[发明专利]处置工具、机械手和手术支持系统

说明书

技术领域

本发明涉及处置工具、机械手和手术支持系统。

要求2011年6月30日提交的日本专利申请No.2011-146796、2011年6月30日提交的日本专利申请No.2011-146797和2012年5月22日提交的日本专利申请No.2012-116742的优先权，其内容以引用方式并入本文。

背景技术

过去，作为支持外科手术的系统，已知具有机械手的手术支持系统，其中处置工具安装在可远程控制的臂上。

诸如关节的活动部分形成在机械手中，通过使活动部分移动来使机械手移位至期望的姿态。通过使用驱动源和将动力传递给活动部分的动力传递构件以及用于检测活动部分的移动量的检测手段来控制机械手的活动部分以使其具有期望的姿态。

例如，专利文献1公开了一种检测装置，该检测装置包括具有弯曲部分的内窥镜插入部、传递动力以使得弯曲部分以弯曲方式移动的线以及用于检测线的位移量的位移检测手段。

专利文献2公开了一种位移检测机构，该位移检测机构包括使得关节移动的动力传递线、连接到动力传递线以检测关节的位移量的位移感测线以及检测位移感测线的移动量的传感器。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本未审查专利申请首次公布H04-263831

[专利文献2]日本未审查专利申请首次公布2010-220684

发明内容

[本发明要解决的问题]

在专利文献1描述的检测装置中，线由于使弯曲部分以弯曲方式移动的动力而被拉伸。结果，由位移检测手段检测到的位移量根据线的拉伸长度而变化。在专利文献2描述的位移检测机构中，动力传递线由于使关节移动的牵引力而被拉伸。结果，由传感器检测到的移动量根据动力传递线的拉伸长度而变化。

这样，在专利文献1和专利文献2描述的构造中，存在由于向弯曲部分或关节传递动力的线的拉伸而导致的检测位移量的精度降低的问题。

考虑上述情况而做出本发明，本发明的目的在于提供一种可以按照高精度检测位移量的处置工具、机械手和手术支持系统。

[解决问题的手段]

根据本发明的第一方面，提供了一种处置工具，该处置工具的处置单元利用从驱动源生成的驱动力来进行操作，所述处置工具包括：驱动力传递构件，该驱动力传递构件连接到所述驱动源；连接部分，该连接部分形成在所述处置单元中，并且连接到所述驱动力传递构件，该连接部分经由所述驱动力传递构件供应有来自所述驱动源的驱动力，并且将所述驱动力转换为所述处置单元的移动；以及移动量检测构件，该移动量检测构件被所述连接部分移动。

根据本发明的第二方面，在根据第一方面的处置工具中，所述连接部分包括连接构件，所述移动量检测构件固定到所述连接构件。

根据本发明的第三方面，在根据第二方面的处置工具中，所述连接构件包括绕预定支点转动的转动部分，其中，所述驱动力传递构件固定到所述连接构件上的与所述预定支点分离开第一距离的位置，并且所述移动量检测构件固定到所述连接构件上的与所述预定支点分离开第二距离的位置，所述第二距离大于所述第一距离。

根据本发明的第四方面，在根据第三方面的处置工具中，所述驱动力传递构件和所述移动量检测构件是线状构件，其中，所述转动部分包括：第一滑轮，该第一滑轮的旋转中心是所述预定支点，并且其中，所述驱动力传递构件卷绕在所述第一滑轮的外周上；以及第二滑轮，该第二滑轮的旋转中心与所述第一滑轮的旋转中心同轴，所述第二滑轮的直径大于所述第一滑轮的直径，并且其中，所述移动量检测构件卷绕在所述第二滑轮的外周上，并且其中，所述移动量检测构件固定到所述第二滑轮。

根据本发明的第五方面，根据第二方面至第四方面中的任一方面的处置工具还包括：驱动引导构件，该驱动引导构件引导所述驱动力传递构件；检测引导构件，该检测引导构件引导所述移动量检测构件；以及支撑构件，该支撑构件固定并支撑所述驱动引导构件和所述检测引导构件。

根据本发明的第六方面，在根据第五方面的处置工具中，所述支撑构件固定并支撑所述驱动引导构件，使得从所述驱动引导构件延伸到所述连接构件的所述驱动力传递构件具有从所述驱动引导构件的远端延伸到所述驱动力传递构件与所述连接构件之间的接触点的线状，并且所述支撑构件固定并支撑所述检测引导构件，使得从所述检测引导构件延伸到所述连接构件的所述移动量检测构件具有从所述检测引导构件的远端延伸到所述移动量检测构件与所述连接构件之间的接触点的线状。