[发明专利]操纵器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种操纵器系统，并且更具体地，涉及一种主从式医疗操纵器系统。

要求2011年8月4日提交的美国专利临时申请No.61/515203，以及2012年5月22日提交的日本专利申请No.2012-116740的优先权，该美国专利临时申请和日本专利申请两者的内容通过引用并入本文。

背景技术

在过去，已知主从式操纵器系统作为支持外科手术的医疗操纵器。根据现有技术的医疗操纵器包括主握持部（主操纵单元），该主握持部操纵并且输入安装在从操纵器上并且用于外科手术的工具（从运动单元）的操作。在医疗操纵器中，主握持部的运动在作为操作者的外科医生操纵主握持部时被传递到工具。镊子、持针器等被用作上述工具，主握持部的运动被传递至这些工具。

例如，作为根据现有技术的操纵器系统，专利文献1中公开了医疗机器人系统。在该医疗机器人系统中，末端执行器的打开和关闭通过打开和关闭输入手柄来控制。

现有技术的文献

专利文献

专利文献1美国专利No.7778733

发明内容

待由本发明解决的问题

然而，根据现有技术的上述操纵器系统存在下列问题。

例如，当包括镊子的从运动单元被操纵以夹持生物组织、手术器械等时，存在夹持物体的各种尺寸和硬度。

另一方面，因为操纵主操纵器单元的操作者基于诸如图像信息之类的限制性信息来确定夹持物体的尺寸或硬度，因此主操纵器单元的操纵输入在一些情况下不适用于实际的夹持物体。例如，当由操作者操纵和输入的打开和关闭角度与用于夹持所述夹持物体必需的打开和关闭角度相比太小时，从运动单元可以根据指令值继续关闭夹持物体而不管从运动单元夹持到该夹持物体的事实。这时，因为夹持物体是硬的，因此从运动单元不可能关闭该夹持物体。为此，打开和关闭角度可以因此偏离对应于主操纵器单元的操纵输入的打开和关闭角度。

在这种情况下，联动控制被暂时中断。此后，当操作者理解到关闭操作是不可能的并且试图执行用于打开操作的操纵时，联动控制在从运动单元的打开和关闭角与对应于主操纵器单元的操纵输入的打开和关闭角度一致的一瞬间重新启动。

在这种情况下，因为操作者可能不知道联动控制何时重新启动，因此存在发生意外操作的可能性。因此，存在不能执行适当的任务的可能性。例如，存在这样的可能性，即，夹持物体的夹持状态可能突然被取消，并且夹持物体可能掉落或者从运动单元可能意外地被移动。

本发明的目的在于提供一种在从运动单元的操作偏离对应于主操纵单元的操纵输入的操作时能够重新启动从运动单元的联动而不会影响任务的操纵器系统。

解决问题的手段

根据本发明的第一方面，操纵器系统包括主操纵单元，从运动单元，联动控制单元以及联动许可输入单元。操作者利用主操纵单元来执行操纵输入。所述从运动单元构造成根据所述操纵输入来操作。所述联动控制单元分析所述操纵输入并且执行控制以与所述操纵输入联动地操作所述从运动单元。所述联动许可输入单元能够由操作者操纵并且当操作者操纵所述联动许可输入单元时将用来进入如下模式的联动许可模式信号传输到所述联动控制单元，在所述模式中基于所述主操纵单元的所述操纵输入来许可所述从运动单元的联动。所述联动控制单元在所述从运动单元的操作偏离对应于所述操纵输入的操作时停止联动控制，并且监控所述主操纵单元的所述操纵输入和所述从运动单元的操作状态。所述联动控制单元在其接收到所述联动许可模式信号时使所述从运动单元的操作与对应于所述操纵输入的操作联动，并且然后检测所述操纵输入匹配所述操作状态。

根据本发明的第二方面，所述操纵器系统的所述主操纵单元包括操纵构件和主角度检测单元。所述操纵构件被设置以被打开和关闭以便执行所述操纵输入。所述主角度检测单元检测所述操纵构件的打开和关闭角度并且将所述操纵构件的所述打开和关闭角度的检测值传送至所述联动控制单元。所述从运动单元包括打开和关闭运动单元和从角度检测单元。所述打开和关闭运动单元被设置以被打开和关闭。所述从角度检测单元检测所述打开和关闭运动单元的打开和关闭角度并且将所述打开和关闭运动单元的所述打开和关闭角度的检测值传送到所述联动控制单元。所述联动控制单元在其接收到所述联动许可模式信号时使所述从运动单元与对应于所述操纵输入的操作联动，并且然后所述操纵构件的打开和关闭角度的检测值对应于所述打开和关闭运动单元的打开和关闭角度的检测值，并且所述操纵构件的打开和关闭角度的检测值在所述操纵构件的关闭方向上改变。