(57)【要約】  挿入装置の制御装置（１０４）であって、挿入部材（３０２）の状態を状態特定部（１０８）で特定し、状態に応じた振動制御を施すことによって、挿入部材の先端（３０２ａ）が詰まった場合において、過負荷の生じない適切な大きさの振動で詰まりを除去する。
2014010207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置であって、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
を備える、挿入装置の制御装置。
【請求項２】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加えて、前記挿入部材の前記非先端領域の移動動作の有無にかかわらず前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された、いずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項３】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加えて、
（ｃ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない第１先端領域移動状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項４】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態及び（ｃ）の第１先端領域移動状態の特定に加えて、
（ｄ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない第２先端領域移動状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）〜（ｄ）のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項３に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項５】
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された状態が前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態である場合、前記挿入部材の振動が、前記挿入部材の挿入方向及び／又は前記挿入部材の挿入方向を中心とする回転方向である前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項６】
前記動作情報生成部は、前記（ｂ）の第２先端停止状態の振動は、前記（ａ）の第１先端停止状態の振動よりも、振動の振幅、振動の周期、又は、前進の比率のいずれかを大きくするように前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１〜５のいずれか１つに記載の挿入装置の制御装置。
【請求項７】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加え、
（ｏ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の第１先端停止状態より小さく振動させる状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態、前記（ｂ）の第２先端停止状態、又は、前記（ｏ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項８】
さらに、
前記状態特定部が取得した前記非先端領域移動情報及び前記先端移動情報を時系列順に並べた状態遷移情報を生成し、生成された前記状態遷移情報を記憶する状態遷移記憶部を備え、
前記状態遷移記憶部は、前記状態遷移情報を生成するとき、
（Ａ）前記状態特定部より取得した状態が、直前に前記状態特定部より取得した状態と異なる場合は、前記状態特定部が取得した前記非先端領域移動情報及び前記先端移動情報を状態遷移情報に追加する一方、
（Ｂ）前記状態特定部より取得した状態が、直前に前記状態特定部より取得した状態と同じ場合は、前記状態特定部が取得した前記非先端領域移動情報及び前記先端移動情報を状態遷移情報に追加しないとともに、
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部より取得した前記非先端領域移動情報、前記先端移動情報取得部より取得した前記先端移動情報、及び、前記状態遷移記憶部より取得した前記状態遷移情報を用いて、
（ｅ）前記状態遷移情報中の最新の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｃ）の第１先端領域移動状態である場合は、前記挿入部材を振動させる状態であると特定し、
（ｆ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｃ）の第１先端領域移動状態でない場合は、前記挿入部材を前記（ｅ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
（ｇ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｂ）の第２先端停止状態であり、前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ２つ前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態である場合は、前記挿入部材を前記（ｆ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
（ｈ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｂ）の第２先端停止状態であり、前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ２つ前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態でない場合は、前記挿入部材を前記（ｇ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ｅ）〜（ｈ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項４に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項９】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部より取得した非先端領域移動情報、前記先端移動情報取得部より取得した先端移動情報、及び前記状態遷移記憶部より取得した状態遷移情報を用いて、前記（ｅ）〜（ｈ）の状態の特定に加え、
（ｉ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｃ）の第１先端領域移動状態の場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の第１先端停止状態より小さく振動させる状態であると特定し、
（ｊ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｂ）の第２先端停止状態、かつ前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態でない場合は、前記挿入部材を前記（ｈ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
（ｋ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｄ）の第２先端領域移動状態の場合は、前記挿入部材を振動させない状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ｅ）〜（ｋ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項８に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項１０】
さらに、
下記（Ｃ）又は下記（Ｄ）に基づいて、前記状態特定部により特定された前記（ｅ）〜（ｋ）の状態のいずれかの状態と、前記先端移動情報取得部より取得した先端移動情報とを用いて、前記状態特定部により特定された前記（ｋ）の状態以外の状態の時点における、振動制御を開始する時点での前記挿入部材の前記先端の移動の有無である制御開始状態情報を生成する制御開始状態特定部を備え、
前記制御開始状態特定部は、前記制御開始状態情報を生成するとき、
（Ｃ）前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（Ａ）で、かつ前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｋ）の状態以外で、かつ振動制御を開始する時点で前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（Ａ）となるまでの間、前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合と比較して、前記挿入部材の振動を小さくする前記制御開始状態情報を生成し、
（Ｄ）前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（Ａ）で、かつ前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｋ）の状態以外で、かつ振動制御を開始する時点で前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（Ａ）の状態となるまでの間、前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合と同様に、前記挿入部材を振動させる前記制御開始状態情報を生成し、
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部により取得した前記非先端領域移動情報、前記先端移動情報取得部より取得した前記先端移動情報、前記状態遷移記憶部より取得した前記状態遷移情報、及び、前記制御開始状態特定部より取得した前記制御開始状態情報を用いて、
（ｌ）前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｋ）の状態以外、かつ前記挿入部材の振動を開始する時点において前記挿入部材の先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を、前記（ｅ）〜（ｊ）のいずれかの状態に従って振動させる状態であると特定し、
（ｍ）前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｋ）の状態以外、かつ前記挿入部材の振動を開始する時点において前記挿入部材の先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を、前記（ｅ）〜（ｊ）のいずれかの状態に従って、かつ前記（ｌ）の状態よりそれぞれ小さく振動させる状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ｌ）の状態又は前記（ｍ）の状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項９に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項１１】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部により取得した非先端領域移動情報、前記先端移動情報取得部より取得した先端移動情報、前記状態遷移記憶部より取得した状態遷移情報、及び前記制御開始状態特定部より取得した制御開始状態情報を用いて、前記（ｌ）の状態又は前記（ｍ）の状態の特定に加え、
（ｎ）前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｋ）の状態の場合は、前記挿入部材を振動させない状態であると特定し
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ｌ）〜（ｎ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１０に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項１２】
前記挿入部材の前記先端の前記生体管内の移動距離を示す挿入距離情報を取得する挿入距離情報取得部と、
前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、挿入距離が長いほど振動の大きさを大きくする追加振動情報を生成する追加振動情報生成部とを有して、
前記動作情報生成部は、前記追加振動情報生成部から取得した前記追加振動情報を、前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための振動の情報に追加して、動作情報を生成する、
請求項１の挿入装置の制御装置。
【請求項１３】
前記追加振動情報生成部は、前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報が第一閾値を上回り、かつ前記第一閾値よりも大きい第二閾値を下回る場合において、前記追加振動情報を生成する、
請求項１２の挿入装置の制御装置。
【請求項１４】
前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、前記生体管に対する前記挿入部材の前記先端の位置を推定し、前記生体管に対する前記挿入部材の前記先端の位置に応じて前記追加振動情報を生成して前記追加振動情報生成部に出力する挿入位置推定部を有して、
前記追加振動情報生成部は、前記挿入位置推定部から取得した前記追加振動情報を前記動作情報生成部に出力する、
請求項１２の挿入装置の制御装置。
【請求項１５】
前記挿入位置推定部は、前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、挿入距離が長いほど振動の大きさを小さくする追加振動情報を生成する
請求項１４の挿入装置の制御装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１つに記載の挿入装置の制御装置を備える挿入装置。
【請求項１７】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御方法であって、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を先端移動情報取得部で取得し、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を非先端領域移動情報取得部で取得し、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、状態特定部で、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定し、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を動作情報生成部で生成し、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御部で制御する、挿入装置の制御方法。
【請求項１８】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置の制御プログラムであって、
コンピュータを、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
として機能させるための、挿入装置の制御装置の制御プログラム。
【請求項１９】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
コンピュータを、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
として機能させるための、挿入装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２０】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御用集積電子回路であって、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
を備える、挿入装置の制御用集積電子回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体管の内部にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の動作を生成するための挿入装置の制御装置及び制御方法、挿入装置の制御装置を有する挿入装置、挿入装置の制御プログラム、挿入装置の制御用集積電子回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
カテーテル又は内視鏡を使用した治療などにおいて、カテーテルなどを血管に挿入するとき、内視鏡の先端部の移動を検出し、先端部の移動量が鈍くなったときに先端の詰まりを検出する装置が提案されている（特許文献１参照）。この装置では、詰まりが検出された場合は、先端部を進行方向に振動制御させることによって、詰まりを除去し、移動を円滑にする。【０００３】
一方、ロボットによる剛体の対象物の挿入対象物に対する嵌合作業の例では、ロボットの手先速度が閾値を下回った場合、又は、ロボットの手先に取り付けた力センサの値が閾値を上回った場合に噛み付き状態を検出する装置が提案されている（特許文献２参照）。この装置では、噛み付き状態が検出された場合は、ロボットによって、挿入動作を継続するとともに、大きさと方向とが周期的に変化する振動力を加える。このように振動制御を加えることによって、嵌合作業時の噛付きを短い時間でより確実に解消する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２４０１６号公報
【特許文献２】特開２００８−２６４９１０号公報
【特許文献３】特開２００７−１３５７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、内視鏡の先端部のみを検出対象としているので、内視鏡の挿入作業において、内視鏡の先端部と手元部分との中間部分で撓んだ場合、挿入作業における「停止」（内視鏡の先端部のみが移動せず、内視鏡の手元部分は移動する状態）と「完全停止」（内視鏡の先端部及び手元部分の両方が移動しない状態）との状態を区別出来ない。このため、それぞれの状態によって必要な振動の大きさが異なるにもかかわらず、これらの２つの状態を区別せずに同様な振動制御を行っており、どちらかの状態に振動の大きさを合わせると、詰まりが除去できない場合又は過負荷が生じる場合が生じる。【０００６】
特許文献２は、対象物が剛体のため、ロボットの手元のみを検出対象として、噛み付き状態を検出している。このため、対象物が柔軟物であり、中間部分で撓んだ場合には、「完全停止」（ロボットの手元と対象物との両方が移動しない状態）と「対象物のみ移動」（ロボットの手元が移動せず、対象物のみが移動する状態）との状態を区別出来ない。このため、これらの２つの状態を区別せずに同様な振動制御を行っており、前者の状態は制御の効かない状態であるので、振動制御を加えると、柔軟物が跳ねている状態を増幅するような作用が働き、危険な状態となる。【０００７】
特許文献３には、挿入操作等に対する挿入部の所定の応答動作状態に対応する挿入補助情報をより確実に確認できるようにした挿入モニタリング装置が単に開示されているだけで、振動制御との関係については全く開示されていない。【０００８】
本発明の目的は、このような課題に鑑みてなされたものであり、カテーテル又は内視鏡の挿入部材の挿入作業において、挿入部材の詰まりが検出された場合に、挿入部材の状態がいかなる状態においても、過負荷の生じない適切な振動の大きさで振動制御を行い、詰まりを除去することができる、挿入装置の制御装置及び制御方法、制御装置を有する挿入装置、挿入装置の制御プログラム、並びに、挿入装置の制御用集積電子回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。【００１０】
本発明の第１態様によれば、生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置であって、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
を備える、挿入装置の制御装置を提供する。【００１１】
これらの概括的かつ特定の態様は、システム、方法、コンピュータプログラム並びにシステム、方法及びコンピュータプログラムの任意の組み合わせにより実現してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の前記態様の挿入装置の制御装置及び制御方法、制御装置を有する挿入装置、挿入装置の制御プログラム、並びに、挿入装置の制御用集積電子回路によれば、挿入部材の挿入作業において、挿入部材が詰まった場合に、挿入部材の状態に応じて振動の大きさを調整し振動制御を施すことによって、過負荷の生じない適切な大きさの振動で詰まりを除去し、挿入作業を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１実施形態のロボットにおけるロボットアームのブロック図であり、
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の第１実施形態のロボットにおける入出力ＩＦのブロック図であり、
【図２】図２は、本発明の第１実施形態のロボットにおける動作情報のデータ図であり、
【図３】図３は、本発明の第１実施形態における血管へのガイドワイヤの挿入方法の説明図であり、
【図４】図４は、本発明の第１実施形態のロボットにおける挿入情報のデータ図であり、
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の第１実施形態のロボットにおける挿入状態の取得方法の説明図であり、
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の第１実施形態のロボットにおける挿入状態の取得方法の説明図であり、
【図６】図６は、本発明の第１実施形態のロボットにおけるＸ線撮像装置による画像取得方法の説明図であり、
【図７】図７は、本発明の第１実施形態のロボットにおける挿入部材移動情報のデータ図であり、
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の第１実施形態のロボットにおける状態を表す説明図であり、
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の第１実施形態のロボットにおける状態を表す説明図であり、
【図８Ｃ】図８Ｃは、本発明の第１実施形態のロボットにおける状態を表す説明図であり、
【図８Ｄ】図８Ｄは、本発明の第１実施形態のロボットにおける状態を表す説明図であり、
【図８Ｅ】図８Ｅは、本発明の第１実施形態のロボットにおける状態を表す説明図であり、
【図９】図９は、本発明の第１実施形態のロボットにおける状態特定部の特定方法のフローチャートであり、
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の第１実施形態のロボットにおける状態情報のデータ図であり、
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の第１実施形態のロボットにおける状態情報のデータ図であり、
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明の第１実施形態のロボットにおける状態情報のデータ図であり、
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、本発明の第１実施形態のロボットにおける状態情報のデータ図であり、
【図１１】図１１は、本発明の第１実施形態のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験の説明図であり、
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の第１実施形態のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験における振動開始位置の説明図であり、
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明の第１実施形態のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験における振動開始位置の説明図であり、
【図１３】図１３は、本発明の第１実施形態のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験における実験結果を示す図であり、
【図１４Ａ】図１４Ａは、本発明の第１実施形態のロボットにおける振動方向の説明図であり、
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、本発明の第１実施形態のロボットにおける振動方向の説明図であり、
【図１５Ａ】図１５Ａは、本発明の第１実施形態のロボットにおける振動の大きさの説明図であり、
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、本発明の第１実施形態のロボットにおける振動の大きさの説明図であり、
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、本発明の第１実施形態のロボットにおける振動の大きさの説明図であり、
【図１５Ｄ】図１５Ｄは、本発明の第１実施形態のロボットにおける振動の大きさの説明図であり、
【図１５Ｅ】図１５Ｅは、本発明の第１実施形態のロボットにおける振動の大きさの説明図であり、
【図１６Ａ】図１６Ａは、本発明の第１実施形態のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験におけるパラメータごとの実験結果を示す図であり、
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、本発明の第１実施形態のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験におけるパラメータごとの実験結果を示す図であり、
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、本発明の第１実施形態のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験におけるパラメータごとの実験結果を示す図であり、
【図１７Ａ】図１７Ａは、本発明の第１実施形態のロボットにおけるロボットアーム及び制御装置本体部の説明図であり、
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、本発明の第１実施形態のロボットにおけるロボットアームを用いた自動再生時の説明図であり、
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、本発明の第１実施形態のロボットにおけるロボットアームを用いた操作時の説明図であり、
【図１８Ａ】図１８Ａは、本発明の第１実施形態の１軸型ローラ式送り出し装置及び制御装置本体部の説明図であり、
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、本発明の第１実施形態の１軸型ローラ式送り出し装置及び制御装置本体部の説明図であり、
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、本発明の第１実施形態の２軸型ローラ式送り出し装置及び制御装置本体部の説明図であり、
【図１９Ａ】図１９Ａは、本発明の第１実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（自動再生時）の動作手順の説明図であり、
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、本発明の第１実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（自動再生時）の動作手順の説明図であり、
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、本発明の第１実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（自動再生時）の動作手順の説明図であり、
【図１９Ｄ】図１９Ｄは、本発明の第１実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（自動再生時）の動作手順の説明図であり、
【図２０Ａ】図２０Ａは、本発明の第１実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（操作時）の動作手順の説明図であり、
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、本発明の第１実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（操作時）の動作手順の説明図であり、
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、本発明の第１実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（操作時）の動作手順の説明図であり、
【図２０Ｄ】図２０Ｄは、本発明の第１実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（操作時）の動作手順の説明図であり、
【図２１】図２１は、本発明の第１実施形態のロボットの制御装置の操作手順におけるフローチャートであり、
【図２２】図２２は、本発明の第１実施形態の変形例のロボットにおけるロボットアームのブロック図であり、
【図２３Ａ】図２３Ａは、本発明の第１実施形態の変形例のロボットにおける状態情報のデータ図であり、
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、本発明の第１実施形態の変形例のロボットにおける状態情報のデータ図であり、
【図２３Ｃ】図２３Ｃは、本発明の第１実施形態の変形例のロボットにおける状態情報のデータ図であり、
【図２３Ｄ】図２３Ｄは、本発明の第１実施形態の変形例のロボットにおける状態情報のデータ図であり、
【図２４】図２４は、本発明の第１実施形態の変形例のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験の説明図であり、
【図２５Ａ】図２５Ａは、本発明の第１実施形態の変形例のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験における振動開始位置の説明図であり、
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、本発明の第１実施形態の変形例のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験における振動開始位置の説明図であり、
【図２５Ｃ】図２５Ｃは、本発明の第１実施形態の変形例のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験における振動開始位置の説明図であり、
【図２６】図２６は、本発明の第１実施形態の変形例のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験における実験結果を示す図であり、
【図２７】図２７は、本発明の第１実施形態の変形例のロボットの制御装置の操作手順におけるフローチャートであり、
【図２８】図２８は、本発明の第２実施形態のロボットにおけるロボットアームのブロック図であり、
【図２９】図２９は、本発明の第２実施形態のロボットにおける状態遷移情報のデータ図であり、
【図３０】図３０は、本発明の第２実施形態のロボットにおける状態遷移情報の生成方法の説明図であり、
【図３１】図３１は、本発明の第２実施形態のロボットにおける状態情報の生成方法（最新の状態が「第１の進行」状態）の説明図であり、
【図３２Ａ】図３２Ａは、本発明の第２実施形態のロボットにおける状態情報の生成方法（最新の状態が「第１の停止」状態）の説明図であり、
【図３２Ｂ】図３２Ｂは、本発明の第２実施形態のロボットにおける状態情報の生成方法（最新の状態が「第１の停止」状態）の説明図であり、
【図３３Ａ】図３３Ａは、本発明の第２実施形態のロボットにおける状態情報の生成方法（最新の状態が「第２の停止」状態）の説明図であり、
【図３３Ｂ】図３３Ｂは、本発明の第２実施形態のロボットにおける状態情報の生成方法（最新の状態が「第２の停止」状態）の説明図であり、
【図３３Ｃ】図３３Ｃは、本発明の第２実施形態のロボットにおける状態情報の生成方法（最新の状態が「第２の停止」状態）の説明図であり、
【図３４】図３４は、本発明の第２実施形態のロボットにおける状態情報の生成方法（最新の状態が「第２の進行」状態）の説明図であり、
【図３５Ａ】図３５Ａは、本発明の第２実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（自動再生時）の動作手順の説明図であり、
【図３５Ｂ】図３５Ｂは、本発明の第２実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（自動再生時）の動作手順の説明図であり、
【図３５Ｃ】図３５Ｃは、本発明の第２実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（自動再生時）の動作手順の説明図であり、
【図３６Ａ】図３６Ａは、本発明の第２実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（操作時）の動作手順の説明図であり、
【図３６Ｂ】図３６Ｂは、本発明の第２実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（操作時）の動作手順の説明図であり、
【図３６Ｃ】図３６Ｃは、本発明の第２実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（操作時）の動作手順の説明図であり、
【図３６Ｄ】図３６Ｄは、本発明の第２実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（操作時）の動作手順の説明図であり、
【図３７】図３７は、本発明の第２実施形態のロボットの制御装置の操作手順におけるフローチャートであり、
【図３８】図３８は、本発明の第３実施形態のロボットにおけるロボットアームのブロック図であり、
【図３９】図３９は、本発明の第３実施形態のロボットにおける制御開始状態情報の生成方法の説明図であり、
【図４０】図４０は、本発明の第３実施形態のロボットにおける状態情報の生成方法の説明図であり、
【図４１】図４１は、本発明の第３実施形態のロボットにおけるワイヤのチューブへの挿入実験における実験結果を示す図であり、
【図４２Ａ】図４２Ａは、本発明の第３実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（自動再生時）の動作手順の説明図であり、
【図４２Ｂ】図４２Ｂは、本発明の第３実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（自動再生時）の動作手順の説明図であり、
【図４２Ｃ】図４２Ｃは、本発明の第３実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（自動再生時）の動作手順の説明図であり、
【図４３Ａ】図４３Ａは、本発明の第３実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（操作時）の動作手順の説明図であり、
【図４３Ｂ】図４３Ｂは、本発明の第３実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（操作時）の動作手順の説明図であり、
【図４３Ｃ】図４３Ｃは、本発明の第３実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（操作時）の動作手順の説明図であり、
【図４３Ｄ】図４３Ｄは、本発明の第３実施形態のロボットにおける血管へのガイドワイヤ挿入作業（操作時）の動作手順の説明図であり、
【図４４】図４４は、本発明の第３実施形態のロボットの制御装置の操作手順におけるフローチャートであり、
【図４５】図４５は、本発明の第４実施形態のロボットにおけるロボットアームのブロック図であり、
【図４６】図４６は、本発明の第４実施形態のロボットにおける追加振動情報生成部のブロック図であり、
【図４７】図４７は、本発明の第４実施形態のロボットの制御装置の操作手順におけるフローチャートであり、
【図４８】図４８は、本発明の第５実施形態のロボットにおけるロボットアームのブロック図であり、
【図４９】図４９は、本発明の第５実施形態のロボットにおけるロボットアームの挿入位置ＤＢの説明図であり、
【図５０】図５０は、本発明の第５実施形態のロボットの制御装置の操作手順におけるフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
以下、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する前に、本発明の種々の態様について説明する。
【００１６】
本発明の第１態様によれば、生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置であって、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
を備える、挿入装置の制御装置を提供する。
【００１７】
本発明の前記第１態様によれば、挿入部材の挿入作業において、挿入部材が詰まった場合に、挿入部材の状態に応じて振動の大きさを調整し振動制御を施すことによって、過負荷の生じない適切な大きさの振動で詰まりを除去し、挿入作業を達成することができる。
【００１８】
本発明の第２態様によれば、前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加えて、前記挿入部材の前記非先端領域の移動動作の有無にかかわらず前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された、いずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第１の態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【００１９】
本発明の前記第２態様によれば、先端の移動がある場合は振動させないので、先端が詰まらず挿入しているときに、生体管に負荷を掛けることを防ぐ。
【００２０】
本発明の第３態様によれば、前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加えて、
（ｃ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない第１先端領域移動状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）〜（ｄ）のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第１の態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【００２１】
本発明の前記第３態様によれば、挿入部材の先端領域の移動の有無と非先端領域の移動の有無とによって状態を３つに分け、状態ごとに振動を変化させることによって、生体管への負荷を提言することができる。
【００２２】
本発明の第４態様によれば、前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態及び（ｃ）の第１先端領域移動状態の特定に加えて、
（ｄ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない第２先端領域移動状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）〜（ｄ）のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第３態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【００２３】
本発明の前記第４態様によれば、挿入部材の先端領域の移動の有無と非先端領域の移動の有無とによって状態を４つに分け、状態ごとに振動を変化させることによって、生体管への負荷を提言することができる。
【００２４】
本発明の第５態様によれば、前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された状態が前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態である場合、前記挿入部材の振動が、前記挿入部材の挿入方向及び／又は前記挿入部材の挿入方向を中心とする回転方向である前記挿入装置の動作情報を生成する、
第１の態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【００２５】
本発明の前記第５態様によれば、振動方向を挿入方向と回転方向に限定するので、生体管に適切に振動を加えることができ、効率的に詰まりを除去することができる。
【００２６】
本発明の第６態様によれば、前記動作情報生成部は、前記（ｂ）の第２先端停止状態の振動は、前記（ａ）の第１先端停止状態の振動よりも、振動の振幅、振動の周期、又は、前進の比率のいずれかを大きくするように前記挿入装置の動作情報を生成する、
第１〜５のいずれか１つの態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【００２７】
本発明の前記６態様によれば、振動方法を限定するので、効率的に詰まりを除去することができる。
【００２８】
本発明の第７態様によれば、前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加え、
（ｏ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の第１先端停止状態より小さく振動させる状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態、前記（ｂ）の第２先端停止状態、又は、前記（ｏ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第１の態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【００２９】
本発明の前記第７態様によれば、挿入部材の非先端領域の移動が有り、かつ先端の移動が有る場合において振動を行うので、挿入時にスムーズに挿入することができる。
【００３０】
本発明の第８態様によれば、さらに、
前記状態特定部が取得した前記非先端領域移動情報及び前記先端移動情報を時系列順に並べた状態遷移情報を生成し、生成された前記状態遷移情報を記憶する状態遷移記憶部を備え、
前記状態遷移記憶部は、前記状態遷移情報を生成するとき、
（Ａ）前記状態特定部より取得した状態が、直前に前記状態特定部より取得した状態と異なる場合は、前記状態特定部が取得した前記非先端領域移動情報及び前記先端移動情報を状態遷移情報に追加する一方、
（Ｂ）前記状態特定部より取得した状態が、直前に前記状態特定部より取得した状態と同じ場合は、前記状態特定部が取得した前記非先端領域移動情報及び前記先端移動情報を状態遷移情報に追加しないとともに、
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部より取得した前記非先端領域移動情報、前記先端移動情報取得部より取得した前記先端移動情報、及び、前記状態遷移記憶部より取得した前記状態遷移情報を用いて、
（ｅ）前記状態遷移情報中の最新の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｃ）の第１先端領域移動状態である場合は、前記挿入部材を振動させる状態であると特定し、
（ｆ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｃ）の第１先端領域移動状態でない場合は、前記挿入部材を前記（ｅ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
（ｇ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｂ）の第２先端停止状態であり、前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ２つ前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態である場合は、前記挿入部材を前記（ｆ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
（ｈ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｂ）の第２先端停止状態であり、前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ２つ前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態でない場合は、前記挿入部材を前記（ｇ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ｅ）〜（ｈ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第４の態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【００３１】
本発明の前記第８態様によれば、状態遷移情報を生成し、状態遷移に応じて振動の大きさを変更するので、生体管に付加のかからない振動の大きさで効率的に挿入することができる。
【００３２】
本発明の第９態様によれば、前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部より取得した非先端領域移動情報、前記先端移動情報取得部より取得した先端移動情報、及び前記状態遷移記憶部より取得した状態遷移情報を用いて、前記（ｅ）〜（ｈ）の状態の特定に加え、
（ｉ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｃ）の第１先端領域移動状態の場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の第１先端停止状態より小さく振動させる状態であると特定し、
（ｊ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｂ）の第２先端停止状態、かつ前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態でない場合は、前記挿入部材を前記（ｈ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
（ｋ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｄ）の第２先端領域移動状態の場合は、前記挿入部材を振動させない状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ｅ）〜（ｋ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第８の態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【００３３】
本発明の前記第９態様によれば、第８態様に加え、細かく状態遷移を分け、振動を変化させているので、より効率的に挿入することができる。
【００３４】
本発明の第１０態様によれば、さらに、
下記（Ｃ）又は下記（Ｄ）に基づいて、前記状態特定部により特定された前記（ｅ）〜（ｋ）の状態のいずれかの状態と、前記先端移動情報取得部より取得した先端移動情報とを用いて、前記状態特定部により特定された前記（ｋ）の状態以外の状態の時点における、振動制御を開始する時点での前記挿入部材の前記先端の移動の有無である制御開始状態情報を生成する制御開始状態特定部を備え、
前記制御開始状態特定部は、前記制御開始状態情報を生成するとき、
（Ｃ）前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（Ａ）で、かつ前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｋ）の状態以外で、かつ振動制御を開始する時点で前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（Ａ）となるまでの間、前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合と比較して、前記挿入部材の振動を小さくする前記制御開始状態情報を生成し、
（Ｄ）前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（Ａ）で、かつ前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｋ）の状態以外で、かつ振動制御を開始する時点で前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（Ａ）の状態となるまでの間、前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合と同様に、前記挿入部材を振動させる前記制御開始状態情報を生成し、
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部により取得した前記非先端領域移動情報、前記先端移動情報取得部より取得した前記先端移動情報、前記状態遷移記憶部より取得した前記状態遷移情報、及び、前記制御開始状態特定部より取得した前記制御開始状態情報を用いて、
（ｌ）前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｋ）の状態以外、かつ前記挿入部材の振動を開始する時点において前記挿入部材の先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を、前記（ｅ）〜（ｊ）のいずれかの状態に従って振動させる状態であると特定し、
（ｍ）前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｋ）の状態以外、かつ前記挿入部材の振動を開始する時点において前記挿入部材の先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を、前記（ｅ）〜（ｊ）のいずれかの状態に従って、かつ前記（ｌ）の状態よりそれぞれ小さく振動させる状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ｌ）の状態又は前記（ｍ）の状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第９の態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【００３５】
本発明の前記第１０態様によれば、振動制御開始状態を考慮し、開始時に移動がある場合は振動の大きさを小さくすることによって、生体管への負荷を小さくすることができる。
【００３６】
本発明の第１１態様によれば、前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部により取得した非先端領域移動情報、前記先端移動情報取得部より取得した先端移動情報、前記状態遷移記憶部より取得した状態遷移情報、及び前記制御開始状態特定部より取得した制御開始状態情報を用いて、前記（ｌ）の状態又は前記（ｍ）の状態の特定に加え、
（ｎ）前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｋ）の状態の場合は、前記挿入部材を振動させない状態であると特定し
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ｌ）〜（ｎ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第１０の態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【００３７】
本発明の前記第１１態様によれば、第１０態様に加え、細かく状態遷移を分け、振動を変化させているので、より生体管への負荷を小さくすることができる。
【００３８】
本発明の第１２態様によれば、前記挿入部材の前記先端の前記生体管内の移動距離を示す挿入距離情報を取得する挿入距離情報取得部と、
前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、挿入距離が長いほど振動の大きさを大きくする追加振動情報を生成する追加振動情報生成部とを有して、
前記動作情報生成部は、前記追加振動情報生成部から取得した前記追加振動情報を、前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための振動の情報に追加して、動作情報を生成する、
第１態様の挿入装置の制御装置を提供する。
【００３９】
本発明の第１３態様によれば、前記追加振動情報生成部は、前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報が第一閾値を上回り、かつ前記第一閾値よりも大きい第二閾値を下回る場合において、前記追加振動情報を生成する、
第１２態様の挿入装置の制御装置を提供する。
【００４０】
本発明の第１２及び１３態様によれば、挿入部材の挿入作業において、挿入距離に応じて振動の大きさを変えることによって、挿入部材の先端の部分に正確に振動を伝えることができ、生体管での挿入部材の先端の部分の詰まりを除去することができる。
【００４１】
本発明の第１４態様によれば、前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、前記生体管に対する前記挿入部材の前記先端の位置を推定し、前記生体管に対する前記挿入部材の前記先端の位置に応じて前記追加振動情報を生成して前記追加振動情報生成部に出力する挿入位置推定部を有して、
前記追加振動情報生成部は、前記挿入位置推定部から取得した前記追加振動情報を前記動作情報生成部に出力する、
第１２態様の挿入装置の制御装置を提供する。
【００４２】
本発明の第１５態様によれば、前記挿入位置推定部は、前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、挿入距離が長いほど振動の大きさを小さくする追加振動情報を生成する
第１４態様の挿入装置の制御装置を提供する。
【００４３】
本発明の第１４及び１５態様によれば、挿入部材の挿入作業において、患者の体の挿入位置に応じて振動の大きさを変えることによって、患者又は部位ごとに振動の大きさを変えることができる。その結果、負荷の少ない正確な挿入作業が可能となる。
【００４４】
本発明の第１６態様によれば、第１〜１５のいずれか１つの態様に記載の挿入装置の制御装置を備える挿入装置を提供する。
【００４５】
本発明の前記第１６態様によれば、挿入部材の挿入作業において、挿入部材が詰まった場合に、挿入部材の状態に応じて振動の大きさを調整し振動制御を施すことによって、過負荷の生じない適切な大きさの振動で詰まりを除去し、挿入作業を達成することができる。
【００４６】
本発明の第１７態様によれば、生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御方法であって、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を先端移動情報取得部で取得し、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を非先端領域移動情報取得部で取得し、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、状態特定部で、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定し、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を動作情報生成部で生成し、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御部で制御する、挿入装置の制御方法を提供する。
【００４７】
本発明の前記第１７態様によれば、挿入部材の挿入作業において、挿入部材が詰まった場合に、挿入部材の状態に応じて振動の大きさを調整し振動制御を施すことによって、過負荷の生じない適切な大きさの振動で詰まりを除去し、挿入作業を達成することができる。
【００４８】
本発明の第１８態様によれば、生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置の制御プログラムであって、
コンピュータを、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
として機能させるための、挿入装置の制御装置の制御プログラムを提供する。
【００４９】
本発明の前記第１８態様によれば、挿入部材の挿入作業において、挿入部材が詰まった場合に、挿入部材の状態に応じて振動の大きさを調整し振動制御を施すことによって、過負荷の生じない適切な大きさの振動で詰まりを除去し、挿入作業を達成することができる。
【００５０】
本発明の第１９態様によれば、生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
コンピュータを、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
として機能させるための、挿入装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。
【００５１】
本発明の前記第１９態様によれば、挿入部材の挿入作業において、挿入部材が詰まった場合に、挿入部材の状態に応じて振動の大きさを調整し振動制御を施すことによって、過負荷の生じない適切な大きさの振動で詰まりを除去し、挿入作業を達成することができる。
【００５２】
本発明の第２０態様によれば、生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御用集積電子回路であって、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
を備える、挿入装置の制御用集積電子回路を提供する。
【００５３】
本発明の前記第２０態様によれば、挿入部材の挿入作業において、挿入部材が詰まった場合に、挿入部材の状態に応じて振動の大きさを調整し振動制御を施すことによって、過負荷の生じない適切な大きさの振動で詰まりを除去し、挿入作業を達成することができる。
【００５４】
（第１実施形態）
図１Ａは、本発明の第１実施形態における、挿入装置の一例としてのロボット１０１のブロック図を示す。図１Ａにおいて、ロボット１０１は、ロボットアーム１０２と、挿入装置の制御装置の一例としてのロボットアーム１０２の制御装置１０３とで構成されて、ロボットアーム１０２のハンド１７０１（図８Ａなど参照）で把持する挿入部材の一例であるカテーテル又は内視鏡の挿入部材を、血管などの生体管３０１の挿入対象に挿入するように動作制御する。なお、本発明の第１実施形態による挿入装置１０１は、ロボットである必要はなく、ローラなどの装置においても構成可能である（詳細は後述する）。
【００５５】
＜ロボットアーム１０２の制御装置１０３の説明＞
ロボットアーム１０２の制御装置１０３は、制御装置本体部１０４と、周辺装置１０５とで構成されている。
【００５６】
＜制御装置本体部１０４の説明＞
制御装置本体部１０４は、挿入情報取得部１０６と、挿入部材移動情報取得部１０７と、状態特定部１０８と、動作情報生成部１０９と、制御部１１０とで構成されている。
【００５７】
周辺装置１０５は、入出力ＩＦ（インターフェース）１１１と、モータドライバ１１２とで構成されている。それぞれの機能について、以下に説明する。
【００５８】
ここで、生体管３０１の挿入対象に挿入装置１０１で挿入する挿入部材とは、カテーテル、ガイドワイヤ、内視鏡などの柔軟な対象物のことを表す。挿入する対象は、血管などの生体管３０１である。
【００５９】
挿入情報取得部１０６は、非先端領域移動情報取得部の一例として機能し、後述するエンコーダ１７１５から入出力ＩＦ１１１を介して取得したロボットアーム１０２のハンド１７０１の位置情報及び姿勢情報と、入出力ＩＦ１１１に内蔵されたタイマーからの時間情報とが入力される。また、挿入情報取得部１０６は、入出力ＩＦ１１１から取得したハンド１７０１の位置情報及び姿勢情報を時間情報で微分することによって、速度情報及び角速度情報を取得する。図２は、挿入情報取得部１０６で取得する時間情報と、位置情報と、姿勢情報と、速度情報と、角速度情報とを示す。また、挿入情報取得部１０６は、速度情報又は角速度情報を用いて挿入情報（挿入部材の先端以外の非先端領域（例えば手元部分であるハンド１７０１での把持部分）の移動に関する非先端領域移動情報の一例）を生成する。挿入情報の生成方法は以下の通りである。挿入情報取得部１０６は、速度情報又は角度情報の絶対値が所定の閾値（例えば、速度情報では０．０３ｍｍ／ｍｓ、角速度情報では０．００３ｒａｄ／ｍｓ）未満の場合に挿入情報を０（挿入無しを意味する。）とし、速度情報又は角度情報の絶対値が閾値以上の場合に挿入情報を１（挿入有りを意味する。）とする。その際、閾値で判定する情報は、速度情報及び角速度情報の全情報を使用する場合、又は、速度情報における挿入方向の情報のみを使用する場合など、いかなる情報を使用することも可能である。ここで、挿入方向とは、例えば血管へのカテーテルの挿入作業において、図３に示すように血管３０１に対してカテーテルのガイドワイヤ３０２を挿入する例では、血管３０１の挿入口の断面３０１Ａに対して垂直な方向３０１Ｂのことを表す。ここでのカテーテル挿入作業とは、ガイドワイヤ３０２を血管３０１に挿入する作業である。
【００６０】
ここで、カテーテルとガイドワイヤ３０２の違いは、カテーテルは中が空洞になっている筒状の管であるのに対して、ガイドワイヤ３０２はワイヤであり、カテーテルの中を通すのがガイドワイヤ３０２である。カテーテル挿入作業においては、カテーテルに先行してガイドワイヤ３０２を血管３０１に挿入し、その後、カテーテルがガイドワイヤ３０２に沿って血管３０１内に挿入する。
【００６１】
閾値又は閾値判定に使用する情報は、入出力ＩＦ１１１を用いて操作者が挿入情報取得部１０６に入力することができる。図４は、挿入情報取得部１０６で取得する時間情報と、生成する挿入情報とを示す。
【００６２】
挿入情報取得部１０６は、取得したロボットアーム１０２の挿入情報と、時間情報とを、状態特定部１０８に出力する。また、挿入情報取得部１０６は、取得したロボットアーム１０２のハンド１７０１の位置情報と、姿勢情報と、速度情報と、角速度情報と、時間情報とを動作情報生成部１０９に出力する。
【００６３】
ここでは、ロボットアーム１０２のハンド１７０１の位置情報及び姿勢情報に基づき挿入情報（非先端領域移動情報）を挿入情報取得部１０６で取得したが、後述するＸ線撮像装置６０１で取得した画像を基に挿入情報（非先端領域移動情報）を挿入情報取得部１０６で取得することも可能である。この場合、挿入情報取得部１０６で、非先端領域の任意の１点を特徴点として抽出し、その特徴点の移動の有無を検出し、挿入情報を取得する。
【００６４】
また、撮像画像による移動情報の取得方法は後述する（挿入部材移動情報取得部１０７で説明する）。撮像画像については、図５Ａ及び図５Ｂに示す。図５Ａから図５Ｂに移動した状態を示し、このときの特徴点（例えば、ガイドワイヤ３０２の軸方向沿いに形成した点線又はマーク）によって移動を判別する。ここでは、図中の符号Ａの特徴点が挿入部材の先端の移動を示し、符号Ｂが挿入情報の移動を示す。ガイドワイヤ３０２の場合、先端の柔軟度が大きい部分を先端とし、柔軟度が小さい部分を挿入情報の移動とすることもできる。
【００６５】
挿入部材移動情報取得部１０７は、先端移動情報取得部の一例として機能し、入出力ＩＦ１１１から挿入部材の先端の挿入部材移動情報（先端移動情報）を取得する。挿入部材の先端の移動情報の取得方法は、挿入部材の先端に位置センサ又は超音波振動子又は磁界発生源などを取り付けて測定する方法、又は、撮像装置を用いて挿入部材の先端の位置を測定する方法など様々な方法があるが、ここでは撮像装置を用いて測定する方法についてカテーテル挿入作業を例に用いて説明する。
【００６６】
図６は、カテーテル挿入作業において、撮像装置の一例としてのＸ線撮像装置６０１を用いて、ガイドワイヤ３０２の先端を撮影している様子を示す。Ｘ線撮像装置６０１は、患者６０２の撮影対象部位を上下から挟み込むように、Ｘ線撮像装置６０１のＸ線発生部６０１ａと、Ｘ線発生部６０１ａから発生されたＸ線を検出するＸ線検出部６０１ｂとが配置されている。Ｘ線検出部６０１ｂは、Ｘ線検出部６０１ｂに接続されている。寝台６００上の患者６０２の撮影対象部位に対して放射線（例えばＸ線）をＸ線発生部６０１ａから照射し、Ｘ線検出部６０１ｂは、患者８０を透過したＸ線画像を検出する。このとき検出された撮像画像は、Ｘ線撮像装置６０１から入出力ＩＦ１１１を介して挿入部材移動情報取得部１０７に出力される。挿入部材移動情報取得部１０７では、検出して取得した画像を基に挿入部材の先端が移動しているか停止しているかを判定する。この場合、ガイドワイヤ３０２の移動に伴い、Ｘ線撮像装置６０１を移動させる移動装置６０１Ｄとその移動制御部６０１Ｃとを備えるようにしてもよい。移動制御部６０１Ｃは、ロボットアーム１０２の制御装置１０３から取得したガイドワイヤ３０２の移動に関する情報を基に移動装置６０１Ｄを制御する。このように構成すれば、例えば、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａ又は先端３０２ａの近傍などの所望の部分を撮影対象部位に設定することが可能となる。
【００６７】
挿入部材移動情報取得部１０７における、挿入部材の先端の移動の判定方法について説明する。挿入部材移動情報取得部１０７において、入出力ＩＦ１１１から取得した撮像画像から特徴描出（例えば、辺縁描出）し、挿入部材の先端位置を認識する。認識した先端位置を、ある一定時間毎（例えば、１ｍｓ毎）に挿入部材移動情報取得部１０７で比較し、認識した先端位置の変化が閾値（例えば、０．０３ｍｍ）以上である場合は移動ありと挿入部材移動情報取得部１０７で判定し、認識した先端位置の変化が閾値未満の場合は移動なしと挿入部材移動情報取得部１０７で判定する。
【００６８】
挿入部材移動情報取得部１０７は、挿入部材の先端が移動ありの場合は挿入部材移動情報を１とし、挿入部材の先端が移動なしの場合（停止している場合）は挿入部材移動情報を０とする。挿入部材移動情報が１の場合を動摩擦状態と呼び、挿入部材移動情報が０の場合を静止摩擦状態と呼ぶ。図７は、挿入部材移動情報取得部１０７で取得する時間情報と、生成する挿入部材移動情報とを示す。この挿入部材移動情報は、挿入部材移動情報取得部１０７の内蔵記憶部に記憶しておく。
【００６９】
挿入部材移動情報取得部１０７は、挿入部材移動情報と、時間情報とを、状態特定部１０８に出力する。
【００７０】
状態特定部１０８は、挿入情報取得部１０６から挿入情報と時間情報とを取得し、挿入部材移動情報取得部１０７から挿入部材移動情報と時間情報とを取得し、取得した情報を基に、振動制御を行うか行わないかを特定するとともに、さらには、振動制御を行うと特定するときの振動の大きさを特定する。「振動制御」とは、挿入部材の詰まりを除去するために、ロボットアーム１０２の手先を振動させるように制御することである（詳細は、後述する）。
【００７１】
ロボットアーム１０２が行う挿入作業において、挿入情報が１（ロボットアーム１０２の手先が動いている状態）か挿入情報が０（ロボットアーム１０２の手先が止まっている状態）かと、挿入部材移動情報が１（挿入部材の先端が動摩擦状態）か挿入部材移動情報が０（挿入部材の先端が静止摩擦状態）かとの組み合わせで、合計４通りの状態が存在する。それぞれの状態について、以下に図８Ａ〜図８Ｅを用いて説明する。図８Ａ〜図８Ｅは、ロボットアーム１０２の手先のハンド１７０１（図１７Ａ参照、詳細は後述する。）がガイドワイヤ３０２を把持し、血管３０１にガイドワイヤ３０２を挿入する作業を表す。
【００７２】
図８Ａは、図８Ｂ〜図８Ｅの状態の前の状態であって、ロボットアーム１０２によりガイドワイヤ３０２の血管３０１に対する挿入作業を開始した状態である。ロボットアーム１０２のハンド１７０１と共に、ハンド１７０１に把持されたガイドワイヤ３０２は、血管３０１に対して矢印の方向に挿入する。
【００７３】
図８Ｂは、図８Ａに続く状態であって、挿入情報が１であり、かつ挿入部材移動情報が１の状態を表す。すなわち、この状態は、ロボットアーム１０２のハンド１７０１が挿入方向に移動すると共にガイドワイヤ３０２も移動する状態である。この状態を「第１の進行」状態（第１先端領域移動状態）と呼ぶ。「第１の進行」状態では、ハンド１７０１が挿入方向に移動すると共に、血管３０１にガイドワイヤ３０２を沿わせながら挿入を行っている。また、血管３０１内でガイドワイヤ３０２がたわみながらガイドワイヤ３０２の血管３０１への挿入作業を行う場合もある。なお、挿入情報と挿入部材移動情報との組み合わせにより、この「第１の進行」状態を含む４つの状態を説明するとき、ハンド１７０１の移動とガイドワイヤ３０２の移動についてのべているが、これは、一例であり、ガイドワイヤ３０２の移動の代わりに、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの移動としてもよく、ハンド１７０１の移動の代わりに、ガイドワイヤ３０２の先端以外の部分（非先端領域）（例えば、ハンド１７０１に把持された手元部分など）の移動としてもよい。
【００７４】
図８Ｃは、図８Ａに続く状態であって図８Ｂとは異なり、挿入情報が１であり、かつ挿入部材移動情報が０の状態を表す。すなわち、この状態は、ロボットアーム１０２のハンド１７０１が挿入方向に移動するが、ガイドワイヤ３０２は移動しない状態である。この状態を「第１の停止」状態（第１先端停止状態）と呼ぶ。「第１の停止」状態では、血管３０１にガイドワイヤ３０２の先端３０２ａ又は先端近傍部分３０２ｂが押し当たり、血管３０１内でガイドワイヤ３０２がたわむため、血管３０１内でガイドワイヤ３０２が移動せず、停止している。
【００７５】
図８Ｄは、図８Ａに続く状態であって図８Ｂ及び図８Ｃとは異なり、挿入情報が０であり、かつ挿入部材移動情報が０の状態を表す。すなわち、この状態は、ロボットアーム１０２のハンド１７０１が挿入方向に移動せず、ガイドワイヤ３０２も移動しない状態である。この状態を「第２の停止」（第２先端停止状態）状態と呼ぶ。「第２の停止」状態では、血管３０１にガイドワイヤ３０２の先端３０２ａ又は先端近傍部分３０２ｂが押し当たり、血管３０１内でガイドワイヤ３０２がたわみきり、ガイドワイヤ３０２が進まないため、ハンド１７０１も挿入方向に移動できない。
【００７６】
図８Ｅは、図８Ａに続く状態であって図８Ｂ〜図８Ｄとは異なり、挿入情報が０であり、かつ挿入部材移動情報が１の状態を表す。すなわち、この状態は、ロボットアーム１０２のハンド１７０１が挿入方向に移動しないが、ガイドワイヤ３０２は血管３０１内を移動する状態である。この状態を「第２の進行」状態（第２先端領域移動状態）と呼ぶ。「第２の進行」状態では、血管３０１にガイドワイヤ３０２の中間部分３０２ｃが押し当たり、ハンド１７０１は挿入方向に移動できないが、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａ又は先端近傍部分３０２ｂのみ移動する。
【００７７】
状態特定部１０８は、挿入情報取得部１０６のロボットアーム１０２の挿入情報と時間情報と挿入部材移動情報取得部１０７の挿入部材移動情報と時間情報とを基に、振動制御を行うか行わないかを特定するとともに、さらには、振動制御を行うと特定するときの振動の大きさを特定する手順について、図９のフローチャートを用いて説明する。
【００７８】
まず、ステップＳ９０１では、状態特定部１０８が、挿入情報取得部１０６から挿入情報と時間情報と挿入部材移動情報取得部１０７から挿入部材移動情報と時間情報とを取得する。
【００７９】
次いで、ステップＳ９０２では、挿入部材移動情報の値が０であると状態特定部１０８で判定する場合は、特定手順をステップＳ９０３に進め、挿入部材移動情報の値が１であると状態特定部１０８で判定する場合は、特定手順をステップＳ９０６に進める。つまり、状態特定部１０８は、ガイドワイヤ３０２の先端が静止摩擦状態の場合は、振動制御を行うと特定し、ガイドワイヤ３０２の先端が動摩擦状態の場合は、振動制御を行わないと特定する。
【００８０】
ステップＳ９０３では、挿入情報の値が０であると状態特定部１０８で判定する場合は、特定手順をステップＳ９０４に進め、挿入情報の値が１であると状態特定部１０８で判定する場合は、特定手順をステップＳ９０５に進める。
【００８１】
ステップＳ９０４では、状態特定部１０８は、振動制御を行うと特定するとともに、振動の大きさを特定する。このとき、振動の大きさは、ロボットアーム１０２の手先が止まっている状態（図９の第１振動状態Ｖ１）用として、その値を予め決めておき、この一連の処理を終了する。
【００８２】
ステップＳ９０５では、状態特定部１０８は、振動制御を行うと特定するとともに、振動の大きさを特定する。このとき、ロボットアーム１０２の手先が動いている状態（図９の第２振動状態Ｖ２）用として、その値を予め決めておき、この一連の処理を終了する。ここでは、状態特定部１０８においては、ロボットアーム１０２の手先が止まっている状態（図９の第１振動状態Ｖ１）の方が、ロボットアーム１０２の手先が動いている状態（図９の第２振動状態Ｖ２）と比較して、振動の大きさを大きくする。
【００８３】
ステップＳ９０６では、状態特定部１０８は振動制御を行わないと特定し、この一連の処理を終了する。
【００８４】
前記のフローチャートの処理を制御周期ごとに状態特定部１０８で行う。
【００８５】
次に、状態特定部１０８で生成する状態情報について図１０Ａ〜図１０Ｄを用いて説明する。図１０Ａ〜図１０Ｄは、図８Ｂ〜図８Ｅで説明したそれぞれの状態に順に対応している。状態情報は、挿入情報と、挿入部材移動情報と、制御情報と、振動情報とで構成され、適宜、状態特定部１０８の内部記憶部に記憶可能としている。
【００８６】
図１０Ａは、図８Ｂの「第１の進行」状態に対応し、挿入部材移動情報が１であるため、状態特定部１０８で生成する制御情報が０となっており、振動制御を行わないと特定することを表す。「制御情報」とは、状態特定部１０８で生成されて、振動制御を行うか行わないかを特定する情報であり、１の場合は振動制御を行うと特定することを示し、０の場合は振動制御を行わないと特定することを示す。制御情報が０の場合は振動制御を行わないと特定するため、振動情報も０となっている。ここで、「振動情報」とは、振動制御を行う際の振動の大きさを表す情報であり、その値が大きい方が振動が大きいことを示す。
【００８７】
図１０Ｂは、図８Ｃの「第１の停止」状態に対応し、挿入部材移動情報が０であるため、状態特定部１０８で生成する制御情報が１となっており、振動制御を行うと特定することを表す。また、振動情報が１５となっており、図１０Ｃの振動情報の値の３０と比較して小さくなっていることがわかる。例えば、振動の一例としては、振幅０．０６ｍｍの振動（反復）運動とする。この値は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８に入力することができる。ただし、図１０Ｃの振動情報の値より大きな値を入力することはできない。
【００８８】
図１０Ｃは、図８Ｄの「第２の停止」状態に対応し、挿入部材移動情報が０であるため、状態特定部１０８で生成する制御情報が１となっており、振動制御を行うと特定することを表す。また、振動情報が３０となっており、図１０Ｂの振動情報の値の１５と比較して大きくなっていることがわかる。例えば、振動の一例としては、振幅０．１２ｍｍの振動（反復）運動とする。この値は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８に入力することができる。ただし、図１０Ｂの振動情報の値より小さな値を入力することはできない。
【００８９】
図１０Ｄは、図８Ｅの「第２の進行」状態に対応し、挿入部材移動情報が１であるため、状態特定部１０８で生成する制御情報が０となっており、振動制御を行わないと特定することを表す。制御情報が０の場合は、振動制御を行わないと特定するため、振動情報も０となっている。
【００９０】
また、振動の大きさの最大値を入出力ＩＦ１１１を用いて操作者が状態特定部１０８に入力することができる。例えば、振幅０．３ｍｍと設定する。最大値の決定方法の一例としては、事前に模擬血管にて予備実験を行い、模擬血管に負荷のかからない最大の振幅を計測することによって算出する。その場合、この最大値を上回る大きさの振動が加わることがなくなる。
【００９１】
ここでは、振動制御として、反復運動の振動を行うように、後述する制御部１１０で制御しているが、一定方向に移動の強弱をつけることも可能である。
【００９２】
なお、振動の大きさについて、傷つきやすい部分の血管（例えば、毛細血管）では振動を小さくし、傷つきにくい部分の血管（例えば、大腿動脈）では振動の大きさを大きくするなど、部位に応じて振動の大きさを変更することも可能である。例えば、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａが位置する部位に応じた振動情報を状態特定部１０８の内部記憶部に予め記憶させておけば、先に説明したように、Ｘ線撮像装置６０１を移動させる移動装置６０１Ｄとその移動制御部６０１Ｃとを備えて、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの位置の情報を取得できれば、その部位に応じて振動情報を自動的に変更することも可能となる。例えば、事前のＸ線の診断によって、動脈硬化などの病変が発見された部位においては、振動の大きさを小さくすることも可能である。
【００９３】
また、挿入作業の途中でガイドワイヤ又はカテーテルを変更する場合などは、その個体ごとに応じて（例えば、柔軟性の違い、外径の違いなどに応じて）、振動の大きさを変更することも可能である。この場合は、ガイドワイヤ又はカテーテルの個体ごとに応じた振動情報を状態特定部１０８の内部記憶部に予め記憶させておけば、ガイドワイヤ又はカテーテルの個体の変更の情報を操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８に入力すれば、その個体に応じて振動情報を自動的に変更することも可能となる。
【００９４】
状態特定部１０８において、「第２の停止」状態の方が、「第１の停止」状態と比較して振動の大きさを大きくすることは、次のような実験を行った結果からも説明することができる。
【００９５】
図１１に示すように、模擬血管であるチューブ１１０１に対して、ハンド１７０１が把持した模擬ガイドワイヤであるワイヤ１１０２を挿入した。チューブ１１０１の形状は図１１に示すような蛇行となっており、挿入が進むにつれて摩擦が大きくなり、進みにくくなる。チューブ１１０１の内径は３．０ｍｍであり、ワイヤ１１０２の直径は０．８１ｍｍであった。ハンド１７０１を振動制御させてワイヤ１１０２を挿入方向に振動させた状態で、ワイヤ１１０２をチューブ１１０１に挿入させた。その際に、ワイヤ１１０２の振動を開始する位置をチューブ１１０１に内で変えつつ、ワイヤ１１０２のチューブ１１０１への挿入を行なった。ハンド１７０１に力センサ１１０３を配置して、振動開始位置を変更した場合における、力センサ１１０３で取得した力の大きさを比較した。振動制御時の振動の大きさは一定とした。振動開始位置は、図１１に符号Ａと符号Ｂとで示す２箇所とした。符号Ａの振動開始位置は、図１２Ａに示すようにワイヤ１１０２の先端１１０２ａの位置が止まり、ハンド１７０１の位置も止まった「第２の停止」状態である。符号Ｂの振動開始位置は、図１２Ｂに示すようにワイヤ１１０２の先端１１０２ａの位置が止まり、ハンド１７０１の位置は動いている「第１の停止」状態である。これらの２箇所の振動開始位置からハンド１７０１を振動制御させつつ挿入を行った結果を図１３に示す。図１３において、振動開始位置は、図１１における符号Ａの位置と、符号Ｂの位置とを示す。力の大きさ（Ｎ）は、図１２Ａでは、ワイヤ１１０２の先端１１０２ａが符号Ａの位置を通過する時点での、力センサ１１０３で取得した値を示し、図１２Ｂでは、ワイヤ１１０２の先端１１０２ａが符号Ｂの位置を通過する時点での、力センサ１１０３で取得した値を示す。測定した力の大きさが小さい方が小さな力で通過できていることを表す。図１３を見ると、振動開始位置Ｂの方が、振動開始位置Ａと比較して、力の大きさが小さいことがわかる。このことは、「第１の停止」状態（符号Ｂの開始位置）で振動を開始した方が、「第２の停止」状態（符号Ａの開始位置）で振動を開始する場合と比較して、同じ位置を通過するのに小さな振動で通過できることを示している。
【００９６】
また、状態特定部１０８において、振動制御を行うと特定するとき、振動制御中に詰まりの除去判定を行い、振動制御の終了条件を追加することも可能である。「第１の停止」状態又は「第２の停止」状態において振動制御を施すことによって、詰まりが除去され「第１の進行」状態となった場合は、振動制御を停止する。しかしながら、「第１の停止」状態又は「第２の停止」状態において振動制御を施しても、詰まりが除去されない場合もある。この場合に振動制御を行い続けると、血管への負荷を増加させることとなり、危険である。その対策として、振動制御を開始してから、一定時間経過すると自動で振動制御を停止させる機能を追加することができる。一定時間の値は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８に入力することができる（例えば、５．０ｓ）。ここで、詰まりが除去されたことの検出は、「第１の進行」状態に状態が遷移することにより検出する。また、同様に詰まりが除去されないことの検出は、所定時間、「第１の進行」状態に遷移せず、「第１の停止」状態又は「第２の停止」状態の状態であることにより検出する。
【００９７】
状態特定部１０８は、図１０Ａ〜図１０Ｄの示すような状態情報を生成し、時間情報とともに動作情報生成部１０９に出力する。
【００９８】
動作情報生成部１０９は、ロボットアーム１０２の自動再生時には、状態特定部１０８から状態情報と時間情報とを取得し、これらの情報及び動作情報生成部１０９の内部記憶部に記憶された教示時のロボットアーム１０２の動作情報とを基に、動作情報に振動制御を追加するか追加しないか、又、振動制御を追加するときの振動させるパラメータの大きさを決定し、決定した情報を含む動作情報を生成し、生成した動作情報を時間情報と共に制御部１１０に出力する。また、動作情報生成部１０９は、ロボットアーム１０２の操作時には、挿入情報取得部１０６から取得したロボットアーム１０２のハンド１７０１の位置情報と姿勢情報と速度情報と角速度情報と時間情報とに基づき、動作情報を生成する。また、動作情報生成部１０９は、動作情報に振動制御を追加するか追加しないか、又、振動制御を追加するときの振動させるパラメータの大きさを決定し、決定した情報を含む動作情報を生成する。動作情報は、動作情報生成部１０９の内部記憶部に適宜記憶されている。
【００９９】
具体的には、状態特定部１０８から取得した状態情報における制御情報が０の場合は、動作情報生成部１０９は、振動制御を施さない動作情報を制御部１１０に出力する。状態特定部１０８から取得した状態情報における制御情報が１の場合は、動作情報生成部１０９は、振動制御を施す動作情報を制御部１１０に出力する。また、制御情報が１の場合は、動作情報生成部１０９は、振動情報を基に振動の大きさを決定する。
【０１００】
振動の方向は、どの軸方向又は回転方向でも可能である。また、複数の方向に同時に振動させることも可能である。また、振動の回転方向も、正逆回転方向、いずれか一方の回転方向なども可能である。また、振動は、軸方向への前後運動と、正逆回転方向の運動と、いずれか一方への回転方向の運動とのいずれかの組み合わせでも可能である。例として、図１４Ａ及び図１４Ｂを用いて、挿入方向と、挿入方向を中心軸とする回転方向とについて説明する。
【０１０１】
図１４Ａは、符号ＡＡに示すように、ガイドワイヤ３０２を前後に振動することによって、ガイドワイヤ３０２の血管３０１に対する挿入方向に振動を行う。血管３０１に過負荷を作用させないため、振動の最初は、一旦、ガイドワイヤ３０２を後退させてから前後に振動させる。ガイドワイヤ３０２を挿入方向に振動させることの効果は、ガイドワイヤ３０２が進行方向に進みやすいことである。図１４Ｂは、符号ＡＢに示すように、ガイドワイヤ３０２を回転方向に振動することによって、挿入方向を中心軸とする正逆回転方向に、ガイドワイヤ３０２の振動を行う。回転方向に振動させることの効果は、血管３０１への負荷が少なく、血管３０１を傷めにくいことである。
【０１０２】
次に、振動の大きさを変更する際に、変更するパラメータについて説明する。ここで、変更するパラメータとしては、振幅と、周期と、前進の比率とのうち少なくとも１つ以上のパラメータである。図１５Ａ〜図１５Ｄは、時間と、ロボットアーム１０２の手先位置の移動距離又は手先姿勢の回転角度との関係を表し、横軸が時間、縦軸が距離である。
【０１０３】
振幅は、図１５Ａの符号ＢＡに示すように、振動する際の距離を表す。振動の大きさを大きくする場合には、振幅である距離を大きくする。
【０１０４】
周期は、図１５Ｂの符号ＢＢに示すように、振動する際の１サイクルの時間を表す。振動の大きさを大きくする場合には、周期である１サイクルの時間を短くする。
【０１０５】
前進の比率は、振幅の比率及び時間の比率により表される。図１５Ｃに示すように、振幅の比率は、正方向の距離（図１５Ｃ中の符号Ｃ１）と負方向の距離（図１５Ｃ中の符号Ｃ２）との比率を表す。振幅の比率を大きくする場合には、正方向の距離の比率を大きくすることを表す。時間の比率は、図１５Ｃに示すように、正方向の時間（図１５Ｃ中の符号Ｄ１）と負方向の時間（図１５Ｃ中の符号Ｄ２）の比率を表す。つまり、前進の比率を大きくするとは、正方向に進みやすくすることである。例えば、挿入方向に振動させている場合において、前進の比率を大きくした場合において、時間と挿入距離との関係は図１５Ｄに示すように挿入距離が増加する。
【０１０６】
上述した３つのパラメータにおいて、重要度が高い順に並べると、前進の比率、振幅、周期の順になる。前進の比率を大きくすることの効果は、挿入方向に進みやすいことである。振幅を大きくすることの効果は、前進の比率の次に、挿入方向に進みやすいことである。周期を速くすることの効果は、血管３０１への負荷が少なく、血管３０１を傷めにくいことである。
【０１０７】
また、図１５Ａ〜図１５Ｄについて、振動の開始時は挿入方向に対して後退する方向（縦軸の負の方向）から振動させているが、挿入方向から振動させることも可能である。また、図１５Ｅに示すように、振動開始時の振動の振幅を他の時間の振動の振幅よりも小さくすることも可能である。
【０１０８】
振幅と周期と前進の比率との３つのパラメータのそれぞれについて、振動を大きくした場合の効果を、図１１で示した実験を用いて説明する。ここでは、振幅と、周期と、前進の比率と、をそれぞれ変更して実験を行った結果を図１６Ａ〜図１６Ｃに示す。ハンド１７０１を振動制御させてワイヤ１１０２をチューブ１１０１に対して挿入を行う。ここでは、振動開始位置は位置Ｂとする。振幅と、周期と、前進の比率とのそれぞれのパラメータを大きい場合と小さい場合との２通りに変化させて実験を行った。実験開始時は、図１２Ｂに示すような、停止状態から開始した。ワイヤ１１０２がチューブ１１０１の途中で詰まって進まなくなるまでの挿入距離を比較する。
ここで、「挿入距離」とは、詰まって進まなくなるまでの距離を意味する。
【０１０９】
振幅を変更した場合、実験結果を図１６Ａに示す。このとき、振幅が小さいときは０．６ｍｍであり、振幅が大きいときは３．６ｍｍである。また、周期が共に６０ｍｓであり、前進の比率に関して振幅の比率が共に正方向：負方向が２：１であり、時間の比率が共に正方向：負方向が１：１である。図１６Ａを見ると、振幅が大きい場合の方が、振幅が小さい場合と比較して、挿入距離が長いことがわかる。
【０１１０】
また、周期を変更した場合、実験結果を図１６Ｂに示す。このとき、周期が速いときは３０ｍｓであり、周期が遅いときは１２０ｍｓである。また、振幅が共に１．８ｍｍであり、前進の比率に関して振幅の比率が共に正方向：負方向が２：１であり、時間の比率が共に正方向：負方向が１：１である。図１６Ｂを見ると、周期が速い場合の方が、周期が遅い場合と比較して、挿入距離が長いことがわかる。
【０１１１】
また、前進の比率を変更した場合、実験結果を図１６Ｃに示す。このとき、前進の比率が大きいときの比率は、振幅が６：１であり、時間が３：１である。前進の比率が小さいときの比率は、振幅が１２：１であり、時間が６：１である。図１６Ｃを見ると、比率が大きい場合の方が、比率が小さい場合と比較して、挿入距離が大きいことがわかる。
【０１１２】
これらの振動方向又は変更するパラメータは、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて動作情報生成部１０９に入力し、動作情報生成部１０９でパラメータを決定することができる。
【０１１３】
また、動作情報生成部１０９における動作情報の生成方法を説明する。動作情報の生成方法は、ロボットアーム１０２の自動再生時と操作時とで異なる。
【０１１４】
「自動再生」とは、教示された動作をロボットアーム１０２が自動で再生することを表し、図１７Ｂにロボットアーム１０２による自動再生の例を示す。
【０１１５】
「操作」とは、操作者が手２００１でロボットアーム１０２を把持して操作することを表し、図１７Ｃにロボットアーム１０２の操作例を示す。
【０１１６】
ロボットアーム１０２の自動再生時は、動作情報生成部１０９の内部記憶部に記憶された教示時のロボットアーム１０２の動作情報を基に、動作情報を動作情報生成部１０９で生成する。状態特定部１０８からの情報に基づき振動制御を行わない場合は、教示時の動作情報をそのまま動作情報として動作情報生成部１０９で生成する。状態特定部１０８からの情報に基づき振動制御を行う場合は、教示時の動作情報に振動制御の動作情報を追加した情報を、動作情報として動作情報生成部１０９で生成する。
【０１１７】
ロボットアーム１０２の操作時は、挿入情報取得部１０６から入力されるハンド１７０１の位置情報と姿勢情報と速度情報と角速度情報と時間情報とを基に、動作情報を動作情報生成部１０９で生成する。状態特定部１０８からの情報に基づき振動制御を行わない場合は、挿入情報取得部１０６から入力されるハンド１７０１の位置情報と姿勢情報と速度情報と角速度情報と時間情報とをそのまま動作情報として動作情報生成部１０９で生成する。状態特定部１０８からの情報に基づき振動制御を行う場合は、挿入情報取得部１０６から入力されるハンド１７０１の位置情報と姿勢情報と速度情報と角速度情報と時間情報とに振動制御の動作情報を追加した情報を、動作情報として生成する。
【０１１８】
自動再生のモード（自動再生モード）と操作のモード（操作モード）とは、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて選択することができる。なお、マスタスレーブ装置の構成である場合においても、基にする動作情報がマスタロボットアームの動作情報と変わることで、上述した同様の生成方法で動作情報を生成することが可能である。マスタスレーブ装置においても、自動再生モードと操作モードとの両方が存在する。
【０１１９】
動作情報生成部１０９は、振動制御を行うか行わないか又は振動させるパラメータの大きさを決定し、動作情報を生成し、時間情報とともに制御部１１０に出力する。
【０１２０】
制御部１１０は、動作情報生成部１０９から動作情報と時間情報とを取得し、これらの情報に基づいて、ロボットアーム１０２の動作を制御する。制御部１１０においては、入力された動作情報を、入出力ＩＦ１１１に内蔵されたタイマーを利用して、ある一定時間毎（例えば、１ｍｓ毎）に、入出力ＩＦ１１１に出力して、ロボットアーム１０２の動作を制御する。
【０１２１】
＜周辺装置の説明＞
図１７Ａに示すように、入出力ＩＦ１１１は、制御部１１０から入力された動作情報をモータドライバ１１２に出力する。また、入出力ＩＦ１１１には、位置情報及び姿勢情報として、エンコーダ１７１５の内部の演算部で算出して出力するエンコーダ１７１５からの情報が入力される。エンコーダ１７１５から入出力ＩＦ１１１に入力されたロボットアーム１０２の（主としてハンド１７０１の）位置情報及び姿勢情報と入出力ＩＦ１１１に内蔵されたタイマーからの時間情報とを、制御部１１０から挿入情報取得部１０６に出力する。
【０１２２】
また、入出力ＩＦ１１１は、Ｘ線撮像装置６０１から入出力ＩＦ１１１で取得した撮像画像を、時間情報と共に、挿入部材移動情報取得部１０７に出力する。また、入出力ＩＦ１１１は、図１Ｂに示すように、入力部１１６Ａと出力部１１６Ｂとによって構成される。入力部１１６Ａは、入力ＩＦ（インターフェース）となっており、キーボード又はマウス又はタッチパネル又は音声入力などにより操作者が、選択すべき情報を選択する場合、又は、キーボード又はマウス又はタッチパネル又は音声入力などにより操作者が数字を入力する場合などに用いられる。出力部１１６Ｂは、出力ＩＦ（インターフェース）となっており、取得した情報又は選択すべき情報などを外部に出力する場合又はディスプレイなどに表示する場合などに用いられる。
【０１２３】
モータドライバ１１２は、入出力ＩＦ１１１から取得した動作情報を基に、ロボットアーム１０２の動作を制御するために、ロボットアーム１０２のそれぞれの関節部のモータ１７１４（図１７Ａ参照）への指令値をロボットアーム１０２に出力する。
【０１２４】
＜ロボットアームの説明＞
ロボットアーム１０２において、入出力ＩＦ１１１に内蔵されたタイマーを利用して、ある一定時間毎（例えば、１ｍｓ毎）に、ロボットアーム１０２の動作情報を、ロボットアーム１０２の各エンコーダ１７１５の内部の演算部で求めて、各エンコーダ１７１５から入出力ＩＦ１１１に出力する。また、ロボットアーム１０２は、モータドライバ１１２からの指令値に従って制御される。
【０１２５】
これらの詳細については、以下に、図１７Ａを用いて説明する。ロボットアーム１０２は、一例として、合計６個の軸周りに回転可能として６自由度の多リンクマニピュレータを構成している。
【０１２６】
図１７Ａに示すように、ロボットアーム１０２は、一例として、多関節ロボットアームであって、具体的には、６自由度の多リンクのマニピュレータである。
【０１２７】
ロボットアーム１０２は、ハンド１７０１と、ハンド１７０１が取り付けられている手首部１７０２を先端１７０３ａに有する前腕リンク１７０３と、前腕リンク１７０３の基端１７０３ｂに回転可能に先端１７０４ａが連結される上腕リンク１７０４と、上腕リンク１７０４の基端１７０４ｂが回転可能に連結支持される台部１７０５とを備えている。台部１７０５は、一定位置に固定されているが、図示しないレールに移動可能に連結されていても良い。
【０１２８】
手首部１７０２は、第４関節部１７０９と、第５関節部１７１０と、第６関節部１７１１との３つの互いに直交する回転軸を有しており、前腕リンク１７０３に対するハンド１７０１の相対的な姿勢（向き）を変化させることができる。すなわち、図１７Ａにおいて、第４関節部１７０９は、手首部１７０２に対するハンド１７０１の横軸周りの相対的な姿勢を変化させることができる。第５関節部１７１０は、手首部１７０２に対するハンド１７０１の、第４関節部１７０９の横軸とは直交する縦軸周りの相対的な姿勢を変化させることができる。第６関節部１７１１は、手首部１７０２に対するハンド１７０１の、第４関節部１７０９の横軸及び第５関節部１７１０の縦軸とそれぞれ直交する横軸周りの相対的な姿勢を変化させることができる。前腕リンク１７０３の他端１７０３ｂは、上腕リンク１７０４の先端１７０４ａに対して第３関節部１７０８周りに、すなわち、第４関節部１７０９の横軸と平行な横軸周りに回転可能とする。上腕リンク１７０４の他端は、台部１７０５に対して第２関節部１７０７周りに、すなわち、第４関節部１７０９の横軸と平行な横軸周りに回転可能とする。さらに、台部１７０５の上側可動部１７０５ａは、台部１７０５の下側固定部１７０５ｂに対して第１関節部１７０６周りに、すなわち、第５関節部１７１０の縦軸と平行な縦軸周りに回転可能としている。
【０１２９】
この結果、ロボットアーム１０２は、合計６個の軸周りに回転可能として前記６自由度の多リンクマニピュレータを構成している。
【０１３０】
ロボットアーム１０２の各軸の回転部分を構成する各関節部には、関節部駆動用のモータ１７１４のような回転駆動装置と、モータ１７１４の回転軸の回転位相角（すなわち関節角）を検出して、検出した情報をエンコーダ１７１５の内部の演算部で算出して位置情報及び姿勢情報として出力するエンコーダ１７１５（実際には、ロボットアーム１０２の各関節部の内部に配設されている。）とを備えている。モータ１７１４（実際には、ロボットアーム１０２の各関節部の内部に配設されている。）は、各関節部を構成する一対の部材（例えば、回動側部材と、該回動側部材を支持する支持側部材）のうちの一方の部材に備えられて、モータドライバ１１２により駆動制御される。各関節部の一方の部材に備えられたモータ１７１４の回転軸が、各関節部の他方の部材に連結されて、前記回転軸を正逆回転させることにより、他方の部材を一方の部材に対して各軸周りに回転可能とする。
【０１３１】
また、１７１２は、台部１７０５の下側固定部１７０５ｂに対して相対的な位置関係が固定された絶対座標系であり、１７１３は、ハンド１７０１に対して相対的な位置関係が固定された手先座標系である。絶対座標系１７１２から見た手先座標系１７１３の原点位置Ｏｅ（ｘ，ｙ，ｚ）をロボットアーム１０２の手先位置とするとともに、絶対座標系１７１２から見た手先座標系１７１３の姿勢をロール角とピッチ角とヨー角とで表現した（φ，θ，ψ）をロボットアーム１０２の手先姿勢（姿勢情報）とし、手先位置及び姿勢ベクトルをベクトルｒ＝［ｘ，ｙ，ｚ，φ，θ，ψ］Ｔと定義する。よって、一例として、絶対座標系１７１２のｚ軸に対して第１関節部１７０６の縦軸が平行であり、絶対座標系１７１２のｘ軸に対して第２関節部１７０７の横軸が平行に位置可能とする。また、一例として、手先座標系１７１３のｘ軸に対して第４関節部１７０９の横軸が平行に位置可能であり、手先座標系１７１３のｙ軸に対して第６関節部１７１１の横軸が平行に位置可能であり、手先座標系１７１３のｚ軸に対して第５関節部１７１０の縦軸が平行に位置可能とする。なお、手先座標系１７１３のｘ軸に対しての回転角をヨー角ψとし、ｙ軸に対しての回転角をピッチ角θとし、ｚ軸に対しての回転角をロール角φとする。
【０１３２】
なお、本発明の第１実施形態による挿入装置は、ロボットアーム１０２である必要はなく、後述するローラなどの装置においても構成可能である。また、６軸動作する必要もなく、１軸以上の動作を行うならば何軸でも可能である。ただし、挿入装置は、挿入方向に動作する必要がある。ここでは、図１８Ａ及び図１８Ｂを用いて、挿入装置の別の２つの例として、挿入方向の１軸のみ動作するローラ式送り出し装置と、挿入方向と挿入方向を軸にする回転方向の２軸動作するローラ式送り出し装置とについて説明する。
【０１３３】
図１８Ａは、挿入方向の１軸のみ動作するローラ式送り出し装置１８０１を示す。上側ローラ（第１ローラ）１８０２と下側ローラ（第２ローラ）１８０３とでガイドワイヤ３０２などの挿入部材を把持し、ローラ１８０２，１８０３の動作を制御することによって、ガイドワイヤ３０２を送り出す（図１８Ｂ参照）。ここで、制御するローラは、上側ローラ１８０２と下側ローラ１８０３とのどちらでも可能である。制御するローラには、ロボットアーム１０２の関節部と同様に、モータ１７１４とエンコーダ１７１５とが配置されて、ロボットアーム１０２の場合と同様にモータドライバ１１２で制御されている。上側ローラ１８０２と下側ローラ１８０３とは、回転可能に台部１８０５で支持されている。
【０１３４】
図１８Ｃは、挿入方向と、挿入方向を中心軸にする回転方向との２軸方向に動作する、別のローラ式送り出し装置１８０１Ｂを示す。挿入部材の把持方法及び送り出し方法は、図１８Ａで説明した１軸型ローラ式送り出し装置１８０１と同様である。１軸型との違いは、第３のローラ１８０４を有し、第３ローラ１８０４で上側ローラ１８０２と下側ローラ１８０３とで構成される送り出しユニット１８０６を、挿入方向を中心軸として、中心軸回りに回転制御することができる。第３ローラ１８０４にはブラケット１８０６ａが固定され、ブラケット１８０６ａには、上側ローラ１８０２と下側ローラ１８０３とが回転可能に支持されている。第３ローラ１８０４には、ロボットアーム１０２の関節部と同様に、モータ１７１４とエンコーダ１７１５とが配置されて、ロボットアーム１０２の場合と同様にモータドライバ１１２で制御されている。第３ローラ１８０４は、回転可能に台部１８０５で支持されている。このことによって、挿入方向に加えて、挿入方向を中心軸とする回転方向にも、挿入部材の動作を制御することが可能となる。
【０１３５】
図１８Ａ〜図１８Ｃで示すようなローラ式送り出し装置１８０１，１８０１Ｂを用いることによって、把持対象となる挿入部材が非常に長い長尺物である場合に、常に、ローラ１８０２，１８０３，１８０４は同じ位置で挿入部材を把持しなおすことなく送り出すことが可能となる。ロボットアーム１０２の場合は、ハンド１７０１で挿入部材を把持するため、ロボットアーム１０２の可動範囲を超える長い挿入部材を挿入するとき、ハンド１７０１で挿入部材を把持する位置を変更し把持しなおす必要がある。
【０１３６】
上述した点が、ローラ式送り出し装置１８０１，１８０１Ｂを用いることの効果である。
【０１３７】
また、振動制御を行う一例として、ハンド１７０１に超音波振動子１７１６などを配置し、超音波振動子１７１６を振動させることによって振動制御を行う。
【０１３８】
また、振動のオンオフ、大きさの制御のための信号は、入出力ＩＦ１１１から超音波振動子１７１６などに入力する。他にも、ロボットアーム１０２の動作制御を行うことによって、振動を追加することも可能である。
【０１３９】
＜動作手順の説明＞
第１実施形態における挿入装置による挿入部材の挿入手順を、自動再生時と操作時とのそれぞれについて説明する。
【０１４０】
自動再生モードか操作モードかのモードの選択は、入出力ＩＦ１１１を用いて操作者が動作情報生成部１０９に、いずれを選択するかの情報を入力することでできる。
【０１４１】
＜自動再生時の説明＞
自動再生時は、動作情報生成部１０９の内部記憶部に記憶された教示時のロボットアーム１０２の動作情報を基に、制御部１１０でロボットアーム１０２の動作を制御する。制御部１１０の制御の下に、振動制御を行わない場合は、教示時の動作を制御部１１０で行い、振動制御を行う場合は、教示時の動作に振動を追加した動作を制御部１１０で行う。
【０１４２】
ハンド１７０１で把持したガイドワイヤ３０２を血管３０２に自動再生によって挿入する挿入手順を、図１９Ａ〜図１９Ｄのそれぞれ異なる状態を用いて説明する。
【０１４３】
図１９Ａは、制御部１１０で教示データの再生を開始した時点である。この時点では、挿入情報及び挿入部材移動情報は共に１であり、振動制御は行わず、教示時のデータを動作情報生成部１０９で動作情報として生成して制御部１１０で再生している。また、自動再生時には、再生開始時に、この例では、人が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８において振動制御モードがオンとしている。
【０１４４】
ここで、「振動制御モード」とは、状態特定部１０８において振動制御を行うか行わないかの特定を行うモードのことである。状態特定部１０８において振動制御モードがオンであると判定する場合は、振動制御を行うか行わないかを状態特定部１０８で特定するが、状態特定部１０８において振動制御モードがオフであると判定する場合は、振動制御を行わないモードであり、振動制御を行う条件を満たしていても振動制御を行わない（つまり、状態特定部１０８において状態情報として、制御情報を０とし、振動情報を０とする）と状態特定部１０８で特定する。自動再生時には、再生開始時に振動制御モードはオンとなっていると状態特定部１０８で判定するが、入出力ＩＦ１１１を用いて振動制御モードをオンにするタイミングを操作者が状態特定部１０８に入力することもできる。
【０１４５】
また、図１９Ｂは、制御部１１０による教示データの再生中に、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａが血管３０１に詰まり、先端３０２ａの移動が止まった時点である。この時点は、挿入情報は１であるが、挿入部材移動情報が０となり、制御部１１０により振動制御を開始する時点である。すなわち、挿入情報が１であり、挿入部材移動情報が０となり、制御情報が１である状態情報が状態特定部１０８から動作情報生成部１０９に入力され、この状態情報に基づき、動作情報生成部１０９で振動制御を開始する動作情報が生成されると、制御部１１０でその動作情報を基に振動制御が開始される。この状態は、「第１の停止」状態であるため、振動の大きさは小さい。
【０１４６】
一方、図１９Ｃは、制御部１１０による教示データの再生中に、教示データの再生に加えて、制御部１１０で振動制御を行っている時点である。ここでは、制御部１１０で、ガイドワイヤ３０２に対して挿入方向の振動制御を行っている。
【０１４７】
また、図１９Ｄは、制御部１１０による教示データの再生中に振動制御を行った結果、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりが除去でき、先端３０２ａの移動が可能となった時点である。ここでは、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に１となり、制御部１１０で振動制御は行わない。また、図１９Ｃで行った振動制御を行う際に、状態特定部１０８において、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に０（「第２の停止」状態）と判定した場合は、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりが除去できないと状態特定部１０８で判定し、振動の大きさを「第２の停止」状態のときの大きさ（例えば、図１０Ｃにおける振動情報が３０）にして振動制御を続けることとなる。
【０１４８】
以上のように、自動再生時では、制御部１１０で振動制御を行ってガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりを除去する。
【０１４９】
＜操作時の説明＞
操作時は、動作情報生成部１０９から入力される動作情報を基に、制御部１１０でロボットアーム１０２の動作を制御する。振動制御を行わない場合は、動作情報生成部１０９から入力される動作情報に基づく動作を制御部１１０で行う一方、振動制御を行う場合は、動作情報生成部１０９から入力される動作情報に基づく動作に振動を追加した動作を制御部１１０で行う。
【０１５０】
操作時の操作方法は、図２０Ａ〜図２０Ｄに示すように、操作者の手２００１が、ロボットアーム１０２の前腕リンク１７０３に取り付けられた前腕用力センサ２００２を把持する。操作者の手２００１がロボットアーム１０２に加えた力の大きさを前腕リンク用力センサ２００２で計測し、前腕リンク用力センサ２００２で計測した力の値は、入出力ＩＦ１１１を介して動作情報生成部１０９に入力される。入力された力の値に応じてロボットアーム１０２の移動量を生成する。一例として、入力された力の値にゲインを掛けた値をロボットアーム１０２の手先の移動量として導出する。その結果、前腕リンク用力センサ２００２で計測した力の値に応じて、ロボットアーム１０２の動作を制御部１１０で制御する例である。
【０１５１】
また、操作時は、振動制御モードのオン又はオフは、入出力ＩＦ１１１を用いて操作者が状態特定部１０８に入力することができる。操作者は、操作開始時に振動制御モードをオンとするように状態特定部１０８に設定することも可能である。
【０１５２】
図２０Ａは、操作者の手２００１がロボットアーム１０２の操作を開始した時点である。この時点では、挿入情報及び挿入部材移動情報は共に１であり、振動制御は行わず、操作者の手２００１の操作どおりの動作を制御部１１０で行っている。すなわち、挿入情報が１であり、挿入部材移動情報が１であり、制御情報が０である状態情報が状態特定部１０８から動作情報生成部１０９に入力され、この状態情報に基づき、動作情報生成部１０９で振動制御無しの動作情報が生成されると、制御部１１０でその動作情報を基に振動制御無しでロボットアーム１０２の動作が開始される。また、操作者はこの時点で入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８において振動制御モードをオンとしている。
【０１５３】
図２０Ｂは、操作者の手２００１によるロボットアーム１０２の操作中に、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａが血管３０１に詰まり、先端３０２ａの移動が止まった時点である。この時点は、挿入情報は１であるが、挿入部材移動情報が０となり、制御部１１０により振動制御を開始する時点である。すなわち、挿入情報が１であり、挿入部材移動情報が０となり、制御情報が１である状態情報が状態特定部１０８から動作情報生成部１０９に入力され、この状態情報に基づき、動作情報生成部１０９で振動制御を開始する動作情報が生成されると、制御部１１０でその動作情報を基に振動制御が開始される。この状態は、「第１の停止」状態であるため、振動の大きさは小さい。
【０１５４】
一方、図２０Ｃは、操作者の手２００１によるロボットアーム１０２の操作中に、操作者の手２００１が行う操作に加えて、制御部１１０で振動制御を行っている時点である。ここでは、制御部１１０で、ガイドワイヤ３０２に対して挿入方向の振動制御を行っている。
【０１５５】
また、図２０Ｄは、操作者の手２００１によるロボットアーム１０２の操作中に、振動制御を行った結果、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりが除去でき、先端３０２ａの移動が可能となった時点である。ここでは、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に１となり、制御部１１０で振動制御は行わない。また、図２０Ｃで行った振動制御を行う際に、状態特定部１０８において、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に０（「第２の停止」状態）と判定した場合は、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりが除去できないと状態特定部１０８で判定し、振動の大きさを「第２の停止」状態のときの大きさ（例えば、図１０Ｃにおける振動情報が３０）にして振動制御を続けることとなる。
【０１５６】
以上のように、操作時では、制御部１１０で振動制御を行ってガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりを除去する。
【０１５７】
なお、ここでは、カテーテル挿入作業におけるガイドワイヤ３０２の血管３０１への挿入を例に説明したが、対象物はフレキシブル基板のコネクタへの挿入などいかなる挿入部材においても可能である。
【０１５８】
次に、第１実施形態のロボットアーム１０２の制御装置１０３の操作手順を図２１のフローチャートを用いて説明する。
【０１５９】
まず、ステップＳ２１０１では、入出力ＩＦ１１１において、入出力ＩＦ１１１から状態特定部１０８に入力されたモードが、自動再生モードの場合は、操作手順をステップＳ２１０２に進め、入力されたモードが、操作モードの場合は、操作手順をステップＳ２１０３に進める。
【０１６０】
ステップＳ２１０２では、動作情報生成部１０９において、動作情報生成部１０９の内部記憶部に記憶された教示データを動作情報とし、操作手順をステップＳ２１０４に進める。
【０１６１】
ステップＳ２１０３では、動作情報生成部１０９において、挿入情報取得部１０６から取得した情報を動作情報とし、操作手順をステップＳ２１０４に進める。
【０１６２】
ステップＳ２１０４では、状態特定部１０８において振動制御モードがオンかオフかを状態特定部１０８で判定する。状態特定部１０８において、振動制御モードがオンであると判定する場合には、操作手順をステップＳ２１０５に進める。状態特定部１０８において、振動制御モードがオフであると判定する場合には、操作手順をステップＳ２１１０に進める。振動制御モードのオン／オフの選択は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８に入力される情報で選択する。また、このような選択ができる理由は、操作者の意思によって、操作者のみで挿入作業を行う場合と、振動制御を加えて挿入作業を行う場合とを選択することを操作者が可能にするためである。
【０１６３】
ステップＳ２１０５では、状態特定部１０８において、挿入情報取得部１０６から挿入情報を取得し、挿入部材移動情報取得部１０７から挿入部材移動情報を取得し、操作手順をステップＳ２１０６に進める。
【０１６４】
ステップＳ２１０６では、状態特定部１０８において、挿入部材移動情報取得部１０７から取得した挿入部材移動情報の値が０であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１０７に進め、挿入部材移動情報の値が１であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１１０に進める。
【０１６５】
ステップＳ２１０７では、状態特定部１０８において、挿入情報取得部１０６から取得した挿入情報の値が０であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１０８に進め、挿入情報の値が１であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１０９に進める。
【０１６６】
ステップＳ２１０８では、状態特定部１００８において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。ここでの振動の大きさはステップＳ２１０９の場合と比較して大きくする（図２１の第１状態）。その後、操作手順をステップＳ２１１１に進める。
【０１６７】
ステップＳ２１０９では、状態特定部１００８において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。ここでの振動の大きさはステップＳ２１０８の場合と比較して小さくする（図２１の第２状態）。その後、操作手順をステップＳ２１１１に進める。
【０１６８】
ステップＳ２１１０では、状態特定部１００８において、振動制御を行わない状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。
【０１６９】
ステップＳ２１１１では、動作情報生成部１００９において、状態特定部１００８から状態情報を取得し、振動制御を行う場合は振動制御の動作情報を追加して動作情報を生成する。動作情報生成部１００９において、振動制御を行わない場合は取得した動作情報をそのまま動作情報として生成する。動作情報生成部１００９から制御部１１０に動作情報を出力し、制御部１１０において取得した動作情報に基づいてロボットアーム１０２の動作を制御する。
【０１７０】
（変形例）
第１実施形態の変形例として、状態特定部１０８の機能に加えて、「第１の進行」状態（挿入情報：１、挿入部材移動情報：１）においても振動制御を施す機能を有する。
【０１７１】
変形例のロボット１０１のブロック図を図２２に示す。変形例のロボット１０１におけるロボットアーム１０２と、周辺装置１０５と、制御装置本体部１０４のうちの挿入情報取得部１０６と、挿入部材移動情報取得部１０７と、動作情報生成部１０９と、制御部１１０とは第１実施形態と同様であるので、共通の参照符号を付して共通部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ、以下、詳細に説明する。
【０１７２】
状態特定部２２０１は、第１実施形態の状態特定部１０８に代えて、制御装置本体部１０４に備えられ、第１実施形態における状態特定部１０８の機能に加えて、「第１の進行」状態（挿入情報：１、挿入部材移動情報：１）においても振動制御を施す機能を有する。以下に追加機能について説明する。
【０１７３】
「第１の進行」状態  （挿入情報：１、挿入部材移動情報：１）においても振動制御を施すことについて説明する。第１実施形態においては、挿入部材移動情報が０である状態（「第１の停止」状態と「第２の停止」状態）においてのみ、振動制御を行っている。それに対して、第１実施形態の変形例においては、前記２つの状態に加えて、「第１の進行」状態においても、振動制御を行う。ただし、「第２の進行」状態（挿入情報：０、挿入部材移動情報：１）では、第１実施形態と同様に振動制御を行わない。この「第２の進行」状態では、制御が効かない状態であり、挿入部材が跳ねるなどの現象が生じるため、振動制御を加える場合と加えない場合とを比較すると、振動制御を加える場合の方がより危険な状態となるからである。
【０１７４】
図２３Ａ〜図２３Ｄを用いて状態情報を説明する。図２３Ａ〜図２３Ｄは、図８Ｂ〜図８Ｅで説明したそれぞれの状態に、順に対応している。
【０１７５】
図２３Ａは、図８Ｂの状態に対応しており、挿入情報が１であり、かつ挿入部材移動情報が１の「第１の進行」状態である。このため、制御情報が１となっており、振動制御を行うことを表す。また、振動情報が５となっており、図２３Ｂ及び図２３Ｃの振動情報の値と比較して小さくなっていることがわかる。例えば、振動の一例としては、振幅０．０２ｍｍの振動（反復）運動とする。この値は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８に入力することができる。ただし、図２３Ｂ及び図２３Ｃの振動情報の値より大きな値を入力することはできない。図２３Ａの制御情報が１となっていることが、第１実施形態の変形例の特徴である。
【０１７６】
図２３Ｂは、図８Ｃの状態に対応しており、挿入情報が１であり、かつ挿入部材移動情報が０の「第１の停止」状態である。このため、制御情報が１となっており、振動制御を行うことを表す。また、振動情報が１５となっており、図２３Ａの振動情報の値と比較して大きく、図２３Ｃの振動情報の値と比較して小さくなっていることがわかる。例えば、振動の一例としては、振幅０．０６ｍｍの振動（反復）運動とする。この値は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８に入力することができる。ただし、図２３Ａの振動情報の値より小さな値を入力することはできないとともに、図２３Ｃの振動情報の値より大きな値を入力することはできない。
【０１７７】
図２３Ｃは、図８Ｄの状態に対応しており、挿入情報が０であり、かつ挿入部材移動情報が０の「第２の停止」状態である。このため、制御情報が１となっており、振動制御を行うことを表す。また、振動情報が３０となっており、図２３Ａ及び図２３Ｂの振動情報の値と比較して大きくなっていることがわかる。例えば、振動の一例としては、振幅０．１２ｍｍの振動（反復）運動とする。この値は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８に入力することができる。ただし、図２３Ａ及び図２３Ｂの振動情報の値より小さな値を入力することはできない。
【０１７８】
図２３Ｄは、図８Ｅの状態に対応しており、挿入情報が０であり、かつ挿入部材移動情報が１の「第２の進行」状態である。このため、制御情報が０となっており、振動制御を行わないことを表す。
【０１７９】
ここで、状態特定部２２０１において、「第１の進行」状態の方が、「第１の停止」状態又は「第２の停止」状態と比較して、振動の大きさを小さくすることは、次のような実験を行った結果からも説明することができる。
【０１８０】
図１１で説明したワイヤ１１０２をチューブ１１０１に挿入する実験において、図２４の符号Ｃで示すような振動開始位置を追加する。符号Ａの振動開始位置が、図２５Ａで示す「第２の停止」状態である。符号Ｂの振動開始位置が、図２５Ｂで示す「第１の停止」状態である。これに対して、符号Ｃの振動開始位置は、図２５Ｃに示すようにワイヤ１１０２の先端１１０２ａの位置が動き、ハンド１７０１の位置も動く、「第１の進行」状態を表す。「第１の進行」状態を追加した合計３箇所の振動開始位置からハンド１７０１をそれぞれ振動させて挿入を行った３つの実験の結果を、図２６に示す。ワイヤ１１０２がチューブ１１０１の途中で詰まって進まなくなるまでの挿入距離を比較する。
【０１８１】
図２６において、振動開始位置は、図２４における符号Ａ、符号Ｂ、符号Ｃの値を示す。挿入距離（ｍｍ）は、ワイヤ１１０２がチューブ１１０１に対して挿入した距離を示し、その距離が長い方が奥まで挿入されたことを表す。図２６を見ると、振動開始位置Ｃの方が、振動開始位置Ａ又は振動開始位置Ｂと比較して、挿入距離が長いことがわかる。このことは、「第１の進行」状態で振動を開始した方が、「第１の停止」状態又は「第２の停止」状態で振動を開始する場合と比較して、振動で奥まで挿入できることを示している。すなわち、符号Ａの振動開始位置及び符号Ｂの振動開始位置から振動を開始するということは、符号Ｃの振動開始位置で振動を開始しないことであり、図２６において、符号Ａの振動開始位置及び符号Ｂの振動開始位置の場合と、符号Ｃの振動開始位置の場合とを比較して、符号Ｃの振動開始位置の場合の方が挿入距離が長く、振動で奥まで挿入しやすいことを意味している。
【０１８２】
第１実施形態の変形例のロボットアーム１０２の制御装置１０３の操作手順を図２７のフローチャートを用いて説明する。
【０１８３】
ステップＳ２１０１では、入出力ＩＦ１１１において、入出力ＩＦ１１１から状態特定部１０８に入力されたモードが、自動再生モードの場合は、操作手順をステップＳ２１０２に進め、入力されたモードが操作モードの場合は、操作手順をステップＳ２１０３に進める。
【０１８４】
ステップＳ２１０２では、動作情報生成部１０９において、動作情報生成部１０９の内部記憶部に記憶された教示データを動作情報とし、操作手順をステップＳ２１０４に進める。
【０１８５】
ステップＳ２１０３では、動作情報生成部１０９において、挿入情報取得部１０６から取得した情報を動作情報とし、操作手順をステップＳ２１０４に進める。
【０１８６】
ステップＳ２１０４では、状態特定部１０８において振動制御モードがオンかフかを状態特定部１０８で判定する。状態特定部１０８において、振動制御モードがオンであると判定する場合には、操作手順をステップＳ２１０５に進め、振動制御モードがオフであると判定する場合には、操作手順をステップＳ２１１０に進める。振動制御モードのオン／オフの選択は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８に入力される情報で選択する。
【０１８７】
ステップＳ２１０５では、状態特定部２２０１において、挿入情報取得部１０６から挿入情報を取得し、挿入部材移動情報取得部１０７から挿入部材移動情報を取得し、操作手順をステップＳ２７０１に進める。
【０１８８】
ステップＳ２７０１では、状態特定部２２０１において、挿入情報取得部１０６から取得した挿入情報の値が０であり、挿入部材移動情報取得部１０７から取得した挿入部材移動情報の値が１である、「第２の進行」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１１０に進め、「第２の進行」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ２７０２に進める。
【０１８９】
ステップＳ２１１０では、状態特定部２２０１において、振動制御を行わない状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。
【０１９０】
ステップＳ２７０２では、状態特定部２２０１において、挿入情報取得部１０６から取得した挿入情報の値が１であり、挿入部材移動情報取得部１０７から取得した挿入部材移動情報の値が１である、「第１の進行」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２７０３に進める。状態特定部２２０１において、「第１の進行」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ２７０４に進める。
【０１９１】
ステップＳ２７０３では、状態特定部２２０１において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。ここでの振動の大きさは他のステップの場合と比較して最も小さくする（図２７の状態３）。
【０１９２】
ステップＳ２７０４では、状態特定部２２０１において、挿入情報取得部１０６から取得した挿入情報の値が１であり、挿入部材移動情報取得部１０７から取得した挿入部材移動情報の値が０である、「第１の停止」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２７０５に進める。また、状態特定部２２０１において、挿入情報取得部１０６から取得した挿入情報の値が０であり、挿入部材移動情報取得部１０７から取得した挿入部材移動情報の値が０である、「第２の停止」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２７０６に進める。
【０１９３】
ステップＳ２７０５では、状態特定部２２０１において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。ここでの振動の大きさは、ステップＳ２７０３の場合より大きく、ステップＳ２７０６の場合より小さくする（図２７の第２状態）。
【０１９４】
ステップＳ２７０６では、状態特定部２２０１において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。ここでの振動の大きさは他のステップの場合と比較して最も大きくする（図２７の第１状態）。
【０１９５】
ステップＳ２１１１では、動作情報生成部１００９において、状態特定部２２０１から状態情報を取得し、振動制御を行う場合は振動制御の動作情報を追加し動作情報を生成する。動作情報生成部１００９において、振動制御を行わない場合は、取得した動作情報をそのまま動作情報として生成する。動作情報生成部１００９から制御部１１０に動作情報を出力し、制御部１１０において取得した動作情報に基づいてロボットアーム１０２の動作を制御する。
【０１９６】
《第１実施形態の効果》
ガイドワイヤ３０２などの挿入部材の挿入作業において、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａが詰まった場合において、ガイドワイヤ３０２の状態を状態特定部１０８で特定し、状態に応じた血管３０１に過度な負荷がかからない大きさの振動制御を施すことによって、過負荷の生じない大きさの振動で詰まりを除去することができる。具体的には、ガイドワイヤ３０２の４つの状態（「第１の進行」状態と「第１の停止」状態と「第２の停止」状態と「第２の進行」状態）に区別し、それぞれの状態に応じて振動をガイドワイヤ３０２に加えるか又は加えないかを自動的に判定して制御することで、血管３０１に過度な負荷を与えずに詰まりを除去することができる。ここで、「第１の進行」状態とは、挿入部材の先端以外の部分（非先端領域）（例えば、手元の部分、ただし、手元に限定せず、先端以外であればどの部分でも良い。）が移動すると共に挿入部材の先端も移動する状態、具体的には、ハンド１７０１が挿入方向に移動すると共にガイドワイヤ３０２も移動する状態である。また、「第１の停止」状態とは、挿入部材の先端以外の部分が移動するが、挿入部材の先端は移動しない状態、具体的には、ハンド１７０１が挿入方向に移動するが、ガイドワイヤ３０２は移動しない状態である。また、「第２の停止」状態とは、挿入部材の先端以外の部分が移動せず、挿入部材の先端も移動しない状態、具体的には、ハンド１７０１が挿入方向に移動せず、ガイドワイヤ３０２も移動しない状態である。また、「第２の進行」状態とは、挿入部材の先端以外の部分が移動しないが、挿入部材の先端は移動する状態、具体的には、ハンド１７０１が挿入方向に移動しないが、ガイドワイヤ３０２は移動する状態である。
【０１９７】
（第２実施形態）
図２８は、本発明の第２実施形態における挿入装置の一例としてのロボット１０１Ｂのブロック図を示す。本発明の第２実施形態の挿入装置の制御装置の一例としてのロボットアーム１０２の制御装置１０３Ｂとしては、制御装置本体部１０４Ｂに、状態遷移記憶部２８０１と状態特定部２８０２とを備えることを特徴としている。本発明の第２実施形態のロボット１０１Ｂにおけるロボットアーム１０２と、周辺装置１０５と、制御装置１０３Ｂの制御装置本体部１０４Ｂのうちの挿入情報取得部１０６と、挿入部材移動情報取得部１０７と、動作情報生成部１０９と、制御部１１０とは第１実施形態と同様であるので、共通の参照符号を付して共通部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ、以下、詳細に説明する。
【０１９８】
状態遷移記憶部２８０１は、状態特定部２８０２から、挿入情報と、挿入部材移動情報と、時間情報とを取得し、状態遷移情報を生成し、生成した状態遷移情報を状態特定部２８０２に出力する。図２９は、状態遷移記憶部２８０１で生成する状態遷移情報を示す。状態遷移情報では、挿入情報と、挿入部材移動情報とが時系列順に並んでおり、最新の情報が最も後ろ（一例として、図２９の一番下の列）に記憶されている。図２９で示す状態遷移情報では、状態が、
「第１の進行」状態（挿入情報：１、挿入部材移動情報：１）→
「第１の停止」状態（挿入情報：１、挿入部材移動情報：０）→
「第２の停止」状態（挿入情報：０、挿入部材移動情報：０）→
「第１の停止」状態（挿入情報：１、挿入部材移動情報：０）
と遷移し、最新の状態は「第１の停止」状態（挿入情報：１、挿入部材移動情報：０）である。
【０１９９】
状態遷移記憶部２８０１における状態遷移情報の生成方法を、図３０を用いて説明する。状態遷移記憶部２８０１で記憶している状態遷移情報（図３０中の「記憶している状態遷移情報」の表を参照）が図２９で示す状態遷移情報の場合、最新の状態は「第１の停止」状態（挿入情報：１、挿入部材移動情報：０）である。この最新の状態と、状態特定部２８０２から取得した挿入情報及び挿入部材移動情報とを状態遷移記憶部２８０１で比較する。比較した結果、最新の状態（「第１の停止」状態）と状態特定部１０９から取得した情報（「第１の停止」状態）とが同じであると状態遷移記憶部２８０１で判定する場合は、状態遷移情報について何もしない（図３０中の「生成する状態遷移情報Ａ」の表を参照）。最新の状態（「第１の停止」状態）と状態特定部１０９から取得した状態（「第１の進行」状態）とが異なると状態遷移記憶部２８０１で判定する場合は、状態遷移情報に取得した挿入情報と挿入部材移動情報とを順番に（一番下の列に）追加する（図３０中の「生成する状態遷移情報Ｂ」の表を参照）。
【０２００】
状態遷移記憶部２８０１は、生成した状態遷移情報を状態特定部２８０２に出力する。
【０２０１】
状態特定部２８０２は、状態特定部２２０１に代えて制御装置本体部１０４Ｂに備えられ、第１実施形態における状態特定部２２０１の機能に加えて、状態遷移情報に基づいて振動の大きさを変更する機能を有する。以下に追加機能について説明する。
【０２０２】
状態特定部２８０２において、状態遷移情報に基づいて振動の大きさを変更することについて説明する。状態特定部２８０２は、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報に基づいて状態情報を生成する。以下に、状態特定部２８０２による状態情報の生成方法について説明する。生成方法としては、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報の最新の状態ごとに方法が異なる。
【０２０３】
最新の状態が、「第１の進行」状態（挿入情報：１、挿入部材移動情報：１）の場合について、図３１を用いて説明する。取得した状態遷移情報の最新の状態が「第１の進行」状態の場合（図３１の左側の「取得した状態遷移情報」の表の最下欄を参照）は、振動制御を行うため、状態特定部２８０２において制御情報を１とする。また、状態特定部２８０２において、振動の大きさは、最新の状態に至るまでの状態遷移にかかわらず一定の値（例えば、５）とする（図３１の右側の「生成する状態情報」の表を参照）。振動の一例としては、振幅０．０２ｍｍの振動（反復）運動とする。ただし、この振動の大きさは、最新の状態が「第１の停止」状態又は「第２の停止」状態の場合の振動情報と比較して、小さな値にする必要がある。この値は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部２８０２に入力することができる。ただし、操作者は、図３２Ａ、図３２Ｂ、図３３Ａ〜図３３Ｃの振動情報の値より大きな値を入力することはできない。
【０２０４】
最新の状態が、「第１の停止」状態（挿入情報：１、挿入部材移動情報：０）の場合について、図３２Ａ、図３２Ｂを用いて説明する。
【０２０５】
取得した状態遷移情報の最新の状態が「第１の停止」状態の場合（図３２Ａの左側の「取得した状態遷移情報」の表の最下欄を参照）は、振動制御を行うため制御情報を１とする。また、振動の大きさは、最新の状態の直前の状態によって振動情報の値を変える（図３２Ａの右側の「生成する状態情報」の表を参照）。最新の状態の直前の状態より前の状態は考慮しない。最新の状態の直前の状態が「第１の進行」状態の場合（図３２Ｂの左側の「取得した状態遷移情報」の表の最下欄を参照）は、最新の状態の直前の状態が「第１の進行」状態以外の状態の場合（図３２Ａの左側の「取得した状態遷移情報」の表の最下欄を参照）と比較して、振動の大きさを小さくする（図３２Ｂの右側の「生成する状態情報」の表を参照）。ここでは、例として、図３２Ａの場合は振動情報を１５（例えば、振幅０．０６ｍｍの振動（反復）運動）とし、図３２Ｂの場合は振動情報を１０（例えば、振幅０．０４ｍｍの振動（反復）運動）とする。このことは、たわみの小さな状態から振動制御を開始する場合の方が、たわみの大きな状態から振動を開始する場合と比較して、小さな振動で詰まりを除去できることに起因する。また、ここでの振動情報の値は、最新の状態が「第１の進行」状態の場合より大きな値で、最新の状態が「第２の停止」状態の場合より小さな値にする必要がある。この振動情報の値は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部２８０２に入力することができる。ただし、この振動情報の値としては、図３１の振動情報の値より小さな値又は、図３３Ａ〜図３３Ｃの振動情報の値より大きな値を入力することはできない。
【０２０６】
最新の状態が、「第２の停止」状態（挿入情報：０、挿入部材移動情報：０）の場合について、図３３Ａ〜図３３Ｃを用いて説明する。
【０２０７】
取得した状態遷移情報の最新の状態が「第２の停止」状態の場合（図３３Ａ〜図３３Ｃの左側の「取得した状態遷移情報」の表の最下欄を参照）は、振動制御を行うため、状態特定部２８０２において制御情報を１とする。また、振動の大きさは、最新の状態の直前の状態と最新の状態の２つ前の状態とによって振動情報の値を変える（図３３Ａ〜図３３Ｃの右側の「生成する状態情報」の表を参照）。最新の状態の２つ前の状態より前の状態は考慮しない。状態特定部２８０２において、最新の状態の直前の状態が「第１の停止」状態の場合（図３３Ｂ及び図３３Ｃ）は、最新の状態の直前の状態が「第１の停止」状態以外の状態の場合（図３３Ａ（例えば、振幅０．１２ｍｍの振動（反復）運動））と比較して、振動の大きさを小さくする。さらに、状態特定部２８０２において最新の状態の直前の状態が「第１の停止」状態である場合において、最新の状態の２つ前の状態が「第１の進行」状態の場合（図３３Ｃ（（例えば、振幅０．０８ｍｍの振動（反復）運動）））は、最新の状態の２つ前の状態が「第１の進行」状態以外の状態の場合（図３３Ｂ（例えば、振幅０．１０ｍｍの振動（反復）運動））と比較して、振動の大きさを小さくする。このことは、たわみの小さな状態から振動制御を開始する場合の方が、たわみの大きな状態から振動を開始する場合と比較して、小さな振動で詰まりを除去できることに起因する。また、ここでの振動情報の値は、最新の状態が「第１の進行」状態の場合又は「第１の停止」状態の場合より大きな値にする必要がある。この振動情報の値は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部２８０２に入力することができる。ただし、振動情報の値としては、図３１、図３２Ａ、図３２Ｂの振動情報の値より小さな値を入力することはできない。
【０２０８】
最新の状態が、「第２の進行」状態（挿入情報：０、挿入部材移動情報：１）の場合について、図３４を用いて説明する。取得した状態遷移情報の最新の状態が「第２の進行」状態の場合（図３４の左側の「取得した状態遷移情報」の表の最下欄を参照）は、振動制御を行わないため制御情報を０とする。また、振動情報も０とする（図３４の右側の「生成する状態情報」の表を参照）。
【０２０９】
以上の機能が第２実施形態において状態特定部２８０２で追加される機能である。
【０２１０】
＜動作手順の説明＞
第２実施形態における挿入装置による挿入部材の挿入手順を、自動再生時と操作時とのそれぞれについて説明する。自動再生モードか操作モードかのモードの選択は、入出力ＩＦ１１１を用いて操作者が動作情報生成部１０９に、いずれを選択するかの情報を入力することでできる。
【０２１１】
＜自動再生時の説明＞
自動再生時は、動作情報生成部１０９の内部記憶部に記憶された教示時のロボットアーム１０２の動作情報を基に、制御部１１０でロボットアーム１０２の動作を制御する。制御部１１０の制御の下に、振動制御を行わない場合は、教示時の動作を制御部１１０で行い、振動制御を行う場合は、教示時の動作に振動を追加した動作を制御部１１０で行う。
【０２１２】
ハンド１７０１で把持したガイドワイヤ３０２を血管３０２に自動再生によって挿入する挿入手順を、図３５Ａ〜図３５Ｃのそれぞれ異なる状態を用いて説明する。
【０２１３】
図３５Ａは、制御部１１０で教示データの再生を開始した時点である。この時点では、挿入情報及び挿入部材移動情報は共に１であり、振動制御を行いながら、教示時のデータを動作情報生成部１０９で動作情報として生成して制御部１１０で再生している。この状態は、「第１の進行」状態であるため、振動の大きさは小さい。ここでは、挿入方向の振動制御を行っている。また、自動再生時には、再生開始時に、この例では、人が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部２８０２において振動制御モードがオンとしている。
【０２１４】
ここで、「振動制御モード」とは、状態特定部２８０２において振動制御を行うか行わないかの特定を行うモードのことである。振動制御モードがオンであると状態特定部２８０２で判定する場合は、振動制御を行うか行わないかを状態特定部２８０２で特定するが、振動制御モードがオフであると状態特定部２８０２で判定する場合は、振動制御を行わないモードであり、振動制御を行う条件を満たしていても振動制御を行わない（つまり、状態特定部２８０２において状態情報として、制御情報を０とし、振動情報を０とする）と状態特定部２８０２で特定する。自動再生時には、再生開始時に振動制御モードはオンとなっていると状態特定部２８０２で判定するが、入出力ＩＦ１１１を用いて振動制御モードをオンにするタイミングを操作者が状態特定部２８０２に入力することもできる。
【０２１５】
また、図３５Ｂは、制御部１１０による教示データの再生中に、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａが血管３０１に詰まり、先端３０２ａの移動が止まった時点である。この時点は、挿入情報は１であるが、挿入部材移動情報が０となり、制御部１１０により振動制御を継続する。すなわち、挿入情報が１であり、挿入部材移動情報が０となり、制御情報が１である状態情報が状態特定部２８０２から動作情報生成部１０９に入力され、この状態情報に基づき、動作情報生成部１０９で振動制御を継続する動作情報が生成されると、制御部１１０でその動作情報を基に振動制御が継続される。この時点では、「第１の進行」状態から「第１の停止」状態に遷移した状態であり、状態特定部２８０２により、振動の大きさを大きくする。
【０２１６】
一方、図３５Ｃは、制御部１１０による教示データの再生中に、制御部１１０で振動制御を行った結果、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりが除去でき、先端３０２ａの移動が可能となった時点である。ここでは、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に１となり、状態特定部２８０２により、制御部１１０での振動制御における振動の大きさを小さくし（図３５Ａ時の振動の大きさ）、制御部１１０で振動制御を継続する。また、図３５Ｂで行った振動制御でガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりが除去できず、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に０となった場合は、状態特定部２８０２により振動の大きさをさらに大きくして、制御部１１０で振動制御を続けることとなる。
【０２１７】
以上のように、自動再生時では、制御部１１０で振動制御を行ってガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりを除去する。
【０２１８】
＜操作時の説明＞
操作時の操作方法は、図３６Ａ〜図３６Ｄに示すように、図２０Ａ〜図２０Ｄの場合と同様の方法で操作者の手２００１でロボットアーム１０２を操作する例である。
【０２１９】
また、操作時は、振動制御モードのオン又はオフは入出力ＩＦ１１１を用いて操作者が状態特定部２８０２に入力することができる。操作者は、操作開始時に振動制御モードをオンとするように状態特定部２８０２に設定することも可能である。
【０２２０】
図３６Ａは、操作者の手２００１がロボットアーム１０２の操作を開始した時点である。この時点では、振動制御モードがオフとなっており、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に１の「第１の進行」状態であるが、振動制御は行わず、操作者の手２００１の操作どおりの動作を行っている。すなわち、挿入情報が１であり、挿入部材移動情報が１であり、制御情報が０である状態情報が状態特定部２８０２から動作情報生成部１０９に入力され、この状態情報に基づき、動作情報生成部１０９で振動制御無しの動作情報が生成されると、制御部１１０でその動作情報を基に振動制御無しで動作が開始される。
【０２２１】
次いで、図３６Ｂは、操作者の手２００１によるロボットアーム１０２の操作中に、操作者が振動制御モードをオンとした時点である。挿入情報及び挿入部材移動情報が共に１の「第１の進行」状態であり、制御部１１０により振動制御を開始する。すなわち、挿入情報が１であり、挿入部材移動情報が１であり、制御情報が１となる状態情報が状態特定部２８０２から動作情報生成部１０９に入力され、この状態情報に基づき、動作情報生成部１０９で振動制御を開始する動作情報が生成されると、制御部１１０でその動作情報を基に振動制御が開始される。この状態は「第１の進行」状態であるため、状態特定部２８０２により、振動の大きさは小さい。ここでは、制御部１１０で、ガイドワイヤ３０２に対して挿入方向の振動制御を行っている。
【０２２２】
一方、図３６Ｃは、操作者の手２００１によるロボットアーム１０２の操作中に、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａが血管３０１に詰まり、先端３０２ａの移動が止まった時点である。この時点は、挿入情報は１であるが、挿入部材移動情報が０となる「第１の停止」状態であり、制御部１１０による振動制御を継続する。すなわち、挿入情報が１であり、挿入部材移動情報が０となり、制御情報が１である状態情報が状態特定部２８０２から動作情報生成部１０９に入力され、この状態情報に基づき、動作情報生成部１０９で振動制御を継続する動作情報が生成されると、制御部１１０でその動作情報を基に振動制御が継続される。この時点では、「第１の進行」状態から「第１の停止」状態に遷移した状態であり、状態特定部２８０２により、振動の大きさを大きくする。
【０２２３】
図３６Ｄは、操作者の手２００１によるロボットアーム１０２の操作中に、振動制御を行った結果、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりが除去でき、先端３０２ａの移動が可能となった時点である。ここでは、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に１となる「第１の進行」状態であり、状態特定部２８０２により、制御部１１０で振動制御における振動の大きさを小さくし（図３６Ｂ時の振動の大きさ）、制御部１１０で振動制御を継続する。また、図３６Ｃで行った振動制御でガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりが除去できず、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に０の「第２の停止」状態となった場合は、状態特定部２８０２により、振動の大きさをさらに大きくして振動制御を続けることとなる。
【０２２４】
以上のように、操作時では、制御部１１０で振動制御を行ってガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりを除去する。
【０２２５】
第２実施形態のロボットアーム１０２の制御装置１０３Ｂの操作手順を図３７のフローチャートを用いて説明する。
【０２２６】
まず、ステップＳ２１０１では、入出力ＩＦ１１１において、入出力ＩＦ１１１から状態特定部１０８に入力されたモードが、自動再生モードの場合は、操作手順をステップＳ２１０２に進め、入力されたモードが、操作モードの場合は、操作手順をステップＳ２１０３に進める。
【０２２７】
ステップＳ２１０２では、動作情報生成部１０９において、動作情報生成部１０９の内部記憶部に記憶された教示データを動作情報とし、操作手順をステップＳ２１０４に進める。
【０２２８】
ステップＳ２１０３では、動作情報生成部１０９において、挿入情報取得部１０６から取得した情報を動作情報とし、操作手順をステップＳ２１０４に進める。
【０２２９】
ステップＳ２１０４では、状態特定部２８０２において振動制御モードがオンかオフかを状態特定部１０８で判定する。振動制御モードがオンであると状態特定部２８０２で判定する場合には、操作手順をステップＳ３７０１に進め、振動制御モードがオフであると状態特定部２８０２で判定する場合には、操作手順をステップＳ２１１０に進める。振動制御モードのオン／オフの選択は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部２８０２に入力される情報で選択する。
【０２３０】
ステップＳ３７０１では、状態特定部２８０２において、状態遷移記憶部２８０１から状態遷移情報を取得し、操作手順をステップＳ３７０２に進める。
【０２３１】
ステップＳ３７０２では、状態特定部２８０２において、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報における最新の状態が「第２の進行」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１１０に進め、「第２の進行」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０３に進める。
【０２３２】
ステップＳ２１１０では、状態特定部２８０２において、振動制御を行わない状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。
【０２３３】
ステップＳ３７０３では、状態特定部２８０２において、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報における最新の状態が「第１の進行」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０４に進め、「第１の進行」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０５に進める。
【０２３４】
ステップＳ３７０４では、状態特定部２８０２において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。ここでの振動の大きさは、他の場合と比較して最も小さくする（図３７の状態Ｆ）。
【０２３５】
ステップＳ３７０５では、状態特定部２８０２において、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報における最新の状態が「第１の停止」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０６に進め、「第１の停止」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０９に進める。
【０２３６】
ステップＳ３７０６では、状態特定部２８０２において、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報における最新の状態の直前の状態が「第１の進行」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０７に進め、「第１の進行」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０８に進める。
【０２３７】
ステップＳ３７０７では、状態特定部２８０２において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。ここでの振動の大きさは、ステップＳ３７０４の場合より大きく、ステップＳ３７０８の場合より小さくする（図３７の状態Ｅ）。
【０２３８】
ステップＳ３７０８では、状態特定部２８０２において、振動制御を行う状態情報を生成し、ステップＳ２１１１に進める。ここでの振動の大きさは、ステップＳ３７０７の場合より大きく、ステップＳ３７１１の場合より小さくする（図３７の状態Ｄ）。
【０２３９】
ステップＳ３７０９では、状態特定部２８０２において、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報における最新の状態の直前の状態が「第１の停止」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ３７１０に進め、「第１の停止」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ３７１３に進める。
【０２４０】
ステップＳ３７１０では、状態特定部２８０２において、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報における最新の状態の２つ前の状態が「第１の進行」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ３７１１に進め、「第１の進行」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ３７１２に進める。
【０２４１】
ステップＳ３７１１では、状態特定部２８０２において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。ここでの振動の大きさは、ステップＳ３７０８の場合より大きく、ステップＳ３７１２の場合より小さくする（図３７の状態Ｃ）。
【０２４２】
ステップＳ３７１２では、状態特定部２８０２において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。ここでの振動の大きさは、ステップＳ３７１１の場合より大きく、ステップＳ３７１３の場合より小さくする（図３７の状態Ｂ）。
【０２４３】
ステップＳ３７１３では、状態特定部２８０２において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。ここでの振動の大きさは、他の場合と比較して最も大きくする（図３７の状態Ａ）。
【０２４４】
ステップＳ２１１１では、動作情報生成部１００９において、状態特定部２８０２から状態情報を取得し、振動制御を行う場合は振動制御の動作情報を追加して動作情報を生成する。動作情報生成部１００９において、振動制御を行わない場合は取得した動作情報をそのまま動作情報として生成する。動作情報生成部１００９から制御部１１０に動作情報を出力し、制御部１１０において取得した動作情報に基づいてロボットアーム１０２の動作を制御する。
【０２４５】
《第２実施形態の効果》
ガイドワイヤ３０２などの挿入部材の挿入作業において、たわみの小さい状態から振動制御を施し、状態の遷移に応じて振動の大きさを状態特定部２８０２により調整することによって、第１実施形態と比較して、血管３０１への負荷を低減することができ、血管３０１へ加わる力がより小さな振動で詰まりを除去することができる。
【０２４６】
（第３実施形態）
図３８は、本発明の第３実施形態における挿入装置の一例としてのロボット１０１Ｃのブロック図を示す。本発明の第３実施形態の挿入装置の制御装置の一例としてのロボットアーム１０２の制御装置１０３Ｃとしては、制御装置本体部１０４Ｃに、状態特定部３８０２と制御開始状態特定部３８０１とを備えることを特徴としている。本発明の第３実施形態のロボット１０１Ｃにおけるロボットアーム１０２と、周辺装置１０５と、制御装置１０３Ｃの制御装置本体部１０４Ｃのうちの挿入情報取得部１０６と、挿入部材移動情報取得部１０７と、動作情報生成部１０９と、制御部１１０と、状態遷移記憶部２８０１とは第２実施形態と同様であるので、共通の参照符号を付して共通部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ、以下、詳細に説明する。
【０２４７】
制御開始状態特定部３８０１は、挿入部材移動情報取得部１０７から挿入部材移動情報と時間情報とを取得し、状態特定部３８０２から状態情報と時間情報とを取得し、制御開始状態情報を生成し、生成した制御開始状態情報を時間情報と共に状態特定部３８０２に出力する。
【０２４８】
制御開始状態情報は、０と１のいずれかの値を持ち、値が０の場合は制御開始時に挿入部材の先端の移動無しであることを示し、値が１の場合は制御開始時に挿入部材の先端の移動有りであることを示す。
【０２４９】
制御開始状態特定部３８０１は、振動制御を開始する時点において、挿入部材の先端が移動していれば制御開始状態情報として１を出力し、先端の移動がなければ制御開始状態情報として０を出力する。状態特定部３８０２からの状態情報に基づき、振動制御が停止したと制御開始状態特定部３８０１で判定すると、制御開始状態特定部３８０１において、制御開始状態情報として０を出力する。
【０２５０】
制御開始状態特定部３８０１における制御開始状態情報の生成方法について、図３９を用いて説明する。
【０２５１】
制御開始状態特定部３８０１において制御開始状態情報が１を出力するための条件は、制御情報が０から１に変更する時点において、挿入部材移動情報が１であることである。図３９中の符号ＡＸの時点では、制御情報が０から１に変更する時点において、挿入部材移動情報が１であることから、制御開始状態情報が１となる。また、図３９中の符号ＢＸの時点では、制御情報が０から１に変更する時点において、挿入部材移動情報が０であることから、制御開始状態情報は０のままである。
【０２５２】
制御開始状態特定部３８０１は、制御開始状態情報として、１を出力すると、終了する条件を満たすまで、１を出力し続ける。終了する条件は、制御情報が１から０に変更することである。図３９中の符号ＣＸの時点では、制御情報が１から０に変更しているので、制御開始状態情報が０となる。また、図３９中の符号ＤＸの時点では、挿入部材移動情報は１から０に変更するものの、制御情報が１のままであるので、制御開始状態情報は１のままである。
【０２５３】
制御開始状態特定部３８０１は、生成した制御開始状態情報と時間情報とを状態特定部３８０２に出力する。
【０２５４】
状態特定部３８０２は、状態特定部２８０２に代えて、制御装置本体部１０４Ｃに備えられ、第２実施形態における状態特定部２８０２の機能に加えて、制御開始状態特定部３８０１から取得した制御開始状態情報を基に振動の大きさを変更する機能を有する。以下に追加機能について説明する。
【０２５５】
状態特定部３８０２は、制御開始状態特定部３８０１から取得した制御開始状態情報が１の場合は、状態情報における振動情報の値を小さくする。具体的には、状態特定部３８０２は、振動情報の値に対して定数を掛けて値を小さくする。定数は、０より大きく１より小さい値とする（例えば、０．５）。また、制御開始状態特定部３８０１から取得した制御開始状態情報が０の場合は、状態特定部３８０２は何もしない。具体的な例を図４０に示す。
【０２５６】
状態特定部３８０２は、生成した状態情報を時間情報と共に動作情報生成部１０９に出力する。
【０２５７】
状態特定部３８０２において、振動制御開始時に挿入部材が移動している場合の方が、挿入部材が移動していない場合と比較して振動の大きさを小さくすることは、次のような実験を行った結果からも説明することができる。
【０２５８】
図２４で説明したワイヤ１１０２をチューブ１１０２に挿入する実験において、図２４の符号Ｃで示す振動開始位置から振動制御を開始した。振動開始位置は、図２５Ｃに示すようにワイヤ１１０２の先端１１０２ａの位置が動き、ハンド１７０１の位置も動く「第１の進行」状態を表す。また、振動制御開始時において、ワイヤ１１０２の先端１１０２ａが移動したまま符号の位置Ｃで振動制御を開始した場合と、ワイヤ１１０２の先端１１０２ａの移動を、一旦、符合Ｃの位置で停止させた後に振動制御を開始した場合との２通りの開始方法で実験を行った。実験結果を図４１に示す。図４１において、振動制御開始時において、ワイヤ１１０２の先端１１０２ａが移動している場合が「移動」、ワイヤ１１０２の先端１１０２ａが移動せずに停止している場合が「停止」を示す。挿入距離（ｍｍ）は、ワイヤ１１０２がチューブ１１０１に対して挿入した距離を示し、その距離が長い方が奥まで挿入されたことを表す。力の大きさ（Ｎ）は、ワイヤ１１０２の先端が位置Ａの直後の位置を通過する時点での、力センサ１１０３で取得した値を示し、その大きさが小さい方が、小さな力で通過できていることを表す。図４１を見ると、振動制御開始時にワイヤ１１０２の先端１１０２ａが移動している場合の方が、振動制御開始時にワイヤ１１０２の先端１１０２ａが停止している場合と比較して、挿入距離が長く、力の大きさが小さいことがわかる。このことは、ワイヤ１１０２の先端１１０２ａが移動している状態で振動制御を開始した場合の方が、ワイヤ１１０２の先端１１０２ａが停止している状態で振動制御を開始する場合と比較して、同じ位置を通過するのに小さな振動で通過できることを示している。
【０２５９】
＜動作手順の説明＞
第３実施形態における挿入装置による挿入部材の挿入手順を、自動再生時と操作時とのそれぞれについて説明する。自動再生モードか操作モードかのモードの選択は、入出力ＩＦ１１１を用いて操作者が動作情報生成部１０９に、いずれを選択するかの情報を入力することでできる。
【０２６０】
＜自動再生時の説明＞
自動再生時は、動作情報生成部１０９の内部記憶部に記憶された教示時のロボットアーム１０２の動作情報を基に、制御部１１０でロボットアーム１０２の動作を制御する。制御部１１０の制御の下に、振動制御を行わない場合は、教示時の動作を制御部１１０で行い、振動制御を行う場合は、教示時の動作に振動を追加した動作を制御部１１０で行う。
【０２６１】
ハンド１７０１で把持したガイドワイヤ３０２を血管３０２に自動再生によって挿入する挿入手順を、図４２Ａ〜図４２Ｃのそれぞれ異なる状態を用いて説明する。
【０２６２】
図４２Ａは、制御部１１０で教示データの再生を開始した時点である。この時点では、挿入情報及び挿入部材移動情報は共に１であり、振動制御を行いながら、教示時のデータを動作情報生成部１０９で動作情報として生成して制御部１１０で再生している。この状態は、「第１の進行」状態であるため、状態特定部３８０２により、振動の大きさは小さい。また、振動を開始した時点で挿入部材移動情報が１であるため、状態特定部３８０２により、以降の振動の大きさを小さくする。このように、振動制御の開始時の挿入部材移動情報に応じて、状態特定部３８０２により、振動の大きさを小さくすることが、第３実施形態の特徴である。ここでは、挿入方向の振動制御を行っている。また、自動再生時には再生開始時に、振動制御モードがオンとなっている。ここで、振動制御モードとは、状態特定部３８０２において振動制御を行うか行わないかの判定を行うモードのことである。振動制御モードがオンであると状態特定部３８０２で判定する場合は、振動制御を行うか行わないかを状態特定部３８０２で判定するが、振動制御モードがオフであると状態特定部３８０２で判定する場合は、振動制御を行わないモードであり、振動制御を行う条件を満たしていても振動制御を行わないと状態特定部３８０２で判定する（つまり、状態特定部３８０２において状態情報として、制御情報を０とし、振動情報を０とする）。自動再生時には、再生開始時に振動制御モードはオンとなっているが、入出力ＩＦ１１１を用いて振動制御モードをオンにするタイミングを操作者が状態特定部３８０２に入力することもできる。
【０２６３】
図４２Ｂは、制御部１１０による教示データの再生中に、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａが血管３０１に詰まり、先端３０２ａの移動が止まった時点である。この時点は、挿入情報は１であるが、挿入部材移動情報が０となり、制御部１１０により振動制御を継続する。すなわち、挿入情報が１であり、挿入部材移動情報が０となり、制御情報が１である状態情報が状態特定部３８０２から動作情報生成部１０９に入力され、この状態情報に基づき、動作情報生成部１０９で振動制御を継続する動作情報が生成されると、制御部１１０でその動作情報を基に振動制御が継続される。この時点では、「第１の進行」状態から「第１の停止」状態に遷移した状態であり、振動の大きさを大きくする。第２実施形態における図３５Ｂの場合の振動の大きさに定数（例えば、０．５）を掛けた大きさとなっている。
【０２６４】
一方、図４２Ｃは、制御部１１０による教示データの再生中に、制御部１１０で振動制御を行った結果、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりが除去でき、先端３０２ａの移動が可能となった時点である。ここでは、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に１となり、制御部１１０での振動制御における振動の大きさを小さくし（図４２Ａ時の振動の大きさ）、制御部１１０で振動制御を継続する。このときの振動の大きさは、第２実施形態における図３５Ｃの場合の振動の大きさに定数（例えば、０．５）を掛けた大きさとなっている。また、図４２Ｂで行った振動制御でガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりが除去できず、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に０となった場合は、状態特定部３８０２により振動の大きさをさらに大きくして、制御部１１０で振動制御を続けることとなる。
【０２６５】
以上のように、自動再生時では、制御部１１０で振動制御を行ってガイドワイヤ３０２の先端の詰まりを除去する。
【０２６６】
＜操作時の説明＞
操作時の操作方法は、図４３Ａ〜図４３Ｄに示すように、図２０Ａ〜図２０Ｄの場合と同様の方法で操作者の手２００１でロボットアーム１０２を操作する例である。
【０２６７】
また、操作時は、振動制御モードのオン又はオフは入出力ＩＦ１１１を用いて操作者が状態特定部３８０２に入力することができる。操作者は、操作開始時に振動制御モードをオンとするように状態特定部３８０２に設定することも可能である。
【０２６８】
図４３Ａは、操作者の手２００１がロボットアーム１０２の操作を開始した時点である。この時点では振動制御モードがオフとなっており、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に１の「第１の進行」状態であるが、振動制御は行わず、操作者の手２００１の操作どおりの動作を行っている。すなわち、挿入情報が１であり、挿入部材移動情報が１であり、制御情報が０である状態情報が状態特定部３８０２から動作情報生成部１０９に入力され、この状態情報に基づき、動作情報生成部１０９で振動制御無しの動作情報が生成されると、制御部１１０でその動作情報を基に振動制御無しで動作が開始される。
【０２６９】
次いで、図４３Ｂは、操作者の手２００１によるロボットアーム１０２の操作中に、操作者が振動制御モードをオンとした時点である。挿入情報及び挿入部材移動情報が共に１の「第１の進行」状態であり、制御部１１０により振動制御を開始する。すなわち、挿入情報が１であり、挿入部材移動情報が１であり、制御情報が１となる状態情報が状態特定部３８０２から動作情報生成部１０９に入力され、この状態情報に基づき、動作情報生成部１０９で振動制御を開始する動作情報が生成されると、制御部１１０でその動作情報を基に振動制御が開始される。この状態は「第１の進行」状態であるため、振動の大きさは小さい。また、振動を開始した時点で挿入部材移動情報が１であるため、状態特定部３８０２により、以降の振動の大きさを小さくする。このように、振動制御の開始時の挿入部材移動情報に応じて、状態特定部３８０２により振動の大きさを小さくすることが、第３実施形態の特徴である。ここでは、制御部１１０で、ガイドワイヤ３０２に対して挿入方向の振動制御を行っている。振動の大きさは、第２実施形態における図３６Ｂの場合の振動の大きさに定数（例えば、０．５）を掛けた大きさとなっている。
【０２７０】
一方、図４３Ｃは、操作者の手２００１によるロボットアーム１０２の操作中に、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａが血管３０１に詰まり、先端３０２ａの移動が止まった時点である。この時点は、挿入情報は１であるが、挿入部材移動情報が０となる「第１の停止」状態であり、制御部１１０による振動制御を継続する。すなわち、挿入情報が１であり、挿入部材移動情報が０となり、制御情報が１である状態情報が状態特定部３８０２から動作情報生成部１０９に入力され、この状態情報に基づき、動作情報生成部１０９で振動制御を継続する動作情報が生成されると、制御部１１０でその動作情報を基に振動制御が継続される。この時点では、「第１の進行」状態から「第１の停止」状態に遷移した状態であり、状態特定部３８０２により振動の大きさを大きくする。このときの振動の大きさは、第２実施形態における図３６Ｃの場合の振動の大きさに定数（例えば、０．５）を掛けた大きさとなっている。
【０２７１】
図４３Ｄは、操作者の手２００１によるロボットアーム１０２の操作中に、振動制御を行った結果、ガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりが除去でき、先端３０２ａの移動が可能となった時点である。ここでは、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に１となる「第１の進行」状態であり、制御部１１０で振動制御における振動の大きさを小さくし（図４３Ｂ時の振動の大きさ）、制御部１１０で振動制御を継続する。このときの振動の大きさは、第２実施形態における図３６Ｄの場合の振動の大きさに定数（例えば、０．５）を掛けた大きさとなっている。また、図４３Ｃで行った振動制御でガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりが除去できず、挿入情報及び挿入部材移動情報が共に０の「第２の停止」状態となった場合は、状態特定部３８０２により振動の大きさをさらに大きくして、制御部１１０で振動制御を続けることとなる。
【０２７２】
以上のように、操作時では、制御部１１０で振動制御を行ってガイドワイヤ３０２の先端３０２ａの詰まりを除去する。
【０２７３】
第３実施形態のロボットアーム１０２の制御装置１０３Ｃの操作手順を図４４のフローチャートを用いて説明する。
【０２７４】
まず、ステップＳ２１０１では、入出力ＩＦ１１１において、入出力ＩＦ１１１から状態特定部１０８に入力されたモードが、自動再生モードの場合は、操作手順をステップＳ２１０２に進め、入力されたモードが、操作モードの場合は、操作手順をステップＳ２１０３に進める。
【０２７５】
ステップＳ２１０２では、動作情報生成部１０９において、動作情報生成部１０９の内部記憶部に記憶された教示データを動作情報とし、操作手順をステップＳ２１０４に進める。
【０２７６】
ステップＳ２１０３では、動作情報生成部１０９において、挿入情報取得部１０６から取得した情報を動作情報とし、操作手順をステップＳ２１０４に進める。
【０２７７】
ステップＳ２１０４では、状態特定部３８０２において振動制御モードがオンかオフかを状態特定部１０８で判定する。振動制御モードがオンであると状態特定部３８０２で判定する場合には、操作手順をステップＳ３７０１に進め、振動制御モードがオフであると状態特定部３８０２で判定する場合には、操作手順をステップＳ２１１０に進める。振動制御モードのオン／オフの選択は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部３８０２に入力される情報で選択する。
【０２７８】
ステップＳ３７０１では、状態特定部３８０２において、状態遷移記憶部２８０１から状態遷移情報を取得し、操作手順をステップＳ３７０２に進める。
【０２７９】
ステップＳ３７０２では、状態特定部３８０２において、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報における最新の状態が「第２の進行」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１１０に進め、「第２の進行」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０３に進める。
【０２８０】
ステップＳ２１１０では、状態特定部３８０２において、振動制御を行わない状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。
【０２８１】
ステップＳ３７０３では、状態特定部３８０２において、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報における最新の状態が「第１の進行」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０４に進め、「第１の進行」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０５に進める。
【０２８２】
ステップＳ３７０４では、状態特定部３８０２において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ４４０１に進める。ここでの振動の大きさは、他の場合と比較して最も小さくする（図４４の状態Ｆ）。
【０２８３】
ステップＳ３７０５では、状態特定部３８０２において、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報における最新の状態が「第１の停止」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０６に進め、「第１の停止」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０９に進める。
【０２８４】
ステップＳ３７０６では、状態特定部３８０２において、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報における最新の状態の直前の状態が「第１の進行」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０７に進め、「第１の進行」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ３７０８に進める。
【０２８５】
ステップＳ３７０７では、状態特定部３８０２において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ４４０１に進める。ここでの振動の大きさは、ステップＳ３７０４の場合より大きく、ステップＳ３７０８の場合より小さくする（図４４の状態Ｅ）。
【０２８６】
ステップＳ３７０８では、状態特定部３８０２において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ４４０１に進める。ここでの振動の大きさは、ステップＳ３７０７の場合より大きく、ステップＳ３７１１の場合より小さくする（図４４の状態Ｄ）。
【０２８７】
ステップＳ３７０９では、状態特定部３８０２において、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報における最新の状態の直前の状態が「第１の停止」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ３７１０に進め、「第１の停止」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ３７１３に進める。
【０２８８】
ステップＳ３７１０では、状態特定部３８０２において、状態遷移記憶部２８０１から取得した状態遷移情報における最新の状態の２つ前の状態が「第１の進行」状態であると判定する場合は、操作手順をステップＳ３７１１に進め、「第１の進行」状態でないと判定する場合は、操作手順をステップＳ３７１２に進める。
【０２８９】
ステップＳ３７１１では、状態特定部３８０２において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ４４０１に進める。ここでの振動の大きさは、ステップＳ３７０８の場合より大きく、ステップＳ３７１２の場合より小さくする（図４４の状態Ｃ）。
【０２９０】
ステップＳ３７１２では、状態特定部３８０２において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ４４０１に進める。ここでの振動の大きさは、ステップＳ３７１１の場合より大きく、ステップＳ３７１３の場合より小さくする（図４４の状態Ｂ）。
【０２９１】
ステップＳ３７１３では、状態特定部３８０２において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ４４０１に進める。ここでの振動の大きさは、他の場合と比較して最も大きくする（図４４の状態Ａ）。
【０２９２】
ステップＳ４４０１では、状態特定部３８０２において、制御開始状態特定部３８０２から制御開始状態情報を取得し、操作手順をステップＳ４４０２に進める。
【０２９３】
ステップＳ４４０２では、状態特定部３８０２において、制御開始状態特定部３８０２から取得した制御開始状態情報が１と判定する場合は、操作手順をステップＳ４４０３に進め、制御開始状態情報が０と判定する場合は、操作手順をステップＳ２１１１に進める。
【０２９４】
ステップＳ４４０３では、状態特定部３８０２において、振動情報に定数（ただし、定数の大きさは、０より大きく１より小さい）を掛け、振動情報の値を小さくした状態情報を生成し、操作手順をステップＳ２１１１に進める。例えば、定数の大きさを０．５とする。
【０２９５】
ステップＳ２１１１では、動作情報生成部１００９において、状態特定部３８０２から状態情報を取得し、振動制御を行う場合は振動制御の動作情報を追加し動作情報を生成する。動作情報生成部１００９において、振動制御を行わない場合は取得した動作情報をそのまま動作情報として生成する。動作情報生成部１００９から制御部１１０に動作情報を出力し、制御部１１０において取得した動作情報に基づいてロボットアーム１０２の動作を制御する。
【０２９６】
《第３実施形態の効果》
ガイドワイヤ３０２などの挿入部材の挿入作業において、振動制御開始時のガイドワイヤ３０２の移動状態に応じて振動の大きさを状態特定部３８０２により調整することによって、第２実施形態と比較して、血管３０１への負荷を低減することができ、血管３０１へ加わる力がより小さな振動で詰まりを除去することができる。
【０２９７】
（第４実施形態）
図４５は、本発明の第４実施形態における挿入装置の一例としてのロボット１０１Ｄのブロック図を示す。本発明の第４実施形態の挿入装置の制御装置の一例としてのロボットアーム１０２の制御装置１０３Ｄとしては、制御装置本体部１０４Ｄに、挿入距離情報取得部４５０１と状態特定部４５０２と動作情報生成部４５０３とを備えることを特徴としている。本発明の第４実施形態のロボット１０１Ｄにおけるロボットアーム１０２と、周辺装置１０５と、制御装置１０３Ｄの制御装置本体部１０４Ｄのうちの挿入情報取得部１０６と、挿入部材移動情報取得部１０７と、状態特定部１０８と、制御部１１０とは第１実施形態と同様であるので、共通の参照符号を付して共通部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ、以下、詳細に説明する。
【０２９８】
挿入距離情報取得部４５０１は、挿入情報取得部１０６と同様に、ロボットアーム１０２の位置情報と、姿勢情報と、速度情報と、角速度情報とを取得する。挿入距離情報取得部４５０１では、取得した位置情報からガイドワイヤ３０２の挿入口からの挿入距離情報を算出する。挿入距離情報とは、挿入部材の先端の生体管内の移動距離を意味する。挿入距離情報取得部４５０１による挿入距離情報の算出方法は、位置情報の取得開始時点から一定時間ごとの移動量を求め、求めた一定時間ごとの移動量を足し合わせていくことによって、挿入距離情報を算出する。
【０２９９】
挿入距離情報取得部４５０１は、算出した挿入距離情報と時間情報とを追加振動情報生成部４５０２に出力する。
【０３００】
追加振動情報生成部４５０２は、挿入距離情報取得部４５０１から取得した挿入距離情報を基に、振動の大きさを変更する機能を有する。以下に、追加機能について説明する。
【０３０１】
追加振動情報生成部４５０２は、挿入距離情報取得部４５０１から取得した挿入距離情報を基に振動情報の値を変更する。図４６は、追加振動情報生成部４５０２の内部構造を示し、追加振動情報生成部４５０２は、判断部４５０２Ａと演算部４５０２Ｂとにより構成される。
【０３０２】
判断部４５０２Ａは、挿入距離情報取得部４５０１から取得した追加振動情報を基に生成の開始と終了とを判断する。判断は、挿入距離情報と閾値とを比較して行う。挿入距離情報が開始の閾値（第一閾値）（例えば、３０ｃｍ）を超えたと判断部４５０２Ａで判断した時点から追加振動情報を生成し始め、挿入距離情報が終了の閾値（第二閾値）（例えば、１００ｃｍ）を超えたと判断部４５０２Ａで判断した時点で追加情報の生成を終了する。ただし、終了の閾値（第二閾値）は開始の閾値（第一閾値）よりも大きい。
【０３０３】
演算部４５０２Ｂは、生成された追加振動情報を算出する。算出方法について説明する。挿入距離情報を基に振動情報の値を算出する。様々な算出方法があり、条件を用いて算出する方法又は関数を用いて算出する方法がある。条件を用いて算出する方法は、例えば、挿入距離が１０ｍｍ増加する毎に、振動情報の値を１だけ増加させる。関数を用いて算出する方法は、例えば、挿入距離情報をｘとし、追加振動情報をｙとすると、ｙ＝０．１ｘ又はｙ＝０．１ｘ２のように算出する。なお、この関数を用いて算出する方法としては、いかなる関数を用いることも可能である。このように、挿入距離が長いほど振動の大きさを大きくすることによって、挿入距離が長くなっても、挿入口部分での振動制御を先端部分に伝達させることができる。挿入距離が長くなると、ガイドワイヤ３０２が血管３０１に接触する箇所が増加して接触抵抗が増え、ガイドワイヤ３０２の先端部分に振動が伝わりにくくなることを防ぐことができる。
【０３０４】
動作情報生成部４５０３は、動作情報生成部１０９に代えて制御装置本体部１０４Ｄに備えられ、第１実施形態における動作情報生成部１０９の機能に加えて、追加振動情報生成部４５０２から取得した追加振動情報を、状態特定部１０８から取得した振動情報に追加した動作情報を生成する。
【０３０５】
第４実施形態のロボットアーム１０２Ｄの制御装置１０３Ｄの操作手順を図４７のフローチャートを用いて説明する。
【０３０６】
まず、ステップＳ２１０１では、入出力ＩＦ１１１において、入出力ＩＦ１１１から状態特定部１０８に入力されたモードが、自動再生モードの場合は、操作手順をステップＳ２１０２に進め、入力されたモードが、操作モードの場合は、操作手順をステップＳ２１０３に進める。
【０３０７】
ステップＳ２１０２では、動作情報生成部４５０３において、動作情報生成部４５０３の内部記憶部に記憶された教示データを動作情報とし、操作手順をステップＳ２１０４に進める。
【０３０８】
ステップＳ２１０３では、動作情報生成部４５０３において、挿入情報取得部１０６から取得した情報を動作情報とし、操作手順をステップＳ２１０４に進める。
【０３０９】
ステップＳ２１０４では、状態特定部１０８において振動制御モードがオンかオフかを状態特定部１０８で判定する。状態特定部１０８において、振動制御モードがオンであると判定する場合には、操作手順をステップＳ２１０５に進め、振動制御モードがオフであると判定する場合には、操作手順をステップＳ２１１０に進める。振動制御モードのオン／オフの選択は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８に入力される情報で選択する。また、このような選択ができる理由は、操作者の意思によって、操作者のみで挿入作業を行う場合と、振動制御を加えて挿入作業を行う場合とを選択することを操作者が可能にするためである。
【０３１０】
ステップＳ２１０５では、状態特定部１０８において、挿入情報取得部１０６から挿入情報を取得し、挿入部材移動情報取得部１０７から挿入部材移動情報を取得し、操作手順をステップＳ２１０６に進める。
【０３１１】
ステップＳ２１０６では、状態特定部１０８において、挿入部材移動情報取得部１０７から取得した挿入部材移動情報の値が０であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１０７に進め、挿入部材移動情報の値が１であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１１０に進める。
【０３１２】
ステップＳ２１０７では、状態特定部１０８において、挿入情報取得部１０６から取得した挿入情報の値が０であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１０８に進め、挿入情報の値が１であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１０９に進める。
【０３１３】
ステップＳ２１０８では、状態特定部１００８において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ４７０１に進める。ここでの振動の大きさはステップＳ２１０９の場合と比較して大きくする（図４７の第１状態）。その後、操作手順をステップＳ４７０１に進める。
【０３１４】
ステップＳ２１０９では、状態特定部１００８において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ４７０１に進める。ここでの振動の大きさはステップＳ２１０８の場合と比較して小さくする（図４７の第２状態）。その後、操作手順をステップＳ４７０１に進める。
【０３１５】
ステップＳ２１１０では、状態特定部１００８において、振動制御を行わない状態情報を生成し、操作手順をステップＳ４７０６に進める。
【０３１６】
ステップＳ４７０１では、挿入距離情報取得部４５０１において、挿入距離情報を取得し、操作手順をステップＳ４７０２に進める。
【０３１７】
ステップＳ４７０２では、追加振動情報生成部４５０２において、挿入距離情報と開始閾値（例えば、３０ｃｍ）とを比較する。挿入距離が開始閾値を超えていると追加振動情報生成部４５０２で判定する場合は操作手順をステップＳ４７０３に進め、挿入距離が開始閾値を超えていないと追加振動情報生成部４５０２で判定する場合は操作手順をステップＳ４７０５に進める。
【０３１８】
ステップＳ４７０３では、追加振動情報生成部４５０２において、挿入距離情報が終了閾値（例えば、１００ｃｍ）とを比較する。挿入距離が終了閾値を超えていると追加振動情報生成部４５０２と判定する場合は操作手順をステップＳ４７０５に進め、挿入距離が終了閾値を超えていないと追加振動情報生成部４５０２と判定する場合は操作手順をステップＳ４７０４に進める。
【０３１９】
ステップＳ４７０４では、追加振動情報生成部４５０２において、挿入距離情報に基づいて追加振動情報を生成し、操作手順をステップＳ４７０６に進める。
【０３２０】
ステップＳ４７０５では、追加振動情報生成部４５０２において、振動情報を追加しない追加振動情報を生成し、操作手順をステップＳ４７０６に進める。
【０３２１】
ステップＳ４７０６では、動作情報生成部４５０３において、状態特定部１００８から状態情報を取得し、振動制御を行う場合は、振動制御の動作情報に、追加振動情報の動作情報を追加して、動作情報を生成する。動作情報生成部４５０３において、振動制御を行わない場合は、取得した動作情報をそのまま動作情報として生成する。動作情報生成部４５０３から制御部１１０に動作情報を出力し、制御部１１０において取得した動作情報に基づいてロボットアーム１０２の動作を制御する。
【０３２２】
《第４実施形態の効果》
ガイドワイヤ３０２などの挿入部材の挿入作業において、挿入距離に応じて振動の大きさを変えることによって、ガイドワイヤ３０２の先端部分に正確に振動を伝えることができ、血管部分などでのガイドワイヤ３０２の先端部分の詰まりを除去することができる。
【０３２３】
（第５実施形態）
図４８は、本発明の第５実施形態における挿入装置の一例としてのロボット１０１Ｅのブロック図を示す。本発明の第５実施形態の挿入装置の制御装置の一例としてのロボットアーム１０２の制御装置１０３Ｅとしては、制御装置本体部１０４Ｅに、挿入位置ＤＢ４８０１と挿入位置推定部４８０２と追加振動情報生成部４８０３とを備えることを特徴としている。本発明の第５実施形態のロボット１０１Ｅにおけるロボットアーム１０２と、周辺装置１０５と、制御装置１０３Ｅの制御装置本体部１０４Ｅのうちの挿入情報取得部１０６と、挿入部材移動情報取得部１０７と、状態特定部１０８と、制御部１１０と、挿入距離情報取得部４５０１と、動作情報生成部４５０３とは第４実施形態と同様であるので、共通の参照符号を付して共通部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ、以下、詳細に説明する。
【０３２４】
挿入位置ＤＢ４８０１は、挿入距離情報と人体部位情報と追加振動情報とが互いに対応付けられた関係情報が記憶されたデータベースである。例えば、心臓でのデータベースの例について図４９を用いて説明する。心臓用の挿入位置ＤＢ４８０１には、挿入距離情報にそれぞれ対応した人体部位情報と追加振動情報とが記憶されている。人体部位情報と追加振動情報とは、予め行われる検査情報を基に人が入出力ＩＦ１１１を用いて挿入位置ＤＢ４８０１に入力し、挿入位置ＤＢ４８０１を構築する。また、第４実施形態では、挿入距離が増すにつれて振動情報を大きくする方法について説明したが、図４９に示すように、挿入距離が増すにつれて、血管が細くなること又は病変部に近づくことを考慮して、振動情報を小さくする方法を取ることも可能である。すなわち、例えば、ある距離（閾値）までは、挿入距離が増すにつれて振動情報を大きくし、前記距離（閾値）を超えると、挿入距離が増すにつれて振動情報を小さくすることも可能である。
【０３２５】
挿入位置ＤＢ４８０１は、記憶する挿入距離情報と人体部位情報と追加振動情報とのデータベース内の情報を挿入位置推定部４８０２に出力する。
【０３２６】
挿入位置推定部４８０２は、挿入距離情報取得部４５０１から挿入距離情報を取得し、挿入位置ＤＢ４８０１から挿入距離情報と人体部位情報と追加振動情報とのデータベース内の情報を取得する。挿入位置推定部４８０２は、取得した挿入距離情報を基にデータベース内の情報を参照して、追加振動情報を導出する。挿入位置推定部４８０２は、導出した追加振動情報を追加振動情報生成部４８０３に出力する。
【０３２７】
追加振動情報生成部４８０３は、追加振動情報生成部４５０２に代えて制御装置本体部１０４Ｅに備えられ、第４実施形態における追加振動情報生成部４５０２の機能に加えて、挿入位置推定部４８０２から取得した追加振動情報を動作情報生成部４５０３に出力する。
【０３２８】
第５実施形態のロボットアーム１０２Ｅの制御装置１０３Ｅの操作手順を図５０のフローチャートを用いて説明する。
【０３２９】
まず、ステップＳ２１０１では、入出力ＩＦ１１１において、入出力ＩＦ１１１から状態特定部１０８に入力されたモードが、自動再生モードの場合は、操作手順をステップＳ２１０２に進め、入力されたモードが、操作モードの場合は、操作手順をステップＳ２１０３に進める。
【０３３０】
ステップＳ２１０２では、動作情報生成部４５０３において、動作情報生成部４５０３の内部記憶部に記憶された教示データを動作情報とし、操作手順をステップＳ２１０４に進める。
【０３３１】
ステップＳ２１０３では、動作情報生成部４５０３において、挿入情報取得部１０６から取得した情報を動作情報とし、操作手順をステップＳ２１０４に進める。
【０３３２】
ステップＳ２１０４では、状態特定部１０８において振動制御モードがオンかオフかを状態特定部１０８で判定する。状態特定部１０８において、振動制御モードがオンであると判定する場合には、操作手順をステップＳ２１０５に進め、振動制御モードがオフであると判定する場合には、操作手順をステップＳ２１１０に進める。振動制御モードのオン／オフの選択は、操作者が入出力ＩＦ１１１を用いて状態特定部１０８に入力される情報で選択する。また、このような選択ができる理由は、操作者の意思によって、操作者のみで挿入作業を行う場合と、振動制御を加えて挿入作業を行う場合とを選択することを操作者が可能にするためである。
【０３３３】
ステップＳ２１０５では、状態特定部１０８において、挿入情報取得部１０６から挿入情報を取得し、挿入部材移動情報取得部１０７から挿入部材移動情報を取得し、操作手順をステップＳ２１０６に進める。
【０３３４】
ステップＳ２１０６では、状態特定部１０８において、挿入部材移動情報取得部１０７から取得した挿入部材移動情報の値が０であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１０７に進め、挿入部材移動情報の値が１であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１１０に進める。
【０３３５】
ステップＳ２１０７では、状態特定部１０８において、挿入情報取得部１０６から取得した挿入情報の値が０であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１０８に進め、挿入情報の値が１であると判定する場合は、操作手順をステップＳ２１０９に進める。
【０３３６】
ステップＳ２１０８では、状態特定部１００８において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ４７０１に進める。ここでの振動の大きさはステップＳ２１０９の場合と比較して大きくする（図４７の第１状態）。その後、操作手順をステップＳ４７０１に進める。
【０３３７】
ステップＳ２１０９では、状態特定部１００８において、振動制御を行う状態情報を生成し、操作手順をステップＳ４７０１に進める。ここでの振動の大きさはステップＳ２１０８の場合と比較して小さくする（図４７の第２状態）。その後、操作手順をステップＳ４７０１に進める。
【０３３８】
ステップＳ２１１０では、状態特定部１００８において、振動制御を行わない状態情報を生成し、操作手順をステップＳ４７０６に進める。
【０３３９】
ステップＳ４７０１では、挿入距離情報取得部４５０１において、挿入距離情報を取得し、操作手順をステップＳ４７０２に進める。
【０３４０】
ステップＳ４７０２では、追加振動情報生成部４８０３において、挿入距離情報と開始閾値（例えば、３０ｃｍ）とを比較する。挿入距離が開始閾値を超えていると追加振動情報生成部４８０３で判定する場合は操作手順をステップＳ４７０３に進め、挿入距離が開始閾値を超えていないと追加振動情報生成部４８０３で判定する場合は操作手順をステップＳ４７０５に進める。
【０３４１】
ステップＳ４７０３では、追加振動情報生成部４８０３において、挿入距離情報が終了閾値（例えば、１００ｃｍ）とを比較する。挿入距離が終了閾値を超えていると追加振動情報生成部４８０３で判定する場合は操作手順をステップＳ５００１に進め、挿入距離が終了閾値を超えていないと追加振動情報生成部４８０３で判定する場合は操作手順をステップＳ４７０４に進める。
【０３４２】
ステップＳ５００１では、挿入位置推定部４８０２において、取得した挿入距離情報を基に挿入位置ＤＢ４８０１内の情報を参照して追加振動情報を導出し、操作手順をステップＳ５００２に進める。
【０３４３】
ステップＳ５００２では、追加振動情報生成部４８０３において、挿入距離情報に基づいて追加振動情報を生成し、さらに挿入位置推定部４８０２から追加振動情報を取得し、操作手順をステップＳ４７０６に進める。
【０３４４】
ステップＳ４７０５では、追加振動情報生成部４８０３において、振動情報を追加しない追加振動情報を生成し、操作手順をステップＳ４７０６に進める。
【０３４５】
ステップＳ４７０６では、動作情報生成部４５０３において、状態特定部１００８から状態情報を取得し、振動制御を行う場合は、振動制御の動作情報に、追加振動情報の動作情報を追加して、動作情報を生成する。動作情報生成部４５０３において、振動制御を行わない場合は、取得した動作情報をそのまま動作情報として生成する。動作情報生成部４５０３から制御部１１０に動作情報を出力し、制御部１１０において取得した動作情報に基づいてロボットアーム１０２の動作を制御する。
【０３４６】
《第５実施形態の効果》
ガイドワイヤ３０２などの挿入部材の挿入作業において、患者の体の挿入位置に応じて振動の大きさを変えることによって、患者又は部位ごとに振動の大きさを変えることができる。その結果、負荷の少ない正確な挿入作業が可能となる。
【０３４７】
なお、本発明を第１〜第４実施形態及び変形例に基づいて説明してきたが、本発明は、前記の第１〜第４実施形態及び変形例に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
【０３４８】
前記各制御装置の一部又は全部は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭ又はハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各部は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０３４９】
例えば、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。なお、前記実施形態又は変形例における制御装置を構成する要素の一部又は全部を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置の制御プログラムであって、
コンピュータに、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
として機能させるための挿入装置の制御装置の制御プログラムである。
【０３５０】
また、このプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスク、磁気ディスク、又は、半導体メモリなど）に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。
【０３５１】
また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。
【０３５２】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０３５３】
本発明にかかる挿入装置の制御装置及び制御方法、制御装置を有する挿入装置、挿入装置の制御プログラム、並びに、挿入装置の制御用集積電子回路は、挿入部材の挿入作業において、挿入部材の状態に応じた振動制御を施すことによって、挿入部材の先端が詰まった場合において、過負荷の生じない適切な大きさの振動で詰まりを除去することができ、医療用装置における挿入装置の制御装置及び制御方法、制御装置を有する挿入装置、挿入装置の制御プログラム、並びに、挿入装置の制御用集積電子回路として有用である。また、本発明にかかる挿入装置の制御装置及び制御方法、制御装置を有する挿入装置、挿入装置の制御プログラム、並びに、挿入装置の制御用集積電子回路は、医療用装置に限らず、産業用装置又は家庭用装置用の挿入装置の制御装置及び制御方法、制御装置を有する挿入装置、挿入装置の制御プログラム、並びに、挿入装置の制御用集積電子回路として適用される可能性もある。【０３５４】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形又は修正は明白である。そのような変形又は修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【図１Ａ】
2014010207.tif 000003
【図１Ｂ】
2014010207.tif 000004
【図２】
2014010207.tif 000005
【図３】
2014010207.tif 000006
【図４】
2014010207.tif 000007
【図５Ａ】
2014010207.tif 000008
【図５Ｂ】
2014010207.tif 000009
【図６】
2014010207.tif 000010
【図７】
2014010207.tif 000011
【図８Ａ】
2014010207.tif 000012
【図８Ｂ】
2014010207.tif 000013
【図８Ｃ】
2014010207.tif 000014
【図８Ｄ】
2014010207.tif 000015
【図８Ｅ】
2014010207.tif 000016
【図９】
2014010207.tif 000017
【図１０Ａ】
2014010207.tif 000018
【図１０Ｂ】
2014010207.tif 000019
【図１０Ｃ】
2014010207.tif 000020
【図１０Ｄ】
2014010207.tif 000021
【図１１】
2014010207.tif 000022
【図１２Ａ】
2014010207.tif 000023
【図１２Ｂ】
2014010207.tif 000024
【図１３】
2014010207.tif 000025
【図１４Ａ】
2014010207.tif 000026
【図１４Ｂ】
2014010207.tif 000027
【図１５Ａ】
2014010207.tif 000028
【図１５Ｂ】
2014010207.tif 000029
【図１５Ｃ】
2014010207.tif 000030
【図１５Ｄ】
2014010207.tif 000031
【図１５Ｅ】
2014010207.tif 000032
【図１６Ａ】
2014010207.tif 000033
【図１６Ｂ】
2014010207.tif 000034
【図１６Ｃ】
2014010207.tif 000035
【図１７Ａ】
2014010207.tif 000036
【図１７Ｂ】
2014010207.tif 000037
【図１７Ｃ】
2014010207.tif 000038
【図１８Ａ】
2014010207.tif 000039
【図１８Ｂ】
2014010207.tif 000040
【図１８Ｃ】
2014010207.tif 000041
【図１９Ａ】
2014010207.tif 000042
【図１９Ｂ】
2014010207.tif 000043
【図１９Ｃ】
2014010207.tif 000044
【図１９Ｄ】
2014010207.tif 000045
【図２０Ａ】
2014010207.tif 000046
【図２０Ｂ】
2014010207.tif 000047
【図２０Ｃ】
2014010207.tif 000048
【図２０Ｄ】
2014010207.tif 000049
【図２１】
2014010207.tif 000050
【図２２】
2014010207.tif 000051
【図２３Ａ】
2014010207.tif 000052
【図２３Ｂ】
2014010207.tif 000053
【図２３Ｃ】
2014010207.tif 000054
【図２３Ｄ】
2014010207.tif 000055
【図２４】
2014010207.tif 000056
【図２５Ａ】
2014010207.tif 000057
【図２５Ｂ】
2014010207.tif 000058
【図２５Ｃ】
2014010207.tif 000059
【図２６】
2014010207.tif 000060
【図２７】
2014010207.tif 000061
【図２８】
2014010207.tif 000062
【図２９】
2014010207.tif 000063
【図３０】
2014010207.tif 000064
【図３１】
2014010207.tif 000065
【図３２Ａ】
2014010207.tif 000066
【図３２Ｂ】
2014010207.tif 000067
【図３３Ａ】
2014010207.tif 000068
【図３３Ｂ】
2014010207.tif 000069
【図３３Ｃ】
2014010207.tif 000070
【図３４】
2014010207.tif 000071
【図３５Ａ】
2014010207.tif 000072
【図３５Ｂ】
2014010207.tif 000073
【図３５Ｃ】
2014010207.tif 000074
【図３６Ａ】
2014010207.tif 000075
【図３６Ｂ】
2014010207.tif 000076
【図３６Ｃ】
2014010207.tif 000077
【図３６Ｄ】
2014010207.tif 000078
【図３７】
2014010207.tif 000079
【図３８】
2014010207.tif 000080
【図３９】
2014010207.tif 000081
【図４０】
2014010207.tif 000082
【図４１】
2014010207.tif 000083
【図４２Ａ】
2014010207.tif 000084
【図４２Ｂ】
2014010207.tif 000085
【図４２Ｃ】
2014010207.tif 000086
【図４３Ａ】
2014010207.tif 000087
【図４３Ｂ】
2014010207.tif 000088
【図４３Ｃ】
2014010207.tif 000089
【図４３Ｄ】
2014010207.tif 000090
【図４４】
2014010207.tif 000091
【図４５】
2014010207.tif 000092
【図４６】
2014010207.tif 000093
【図４７】
2014010207.tif 000094
【図４８】
2014010207.tif 000095
【図４９】
2014010207.tif 000096
【図５０】
2014010207.tif 000097
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月15日(2014.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置であって、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
を備える、挿入装置の制御装置。
【請求項２】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加えて、前記挿入部材の前記非先端領域の移動動作の有無にかかわらず前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された、いずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項３】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加え、
（ｃ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の第１先端停止状態より小さく振動させる状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）〜（ｃ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項４】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態及び前記（ｃ）の状態の特定に加えて、
（ｄ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない第２先端領域移動状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）〜（ｄ）のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項３に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項５】
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された状態が前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態である場合、前記挿入部材の振動が、前記挿入部材の挿入方向及び／又は前記挿入部材の挿入方向を中心とする回転方向である前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項６】
前記動作情報生成部は、前記（ｂ）の第２先端停止状態の振動は、前記（ａ）の第１先端停止状態の振動よりも、振動の振幅、振動の周期、又は、前進の比率のいずれかを大きくするように前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１〜５のいずれか１つに記載の挿入装置の制御装置。
【請求項７】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加えて、
（ｏ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない第１先端領域移動状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態、前記（ｂ）の第２先端停止状態、又は、前記（ｏ）の第１先端領域移動状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項８】
さらに、
前記状態特定部が取得した前記非先端領域移動情報及び前記先端移動情報を時系列順に並べた状態遷移情報を生成し、生成された前記状態遷移情報を記憶する状態遷移記憶部を備え、
前記状態遷移記憶部は、前記状態遷移情報を生成するとき、
（Ａ）前記状態特定部より取得した状態が、直前に前記状態特定部より取得した状態と異なる場合は、前記状態特定部が取得した前記非先端領域移動情報及び前記先端移動情報を状態遷移情報に追加する一方、
（Ｂ）前記状態特定部より取得した状態が、直前に前記状態特定部より取得した状態と同じ場合は、前記状態特定部が取得した前記非先端領域移動情報及び前記先端移動情報を状態遷移情報に追加しないとともに、
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部より取得した前記非先端領域移動情報、前記先端移動情報取得部より取得した前記先端移動情報、及び、前記状態遷移記憶部より取得した前記状態遷移情報を用いて、
（ｅ）前記状態遷移情報中の最新の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｏ）の第１先端領域移動状態である場合は、前記挿入部材を振動させる状態であると特定し、
（ｆ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｏ）の第１先端領域移動状態でない場合は、前記挿入部材を前記（ｅ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
（ｇ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｂ）の第２先端停止状態であり、前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ２つ前の状態が前記（ｏ）の第１先端領域移動状態である場合は、前記挿入部材を前記（ｆ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
（ｈ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｂ）の第２先端停止状態であり、前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ２つ前の状態が前記（ｏ）の第１先端領域移動状態でない場合は、前記挿入部材を前記（ｇ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ｅ）〜（ｈ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項７に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項９】
前記状態特定部は、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ｃ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の第１先端停止状態より小さく振動させる状態であると特定するとともに、
前記非先端領域移動情報取得部より取得した非先端領域移動情報、前記先端移動情報取得部より取得した先端移動情報、及び前記状態遷移記憶部より取得した状態遷移情報を用いて、前記（ｅ）〜（ｈ）の状態の特定に加え、
（ｉ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が、前記（ｃ）の状態の場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の第１先端停止状態より小さく振動させる状態であると特定し、
（ｊ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｂ）の第２先端停止状態、かつ前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態でない場合は、前記挿入部材を前記（ｈ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
（ｋ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｄ）の第２先端領域移動状態の場合は、前記挿入部材を振動させない状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ｅ）〜（ｋ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項８に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項１０】
前記挿入部材の前記先端の前記生体管内の移動距離を示す挿入距離情報を取得する挿入距離情報取得部と、
前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、挿入距離が長いほど振動の大きさを大きくする追加振動情報を生成する追加振動情報生成部とを有して、
前記動作情報生成部は、前記追加振動情報生成部から取得した前記追加振動情報を、前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための振動の情報に追加して、動作情報を生成する、
請求項１の挿入装置の制御装置。
【請求項１１】
前記追加振動情報生成部は、前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報が第一閾値を上回り、かつ前記第一閾値よりも大きい第二閾値を下回る場合において、前記追加振動情報を生成する、
請求項１０の挿入装置の制御装置。
【請求項１２】
前記挿入部材の前記先端の前記生体管内の移動距離を示す挿入距離情報を取得する挿入距離情報取得部と、
前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、振動の大きさを変更する追加振動情報を生成する追加振動情報生成部と、
前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、前記生体管に対する前記挿入部材の前記先端の位置を推定し、前記生体管に対する前記挿入部材の前記先端の位置に応じて前記追加振動情報を生成して前記追加振動情報生成部に出力する挿入位置推定部と、を備え、
前記追加振動情報生成部は、前記挿入位置推定部から取得した前記追加振動情報を前記動作情報生成部に出力する、
請求項１の挿入装置の制御装置。
【請求項１３】
前記挿入位置推定部は、前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、挿入距離が長いほど振動の大きさを小さくする追加振動情報を生成する
請求項１２の挿入装置の制御装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１つに記載の挿入装置の制御装置を備える挿入装置。
【請求項１５】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御方法であって、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を先端移動情報取得部で取得し、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を非先端領域移動情報取得部で取得し、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、状態特定部で、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定し、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を動作情報生成部で生成し、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御部で制御する、挿入装置の制御方法。
【請求項１６】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置の制御プログラムであって、
コンピュータを、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
として機能させるための、挿入装置の制御装置の制御プログラム。
【請求項１７】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
コンピュータを、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
として機能させるための、挿入装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１８】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御用集積電子回路であって、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
を備える、挿入装置の制御用集積電子回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の第３態様によれば、前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加え、
（ｃ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の第１先端停止状態より小さく振動させる状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）〜（ｃ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第１の態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の前記第３態様によれば、挿入部材の非先端領域の移動が有り、かつ先端の移動が有る場合において振動を行うので、挿入時にスムーズに挿入することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の第４態様によれば、前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態及び前記（ｃ）の状態の特定に加えて、
（ｄ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない第２先端領域移動状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）〜（ｄ）のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第３態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明の第７態様によれば、前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加えて、
（ｏ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない第１先端領域移動状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態、前記（ｂ）の第２先端停止状態、又は、前記（ｏ）の第１先端領域移動状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第１の態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明の前記第７態様によれば、挿入部材の先端領域の移動の有無と非先端領域の移動の有無とによって状態を３つに分け、状態ごとに振動を変化させることによって、生体管への負荷を低減することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明の第８態様によれば、さらに、
前記状態特定部が取得した前記非先端領域移動情報及び前記先端移動情報を時系列順に並べた状態遷移情報を生成し、生成された前記状態遷移情報を記憶する状態遷移記憶部を備え、
前記状態遷移記憶部は、前記状態遷移情報を生成するとき、
（Ａ）前記状態特定部より取得した状態が、直前に前記状態特定部より取得した状態と異なる場合は、前記状態特定部が取得した前記非先端領域移動情報及び前記先端移動情報を状態遷移情報に追加する一方、
（Ｂ）前記状態特定部より取得した状態が、直前に前記状態特定部より取得した状態と同じ場合は、前記状態特定部が取得した前記非先端領域移動情報及び前記先端移動情報を状態遷移情報に追加しないとともに、
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部より取得した前記非先端領域移動情報、前記先端移動情報取得部より取得した前記先端移動情報、及び、前記状態遷移記憶部より取得した前記状態遷移情報を用いて、
（ｅ）前記状態遷移情報中の最新の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｏ）の第１先端領域移動状態である場合は、前記挿入部材を振動させる状態であると特定し、
（ｆ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ｏ）の第１先端領域移動状態でない場合は、前記挿入部材を前記（ｅ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
（ｇ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｂ）の第２先端停止状態であり、前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ２つ前の状態が前記（ｏ）の第１先端領域移動状態である場合は、前記挿入部材を前記（ｆ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
（ｈ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｂ）の第２先端停止状態であり、前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態であり、かつ２つ前の状態が前記（ｏ）の第１先端領域移動状態でない場合は、前記挿入部材を前記（ｇ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ｅ）〜（ｈ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第７の態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本発明の第９態様によれば、前記状態特定部は、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ｃ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の第１先端停止状態より小さく振動させる状態であると特定するとともに、
前記非先端領域移動情報取得部より取得した非先端領域移動情報、前記先端移動情報取得部より取得した先端移動情報、及び前記状態遷移記憶部より取得した状態遷移情報を用いて、前記（ｅ）〜（ｈ）の状態の特定に加え、
（ｉ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が、前記（ｃ）の状態の場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の第１先端停止状態より小さく振動させる状態であると特定し、
（ｊ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｂ）の第２先端停止状態、かつ前記状態遷移情報中の直前の状態が前記（ａ）の第１先端停止状態でない場合は、前記挿入部材を前記（ｈ）の状態より大きく振動させる状態であると特定し、
（ｋ）前記状態遷移情報中の前記最新の状態が前記（ｄ）の第２先端領域移動状態の場合は、前記挿入部材を振動させない状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ｅ）〜（ｋ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
第８の態様に記載の挿入装置の制御装置を提供する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
本発明の第１４態様によれば、前記挿入部材の前記先端の前記生体管内の移動距離を示す挿入距離情報を取得する挿入距離情報取得部と、
前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、振動の大きさを変更する追加振動情報を生成する追加振動情報生成部と、
前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、前記生体管に対する前記挿入部材の前記先端の位置を推定し、前記生体管に対する前記挿入部材の前記先端の位置に応じて前記追加振動情報を生成して前記追加振動情報生成部に出力する挿入位置推定部と、を備え、
前記追加振動情報生成部は、前記挿入位置推定部から取得した前記追加振動情報を前記動作情報生成部に出力する、
第１態様の挿入装置の制御装置を提供する。
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月25日(2014.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置であって、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
を備える、挿入装置の制御装置。
【請求項２】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加えて、前記挿入部材の前記非先端領域の移動動作の有無にかかわらず前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された、いずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項３】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加え、
（ｃ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の第１先端停止状態より小さく振動させる状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）〜（ｃ）の状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項４】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態及び前記（ｃ）の状態の特定に加えて、
（ｄ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない第２先端領域移動状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）〜（ｄ）のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項３に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項５】
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された状態が前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態である場合、前記挿入部材の振動が、前記挿入部材の挿入方向及び／又は前記挿入部材の挿入方向を中心とする回転方向である前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項６】
前記動作情報生成部は、前記（ｂ）の第２先端停止状態の振動は、前記（ａ）の第１先端停止状態の振動よりも、振動の振幅、振動の周期、又は、前進の比率のいずれかを大きくするように前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１〜５のいずれか１つに記載の挿入装置の制御装置。
【請求項７】
前記状態特定部は、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、前記（ａ）の第１先端停止状態及び前記（ｂ）の第２先端停止状態の特定に加えて、
（ｏ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が有る場合は、前記挿入部材を振動させない第１先端領域移動状態であると特定し、
前記動作情報生成部は、前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態、前記（ｂ）の第２先端停止状態、又は、前記（ｏ）の第１先端領域移動状態のいずれかの状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する、
請求項１に記載の挿入装置の制御装置。
【請求項８】
前記挿入部材の前記先端の前記生体管内の移動距離を示す挿入距離情報を取得する挿入距離情報取得部と、
前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、挿入距離が長いほど振動の大きさを大きくする追加振動情報を生成する追加振動情報生成部とを有して、
前記動作情報生成部は、前記追加振動情報生成部から取得した前記追加振動情報を、前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための振動の情報に追加して、動作情報を生成する、
請求項１の挿入装置の制御装置。
【請求項９】
前記追加振動情報生成部は、前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報が第一閾値を上回り、かつ前記第一閾値よりも大きい第二閾値を下回る場合において、前記追加振動情報を生成する、
請求項８の挿入装置の制御装置。
【請求項１０】
前記挿入部材の前記先端の前記生体管内の移動距離を示す挿入距離情報を取得する挿入距離情報取得部と、
前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、振動の大きさを変更する追加振動情報を生成する追加振動情報生成部と、
前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、前記生体管に対する前記挿入部材の前記先端の位置を推定し、前記生体管に対する前記挿入部材の前記先端の位置に応じて前記追加振動情報を生成して前記追加振動情報生成部に出力する挿入位置推定部と、を備え、
前記追加振動情報生成部は、前記挿入位置推定部から取得した前記追加振動情報を前記動作情報生成部に出力する、
請求項１の挿入装置の制御装置。
【請求項１１】
前記挿入位置推定部は、前記挿入距離情報取得部から取得した前記挿入距離情報を基に、挿入距離が長いほど振動の大きさを小さくする追加振動情報を生成する
請求項１０の挿入装置の制御装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つに記載の挿入装置の制御装置を備える挿入装置。
【請求項１３】
生体管に対するカテーテル又は内視鏡の挿入部材の挿入装置の作動方法であって、
先端移動情報取得部が、前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得し、
非先端領域移動情報取得部が、前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得し、
状態特定部が、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定し、
動作情報生成部が、前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成し、
制御部が、前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する、挿入装置の作動方法。
【請求項１４】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置の制御プログラムであって、
コンピュータを、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
として機能させるための、挿入装置の制御装置の制御プログラム。
【請求項１５】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
コンピュータを、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
として機能させるための、挿入装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１６】
生体管にカテーテル又は内視鏡の挿入部材を挿入する挿入装置の制御用集積電子回路であって、
前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得する先端移動情報取得部と、
前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得する非先端領域移動情報取得部と、
前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定する、
状態特定部と、
前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する制御部と、
を備える、挿入装置の制御用集積電子回路。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
本発明の第１７態様によれば、生体管に対するカテーテル又は内視鏡の挿入部材の挿入装置の作動方法であって、
先端移動情報取得部が、前記挿入部材の先端の前記生体管内の移動の有無を示す先端移動情報を取得し、
非先端領域移動情報取得部が、前記挿入部材の前記先端以外の非先端領域の前記生体管内の移動動作の有無を示す非先端領域移動情報を取得し、
状態特定部が、前記非先端領域移動情報取得部が取得した前記非先端領域移動情報と、前記先端移動情報取得部が取得した前記先端移動情報とを用いて、
（ａ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が有り、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を振動させる第１先端停止状態であると特定し、
（ｂ）前記挿入部材の前記非先端領域の移動が無く、かつ前記挿入部材の前記先端の移動が無い場合は、前記挿入部材を前記（ａ）の前記第１先端停止状態より大きく振動させる第２先端停止状態であると特定し、
動作情報生成部が、前記状態特定部により特定された前記（ａ）の第１先端停止状態又は前記（ｂ）の第２先端停止状態を行なうための前記挿入装置の動作情報を生成し、
制御部が、前記動作情報生成部が生成した動作情報に基づいて前記挿入装置の動作を制御する、挿入装置の作動方法を提供する。
【国際調査報告】
2014010207.tif 000098
2014010207.tif 000099
2014010207.tif 000100
2014010207.tif 000101