(57)【要約】  この遠隔操作装置（２００）は、エンドエフェクタとして手術器具を有するスレーブマニピュレータ（３００）を操作するためのマスタ操作入力装置であって、マスタ操作入力装置の固定端から見た場合の遠位端に設けられたマスタ操作本体部（２１０）と、開閉操作が可能なように、マスタ操作本体部に対して回動可能に支持された第１操作部（２２０）および第２操作部（２３０）と、マスタ操作本体部の遠位端に着脱可能に構成された把持部（２４０）と、を備える。
2019026654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドエフェクタとして手術器具を有するスレーブマニピュレータを操作するためのマスタ操作入力装置であって、
前記マスタ操作入力装置の固定端から見た場合の遠位端に設けられたマスタ操作本体部と、
開閉操作が可能なように、前記マスタ操作本体部に対して回動可能に支持された第１操作部および第２操作部と、
前記マスタ操作本体部の遠位端に着脱可能に構成された把持部と、を備える、マスタ操作入力装置。
【請求項２】
前記第１操作部および前記第２操作部は、操作者の第１の指および第２の指により操作されるように構成されており、
前記把持部は、前記把持部が前記マスタ操作本体部に装着された状態で、前記操作者の前記第１の指および前記第２の指以外の指により把持されるように構成されている、請求項１に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項３】
前記第１操作部および前記第２操作部には、それぞれ、指挿入リングが設けられている、請求項１または２に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項４】
前記マスタ操作本体部の位置および姿勢が操作者により変化されたことに応じて、前記スレーブマニピュレータの前記手術器具の位置および姿勢の指令値を与えるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項５】
前記マスタ操作本体部は、第１の係合部を含み、
前記把持部は、前記第１の係合部と着脱可能に係合する第２の係合部を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項６】
前記把持部は、大きさおよび形状のうちの少なくとも一方が互いに異なる複数の把持部を含み、
前記複数の把持部は、それぞれ、前記マスタ操作本体部に着脱可能に構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項７】
前記マスタ操作本体部は、細長い形状を有し、
前記マスタ操作本体部および前記把持部は、前記把持部が前記マスタ操作本体部に装着された状態で、全体としてガン形状を有する、請求項６に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項８】
前記把持部は、側面視において、前面部が前方向に凸状に湾曲する形状を有している、請求項７に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項９】
前記把持部は、側面視において、前面部が後方向に凹状に湾曲する形状を有している、請求項７に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１０】
前記マスタ操作本体部は、細長い形状を有し、
前記把持部は、球形状を有する、請求項６に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１１】
前記把持部は、前記手術器具の動作をロックするためのスイッチを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１２】
前記把持部は、操作者が操作しているか否かを検知するための接触センサを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１３】
前記マスタ操作本体部の遠位端に着脱可能に構成され、前記マスタ操作本体部に装着された状態で、前記マスタ操作本体部に対してロール軸周りに回転可能な関節部を備え、
前記把持部は、前記関節部に取り付けられている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１４】
前記把持部は、前記関節部に着脱可能に構成されている、請求項１３に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１５】
前記マスタ操作本体部に装着された前記関節部を介して、前記把持部が前記マスタ操作本体部に対してロール軸周りに回転操作された場合に、前記手術器具をロール軸周りに回転させる制御を行うように構成されている、請求項１３または１４に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１６】
エンドエフェクタとして手術器具を有するとともに、複数の関節を有するスレーブマニピュレータと、
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置と、
操作者による前記マスタ操作入力装置の操作に基づいて、前記スレーブマニピュレータの前記複数の関節を駆動する制御を行う制御部と、を備える、マスタスレーブマニピュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マスタ操作入力装置およびマスタスレーブマニピュレータに関し、特に、エンドエフェクタとして手術器具を有するスレーブマニピュレータを操作するためのマスタ操作入力装置およびこのマスタ操作入力装置を備えるマスタスレーブマニピュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンドエフェクタとして手術器具を有するスレーブマニピュレータを操作するためのマスタ操作入力装置が知られている。このようなマスタ操作入力装置は、たとえば、米国特許第８６３８０５７号明細書および特開２０１２−１３１０１４号公報に記載されている。【０００３】
上記米国特許第８６３８０５７号明細書には、エンドエフェクタとしての手術器具を有するロボット手術マニピュレータ（スレーブマニピュレータ）を操作するためのマスタ制御コンソール（マスタ操作入力装置）が開示されている。このマスタ制御コンソールには、スレーブマニピュレータの手術器具の開閉操作、回転操作および移動操作などの操作を行うためのマスタグリップが設けられている。操作者は、親指と人差し指とを用いて、マスタグリップを操作する。【０００４】
実際に病院で稼働している手術支援ロボットは、上記米国特許第８６３８０５７号明細書に記載されるようなＩｎｔｕｉｔｉｖｅ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ社のｄａ  Ｖｉｎｃｉサージカルシステムである。このため、現状では、上記米国特許第８６３８０５７号明細書に記載されるようなマスタグリップの操作に慣れた操作者が多い。【０００５】
また、上記特開２０１２−１３１０１４号公報には、親指と人差し指を用いて操作するマスタ操作入力装置に、親指と人差し指以外の指で把持する把持部を設けたマスタ操作入力装置が記載されている。なお、上記米国特許第８６３８０５７号明細書に記載されたマスタ操作入力装置には、把持部は設けられてない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８６３８０５７号明細書
【特許文献２】特開２０１２−１３１０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、把持部を有する方が操作しやすいか、または、把持部が無い方が操作しやすいかは、操作者によって異なるため、マスタ操作入力装置の操作のしやすさ（操作感）は個人差が大きいのが実情である。【０００８】
この発明は、操作者に応じて操作感を変更することが可能なマスタ操作入力装置およびマスタスレーブマニピュレータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の第１の局面によるマスタ操作入力装置は、エンドエフェクタとして手術器具を有するスレーブマニピュレータを操作するためのマスタ操作入力装置であって、マスタ操作入力装置の固定端から見た場合の遠位端に設けられたマスタ操作本体部と、開閉操作が可能なように、マスタ操作本体部に対して回動可能に支持された第１操作部および第２操作部と、マスタ操作本体部の遠位端に着脱可能に構成された把持部と、を備える。【００１０】
この発明の第２の局面によるマスタスレーブマニピュレータは、エンドエフェクタとして手術器具を有するとともに、複数の関節を有するスレーブマニピュレータと、上記第１の局面によるマスタ操作入力装置と、操作者によるマスタ操作入力装置の操作に基づいて、スレーブマニピュレータの複数の関節を駆動する制御を行う制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、操作者に応じて操作感を変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１〜第３実施形態によるマスタスレーブマニピュレータの概略を示した図である。
【図２】第１〜第３実施形態によるマスタ操作入力装置の制御的な構成を示したブロック図である。
【図３】第１実施形態によるマスタ操作入力装置の操作ハンドルを示した斜視図である。
【図４】第１実施形態によるマスタ操作入力装置の操作ハンドルを示した分解斜視図である。
【図５】第１実施形態によるマスタ操作入力装置の操作ハンドルを示した平面図である。
【図６】第１実施形態によるマスタ操作入力装置の操作ハンドルを示した側面図であって、（Ａ）は、操作ハンドルの第１の例を示した側面図であり、（Ｂ）は、操作ハンドルの第２の例を示した側面図であり、（Ｃ）は、操作ハンドルの第３の例を示した側面図である。
【図７】第１実施形態によるマスタ操作入力装置の把持部の第１の例を示した側面図である。
【図８】第１実施形態によるマスタ操作入力装置の把持部の第２の例を示した側面図である。
【図９】第１実施形態によるマスタ操作入力装置の把持部の第３の例を示した側面図である。
【図１０】第１実施形態によるマスタ操作入力装置の把持部の第４の例を示した側面図である。
【図１１】第２実施形態によるマスタ操作入力装置の操作ハンドルを示した斜視図である。
【図１２】第２実施形態によるマスタ操作入力装置の操作ハンドルを示した分解斜視図である。
【図１３】第３実施形態によるマスタ操作入力装置の操作ハンドルを示した斜視図である。
【図１４】第３実施形態によるマスタ操作入力装置の操作ハンドルを示した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
（マスタスレーブマニピュレータの構成）
図１〜図１０を参照して、第１実施形態によるマスタスレーブマニピュレータ１００の構成について説明する。
【００１５】
図１に示すように、マスタスレーブマニピュレータ１００は、マスタ操作入力装置２００と、スレーブマニピュレータ３００と、制御部４００とを備えている。
【００１６】
マスタ操作入力装置２００は、スレーブマニピュレータ３００を遠隔操作するための装置である。スレーブマニピュレータ３００によって実行されるべき動作態様指令が術者（ｓｕｒｇｅｏｎ）である操作者Ｏによりマスタ操作入力装置２００に入力されると、マスタ操作入力装置２００は、動作態様指令を制御部４００を介してスレーブマニピュレータ３００に送信する。そして、スレーブマニピュレータ３００は、マスタ操作入力装置２００から送信された動作態様指令に応答して、後述する手術マニピュレータ３０１に把持された手術器具（ｓｕｒｇｉｃａｌ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）、または、医療器具（ｍｅｄｉｃａｌ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）を操作する。これにより、低侵襲手術が行われる。
【００１７】
スレーブマニピュレータ３００は、患者Ｐに対して手術を行うインターフェースを構成する。スレーブマニピュレータ３００は、患者Ｐが横たわる手術台５００の傍らに配置される。スレーブマニピュレータ３００は、複数の手術マニピュレータ（手術アーム）３０１を有し、このうち１つの手術マニピュレータ３０１が医療器具としての内視鏡３０１ｂを把持し、その他の手術マニピュレータ３０１が手術器具（インストゥルメント３０１ａ）を把持する。つまり、スレーブマニピュレータ３００は、エンドエフェクタとして手術器具および医療器具を有している。手術器具（インストゥルメント３０１ａ）を把持する手術マニピュレータ３０１がインストゥルメントアーム３０１Ａとして機能し、内視鏡３０１ｂを把持する手術マニピュレータ３０１がカメラアーム３０１Ｂとして機能する。各インストゥルメントアーム３０１Ａおよびカメラアーム３０１Ｂは、プラットホーム３０３に共通に支持されている。複数の手術マニピュレータ３０１はそれぞれ複数の関節を有し、それぞれの関節には、サーボモータを含む駆動部と、エンコーダ等の位置検出器とが設けられている。手術マニピュレータ３０１は、制御部４００を介して与えられた駆動信号により手術マニピュレータ３０１に取り付けられた手術器具または医療器具が所望の動作を行うように制御されるように構成されている。
【００１８】
プラットホーム３０３は、手術室の床の上に載置されたポジショナ３０２に支持されている。ポジショナ３０２では、鉛直方向に調整可能な昇降軸を有する柱部３０４が、車輪を備え床面を移動可能なベース３０５に連結されている。
【００１９】
インストゥルメントアーム３０１Ａは、先端部において、手術器具としてのインストゥルメント３０１ａを着脱可能に保持している。インストゥルメント３０１ａは、インストゥルメントアーム３０１Ａに取り付けられるハウジングと細長形状のシャフトの先端部に設けられたエンドエフェクタを備えている。エンドエフェクタとして、例えば、把持鉗子、シザーズ、フック、高周波ナイフ、スネアワイヤ、クランプ、ステイプラーが挙げられるがこれに限られるものではなく、各種の処置具を適用することができる。スレーブマニピュレータ３００を用いた手術において、インストゥルメントアーム３０１Ａは、患者Ｐの体表に留置したカニューラ（トロカー）を介して患者Ｐの体内に導入され、インストゥルメント３０１ａのエンドエフェクタが手術部位の近傍に配置される。
【００２０】
カメラアーム３０１Ｂには、先端部に医療器具としての内視鏡３０１ｂ（図４参照）が着脱可能に取り付けられる。内視鏡３０１ｂは、患者Ｐの体腔内を撮像するものであり、撮像した画像は、マスタ操作入力装置２００に対して出力される。内視鏡３０１ｂとして、３次元画像を撮像することができる３Ｄ内視鏡若しくは２Ｄ内視鏡が用いられる。スレーブマニピュレータ３００を用いた手術において、カメラアーム３０１Ｂは、患者Ｐに体表に留置したトロカーを介して患者Ｐの体内に導入され、内視鏡３０１ｂが手術部位の近傍に配置される。
【００２１】
マスタ操作入力装置２００は、操作者Ｏとのインターフェースを構成する。マスタ操作入力装置２００は、手術マニピュレータ３０１が把持する医療器具または手術器具を操作者Ｏが遠隔操作するための装置である。すなわち、マスタ操作入力装置２００は、操作者Ｏによって入力されたインストゥルメント３０１ａまたは内視鏡３０１ｂによって実行されるべき動作態様指令を制御部４００を介してスレーブマニピュレータ３００へ送信可能に構成されている。マスタ操作入力装置２００は、例えば、マスタの操作をしながらも患者Ｐの様子がよく見えるように手術台５００の傍らに設置される。なお、マスタ操作入力装置２００は、例えば動作態様指令を無線で送信するようにし、手術台５００が設置された手術室とは別室に設置することも可能である。
【００２２】
インストゥルメント３０１ａによって実行されるべき動作態様とは、インストゥルメント３０１ａの動作（一連の位置および姿勢）およびインストゥルメント３０１ａ個別の機能によって実現される動作の態様である。たとえば、インストゥルメント３０１ａが把持鉗子である場合には、インストゥルメント３０１ａによって実行されるべき動作態様とは、エンドエフェクタの手首のロール回転位置およびピッチ回転位置と、ジョーの開閉を行う動作である。また、インストゥルメント３０１ａが高周波ナイフである場合には、インストゥルメント３０１ａによって実行されるべき動作態様とは、高周波ナイフの振動動作、具体的には高周波ナイフに対する電流の供給であり得る。また、インストゥルメント３０１ａがスネアワイヤである場合には、インストゥルメント３０１ａによって実行されるべき動作態様とは、束縛動作および束縛状態の解放動作であり得る。また、バイポーラやモノポーラに電流を供給することによって手術対象部位を焼き切る動作であり得る。
【００２３】
内視鏡３０１ｂによって実行されるべき動作態様とは、たとえば、内視鏡３０１ｂ先端の位置および姿勢、またはズーム倍率の設定である。
【００２４】
マスタ操作入力装置２００には、カバー２００ａが設けられている。カバー２００ａは、マスタ操作入力装置２００の左右方向（Ｘ方向）の側面、背面（Ｙ２方向）側の側面、および上面（Ｚ１方向側の面）を覆うように設けられている。
【００２５】
図１および図２に示すように、マスタ操作入力装置２００は、操作ハンドル２０１と、操作ペダル部２０２と、表示部２０３を支持する表示部支持アーム２０４と、操作者Ｏの腕を支えるアームレスト２０５と、制御装置２０６と、基台２０７とを備えている。また、マスタ操作入力装置２００は、姿勢操作部２０８と、操作ハンドル２０１およびアームレスト２０５を支持する支持機構２０９とを備えている。
【００２６】
操作ハンドル２０１は、手術マニピュレータ３０１が把持する医療器具または手術器具を遠隔操作するために設けられている。具体的には、操作ハンドル２０１は、医療器具（内視鏡３０１ｂ）または手術器具（インストゥルメント３０１ａ）を操作するための操作者Ｏによる操作を受け付ける。操作ハンドル２０１は、Ｘ方向に沿って一対設けられている。つまり、一対の操作ハンドル２０１のうちＸ２方向側（右側）の操作ハンドル２０１は、操作者Ｏの右手により操作され、一対の操作ハンドル２０１のうちＸ１方向側（左側）の操作ハンドル２０１は、操作者Ｏの左手により操作される。
【００２７】
また、操作ハンドル２０１は、支持機構２０９に取り付けられている。具体的には、操作ハンドル２０１は、複数の関節を有するアーム部２０１ａ（図３参照）により支持機構２０９と接続されており、支持機構２０９に対してアーム部２０１ａの遠位端を所定の３次元の操作領域内で動かすことができるように構成されている。すなわち、操作ハンドル２０１は、支持機構２０９に対して、上下方向（Ｚ方向）、左右方向（Ｘ方向）、および前後方向（Ｙ方向）にアーム部２０１ａの遠位端を動かすことができるように構成されている。アーム部２０１ａの各関節には、各関節の位置関係を検出する図示しない位置検出部が設けられている。この位置検出部は、例えばエンコーダ、レゾルバ、若しくはポテンショメータなどであり、支持機構２０９に対する操作ハンドル２０１の位置を検出する。
【００２８】
マスタ操作入力装置２００とスレーブマニピュレータ３００とは、インストゥルメントアーム３０１Ａおよびカメラアーム３０１Ｂの動作の制御においては、マスタスレーブ型のシステムを構成する。すなわち、操作ハンドル２０１は、マスタスレーブ型のシステムにおけるマスタ側の操作部を構成し、手術器具を把持するインストゥルメントアーム３０１Ａおよび医療器具を把持するカメラアーム３０１Ｂは、スレーブ側の動作部を構成する。そして、操作ハンドル２０１を操作者Ｏが操作すると、操作ハンドル２０１の動きをインストゥルメントアーム３０１Ａの先端部（インストゥルメント３０１ａのエンドエフェクタ）またはカメラアーム３０１Ｂの先端部（内視鏡３０１ｂ）がトレースして移動するようにインストゥルメントアーム３０１Ａまたはカメラアーム３０１Ｂの動作が制御される。
【００２９】
また、スレーブマニピュレータ３００は、設定された動作倍率に応じてインストゥルメントアーム３０１Ａの動作を制御するよう構成されている。たとえば、動作倍率が１／２倍に設定されている場合、インストゥルメント３０１ａのエンドエフェクタは、操作ハンドル２０１の移動距離の１／２の移動距離を移動するよう制御される。これによって、精細な手術を精確に行うことができる。
【００３０】
操作ハンドル２０１は、図３〜図６に示すように、マスタ操作本体部２１０と、第１操作部２２０と、第２操作部２３０と、把持部２４０とを備えている。
【００３１】
マスタ操作本体部２１０は、マスタ操作入力装置２００（操作ハンドル２０１）の固定端から見た場合の遠位端に設けられている。また、マスタ操作本体部２１０は、ロール軸方向（Ａ方向）に延びる細長い形状を有している。具体的には、マスタ操作本体部２１０は、細長い概略円柱形状を有している。マスタ操作本体部２１０の固定端側（Ａ１方向側）の端部は、操作ハンドル２０１のアーム部２０１ａの遠位端に、ロール軸（Ａ方向）周りに回転可能に支持されている。マスタ操作入力装置２００は、マスタ操作本体部２１０がロール軸周りに回転操作された場合に、手術器具をロール軸周りに回転させる制御を行うように構成されている。また、マスタ操作本体部２１０の遠位端側（Ａ２方向側）の端部には、把持部２４０を接続するための接続部２１１が設けられている。
【００３２】
また、第１実施形態では、マスタ操作入力装置２００は、マスタ操作本体部２１０（操作ハンドル２０１）の位置および姿勢が操作者Ｏにより変化されたことに応じて、スレーブマニピュレータ３００の手術器具の位置および姿勢の指令値を与えるように構成されている。つまり、マスタ操作入力装置２００は、マスタ操作本体部２１０（操作ハンドル２０１）の位置および姿勢に連動させて、スレーブマニピュレータ３００の手術器具の位置および姿勢を制御するように構成されている。これにより、操作者Ｏは、マスタ操作本体部２１０により、直感的に手術器具を操作することができる。
【００３３】
第１操作部２２０および第２操作部２３０は、開閉操作が可能なように、マスタ操作本体部２１０に対してヨー軸（Ｃ方向）周りに回動可能に支持されている。第１操作部２２０および第２操作部２３０は、共に、閉じた状態でロール軸方向（Ａ方向）に延びる細長い形状を有している。具体的には、第１操作部２２０および第２操作部２３０は、細長い板状形状を有している。
【００３４】
第１操作部２２０は、マスタ操作本体部２１０に対して、ピッチ軸方向（Ｂ方向）の一方側（Ｂ１方向側）に配置されている。第２操作部２３０は、マスタ操作本体部２１０に対して、ピッチ軸方向の他方側（Ｂ２方向側）に配置されている。つまり、第１操作部２２０および第２操作部２３０は、マスタ操作本体部２１０を挟んで、ピッチ軸方向に対向する位置に配置されている。
【００３５】
開く操作を行う場合、第１操作部２２０および第２操作部２３０は、共に、マスタ操作本体部２１０に近付く方向に移動する。また、閉じる操作を行う場合、第１操作部２２０および第２操作部２３０は、共に、マスタ操作本体部２１０から遠ざかる方向に移動する。第１操作部２２０および第２操作部２３０は、把持鉗子などの開閉操作が可能な手術器具の開閉操作を行うために設けられている。
【００３６】
また、第１操作部２２０および第２操作部２３０は、操作者Ｏの第１の指および第２の指により操作されるように構成されている。操作者Ｏの第１の指および第２の指は、たとえば、操作者Ｏの親指および人差し指である。あるいは、操作者Ｏの第１の指および第２の指は、操作者Ｏの親指および中指である。また、第１操作部２２０および第２操作部２３０には、それぞれ、指挿入リング２５０が設けられている。これにより、第１操作部２２０および第２操作部２３０に操作者Ｏの指を保持することができるので、第１操作部２２０および第２操作部２３０による開閉操作を確実に行うことができる。指挿入リング２５０は、操作者Ｏの指を挿入可能なように、略円環形状を有している。第１操作部２２０の指挿入リング２５０は、操作者Ｏの第１の指を挿入するために設けられている。また、第２操作部２３０の指挿入リング２５０は、操作者Ｏの第２の指を挿入するために設けられている。
【００３７】
ここで、第１実施形態では、把持部２４０は、マスタ操作本体部２１０の遠位端（Ａ２方向側の端部）に着脱可能に構成されている。これにより、把持部２４０を有する方が操作しやすい操作者Ｏは、把持部２４０をマスタ操作本体部２１０に装着して操作を行うことができる。また、把持部２４０が無い方が操作しやすい操作者Ｏは、把持部２４０をマスタ操作本体部２１０から取り外して操作を行うことができる。つまり、操作ハンドル２０１では、操作者に応じて操作感を変更することができる。マスタ操作入力装置２００は、通常、多様な操作者Ｏが使用するため、操作者Ｏに応じて操作感を変更できることは、非常に効果的である。
【００３８】
また、第１実施形態では、把持部２４０は、把持部２４０がマスタ操作本体部２１０に装着された状態で、操作者Ｏの第１の指および第２の指以外の指により把持されるように構成されている。これにより、第１操作部２２０および第２操作部２３０の操作に関与しない指を用いて、把持部２４０を容易に把持することができる。把持部２４０は、たとえば、操作者Ｏの中指、薬指および小指により把持される。
【００３９】
また、第１実施形態では、マスタ操作本体部２１０の接続部２１１には、係合部２１１ａが設けられている。把持部２４０には、係合部２１１ａと着脱可能に係合する係合部２４１が設けられている。これにより、簡素な構成で、把持部２４０を着脱可能に構成することができる。マスタ操作本体部２１０の接続部２１１の係合部２１１ａは、溝により構成されており、把持部２４０の係合部２４１は、この溝に対応する形状を有する突起により構成されている。溝により構成された係合部２１１ａと、突起により構成された係合部２４１とは、嵌合することにより、互いに係合するように構成されている。なお、係合部２１１ａおよび係合部２４１は、それぞれ、請求の範囲の「第１の係合部」および「第２の係合部」の一例である。
【００４０】
図６（Ａ）に示すように、マスタ操作本体部２１０の接続部２１１には、たとえば、摩擦力を略有しないベアリング２１１ｂを内蔵することができる。接続部２１１は、ベアリング２１１ｂにより、互いに独立してロール軸（Ａ方向）周りに回転可能なように、マスタ操作本体部２１０と把持部２４０とを接続するように構成されている。この場合、ベアリング２１１ｂが摩擦力を有しないため、把持部２４０は、把持が解除されると、自重により回転した姿勢から垂直姿勢に移動するように構成されている。
【００４１】
図６（Ｂ）に示すように、マスタ操作本体部２１０の接続部２１１には、たとえば、摩擦力を有するベアリング２１１ｃを内蔵することができる。接続部２１１は、ベアリング２１１ｃにより、互いに独立してロール軸（Ａ方向）周りに回転可能なように、マスタ操作本体部２１０と把持部２４０とを接続するように構成されている。この場合、ベアリング２１１ｃが摩擦力を有するため、把持部２４０は、把持が解除されても、ベアリング２１１ｃの摩擦力により回転した姿勢を維持するように構成されている。
【００４２】
図６（Ｃ）に示すように、マスタ操作本体部２１０の接続部２１１には、たとえば、ベアリングを内蔵しないことができる。この場合、接続部２１１は、互いに連動してロール軸（Ａ方向）周りに回転するように、マスタ操作本体部２１０と把持部２４０とを接続するように構成されている。つまり、把持部２４０は、マスタ操作本体部２１０とともに回転可能である一方、マスタ操作本体部２１０に対して回転できないようにマスタ操作本体部２１０に固定されている。この場合、マスタ操作本体部２１０および把持部２４０は、把持が解除されても、回転した姿勢を維持するように構成されている。なお、図６（Ａ）〜（Ｃ）では、指挿入リング２５０の図示を省略している。
【００４３】
また、第１実施形態では、図７〜図１０に示すように、把持部２４０は、形状が互いに異なる複数（４つ）の把持部２４２〜２４５を含んでいる。つまり、マスタ操作入力装置２００では、形状が互いに異なる複数の把持部２４２〜２４５が用意されている。複数の把持部２４２〜２４５は、それぞれ、マスタ操作本体部２１０に着脱可能に構成されている。これにより、複数の把持部２４２〜２４５のうちから好みの把持部を選択することができるので、操作者Ｏに応じた操作感の変更の自由度をさらに向上させることができる。なお、図３〜図６では、図示の都合上、マスタ操作本体部２１０に把持部２４２を装着する例を図示しているが、マスタ操作本体部２１０に把持部２４３〜２４５を装着することも可能である。
【００４４】
図７に示すように、把持部（トリガーグリップ）２４２は、上下方向（Ｃ方向）に細長い形状を有しており、マスタ操作本体部２１０および把持部２４２は、把持部２４２がマスタ操作本体部２１０に装着された状態で、全体としてガン形状（ピストル形状）を有している。これにより、把持部２４２をしっかりと把持することができるので、確かな把持感を得ることができる。
【００４５】
また、把持部２４２は、操作者Ｏの手の平、中指、薬指および小指により把持されるように構成されている。具体的には、把持部２４２は、後面部２４２ａが操作者Ｏの手の平により把持され、前面部２４２ｂが操作者Ｏの中指、薬指および小指により把持されるように構成されている。後面部２４２ａは、側面視において（Ｂ方向から見て）、後方向（Ａ２方向）に凸状に湾曲する形状を有している。前面部２４２ｂは、側面視において、後方向に凹状に湾曲する第１部分２４２ｃと、第１部分２４２ｃよりも上方（Ｃ１方向側）に形成され、第１部分２４２ｃから前方向（Ａ１方向）に突出する第２部分２４２ｄとを有している。第１部分２４２ｃは、操作者Ｏの薬指および小指により把持される。第２部分２４２ｄは、操作者Ｏの中指により把持される。把持部２４２は、第２部分２４２ｄを把持する操作者Ｏの中指により主に把持され、第１部分２４２ｃを把持する操作者Ｏの薬指および小指を比較的自由に動かすことが可能なように構成されている。
【００４６】
また、把持部２４２には、手術器具の動作をロックするためのスイッチ２４６が設けられている。これにより、手元のスイッチ２４６により手術器具の動作をロックすることができるので、手術中に手術器具の動作をロックしたい場合に、迅速に手術器具の動作をロックすることができる。スイッチ２４６は、操作者Ｏの薬指および小指により把持される把持部２４２の第１部分２４２ｃに設けられている。また、スイッチ２４６は、オンされた場合に、手術器具の動作をロックするように構成されている。手術器具の動作がロックされた場合、操作者Ｏが第１操作部２２０および第２操作部２３０を操作したとしても、手術器具は動作されない。また、スイッチ２４６は、オフされた場合に、手術器具の動作のロックを解除するように構成されている。手術器具の動作のロックが解除されている場合、操作者Ｏが第１操作部２２０および第２操作部２３０を操作すると、手術器具は操作に応じて動作される。スイッチ２４６は、手術器具の動作のロックの有無を切り替えるためのクラッチスイッチとして機能する。スイッチ２４６は、たとえば、ボタンスイッチやスライドスイッチである。
【００４７】
また、把持部２４２には、操作者Ｏが操作しているか否かを検知するための接触センサ２４７が設けられている。接触センサ２４７は、操作者Ｏの中指により把持される把持部２４２の第２部分２４２ｄに設けられている。また、接触センサ２４７は、操作者Ｏが操作していることが検知されない場合に、手術器具の動作をロックするように構成されている。これにより、操作者Ｏが把持部２４２を把持せず、操作を行っていない場合に、意図せず手術器具が動作することを防止することができる。また、接触センサ２４７は、操作者Ｏが操作していることを検知している場合に、手術器具の動作のロックを解除するように構成されている。これにより、操作者Ｏが把持部２４２を把持して、操作を行っている場合に、手術器具を動作させることができる。接触センサ２４７は、たとえば、静電容量式のセンサや感圧式のセンサである。
【００４８】
図８に示すように、把持部（ストレートグリップ）２４３は、上下方向（Ｃ方向）に細長い形状を有しており、マスタ操作本体部２１０および把持部２４３は、把持部２４３がマスタ操作本体部２１０に装着された状態で、全体としてガン形状（ピストル形状）を有している。これにより、把持部２４３をしっかりと把持することができるので、確かな把持感を得ることができる。
【００４９】
また、把持部２４３は、操作者Ｏの手の平、中指、薬指および小指により把持されるように構成されている。具体的には、把持部２４３は、後面部２４３ａが操作者Ｏの手の平により把持され、前面部２４３ｂが操作者Ｏの中指、薬指および小指により把持されるように構成されている。後面部２４３ａは、側面視において、上下方向（Ｃ方向）に直線状に延びる形状を有している。前面部２４３ｂは、側面視において、前方向（Ａ１方向）に凸状に湾曲する形状を有している。把持部２４３は、操作者Ｏの薬指および小指により主に把持され、操作者Ｏの中指を比較的自由に動かすことが可能なように構成されている。
【００５０】
また、把持部２４３では、スイッチ２４６は、把持部２４３の前面部２４３ｂにおける、操作者Ｏの中指により把持される部分に設けられている。また、把持部２４３では、接触センサ２４７は、把持部２４３の前面部２４３ｂにおける、操作者Ｏの薬指および小指により把持される部分に設けられている。
【００５１】
図９に示すように、把持部（トンググリップ）２４４は、前後方向（Ｂ方向）に細長い形状を有している。これにより、操作者Ｏは、手首を比較的寝かせた状態で把持部２４４を把持することができる。
【００５２】
また、把持部２４４は、操作者Ｏの手の平、中指、薬指および小指により把持されるように構成されている。具体的には、把持部２４４は、上面部２４４ａが操作者Ｏの手の平により把持され、下面部２４４ｂが操作者Ｏの中指、薬指および小指により把持されるように構成されている。上面部２４４ａは、側面視において、前後方向（Ｂ方向）に直線状に延びる第１部分２４４ｃと、第１部分２４４ｃよりも後方（Ａ２方向側）に形成され、第１部分２４４ｃから後方向に湾曲する第２部分２４４ｄとを有している。下面部２４４ｂは、側面視において、概略、前後方向に直線状に延びる形状を有している。把持部２４４は、操作者Ｏの薬指および小指により主に把持され、操作者Ｏの中指を比較的自由に動かすことが可能なように構成されている。
【００５３】
また、把持部２４４では、スイッチ２４６は、把持部２４４の下面部２４４ｂにおける、操作者Ｏの薬指および小指により把持される部分に設けられている。また、把持部２４４では、接触センサ２４７は、把持部２４４の上面部２４４ａにおける、操作者Ｏの手の平により把持される部分に設けられている。
【００５４】
図１０に示すように、把持部（ボールグリップ）２４５は、球形状を有している。これにより、操作者Ｏは、手の平全体でボールを覆うような均一な把持感を得ることができる。
【００５５】
また、把持部２４５は、操作者Ｏの手の平、薬指および小指により把持されるように構成されている。具体的には、把持部２４５は、上面部２４５ａおよび後面部２４５ｂが操作者Ｏの手の平により把持され、下面部２４５ｃが操作者Ｏの薬指および小指により把持されるように構成されている。把持部２４５は、操作者Ｏの薬指および小指により主に把持され、操作者Ｏの中指を自由に動かすことが可能なように構成されている。これにより、把持部２４５を用いる場合、操作者Ｏの親指および中指により、第１操作部２２０および第２操作部２３０を操作することができる。
【００５６】
また、把持部２４５では、スイッチ２４６は、把持部２４５の下面部２４５ｃにおける、操作者Ｏの薬指および小指により把持される部分に設けられている。また、把持部２４５では、接触センサ２４７は、把持部２４５の後面部２４５ｂにおける、操作者Ｏの手の平により把持される部分に設けられている。
【００５７】
また、把持部２４２〜２４５では、操作者Ｏの手の平により把持される部分が、操作者Ｏの指により把持される部分よりも軟らかい素材（クッション素材）により形成されている。つまり、把持部２４２〜２４５では、操作者Ｏの指により把持される部分が、操作者Ｏの手の平により把持される部分よりも硬い素材により形成されている。
【００５８】
図１および図２に示すように、操作ペダル部２０２は、操作者Ｏの足により操作可能なペダルを含む。各ペダルには、特定の機能が割り当てられ、ある機能では操作ハンドル２０１によって制御される対象を、複数のインストゥルメントアーム３０１Ａおよびカメラアーム３０１Ｂの間で切り替える切替指令を入力することができる。したがって、手術中に視野を変更したい時は、操作ペダル部２０２を操作して、操作ハンドル２０１によって制御される対象をインストゥルメントアーム３０１Ａからカメラアーム３０１Ｂに切り替え、操作ハンドル２０１を操作することによって内視鏡３０１ｂを移動させることができる。内視鏡３０１ｂを移動させた後は、操作ペダル部２０２を再度操作して、操作ハンドル２０１によって制御される対象をカメラアーム３０１Ｂからインストゥルメントアーム３０１Ａに復帰させ、手術を続行することができる。操作ペダル部２０２は、足で操作可能なように下方に設けられている。また、操作ペダル部２０２は、Ｙ方向に移動可能に構成されている。
【００５９】
また、操作ペダル部２０２の他の機能では、インストゥルメントアーム３０１Ａの先端に取り付けられたインストゥルメント３０１ａによる動作の指令を入力することができる。たとえば、操作ペダル部２０２は、インストゥルメント３０１ａによる手術部位の切断または凝固を行うための操作を入力することができる。たとえば、操作ペダル部２０２の操作により、インストゥルメント３０１ａに切断用の電圧または凝固用の電圧が印加される。
【００６０】
また、操作ペダル部２０２の他の機能では、手術器具の動作をロックする指令を入力することができる。たとえば、操作ペダル部２０２を操作して、手術器具の動作をロックすることができる。たとえば、操作ペダル部２０２を操作して、手術器具の動作のロックを解除することができる。
【００６１】
表示部２０３は、内視鏡３０１ｂが撮像した画像を表示することができるものである。表示部２０３は、スコープ型表示部２０３ａまたは非スコープ型表示部２０３ｂ（図２参照）からなる。スコープ型表示部２０３ａとは、たとえば、覗き込むタイプの表示部である。また、非スコープ型表示部２０３ｂとは、通常のパーソナルコンピュータのディスプレイのような覗き込むタイプではない平坦な画面を有する開放型の表示部を含む概念である。また、スコープ型表示部２０３ａおよび非スコープ型表示部２０３ｂは、マスタ操作入力装置２００に選択的に取り付けることが可能なように構成されている。なお、図１では、スコープ型表示部２０３ａが、マスタ操作入力装置２００に取り付けられる例を示している。スコープ型表示部２０３ａまたは非スコープ型表示部２０３ｂは、表示部支持アーム２０４により支持されるように構成されている。これにより、没入型のマスタ操作入力装置および開放型のマスタ操作入力装置のいずれをも選択することができるので、表示部２０３に関して汎用性のあるマスタ操作入力装置２００を提供することができる。
【００６２】
また、手術は通常数時間かかるため、没入型のマスタ操作入力装置によって長時間作業していると術者（操作者Ｏ）が孤独感を感じることがある。しかし、術前または術中にマスタ操作入力装置を開放型に切り替えることによってチームとして手術を行っている感覚を得やすい態様に変更することができる。
【００６３】
さらに、表示部に関して汎用性および拡張性を有するマスタ操作入力装置であれば、表示部について故障や損傷が生じても表示部だけの修理で済み、装置全体の交換が不要であるという利点を有する。また、高精細・高画質の表示部が開発されるたびに装置全体を置き換えることなく、表示部をアップグレードすることができるという利点も有する。そして、操作者は、好みのメーカー・仕様（大きさ、形状、操作パネルなど）の表示部を選択することができるという利点も有する。
【００６４】
また、表示部２０３は、端子２０３ｃを含んでいる。端子２０３ｃは、たとえば、ＳＤＩ（シリアルデジタルインターフェース）端子や、アナログのコンポーネント端子、ＨＤＭＩ（登録商標）（高精細度マルチメディアインターフェース）端子、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）端子などの映像を伝送可能な端子を含む。端子２０３ｃは、制御装置２０６に接続されている。つまり、端子２０３ｃに接続線を接続することにより、表示部２０３に制御装置２０６から画像情報が送信される。また、端子２０３ｃから接続線を外すことにより、表示部２０３をマスタ操作入力装置２００から取り外すことが可能となる。
【００６５】
スコープ型表示部２０３ａが取り付けられた場合、スレーブマニピュレータ３００のカメラアーム３０１Ｂに把持された内視鏡３０１ｂにより撮像された３Ｄ画像が表示される。非スコープ型表示部２０３ｂが取り付けられた場合にも、スレーブマニピュレータ３００に設けられた内視鏡３０１ｂにより撮像された３Ｄ画像が表示される。なお、非スコープ型表示部２０３ｂが取り付けられた場合、スレーブマニピュレータ３００に設けられた内視鏡３０１ｂにより撮像された２Ｄ画像が表示されてもよい。
【００６６】
スコープ型表示部２０３ａは、操作者Ｏが覗き込むタイプのビューワである。また、スコープ型表示部２０３ａは、操作者Ｏの右目用の画像と、左目用の画像とをそれぞれ表示する。スコープ型表示部２０３ａは、たとえば、ステレオスコープである。つまり、スコープ型表示部２０３ａのディスプレイは、左目用のディスプレイと、右目用のディスプレイを含んでいる。また、スコープ型表示部２０３ａのディスプレイを覗き込むことにより、左目には右目用のディスプレイが見えず、右目には左目用のディスプレイが見えない。スコープ型表示部２０３ａのディスプレイは、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどにより構成されている。また、スコープ型表示部２０３ａのディスプレイに投影型のディスプレイを用いてもよい。
【００６７】
非スコープ型表示部２０３ｂは、覗き込まなくても見ることが可能な開放型の表示部である。また、非スコープ型表示部２０３ｂは、直視タイプの表示部である。つまり、非スコープ型表示部２０３ｂのディスプレイは、平面または曲面を有する画面を有している。たとえば、非スコープ型表示部２０３ｂのディスプレイは、対角線が１０インチ〜９０インチのディスプレイを用いることができるが、術野の十分な視認性を確保することと取り替え容易なことのバランスを考えると、１５インチ〜３５インチ程度が適当である。非スコープ型表示部２０３ｂのディスプレイは、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどにより構成されている。また、非スコープ型表示部２０３ｂのディスプレイに投影型のディスプレイを用いてもよい。なお、内視鏡３０１ｂが撮像した画像を操作者Ｏが立体的に視認するため、偏光グラスを用いる方式、アクティブシャッターグラスを用いる方式等の公知の立体視の方式を適用してもよい。
【００６８】
表示部支持アーム２０４は、表示部２０３を支持するように構成されている。表示部支持アーム２０４は、表示部２０３に対して操作者Ｏと反対側に配置されている。つまり、表示部支持アーム２０４は、表示部２０３に対して後側（Ｙ２方向側）に配置されている。
【００６９】
アームレスト２０５は、操作者Ｏの腕を支えるように構成されている。アームレスト２０５は、操作ハンドル２０１の手前側（Ｙ１方向側）に配置され、操作者Ｏの腕を支持するように構成されている。これにより、操作者Ｏの腕を安定させることができるので、操作者Ｏによる操作ハンドル２０１の操作を安定して行うことができる。つまり、エンドエフェクタを細かく動作させる場合でも、操作者Ｏがアームレスト２０５に肘等をもたれかけさせて安定させながら操作を行うことができる。また、手術が長時間におよぶ場合でも、操作者Ｏの負担を軽減することができる。また、アームレスト２０５は、支持機構２０９により支持されている。
【００７０】
図４に示すように、制御装置２０６は、例えば、ＣＰＵ等の演算器を有する制御部２６１と、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のメモリを有する記憶部２６２と、画像制御部２６３とを含んでいる。制御装置２０６は、集中制御する単独の制御装置により構成されていてもよく、互いに協働して分散制御する複数の制御装置により構成されてもよい。制御部２６１は、操作ハンドル２０１により入力された動作態様指令を、操作ペダル部２０２の切替状態に応じて、インストゥルメントアーム３０１Ａによって実行されるべき動作態様指令であるか、または、内視鏡３０１ｂによって実行されるべき動作態様指令であるかを判定する。そして、制御部２６１は、操作ハンドル２０１に入力された動作態様指令がインストゥルメント３０１ａによって実行されるべき動作態様指令であると判断すると、動作態様指令をインストゥルメントアーム３０１Ａに対して送信する。これによって、インストゥルメントアーム３０１Ａが駆動され、この駆動によってインストゥルメントアーム３０１Ａに取り付けられたインストゥルメント３０１ａの動作が制御される。
【００７１】
また、制御部２６１は、操作ハンドル２０１に入力された動作態様指令が内視鏡３０１ｂによって実行されるべき動作態様指令であると判定すると、当該動作態様指令をカメラアーム３０１Ｂに対して送信する。これによって、カメラアーム３０１Ｂが駆動され、この駆動によってカメラアーム３０１Ｂに取り付けられた内視鏡３０１ｂの動作が制御される。
【００７２】
記憶部２６２には、例えばインストゥルメント３０１ａの種類に応じた制御プログラムが記憶されていて、取り付けられたインストゥルメント３０１ａの種類に応じて制御部２６１がこれらの制御プログラムを読み出すことにより、マスタ操作入力装置２００の操作ハンドル２０１および／または操作ペダル部２０２の動作指令が個別のインストゥルメント３０１ａに適合した動作をさせることができる。
【００７３】
画像制御部２６３は、内視鏡３０１ｂが取得した画像を表示部２０３の端子２０３ｃに伝送する。画像制御部２６３は、必要に応じて画像の加工修正処理を行う。
【００７４】
姿勢操作部２０８は、操作ハンドル２０１と、表示部支持アーム２０４に支持された表示部２０３と、アームレスト２０５とを上下移動させるための操作を受け付けるように構成されている。また、姿勢操作部２０８は、マスタ操作入力装置２００を第１姿勢（立位）と、第２姿勢（座位）との間で変形させる操作を受け付けるように構成されている。つまり、姿勢操作部２０８は、マスタ操作入力装置２００の姿勢を立位（第１姿勢）と座位（第２姿勢）とに変更する姿勢変更指令を入力することができる操作部である。姿勢操作部２０８は、複数の操作ボタンを有している。
【００７５】
支持機構２０９は、操作ハンドル２０１およびアームレスト２０５を支持している。また、支持機構２０９は、表示部支持アーム２０４を介して表示部２０３を支持している。支持機構２０９は、操作ハンドル２０１、アームレスト２０５および表示部支持アーム２０４に支持された表示部２０３を上下方向に移動させることが可能なように構成されている。支持機構２０９は、空気圧や油圧を用いる駆動部により姿勢を変更されてもよいし、操作者Ｏまたは他の者による手動により姿勢を変更されてもよい。
【００７６】
制御部４００は、操作者Ｏによるマスタ操作入力装置２００の操作に基づいて、スレーブマニピュレータ３００の複数の関節を駆動する制御を行うように構成されている。制御部４００は、例えば、ＣＰＵ等の演算器と、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のメモリとを含んでいる。
【００７７】
［第２実施形態］
次に、図１、図２、図１１および図１２を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、マスタ操作本体部に把持部が直接的に装着された上記第１実施形態とは異なり、マスタ操作本体部に関節部を介して把持部が装着される例について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。
【００７８】
（マスタ操作入力装置の構成）
第２実施形態のマスタ操作入力装置６００は、図１および図２に示すように、操作ハンドル６０１を備える点で、上記第１実施形態のマスタ操作入力装置２００と相違する。
【００７９】
ここで、第２実施形態では、図１１および図１２に示すように、操作ハンドル６０１は、マスタ操作本体部２１０の遠位端に着脱可能に構成され、マスタ操作本体部２１０に装着された状態で、マスタ操作本体部２１０に対してロール軸（Ａ方向）周りに回転可能な関節部６６０を備えている。また、把持部２４０は、関節部６６０に取り付けられている。つまり、第２実施形態では、把持部２４０は、関節部６６０を介して、マスタ操作本体部２１０に着脱可能に取り付けられるように構成されている。これにより、マスタ操作本体部２１０とは独立して、把持部２４０をロール軸周りに回転させることができる。また、第２実施形態では、把持部２４０は、関節部６６０に着脱可能に構成されている。これにより、必要に応じて、関節部６６０および把持部２４０をマスタ操作本体部２１０に装着するか、または、関節部６６０を装着せずに把持部２４０のみをマスタ操作本体部２１０に装着するかを選択することができる。なお、関節部６６０は、把持部２４０が複数ある場合には、把持部２４０毎に設けられている。
【００８０】
関節部６６０は、マスタ操作本体部２１０の接続部２１１の係合部２１１ａと着脱可能に係合する係合部６６１と、マスタ操作本体部２１０に対してロール軸周りに回転可能に構成された可動部６６２とを有している。関節部６６０の係合部６６１は、溝により構成された係合部２１１ａに対応する形状を有する突起により構成されている。溝により構成された係合部２１１ａと、突起により構成された係合部６６１とは、嵌合することにより、互いに係合するように構成されている。可動部６６２には、係合部６６２ａが設けられている。第２実施形態では、把持部２４０の係合部２４１は、係合部６６２ａと着脱可能に係合するように構成されている。関節部６６０の可動部６６２の係合部６６２ａは、溝により構成されている。溝により構成された係合部６６２ａと、突起により構成された係合部２４１とは、嵌合することにより、互いに係合するように構成されている。
【００８１】
また、第２実施形態では、マスタ操作入力装置６００は、マスタ操作本体部２１０に装着された関節部６６０を介して、把持部２４０がマスタ操作本体部２１０に対してロール軸（Ａ方向）周りに回転操作された場合に、手術器具をロール軸周りに回転させる制御を行うように構成されている。つまり、マスタ操作入力装置６００は、把持部２４０および関節部６６０のロール軸周りの回転に連動させて、手術器具をロール軸周りに回転させる制御を行うように構成されている。これにより、操作者Ｏは、単純かつ直感的な操作で、手術器具をロール軸周りに回転させることができる。
【００８２】
なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８３】
［第３実施形態］
次に、図１、図２、図１３および図１４を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、マスタ操作本体部に把持部が直接的に装着された上記第１実施形態とは異なり、マスタ操作本体部に係合部を介して把持部が装着される例について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。
【００８４】
（マスタ操作入力装置の構成）
第３実施形態のマスタ操作入力装置７００は、図１および図２に示すように、操作ハンドル７０１を備える点で、上記第１実施形態のマスタ操作入力装置２００と相違する。
【００８５】
第３実施形態では、図１３および図１４に示すように、操作ハンドル７０１は、マスタ操作本体部２１０の遠位端に着脱可能に構成された係合部材７７０を備えている。また、把持部２４０は、係合部材７７０に取り付けられている。つまり、第３実施形態では、把持部２４０は、係合部材７７０を介して、マスタ操作本体部２１０に着脱可能に取り付けられるように構成されている。また、把持部２４０は、係合部材７７０に着脱可能に構成されている。
【００８６】
係合部材７７０は、マスタ操作本体部２１０の遠位端に係合する係合部７７１と、把持部２４０に係合する係合部７７２とを含んでいる。係合部７７１は、マスタ操作本体部２１０の外表面に嵌合することにより、マスタ操作本体部２１０に係合するように構成されている。また、係合部７７１の内表面には、突起により構成された係合部７７１ａが設けられている。また、マスタ操作本体部２１０の外表面には、突起により構成された係合部７７１ａに対応する形状を有する溝により構成された係合部７７１ｂが設けられている。突起により構成された係合部７７１ａと、溝により構成された係合部７７１ｂとは、嵌合することにより、互いに係合するように構成されている。係合部７７２は、溝により構成されており、突起により構成された係合部２４１と嵌合することにより、係合するように構成されている。
【００８７】
なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８８】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００８９】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、４種類の把持部が用意されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、４種類以外の複数種類の把持部が用意されていてもよいし、１種類の把持部のみが用意されていてもよい。
【００９０】
また、上記第１〜第３実施形態では、把持部が、形状が互いに異なる複数の把持部を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、把持部が、大きさが互いに異なる複数の把持部を含んでいてもよい。また、把持部が、大きさが互いに異なる複数の把持部、および、形状が互いに異なる複数の把持部の両方を含んでいてもよい。
【００９１】
また、上記第１〜第３実施形態では、把持部の形状として、４種類の形状（図７〜図１０に示す形状）を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、把持部が、これらの形状以外の形状を有していてもよい。
【００９２】
また、上記第１〜第３実施形態では、マスタ操作本体部が、溝により構成される係合部を含み、把持部が、突起により構成される係合部を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、把持部がマスタ操作本体部に着脱可能に係合されれば、マスタ操作本体部および把持部がどのような係合部を含んでいてもよい。たとえば、マスタ操作本体部および把持部が、爪や孔などの係合部を含んでいてもよい。
【００９３】
また、上記第１〜第３実施形態では、把持部に、スイッチおよび接触センサを設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、把持部に、スイッチおよび接触センサのいずれか一方のみを設けてもよいし、スイッチおよび接触センサの両方を設けなくてもよい。
【００９４】
また、上記第１〜第３実施形態では、把持部において、操作者の手の平により把持される部分が、操作者の指により把持される部分よりも軟らかい素材により形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、把持部において、操作者の手の平により把持される部分と、操作者の指により把持される部分とが、同じ素材により形成されていてもよい。
【００９５】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１操作部および第２操作部にそれぞれ指挿入リングが設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、指挿入リングが設けられていなくてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１００：マスタスレーブマニピュレータ、２００、６００、７００：マスタ操作入力装置、２１０：マスタ操作本体部、２１１ａ：係合部（第１の係合部）、２２０：第１操作部、２３０：第２操作部、２４０、２４２、２４３、２４４、２４５：把持部、２４１：係合部（第２の係合部）２４６：スイッチ、２４７：接触センサ、２５０：指挿入リング、３００：スレーブマニピュレータ、４００：制御部、６６０：関節部
【図１】
2019026654.tif 000003
【図２】
2019026654.tif 000004
【図３】
2019026654.tif 000005
【図４】
2019026654.tif 000006
【図５】
2019026654.tif 000007
【図６】
2019026654.tif 000008
【図７】
2019026654.tif 000009
【図８】
2019026654.tif 000010
【図９】
2019026654.tif 000011
【図１０】
2019026654.tif 000012
【図１１】
2019026654.tif 000013
【図１２】
2019026654.tif 000014
【図１３】
2019026654.tif 000015
【図１４】
2019026654.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月7日(2019.11.7)
【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】
エンドエフェクタとして手術器具を有するスレーブマニピュレータを操作するためのマスタ操作入力装置であって、
前記マスタ操作入力装置の固定端から見た場合の遠位端に設けられたマスタ操作本体部と、
開閉操作が可能なように、前記マスタ操作本体部に対して回動可能に支持された第１操作部および第２操作部と、
前記マスタ操作本体部の遠位端に着脱可能に構成された把持部と、を備える、マスタ操作入力装置。
【請求項２】
前記第１操作部および前記第２操作部は、操作者の第１の指および第２の指により操作されるように構成されており、
前記把持部は、前記把持部が前記マスタ操作本体部に装着された状態で、前記操作者の前記第１の指および前記第２の指以外の指により把持されるように構成されている、請求項１に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項３】
前記第１操作部および前記第２操作部には、それぞれ、指挿入リングが設けられている、請求項１または２に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項４】
前記マスタ操作本体部の位置および姿勢が操作者により変化されたことに応じて、前記スレーブマニピュレータに前記手術器具の位置および姿勢の指令値を与えるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項５】
前記マスタ操作本体部は、第１の係合部を含み、
前記把持部は、前記第１の係合部と着脱可能に係合する第２の係合部を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項６】
前記把持部は、大きさおよび形状のうちの少なくとも一方が互いに異なる複数の把持部を含み、
前記複数の把持部は、それぞれ、前記マスタ操作本体部に着脱可能に構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項７】
前記マスタ操作本体部は、細長い形状を有し、
前記マスタ操作本体部および前記把持部は、前記把持部が前記マスタ操作本体部に装着された状態で、全体としてガン形状を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項８】
前記把持部は、側面視において、前面部が前方向に凸状に湾曲する形状を有している、請求項７に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項９】
前記把持部は、側面視において、前面部が後方向に凹状に湾曲する形状を有している、請求項７に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１０】
前記マスタ操作本体部は、細長い形状を有し、
前記把持部は、球形状を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１１】
前記把持部は、前記手術器具の動作をロックするためのスイッチを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１２】
前記把持部は、操作者が操作しているか否かを検知するための接触センサを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１３】
前記マスタ操作本体部の遠位端に着脱可能に構成され、前記マスタ操作本体部に装着された状態で、前記マスタ操作本体部に対してロール軸周りに回転可能な関節部を備え、
前記把持部は、前記関節部に取り付けられている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１４】
前記把持部は、前記関節部に着脱可能に構成されている、請求項１３に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１５】
前記マスタ操作本体部に装着された前記関節部を介して、前記把持部が前記マスタ操作本体部に対してロール軸周りに回転操作された場合に、前記手術器具をロール軸周りに回転させる制御を行うように構成されている、請求項１３または１４に記載のマスタ操作入力装置。
【請求項１６】
エンドエフェクタとして手術器具を有するスレーブマニピュレータと、
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のマスタ操作入力装置と、
操作者による前記マスタ操作入力装置の操作に応じた動作を前記手術器具が行うように、前記スレーブマニピュレータの制御を行う制御部と、を備える、マスタスレーブマニピュレータ。
【請求項１７】
前記制御部は、前記マスタ操作本体部の位置および姿勢が操作者により変化されたことに応じて、前記スレーブマニピュレータに前記手術器具の位置および姿勢の指令値を与えるように構成されている、請求項１６に記載のマスタスレーブマニピュレータ。
【請求項１８】
前記マスタ操作本体部の遠位端に着脱可能に構成され、前記マスタ操作本体部に装着された状態で、前記マスタ操作本体部に対してロール軸周りに回転可能な関節部を備え、
前記把持部は、前記関節部に取り付けられている、請求項１６または１７に記載のマスタスレーブマニピュレータ。
【請求項１９】
前記制御部は、前記マスタ操作本体部に装着された前記関節部を介して、前記把持部が前記マスタ操作本体部に対してロール軸周りに回転操作された場合に、前記手術器具をロール軸周りに回転させるように前記スレーブマニピュレータの制御を行うように構成されている、請求項１８に記載のマスタスレーブマニピュレータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明の第２の局面によるマスタスレーブマニピュレータは、エンドエフェクタとして手術器具を有するスレーブマニピュレータと、上記第１の局面によるマスタ操作入力装置と、操作者によるマスタ操作入力装置の操作に応じた動作を手術器具が行うように、スレーブマニピュレータの制御を行う制御部と、を備える。
【国際調査報告】
2019026654.tif 000017
2019026654.tif 000018