(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状部材と、
前記線状部材の外周面に設けられるとともに、前記線状部材の軸線方向に並べて配置された導電部および絶縁部と、
前記導電部および前記絶縁部に対して前記軸線方向に相対的に進退可能に設けられた絶縁性の支持部材と、
前記支持部材に取付けられ、前記導電部および前記絶縁部の外面に向かう付勢力により、前記導電部および前記絶縁部の前記外面に自身の先端が接触するように構成された導電性の接触部材と、
前記導電部および前記絶縁部と前記線状部材との間に設けられ、前記導電部に電気的に接続された導電性の管状部材と、
を備え、
前記導電部は、複数設けられ、
前記絶縁部は、前記軸線方向に隣り合う前記複数の導電部の間に配置され、
前記複数の導電部の各々の前記軸線方向の長さと前記絶縁部の前記軸線方向の長さとは、互いにおおむね等しく設定されている
位置検出センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記複数の導電部および前記絶縁部が、前記線状部材の全周にわたり設けられている
位置検出センサ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の位置検出センサであって、
前記付勢力を発生するように構成された第一の付勢部材と、
前記付勢力を発生するように構成された第二の付勢部材と、
前記第一の付勢部材および前記第二の付勢部材を保持するように構成された保持部材と、
前記保持部材に対して前記第一の付勢部材および前記第二の付勢部材を固定するように構成された固定部と、
をさらに備え、
前記第一の付勢部材および前記第二の付勢部材は、前記保持部材とともに前記支持部材に取り付けられ、
前記接触部材は、前記第一の付勢部材に取り付けられた第一の接触部材と、前記第二の付勢部材に取り付けられた第二の接触部材とを備え、
前記絶縁部は、複数設けられ、
前記複数の導電部および前記複数の絶縁部の各々は、前記軸線方向に交互に配置され、
前記保持部材は、前記軸線方向において、前記第二の接触部材が前記複数の導電部または前記複数の絶縁部に接触する位置と、前記第一の接触部材が前記複数の導電部または前記複数の絶縁部に接触する位置とが所定の距離となるように、前記第一の付勢部材および前記第二の付勢部材を保持している
位置検出センサ。
【請求項４】
請求項３に記載の位置検出センサであって、
前記保持部材には、前記軸線方向に延びて前記第一の付勢部材を挿通可能とする第一の保持孔が形成され、
前記第一の保持孔は、前記第一の保持孔内で前記第一の付勢部材が自身の長手方向周りに回動することを防止するように構成された回動防止部を備える
位置検出センサ。
【請求項５】
請求項３または４に記載の位置検出センサであって、
前記複数の導電部の各々の前記軸線方向の長さと前記複数の絶縁部の各々の前記軸線方向の長さとは互いに等しく、
前記軸線方向における前記複数の導電部の長さをＬ、自然数をＮとしたときに、前記所定の距離は、Ｌ（Ｎ−１／２）の式により求められる値に等しい
位置検出センサ。
【請求項６】
請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記線状部材の外周面を覆う絶縁性の被覆材をさらに備え、
前記接触部材は、第一の接触部材と第二の接触部材とを備え、
前記第二の接触部材が前記複数の導電部または前記絶縁部に接触する位置は、前記第一の接触部材が前記複数の導電部または前記絶縁部に接触する位置よりも、前記軸線方向において前記複数の導電部の前記軸線方向の長さの半分だけずれている
位置検出センサ。
【請求項７】
請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記接触部材は、第一の接触部材と第二の接触部材とを備え、
前記線状部材は、導電性を有し、
前記線状部材と前記管状部材とは、電気的に接続され、
前記第二の接触部材が前記複数の導電部または前記絶縁部に接触する位置は、前記第一の接触部材が前記複数の導電部または前記絶縁部に接触する位置よりも、前記軸線方向において前記複数の導電部の前記軸線方向の長さの半分だけずれている
位置検出センサ。
【請求項８】
請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記接触部材は、球状に形成された第一の接触部材と、球状に形成された第二の接触部材とを備え、
前記第二の接触部材が前記複数の導電部または前記絶縁部に接触する位置は、前記第一の接触部材が前記複数の導電部または前記絶縁部に接触する位置よりも、前記軸線方向において前記複数の導電部の前記軸線方向の長さの半分だけずれている
位置検出センサ。
【請求項９】
請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記線状部材の軸線に向けて開口する凹部を有し、導電性の材料で形成された受け部材をさらに備え、
前記受け部材は、前記凹部内に前記接触部材を回転可能に支持するように構成されている
位置検出センサ。
【請求項１０】
請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記軸線方向の長さが前記導電部の長さ以上に設定され、前記導電部および前記絶縁部と前記軸線方向に並べて配置された第二の導電部をさらに備え、
前記接触部材は、第一の接触部材と、第二の接触部材と、第三の接触部材と、第四の接触部材とを備え、
前記第二の接触部材が前記導電部、前記絶縁部、または第二の導電部に接触する位置は、前記第一の接触部材が前記導電部、前記絶縁部、または第二の導電部に接触する位置よりも、前記導電部の前記軸線方向の長さの半分だけ基端側にずれていて、
前記第三の接触部材が前記導電部、前記絶縁部、または第二の導電部に接触する位置は、前記第二の接触部材が前記導電部、前記絶縁部、または第二の導電部に接触する位置よりも、前記導電部の前記軸線方向の長さの半分だけ基端側にずれていて、
前記第四の接触部材が前記導電部、前記絶縁部、または第二の導電部に接触する位置は、前記第三の接触部材が前記導電部、前記絶縁部、または第二の導電部に接触する位置よりも、前記導電部の前記軸線方向の長さの半分だけ基端側にずれている
位置検出センサ。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の位置検出センサと、
前記支持部材に対して揺動可能に支持された揺動部材と、
を備え、
前記線状部材の先端部は、前記揺動部材に取り付けられている
マニピュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状部材の位置を検出する位置検出センサ、および、この位置検出センサを備えるマニピュレータに関する。本願は、２０１２年１２月２０日に、米国に出願された仮出願第６１／７４０，０１０号、および２０１３年２月１９日に、米国に出願された仮出願第６１／７６６，２１４号に基づき優先権を主張し、これらの内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療施設の省人化を図るため、ロボットによる医療処置の研究が行われている。特に、外科分野では、多自由度（多関節）を有するマニピュレータによって患者の処置をするマニピュレータシステムについての各種の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されたロボット外科システムは、手術台の近くに設けられた１基以上のマニピュレータと、術者が術野を観察しながらマニピュレータを操作するための制御部とを備えている。このロボット外科システムは、観察装置と、マニピュレータに着脱可能とされた複数の処置具とを備えている。
【０００４】
処置具の本体は、複数の体節が接続部を介して互いに接続されて構成されている。各接続部を湾曲させることにより、マニピュレータに１以上の自由度がもたらされる。本体には、チャンネルが形成されている。このチャンネルには、光学ファイバが挿通されている。光学ファイバの基端部には、センサ制御部が取り付けられている。
【０００５】
光学ファイバおよびセンサ制御部は、処置具の本体の湾曲量を検出するために用いられる。以下、これらについて具体的に説明する。
【０００６】
光学ファイバ内には、４つのコアが、光学ファイバの中心軸から等距離となるように配置されている。光学ファイバの断面において、これらのコアは、対をなす２組のコアのうち一方の組が対向する向きと他方の組が対向する向きとが直交するように配置されている。
【０００７】
各コアには、長手方向の同じ位置に、回折格子の一種であるファイバーブラッググレーティングが設けられている。組となる２本のコアには、センサ制御部が接続されている。光学ファイバを曲げると、組となる２本のコアの一方が他方に比べて長くなる。センサ制御部は、この状態を以下の方法で検出することができる。
【０００８】
各コアの先端には、光の一部を反射する鏡が取り付けられている。センサ制御部は、各コアの基端側から先端側に向けて波長の異なる光を出射させる。センサ制御部は、鏡で反射されて戻ってくる光の光量を検出する。コアの湾曲量に応じて鏡で反射されて戻ってくる光の光量が変化するため、この光の光量を検出することによって、光学ファイバが挿通された処置具の湾曲量を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第７９３００６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載されたロボット外科システムでは、処置具の接続部を湾曲させて、隣り合う体節同士のなす角度を変化させるために、接続部を操作ワイヤなどで操作する必要がある。本体を湾曲させるための操作ワイヤ、および、本体の湾曲量を検出するための光学ファイバを本体に挿通させると、本体の外径が太くなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、外径を低減させた位置検出センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第一の態様によれば、位置検出センサは、線状部材と、前記線状部材の外周面に設けられるとともに、前記線状部材の軸線方向に並べて配置された導電部および絶縁部と、前記導電部および前記絶縁部に対して前記軸線方向に相対的に進退可能に設けられた絶縁性の支持部材と、前記支持部材に取付けられ、前記導電部および前記絶縁部の外面に向かう付勢力により、前記導電部および前記絶縁部の前記外面に自身の先端が接触するように構成された導電性の接触部材と、前記導電部および前記絶縁部と前記線状部材との間に設けられ、前記導電部に電気的に接続された導電性の管状部材と、を備える。前記導電部は、複数設けられ、前記絶縁部は、前記軸線方向に隣り合う前記複数の導電部の間に配置され、前記複数の導電部の各々の前記軸線方向の長さと前記絶縁部の前記軸線方向の長さとは、互いにおおむね等しく設定されている。
【００１３】
上記の位置検出センサにおいて、前記複数の導電部および前記絶縁部が、前記線状部材の全周にわたり設けられていてもよい。
【００１４】
上記の位置検出センサは、前記付勢力を発生するように構成された第一の付勢部材と、前記付勢力を発生するように構成された第二の付勢部材と、前記第一の付勢部材および前記第二の付勢部材を保持するように構成された保持部材と、前記保持部材に対して前記第一の付勢部材および前記第二の付勢部材を固定するように構成された固定部と、をさらに備えていてもよい。前記第一の付勢部材および前記第二の付勢部材は、前記保持部材とともに前記支持部材に取り付けられていてもよい。前記接触部材は、前記第一の付勢部材に取り付けられた第一の接触部材と、前記第二の付勢部材に取り付けられた第二の接触部材とを備えていてもよい。前記絶縁部は、複数設けられていてもよい。前記複数の導電部および前記複数の絶縁部の各々は、前記軸線方向に交互に配置されていてもよい。前記保持部材は、前記軸線方向において、前記第二の接触部材が前記複数の導電部または前記複数の絶縁部に接触する位置と、前記第一の接触部材が前記複数の導電部または前記複数の絶縁部に接触する位置とが所定の距離となるように、前記第一の付勢部材および前記第二の付勢部材を保持していてもよい。
【００１５】
上記の位置検出センサにおいて、前記保持部材には、前記軸線方向に延びて前記第一の付勢部材を挿通可能とする第一の保持孔が形成されていてもよい。前記第一の保持孔は、前記第一の保持孔内で前記第一の付勢部材が自身の長手方向周りに回動することを防止するように構成された回動防止部を備えていてもよい。
【００１６】
上記の位置検出センサにおいて、前記複数の導電部の各々の前記軸線方向の長さと前記複数の絶縁部の各々の前記軸線方向の長さとは互いに等しくてもよい。前記軸線方向における前記複数の導電部の長さをＬ、自然数をＮとしたときに、前記所定の距離は、Ｌ（Ｎ−１／２）の式により求められる値に等しくてもよい。
【００１８】
上記の位置検出センサは、前記線状部材の外周面を覆う絶縁性の被覆材をさらに備えていてもよい。前記接触部材は、第一の接触部材と第二の接触部材とを備えていてもよい。前記第二の接触部材が前記複数の導電部または前記絶縁部に接触する位置は、前記第一の接触部材が前記複数の導電部または前記絶縁部に接触する位置よりも、前記軸線方向において前記複数の導電部の前記軸線方向の長さの半分だけずれていてもよい。
【００１９】
上記の位置検出センサにおいて、前記接触部材は、第一の接触部材と第二の接触部材とを備えていてもよい。前記線状部材は、導電性を有していてもよい。前記線状部材と前記管状部材とは、電気的に接続されていてもよい。前記第二の接触部材が前記複数の導電部または前記絶縁部に接触する位置は、前記第一の接触部材が前記複数の導電部または前記絶縁部に接触する位置よりも、前記軸線方向において前記複数の導電部の前記軸線方向の長さの半分だけずれていてもよい。
【００２０】
上記の位置検出センサにおいて、前記接触部材は、球状に形成された第一の接触部材と、球状に形成された第二の接触部材とを備えていてもよい。前記第二の接触部材が前記複数の導電部または前記絶縁部に接触する位置は、前記第一の接触部材が前記複数の導電部または前記絶縁部に接触する位置よりも、前記軸線方向において前記複数の導電部の前記軸線方向の長さの半分だけずれていてもよい。
【００２１】
上記の位置検出センサは、前記線状部材の軸線に向けて開口する凹部を有し、導電性の材料で形成された受け部材をさらに備えていてもよい。前記受け部材は、前記凹部内に前記接触部材を回転可能に支持するように構成されていてもよい。
【００２２】
上記の位置検出センサは、前記軸線方向の長さが前記導電部の長さ以上に設定され、前記導電部および前記絶縁部と前記軸線方向に並べて配置された第二の導電部をさらに備えていてもよい。前記接触部材は、第一の接触部材と、第二の接触部材と、第三の接触部材と、第四の接触部材とを備えていてもよい。前記第二の接触部材が前記導電部、前記絶縁部、または第二の導電部に接触する位置は、前記第一の接触部材が前記導電部、前記絶縁部、または第二の導電部に接触する位置よりも、前記導電部の前記軸線方向の長さの半分だけ基端側にずれていてもよい。前記第三の接触部材が前記導電部、前記絶縁部、または第二の導電部に接触する位置は、前記第二の接触部材が前記導電部、前記絶縁部、または第二の導電部に接触する位置よりも、前記導電部の前記軸線方向の長さの半分だけ基端側にずれていてもよい。前記第四の接触部材が前記導電部、前記絶縁部、または第二の導電部に接触する位置は、前記第三の接触部材が前記導電部、前記絶縁部、または第二の導電部に接触する位置よりも、前記導電部の前記軸線方向の長さの半分だけ基端側にずれていてもよい。
【００２４】
本発明の第二の態様によれば、マニピュレータは、上記の位置検出センサと、前記支持部材に対して揺動可能に支持された揺動部材と、を備える。前記線状部材の先端部は、前記揺動部材に取り付けられている。
【発明の効果】
【００２５】
上記各態様に係る位置検出センサによれば、位置検出センサを小型かつ簡単に構成することができ、位置検出センサの外径を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る位置検出センサおよびマニピュレータを備えるマニピュレータシステムを示す全体図である。
【図２】前記マニピュレータシステムのブロック図である。
【図３】前記マニピュレータシステムの内視鏡装置における先端部の斜視図である。
【図４】前記内視鏡装置のマニピュレータの内部構成を示す一部を破断した斜視図である。
【図５】前記マニピュレータの位置検出センサの側面の断面図である。
【図６】前記位置検出センサ、第一の検出部、および第二の検出部の等価回路を示す図である。
【図７】前記位置検出センサの接触部材に対する導電リングおよび絶縁リングの位置の関係を示す模式図である。
【図８】前記位置検出センサの接触部材に対する導電リングおよび絶縁リングの位置の関係を示す模式図である。
【図９】前記位置検出センサの接触部材に対する導電リングおよび絶縁リングの位置の関係を示す模式図である。
【図１０】前記位置検出センサの接触部材に対する導電リングおよび絶縁リングの位置の関係を示す模式図である。
【図１１】図７から図１０の状態における各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を示す図である。
【図１２】前記位置検出センサの操作ワイヤを押し込んだときの各スイッチの導通状態／遮断状態が切り替わるタイミングを示す図である。
【図１３】前記位置検出センサの操作ワイヤを引き戻したときの各スイッチの導通状態／遮断状態が切り替わるタイミングを示す図である。
【図１４】前記位置検出センサの製造方法を示す図である。
【図１５】前記位置検出センサの製造方法を示す図である。
【図１６】前記位置検出センサの製造方法を示す図である。
【図１７】前記マニピュレータシステムを用いた手技を説明する図である。
【図１８】本発明の第１実施形態に係る位置検出センサの変形例における位置検出センサの側面の断面図である。
【図１９】本発明の第２実施形態に係る位置検出センサの側面の断面図である。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る位置検出センサの側面の断面図である。
【図２１】前記位置検出センサの接触部材に対する導電リング、第二の導電リング、および絶縁リングの位置の関係を示す模式図である。
【図２２】前記位置検出センサの接触部材に対する導電リング、第二の導電リング、および絶縁リングの位置の関係を示す模式図である。
【図２３】前記位置検出センサの導電リングおよび絶縁リングに接触部材が接触する位置を示す模式図である。
【図２４】前記位置検出センサの各位置に対応するスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を説明する図である。
【図２５】本発明の第４実施形態に係る位置検出センサの側面の断面図である。
【図２６】本発明の第５実施形態に係る位置検出センサの要部の斜視図である。
【図２７】導電リングおよび絶縁リングと第一の接触部材との接触状態を説明する図である。
【図２８】本発明の第６実施形態に係るマニピュレータの内部構成を示す一部を破断した斜視図である。
【図２９】前記マニピュレータの位置検出センサの側面の断面図である。
【図３０】前記位置検出センサの要部の斜視図である。
【図３１】図３０中の切断線Ａ１−Ａ１の断面図である。
【図３２】本発明の第６実施形態に係る位置検出センサの変形例における位置検出センサの一部を破断した斜視図である。
【図３３】本発明の第７実施形態に係る位置検出センサおよびマニピュレータを備えるマニピュレータシステムの要部を透過させた斜視図である。
【図３４】図３３におけるＡ２方向矢視図である。
【図３５】前記位置検出センサの要部の断面図である。
【図３６】本発明の第７実施形態に係る位置検出センサの変形例における位置検出センサの要部の断面図である。
【図３７】本発明の第７実施形態に係る位置検出センサの変形例における位置検出センサの要部の断面図である。
【図３８】本発明の第７実施形態に係る位置検出センサの変形例における位置検出センサの要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る位置検出センサ、およびマニピュレータを備えるマニピュレータシステムを、図１から図１６を参照しながら説明する。
【００２８】
図１および図２に示すように、マニピュレータシステム１は、スレーブ装置１０と、マスタ装置７０と、制御装置８０とを備えている。スレーブ装置１０には、内視鏡装置１１が設けられている。術者などの操作者Ｏがマスタ装置７０を操作することによって、マスタ装置７０は制御装置８０に操作情報を与える。制御装置８０は、操作情報に従ってスレーブ装置１０を制御する。
【００２９】
スレーブ装置１０は、図１に示すように、手術台１２と、多関節ロボット１３と、前述の内視鏡装置１１とを有している。手術台１２には、患者Ｐが載置されている。多関節ロボット１３は、手術台１２の近傍に配置されている。内視鏡装置１１は、多関節ロボット１３に取り付けられている。
【００３０】
多関節ロボット１３は、ベース１３ａに基端部が固定された腕部１３ｂを有する公知の構成を有している。腕部１３ｂは、いわゆる多関節構造を有している。腕部１３ｂは、マスタ装置７０から出力される操作情報に従って動作する。
【００３１】
内視鏡装置１１は、図３に示すように、長尺かつ軟性の内視鏡挿入部１６を有している。内視鏡挿入部１６の先端部には、湾曲操作可能な内視鏡湾曲部１６ｂが設けられている。
【００３２】
内視鏡挿入部１６の先端面１６ａには、ＬＥＤを有する照明ユニット１７と、ＣＣＤなどを有する撮像ユニット１８と、本実施形態に係る一対のマニピュレータ１９Ａ、１９Ｂとが設けられている。マニピュレータ１９Ａ、１９Ｂは、内視鏡挿入部１６の径方向に並べて配置されている。
【００３３】
照明ユニット１７は、後述する電源９０から電力を供給されることで、内視鏡挿入部１６の前方を照明する。撮像ユニット１８は、観察対象などの像から画像を取得し、この画像を信号に変換して制御装置８０に出力する。
【００３４】
本実施形態では、マニピュレータ１９Ａおよびマニピュレータ１９Ｂの構成は内視鏡挿入部１６の中心軸線に対して対称である。このため、マニピュレータ１９Ａの構成については数字に英字「Ａ」を付加し、マニピュレータ１９Ｂの構成については同一の数字に英字「Ｂ」を付加することで示す。これにより、重複する説明を省略する。
【００３５】
マニピュレータ１９Ａは、図３および図４に示すように、先端硬質部２２Ａと、湾曲部２３Ａと、湾曲量検出部２４Ａとを有している。先端硬質部２２Ａは、マニピュレータ１９Ａの先端部に設けられている。湾曲部２３Ａは、先端硬質部２２Ａの基端側に設けられて湾曲操作可能に構成されている。湾曲量検出部２４Ａは、湾曲部２３Ａの基端側に設けられ湾曲部２３Ａの湾曲量を検出するように構成されている。図４においては、後述する被覆チューブ５７Ａは示していない。マニピュレータ１９Ａは、一般的には後述する位置検出センサ３４Ａを４つ有していて、湾曲部２３Ａの周方向に等角度ごとに規定される４方向に湾曲部２３Ａを湾曲させることができる。しかし、以下では、説明を容易にするために位置検出センサ３４Ａを２つ有する例で説明する。
【００３６】
先端硬質部２２Ａは、ステンレス鋼などで管状に形成された硬質部本体２６Ａを有している。硬質部本体２６Ａは、詳細には図示しないが、その長手方向の中央部がマニピュレータ１９Ｂから離間するように湾曲した形状に形成されている。
【００３７】
湾曲部２３Ａは、先リング（揺動部材）２８Ａと、複数の湾曲駒２９Ａと、基リング３０Ａとを備えている。先リング２８Ａは、硬質部本体２６Ａの基端部に固定されている。複数の湾曲駒２９Ａは、先リング２８Ａに対して径方向に対向する２カ所で先リング２８Ａの壁部に揺動可能に支持されている。基リング３０Ａは、複数の湾曲駒２９Ａのうちの最も基端側の湾曲駒２９Ａに対して径方向に対向する２カ所で揺動可能に支持されている。複数の湾曲駒２９Ａのうち最も先端側の湾曲駒２９Ａ以外の湾曲駒２９Ａは、自身の先端側の湾曲駒２９Ａに対して揺動可能に支持されている。湾曲駒２９Ａ、基リング３０Ａの内周面には、ガイド管３１Ａがそれぞれ設けられている。
【００３８】
湾曲量検出部２４Ａは、樹脂などの絶縁性を有する材料で形成されたリング状部材３２Ａを有している。リング状部材３２Ａの壁部には、一対の貫通孔３３Ａが形成されている。一対の貫通孔３３Ａには、本実施形態に係る位置検出センサ３４Ａがそれぞれ挿通されている。リング状部材３２Ａは、不図示の固定部材を介して前述の基リング３０Ａに固定されている。すなわち、リング状部材３２Ａに対して先リング２８Ａ、湾曲駒２９Ａが揺動可能に支持されている。
【００３９】
位置検出センサ３４Ａは、図５に示すように、操作ワイヤ（線状部材）３５Ａと、複数の導電リング（導電部）３６Ａおよび絶縁リング（絶縁部）３７Ａと、支持部材３８Ａと、第一の接触プローブ３９Ａと、第二の接触プローブ４０Ａとを備えている。複数の導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａは、操作ワイヤ３５Ａの外周面に設けられている。支持部材３８Ａは、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａに取り付けられている。第一の接触プローブ３９Ａおよび第二の接触プローブ４０Ａは、支持部材３８Ａに取り付けられている。
【００４０】
操作ワイヤ３５Ａは、ステンレス鋼などの金属で形成された単線、または、素線を撚り合わせた撚り線で構成されている。操作ワイヤ３５Ａの外周面は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの電気的な絶縁性を有する被覆材４２Ａで覆われている。操作ワイヤ３５Ａの先端部は、図４に示す前述の先リング２８Ａに固定されている。操作ワイヤ３５Ａは、ガイド管３１Ａ内に挿通され、ガイド管３１Ａに支持されている。
【００４１】
導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａは、図５に示すように互いに外径および内径の等しい環状に形成されている。すなわち、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａは、軸線Ｃ１に対して回転対称な形状に形成されている。導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａの、操作ワイヤ３５Ａの軸線Ｃ１方向の長さ（幅）は互いにおおむね等しく設定されている（互いに等しく設定されていることも含む。）。すなわち、導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａの軸線Ｃ１方向の長さは一定の長さ（ピッチ）Ｌに設定されている。導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａの長さについては、後で詳しく説明する。
【００４２】
導電リング３６Ａは、ステンレス鋼などの導電性を有する材料で形成されている。絶縁リング３７Ａは、樹脂などの電気的な絶縁性を有する材料で形成されている。軸線Ｃ１方向に隣り合う導電リング３６Ａの間に絶縁リング３７Ａを配置することで、導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａが軸線Ｃ１方向に隙間無く交互に並べて配置されている。導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａは、操作ワイヤ３５Ａの全周にわたり設けられている。
【００４３】
複数の導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａと、被覆材４２Ａとの間には、接続管（管状部材）４３Ａが設けられている。すなわち、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａには、接続管４３Ａが挿通されている。接続管４３Ａは、ステンレス鋼などの導電性を有する材料で形成されている。操作ワイヤ３５Ａが挿通された状態で、接続管４３Ａは、被覆材４２Ａに接着やカシメなどで固定されている。複数の導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａのうち軸線Ｃ１方向の両端に位置するリング（以下、「両端に位置するリング３６Ａ、３７Ａ」と称する。）は、接続管４３Ａに導電性の接着材４７Ａなどにより固定されている。これにより、導電リング３６Ａと接続管４３Ａとが電気的に接続された状態で、導電リング３６Ａと接続管４３Ａとを固定している。両端に位置するリング３６Ａ、３７Ａ以外の導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａ（以下、「中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａ」と称する。）と接続管４３Ａとの間には、パテなどの導電性の充填部材４８Ａが設けられている。すなわち、中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａは接続管４３Ａに固定されておらず、接続管４３Ａに挿通されるとともに両端に位置するリング３６Ａ、３７Ａに挟まれている。この状態で、中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａは、接続管４３Ａに対して移動可能に保持されている。
【００４４】
支持部材３８Ａは、筒状に形成されている。支持部材３８Ａの外径は、リング状部材３２Ａの貫通孔３３Ａの内径よりもわずかに小さく設定されている。支持部材３８Ａの内径（筒孔４５Ａの径）は、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの外径よりもわずかに大きく設定されている。支持部材３８Ａには、支持部材３８Ａを径方向に貫通するとともに支持部材３８Ａの筒孔４５Ａに交差する透孔４６Ａが形成されている。支持部材３８Ａは、セラミックスなどの絶縁性および耐熱性を有する材料で形成されることが好ましい。
【００４５】
支持部材３８Ａは、リング状部材３２Ａの貫通孔３３Ａに挿通された状態で、リング状部材３２Ａに不図示の接着剤などで固定されている。支持部材３８Ａの筒孔４５Ａには、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａが設けられた操作ワイヤ３５Ａが挿通されている。
【００４６】
このように構成された導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａは、支持部材３８Ａに対して軸線Ｃ１方向に進退可能である。
【００４７】
第一の接触プローブ３９Ａは、第一の接触部材（接触部材）４９Ａと、板バネ（付勢部材）５０Ａとを有している。第一の接触部材４９Ａは、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの径方向外側に配されて、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの外周面と点状に接触可能に構成されている。板バネ５０Ａは、第一の接触部材４９Ａを導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの外周面側に付勢している。
【００４８】
第一の接触部材４９Ａは、ステンレス鋼などの導電性を有する材料で球状に形成されている。ここで言う点状とは、数学的な意味での点ではなく、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの外周面と第一の接触部材４９Ａとが接触する部分の軸線Ｃ１方向の長さが、導電リング３６Ａや絶縁リング３７Ａの軸線Ｃ１方向の長さに比べて充分に短いことを意味する。具体的には、この接触する部分の軸線Ｃ１方向の長さは、導電リング３６Ａや絶縁リング３７Ａの軸線Ｃ１方向の長さＬに比べて、１０００分の１以上１０分の１以下であることが好ましい。第一の接触部材４９Ａは、透孔４６Ａ内における操作ワイヤ３５Ａよりもリング状部材３２Ａの内周面側に配置されている。
【００４９】
板バネ５０Ａは、一端側が支持部材３８Ａの外周面に取り付けられるとともに、他端側が第一の接触部材４９Ａに取り付けられている。板バネ５０Ａは、第一の接触部材４９Ａと同一の材料で形成されていて、第一の接触部材４９Ａと一体に形成されていることが好ましい。板バネ５０Ａは、第一の接触部材４９Ａから基端側に延びている。第一の接触部材４９Ａは、板バネ５０Ａにより、導電リング３６Ａまたは絶縁リング３７Ａの外周面に接触した状態で保持されている。
【００５０】
図２および図５に示すように、第一の接触プローブ３９Ａの板バネ５０Ａには、配線５１Ａが接続されている。接続管４３Ａには、配線５２Ａが接続されている。配線５１Ａおよび配線５２Ａは、制御装置８０に接続されている。
【００５１】
第二の接触プローブ４０Ａは、第一の接触プローブ３９Ａと同様に構成されている。具体的には、図５に示すように、第二の接触プローブ４０Ａが備える第二の接触部材（接触部材）５４Ａ、板バネ（付勢部材）５５Ａは、第一の接触プローブ３９Ａの第一の接触部材４９Ａ、板バネ５０Ａと同一の構成を有している。ただし、第二の接触部材５４Ａが導電リング３６Ａまたは絶縁リング３７Ａに接触する位置Ｔ２は、第一の接触部材４９Ａが導電リング３６Ａまたは絶縁リング３７Ａに接触する位置Ｔ１よりも、長さＬの半分だけ基端側にずれている。
【００５２】
図２および図５に示すように、第二の接触プローブ４０Ａの板バネ５５Ａに接続された配線５６Ａは、制御装置８０に接続されている。
【００５３】
このように構成された位置検出センサ３４Ａでは、支持部材３８Ａに対して操作ワイヤ３５Ａを先端側に移動させた（押し込んだ）り基端側に移動させた（引き戻した）りすると、支持部材３８Ａに対して中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａが先端側または基端側に突出する。中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａは接続管４３Ａに固定されていない。このため、この状態における中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａが設けられた部分を容易に湾曲させることができる。
【００５４】
中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａが支持部材３８Ａから突出するまで移動しない場合や、中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａが設けられた部分を湾曲させない場合などには、中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａを接続管４３Ａに固定してもよい。
【００５５】
リング状部材３２Ａと位置検出センサ３４Ａの支持部材３８Ａとが別の部材であり、リング状部材３２Ａに支持部材３８Ａが固定されている。この構成により、マニピュレータ１９Ａに位置検出センサ３４Ａを容易に取り付けることができる。
【００５６】
硬質部本体２６Ａ、先リング２８Ａ、湾曲駒２９Ａ、基リング３０Ａは、図３に示す被覆チューブ５７Ａで覆われている。
【００５７】
マニピュレータ１９Ａ内には、硬質部本体２６Ａの管路、先リング２８Ａの内部空間、湾曲駒２９Ａの内部空間、基リング３０Ａの内部空間、および支持部材３８Ａの筒孔により、図３に示すチャンネル５９Ａが構成されている。
【００５８】
マニピュレータ１９Ａに設けられた一対の操作ワイヤ３５Ａの基端部には、湾曲モータ６０Ａ（図２参照）がそれぞれ接続されている。対になる湾曲モータ６０Ａの一方が操作ワイヤ３５Ａを引き戻すことで、マニピュレータ１９Ａの湾曲部２３Ａを所望の方向に湾曲させることができる。
【００５９】
チャンネル５９Ａは、鉗子Ｄ１０などの公知の処置具が挿通可能に構成されている。鉗子Ｄ１０は、先端部に設けられた一対の鉗子片Ｄ１１を互いに離間、および接近させる開閉操作が可能に構成されている。鉗子Ｄ１０は、チャンネル５９Ａ内で進退可能であるとともに、自身の軸線周りに回転可能に構成されている。マスタ装置７０の操作によって、鉗子Ｄ１０における一対の鉗子片Ｄ１１の開閉、進退、回転の操作が可能である。
【００６０】
マスタ装置７０は、図１および図２に示すように、一対のマスタアーム７１と、切替えスイッチ７２と、表示部７３とを備えている。一対のマスタアーム７１は、操作者Ｏによって動かされる。切替えスイッチ７２は、マスタアーム７１で操作する対象を切り替える。表示部７３は、内視鏡装置１１の撮像ユニット１８で取得した画像などを表示する。
【００６１】
マスタアーム７１は、多関節ロボット１３の腕部１３ｂ、内視鏡挿入部１６、およびマニピュレータ１９Ａ、１９Ｂ（以下、「マニピュレータ１９Ａなど」と称する。）を操作するために設けられた操作部である。一対のマスタアーム７１は、操作者Ｏの右手と左手とに対応している。マスタアーム７１は、多関節構造を有するマニピュレータ１９Ａなどを制御するために多関節構造を有している。
【００６２】
マスタアーム７１の基端部は、支持台７４に取り付けられている。マスタアーム７１において操作者Ｏ側に位置する先端部には、鉗子Ｄ１０の一対の鉗子片Ｄ１１を開閉操作するための開閉操作部７１ａ（図２参照）が設けられている。一対のマスタアーム７１および開閉操作部７１ａは、操作されたときに制御装置８０に操作情報を出力する。
【００６３】
切替えスイッチ７２は、マスタアーム７１で操作する対象をマニピュレータ１９Ａなどの間で切り替える。切替えスイッチ７２は、マニピュレータ１９Ａなどから選択した１つまたは２つを、選択情報として出力する。
【００６４】
表示部７３は、内視鏡装置１１の撮像ユニット１８によって取得された画像を表示することができる。内視鏡装置１１を患者Ｐの体内に挿入したときには、表示部７３には、対象組織とともに、マニピュレータ１９Ａ、１９Ｂや鉗子Ｄ１０が表示される。本実施形態では、一例として、表示部７３は、支持台７４の上端部に設けられている。
【００６５】
制御装置８０は、図２に示すように、マスタ制御部８２と、第一の検出部８３、８４と、第二の検出部８５、８６と、スレーブ制御部８７と、画像処理部８８と、電源９０とを有している。マスタ制御部８２、第一の検出部８３、８４、第二の検出部８５、８６、スレーブ制御部８７、および画像処理部８８は、それぞれバス８１に接続されている。
【００６６】
バス８１には、多関節ロボット１３の腕部１３ｂ、内視鏡装置１１の内視鏡挿入部１６、撮像ユニット１８、マニピュレータ１９Ａ、１９Ｂ、マスタ装置７０のマスタアーム７１、開閉操作部７１ａ、切替えスイッチ７２、および表示部７３が接続されている。
【００６７】
マスタ制御部８２、第一の検出部８３、８４、第二の検出部８５、８６、スレーブ制御部８７、および画像処理部８８は、それぞれが演算素子、メモリー、および制御プログラムなどで構成されている。
【００６８】
マスタ制御部８２は、マニピュレータ１９Ａなどのうち切替えスイッチ７２から出力された選択情報に対応する装置に対して、マスタアーム７１から出力される操作情報に従ってマニピュレータ１９Ａなどの先端の位置及び姿勢の指令値を算出する。マスタ制御部８２は、この算出した指令値をスレーブ制御部８７に出力する。
【００６９】
第一の検出部８３は、電圧発生部および抵抗（図６参照。）を備えている。第一の検出部８３には、配線５１Ａ、５２Ａが接続されている。第一の検出部８３は、マニピュレータ１９Ａの第一の接触プローブ３９Ａと接続管４３Ａとの間に電流が流れたときに抵抗の両端間に生じる電位差を測定する。これにより、第一の検出部８３は、第一の接触プローブ３９Ａと接続管４３Ａとが電気的に接続された導通状態（ＯＮ）か、第一の接触プローブ３９Ａと接続管４３Ａとが電気的に絶縁された遮断状態（ＯＦＦ）かを検出することができる。第一の接触プローブ３９Ａの第一の接触部材４９Ａと導電リング３６Ａとが接触しているときは、第一の検出部８３は導通状態を検出する。第一の接触部材４９Ａと導電リング３６Ａとが接触していないときは、第一の検出部８３は遮断状態を検出する。
【００７０】
スレーブ制御部８７のメモリーには、前述の導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの長さＬの値などが記憶されている。
【００７１】
第二の検出部８５は、第一の検出部８３と同様に構成されている。第二の検出部８５には、配線５６Ａ、５２Ａが接続されている。
【００７２】
このように構成されたマニピュレータシステム１の位置検出センサ３４Ａと、第一の検出部８３と、および第二の検出部８５との関係は、図６に示す等価回路で表される。第一の接触プローブ３９Ａ、導電リング３６Ａ、および絶縁リング３７ＡでスイッチＳ１を構成する。第二の接触プローブ４０Ａ、導電リング３６Ａ、および絶縁リング３７ＡでスイッチＳ２を構成する。
【００７３】
第一の接触プローブ３９Ａと導電リング３６Ａとが接触してスイッチＳ１が導通状態になったときに、第一の検出部８３に設けられた電圧発生部Ｇ１により抵抗Ｒ１の両端間に電位差Ｖ１が生じる。この電位差Ｖ１がメモリーに記憶された閾値を超えたか否かを判断することで、スイッチＳ１が導通状態になったことが検出される。スイッチＳ２についても、同様に、第二の検出部８５に設けられた電圧発生部Ｇ２により抵抗Ｒ２の両端間に電位差Ｖ２が生じることで、スイッチＳ２が導通状態になったことが検出される。
【００７４】
支持部材３８Ａに対して操作ワイヤ３５Ａを一定速度で押し込んだときには、図７の状態Ａから、図８の状態Ｂ、図９の状態Ｃ、そして図１０の状態Ｄに示すように、接触部材４９Ａ、５４Ａに対するリング３６Ａ、３７Ａの位置が順に変化する。状態Ａから状態ＤにおけるスイッチＳ１、Ｓ２のＯＮ／ＯＦＦの状態を図１１に示す。図７の状態ＡでともにＯＦＦであったスイッチＳ１、Ｓ２は、操作ワイヤ３５Ａを押し込んで図８の状態Ｂになったときに、スイッチＳ２がＯＮになる。操作ワイヤ３５Ａをさらに押し込んで図９の状態Ｃになったときに、スイッチＳ１がＯＮになる。操作ワイヤ３５Ａをさらに押し込んで図１０の状態Ｄになったときに、スイッチＳ２がＯＦＦになる。操作ワイヤ３５Ａをさらに押し込んで図７の状態Ａになったときに、スイッチＳ１がＯＦＦになる。
【００７５】
支持部材３８Ａに対して操作ワイヤ３５Ａを先端側に一定速度で押し込んだときには、図１２に示すようにスイッチＳ１、Ｓ２の導通状態（ＯＮ）／遮断状態（ＯＦＦ）が経過時間に対して切り替わる。第一の接触部材４９Ａが接触する位置Ｔ１が、１組の導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａを軸線Ｃ１方向に通過するのに要する時間を周期Ｑとする。このとき、スイッチＳ２が導通状態／遮断状態を切り替えるタイミングに対して周期Ｑの４分の１分遅れて、スイッチＳ１の導通状態／遮断状態が切り替わる。このように、操作ワイヤ３５Ａを押し込んだときには、周期Ｑ内で行われる状態Ａから状態Ｄへの変化が、繰り返し行われる。
【００７６】
一方で、支持部材３８Ａに対して操作ワイヤ３５Ａを引き戻したときには、状態Ｄ、状態Ｃ、状態Ｂ、状態Ａの順に繰り返し変化する。図１３に示すようにスイッチＳ１、Ｓ２の導通状態／遮断状態が経過時間に対して切り替わる。すなわち、スイッチＳ２が導通状態／遮断状態を切り替えるタイミングに対して周期Ｑの４分の１分進んで、スイッチＳ１の導通状態／遮断状態が切り替わる。このように、操作ワイヤ３５Ａを一定速度で押し込んだときと引き戻したときとでは、スイッチＳ１、Ｓ２のＯＮ／ＯＦＦの信号の切替わり方が異なる。
【００７７】
例えば、操作ワイヤ３５Ａを押し込んでいることが分かっているときには、スイッチＳ１がＯＮになった回数に、長さＬの２倍を乗じることで、操作ワイヤ３５Ａが押し込まれた長さを算出することができる。これは、操作ワイヤ３５Ａを引き戻した時も同様である。
【００７８】
操作ワイヤ３５Ａを押し込んだり引き戻したりすることで、湾曲部２３Ａが湾曲する。支持部材３８Ａに対する操作ワイヤ３５Ａの軸線Ｃ１方向の位置と湾曲部２３Ａの湾曲量とは１対１に対応している。
【００７９】
第一の検出部８３および第二の検出部８５は、マニピュレータ１９ＡのスイッチＳ１、Ｓ２についての導通状態／遮断状態を表す信号をスレーブ制御部８７に出力する。
【００８０】
第一の検出部８４および第二の検出部８６は、マニピュレータ１９Ｂ用として第一の検出部８３および第二の検出部８５にそれぞれ対応して設けられている。第一の検出部８４および第二の検出部８６は、マニピュレータ１９ＢのスイッチＳ１、Ｓ２についての導通状態／遮断状態を表す信号をスレーブ制御部８７に出力する。
【００８１】
スレーブ制御部８７は、マニピュレータ１９Ａについての第一の検出部８３および第二の検出部８５から出力された信号におけるスイッチＳ１、Ｓ２間の切り替えタイミングのずれから、操作ワイヤ３５Ａが押し込まれているか引き戻されているかを検出する。スレーブ制御部８７は、前述のように導通状態になった回数をカウントして処理することで、支持部材３８Ａに対する操作ワイヤ３５Ａの軸線Ｃ１方向の位置を算出する。
【００８２】
スレーブ制御部８７のメモリーには、操作ワイヤ３５Ａの位置と湾曲部２３Ａの湾曲量との対応関係を示すテーブルが予め記憶されている。スレーブ制御部８７の演算素子は、このテーブルから湾曲部２３Ａの湾曲量を算出し表示部７３に出力する。マニピュレータ１９Ｂについても同様に、湾曲部２３Ｂの湾曲量が算出され、表示部７３に出力される。出力された各マニピュレータ１９Ａ、１９Ｂの湾曲量は、表示部７３に表示される。
【００８３】
スレーブ制御部８７は、マスタ制御部８２で算出された位置及び姿勢の指令値、および、切替えスイッチ７２から出力された選択情報に基づいて、マニピュレータ１９Ａなどの先端の位置及び姿勢の指令値に一致させるために必要なマニピュレータ１９Ａなどの関節の駆動量を、逆運動学計算によって算出する。スレーブ制御部８７は、算出結果に基づいて、マニピュレータ１９Ａなどを駆動させる。スレーブ制御部８７は、マニピュレータ１９Ａ、１９Ｂを駆動させるときには、湾曲モータ６０Ａ、６０Ｂにより操作ワイヤ３５Ａ、３５Ｂを操作して湾曲部２３Ａ、２３Ｂを湾曲させる。
【００８４】
画像処理部８８は、撮像ユニット１８から出力された画像信号を、適宜変換して表示部７３に出力する。
【００８５】
電源９０は、外部から入力された電力を、スレーブ装置１０、マスタ装置７０、マスタ制御部８２などに供給する。
【００８６】
本実施形態では、一例として、制御装置８０は図１に示すように支持台７４に設けられている。
【００８７】
以上のように構成されたマニピュレータシステム１における位置検出センサ３４Ａの製造方法について説明する。ここでは、位置検出センサ３４Ａのうち、特に操作ワイヤ３５Ａに接続管４３Ａ、導電リング３６Ａ、および絶縁リング３７Ａを取り付ける工程について説明する。
【００８８】
図１４に示すように、接続管４３Ａ、複数の導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａ、および操作ワイヤ３５Ａを用意する。この操作ワイヤ３５Ａには、予め公知の方法により被覆材４２Ａがコーティングされている。
【００８９】
図１５に示すように、接続管４３Ａに操作ワイヤ３５Ａを挿通し、被覆材４２Ａ上に接続管４３Ａを接着やカシメなどで固定する。接続管４３Ａに、中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａを交互に挿通する。このとき、リング３６Ａ、３７Ａと接続管４３Ａとの間に充填部材４８Ａを設ける。
【００９０】
図１６に示すように、両端に位置するリング３６Ａ、３７Ａを接続管４３Ａに挿通する。リング３６Ａ、３７Ａと接続管４３Ａとを接着材４７Ａで固定する。
【００９１】
次に、以上のように構成されたマニピュレータシステム１を用いた手技について、位置検出センサ３４Ａの動作に重点をおいて説明する。以下では、胃壁に形成された対象組織を処置する場合を説明する。ターゲット部位は、これに限定されず、たとえば、食道、十二指腸、小腸、大腸、子宮、膀胱などの管腔器官でもよい。
【００９２】
介助者は、図１に示すように手術台１２上に患者Ｐを寝かせる。介助者は、患者Ｐに消毒、麻酔などの適切な処理を行う。マニピュレータシステム１を起動すると、電源９０からスレーブ装置１０、マスタ装置７０、マスタ制御部８２などに電力が供給される。
【００９３】
電源９０から照明ユニット１７に電力を供給することで、内視鏡挿入部１６の前方を照明する。操作者Ｏは、撮像ユニット１８で取得された内視鏡挿入部１６の前方の画像を表示部７３で確認する。
【００９４】
操作者Ｏは、マニピュレータ１９Ａ、１９Ｂの先端から鉗子Ｄ１０が突出しないように、鉗子Ｄ１０を配置する。操作者Ｏは、切替えスイッチ７２を切替えて、マスタアーム７１によってマニピュレータ１９Ａ、１９Ｂが操作可能な状態にする。操作者Ｏは、マスタアーム７１を操作して、湾曲モータ６０Ａ、６０Ｂにより操作ワイヤ３５Ａ、３５Ｂを操作し、図３に示すように、湾曲部２３Ａ、２３Ｂを湾曲させない、マニピュレータ１９Ａ、１９Ｂ全体としての幅が狭い状態にする。
【００９５】
このとき、例えば、マニピュレータ１９Ａについて、前述のように第一の検出部８３および第二の検出部８５によって、スイッチＳ１、Ｓ２の導通状態／遮断状態が検出される。この信号がスレーブ制御部８７に出力される。
【００９６】
導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａは軸線Ｃ１に対して回転対称に形成されている。このため、第一の接触部材４９Ａに対してリング３６Ａ、３７Ａが軸線Ｃ１周りに回動しても、スイッチＳ１の導通状態／遮断状態の検出結果に影響は無い。
【００９７】
この信号はスレーブ制御部８７で処理される。表示部７３に湾曲部２３Ａ、２３Ｂの湾曲量が表示される。操作者Ｏは、表示部７３を確認しつつ、湾曲部２３Ａ、２３Ｂが直線状態になったとき（湾曲量が０になったとき）に湾曲モータ６０Ａ、６０Ｂの駆動を停止させる。
【００９８】
操作者Ｏは、切替えスイッチ７２を切替えて、マスタアーム７１によって多関節ロボット１３の腕部１３ｂと内視鏡挿入部１６とが操作可能な状態にする。操作者Ｏは、マスタアーム７１を操作して腕部１３ｂを駆動する。操作者Ｏは、内視鏡装置１１の内視鏡挿入部１６を患者Ｐの口Ｐ１を通して胃まで導入する。操作者Ｏは、内視鏡湾曲部１６ｂを適宜湾曲させながら、図１７に示すように、内視鏡挿入部１６の先端面１６ａを胃壁Ｐ２に形成された対象組織Ｐ３に対向させ、この内視鏡挿入部１６の位置を保持する。
【００９９】
操作者Ｏは、マニピュレータ１９Ａ、１９Ｂの先端から鉗子Ｄ１０を突出させる。操作者Ｏは、切替えスイッチ７２を切替えて、マスタアーム７１によってマニピュレータ１９Ａ、１９Ｂが操作可能な状態にする。操作者Ｏは、マスタアーム７１を操作して、湾曲部２３Ａ、２３Ｂを湾曲させ、撮像ユニット１８の前方の視野Ｆ内で一対の鉗子Ｄ１０がほぼ向かい合うように配置された、いわゆるトライアンギュレーションの配置にする。
【０１００】
この後で、操作者Ｏは、鉗子Ｄ１０などにより対象組織Ｐ３に対して適切な処置を行い、一連の手技を終了する。
【０１０１】
本実施形態に係る位置検出センサ３４Ａおよびマニピュレータ１９Ａによれば、板バネ５０Ａにより、第一の接触部材４９Ａが導電リング３６Ａまたは絶縁リング３７Ａに接触した状態が保持される。導電リング３６Ａと第一の接触部材４９Ａとの間の導通状態／遮断状態を検出することで、軸線Ｃ１方向における第一の接触部材４９Ａと操作ワイヤ３５Ａとの相対的な位置を検出することができる。
【０１０２】
導電リング３６Ａと第一の接触部材４９Ａとが導通状態にあるときには、操作ワイヤ３５Ａと第一の接触部材４９Ａとは、導電リング３６Ａと第一の接触部材４９Ａとが接触している位置にあることが検出される。一方で、導電リング３６Ａと第一の接触部材４９Ａとが遮断状態にあるときには、操作ワイヤ３５Ａと第一の接触部材４９Ａとは、導電リング３６Ａと第一の接触部材４９Ａとが接触していなく、絶縁リング３７Ａと第一の接触部材４９Ａとが接触している位置にあることが検出される。
【０１０３】
このように、導電リング３６Ａと第一の接触部材４９Ａとの間の導通状態／遮断状態を検出することで、導電リング３６Ａが設けられた操作ワイヤ３５Ａと第一の接触部材４９Ａとの軸線Ｃ１方向の位置が検出される。操作ワイヤ３５Ａの軸線Ｃ１方向の位置と湾曲部２３Ａの湾曲量とは１対１の対応関係にある。このため、検出された操作ワイヤ３５Ａの位置から湾曲部２３Ａの湾曲量が検出される。
【０１０４】
湾曲部２３Ａの湾曲操作に必要な操作ワイヤ３５Ａに、導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａ、支持部材３８Ａ、および第一の接触プローブ３９Ａを備えるだけで、位置検出センサ３４Ａを小型かつ簡単に構成することができる。特に、導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａ、支持部材３８Ａ、および第一の接触プローブ３９Ａよりも先端側は操作ワイヤ３５Ａだけで構成されている。この構成により、位置検出センサ３４Ａの外径を低減させることができる。
【０１０５】
導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａは、操作ワイヤ３５Ａの全周にわたり設けられている。このため、操作ワイヤ３５Ａが軸線Ｃ１周りに回動してもスイッチＳ１、Ｓ２についての導通状態／遮断状態を確実に検出することができる。
【０１０６】
位置検出センサ３４Ａは、軸線Ｃ１方向に並べて配置された複数の導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａを備えている。操作ワイヤ３５Ａを押し込んだときに導通状態になった回数を算出し、この回数に対応させて操作ワイヤ３５Ａの位置を求めることで、操作ワイヤ３５Ａの軸線Ｃ１方向の位置を精度良く検出することができる。
【０１０７】
各導電リング３６Ａに電気的に接続された接続管４３Ａを備えることで、各導電リング３６Ａの導通状態を接続管４３Ａに第一の検出部８３および第二の検出部８５を接続することで容易に検出することができる。
【０１０８】
操作ワイヤ３５Ａを絶縁性の被覆材４２Ａで覆うことで、操作ワイヤ３５Ａに外部の電磁気的なノイズが伝わることを抑制することができる。
【０１０９】
第二の接触部材５４Ａが接触する位置Ｔ２は、第一の接触部材４９Ａが接触する位置Ｔ１よりも長さＬの半分だけ基端側にずれている。これにより、スイッチＳ１、Ｓ２についての導通状態／遮断状態を表す信号を比較することで、操作ワイヤ３５Ａが押し込まれているか、引き戻されているかを検出することができる。
【０１１０】
マニピュレータ１９Ａは、位置検出センサ３４Ａを備えることで、湾曲部２３Ａの外径を低減させることができる。
【０１１１】
本実施形態では、図１８に示すように、位置検出センサ３４Ａに被覆材４２Ａを備えなくてもよい。この場合、操作ワイヤ３５Ａと接続管４３Ａとが、導電性の接着材やカシメなどにより電気的に接続される。配線５２Ａの先端は、操作ワイヤ３５Ａに接続される。
【０１１２】
このように構成された位置検出センサ３４Ａによれば、接続管４３Ａを、操作ワイヤ３５Ａを介して第一の検出部８３および第二の検出部８５に電気的に接続することができる。このため、配線５２Ａの長さを短くし、位置検出センサ３４Ａの製造コストを低減させることができる。
【０１１３】
本変形例では、操作ワイヤ３５Ａにおける接続管４３Ａが設けられていない部分や、配線５２Ａが接続されていない部分に被覆材４２Ａを設けてもよい。
【０１１４】
本実施形態では、第二の接触部材５４Ａが接触する位置Ｔ２は、第一の接触部材４９Ａが接触する位置Ｔ１よりも、長さＬの半分だけ基端側にずれている。しかし、この位置Ｔ２は、位置Ｔ１よりも長さＬの半分だけ先端側にずれていてもよい。
【０１１５】
本実施形態では、位置検出センサ３４Ａは複数の導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａを備えている。しかし、位置検出センサ３４Ａは、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａを少なくとも１つずつ備えていればよい。この場合であっても、導電リング３６Ａと第一の接触部材４９Ａとの導通状態を検出することで、操作ワイヤ３５Ａと第一の接触部材４９Ａとの軸線Ｃ１方向の位置を検出することができる。
【０１１６】
リング状部材３２Ａに、一対の位置検出センサ３４Ａの支持部材３８Ａが固定されている。しかし、一対の支持部材３８Ａを全体としてリング状部材３２Ａと同形状に形成し、これをリング状部材３２Ａに代えて用いてもよい。この場合、接触プローブ３９Ａ、４０Ａは、支持部材（リング状部材）に取り付けられる。
【０１１７】
本実施形態では、操作ワイヤ３５Ａである線状部材を金属で形成している。しかし、線状部材を硬質の樹脂などで形成してもよい。
【０１１８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図１９を参照しながら説明する。本実施形態において前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
【０１１９】
図１９に示すように、本実施形態に係る位置検出センサ１０１Ａは、第１実施形態に係る位置検出センサ３４Ａの接触プローブ３９Ａ、４０Ａに代えて、第一の接触部材（接触部材）１０２Ａと、第二の接触部材（接触部材）１０３Ａと、受け部材１０４Ａ、１０５Ａと、シート部材（付勢部材）１０６Ａ、１０７Ａとを備えている。受け部材１０４Ａ、１０５Ａは、接触部材１０２Ａ、１０３Ａを支持している。シート部材１０６Ａ、１０７Ａは、接触部材１０２Ａ、１０３Ａを付勢している。
【０１２０】
接触部材１０２Ａ、１０３Ａは、ステンレス鋼などの導電性を有する材料で球状に形成されている。第一の接触部材１０２Ａは、透孔４６Ａ内における操作ワイヤ３５Ａよりもリング状部材３２Ａの内周面側に配置されている。第一の接触部材１０２Ａは、透孔４６Ａ内に配置したときに一部がリング状部材３２Ａの内周面側に突出するように形成されている。一方で、第二の接触部材１０３Ａは、透孔４６Ａ内における操作ワイヤ３５Ａよりもリング状部材３２Ａの外周面側に配置されている。第二の接触部材１０３Ａは、透孔４６Ａ内に配置したときに一部が支持部材３８Ａの外周面側に突出するように形成されている。
【０１２１】
受け部材１０４Ａは、ステンレス鋼などの導電性の材料で、軸線Ｃ１に向けて開口する凹部１１０Ａを有する板状に形成されている。受け部材１０４Ａは、凹部１１０Ａ内に第一の接触部材１０２Ａを回転可能に支持している。受け部材１０５Ａは、受け部材１０４Ａと同一の材料で、軸線Ｃ１に向けて開口する凹部１１１Ａを有する板状に形成されている。受け部材１０５Ａは、凹部１１１Ａ内に第二の接触部材１０３Ａを回転可能に支持している。
【０１２２】
第二の接触部材１０３Ａが導電リング３６Ａまたは絶縁リング３７Ａに接触する位置Ｔ４は、第一の接触部材１０２Ａが導電リング３６Ａまたは絶縁リング３７Ａに接触する位置Ｔ３よりも、長さＬの半分だけ先端側にずれている。
【０１２３】
シート部材１０６Ａ、１０７Ａは、ゴムなどの弾性を有する材料でシート状に形成されている。シート部材１０６Ａの縁部は、支持部材３８Ａの透孔４６Ａの縁部に取り付けられている。シート部材１０６Ａの中央部は、受け部材１０４Ａを介して第一の接触部材１０２Ａを軸線Ｃ１に付勢している。同様に、シート部材１０７Ａの縁部は、支持部材３８Ａの透孔４６Ａの縁部に取り付けられている。シート部材１０７Ａの中央部は、受け部材１０５Ａを介して第二の接触部材１０３Ａを軸線Ｃ１に付勢している。これにより、第一の接触部材１０２Ａと受け部材１０４Ａ、および第二の接触部材１０３Ａと受け部材１０５Ａの接触状態が保持されている。
【０１２４】
本実施形態では、一例として、配線５１Ａ、５６Ａの端部は、受け部材１０４Ａ、１０５Ａにそれぞれ接続されている。
【０１２５】
このように構成された本実施形態に係る位置検出センサ１０１Ａによれば、外径を低減させることができる。
【０１２６】
第一の接触部材１０２Ａは、受け部材１０４Ａの凹部１１０Ａ内で回転可能に支持されている。このため、操作ワイヤ３５Ａを押し込んだり引き戻したりするときの導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａと第一の接触部材１０２Ａとの間の摩擦抵抗を低減させることができる。
【０１２７】
接触部材１０２Ａ、１０３Ａを小さく形成することで、位置検出センサ１０１Ａをさらに小型化することができる。
【０１２８】
シート部材１０６Ａ、１０７Ａにより透孔４６Ａをシールすることができる。
【０１２９】
本実施形態では、位置検出センサ１０１Ａは受け部材１０４Ａを備えなくてもよい。この場合、第一の接触部材１０２Ａに配線５１Ａが接続される。第一の接触部材１０２Ａは、導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａの外周面と摺動する。
【０１３０】
シート部材１０６Ａ、１０７Ａを熱収縮チューブなどで一体に構成してもよい。
【０１３１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について図２０から図２４を参照しながら説明する。本実施形態において前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
【０１３２】
図２０に示すように、本実施形態に係る位置検出センサ１２１Ａは、第１実施形態に係る位置検出センサ３４Ａの各構成に加えて、第二の導電リング（第二の導電部）１２２Ａ、第三の接触プローブ１２３Ａ、および第四の接触プローブ１２４Ａを備えている。第三の接触プローブ１２３Ａの後述する第三の接触部材１２５Ａ、および第四の接触プローブ１２４Ａの後述する第四の接触部材１２９Ａは、接触部材４９Ａ、５４Ａと同様に導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの外周面と点状に接触している。しかし、図２０では、説明の便宜のため、第三の接触プローブ１２３Ａおよび第四の接触プローブ１２４Ａにおける軸線Ｃ１方向以外の位置をずらして示している。
【０１３３】
第二の導電リング１２２Ａは、導電リング３６Ａと外径および内径の等しい環状に形成されている。第二の導電リング１２２Ａの幅は、導電リング３６Ａの幅の２倍に設定されている。本実施形態では、第二の導電リング１２２Ａは、両端に位置するリング３６Ａ、３７Ａに代えて用いられている。第二の導電リング１２２Ａは、中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａを軸線Ｃ１方向に挟むように配置されている。各第二の導電リング１２２Ａは接続管４３Ａに前述の接着材４７Ａにより固定されている。
【０１３４】
第三の接触プローブ１２３Ａおよび第四の接触プローブ１２４Ａは、第一の接触プローブ３９Ａと同一の構成を有している。すなわち、第三の接触プローブ１２３Ａは、第三の接触部材（接触部材）１２５Ａと、板バネ（付勢部材）１２６Ａとを有している。第四の接触プローブ１２４Ａは、第四の接触部材（接触部材）１２９Ａと、板バネ（付勢部材）１３０Ａとを有している。
【０１３５】
本実施形態では、第一の接触プローブ３９Ａの第一の接触部材４９Ａ、第二の接触プローブ４０Ａの第二の接触部材５４Ａ、第三の接触プローブ１２３Ａの第三の接触部材１２５Ａ、および第四の接触プローブ１２４Ａの第四の接触部材１２９Ａは、導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａ、および第二の導電リング１２２Ａ（以下、「導電リング３６Ａなど」と称する。）の外周面とそれぞれ点状に接触可能に構成されている。
【０１３６】
前述のように、第二の接触部材５４Ａが導電リング３６Ａなどに接触する位置Ｔ２は、第一の接触部材４９Ａが導電リング３６Ａなどに接触する位置Ｔ１よりも、長さＬの半分だけ基端側にずれている。第三の接触部材１２５Ａが導電リング３６Ａなどに接触する位置Ｔ６は、第二の接触部材５４Ａが導電リング３６Ａなどに接触する位置Ｔ２よりも、長さＬの半分だけ基端側にずれている。第四の接触部材１２９Ａが導電リング３６Ａなどに接触する位置Ｔ７は、第三の接触部材１２５Ａが導電リング３６Ａなどに接触する位置Ｔ６よりも、長さＬの半分だけ基端側にずれている。
【０１３７】
制御装置８０には、第一の検出部８３と同様に構成された第三の検出部および第四の検出部（不図示）が備えられている。
【０１３８】
第三の接触プローブ１２３Ａの板バネ１２６Ａに接続された配線１２７Ａ、および、接続管４３Ａに接続された配線５２Ａは、第三の検出部に接続されている。第四の接触プローブ１２４Ａの板バネ１３０Ａに接続された配線１３１Ａ、および、接続管４３Ａに接続された配線５２Ａは、第四の検出部に接続されている。
【０１３９】
第一の検出部８３、８４、第二の検出部８５、８６、第三の検出部、および第四の検出部で検出された導通状態／遮断状態を表す信号は、スレーブ制御部８７に出力される。
【０１４０】
図２１に示すように、位置Ｔ１と位置Ｔ７との軸線Ｃ１方向の距離は（３Ｌ／２）の式による値である。これにより、位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ６、Ｔ７がともに第二の導電リング１２２Ａ上にあるときには、接触部材４９Ａ、５４Ａ、１２５Ａ、１２９Ａは全て導通状態になる。リング３６Ａ、３７Ａ、１２２Ａのうち端部に位置する第二の導電リング１２２Ａ上に、位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ６、Ｔ７がともにあること（リミットがＯＮであること）が検出される。このとき、湾曲部２３Ａを湾曲させないように制御してもよい。
【０１４１】
一方で、図２２に示すように、位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ６、Ｔ７のうちの少なくとも１つが第二の導電リング１２２Ａ上にないときには、接触部材４９Ａ、５４Ａ、１２５Ａ、１２９Ａのうちの少なくとも１つが遮断状態になる。
【０１４２】
より詳しく、図２３に示す状態Ａから、操作ワイヤ３５Ａを一定速度で押し込んだ場合で説明する。図２３では、操作ワイヤ３５Ａのリング３６Ａ、３７Ａの位置を固定して、位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ６、Ｔ７を引き戻して示している。
【０１４３】
状態Ａでは、位置Ｔ１、Ｔ２に対応するスイッチがＯＮになり、位置Ｔ６、Ｔ７に対応するスイッチがＯＦＦになる。状態Ａから操作ワイヤ３５Ａを押し込むにしたがって、状態Ｂでは、位置Ｔ２に対応するスイッチがＯＦＦになり、位置Ｔ７に対応するスイッチがＯＮになる。状態Ｃでは、位置Ｔ１に対応するスイッチがＯＮになり、位置Ｔ６に対応するスイッチがＯＮになる。状態Ｄでは、位置Ｔ２に対応するスイッチがＯＮになり、位置Ｔ７に対応するスイッチがＯＦＦになる。状態Ａでは、位置Ｔ１に対応するスイッチがＯＮになり、位置Ｔ６に対応するスイッチがＯＦＦになる。
【０１４４】
図２１に示す状態では、図２４に示すように位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ６、Ｔ７に対応するスイッチが全てＯＮになり、リミットがＯＮであることが検出される。
【０１４５】
ただし、図２４に示すように位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ６、Ｔ７に対応するスイッチのうち、位置Ｔ２、または位置Ｔ６に対応するスイッチだけがＯＦＦになることはない。この場合は、位置検出センサに異常がある（エラー）と判断される。
【０１４６】
このように構成された本実施形態に係る位置検出センサ１２１Ａによれば、外径を低減させることができる。
【０１４７】
接触部材４９Ａ、５４Ａ、１２５Ａ、１２９Ａが全て第二の導電リング１２２Ａに接触している状態を検出することができる。
【０１４８】
本実施形態では、第二の導電リング１２２Ａを、複数の導電リング３６Ａを軸線Ｃ１方向に並べることで構成してもよい。
【０１４９】
本実施形態では、中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａを軸線Ｃ１方向に挟むように第二の導電リング１２２Ａを配置している。しかし、中間部に位置するリング３６Ａ、３７Ａを構成するリング３６Ａ、３７Ａの間に第二の導電リング１２２Ａを配置してもよい。
【０１５０】
第二の導電リング１２２Ａに代えて、第二の導電リング１２２Ａと同一形状の絶縁性の部材を用いてもよい。この場合、位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ６、Ｔ７がともにこの部材上にあるときには、接触部材４９Ａ、５４Ａ、１２５Ａ、１２９Ａは全て遮断状態となる。これにより、接触部材４９Ａ、５４Ａ、１２５Ａ、１２９Ａが全てこの部材に接触している状態を検出することができる。
【０１５１】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について図２５を参照しながら説明する。本実施形態において前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
【０１５２】
図２５に示すように、本実施形態に係る位置検出センサ１３６Ａは、第一の接触プローブ３９Ａおよび第二の接触プローブ４０Ａを２組備えている。一方の第一の接触プローブ３９Ａの第一の接触部材４９Ａが接触する位置Ｔ１と、他方の第一の接触プローブ３９Ａの第一の接触部材４９Ａが接触する位置Ｔ１とは、軸線Ｃ１方向に長さＬの２倍ずれている。第二の接触プローブ４０Ａについても同様に設定されている。
【０１５３】
本実施形態では、制御装置８０は、第一の検出部８３および第二の検出部８５を２組備えている。
【０１５４】
このように構成された本実施形態に係る位置検出センサ１３６Ａによれば、２つの第一の接触プローブ３９Ａの導通状態／遮断状態は互いに等しい。２つの第二の接触プローブ４０Ａについても同様である。これにより、接触プローブ３９Ａ、４０Ａの信号の信頼性を高めることができる。したがって、操作ワイヤ３５Ａの位置をより確実に検出することができ、位置検出センサ１３６Ａの安全性を向上させることができる。
【０１５５】
位置検出センサ１３６Ａが備える接触プローブ３９Ａ、４０Ａの組の数に制限はなく、３組以上備えてもよい。
【０１５６】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について図２６を参照しながら説明する。本実施形態において前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
【０１５７】
図２６に示すように、本実施形態に係る位置検出センサ１４１Ａは、第１実施形態に係る位置検出センサ３４Ａの導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａ、支持部材３８Ａ、および接続管４３Ａに代えて、導電板（導電部）１４２Ａ、絶縁板（絶縁部）１４３Ａ、支持部材１４４Ａ、および保持部材１４５Ａを備えている。
【０１５８】
以下では、まず保持部材１４５Ａについて説明する。保持部材１４５Ａは、筒状に形成されるとともに、その外面に軸線Ｃ１に平行な保持面１４８Ａを有している。より具体的には、軸線Ｃ１方向に見たときに、保持部材１４５Ａの外形はＤ字状に形成されている。保持部材１４５Ａは、導電性を有する材料で形成されていることが好ましい。
【０１５９】
保持部材１４５Ａに軸線Ｃ１方向に形成された貫通孔１４９Ａには、被覆材４２Ａで覆われた操作ワイヤ３５Ａが挿通されている。保持部材１４５Ａは、被覆材４２Ａに接着やカシメなどで固定されている。
【０１６０】
保持面１４８Ａには、前述した平板状の導電板１４２Ａおよび絶縁板１４３Ａが軸線Ｃ１方向に隙間無く交互に並べて配置されている。導電板１４２Ａおよび絶縁板１４３Ａの軸線Ｃ１方向の長さは、前述の長さＬに設定されている。導電板１４２Ａおよび絶縁板１４３Ａは、保持面１４８Ａに導電性の接着材（不図示）などにより固定されている。
【０１６１】
本実施形態では、第一の接触プローブ３９Ａの第一の接触部材４９Ａ、および第二の接触プローブ４０Ａの第二の接触部材５４Ａは、保持面１４８Ａに平行であって軸線Ｃ１方向に直交する直交方向Ｘに位置をずらして配置されている。第二の接触部材５４Ａが導電板１４２Ａまたは絶縁板１４３Ａの外面に接触する位置Ｔ２は、第一の接触部材４９Ａが導電板１４２Ａまたは絶縁板１４３Ａの外面に接触する位置Ｔ１よりも、長さＬの半分だけ基端側にずれている。
【０１６２】
支持部材１４４Ａは、第１実施形態に係る支持部材３８Ａとは貫通孔１５０Ａの形状のみ異なる。貫通孔１５０Ａは、軸線Ｃ１方向に見たときに保持部材１４５Ａの外形よりもわずかに大きなＤ字状に形成されている。すなわち、支持部材１４４Ａの貫通孔１５０Ａに挿通された保持部材１４５Ａは、支持部材１４４Ａに対して、軸線Ｃ１方向には進退可能であるが、操作ワイヤ３５Ａの周方向へ回動することが規制される。
【０１６３】
このように構成された位置検出センサ１４１Ａによっても、前記実施形態に係る位置検出センサ３４Ａと同様の効果を奏することができる。
【０１６４】
本実施形態では、保持面１４８Ａに複数の導電板１４２Ａおよび絶縁板１４３Ａを配置している。しかし、保持面１４８Ａには、導電板１４２Ａおよび絶縁板１４３Ａが少なくとも１つずつ配置されていればよい。
【０１６５】
前記第１実施形態、第３実施形態から第５実施形態では、接触部材は球状に形成されている。しかし、接触部材は、導電リング３６Ａの外周面などと軸線Ｃ１方向において点状に接触可能とされていれば形状は特に限定されない。具体的には、接触部材は、軸線Ｃ１側が導電リング３６Ａに向かって凸となる曲面状に形成されたドーム形状、円柱形状などに形成することができる。
【０１６６】
前記第１実施形態では、第二の接触部材が接触する位置は、第一の接触部材が接触する位置よりも長さＬの半分だけ基端側にずれている。しかし、第１実施形態から第５実施形態において、軸線Ｃ１方向における位置のずれは、０より大きく長さＬより小さければよく、ずれの向きは基端側でもよいし先端側でもよい。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１６７】
導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの、操作ワイヤ３５Ａの軸線Ｃ１方向の長さは互いにおおむね等しく設定されている。以下では、この導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの長さについて詳しく説明する。
【０１６８】
上記実施形態では、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの外周面と第一の接触部材４９Ａとは軸線Ｃ１方向に点状に接触可能とされている。ここで、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの外周面と第一の接触部材４９Ａとが軸線Ｃ１方向に接触している長さをＬ３と定義する。
【０１６９】
操作ワイヤ３５Ａを引き戻す場合を考えると、図２７に示す、導電リング３６Ａの基端部に第一の接触部材４９Ａが接触した状態Ａのときから、導電リング３６Ａに第一の接触部材４９Ａが接触して導通状態となる。ここで、導電リング３６Ａの軸線Ｃ１方向の長さをＬ１、絶縁リング３７Ａの軸線Ｃ１方向の長さをＬ２と定義する。この導通状態は、状態Ａから、導電リング３６Ａの先端部に第一の接触部材４９Ａが接触した状態Ｂまで、操作ワイヤ３５Ａが（Ｌ１＋Ｌ３）の式による値だけ引き戻される間続く。状態Ｂから操作ワイヤ３５Ａがさらに引き戻されると、状態Ｃように、これまで接触していた導電リング３６Ａの先端側の導電リング３６Ａの基端部に第一の接触部材４９Ａが接触するまで遮断状態となる。状態Ｂから状態Ｃまでに操作ワイヤ３５Ａが引き戻された長さは、（Ｌ２−Ｌ３）の式による値となる。
【０１７０】
状態Ａから状態Ｂまでの導通状態において操作ワイヤ３５Ａが引き戻される長さと、状態Ｂから状態Ｃまでの遮断状態において操作ワイヤ３５Ａが引き戻される長さとが等しいとすると、（１）式が導かれる。これより、導電リング３６Ａの長さＬ１と絶縁リング３７Ａの長さをＬ２との関係は、（２）式のようになる。
【０１７１】
Ｌ１＋Ｌ３＝Ｌ２−Ｌ３  ・・・（１）
Ｌ１＋２Ｌ３＝Ｌ２  ・・・（２）
【０１７２】
すなわち、（２）式を満たすようにリング３６Ａ、３７Ａの長さを設定することで、操作ワイヤ３５Ａを引き戻したり押し込んだりするときに導通状態と遮断状態が切り替わる長さが等しくなる。このように構成することで、操作ワイヤ３５Ａの軸線Ｃ１方向の位置の計算を容易に行うことができる。
【０１７３】
導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａの軸線Ｃ１方向の長さは互いにおおむね等しく設定されている。しかし、導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａの軸線Ｃ１方向の長さが互いに異なるように設定されていてもよい。制御装置８０の第一の検出部８３のメモリーにこれらの長さが記憶されていれば、操作ワイヤ３５Ａの軸線Ｃ１方向の位置を補正することができる。
【０１７４】
位置検出センサの導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａ、および接続管４３Ａを以下の手順で製造してもよい。導電性の管材の外周面に全周にわたり溝を形成する。溝は、レーザー加工や、切削などの機械加工で形成することができる。この溝は、管材の長手方向に、互いに離間させて複数形成する。この溝内にシリカ系などの液を塗布して乾燥させる。乾燥させた後で管材の外周面を研磨すると、溝内に絶縁部が形成される。絶縁部に対して長手方向に隣り合う管材の外周面が、導電部となる。
【０１７５】
上記の手順として、他に下記のものが挙げられる。アルミニウム製の管材の軸線を含む断面において、外周面に波形の凹凸を形成する。外周面に、全面にわたりアルマイト層を形成する。外周面の形成されたアルマイト層のうち凸部に形成された部分を研磨などにより取り除くことで、外周面に長手方向にアルミニウムの部分とアルマイトの部分とを交互に形成する。
【０１７６】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について図２８から図３２を参照しながら説明する。本実施形態において、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
【０１７７】
図２８に示すように、本実施形態では、湾曲量検出部２４Ａは、一対の取付け部材１８２Ａを有している。一対の取付け部材１８２Ａに形成された貫通孔１８３Ａには、本実施形態に係る位置検出センサ１８４Ａがそれぞれ挿通された状態で取り付けられている。貫通孔１８３Ａは円柱状に形成され、貫通孔１８３Ａの内周面から径方向外側に凹んだ凹部１８５Ａが形成されている。取付け部材１８２Ａは、樹脂やセラミックスなどの絶縁性を有する材料で形成されることが好ましい。説明を容易にするために、マニピュレータ１９Ａが位置検出センサ１８４Ａや取付け部材１８２Ａを２つ有する例で説明しているが、実際の使用形態では位置検出センサ１８４Ａを４つ有しているため、取付け部材は環状に形成されることが好ましい。
【０１７８】
一対の取付け部材１８２Ａは、対向するように配置されている。一対の取付け部材１８２Ａは、不図示の固定部材を介して前述の基リング３０Ａに固定されている。すなわち、各取付け部材１８２Ａに対して先リング２８Ａ、湾曲駒２９Ａが揺動可能に支持されている。
【０１７９】
本実施形態に係る位置検出センサ１８４Ａは、図２９および図３０に示すように、第１実施形態に係る位置検出センサ３４Ａの支持部材３８Ａ、第一の接触プローブ３９Ａ、第二の接触プローブ４０Ａに代えて、支持部材１９３Ａと、第一の接触プローブ１９５Ａと、第二の接触プローブ１９６Ａとを備えている。支持部材１９３Ａは、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａに対して操作ワイヤ３５Ａの軸線Ｃ１方向に進退可能に設けられている。第一の接触プローブ１９５Ａおよび第二の接触プローブ１９６Ａは、支持部材１９３Ａに保持部材１９４Ａを介して取り付けられている。
【０１８０】
支持部材１９３Ａは、図２８および図２９に示すように円柱状に形成されている。支持部材１９３Ａの外径は、取付け部材１８２Ａの貫通孔１８３Ａの内径よりもわずかに小さい。支持部材１９３Ａの外周面には、径方向外側に突出する凸部２０５Ａが形成されている。支持部材１９３Ａには、透孔２０６Ａと、内部空間２０７Ａが形成されている。透孔２０６Ａは、軸線Ｃ１方向に延びている。内部空間２０７Ａは、透孔２０６Ａの軸線Ｃ１方向における中間部から凸部２０５Ａの突出方向先端まで連通している。支持部材１９３Ａおよび保持部材１９４Ａは、取付け部材１８２Ａと同様の材料で形成されることが好ましい。
【０１８１】
このように構成された支持部材１９３Ａは、取付け部材１８２Ａの貫通孔１８３Ａに挿通された状態で不図示の接着剤などで固定されている。このとき、貫通孔１８３Ａの凹部１８５Ａに支持部材１９３Ａの凸部２０５Ａが係合することで、取付け部材１８２Ａに支持部材１９３Ａを確実に固定することができる。支持部材１９３Ａの透孔２０６Ａには、複数の導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａが設けられた操作ワイヤ３５Ａが軸線Ｃ１方向に進退可能に挿通されている。
【０１８２】
保持部材１９４Ａは、本実施形態では図２９から図３１に示すように直方体状に形成されている。保持部材１９４Ａには、軸線Ｃ１方向に延びる第一の保持孔２０８Ａおよび第二の保持孔２０９Ａが形成されている。本実施形態では、保持孔２０８Ａ、２０９Ａの軸線Ｃ１に直交する平面による断面形状は、矩形状に形成されている。
【０１８３】
保持部材１９４Ａには、外面から第一の保持孔２０８Ａおよび第二の保持孔２０９Ａまで連通する連通孔２１０Ａがそれぞれ形成されている。保持孔２０８Ａ、２０９Ａに挿通された接触プローブ１９５Ａ、１９６Ａは、連通孔２１０Ａを通して保持孔２０８Ａ、２０９Ａに注入された接着剤（固定部）２１１Ａにより保持部材１９４Ａに固定されている。保持部材１９４Ａは、内部空間２０７Ａ内に配されて支持部材１９３Ａに固定されている。
【０１８４】
第一の接触プローブ１９５Ａは、第一の接触部材（接触部材）２１４Ａと、第一の板バネ（第一の付勢部材）２１５Ａとを有している。第一の接触部材２１４Ａは、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの径方向外側に配されている。第一の接触部材２１４Ａは、第一の板バネ２１５Ａの先端部に取付けられている。第一の接触部材２１４Ａには、リング３６Ａ、３７Ａ側となる先端２１６Ａが尖った側面視で三角形となる形状に形成されている。第一の板バネ２１５Ａは、軸線Ｃ１方向に延びる平板状に形成されている。第一の板バネ２１５Ａの軸線Ｃ１に直交する平面による断面形状は、矩形状に形成されている。この第一の板バネ２１５Ａの断面形状は、前述の第一の保持孔２０８Ａの断面形状よりもわずかに小さい。第一の接触部材２１４Ａおよび第一の板バネ２１５Ａは、ステンレス鋼などの導電性および弾性を有する材料で一体に形成されている。
【０１８５】
保持部材１９４Ａの第一の保持孔２０８Ａに第一の接触プローブ１９５Ａの第一の板バネ２１５Ａを挿通したときに、保持部材１９４Ａは、第一の保持孔２０８Ａ内で第一の板バネ２１５Ａを保持するとともに、第一の保持孔２０８Ａ内で第一の板バネ２１５Ａが自身の長手方向周りに回動することを規制する。これは、断面形状が矩形状に形成された第一の板バネ２１５Ａの角部が、第一の保持孔２０８Ａの内面に係止されるためである。このように、保持部材１９４Ａの第一の保持孔２０８Ａおよび第一の板バネ２１５Ａで、回動防止部２１７Ａが構成される（図３１参照）。
【０１８６】
図２９に示すように、第一の保持孔２０８Ａに第一の板バネ２１５Ａが挿通されたときのリング３６Ａ、３７Ａの外周面と第一の板バネ２１５Ａとの間隔Ｌ４は、第一の板バネ２１５Ａからリング３６Ａ、３７Ａの外周面に向かって突出する第一の接触部材２１４Ａの長さＬ５よりも短い。第一の保持孔２０８Ａに挿通された第一の板バネ２１５Ａは、接着剤２１１Ａにより保持部材１９４Ａに固定されている。すなわち、第一の接触プローブ１９５Ａは保持部材１９４Ａを介して支持部材１９３Ａに取り付けられている。
【０１８７】
前述のように間隔Ｌ４および長さＬ５が設定されていることで、第一の接触部材２１４Ａは、第一の板バネ２１５Ａが発生するリング３６Ａ、３７Ａの外周面に向かう付勢力により、リング３６Ａ、３７Ａの外周面に自身の先端２１６Ａが確実に接触するように構成されている。この場合、リング３６Ａ、３７Ａの外周面と第一の接触部材２１４Ａの先端２１６Ａとは、点状に接触可能である。
【０１８８】
第二の接触プローブ１９６Ａは、第一の接触プローブ１９５Ａと同様に構成されている。第二の接触プローブ１９６Ａは、第二の接触部材（接触部材）２１９Ａと、第二の板バネ（第二の付勢部材）２２０Ａとを有している。第二の接触部材２１９Ａは、導電リング３６Ａおよび絶縁リング３７Ａの径方向外側に配されている。第二の接触部材２１９Ａは、第二の板バネ２２０Ａの先端部に取付けられている。
【０１８９】
第二の接触プローブ１９６Ａについても、保持部材１９４Ａの第二の保持孔２０９Ａに第二の接触プローブ１９６Ａの第二の板バネ２２０Ａを挿通したときに、保持部材１９４Ａは、第二の保持孔２０９Ａ内で第二の板バネ２２０Ａを保持するとともに、第二の保持孔２０９Ａ内で第二の板バネ２２０Ａが自身の長手方向周りに回動することを規制する。このように、保持部材１９４Ａの第二の保持孔２０９Ａおよび第二の板バネ２２０Ａで、回動防止部２２２Ａが構成される（図３１参照）。第二の保持孔２０９Ａに挿通された第二の板バネ２２０Ａは、接着剤２１１Ａにより保持部材１９４Ａに固定されている。すなわち、第二の接触プローブ１９６Ａは保持部材１９４Ａを介して支持部材１９３Ａに取り付けられている。
【０１９０】
第二の接触部材２１９Ａは、図２９に示すように、第二の板バネ２２０Ａが発生するリング３６Ａ、３７Ａの外周面に向かう付勢力により、リング３６Ａ、３７Ａの外周面に自身の先端２２１Ａが確実に接触するように構成されている。
【０１９１】
前述の保持部材１９４Ａは、接着剤２１１Ａにより板バネ２１５Ａ、２２０Ａが固定される前に、保持孔２０８Ａ、２０９Ａ内で板バネ２１５Ａ、２２０Ａを軸線Ｃ１方向に移動させることで、軸線Ｃ１方向における第一の板バネ２１５Ａに対する第二の板バネ２２０Ａの位置を調節することができる。第二の接触部材２１９Ａの先端２２１Ａがリング３６Ａ、３７Ａの外周面に接触する位置Ｔ９は、第一の接触部材２１４Ａの先端２１６Ａがリング３６Ａ、３７Ａの外周面に接触する位置Ｔ８よりもＬ／２（所定の距離）だけ先端側にずれている。
【０１９２】
このように、第一の接触プローブ１９５Ａおよび第二の接触プローブ１９６Ａは、保持部材１９４Ａとともに支持部材１９３Ａに取付けられている。
【０１９３】
本実施形態では、図３０に示されるように、配線５１Ａ、５６Ａの端部は、第一の板バネ２１５Ａおよび第二の板バネ２２０Ａにそれぞれ接続されている。
【０１９４】
このように構成されたマニピュレータシステム１の位置検出センサ１８４Ａは、例えば、以下に説明するように軸線Ｃ１方向における第一の接触部材２１４Ａの先端２１６Ａと第二の接触部材２１９Ａの先端２２１Ａとの距離を調節する。
【０１９５】
接着剤２１１Ａで固定されていない状態の位置検出センサ１８４Ａを実体顕微鏡などで観察しながら、保持部材１９４Ａの保持孔２０８Ａ、２０９Ａ内で接触プローブ１９５Ａ、１９６Ａをピンセットなどを用いて軸線Ｃ１方向に移動させる。位置検出センサ１８４Ａには回動防止部２１７Ａ、２２２Ａが備えられている。このため、第一の保持孔２０８Ａ内で第一の板バネ２１５Ａが自身の長手方向周りに回動したり、第二の保持孔２０９Ａ内で第二の板バネ２２０Ａが自身の長手方向周りに回動したりすることはない。これにより、接触部材２１４Ａ、２１９Ａの長手方向周りの向きがずれることはない。
【０１９６】
第二の接触部材２１９Ａの先端２２１Ａが第一の接触部材２１４Ａの先端２１６ＡよりもＬ／２だけ先端側にずれるように調節する。各連通孔２１０Ａに固化する前の接着剤２１１Ａを滴下し、接着剤２１１Ａを固化させる。これにより、保持孔２０８Ａ、２０９Ａ内で接触プローブ１９５Ａ、１９６Ａを固定する。
【０１９７】
以上の手順で、位置検出センサ１８４Ａの第一の接触部材２１４Ａの先端２１６Ａと第二の接触部材２１９Ａの先端２２１Ａとの距離が調節される。
【０１９８】
予め保持部材１９４Ａに対して第一の接触プローブ１９５Ａを固定した状態で、保持部材１９４Ａに対して第二の接触プローブ１９６Ａを軸線Ｃ１方向に移動させることで、先端２１６Ａ、２２１Ａ間の距離を調節してもよい。
【０１９９】
このように構成された本実施形態に係る位置検出センサ１８４Ａによっても、前記第１実施形態に係る位置検出センサ３４Ａと同様の効果を奏することができ、位置検出センサ１８４Ａの外径を低減させることができる。
【０２００】
本実施形態では、保持部材１９４Ａが軸線Ｃ１方向における第一の板バネ２１５Ａに対する第二の板バネ２２０Ａの位置を調節したうえで、接着剤２１１Ａにより保持部材１９４Ａに板バネ２１５Ａ、２２０Ａが固定されている。このように構成することで、先端２２１Ａ、２１６Ａ間の軸線Ｃ１方向の距離を容易に調節し、板バネ２１５Ａ、２２０Ａを固定することができる。これにより、支持部材１９３Ａに対して操作ワイヤ３５Ａを一定速度で押込んだときにスイッチＳ１がＯＮである期間とＯＦＦである期間とを１対１の長さに設定することができ、位置検出センサ１８４Ａによる測定精度を向上させることができる。
【０２０１】
位置検出センサ１８４Ａは回動防止部２１７Ａを備えている。これにより、接着剤２１１Ａで固定されていないときに、保持部材１９４Ａの第一の保持孔２０８Ａ内で第一の板バネ２１５Ａを軸線Ｃ１方向に移動させる際に、保持部材１９４Ａに対する第一の接触部材２１４Ａの向きがずれることを防止することができる。このため、第一の接触部材２１４Ａの向きが安定し、位置検出センサ３４Ａによる測定精度を向上させることができる。
【０２０２】
本実施形態では、図３２に示す位置検出センサ２７０Ａのように、支持部材２７１Ａを環状に形成してもよい。この例では、マニピュレータシステム２に前述の取付け部材１８２Ａおよび保持部材１９４Ａは備えられておらず、一対の接触プローブ１９５Ａ、１９６Ａを１組としたときに、２組が支持部材２７１Ａに直接取付けられている。操作ワイヤ３５Ａ、および接触プローブ１９５Ａ、１９６Ａの組は、支持部材２７１Ａの軸線Ｃ２を挟んで対向するように支持部材２７１Ａに取付けられている。
【０２０３】
位置検出センサ２７０Ａをこのように構成することで、複数組の接触プローブ１９５Ａ、１９６Ａを一体にして取扱うことができる。
【０２０４】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について図３３から図３５を参照しながら説明する。本実施形態において前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
【０２０５】
図３３から図３５に示すように、本実施形態において、マニピュレータシステム３では、環状に形成された取付け部材２８０Ａに、一対の貫通孔２８１Ａが形成されている。本実施形態に係る位置検出センサ２９０Ａは、一対の貫通孔２８１Ａにそれぞれ取り付けられている。図３３から図３５においては、一方の貫通孔２８１Ａおよび位置検出センサ２９０Ａのみを示している。
【０２０６】
貫通孔２８１Ａは円柱状に形成されている。貫通孔２８１Ａには、貫通孔２８１Ａの先端側が縮径されることで、段部２８２Ａが形成されている。貫通孔２８１Ａにおける内径が大きい基端側の部分の内周面には、径方向外側に凹んだ凹部２８３Ａが形成されている。
【０２０７】
位置検出センサ２９０Ａは、第６実施形態に係る位置検出センサ１８４Ａの支持部材１９３Ａに代えて、円筒状に形成された支持部材２９１Ａを備えている。
【０２０８】
支持部材２９１Ａの外径は、貫通孔２８１Ａの基端側の部分の内径よりもわずかに小さい。支持部材２９１Ａの外周面には、基端から先端側まで延びる溝部２９２Ａが形成されている。溝部２９２Ａの先端部には、支持部材２９１Ａの筒孔２９３Ａに連通する連通孔２９４Ａが形成されている。溝部２９２Ａにおける連通孔２９４Ａよりも基端側には、溝部２９２Ａの他の部分よりも幅が広く形成された拡幅部２９５Ａが設けられている。支持部材２９１Ａは、樹脂やセラミックスなどの絶縁性を有する材料で形成されることが好ましい。
【０２０９】
保持部材１９４Ａは、拡幅部２９５Ａに係合した状態で支持部材２９１Ａに接着剤などで固定されている。保持部材１９４Ａが拡幅部２９５Ａに係合することで、接着剤で固定する前に支持部材２９１Ａに保持部材１９４Ａを位置決めするときに、支持部材２９１Ａに対して保持部材１９４Ａが軸線Ｃ１方向や軸線Ｃ１周りにガタついたりすることが防止される。
【０２１０】
接触プローブ１９５Ａ、１９６Ａに接続された配線５１Ａ、５６Ａは、支持部材２９１Ａの溝部２９２Ａに収容されて基端側に引回される。
【０２１１】
位置検出センサ２９０Ａを取付け部材２８０Ａに取付ける手順は、以下のようになる。
【０２１２】
取付け部材２８０Ａの貫通孔２８１Ａの基端側から位置検出センサ２９０Ａを通す。操作ワイヤ３５Ａの先端側を貫通孔２８１Ａに通し、貫通孔２８１Ａの凹部２８３Ａに位置検出センサ２９０Ａの保持部材１９４Ａを係合させる。これにより、貫通孔２８１Ａに対して位置検出センサ２９０Ａが軸線Ｃ１周りに回動することが抑制される。
【０２１３】
位置検出センサ２９０Ａを先端側に押し込み、接続管４３Ａや支持部材２９１Ａの先端部を段部２８２Ａに当接させる。これにより、取付け部材２８０Ａに対して位置検出センサ２９０Ａを軸線Ｃ１方向に位置決めする。貫通孔２８１Ａ内に不図示の接着剤などを注入して固化させ、取付け部材２８０Ａに位置検出センサ２９０Ａの支持部材２９１Ａなどを固定する。
【０２１４】
このように構成された本実施形態に係る位置検出センサ２９０Ａによれば、外径を低減させることができる。この位置検出センサ２９０Ａを備えるマニピュレータ１９Ａでは、湾曲部２３Ａの外径を低減させることができる。取付け部材２８０Ａに対して位置検出センサ２９０Ａを容易に位置決めすることができる。
【０２１５】
前記第６実施形態および第７実施形態では、保持部材１９４Ａの保持孔２０８Ａ、２０９Ａの軸線Ｃ１に直交する平面による断面形状は矩形状であり、板バネ２１５Ａ、２２０Ａのこの平面による断面形状は矩形状である。しかし、図３６に示すように、保持部材３００Ａの第一の保持孔３０１Ａおよび第二の保持孔３０２Ａの軸線Ｃ１に直交する平面による断面形状を円形状とするとともに、第一の保持孔３０１Ａおよび第二の保持孔３０２Ａに、内周面から径方向外側に凹んだキー溝である凹部３０３Ａ、３０４Ａが形成されていてもよい。
【０２１６】
この場合、第一の付勢部材３０７Ａおよび第二の付勢部材３０８Ａは、円柱状に形成されるとともに、第一の付勢部材３０７Ａおよび第二の付勢部材３０８Ａに、外周面から径方向外側に突出したキーである凸部３０９Ａ、３１０Ａがそれぞれ形成される。第一の付勢部材３０７Ａおよび第二の付勢部材３０８Ａの断面形状は、前述の第一の保持孔３０１Ａおよび第二の保持孔３０２Ａの断面形状よりもわずかに小さい。
【０２１７】
保持部材３００Ａの第一の保持孔３０１Ａに第一の付勢部材３０７Ａを挿通させるとともに、第一の保持孔３０１Ａの凹部３０３Ａに第一の付勢部材３０７Ａの凸部３０９Ａを係合させる。これにより、第一の保持孔３０１Ａ内で第一の付勢部材３０７Ａが自身の長手方向周りに回動することが規制される。第二の保持孔３０２Ａ、第二の付勢部材３０８Ａについても同様である。
【０２１８】
図３７に示すように、保持部材３１５Ａの第一の保持孔３１６Ａおよび第二の保持孔３１７Ａの軸線Ｃ１に直交する平面による断面形状を楕円形状にしてもよい。この場合、第一の付勢部材３２０Ａおよび第二の付勢部材３２１Ａは、断面が楕円形の柱状に形成される。第一の付勢部材３２０Ａおよび第二の付勢部材３２１Ａの断面形状は、前述の第一の保持孔３１６Ａおよび第二の保持孔３１７Ａの断面形状よりもわずかに小さい。
【０２１９】
このように構成しても、前述の保持部材３００Ａ、付勢部材３０７Ａ、３０８Ａの例と同様の効果を奏することができる。
【０２２０】
図３８に示すように、保持部材３２５Ａの第一の保持孔２０８Ａに、先端側よりも基端側を縮径させることで段部３２６Ａを形成してもよい。保持部材３２５Ａの第二の保持孔２０９Ａに、先端側よりも基端側を縮径させることで段部３２７Ａを形成してもよい。この場合、第一の接触プローブ１９５Ａの第一の板バネ２１５Ａには、先端側よりも基端側を縮径させることで段部３３０Ａを形成する。第二の接触プローブ１９６Ａの第二の板バネ２２０Ａには、先端側よりも基端側を縮径させることで段部３３１Ａを形成する。
【０２２１】
第一の保持孔２０８Ａ内に先端側から挿入された第一の板バネ２１５Ａの段部３３０Ａが第一の保持孔２０８Ａの段部３２６Ａに係合することで、軸線Ｃ１方向において保持部材３２５Ａに対して第一の接触プローブ１９５Ａが位置決めされる。同様に、第二の保持孔２０９Ａ内に先端側から挿入された第二の板バネ２２０Ａの段部３３１Ａが第二の保持孔２０９Ａの段部３２７Ａに係合することで、軸線Ｃ１方向において保持部材３２５Ａに対して第二の接触プローブ１９６Ａが位置決めされる。保持部材３２５Ａに対して接触プローブ１９５Ａ、１９６Ａが位置決めされたときに、第二の接触プローブ１９６Ａの先端２２１Ａが第一の接触プローブ１９５Ａの先端２１６Ａよりも約Ｌ／２だけ先端側にずれているように、保持部材３２５Ａの段部３２６Ａ、３２７Ａ、および接触プローブ１９５Ａ、１９６Ａの段部３３０Ａ、３３１Ａの軸線Ｃ１方向における位置を調節する。
【０２２２】
この後で、必要に応じて、実体顕微鏡などで観察しながら、保持部材３２５Ａに対する接触プローブ１９５Ａ、１９６Ａの位置を調節してもよい。
【０２２３】
前述のように、接着剤２１１Ａで保持部材３２５Ａに接触プローブ１９５Ａ、１９６Ａを固定する。
【０２２４】
このように構成することで、接触プローブ１９５Ａ、１９６Ａの先端２１６Ａ、２２１Ａ間の距離を容易に調節することができる。
【０２２５】
前記第６実施形態および第７実施形態では、導電部および絶縁部がリング状に形成され、操作ワイヤ３５Ａの全周にわたり設けられている。しかし、これら導電部および絶縁部の形状はこれに限定されず、例えば第５実施形態で示されるように平板状などでもよい。この場合、導電部および絶縁部は、操作ワイヤ３５Ａの外面の一部を覆うように設けられる。
【０２２６】
リング３６Ａ、３７Ａの外周面に第二の接触部材２１９Ａの先端２２１Ａが接触する位置Ｔ９は、第一の接触部材２１４Ａの先端２１６Ａが接触する位置Ｔ８よりもＬ／２だけ先端側にずれている。しかし、第二の接触部材２１９Ａの先端２２１Ａが接触する位置Ｔ９は、第一の接触部材２１４Ａの先端２１６Ａが接触する位置Ｔ８よりもＬ／２だけ基端側にずれていてもよい。位置Ｔ９と位置Ｔ８とが軸線Ｃ１方向にずれている距離は、自然数をＮとしたときに、Ｌ（Ｎ−１／２）の式により求められる値に等しくしてもよい。すなわち、Ｌ／２以外にも、３Ｌ／２、５Ｌ／２、・・などの値としてもよい。
【０２２７】
固定部は接着剤２１１Ａである。しかし、固定部はこれに限定されず、位置検出センサの外径が比較的大きい場合などには、固定部としてネジなどを好適に用いることができる。
【０２２８】
位置検出センサに接続管４３Ａは備えられなくてもよい。各導電リング３６Ａに接続したリード線を第一の検出部８３などに接続することで、支持部材１９３Ａに対する操作ワイヤ３５Ａの軸線Ｃ１方向の位置を検出できる。電磁気的なノイズが少ない場所などで使用するときには、位置検出センサに被覆材４２Ａを備えなくてもよい。
【０２２９】
前記第６実施形態および第７実施形態では、接触部材の先端２１６Ａ、２２１Ａと導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａの外周面とは、点状に接触可能であるとして説明したが、先端２１６Ａ、２２１Ａと導電リング３６Ａ、絶縁リング３７Ａとの構成はこれに限られない。これらが面状に接触するように構成してもよい。
【０２３０】
上記各実施形態に係る位置検出センサは、マニピュレータ以外にも、医療用の処置具や、ワイヤで操作する実験装置などの機器に好適に用いることができる。
【０２３１】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【０２３２】
上記した位置検出センサによれば、位置検出センサを小型かつ簡単に構成することができ、位置検出センサの外径を低減させることができる。
【符号の説明】
【０２３３】
１９Ａ、１９Ｂ    マニピュレータ
３４Ａ、１０１Ａ、１２１Ａ、１３６Ａ、１４１Ａ、１８４Ａ、２９０Ａ    位置検出センサ
３５Ａ    操作ワイヤ（線状部材）
３６Ａ    導電リング（導電部）
３７Ａ    絶縁リング（絶縁部）
３８Ａ、１４４Ａ、１９３Ａ、２９１Ａ    支持部材
４９Ａ、１０２Ａ、２１４Ａ    第一の接触部材（接触部材）
５４Ａ、１０３Ａ、２１９Ａ    第二の接触部材（接触部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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