手术支持装置制造方法及图纸

一种手术支持装置（1），该手术支持装置包括：驱动构件（11），该驱动构件被移动以将驱动力传递到目标；第一位置检测单元（13）和第二位置检测单元（20），该第一位置检测单元和第二位置检测单元构造成测量所述驱动构件（11）的移动量；差计算部，该差计算部构造成检测由所述第一位置检测单元（13）检测到的移动量和由所述第二位置检测单元（20）检测到的移动量之间的长度差；操作力计算部，该操作力计算部构造成基于所述长度差计算从所述驱动构件（11）被传递到所述目标的力的大小；以及故障检测部，该故障检测部构造成通过利用由所述第一位置检测单元（13）检测到的移动量和由所述第二位置检测单元（20）检测到的移动量来检测所述第一位置检测单元（13）和所述第二位置检测单元（20）中的发生故障的至少一个位置检测单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】手术支持装置
本专利技术涉及一种手术支持装置。要求2011年11月1日提交至日本专利局的日本专利申请No.2011-240472的优先权，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
典型地，作为用于支持手术的装置，包括由操作者操纵的主单元和通过该主单元的操作被驱动以治疗待被治疗的目标的从属单元的主从式手术支持装置是已知的。这样的手术支持装置采用能够在故障期间操作其的技术。例如，在专利文献1中公开了多组接头和架台，所述多组接头的每个角度都彼此变化，所述架台包括用于操作多组接头的驱动单元。专利文献1中的所公开的架台设置有连接至驱动单元的增量角传感器，以及用于检测相应的接头的绝对角的另一角传感器。即使架台中的一个角传感器发生故障，接头的角度也能由其它角传感器检测到。为此，可以可靠地检测角传感器的故障，并且可以操作使得即使当一个角传感器例如发生故障时也能可靠地再处理架台。现有技术文献专利文献[专利文献1]日本未审专利申请，第一公布No.H05-253245。
技术实现思路
待由本专利技术解决的问题为了可靠地操作手术支持装置，优选地防止超过估值的负荷被施加至手术支持装置，从而预先避免故障。然而，在专利文献1所公开的架台中，不可以检测过量的负荷是否被施加至架台。而且，认为，力检测传感器独立地附接至专利文献1中所公开的架台以便检测其中过量的负荷被施加至手术支持装置。然而，该装置因除了双角传感器之外还包括力检测传感器的构造而变复杂。鉴于上述问题而作出本专利技术，并且本专利技术的目的在于提供一种能够被可靠地操作并且具有简单构造的手术支持装置。用于解决问题的手段根据本专利技术的第一方面，手术支持装置包括驱动构件，该驱动构件被移动以将驱动力传递到目标；第一位置检测单元，该第一位置检测单元构造成测量所述驱动构件的在一个预定位置处的移动量；第二位置检测单元，该第二位置检测单元构造成测量所述驱动构件的在不同于所述预定位置的另一位置处的移动量；差计算部，该差计算部构造成检测由所述第一位置检测单元检测到的移动量和由所述第二位置检测单元检测到的移动量之间的长度差；操作力计算部，该操作力计算部构造成基于所述长度差来计算从所述驱动构件被传递到所述目标的力的大小；以及故障检测部，该故障检测部构造成通过使用由所述第一位置检测单元检测到的移动量和由所述第二位置检测单元检测到的移动量来检测所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元中发生故障的至少一个位置检测单元。根据本专利技术的第二方面，在根据第一方面的手术支持装置中，所述故障检测部获取待被发送到用于移动所述驱动构件的驱动力产生单元的指令值，并且将第一差值和第二差值与阈值进行比较，所述第一差值是所述指令值和由所述第一位置检测单元检测到的移动量之间的差值，所述第二差值是所述指令值和由所述第二位置检测单元检测到的移动量之间的差值，所述阈值基于与所述指令值相对应的所述驱动构件的伸缩量而确定，从而当所述第一差值为所述阈值或更大时确定所述第一位置检测单元发生故障，并且当所述第二差值为所述阈值或更大时确定所述第二位置检测单元发生故障。根据本专利技术的第三方面，在根据第一方面的手术支持装置中，当所述长度差为预定范围或更大时，所述故障检测部确定所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元中的至少一个位置检测单元发生故障。根据本专利技术的第四方面，在根据第三方面的手术支持装置中，所述故障检测部获取指令值，该指令值被输出到用于移动所述驱动构件的驱动力产生单元以便指示所述驱动构件的移动量，并且当所述故障检测部确定所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元中的至少一个位置检测单元发生故障时，所述故障检测部将第一差值和第二差值与阈值进行比较，所述第一差值是所述指令值和由所述第一位置检测单元检测到的移动量之间的差值，所述第二差值是所述指令值和由所述第二位置检测单元检测到的移动量之间的差值，所述阈值基于与所述指令值相对应的所述驱动构件的伸缩量而确定，从而当所述第一差值为所述阈值或更大时确定所述第一位置检测单元发生故障，并且当所述第二差值为所述阈值或更大时确定所述第二位置检测单元发生故障。根据本专利技术的第五方面，在根据第三方面的手术支持装置中，所述故障检测部获取指令值，该指令值被输出到用于移动所述驱动构件的驱动力产生单元以便指示所述驱动构件的移动量，并且当所述故障检测部确定所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元中的至少一个位置检测单元发生故障时，所述故障检测部比较差值与阈值范围，该差值为所述指令值和由所述第二位置检测单元检测到的移动量之间的差值，所述阈值范围具有预定上限和预定下限，所述预定上限和预定下限基于与所述指令值对应的所述驱动构件的伸缩量来确定，从而当所述指令值和由所述第二位置检测单元检测到的移动量之间的差值为所述阈值范围的所述上限或更大时确定所述第二位置检测单元发生故障，并且当所述指令值和由所述第二位置检测单元检测到的移动量之间的差值在所述阈值范围内时确定所述第一位置检测单元发生故障。根据本专利技术的第六方面，在根据第一至第五方面中的任一方面的手术支持装置中，所述位置检测单元被构造成当所述故障检测部确定所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元中的至少一个位置检测单元发生故障时停止所述驱动构件的操作。根据本专利技术的第七方面，在根据第二至第六方面中的任一方面所述的手术支持装置中，当所述故障检测部确定所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元中的至少一个位置检测单元发生故障时，当所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元中的一个位置检测单元未发生故障时，未发生故障的位置检测单元构造成检测所述驱动构件的位置并使所述驱动构件移动到预定位置，并在所述驱动构件移动到所述预定位置之后使所述驱动构件停止。根据本专利技术的第八方面，根据第一至第七方面中的任一方面的手术支持装置还包括操作力计算部，该操作力计算部构造成当由所述计算单元计算的力的大小超过预定的适当负荷的上限时确定过量负荷状态。根据本专利技术的第九方面，根据第一至第八方面中的任一方面的手术支持装置还包括：手术器械，该手术器械构造成在所述目标上执行治疗；以及从臂，该从臂构造成以可拆卸的方式连接至所述手术器械，其中所述驱动构件、所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元设置在所述从臂上。根据本专利技术的第十方面，在根据第九方面的手术支持装置中，所述故障检测部参照基于与由所述第一位置检测单元检测的移动量对应的所述驱动构件的伸缩量而被预先确定的阈值，并且当所述长度差是所述阈值或更小时，确定所述手术器械发生故障。根据本专利技术的第十一方面，在根据第一至第十方面中的任一方面的手术支持装置中，所述手术支持装置附接至用于支撑所述手术支持装置的关节臂或从该关节臂被拆卸。专利技术效果根据上述方面，可以提供一种能被可靠地操作并且构造简单的手术支持装置。附图说明图1是示出包括本专利技术的第一实施方式的手术支持装置的手术支持系统的构造的总图。图2是示出手术支持装置的示意图。图3是示出操纵器控制单元的构造的框图。图4是详细地示出过载故障检测单元的构造的框图，该过载故障检测单元安装在操纵器控制单元中。图5是示出在手术支持系统的操作期间手术支持装置的操作的一部分的流程图。图6是示出本专利技术的第二实施方式的手术支持装置的操作的流程图。图7是示出本专利技术的第二实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手术支持装置，该手术支持装置包括：驱动构件，该驱动构件被移动以将驱动力传递到目标；第一位置检测单元，该第一位置检测单元构造成测量所述驱动构件的在一个预定位置处的移动量；第二位置检测单元，该第二位置检测单元构造成测量所述驱动构件的在不同于所述预定位置的另一位置处的移动量；差计算部，该差计算部构造成检测由所述第一位置检测单元检测到的所述移动量和由所述第二位置检测单元检测到的所述移动量之间的长度差；操作力计算部，该操作力计算部构造成基于所述长度差来计算从所述驱动构件传递到所述目标的力的大小；以及故障检测部，该故障检测部构造成通过使用由所述第一位置检测单元检测到的所述移动量和由所述第二位置检测单元检测到的所述移动量来检测所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元中发生故障的至少一个位置检测单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.01 JP 2011-2404721.一种手术支持装置，该手术支持装置包括：驱动构件，该驱动构件被移动以将驱动力传递到目标；第一位置检测单元，该第一位置检测单元构造成测量所述驱动构件的在一个预定位置处的移动量；第二位置检测单元，该第二位置检测单元构造成测量所述驱动构件的在不同于所述预定位置的另一位置处的移动量；差计算部，该差计算部构造成检测由所述第一位置检测单元检测到的所述移动量和由所述第二位置检测单元检测到的所述移动量之间的长度差；操作力计算部，该操作力计算部构造成基于所述长度差来计算从所述驱动构件传递到所述目标的力的大小；以及故障检测部，该故障检测部构造成通过使用由所述第一位置检测单元检测到的所述移动量和由所述第二位置检测单元检测到的所述移动量来检测所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元中发生故障的至少一个位置检测单元。2.根据权利要求1所述的手术支持装置，其中，所述故障检测部获取待被发送到用于移动所述驱动构件的驱动力产生单元的指令值，并且将第一差值和第二差值与阈值进行比较，所述第一差值是所述指令值和由所述第一位置检测单元检测到的所述移动量之间的差值，所述第二差值是所述指令值和由所述第二位置检测单元检测到的所述移动量之间的差值，所述阈值基于与所述指令值相对应的所述驱动构件的伸缩量而确定，从而当所述第一差值为所述阈值或更大时确定所述第一位置检测单元发生故障，并且当所述第二差值为所述阈值或更大时确定所述第二位置检测单元发生故障。3.根据权利要求1所述的手术支持装置，其中，当所述长度差为预定范围或更大时，所述故障检测部确定所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元中的至少一个位置检测单元发生故障。4.根据权利要求3所述的手术支持装置，其中，所述故障检测部获取指令值，该指令值被输出到用于移动所述驱动构件的驱动力产生单元以便指示所述驱动构件的移动量，并且当所述故障检测部确定所述第一位置检测单元和所述第二位置检测单元中的至少一个位置检测单元发生故障时，所述故障检测部将第一差值和第二差值与阈值进行比较，所述第一差值是所述指令值和由所述第一位置检测单元检测到的所述移动量之间的差值，所述第二差值是所述指令值和由所述第二位置检测单元检测到的所述移动量之间的差值，所述阈值基于与所述指令值相对应的所述驱动构件的伸缩量而确定，从而当所述第一差值为所述阈值或更大时确定所述第一位置检测单元发生故障，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上慎太郎，岸宏亮，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP