医疗用机械手系统技术方案

医疗用机械手系统(1)具有柔性机械手(3)、操作输入装置(2)以及控制部(14)。柔性机械手(3)具有插入部(6)和把持部(7)。在主从尺寸比为0.1的情况下，若操作者(A)使操作输入装置(2)的杆移动10mm，则把持部(7)移动1mm。把持部(7)通过穿过形成于插入部(6)内的路径的线(9)而动作。插入部(6)的弯曲角越大，插入部(6)与线(9)之间的摩擦越大。在这种情况下，即使使杆移动10mm，把持部(7)的移动也不足1mm。因此，控制部(14)根据操作者(A)输入给信息输入部(12)的处置部位名来设定主从尺寸比。由此，即使插入部(6)的弯曲角因处置部位而变大，如果使杆移动10mm，则把持部(7)也移动1mm。

Medical manipulator system

The medical manipulator system (1) has a flexible manipulator (3), an operation input device (2), and a control unit (14). The flexible manipulator (3) has an insertion portion (6) and a control portion (7). In the case of a master / slave size ratio of 0.1, if the operator (A) moves the lever of the operation input device (2) 10mm, the control section (7) moves the 1mm. The holding portion (7) moves through a line (9) formed in a path within the insertion portion (6). The greater the bend angle of the insertion portion (6), the greater the friction between the insertion portion (6) and the line (9). In this case, the movement of the control portion (7) is less than 1mm even if the lever is moved 10mm. Accordingly, the control unit (14) sets the master / slave size ratio according to the processing site name inputted by the operator (A) to the information input unit (12). Thus, even if the bending angle of the insertion portion (6) becomes larger due to the processing position, the control portion (7) also moves 1mm if the lever is moved 10mm.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】医疗用机械手系统
本专利技术涉及医疗用机械手系统。
技术介绍
以往，公知有如下技术：根据柔性内窥镜的弯曲状态来变更经由柔性内窥镜的通道而导入到体内的电动式的处置器具的控制参数(例如，参照专利文献1)。在该专利文献1中，根据具有应变仪的传感器所检测的信息来检测插入部的弯曲状态，其中，该应变仪检测对柔性内窥镜的插入部的前端的弯曲部进行弯曲驱动的线的张力和插入部的应变量。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4580973号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在像专利文献1那样根据线的张力来检测插入部的弯曲状态的方法中，在线随着使用而发生伸长或松弛的情况下，难以高精度地检测弯曲状态。另外，在专利文献1的方法中，将应变仪配置于内窥镜的插入部的各部分也会使插入部大径化，并且由于伴随有复杂的信号处理，因此会导致装置的大型化和高成本化，因而并不优选。本专利技术就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种医疗用机械手系统，该医疗用机械手系统能够通过设定适当的控制参数而不使用传感器来高精度地控制柔性机械手。用于解决课题的手段为了达成上述目的，本专利技术提供以下的手段。本专利技术的一个方式是一种医疗用机械手系统，该医疗用机械手系统具有：柔性机械手，其具有细长的柔性的插入部、设置于该插入部的前端的可动部、以及设置于所述插入部的基端对所述可动部进行驱动的驱动部；操作输入部，其由操作者进行操作，输入所述柔性机械手的动作指令；驱动控制部，其根据该操作输入部所输入的动作指令来控制所述驱动部；信息输入部，其输入用于确定通过所述柔性机械手来进行处置的对象部位的处置部位确定信息；以及信息控制部，其根据所述处置部位确定信息来设定用于控制所述驱动部的控制参数，所述驱动控制部使用由所述信息控制部根据所述信息输入部所输入的所述处置部位确定信息而设定的控制参数来控制所述驱动部。根据本方式，当由信息输入部输入处置部位确定信息时，由信息控制部使用所输入的处置部位确定信息来设定控制参数。作为将柔性机械手的插入部插入到体内并使前端的可动部接近患部的状态，当由操作输入部输入动作指令时，驱动控制部使用所设定的控制参数，按照操作输入部所输入的动作指令使驱动部进行动作。由此，柔性机械手的前端的可动部被驱动，从而能够进行患部的处置。当处置部位被确定时，由于柔性机械手的插入路径大致被决定，因此柔性机械手沿着该插入路径插入时的弯曲形状也大致被决定。而且，在柔性机械手的可动部到达处置部位之后，可动部进行动作，而柔性机械手的弯曲形状不会发生较大的变化。因此，根据确定处置部位的信息，能够唯一地设想柔性机械手的弯曲形状，从而能够根据处置部位确定信息来设定适于该弯曲形状的控制参数。即，通过使用适于处置部位的控制参数，能够通过配置于柔性机械手的基端的驱动部来高精度地控制配置于柔性机械手的前端的可动部。而且，根据这样的医疗用机械手系统，能够使用适当的控制参数而不使用传感器来高精度地控制可动部，从而能够避免复杂的信号处理，实现了装置的小型化和低成本化。在上述方式中，也可以是，所述信息控制部将所述处理部位确定信息和所述控制参数对应起来进行存储，所述驱动控制部使用根据所述信息输入部所输入的所述处置部位确定信息而从所述信息控制部读出的控制参数来控制所述驱动部。在上述方式中，所述医疗用机械手系统可以具有对所述插入部进行引导的引导部件，所述引导部件具有比所述插入部高的刚性。这样，通过将刚性更高的引导部件插入到患者的体内而利用该引导部件来引导柔性机械手的插入，与将柔性机械手单独地插入到体内的情况相比较，能够降低插入路径的移动，从而提高了基于所选择的控制参数的控制精度。即，柔软的柔性机械手在单独地插入到体腔内的情况下，以模仿所插入的体腔的细致的形状的方式使插入部弯曲而将其插入到处置部位，但刚性比插入部高的引导部件按照体腔的大致形状，一边根据情况使体腔的形状变化，一边以按照独自的刚性的曲率插入到处置部位。而且，通过以沿着像那样插入的引导部件插入柔性机械手的方式进行引导，从而柔性机械手按照引导部件的形状进行弯曲，而不受体腔的细致的形状的影响，因此抑制了插入路径的变动，从而能够通过驱动控制部来高精度地控制驱动部。由此，本系统能够形成依据适于设想并准备的弯曲形状的控制参数的柔性机械手形状，从而能够更高精度地控制可动部。在上述方式中，所述处置部位确定信息也可以包含处置部位名。这样，操作者仅通过输入处置部位名就能够确定处置部位，从而能够简单地读出适当的控制参数而高精度地进行控制。作为处置部位名，除了脏器名之外，也可以是在脏器的各部分设定的标记、表示部位的图画等。在上述方式中，所述处置部位名也可以是脏器名。这样，在较小的脏器的情况下，能够通过容易识别的脏器名来确定处置部位，从而能够简单地读出适当的控制参数而高精度地控制驱动部。在上述方式中，所述处置部位名也可以是根据脏器名和插入深度而划分的区段名。这样，在脏器较大的情况下，能够进一步细致地确定脏器内的处置部位，从而能够相应地进一步细致地进行控制参数的设定。在上述方式中，所述处置部位确定信息也可以是所述插入部向患者的体内插入的插入长度。这样，能够根据输入给信息输入部的插入部的插入长度来确定柔性机械手沿着设想的路径插入的情况下的前端位置作为处置部位。在上述方式中，所述处置部位确定信息也可以是处置部位名和所述插入部向患者的体内插入的插入长度。这样，能够通过处置部位名来确定处置部位，根据插入长度来确定所确定的处置部位内的更加细致的范围。例如，在通过处置部位名而确定的处置部位存在于弯曲部分的情况下，若插入长度发生变化则弯曲角发生变化。因此，能够根据插入长度来校正控制参数，从而能够更加精密地控制驱动部。专利技术效果根据本专利技术实现了如下效果：能够通过适当的控制参数而不使用传感器来高精度地控制机械手。附图说明图1是示出本专利技术的一个实施方式的医疗用机械手系统的整体结构图。图2是示出图1的医疗用机械手系统所具有的柔性机械手的立体图。图3是示出存储于图1的医疗用机械手系统的机械手控制装置所具有的信息存储部中的数据例的图。图4是示出将图3的柔性机械手插入到降结肠的状态下的弯曲角的图。图5是示出将图3的柔性机械手插入到横结肠的状态下的弯曲角的图。图6是示出将图3的柔性机械手插入到升结肠的状态下的弯曲角的图。图7是示出存储于图3的信息存储部中的数据例的变形例的图。图8是示出指定图5的横结肠作为处置部位的情况下的变形例的图。图9是示出指定胃的各部分作为处置部位的情况下的变形例的图。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的一个实施方式的医疗用机械手系统1进行说明。例如，如图1所示，本实施方式的医疗用机械手系统1具有：操作输入装置(操作输入部)2，其由操作者A进行操作；柔性机械手3，其插入到患者P的体腔内；柔性机械手控制装置4，其根据对操作输入装置2的操作输入来控制柔性机械手3；以及监视器5。操作输入装置2具有由操作者A的手指进行操作的杆(省略图示)。该操作输入装置2是与后述的配置于柔性机械手3的插入部6的前端的把持部(可动部)7具有相同的轴结构的大致相似形状的输入装置，若与把持部7相比较，则例如具有10倍左右的尺寸比。操作输入装置2也可以与把持部7不是相似形状，尺寸比也并不限于10倍。如图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医疗用机械手系统，其具有：柔性机械手，其具有细长的柔性的插入部、设置于该插入部的前端的可动部、以及设置于所述插入部的基端对所述可动部进行驱动的驱动部；操作输入部，其由操作者进行操作，输入所述柔性机械手的动作指令；驱动控制部，其根据该操作输入部所输入的动作指令来控制所述驱动部；信息输入部，其输入用于确定通过所述柔性机械手来进行处置的对象部位的处置部位确定信息；以及信息控制部，其根据所述处置部位确定信息来设定用于控制所述驱动部的控制参数，所述驱动控制部使用由所述信息控制部根据所述信息输入部所输入的所述处置部位确定信息而设定的控制参数来控制所述驱动部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.26 JP 2015-0360551.一种医疗用机械手系统，其具有：柔性机械手，其具有细长的柔性的插入部、设置于该插入部的前端的可动部、以及设置于所述插入部的基端对所述可动部进行驱动的驱动部；操作输入部，其由操作者进行操作，输入所述柔性机械手的动作指令；驱动控制部，其根据该操作输入部所输入的动作指令来控制所述驱动部；信息输入部，其输入用于确定通过所述柔性机械手来进行处置的对象部位的处置部位确定信息；以及信息控制部，其根据所述处置部位确定信息来设定用于控制所述驱动部的控制参数，所述驱动控制部使用由所述信息控制部根据所述信息输入部所输入的所述处置部位确定信息而设定的控制参数来控制所述驱动部。2.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统，其中，所述信息控制部将所述处理部位确定信息和所述控制参数对应起...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥启吾，岸宏亮，柳原胜，
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