(57)【要約】【課題】手術中に器具を交換する場合、無菌バリアを維持できるインターフェース構造体を提供する。【解決手段】手術用ロボットアームを手術器具に着脱自在にインターフェース接続するインターフェース構造体であって、本体と、第１の部分および第２の部分を備える駆動力伝達エレメントとを備え、第１の部分は、手術用ロボットアームの一部と解除可能に係合するように構成されており、第２の部分は、手術器具の一部と解除可能に係合するように構成されており、駆動力伝達エレメントは、手術用ロボットアームと手術器具との間で駆動力を伝達できるように本体に対して移動可能であるインターフェース構造体。【選択図】図７ａ
2019524264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術用ロボットアームを手術器具に着脱自在にインターフェース接続するインターフェース構造体であって、
本体と、
駆動力伝達エレメントと、
を備え、
前記複数の駆動力伝達エレメントは、第１の部分および第２の部分を備え、前記第１の部分は、前記手術用ロボットアームの一部と解除可能に係合するように構成されており、前記第２の部分は、前記手術器具の一部と解除可能に係合するように構成されており、
前記駆動力伝達エレメントは、前記手術用ロボットアームと前記手術器具との間で駆動力を伝達できるように前記本体に対して移動可能であり、
前記本体は直線状経路を形成しており、前記直線状経路に沿って前記駆動力伝達エレメントが移動可能であるインターフェース構造体。
【請求項２】
請求項１に記載のインターフェース構造体において、前記本体は、前記手術用ロボットアームに面する第１の側と、前記手術器具に面する第２の側とを備え、前記第１の部分は前記第１の側を向くように配置されており、かつ／または前記第２の部分は前記第２の側を向くように配置されているインターフェース構造体。
【請求項３】
請求項２に記載のインターフェース構造体において、前記本体は、前記第１の側および前記第２の側を連結する開口部を備え、前記駆動力伝達エレメントは、前記開口部を通る流体の流れを阻害して、前記手術用ロボットアームと前記手術器具との間の無菌バリアを維持するように構成されているインターフェース構造体。
【請求項４】
請求項３に記載のインターフェース構造体において、前記インターフェース構造体は、前記駆動力伝達エレメントが前記本体に対して移動するとき、前記駆動力伝達エレメントが前記開口部を通る流体の流れを阻害するように構成されているインターフェース構造体。
【請求項５】
請求項３または４に記載のインターフェース構造体において、前記駆動力伝達エレメントは、前記開口部を被覆しているインターフェース構造体。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のインターフェース構造体において、前記本体によって形成された前記経路はチャネルを備え、前記駆動力伝達エレメントは前記チャネル内に収容可能であり、かつ前記チャネルに沿って移動可能であるインターフェース構造体。
【請求項７】
請求項６に記載のインターフェース構造体において、前記本体に取り付け可能なカバーを備え、前記チャネルは前記本体の一部と、前記カバーの一部との間に形成されているインターフェース構造体。
【請求項８】
請求項７に記載のインターフェース構造体において、前記カバーは、前記本体の前記第１の側および前記第２の側の一方に取付け可能であるインターフェース構造体。
【請求項９】
請求項８に記載のインターフェース構造体において、前記駆動力伝達エレメントは中央部を備え、前記中央部は、前記第１の部分と、前記第２の部分と、前記中央部から離れるように延びる延長部とを備えるインターフェース構造体。
【請求項１０】
請求項９に記載のインターフェース構造体において、前記延長部は、前記駆動力伝達エレメントが前記本体に対して移動する範囲の端部において、前記延長部の先端部が前記カバーによって被覆された状態に保たれるように構成されているインターフェース構造体。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のインターフェース構造体において、前記駆動力伝達エレメントは剛体であるインターフェース構造体。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のインターフェース構造体において、前記駆動力伝達エレメントは、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方を取り付けることができる移動可能な材料の一部を含み、前記移動可能な材料は、前記手術用ロボットアームと前記手術器具との間の無菌バリアを維持しつつ、前記複数の駆動力伝達エレメントの本体に対する移動を許容するように移動可能であるインターフェース構造体。
【請求項１３】
請求項１２に記載のインターフェース構造体において、前記インターフェース構造体はローラを備え、前記移動可能な材料の一部は、前記ローラに巻き取り可能であるインターフェース構造体。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載のインターフェース構造体において、前記インターフェース構造体は、直線状の第１経路に沿って前記本体に対して移動可能な第１駆動力伝達エレメントと、直線状の第２経路に沿って前記本体に対して移動可能な第２駆動力伝達エレメントとを備え、前記第１経路および前記第２経路は互いに平行であるインターフェース構造体。
【請求項１５】
請求項１４に記載のインターフェース構造体において、前記インターフェース構造体が前記手術器具とインターフェース接続された状態で、前記第１経路は、前記手術器具のシャフトと平行であるインターフェース構造体。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載のインターフェース構造体において、前記インターフェース構造体の前記本体は、変形可能な材料、弾性材料および拘束されていない部分のうちの少なくとも１つを含むインターフェース構造体。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか一項に記載のインターフェース構造体において、前記本体は、前記手術用ロボットアームおよび前記手術器具の少なくとも一方に前記インターフェース構造体を保持する第１保持部を備え、前記保持部は、前記手術用ロボットアームおよび前記手術器具の前記少なくとも一方の第２保持部と係合可能であるインターフェース構造体。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか一項に記載のインターフェース構造体において、前記本体は、係合時に、前記手術用ロボットアームおよび／または前記手術器具と前記インターフェース構造体との位置合わせを補助するための位置合わせ機構を、前記第１の側および前記第２の側の少なくとも一方に備えるインターフェース構造体。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一項に記載のインターフェース構造体において、前記インターフェース構造体から手術用ドレープが延びているインターフェース構造体。
【請求項２０】
手術用ロボットシステムであって、
請求項１から１９のいずれか一項に記載のインターフェース構造体と、手術用ロボットアームとを備え、
前記手術用ロボットアームは、基台と、前記手術用ロボットアームの先端部においてまたはこの先端部に向かって、前記基台を駆動アセンブリインターフェースに連結する複数の関節部とを備え、前記複数の関節部により、前記駆動アセンブリインターフェースを前記基台に対して関節駆動することができ、前記インターフェース構造体は、前記駆動アセンブリインターフェースに取り付け可能である手術用ロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
手術を支援および実行するためにロボットを使用することが知られている。
【背景技術】
【０００２】
図１には、基台１０８、アーム１０２および器具１０５で構成される典型的な手術ロボット１００が示されている。上記基台は、当該ロボットを支持し、かつ、それ自体も例えば手術室の床、手術室の天井、トロリー等に強固に取り付けられている。上記アームは、上記基台と上記器具との間を延びている。上記アームは当該アームの長さに沿って、上記手術器具を患者に対して所望の位置に配置するために用いられる複数のフレキシブルジョイント１０３によって関節駆動される。上記手術器具は、このロボットアームの先端部１０４に取り付けられている。上記手術器具は、ポート１０７で、手術部位にアクセスするように患者１０１の体内に進入する。上記器具は当該器具の先端部に、医療処置を行うためのエンドエフェクタ１０６を備えている。
【０００３】
図２には、ロボット腹腔鏡下手術を実行するための典型的な手術器具２００が示されている。この手術器具はベース２０１を備え、当該手術器具はベース２０１を介して上記ロボットアームに接続されている。ベース２０１と関節部２０３との間には、シャフト２０２が延びている。関節部２０３は、エンドエフェクタ２０４で終端する。図２では、エンドエフェクタ２０４として一対の鋸歯状のジョーが図示されている。関節部２０３により、エンドエフェクタ２０４がシャフト２０２に対して移動することが可能である。当該関節部により、エンドエフェクタ２０４の動きに少なくとも２の自由度が付与されることが望ましい。
【０００４】
典型的な腹腔鏡下手術において、手術医は多数の器具を使用する。このため、器具は、ロボットアームの端部に対して容易かつ速やかに着脱可能であって、これにより手術中に器具を交換できることが望ましい。したがって、１つの器具をロボットアームから取り外し、別の器具を取り付けるための時間を短縮しつつ、こうした作業を可能な限り容易化することが所望される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
手術室は無菌環境である。手術用ロボットシステムにおいて、患者に対して露出される範囲は滅菌されていなければならない。手術器具は手術で使用する前に滅菌されるが、ロボットアームは使用前に滅菌されない。その代わり、手術用ロボットの全体に手術前に滅菌ドレープが被せられる。これにより、滅菌されていない手術用ロボットアームに患者が曝されることがない。手術中に器具を交換する場合、無菌バリアが維持されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によると、手術用ロボットアームを手術器具に着脱自在にインターフェース接続するインターフェース構造体であって、
本体と、
第１の部分および第２の部分を備える駆動力伝達エレメントであって、前記第１の部分は、前記手術用ロボットアームの一部と解除可能に係合するように構成されており、前記第２の部分は、前記手術器具の一部と解除自在に係合可能である駆動力伝達エレメントとを備え、
前記駆動力伝達エレメントは、前記手術用ロボットアームと前記手術器具との間で駆動力を伝達できるように前記本体に対して移動可能であるインターフェース構造体が提供される。
【０００７】
好適には、前記駆動力伝達エレメントは、本体に対して摺動自在に移動可能である。
【０００８】
好適には、前記本体は、前記手術用ロボットアームに面する第１の側と、前記手術器具に面する第２の側とを備え、前記第１の部分は前記第１の側を向くように配置されており、かつ／または前記第２の部分は前記第２の側を向くように配置されている。
【０００９】
好適には、前記本体は、前記第１の側および前記第２の側を連結する開口部を備え、前記駆動力伝達エレメントは、前記開口部を通る流体の流れを阻害して、前記手術用ロボットアームと前記手術器具との間の無菌バリアを維持するように構成されている。
【００１０】
好適には、前記インターフェース構造体は、前記駆動力伝達エレメントが前記本体に対して移動するとき、前記駆動力伝達エレメントが前記開口部を通る流体の流れを阻害するように構成されている。
【００１１】
好適には、前記インターフェース構造体は、前記駆動力伝達エレメントが前記本体に対して移動する範囲にわたって、前記駆動力伝達エレメントが前記開口部を通る流体の流れを阻害するように構成されている
【００１２】
好適には、前記駆動力伝達エレメントは前記開口部を被覆している。
【００１３】
好適には、前記本体は、前記駆動力伝達エレメントが移動可能な経路を形成している。
【００１４】
好適には、前記本体は、前記駆動力伝達エレメントが移動可能な直線状経路を形成している。
【００１５】
好適には、前記本体によって形成された前記経路はスロットを備え、前記駆動力伝達エレメントはこのスロット内に収容可能であり、前記駆動力伝達エレメントはこのスロットに沿って移動可能である。
【００１６】
好適には、前記本体によって形成された前記経路はチャネルを備え、前記駆動力伝達エレメントはこのチャネル内に収容可能であり、前記駆動力伝達エレメントはこのチャネルに沿って移動可能である。
【００１７】
好適には、前記チャネルは、空間または凹部として形成されている。前記空間または凹部は、前記本体の内部にあってもよい。
【００１８】
好適には、前記インターフェース構造体は、前記本体に取り付け可能なカバーを備え、前記チャネルは前記本体の一部と、このカバーの一部との間に形成されている。
【００１９】
好適には、前記カバーは、前記本体の前記第１の側および前記第２の側の一方に取付け可能である。
【００２０】
好適には、前記駆動力伝達エレメントは中央部を備え、前記中央部は、前記第１の部分と、前記第２の部分と、前記中央部から離れるように延びる延長部とを備える。
【００２１】
好適には、前記延長部は前記開口部を被覆している。好適には、前記中央部および前記延長部は前記開口部を被覆している。
【００２２】
好適には、前記延長部は、前記駆動力伝達エレメントが前記本体に対して移動する範囲の端部において、前記延長部の先端部が前記カバーによって被覆された状態に保たれるように構成されている。
【００２３】
好適には、前記駆動力伝達エレメントは剛体である。
【００２４】
好適には、前記駆動力伝達エレメントは、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方を取り付けることができる移動可能な材料の一部を含み、前記移動可能な材料は、前記手術用ロボットアームと前記手術器具との間の無菌バリアを維持しつつも、前記駆動力伝達エレメントが本体に対して移動する空間を提供するために移動可能である。
【００２５】
好適には、前記移動可能な材料の前記部分は、弾性材料である。
【００２６】
好適には、前記インターフェース構造体はローラを備え、前記移動可能な材料の一部は、前記ローラに巻き取り可能である。
【００２７】
好適には、前記インターフェース構造体は複数の駆動力伝達エレメントを備える。
【００２８】
好適には、前記インターフェース構造体は、第１経路に沿って前記本体に対して移動可能な第１駆動力伝達エレメントを備える。好適には、前記第１経路は直線状経路である。好適には、前記インターフェース構造体は、第２経路に沿って前記本体に対して移動可能な第２駆動力伝達エレメントを備える。好適には、前記第２経路は直線状経路である。
【００２９】
好適には、前記インターフェース構造体は、直線状の第１経路に沿って前記本体に対して移動可能な第１駆動力伝達エレメントと、直線状の第２経路に沿って前記本体に対して移動可能な第２駆動力伝達エレメントとを備え、前記第１経路および前記第２経路は互いに平行である。
【００３０】
好適には、前記インターフェース構造体が前記手術器具とインターフェース接続されたとき、前記第１経路は、前記手術器具のシャフトと平行である。
【００３１】
好適には、前記インターフェース構造体が前記手術器具とインターフェース接続されたとき、前記第１経路および前記第２経路の少なくとも一方が、前記手術器具のシャフトと位置合わせされる。
【００３２】
好適には、前記インターフェース構造体は３つの駆動力伝達エレメントを備え、各駆動力伝達エレメントは、それぞれの経路に沿って前記本体に対して移動可能であり、各経路は互いに平行である。
【００３３】
好適には、前記インターフェース構造体の前記本体は、変形可能な材料である。好適には、前記インターフェース構造体の前記本体は、弾性材料である。
【００３４】
前記駆動力伝達エレメント間に配置された前記本体の材料は、拘束されていない部分を備えていてもよい。この拘束されていない部分によって、前記駆動力伝達エレメントが互いに対して移動できるようにしてもよい。
【００３５】
好適には、前記駆動力伝達エレメント間に配置された前記本体の材料は、布帛材料である。
【００３６】
好適には、前記インターフェース構造体の本体は、剛性材料である。
【００３７】
好適には、前記第１および第２駆動力伝達エレメントの経路は同一平面にある。好適には、第３駆動力伝達エレメントの経路は、前記第１および第２駆動力伝達エレメントの経路と同一平面にある。
【００３８】
前記第１経路は第１平面にあってもよい。前記第２経路は第２平面にあってもよい。これら第１平面および第２平面は、互いに異なる平面であってもよい。前記第３経路は、第３平面にあってもよい。前記第３平面は、前記第１平面および／または前記第２平面と異なる平面であってもよい。好適には、前記第３平面は、前記第１平面または前記第２平面と同一平面上にある。好適には、前記第１平面、前記第２平面および前記第３平面の少なくとも２つが同一平面上にある。
【００３９】
好適には、前記第１経路の長さは、前記第２経路の長さとは異なる。好適には、前記第３経路の長さは、前記第１経路および前記第２経路の少なくとも一方の長さと同一である。
【００４０】
好適には、前記本体は、前記手術用ロボットアームおよび前記手術器具の少なくとも一方に前記インターフェース構造体を保持する第１保持部を備える。好適には、前記保持部は、前記手術用ロボットアームおよび前記手術器具の前記少なくとも一方の第２保持部と係合するように設けられている。
【００４１】
好適には、前記本体は、前記手術用ロボットアームおよび前記手術器具の少なくとも一方に前記インターフェース構造体を保持する第１保持部を備え、前記保持部は、前記手術用ロボットアームおよび前記手術器具の前記少なくとも一方の第２保持部と係合可能である。
【００４２】
好適には、前記インターフェース構造体は、前記インターフェース構造体の前記本体と前記手術用ロボットアームとの間の相対移動を最小限にするために、前記手術用ロボットアーム上に保持することができる。好適には、前記インターフェース構造体は、前記インターフェース構造体の前記本体と前記手術器具との間の相対移動を最小限にするために、前記手術器具上に保持することができる。
【００４３】
好適には、前記駆動力伝達エレメントの前記第１の部分は、凹部および突出部の一方を備える。好適には、前記駆動力伝達エレメントの前記第２の部分は、凹部および突出部の一方を備える。好適には、前記第１の部分が凹部を備える場合、前記第２の部分は突出部を備える。好適には、前記第１の部分が突出部を備える場合、前記第２の部分は凹部を備える。
【００４４】
好適には、前記駆動力伝達エレメントの前記第１の部分は、前記手術用ロボットアーム上の突出フィンと係合するための凹部を備え、前記駆動力伝達エレメントの前記第２の部分は、前記手術器具のカップと係合するための突出部を備える。好適には、前記突出部は、その先端部に面取り部または丸みを付けた部分を備える。前記面取り部または丸みを付けた部分は、前記カップとの前記突出部の係合を容易にするものであってもよい。
【００４５】
好適には、前記突出部は、前記凹部と連通する空間を備える。前記凹部は、前記凹部に収容可能なフィンが前記空間へと延びることができるように、前記突出部の前記空間と連なっていてもよい。好適には、前記第２の部分の前記突出部は、前記第１の部分の前記凹部と連通する空間を備える。前記第１の部分の前記凹部は、前記凹部に収容可能なフィンが前記空間へと延びることができるように、前記第２の部分の前記突出部の前記空間と連なっていてもよい。
【００４６】
好適には、前記本体は、係合時に、前記手術用ロボットアームおよび／または前記手術器具と前記インターフェース構造体との位置合わせを補助するための位置合わせ機構を、前記第１の側および前記第２の側の少なくとも一方に備える。
【００４７】
好適には、前記位置合わせ機構は、スタッドおよび／または位置合わせ凹部を備える。前記位置合わせ機構は、前記手術用ロボットアームおよび／または前記手術器具上の対応の位置合わせ機構と係合可能であってもよい。
【００４８】
好適には、前記インターフェース構造体から手術用ドレープが延びている。
【００４９】
好適には、前記手術用ドレープは、前記インターフェース構造体の周縁から延びている。好適には、前記インターフェース構造体は、当該インターフェース構造体の周縁に隣接してリップを備え、前記手術用ドレープは、このリップから延びている。前記インターフェース構造体および前記手術用ドレープは一体に形成されていてもよい。
【００５０】
本発明の一態様によると、上記のインターフェース構造体と、手術用ロボットアームとを備える手術用ロボットシステムであって、前記手術用ロボットアームは、基台と、前記手術用ロボットアームの先端部においてまたはこの先端部に向かって、前記基台を駆動アセンブリインターフェースに連結する複数の関節部とを備え、前記複数の関節部により、前記駆動アセンブリインターフェースを前記基台に対して関節駆動することができ、前記インターフェース構造体は、前記駆動アセンブリインターフェースに取り付け可能である手術用ロボットシステムが提供される。
【００５１】
本発明の一態様によると、上記のインターフェース構造体と、ロボット手術に使用する手術器具とを備える手術用ロボットシステムであって、前記手術器具は、シャフトと、前記シャフトの先端部においてまたはこの先端部に面する手術用エンドエフェクタと、前記シャフトの基端部においてまたはこの基端部に面する器具インターフェースとを備え、前記インターフェース構造体は、前記器具インターフェースに取り付け可能である手術用ロボットシステムが提供される。
【００５２】
上記の任意の態様に含まれる任意の１つ以上の構成を、その態様および／または上記の任意の他の態様に含まれる１つ以上の任意の構成と組み合わせてもよい。簡潔性のために、こうした組み合わせの全ては本明細書に記載されていない。
【００５３】
以下においては、あくまでも例示的に、添付の図面を参照しながら本発明について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】医療処置を実行する手術用ロボットの図である。
【図２】公知の手術器具の図である。
【図３】手術用ロボットの図である。
【図４】手術用ロボットアームの駆動アセンブリインターフェースの図である。
【図５】手術器具の器具インターフェースの図である。
【図６】器具が取り付けられたロボットアームの駆動アセンブリインターフェースの図である。
【図７ａ】インターフェース構造体の一方側の図である。
【図７ｂ】図７ａのインターフェース構造体の他方側の図である。
【図８】図７ａのインターフェース構造体を介して駆動アセンブリとインターフェース接続された器具の軸方向断面図である。
【図９】図７ａのインターフェース構造体を介して駆動アセンブリとインターフェース接続された器具の側断面図である。
【図１０ａ】代替的なインターフェース構造体の模式的な側面図である。
【図１０ｂ】図１０ａに示された代替的なインターフェース構造体の模式的な平面図である。
【図１１ａ】代替的なインターフェース構造体の駆動力伝達エレメントの模式図である。
【図１１ｂ】代替的なインターフェース構造体の駆動力伝達エレメントの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
図３には、基台３０１から延びるアーム３００を有する手術用ロボットが示されている。前記アームは剛体のリム３０２を複数有している。これらのリムは回動ジョイント３０３で連結されている。最も基端側のリム３０２ａは、基端側のジョイント３０３ａによって前記基台に連結されている。当該リムおよび他のリムは、さらなるジョイント３０３によって直列に連結されている。好適には、リスト３０４が４つの別個の回動ジョイントで構成されている。リスト３０４は、１つのリム（３０２ｂ）を前記アームの最も先端側のリム（３０２ｃ）に連結している。最も先端側のリム３０２ｃは、手術器具３０６のためのアタッチメント３０５を保持している。前記アームの各ジョイント３０３は、各ジョイントで回転動作を生じさせるように作動させることができる１つ以上のモータ３０７と、当該ジョイントでの現在の形態および／または荷重に関する情報を提供する１つ以上の位置および／またはトルクセンサ３０８とを具備している。好適には、前記モータは、重量分布を良好にするために、当該モータによって動作が駆動される前記ジョイントの近傍に配置されている。図３では、分かり易くするために、これらのモータおよびセンサの一部しか描かれていない。前記アームは、概して、本願の出願人による同時係属中の国際出願ＰＣＴ／ＧＢ２０１４／０５３５２３号に記載されているものであってもよい。
【００５６】
前記アームは、器具３０６とインターフェース接続するためのアタッチメント３０５で終端する。好適には、器具３０６は、図２に関して説明した構成のものである。前記器具の直径は８ｍｍ未満である。好適には、前記器具の直径は５ｍｍである。前記器具の直径は５ｍｍ未満であってもよい。前記器具の直径はシャフトの直径であってもよい。前記器具の直径は、関節部のプロファイルの直径であってもよい。好適には、前記関節部のプロファイルの直径は、前記シャフトの直径と合致するか、または前記シャフトの直径よりも小さい。アタッチメント３０５は、前記器具の関節部を駆動する駆動アセンブリを具備している。駆動アセンブリインターフェースにおける可動なインターフェースエレメントは、前記ロボットアームからの駆動力を前記器具へと伝達するために、器具インターフェースにおける対応する可動なインターフェースエレメントと機械的に係合する。典型的な手術時には、器具が別の器具に数回取り替えられる。よって、前記器具は、手術のあいだ前記ロボットアームへと取付け可能かつ前記ロボットアームから取外し可能である。前記駆動アセンブリインターフェースおよび前記器具インターフェースは、互いに係合されるときの位置合わせを支援する構成を有しており、これにより、ユーザに求められる位置合わせの精度を下げることができる。
【００５７】
器具３０６は、手術を実行するためのエンドエフェクタを備える。当該エンドエフェクタは任意の適切な構成としてもよい。例えば、前記エンドエフェクタは、平滑なジョー、鋸歯状のジョー、グリッパー、一対の鋏、縫合用の針、カメラ、レーザ、ナイフ、ステープラー、焼灼器、吸引器等であってもよい。図２に関して説明したように、前記器具は、前記器具シャフトと前記エンドエフェクタとの間に関節部を備える。前記関節部は、前記エンドエフェクタが前記器具の前記シャフトに対して動くことを可能にする複数のジョイントを含む。前記関節部内のこれらのジョイントは、ケーブルなどの駆動エレメントにより駆動される。これらの駆動エレメントは、前記器具シャフトの反対側の端部において、前記器具インターフェースの前記インターフェースエレメントに固定されている。つまり、前記ロボットアームは、次のようにして駆動を前記エンドエフェクタへと伝達する：駆動アセンブリインターフェースエレメントの動作が器具インターフェースエレメントを動かし、当該器具インターフェースエレメントが駆動エレメントを動かし、当該駆動エレメントが前記関節部のジョイントを動かし、当該ジョイントが前記エンドエフェクタを動かす。
【００５８】
前記ロボットアームには、前記モータのコントローラ、トルクセンサのコントローラおよびエンコーダのコントローラが分散配置されている。これらのコントローラは、通信バスを介して制御部３０９に接続されている。接続部３０９は、プロセッサ３１０およびメモリ３１１を含む。メモリ３１１は、モータ３０７の動作を制御してアーム３００を本明細書で説明する様式で動作させるための、前記プロセッサにより実行可能なソフトウェアを非過渡的に記憶している。具体的に述べると、当該ソフトウェアはプロセッサ３１０を制御して、センサ３０８からの入力および手術医指令インターフェース３１２からの入力に応じて前記モータを（例えば、分散配置されたコントローラ等を介して）駆動させることができる。制御部３０９はモータ３０７に接続されており、前記ソフトウェアの実行で生じる出力に従って当該モータ３０７を駆動する。制御部３０９はセンサ３０８に接続されており、当該センサからの検出入力を受信する。制御部３０９は指令インターフェース３１２にも接続されており、当該指令インターフェース３１２からの入力を受信する。これらの各接続は、例えば、それぞれ電気ケーブルもしくは光ケーブルであってもよいし、または、無線接続により提供されるものであってもよい。指令インターフェース３１２は１つ以上の入力装置を有しており、ユーザは、当該入力装置により前記エンドエフェクタの動作を所望に合わせて要求することができる。当該入力装置は、例えば、制御ハンドル、ジョイスティックなどの手動で作動可能な機械的入力装置であっても、光学ジェスチャーセンサなどの非接触式の入力装置等であってもよい。メモリ３１１に記憶された前記ソフトウェアは、それらの入力に応答して前記アームや器具のジョイントを、予め決められた制御方針に準じて相応に動かすように構成されている。当該制御方針は、指令入力に応答して前記アームや器具の動作を緩和するセーフティー機能を含んでいてもよい。つまり、まとめると、手術医が指令インターフェース３１２にて、所望の医療処置を行うように器具３０６の動きを制御することができる。制御部３０９および／または指令インターフェース３１２は、アーム３００から離れた場所にあってもよい。
【００５９】
図４および図５には、ロボットアームから器具へと駆動力を伝達するための、駆動アセンブリインターフェースと器具インターフェースとの間の例示的な機械的相互接続が示されている。図４には、ロボットアーム４０４の前記端部における例示的な駆動アセンブリインターフェース４００が示されている。当該駆動アセンブリインターフェース４００は、複数の駆動アセンブリインターフェースエレメント４０１，４０２，４０３を備える。当該駆動アセンブリインターフェースエレメントは、前記駆動アセンブリインターフェース４００の表面４０６，４０７，４０８から突出している。駆動アセンブリインターフェース４００から突出する駆動アセンブリインターフェースエレメントの突出部により、下記のとおり、駆動アセンブリインターフェースエレメントと、対応する器具インターフェースエレメントとを係合することができる。当該突出部は、図示された例においてフィンの形態である。他の実施形態においては、他の形式の突出部を設けることが可能である。前記駆動アセンブリインターフェースエレメントは、金属などの硬質材料を含むことが好適である。好適には、前記突出部は金属などの硬質材料から形成される。好ましくは、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントは金属などの硬質材料から形成される。
【００６０】
前記突出部（図示された例においては、前記フィン）は、その先端部に面取り部４１４を備える。当該面取り部により、下記のとおり、対応する凹部に突出部を容易に係合させることができる。他の例において、前記突出部の先端部に丸みを付けた角部を設けることが可能である。前記面取り部の縁に丸みを付けてもよい。
【００６１】
前記フィンは、表面４０６，４０７，４０８を貫通して延びている。前記表面から突出するフィンの部分は、前記表面の平面に対して垂直である。他の例において、前記フィンは、垂線から１０°の範囲内の方向に突出していてもよい。好ましくは、前記フィンが延びる方向は、垂線から５°の範囲内または２°の範囲内である。
【００６２】
図４には、３つの駆動アセンブリインターフェースエレメントが図示されている。他の例において、駆動アセンブリインターフェースエレメントは３つよりも多くても、少なくてもよい。駆動アセンブリインターフェースエレメント４０１，４０２，４０３は、直線状経路４０９，４１０，４１１に沿って前記駆動アセンブリインターフェース４００内で移動可能である。これらの経路は互いに平行であってもよい。好適には、前記経路のうち、少なくとも２つの経路が平行である。前記経路は、互いに厳密に平行でなくてもよい。前記経路をどの程度近接させる必要があるかについては、ある程度の許容範囲があってもよい。例えば、前記経路は互いに１０°の範囲内であってもよい。前記経路は、それぞれ１０°の範囲内の方向に延びていてもよい。好ましくは、前記経路は、互いに５°の範囲内、または互いに２°もしくは１°の範囲内にある。前記経路は、５°の範囲内、または好ましくは２°もしくは１°の範囲内の方向にそれぞれ延びていてもよい。
【００６３】
このようにして前記経路を位置合わせすることにより、対応する機構をよりコンパクトに設けることが容易になる。例えば、前記機構を互いに並んで移動するように設けることによって、前記機構を互いに対してより近くに配置することができる。
【００６４】
図示された例において、前記直線状経路４０９，４１０，４１１は、２つの平行な平面上に配置されている。中央の直線状経路４１０が配置される平面４０７は、外側の２つの直線状経路４０９，４１１が配置される平面よりも、駆動アセンブリインターフェース４００の内側に形成されている。こうした構成により、後述するように、駆動アセンブリインターフェース４００と器具インターフェース５００との間のインターフェースをよりコンパクトにすることができる。
【００６５】
他の実施形態において、前記３つの直線状経路４０９，４１０，４１１は同一平面上に配置されていても、全て異なる平面上に配置されていてもよい。他の例において、前記外側の２つの直線状経路４０９，４１１が配置される平面は、前記中央の直線状経路４１０が配置される平面よりも、駆動アセンブリインターフェース４００の内側に形成されている。異なる数の駆動アセンブリインターフェースエレメントを用いる実施形態において、前記経路が配置される平面を異なる形態とすることが可能である。
【００６６】
前記駆動アセンブリインターフェース４００は、前記器具の一部を収容するための凹部４１２を有する。この構成により、前記器具がロボットアームに取り付けられたとき、よりコンパクトな形態とすることが可能である。
【００６７】
次に図５を参照すると、前記器具のシャフト５０１は、器具インターフェース５００において終端する。当該器具インターフェース５００は、複数の器具インターフェースエレメントを備える（これらの１つが、図５の要素５０２に示されている；これらの器具インターフェースエレメントは、図６の要素５０２，５０７，５０９においてより明瞭に視認できる）。当該器具インターフェースエレメントは、金属などの硬質材料を含むことが好適である。好適には、当該器具インターフェースエレメントは、金属などの硬質材料から形成される。複数の駆動エレメントの対（そうした対のうちの１つが要素５０３，５０４に示されている）が、前記シャフト５０１の端部から器具インターフェース５００に延びている。各駆動エレメントの対は、器具インターフェースエレメントのうちの１つにおいて終端する。図５に示された例において、前記駆動エレメントの対５０３，５０４は、器具インターフェースエレメント５０２において終端する。同様に、他の駆動エレメントの対は、対応する器具インターフェースエレメントにおいて終端する。
【００６８】
図示された例では、３つの器具インターフェースエレメントにおいて終端する３組の駆動エレメントの対が設けられている。他の例において、器具インターフェースエレメントは、３つよりも多くても少なくてもよい。駆動エレメントの対は、３組よりも多くても少なくてもよい。図５において、器具インターフェースエレメントと駆動エレメントの対との間には一対一の関係がある。他の例において、器具インターフェースエレメントと駆動エレメントの対との間の関係は、任意の他の対応関係であってもよい。例えば、１つの器具インターフェースエレメントが複数の駆動エレメントの対を駆動してもよい。他の例において、複数の器具インターフェースエレメントが一対の駆動エレメントを駆動してもよい。
【００６９】
各器具インターフェースエレメント５０２，５０７，５０９は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントと係合可能な器具インターフェースエレメントの部分である凹部またはカップ５０５を備える。
【００７０】
前記器具インターフェースエレメントは、器具インターフェース内で変位可能である。図示された例において、前記器具インターフェースエレメントはレールに沿って摺動可能である。器具インターフェースエレメント５０２はレール５０６に沿って摺動可能である。器具インターフェースエレメント５０７はレール５０８に沿って摺動可能である。器具インターフェースエレメント５０９はレール５１０に沿って摺動可能である。各器具インターフェースエレメントは、その器具インターフェースエレメントが拘束する駆動エレメントの対が延在する方向に対して平行な方向に沿って変位可能である。各器具インターフェースエレメントは、器具シャフト５０１の長手方向軸心５１２と平行な方向に変位可能である。器具インターフェースエレメントが、それぞれレールに沿って移動することにより、当該器具インターフェースエレメントに固定された駆動エレメントの対も、対応して移動する。したがって、器具インターフェースエレメントを移動させることで、駆動エレメントの対を駆動し、これにより前記器具のジョイントを駆動する。
【００７１】
駆動アセンブリインターフェース４００は、器具インターフェース５００と嵌合する。器具インターフェース５００は、駆動アセンブリインターフェースエレメント４０１，４０２，４０３を収容するための構造を有する。具体的に述べると、器具インターフェースエレメント５０７，５０２，５０９は、駆動アセンブリインターフェースエレメント４０１，４０２，４０３を収容する。図示された例において、各器具インターフェースエレメントは、対応する駆動アセンブリインターフェースエレメントのフィンを収容するためのソケットまたはカップ５０５を備える。１つの器具インターフェースエレメント５０２のソケット５０５は、対応する駆動アセンブリインターフェースエレメント４０２のフィンを収容する。同様に、他の器具インターフェースエレメントのソケットは、他の駆動アセンブリインターフェースエレメントのフィンを収容する。
【００７２】
各駆動アセンブリインターフェースエレメントは、駆動アセンブリ内で変位可能である。前記変位は、駆動により実現される。例えば、前記変位は、モータおよびリードスクリュー機構によって駆動されるものであってもよい。図示された例において、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントは、駆動レール８０２，８０４に沿って摺動可能である。各駆動アセンブリインターフェースエレメントは、１つの駆動レールと連結されている。図８を参照すると、右側の駆動アセンブリインターフェースエレメント４０３は、右側の駆動レール８０４と連結されている。中央の駆動アセンブリインターフェースエレメント４０２は、左側の駆動レール８０２と連結されている。図示されていないものの、左側の駆動アセンブリインターフェースエレメント４０１は、左側の駆動レール８０２と連結されている。他の構成において、中央の駆動アセンブリインターフェースエレメントは、代替的に、右側の駆動レール８０４に、または左側の駆動レール８０２および右側の駆動レール８０４の両方に連結されている。
【００７３】
中央の駆動アセンブリインターフェースエレメント４０２を左側の駆動レールおよび右側の駆動レールの両方に連結することにより、中央の駆動アセンブリインターフェースエレメントを安定化させる助けとなる。図８に示された構成について、中央の駆動アセンブリインターフェースエレメントが図８の上下方向に細長く延びている場合、この構成により、中央の駆動アセンブリインターフェースエレメントが移動して対応の駆動力伝達エレメントを駆動するときの、中央の駆動アセンブリインターフェースエレメントの曲げまたは回転を抑えることが可能である。
【００７４】
各駆動アセンブリインターフェースエレメントは、前記ロボットアームの末端リンクの長手方向軸心４１３と平行な方向に沿って変位可能である。前記駆動アセンブリインターフェースエレメントがそのレールに沿って移動することにより、当該駆動アセンブリインターフェースエレメントが係合している器具インターフェースエレメントも対応して動作する。したがって、駆動アセンブリインターフェースエレメントの駆動動作により、前記器具のエンドエフェクタの関節部を駆動する器具インターフェースエレメントの動作を駆動する。
【００７５】
前記表面から突出する前記フィンの部分は、駆動アセンブリインターフェースエレメントの移動方向に位置合わせされた前面および後面を有する。このとき、前および後とは一方向への移動を基準としたものであって、前面は移動方向を向いており、後面は当該移動方向とは反対の方向を向いている。前記駆動アセンブリインターフェースエレメントが反対方向に移動する場合、前面は移動方向とは反対側を向いており、後面は当該移動方向を向いている。
【００７６】
前記駆動アセンブリインターフェースエレメントの前面および後面は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントが駆動自在に移動可能である方向に対して横方向にある。前記駆動アセンブリインターフェースエレメントの前面および後面は、フィンが前記表面から突出する方向と平行である。前記前面および後面は、この方向と厳密に平行でなくてもよく、好ましくは当該方向から１０°の範囲内または５°の範囲内であり、より好ましくは２°の範囲内である。
【００７７】
ソケット５０５は、前記器具インターフェースエレメントが移動可能である方向に対して横方向にある内面を備える。前記内面は、この方向に対して厳密に横方向でなくてもよく、好ましくは当該方向に対して１０°の範囲内または５°の範囲内で横方向にあり、より好ましくは２°の範囲内で横方向にある。
【００７８】
図示された例において、前記器具インターフェースエレメントの内面と、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントの前面および後面とは、互いに平行である。これにより、これらのエレメント間で駆動力を伝達する助けとなる。
【００７９】
図４および図５において、器具インターフェースエレメントと駆動アセンブリインターフェースエレメントとの間には、一対一の関係がある。他の例において、器具インターフェースエレメントと駆動アセンブリインターフェースエレメントとの間の関係は、任意の他の対応関係であってもよい。例えば、１つの駆動アセンブリインターフェースエレメントが複数の器具インターフェースエレメントを駆動してもよい。他の例において、複数の駆動アセンブリインターフェースエレメントが１つの器具インターフェースエレメントを駆動してもよい。
【００８０】
図６には、前記器具がロボットアームと係合された状態で示されている。駆動アセンブリインターフェースエレメント４０１が器具インターフェースエレメント５０７によって高速され、駆動アセンブリインターフェースエレメント４０２が器具インターフェースエレメント５０２によって係止され、駆動アセンブリインターフェースエレメント４０３が器具インターフェースエレメント５０９によって係止されているとき、これらの器具インターフェースエレメントおよび駆動アセンブリインターフェースエレメントは全て同一方向に変位可能である。当該方向は、ロボットアーム４０４の末端リンクの長手方向軸心４１３および器具シャフト５０１の長手方向軸心５１２の両方と平行である。
【００８１】
手術または医療処置の間、前記手術用ロボットは、滅菌されていない手術用ロボットと、無菌の手術環境との間に無菌バリアを与えるために滅菌ドレープに覆われている。当該手術器具は、前記手術用ロボットに取り付ける前に滅菌される。滅菌ドレープは、通常、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製のプラスチックシートから構成される。好適には、前記ドレープは、可撓性および／または変形性を有する。
【００８２】
滅菌ドレープは、駆動アセンブリインターフェース４００と器具インターフェース５００との間に直接掛けわたされているわけではない。前記ドレープは、駆動アセンブリインターフェース４００と器具インターフェース５００との間をインターフェース接続するインターフェース構造体７００を備える。図７ａおよび図７ｂには、例示的なインターフェース構造体７００が別個に示されている。当該インターフェース構造体７００は、図６においても、駆動アセンブリインターフェース４００と器具インターフェース５００とに取り付けられた状態で示されている。インターフェース構造体７００は、前記ドレープと一体に形成されていてもよい。代替的に、インターフェース構造体７００は、前記ドレープとは別体に形成して、後から前記ドレープに取り付けてもよい。いずれにせよ、インターフェース構造体７００は無菌である。インターフェース構造体７００の一方側７０１は、駆動アセンブリインターフェースに直接接触する。インターフェース構造体７００の他方側７０２は、器具インターフェースに直接接触する。このようにして、インターフェース構造体７００は、滅菌されていない駆動アセンブリインターフェースが無菌の器具インターフェースに直接接触することを防止することで、これら２つの部品間の無菌バリアを維持する。
【００８３】
前記インターフェース構造体７００は、本体７０４と、駆動力伝達エレメント７０６，７０７，７０８とを備える。前記駆動力伝達エレメントは、この本体に対して移動可能である。好都合にも、インターフェース構造体７００が手術用ロボットアームに取り付けられているとき、本体７０４は、駆動アセンブリインターフェース４００の表面に対して平行にある。好適には、この取付け状態において、本体７０４は、前記駆動アセンブリインターフェースと位置合わせされている。
【００８４】
本体７０４は、前記器具がロボットアームに取り付けられたときに前記ロボットアームに面する第１の側７０１を有する。具体的には、第１の側７０１は駆動アセンブリ４００に面する。本体７０４は、前記第１の側の反対側に第２の側７０２を有する。第２の側７０２は、前記器具がロボットアームに取り付けられたとき、前記器具に面する。具体的には、第２の側７０２は器具インターフェース５００に面する。好適には、第１の側７０１および第２の側７０２の両方が実質的に平坦である。前記第１の側および第２の側は、完全に平坦でなくてもよい。実質的に平坦、またはその表面の少なくとも一部（例えば、その表面の少なくとも１０％、その表面の少なくとも２０％、その表面の少なくとも３０％、好ましくはその表面の少なくとも４０％、より好ましくはその表面の少なくとも５０％）にわたって平坦であることにより、前記器具がロボットアームに取り付けられたとき、インターフェース構造体７００を前記器具と前記ロボットアームとの間にコンパクトに挟むことができる。
【００８５】
平坦であるとは、異なる平面に平坦な部分を有することを含んでいてもよい。例えば、図４に示されているように、前記駆動アセンブリインターフェース４００は、上記のように、平坦であるものの大まかに２つの平面にわたって設けられた部分を有していてもよい。好適には、前記インターフェース構造体７００は、前記駆動アセンブリインターフェースとコンパクトに係合するために前記駆動アセンブリインターフェースの全体的な表面の構成と対応するように構成されており、これにより、前記インターフェース構造体と前記駆動アセンブリインターフェースとの間の間隙または空間を低減または最小限にする。
【００８６】
本体７０４は開口部を有する。図７ａ，図７ｂおよび図８に示されたインターフェース構造体７００において、開口部は本体７０４の略中央に配置されているが、当該位置に配置しなくてもよい。図示された例において、本体７０４は、（図８で視認できるように）３つの開口部を備える：第１開口部８１６、第２開口部８１７および第３開口部８１８。これらの開口部８１６，８１７，８１８は、本体７０４を通して第１の側７０１と第２の側７０２との間を連通させる。
【００８７】
本体７０４の一部を被覆するカバー７１０が設けられている。前記カバーは、開口部を含む本体の部分を被覆する。図示された実施形態において、カバー７１０は、本体７０４の第２の側７０２に配置されている。他の例において、前記カバーは前記本体の第１の側７０１に配置されていてもよく、複数のカバーが前記本体の両側に設けられていてもよい。カバー７１０は本体７０４に取り付けられている。好適には、カバー７１０は本体７０４に固定されている。前記カバーは接着によって前記本体に取り付けられていてもよく、または任意の他の適切な取付け手段もしくは取付け方法で取り付けられていてもよい。
【００８８】
カバー７１０は、付加的な開口部またはスロットを備える。図示された例において、カバー７１０は、第１スロット７２６と、第２スロット７２７と、第３スロット７２８とを備える。これらのスロットは、本体７０４の開口部と連通している。第１スロット７２６は第１開口部８１６と位置合わせされており、第２スロット７２７は第２開口部８１７と位置合わせされており、第３スロット７２８は第３開口部８１８と位置合わせされている。これにより、カバー７１０のスロットは、前記本体の第１の側と第２の側７０２との間に流体流路を提供する。
【００８９】
本体７０４における開口部８１６，８１７，８１８は、駆動力伝達エレメントがそれに沿って移動することができる経路を形成する。図７ａおよび図７ｂに示された例において、これらの経路は直線状経路である。第１開口部８１６は第１経路を形成し、第２開口部８１７は第２経路を形成し、第３開口部８１８は第３経路を形成する。
【００９０】
本体７０４およびカバー７１０は、その間に、駆動力伝達エレメントがそれに沿って移動することができるチャネルを形成する。好適には、駆動力伝達エレメントはチャネル内で摺動自在である。図８を参照すると、本体７０４の開口部に隣接するリップ８１９と、カバー７１０の開口部に隣接する対応のリップ８２０とは、これらのリップの間にチャネル８２１を形成する。本体７０４およびカバー７１０は、１つの開口部につき２つのチャネル（開口部の各側に１つのチャネル）を形成する。これらのチャネルは、開口部の長さに沿って延びている。
【００９１】
上記のとおり、前記インターフェース構造体７００は、駆動力伝達エレメントを備える。図７ａおよび図７ｂに示された例において、前記インターフェース構造体は、３つの駆動力伝達エレメント（第１駆動力伝達エレメント７０６、第２駆動力伝達エレメント７０７および第３駆動力伝達エレメント７０８）を備える。第１駆動力伝達エレメント７０６は、前記第１スロット７２６に摺動自在に収容される。第２駆動力伝達エレメント７０７は、前記第２スロット７２７に摺動自在に収容される。第３駆動力伝達エレメント７０８は、前記第３スロット７２８に摺動自在に収容される。各駆動力伝達エレメントは、それぞれのスロットに沿って摺動自在に移動可能である。
【００９２】
前記駆動力伝達エレメントは、中央部と、この中央部から延びる延長部とを備える。第１駆動力伝達エレメント７０６について述べると、中央部７３６は突出部を備える。延長部７１６は、中央部７３６から延びる平板を備える。延長部７１６は、第１駆動力伝達エレメント７０６が第１スロット７２６にあるとき第１スロット７２６が延びる方向と一致する両方向に、細長く延びている。これらの方向に対して横方向にある方向において、すなわちこれらのスロットが延びる方向に対して横方向にある方向において、前記第１駆動力伝達エレメントは、図８からわかるように、第１リップ８４６を備える。当該第１リップ８４６は、第１開口部８１６のいずれかの側でチャネルに収容可能である。同様に、第２駆動力伝達エレメント７０７における第２リップ８４７は、第２開口部８１７のいずれかの側でチャネルに収容可能である。第３リップ８４８は、第３開口部８１８のいずれかの側でチャネルに収容可能である。好適には、前記駆動力伝達エレメントは剛体である。
【００９３】
前記スロットに沿って延びる前記駆動力伝達エレメントは、前記開口部を通る流体流路を制限する。前記開口部に隣接するチャネルへと延びる前記駆動力伝達エレメントは、前記開口部を通る流体流路を制限する。これにより、前記駆動力伝達エレメントは、当該駆動力伝達エレメントの周囲で流体流路を制限する。
【００９４】
好適には、駆動力伝達エレメント７０６，７０７，７０８と本体７０４との間の相互係合は、前記駆動力伝達エレメントと前記本体との間の流体流路を制限するものである。この相互係合は、例えば、前記駆動力伝達エレメントの一部が、前記スロットに保持または前記チャネルに保持されるなどして、前記本体の近くで保持されることによって実現される。
【００９５】
第１スロット７２６は、第１の端部７３０と、当該第１スロットの長さに沿ってこの第１の端部の反対側に第２の端部７３１とを有する。第１駆動力伝達エレメント７０６の延長部７１６は、第１エクステンション７３２と、第２エクステンション７３４とを備える。第１駆動力伝達エレメント７０６の中央部７３６からの第１エクステンション７３２の長さは、Ｌ１である。第１駆動力伝達エレメント７０６の中央部７３６からの第２エクステンション７３４の長さは、Ｌ２である。
【００９６】
第１駆動力伝達エレメント７０６が第１スロット７２６の第２の端部７３１に向かって最も移動した位置にあるとき、中央部７３６と第１の端部７３０との間の距離はＤ１である。第１駆動力伝達エレメント７０６が第１スロット７２６の第１の端部７３０に向かって最も移動した位置にあるとき、中央部７３６と第２の端部７３１との間の距離はＤ２である。
【００９７】
第１エクステンションの長さＬ１は、距離Ｄ１と少なくとも同じである。好適には、例えば、第１エクステンションと本体とが重なり合うように、および／または第１エクステンションと前記カバーとが重なり合うように、Ｌ１はＤ１よりも大きい。第２エクステンションの長さＬ２は、少なくとも距離Ｄ２と同じである。好適には、例えば、第１エクステンションと本体とが重なり合うように、および／または第１エクステンションと前記カバーとが重なり合うように、Ｌ２はＤ２よりも大きい。これにより、（第１エクステンション７３２および第２エクステンション７３４を含む）延長部７１６は開口部を被覆している。換言すれば、延長部７１６は中央部とスロットの端部との間の空間を被覆している。エクステンション部分７３２，７３４の長さを、生じ得る間隙と同じ長さまたはそれよりも長くすることで、この間隙は、スロット内で駆動力伝達エレメントが移動する範囲全体にわたって被覆された状態に保たれる。
【００９８】
第２駆動力伝達エレメント７０７および第３駆動力伝達エレメント７０８は同様の構成を有する。例えば、第２駆動力伝達エレメント７０７は第３エクステンション７３５を備える。これにより、各開口部またはスロットは、各駆動力伝達エレメントが移動する範囲全体にわたって被覆された状態に保たれる。
【００９９】
図７ａおよび図７ｂを参照すると、前記スロットは全て同じ長さではない。第２スロット７２７は、第１スロット７２６および第３スロット７２８よりも短い。これらのスロットは、この特定のサイズにしなくてもよい。各スロットのサイズは、それぞれの駆動力伝達エレメントに求められる移動を考慮して、またはこの移動を許容する所望のサイズとすることができる。この例において、中央の駆動アセンブリインターフェースエレメント４０２がそれに沿って移動するように構成された直線状経路４１０は、左側の駆動アセンブリインターフェースエレメント４０１および右側の駆動アセンブリインターフェースエレメント４０３がそれに沿って移動するように構成された直線状経路４０９，４１１よりも短い。同様に、第１スロット７２６および第３スロット７２８は第２スロット７２７よりも長い。図示された例において、第１駆動力伝達エレメントおよび第３駆動力伝達エレメントの相対移動範囲は、本体に対して±５．１ｍｍである（すなわち、一方の端から他方の端までは１０．２ｍｍ）。第２駆動力伝達エレメントの相対移動範囲は、本体に対して±３ｍｍである（すなわち、一方の端から他方の端までは６ｍｍ）。これらの相対移動範囲は、上記範囲と同一でなくてもよい。幾つかの例においては、第１および第３駆動力伝達エレメントの相対移動範囲は、これよりも長くても短くてもよい。第２駆動力伝達エレメントの相対移動範囲は、これよりも長くても短くてもよい。相対移動範囲の比は当該比である必要はなく、当該比よりも大きくても小さくてもよい。
【０１００】
図９からわかるように、前記カバーにおけるスロットの端部９１０の間は、前記本体における開口部の端部９１１の間よりも離れている。前記カバーのスロットは前記本体の各開口部よりも長い。この付加的な長さにより、ソケット５０２は、開口部内での駆動力伝達エレメントの動きを抑えることなく、前記カバーのスロット内に少なくとも部分的に突出することができる。好適には、開口部と比べてスロットが付加的に有する長さは、前記駆動力伝達エレメントと前記スロットの端部９１０との間に配置された前記ソケットの部分の幅と少なくとも等しい。好適には、開口部と比べてスロットが付加的に有する長さは、前記駆動力伝達エレメントと前記スロットの端部９１０との間に配置されたソケットの部分の幅の少なくとも２倍であり、これにより、移動範囲のいずれの端部においても、開口部内での駆動力伝達エレメントの動きが抑えられることを防止することができる。
【０１０１】
少なくとも部分的に前記カバーのスロット内にあるソケット５０２の突出部により、当該ソケットと駆動力伝達エレメントとの間をより良好に連結することができる。少なくとも部分的に前記カバーのスロット内にある前記ソケットの突出部により、当該ソケットとフィンとの間をより良好に連結することができる。当該連結は、駆動力伝達方向において前記ソケットと前記フィンとの間をより大きく重なり合わせることによって向上する。
【０１０２】
図示された例において、前記スロットは、一方の端部において位置合わせされる。インターフェース構造体７００の凹所７１２の近位にある第１スロットの端部は、凹所７１２の近位にある第２スロットの端部および凹所７１２の近位にある第３スロットの端部と位置合わせされる。駆動力伝達エレメントが、例えば駆動によって、凹所７１２に向かって最も移動した位置まで移動されるとき、各駆動力伝達エレメントは他の駆動力伝達エレメントと位置合わせされる。前記スロットの端部または駆動力伝達エレメントが位置合わせされている場合、それらは、インターフェース構造体の長さに沿って互いに同一の距離にあってもよい。
【０１０３】
他の例において、前記スロットの長さは直線状経路の長さと一致しなくてもよい。好適には、前記スロットは少なくとも直線状経路と同じ長さである。
【０１０４】
この構成は、前記開口部またはスロットを通る流体の流れを制限する助けとなる。この流体の流れを制限することにより、無菌バリアを維持する助けとなる。これにより、インターフェース構造体は、手術用ロボットアームおよび／または手術器具に取り付けられたとき、前記アームと前記器具との間における無菌バリアの維持を支援することが可能である。
【０１０５】
上記のとおり、第１駆動力伝達エレメント７０６の中央部７３６は、インターフェース構造体７００の第２の側７０２に突出する突出部を備える。図７ａからわかるように、各駆動力伝達エレメントは、インターフェース構造体７００の第２の側７０２に突出する突出部を含む中央部を備える。この例において、前記駆動力伝達エレメントの中央部は、各駆動アセンブリインターフェースエレメントのフィンと係合するために、インターフェース構造体７００の第１の側７０１に陥入する凹部を有する（図７ｂにおいて視認できる）。
【０１０６】
他の例において、前記駆動力伝達エレメントの中央部は、上記とは反転させて構成することも可能である。換言すれば、凹部を第２の側に向かって設け、突出部を第１の側に向かって設けることもできる。代替的に、突出部および凹部の任意の組み合わせを設けることも可能である。こうした組み合わせとして、１つの駆動力伝達エレメントが、第１の側に突出する突出部および第２の側に突出する突出部の両方、または第１の側に陥入する凹部および第２の側に陥入する凹部の両方を備える構成が挙げられる。採用された構成は、好適には、駆動アセンブリインターフェース４００および器具インターフェース５００の構成と適合する。換言すれば、駆動アセンブリインターフェースエレメントが突出フィンを備える場合、第１の側に面する各駆動力伝達エレメントの中央部は、前記フィンを収容するための凹部を備える。駆動アセンブリインターフェースエレメントが凹部を備える場合、第１の側に面する各駆動力伝達エレメントの中央部は、前記凹部と係合するための突出部を備える。同様に、器具インターフェースエレメントが突出フィンを備える場合、第２の側に面する各駆動力伝達エレメントの中央部は、前記フィンを収容するための凹部を備える。器具インターフェースエレメントが凹部を備える場合、第２の側に面する各駆動力伝達エレメントの中央部は、前記凹部と係合するための突出部を備える。
【０１０７】
好適には、前記駆動力伝達エレメントはプラスチック材料を含む。好ましくは、前記駆動力伝達エレメントは、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントおよび／または前記器具インターフェースエレメントとインターフェース接続できるように僅かに変形可能である。好ましくは、前記駆動力伝達エレメントは、締まり嵌め（軽度の締まり嵌めなど）によって前記駆動アセンブリインターフェースエレメントと係合している。好適には、前記駆動力伝達エレメントは、締まり嵌め（軽度の締まり嵌めなど）によって前記器具インターフェースエレメントと係合している。
【０１０８】
通常、各駆動力伝達エレメントは、第１の部分と第２の部分とを備える。好適には、前記中央部が、前記第１の部分と前記第２の部分とを備える。前記第１の部分はロボットアームと係合可能である。例えば、前記第１の部分は、前記駆動アセンブリインターフェースと係合可能である（例えば、駆動アセンブリインターフェースエレメントと係合可能である）。前記第２の部分は前記器具と係合可能である。例えば、前記第２の部分は前記器具インターフェースと係合可能である（例えば、器具インターフェースエレメントと係合可能である）。
【０１０９】
逆にいえば、前記第１の部分および第２の部分の少なくとも一方は、駆動力伝達エレメント凹部、すなわち前記駆動力伝達エレメントにおける凹部であってもよい。前記第１の部分および第２の部分の少なくとも一方は、駆動力伝達エレメント突出部、すなわち前記駆動力伝達エレメントの突出部分であってもよい。好ましくは、前記駆動力伝達エレメントは、駆動力伝達エレメント凹部および駆動力伝達エレメント突出部の両方を備える。
【０１１０】
前記駆動力伝達エレメント凹部は、インターフェース突出部（駆動アセンブリインターフェースエレメントの突出部、または器具インターフェースエレメントの突出部など）と係合可能である。前記駆動力伝達エレメント突出部は、インターフェース凹部（駆動アセンブリインターフェースエレメントの凹部、または器具インターフェースエレメントの凹部など）と係合可能である。
【０１１１】
図示された例を参照すると、前記第１の部分は凹部を備え、前記第２の部分は突出部を備える。前記第２の部分の突出部は面取り部および／または丸みを付けた縁部を備え、当該突出部を収容することができるカップ（器具インターフェースエレメントのカップなど）との当該突出部の係合が容易である。図示された例において、図７ａおよび図９から最も良好に分かるように、前記第２の部分の突出部はＶ字形の断面を有する。これにより、前記カップとの前記突出部の係合を支援する。前記突出部がＶ字形であることにより、前記器具が前記インターフェース構造体に取り付けられる際に前記突出部と前記カップとの間のずれを調節することができる。前記第１の部分の凹部は、当該凹部への開口に隣接してフレアおよび／または丸みを付けた縁部を備え、当該凹部が係合可能である突出部またはフィン（駆動アセンブリインターフェースエレメントの突出部またはフィンなど）との係合が容易である。
【０１１２】
好ましくは、前記第１の部分および駆動アセンブリインターフェースエレメントは、互いに補完的である協働面を備える。好ましくは、前記第２の部分および器具インターフェースエレメントは、互いに補完的である協働面を備える。図９を参照すると、前記器具インターフェースエレメントのカップの内側は、前記駆動力伝達エレメントの突出部の外側に対して補完的な形状を有し、また、前記駆動力伝達エレメントの内側は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントの突出部の外側に対して補完的な形状を有する。
【０１１３】
前記第１の部分および第２の部分の一方が凹部であり、前記第１の部分および第２の部分の他方が突出部である場合、図９からわかるように、この凹部９０１は、突出部９０３における空間９０２と連通することができる。前記凹部に収容可能なフィン９３０は、前記凹部を介して前記空間へと収容することができる。これにより、前記駆動アセンブリと前記インターフェース構造体との間、前記インターフェース構造体と前記器具との間、および／または前記駆動アセンブリと前記器具との間に、より安定的な係合を与えることができる。
【０１１４】
前記駆動力伝達エレメントは、外縁または外壁９０４を備える。外壁９０４は、図９において左側を向いている。外壁９０４は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントによって前記駆動力伝達エレメントを駆動することができる方向に面している。外壁９０４は、前記器具インターフェースエレメントのソケットまたはカップ５０２のソケット内壁９０５と接触または係合している。ソケット内壁９０５は、外壁９０４が面する方向とは反対の方向（例えば、逆方向）に面している。図示された例において、外壁９０４およびソケット内壁９０５は逆方向を向いている。前記駆動力伝達エレメントは、内縁または内壁９０６を備える。内壁９０６は、図９において右側を向いている。内壁９０６は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントによって前記駆動力伝達エレメントを駆動することができる方向とは反対方向を向いている。例えば、図９を参照すると、内壁９０６は、前記駆動力伝達エレメントを駆動することができる方向とは反対方向を向いている（前記駆動力伝達エレメントは左側へと駆動することができ、内壁９０６は右側を向いている）。内壁９０６は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントの一部と接触または係合している。図示された例において、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントは、前記駆動力伝達エレメントの内壁９０６と接触している突出部またはフィン９３０を備える。これにより、駆動アセンブリインターフェースエレメント９３０から前記駆動力伝達エレメントの内壁９０６へと、そして、前記駆動力伝達エレメントの外壁９０４からソケット内壁９０５へと駆動力を伝達することができる。
【０１１５】
外壁９０４と、ソケット内壁９０５とは、前記駆動力伝達エレメントを移動させることができる方向に、すなわち前記駆動アセンブリインターフェースエレメントと前記器具インターフェースエレメントとの間で駆動力を伝達することができる方向に互いに重なり合っている。好適には、外壁９０４は、ソケット内壁９０５の全体と重なり合っている。
【０１１６】
外壁９０４とソケット内壁９０５との間の重なりを増大または最大化することで、換言すれば、重なり合う面積を増大させることで、前記駆動力伝達エレメントに対する圧力を低減または最小限にすることが可能である。これにより、より大きく重ね合わせることで、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントと前記器具インターフェースエレメントとの間の圧力が低減される。圧力は、重なり合わせる幅を増大させることによって低減させることができる。しかしながら、このようにすることで、他の構成は同等のままでこれらのインターフェースの幅が大きくなってしまう可能性がある。重なり合わせる幅を増大させる場合、インターフェース全体の幅を増大させなくてもよいように、これらのインターフェースの幅の範囲内にすることが好ましい。
【０１１７】
圧力は、重なり合わせる高さ、つまり（図９における）上下方向の範囲を増大させることによって低減することができる。しかしながら、このようにすることで、他の構成は同等のままでこれらのインターフェースの高さが大きくなってしまう可能性がある。重なり合わせる高さを増大させる場合、インターフェース全体の高さを増大させなくてもよいように、これらのインターフェースの範囲内にすることが好ましい。この構成を実現させる１つの方法としては、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントおよび器具インターフェースエレメントを、当該構造体の全体的な高さに影響することなく上下方向の重なりを増大させるような相対位置に設けることが挙げられる。上記のように、前記スロット内で少なくとも部分的に突出するようにカップ５０２を設ける（図９に示された例においては、前記器具インターフェースエレメント上に配置されているが、上記のように、代替的に、前記駆動アセンブリインターフェースエレメント上に配置することもできる）ことにより、全体的な高さを必ずしも増大させなくても、重なり合う面積を増大させることが可能である。
【０１１８】
同様に、前記駆動力伝達エレメントの他の外壁（例えば、第２の外壁）は、（図９において）右側を向いている。この第２の外壁は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントによって前記駆動力伝達エレメントを駆動することができる他の方向を向いている。第２の外壁は、ソケット５０２の他のソケット内壁（例えば、第２のソケット内壁）と接触または係合している。第２のソケット内壁は、第２の外壁が面する方向とは反対の方向（例えば、逆方向）に面している。前記駆動力伝達エレメントは、第２の内縁または内壁を備える。この第２の内壁は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントによって前記駆動力伝達エレメントを駆動することができる前記他の方向とは反対の方向を向いている。第２の内壁は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントの一部と接触または係合している。これにより、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントから前記駆動力伝達エレメントの第２の内壁へと、そして、前記駆動力伝達エレメントの第２の外壁から前記第２のソケット内壁へと駆動力を伝達することができる。
【０１１９】
前記第２の外壁と、前記第２のソケット内壁とは、前記駆動力伝達エレメントを移動させることができる方向に（図９においては右側へと）、すなわち前記駆動アセンブリインターフェースエレメントと前記器具インターフェースエレメントとの間で駆動力を伝達することができる方向に互いに重なり合っている。好適には、前記第２の外壁は、前記第２のソケット内壁の全体と重なり合っている。
【０１２０】
前記外壁およびソケット内壁は、図９に示された例において、互いに平行である。前記第２の外壁および第２のソケット内壁は、図９に示された例において、互いに平行である。他の例において、これら対の壁の一方または両方が互いに平行でなくてもよい。
【０１２１】
前記内壁と、この内壁に隣接して設けられた駆動アセンブリインターフェースエレメントの壁とは、図９に示された例において、互いに平行である。前記第２の内壁と、この第２の内壁に隣接して設けられた駆動アセンブリインターフェースエレメントの壁とは、図９に示された例において、互いに平行である。他の例において、これら対の壁の一方または両方が互いに平行でなくてもよい。
【０１２２】
前記外壁とソケット内壁との重なり（および／または前記第２の外壁と第２のソケット内壁との重なり）により、圧縮力（実質的に圧縮する力など）によって駆動力を伝達することができる。これらの対の壁が互いに平行であり、これらの壁が、駆動力を伝達することができる方向に対して横方向を向いている場合、前記力は圧縮力である。この構成から外れるほど、前記力の圧縮成分が減少し、前記力の他の成分（例えば、曲げ成分またはせん断成分）が増大することになる。
【０１２３】
他の例において、駆動力は、これらの壁の重なり合う部分を介して伝達しなくてもよい。駆動力は、少なくとも部分的に、駆動力伝達方向において前記駆動アセンブリインターフェースエレメントと重なり合わない前記駆動力伝達エレメントの部分を介して伝達することができる。例えば、駆動は、前記駆動力伝達エレメントのＶ字形部分を介して（または、より一般的には、前記駆動力伝達エレメントの丸み付き部分および／または面取り部分を介して）伝達することができる。この構成により、前記駆動力伝達エレメントと前記器具インターフェースエレメントとの間の位置許容範囲をより大きくとりつつ、駆動力を伝達できるようにしてもよい。締まり嵌めは、この構成においても好適であるが、必要ではない。このような構成では、有利なことに、図９の向きにおいて上下方向の力が加えられる可能性が高く、駆動力が伝達されるときに、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントおよび前記器具インターフェースエレメントを係合状態に保つ助けとなる。
【０１２４】
駆動力伝達エレメント凹部９０１の開口の（駆動力を伝達することができる方向における）サイズまたは幅は、空間９０２のサイズまたは幅よりも大きい。図９を参照すると、前記凹部および前記空間の両方が、左右方向、すなわち、前記駆動力伝達エレメントを移動させることができる方向において前記駆動力伝達エレメントの中央に設けられている。前記凹部の幅は前記空間よりも大きいので、前記凹部の内壁は、前記空間の内壁と同一平面上にない。前記凹部の内壁は、前記空間の内壁から外方に偏位している。
【０１２５】
このように前記駆動力伝達エレメント凹部の内壁と前記空間の内壁とを偏位させることにより、前記インターフェース突出部を、前記駆動力伝達エレメント凹部の壁によって係合させることなく、前記空間内に係合させることが可能である。この構成は、前記空間の壁を介した駆動力伝達を支援する。一方、この構成は、前記駆動力伝達エレメントに対する駆動時の曲げモーメントを低減する助けになる。この構成により、駆動力伝達力の圧縮成分以外の成分を低減することが可能である。
【０１２６】
好適には、前記駆動力伝達エレメント突出部は、その先端部に、または先端部に向かって面取り部または丸みを付けた部分を備え、前記インターフェース凹部との前記駆動力伝達エレメント突出部の係合が容易である。好適には、前記駆動力伝達エレメント凹部は、その開口に面取り部または丸みを付けた部分を備え、前記駆動力伝達エレメント凹部との前記インターフェース突出部の係合が容易である。図９を参照すると、前記凹部の壁を前記空間の壁から偏位させることにより、前記凹部と前記空間との間にリップが設けられる。好適には、前記リップには角度または丸みが付けられており、前記駆動力伝達エレメント凹部を通り、前記リップを通過して前記インターフェース突出部を前記空間と容易に係合させることができる。
【０１２７】
前記駆動アセンブリインターフェースエレメントは、細長い突出部分と、駆動アセンブリインターフェースエレメント本体９２０とを備える。この細長い突出部分は、駆動力伝達エレメント凹部９０１に収容可能である。前記駆動アセンブリインターフェースエレメントにおいて、駆動アセンブリインターフェースエレメント本体９２０の近位に、補強部分および／または補剛部分９２１が設けられる。図９を参照すると、前記補強部分または補剛部分はバットレス部である。他の例において、前記補強部分または補剛部分は、ストラット、または他の当接部もしくはフィレット、またはガセットである。前記補強部分または補剛部分は、これらの任意の組み合わせであってもよい。前記補強部分または補剛部分は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメント本体よりも強度および／または剛性が高い材料（例えば、チタン）から形成することができる。好ましくは、補強部分または補剛部分９２１は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントにおいて、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントを移動させることができる方向に面する側および／またはこの方向とは反対の側に設けられている。バットレス部などの前記補強部分または補剛部分は、好適には、例えば前記駆動アセンブリインターフェースエレメントが移動または駆動される際の、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントの曲げに抵抗する。好適には、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントは、破断することなく、少なくとも８０Ｎの力に耐えるのに十分な強度および／または剛性を有する。好適には、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントは、破断することなく、少なくとも１３０Ｎの力に耐えるのに十分な強度および／または剛性を有する。好適には、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントは、少なくとも８０Ｎ、好ましくは少なくとも１３０Ｎの力に抵抗することが可能である。
【０１２８】
前記インターフェース構造体は、当該インターフェース構造体がロボットアームに装着または取り付けられたとき、このロボットアームにインターフェース構造体７００を保持する第１の締結部７４０を備える。駆動アセンブリインターフェース４００は保持リップ４４０を備える。第１の締結部７４０は保持リップ４４０と係合可能である。第１の締結部７４０はリッジ７４２を備える。インターフェース構造体７００を駆動アセンブリ４００に取り付ける間、リッジ７４２は保持リップ４４０上を通過する。前記第１の締結部は弾性を有するので、リッジ７４２が保持リップ４４０上を通過できるように撓むことができる。前記第１の締結部が前記保持リップを通過すると、（取り付け方向において）第１の締結部の後部の平坦部７４３が、（再度記載すると、取り付け方向において）前記保持リップの前部と当接し、ロボットアームの先端部４０４の長手方向軸心４１３に沿って前記アームから離れる方向にインターフェース構造体７００が移動することを防止する。これにより、インターフェース構造体７００は、駆動アセンブリインターフェース４００に取り付けられた位置で保持される。前記ロボットアームからインターフェース構造体７００を取り外すために、前記第１の締結部を解除することができる。第１の締結部７４０は、この第１の締結部を弾性変形させて、リッジ７４２を持ち上げて保持リップ４４０上を通過させることによって解除することができる。図７ａおよび図７ｂに示された例において、前記第１の締結部はタブ７４４を備える。前記タブ７４４により、ユーザは前記第１の締結部を持ち上げて、保持リップ４４０からリッジ７４２の係合を外すことができる。タブ７４４は、いずれの例においても設ける必要はない。前記第１の締結部と前記保持リップとの係合により、前記インターフェース構造体が正確または適切に前記ロボットアームに取り付けられたという触感的フィードバックを与えることができる。
【０１２９】
図示された例において、インターフェース構造体７００の縁７５０に、付加的な保持機構が設けられている。図７ｂに示されているように、前記インターフェース構造体の１つの縁７５０は、その内面に２つのラグ７５１，７５２を備える。ラグ７５１，７５２は、インターフェース構造体７００の縁７５０の内面から内側に突出している。駆動アセンブリインターフェース４００の外縁には、協働保持機構が設けられている。駆動アセンブリインターフェース４００の外縁には、保持チャネル４５３と連通する２つの通路４５１，４５２が設けられている。図示された例において、共通の保持チャネルは両方の通路と連通しているが、このような構成にしなくてもよい。代替的に、各通路がそれぞれの保持チャネルと連通していることも可能である。通路４５１，４５２および保持チャネル４５３は、駆動アセンブリインターフェース４００の外縁に凹部として形成されている。
【０１３０】
インターフェース構造体７００は駆動アセンブリインターフェース４００に装着されるので、ラグ７５１，７５２は、通路４５１，４５２を通って保持チャネル４５３へと通過する。インターフェース構造体７００は、アーム４０４の先端部の長手方向軸心４１３に沿って移動させることが可能である。保持チャネル４５３は、前記アームの先端部の長手方向軸心４１３と平行である。当該方向（すなわち、長手方向軸心４１３と平行な方向）における前記インターフェース構造体の移動により、保持チャネル４５３に沿って前記開口から離れるように通路４５１，４５２へと前記ラグを移動させる。同時に、第１の締結部７４０を移動させて保持リップ４４０と係合させる。ラグ７５１，７５２が前記開口から、この開口から離れた通路４５１，４５２へと移動されると、前記インターフェース構造体がアーム４０４の長手方向軸心４１３に沿って移動することが制限される。ラグ７５１，７５２は、保持チャネル４５３の上縁４５４と当接して、インターフェース構造体７００が駆動アセンブリインターフェース４００から離れるように長手方向軸心４１３に対して横方向に移動することを制限する。換言すれば、前記保持チャネルにおける前記ラグの係合は、前記インターフェース構造体が前記駆動アセンブリから持ち上げられることを防止または制限する。
【０１３１】
図７ｂからわかるように、この例において、ラグ７５１，７５２は、直立部７５３，７５４を備える。前記インターフェース構造体がアーム４０４の先端部の長手方向軸心４１３に沿って移動され、保持チャネル４５３のラグと係合すると、直立部７５３，７５４の前面は、通路４５１，４５２に隣接する面４５５，４５６と当接することになる。直立部７５３，７５４と面４５５，４５６との間の前記当接は、前記インターフェース構造体の移動を制限するように作用し、移動範囲の限界に到達したという触感的フィードバックを与える。直立部７５３，７５４は、いずれの例においても設ける必要はない。
【０１３２】
インターフェース構造体７００の保持機構の前記組み合わせ、すなわち第１の締結部７４０とラグ７５１，７５２との組み合わせは、前記ロボットアームからのインターフェース構造体７００の取り外しを制限する。
【０１３３】
前記インターフェース構造体は、好適には、最も短いスロットが許容する駆動力伝達エレメントの移動距離（すなわち、上記の例において、最大で６ｍｍの距離）以下の距離を、前記アームの長手方向軸心４１３に沿って移動しつつ、前記駆動アセンブリインターフェースと完全に係合するように構成されている。前記インターフェース構造体の前記駆動力伝達エレメントは、前記インターフェース構造体が前記駆動アセンブリに取り付けられるとき、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントと係合する。前記インターフェース構造体の本体が前記駆動アセンブリに対して移動されて、前記インターフェース構造体の保持機構を前記駆動アセンブリの保持機構と係合させるとき、前記駆動力伝達エレメントの移動は、前記駆動アセンブリエレメントとの係合により、制限される。これにより、前記インターフェース構造体が係合状態へと移動されるとき、前記駆動力伝達エレメントは前記本体に対して移動する。前記本体が前記駆動アセンブリインターフェースに対して移動し得る範囲を、最も短い移動範囲を有する駆動力伝達エレメントの移動範囲以下に制限することで、当該駆動力伝達エレメントがその移動範囲を超えてしまうことを防止することができる。これにより、前記インターフェース構造体に対して生じ得る損傷を抑え、無菌バリアの維持を支援することができる。
【０１３４】
一例では、前記インターフェース構造体を前記駆動アセンブリインターフェースに取り付ける前に、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントは、インターフェース接続位置などの所望の位置に駆動される。好適には、このインターフェース接続位置または所望の位置は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントをそれぞれの器具インターフェースエレメントと係合させるための位置である。この所望の位置は、好適には、例えば前記ロボットアームの基端部から遠位にある前記駆動アセンブリインターフェースの端部に向かって、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントがその移動範囲の一方の端にある位置である。前記インターフェース構造体は、例えば、前記駆動力伝達エレメントのうちの１つ（好適には、最も短い移動範囲を有する駆動力伝達エレメント）が、その移動範囲の一方の端にある状態で、前記駆動力伝達エレメントが相応に各々の移動範囲内の協働位置にあるように設けることができる。これにより、前記駆動力伝達エレメントを前記駆動アセンブリインターフェースエレメントと確実に係合させる。この係合方法は、係合させるために前記駆動力伝達エレメントおよび／または前記駆動アセンブリインターフェースエレメントを前後に駆動または他の方法で移動させなくとも、行うことができる。
【０１３５】
前記インターフェース構造体を前記駆動アセンブリとこのように係合させることにより、前記インターフェース構造体の本体は、最も短い移動範囲を有する駆動力伝達エレメントの最大移動範囲まで、前記駆動アセンブリインターフェースに対して移動できるようになる。
【０１３６】
前記駆動アセンブリインターフェースエレメントが所望の位置にあるか（または、この位置へと駆動されたか）どうかを判定するために、一例では、前記駆動アセンブリはセンサを備える。好ましくは、前記駆動アセンブリは複数のセンサを備え、各センサが各駆動アセンブリインターフェースエレメントに対して用いられる。前記センサは、各駆動アセンブリインターフェースエレメントの位置を検出するように構成されている。前記センサは、その駆動アセンブリインターフェースエレメントが、基準位置（その駆動アセンブリインターフェースエレメントの移動範囲に沿った所定または既知の位置など）を通過したことを検出または判定する。好適には、前記センサは、ホールセンサなどの磁気センサ、光センサ、容量型センサ、誘導型センサ、音響センサおよびマイクロスイッチのうちの少なくとも１つである。任意の適した位置特定センサを使用することができる。前記センサは近接センサであってもよい。前記センサは、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントと関連付けられた位置センサであってもよい。
【０１３７】
前記センサは、図９に模式的に示された例において２つの部品を備える。前記センサの第１の部品９１２は、前記駆動アセンブリの本体に設けられている。前記センサの第２の部品９１３は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントに設けられている。前記駆動アセンブリインターフェースエレメントが移動されるとき、第１の部品９１２は第２の部品９１３に対して移動する。第１の部品９１２および第２の部品９１３は、相互作用するように構成されている。一例では、第１の部品９１２は磁気センサを備え、第２の部品９１３は磁石を備える。前記磁気センサは、前記磁石を検出するように構成されている。前記磁気センサは、前記磁石が当該磁気センサの近位にあるときには第１の信号を出力し、前記磁石が当該磁気センサから遠位にあるときには第２の信号を出力するように構成されている。好適には、前記磁気センサは、前記磁石が、すなわち前記駆動アセンブリインターフェースエレメントが、当該磁気センサから所定の距離未満の位置になったとき、出力が第２の信号から第１の信号に変化するように構成または調整されている。これにより、前記磁気センサが第１の信号を出力する場合、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントが前記磁気センサに隣接していると判断することができる。前記センサの第１の部品９１２は、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントが所望の位置にあるとき、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントが前記センサの第１の部品９１２に隣接するように、前記駆動アセンブリ内に配置されている。
【０１３８】
前記駆動アセンブリは、制御部３０９と通信する通信部９１４を備える。前記通信部は、有線および／または無線ユニットであってもよく、かつ／または通信バスを介して前記センサ（例えば、前記センサの第１の部品９１２）を制御部３０９に連結してもよい。前記駆動アセンブリインターフェースエレメントの位置を判定するセンサおよび／または前記駆動アセンブリインターフェースエレメントがそのインターフェース接続位置にあるかどうかを判定するセンサの代わりに、またはそれに加えて、前記プロセッサは、前記センサから前記第１の信号および第２の信号などの信号を受信し、受信した信号に応じて、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントの位置を判定および／または前記駆動アセンブリインターフェースエレメントがそのインターフェース接続位置にあるかどうかを判定するように構成されている。前記プロセッサは、このような判定を、アルゴリズムおよび参照テーブル（ルックアップテーブルなど）の１つ以上に基づいて行うことができ、こうしたアルゴリズムおよび参照テーブルは、ローカルメモリ３１１またはリモートメモリに記録されていてもよい。
【０１３９】
好適には、前記センサは受動部品と能動部品とを備え、第２の部品９１３が磁石などの受動部品であり、第１の部品９１２が磁気センサなどの能動部品である。第１の部品９１２は、電源および／または通信部９１４に、例えば有線接続によって、より容易に接続させることができる。
【０１４０】
幾つかの例において、前記駆動力伝達エレメントの位置または配置には、ある程度の遊びまたは許容範囲がある。この遊びまたは許容範囲は、前記駆動力伝達エレメントの材料の僅かな可撓性または変形性によって付与してもよい。前記本体の長さに沿った方向および／または当該方向を横断する方向における前記駆動力伝達エレメントの位置には、ある程度の遊びまたは許容範囲があってもよい。前記本体に対して垂直な方向における前記駆動力伝達エレメントの位置には、ある程度の遊びまたは許容範囲があってもよい。この遊びまたは許容範囲は、例えば、前記駆動力伝達エレメントの位置を判定する性能を維持するために、前記駆動力伝達エレメントの移動範囲よりも小さいことが好適である。前記遊びまたは許容範囲は１ｍｍ未満であってもよく、例えば０．５ｍｍ未満、好ましくは０．２５ｍｍ未満である。
【０１４１】
前記遊びまたは許容範囲は、一例では、前記チャネルと前記インターフェース構造体の本体における開口部のいずれかの側との間の距離を、前記チャネル内で摺動するように設けられた前記延長部の幅よりも僅かに大きくすることによって与えることができる。前記遊びまたは許容範囲は、一例では、前記インターフェース構造体の本体における開口部の一方の側までのチャネルの高さを、前記チャネル内で摺動するように設けられた前記延長部の高さまたは厚みよりも僅かに大きくすることによって与えることができる。一例として、前記チャネル間の距離、および／または前記チャネルもしくは複数のチャネルの高さが、それぞれ前記延長部の幅および／または厚みに対して０．２ｍｍを超える場合、０．２ｍｍの遊びまたは許容範囲がある。前記遊びまたは許容範囲は、他の値とすることも可能である。
【０１４２】
上述したように、前記インターフェース構造体の一方の側には２つのラグが設けられている。同様に、図７ｂに示されているように、前記インターフェース構造体の他方の側に２つのラグを設けることができる。これに対応して、前記駆動アセンブリインターフェースの他方側の外縁には、前記ラグを収容する通路および保持チャネルを設けることができる。他の例において、インターフェース構造体７００の各内側に異なる数のラグを設けることができる。各側のラグの数は同じでなくてもよい。前記インターフェース構造体の各側に少なくとも１つのラグがあることが好ましいが、幾つかの例においては、前記インターフェース構造体の一方側に１つのラグを設けるだけでよい。両側にラグを設けることで、前記アームに前記インターフェース構造体を保持する助けとなる。前記インターフェース構造体の各側に少なくとも１つのラグが設けられている場合、より安定的かつ／または効果的に保持することができる。
【０１４３】
好適には、駆動アセンブリインターフェース４００の外縁における通路の数は、前記インターフェース構造体の内縁におけるラグの数と対応する。しかし、このような構成にする必要はない。駆動アセンブリインターフェース４００の外縁における通路の数は、少なくとも、前記インターフェース構造体の対応する側におけるラグの数と同じであることが好適である。
【０１４４】
上記のとおり、前記保持チャネルは、全ての通路に対して共通とすることができる。他の例において、保持チャネルは、前記駆動アセンブリインターフェースの各側における通路の総数よりも少ない数の通路と連通していてもよい。各保持チャネルは、１つ以上の通路と連通していてもよい。
【０１４５】
幾つかの例において、前記通路および／または前記保持チャネルは、前記インターフェース構造体が前記ロボットアームに取り付けられるとき前記ラグがその上を通過する突起部を備えていてもよい。この突起部は戻り止めであってもよい。こうした突起部は、前記インターフェース構造体が適切または正確に取り付けられたという触感的フィードバックを与えることができる。前記突起部は、前記ロボットアームから前記インターフェース構造体が意図せず外れてしまうことに対して付加的な抵抗を与えることができる。
【０１４６】
上記の構成について、インターフェース構造体７００は、インターフェース構造体７００を前記駆動アセンブリインターフェースに配置して前記ロボットアームに向かって（すなわち、図４の向きにおいて略右側に向かって）摺動させることによって、前記駆動アセンブリインターフェース４００に装着されるように構成されている。
【０１４７】
インターフェース構造体７００は前面７６０を有する。前記インターフェース構造体は、この前面の近傍に凹所７１２を備える。前記前面は、前記凹所を形成することができる形状をしている。同様に、駆動アセンブリインターフェース４００は、対応する凹所４１２を備える。前記駆動アセンブリインターフェースは前面４６０を有する。前記インターフェース構造体が前記駆動アセンブリインターフェースに取り付けられるとき、前記インターフェース構造体の凹所７１２は、少なくとも部分的に前記駆動アセンブリインターフェースの凹所４１２内に通過する。前記インターフェース構造体が前記アームの先端部の長手方向軸心４１３に沿って摺動されるとき、前記インターフェース構造体の前面７６０の内側は、前記駆動アセンブリインターフェースの前面４６０と当接する。これにより、前記インターフェース構造体が摺動し過ぎてしまうことを防止することができ、前記インターフェース構造体が、確実に、前記駆動アセンブリインターフェースに正確または適切に装着されるようにすることができる。前記インターフェース構造体における凹所７１２は、例えば前記駆動アセンブリの凹所４１２と共に、前記インターフェース構造体および駆動アセンブリの位置合わせを補助する位置合わせ機構として作用することができる。
【０１４８】
インターフェース構造体７００における凹所７１２により、よりコンパクトな構成とすることができる。前記凹所は、前記器具が前記インターフェース構造体に取り付けられたとき、前記器具のシャフト５０１を収容する形状および構成、またはサイズである。より具体的には、前記凹所は、器具インターフェース５００に対してシャフト５０１の基端部に配置されたシャフトアタッチメント６１０を収容する形状および構成、またはサイズである。凹所７１２を設け、対応する凹所４１２を駆動アセンブリインターフェース４００に設けることにより、器具シャフト５０１の長手方向軸心５１２をロボットアーム４０４の先端部の長手方向軸心４１３に近づけた状態で、前記器具を前記ロボットアームに装着することができる。好ましくは、前記器具は、器具シャフト５０１の長手方向軸心５１２がロボットアーム４０４の先端部の長手方向軸心４１３と同一線上にあるように、前記ロボットアームに装着することが可能である。
【０１４９】
よりコンパクトな構成とすることができる他の特徴としては、異なる平面上における前記駆動力伝達エレメントの配置である。図７ａを再び参照すると、第２駆動力伝達エレメント７０７は、第１および第３駆動力伝達エレメント７０６，７０８が移動することができる平面よりも（図面の視点において）低い平面に沿って移動することができる。インターフェース構造体７００の駆動力伝達エレメントをこのように偏位させることにより、前記駆動アセンブリインターフェースエレメントおよび前記器具インターフェースエレメントを対応して偏位させることができる。これにより、駆動アセンブリインターフェース４００および器具インターフェース５００は、前記インターフェース構造体が前記ロボットアームおよび前記器具に取り付けられたとき、当該駆動インターフェースエレメントが移動可能である方向に対して横方向に、よりコンパクトになるように構成することができる。換言すれば、（いずれかの方向において）外側の駆動力伝達エレメントに対して中央の駆動力伝達エレメントを面外に配置することにより、外側の駆動力伝達エレメント（例えば、外側の駆動力伝達エレメントの移動軸心）を互いにより近くに配置することができる。これにより、よりコンパクトな構成が得られる。
【０１５０】
また、第２の中央の駆動力伝達エレメントをより低い平面に設けることにより、その移動軸心が、対応する駆動アセンブリインターフェースエレメントの移動軸心に近付けられることによって、当該駆動力伝達エレメントが駆動される際の曲げモーメントを低減する助けにもなる。
【０１５１】
インターフェース構造体７００の保持機構（例えば、前記第１の締結部およびラグの少なくとも一方）は、前記手術器具が前記手術用ロボットアームから取り外されたとき、前記インターフェース構造体がこの手術用ロボットアーム上に保持されるような形状および／または構成を有する。前記インターフェース構造体は、第２の締結部（図示せず）によって前記器具インターフェースと係合可能である。この第２の締結部の係合を外すために必要な力は、前記第１の締結部および／または前記ラグの係合を外すために必要な力よりも小さい。前記インターフェース構造体は、前記手術器具に対してよりも、前記手術用ロボットアームに対してより強固に取り付けられている。このようにして、前記インターフェース構造体と、当該インターフェース構造体が組み込まれたドレープとは、器具を交換するあいだ、前記手術用ロボットアームに取り付けられた状態で保たれる。これは、器具を取り外した後に前記インターフェース構造体を前記ロボットアームに再度取り付ける必要がないことから、器具の交換にかかる時間を低減するために重要である。また、器具の交換時に前記ドレープが破断して、無菌の手術環境が、前記ドレープのロボットアーム側の非無菌環境によって汚染されてしまう可能性を抑制するためにも重要である。
【０１５２】
インターフェース構造体７００の本体７０４は、図示された例において剛体である。他の例において、剛体でなくてもよい。本体７０４の少なくとも一部は、弾性を有する材料および／または弾性変形可能な材料から形成することが可能である。前記本体の少なくとも一部は可撓性を有していてもよい。前記本体の一部は、布などの可撓性を有する材料であってもよい。前記本体の一部は、拘束されていないものとすることが可能である。前記本体の一部が有する弾性、可撓性および／または拘束されていないという特性により、前記駆動力伝達エレメント間の相対的な移動を許容し、かつ／または吸収することができる。
【０１５３】
好適には、前記開口部の間にある前記本体の部分は、弾性および／または変形可能性（例えば、可撓性）を有する。好適には、前記本体は、その全体または一部を弾性および／または変形可能性を有する材料から形成することができる。弾性および／または変形可能性を有する前記材料は、シリコーン、ラテックス、ビニル、ブチル、ニトリル、ネオプレン、およびポリマーのうちの１種類以上を含むことができる。弾性および／または変形可能性を有する前記材料は、好適には、低弾性率かつ低ヒステリシスの材料を含む。弾性および／または変形可能性を有する前記材料は、好適には、良好な破壊ひずみを有する材料を含む。
【０１５４】
他の例において、図１０に模式的に示されているように、前記インターフェース構造体は、１つまたは複数の可動部１０１０を備える。前記可動部は可撓性および／または弾性を有する。例えば、前記可動部は、布などの材料である。好ましくは、前記材料は、前記ロボットアームと前記器具との間に無菌バリアを提供するのを支援するために耐水性を有する。前記材料は、例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製のプラスチックシートから構成することができる。可動部１０１０は、前記インターフェース構造体の材料にしわがよる可能性を低減し、かつ／または前記インターフェース構造体の材料に生じるしわの程度を制御する。しかし、いずれの例においてもこの構成とする必要はない。前記可動部は、駆動力伝達エレメント１００１，１００２，１００３が移動するときに前記インターフェース構造体の材料が移動する方法を制御するために設けられている。これにより、前記インターフェース構造体の材料内で張力を制御し、かつ／またはこの張力に作用することができる。
【０１５５】
前記第１の部分および／または第２の部分は、前記可動部に取り付けられている。他の例において、前記第１の部分を１つの可動部に取り付けることができる。前記第２の部分は別の可動部に取り付けることができる。前記可動部の可撓性および／または弾性は、前記本体に対する前記第１および／または第２の部分の移動を許容する助けとなる。
【０１５６】
図示された例において、２つのリール１０１１，１０１２が設けられている。各リールは、材料の量を保つように構成されている。材料は、一方または両方のリールに巻き取ることで、前記リール間における前記材料の緩みをとることができる。材料は、一方または両方のリールから巻き出すことで、前記リール間における前記材料の張力を緩めることができる。材料は、前記リールに巻き取ることまたは前記リールから巻き出すことによって、前記駆動力伝達エレメントの移動を許容することが可能である。
【０１５７】
図１０ａを参照すると、前記リール間の材料は左側へと移動する。これは、例えば、その材料（図示せず）に取り付けられた駆動力伝達エレメントが前記駆動アセンブリによって左側に駆動されるからである。当該駆動力伝達エレメントが係合された駆動アセンブリインターフェースエレメントが左側に移動するので、前記駆動力伝達エレメントによって保持される材料も左側に移動する。右側のリール１０１１は、矢印で示されるように時計回りに回転し、右側のリール１０１１から材料を供給する。つまり、前記駆動力伝達エレメントと右側のリール１０１１との間にある材料は、この材料に損傷を生じさせ得る、かつ／または前記インターフェース構造体および／または前記器具インターフェースの動作を阻害し得る高い張力に曝されないということである。左側のリール１０１２は、矢印で示されるように反時計回りに回転し、左側のリール１０１２に材料を巻き取ることができる。つまり、前記駆動力伝達エレメントと左側のリール１０１２との間にある材料が緩まないということである。同様に、前記駆動力伝達エレメントが右側へ移動する場合、材料は左側のリール１０１２から供給される。材料は右側のリール１０１１によって巻き取ることができる。左側のリール１０１２および右側のリール１０１１の一方または両方は、前記材料における緩みをとらなくてもよい。しかしながら、前記材料を張りつめた状態に維持することで、前記開口部を被覆し、無菌バリアを維持する助けとなる。
【０１５８】
次に図１０ｂを参照すると、３つの駆動力伝達エレメント１００１，１００２，１００３が互いに隣接して設けられている場合、３対のリールが提供される。これにより、前記３つの駆動力伝達エレメントのそれぞれを互いに独立して移動させることができ、また、そうした独立の移動によって前記インターフェース構造体の材料の張力を増大させることがない。例えば、各駆動力伝達エレメントに対して一対のリールを設けることにより、このリール間の材料（すなわち前記可動部）が曝される張力、せん断力および／または破断の程度を抑制することができる。これは、複数の駆動力伝達エレメントに対して一対のリールのみが設けられる構成と比較してもよく、前記材料の配置は、例えば、前記複数の駆動力伝達エレメントの位置の加重平均などの平均に基づいている。
【０１５９】
図示された例において、（図１０ｂの向きにおいて）最も上側にある駆動力伝達エレメント１００１は（矢印で示されるように）右側に移動され、中央の駆動力伝達エレメント１００２は（矢印で示されるように）左側に移動され、下側の駆動力伝達エレメント１００３は（矢印で示されるように）右側に移動される。第１の右側のリール１０１３（最も上側のセクションの右側のリール）は、前記可動部の材料を巻き取るので、より大きなリール直径を有する。第１の左側のリール１０１４（最も上側のセクションの左側のリール）は、前記リールから前記可動部の材料を供給するので、より小さなリール直径を有する。第２の右側のリール１０１５（中央のセクションの右側のリール）は、前記リールから前記可動部の材料を供給するので、より小さなリール直径を有する。第２の左側のリール１０１６（中央のセクションの左側のリール）は、前記可動部の材料を巻き取るので、より大きなリール直径を有する。第３の右側のリール１０１７（下側のセクションの右側のリール）は、前記可動部の材料を巻き取るので、より大きなリール直径を有する。第３の左側のリール１０１８（下側のセクションの左側のリール）は、前記リールから前記可動部の材料を供給するので、より小さなリール直径を有する。
【０１６０】
前記駆動力伝達エレメントの数および／または構成が図示された例から異なる場合、同様に、前記対のリールの数および／または構成が異なっていてもよいと理解されたい。
【０１６１】
リールを設けることにより、剛体の駆動力伝達エレメントを設ける場合と比べて、前記インターフェース構造体の長さを縮小する助けとなる。リールを設けることにより、必要となる前記インターフェース構造体の長さを縮小しつつ、確実に無菌バリアを維持することができる。これは、前記中央部が前記スロットの端部と隣接しているとき、前記スロットの当該端部を越えて（重なり合って）突出していた可能性がある材料を、前記リールが巻き取ることができるからである。
【０１６２】
前記インターフェース構造体の材料（前記可動部など）は、各リールをその軸心回りに駆動することによってリールに巻き取り、かつ／またはリールから供給することができる。前記インターフェース構造体の材料は、各リールをその軸心回りに弾性的に付勢することによってリールに巻き取り、かつ／またはリールから供給することができる。一例では、各リールは弾性的に付勢され、また、駆動される。
【０１６３】
リールを弾性的に付勢することは、前記インターフェース構造体の材料内で張力を一定に保つ助けとなる。（例えば、駆動力伝達エレメントが、関係するリールに向かって移動することによって）張力が低下がると、そのリールを付勢することで、当該リールを回転させて材料を巻き取る。（例えば、駆動力伝達エレメントが、関係するリールから離れることによって）張力が増大すると、そのリールを付勢することで、当該リールを回転させて当該リールから材料を供給することができる。
【０１６４】
弾性的な付勢の弾力は、前記インターフェース構造体の材料において所望の張力または張力の範囲を提供するように定めることができる。一例では、弾性的な付勢は、各リールに連結されたばねによって与えられる。
【０１６５】
前記リールの駆動は、電動モータなどのモータを各リールに連結することによって実現することができる。前記リールを駆動することにより、所望の速度で張力を緩めること、および／または緩みをとることができる。例えば、前記リールを駆動することにより、弾性的に付勢するときに得られる速度よりも速い速度で張力を緩めること、および／または緩みをとることができる。前記リールを駆動することにより、張力の制御を、弾性的な付勢または弾性的な付勢のみに依拠した場合よりも正確に行うことができる。
【０１６６】
一例では、一対のリールのうち、一方のリールがそのリールを駆動するモータに連結されており、当該対の他方のリールが弾性的に付勢される。弾性的に付勢することにより前記材料の張力を調整しつつ、モータを駆動して所望する張力を達成する。この構成により、前記インターフェース構造体の材料において張力を制御することができる。
【０１６７】
（図１０ａにおいて模式的に示されている）第１の張力センサ１０２１は、右側のリール１０１１，１０１３，１０１５，１０１７と連結されている。前記第１の張力センサは、前記駆動力伝達エレメントと前記右側のリールとの間の材料における張力を検出するように構成されている。前記第１の張力センサは、好適には、前記右側のリールの回転軸心と連結されている。（図１０ａにおいて模式的に示されている）第２の張力センサ１０２２は、左側のリール１０１２，１０１４，１０１６，１０１８と連結されている。前記第２の張力センサは、前記駆動力伝達エレメントと前記左側のリールとの間の材料における張力を検出するように構成されている。前記第２の張力センサは、好適には、前記左側のリールの回転軸心と連結されている。前記第１の張力センサおよび第２の張力センサの一方または両方によって検出された張力は、前記右側のリールおよび左側のリールの一方または両方をどのように駆動するかを決定するために用いられる。換言すれば、前記右側のリールおよび左側のリールの一方または両方は、前記第１の張力センサおよび第２の張力センサの一方または両方によって検出された張力に応じて制御される。
【０１６８】
前記第１の張力センサおよび第２の張力センサを設けることにより、前記第１および第２の張力センサのそれぞれによって検出された張力を比較することができる。この比較を用いて、前記材料における破断や他の損傷を検出することができる。例えば、駆動力伝達エレメントが移動するときに、対のリールの両方のリールにおいて検出された張力が低下した場合、前記リール間の材料が破断したと判断することができる。
【０１６９】
幾つかの例において、各対のリールに対して、張力センサを１つのみ設けるだけでよい。
【０１７０】
前記インターフェース構造体の代替的な形態において、前記本体の開口部は、単一の開口部であってもよい。単一の駆動力伝達エレメントが設けられる当該構成において、上記のように、当該駆動力伝達エレメントは、前記インターフェース構造体の本体と係合することができる。前記本体の単一の開口部内に駆動力伝達エレメントが２つ以上設けられる場合、前記駆動力伝達エレメントの隣接する縁には、これらの駆動力伝達エレメントを互いに係合させることができる舌部および溝の構成を設けることができる。これにより、前記駆動力伝達エレメント間の流体流路を制限する助けとなる。したがって、無菌バリアの維持を支援することもできる。
【０１７１】
一例として３つの駆動力伝達エレメントが設けられる形態を挙げると、第１駆動力伝達エレメントが一方側に設けられ、第３駆動力伝達エレメントが他方側に設けられ、第２駆動力伝達エレメントが前記第１および第３駆動力伝達エレメントの間に設けられる。前記第１および第２駆動力伝達エレメントの間、ならびに前記第２および第３駆動力伝達エレメントの間には、舌部および溝形式の係合を設けることができる。前記第１および第３駆動力伝達エレメントは、上記のように、前記インターフェース構造体の本体と係合することができる。当該形態において、前記第１駆動力伝達エレメントは、（前記第２駆動力伝達エレメントに隣接した側に）第１の舌部および第１の溝の一方を備えることができる。前記第２駆動力伝達エレメントは、（前記第１駆動力伝達エレメントに隣接した側に）前記第１の舌部および第１の溝の他方を備えることができる。前記第１の舌部は前記第１の溝と係合可能である。前記第２駆動力伝達エレメントは、（前記第３駆動力伝達エレメントに隣接した側に）第２の舌部および第２の溝の一方を備えることができる。前記第３駆動力伝達エレメントは、（前記第２駆動力伝達エレメントに隣接した側に）前記第２の舌部および第２の溝の他方を備えることができる。前記第２の舌部は前記第２の溝と係合可能である。この構成により、前記第１駆動力伝達エレメントは前記第２駆動力伝達エレメントに沿って摺動することができ、前記第２駆動力伝達エレメントは前記第３駆動力伝達エレメントに沿って摺動することができる。よって、当該アプローチにより、前記駆動力伝達エレメント間の流体流路を制限しながらも、隣接する駆動力伝達エレメント間の相対移動が可能となる。
【０１７２】
このような構成の例は、図１１に示されている。図１１ａには、３つの駆動力伝達エレメントの端面図が模式的に示されている。図１１ｂには、図１１ａの３つの駆動力伝達エレメントの斜視図が模式的に示されている。第１駆動力伝達エレメント１１０１は、上記のように、前記開口部の縁と係合するためのリップ（図示せず）などの係合機構を備える。第１駆動力伝達エレメント１１０１は、第２駆動力伝達エレメント１１０２に隣接する側に第１の溝１１０４を備える。前記第２駆動力伝達エレメントは、第１駆動力伝達エレメント１１０１に隣接する側に第１の舌部１１０５を備える。この第１の舌部は前記第１の溝と係合して、前記第１駆動力伝達エレメントを前記第２駆動力伝達エレメントと係合させることができる。第２駆動力伝達エレメント１１０２は、第３駆動力伝達エレメント１１０３に隣接する側に第２の舌部１１０６を備える。前記第３駆動力伝達エレメントは、前記第２駆動力伝達エレメントに隣接する側に第２の溝１１０７を備える。この第２の舌部は前記第２の溝と係合して、前記第２駆動力伝達エレメントを前記第３駆動力伝達エレメントと係合させることができる。第３駆動力伝達エレメント１１０３の他方側には、上記のように、前記開口部の縁と係合するためのリップ（図示せず）などの係合機構が設けられている。突出部１１０８も模式的に示されている（明瞭性のために、これらは図１１ｂでは省略されている）。前記突出部は、上記のように凹部と係合するためのものである。代わりに、凹部を設けることもできる。突出部および凹部の任意の組み合わせを設けることができる。
【０１７３】
前記インターフェース構造体の外側の境界は、滅菌ドレープ（図示せず）で終端する。前記滅菌ドレープは、前記手術用ロボットアームを囲んでいる。前記インターフェース構造体の内側の境界は、滅菌されていない駆動アセンブリから無菌環境を隔離するために中空の内部にわたって延在している無菌膜（図示せず）で終端していてもよい。
【０１７４】
前記インターフェース構造体は、（例えば、平坦な形態の）前記ドレープで包装されていてもよい。
【０１７５】
好適には、インターフェース構造体７００は、手術が開始される前のセットアップ手順の一部として、前記ロボットアームが前記滅菌ドレープに囲まれるときに、前記駆動アセンブリに締結される。その後、器具がインターフェース構造体７００に締結される。手術中のある時点において、前記器具は他の器具と交換される。そして、異なる器具を、前記インターフェース構造体に取り付けることが可能である。前記インターフェース構造体を設け、器具を取り外すときに前記インターフェース構造体を前記ロボットアームに保持することで、手術中に患者を非無菌環境に曝すことなく、容易かつ速やかに器具を前記ロボットアームから取り外し、前記ロボットアームに取り付けることができる。
【０１７６】
前記器具は、手術以外の目的に使用することができる。例えば、前記器具は、美容処置に使用することができる。前記インターフェース構造体は、手術以外の目的に使用してもよい。前記インターフェース構造体によって提供されるバリアは、流体の流れに対するバリアおよび／または粒子状物質に対するバリア（例えば、空気などの流体の流れに混入した粒子状物質）とすることができる。
【０１７７】
本明細書において、出願人は、本明細書に記載した各構成、およびそれらの構成の２つ以上の任意の組み合わせを、そうした構成または組み合わせが当業者の技術常識に照らして全体として本明細書に基づいて実施可能である範囲において、個別に開示している。そうした構成または構成の組み合わせは、本明細書に開示されたいずれの課題を解決するかどうかによるものではなく、また、本願の請求の範囲を限定するものでもない。本発明の態様は、そうした個別の構成または構成の組み合わせのうちのいずれから構成されてもよいということを出願人は表明する。上述の説明を考慮すると、当業者にとって、本発明の範囲内で様々な変更を施してもよいということが明白であろう。
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【国際調査報告】
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