應(yīng)，其中，在該恢復(fù)流程中，使這些臂中的至少一方進(jìn)行動作。
[0040]發(fā)明效果
[0041]根據(jù)本發(fā)明，發(fā)揮了如下效果:不需要針對每個(gè)從動臂的專用的主臂，也能夠直觀地對具有任意的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的從動臂進(jìn)行操作。
【附圖說明】
[0042]圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的醫(yī)療用系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的外觀圖。
[0043]圖2是圖1的醫(yī)療用系統(tǒng)所具有的機(jī)械手的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0044]圖3是示出圖2的機(jī)械手的前端部分的外觀圖。
[0045]圖4是示出圖1的操作輸入部所具有的主臂的外觀圖。
[0046]圖5是示意性地示出左右從動臂和左右主臂的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的圖。
[0047]圖6是說明圖5的從動臂在第一控制模式中的動作的圖。
[0048]圖7是說明圖5的從動臂在第二控制模式中的動作的圖。
[0049]圖8是示出圖1的醫(yī)療用系統(tǒng)的控制部對機(jī)械手的控制方法的流程圖。
[0050]圖9是示出圖8的第一控制模式例程的流程圖。
[0051]圖10是示出圖8的第二控制模式例程的流程圖。
[0052]圖11是對第二控制模式的第一變形例的從動臂的動作進(jìn)行說明的圖。
[0053]圖12是對第二控制模式的第二變形例的從動臂的動作進(jìn)行說明的圖。
[0054]圖13是示意性地示出中央從動臂的變形例的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的圖。
[0055]圖14A是對第二控制模式的第三變形例的從動臂的動作進(jìn)行說明的圖。
[0056]圖14B是對第二控制模式的第三變形例的從動臂的另一個(gè)動作進(jìn)行說明的圖。
[0057]圖15是對第二控制模式的第三變形例的從動臂的另一個(gè)動作進(jìn)行說明的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058]以下，參照附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的醫(yī)療用系統(tǒng)100進(jìn)行說明。
[0059]如圖1所示，本實(shí)施方式的醫(yī)療用系統(tǒng)100具有插入患者P的體內(nèi)的從動機(jī)械手I以及配置于患者P橫臥的手術(shù)臺的周邊的操作輸入部2和控制部3。
[0060]首先，對醫(yī)療用系統(tǒng)100的概要進(jìn)行說明。如后述的那樣，在從動機(jī)械手I的前端設(shè)置有內(nèi)窺鏡5和從動臂6L、6R、6C。如果手術(shù)者Op從肛門向患者P的體內(nèi)插入從動機(jī)械手1，并且一邊通過設(shè)置于操作輸入部2的顯示部12觀察內(nèi)窺鏡5所拍攝的體內(nèi)的圖像，一邊對操作輸入部2進(jìn)行操作，則控制部3根據(jù)在操作輸入部2中進(jìn)行的操作來對從動機(jī)械手I進(jìn)行控制。由此，手術(shù)者Op能夠?qū)ξ挥隗w內(nèi)的從動機(jī)械手I進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，并通過從動機(jī)械手I所具有的從動臂6L、6R、6C對體內(nèi)進(jìn)行處置。
[0061]接下來，對醫(yī)療用系統(tǒng)100的各結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0062]如圖2所示，從動機(jī)械手I具有插入體內(nèi)的細(xì)長軟性部4以及設(shè)置于該軟性部4的前端的內(nèi)窺鏡5和3個(gè)從動臂6L、6R、6C。
[0063]另外，在本實(shí)施方式中，雖然對軟性的從動機(jī)械手I進(jìn)行了說明，但從動機(jī)械手I也可以具有硬性的插入部來替代軟性部4。
[0064]圖3是示出從動機(jī)械手I的前端部分的外觀圖。
[0065]如圖3所示，內(nèi)窺鏡5通過使前端部分彎曲成大致S字形狀而能夠俯瞰拍攝在軟性部4的徑向上排列的三個(gè)從動臂6L、6R、6C。
[0066]3個(gè)從動臂中的2個(gè)是安裝于軟性部4的前端的左從動臂(第一從動臂)6L和右從動臂(第一從動臂)6R。在這些從動臂6L、6R的前端分別設(shè)置有前端處置部8L、8R(例如把持生物組織的鉗子)。
[0067]剩余的I個(gè)從動臂是經(jīng)由形成于軟性部4內(nèi)的通道(省略圖示)而配置于軟性部4的前端側(cè)的任意的從動臂(第二從動臂)6C。通道從軟性部4的前端貫通至設(shè)置于軟性部4的基端部分的端口 9。從端口 9向通道內(nèi)插入的中央從動臂6C從在左從動臂6L和右從動臂6R之間開口的通道的開口部突出，配置于右從動臂6R和左從動臂6L之間。在中央從動臂6C的前端也與左右從動臂6L、6R同樣地設(shè)置有前端處置部8C(例如電手術(shù)刀)。
[0068]三個(gè)從動臂6L、6R、6C在設(shè)有上述端口 9的分支部10分支，如圖1所示，分別與控制部3連接。
[0069]另外，在本例中，對左右從動臂6L、6R是安裝于軟性部4的前端的臂的情況進(jìn)行了說明，但是也可以取而代之，而與上述說明的中央從動臂6C同樣地，是從通道的開口部突出配置，并且能夠穿過通道插拔更換多個(gè)從動臂的結(jié)構(gòu)。
[0070]操作輸入部2具有兩個(gè)主臂IlL和IlR以及顯示部12。
[0071]如圖4所示，主臂是與左從動臂6L對應(yīng)的左主臂IlL和與右從動臂6R對應(yīng)的右主臂I IR。
[0072]圖5示意性地示出左右從動臂6L、6R和左右主臂11L、11R的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。如圖5所示，各主臂11L、IlR具有與對應(yīng)的從動臂6L、6R所具有的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)相似構(gòu)造的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。
[0073]在本例中，各從動臂6L、6R從根部側(cè)依次具有橫滾關(guān)節(jié)Jl ’、偏擺關(guān)節(jié)J2’、橫滾關(guān)節(jié)J3’以及偏擺關(guān)節(jié)J4’。同樣地，各主臂11L、IlR也從根部側(cè)依次具有橫滾關(guān)節(jié)J1、偏擺關(guān)節(jié)J2、橫滾關(guān)節(jié)J3以及偏擺關(guān)節(jié)J4。橫滾關(guān)節(jié)Jl’、J3’、Jl、J3從各臂6L、6R、11L、11R的根部至前端繞著在臂6L、6R、11L、11R的長度方向上延伸的橫滾軸旋轉(zhuǎn)。偏擺關(guān)節(jié)J2’、J4’、J2、J4繞著與橫滾軸垂直的(在圖5中，與紙面垂直的)偏軸旋轉(zhuǎn)。并且，左從動臂6L和左主臂IlL的相鄰的關(guān)節(jié)間的距離的比是相同的，右從動臂6R與右主臂IlR的相鄰的關(guān)節(jié)間的距離的比是相同的。
[0074]在主臂11L、11R的各關(guān)節(jié)Ji(i = 1、2、3、4)上設(shè)置有編碼器那樣的角度檢測器。操作輸入部2通過角度檢測器檢測各關(guān)節(jié)Ji的角度的變化量Θ i(i = 1、2、3、4)，并將檢測出的4個(gè)變化量Θ i作為操作信號而向控制部3輸出。
[0075]控制部3根據(jù)從操作輸入部2接收到的各主臂11L、IlR的操作信號而生成用于驅(qū)動各從動臂6L、6R，6C的各關(guān)節(jié)Ji’的驅(qū)動信號，并將所生成的驅(qū)動信號向從動機(jī)械手I發(fā)送。從動機(jī)械手I根據(jù)控制信號使各關(guān)節(jié)Ji’旋轉(zhuǎn)，由此，使各從動臂6L、6R、6C進(jìn)行動作。
[0076]并且，本實(shí)施方式的醫(yī)療用系統(tǒng)100具有對各主臂11L、11R的操作對象進(jìn)行切換的操作對象切換部13。操作對象切換部13是例如設(shè)置于操作輸入部2并且被手術(shù)者Op操作的開關(guān)。操作對象切換部13使左主臂IlL的操作對象在左從動臂6L與中央從動臂6C之間切換，使右主臂IlR的操作對象在右從動臂6R與中央從動臂6C之間切換。
[0077]另外，該操作對象的切換可以是，手術(shù)者Op預(yù)先設(shè)定切換對象，當(dāng)手術(shù)者Op按下開關(guān)時(shí)，切換成其初始設(shè)定的切換對象。或者，手術(shù)者Op可以在操作過程中通過操作面板等來設(shè)定并切換作為切換對象的當(dāng)前使用的從動臂和要新使用的從動臂。
[0078]將表示操作對象切換部所選擇的從動臂的信號向控制部3發(fā)送，控制部3將各主臂11L、11R的操作對象設(shè)定為接收到的信號所指定的從動臂6L、6R、6C。S卩，手術(shù)者Op在想要操作中央從動臂6C時(shí)，通過操作對象切換部13將左右主臂的11L、11R中的一方的操作對象切換為中央從動臂6C，由此，能夠使用左主臂IlL或者右主臂IlR來操作中央從動臂6。
[0079]這里，控制部3根據(jù)操作對象切換部13所選擇的從動臂6L、6R、6C的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)相對于對應(yīng)的主臂11L、11R的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)是否是大致相似構(gòu)造來選擇“第一控制模式”或者“第二控制模式”，并通過所選擇的模式控制從動臂6L、6R、6C。接下來，詳細(xì)地說明該控制部3對從動機(jī)械手I的控制方法。
[0080]“第一控制模式”是使左右從動臂6L、6R的整體追隨左右主臂11L、IlR的整體的動作的模式。具體來說，如圖6所示，控制部3使從動臂6L、6R的各關(guān)節(jié)Ji’旋轉(zhuǎn)與主臂11L、IlR的各關(guān)節(jié)Ji的變化量Θ i相同的量。
[0081]控制部3在通過操作對象切換部13選擇左從動臂6L作為左主臂IlL的操作對象的情況下，通過“第一控制模式”控制左從動臂6L。同樣地，控制部3在通過操作對象切換部13選擇右從動臂6R作為右主臂IlR的操作對象的情況下，通過“第一控制模式”控制右從動臂6R。
[0082]“第二控制模式”是使中央從動臂6C的前端追隨左右主臂11L、IlR的前端的動作的模式。具體來說，控制部3使用從操作輸入部2接收到的各關(guān)節(jié)Ji的變化量θ i來進(jìn)行主臂11L、11R的順運(yùn)動學(xué)的計(jì)算，由此，如圖7所示，計(jì)算主臂11L、11R的動作坐標(biāo)系中的主臂11L、11R的前端的各方向移動量dx、dy