第1のロッドの終端とマウント点す
なわちマウント部181a,189aとを接続する。こ
れらの2つのリンク181と189は両端で移動可能に
結合されており、第1のロッド500の動作に応じて回
転動作を生み出すものである。第1のロッド500とそ
れに接続されたケーブル500aが末端部に向かって移
動すると各々のリンクも末端方向に移動する。末端部は
指に付いているので末端部は末端方向には移動できず、
外側の方向に動くことになる。このため、指は外側方向
に回転する。逆に第1のロッド500とそれに付いてい
るケーブル500aが基部に向かって移動するとこれら
リンクは基部の方向に引かれて指は回転してもとに戻
る。
品の構成は次の通りである。第1の動作伝達ロッドは指
の第1の指骨の第1の節の近辺で停止する。2つのリン
ク181と189は第1のロッドの終端とマウント点す
なわちマウント部181a,189aとを接続する。こ
れらの2つのリンク181と189は両端で移動可能に
結合されており、第1のロッド500の動作に応じて回
転動作を生み出すものである。第1のロッド500とそ
れに接続されたケーブル500aが末端部に向かって移
動すると各々のリンクも末端方向に移動する。末端部は
指に付いているので末端部は末端方向には移動できず、
外側の方向に動くことになる。このため、指は外側方向
に回転する。逆に第1のロッド500とそれに付いてい
るケーブル500aが基部に向かって移動するとこれら
リンクは基部の方向に引かれて指は回転してもとに戻
る。
【0075】末端のスレーブハンド150の親指はスレ
ーブの親指ピボット基部支柱166上にマウントされ
る。スレーブの親指は第1の指骨171とこの第1の指
骨に回転自在にマウントされた第2の指骨とを有してい
る。親指の第2の指骨175はスレーブ指の第2の指骨
183、191と実質的に類似しており、また同様の原
理に従って動作する。親指の第1の指骨171は、図5
に示すように、平行で平らなリンク171aと171b
のペアである。親指の基部マウントの開口部172はリ
ンク171a,171bの各々に設けられており、ピボ
ット支柱159の親指のピボット基部支柱166に第1
の指骨171をマウントするためのものである。このよ
うにマウントするのは垂直平面上をスレーブの親指が移
動できるようにするためである。スレーブの指に対して
この動きは手掌の内ひき、外ひきに相当するものであっ
て、親指は人間の手の指に向かう方向あるいは遠ざかる
方向に移動する。
ーブの親指ピボット基部支柱166上にマウントされ
る。スレーブの親指は第1の指骨171とこの第1の指
骨に回転自在にマウントされた第2の指骨とを有してい
る。親指の第2の指骨175はスレーブ指の第2の指骨
183、191と実質的に類似しており、また同様の原
理に従って動作する。親指の第1の指骨171は、図5
に示すように、平行で平らなリンク171aと171b
のペアである。親指の基部マウントの開口部172はリ
ンク171a,171bの各々に設けられており、ピボ
ット支柱159の親指のピボット基部支柱166に第1
の指骨171をマウントするためのものである。このよ
うにマウントするのは垂直平面上をスレーブの親指が移
動できるようにするためである。スレーブの指に対して
この動きは手掌の内ひき、外ひきに相当するものであっ
て、親指は人間の手の指に向かう方向あるいは遠ざかる
方向に移動する。
【0076】内ひきケーブル・マウント173は第4の
動作伝達ロッド530の終端に付いている剛性があって
フレキシブルなケーブル530aをつけるために設けら
れている。ケーブル530aとそのロッド530は親指
の第1の指骨171を、基部マウント開口部172で、
そのアタッチメントを中心に回転させる。このため、ス
レーブである親指は手掌の内ひき、外ひきに対応した動
きをする。マスターの親指アッセンブリ40が操作ハン
ド10の操作者によってコントロールされるにつれて、
動作伝達ロッド530はマスターの親指アッセンブリ4
0の動きによって動かされ、制御される。スレーブハン
ド150の他の部分とともに、スレーブの親指の内ひ
き、外ひきの動作はマスターの親指40の動作と1対1
に対応している。
動作伝達ロッド530の終端に付いている剛性があって
フレキシブルなケーブル530aをつけるために設けら
れている。ケーブル530aとそのロッド530は親指
の第1の指骨171を、基部マウント開口部172で、
そのアタッチメントを中心に回転させる。このため、ス
レーブである親指は手掌の内ひき、外ひきに対応した動
きをする。マスターの親指アッセンブリ40が操作ハン
ド10の操作者によってコントロールされるにつれて、
動作伝達ロッド530はマスターの親指アッセンブリ4
0の動きによって動かされ、制御される。スレーブハン
ド150の他の部分とともに、スレーブの親指の内ひ
き、外ひきの動作はマスターの親指40の動作と1対1
に対応している。
【0077】スレーブの親指の第1の指骨171には第
2の指骨マウントである開口部174が各々のリンク1
71a,171bに設けられており、第2の指骨175
の一組のマウント支柱176と係合するようになってい
る。アタッチメントの点は、望ましくは、指節間のジョ
イント・ヒンジであることが望ましい。第1と第2の指
骨が結合されている指節間のジョイント・ヒンジはマス
ターの親指の指節間のジョイント・ヒンジに対応し、こ
れは、さらに人間の親指の指節間のジョイント・ヒンジ
に対応している。動作上、これらは、1対1の対応にな
る。第2の指骨175は丸太形状の部材からできてお
り、好ましくは、少なくても屈曲ケーブルマウント開口
部177の付近までのびている平坦部を有している。第
2の指骨175の先端178は、好ましくは、円筒状
で、丸い末端部を有している。先端部178は第2の指
骨175の残りの部分と同じか、あるいは、別の材料か
らできており、さらに、一般には末端ハンド150と同
じか、あるいは別の材料からできている。先端178が
別の材料からできている場合には腹腔鏡手術に適する材
料であればどのようなものでも良い。先端部が別々の部
分がくっついたものであるときは、留め金で止められる
か、縫合されるか、コーティングによって層状にするな
どの方法でつけることができる。先端部178が別々の
材料である場合には先端は取り外して処理することが容
易になる。
2の指骨マウントである開口部174が各々のリンク1
71a,171bに設けられており、第2の指骨175
の一組のマウント支柱176と係合するようになってい
る。アタッチメントの点は、望ましくは、指節間のジョ
イント・ヒンジであることが望ましい。第1と第2の指
骨が結合されている指節間のジョイント・ヒンジはマス
ターの親指の指節間のジョイント・ヒンジに対応し、こ
れは、さらに人間の親指の指節間のジョイント・ヒンジ
に対応している。動作上、これらは、1対1の対応にな
る。第2の指骨175は丸太形状の部材からできてお
り、好ましくは、少なくても屈曲ケーブルマウント開口
部177の付近までのびている平坦部を有している。第
2の指骨175の先端178は、好ましくは、円筒状
で、丸い末端部を有している。先端部178は第2の指
骨175の残りの部分と同じか、あるいは、別の材料か
らできており、さらに、一般には末端ハンド150と同
じか、あるいは別の材料からできている。先端178が
別の材料からできている場合には腹腔鏡手術に適する材
料であればどのようなものでも良い。先端部が別々の部
分がくっついたものであるときは、留め金で止められる
か、縫合されるか、コーティングによって層状にするな
どの方法でつけることができる。先端部178が別々の
材料である場合には先端は取り外して処理することが容
易になる。
【0078】スレーブの親指の第2の指骨175は第5
の動作伝達ロッド540の終端に結合されている剛性の
あるフレキシブルなケーブル540aによって動かさ
れ、コントロールされる。一方、ケーブル540aは、
マスターハンド20の親指プレート、すなわち第2の指
骨44の動作により動かされ、コントロールされる。末
端ハンド150の他の部分とともにスレーブの親指の第
2の指骨175の動作はマスターの親指アッセンブリの
第2の指骨、すなわち親指プレート44の動作と1対1
に対応している。「1対1の対応」という言葉の定義は
上述したとおりである。
の動作伝達ロッド540の終端に結合されている剛性の
あるフレキシブルなケーブル540aによって動かさ
れ、コントロールされる。一方、ケーブル540aは、
マスターハンド20の親指プレート、すなわち第2の指
骨44の動作により動かされ、コントロールされる。末
端ハンド150の他の部分とともにスレーブの親指の第
2の指骨175の動作はマスターの親指アッセンブリの
第2の指骨、すなわち親指プレート44の動作と1対1
に対応している。「1対1の対応」という言葉の定義は
上述したとおりである。
【0079】以上記載したスレーブハンドの各々の要素
は対応の動作伝達ロッドと関連するフレキシブル・ケー
ブルの動きに対応して独立してしている。上述したよう
に、これら動作伝達ロッドと関連するフレキシブル・ケ
ーブルを用いて各要素は説明されている。このように、
指、親指、手首を動かす、これら6つの動作伝達ロッド
の各々は、操作者である人間の手によって動かされ、コ
ントロールされたマスターハンドの動作結果に対応して
別々に操作可能である。スレーブハンドの各要素はマス
ターハンドの動作に1対1に対応して動作可能である。
要約すると、6つの動作伝達手段は、以下の機能を有す
るロッドとケーブルを有していることになる。第1のロ
ッド500とそのケーブル500aはスライダー・ブロ
ック128を介して指に接続されており、指に対して広
げる動作を与える。第2のロッド510とそのケーブル
510aは左のマスターの指の第2の指骨と左のスレー
ブの指の第2に指骨とを接続する。第3のロッド520
とそのケーブル520aは右のマスターの指の第2の指
骨と右のスレーブの指の第2の指骨とを接続する。第4
のロッド530とそのケーブル530aがマスターの親
指のアッセンブリの第1の指骨を、ホイール48を介し
てスレーブハンドの第1の指骨に接続しており、操作ハ
ンド10で手掌の内ひき、外ひきができるようになる。
第5のロッド540とそのケーブル540aはマスター
の親指の第2の指骨をスレーブの親指の第2の指骨に接
続している。第6のロッド550とそのケーブル550
aによってマスターの手首とスレーブの手首とを動作可
能に接続する事によって、手首の関節を提供する。この
ように第2、第3、第5のロッドによってハンド10の
指、親指は屈曲、伸張の動作を行うことが可能になる。
は対応の動作伝達ロッドと関連するフレキシブル・ケー
ブルの動きに対応して独立してしている。上述したよう
に、これら動作伝達ロッドと関連するフレキシブル・ケ
ーブルを用いて各要素は説明されている。このように、
指、親指、手首を動かす、これら6つの動作伝達ロッド
の各々は、操作者である人間の手によって動かされ、コ
ントロールされたマスターハンドの動作結果に対応して
別々に操作可能である。スレーブハンドの各要素はマス
ターハンドの動作に1対1に対応して動作可能である。
要約すると、6つの動作伝達手段は、以下の機能を有す
るロッドとケーブルを有していることになる。第1のロ
ッド500とそのケーブル500aはスライダー・ブロ
ック128を介して指に接続されており、指に対して広
げる動作を与える。第2のロッド510とそのケーブル
510aは左のマスターの指の第2の指骨と左のスレー
ブの指の第2に指骨とを接続する。第3のロッド520
とそのケーブル520aは右のマスターの指の第2の指
骨と右のスレーブの指の第2の指骨とを接続する。第4
のロッド530とそのケーブル530aがマスターの親
指のアッセンブリの第1の指骨を、ホイール48を介し
てスレーブハンドの第1の指骨に接続しており、操作ハ
ンド10で手掌の内ひき、外ひきができるようになる。
第5のロッド540とそのケーブル540aはマスター
の親指の第2の指骨をスレーブの親指の第2の指骨に接
続している。第6のロッド550とそのケーブル550
aによってマスターの手首とスレーブの手首とを動作可
能に接続する事によって、手首の関節を提供する。この
ように第2、第3、第5のロッドによってハンド10の
指、親指は屈曲、伸張の動作を行うことが可能になる。
【0080】クイック接続カップリング・アッセンブリ
220は6つの動作伝達ロッドまたはケーブルのそれぞ
れを放射状に配置して保持しており、ロッドの切り離
し、及び、正しいロッドの再接続ができるようになって
いる。別の実施例として、このカップリングは末端ハン
ドの別の実施例に適応的に接続されるようにしても良
い。6つの動作伝達ロッドによって制御される、より少
ない、あるいは別の機能を持つ末端ハンドにも適応的に
接続されるようにしても良い。また、たとえば、第3の
指骨のように付加的な機能のための付加ロッドを持つよ
うにしても良い。図6から図23に示すように、カップ
リング・アッセンブリ220は上部カバー224、底部
カバー225、及び、円筒状のブロックである操作ピボ
ット支柱230を有している。ピボット支柱である円筒
状ブロック230は円形状に配列された軸方向の内腔2
32を有する胴部を有する。図8に示すように、各々の
内腔はロッド500から550の内の1つが通過するよ
うになっており、コップ形状の開口端234で終わって
いる。コップ形状の開口端234は弓形状壁233によ
って形成されている。コップ形状端部234は外側の円
筒表面231と放射状に伸びているロックキング・リッ
プである戻り止めタブ236を有している。さらに、コ
ップ形状端部234には軸方向に広がっているスリット
238が設けられており、リップ、すなわち、タブ23
6が放射方向内側に屈曲できるようにしている。
220は6つの動作伝達ロッドまたはケーブルのそれぞ
れを放射状に配置して保持しており、ロッドの切り離
し、及び、正しいロッドの再接続ができるようになって
いる。別の実施例として、このカップリングは末端ハン
ドの別の実施例に適応的に接続されるようにしても良
い。6つの動作伝達ロッドによって制御される、より少
ない、あるいは別の機能を持つ末端ハンドにも適応的に
接続されるようにしても良い。また、たとえば、第3の
指骨のように付加的な機能のための付加ロッドを持つよ
うにしても良い。図6から図23に示すように、カップ
リング・アッセンブリ220は上部カバー224、底部
カバー225、及び、円筒状のブロックである操作ピボ
ット支柱230を有している。ピボット支柱である円筒
状ブロック230は円形状に配列された軸方向の内腔2
32を有する胴部を有する。図8に示すように、各々の
内腔はロッド500から550の内の1つが通過するよ
うになっており、コップ形状の開口端234で終わって
いる。コップ形状の開口端234は弓形状壁233によ
って形成されている。コップ形状端部234は外側の円
筒表面231と放射状に伸びているロックキング・リッ
プである戻り止めタブ236を有している。さらに、コ
ップ形状端部234には軸方向に広がっているスリット
238が設けられており、リップ、すなわち、タブ23
6が放射方向内側に屈曲できるようにしている。
【0081】支柱230は外包である中空の円筒状スリ
ーブ240に接続されるようになっている。円筒状スリ
ーブ240は協同するカップリング・ハーフ224、2
25を含んでいる。カップリングの外包である中空円筒
状スリーブ240は円筒状スリーブ246を形成する軸
方向の内腔を有している。スリーブ246は、スプリン
グ250によって支柱230の方向にバイアスされたロ
ッキング・スリーブ248をスライド可能に搬送する。
ロッキング・スリーブ248の外側表面の直径は円筒状
ブロック230のコップ形状端234の内側表面の直径
以内であり、互いに結合できるようにになっている。カ
ウンターボア252は、支柱230と外包240が接続
されたときにコップ形状端234を受け入れ、取り囲む
ようになっている開口254を形成する。カウンターボ
アには直径方向に対向するガイド・スリット256,2
58が設けられており、これらは開口254から環状の
ロックするための溝であるポケット260まで伸びてい
る。ポケット260はリップ、すなわちタブ236を受
け入れるようになっている。リップの外側の直径はスロ
ット256,258によって形成される円筒状壁の内側
の直径よりもわずかに大きくなっている。このため、リ
ップ236、238は、コップ形状端234が開口25
4内に挿入されると、放射方向内側に力を受ける。さら
に、スロット256,258は支柱230と外包からな
る合わせ部品を適切な合わせ位置に保持する。
ーブ240に接続されるようになっている。円筒状スリ
ーブ240は協同するカップリング・ハーフ224、2
25を含んでいる。カップリングの外包である中空円筒
状スリーブ240は円筒状スリーブ246を形成する軸
方向の内腔を有している。スリーブ246は、スプリン
グ250によって支柱230の方向にバイアスされたロ
ッキング・スリーブ248をスライド可能に搬送する。
ロッキング・スリーブ248の外側表面の直径は円筒状
ブロック230のコップ形状端234の内側表面の直径
以内であり、互いに結合できるようにになっている。カ
ウンターボア252は、支柱230と外包240が接続
されたときにコップ形状端234を受け入れ、取り囲む
ようになっている開口254を形成する。カウンターボ
アには直径方向に対向するガイド・スリット256,2
58が設けられており、これらは開口254から環状の
ロックするための溝であるポケット260まで伸びてい
る。ポケット260はリップ、すなわちタブ236を受
け入れるようになっている。リップの外側の直径はスロ
ット256,258によって形成される円筒状壁の内側
の直径よりもわずかに大きくなっている。このため、リ
ップ236、238は、コップ形状端234が開口25
4内に挿入されると、放射方向内側に力を受ける。さら
に、スロット256,258は支柱230と外包からな
る合わせ部品を適切な合わせ位置に保持する。
【0082】各々のロッド500から550は合わせ部
品であるロッドのペアを有しており、このペアはオス合
わせ端262とメス合わせ端264からなる。各々のオ
ス合わせ端には弾丸状の先端268が設けられており、
これは各々のメス合わせ端264に設けられた切り目の
入ったソケット270に受け入れられるようになってい
る。各々のメス合わせ端264は断面が四角であり、搬
送ガイドの核である円筒状プラグ274に設けられた縦
方向に伸びた周辺スロット272のアレーの1つに沿っ
てスライドして搬送される。周辺スロット272の数は
軸方向の内腔232の数に等しい。搬送ガイドの核であ
るプラグ274の端部はロッキング・スリーブ248の
内側表面によってゆるく包囲されており、ロッキング・
スリーブ248は核274にスライド可能にマウントさ
れている。核274は、軸方向に伸びた周辺スロット2
72によって、カップリング・アッセンブリ220を通
過する軸方向に動く動作伝達ケーブルあるいはロッドを
ガイドする。各々の動作伝達ロッドあるいはケーブルは
搬送ガイド核274の、軸方向に伸びた、対応する周辺
スロット272によって保持される。ガイド核274は
さらに、結合、切り離しの操作の間、ロッドを正しい相
対位置に保持するように働く。カップリングの部材を接
続、あるいは、切り離すために、すべての指と親指はま
っすぐに軸に沿って伸ばされ、手首は屈曲していない位
置におかれる。好ましくは、この状態で、末端ハンド
は、腹腔鏡手術に使われるカニューレの中に挿入され
る。この状態では、すべてのオスとメスの合わせ部材端
は、図面に示されているように同一平面上にある。先端
268は、コップ形状端234の底部壁276から離れ
ており、一方、ソケット270はガイド核274の端部
278から離れてはいるが、ロッキング・スリーブ24
8によって囲まれている。アッセンブリの末端部は、親
指の位置がマスターハンドの位置に対応するように、置
かれる。
品であるロッドのペアを有しており、このペアはオス合
わせ端262とメス合わせ端264からなる。各々のオ
ス合わせ端には弾丸状の先端268が設けられており、
これは各々のメス合わせ端264に設けられた切り目の
入ったソケット270に受け入れられるようになってい
る。各々のメス合わせ端264は断面が四角であり、搬
送ガイドの核である円筒状プラグ274に設けられた縦
方向に伸びた周辺スロット272のアレーの1つに沿っ
てスライドして搬送される。周辺スロット272の数は
軸方向の内腔232の数に等しい。搬送ガイドの核であ
るプラグ274の端部はロッキング・スリーブ248の
内側表面によってゆるく包囲されており、ロッキング・
スリーブ248は核274にスライド可能にマウントさ
れている。核274は、軸方向に伸びた周辺スロット2
72によって、カップリング・アッセンブリ220を通
過する軸方向に動く動作伝達ケーブルあるいはロッドを
ガイドする。各々の動作伝達ロッドあるいはケーブルは
搬送ガイド核274の、軸方向に伸びた、対応する周辺
スロット272によって保持される。ガイド核274は
さらに、結合、切り離しの操作の間、ロッドを正しい相
対位置に保持するように働く。カップリングの部材を接
続、あるいは、切り離すために、すべての指と親指はま
っすぐに軸に沿って伸ばされ、手首は屈曲していない位
置におかれる。好ましくは、この状態で、末端ハンド
は、腹腔鏡手術に使われるカニューレの中に挿入され
る。この状態では、すべてのオスとメスの合わせ部材端
は、図面に示されているように同一平面上にある。先端
268は、コップ形状端234の底部壁276から離れ
ており、一方、ソケット270はガイド核274の端部
278から離れてはいるが、ロッキング・スリーブ24
8によって囲まれている。アッセンブリの末端部は、親
指の位置がマスターハンドの位置に対応するように、置
かれる。
【0083】リップ、すなわち、タブ236がスロット
256,258に入るときには、各々のロッド500か
ら550は接続のために適切となるように一直線上に置
かれる。図7に示すように、リップ236がスロット2
56,258に沿って移動するとリップはバイアスされ
る。すなわち、カムされた表面によって放射方向内側に
力を受け、コップ形状端234はロッキング・スリーブ
248の端部と係合する。ロッキング・スリーブ248
は、通常は、図6に示す位置にバイアスされるようにな
っている。このバイアスされた位置で、スリーブ248
の直径方向に対向するウイング280は外包ハーフ24
4,245によって形成される縦方向スロット282の
一端に置かれている。コップ形状端234とロッキング
・スリーブ248との間の干渉は、スプリング250の
バイアスに逆らってスリーブ248を押し、メス端26
4のソケット270を露出させる。一方、スリーブ24
8はスプリング250のバイアスに逆らって図7の位置
まで引き戻され、コップ形状端234は挿入可能にな
る。図7に記載されているように、弾丸形状の先端26
8はソケット270に入り、ソケットはスリーブ248
が引き戻されると屈曲して開くことが可能になる。これ
は、ソケット270がもはやスリーブ248によって取
り囲まれてはいないからである。ロッド端部が完全に挿
入されて、以上のように接続されるとリップ236はロ
ックのためのくぼみであるポケット260に入り、非屈
曲位置に広がって戻る。そして、スリーブ248は図9
に示すようにスプリング250によってソケット270
を包囲する位置まで移動される。この位置で、ソケット
はスリーブ248によってしっかりとカバーされ、不注
意によって合わせ部が分離してしまうことを防ぐもので
ある。
256,258に入るときには、各々のロッド500か
ら550は接続のために適切となるように一直線上に置
かれる。図7に示すように、リップ236がスロット2
56,258に沿って移動するとリップはバイアスされ
る。すなわち、カムされた表面によって放射方向内側に
力を受け、コップ形状端234はロッキング・スリーブ
248の端部と係合する。ロッキング・スリーブ248
は、通常は、図6に示す位置にバイアスされるようにな
っている。このバイアスされた位置で、スリーブ248
の直径方向に対向するウイング280は外包ハーフ24
4,245によって形成される縦方向スロット282の
一端に置かれている。コップ形状端234とロッキング
・スリーブ248との間の干渉は、スプリング250の
バイアスに逆らってスリーブ248を押し、メス端26
4のソケット270を露出させる。一方、スリーブ24
8はスプリング250のバイアスに逆らって図7の位置
まで引き戻され、コップ形状端234は挿入可能にな
る。図7に記載されているように、弾丸形状の先端26
8はソケット270に入り、ソケットはスリーブ248
が引き戻されると屈曲して開くことが可能になる。これ
は、ソケット270がもはやスリーブ248によって取
り囲まれてはいないからである。ロッド端部が完全に挿
入されて、以上のように接続されるとリップ236はロ
ックのためのくぼみであるポケット260に入り、非屈
曲位置に広がって戻る。そして、スリーブ248は図9
に示すようにスプリング250によってソケット270
を包囲する位置まで移動される。この位置で、ソケット
はスリーブ248によってしっかりとカバーされ、不注
意によって合わせ部が分離してしまうことを防ぐもので
ある。
【0084】アッセンブリを切り離すときはウイング2
80にくっついている外側のスリーブ290が供給され
る。手動で外側のスリーブ290をスレーブハンドに向
かって動かすことによって、スリーブはソケット270
をもはや包囲しない位置にシフトされる。そして、放射
方向に伸びているロックするためのリップ、すなわち戻
り止めタブ236がロックするための溝260から解放
される。ロックするための溝260とソケット270
が、今や、ロックするためのリップ、すなわちタブ23
6と弾丸状の先端268を解放することが、各々、可能
になったので軸方向の力がかかると先端部はソケットか
ら解放され、切り離される。
80にくっついている外側のスリーブ290が供給され
る。手動で外側のスリーブ290をスレーブハンドに向
かって動かすことによって、スリーブはソケット270
をもはや包囲しない位置にシフトされる。そして、放射
方向に伸びているロックするためのリップ、すなわち戻
り止めタブ236がロックするための溝260から解放
される。ロックするための溝260とソケット270
が、今や、ロックするためのリップ、すなわちタブ23
6と弾丸状の先端268を解放することが、各々、可能
になったので軸方向の力がかかると先端部はソケットか
ら解放され、切り離される。
【0085】本発明の操作ハンドは、以上のように詳細
に記載され、描かれているが、本発明はこれらの記載に
限定されるものではなく、クレームの文言の範囲内での
すべての変更、修正は本発明に含まれるものと理解され
る。
に記載され、描かれているが、本発明はこれらの記載に
限定されるものではなく、クレームの文言の範囲内での
すべての変更、修正は本発明に含まれるものと理解され
る。
【0086】次に、この発明の実施態様としては次のも
のがある。 (1)2つのマスター制御指と2つの被制御スレーブ指
が設けられており、各々の制御指は前記被制御スレーブ
指の自身の一つに前記運動伝達手段により別々に結合さ
れている請求項1記載の手動可能外科手術用ハンド。
のがある。 (1)2つのマスター制御指と2つの被制御スレーブ指
が設けられており、各々の制御指は前記被制御スレーブ
指の自身の一つに前記運動伝達手段により別々に結合さ
れている請求項1記載の手動可能外科手術用ハンド。
【0087】(2)前記制御指は第1の実質的に整列さ
れた位置と第2の角度的に関係したV字型の位置との間
で広がることが可能であり、連結手段が前記第1および
第2の位置の間での平面運動のために前記制御指を結合
しており、前記被制御スレーブ指は対応する第1の実質
的に整列れた位置と対応する第2の角度的に関係したV
字型の位置との間で広がることが可能であり、前記運動
伝達手段は前記第1の整列された位置と前記第2のV字
型位置との間の前記制御指の運動に応答して前記被制御
スレーブ指を前記対応する第1の整列された位置と前記
第2の角度的に関係した位置との間で移動させる手段を
含んでいる、上記実施態様(1)記載の手動可能外科手
術用ハンド。
れた位置と第2の角度的に関係したV字型の位置との間
で広がることが可能であり、連結手段が前記第1および
第2の位置の間での平面運動のために前記制御指を結合
しており、前記被制御スレーブ指は対応する第1の実質
的に整列れた位置と対応する第2の角度的に関係したV
字型の位置との間で広がることが可能であり、前記運動
伝達手段は前記第1の整列された位置と前記第2のV字
型位置との間の前記制御指の運動に応答して前記被制御
スレーブ指を前記対応する第1の整列された位置と前記
第2の角度的に関係した位置との間で移動させる手段を
含んでいる、上記実施態様(1)記載の手動可能外科手
術用ハンド。
【0088】(3)前記連結手動可能外科手術用ハンド
は前記制御指の位置の間で1対1対応を与える、上記実
施態様(2)記載の手動可能外科手術用ハンド。 (4)前記制御指の運動に応答する前記手段は前記被制
御スレーブ指の位置の間で1対1対応を与える、上記実
施態様(3)記載の手動可能外科手術用ハンド。
は前記制御指の位置の間で1対1対応を与える、上記実
施態様(2)記載の手動可能外科手術用ハンド。 (4)前記制御指の運動に応答する前記手段は前記被制
御スレーブ指の位置の間で1対1対応を与える、上記実
施態様(3)記載の手動可能外科手術用ハンド。
【0089】(5)前記制御指の各々は第1のピボット
にてピボットピンにより旋回可能にベース板に結合して
おり、一対のリンクが前記第1のピボット点から離れた
第2のピボット点で各々の制御指に旋回可能に結合して
おり、前記リンクはさらに前記チューブの前記末端端部
に対して向かったり離れたりする直線運動のために前記
ベース板上に滑走可能に搭載されたスライドブロックに
旋回可能に結合しており、前記制御指の運動に応答する
前記手段は前記スライドブロックを含んでいる、上記実
施態様(3)記載の手動可能外科手術用ハンド。
にてピボットピンにより旋回可能にベース板に結合して
おり、一対のリンクが前記第1のピボット点から離れた
第2のピボット点で各々の制御指に旋回可能に結合して
おり、前記リンクはさらに前記チューブの前記末端端部
に対して向かったり離れたりする直線運動のために前記
ベース板上に滑走可能に搭載されたスライドブロックに
旋回可能に結合しており、前記制御指の運動に応答する
前記手段は前記スライドブロックを含んでいる、上記実
施態様(3)記載の手動可能外科手術用ハンド。
【0090】(6)前記制御指の運動に応答する前記手
段は、前記スライドフロックに結合し前記チューブを介
して前記指搭載手段に隣接する前記末端端部に伸長して
いる第1のロッド手段をさらに含み、前記被制御スレー
ブ指の各々は前記指搭載手段に旋回可能に結合してお
り、フレキシブル結合手段が前記第1のロッド手段から
前記被制御スレーブ指の各々に延在している、上記実施
態様(5)記載の手動可能外科手術用ハンド。
段は、前記スライドフロックに結合し前記チューブを介
して前記指搭載手段に隣接する前記末端端部に伸長して
いる第1のロッド手段をさらに含み、前記被制御スレー
ブ指の各々は前記指搭載手段に旋回可能に結合してお
り、フレキシブル結合手段が前記第1のロッド手段から
前記被制御スレーブ指の各々に延在している、上記実施
態様(5)記載の手動可能外科手術用ハンド。
【0091】(7)一端が制御指の第2の指骨に固定さ
れ他端が第2のロッド手段の連結部に近い端部に固定さ
れたフレキシブルケーブル手段と、前記ケーブルを軸方
向運動のために案内するように適合されている前記ケー
ブル手段のための案内手段とを含み、前記第2のロッド
手段は前記チューブを介して前記指搭載手段に隣接する
前記末端端部に延在しており、前記案内手段はそれによ
り伸長位置と屈曲した位置との間で前記制御指の関節接
合の際に前記第2のロッド手段の軸方向往復運動を生じ
させるものであり、フレキシブルケーブル手段は前記第
2のロッド手段の末端端部から前記スレーブ指の第2の
指骨に延在しており、それにより前記第2のロッド手段
の軸方向往復運動は、前記スレーブ指の関節接合を、運
動の前記1対1対応で伸長した位置と屈曲した位置との
間で生じさせる、請求項1記載の手動可能外科手術用ハ
ンド。
れ他端が第2のロッド手段の連結部に近い端部に固定さ
れたフレキシブルケーブル手段と、前記ケーブルを軸方
向運動のために案内するように適合されている前記ケー
ブル手段のための案内手段とを含み、前記第2のロッド
手段は前記チューブを介して前記指搭載手段に隣接する
前記末端端部に延在しており、前記案内手段はそれによ
り伸長位置と屈曲した位置との間で前記制御指の関節接
合の際に前記第2のロッド手段の軸方向往復運動を生じ
させるものであり、フレキシブルケーブル手段は前記第
2のロッド手段の末端端部から前記スレーブ指の第2の
指骨に延在しており、それにより前記第2のロッド手段
の軸方向往復運動は、前記スレーブ指の関節接合を、運
動の前記1対1対応で伸長した位置と屈曲した位置との
間で生じさせる、請求項1記載の手動可能外科手術用ハ
ンド。
【0092】(8)2つのマスター制御指と2つの被制
御スレーブ指が設けられ、一対のフレキシブルケーブル
の各々は一端で制御指の第2の指骨に固定され、他端で
第2および第3のロッド手段の末端端部に固定されてお
り、前記第2および第3のロッド手段は前記チューブを
介して前記指搭載手段に隣接する前記末端端部に延在し
ており、ケーブルの各々を軸方向運動のために案内する
ように適合されている前記ケーブルの各々のための案内
手段を含み、前記案内手段はそれにより伸長位置と屈曲
した位置との間で前記制御指の関節接合の際に前記第2
および第3のロッド手段の独立な軸方向往復運動を生じ
させるものであり、前記第2および第3のロッド手段の
各々の末端端部から一対の被制御スレーブ指の第2の指
骨まで延在するフレキシブルケーブル手段を含み、それ
により前記第2および第3のロッド手段の独立な軸方向
往復運動は、前記スレーブ指の関節接合を、運動の前記
1対1対応で伸長した位置と屈曲した位置との間で生じ
させる、請求項1記載の手動可能外科手術用ハンド。
御スレーブ指が設けられ、一対のフレキシブルケーブル
の各々は一端で制御指の第2の指骨に固定され、他端で
第2および第3のロッド手段の末端端部に固定されてお
り、前記第2および第3のロッド手段は前記チューブを
介して前記指搭載手段に隣接する前記末端端部に延在し
ており、ケーブルの各々を軸方向運動のために案内する
ように適合されている前記ケーブルの各々のための案内
手段を含み、前記案内手段はそれにより伸長位置と屈曲
した位置との間で前記制御指の関節接合の際に前記第2
および第3のロッド手段の独立な軸方向往復運動を生じ
させるものであり、前記第2および第3のロッド手段の
各々の末端端部から一対の被制御スレーブ指の第2の指
骨まで延在するフレキシブルケーブル手段を含み、それ
により前記第2および第3のロッド手段の独立な軸方向
往復運動は、前記スレーブ指の関節接合を、運動の前記
1対1対応で伸長した位置と屈曲した位置との間で生じ
させる、請求項1記載の手動可能外科手術用ハンド。
【0093】(9)マスター制御親指と、該マスター制
御親指を人体の親指に解放可能に結合させる手段とを含
み、前記マスター制御親指は前記マスター制御親指を搭
載板に結合させるジョイントヒンジを有し、前記制御親
指は人体の掌の内転および掌の外転に対応して前記マス
ター制御指に向かっておよびそれから離れてスレーブ親
指ピボット手段に関して関節接合可能であり、前記運動
伝達手段は前記ロッドを介して延在し且つ前記マスター
制御親指を前記被制御スレーブ親指に接続し、制御親指
と被制御親指との間の運動に1対1対応で制御親指の運
動に応答して制御親指の運動を被制御スレーブ親指に伝
達するものである、請求項1記載の手動可能外科手術用
ハンド。
御親指を人体の親指に解放可能に結合させる手段とを含
み、前記マスター制御親指は前記マスター制御親指を搭
載板に結合させるジョイントヒンジを有し、前記制御親
指は人体の掌の内転および掌の外転に対応して前記マス
ター制御指に向かっておよびそれから離れてスレーブ親
指ピボット手段に関して関節接合可能であり、前記運動
伝達手段は前記ロッドを介して延在し且つ前記マスター
制御親指を前記被制御スレーブ親指に接続し、制御親指
と被制御親指との間の運動に1対1対応で制御親指の運
動に応答して制御親指の運動を被制御スレーブ親指に伝
達するものである、請求項1記載の手動可能外科手術用
ハンド。
【0094】(10)前記マスター制御親指は、該マス
ター制御親指を、その全てが人体の指節間のジョイント
および指骨に対応している第1および第2の指骨に分割
する指骨間ジョイントヒンジを含み、前記被制御スレー
ブ親指は前記指搭載手段の角運動を含む,上記実施態様
(9)記載の手動可能外科手術用ハンド。
ター制御親指を、その全てが人体の指節間のジョイント
および指骨に対応している第1および第2の指骨に分割
する指骨間ジョイントヒンジを含み、前記被制御スレー
ブ親指は前記指搭載手段の角運動を含む,上記実施態様
(9)記載の手動可能外科手術用ハンド。
【0095】(11)前記チューブは、前記ベース手段
を有する前記チューブの一部をその上に搭載された前記
指搭載手段を有する前記チューブの一部に接続可能にし
且つそこから切断可能にする結合手段を含む、請求項1
記載の手動可能外科手術用ハンド。
を有する前記チューブの一部をその上に搭載された前記
指搭載手段を有する前記チューブの一部に接続可能にし
且つそこから切断可能にする結合手段を含む、請求項1
記載の手動可能外科手術用ハンド。
【0096】(12)前記結合手段は、前記被制御スレ
ーブ指に結合されている前記運動伝達手段の一部から、
前記マスター制御指に結合されている前記運動伝達手段
の一部を結合しおよび切断する手段を含む、上記実施態
様(11)記載の手動可能外科手術用ハンド。
ーブ指に結合されている前記運動伝達手段の一部から、
前記マスター制御指に結合されている前記運動伝達手段
の一部を結合しおよび切断する手段を含む、上記実施態
様(11)記載の手動可能外科手術用ハンド。
【0097】(13)前記結合手段は解放可能ロック手
段を含む、上記実施態様(12)記載の手動可能外科手
術用ハンド。
段を含む、上記実施態様(12)記載の手動可能外科手
術用ハンド。
【0098】(14)前記運動伝達手段は前記チューブ
を介して延在するロッド手段を含み、前記結合手段は前
記チューブの前記一部の一つの端部に搭載固定された中
空円筒スリーブを備え、前記チューブの前記一部の端部
の他の一つはその上に円筒ブロックを有し、該円筒ブロ
ックは前記円筒スリーブ内に滑り可能に嵌合されるよう
に適合された外側円筒表面を有するコップ形解放端を有
し、前記コップ形解放端の弓形壁部はその上に形成され
た放射状に延在する戻り止めタブを有し、前記戻り止め
タブは、前記タブを放射状に内部にバイアスして前記円
筒スリーブの内面をクリアするためのカム手段と、前記
円筒スリーブ内に滑り可能に搭載され前記コップ形解放
端内に受け入れられるように適合され且つ前記放射状に
内部にバイアスされたタブと干渉するように適合された
外径を有するロッキングスリーブと、前記戻り止めを受
け取るように適合された前記スリーブの内面内のポケッ
ト手段とを含み、前記ロッド手段は前記円筒ブロック内
の開口を介して滑り可能に延在する第1のロッド部を備
え、該第1のロッド部は前記コップ形解放端内に延在す
る小球状端部を有し、前記ロッド手段は更に円筒状プラ
グ内に搭載された第2のロッド部を具備し、前記円筒プ
ラグは前記円筒スリーブ内に前記円筒スリーブに対して
固定されており前記第2のロッド部を滑り可能に搭載す
る軸方向に延在する周辺スロットを有しており、前記第
2のロッド部は前記スロットの外に放射状に拡張して前
記小球状端部を受け取るように適合されたソケットをそ
の端部に有し、前記ソケットの放射状の拡張を防止する
ために前記円筒プラグを囲む内面を有するバネによりバ
イアスされたスリーブを具備し、該バネによりバイアス
されたスリーブは前記コッフ形解放端に受け入れられる
ように適合された外側表面を有し、前記スリーブを前記
コッフ形解放端に向けてバイアスする手段を具備する、
上記実施態様(12)記載の手動可能外科手術用ハン
ド。
を介して延在するロッド手段を含み、前記結合手段は前
記チューブの前記一部の一つの端部に搭載固定された中
空円筒スリーブを備え、前記チューブの前記一部の端部
の他の一つはその上に円筒ブロックを有し、該円筒ブロ
ックは前記円筒スリーブ内に滑り可能に嵌合されるよう
に適合された外側円筒表面を有するコップ形解放端を有
し、前記コップ形解放端の弓形壁部はその上に形成され
た放射状に延在する戻り止めタブを有し、前記戻り止め
タブは、前記タブを放射状に内部にバイアスして前記円
筒スリーブの内面をクリアするためのカム手段と、前記
円筒スリーブ内に滑り可能に搭載され前記コップ形解放
端内に受け入れられるように適合され且つ前記放射状に
内部にバイアスされたタブと干渉するように適合された
外径を有するロッキングスリーブと、前記戻り止めを受
け取るように適合された前記スリーブの内面内のポケッ
ト手段とを含み、前記ロッド手段は前記円筒ブロック内
の開口を介して滑り可能に延在する第1のロッド部を備
え、該第1のロッド部は前記コップ形解放端内に延在す
る小球状端部を有し、前記ロッド手段は更に円筒状プラ
グ内に搭載された第2のロッド部を具備し、前記円筒プ
ラグは前記円筒スリーブ内に前記円筒スリーブに対して
固定されており前記第2のロッド部を滑り可能に搭載す
る軸方向に延在する周辺スロットを有しており、前記第
2のロッド部は前記スロットの外に放射状に拡張して前
記小球状端部を受け取るように適合されたソケットをそ
の端部に有し、前記ソケットの放射状の拡張を防止する
ために前記円筒プラグを囲む内面を有するバネによりバ
イアスされたスリーブを具備し、該バネによりバイアス
されたスリーブは前記コッフ形解放端に受け入れられる
ように適合された外側表面を有し、前記スリーブを前記
コッフ形解放端に向けてバイアスする手段を具備する、
上記実施態様(12)記載の手動可能外科手術用ハン
ド。
【0099】(15)前記被制御装置は前記チューブを
通過し前記手動で制御される手段に結合している運動伝
達手段に応答する、請求項2記載の外科用具。
通過し前記手動で制御される手段に結合している運動伝
達手段に応答する、請求項2記載の外科用具。
【0100】(16)前記運動伝達手段は前記チューブ
に搭載されたロッド手段を含む、上記実施態様(15)
記載の外科用具。
に搭載されたロッド手段を含む、上記実施態様(15)
記載の外科用具。
【0101】(17)前記結合手段は前記スリーブの前
記第2の部分に固定れさた中空円筒スリーブを備え、前
記チューブの前記第1の部分はその上に円筒ブロックを
有し、該円筒ブロックは前記円筒スリーブの内側表面内
に受け入れられる外側円筒表面を有するコップ形解放端
を有し、前記コップ形解放端の弓形壁部はその上に形成
された放射状に延在する戻り止めタブを有し、前記戻り
止めタブは前記円筒スリーブの前記内側表面内の環状凹
部に解放可能にロックされており、前記円筒スリーブ内
に滑り可能に搭載され前記コップ形解放端内延在する第
1の円筒部と前記円筒スリーブの内側表面に滑り可能に
係合する第2の円筒部とをゆうするロッキングスリーブ
と、前記円筒ブロックに向けて前記ロッキングスリーブ
をバイアスするバネ手段とを具備し、前記ロッド手段は
前記円筒ブロック内の開口を介して滑り可能に延在する
第1のロッド部を備え、該第1のロッド部は前記コップ
形解放端内に延在する小球状端部を有し、前記ロッド手
段は更に円筒状プラグ内に搭載された第2のロッド部を
具備し、該円筒状プラグは中に搭載され且つ前記円筒ス
リーブに対して固定されていて前記第2のロッド部を滑
り可能に搭載する軸方向に延在する周辺スロットを有し
ており、前記第2のロッド部は円筒プラグ内に搭載され
た第2のロッド部を備え、前記円筒プラグは前記円筒ス
リーブ内に前記円筒スリーブに対して固定されており前
記第2のロッド部を滑り可能に搭載する軸方向に延在す
る周辺スロットを有しており、前記第2のロッド部は前
記小球形端部を受け入れるその端部に前記小球形端部へ
の結合およびそれからの切断に際して前記スロットの外
に拡張するように適合されたソケットを有し、上記拡張
を防止し前記ロッド部を結合状態にロックするために前
記ロッキングスリーブの内側円筒表面は前記ソケットの
その端部を密接に包囲している、上記実施態様(16)
記載の外科用具。
記第2の部分に固定れさた中空円筒スリーブを備え、前
記チューブの前記第1の部分はその上に円筒ブロックを
有し、該円筒ブロックは前記円筒スリーブの内側表面内
に受け入れられる外側円筒表面を有するコップ形解放端
を有し、前記コップ形解放端の弓形壁部はその上に形成
された放射状に延在する戻り止めタブを有し、前記戻り
止めタブは前記円筒スリーブの前記内側表面内の環状凹
部に解放可能にロックされており、前記円筒スリーブ内
に滑り可能に搭載され前記コップ形解放端内延在する第
1の円筒部と前記円筒スリーブの内側表面に滑り可能に
係合する第2の円筒部とをゆうするロッキングスリーブ
と、前記円筒ブロックに向けて前記ロッキングスリーブ
をバイアスするバネ手段とを具備し、前記ロッド手段は
前記円筒ブロック内の開口を介して滑り可能に延在する
第1のロッド部を備え、該第1のロッド部は前記コップ
形解放端内に延在する小球状端部を有し、前記ロッド手
段は更に円筒状プラグ内に搭載された第2のロッド部を
具備し、該円筒状プラグは中に搭載され且つ前記円筒ス
リーブに対して固定されていて前記第2のロッド部を滑
り可能に搭載する軸方向に延在する周辺スロットを有し
ており、前記第2のロッド部は円筒プラグ内に搭載され
た第2のロッド部を備え、前記円筒プラグは前記円筒ス
リーブ内に前記円筒スリーブに対して固定されており前
記第2のロッド部を滑り可能に搭載する軸方向に延在す
る周辺スロットを有しており、前記第2のロッド部は前
記小球形端部を受け入れるその端部に前記小球形端部へ
の結合およびそれからの切断に際して前記スロットの外
に拡張するように適合されたソケットを有し、上記拡張
を防止し前記ロッド部を結合状態にロックするために前
記ロッキングスリーブの内側円筒表面は前記ソケットの
その端部を密接に包囲している、上記実施態様(16)
記載の外科用具。
【0102】(18)前記運動伝達手段は複数のロッド
を含む、上記実施態様(16)記載の外科用具。 (19)前記マスター指は少なくとも一つの可動ヒンジ
を有し、前記スレーブ湯の各々は少なくとも一つの可動
ヒンジを有し、前記ヒンジは人体の指の指節間の関節に
対応しており、前記スレーブ指は前記ヒンジの移動によ
り把持されるべき対象のまわりで屈曲可能である、請求
項3記載の手動可能ハンド。
を含む、上記実施態様(16)記載の外科用具。 (19)前記マスター指は少なくとも一つの可動ヒンジ
を有し、前記スレーブ湯の各々は少なくとも一つの可動
ヒンジを有し、前記ヒンジは人体の指の指節間の関節に
対応しており、前記スレーブ指は前記ヒンジの移動によ
り把持されるべき対象のまわりで屈曲可能である、請求
項3記載の手動可能ハンド。
【0103】(20)前記マスター親指は2つの可動ヒ
ンジを有し、前記スレーブ親指は2つの可動ヒンジを有
しており、前記マスターおよびスレーブヒンジの少なく
とも一つは人体の親指の指節間の関節に対応しており、
前記スレーブ親指は前記ヒンジの移動により把持される
べき対象のまわりで屈曲可能である、上記実施態様(1
9)記載の手動可能ハンド。
ンジを有し、前記スレーブ親指は2つの可動ヒンジを有
しており、前記マスターおよびスレーブヒンジの少なく
とも一つは人体の親指の指節間の関節に対応しており、
前記スレーブ親指は前記ヒンジの移動により把持される
べき対象のまわりで屈曲可能である、上記実施態様(1
9)記載の手動可能ハンド。
【0104】(21)前記マスター指は互いに離れたり
近づいたりさせる手段を有し、前記スレーブ指は互いに
離れたり近づいたりさせる手段を有し、前記マスター指
と前記スレーブ指はその間で前記離れたり近づいたりす
ることの伝達のための前記運動伝達手段により動作上相
互結合している、上記実施態様(20)記載の手動可能
ハンド。
近づいたりさせる手段を有し、前記スレーブ指は互いに
離れたり近づいたりさせる手段を有し、前記マスター指
と前記スレーブ指はその間で前記離れたり近づいたりす
ることの伝達のための前記運動伝達手段により動作上相
互結合している、上記実施態様(20)記載の手動可能
ハンド。
【0105】(22)前記マスター親指は前記マスター
ハンドの前記ベース板に旋回自在に搭載されており、そ
れにより前記マスター親指は右手または左手のいずれか
を用いて操作員による使用のために横方向に旋回可能で
ある、上記実施態様(21)記載の手動可能ハンド。
ハンドの前記ベース板に旋回自在に搭載されており、そ
れにより前記マスター親指は右手または左手のいずれか
を用いて操作員による使用のために横方向に旋回可能で
ある、上記実施態様(21)記載の手動可能ハンド。
【0106】(23)前記マスターハンドのベース板は
長軸を有し、てのひら平面を備え、該てのひら平面は操
作員の手の様々な寸法に対して前記長軸に沿って調整可
能である、上記実施態様(22)記載の手動可能ハン
ド。
長軸を有し、てのひら平面を備え、該てのひら平面は操
作員の手の様々な寸法に対して前記長軸に沿って調整可
能である、上記実施態様(22)記載の手動可能ハン
ド。
【0107】(24)前記シャフトは、前記シャフトと
前記スレーブハンドを、前記シャフトの末端部および前
記マスターハンドと結合および分離させる高速結合装置
を含み、前記結合装置は前記シャフトを遠く前記運動伝
達手段を結合および分離させる手段を含んでいる、上記
実施態様(23)記載の手動可能ハンド。
前記スレーブハンドを、前記シャフトの末端部および前
記マスターハンドと結合および分離させる高速結合装置
を含み、前記結合装置は前記シャフトを遠く前記運動伝
達手段を結合および分離させる手段を含んでいる、上記
実施態様(23)記載の手動可能ハンド。
【0108】(25)前記手首の各々は前記軸の中心軸
からのピボット点オフセットと関節点を備え、前記運動
伝達手段は前記手首の運動のための前関節点に動作的に
取り付けられており、前記スレーブ手首は前記運動伝達
手段により伝達された前記マスター手首の運動に応答し
て並列に運動可能である、上記実施態様(24)記載の
手動可能ハンド。
からのピボット点オフセットと関節点を備え、前記運動
伝達手段は前記手首の運動のための前関節点に動作的に
取り付けられており、前記スレーブ手首は前記運動伝達
手段により伝達された前記マスター手首の運動に応答し
て並列に運動可能である、上記実施態様(24)記載の
手動可能ハンド。
【0109】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、外科医の指に離脱可能に取り付けられたマ
スターハンドと、このマスターハンドの運動に反応する
スレーブハンドを備えた手導可能外科手術用ハンドを実
現したので、熟練したデリケートな外科手術の制御を、
腹腔鏡を用いて実現することが可能になる。さらに、外
科医の手を患者の体内に実際に挿入することなしに、複
雑でデリケートな手術を行うことが可能になる。
明によれば、外科医の指に離脱可能に取り付けられたマ
スターハンドと、このマスターハンドの運動に反応する
スレーブハンドを備えた手導可能外科手術用ハンドを実
現したので、熟練したデリケートな外科手術の制御を、
腹腔鏡を用いて実現することが可能になる。さらに、外
科医の手を患者の体内に実際に挿入することなしに、複
雑でデリケートな手術を行うことが可能になる。
【図1】 図1は本発明による手動可能な外科用ハンド
の斜視図である。
の斜視図である。
【図2】 図2は操作された位置での親指とその他の指
を備えた図1に示すハンドの斜視図である。
を備えた図1に示すハンドの斜視図である。
【図3】 図3は図1に示す外科用ハンドのマスターハ
ンド部分の展開斜視図である。
ンド部分の展開斜視図である。
【図4】 図4は本発明のマスターハンド部分の部分断
面図である。
面図である。
【図5】 図5は本発明のスレーブハンド部分の展開斜
視図である。
視図である。
【図6】 図6A乃至図6Eは本発明の結合アセンブリ
を結合していない状態で示した断面図である。
を結合していない状態で示した断面図である。
【図7】 図7は部分的に結合した状態での結合を示す
図6と同様の断面図である。
図6と同様の断面図である。
【図8】 図8はより進行した結合状態での結合を示す
結合アセンブリの断面図である。
結合アセンブリの断面図である。
【図9】 図9は完全に結合した状態での結合アセンブ
リを示す結合アセンブリの断面図である。
リを示す結合アセンブリの断面図である。
【図10】 図10は図6乃至図9に示した結合アセン
ブリの一部品を示す正面図である。
ブリの一部品を示す正面図である。
【図11】 図11は図10の13−13線に沿った断
面図である。
面図である。
【図12】 図12は図6乃至図9に示した結合アセン
ブリの一部品を示す側面図である。
ブリの一部品を示す側面図である。
【図13】 図13は図12の15−15線方向から見
た側面図である。
た側面図である。
【図14】 図14は図13の16−16線方向から見
た側面図である。
た側面図である。
【図15】 図15は図17の17−17線方向から見
た側面図である。
た側面図である。
【図16】 図16は図15の18−18線方向から見
た側面図である。
た側面図である。
【図17】 図17は図6乃至図9に示した結合アセン
ブリの一部品を示す側面図である。
ブリの一部品を示す側面図である。
【図18】 図18は図6乃至図9に示した結合アセン
ブリの一部品を示す側面図である。
ブリの一部品を示す側面図である。
【図19】 図19は図18の21−21線に沿った断
面図である。
面図である。
【図20】 図20は図6乃至図9に示した結合アセン
ブリの一部品を示す側面図である。
ブリの一部品を示す側面図である。
【図21】 図21は図6乃至図9に示した結合アセン
ブリの一部品を示す側面図である。
ブリの一部品を示す側面図である。
【図22】 図22は図6乃至図9に示した結合アセン
ブリの一部品を示す側面図である。
ブリの一部品を示す側面図である。
【図23】 図23は図24の25−25線に沿った断
面図である。
面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも一つのマスター制御指と、該
マスター制御指を人体の手の指に離脱可能に取り付ける
手段と、前記マスター制御指をその基部端部で搭載する
ベース手段を有する伸長チューブと、該チューブの末端
端部上に搭載された指搭載手段上に搭載された少なくと
も一つの被制御スレーブ指と、運動伝達手段とを具備
し、前記マスター制御指は該マスター制御指を第1およ
び第2の指骨に分割する少なくとも一つの指節間関節ヒ
ンジを有し、その全ては人体の指節間関節および指骨に
対応しており、前記制御指は人体の指の伸長した位置と
屈曲した位置とに対応する伸長した位置と屈曲した位置
の間で関節接合可能であり、前記チューブはその末端端
部に前記被制御スレーブ指をとうさいする手段を有し、
該被制御スレーブ指は該スレーブ指を第1および第2の
指骨に分割する少なくとも一つの指節間関節ヒンジを有
し、前記スレーブ指は前記制御指の指の伸長した位置と
屈曲した位置とに対応する伸長した位置と屈曲した位置
の間で関節接合可能であり、前記運動伝達手段は、前記
マスター制御指を前記被制御スレーブ指に結合させてい
る前記チューブにより担持され、前記指骨の移動に反応
して前記制御指の指骨の各々の運動を、前記制御指の指
骨と前記被制御指の指骨との間の移動で1対1対応に、
独立に前記被制御指の指骨の各々に伝達するものであ
る、腹腔鏡外科技術の遂行のための手動可能外科手術用
ハンド。 - 【請求項2】 患者のカニューレで決められた部分を通
る腹腔鏡による外科手術遂行用の外科用具において、前
記外科用具は外科手術位置にアクセスするための前記カ
ニューレを貫通するように適合されているチューブを有
しており、該チューブはその一端に操作員により制御さ
れるように適合された手動で制御される手段を有し他の
端部に前記位置における外科手術を遂行するように適合
された被制御装置を有し、その結合の中で、改良点は、
迅速な切断と結合の実行にあり、前記チューブを第1お
よび第2の部分に分割して前記人手により制御される手
段を前記被制御装置から分離可能にし、それにより人手
により制御される手段を様々な被制御装置に採用可能に
する外科用具。 - 【請求項3】 操作員の指を離脱可能に保持する手段を
有し、操作員の指の動きに応じて移動可能な少なくとも
一つの機械的マスター指と、 操作員の親指を離脱可能に保持し親指の動きに応じて移
動可能な機械的マスター親指であって、前記マスター指
とマスター親指とはマスター制御ハンド上にあり、前記
マスター指とマスター親指とは機械的マスターハンドの
ベース板に移動可能に取り付けられ、それにより前記マ
スター指の各々とマスター親指は操作員の手の相同運動
により制御されるようにしたものと、 前記マスター指と前記マスター親指との各々に取り付け
られて前記マスター指と前記マスター親指の運動を被制
御スレーブハンドに伝達する運動伝達手段と、 前記運動伝達手段に結合しその運動に反応する少なくと
も一つの機械的スレーブ指であって、該スレーブ指は前
記スレーブハンドに搭載されているものと、 前記運動伝達手段に結合しその運動に反応する機械的ス
レーブ親指であって、該機械的スレーブ親指は前記スレ
ーブハンドに搭載されており、前記運動伝達手段の運動
は前記マスター指と前記マスター親指の運動に反応して
駆動され、それにより各マスター指と各マスター親指は
前記運動伝達手段により相同のスレーブ指およびスレー
ブ親指に結合され、前記スレーブ指と前記スレーブ親指
は前記スレーブハンドのベース板上に搭載されているも
のと、 長軸と基部に近い端部と末端端部とを有する中空伸長シ
ャフトとを具備し、 該基部に近い端部は第1の手首により前記マスターハン
ドに取り付けられており、前記末端端部は第2の手首に
より前記スレーブハンドに取り付けられており、前記手
首は前記操作員の手の動きに応答して回転可能に移動で
きるものであり、前記手首は前記運動伝達手段の他を経
由して平行な相互結合しており、 前記運動伝達手段は前記シャフトの中空部分を介して前
記マスターハンドと前記スレーブハンドとを結合し、前
記シャフトは前記スレーブハンドと前記シャフトの部分
を腹腔鏡による手術において用いられるカニューレへの
挿入に相応した外径を有している、腹腔鏡による外科手
術用手動可能ハンド。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/099,675 US5441494A (en) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | Manipulable hand for laparoscopy |
US099675 | 1993-07-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07194601A true JPH07194601A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=22276092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6197805A Pending JPH07194601A (ja) | 1993-07-29 | 1994-07-29 | 手動可能外科手術用ハンド、外科用具および腹腔鏡による外科手術用手動可能ハンド |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5441494A (ja) |
EP (1) | EP0640319B1 (ja) |
JP (1) | JPH07194601A (ja) |
AT (1) | ATE153844T1 (ja) |
AU (1) | AU674418B2 (ja) |
CA (1) | CA2129259A1 (ja) |
DE (1) | DE69403583T2 (ja) |
ES (1) | ES2104277T3 (ja) |
GR (1) | GR940100379A (ja) |
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