JP2002103255A - Support device of manipulator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マニピュレータの
支持装置に係り、とりわけ、機構が単純化され、軽量、
コンパクトであると共に動作範囲が広い医療用マニピュ
レータの支持装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a support device for a manipulator, and more particularly, to a simplified and lightweight mechanism.
The present invention relates to a medical manipulator support device that is compact and has a wide operating range.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、胆のう摘出手術などの腹腔鏡下手
術においては、図16に示すように、患者150の腹部
に小さな六151,152,153をいくつかあけ、そ
れらにトラカール154を取り付け、トラカール154
を介して、それらの孔に内視鏡161、鉗子171、1
72などを挿入し、術者(通常、外科医)160が内視
鏡161の映像をモニタ162で見ながら手術を行って
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, in a laparoscopic operation such as a gall bladder removal operation, as shown in FIG. Trocar 154
Through the endoscope 161, forceps 171, 1
The surgeon (usually a surgeon) 160 performs an operation while watching the image of the endoscope 161 on the monitor 162.
【0003】このような手術方法は、開腹を必要としな
いため、患者への負担が少なく、術後の回復や退院まで
の日数が大幅に低減される。このため、このような手術
方法は、適用分野の拡大が期待されている。[0003] Since such an operation method does not require laparotomy, the burden on the patient is small, and the number of days required for postoperative recovery and discharge from the hospital is greatly reduced. For this reason, such surgical methods are expected to expand their application fields.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前述の腹腔鏡下手術
は、患者の腹部150への負担が少ないという点で優れ
た手術方法であるが、術者160が実際に術部を見られ
ないという点が、場合によって問題となりえる。The above-described laparoscopic surgery is an excellent surgical method in that the burden on the abdomen 150 of the patient is small, but the surgeon 160 cannot actually see the operated part. Points can be problematic in some cases.
【0005】また、鉗子171,172には、開閉する
クリッパしか設けられておらず、クリッパの姿勢を自在
に変えることは困難で、操作性に乏しい。Further, the forceps 171 and 172 are provided with only a clipper that opens and closes, and it is difficult to freely change the posture of the clipper, resulting in poor operability.
【0006】以上の要因により、前述の手術方法で適切
な処置を行えるのは、熟練した術者に限られている。ま
た、手術方法に熟練するまでには、非常に長期間を要す
る。[0006] Due to the above factors, only a skilled operator can perform an appropriate treatment by the above-mentioned operation method. Also, it takes a very long time to become proficient in surgical methods.
【0007】このような課題に対して、マスタスレーブ
マニピュレータなどの遠隔操作型ロボット技術を、医療
分野へ応用する研究が行われている。[0007] In order to solve such problems, research has been conducted to apply remote-controlled robot technology such as a master-slave manipulator to the medical field.
【0008】遠隔操作型ロボット技術は、術者が操作す
るマスタアームと、実際に術部に操作を施すスレーブア
ームとが、完全に分離したロボットシステムであり、マ
スタアームの指令値が電気信号としてスレーブアームに
伝わるものである。したがって、通常、マスタアームと
スレーブアームとは6自由度以上の関節数を有してお
り、それぞれの自由度に対応してコントローラが設けら
れており、電気的に多数の制御系、部品、配線を有する
複雑なシステムとなっている。The remote control robot technology is a robot system in which a master arm operated by an operator and a slave arm that actually operates an operation section are completely separated from each other, and a command value of the master arm is used as an electric signal. It is transmitted to the slave arm. Therefore, usually, the master arm and the slave arm have more than six degrees of freedom, and a controller is provided corresponding to each degree of freedom. It is a complicated system having
【0009】複雑であるがゆえに、マスタスレープマニ
ピュレータシステムの操作に関する信頼性は、未だ十分
に高いと言えるレベルにはない。また、システム自体が
大掛かりであるため、購入費用やメンテナンス費用も高
価である。さらに、マスタスレーブマニピュレーダシス
テムでは、術者は患者から離れたところでマスタアーム
を操作するので、緊急時に直ちに患者に直接処置を施す
ことができない、という問題がある。Due to its complexity, the reliability of the operation of the master slave manipulator system is not yet at a sufficiently high level. In addition, since the system itself is large-scale, purchase costs and maintenance costs are high. Further, in the master-slave manipulator system, since the operator operates the master arm away from the patient, there is a problem that the patient cannot be directly treated immediately in an emergency.
【0010】このような問題点を解決するために、発明
者らは、図17に示すような、操作指令部102と、一
端側が前記操作指令部102に接続された連結部103
と、前記連結部103の他端側に接続され、作業部10
1と、を備えた医療用マニピュレータ100を提案して
いる(特願平11−165961号)。医療用マニピュ
レータ100は、不動点23を有するように、支持装置
1によって、支持されている。すなわち、医療用マニピ
ュレータ100は、水平回転部105および円弧ガイド
106により、連結支持部16を介して、2軸回りに回
転自在に支持されている。[0010] In order to solve such a problem, the inventors have proposed an operation command unit 102 and a connecting unit 103 having one end connected to the operation command unit 102 as shown in FIG.
And the other end of the connecting portion 103,
1 has been proposed (Japanese Patent Application No. 11-165961). The medical manipulator 100 is supported by the support device 1 so as to have a fixed point 23. That is, the medical manipulator 100 is supported by the horizontal rotating unit 105 and the arc guide 106 via the connection support unit 16 so as to be rotatable around two axes.
【0011】このほか、従来の医療用マスタスレーブマ
ニピュレータシステムなどで用いられている支持装置に
は、図18〜図20に示すような構成のものがある。図
18は、回転軸105と円弧ガイド106を組合せた方
式を示し、図19は、回転軸105と平行リンク107
を組合せた方式を示し、図20は、円弧ガイド106a
と円弧ガイド106bを組合せた方式を示す。In addition, a supporting device used in a conventional medical master-slave manipulator system or the like has a structure as shown in FIGS. FIG. 18 shows a method in which a rotary shaft 105 and an arc guide 106 are combined, and FIG.
FIG. 20 shows an arc guide 106a.
And the arc guide 106b are combined.
【0012】基本的には、回転軸、円弧ガイド、平行リ
ンクを組合せた方式が採用されている。しかし、円弧ガ
イド106を用いた構成では、円弧ガイド106を限ら
れた範囲にしか設けることができないので、動作範囲が
狭く、重量が重いなどの問題がある。また、平行リンク
107を複数段用いた方法は、同様に動作範囲が狭く、
また、複数の平行リンクを形成する必要があるため機構
が複雑になりガタがあり、高い組み立て精度が要求され
るなどの問題がある。Basically, a system in which a rotating shaft, an arc guide, and a parallel link are combined is employed. However, in the configuration using the arc guide 106, since the arc guide 106 can be provided only in a limited range, there is a problem that the operation range is narrow and the weight is heavy. The method using a plurality of parallel links 107 similarly has a narrow operating range,
In addition, since a plurality of parallel links need to be formed, there is a problem that the mechanism is complicated and there is a play, and a high assembling accuracy is required.
【0013】そこで、本発明の目的は、上記従来技術の
有する問題を解消し、機構が単純化され、軽量、コンパ
クトであると共に動作範囲が広く、さらには、操作性の
良いマニピュレータシステムを可能にするマニピュレー
タシステムの支持装置を提供することである。Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to realize a manipulator system with a simplified mechanism, light weight, compact size, a wide operating range, and good operability. To provide a support device for the manipulator system.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のマニピュレータシステムの支持装置は、操
作指令部と、一端側が前記操作指令部に接続された連結
部と、前記連結部の他端側に接続れた作業部とを備えた
マニピュレータを、少なくとも第1の回転軸及び第2の
回転軸の2軸回りに回転自在に支持するマニピュレータ
の支持装置であって、前記第1の回転軸は前記支持装置
の固定部に対して回転自在に支持されており、前記第2
の回転軸は前記第1の回転軸のほぼ延長線上に配置され
ており、前記第1の回転軸の出力軸側に回転自在に支持
された第1アームと、前記第1アームの先端部に設けら
れた第1の受動回転部と、前記第1の受動回転部に固定
された第2アームと、前記第2アーム先端部に設けられ
た第2の受動回転部と、前記第2の受動回転部に固定さ
れた連結支持部と、前記第1の受動回転部を、前記第1
の回転軸の出力軸側に減速比が1の状態で連結する第1
の可撓性連結部材と、前記第2の受動回転部を、前記第
1アームに減速比が1の状態で連結する第2の可撓性連
結部材と、を備えることを特徴とする。In order to achieve the above object, a supporting device for a manipulator system according to the present invention comprises: an operation command unit; a connecting unit having one end connected to the operation command unit; A manipulator support device that rotatably supports a manipulator having a working unit connected to the other end side around at least two axes of a first rotation axis and a second rotation axis, wherein the first The rotation shaft is rotatably supported on a fixed portion of the support device, and the second shaft is
The rotation axis is disposed substantially on the extension of the first rotation axis. The first arm is rotatably supported on the output shaft side of the first rotation axis, and is disposed at the tip of the first arm. A first passive rotary unit provided, a second arm fixed to the first passive rotary unit, a second passive rotary unit provided at a tip of the second arm, and a second passive rotary unit. A first supporting unit fixed to the rotating unit and the first passive rotating unit;
Connected to the output shaft side of the rotary shaft with the reduction ratio of 1
And a second flexible connecting member that connects the second passive rotating section to the first arm with a reduction ratio of 1.
【0015】また、操作指令部と、一端側が前記操作指
令部に接続された連結部と、前記連結部の他端側に接続
された作業部とを備えたマニピュレータを、少なくとも
第1の回転軸及び第2の回転軸の2軸回りに回転自在に
支持するマニピュレータの支持装置において、前記第1
の回転軸は前記支持装置の固定部に対して回転自在に支
持されており、前記第2の回転軸は前記第1の回転軸の
ほぼ延長線上に配置されており、前記第1の回転軸の出
力軸側に回転自在に支持された第1アームと、前記第1
アームに対して構成される平行リンク機構と、前記平行
リンク機構において前記第1の回転軸の出力軸側に対し
て平行駆動される前記平行リンク機構の第1リンクに固
定された第2アームと、前記第2アーム先端部に設けら
れた受動回転部と、前記受動回転部に固定された連結支
持部と、前記受動回転部を、前記第1アームまたは前記
平行リンク機構において前記第1アームと平行駆動され
る前記平行リンク機構の第2リンクに、減速比が1の状
態で連結する可撓性連結部材と、を備えることを特徴と
する。A manipulator including an operation command section, a connecting section having one end connected to the operation command section, and a working section connected to the other end of the connecting section includes at least a first rotating shaft. And a supporting device for the manipulator rotatably supporting around two axes of the second rotating shaft.
Is rotatably supported by a fixed portion of the support device, the second rotation shaft is disposed substantially on an extension of the first rotation shaft, and the first rotation shaft A first arm rotatably supported on the output shaft side of the first arm;
A parallel link mechanism configured for the arm, and a second arm fixed to a first link of the parallel link mechanism that is driven in parallel with the output shaft side of the first rotation shaft in the parallel link mechanism. A passive rotating part provided at the tip of the second arm, a coupling support part fixed to the passive rotating part, and the passive rotating part, the first arm or the first arm in the parallel link mechanism. A flexible linking member is connected to the second link of the parallel link mechanism driven in parallel with a reduction ratio of 1.
【0016】また、操作指令部と、一端側が前記操作指
令部に接続された連結部と、前記連結部の他端側に接続
された作業部とを備えたマニピュレータを、少なくとも
第1の回転軸及び第2の回転軸の2軸回りに回転自在に
支持するマニピュレータの支持装置において、前記第1
の回転軸は前記支持装置の固定部に対して回転自在に支
持されており、前記第2の回転軸は前記第1の回転軸の
ほぼ延長線上に配置されており、前記第1の回転軸の出
力軸側に固定支持された第1アームと、前記第1アーム
の先端部に回転自在に支持された第2アームと、前記第
2アーム先端部に設けられた受動回転部と、前記受動回
転部に固定された連結支持部と、前記受動回転部を、前
記第1アームに減速比が1より大きい状態で連結する可
撓性連結部材と、を備えることを特徴とする。A manipulator including an operation command unit, a connecting unit having one end connected to the operation command unit, and a working unit connected to the other end of the connecting unit includes at least a first rotating shaft. And a supporting device for the manipulator rotatably supporting around two axes of the second rotating shaft.
Is rotatably supported by a fixed portion of the support device, the second rotation shaft is disposed substantially on an extension of the first rotation shaft, and the first rotation shaft A first arm fixedly supported on the output shaft side of the first arm, a second arm rotatably supported by a distal end of the first arm, a passive rotating unit provided at the distal end of the second arm, A connection support portion fixed to a rotation portion; and a flexible connection member for connecting the passive rotation portion to the first arm with a reduction ratio greater than 1.
【0017】本発明によれば、マニピュレータの支持装
置は円弧ガイドを用いないで構成されているため、動作
範囲を広くとることが可能になり、重量を軽量化するこ
とが可能である。また、平行リンクを複数段用いないた
め、機構が単純化され、ガタの問題も少なく、複数段の
リンク構成ほどの組み立て精度を要求されることはな
い。動作範囲が広く、また、軽量化されているため、本
発明の支持装置により支持されるマニピュレータの操作
性は従来に比べて極めて高くなる。According to the present invention, since the manipulator support device is configured without using the arc guide, the operation range can be widened and the weight can be reduced. Further, since the parallel link is not used in a plurality of stages, the mechanism is simplified, the problem of backlash is reduced, and assembling accuracy is not required as much as the link configuration of the plurality of stages. Since the operating range is wide and the weight is reduced, the operability of the manipulator supported by the support device of the present invention is much higher than in the past.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1、図2は、本発明の第
1の実施の形態による医療用マニピュレータの支持装置
1の構成を示す斜視図と側面図である。図3は、本発明
の第1の実施の形態による医療用マニピュレータの支持
装置1の動作を説明する図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are a perspective view and a side view showing a configuration of a medical manipulator support device 1 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the medical manipulator support device 1 according to the first embodiment of the present invention.
【0019】図1、図2に示すように、本発明の第1の
実施の形態による医療用マニピュレータの支持装置1
は、操作指令部102と、一端側が前記操作指令部に接
続された連結部103と、連結部103の他端側に接続
された作業部101とを備えた医療用マニピュレータ1
00を少なくとも2軸回り、即ち第1の回転軸10の回
りと第2の回転軸20の回りに回転自在に支持する支持
装置である。As shown in FIGS. 1 and 2, a medical manipulator support device 1 according to a first embodiment of the present invention.
Is a medical manipulator 1 including an operation command unit 102, a connecting unit 103 having one end connected to the operation command unit, and a working unit 101 connected to the other end of the connecting unit 103.
00 is a support device that rotatably supports 00 around at least two axes, that is, around the first rotation shaft 10 and the second rotation shaft 20.
【0020】支持装置1は、固定部201に対して回転
自在に支持された第1の回転軸10と、第1の回転軸1
0の出力軸側11に回転自在に支持された第1アーム1
2と、第1アーム12の先端部12aに設けられた第1
の受動回転部13(図中、受動回転部13aと受動回転
部13bとは一体関係にある)と、第1の受動回転部1
3に固定された第2アーム14と、第2アーム14の先
端部14bに設けられた第2の受動回転部15と、第2
の受動回転部15に固定された連結支持部16とを有す
る。第1の受動回転部13は、第1の回転軸10の出力
軸側11(第1アーム12の固定側の部分)に、減速比
が1の状態で可撓性連結部材17を介して連結され、か
つ、第2の受動回転部15は、第1アーム12に、減速
比が1の状態で可撓性連結部材18を介して連結されて
いる。ここで、減速比が1であるように、第1の受動回
転部13の回転直径と出力軸側11の回転直径とは等し
く設定され、可撓性連結部材17は、第1の受動回転部
13と出力軸側11とを介していわば平行リンク的な動
作を行う。同様に、可撓性連結部材18は、第1の受動
回転部15と第1アーム12とを介していわば平行リン
ク的な動作を行う。第1の回転軸10の概略延長線上に
第2の回転軸20が配置され、第1の回転軸10と第2
の回転軸20とは、ほぼ不動点23またはその近傍で交
差している。The support device 1 includes a first rotating shaft 10 rotatably supported on a fixed portion 201 and a first rotating shaft 1.
The first arm 1 rotatably supported on the output shaft side 11 of the first arm 1
2 and a first arm 12 provided at a tip 12 a of the first arm 12.
(In the figure, the passive rotating unit 13a and the passive rotating unit 13b are in an integral relationship) and the first passive rotating unit 1
3, a second passive rotating unit 15 provided at a tip 14b of the second arm 14,
And a connection support portion 16 fixed to the passive rotating portion 15 of the first embodiment. The first passive rotary unit 13 is connected to the output shaft side 11 of the first rotary shaft 10 (portion on the fixed side of the first arm 12) via the flexible connecting member 17 at a reduction ratio of 1. The second passive rotary unit 15 is connected to the first arm 12 via a flexible connecting member 18 at a reduction ratio of 1. Here, the rotation diameter of the first passive rotation unit 13 and the rotation diameter of the output shaft side 11 are set to be equal so that the reduction ratio is 1, and the flexible connecting member 17 is connected to the first passive rotation unit. Thus, an operation similar to a parallel link is performed via the output shaft 13 and the output shaft 11. Similarly, the flexible connecting member 18 performs a so-called parallel link operation via the first passive rotation unit 15 and the first arm 12. The second rotating shaft 20 is disposed on a substantially extended line of the first rotating shaft 10, and the first rotating shaft 10 and the second rotating shaft 20 are arranged.
Substantially intersects with or around the fixed point 23.
【0021】可撓性連結部材17、18を備える減速機
構としては、1対1のプーリとベルトを組合せて構成す
ることができる。歯付ベルトやスチールベルトなどのよ
うに、基本的にすべりを生じない動力伝達機構を利用す
れば良く、また、摩擦駆動ベルトにより、通常時はすべ
らず、過負荷時にすべる構成とすることで、安全機構
(過負荷防止機構)を兼ねることも可能である。The speed reduction mechanism including the flexible connecting members 17 and 18 can be configured by combining a one-to-one pulley and a belt. It is only necessary to use a power transmission mechanism that basically does not generate slip, such as a toothed belt or a steel belt, and by using a friction drive belt, it does not slip at normal times, and it is configured to slip at overload, It is also possible to double as a safety mechanism (overload prevention mechanism).
【0022】連結支持部16は、医療用マニピュレータ
100を、連結部103に対して挿入方向21に直動可
能であって軸回り22に回転可能な状態で支持する機能
を有している。連結支持部16の機能は、医療用マニピ
ュレータ100そのものの自由度数や自由配置によって
決定されるものである。The connection support section 16 has a function of supporting the medical manipulator 100 in a state in which it can move directly in the insertion direction 21 with respect to the connection section 103 and can rotate around the axis 22. The function of the connection support 16 is determined by the degree of freedom and the free arrangement of the medical manipulator 100 itself.
【0023】図3により、本発明の第1の実施の形態に
よる医療用マニピュレータの支持装置1の動作を説明す
る。操作者は、操作指令部102を操作して、作業部1
01を患者腹部内の術部への位置決めを行う。例えば、
図中矢印の方向に操作した場合、支持装置1は、パッシ
ブに駆動される。第2アーム14は、第2アーム14が
連結されている第1の受動回転部13が第1の回転軸の
出力軸側11(第1アーム12の固定側)に減速比が1
の状態で可撓性連結部材17を介して連結されているた
め、平行移動する。さらに、連結支持部16は、連結支
持部16が連結されている第2の受動回転部15が第1
アーム12に減速比が1の状態で可撓性連結部材18を
介して連結されているため、第1アーム12に対して平
行移動する。したがって、手術用マニピュレータ100
は、第2の回転軸20に対して回転操作することが可能
である。一方、紙面に対して垂直方向に操作指令部10
2を操作することで、第1の回転軸10に対して回転操
作することが可能である。The operation of the medical manipulator support device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The operator operates the operation command unit 102 to operate the work unit 1.
01 is positioned at the operation site in the abdomen of the patient. For example,
When operated in the direction of the arrow in the figure, the support device 1 is driven passively. The second arm 14 is configured such that the first passive rotating unit 13 to which the second arm 14 is connected has a reduction ratio of 1 on the output shaft side 11 (fixed side of the first arm 12) of the first rotating shaft.
Are connected via the flexible connecting member 17 in the state described above, so that they move in parallel. Furthermore, the second passive rotary unit 15 to which the connection support unit 16 is connected is connected to the first support rotation unit 15.
Since the arm 12 is connected to the arm 12 via the flexible connecting member 18 at a reduction ratio of 1, the arm 12 moves parallel to the first arm 12. Therefore, the surgical manipulator 100
Can be rotated about the second rotation shaft 20. On the other hand, the operation command unit 10
By operating 2, it is possible to perform a rotating operation on the first rotating shaft 10.
【0024】また、必要に応じて、重力補償機構を付加
しても良い。図2および図3では、重力補償機構の一例
としてカウンタウェイト24を利用した構成を点線で示
している。さらに、操作指令部102の操作(位置)に
応じて、カウンタウェイトを機械的または電気的(例え
ばモータ)に上下方向に駆動して、バランスをとる方法
も考えられる。もちろん、回転部分にねじりバネを配置
しても良い。倒立(中立)状態を、ねじりバネの中立点
とすれば、角度に応じて自重による荷重が大きくなるの
に対応して、ねじりバネの復元力も大きくなる。Further, a gravity compensation mechanism may be added as required. 2 and 3, the configuration using the counter weight 24 as an example of the gravity compensation mechanism is indicated by a dotted line. Further, a method of mechanically or electrically (for example, a motor) vertically driving the counterweight in accordance with the operation (position) of the operation command unit 102 to achieve a balance is also conceivable. Of course, a torsion spring may be arranged on the rotating part. If the inverted (neutral) state is set as the neutral point of the torsion spring, the restoring force of the torsion spring also increases in accordance with the increase in the load due to its own weight according to the angle.
【0025】図4、図5は、本発明の第2の実施の形態
による医療用マニピュレータの支持装置1の構成を示す
斜視図と側面図である。FIGS. 4 and 5 are a perspective view and a side view showing the structure of a medical manipulator support device 1 according to a second embodiment of the present invention.
【0026】本発明の第2の実施の形態による医療用マ
ニピュレータの支持装置1は、支持装置1の固定部20
1に対して回転自在に支持された第1の回転軸10と、
第1の回転軸10の出力軸側11に回転自在に支持され
た第1アーム12と、第1アーム12に対して構成され
る平行リンク機構30と、平行リンク機構30の第1の
回転軸の出力軸側11に対して平行駆動されるリンク
(第1リンク)31に固定された第2アーム14と、第
2アーム先端部14bに設けられた受動回転部15と、
受動回転部15に固定された連結支持部16とを有す
る。平行リンク機構30は出力軸側11と第1アーム1
2とリンク31とリンク(第2リンク)32とを有す
る。受動回転部15は、第1アーム12または前記第1
アーム12と平行駆動されるリンク32に、減速比が1
の状態で可撓性連結部材18を介して連結されている。
第1の回転軸10の概略延長線上に第2の回転軸20が
配置され、第1の回転軸10と第2の回転軸20とは、
ほぼ不動点23またはその近傍で交差している。The medical manipulator support device 1 according to the second embodiment of the present invention comprises a fixing portion 20 of the support device 1.
A first rotating shaft 10 rotatably supported with respect to 1;
A first arm 12 rotatably supported on the output shaft side 11 of the first rotating shaft 10, a parallel link mechanism 30 configured for the first arm 12, and a first rotating shaft of the parallel link mechanism 30 A second arm 14 fixed to a link (first link) 31 driven in parallel with the output shaft side 11 of the first arm, a passive rotating unit 15 provided at a second arm tip 14b,
And a connection support section 16 fixed to the passive rotating section 15. The parallel link mechanism 30 includes the output shaft 11 and the first arm 1.
2, a link 31 and a link (second link) 32. The passive rotation unit 15 is connected to the first arm 12 or the first arm 12.
A link 32 driven in parallel with the arm 12 has a reduction ratio of 1
Are connected via the flexible connecting member 18 in the state shown in FIG.
The second rotation shaft 20 is disposed on a substantially extended line of the first rotation shaft 10, and the first rotation shaft 10 and the second rotation shaft 20 are
They substantially intersect at or near the fixed point 23.
【0027】本発明の第2の実施の形態による医療用マ
ニピュレータの支持装置1の動作を図5により説明す
る。第1の実施例と同様に、操作者は、操作指令部10
2を操作して、作業部101を患者腹部内の術部への位
置決めを行う。例えば、図中矢印の方向に操作した場
合、第2アーム14は、平行リンク機構30によって、
平行移動する。さらに、連結支持部16は、連結支持部
16が連結されている第2の受動回転部15が、第1ア
ーム12(または、リンク32)に減速比が1の状態
で、可撓性連結部材18を介して連結されているため、
第1アーム12に対して平行移動する。したがって、手
術用マニピュレータ100は、第2の回転軸20に対し
て回転操作することが可能である。一方、紙面に対して
垂直方向に操作指令部102を操作することで、第1の
回転軸10に対して回転操作することが可能である。The operation of the medical manipulator support device 1 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As in the first embodiment, the operator operates the operation command unit 10.
2 is operated to position the working unit 101 at the operative site in the patient's abdomen. For example, when operated in the direction of the arrow in the figure, the second arm 14 is moved by the parallel link mechanism 30.
Translate in parallel. Further, the connection supporting portion 16 is configured such that the second passive rotating portion 15 to which the connection supporting portion 16 is connected is connected to the first arm 12 (or the link 32) with a reduction ratio of 1 when the flexible connecting member is connected. Because it is connected via 18
It moves parallel to the first arm 12. Therefore, the surgical manipulator 100 can be rotated with respect to the second rotation shaft 20. On the other hand, by operating the operation command unit 102 in a direction perpendicular to the paper surface, it is possible to rotate the first rotation shaft 10.
【0028】図6は、第1の回転軸10を鉛直方向にし
た場合を示す図である。なお、第1の回転軸10の方向
は、水平、鉛直に限定されるものではない。FIG. 6 is a diagram showing a case where the first rotating shaft 10 is set in the vertical direction. Note that the direction of the first rotation shaft 10 is not limited to horizontal or vertical.
【0029】また、上述の説明においては、支持装置1
は固定部201に固定される場合を例にしたが、図14
に示すように、不動点23の位置を任意に移動できるよ
うにしてもよい。図14において、第1の回転軸10は
固定部201に代えて3次元移動機構202に取り付け
られており、3次元移動機構202は、上下移動機構4
1と回転機構42と伸縮機構43とを備えている。支持
装置1における不動点23は、3次元移動機構202に
よって所望の位置に設定することが可能になる。In the above description, the supporting device 1
FIG. 14 shows an example in which is fixed to the fixing portion 201.
As shown in (1), the position of the fixed point 23 may be arbitrarily movable. In FIG. 14, the first rotating shaft 10 is attached to a three-dimensional moving mechanism 202 instead of the fixed part 201, and the three-dimensional moving mechanism 202
1, a rotation mechanism 42, and a telescopic mechanism 43. The fixed point 23 in the support device 1 can be set to a desired position by the three-dimensional moving mechanism 202.
【0030】以上、説明したように、本発明の第1およ
び第2の実施の形態による医療用マニピュレータの支持
装置1によれば、例えば図17に示すような円弧ガイド
106を用いないで医療用マニピュレータを支持できる
ため、動作範囲が広くなり、重量を軽量化することが可
能になる。また、例えば図19に示すような複数段の平
行リンク107を用いないで医療用マニピュレータを支
持できるため、機構が単純化され、ガタの問題も少な
く、複数段のリンク構成ほどの組み立て精度を要求され
ることはない。As described above, according to the medical manipulator support device 1 according to the first and second embodiments of the present invention, for example, a medical manipulator can be used without using an arc guide 106 as shown in FIG. Since the manipulator can be supported, the operating range is widened and the weight can be reduced. Further, since the medical manipulator can be supported without using a plurality of parallel links 107 as shown in FIG. 19, for example, the mechanism is simplified, there is little problem of backlash, and assembling accuracy as high as a multi-stage link configuration is required. It will not be done.
【0031】また、本実施形態による支持装置1は、動
作範囲が広く、また、軽量化されているため、支持装置
1により医療用マニピュレータの操作性は、従来に比べ
て極めて高くなる。Further, since the support device 1 according to the present embodiment has a wide operating range and is light in weight, the operability of the medical manipulator by the support device 1 is extremely high as compared with the related art.
【0032】また、従来の剛性の高い支持装置では、患
者に関係なく機構的に不動点23が決まり、患者の腹部
と不動点23が若干ずれている場合には、患者側の腹部
に非常に負担がかかるという問題があった。これに対
し、本発明の第1および第2の実施の形態による医療用
マニピュレータの支持装置1によれば、可擦性連結部材
17,18の弾性を利用して、医療用マニピュレータ1
00を柔軟に支持することができ、患者の腹部と不動点
23が若干ずれている場合でも、患者側の腹部に負担が
あまりかからない構成とすることが可能である。In the conventional rigid support device, the fixed point 23 is determined mechanically irrespective of the patient, and if the patient's abdomen and the fixed point 23 are slightly displaced from each other, the fixed point 23 is very close to the patient's abdomen. There was a problem that it was burdensome. On the other hand, according to the medical manipulator support device 1 according to the first and second embodiments of the present invention, the medical manipulator 1 is utilized by utilizing the elasticity of the rubbing connection members 17 and 18.
00 can be flexibly supported, and even if the abdomen of the patient and the fixed point 23 are slightly displaced from each other, it is possible to adopt a configuration in which the burden on the abdomen on the patient side is small.
【0033】図7は、本発明の第3の実施の形態による
医療用マニピュレータの支持装置1の構成を示す斜視図
である。FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a medical manipulator support device 1 according to a third embodiment of the present invention.
【0034】本発明の第3の実施の形態による医療用マ
ニピュレータの支持装置1は、支持装置1の固定部20
1に対して回転自在に支持された第1の回転軸10と、
第1の回転軸10の出力軸側11に固定支持された第1
アーム12と、第1アーム12の先端部12aに回転自
在に支持された第2アーム14と、第2アーム先端部1
4bに設けられた受動回転部15と、受動回転部15に
固定された連結支持部16とを有する。受動回転部15
は、第1アーム12に、減速比が1より大きい状態で、
可撓性連結部材10を介して連結されている。第1の回
転軸10の概略延長線上に第2の回転軸20が配置さ
れ、第1の回転軸10と第2の回転軸20とは、ほぼ不
動点23またはその近傍で交差している。受動回転部1
5が第1アーム12に減速比が1より大きい状態で連結
されるための減速機構は、第1および第2の実施例と同
様に、通常のベルトとプーリなどによるもので構成する
ことができる。The support device 1 for a medical manipulator according to the third embodiment of the present invention comprises a fixing portion 20 of the support device 1.
A first rotating shaft 10 rotatably supported with respect to 1;
The first shaft fixedly supported on the output shaft side 11 of the first rotating shaft 10
An arm 12, a second arm 14 rotatably supported by a tip 12a of the first arm 12, and a second arm tip 1
4b, and includes a passive rotating unit 15 provided to the passive rotating unit 15 and a connection support unit 16 fixed to the passive rotating unit 15. Passive rotating part 15
Indicates that the first arm 12 has a reduction ratio greater than 1
They are connected via a flexible connecting member 10. The second rotating shaft 20 is arranged on a substantially extended line of the first rotating shaft 10, and the first rotating shaft 10 and the second rotating shaft 20 intersect substantially at or near the fixed point 23. Passive rotating part 1
The speed reduction mechanism for connecting 5 to the first arm 12 with the speed reduction ratio being greater than 1 can be constituted by an ordinary belt and pulley as in the first and second embodiments. .
【0035】図8に、本発明の第3の実施の形態による
医療用マニピュレータの支持装置1の変形例を示す。こ
の実施例での減速機構は、遊星歯車減速機構19とベル
トとプーリを組合せたもので構成されている。もちろん
他の減速機構を利用しても良い。FIG. 8 shows a modification of the medical manipulator support device 1 according to the third embodiment of the present invention. The reduction mechanism in this embodiment is configured by combining a planetary gear reduction mechanism 19, a belt and a pulley. Of course, another reduction mechanism may be used.
【0036】図9、図10は、本発明の第3の実施の形
態による医療用マニピュレータの支持装置1の動作を示
す図である。減速比に注目して説明する。減速比Rが1
の場合(本実施例ではない)には、第2アーム14をθ
度回転させると、連結支持部15は、第2アーム14に
対して−θ度回転させられるため、結果として連結支持
部15は平行移動させられる。したがって、連結部10
3は、下向きのまま姿勢を変化させない。ところが、図
9に示すように、減速比Rを2とすると、第2アーム1
4を第1アーム12に対してθ度回転させると、連結支
持部16は、第2アーム14の回転角度に対して−θ/
2しか回転できないため、結果として、連結支持部15
はθ−θ/2=θ/2回転することになる。したがっ
て、つねにθ/2ずつ回転することになり、第2アーム
14の長さをLとすると、第2アーム14の回転中心か
ら同じ距離Lの位置に第2の回転軸20が位置すること
になる。FIGS. 9 and 10 show the operation of the medical manipulator support device 1 according to the third embodiment of the present invention. A description will be given focusing on the reduction ratio. Reduction ratio R is 1
In this case (not in the present embodiment), the second arm 14 is set to θ
When rotated by an angle, the connection support 15 is rotated by −θ degrees with respect to the second arm 14, and as a result, the connection support 15 is translated. Therefore, the connecting portion 10
No. 3 does not change the posture in the downward direction. However, as shown in FIG. 9, when the reduction ratio R is 2, the second arm 1
4 is rotated by θ degrees with respect to the first arm 12, the connection support portion 16 moves the rotation angle of the second arm 14 by −θ /
2 can rotate, and as a result, the connection support 15
Rotates θ−θ / 2 = θ / 2. Therefore, the second arm 14 is always rotated by θ / 2. If the length of the second arm 14 is L, the second rotation shaft 20 is located at the same distance L from the rotation center of the second arm 14. Become.
【0037】さらに、図10に示すように、減速比Rを
3とすると、回転中心の位置xはx<L(x≒0.5
L)となり、第2アーム14の根元側14a側に近づ
く。ただし、第2の回転軸20は、固定した位置ではな
く、若干、移動することになる。第2の回転軸20は、
不動点23の概略近傍を通る。Further, as shown in FIG. 10, when the reduction ratio R is 3, the position x of the rotation center is x <L (x ≒ 0.5
L), and approaches the base 14a side of the second arm 14. However, the second rotation shaft 20 moves slightly, not at a fixed position. The second rotation shaft 20 is
It passes substantially near the fixed point 23.
【0038】第2アームの回転角をθ、減速比をR、第
2アーム14の長さLとすると、回転中心の位置xは、
図11に示すように、 x=Lsinθ/tan(θ−θ/R)−Lcos (1) と表せる。式(1)を図に示すと図12のように表せ
る。回転中心の位置xは、減速比を大きくしたほうが、
第2アーム14の回転中心14aに近づく。このため、
θに対して、振れる角度の大きさ(第2の回転軸20の
回転角度)θ−θ/Rは、大きくなる。Assuming that the rotation angle of the second arm is θ, the reduction ratio is R, and the length L of the second arm 14, the position x of the rotation center is
As shown in FIG. 11, x = Lsin θ / tan (θ−θ / R) −Lcos (1) The equation (1) can be expressed as shown in FIG. As for the position x of the rotation center, it is better to increase the reduction ratio.
It approaches the rotation center 14a of the second arm 14. For this reason,
The magnitude of the swing angle (the rotation angle of the second rotation shaft 20) θ−θ / R is larger than θ.
【0039】第2の回転軸20の移動量は、たとえば、
減速比R=3の場合、θ=0[゜]のときx/L=0.
5、θ=90[゜]のときx/L=0.577となる。
したがって、L=100[mm]とした場合、移動量は
±4[mm]程度となる。なお、回転中心位置xの移動
量が、数mm程度以内であれば、特に患者の負担になら
ないし、術者の操作上も問題とはならない。減速比R、
第2アームの長さLは、第2の回転軸20の位置と動作
範囲、許容移動利用に応じて、適宜、決定すれば良い。The amount of movement of the second rotating shaft 20 is, for example,
When the reduction ratio R = 3, when θ = 0 [゜], x / L = 0.
5, x / L = 0.577 when θ = 90 [゜].
Therefore, when L = 100 [mm], the movement amount is about ± 4 [mm]. If the movement amount of the rotation center position x is within about several mm, no particular burden is imposed on the patient, and there is no problem in the operation of the operator. Reduction ratio R,
The length L of the second arm may be determined as appropriate in accordance with the position and operating range of the second rotating shaft 20 and the use of allowable movement.
【0040】また、本発明の第3の実施の形態による医
療用マニピュレータの支持装置は、第2の回転軸20の
回転角度と、作業部101の到達位置(挿入方向の動作
範囲)との関係にも特徴がある。第1、第2の実施例で
は、図3、図5で示したように作業部101の到達位置
(挿入方向の動作範囲)は、第2の回転軸20を中心と
した円弧状(扇形状)になる。一方、第3の実施例にお
いては、図9や図10に示すように、円弧状(扇形状)
にはならず、θが大きくなるほど、作業部101の到達
位置(挿入方向の動作範囲)は深くなる。In the medical manipulator support device according to the third embodiment of the present invention, the relationship between the rotation angle of the second rotation shaft 20 and the arrival position of the working unit 101 (the operation range in the insertion direction). There are also features. In the first and second embodiments, as shown in FIGS. 3 and 5, the arrival position (the operation range in the insertion direction) of the working unit 101 is an arc (sector-shaped) centered on the second rotation shaft 20. )become. On the other hand, in the third embodiment, as shown in FIG. 9 and FIG.
However, as θ increases, the reaching position of the working unit 101 (operating range in the insertion direction) becomes deeper.
【0041】図13に示すように、患者の腹部内150
の動作領域を考慮すると、点線で示した円弧状の動作領
域203に比べ、より広い領域まで到達することを意味
しており、理想的な動作領域であるといえる。また、支
持装置の動作領域に関しての制約をより少なくすること
ができる。As shown in FIG.
Considering the operation region (1), it means that it reaches a wider region than the arc-shaped operation region 203 shown by the dotted line, and it can be said that this is an ideal operation region. In addition, restrictions on the operation area of the support device can be further reduced.
【0042】また、上述の説明においては、支持装置1
は固定部201に固定される場合を例にしたが、図15
に示すように、不動点23の位置を任意に移動できるよ
うにしてもよい。なお、第1の実施例及び第2の実施例
では、図14に示したように、不動点23の位置を任意
に設定できるようにするためには第1の回転軸10の固
定位置を3次元的に移動させる必要があり、このため、
設置スペースが増大したり患者と支持機構との干渉など
の問題が生じ得る。In the above description, the supporting device 1
FIG. 15 shows an example in which is fixed to the fixing portion 201.
As shown in (1), the position of the fixed point 23 may be arbitrarily movable. In the first embodiment and the second embodiment, as shown in FIG. 14, the fixed position of the first rotating shaft 10 must be set to 3 so that the position of the fixed point 23 can be set arbitrarily. Must be moved dimensionally, so
Problems such as increased installation space and interference between the patient and the support mechanism may occur.
【0043】これに対し、図15に示す第3の実施例の
変形例の場合においては、第1の回転軸10はその位置
を上下動自在に上下機構41によって支持されるとと
も、回転自在に回転機構42によって支持されており、
また、第1アーム12はスライド自在に伸縮機構43に
よって支持されている。図15に示す例によれば、図1
4に示す場合に比べて、設置スペースが増大したり患者
と支持機構との干渉などの問題を解消することができ、
不動点23の位置を任意に移動して設定することが可能
になる。On the other hand, in a modified example of the third embodiment shown in FIG. 15, the first rotating shaft 10 is supported by an up-and-down mechanism 41 so that its position can be moved up and down, and can be freely rotated. Are supported by a rotation mechanism 42,
The first arm 12 is slidably supported by a telescopic mechanism 43. According to the example shown in FIG.
As compared with the case shown in FIG. 4, problems such as an increase in installation space and interference between the patient and the support mechanism can be solved,
The position of the fixed point 23 can be arbitrarily moved and set.
【0044】以上説明したように、本発明の第3の実施
の形態による医療用マニピュレータの支持装置1によれ
ば、第1および第2の実施例の基本的な特徴を有すると
共に、より機構が単純化されており、また、患者の腹部
内150の術部の領域に適した理想的な動作領域を備え
ることができる。As described above, the medical manipulator support device 1 according to the third embodiment of the present invention has the basic features of the first and second embodiments, and further has a more advanced mechanism. It is possible to have an ideal operating area that is simplified and suitable for the area of the operation within the abdomen 150 of the patient.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、マニピュレータの支持装置は円弧ガイドを用いな
いで構成されているため、動作範囲を広くとることが可
能になり、重量を軽量化することが可能である。また、
平行リンクを複数段用いないため、機構が単純化され、
ガタの問題も少なく、複数段のリンク構成ほどの組み立
て精度を要求されることはない。動作範囲が広く、ま
た、軽量化されているため、本支持装置により、支持さ
れたマニピュレータの操作性は従来に比べて極めて高く
なる。As described above, according to the structure of the present invention, since the manipulator support device is configured without using the arc guide, the operation range can be widened and the weight can be reduced. It is possible to Also,
The mechanism is simplified because there are no multiple stages of parallel links.
There is little backlash, and there is no need to assemble as accurately as a multi-stage link configuration. Since the operating range is wide and the weight is reduced, the operability of the manipulator supported by the present support device is significantly higher than in the past.
【0046】また、従来の剛性の高い支持装置では、患
者に関係なく機構的に不動点が決まり、患者の腹部と不
動点が若干ずれている場合には、患者側の腹部に非常に
負担がかかるという問題があったが、可撓性連結部材弾
性を利用して、マニピュレータを柔軟に支持し、患者の
腹部と不動点が若干ずれている場合でも、患者側の腹部
に負担があまりかからない構成とすることが可能であ
る。Further, in the conventional rigid support device, the fixed point is determined mechanically irrespective of the patient, and when the fixed point is slightly shifted from the patient's abdomen, a very heavy load is placed on the patient's abdomen. Although there was such a problem, the manipulator was flexibly supported by utilizing the elasticity of the flexible connecting member, and even when the abdomen and the fixed point of the patient were slightly displaced, the burden on the abdomen on the patient side was small. It is possible.
【0047】また、患者の腹部内の術部の領域に適した
理想的なマニピュレータの動作領域を可能にする。Further, it enables an ideal manipulator operation area suitable for an operation area in the abdomen of a patient.
【図1】本発明の第1の実施の形態による医療用マニピ
ュレータの支持装置を示す概略斜視図。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a support device for a medical manipulator according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1の実施例の側面図。FIG. 2 is a side view of the first embodiment.
【図3】第1の実施例の動作を説明する側面図。FIG. 3 is a side view illustrating the operation of the first embodiment.
【図4】本発明の第2の実施の形態による医療用マニピ
ュレータの支持装置を示す概略斜視図。FIG. 4 is a schematic perspective view showing a medical manipulator support device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】第2の実施例の側面図。FIG. 5 is a side view of the second embodiment.
【図6】第2の実施例の変形例。FIG. 6 is a modification of the second embodiment.
【図7】本発明の第3の実施の形態による医療用マニピ
ュレータの支持装置を示す概略斜視図とその変形例。FIG. 7 is a schematic perspective view showing a medical manipulator support device according to a third embodiment of the present invention, and a modified example thereof.
【図8】本発明の第3の実施の形態による医療用マニピ
ュレータの支持装置を示す概略斜視図とその変形例。FIG. 8 is a schematic perspective view showing a supporting device for a medical manipulator according to a third embodiment of the present invention, and a modified example thereof.
【図9】第3の実施例の動作を説明する側面図。FIG. 9 is a side view illustrating the operation of the third embodiment.
【図10】第3の実施例の動作を説明する側面図。FIG. 10 is a side view for explaining the operation of the third embodiment.
【図11】第3の実施例における第2の回転軸の位置を
説明する図。FIG. 11 is a view for explaining the position of a second rotating shaft in the third embodiment.
【図12】第3の実施例における、第2アーム長Lと第
2の回転軸の位置xと第2アームの回転角度θとの関係
を示す図。FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between a second arm length L, a position x of a second rotation shaft, and a rotation angle θ of the second arm in the third embodiment.
【図13】第3の実施例における、第2アームの回転角
度θと挿入方向の到達領域を説明する図。FIG. 13 is a diagram illustrating a rotation angle θ of a second arm and a reaching area in an insertion direction in a third embodiment.
【図14】第1の実施例及び第2の実施例において不動
点の位置を任意の位置に設定可能にすることを示す図。FIG. 14 is a diagram showing that the position of a fixed point can be set to an arbitrary position in the first embodiment and the second embodiment.
【図15】第3の実施例において不動点の位置を任意の
位置に設定可能にすることを示す図。FIG. 15 is a diagram showing that the position of a fixed point can be set to an arbitrary position in the third embodiment.
【図16】従来の医療マニピュレータ(鉗子)を示す概
略図。FIG. 16 is a schematic view showing a conventional medical manipulator (forceps).
【図17】従来の医療マニピュレータを示す概略図。FIG. 17 is a schematic view showing a conventional medical manipulator.
【図18】従来の医療マニピュレータの支持装置を示す
概略図であり、(a)と(b)は回転軸の位置が異なる
位置にある場合を示す。FIGS. 18A and 18B are schematic diagrams showing a conventional medical manipulator support device, wherein FIGS. 18A and 18B show a case where the position of the rotation axis is different.
【図19】従来の医療マニピュレータの支持装置を示す
概略図であり、(a)と(b)は回転軸の位置が異なる
位置にある場合を示す。FIG. 19 is a schematic view showing a conventional medical manipulator support device, wherein (a) and (b) show the case where the position of the rotation axis is different.
【図20】従来の医療マニピュレータの支持装置を示す
概略図。FIG. 20 is a schematic view showing a conventional medical manipulator support device.
【符号の説明】 1 医療マニピュレータの支持装置 10 第1の回転軸 11 第1の回転軸1出力軸側 12 第1アーム 13 第1の受動回転部 14 第2アーム 15 第2の受動回転部 16 支持連結部 17,18 可撓性連結部材 19 遊星歯車減速機構 20 第2の回転軸 23 不動点 24 カウンタウェイト 100 医療マニピュレータ 101 作業部 102 操作指令部 103 連結部 105 水平回動部 106 円弧アーム 100 医療マニピュレータ 101 作業部 !02 操作指令部 103 連結部 105 水平回動部 106 円弧アーム[Description of Signs] 1 Supporting device for medical manipulator 10 First rotating shaft 11 First rotating shaft 1 Output shaft side 12 First arm 13 First passive rotating unit 14 Second arm 15 Second passive rotating unit 16 Supporting connection part 17, 18 Flexible connection member 19 Planetary gear reduction mechanism 20 Second rotating shaft 23 Fixed point 24 Counter weight 100 Medical manipulator 101 Working part 102 Operation command part 103 Connection part 105 Horizontal rotation part 106 Arc arm 100 Medical manipulator 101 Working unit! 02 Operation command unit 103 Connecting unit 105 Horizontal rotation unit 106 Arc arm
Claims (3)
接続された連結部と、前記連結部の他端側に接続れた作
業部とを備えたマニピュレータを、少なくとも第1の回
転軸及び第2の回転軸の2軸回りに回転自在に支持する
マニピュレータの支持装置であって、 前記第1の回転軸は前記支持装置の固定部に対して回転
自在に支持されており、前記第2の回転軸は前記第1の
回転軸のほぼ延長線上に配置されており、 前記第1の回転軸の出力軸側に回転自在に支持された第
1アームと、 前記第1アームの先端部に設けられた第1の受動回転部
と、 前記第1の受動回転部に固定された第2アームと、 前記第2アーム先端部に設けられた第2の受動回転部
と、 前記第2の受動回転部に固定された連結支持部と、 前記第1の受動回転部を、前記第1の回転軸の出力軸側
に減速比が1の状態で連結する第1の可撓性連結部材
と、 前記第2の受動回転部を、前記第1アームに減速比が1
の状態で連結する第2の可撓性連結部材と、を備えるこ
とを特徴とするマニピュレータの支持装置。A manipulator comprising an operation command section, a connecting section having one end connected to the operation command section, and a working section connected to the other end of the connecting section, at least a first rotating shaft. And a supporting device for the manipulator rotatably supporting around two axes of a second rotating shaft, wherein the first rotating shaft is rotatably supported by a fixed portion of the supporting device, and A first arm rotatably supported on the output shaft side of the first rotary shaft, and a tip end of the first arm; A first passive rotating section provided on the first arm; a second arm fixed to the first passive rotating section; a second passive rotating section provided on a tip end of the second arm; A connection support unit fixed to a passive rotating unit, and the first passive rotating unit, A first flexible connecting member that is connected to the output shaft side of one of the rotating shafts at a reduction ratio of 1, and the second passive rotating unit is connected to the first arm by a reduction ratio of 1;
And a second flexible connecting member connected in the state of (1).
接続された連結部と、前記連結部の他端側に接続された
作業部とを備えたマニピュレータを、少なくとも第1の
回転軸及び第2の回転軸の2軸回りに回転自在に支持す
るマニピュレータの支持装置において、 前記第1の回転軸は前記支持装置の固定部に対して回転
自在に支持されており、前記第2の回転軸は前記第1の
回転軸のほぼ延長線上に配置されており、 前記第1の回転軸の出力軸側に回転自在に支持された第
1アームと、 前記第1アームに対して構成される平行リンク機構と、 前記平行リンク機構において前記第1の回転軸の出力軸
側に対して平行駆動される前記平行リンク機構の第1リ
ンクに固定された第2アームと、 前記第2アーム先端部に設けられた受動回転部と、 前記受動回転部に固定された連結支持部と、 前記受動回転部を、前記第1アームまたは前記平行リン
ク機構において前記第1アームと平行駆動される前記平
行リンク機構の第2リンクに、減速比が1の状態で連結
する可撓性連結部材と、を備えることを特徴とするマニ
ピュレータの支持装置。2. A manipulator comprising an operation command section, a connecting section having one end connected to the operation command section, and a working section connected to the other end of the connecting section, at least a first rotating shaft. And a manipulator supporting device rotatably supported around two axes of a second rotating shaft, wherein the first rotating shaft is rotatably supported by a fixed portion of the supporting device, and the second rotating shaft is supported by the second rotating shaft. The rotation shaft is disposed substantially on an extension of the first rotation shaft, and is configured with respect to the first arm rotatably supported on the output shaft side of the first rotation shaft, and the first arm. A parallel link mechanism, a second arm fixed to a first link of the parallel link mechanism driven parallel to an output shaft side of the first rotation shaft in the parallel link mechanism, and a tip of the second arm. A passive rotating unit provided in the unit, A connection support portion fixed to the passive rotating portion; and a reduction ratio of the passive rotating portion to the second link of the parallel link mechanism driven in parallel with the first arm in the first arm or the parallel link mechanism. And a flexible connecting member for connecting in a state of (1).
接続された連結部と、前記連結部の他端側に接続された
作業部とを備えたマニピュレータを、少なくとも第1の
回転軸及び第2の回転軸の2軸回りに回転自在に支持す
るマニピュレータの支持装置において、 前記第1の回転軸は前記支持装置の固定部に対して回転
自在に支持されており、前記第2の回転軸は前記第1の
回転軸のほぼ延長線上に配置されており、 前記第1の回転軸の出力軸側に固定支持された第1アー
ムと、 前記第1アームの先端部に回転自在に支持された第2ア
ームと、 前記第2アーム先端部に設けられた受動回転部と、 前記受動回転部に固定された連結支持部と、 前記受動回転部を、前記第1アームに減速比が1より大
きい状態で連結する可撓性連結部材と、を備えることを
特徴とするマニピュレータの支持装置。3. A manipulator comprising an operation command section, a connecting section having one end connected to the operation command section, and a working section connected to the other end of the connecting section, at least a first rotating shaft. And a manipulator supporting device rotatably supported around two axes of a second rotating shaft, wherein the first rotating shaft is rotatably supported by a fixed portion of the supporting device, and the second rotating shaft is supported by the second rotating shaft. The rotation shaft is disposed substantially on an extension of the first rotation shaft, a first arm fixedly supported on the output shaft side of the first rotation shaft, and a rotatable tip end of the first arm. A supported second arm, a passive rotating unit provided at the distal end of the second arm, a connection support unit fixed to the passive rotating unit, and a reduction ratio of the passive rotating unit to the first arm. A flexible connecting member that connects in a state greater than 1. Support apparatus of the manipulator, characterized in that to obtain.
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