機械手、機械手系統(tǒng)和機械手控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及插入到體腔內(nèi)的機械手、機械手系統(tǒng)和機械手控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 如下的機械手得到廣泛使用：通過向體腔內(nèi)插入細長的插入部，利用線等牽引插 入部前端的彎曲部，并使彎曲部彎曲，從而對體腔內(nèi)臟器進行觀察或者進行治療。
[0003]例如，在專利文獻1(日本特開2005-74148號公報）中公開了如下的技術(shù)：以經(jīng) 由引導件進退自如的方式將進退部件配置在插入部的彎曲部內(nèi)，對該進退部件進行移動調(diào) 整，使其在插入部的彎曲部中進退，從而構(gòu)成為能夠?qū)⒉迦氩康膹澢窟x擇性地定位為大 致直線狀或者設(shè)定為彎曲自如。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :日本特開2005-74148號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明所要解決的問題
[0008]在以往的機械手中，在操作者對對象物進行觀察或者對對象物進行處置時，在操 作者想要從另一個角度觀察對象物或者對對象物進行處置的情況下，如果在其原來的位置 使機械手彎曲，則機械手會在對象物的跟前彎曲，對象物會從視野中脫離。因此，如果是不 習慣機械手的操作的操作者，則會產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感，成為難于處理的裝置。
[0009]本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠減輕操作者的不協(xié) 調(diào)感的機械手、機械手系統(tǒng)和機械手控制方法。
[0010] 用于解決問題的手段
[0011] -個實施方式的機械手的特征在于，該機械手具有：插入部，其能夠插入到體腔 內(nèi)；操作部，其對所述插入部進行操作；進退部，其使所述插入部進退；驅(qū)動部，其驅(qū)動所述 插入部和所述進退部；以及控制部，其根據(jù)所述操作部的操作，控制所述驅(qū)動部，所述插入 部具有能夠彎曲的彎曲部，所述驅(qū)動部具有：彎曲驅(qū)動部，其產(chǎn)生使所述彎曲部彎曲的驅(qū)動 力；以及進退驅(qū)動部，其產(chǎn)生使所述進退部進退的驅(qū)動力，所述控制部根據(jù)所述操作部的操 作，控制所述進退驅(qū)動部和所述彎曲驅(qū)動部。
[0012] 發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的機械手、機械手系統(tǒng)和機械手控制方法，能夠使推 入機械手時或者拉出機械手時的視野不移動，減輕不習慣機械手的操作的操作者的不協(xié)調(diào) 感。
【附圖說明】
[0014] 圖1示出本實施方式的機械手1的概略圖。
[0015] 圖2示出本實施方式的插入部2的放大圖。
[0016] 圖3示出本實施方式的操作部3的放大圖。
[0017] 圖4示出本實施方式的驅(qū)動部6的示意圖。
[0018] 圖5示出本實施方式的進退部4的放大圖。
[0019] 圖6不出表不了本實施方式的插入部2的動作的一例的不意圖。
[0020] 圖7示出表示了本實施方式的進退部4的動作的一例的示意圖。
[0021] 圖8示出表示了進退部4的另一個例子的示意圖。
[0022] 圖9示出表示了進退部4的另一個例子的示意圖。
[0023] 圖10示出本實施方式的機械手1的動作的概略圖。
[0024] 圖11示出本實施方式的機械手1的框圖。
[0025] 圖12示出機械手1的手動模式下的第1手動狀態(tài)的示意圖。
[0026] 圖13示出機械手1的手動模式下的第2手動狀態(tài)的示意圖。
[0027] 圖14示出機械手1的手動模式下的第3手動狀態(tài)的示意圖。
[0028] 圖15示出說明在本實施方式的機械手1的電動模式的控制中使用的式（1)和（2) 的圖。
[0029] 圖16示出說明在本實施方式的機械手1的電動模式的控制中使用的式（3)和（4) 的圖。
[0030] 圖17示出本實施方式的機械手1的控制流程圖。
[0031]圖18示出本實施方式的機械手1的電動模式控制前的狀態(tài)的示意圖。
[0032]圖19示出本實施方式的機械手1的緊接著電動模式控制之后的狀態(tài)的示意圖。
[0033]圖20示出本實施方式的機械手1的電動模式結(jié)束后的狀態(tài)的示意圖。
[0034] 圖21示出本實施方式的機械手系統(tǒng)10的概略圖。
[0035] 圖22示出機械手系統(tǒng)10的另一例子的概略圖。
【具體實施方式】
[0036] 下面，對本實施方式的機械手1和機械手控制方法進行說明。
[0037] 圖1示出本實施方式的機械手1的概略圖。
[0038] 本實施方式的機械手1具有：插入部2、操作部3和進退部4。在機械手1中，在前 端側(cè)具有插入部2,在基端側(cè)具有操作部3,在插入部2的操作部3側(cè)具有進退部4。插入部 2具有：前端部21、彎曲部22和動力傳遞部23。操作部3具有：抓握件（Grip) 31、操作部主 體32、模式切換指示部33和連結(jié)部34。進退部4具有：連桿部（link)41和引導部42。
[0039] 圖2示出本實施方式的機械手1的插入部2的放大圖。
[0040] 插入部2為插入到體腔內(nèi)的部分，從前端側(cè)起依次具有前端部21、彎曲部22和動 力傳遞部23。
[0041] 前端部21具有設(shè)置在機械手1的前端的圓柱形的硬質(zhì)的前端部主體21a。例如， 在內(nèi)窺鏡的情況下，能夠在前端部21中內(nèi)置拍攝對象物的攝像部21b和對對象物進行照明 的照明部21c等。此外，也可以內(nèi)置用于處置對象物的未圖示的處置工具等。
[0042] 彎曲部22具有：安裝有前端部21的大致圓柱形的蓋板部22a和將蓋板部22a以 在規(guī)定的角度范圍內(nèi)能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)到動力傳遞部23的關(guān)節(jié)部22b。動力傳遞部23 為細長的大致圓柱狀的軸等部件，在前端側(cè)經(jīng)由關(guān)節(jié)部22b與彎曲部22連結(jié)，在基端側(cè)與 進退部4連結(jié)。
[0043] 將第1彎曲部動作線51和第2彎曲部動作線52牢固安裝于前端部21。第1彎 曲部動作線51和第2彎曲部動作線52被牢固安裝的位置為夾著包含關(guān)節(jié)部22b的面的相 反側(cè)。作為一例，優(yōu)選關(guān)于圓柱形的前端部21的中心軸C對稱的位置。第1彎曲部動作線 51和第2彎曲部動作線52通過圖1所示的操作部主體32的未圖示的致動器等被卷繞和送 出。
[0044] 另外，插入部2的構(gòu)造不限于此，也可以進行各種變形。例如，也可以將多個蓋板 部22a和關(guān)節(jié)部22b交替組合，從而能夠成為自由度更高的彎曲狀態(tài)。而且，如果組合了多 個的相鄰的蓋板部22a和關(guān)節(jié)部22b的各組配設(shè)成以筆直延伸的狀態(tài)下的彎曲部22的軸 即動力傳遞部23的中心軸C為中心，以逐次90 °的量旋轉(zhuǎn)，則能夠?qū)崿F(xiàn)三維的移動，所以優(yōu) 選。
[0045] 圖3示出本實施方式的操作部3的放大圖。
[0046] 操作部3具有：操作者用手握持的抓握件31 ;操作部主體32,其設(shè)置于抓握件31 的進退部4側(cè)，并內(nèi)置對插入部2和進退部4的移動等進行操作的后述的驅(qū)動部6 ;模式切 換指示部33,其能夠相對于操作部主體32推入；以及連結(jié)部34,其與進退部4連結(jié)。
[0047] 在本實施方式中，抓握件31形成為圓柱形，但是，只要是能夠容易握持的形狀，則 任何形狀都可以。操作部主體32內(nèi)置具有后述的電機和滑輪等的驅(qū)動部6。操作部主體 32通過卷繞和送出第1彎曲部動作線51和第2彎曲部動作線52,從而使圖1所示的插入 部2的彎曲部22彎曲。此外，操作部主體32通過卷繞和送出連桿動作線53,使圖1所示的 進退部4的連桿部41伸縮。
[0048] 模式切換指示部33由押壓開關(guān)等構(gòu)成。模式切換指示部33發(fā)出指示，使得通常如 果押壓開關(guān)等未被按下，則設(shè)定為作為第1模式的手動模式，在押壓開關(guān)等被按下的期間， 切換到作為第2模式的電動模式。
[0049] 連結(jié)部34中貫穿插入有第1彎曲部動作線51、第2彎曲部動作線52和連桿動作 線53,并與圖1所示的進退部4連結(jié)。
[0050] 圖4示出本實施方式的驅(qū)動部6的示意圖。
[0051] 驅(qū)動部6具有彎曲驅(qū)動部61和未圖示的進退驅(qū)動部62。由于彎曲驅(qū)動部61和進 退驅(qū)動部62可以為相同結(jié)構(gòu)，所以，這里對彎曲驅(qū)動部61進行說明。
[0052] 彎曲驅(qū)動部61具有：電機部61a、驅(qū)動滑輪部61b和從動滑輪部61c。
[0053] 第1彎曲部動作線51