(57)【要約】【課題】アクセサリーを安定してクランプでき、かつ、複数種類のアクセサリーを取付け取外し可能なクランプを提供する。【解決手段】外科手術に用いられるアクセサリー１１を取付け取り外し可能に保持するクランプ１０であって、アクセサリー１１を挟んで保持する一対の把持部２１，２１と、一対の把持部２１，２１が配置されるものであって、一対の把持部２１，２１の少なくとも一方が他方に対して相対的に接近離間する方向へスライド移動可能に配置される本体部３１と、が設けられていることを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科手術に用いられるアクセサリーを取付け取り外し可能に保持するクランプであって、
前記アクセサリーを挟んで保持する一対の把持部と、
前記一対の把持部が配置されるものであって、前記一対の把持部の少なくとも一方が他方に対して相対的に接近離間する方向へスライド移動可能に配置される本体部と、
が設けられていることを特徴とするクランプ。
【請求項２】
前記アクセサリーを保持した際に前記アクセサリーと対向する面である保持面と、前記アクセサリーとの間に配置されるアダプタが更に設けられ、
前記アダプタにおける前記保持面と対向するクランプ側面は、前記保持面と面で接触する形状を有し、
前記アダプタにおける前記アクセサリーと対向するアクセサリー側面は、所望のアクセサリーと面で接触する形状を有していることを特徴とする請求項１記載のクランプ。
【請求項３】
前記一対の把持部の一方および他方を相対的に接近離間する方向へスライド移動させる連動部が更に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のクランプ。
【請求項４】
前記一対の把持部の一方および他方を相対的に接近させる方向、または、離間させる方向へスライド移動させる付勢力を加える付勢部が更に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のクランプ。
【請求項５】
前記一対の把持部の一方および他方が相対的に接近していること、または、離間していることを検知する検知部が更に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のクランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外科手術に用いられるアクセサリーの保持に用いて好適なクランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マスタースレーブ方式の手術支援ロボットを用いた内視鏡外科手術が普及しつつある。ここで、マスタースレーブ方式におけるマスターは、スレーブを遠隔操作する操作機器を意味し、スレーブは、マスターからの指示により手術を行う手術機器を意味する。
【０００３】
上記マスタースレーブ方式の手術支援ロボットに用いられる外科手術アクセサリーおよび当該アクセサリーを取付け取外し可能に保持するアクセサリークランプとしては、手術支援ロボットに合わせて最適化されたものが提案されている（例えば、特許文献１および２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２８８６０９号公報
【特許文献２】特許第５７８７３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のアクセサリークランプには、次の機能が求められている。対象となるアクセサリーを安定してクランプできること。複数種類のアクセサリーを取付け取外しできる汎用性を有すること。
【０００６】
特許文献１に記載のアクセサリークランプは、２つのジョー（把持部）を有し、これらジョーが軸まわりに回動することにより接近または離間する構成を有している。このジョーの回動によりアクセサリークランプへのアクセサリーの取付け取り外しが可能とされている。
【０００７】
しかしながら、このような回動する機構による取付け取り外しの場合には、アクセサリーの大きさ（例えば径の大きさ）が変わると、アクセサリーを安定してクランプしにくくなるという問題があった。言い換えると、アクセサリーの種類が変わると安定してクランプしにくくなるという問題があった。
【０００８】
特許文献２に記載のアクセサリークランプは、係合および分離する一対のアダプタを有し、一対のアダプタの間にアクセサリーを配置して状態で一方のアダプタを他方のアダプタに係合させる構成を有している。
しかしながら、このように一方のアダプタと他方のアダプタの間にアクセサリーを配置して、両アダプタを係合させる場合には、アクセサリーの大きさが変わるとアクセサリーを安定してクランプしにくくなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、アクセサリーを安定してクランプでき、かつ、複数種類のアクセサリーを取付け取外し可能なクランプ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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のクランプは、外科手術に用いられるアクセサリーを取付け取り外し可能に保持するクランプであって、前記アクセサリーを挟んで保持する一対の把持部と、
前記一対の把持部が配置されるものであって、前記一対の把持部の少なくとも一方が他方に対して相対的に接近離間する方向へスライド移動可能に配置される本体部と、が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のクランプによれば、一対の把持部の少なくとも一方が他方に対して相対的に接近離間する方向へスライド移動することにより、アクセサリーが取付け取り外しされる。これにより、把持部が軸まわりに回動することによりアクセサリーの取付け取り外しを行う場合と比較して、アクセサリーを安定して保持することが可能となり、かつ、複数のアクセサリーを取付け取り外しすることが可能となる。
【００１２】
例えば、円柱状または円筒状のアクセサリーを取付け取り外しする場合において、径の異なるアクセサリーを安定して保持しやすい。把持部が軸まわりに回動する場合には、径の異なるアクセサリーを保持した場合、保持したアクセサリーと把持部との相対姿勢が変化し、安定した保持ができない場合がある。これに対して、把持部がスライド移動する場合には、径の異なるアクセサリーを保持しても、保持したアクセサリーと把持部との相対姿勢は変化せず、安定した保持を行いやすい。
【００１３】
上記発明においては、前記アクセサリーを保持した際に前記アクセサリーと対向する面である保持面と、前記アクセサリーとの間に配置されるアダプタが更に設けられ、前記アダプタにおける前記保持面と対向するクランプ側面は、前記保持面と面で接触する形状を有し、前記アダプタにおける前記アクセサリーと対向するアクセサリー側面は、所望のアクセサリーと面で接触する形状を有していることが好ましい。
【００１４】
このようにアダプタを更に設けることにより、さらにアクセサリーを安定して保持し易くなる。つまり、アダプタにおけるクランプ側面は、把持部の保持面と面接触するため、アダプタと把持部との相対姿勢は安定しやすくなる。アダプタにおけるアクセサリー側面は、所望のアクセサリーと面で接触するため、アダプタとアクセサリーと相対姿勢も安定しやすくなる。その結果、アクセサリーを安定して保持しやすくなる。
【００１５】
また、取付け取り外しが可能なアクセサリーの種類を増やしやすくなる。つまり、把持部のスライド移動する範囲では保持が困難な大きさ（小さな）アクセサリーの場合に、アダプタを用いることにより把持部のスライド移動する範囲での保持が可能となる。
【００１６】
上記発明においては、前記一対の把持部の一方および他方を相対的に接近離間する方向へスライド移動させる連動部が更に設けられていることが好ましい。
このように連動部を設けることにより、クランプへのアクセサリーの取付け取り外しが容易となる。例えば、一対の把持部の一方をスライド移動させると、当該スライド移動が連動部を介して他方にも伝わる。そのため、一対の把持部の一方および他方が容易に接近離間する方向へスライド移動させることが可能となる。また、連動部を介して操作することにより、一対の把持部の一方および他方を相対的に接近離間する方向へスライド移動させることも可能となる。
【００１７】
上記発明においては、前記一対の把持部の一方および他方を相対的に接近させる方向、または、離間させる方向へスライド移動させる付勢力を加える付勢部が更に設けられていることが好ましい。
【００１８】
このように付勢部を設けることにより、クランプへのアクセサリーの取付け取り外しが容易となる。例えば、一対の把持部の一方および他方を相対的に接近させる方向に付勢力が加えられている場合（ノーマルクローズの場合）、アクセサリーをクランプに取り付ける際に、付勢力によって一対の把持部が接近してアクセサリーが保持される。そのため、一対の把持部を相対的に接近させてアクセサリーを保持する操作が容易になる。また、一対の把持部の一方および他方を相対的に離間させる方向に付勢力が加えられている場合（ノーマールオープンの場合）、クランプからアクセサリーを取り外す際に、付勢力によって一対の把持部が離間する。そのため、一対の把持部を相対的に離間させてアクセサリーを取り外す操作が容易になる。
【００１９】
上記発明においては、前記一対の把持部の一方および他方が相対的に接近していること、または、離間していることを検知する検知部が更に設けられていることが好ましい。
【００２０】
このように検知部を設けることにより、一対の把持部の一方または他方が相対的に接近している状態にあること、または、相対的に離間している状態にあることを検知することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のクランプによれば、一対の把持部の少なくとも一方が他方に対して相対的に接近離間する方向へスライド移動可能とされることにより、アクセサリーを安定してクランプでき、かつ、複数種類のアクセサリーを取付け取外しが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータシステムの構成を説明する斜視図である。
【図２】図１のクランプの構成を説明する部分斜視図である。
【図３】図１のクランプの構成を説明する部分上面視図である。
【図４】図１のクランプにおける一対の把持部が開いた状態を説明する部分上面視図である。
【図５】図１のクランプの他の実施形態を説明する部分上面視図である。
【図６】図１のクランプに設けられるドレープの構成を説明する斜視図である。
【図７】ドレープが設けられたクランプの一対の把持部が開いた状態を説明する部分斜視図である。
【図８】ドレープが設けられたクランプの一対の把持部が閉じた状態を説明する部分斜視図である。
【図９】図９（a）および（ｂ）は、本実施形態のクランプが径の大きなアクセサリーを把持する状態を説明する図である。
【図１０】図１０（a）および（ｂ）は、本実施形態のクランプが径の小さなアクセサリーを把持する状態を説明する図である。
【図１１】図１１（a）および（ｂ）は、回動するクランプが径の大きなアクセサリーを把持する状態を説明する図である。
【図１２】図１２（a）および（ｂ）は、回動するクランプが径の小さなアクセサリーを把持する状態を説明する図である。
【図１３】図１のクランプにアダプタが適用された状態を説明する模式図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るクランプの要部構成を説明する部分模式図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係るクランプの要部構成を説明する部分模式図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係るクランプの要部構成を説明する部分模式図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態に係るクランプの要部構成を説明する部分模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係るクランプ１０が設けられた医療用マニピュレータシステム１００ついて図１から図１３を参照しながら説明する。本実施形態の医療用マニピュレータシステム１００は、内視鏡外科手術などに用いられるマスタースレーブ方式の手術支援ロボットに適用されるものである。
【００２４】
医療用マニピュレータシステム１００は、図１に示すように、内視鏡外科手術に用いられる内視鏡や鉗子等の術具１５０を保持するものである。医療用マニピュレータシステム１００には、アーム部１１０と、関節部１２０と、クランプ１０を有する先端部１３０と、が主に設けられている。
【００２５】
アーム部１１０は、一方の端部が医療用マニピュレータシステム１００の土台となる部分に対して相対的に回動可能に取り付けられた腕状の部材である。アーム部１１０における他方の端部には、関節部１２０が相対的に回動可能に取り付けられている。なお、アーム部１１０の構成としては、公知の構成を用いることができ、具体的な構成を限定するものではない。
【００２６】
関節部１２０は、先端部１３０および術具１５０を移動可能に支持するリンク機構である。関節部１２０は不動点を有するリンク機構であり、術具１５０は移動の際には当該不動点を通過する。なお、関節部１２０のリンク機構としては、不動点を有するものであればよく、具体的なリンクの構成を限定するものではない。
【００２７】
先端部１３０は、術具１５０をその長手方向に相対的に移動可能に支持するものである。先端部１３０には、レール部１３１と、スライド部１３２と、クランプ１０と、が主に設けられている。
【００２８】
レール部１３１は、関節部１２０が取り付けられる柱状の部材であり、スライド部１３２が相対的に直線移動可能に配置されるものである。スライド部１３２は、術具１５０が取り付けられる部材であり、術具１５０とともにレール部１３１に対して相対的に直線移動可能とされたものである。レール部１３１およびスライド部１３２の間には、スライド部１３２および術具１５０の相対的な直線移動を制御する駆動部（図示せず。）が設けられている。
【００２９】
クランプ１０は、図１および図２に示すように、術具１５０における円柱状または柱状に延びる部材を、相対的に直線移動可能に支持するものである。またクランプ１０は、レール部１３１における端部に設けられている。
【００３０】
クランプ１０には、図２から図４に示すように、アクセサリー１１と、一対の把持部２１と、本体部３１と、蓋部３２と、駆動部４１と、一対の連動部５１と、検知部６１と、が主に設けられている。
【００３１】
アクセサリー１１は、一対の把持部２１により挟まれる部材であって、内部に術具１５０が相対的に移動可能に挿通される円筒状に形成された部材である。アクセサリー１１には、一対の把持部２１と接触する大径部１２と、大径部１２よりも径が小さく大径部１２の一方の端部から突出して設けられた小径部１３と、が主に設けられている。また、大径部１２の他方の端部には、リング板状に突出する鍔部１４が設けられている。
【００３２】
一対の把持部２１は、互いに接近することによりアクセサリー１１を挟んで保持するものである。把持部２１には、保持するアクセサリー１１に対応した形状に形成された保持面２２と、連動部５１とともに把持部２１における接近離間方向へのスライド移動に用いられる把持スリット部２３と、が主に設けられている。保持面２２の下方向の端部には、アクセサリー１１の落下を抑制するストッパ部２４が設けられている。ストッパ部２４は、保持面２２から保持するアクセサリー１１に向かって突出して形成されたものである。
【００３３】
なお、本実施形態では保持面２２がアクセサリー１１と面で接触する円筒面である例に適用して説明するが、アクセサリー１１を安定して保持できる形状であればよく、具体的な形状を限定するものではない。
【００３４】
本体部３１および蓋部３２は、一対の把持部２１とともにクランプ１０の外形を構成するものである。本体部３１は、内部に駆動部４１、一対の連動部５１、および、検知部６１が少なくとも配置されるものであり、一対の把持部２１を接近離間方向へスライド移動可能に支持するものでもある。本体部３１における一対の把持部２１をスライド移動可能に支持する構成としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
【００３５】
なお、本実施形態では、一対の把持部２１が互いに接近離間する方向へスライド移動する例に適用して説明するが、一方の把持部２１が本体部３１に固定され、他方の把持部２１が、一方の把持部２１に対して接近離間する方向へスライド移動してもよい。
【００３６】
蓋部３２は、本体部３１における少なくとも駆動部４１、一対の連動部５１、および、検知部６１が配置される凹部の開口を閉じるものである。蓋部３２は、本体部３１に対して着脱可能に取り付けられる。
【００３７】
駆動部４１および一対の連動部５１は、一対の把持部２１を相対的に接近離間する方向へスライド移動させるものである。駆動部４１は、外部から伝達される駆動力によって、一対の把持部２１に向かって接近または離間する方向へ移動可能に配置された部材である。本実施形態では駆動部４１が移動方向に延びる円柱形状に形成された部材である例に適用して説明する。駆動部４１には、円柱形状の円周面から側方に向かって延びる駆動突起部４２が設けられている。駆動突起部４２は円柱形状に形成されたものである。
【００３８】
一対の連動部５１は、駆動部４１と一対の把持部２１との間に配置されるものである。より具体的には、一対の連動部５１は、駆動部４１を間に挟んで配置されるとともに、それぞれが一対の把持部２１と対向して配置されている。
【００３９】
また連動部５１は、駆動部４１の動きを対応する把持部２１に伝達するものである。より具体的には、駆動部４１における一対の把持部２１に向かって接近または離間する方向への動きを、一対の連動部５１が互いに接近離間する方向へのスライド移動に変換して伝達するものである。
【００４０】
連動部５１は、３つの角部を有する三角板状に形成された部材である。連動部５１における第１の角部には、本体部３１に対して回動可能に取り付けられる連動軸部５２が設けられている。第２の角部には、駆動部４１の駆動突起部４２が相対的に移動可能に挿入される連動溝部５３が設けられている。第３の角部には、把持部２１の把持スリット部２３に相対的に移動可能に挿入される把持突起部５４が設けられている。
【００４１】
検知部６１は、一対の把持部２１が相対的に接近していること、または、離間していることを検知するセンサである。具体的には、検知部６１は、駆動部４１から側方に延びる検知用突起４３との相対的な配置の変化を検知することにより、接近または離間を検知するものである。検知部６１としては、接触の有無を検知するセンサであってもよいし、距離の変化を検知するセンサであってもよく、特に限定するものではない。
【００４２】
また、クランプ１０には、図５に示すように、付勢部６５が設けられていてもよい。
付勢部６５は、一対の把持部２１を相対的に接近させる方向、または、離間させる方向へスライド移動させる付勢力を加えるものである。本実施形態では、一対の把持部２１を相対的に離間させる方向へ付勢力を加えるものである例に適用して説明する。具体的には、駆動部４１を一対の把持部２１へ接近させる方向へ付勢力を加えるものである例に適用して説明する。
【００４３】
本実施形態の付勢部６５は、円筒状に形成されたコイルバネであり、その内部に駆動部４１が挿通して配置されている。付勢部６５の一方の端部が本体部３１に当接し、他方の端部が駆動部４１に当接している。圧縮された付勢部６５が延びることにより、駆動部４１が一対の把持部２１へ接近させる方向へ付勢される。
【００４４】
さらにクランプ１０には、図６から図８に示すようにドレープ７１が設けられている。ドレープ７１は、内視鏡外科手術における患者側の清潔領域と、医療用マニピュレータシステム１００側の不潔領域とを区画するものである。
【００４５】
ドレープ７１には、把持部２１が挿入される挿入部７２と、一対の把持部２１の相対移動を吸収する伸縮部７３と、クランプ１０を含む医療用マニピュレータシステム１００を覆うカバー部７４と、が主に設けられている。
【００４６】
挿入部７２は、把持部２１の周囲を覆う形状に形成されたものである。伸縮部７３は、断面視において波状または蛇腹状に形成されたものである。本実施形態では、伸縮部７３が挿入部７２の周囲に形成された例に適用して説明するが、一対の把持部２１の相対移動を吸収できるように形成されていればよく、図示された形成範囲に限定するものではない。
【００４７】
次に、上記の構成からなるクランプ１０における動作について説明する。
まずクランプ１０がアクセサリー１１を離す場合の動きについて、図３から図５を参照しながら説明する。アクセサリー１１を離す場合には、外部から駆動力が伝達された駆動部４１は、一対の把持部２１に近づく方向へスライド移動する。
【００４８】
なお、図５に示すように、駆動部４１を一対の把持部２１に近づく方向へスライド移動させる力は、全てまたは一部が付勢部６５により加えられてもよい。その一方で、付勢部６５が、一対の把持部２１を相対的に近づく方向へスライド移動させる（一対の把持部２１から離れる方向へスライド移動させる）力を加えるものである場合には、外部から付勢部６５による付勢力に抗して駆動部４１を一対の把持部２１に近づく方向へスライド移動させる力が加えられる。
【００４９】
駆動部４１のスライド移動は、駆動部４１の駆動突起部４２および連動溝部５３を介して、一対の連動部５１に伝達される。具体的には、駆動部４１のスライド移動に伴い、駆動突起部４２は、一対の把持部２１に近づく方向へスライド移動するとともに、連動溝部５３の内部を連動部５１の内部に向かってスライド移動する。これにより、連動部５１には、連動軸部５２を中心として、連動溝部５３が把持部２１に接近する方向に回動する。
【００５０】
当該回動により、一対の連動部５１の把持突起部５４は、それぞれ離間する方向（言い換えると本体部３１の外側に向かう方向）へ移動する。把持突起部５４は、把持スリット部２３の内部を、本体部３１に向かってスライド移動するとともに、把持部２１を本体部３１の外側に向かってスライド移動させる。言い換えると、一対の把持部２１を互いに離間する方向へスライド移動させる。この移動により、クランプ１０はアクセサリー１１を離すことになる。
【００５１】
次にクランプ１０がアクセサリー１１を把持する場合の動きについて、図３から図５を参照しながら説明する。アクセサリー１１を把持する場合には、外部から駆動力が伝達された駆動部４１は、一対の把持部２１から離れる方向へスライド移動する。
【００５２】
駆動部４１のスライド移動は、駆動部４１の駆動突起部４２および連動溝部５３を介して、一対の連動部５１に伝達される。具体的には、駆動部４１のスライド移動に伴い、駆動突起部４２は、一対の把持部２１から離れる方向へスライド移動するとともに、連動溝部５３の内部を連動部５１の外側に向かってスライド移動する。これにより、連動部５１には、連動軸部５２を中心として、連動溝部５３が把持部２１から離れる方向に回動する。
【００５３】
当該回動により、一対の連動部５１の把持突起部５４は、それぞれ接近する方向（言い換えると本体部３１の内側に向かう方向）へ移動する。把持突起部５４は、把持スリット部２３の内部を、本体部３１から離れる方向にスライド移動するとともに、把持部２１を本体部３１の内側に向かってスライド移動させる。言い換えると、一対の把持部２１を互いに接近する方向へスライド移動させる。この移動により、クランプ１０はアクセサリー１１を把持することになる。
【００５４】
次に、検知部６１による一対の把持部２１の開閉検知について図３および図５を参照しながら説明する。
一対の把持部２１が相対的に接近している時、言い換えると一対の把持部２１が閉じている（アクセサリー１１を把持している）時、図３に示すように、駆動部４１は把持部２１から離れた位置に移動している。検知部６１は、本体部３１における把持部２１から離れた位置に配置されている。
【００５５】
そのため、駆動部４１検知用突起４３は、検知部６１に接近して接触している。検知部６１は、検知用突起４３の接触を検知し、接触していることを示す接触信号を出力する。当該接触信号の出力されている場合には、一対の把持部２１が閉じていることとなる。
【００５６】
一対の把持部２１が相対的に離間している時、言い換えると一対の把持部２１が開いている時、図５に示すように、駆動部４１は把持部２１に接近した位置に移動している。検知用突起４３は検知部６１から離れるため、検知部６１は接触信号の出力を停止する。当該接触信号の出力が停止されている場合には、一対の把持部２１が開いていることとなる。
【００５７】
次に、クランプ１０の一対の把持部２１がスライド移動する際のドレープ７１について図７および図８を参照しながら説明する。
クランプ１０にドレープ７１を配置する場合、ドレープ７１の挿入部７２に把持部２１が挿入される。また、ドレープ７１のカバー部７４によりクランプ１０を含む医療用マニピュレータシステム１００が覆われる。
【００５８】
クランプ１０の一対の把持部２１が相対的に離間すると、図７に示すように、ドレープ７１の一対の挿入部７２も相対的に離間する。この際、伸縮部７３における一対の挿入部７２の間の領域は広がり、一対の挿入部７２の外側の領域は縮む。
【００５９】
クランプ１０の一対の把持部２１が相対的に接近すると、図８に示すように、ドレープ７１の一対の挿入部７２も相対的に接近する。この際、伸縮部７３における一対の挿入部７２の間の領域は縮み、一対の挿入部の外側の領域は広がる。
【００６０】
上記の構成のクランプ１０によれば、一対の把持部２１が相対的に接近離間する方向へスライド移動することにより、アクセサリー１１が取付け取り外しされる。これにより、把持部が軸まわりに回動することによりアクセサリー１１の取付け取り外しを行う場合と比較して、アクセサリー１１を安定して保持することが可能となる。さらに、サイズの異なる複数のアクセサリー１１を取付け取り外しすることが可能となる。
【００６１】
例えば、図９（a）から図１０（ｂ）に示すように、円柱状または円筒状のアクセサリー１１を取付け取り外しする場合において、径の異なるアクセサリー１１を安定して保持しやすい。図１１（a）から図１２（ｂ）に示すように、把持部２１が軸のまわりに回動する場合には、径の異なるアクセサリー１１を保持した場合、保持したアクセサリー１１と把持部２１との相対姿勢が変化し、安定した保持ができない場合がある。これに対して、本実施形態のように把持部２１がスライド移動する場合には、径の異なるアクセサリー１１を保持しても、保持したアクセサリー１１と把持部２１との相対姿勢は変化せず、安定した保持を行いやすい。
【００６２】
連動部５１を設けることにより、クランプ１０へのアクセサリー１１の取付け取り外しが容易となる。例えば、一対の把持部２１の一方をスライド移動させると、当該スライド移動が連動部５１を介して他方にも伝わる。そのため、一対の把持部２１の一方および他方が容易に接近離間する方向へスライド移動させることが可能となる。また、連動部５１を介して操作することにより、一対の把持部２１の一方および他方を相対的に接近離間する方向へスライド移動させることも可能となる。
【００６３】
付勢部６５を設けることにより、クランプ１０へのアクセサリー１１の取付け取り外しが容易となる。例えば、一対の把持部２１を相対的に接近させる方向に付勢力が加えられている場合（ノーマルクローズの場合）、アクセサリー１１をクランプ１０に取り付ける際に、付勢力によって一対の把持部２１が接近してアクセサリー１１が保持される。そのため、一対の把持部２１を相対的に接近させてアクセサリー１１を保持する操作が容易になる。また、一対の把持部２１を相対的に離間させる方向に付勢力が加えられている場合（ノーマールオープンの場合）、クランプ１０からアクセサリー１１を取り外す際に、付勢力によって一対の把持部２１が離間する。そのため、一対の把持部２１を相対的に離間させてアクセサリー１１を取り外す操作が容易になる。
【００６４】
検知部６１を設けることにより、一対の把持部２１が相対的に接近している状態にあること、または、相対的に離間している状態にあることを検知することができる。
【００６５】
なお、クランプ１０には図１３に示すアダプタ８１が設けられていてもよい。アダプタ８１は、クランプ１０がアクセサリー１１を保持した際に、アクセサリー１１と対向する面である保持面２２と、アクセサリー１１との間に配置されるものである。
【００６６】
アダプタ８１における保持面２２と対向するクランプ側面８２は、保持面と面で接触する形状を有している。また、アダプタ８１におけるアクセサリー１１と対向するアクセサリー側面８３は、アクセサリー１１と面で接触する形状を有している。
【００６７】
アダプタ８１を設けることにより、さらにアクセサリー１１を安定して保持し易くなる。つまり、アダプタ８１におけるクランプ側面８２は、把持部２１の保持面２２と面接触するため、アダプタ８１と把持部２１との相対姿勢は安定しやすくなる。つまり、アダプタ８１におけるアクセサリー側面８３は、アクセサリー１１と面で接触するため、アダプタ８１とアクセサリー１１と相対姿勢も安定しやすくなる。その結果、アクセサリー１１を安定して保持しやすくなる。
【００６８】
また、取付け取り外しが可能なアクセサリー１１の種類を増やしやすくなる。つまり、把持部２１のスライド移動する範囲では保持が困難な大きさ（小さな）アクセサリー１１の場合に、アダプタ８１を用いることにより把持部２１のスライド移動する範囲での保持が可能となる。
【００６９】
なお、設けられるアダプタ８１の数は、図１３に示すように１つであってもよいし、一対の把持部２１に対応させて２つであってもよく、設けられるアダプタ８１の数を限定するものではない。
【００７０】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態にかかるクランプついて図１４を参照して説明する。本実施形態のクランプの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、把持部および連動部の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図１４を用いて把持部および連動部の構成について説明し、その他の構成等の説明を省略する。
【００７１】
本実施形態の医療用マニピュレータシステム２００におけるクランプ２１０には、図１４に示すように、一対の把持部２２１と、駆動部２４１と、連動部２５１と、が少なくとも設けられている。なお、図示していないが、クランプ２１０には、第１の実施形態のクランプ１０と同様に、アクセサリー１１と、本体部３１と、蓋部３２と、検知部６１と、が更に設けられている。
【００７２】
一対の把持部２２１は、互いに接近することによりアクセサリー１１を挟んで保持するものである。把持部２２１には、保持するアクセサリー１１に対応した形状に形成された保持面２２と、把持部２２１における接近離間方向へのスライド移動に用いられるスライド用接続部２２５と、が主に設けられている。スライド用接続部２２５は、把持部２２１における保持面２２が設けられた部分から駆動部２４１に向かってのびて形成された棒状の部材である。
【００７３】
駆動部２４１および連動部２５１は、一対の把持部２２１を相対的に接近離間する方向へスライド移動させるものである。駆動部２４１は、外部から伝達される駆動力によって、一対の把持部２２１に向かって接近または離間する方向へ移動可能に配置された部材である。本実施形態では駆動部２４１が移動方向に延びる柱形状に形成された部材であって、一対の把持部２２１のスライド用接続部２２５に間に配置されている例に適用して説明する。
【００７４】
連動部２５１は、駆動部２４１と一対の把持部２２１との間に配置されるものである。より具体的には、連動部２５１は、駆動部２４１における把持部２２１側の端部と、把持部２２１のスライド用接続部２２５との間配置される一対の部材と、駆動部２４１における把持部２２１から離れた位置と、把持部２２１のスライド用接続部２２５との間に配置される一対の部材である。
【００７５】
連動部２５１は、駆動部２４１からスライド用接続部２２５に向かって延びる柱状または板状に形成された棒状の部材である。連動部２５１は、駆動部２４１からスライド用接続部２２５に向かって、把持部２２１に近づく方向に傾斜して配置されている。連動部２５１は、一方の端部が駆動部２４１に対して回動可能に接続されるとともに、他方の端部がスライド用接続部２２５に対して回動可能に接続されている。
【００７６】
上記の構成からなるクランプ２１０における動きについて図１４を参照しながら説明する。まずクランプ２１０からアクセサリー１１を離す場合の動きについて説明する。アクセサリー１１を離す場合には、外部から駆動力が伝達された駆動部２４１は、一対の把持部２２１に近づく方向へスライド移動する。
【００７７】
駆動部２４１のスライド移動は連動部２５１に伝達される。具体的には、駆動部２４１のスライド移動に伴い、連動部２５１における駆動部２４１側の端部も把持部２２１に近づく方向へスライド移動する。
【００７８】
その一方でスライド用接続部２２５は、駆動部２４１のスライド移動方向へは移動しない。そのため、連動部２５１は駆動部２４１と回動可能に接続された位置を中心として、把持部２２１のスライド用接続部２２５を外側に押し広げる方向へ回動する。
【００７９】
駆動部２４１の回動により、スライド用接続部２２５および把持部２２１は外側に向かってスライド移動する。言い換えると一対の把持部２２１は、互いに離間する方向へスライド移動する。この移動により、クランプ２１０はアクセサリー１１を離すことになる。
【００８０】
次にクランプ２１０がアクセサリー１１を把持する場合の動きについて説明する。アクセサリー１１を把持する場合には、外部から駆動力が伝達された駆動部２４１は、一対の把持部２２１から離れる方向へスライド移動する。
【００８１】
駆動部２４１のスライド移動は連動部２５１に伝達される。具体的には、駆動部２４１のスライド移動に伴い、連動部２５１における駆動部２４１側の端部も把持部２２１から離れる方向へスライド移動する。
【００８２】
その一方でスライド用接続部２２５は、駆動部２４１のスライド移動方向へは移動しない。そのため、連動部２５１は駆動部２４１と回動可能に接続された位置を中心として、駆動部２４１のスライド用接続部２２５を内側に引き込む方向へ回動する。
【００８３】
駆動部２４１の回動により、スライド用接続部２２５および把持部２２１は内側に向かってスライド移動する。言い換えると一対の把持部２２１は、一対の把持部２２１を互いに接近する方向へスライド移動する。この移動により、クランプ２１０はアクセサリー１１を把持することになる。
【００８４】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態にかかるクランプついて図１５を参照しながら説明する。本実施形態のクランプの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、把持部および連動部の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図１５を用いて把持部および連動部の構成について説明し、その他の構成等の説明を省略する。
【００８５】
本実施形態の医療用マニピュレータシステム３００におけるクランプ３１０には、図１５に示すように、一対の把持部３２１と、駆動部３４１と、連動部３５１と、が少なくとも設けられている。なお、図示していないが、クランプ３１０には、第１の実施形態のクランプ１０と同様に、アクセサリー１１と、本体部３１と、蓋部３２と、検知部６１と、が更に設けられている。
【００８６】
一対の把持部３２１は、互いに接近することによりアクセサリー１１を挟んで保持するものである。把持部３２１には、保持するアクセサリー１１に対応した形状に形成された保持面２２と、把持部３２１における接近離間方向へのスライド移動に用いられるスライド用接続部３２５と、が主に設けられている。
【００８７】
スライド用接続部３２５は、把持部３２１における保持面２２が設けられた部分から駆動部３４１に向かってのびて形成された棒状の部材である。スライド用接続部３２５には、スライド用接続部３２５が延びる方向に沿って設けられたスライド用溝部３２６が設けられている。
【００８８】
駆動部３４１および連動部３５１は、一対の把持部３２１を相対的に接近離間する方向へスライド移動させるものである。駆動部３４１は、外部から伝達される駆動力によって、一対の把持部３２１に向かって接近または離間する方向へ移動可能に配置された部材である。本実施形態では駆動部３４１が移動方向に延びる柱形状に形成された部材であって、一対の把持部３２１のスライド用接続部３２５に間に配置されている例に適用して説明する。
【００８９】
連動部３５１は、駆動部３４１と一対の把持部３２１との間に配置されるものである。より具体的には、連動部３５１は、一対の把持部３２１における一方のスライド用接続部３２５と他方のスライド用溝部３２６の間に配置される一対の部材である。
【００９０】
連動部３５１と一方のスライド用接続部３２５と接続される位置は、当該スライド用接続部３２５におけるスライド用溝部３２６よりも保持面２２側の位置である。連動部３５１と一方のスライド用接続部３２５とは互いに回動可能に接続されている。また、連動部３５１とスライド用溝部３２６とは、相対的に回動可能に接続されているとともに、スライド用溝部３２６に沿ってスライド移動可能に接続されている。さらに、連動部３５１と駆動部３４１とは、連動部３５１の概ね中央において相対的に回動可能に接続されている。一対の連動部３５１は、同じ位置において駆動部３４１と接続されている。
【００９１】
上記の構成からなるクランプ３１０における動きについて図１５を参照しながら説明する。まずクランプ３１０からアクセサリー１１を離す場合の動きについて説明する。アクセサリー１１を離す場合には、外部から駆動力が伝達された駆動部３４１は、一対の把持部３２１に近づく方向へスライド移動する。
【００９２】
駆動部３４１のスライド移動は連動部３５１に伝達される。具体的には、駆動部３４１のスライド移動に伴い、連動部３５１における駆動部３４１と接続されている位置が、一対の把持部３２１に近づく方向へスライド移動する。また、連動部３５１におけるスライド用溝部３２６側の端部も同様に一対の把持部３２１に近づく方向へスライド移動する。
【００９３】
その一方でスライド用接続部３２５は、駆動部３４１のスライド移動方向へは移動しない。そのため、連動部３５１は駆動部３４１と回動可能に接続された位置を中心として、一対の把持部３２１のスライド用接続部３２５の両者を外側に押し広げる方向へ回動する。
【００９４】
駆動部３４１の回動により、スライド用接続部３２５および把持部３２１は外側に向かってスライド移動する。言い換えると一対の把持部３２１は、互いに離間する方向へスライド移動する。この移動により、クランプ３１０はアクセサリー１１を離すことになる。
【００９５】
次にクランプ３１０がアクセサリー１１を把持する場合の動きについて説明する。アクセサリー１１を把持する場合には、外部から駆動力が伝達された駆動部３４１は、一対の把持部３２１から離れる方向へスライド移動する。
【００９６】
駆動部３４１のスライド移動は連動部３５１に伝達される。具体的には、駆動部３４１のスライド移動に伴い、連動部３５１における駆動部３４１と接続されている位置が、一対の把持部３２１から離れる方向へスライド移動する。また、連動部３５１におけるスライド用溝部３２６側の端部も同様に一対の把持部３２１から離れる方向へスライド移動する。
【００９７】
その一方でスライド用接続部３２５は、駆動部３４１のスライド移動方向へは移動しない。そのため、連動部３５１は駆動部３４１と回動可能に接続された位置を中心として、一対の把持部３２１のスライド用接続部３２５の両者を内側に引き寄せる方向へ回動する。
【００９８】
駆動部３４１の回動により、スライド用接続部３２５および把持部３２１は内側に向かってスライド移動する。言い換えると一対の把持部３２１は、互いに接近方向へスライド移動する。この移動により、クランプ３１０はアクセサリー１１を把持することになる。
【００９９】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態にかかるクランプついて図１６を参照しながら説明する。本実施形態のクランプの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、把持部および連動部などの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図１６を用いて把持部および連動部などの構成について説明し、その他の構成等の説明を省略する。
【０１００】
本実施形態の医療用マニピュレータシステム４００におけるクランプ４１０には、図１６に示すように、一対の把持部４２１と、駆動部４４１と、一対の第１連動部（連動部）４５１Ａと、一対の第２連動部（連動部）４５１Ｂと、一対の第３連動部（連動部）４５１Ｃと、本体部４３１と、が少なくとも設けられている。なお、図示していないが、クランプ４１０には、第１の実施形態のクランプ１０と同様に、アクセサリー１１と、蓋部３２と、検知部６１と、が更に設けられている。
【０１０１】
一対の把持部４２１は、互いに接近することによりアクセサリー１１を挟んで保持するものである。把持部４２１には、保持するアクセサリー１１に対応した形状に形成された保持面２２が主に設けられている。
【０１０２】
駆動部４４１、第１連動部４５１Ａ、第２連動部４５１Ｂ、および、第３連動部４５１Ｃは、一対の把持部４２１を相対的に接近離間する方向へスライド移動させるものである。駆動部４４１は、外部から伝達される駆動力によって、一対の把持部４２１に向かって接近または離間する方向へ移動可能に配置された部材である。本実施形態では駆動部４４１が直方体状またはブロック状に形成された部材である例に適用して説明する。
【０１０３】
第１連動部４５１Ａは、駆動部４４１と第２連動部４５１Ｂとの間に配置されるものである。より具体的には、第１連動部４５１Ａは、駆動部４４１がスライド移動する方向に沿って延びる板状または柱状に形成された棒状の部材である。第１連動部４５１Ａの一方の端部は、駆動部４４１に相対的に回動可能に接続されるとともに、本体部４３１の本体溝部４３２に相対的にスライド移動可能に配置されるものである。
【０１０４】
第２連動部４５１Ｂは、第１連動部４５１Ａと把持部４２１との間に配置されるものである。より具体的には、第２連動部４５１Ｂは、Ｌ字状に折れ曲がる板状または柱状に形成された部材である。第２連動部４５１Ｂにおける角部は本体部４３１に対して相対的に回動可能に取り付けられている。第２連動部４５１Ｂにおける一方の端部は、第１連動部４５１Ａと相対的に回動可能に接続され、他方の端部は、把持部４２１と相対的に回動可能に接続されている。
【０１０５】
第３連動部４５１Ｃは、本体部４３１と把持部４２１との間に配置されるものである。具体的には、第３連動部４５１Ｃは、板状または柱状に形成された棒状の部材である。第３連動部４５１Ｃの一方の端部は、本体部４３１と相対的に回動可能に接続され、他方の端部は、把持部４２１と相対的に回動可能に接続されている。本実施形態では、第３連動部４５１Ｃは、第２連動部４５１Ｂよりも本体部４３１の外側に配置されている。
【０１０６】
上記の構成からなるクランプ４１０における動きについて図１６を参照しながら説明する。まずクランプ４１０からアクセサリー１１を離す場合の動きについて説明する。アクセサリー１１を離す場合には、外部から駆動力が伝達された駆動部４４１は、一対の把持部４２１に近づく方向へスライド移動する。
【０１０７】
駆動部４４１のスライド移動は、第１連動部４５１Ａを介して第２連動部４５１Ｂに伝達される。具体的には、駆動部４４１および第１連動部４５１Ａのスライド移動に伴い、第２連動部４５１Ｂの一方の端部が把持部４２１に近づく方向へ押される。第２連動部４５１Ｂは角部を中心として回動し、第２連動部４５１Ｂの他方の端部は、本体部４３１の外側に向かって回動する。
【０１０８】
一対の把持部４２１は、第２連動部４５１Ｂおよび第３連動部４５１Ｃにより支持されているため、回動することなく接近する方向および離間する方向へ移動可能に支持されている。上述の第２連動部４５１Ｂの他方の端部の回動により、把持部４２１は本体部４３１の外側に向かって移動する。言い換えると一対の把持部４２１は、互いに離間する方向へ移動する。この移動により、クランプ４１０はアクセサリー１１を離すことになる。
【０１０９】
次にクランプ４１０がアクセサリー１１を把持する場合の動きについて説明する。アクセサリー１１を把持する場合には、外部から駆動力が伝達された駆動部４４１は、一対の把持部４２１から離れる方向へスライド移動する。
【０１１０】
駆動部４４１のスライド移動は、第１連動部４５１Ａを介して第２連動部４５１Ｂに伝達される。具体的には、駆動部４４１および第１連動部４５１Ａのスライド移動に伴い、第２連動部４５１Ｂの一方の端部が把持部４２１から離れる方向へ引かれる。第２連動部４５１Ｂは角部を中心として回動し、第２連動部４５１Ｂの他方の端部は、本体部４３１の内側に向かって回動する。
【０１１１】
上述の第２連動部４５１Ｂの他方の端部の回動により、把持部４２１は本体部４３１の内側に向かって移動する。言い換えると一対の把持部４２１は、互いに接近する方向へ移動する。この移動により、クランプ４１０はアクセサリー１１を把持することになる。
【０１１２】
〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態にかかるクランプついて図１７を参照しながら説明する。本実施形態のクランプの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、把持部および連動部の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図１７を用いて把持部および連動部の構成について説明し、その他の構成等の説明を省略する。
【０１１３】
本実施形態の医療用マニピュレータシステム５００におけるクランプ５１０には、図１７に示すように、一対の把持部５２１と、駆動部５４１と、連動部５５１と、本体部５３１と、が少なくとも設けられている。なお、図示していないが、クランプ５１０には、第１の実施形態のクランプ１０と同様に、アクセサリー１１と、蓋部３２と、検知部６１と、が更に設けられている。
【０１１４】
一対の把持部５２１は、互いに接近することによりアクセサリー１１を挟んで保持するものである。把持部５２１には、把持部５２１における接近離間方向へのスライド移動に用いられるスライド用ラック部５２５と、が主に設けられている。
【０１１５】
スライド用ラック部５２５は、把持部における保持面２２が設けられた部分から駆動部５４１に向かって（図１７の紙面に対して垂直方向）延びる部材から、本体部５３１の内側に向かって延びて形成された部分である。スライド用ラック部５２５における連動部５５１と対向する辺には、連動部５５１と噛み合う歯が形成されている。
【０１１６】
駆動部５４１は、一対の把持部５２１に向かって（図１７の紙面に対して垂直方向に）延びる円柱状の部材であり、外部から伝達される駆動力によって中心軸線まわりに回転される部材である。
【０１１７】
連動部５５１は、駆動部５４１における一対の把持部５２１側の端部に設けられた部材であり、把持部５２１のスライド用ラック部５２５と噛み合うことによりラックアンドピニオン機構を構成するものである。つまり、連動部５５１は円板の円周面に歯が形成されたピニオンとして形成されている。連動部５５１は、一対のスライド用ラック部５２５に挟まれて配置されている。
【０１１８】
上記の構成からなるクランプ５１０における動きについて図１７を参照しながら説明する。まずクランプ５１０からアクセサリー１１を離す場合の動きについて説明する。アクセサリー１１を離す場合には、外部から駆動力が伝達された駆動部５４１は、一方に向かって回転する。
【０１１９】
駆動部５４１の回転は連動部５５１に伝達され、連動部５５１とともにラックアンドピニオン機構を構成する一対のスライド用ラック部５２５に伝達される。一対のスライド用ラック部５２５は、連動部５５１の回転により互いに離れる方向へスライド移動する。この移動により、クランプ５１０はアクセサリー１１を離すことになる。
【０１２０】
次にクランプ５１０がアクセサリー１１を把持する場合の動きについて説明する。アクセサリー１１を把持する場合には、外部から駆動力が伝達された駆動部４４１は、他方に向かって回転する。
【０１２１】
駆動部５４１の回転は連動部５５１に伝達され、連動部５５１から一対のスライド用ラック部５２５に伝達される。一対のスライド用ラック部５２５は、連動部５５１の回転により互いに接近する方向へスライド移動する。この移動により、クランプ５１０はアクセサリー１１を把持することになる。
【０１２２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本発明を上記の実施形態に適用したものに限られることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定するものではない。
【符号の説明】
【０１２３】
１０，２１０，３１０，４１０，５１０…クランプ、１１…アクセサリー、２１，２２１，３２１，４２１，５２１…把持部、３１，４３１，５３１…本体部、４１…駆動部、２４１，３４１，４４１，５４１…駆動部、５１，２５１，３５１，５５１…連動部、６１…検知部、６５…付勢部、７１…ドレープ、８１…アダプタ、４５１Ａ…第１連動部（連動部）、４５１Ｂ…第２連動部（連動部）、４５１Ｃ…第３連動部（連動部）
【図１】
2019122522.tif 000003
【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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