机械手系统技术方案

提供机械手系统(100)，其具有：机械手(1)，其具有插入部(5)、弯曲部驱动部(12)以及线材，其中，该插入部(5)具有主体部和弯曲部(15)，该弯曲部驱动部(12)使弯曲部(15)进行弯曲动作，该线材经由主体部连接弯曲部(15)与弯曲部驱动部(12)，向弯曲部(15)传递弯曲部驱动部(12)所产生的驱动力，并且贯穿插入于护套，该护套的至少一端被固定于主体部；操作输入部(2)，其输入对弯曲部(15)的操作指示；张力检测部(18)，其检测护套的张力；补偿值设定部(3)，其根据由该护套张力检测部(18)检测出的护套的张力来设定对弯曲控制信号的补偿值；以及控制部(3)，其生成用于驱动弯曲部驱动部(12)的弯曲控制信号，并且向弯曲部驱动部(12)发送使用补偿值进行了校正的弯曲控制信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机械手系统
本专利技术涉及机械手系统。
技术介绍
一般情况下，由插入于被检体的细长的插入部和连接于插入部的基端侧的操作部构成的内窥镜或机械手在插入部的前端部分具有弯曲部，利用弯曲部的弯曲动作能够变更前端的朝向。作为用于使弯曲部弯曲的机构，采用通过手动转动设置于操作部的旋钮来拉伸连接于弯曲部的线的基端部分的方式。近年来，进行该弯曲机构的电动化技术的研究，正积极研究将现有的基于手动的旋钮操作替换成电动机驱动的技术(例如，参照专利文献1和2。)。一般情况下，在电动机驱动中，通过使电动机旋转与输入到操作部的操作量成比例的量，能够使弯曲部的弯曲角度变更与操作量对应的弯曲量。但是，实际上由于线与周围部件之间的摩擦或线的松弛等，施加到线的基端部分的拉伸量难以完全传递到线的前端。即，线的拉伸量与弯曲部的弯曲量具有非线性的关系。而且，该非线性依赖于插入部的弯曲形状而变化。因此，若仅使电动机的旋转量与操作量成比例，对于操作者的操作来说，不能获得弯曲部的弯曲动作良好且相同的响应性。因此，在专利文献1和2中，着眼于使弯曲部的弯曲动作的响应性下降的主要原因、即作为弯曲部或者主体部的弯曲形状的指标的线的移动量或者张力，根据该移动量或者张力来控制电动机以使得补偿弯曲部的响应性的下降和偏差，由此，实现上述响应性的改善。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-264048号公报专利文献2：日本特许第5048158号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，使弯曲部的弯曲动作的响应性下降的主要原因也在于上述的弯曲部或者主体部的弯曲形状以外的因素。因此，如专利文献1、2那样，仅考虑线的移动量或者张力，则存在弯曲部的弯曲动作的响应性的提高存在界限的问题。本专利技术就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够高精度地补偿弯曲部的动作的响应性的下降和偏差而始终获得良好且相同的响应性的机械手系统。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术提供以下手段。本专利技术提供一种机械手系统，该机械手系统具有：机械手，其具有插入部、弯曲部驱动部以及线材，其中，该插入部具有细长的主体部和设置于该主体部的前端侧的弯曲部，该弯曲部驱动部使所述弯曲部进行弯曲动作，该线材经由所述主体部连接所述弯曲部与所述弯曲部驱动部，向所述弯曲部传递所述弯曲部驱动部所产生的驱动力，并且该线材贯穿插入于筒状的护套，该筒状的护套的至少一端被固定于所述主体部；操作输入部，其被操作者输入对所述弯曲部的操作指示；控制部，其根据输入到该操作输入部的所述操作指示生成用于驱动所述弯曲部驱动部的弯曲控制信号；护套张力检测部，其检测所述护套的张力；以及补偿值设定部，其根据由该护套张力检测部检测出的所述护套的张力来设定对所述弯曲控制信号的补偿值，所述控制部使用由所述补偿值设定部设定的所述补偿值来校正所述弯曲控制信号，并且向所述弯曲部驱动部发送被校正的所述弯曲控制信号。根据本专利技术，当操作者向操作输入部输入操作指示时，控制部向弯曲部驱动部发送根据该操作指示而生成的弯曲控制信号，弯曲部驱动部接受弯曲部控制信号而产生的驱动力经由线材被传递到弯曲部，由此，弯曲部进行与操作指示对应的弯曲动作。由此，例如能够使用配置于体外的操作输入部远距离操作配置于体内的插入部的弯曲部。在这种情况下，控制部使用由补偿值设定部设定的补偿值对弯曲控制信号进行校正后发送到弯曲部驱动部。弯曲部的弯曲动作相对于操作信号的响应性较强地依赖于根据插入部的弯曲形状而变化的护套的张力。根据由护套张力检测部检测出的护套的张力设定补偿值。这样，测量较强地依赖于弯曲部(插入部是硬性部的情况下)的弯曲形状或者主体部的弯曲形状的护套的张力，根据该测量值设定补偿值，由此，能够高精度地补偿弯曲部的动作的响应性的下降和偏差，始终获得良好且相同的响应性。在上述专利技术中，也可以是，所述护套张力检测部具有张力传感器，该张力传感器测量在所述护套中产生的张力，该张力传感器设置于所述线材的基端部分。由此，能够将张力传感器配置于不对其它的结构的设计造成影响的位置。在上述专利技术中，也可以是，所述护套张力检测部具有护套张力调整机构，该护套张力调整机构调整施加到该护套的张力，以使得所述护套的张力恒定，所述护套张力检测部测量所述护套张力调整机构对张力的调整量，所述补偿值设定部根据由所述护套张力调整机构测量的张力的调整量来设定所述补偿值。由此，因为即使插入部的弯曲形状发生变化，护套的张力也被维持为恒定，因此能够防止因护套的张力的下降而引起的弯曲部的响应性的下降，能够获得更良好的弯曲部的响应性。而且，护套张力调整机构对护套张力的调整量较强地依赖于主体部的弯曲形状。通过在补偿值的设定中使用这样的护套张力的调整量，能够有效地补偿弯曲部的响应性的下降和偏差。在上述专利技术中，也可以是，在所述插入部中设置有通路，该通路经由所述护套规定该插入部内的所述线材的路径。另外，在上述专利技术中，也可以是，具有收纳所述护套的外侧护套。由此，能够降低由弯曲部的响应性的偏差的主要原因即护套的路径变化和外部干扰(例如，护套与其它的内容物的干扰)引起的护套张力的测量值的精度的下降和偏差，更高精度地补偿弯曲部的响应性的下降和偏差。在上述专利技术中，也可以是，所述机械手具有分别贯穿插入于所述护套的多根所述线材，该多根线材在所述主体部内经由所述护套被捆扎成1捆。由此，因为各线材所产生的摩擦或松弛在线材间的偏差被降低，因此能够更高精度地补偿弯曲部的响应性的下降和偏差。在上述专利技术中，也可以是，所述补偿值设定部在由所述操作者指定的定时设定所述补偿值。由此，操作者以在需要弯曲部的良好的响应性时设定补偿值的方式指定补偿值的设定的定时，由此，能够维持操作性并且减少补偿值的设定所需要的处理。在上述专利技术中，也可以是，当检测出规定的事件时，所述补偿值设定部重新设定所述补偿值。由此，每当产生规定的事件时都能够将补偿值自动更新成最佳值。专利技术效果根据本专利技术，发挥了能够获得高精度地补偿弯曲部的动作的响应性的下降和偏差而始终获得良好且相同的响应性的效果。附图说明图1是示出本专利技术的第1实施方式的机械手系统的基本结构的外观图。图2是示出图1的机械手系统所具有的插入部的前端部分的结构的外观图。图3是示出图1的机械手系统的整体结构的框图。图4是示出图1的机械手系统所具有的插入部的整体结构的外观图。图5是示出使图4的弯曲部弯曲的机构的结构图。图6是示出图4的插入部所具有的线和线护套的结构图(上图)和示出设置于线护套的张力传感器的结构的放大图(下图)。图7是示出护套张力较低状态下与操作信号对应的弯曲部的响应特性的图表。图8是示出护套张力较高状态下与操作信号对应的弯曲部的响应特性的图表。图9A是本专利技术的第2实施方式的机械手系统所具有的插入部的局部的纵向剖视图。图9B是图9A的插入部的沿I-I线的横向剖视图。图10A是示出图9A的插入部的变形例的局部的纵向剖视图。图10B是图10A的插入部的沿II-II线的横向剖视图。图11A是示出图9A的插入部的另一个变形例的局部的纵向剖视图。图11B是图11A的插入部的沿III-III线的横向剖视图。图12是示出基于本专利技术的第3实施方式的机械手系统的补偿值的设定方法的流程图。图13是示出图12的补偿值的设定方法的变形例的流程图。图14是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械手系统，其中，该机械手系统具有：机械手，其具有插入部、弯曲部驱动部以及线材，其中，该插入部具有细长的主体部和设置于该主体部的前端侧的弯曲部，该弯曲部驱动部使所述弯曲部进行弯曲动作，该线材经由所述主体部连接所述弯曲部与所述弯曲部驱动部，向所述弯曲部传递所述弯曲部驱动部所产生的驱动力，并且该线材贯穿插入于筒状的护套，该筒状的护套的至少一端被固定于所述主体部；操作输入部，其被操作者输入对所述弯曲部的操作指示；控制部，其根据输入到该操作输入部的所述操作指示，生成用于驱动所述弯曲部驱动部的弯曲控制信号；护套张力检测部，其检测所述护套的张力；以及补偿值设定部，其根据由该护套张力检测部检测出的所述护套的张力来设定对所述弯曲控制信号的补偿值，所述控制部使用由所述补偿值设定部设定的所述补偿值来校正所述弯曲控制信号，并且向所述弯曲部驱动部发送被校正的所述弯曲控制信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.26 JP 2013-1558811.一种机械手系统，其中，该机械手系统具有：机械手，其具有插入部、弯曲部驱动部以及线材，其中，该插入部具有细长的主体部和设置于该主体部的前端侧的弯曲部，该弯曲部驱动部使所述弯曲部进行弯曲动作，该线材经由所述主体部连接所述弯曲部与所述弯曲部驱动部，向所述弯曲部传递所述弯曲部驱动部所产生的驱动力；操作输入部，其被操作者输入对所述弯曲部的操作指示；以及控制部，其根据输入到该操作输入部的所述操作指示，生成用于驱动所述弯曲部驱动部的弯曲控制信号；其特征在于：所述线材贯穿插入于筒状的护套，该筒状的护套的至少一端被固定于所述主体部，所述机械手系统还具有：护套张力检测部，其检测所述护套的张力；以及补偿值设定部，其根据由该护套张力检测部检测出的所述护套的张力来设定对所述弯曲控制信号的补偿值，所述控制部使用由所述补偿值设定部设定的所述补偿值来校正所述弯曲控制信号，并且向所述弯曲部驱动部发送被校正的所述弯曲控制信号。2.根据权利要求1所述的机械手系统，其中，所述护套张力...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥启吾，饭田雅敏，
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