本發(fā)明涉及如下的機(jī)械手和機(jī)械手系統(tǒng):能夠通過使關(guān)節(jié)彎折而彎曲,進(jìn)行各種處置等。
背景技術(shù):
例如,廣泛使用如下的機(jī)械手:將處置器具插入到患者的體腔內(nèi),利用線等對(duì)處置器具前端進(jìn)行牽拉而使其彎曲,對(duì)體腔內(nèi)的臟器進(jìn)行觀察,或者進(jìn)行治療。在手術(shù)時(shí),多數(shù)情況下將用于觀察的內(nèi)窺鏡、把持組織的鉗子或切除組織的電手術(shù)刀等多個(gè)處置器具插入到體腔內(nèi)。
以往,在這樣的機(jī)械手中,公開了如下構(gòu)造:將引導(dǎo)線配置成在基底部件之間交叉并將引導(dǎo)線的端部固定,由此引導(dǎo)線一邊約束基底部件間的關(guān)節(jié)的動(dòng)作,一邊使基底部件滾動(dòng)接觸地進(jìn)行動(dòng)作(專利文獻(xiàn)1)。在這樣的構(gòu)造中,對(duì)于關(guān)節(jié)彎折時(shí)的基底部件打滑這樣的動(dòng)作,由引導(dǎo)線來承受該負(fù)荷,因此基底部件不會(huì)打滑。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:美國專利第5784542號(hào)說明書
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
但是,在專利文獻(xiàn)1所記載的機(jī)械手的構(gòu)造中,在至少由3個(gè)基底部件構(gòu)成兩個(gè)關(guān)節(jié)的情況下,需要分別將在基底部件之間交叉的引導(dǎo)線的端部固定。因此,必須將4條引導(dǎo)線固定在8個(gè)部位上,由于部件件數(shù)變多,構(gòu)造復(fù)雜化,所以在組裝上花費(fèi)時(shí)間。
本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的,提供如下的機(jī)械手和機(jī)械手系統(tǒng):能夠使部件件數(shù)變少,以簡單的構(gòu)造容易地進(jìn)行組裝,能夠順利地進(jìn)行動(dòng)作。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)械手的特征在于,該機(jī)械手具有:
操作部;以及
彎曲部,其通過所述操作部的操作而彎曲,
所述彎曲部具有:
第1連桿部件,其具有第1圓弧狀部;
第2連桿部件,其具有第2圓弧狀部;
中間連桿部件,其安裝在所述第1連桿部件與所述第2連桿部件之間;
第1連結(jié)部件,其將所述第1連桿部件和所述中間連桿部件連結(jié);
第2連結(jié)部件,其將所述第2連桿部件和所述中間連桿部件連結(jié);以及
規(guī)定部件,其被規(guī)定成在從所述第1連桿部件的所述第1圓弧狀部到所述中間連桿部件的所述第1中間圓弧狀部之間交叉卷繞,在從所述第2連桿部件的所述第2圓弧狀部到所述中間連桿部件的所述第2中間圓弧狀部之間交叉卷繞,使所述第1圓弧狀部和所述第1中間圓弧狀部以及所述第2圓弧狀部和所述第2中間圓弧狀部滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)械手中,所述規(guī)定部件是在所述第1連桿部件的所述第1圓弧狀部與所述中間連桿部件的所述第1中間圓弧狀部之間交叉并且在所述第2連桿部件的所述第2圓弧狀部與所述中間連桿部件的所述第2中間圓弧狀部之間交叉的線狀部件。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)械手中,
所述線狀部件緊固在所述中間連桿部件上。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)械手中,
所述線狀部件緊固在所述第1連桿部件上。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)械手中,
所述線狀部件緊固在所述第2連桿部件上。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)械手中,
所述線狀部件的兩端緊固在所述中間連桿部件上。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)械手中,
所述線狀部件具有第1線狀部件和第2線狀部件,
所述第1線狀部件的一端緊固在所述第1連桿部件上,從所述第1圓弧狀部卷繞在所述中間連桿部件的所述第1中間圓弧狀部上,從所述第1中間圓弧狀部卷繞在所述第2中間圓弧狀部上,從所述第2中間圓弧狀部卷繞在所述第2連桿部件的所述第2圓弧狀部上,所述第1線狀部件的另一端緊固在所述第2連桿部件上,
所述第2線狀部件的一端緊固在所述第1連桿部件上,從所述第1圓弧狀部卷繞在所述中間連桿部件的所述第1中間圓弧狀部上,從所述第1中間圓弧狀部卷繞在所述第2中間圓弧狀部上,從所述第2中間圓弧狀部卷繞在所述第2連桿部件的所述第2圓弧狀部上,所述第1線狀部件的另一端緊固在所述第2連桿部件上,
所述第1線狀部件和所述第2線狀部件在所述第1連桿部件的所述第1圓弧狀部與所述中間連桿部件的所述第1中間圓弧狀部之間交叉,在所述第2連桿部件的所述第2圓弧狀部與所述中間連桿部件的所述第2中間圓弧狀部之間交叉。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)械手中,
所述線狀部件配設(shè)在形成于所述中間連桿部件的槽中。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)械手中,
所述中間連桿部件具有對(duì)所述線狀部件的張力進(jìn)行調(diào)整的張力調(diào)整部。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)械手系統(tǒng)的特征在于,該機(jī)械手系統(tǒng)具有:
權(quán)利要求1至9所述的機(jī)械手,其在所述彎曲部中具有處置器具和內(nèi)窺鏡;
圖像處理部,其對(duì)從所述內(nèi)窺鏡獲得的圖像信號(hào)進(jìn)行圖像處理;以及
顯示部,其顯示從所述圖像處理部發(fā)送的影像信號(hào)。
發(fā)明效果
根據(jù)該方式的機(jī)械手和機(jī)械手系統(tǒng),能夠使部件件數(shù)變少,以簡單的構(gòu)造容易地進(jìn)行組裝,能夠順利地進(jìn)行動(dòng)作。
附圖說明
圖1示出本實(shí)施方式的機(jī)械手。
圖2示出本實(shí)施方式的機(jī)械手的彎曲部的一部分。
圖3示出第1實(shí)施方式的機(jī)械手的彎曲部的一部分。
圖4示出第1實(shí)施方式的機(jī)械手的彎曲部的動(dòng)作例。
圖5示出第1實(shí)施方式的規(guī)定部件的卷繞方法的其他例。
圖6示出第2實(shí)施方式的機(jī)械手的彎曲部的一部分的一例。
圖7示出第2實(shí)施方式的規(guī)定部件的卷繞方法的其他例。
圖8示出第3實(shí)施方式的機(jī)械手的彎曲部的一部分。
圖9示出第4實(shí)施方式的機(jī)械手的彎曲部的一部分。
圖10示出第5實(shí)施方式的機(jī)械手的彎曲部的一部分。
圖11示出第6實(shí)施方式的機(jī)械手的彎曲部的一部分。
圖12示出第6實(shí)施方式的變形例的機(jī)械手1的彎曲部4的一部分。
圖13示出與規(guī)定部件的安裝有關(guān)的構(gòu)造的一例。
圖14示出與規(guī)定部件的張力調(diào)整有關(guān)的構(gòu)造的一例。
圖15示出應(yīng)用了本實(shí)施方式的機(jī)械手的機(jī)械手系統(tǒng)。
圖16示出本實(shí)施方式的機(jī)械手的前端部的一例。
圖17示出應(yīng)用了本實(shí)施方式的機(jī)械手的機(jī)械手系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下,對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1示出本實(shí)施方式的機(jī)械手1。
本實(shí)施方式的機(jī)械手1具有:主體部2;長條部3,其從主體部2延伸;彎曲部4,其與長條部3連接;以及線等動(dòng)力傳遞部5,其傳遞使彎曲部4進(jìn)行動(dòng)作的動(dòng)力。
主體部2具有:由馬達(dá)和齒輪等構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)部2a,其產(chǎn)生傳遞給動(dòng)力傳遞部5的動(dòng)力;以及驅(qū)動(dòng)操作部2b,其對(duì)驅(qū)動(dòng)部2a進(jìn)行操作。主體部2是對(duì)驅(qū)動(dòng)部2a進(jìn)行收納的盒狀的部分。在第1實(shí)施方式中,對(duì)動(dòng)力傳遞部5進(jìn)行收納的長條部3從主體部2延伸。在長條部3的前端安裝有能夠相對(duì)于長條部3屈曲或彎曲的彎曲部4。動(dòng)力傳遞部5具有由線等構(gòu)成的第1動(dòng)力傳遞部件5a和第2動(dòng)力傳遞部件5b,它們的一端側(cè)均安裝在彎曲部4上,貫穿插入在長條部3的內(nèi)部,另一端側(cè)均安裝在驅(qū)動(dòng)部2a上。
關(guān)于這樣的構(gòu)造的機(jī)械手1,在通常時(shí)通過對(duì)驅(qū)動(dòng)操作部2b進(jìn)行操作而使彎曲部4彎曲。當(dāng)對(duì)驅(qū)動(dòng)操作部2b進(jìn)行操作時(shí),驅(qū)動(dòng)部2a進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)部2a所產(chǎn)生的動(dòng)力對(duì)第1動(dòng)力傳遞部件5a或第2動(dòng)力傳遞部件5b進(jìn)行牽拉。被牽拉的動(dòng)力傳遞部5在長條部3內(nèi)移動(dòng),對(duì)彎曲部4的一方進(jìn)行牽拉。并且,使彎曲部4彎曲。
圖2示出第1實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4的一部分。
本實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4具有至少1個(gè)關(guān)節(jié)部10。關(guān)節(jié)部10具有:第1連桿部件11;第2連桿部件12;中間連桿部件13,其安裝在第1連桿部件11與第2連桿部件12之間;第1連結(jié)部件21,其將第1連桿部件11和中間連桿部件13連結(jié);第2連結(jié)部件22,其將第2連桿部件12和中間連桿部件13連結(jié);以及規(guī)定部件30,其由卷繞在第1連桿部件11、第2連桿部件12和中間連桿部件13上的線狀部件等構(gòu)成。另外,彎曲部4也可以由多個(gè)關(guān)節(jié)部10形成。
圖3示出第1實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4的一部分。
在第1實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4中,相對(duì)于1個(gè)關(guān)節(jié)部10,2根規(guī)定部件30通過6個(gè)部位的緊固部50而緊固在第1連桿部件11、第2連桿部件12和中間連桿部件13上。
第1連桿部件11具有第1圓弧狀部11a、第1端面11b、一側(cè)第1角部11c、以及另一側(cè)第1角部11d。第2連桿部件12具有第2圓弧狀部12a、第2端面12b、一側(cè)第2角部12c、以及另一側(cè)第2角部12d。并且,中間連桿部件13具有與第1圓弧狀部11a接觸的第1中間圓弧狀部13a、與第2圓弧狀部12a接觸的第2中間圓弧狀部13b、一側(cè)中間面13c、以及另一側(cè)中間面13d。
連結(jié)部件20具有:第1連結(jié)部件21,其將第1連桿部件11和中間連桿部件13連結(jié);以及第2連結(jié)部件22,其將第2連桿部件12和中間連桿部件13連結(jié)。另外,相對(duì)于將連結(jié)部件20的各旋轉(zhuǎn)中心連接的線c,將一側(cè)設(shè)為a,將另一側(cè)設(shè)為b。
緊固部50具有:第1連桿一側(cè)緊固部51a,其形成在第1連桿部件11的一側(cè)a;第1連桿另一側(cè)緊固部51b,其形成在第1連桿部件11的另一側(cè)b;第2連桿一側(cè)緊固部52a,其形成在第2連桿部件11的一側(cè)a;第2連桿另一側(cè)緊固部52b,其形成在第2連桿部件11的另一側(cè)b;中間連桿一側(cè)緊固部53a,其形成在中間連桿部件13的一側(cè)a;以及中間連桿另一側(cè)緊固部53b,其形成在中間連桿部件13的另一側(cè)b。緊固部50通過鉚接或釬焊等而構(gòu)成。
例如,第1連桿部11的緊固部50的第1連桿一側(cè)緊固部51a形成在一側(cè)第1角部11c,第1連桿另一側(cè)緊固部51b形成在另一側(cè)第1角部11d。同樣地,第2連桿部12的緊固部50的第2連桿一側(cè)緊固部52a形成在一側(cè)第2角部12c,第2連桿另一側(cè)緊固部52b形成在另一側(cè)第2角部12d。并且,中間連桿部13的緊固部50的中間連桿一側(cè)緊固部53a形成在一側(cè)中間面13c上,中間連桿另一側(cè)緊固部53b形成在另一側(cè)中間面13d上。
在圖3所示的例子中,使用2根規(guī)定部件30。即,規(guī)定部件30具有由線狀部件等構(gòu)成的第1規(guī)定部件31和第2規(guī)定部件32。
第1規(guī)定部件31的一端緊固在第1連桿部件11的一側(cè)a的第1連桿一側(cè)緊固部51a上,卷繞在第1圓弧狀部11a的至少一側(cè)a的一部分上。接著,第1規(guī)定部件31卷繞在中間連桿部件13的第1中間圓弧狀部13a的至少另一側(cè)b的一部分上,卷繞在第2中間圓弧狀部13b的至少另一側(cè)b的一部分上。接著,第1規(guī)定部件31卷繞在第2連桿部件12的第2圓弧狀部12a的至少一側(cè)a的一部分上,緊固在一側(cè)a的第2連桿一側(cè)緊固部52a上。并且,第1規(guī)定部件31緊固在中間連桿另一側(cè)緊固部53b上,該中間連桿另一側(cè)緊固部53b形成在中間連桿部件13的另一側(cè)b。
第2規(guī)定部件32的一端緊固在第1連桿部件11的另一側(cè)b的第1連桿另一側(cè)緊固部51b上,卷繞在第1圓弧狀部11a的至少另一側(cè)b的一部分上。接著,第2規(guī)定部件32卷繞在中間連桿部件13的第1中間圓弧狀部13a的至少一側(cè)a的一部分上,卷繞在第2中間圓弧狀部13b的至少一側(cè)a的一部分上。接著,第2規(guī)定部件32卷繞在第2連桿部件12的第2圓弧狀部12a的至少另一側(cè)b的一部分上,緊固在另一側(cè)b的第2連桿另一側(cè)緊固部52b上。并且,第2規(guī)定部件31緊固在中間連桿一側(cè)緊固部53a上,該中間連桿一側(cè)緊固部53a形成在中間連桿部件13的一側(cè)a的面上。
圖4示出第1實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4的動(dòng)作例。
圖4示出將來自圖1所示的驅(qū)動(dòng)部2a的動(dòng)力傳遞給動(dòng)力傳遞部5而使彎曲部4的前端側(cè)向另一側(cè)b彎曲的狀態(tài)。第1規(guī)定部件31和第2規(guī)定部件32分別被配置為在第1連桿部件11、第2連桿部件12和中間連桿部件13之間交叉,緊固在各緊固部50上。因此,成為如下構(gòu)造:第1規(guī)定部件31和第2規(guī)定部件3至少對(duì)第1連桿部件11、第2連桿部件12和中間連桿部件13之間的關(guān)節(jié)的動(dòng)作進(jìn)行約束,并且使它們不會(huì)打滑地滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行動(dòng)作。
這樣,根據(jù)第1實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4,能夠使部件件數(shù)變少,以簡單的構(gòu)造容易地進(jìn)行組裝。
另外,在圖4所示的例子中,使用了2根規(guī)定部件30,但也可以由1根~4根構(gòu)成。
圖5示出第1實(shí)施方式的規(guī)定部件30的卷繞方法的其他例。
圖5的(a)示出規(guī)定部件30為1根的情況,圖5的(b)示出規(guī)定部件30為3根的情況,圖5的(c)示出規(guī)定部件30為4根的情況。
在圖5的(a)所示的例子中,只要對(duì)規(guī)定部件30進(jìn)行卷繞,并將規(guī)定部件30的一端和另一端緊固在6個(gè)緊固部50中的任意緊固部上即可。在圖5的(b)所示的例子中,將圖3所示的第2規(guī)定部件32分割成將第1連桿部件11和中間連桿部件13連接的部分32a和將第2連桿部件12和中間連桿部件13連接的部分32b這兩個(gè)部分,由3根規(guī)定部件30形成規(guī)定部件30。在圖5的(c)所示的例子中,將圖5的(b)所示的例子的第1規(guī)定部件31分割成將第1連桿部件11和中間連桿部件13連接的部分31a和將第2連桿部件12和中間連桿部件13連接的部分32b這兩個(gè)部分,由4根規(guī)定部件30形成規(guī)定部件30。
圖6示出第2實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4的一部分的一例。
在第2實(shí)施方式的彎曲部4中,考慮了規(guī)定部件30為1根~4根的情況。這里,對(duì)規(guī)定部件30為2根的情況進(jìn)行說明。
在第2實(shí)施方式的情況下,考慮了如下的圖6的(a)所示的第1緊固形式和圖6的(b)所示的第2緊固形式,在圖6的(a)所示的第1緊固形式中,第1規(guī)定部件31的一端和第2規(guī)定部件32的一端都通過第1連桿緊固部51而緊固在第1連桿部件11的第1端面11b上,第1規(guī)定部件31的另一端和第2規(guī)定部件32的另一端都通過第2連桿緊固部52而緊固在第2連桿部件12的第2端面12b上,在圖6的(b)所示的第2緊固形式中,第1規(guī)定部件31的一端和第2規(guī)定部件32的一端都緊固在中間連桿另一側(cè)緊固部53b上,第1規(guī)定部件31的另一端和第2規(guī)定部件32的另一端都緊固在中間連桿一側(cè)緊固部53a,其中,該中間連桿另一側(cè)緊固部53b形成在中間連桿部件13的另一側(cè)中間面13d上,該中間連桿一側(cè)緊固部53a形成在中間連桿部件13的一側(cè)中間面13c上。
例如,在第1緊固形式的情況下,第1規(guī)定部件31從第1連桿部件11的第1端面11b的第1連桿緊固部51卷繞在一側(cè)第1角部11c上,卷繞在第1圓弧狀部11a的至少一側(cè)a的一部分上。接著,第1規(guī)定部件31卷繞在中間連桿部件13的第1中間圓弧狀部13a的至少另一側(cè)b的一部分上,穿過另一側(cè)中間面13d而卷繞在第2中間圓弧狀部13b的至少另一側(cè)b的一部分上。接著,第1規(guī)定部件31卷繞在第2連桿部件12的第2圓弧狀部12a的至少一側(cè)a的一部分上,卷繞在一側(cè)第2角部12c上,緊固在第2端面12b的第2連桿緊固部52上。并且,第1規(guī)定部件31緊固在中間連桿另一側(cè)緊固部53b上,該中間連桿另一側(cè)緊固部53b形成在中間連桿部件13的另一側(cè)中間面13d上。
第2規(guī)定部件32從第1連桿部件11的第1端面11b的第1連桿緊固部51卷繞在另一側(cè)第1角部11d上,卷繞在第1圓弧狀部11a的至少另一側(cè)b的一部分上。接著,第2規(guī)定部件32卷繞在中間連桿部件13的第1中間圓弧狀部13a的至少一側(cè)a的一部分上,穿過一側(cè)中間面13c而卷繞在第2中間圓弧狀部13b的至少一側(cè)a的一部分上。接著,第2規(guī)定部件32卷繞在第2連桿部件12的第2圓弧狀部12a的至少另一側(cè)b的一部分上,卷繞在另一側(cè)第2角部12d上,緊固在第2端面12b的第2連桿緊固部52上。并且,第2規(guī)定部件31緊固在中間連桿一側(cè)緊固部53a上,該中間連桿一側(cè)緊固部53a形成在中間連桿部件13的一側(cè)a的面上。
另外,在第2緊固形式的情況下,只要將第1規(guī)定部件31和第2規(guī)定部件32的一端和另一端的緊固位置設(shè)為中間連桿一側(cè)緊固部53a和中間連桿另一側(cè)緊固部53b,將第1規(guī)定部件31和第2規(guī)定部件32設(shè)置為在第1連桿部件11、第2連桿部件12和中間連桿部件13之間分別交叉即可。
這樣,根據(jù)第2實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4,能夠使部件件數(shù)變少,以簡單的構(gòu)造容易地進(jìn)行組裝。
圖7示出第2實(shí)施方式的規(guī)定部件30的卷繞方法的其他例。
圖7的(a)示出規(guī)定部件30為1根的情況,圖7的(b)示出規(guī)定部件30為3根的情況,圖7的(c)示出規(guī)定部件30為4根的情況。
在圖7的(a)所示的例子中,只要對(duì)規(guī)定部件30進(jìn)行卷繞,并將一端和另一端緊固在6個(gè)緊固部50中的任意緊固部上即可。在圖7的(b)所示的例子中,將圖6所示的第2規(guī)定部件32分割成將第1連桿部件11和中間連桿部件13連接的部分32a以及將第2連桿部件12和中間連桿部件13連接的部分32b這兩個(gè)部分,由3根規(guī)定部件30形成規(guī)定部件30。在圖7的(c)所示的例子中,將圖7的(b)所示的例子的第1規(guī)定部件31分割成將第1連桿部件11和中間連桿部件13連接的部分31a以及將第2連桿部件12和中間連桿部件13連接的部分32b這兩個(gè)部分,由4根規(guī)定部件30形成規(guī)定部件30。
圖8示出第3實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4的一部分。
第3實(shí)施方式的彎曲部4將1根或2根規(guī)定部件30僅緊固在中間連桿一側(cè)緊固部53a和中間連桿另一側(cè)緊固部53b上,其中,該中間連桿一側(cè)緊固部53a形成在中間連桿部件13的一側(cè)中間面13c上,該中間連桿另一側(cè)緊固部53b形成在另一側(cè)中間面13d上。并且,規(guī)定部件30通過摩擦而固定在第1連桿部件11的第1端面11b和第2連桿部件12的第2端面12b上。
例如在使用2根規(guī)定部件30的情況下,第1規(guī)定部件31的一端緊固在中間連桿一側(cè)緊固部53a上,該中間連桿一側(cè)緊固部53a形成在中間連桿部件13的一側(cè)a的面上。接著,第1規(guī)定部件31卷繞在中間連桿部件13的第1中間圓弧狀部13a的至少一側(cè)a的一部分上,卷繞在第1連桿部件11的第1圓弧狀部11a的至少另一側(cè)b的一部分上。接著,第1規(guī)定部件31卷繞在另一側(cè)第1角部11d上,經(jīng)過第1端面11b而卷繞在一側(cè)第1角部11c上。此外,第1規(guī)定部件31卷繞在第1圓弧狀部11a的至少一側(cè)a的一部分上,卷繞在中間連桿部件13的第1中間圓弧狀部13a的至少另一側(cè)b的一部分上,緊固在中間連桿另一側(cè)緊固部53b上,其中,該中間連桿另一側(cè)緊固部53b形成在中間連桿部件13的另一側(cè)b的面上。
第2規(guī)定部件32的一端緊固在中間連桿一側(cè)緊固部53a上,該中間連桿一側(cè)緊固部53a形成在中間連桿部件13的一側(cè)a的面上。接著,第2規(guī)定部件32卷繞在中間連桿部件13的第2中間圓弧狀部13b的至少一側(cè)a的一部分上,并且卷繞在第2連桿部件12的第1圓弧狀部12a的至少另一側(cè)b的一部分上。接著,第2規(guī)定部件32卷繞在另一側(cè)第2角部12d上,經(jīng)過第2端面12b而卷繞在一側(cè)第2角部12c上。此外,第2規(guī)定部件32卷繞在第2圓弧狀部12a的至少一側(cè)a的一部分上,并且卷繞在中間連桿部件13的第2中間圓弧狀部13b的至少另一側(cè)b的一部分上,緊固在中間連桿另一側(cè)緊固部53b上,其中,該中間連桿另一側(cè)緊固部53b形成在中間連桿部件13的另一側(cè)b的面上。
另外,在使用1根規(guī)定部件30的情況下,只要將一端和另一端緊固在中間連桿一側(cè)緊固部53a或中間連桿另一側(cè)緊固部53b的任意緊固部上即可。
這樣,根據(jù)第3實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4,通過將1根或2根規(guī)定部件30緊固在兩個(gè)部位上,能夠以簡單的構(gòu)造容易地進(jìn)行組裝,能夠順利地進(jìn)行動(dòng)作。
圖9示出第4實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4的一部分。
在第4實(shí)施方式的彎曲部4中,中間連桿部件13具有圓形的能夠旋轉(zhuǎn)的第1卷繞部131和第2卷繞部132,1根規(guī)定部件30被配設(shè)為在第1卷繞部131和第2卷繞部132之間交叉,緊固在該交叉的點(diǎn)上。并且,規(guī)定部件30通過摩擦而固定在第1連桿部件11的第1端面11b和第2連桿部件12的第2端面12b上。即,在第4實(shí)施方式的彎曲部4中,將1根規(guī)定部件30緊固在1個(gè)部位上。
這樣,根據(jù)第4實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4,使用1根規(guī)定部件30,緊固部位可以是1個(gè)部位,能夠以更簡單的構(gòu)造容易地進(jìn)行組裝。
圖10示出第5實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4的一部分。
在第5實(shí)施方式的彎曲部4中,規(guī)定部件30僅緊固在中間連桿一側(cè)緊固部53a上,該中間連桿一側(cè)緊固部53a形成在中間連桿部件13的一側(cè)中間面13c上。并且,規(guī)定部件30通過摩擦而固定在第1連桿部件11的第1端面11b和第2連桿部件12的第2端面12b上。即,在第5實(shí)施方式的彎曲部4中,將1根規(guī)定部件30緊固在1個(gè)部位上。
這樣,根據(jù)第5實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4,將規(guī)定部件30的張力繃緊的作業(yè)可以是一次,能夠以更簡單的構(gòu)造容易地進(jìn)行組裝。并且,緊固部位也可以是1個(gè)部位,能夠更容易地進(jìn)行組裝。
圖11示出第6實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4的一部分。
在第6實(shí)施方式的彎曲部4中,中間連桿部件13具有第1卷繞部131和第2卷繞部132,1根規(guī)定部件30的兩端以從第1卷繞部131與第2卷繞部132之間朝向相同的方向的方式卷繞在各個(gè)連桿部件上。并且,規(guī)定部件30通過摩擦而固定在第1連桿部件11的第1端面11b和第2連桿部件12的第2端面12b上。即,在第6實(shí)施方式的彎曲部4中,將1根規(guī)定部件30緊固在1個(gè)部位上。
這樣,根據(jù)第6實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4,1根規(guī)定部件30的兩端朝向相同的方向,能夠容易地施加張力。
圖12示出第6實(shí)施方式的變形例的機(jī)械手1的彎曲部4的一部分。
圖12所示的例子的彎曲部4具有如下構(gòu)造:將規(guī)定部件30的兩端側(cè)鉤掛于在圖11所示的中間連桿部件13的一側(cè)a橫跨在第1卷繞部131與第2卷繞部132之間的規(guī)定部件30上而朝向另一側(cè)b的方向?qū)υ撘?guī)定部件30的兩端側(cè)進(jìn)行牽拉。通過這樣的構(gòu)造使1根規(guī)定部件30的兩端朝向相同的方向,能夠容易地施加張力。并且,規(guī)定部件30能夠可靠地卷繞在第1卷繞部131和第2卷繞部132上,均等地對(duì)第1卷繞部131和第2卷繞部132施加張力。
圖13示出與規(guī)定部件30的安裝有關(guān)的構(gòu)造的一例。
圖13所示的例子示出基于鉚接的安裝。在中間連桿部件13上形成有凹部13e。首先,如圖13的(a)所示,在各關(guān)節(jié)部10上卷繞有規(guī)定部件30。然后,如圖13的(b)所示,根據(jù)凹部13e的位置在規(guī)定部件30的外側(cè)配置有由金屬或樹脂等構(gòu)成的鉚接用部件6。并且,如圖13的(c)所示,對(duì)鉚接用部件6進(jìn)行鉚接。
根據(jù)這樣的鉚接構(gòu)造,能夠容易地施加規(guī)定部件30的張力,并且同時(shí)進(jìn)行緊固。
圖14示出與規(guī)定部件30的張力調(diào)整有關(guān)的構(gòu)造的一例。
在圖14所示的例子中,在中間連桿部件13上設(shè)置有張力調(diào)整部件7。張力調(diào)整部件7具有:螺釘部71,其能夠通過驅(qū)動(dòng)器等而旋轉(zhuǎn);以及旋轉(zhuǎn)部72,其供規(guī)定部件30的一端安裝,該旋轉(zhuǎn)部72能夠與螺釘部71一體旋轉(zhuǎn)。在圖14所示的例子中,規(guī)定部件30具有第1規(guī)定部件31和第2規(guī)定部件32。第1規(guī)定部件31和第2規(guī)定部件32的一端在旋轉(zhuǎn)部件72上被安裝在相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱的位置。第1規(guī)定部件31在像圖8所示的第3實(shí)施方式那樣卷繞在第1連桿部件11上之后,另一端緊固在中間連桿部件13上。第2規(guī)定部件32在像圖8所示的第3實(shí)施方式那樣卷繞在第2連桿部件12上之后,另一端緊固在中間連桿部件13上。
在對(duì)規(guī)定部件30的張力進(jìn)行調(diào)整時(shí),通過驅(qū)動(dòng)器等使張力調(diào)整部件7的螺釘部71旋轉(zhuǎn)。于是,安裝有規(guī)定部件30的一端的旋轉(zhuǎn)部72旋轉(zhuǎn),對(duì)規(guī)定部件30進(jìn)行牽拉。根據(jù)這樣的構(gòu)造,能夠容易地對(duì)張力進(jìn)行調(diào)整。
圖15示出應(yīng)用了本實(shí)施方式的機(jī)械手1的機(jī)械手系統(tǒng)90。圖16示出本實(shí)施方式的機(jī)械手1的彎曲部4的一例。圖17示出應(yīng)用了本實(shí)施方式的機(jī)械手1的機(jī)械手系統(tǒng)90的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)施方式的機(jī)械手系統(tǒng)90應(yīng)用圖1所示的機(jī)械手1。機(jī)械手系統(tǒng)90具有:操作部91,其由操作者o進(jìn)行操作;機(jī)械手1,其具有圖1所示的長條部3和圖1所示的彎曲部4等,該長條部3能夠插入到手術(shù)臺(tái)bd上的患者p的體內(nèi)例如大腸等柔軟的臟器內(nèi),該彎曲部4具有設(shè)置在長條部3的前端的內(nèi)窺鏡等;控制部92,其對(duì)機(jī)械手1進(jìn)行控制;以及顯示部93,其顯示由機(jī)械手1獲取的圖像。
如圖15所示,操作部91具有安裝在操作臺(tái)上的一對(duì)操作把手和配置在地面上的腳踏開關(guān)等。操作部91也可以具有多關(guān)節(jié)構(gòu)造。操作部91與長條部3和彎曲部4機(jī)械連接,進(jìn)行長條部3的彎曲操作。并且,從編碼器等角度獲取部獲取所操作的操作部91的角度,控制部92根據(jù)該獲取的信號(hào)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器92a使彎曲部4進(jìn)行動(dòng)作。
如圖16所示,機(jī)械手1能夠?qū)?nèi)窺鏡4a以及帶有屈曲或彎曲的處置器具4b作為彎曲部4。并且,也可以是供以往的無關(guān)節(jié)的處置器具貫穿插入的帶有彎曲的導(dǎo)管那樣的結(jié)構(gòu)。內(nèi)窺鏡4a具有用于對(duì)體內(nèi)進(jìn)行照明并獲取圖像的觀察光學(xué)系統(tǒng)、照明光學(xué)系統(tǒng)和攝像元件等。攝像元件經(jīng)由觀察光學(xué)系統(tǒng)而獲取的圖像被輸出給控制部92內(nèi)的圖像處理部92b。由圖像處理部92b處理后的圖像顯示在顯示部93上。并且,操作者o一邊觀察在顯示部93上顯示的圖像一邊對(duì)機(jī)械手1進(jìn)行操作。
根據(jù)這樣的機(jī)械手系統(tǒng)90,能夠穩(wěn)定且順利地進(jìn)行動(dòng)作。
以上,根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)械手1,具有操作部2b以及通過操作部2b的操作而彎曲的彎曲部4,彎曲部4具有:第1連桿部件11,其具有第1圓弧狀部11a;第2連桿部件12,其具有第2圓弧狀部12a;中間連桿部件13,其安裝在第1連桿部件11與第2連桿部件12之間;第1連結(jié)部件21,其將第1連桿部件11和中間連桿部件13連結(jié);第2連結(jié)部件22,其將第2連桿部件12和中間連桿部件13連結(jié);以及規(guī)定部件30,其被規(guī)定成在從第1連桿部件11的第1圓弧狀部11a到中間連桿部件13的第1中間圓弧狀部13a之間交叉卷繞,在從第2連桿部件12的第2圓弧狀部12a到中間連桿部件13的第2中間圓弧狀部13b之間交叉卷繞,使第1圓弧狀部11a和第1中間圓弧狀部13a以及第2圓弧狀部12和第2中間圓弧狀部13b進(jìn)行滾動(dòng)旋轉(zhuǎn),因此能夠使部件件數(shù)變少,以簡單的構(gòu)造容易地進(jìn)行組裝,能夠順利地進(jìn)行動(dòng)作。
并且,根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)械手1,由于規(guī)定部件30是在第1連桿部件11的第1圓弧狀部11a與中間連桿部件13的第1中間圓弧狀部13a之間交叉的、在第2連桿部件12的第2圓弧狀部12a與中間連桿部件13的第2中間圓弧狀部13b之間交叉的線狀部件30,所以能夠以更簡單的構(gòu)造容易地進(jìn)行組裝,能夠順利地進(jìn)行動(dòng)作。
并且,根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)械手1,由于線狀部件30緊固在中間連桿部件13上,所以能夠可靠地施加張力,穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作。
并且,根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)械手1,由于線狀部件30緊固在第1連桿部件11上,所以能夠可靠地施加張力,穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作。
并且,根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)械手1,由于線狀部件30緊固在第2連桿部件12上,所以能夠可靠地施加張力,穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作。
并且,根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)械手1,由于線狀部件30的兩端緊固在中間連桿部件13上,所以能夠由1根線狀部件30構(gòu)成,能夠以更簡單的構(gòu)造容易地進(jìn)行組裝,能夠順利地進(jìn)行動(dòng)作。
并且,根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)械手1,線狀部件30具有第1線狀部件31和第2線狀部件32,第1線狀部件31的一端緊固在第1連桿部件11上,從第1圓弧狀部11a卷繞在中間連桿部件13的第1中間圓弧狀部13a上,從第1中間圓弧狀部13a卷繞在第2中間圓弧狀部13b上,從第2中間圓弧狀部13b卷繞在第2連桿部件12的第2圓弧狀部12a上,第1線狀部件31的另一端緊固在第2連桿部件12上,第2線狀部件32的一端緊固在第1連桿部件11上,從第1圓弧狀部11a卷繞在中間連桿部件13的第1中間圓弧狀部13a上,從第1中間圓弧狀部13a卷繞在第2中間圓弧狀部13b上,從第2中間圓弧狀部13b卷繞在第2連桿部件12的第2圓弧狀部12a上,第2線狀部件32的另一端緊固在第2連桿部件12上,第1線狀部件31和第2線狀部件32在第1連桿部件11的第1圓弧狀部11a與中間連桿部件13的第1中間圓弧狀部13a之間交叉,并且在第2連桿部件12的第2圓弧狀部12a與中間連桿部件13的第2中間圓弧狀部13b之間交叉,因此能夠可靠地施加張力,能夠穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作。
并且,根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)械手1,由于線狀部件30配設(shè)在形成于中間連桿部件13的槽中,所以線30不會(huì)從中間連桿部件13脫離,能夠穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作。
并且,根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)械手1,由于中間連桿部件13具有對(duì)線狀部件30的張力進(jìn)行調(diào)整的張力調(diào)整部7,所以能夠更可靠地施加張力,穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作。
并且,根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)械手系統(tǒng)90,具有:所述機(jī)械手1,其在彎曲部4中具有處置器具4b和內(nèi)窺鏡4a;圖像處理部92a,其對(duì)從內(nèi)窺鏡4a獲得的圖像信號(hào)進(jìn)行圖像處理;以及顯示部93,其顯示從圖像處理部92a發(fā)送的影像信號(hào),因此該機(jī)械手系統(tǒng)90能夠順利地進(jìn)行動(dòng)作。
另外,本發(fā)明并不限定于本實(shí)施方式。即,在實(shí)施方式的說明中,包含大量的為了例示而特定的詳細(xì)內(nèi)容,但即使在這些詳細(xì)內(nèi)容中添加了各種各樣的變化或變更,在不超過本發(fā)明的范圍的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員也能夠理解。因此,相對(duì)于要求保護(hù)的發(fā)明,本發(fā)明的例示性的實(shí)施方式是以不失去一般性并且沒有任何限定的方式論述的。
例如,關(guān)節(jié)部10不僅是同軸的關(guān)節(jié),也可以是使反轉(zhuǎn)了90度后的軸的關(guān)節(jié)組合而成的關(guān)節(jié)。
標(biāo)號(hào)說明
1:機(jī)械手;2:主體部;3:長條部;4:彎曲部;5:動(dòng)力傳遞部;10:關(guān)節(jié)部;11:第1連桿部件;12:第2連桿部件;13:第3連桿部件;20:連結(jié)部件;21:第1連結(jié)部件;22:第2連結(jié)部件;30:線狀部件(規(guī)定部件);31:第1規(guī)定部件;32:第2規(guī)定部件;50:緊固部;90:機(jī)械手系統(tǒng);91:操作部;92:系統(tǒng)控制部;93:顯示部。