(57)【要約】【課題】柔軟長尺部材を管に挿入する際に、歪ゲージなどを使って力計測が可能な柔軟長尺部材の挿入装置及び方法、及び挿入動作制御プログラムを提供する。【解決手段】柔軟長尺部材の挿入装置１の第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとで夫々開閉動作を行って柔軟長尺部材の保持及び保持解除しながら柔軟長尺部材を管に挿入する柔軟長尺部材の挿入方法であって、第２保持部が第１保持部に対して移動する距離の情報と、柔軟長尺部材の管に対する挿入と停止と引き抜きを識別するための情報である動作種別の情報とを情報取得部１５ｓ，１９ｈで夫々取得し、情報取得部で取得した距離と動作種別とに基づいて、動作情報生成部９により、第１保持部の開閉状態と第２保持部の開閉状態との動作情報を夫々生成し、動作情報生成部で生成した動作情報に基づいて、挿入動作制御部で、柔軟長尺部材を管に対して挿入し、停止し、又は引き抜くといった挿入動作を制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１開閉部を閉じることで柔軟長尺部材を保持し、前記第１開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能な第１保持部と、
前記第１保持部に対して移動可能でかつ前記第１保持部の開閉動作とは独立した開閉動作を行い、第２開閉部を閉じることで前記柔軟長尺部材を保持し、前記第２開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能な第２保持部と、
前記第２保持部の前記第１保持部に対する距離の情報と、前記柔軟長尺部材を管への挿入、又は前記柔軟長尺部材を前記管からの引き抜き、又は前記挿入と前記引き抜きの停止を示す情報を含む動作種別の情報を取得する情報取得部と、
前記取得した距離の情報と前記取得した動作種別の情報に基づいて、前記第１保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報と、前記第２保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報を含む動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報に基づいて、前記挿入、前記引き抜き、前記挿入と前記引き抜きの停止の制御を行う動作制御部とを備える、
柔軟長尺部材の装置。
【請求項２】
前記挿入若しくは前記引き抜きを行う際は、前記動作情報生成部は、前記動作情報として、前記第１保持部を開けるとともに前記第２保持部を閉じることを示すことを含む情報を生成する、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記挿入又は前記引き抜きを行う際で、かつ、前記柔軟長尺部材を前記第１保持部に保持して前記第２保持部を移動させる際には、前記動作情報生成部は、前記動作情報として、前記第１保持部を閉じるとともに、前記第２保持部を開けることを示すことを含む情報を生成する、
請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記挿入と前記引き抜きの停止を行う際は、前記動作情報生成部は、前記動作情報として、前記第１保持部を閉じることを示すことを含む情報を生成する、
請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記挿入若しくは前記引き抜きを行う際は、前記動作情報生成部は、前記動作情報として、前記第１保持部と前記第２保持部とを同時に閉じた後、前記第１保持部を開けるとともに、前記第２保持部を閉じることを示すことを含む情報を生成する、
請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記距離を前記柔軟長尺部材の移動量として取得するマスター機構と、
前記移動量に相当する距離を、前記第２保持部を駆動装置の駆動で直線的に移動させる挿入部をさらに備え、前記距離の情報は前記挿入部での前記第２保持部の位置に基づく情報である、
請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記情報取得部は、前記距離を検出する距離検出部を有し、
前記動作情報生成部は、前記動作種別が前記挿入である場合には、前記動作情報として、前記距離検出部で検出された距離が所定の第１の閾値以上になった時点で、前記第１保持部を開くとともに前記第２保持部を閉じて、その後、前記距離検出部で検出された距離が所定の第２の閾値以下になった時点で、前記第１保持部を閉じるとともに前記第２保持部を開いて前記柔軟長尺部材の保持を解除することを示すことを含む情報を生成し、
前記動作種別が前記引き抜きである場合には、前記動作情報として、前記距離検出部で検出された距離が前記所定の第１の閾値以上になった時点で、前記第１保持部を閉じるとともに前記第２保持部を開き、その後、前記距離検出部で検出された距離が前記所定の第２の閾値以下になった時点で、前記第１保持部を開くとともに前記第２保持部を閉じることを示すことを含む情報を生成し、
前記動作種別が前記挿入と前記引き抜きの停止である場合は、前記動作情報として、前記第１保持部を閉じることを示すことを含む情報を生成する、
請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第２保持部に具備され前記柔軟長尺部材にかかる力情報を検出する力検出部と、
前記力検出部で検出した力情報が閾値以上の場合は、前記柔軟長尺部材若しくは前記管に負荷をかけていると判定する判定部とをさらに備える、
請求項１〜７のいずれか１つに記載の装置。
【請求項９】
前記判定部で判定した判定結果を、前記管若しくは前記柔軟長尺部材を撮像した画像に付加して表示する第１通知部をさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記判定部で判定した判定結果を音声で作業者に知らせる第２通知部をさらに備える、  請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
前記判定部で前記管若しくは前記柔軟長尺部材に負荷がかかっていると判定した場合には、前記動作情報生成部は、前記動作情報として前記第１保持部を閉じることを示す情報を生成する、
請求項８〜１０のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１２】
前記距離を前記柔軟長尺部材の移動量として取得するマスター機構と、
前記力検出部で検出した力に基づき、作業者が操作している前記マスター機構に力を伝達する力伝達部とをさらに備える、
請求項８〜１１のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】
（ａ）第２保持部の第１保持部に対する距離の情報と、柔軟長尺部材を管への挿入、又は前記柔軟長尺部材を前記管からの引き抜き、又は前記挿入と前記引き抜きの停止を示す情報を含む動作種別の情報を取得し、
前記第１保持部は第１開閉部を閉じることで前記柔軟長尺部材を保持し、前記第１開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能で、前記第２保持部は前記第１保持部に対して移動可能でかつ前記第１保持部の開閉動作とは独立した開閉動作を行い、第２開閉部を閉じることで前記柔軟長尺部材を保持し、前記第２開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能で、
（ｂ）前記取得した距離の情報と前記取得した動作種別の情報に基づいて、前記第１保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報と、前記第２保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報を含む動作情報を生成し、
（ｃ）前記動作情報に基づいて、前記挿入、前記引き抜き、前記挿入と前記引き抜きの停止の制御を行う、
柔軟長尺部材の方法。
【請求項１４】
プロセッサを有する装置に、柔軟長尺部材のための方法を実行させるためのプログラムであって、
前記柔軟長尺部材のための方法は、
（ａ）第２保持部の第１保持部に対する距離の情報と、柔軟長尺部材を管への挿入、又は前記柔軟長尺部材を前記管からの引き抜き、又は前記挿入と前記引き抜きの停止を示す情報を含む動作種別の情報を取得し、
前記第１保持部は第１開閉部を閉じることで前記柔軟長尺部材を保持し、前記第１開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能で、前記第２保持部は前記第１保持部に対して移動可能でかつ前記第１保持部の開閉動作とは独立した開閉動作を行い、第２開閉部を閉じることで前記柔軟長尺部材を保持し、前記第２開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能で、
（ｂ）前記取得した距離の情報と前記取得した動作種別の情報に基づいて、前記第１保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報と、前記第２保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報を含む動作情報を生成し、
（ｃ）前記動作情報に基づいて、前記挿入、前記引き抜き、前記挿入と前記引き抜きの停止の制御を行う、
プログラム。
【請求項１５】
柔軟長尺部材を保持可能な第１保持部と、
前記柔軟長尺部材を保持可能な第２保持部を含み、
前記柔軟長尺部材の第１部分が管に挿入される場合は、
（ａ）前記第２保持部が前記柔軟長尺部材を保持することなく、前記第１保持部が前記柔軟長尺部材の第２部分を保持した後、
（ｂ）前記第１保持部が前記柔軟長尺部材を保持することなく、前記第２保持部が前記柔軟長尺部材の第３部分を保持し、
前記柔軟長尺部材における前記第１部分と前記第３部分の距離は、前記柔軟長尺部材における前記第１部分と前記第２部分の距離より短い、
柔軟長尺部材のための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、柔軟長尺部材を管に挿入するなどの作業をアシストする柔軟長尺部材の装置、柔軟長尺部材の方法、及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線透視画像などの画像を見ながら、血管などの人体の管にガイドワイヤー又はカテーテルなどの柔軟長尺部材を挿入して、血管狭窄部の治療などを行う術式が行われている。術者は、管又は柔軟長尺部材の状態を撮影した画像により確認するのと同時に、柔軟長尺部材が管に接触して発生する挿入抵抗の力覚情報を術者自身が手元で直接感じながら、術式が行われるのが一般的である。
【０００３】
また、製造現場では、光ファイバーなど柔軟長尺部材の組立、又は、配管にワイヤー又はホースなどの柔軟長尺部材を挿入する作業がある。光ファイバー又は配管を傷つけないために、作業者が手元で直接力を感じながらこのような作業が行われる。
【０００４】
いずれの作業においても、柔軟長尺部材にかかる挿入抵抗の力覚情報は、作業者のみしか確認できず、さらに、数値など定量的に確認することができず、さらに、柔軟長尺部材に挿入抵抗が作用してしまい、柔軟長尺部材を所定の位置までうまく挿入することが難しかった。
【０００５】
以上の問題点を解決するために、柔軟長尺部材のたわみを計測することで、人体の外から柔軟長尺部材にかかる挿入抵抗力を計測し、コイル挿入装置を使って挿入する方式がある（特許文献１を参照）。この方式は、柔軟長尺部材にかかる挿入抵抗力を定量的に計測し、さらに挿入装置を使って柔軟長尺部材を挿入することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８５１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１は、挿入装置又は柔軟長尺部材に直接センサを備えない方法であり、体外から柔軟長尺部材にかかる力覚情報を計測することが可能である。しかしながら、柔軟長尺部材のたわみを光学式センサにより検出しているため、柔軟長尺部材の剛性が変わる度にたわみ方が異なり、特に柔軟長尺部材が複数材料で構成されている場合には、たわみ度合いと力との関係を実験的に算出する必要があり、使い勝手が悪い。さらに、特許文献１に記載の、ローラを駆動するモータの電流値を測定して力を推定する方法では、従来の歪ゲージなどを使った計測よりも、検出精度が劣る。
【０００８】
本開示の非限定的で例示的な一態様は、従来の歪ゲージなどを使って力計測が可能な柔軟長尺部材の装置である。
本開示の一態様の付加的な恩恵及び有利な点は本明細書及び図面から明らかとなる。この恩恵及び／又は有利な点は、本明細書及び図面に開示した様々な態様及び特徴により個別に提供され得るものであり、その１以上を得るために全てが必要ではない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様に係る柔軟長尺部材の装置は、第１開閉部を閉じることで柔軟長尺部材を保持し、前記第１開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能な第１保持部と、前記第１保持部に対して移動可能でかつ前記第１保持部の開閉動作とは独立した開閉動作を行い、第２開閉部を閉じることで前記柔軟長尺部材を保持し、前記第２開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能な第２保持部と、前記第２保持部の前記第１保持部に対する距離の情報と、前記柔軟長尺部材を管への挿入、又は前記柔軟長尺部材を前記管からの引き抜き、又は前記挿入と前記引き抜きの停止を示す情報を含む動作種別の情報を取得する情報取得部と、前記取得した距離の情報と前記取得した動作種別の情報に基づいて、前記第１保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報と、前記第２保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報を含む動作情報を生成する動作情報生成部と、前記動作情報に基づいて、前記挿入、前記引き抜き、前記挿入と前記引き抜きの停止の制御を行う動作制御部とを備える。
【００１０】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能な記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性の記録媒体を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、柔軟長尺部材を保持する保持部の動作を制御することで、従来の歪ゲージなどを使って力計測を行いながら柔軟長尺部材の挿入などの作業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の第１実施形態における挿入装置の構成の概要を含み、使用される様子を示す図
【図２Ａ】本開示の第１実施形態におけるスレーブロボットの構成を示す図
【図２Ｂ】本開示の第１実施形態におけるスレーブロボットの構成を示す図
【図３】本開示の第１実施形態における挿入装置の詳細構成を示すブロック図
【図４Ａ】本開示の第１実施形態におけるマスターロボットの構成を示す図
【図４Ｂ】本開示の第１実施形態におけるマスターロボットの動作を示す図
【図４Ｃ】本開示の第１実施形態におけるマスターロボットの動作を示す図
【図４Ｄ】本開示の第１実施形態におけるマスターロボットの動作を示す図
【図４Ｅ】本開示の第１実施形態におけるマスターロボットの動作を示す図
【図４Ｆ】本開示の第１実施形態におけるマスターロボットの動作を示す図
【図５】本開示の第１実施形態における挿入部の動作に関する図
【図６Ａ】本開示の第１実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図６Ｂ】本開示の第１実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図６Ｃ】本開示の第１実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図６Ｄ】本開示の第１実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図６Ｅ】本開示の第１実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図６Ｆ】本開示の第１実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図６Ｇ】本開示の第１実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図６Ｈ】本開示の第１実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図６Ｉ】本開示の第１実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図７】本開示の第１実施形態における動作情報データベースに関する図
【図８Ａ】本開示の第１実施形態における制御情報データベースに関する図
【図８Ｂ】本開示の第１実施形態におけるレバーの角度に関する図
【図９Ａ】本開示の第１実施形態において、保持部切替による力の時系列変化の乱れが発生している状態を含む力の時系列変化を示すグラフ
【図９Ｂ】本開示の第１実施形態において、保持部切替による力の時系列変化の乱れが発生している状態を含む時系列変化を示すグラフ
【図９Ｃ】本開示の第１実施形態において、保持部切替による力の時系列変化の乱れの防止処理をした状態での力の時系列変化を示すグラフ
【図１０】本開示の第１実施形態における通知部の一例を説明する図
【図１１】本開示の第１実施形態における挿入装置のフローチャート
【図１２】本開示の第２実施形態における挿入装置の構成の概要を示す図
【図１３】本開示の第２実施形態における挿入装置の詳細構成を示すブロック図
【図１４】本開示の第２実施形態における動作情報データベースに関する図
【図１５Ａ】本開示の第２実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図１５Ｂ】本開示の第２実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図１５Ｃ】本開示の第２実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図１５Ｄ】本開示の第２実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図１５Ｅ】本開示の第２実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図１５Ｆ】本開示の第２実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図１５Ｇ】本開示の第２実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図１５Ｈ】本開示の第２実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図１５Ｉ】本開示の第２実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図１５Ｊ】本開示の第２実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図１５Ｋ】本開示の第２実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図１６】本開示の第２実施形態における挿入装置のフローチャート
【図１７】本開示の第３実施形態における挿入装置の構成の概要を示す図
【図１８】本開示の第３実施形態における挿入装置の詳細構成を示すブロック図
【図１９Ａ】本開示の第３実施形態におけるスレーブロボットの構成を示す図
【図１９Ｂ】本開示の第３実施形態におけるスレーブロボットの構成を示す図
【図２０Ａ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２０Ｂ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２０Ｃ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２０Ｄ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２０Ｅ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２１】本開示の第３実施形態における動作情報データベースに関する図
【図２２Ａ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２２Ｂ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２２Ｃ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２２Ｄ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２２Ｅ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２２Ｆ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２２Ｇ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２２Ｈ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２２Ｉ】本開示の第３実施形態における第１開閉部と第２開閉部の動作を示す図
【図２３】本開示の第３実施形態における制御情報データベースに関する図
【図２４】本開示の第３実施形態における挿入装置のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本開示にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
以下、図面を参照して本開示における実施形態を詳細に説明する前に、本開示の種々の態様について説明する。
【００１５】
本開示の第１態様によれば、第１開閉部を閉じることで柔軟長尺部材を保持し、前記第１開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能な第１保持部と、前記第１保持部に対して移動可能でかつ前記第１保持部の開閉動作とは独立した開閉動作を行い、第２開閉部を閉じることで前記柔軟長尺部材を保持し、前記第２開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能な第２保持部と、前記第２保持部の前記第１保持部に対する距離の情報と、前記柔軟長尺部材を管への挿入、又は前記柔軟長尺部材を前記管からの引き抜き、又は前記挿入と前記引き抜きの停止を示す情報を含む動作種別の情報を取得する情報取得部と、前記取得した距離の情報と前記取得した動作種別の情報に基づいて、前記第１保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報と、前記第２保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報を含む動作情報を生成する動作情報生成部と、前記動作情報に基づいて、前記挿入、前記引き抜き、前記挿入と前記引き抜きの停止の制御を行う動作制御部とを備える、柔軟長尺部材の装置を提供する。
【００１６】
本構成によって、柔軟長尺部材を保持する保持部の動作を制御することで、従来の歪ゲージなどを使って力計測を行いながら柔軟長尺部材の挿入などの作業が可能となる。
【００１７】
本開示の第２態様によれば、前記挿入若しくは前記引き抜きを行う際は、前記動作情報生成部は、前記動作情報として、前記第１保持部を開けるとともに前記第２保持部を閉じることを示すことを含む情報を生成する、第１の態様に記載の装置を提供する。
【００１８】
本構成によって、前記柔軟長尺部材を保持する前記第２保持部を移動させて、前記管に対して前記柔軟長尺部材を挿入若しくは引き抜くことができる。
【００１９】
本開示の第３態様によれば、前記挿入又は前記引き抜きを行う際で、かつ、前記柔軟長尺部材を前記第１保持部に保持して前記第２保持部を移動させる際には、前記動作情報生成部は、前記動作情報として、前記第１保持部を閉じるとともに、前記第２保持部を開けることを示すことを含む情報を生成する、第１又は２の態様に記載の装置を提供する。
【００２０】
本構成によって、第１保持部を閉じて前記柔軟長尺部材を保持した状態で、前記柔軟長尺部材を保持していない前記第２保持部を移動させることにより、前記第２保持部による前記柔軟長尺部材の挿入若しくは引き抜きの準備動作を行うことができる。
【００２１】
本開示の第４態様によれば、前記挿入と前記引き抜きの停止を行う際は、前記動作情報生成部は、前記動作情報として、前記第１保持部を閉じることを示すことを含む情報を生成する、第１の態様に記載の装置を提供する。
【００２２】
本構成によって、前記挿入装置による前記柔軟長尺部材の挿入を停止することができる。
【００２３】
本開示の第５態様によれば、前記挿入若しくは前記引き抜きを行う際は、前記動作情報生成部は、前記動作情報として、前記第１保持部と前記第２保持部とを同時に閉じた後、前記第１保持部を開けるとともに、前記第２保持部を閉じることを示すことを含む情報を生成する、第１の態様に記載の装置を提供する。
【００２４】
本構成によって、前記柔軟長尺部材を挿入若しくは引き抜く際に、前記第１保持部と前記第２保持部とを同時に閉じて前記柔軟長尺部材をそれぞれで保持することにより、前記柔軟長尺部材が前記管に対して意図せずに移動することを防止することができる。
【００２５】
本開示の第６態様によれば、前記距離を前記柔軟長尺部材の移動量として取得するマスター機構と、前記移動量に相当する距離を、前記第２保持部を駆動装置の駆動で直線的に移動させる挿入部をさらに備え、前記距離の情報は前記挿入部での前記第２保持部の位置に基づく情報である、第１の態様に記載の装置を提供する。
【００２６】
本構成によって、マスター機構と、スレーブ機構側に搭載された挿入部を使うことで、前記第２保持部を駆動装置の駆動で直線的に移動させることにより、挿入速度を例えば一定にして挿入することが可能となる。
【００２７】
本開示の第７態様によれば、前記情報取得部は、前記距離を検出する距離検出部を有し、前記動作情報生成部は、前記動作種別が前記挿入である場合には、前記動作情報として、前記距離検出部で検出された距離が所定の第１の閾値以上になった時点で、前記第１保持部を開くとともに前記第２保持部を閉じて、その後、前記距離検出部で検出された距離が所定の第２の閾値以下になった時点で、前記第１保持部を閉じるとともに前記第２保持部を開いて前記柔軟長尺部材の保持を解除することを示すことを含む情報を生成し、前記動作種別が前記引き抜きである場合には、前記動作情報として、前記距離検出部で検出された距離が前記所定の第１の閾値以上になった時点で、前記第１保持部を閉じるとともに前記第２保持部を開き、その後、前記距離検出部で検出された距離が前記所定の第２の閾値以下になった時点で、前記第１保持部を開くとともに前記第２保持部を閉じることを示すことを含む情報を生成し、前記動作種別が前記挿入と前記引き抜きの停止である場合は、前記動作情報として、前記第１保持部を閉じることを示すことを含む情報を生成する、第１の態様に記載の装置を提供する。
【００２８】
本構成によって、例えば、作業者が手で前記第２保持部を移動させる場合など、挿入若しくは引き抜き時の速度が変動する場合にでも、前記柔軟長尺部材を前記管に対して確実に挿入することができる。
【００２９】
本開示の第８態様によれば、前記第２保持部に具備され前記柔軟長尺部材にかかる力情報を検出する力検出部と、前記力検出部で検出した力情報が閾値以上の場合は、前記柔軟長尺部材若しくは前記管に負荷をかけていると判定する判定部とをさらに備える、第１〜７のいずれか１つの態様に記載の装置を提供する。
【００３０】
本構成によって、前記力検出部で力を計測しながら、前記管へ前記柔軟長尺部材を挿入することにより、前記柔軟長尺部材若しくは前記管に負荷をかけているかどうかを前記判定部で判定することができる。
【００３１】
本開示の第９態様によれば、前記判定部で判定した判定結果を、前記管若しくは前記柔軟長尺部材を撮像した画像に付加して表示する第１通知部をさらに備える、第８の態様に記載の装置を提供する。
【００３２】
本構成によって、前記柔軟長尺部材若しくは前記管にかけている負荷を前記通知部による表示で確認することができる。
【００３３】
本開示の第１０態様によれば、前記判定部で判定した判定結果を音声で作業者に知らせる通知部をさらに備える、第８又は９の態様に記載の装置を提供する。
【００３４】
本構成によって、前記柔軟長尺部材若しくは前記管にかけている負荷を音声で作業者は確認することができる。
【００３５】
本開示の第１１態様によれば、前記判定部で前記管若しくは前記柔軟長尺部材に負荷がかかっていると判定した場合には、前記動作情報生成部は、前記動作情報として前記第１保持部を閉じることを示す情報を生成する、第８〜１０のいずれか１つの態様に記載の装置を提供する。
【００３６】
本構成によって、前記柔軟長尺部材若しくは前記管に負荷がかかっている場合には、挿入を停止することができる。
【００３７】
本開示の第１２態様によれば、前記距離を前記柔軟長尺部材の移動量として取得するマスター機構と、前記力検出部で検出した力に基づき、作業者が操作している前記マスター機構に力を伝達する力伝達部とをさらに備える、第８〜１１のいずれか１つの態様に記載の装置を提供する。
【００３８】
本構成によって、力伝達部により、作業者は手元に力を感じながら作業をすることができる。
【００３９】
本開示の第１３態様によれば、（ａ）第２保持部の第１保持部に対する距離の情報と、柔軟長尺部材を管への挿入、又は前記柔軟長尺部材を前記管からの引き抜き、又は前記挿入と前記引き抜きの停止を示す情報を含む動作種別の情報を取得し、前記第１保持部は第１開閉部を閉じることで前記柔軟長尺部材を保持し、前記第１開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能で、前記第２保持部は前記第１保持部に対して移動可能でかつ前記第１保持部の開閉動作とは独立した開閉動作を行い、第２開閉部を閉じることで前記柔軟長尺部材を保持し、前記第２開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能で、（ｂ）前記取得した距離の情報と前記取得した動作種別の情報に基づいて、前記第１保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報と、前記第２保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報を含む動作情報を生成し、（ｃ）前記動作情報に基づいて、前記挿入、前記引き抜き、前記挿入と前記引き抜きの停止の制御を行う、柔軟長尺部材の方法を提供する。
【００４０】
本構成によって、柔軟長尺部材を保持する保持部を動作制御することで、従来の歪ゲージなどを使って力計測を行いながら柔軟長尺部材の挿入が可能となる。
【００４１】
本開示の第１４態様によれば、プロセッサを有する装置に、柔軟長尺部材のための方法を実行させるためのプログラムであって、前記柔軟長尺部材のための方法は、（ａ）第２保持部の第１保持部に対する距離の情報と、柔軟長尺部材を管への挿入、又は前記柔軟長尺部材を前記管からの引き抜き、又は前記挿入と前記引き抜きの停止を示す情報を含む動作種別の情報を取得し、前記第１保持部は第１開閉部を閉じることで前記柔軟長尺部材を保持し、前記第１開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能で、前記第２保持部は前記第１保持部に対して移動可能でかつ前記第１保持部の開閉動作とは独立した開閉動作を行い、第２開閉部を閉じることで前記柔軟長尺部材を保持し、前記第２開閉部を開くことで前記柔軟長尺部材を保持解除可能で、（ｂ）前記取得した距離の情報と前記取得した動作種別の情報に基づいて、前記第１保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報と、前記第２保持部を開くかまたは閉じるかを示す情報を含む動作情報を生成し、（ｃ）前記動作情報に基づいて、前記挿入、前記引き抜き、前記挿入と前記引き抜きの停止の制御を行うプログラムを提供する。
【００４２】
本構成によって、柔軟長尺部材を保持する保持部を動作制御することで、従来の歪ゲージなどを使って力計測を行いながら柔軟長尺部材の挿入が可能となる。
本開示の第１５態様によれば、柔軟長尺部材を保持可能な第１保持部と、前記柔軟長尺部材を保持可能な第２保持部を含み、前記柔軟長尺部材の第１部分が管に挿入される場合は、（ａ）前記第２保持部が前記柔軟長尺部材を保持することなく、前記第１保持部が前記柔軟長尺部材の第２部分を保持した後、（ｂ）前記第１保持部が前記柔軟長尺部材を保持することなく、前記第２保持部が前記柔軟長尺部材の第３部分を保持し、前記柔軟長尺部材における前記第１部分と前記第３部分の距離は、前記柔軟長尺部材における前記第１部分と前記第２部分の距離より短い柔軟長尺部材のための装置を提供する。
【００４３】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４４】
（第１実施形態）
まず、本開示の第１実施形態における柔軟長尺部材の挿入装置１の概要について説明する。
【００４５】
図１は、管の一例として脳又は心臓などの人体４の血管３の患部に向けて、作業者の一例である術者６が、柔軟長尺部材の一例であるガイドワイヤー２を、体外から挿入するカテーテル検査、又は治療の様子を示す。人体４は、寝台１０上に横たわっている。
【００４６】
柔軟長尺部材の挿入装置１は、少なくとも、図２Ａ及び図２Ｂなどに例示するようにスレーブロボット１９の一例としての第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂと、情報取得部の一例として機能する方向角度検出部１５ｓ、情報取得部の一例として機能する位置検出部１９ｈと、動作情報生成部９と、挿入動作制御部の一例として機能するスレーブ制御部２８とを備えている。
【００４７】
より具体的な一例として、挿入装置１は、マスターロボット１８と、スレーブロボット１９と、判定部２６と、Ｘ線撮像装置５と、通知部８の一例としてのモニタ８ａと、力検出部の一例としての力センサ１３と、制御情報データベース２４と、動作情報データベース１７と、データベース入出力部１４とを備えている。
【００４８】
術者６は、マスターロボット１８を使用してガイドワイヤー２の挿入操作を行えば、スレーブロボット１９がガイドワイヤー２の挿入動作を行う。この挿入動作とは、ガイドワイヤー２を血管３に対して挿入、挿入の停止及び引き抜きの停止、又は引き抜きといった動作を意味している。すなわち、「柔軟長尺部材の挿入装置」は「柔軟長尺部材の装置」と解釈されうる。
【００４９】
スレーブロボット１９は、第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとを少なくとも備えている。第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとは、それぞれ、開閉動作により、ガイドワイヤー２を保持及び保持解除する。スレーブロボット１９では、第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとのそれぞれにおいて、ガイドワイヤー２の保持若しくは保持解除するタイミングを制御しながら、第１保持部１９ａに対して第２保持部１９ｂを進退移動させて、ガイドワイヤー２を血管３内に挿入する。
【００５０】
Ｘ線撮像装置５は、血管３、あるいはガイドワイヤー２を体外から撮像し、モニタ８ａは、Ｘ線撮像装置５で撮像した画像を表示する。
【００５１】
第２保持部１９ｂには、力検出部の一例としての力センサ１３を備えている。ガイドワイヤー２が血管３の蛇行部又は分岐部に接触したときの摩擦力を力センサ１３で計測する。力センサ１３での計測情報を基に、血管３に負荷がかかっていると判定部２６で判定した場合には、モニタ８ａ又はスピーカー８ｂにより警告を通知する。
【００５２】
また、データベース入出力部１４に接続される入出力ＩＦ７は、術者６が挿入装置１へガイドワイヤー２の血管３への挿入の開始及び終了などを指示するための操作インターフェースで、例えばボタンで構成される。入出力ＩＦ７は、一例として、マスターロボット１８の側面に配置されたボタンで構成する。
【００５３】
図３は挿入装置１のブロック構成を示す。
【００５４】
《挿入装置１》
挿入装置１は、先に述べたように、一例として、マスターロボット１８と、スレーブロボット１９と、判定部２６と、Ｘ線撮像装置５と、通知部８と、力センサ１３と、制御情報データベース２４と、動作情報データベース１７と、データベース入出力部１４とを備えている。
【００５５】
マスターロボット１８は、人（術者、又は、作業者など）が直接触って操作するためのロボットシステムである。スレーブロボット１９は、マスターロボット１８と離れたところにあり、実際に挿入作業を行うためのロボットシステムである。
【００５６】
《マスターロボット１８》
マスターロボット１８は、人が直接触って操作するためのロボットシステムで、少なくとも、マスター機構２３と、マスター制御装置２２とで構成される。
【００５７】
マスター機構２３は、一例として、図４Ａに示すように、マスター機構本体部２３ａに対して前後に倒れるレバー１５を備えて構成されている。レバー１５を使用することにより、ガイドワイヤー２を挿入する挿入方向に移動させるか、挿入方向とは反対方向に戻すかを術者６が入力できるとともに、その移動速度も術者６が入力できるようにしている。また、レバー１５には、レバー１５の傾き方向（挿入方向か、その反対方向か、停止かの動作種別）とその傾き角度とを検出できる方向角度検出部１５ｓを備えている。方向角度検出部１５ｓは、情報取得部の一部として機能する。方向角度検出部１５ｓで、レバー１５の傾き方向とその傾き角度とをそれぞれ検出して、検出結果情報を、タイマー１６Ｂの動作タイミングでマスター制御部２１により取得し、動作情報生成部９により、動作情報データベース１７に記憶される。よって、少なくとも、動作種別に関するレバー１５の傾き方向の情報は、方向角度検出部１５ｓで検出することができる。この方向角度検出部１５ｓは、情報取得部の一例として機能する。動作種別とは、（１）ガイドワイヤー２の血管３に対する挿入と、（２）ガイドワイヤー２の血管３に対する挿入の停止及びガイドワイヤー２の血管３からの引き抜きの停止と、（３）ガイドワイヤー２の血管３からの引き抜きとを識別するための情報である。
【００５８】
具体的には、マスター機構本体部２３ａに対して、図４Ｂ及び図４Ｃに示すようにレバー１５を前に倒したときは、ガイドワイヤー２を挿入方向に移動させて血管３に挿入することを意味し、図４Ｅ及び図４Ｆに示すようにレバー１５を後ろに倒したときは、ガイドワイヤー２を挿入方向とは反対方向に移動させて血管３から引き戻すように動作することを意味する。図４Ｄに示すようにレバー１５が中央の中立位置に移動したときは、ガイドワイヤー２の移動を停止する。また、レバー１５を前後に倒す量によって、ガイドワイヤー２の挿入速度を変更するようにしても良い。「ガイドワイヤーの移動を停止」とは「ガイドワイヤーを血管に挿入する動作を停止する」と解釈されてもよい。「ガイドワイヤーの移動を停止」とは「ガイドワイヤーを血管から引き戻す動作を停止する」と解釈されてもよい。
【００５９】
例えば、図４Ｂでは、レバー１５を前方向に大きく倒しているため、ガイドワイヤー２を血管３に速く挿入する。図４Ｃでは、レバー１５を前方向に少し倒しているため、ガイドワイヤー２を血管３にゆっくり挿入する。図４Ｄでは、レバー１５を前後いずれにも倒さずに中立位置（起立位置）に位置させて、ガイドワイヤー２の血管３に対する挿入を停止する。図４Ｅでは、レバー１５を後ろ方向に少し倒しているため、ガイドワイヤー２を血管３からゆっくり引き戻す。図４Ｆでは、レバー１５を後ろ方向に大きく倒しているため、ガイドワイヤー２を血管３から速く引き戻す。なお、ガイドワイヤー２の挿入する速度及びガイドワイヤー２の引き戻す速度については、レバー１５の傾き方向とレバー１５を倒す傾き角度を方向角度検出部１５ｓで検出して、検出した情報に応じて、後述する制御情報データベース２４により決定する。
【００６０】
さらに、マスター機構２３のマスター機構本体部２３ａの側面には、入出力ＩＦ７を備え、一例として挿入装置１の挿入動作開始及び停止ボタンを備える。
【００６１】
マスター制御装置２２は、マスター制御部２１と、タイマー１６Ｂと、動作情報生成部９とを備えて構成している。マスター制御部２１は、マスター機構２３のレバー１５の傾き方向とレバー１５を倒す傾き角度を含む情報である傾き角度情報を方向角度検出部１５ｓで検出してタイマー１６Ｂの動作タイミングで取得し、動作情報生成部９により、後述する動作情報データベース１７に記憶される。なお、傾き角度情報は、ある角度を基準として、符合（±）付きの角度としてもよい。
【００６２】
《スレーブロボット１９》
図２Ａは、スレーブロボット１９の詳細な構成を示す。スレーブロボット１９は、第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂと挿入部１９ｃとを有するスレーブ機構２９と、スレーブ制御部２８とタイマー１６Ｃとを有するスレーブ装置２７を含む（図３参照）。
【００６３】
図２Ｂに示すように、第１保持部１９ａは、第１支持部１１ａと、第１開閉部１２ａとで構成され、第１支持部１１ａが寝台１０に固定されている。第１開閉部１２ａは、第１支持部１１ａに、後述するエア供給源１９ｅで移動可能な状態で固定され、一例として、エア供給源１９ｅから供給されるエアで、エア制御弁１９ｆの制御動作により開閉駆動するエアチャックである。すなわち、エアチャックは、エアの出し入れにより開閉するチャック機構で、チャック機構を閉じたときはガイドワイヤー２を保持し、チャック機構を開いたときはガイドワイヤー２の保持を解除する。
【００６４】
第２保持部１９ｂは、第２支持部１１ｂと、第２開閉部１２ｂとで構成され、第２支持部１１ｂの一端は挿入部１９ｃの固定部１９ｃｂに固定されている（図２Ａ参照）。第２開閉部１２ｂは、第２支持部１１ｂに固定され、一例として、エア供給源１９ｅから供給されるエアで、エア制御弁１９ｇの制御動作により開閉駆動するエアチャックである。エアチャックは、エアの出し入れにより開閉する機構で、チャック機構を閉じたときはガイドワイヤー２を保持し、チャック機構を開いたときはガイドワイヤー２の保持を解除する。スレーブ制御部２８は、エア制御弁１９ｆ，１９ｇの制御動作をそれぞれ動作制御するとともに、開閉状態の情報を、データベース入出力部１４を介して動作情報データベース１７に記憶する。
【００６５】
図２Ａに示すように、挿入部１９ｃは、一例として、１軸方向に可動部１９ｃａを固定部１９ｃｂに対して移動可能な１軸ステージと、固定部１９ｃｂに対して可動部１９ｃａを進退駆動するモータなどの駆動装置１９ｄとで構成している。駆動装置１９ｄの一例としてのモータの正逆回転駆動により、図示しない歯車機構が、可動部１９ｃａ及び可動部１９ｃａに連結された第２支持部１１ｂを、固定部１９ｃｂに対して移動させる。従って、駆動装置１９ｄは、第２保持部１９ｂを、固定部１９ｃｂに対して、ガイドワイヤー２の挿入方向に進退移動させることができる。固定部１９ｃｂに対する可動部１９ｃａの位置が、挿入部１９ｃの位置を示す。具体的には、図５に示すように、挿入部１９ｃの固定部１９ｃｂの中央を原点（ゼロ）とし、挿入方向にプラスになるような座標系における位置を検出できる位置検出部１９ｈが内蔵されている（図２Ａ参照）。位置検出部１９ｈは、情報取得部の一部として機能する。位置検出部１９ｈで検出された位置情報は、データベース入出力部１４を介して、検出時のタイマー１６Ａからの時刻情報とともに、動作情報データベース１７に記憶される。よって、第２保持部１９ｂから第１保持部１９ａに接近する所定の位置までの距離は、位置検出部１９ｈで検出することができる。この位置検出部１９ｈは、情報取得部の一例として機能する。
【００６６】
《力センサ１３》
力センサ１３は、第２支持部１１ｂの一端に固定され、一例として１軸の力センサで構成される。一例として、力センサ１３は、ガイドワイヤー２が、人体４の外部から血管３に接触したときの力（力情報）を、第２開閉部１２ｂを介して検出する。力センサの一例として内部に歪ゲージを貼付し、ｘ、ｙ、ｚ方向の力を検出するものやピエゾ抵抗素子により力を検出するものとする。ガイドワイヤー２が人体４の外部から血管３に接触したときの力を力センサ１３で検出したとき、力センサ１３で検出した情報は、データベース入出力部１４を介して、動作情報データベース１７に記憶されるとともに、判定部２６にも入力される。
【００６７】
次に、スレーブロボット１９のガイドワイヤー２の挿入動作の一例について述べる。
【００６８】
図６Ａ〜図６Ｅは、ガイドワイヤー２の挿入時の第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとの開閉状態を示す。
【００６９】
マスターロボット１８によりガイドワイヤー２を血管３への挿入方向に挿入するよう指令がスレーブロボット１９に入力された場合に、まず、図６Ａに示すように、第１開閉部１２ａを開き、第２開閉部１２ｂを閉じて、ガイドワイヤー２を第２開閉部１２ｂで保持する。前記指令に基づき、スレーブ制御部２８が下記の開閉部制御動作を開始する。
【００７０】
次に、図６Ｂに示すように、第１開閉部１２ａを開いた状態でかつガイドワイヤー２を第２開閉部１２ｂで保持した状態で、駆動装置１９ｄの駆動の下に挿入部１９ｃの可動部１９ｃａ（図２Ａ参照）により、第２開閉部１２ｂを含む第２保持部１９ｂを挿入方向に所定量を移動させることで、ガイドワイヤー２を体内（血管）に挿入させる。この所定量は、第２開閉部１２ｂが第１開閉部１２ａに接近する方向であるが、第２開閉部１２ｂが第１開閉部１２ａに接触しない距離である。
【００７１】
次に、第２保持部１９ｂを、第１開閉部１２ａに当接しない程度の所定距離を移動させたのち、図６Ｃに示すように、第１開閉部１２ａを閉じて第２開閉部１２ｂを開き、ガイドワイヤー２を第１開閉部１２ａにより保持する。この状態で、駆動装置１９ｄの駆動の下に挿入部１９ｃの可動部１９ｃａ（図２Ａ参照）により、第２開閉部１２ｂを含む第２保持部１９ｂを挿入方向とは反対の方向に例えば前記所定量に相当する距離を移動させる。
【００７２】
次に、図６Ｄに示すように、図６Ａ〜図６Ｂと同様に、第１開閉部１２ａを開きかつ第２開閉部１２ｂを閉じた状態で、駆動装置１９ｄの駆動の下に挿入部１９ｃにより第２保持部１９ｂを挿入方向に再び所定量を移動させることで、図６Ｅに示すように、ガイドワイヤー２を体内（血管）に挿入させる。
【００７３】
《データベース入出力部１４》
データベース入出力部１４は、動作情報データベース１７と、制御情報データベース２４と、マスター制御装置２２の動作情報生成部９と、マスター制御装置２２のマスター制御部２１と、スレーブ装置２７のスレーブ制御部２８と、力センサ１３と、スレーブロボット１９の挿入部１９ｃの位置検出部１９ｈとのそれぞれとの間で、データの入出力を独立して行う。
【００７４】
《動作情報データベース１７》
動作情報データベース１７は、マスター機構２３でのレバー１５の傾き操作に基づいて方向角度検出部１５ｓで検出されたガイドワイヤー２の挿入速度情報を一定時間ごとのガイドワイヤー２の挿入移動量に制御情報データベース２４を用いて換算したマスター移動量と、位置検出部１９ｈで検出されたスレーブロボット１９の可動部１９ｃａの位置情報と、スレーブロボット１９の第１開閉部１２ａのチャック機構の開閉に関する情報と、スレーブロボット１９の第２開閉部１２ｂのチャック機構の開閉に関する情報と、力センサ１３により検出した力に関する情報とを、タイマー１６Ａを利用して、時刻と共に、動作情報として格納する。動作情報データベース１７内の動作情報は、データベース入出力部１４により入出力される。
【００７５】
図７は、動作情報データベース１７の動作情報の情報内容の一例を示す。
【００７６】
（１）「時刻」の欄は、挿入作業を実施している時刻に関する情報を示す。第１実施形態では、ミリ秒(ｍｓｅｃ)単位で示す。
【００７７】
（２）「動作種別」の欄は、動作の種別に関する情報を示す。ガイドワイヤー２を挿入方向に移動する場合は「１」とし、ガイドワイヤー２を挿入方向とは反対方向に戻す場合には「２」とし、挿入を停止する場合には「０」とする。
【００７８】
（３）「マスター移動量」の欄は、マスター機構２３のガイドワイヤー２の挿入速度情報を一定時間ごとの移動量に制御情報データベース２４(図８Ａ参照)を用いて換算したマスター移動量（ガイドワイヤー２の挿入移動量）を示す。たとえば、マスター機構２３のガイドワイヤー２の挿入速度がｖ（ｍ／ｍｓｅｃ）である場合に、時刻ｔ０から時刻ｔ１までのマスター移動量ｐｍ１は、ｐｍ１＝ｖ×（ｔ１−ｔ０）となる。なお、第１実施形態はメートル（ｍ）単位系で示す。
【００７９】
（４）「スレーブの挿入部の位置」の欄は、スレーブ機構２９の可動部１９ｃａの位置を示す。具体的には、図５に示すように挿入部１９ｃの中央を原点（ゼロ）とし、挿入方向にプラスとなるような座標系における、位置検出部１９ｈで検出された可動部１９ｃａの位置である。なお、第１実施形態はメートル（ｍ）単位系で示す。
【００８０】
（５）「第１開閉部」の欄は、第１開閉部１２ａのチャック機構の開閉状態を示す。チャック機構が閉じている場合は「１」とし、チャック機構が開いている場合は「０」とする。
【００８１】
（６）「第２開閉部」の欄は、第２開閉部１２ｂのチャック機構の開閉状態を示す。チャック機構が閉じている場合は「１」とし、チャック機構が開いている場合は「０」とする。
【００８２】
（７）「力」の欄は、力センサ１３により検出した力の情報を示す。なお、第１実施形態ではニュートン（Ｎ）と示す。
【００８３】
《制御情報データベース２４》
制御情報データベース２４には、マスター機構２３のレバー１５の傾き操作に基づいて方向角度検出部１５ｓで検出される傾き角度情報と速度情報との関係情報が予め制御情報として記憶されている。よって、方向角度検出部１５ｓで検出された傾き角度情報に応じて、制御情報データベース２４で、ガイドワイヤー２の挿入速度情報、すなわち、マスター機構２３の挿入速度を算出する。また、制御情報データベース２４で算出されたガイドワイヤー２の挿入速度情報を基に、一定時間ごとのガイドワイヤー２の挿入移動量に制御情報データベース２４を用いて換算して、マスター移動量を算出する。例えば、時刻ｔ０から時刻ｔ１までのマスター機構２３のガイドワイヤー２の挿入速度がｖ（ｍ／ｍｓｅｃ）である場合に、時刻ｔ０から時刻ｔ１までのマスター移動量ｐｍ１は、ｐｍ１＝ｖ×（ｔ１−ｔ０）となる。このようにして、制御情報データベース２４で、マスター機構２３のレバー１５の傾き角度情報に対するマスター機構２３の挿入速度と単位時間あたりの移動量とを算出して、算出した挿入速度とマスター移動量とを、動作情報生成部９により、動作情報として動作情報データベース１７に格納する。制御情報データベース２４内の制御情報は、データベース入出力部１４により入出力される。
【００８４】
図８Ａは、制御情報データベース２４の制御情報の情報内容の一例を示す。
【００８５】
（１）「レバーの角度」の欄は、図８Ｂの原点Ｏからの傾き角度を示し、図８Ｂの図面に対してレバー１５が左に傾いた場合をプラスとし、レバー１５が右に傾いた場合をマイナスとする。一例として、プラス側に５段階、マイナス側に５段階と、原点０とを合わせて合計１１段階の傾き角度で表すようにしても良い。なお、第１実施形態では、レバー１５の傾き角度はラジアンで示す。
【００８６】
（２）「速度」の欄は、マスター機構２３のガイドワイヤー２の挿入速度を示す。なお、第１実施形態では、速度はｍ／ｍｓｅｃで示す。
【００８７】
この制御情報データベース２４の制御情報により、マスター機構２３のレバー１５の傾き操作に基づいて方向角度検出部１５ｓで傾き角度情報を検出すれば、検出した傾き角度情報に基づいて速度情報を、制御情報データベース２４を用いて算出することができる。
【００８８】
《タイマー１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ》
タイマー１６Ａは、ある一定時間（例えば、４ｍｓｅｃ毎）の経過後にデータベース入出力部１４を実行させるともに、動作情報作成時に時刻情報を動作情報データベース１７を入力する。
【００８９】
タイマー１６Ｂは、ある一定時間（例えば、４ｍｓｅｃ毎）の経過後にマスター制御部２１を実行させる。
【００９０】
タイマー１６Ｃは、ある一定時間（例えば、４ｍｓｅｃ毎）の経過後にスレーブ制御部２８を実行させる。
【００９１】
《動作情報生成部９》
動作情報生成部９は、マスター機構２３の方向角度検出部１５ｓで検出されたレバー１５の傾き角度と制御情報データベース２４の制御情報とにより、マスター機構２３の挿入速度と単位時間あたりのマスター移動量とを制御情報データベース２４で求めるとき、制御情報データベース２４で求めた情報を、動作情報として生成して、動作情報データベース１７に記憶する。動作情報データベース１７に記憶したマスター機構２３のマスター移動量に基づき、スレーブ機構２９の可動部１９ｃａの位置に関する情報と、第１開閉部１２ａの（チャック機構の）開閉に関する情報と、第２開閉部１２ｂの（チャック機構の）開閉に関する情報とを、動作情報として動作情報生成部９で生成する。動作情報生成部９で生成した動作情報は、データベース入出力部１４を介して、動作情報データベース１７に記憶する。この動作情報とは、例えば、第１保持部１９ａを開けてガイドワイヤー２の保持を解除するか、又は第１保持部１９ａを閉じてガイドワイヤー２の保持を行うかとともに、第２保持部１９ｂを閉じてガイドワイヤー２の保持を行うか、又は第２保持部１９ｂを開けてガイドワイヤー２の保持を解除するかを指示する信号を出力するといった情報である。
【００９２】
具体的には、マスター制御部２１により方向角度検出部１５ｓから取得した図８Ｂの原点Ｏからのレバー１５の傾き角度ｒと図８Ａの制御情報データベース２４の制御情報（傾き角度ｒと挿入速度ｖとの対応関係情報）とにより、マスター機構２３の速度ｖを制御情報データベース２４により算出する。制御情報データベース２４で算出した速度ｖにより、単位時間（例えば１ｍｓｅｃ）あたりのマスター移動量を制御情報データベース２４で求める。なお、レバー１５を挿入方向に倒した場合は、速度ｖを正とし、レバー１５を挿入方向とは反対方向に倒した場合は、速度ｖを負とし、レバー１５を中央に起立させた場合は、速度ｖを０とする。制御情報データベース２４を用いて求めたマスター移動量（ｐｍ０）は、時刻（ｔ０）とともに、図７に示す動作情報データベース１７に動作情報として記憶する。
【００９３】
動作情報生成部９においては、以下のような動作情報の動作情報データベース１７に対する記憶動作が行われる。
【００９４】
マスター移動量が正の値、すなわち、図６Ａ〜図６Ｂに示すように、ガイドワイヤー２が挿入方向に移動する場合は、動作種別を「１」として動作情報データベース１７に記憶する。さらに、可動部１９ｃａの現在の位置ｌｍｂａｓｅに、マスター移動量ｐｍ０を加えた位置ｌｍ０（ｌｍ０＝ｌｍｂａｓｅ＋ｐｍ０）を、時刻（ｔ０）とともに、データベース入出力部１４を介して、動作情報として、動作情報データベース１７に記憶する。さらに、ガイドワイヤー２が挿入方向に移動する場合は、図６Ａに示すように、第１開閉部１２ａは開き、第２開閉部１２ｂは閉じるため、動作情報として、動作情報データベース１７の第１開閉部１２ａの欄には「０」を記憶し、第２開閉部１２ｂの欄には「１」を記憶する。
【００９５】
また、図６Ｃに示すように、ガイドワイヤー２を所定量を挿入した後は、可動部１９ｃａを挿入前の位置に戻すために、可動部１９ｃａの位置をｌｍ１＝ｌｍｂａｓｅとし、さらに、第１開閉部１２ａは閉じて、第２開閉部１２ｂは開くため、動作情報の第１開閉部１２ａの欄には「１」を、第２開閉部１２ｂの欄には「０」を、それぞれ、時刻（ｔ１）と共に動作情報データベース１７に記憶する。なお、時刻（ｔ１）のマスター移動量は０として動作情報データベース１７に記憶する。
【００９６】
マスター移動量が負の値、すなわち、図６Ｆ〜図６Ｈに示すように、挿入方向とは反対の方向にガイドワイヤー２を戻す場合は、動作種別を「２」として動作情報データベース１７に記憶する。
【００９７】
さらに、図６Ｆから図６Ｇへ移動するために、動作情報として、可動部１９ｃａの位置ｌｍｂａｓｅに、マスター移動量ｐｍ１を正にした値を加えた値を、可動部１９ｃａの位置ｌｍ２｛ｌｍ２＝ｌｍｂａｓｅ＋（−１×ｐｍ１）｝として、時刻（ｔ２）と共に動作情報データベース１７に記憶する。さらに、図６Ｆに示すように、第１開閉部１２ａは閉じて、第２開閉部１２ｂは開くため、動作情報として、第１開閉部１２ａの欄には「１」を、第２開閉部１２ｂの欄には「０」として、時刻（ｔ２）と共に動作情報データベース１７に記憶する。なお、時刻（ｔ２）のマスター移動量は０として動作情報データベース１７に記憶する。
【００９８】
次に、図６Ｇに示すように、ガイドワイヤー２を挿入方向とは反対の方向に戻す場合には、動作情報として、可動部１９ｃａの位置をｌｍ３＝ｌｍｂａｓｅとし、第１開閉部１２ａは開き、第２開閉部１２ｂは閉じるため、動作情報データベース１７の第１開閉部１２ａの欄には「０」を、第２開閉部１２ｂの欄には「１」を、時刻（ｔ３）と共に記憶する。さらに、マスター移動量（ｐｍ１）は時刻（ｔ３）とともに動作情報として動作情報データベース１７に記憶する。
【００９９】
マスター移動量が０の値、すなわち、マスターロボット１８を操作してもスレーブロボット１９が停止する場合は、動作情報データベース１７に記憶する動作種別を「０」とする。さらに、マスター移動量を０とし、スレーブ移動量を前の時刻の値と同じ値とする。例えば、図７に示すように、時刻ｔ４で停止した場合には、マスター移動量を０とし、スレーブ機構２９の可動部１９ｃａの位置を前の時刻ｔ３のときの位置ｌｍ３と同じ値を、時刻ｔ４と共に動作情報データベース１７に記憶する。さらに、図６Ｉに示すように、ガイドワイヤー２が不用意に移動しないように、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとは閉じた状態とし、ともに「１」を動作情報データベース１７に記憶する。
【０１００】
なお、図６Ｉに示すように、ガイドワイヤー２が不用意に移動しないように、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとは閉じた状態としているが、第２開閉部１２ｂは開いた状態でも良い。また、動作情報生成部９で生成した可動部１９ｃａの位置が可動部１９ｃａの可動域を超える場合には、まず、可動域までの位置で可動部１９ｃａを動作させ、残りの移動に関しては次の時刻で可動部１９ｃａを動作させるようにするか、若しくは、残りの移動に関しては制御しないようにしても良い。
【０１０１】
《マスター制御部２１》
マスター制御部２１は、マスター機構２３の方向角度検出部１５ｓで検出されたレバー１５の傾き角度情報を、タイマー１６Ｂの動作タイミングで方向角度検出部１５ｓから取得し、動作情報生成部９により、制御情報データベース２４と動作情報データベース１７とに記憶される。
【０１０２】
《スレーブ制御部２８》
スレーブ制御部２８は、動作情報生成部９で生成された動作情報により、第１保持部１９ａと、第２保持部１９ｂと、挿入部１９ｃとをそれぞれ動作制御する。
【０１０３】
《判定部２６》
力センサ１３により検出された力の値が、所定の負荷検出用閾値（例えば、０．５Ｎ）以上であるか否かを判定する。力センサ１３により検出された力の値が、所定の負荷検出用閾値（例えば、０．５Ｎ）以上である場合、血管３に負荷がかかっていると判定部２６で判定する。判定部２６での判定結果は、力センサ１３の力とともに通知部８へ出力する。力センサ１３により検出された力の値が、所定の負荷検出用閾値（例えば、０．５Ｎ）未満である場合、血管３に負荷がかかっていないと判定部２６で判定する。この場合の判定結果は、力センサ１３の力とともに通知部８へ出力してもよいし、通知部８へ出力しなくてもよい。
【０１０４】
このとき、力センサ１３により力が検出される度に判定部２６で判定を行う場合に限らず、以下のように、ある特定の期間は、判定部２６での判定を行わないようにしてもよい。
【０１０５】
図９Ａは、ガイドワイヤー２が血管３に挿入されているときの力の時系列変化を示している。図６Ｂから図６Ｃの間で第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとを切り替える際に、図９Ａの破線で囲んだ箇所に示すように、力の時系列変化が乱れることがある。これは、第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとを急に切り替えた際に発生する。このような乱れがあれば、実際には血管３に負荷がかかっていないにもかかわらず、誤って、力センサ１３により検出された力の値が所定の負荷検出用閾値（例えば、０．５Ｎ）以上となってしまい、血管３に負荷がかかっていると誤判定される場合が考えられる。このように、第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとによる保持の切替の影響で力の時系列変化が乱れているにもかかわらず、ガイドワイヤー２が血管３に負荷を与えていると誤って判定しないようにするためには、以下のように、処理すればよい。たとえば、第１保持部１９ａを閉じるように命令を出した時刻（図９Ｂのグラフ上では時刻「ｔｓ」）から一定時間を経過した時点（図９Ｂのグラフ上では時刻「ｔｅ」）までの力については、判定部２６で負荷がないと判定する。言い換えれば、時刻ｔｓから時刻ｔｅまでの力の変化を除去するように処理して、時刻ｔ０〜時刻ｔｓまでと、時刻ｔｅ以降とで、力センサ１３により検出された力の値について判定部２６で負荷がないか否か判定するようにしてもよい。このようにすれば、図９Ｃに示すように、力の時系列変化を示すグラフにおいて、保持部切替による力の時系列変化の乱れを無くすことができる。図６Ｃから図６Ｄの間、及び、図６Ｆから図６Ｇの間も、同様の処理を行っても良い。このように処理すれば、前記した誤判定を防止することができる。
【０１０６】
《通知部８》
通知部８は、判定部２６で判定された結果を術者に通知する装置であり、一例として、モニタ８ａで構成される。
【０１０７】
具体的には、図１０のモニタ８ａに示すように、力センサ１３で検出された力Ｐ［Ｎ］をＸ線画像と共に表示し、血管３に負荷がかかっていると判定部２６で判定された場合には、「ＡＬＥＲＴ」などのように警告を表示する。
【０１０８】
また、血管３に負荷がかかっていると判定部２６で判定された場合、スピーカー８ｂにより警告音を鳴らして、術者６に警告を行うようにしてもよい。
【０１０９】
次に、第１実施形態の挿入装置１の動作ステップについて説明する。図１１は、第１実施形態の挿入装置１のフローチャートである。
【０１１０】
入出力ＩＦ７により、挿入の開始指令を受けて、ステップＳ１により、動作情報生成部９は、マスター制御部２１を介して、マスター機構２３の方向角度検出部１５ｓで検出されたレバー１５の傾き角度と制御情報データベース２４の制御情報（傾き角度ｒと速度ｖとの対応関係情報）とを取得し、取得した傾き角度と制御情報データベース２４の制御情報とを基に、制御情報データベース２４により、マスター機構２３の挿入速度を算出する。さらに、動作情報生成部９では、算出した挿入速度から単位時間あたりの移動量をマスター移動量として算出する。算出した挿入速度とマスター移動量とは、動作情報生成部９により、動作情報として動作情報データベース１７に格納する。
【０１１１】
次に、ステップＳ２にて、動作情報データベース１７に格納されたマスター機構２３のマスター移動量とマスター移動量の符号と、方向角度検出部１５ｓで取得した動作種別とに基づき、可動部１９ｃａの位置と第１開閉部１２ａの開閉状態と第２開閉部１２ｂの開閉状態との動作情報とを動作情報生成部９で生成し、時刻とともに動作情報データベース１７に記憶する。
【０１１２】
次に、ステップＳ３にて、スレーブ制御部２８は、動作情報生成部９で生成した動作情報に基づき、スレーブ機構２９の第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂと挿入部１９ｃとをそれぞれ動作制御する。
【０１１３】
次に、ステップＳ４にて、スレーブ機構２９の動作中にガイドワイヤー２にかかる力を力センサ１３で検出する。
【０１１４】
次に、ステップＳ５にて、判定部２６では、力センサ１３で検出した値を基に、血管３に負荷がかかっているかどうかを判定する。
【０１１５】
次に、ステップＳ６にて、判定部２６で、力センサ１３で検出した値を基に、血管３に負荷がかかっていると判定したときは、判定結果を、モニタ８ａ又はスピーカー８ｂにて術者６に通知する。判定部２６で、力センサ１３で検出した値を基に、血管３に負荷がかかっていないと判定したときは、判定結果を、モニタ８ａ又はスピーカー８ｂにて術者６に通知してもよいし、何も通知しなくてもよい。
【０１１６】
その後、入出力ＩＦ７により、挿入の終了指令を受けて、挿入を終了する。挿入の終了指令が無い場合には、再び、一連のステップＳ１〜Ｓ６を行う。
【０１１７】
《第１実施形態の効果》
以上のように、第１実施形態によれば、スレーブロボット１９に、第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂと挿入部１９ｃとを備え、第１保持部１９ａ，第２保持部１９ｂのそれぞれと挿入部１９ｃとを動作制御することで、従来の歪ゲージなどを使って柔軟長尺部材の挿入時の力を検出することが可能となる。よって、ロボットを使って柔軟長尺部材を管に挿入する作業をアシストすることができる。
【０１１８】
（第２実施形態）
本開示の第２実施形態の柔軟長尺部材の挿入装置１Ｂでは、図１２に示すように、工場における柔軟長尺部材の挿入の一例として光ファイバー２Ｂをファイバー管３Ｂに挿入する場合を例に説明する。
【０１１９】
本開示の第２実施形態における柔軟長尺部材の挿入装置１Ｂは、スレーブロボット１９と、判定部２６と、Ｘ線撮像装置５と、通知部の一例としてのモニタ８ａと、力検出部の一例としての力センサ１３と、制御情報データベース２４と、動作情報データベース１７と、データベース入出力部１４などの基本的な構成は、第１実施形態の場合と同様であるので、共通部分の説明は省略し、異なる部分について以下、詳細に説明する。特に異なる点は、マスターロボット１８Ｂのマスター制御装置２２Ｂである。以下に詳述する。
【０１２０】
図１２には、工場における柔軟長尺部材の一例として光ファイバー２Ｂを、台１０Ｂ上のファイバー管３Ｂに挿入する挿入装置１Ｂの概要を示す。
【０１２１】
作業者すなわち術者６が、マスターロボット１８Ｂへ指示し、スレーブロボット１９が光ファイバー２Ｂをファイバー管３Ｂへ挿入する作業を行う。作業者すなわち術者６はスレーブロボット１９を直接保持して、光ファイバー２Ｂの挿入を行う。スレーブロボット１９は、第１実施形態と同様に、チヤック機構をそれぞれ開閉する第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとを、それぞれ、保持若しくは保持を解除するタイミングと可動部１９ｃａの移動動作とをスレーブ制御部２８で制御しながら、光ファイバー２Ｂをファイバー管３Ｂへ挿入する。作業者すなわち術者６はスレーブロボット１９を直接保持して、光ファイバー２Ｂの挿入を行う。スレーブロボット１９は、作業者すなわち術者６の操作に応じて、開閉する第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂをそれぞれ、保持若しくは保持を解除するタイミングを制御しながら、光ファイバー２Ｂを挿入する。
【０１２２】
作業者すなわち術者６が光ファイバー２Ｂの挿入作業をしている間、撮像装置２５は、ファイバー管３Ｂの周辺を撮影し、モニタ８ａに撮像装置２５で撮像した画像を表示する。
【０１２３】
第２保持部１９ｂは力センサ１３を備えている。光ファイバー２Ｂがファイバー管３Ｂの蛇行部に接触したときの摩擦力を力センサ１３で計測し、作業者すなわち術者６に力センサ１３で計測した力をモニタ８ａなどで提示する。さらに、力センサ１３で計測した力が所定の負荷検出用閾値以上であると判定部２６で判定する場合には、判定部２６を介してモニタ８ａ又はスピーカー８ｂにより警告を通知する。また、入出力ＩＦ７は、挿入装置１の開始、終了を指示するための操作インターフェースで、例えばボタンで構成される。一例としてマスターロボット１８Ｂの側面に配置する。
【０１２４】
図１３は、第２実施形態における挿入装置１Ｂのブロック構成を示す。
【０１２５】
《マスターロボット１８Ｂ》
マスターロボット１８Ｂは、第１実施形態の構成に加え、力伝達部２０をマスター制御装置２２Ｂ内にさらに備えている。力伝達部２０は、マスター制御部２１Ｂの制御の下に、スレーブロボット１９の力センサ１３で検出した力情報に基づいて、作業者すなわち術者６の手に力を伝達する。力伝達部２０の一例として、図８Ｂのレバー１５を回転させるためのモータ１５Ｍを備え、力センサ１３で検出した力情報を目標指令値にしてモータ１５Ｍを制御することで実現する。
【０１２６】
《データベース入出力部１４》
データベース入出力部１４は、動作情報データベース１７と、制御情報データベース２４と、動作情報生成部９と、マスター制御部２１と、力センサ１３と、力伝達部２０とのそれぞれとの間で、データの入出力を独立して行う。
【０１２７】
《動作情報生成部９》
動作情報生成部９は、第１実施形態と同様に、マスター機構２３の方向角度検出部１５ｓで検出されたレバー１５の傾き角度と制御情報データベース２４の制御情報とにより、マスター機構２３の挿入速度と単位時間あたりのマスター移動量（光ファイバー２Ｂの移動量）とを制御情報データベース２４で求め、制御情報データベース２４で求めた情報を、動作情報として動作情報データベース１７に記憶する。動作情報データベース１７に記憶したマスター機構２３のマスター移動量に基づき、スレーブ機構２９の可動部１９ｃａの位置に関する情報と、第１開閉部１２ａの（チャック機構の）開閉に関する情報と、第２開閉部１２ｂの（チャック機構の）開閉に関する情報とを、動作情報として動作情報生成部９で生成する。動作情報生成部９で生成した動作情報は、データベース入出力部１４を介して、動作情報データベース１７に記憶する。
【０１２８】
具体的には、マスター制御部２１により方向角度検出部１５ｓから取得した図８Ｂの原点Ｏからのレバー１５の傾き角度ｒと図８Ａの制御情報データベース２４の制御情報（傾き角度ｒと挿入速度ｖとの対応関係情報）とにより、マスター機構２３の速度ｖを制御情報データベース２４により算出する。制御情報データベース２４で算出した速度ｖにより、単位時間（例えば１ｍｓｅｃ）あたりのマスター移動量を制御情報データベース２４で求める。なお、レバー１５を挿入方向に倒した場合は、速度を正とし、レバー１５を挿入方向とは反対方向に倒した場合は、速度ｖを負とし、レバー１５を中央に起立させた場合は、速度ｖを０とする。制御情報データベース２４で求めたマスター移動量（ｐｍ０）は、時刻（ｔ０）とともに、図１４に示す動作情報データベース１７に動作情報として記憶する。
【０１２９】
動作情報生成部９においては、以下のような動作情報の動作情報データベース１７に対する記憶動作が行われる。
【０１３０】
マスター移動量が正の値、すなわち、図１５Ａ〜図１５Ｂに示すように、光ファイバー２Ｂが挿入方向に移動する場合は、動作種別を「１」として動作情報データベース１７に記憶する。さらに、第１実施形態と同様に、可動部１９ｃａの現在の位置ｌｍｂａｓｅに、マスター移動量ｐｍ０を加えた位置ｌｍ０（ｌｍ０＝ｌｍｂａｓｅ＋ｐｍ０）を、時刻（ｔ０）とともに、データベース入出力部１４を介して、動作情報として、動作情報データベース１７に記憶する。さらに、光ファイバー２Ｂが挿入方向に移動する場合は、図１５Ａに示すように、第１開閉部１２ａは開き、第２開閉部１２ｂは閉じるため、動作情報として、動作情報データベース１７の第１開閉部１２ａの欄には「０」を記憶し、第２開閉部１２ｂの欄には「１」を記憶する。
【０１３１】
次に、図１５Ｄに示すように、光ファイバー２Ｂを所定量挿入した後は、可動部１９ｃａを挿入前の位置に戻す際に、第１実施形態では、第１開閉部１２ａを閉じるのと同時に第２開閉部１２ｂは開いている。しかし、同時に第１開閉部１２ａ，第２開閉部１２ｂでそれぞれ開閉を行うため、開閉時に光ファイバー２Ｂが意図せずに動いてしまうことがあり、開閉時に光ファイバー２Ｂ又はファイバー管３Ｂに負荷がかかることがある（例えば、図９Ａのグラフの破線で囲んだ箇所のように力の時系列変化に乱れが発生することがある。）。そこで、この第２実施形態では、図１５Ｄの前に、図１５Ｃのように、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとを同時に閉める動作を挿入するような動作情報を動作情報データベース１７に動作情報生成部９で記憶させて、後述するように当該動作情報にかかる動作を実行させることで、光ファイバー２Ｂが意図せずに動くのを防ぐことができる（この結果、例えば、図９Ｃのグラフのように力の時系列変化に乱れのないグラフとなる。）。具体的には、このような動作情報として、動作情報生成部９において、時刻ｔ１で、マスター移動量を０とし、スレーブ機構２９の可動部１９ｃａの位置を前の時刻ｔ０のときの位置ｌｍ０と同じ値とする動作情報を、時刻ｔ１と共に動作情報データベース１７に記憶する。さらに、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとは閉じた状態とし、動作情報の第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとの欄には共に「１」を、動作情報データベース１７に記憶する。
【０１３２】
次に、図１５Ｄに示すように、光ファイバー２Ｂを所定量挿入した後は、可動部１９ｃａを挿入前の位置に戻すために、可動部１９ｃａの位置をｌｍ１＝ｌｍｂａｓｅとし、さらに、第１開閉部１２ａは閉じて、第２開閉部１２ｂは開くため、動作情報の第１開閉部１２ａの欄には「１」を、第２開閉部１２ｂの欄には「０」を、それぞれ、時刻（ｔ２）と共に動作情報データベース１７に記憶する。なお、時刻（ｔ２）のマスター移動量は０として動作情報データベース１７に記憶する。
【０１３３】
マスター移動量が負の値、すなわち、図１５Ｇ〜図１５Ｉに示すように、挿入方向とは反対の方向に光ファイバー２Ｂを戻す場合は、動作種別を「２」として動作情報データベース１７に記憶する。
【０１３４】
また、図１５Ｉで第１開閉部１２ａが開くのと同時に第２開閉部１２ｂは閉じるため、光ファイバー２Ｂが動き、光ファイバー２Ｂ又はファイバー管３Ｂに負荷がかかる場合がある。そこで、以下のように、図１５Ｉの前に、図１５Ｈに示すように、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとを同時に閉める動作を挿入することで、光ファイバー２Ｂが意図せず動くのを防ぐことができる。
【０１３５】
まず、図１５Ｇに示すように、可動部１９ｃａの位置ｌｍｂａｓｅに、マスター移動量ｐｍ１を正にした値を加えた値を、可動部１９ｃａの位置ｌｍ２｛ｌｍ２＝ｌｍｂａｓｅ＋（−１×ｐｍ１）｝として、時刻（ｔ３）と共に動作情報データベース１７に記憶する。
【０１３６】
さらに、図１５Ｇに示すように、第１開閉部１２ａが閉じて、第２開閉部１２ｂは開くため、動作情報の第１開閉部１２ａの欄には「１」を、第２開閉部１２ｂの欄には「０」を、それぞれ、時刻（ｔ３）と共に動作情報データベース１７に記憶する。なお、時刻（ｔ３）のマスター移動量は０として動作情報データベース１７に記憶する。
【０１３７】
次に、図１５Ｈに示すように、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとは同時に閉じるため、動作情報の第１開閉部１２ａの欄及び第２開閉部１２ｂの欄はともに「１」として、時刻（ｔ４）と共に動作情報データベース１７に記憶する。時刻ｔ４で、マスター移動量を０とし、スレーブ機構２９の可動部１９ｃａの位置として、前の時刻ｔ０のときの位置ｌｍ２と同じ値を、時刻ｔ４と共に動作情報データベース１７に記憶する。
【０１３８】
次に、図１５Ｉに示すように、挿入方向とは反対の方向に戻す場合には、可動部１９ｃａの位置ｌｍ３をｌｍ３＝ｌｍｂａｓｅとし、第１開閉部１２ａは開いて、第２開閉部１２ｂを閉じるため、動作情報データベース１７の動作情報の第１開閉部１２ａの欄には「０」を、第２開閉部１２ｂの欄には「１」を、それぞれ、時刻（ｔ５）と共に記憶する。さらに、マスター移動量（ｐｍ１）は時刻（ｔ５）とともに動作情報データベース１７に記憶する。
【０１３９】
マスター移動量が０の値、すなわち、マスターロボット１８を操作してもスレーブロボット１９が停止する場合は、第１実施形態の図６Ｉと同様に、図１５Ｋのような動作を生成する（第１実施形態と同様であるため、説明は省略。）。
【０１４０】
《マスター制御部２１》
マスター制御部２１は、マスター機構２３の方向角度検出部１５ｓで検出されたレバー１５の傾き角度情報をタイマー１６Ｂの動作タイミングで方向角度検出部１５ｓから取得し、動作情報生成部９により、制御情報データベース２４と動作情報データベース１７とに記憶される。さらに、マスター制御部２１は、力伝達部２０からの指令により、力検出部で検出した力に基づき、作業者すなわち術者６に力を伝達するための制御を行う。
【０１４１】
次に、第２実施形態の挿入装置１Ｂの動作ステップについて説明する。図１６は、第２実施形態の挿入装置１Ｂのフローチャートである。
【０１４２】
入出力ＩＦ７により、挿入の開始指令を受けて、ステップＳ１１により、動作情報生成部９は、マスター制御部２１を介して、マスター機構２３の方向角度検出部１５ｓで検出されたレバー１５の傾き角度と制御情報データベース２４の制御情報（傾き角度ｒと速度ｖとの対応関係情報）とを取得し、取得した傾き角度と制御情報データベース２４の制御情報とを基に、制御情報データベース２４により、マスター機構２３の挿入速度を算出する。さらに、動作情報生成部９では、算出した挿入速度から単位時間あたりの移動量をマスター移動量として算出する。算出した挿入速度とマスター移動量とは、動作情報生成部９により、動作情報として動作情報データベース１７に格納する。
【０１４３】
次に、ステップＳ１２にて、動作情報データベース１７に格納されたマスター機構２３のマスター移動量とマスター移動量の符号と、方向角度検出部１５ｓで取得した動作種別とに基づき、可動部１９ｃａの位置と第１開閉部１２ａの開閉状態と第２開閉部１２ｂの開閉状態との動作情報とを動作情報生成部９で生成し、時刻とともに動作情報データベース１７に記憶する。
【０１４４】
次に、ステップＳ１３にて、スレーブ制御部２８は、動作情報生成部９で生成した動作情報に基づき、スレーブ機構２９の第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂと挿入部１９ｃとをそれぞれ動作制御する。
【０１４５】
次に、ステップＳ１４にて、スレーブ機構２９の動作中に光ファイバー２Ｂにかかる力を力センサ１３で検出する。
【０１４６】
次に、ステップＳ１５にて、判定部２６では、力センサ１３で検出した値を基に、光ファイバー２Ｂ又はファイバー管３Ｂに負荷がかかっているかどうかを判定する。
【０１４７】
次に、ステップＳ１６にて、判定部２６で、力センサ１３で検出した値を基に、光ファイバー２Ｂ又はファイバー管３Ｂに負荷がかかっていると判定したときは、判定結果を、モニタ８ａ又はスピーカー８ｂにて作業者すなわち術者６に通知する。判定部２６で、力センサ１３で検出した値を基に、光ファイバー２Ｂ又はファイバー管３Ｂに負荷がかかっていないと判定したときは、判定結果を、モニタ８ａ又はスピーカー８ｂにて作業者すなわち術者６に通知してもよいし、何も通知しなくてもよい。
【０１４８】
次に、ステップＳ１７により、力伝達部２０で、スレーブロボット１９の力センサ１３で検出した力情報に基づいて、作業者すなわち術者６に提示する力を決定し、マスター制御部２１によりマスター機構２３で作業者すなわち術者６に前記提示する力を伝達するように、マスター機構２３を動作制御する。
【０１４９】
その後、入出力ＩＦ７により、挿入の終了指令を受けて、挿入を終了する。挿入の終了指令が無い場合には、再び、一連のステップＳ１１〜Ｓ１７を行う。
【０１５０】
《第２実施形態の効果》
以上のように、力伝達部２０を備えることで、柔軟長尺部材の挿入時に作業者すなわち術者６が手元に力を感じながら作業を行うことが可能となる。よって、ロボットを使って柔軟長尺部材を管に挿入する作業をアシストすることができる。
【０１５１】
（第３実施形態）
本開示の第３実施形態における柔軟長尺部材の挿入装置１Ｃの概要について説明する。
【０１５２】
図１７は、第１実施形態と同様、管の一例として脳又は心臓などの人体４の血管３の患部に向けて、術者６が、柔軟長尺部材の一例であるガイドワイヤー２を、体外から挿入するカテーテル検査、又は治療の様子を示す。
【０１５３】
第３実施形態では、術者６が、挿入装置１Ｃの一部である第２保持部１９ｂを手で保持して挿入方向に進退移動させ、挿入装置１Ｃがガイドワイヤー２の保持及び保持解除を自動的に行って、ガイドワイヤー２を挿入させる例である。
【０１５４】
第３実施形態における挿入装置１Ｃは、第１実施形態の挿入装置１と比較すれば、マスターロボットが無く、スレーブロボット１９の構成とも言える構成である。言い換えれば、挿入装置１Ｃは、柔軟長尺部材挿入用のロボット１９Ｃと、判定部２６と、Ｘ線撮像装置５と、通知部８の一例としてのモニタ８ａと、力検出部の一例である力センサ１３と、制御情報データベース２４と、動作情報データベース１７と、データベース入出力部１４と、距離検出部３０とで構成されている。
【０１５５】
ロボット１９Ｃは、第１実施形態と同様に、第１実施形態のスレーブ機構２９と同様な構造及び作用を有する挿入動作機構２９Ｃと、第１実施形態のスレーブ装置２７に類似した挿入動作装置２７Ｃとで構成されている。挿入動作機構２９Ｃは、少なくとも第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとを備えている。ロボット１９Ｃの具体的な一例としては、前記構成の他に、さらに、挿入部１９ｃを備えている。挿入動作装置２７Ｃは、第１実施形態のスレーブ制御部２８に類似した挿入動作制御部２８Ｃと、タイマー１６Ｃと、第１実施形態のマスター制御装置２２の動作情報生成部９に相当する動作情報生成部９Ｃとを有して構成されている。挿入動作制御部２８Ｃは、距離検出部３０で検出した距離Ｌと所定の開閉制御用閾値との関係を判定して、判定結果に基づき、第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとの開閉動作を制御している。
【０１５６】
術者６は、ロボット１９Ｃを直接手で保持して、ガイドワイヤー２の挿入を行う。
【０１５７】
ロボット１９Ｃは、術者６の操作に応じて、開閉する第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂをそれぞれ、保持若しくは保持を解除するタイミングを制御しながら、ガイドワイヤー２を挿入する。
【０１５８】
術者６がガイドワイヤー２の挿入操作をしている間、Ｘ線撮像装置５は、血管３、あるいはガイドワイヤー２を体外から撮像し、モニタ８ａは、Ｘ線撮像装置５で撮像した画像を表示する。
【０１５９】
第２保持部１９ｂは、力検出部の一例としての力センサ１３を備えている。ガイドワイヤー２が血管３の蛇行部又は分岐部に接触したときの摩擦力を力センサ１３で計測する。力センサ１３での計測情報を基に、血管３に負荷がかかっていると判定部２６で判定した場合には、モニタ８ａ又はスピーカー８ｂにより警告を通知する。
【０１６０】
また、データベース入出力部１４に接続される入出力ＩＦ７は、挿入装置１の開始及び終了を指示したり、挿入方向への挿入を行うか、挿入方向とは反対方向へ戻すか、停止するかのいずれかの動作種別を入力するための操作インターフェースで、例えばボタンで構成される。入出力ＩＦ７は、一例として、台１０Ｂの側面に配置されたボタンで構成する。
【０１６１】
図１８は挿入装置１Ｃのブロック構成を示す。
【０１６２】
《挿入装置１Ｃ》
挿入装置１Ｃは、先に述べたように、一例として、ロボット１９Ｃと、判定部２６と、Ｘ線撮像装置５と、通知部８と、力センサ１３と、制御情報データベース２４と、動作情報データベース１７と、データベース入出力部１４と、距離検出部３０とを備えている。
【０１６３】
《ロボット１９Ｃ》
ロボット１９Ｃは、人が直接触って操作するためのロボットシステムであり、人の操作によりガイドワイヤー２を挿入する。
【０１６４】
図１９Ａはロボット１９Ｃの詳細な構成を示す。ロボット１９Ｃは、第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂと挿入部１９ｃとを有する挿入動作機構２９Ｃと、挿入動作制御部２８Ｃとタイマー１６Ｃと動作情報生成部９Ｃとを有する挿入動作装置２７Ｃとで構成されている。
【０１６５】
図１９Ｂに示すように、第１保持部１９ａは、第１支持部１１ａと、第１開閉部１２ａとで構成され、第１支持部１１ａが寝台１０に固定されている。第１開閉部１２ａは、第１支持部１１ａに固定され、一例として、第１実施形態と同様に、エア供給源１９ｅから供給されるエアで、エア制御弁１９ｆの制御動作により開閉駆動するエアチャックである。すなわち、エアチャックは、エアの出し入れにより開閉するチャック機構で、チャック機構を閉じたときはガイドワイヤー２を保持し、チャック機構を開いたときはガイドワイヤー２の保持を解除する。
【０１６６】
第２保持部１９ｂは、第２支持部１１ｂと、第２開閉部１２ｂとで構成され、第２支持部１１ｂの一端は、術者６が手で保持可能となっている。第２開閉部１２ｂは、第２支持部１１ｂの先端に固定され、一例として、第１実施形態と同様に、エア供給源１９ｅから供給されるエアで、エア制御弁１９ｇの制御動作により開閉駆動するエアチャックである。エアチャックは、エアの出し入れにより開閉する機構で、チャック機構を閉じたときはガイドワイヤー２を保持し、チャック機構を開いたときはガイドワイヤー２の保持を解除する。挿入動作制御部２８Ｃは、エア制御弁１９ｆ，１９ｇの制御動作をそれぞれ動作制御するとともに、開閉状態の情報を、データベース入出力部１４を介して動作情報データベース１７に記憶する。
【０１６７】
この挿入装置１Ｃには、第１実施形態の挿入部１９ｃを備えてはいない。
【０１６８】
《距離検出部３０》
距離検出部３０は、図１９Ａに示すように、一例として第１保持部１９ａに配置され、第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとの間の距離Ｌを逐次（例えば所定時間毎に）計測する距離センサである。
次に、ロボット１９Ｃのガイドワイヤー２の挿入動作の一例について述べる。
【０１６９】
図２０Ａ〜図２０Ｅは、ガイドワイヤー２の挿入時の第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとの開閉状態を示す。
【０１７０】
術者６が、入出力ＩＦ７を介して挿入装置１Ｃに、挿入方向への挿入を指令した場合、まず、図２０Ａに示すように、第１開閉部１２ａを開き、第２開閉部１２ｂを開いたまま第１開閉部１２ａから遠ざかる方向（挿入方向とは反対方向）に第２開閉部１２ｂを手で保持して移動させる。そして、距離検出部３０で検出した距離Ｌが、所定の第１閾値（第１開閉制御用閾値）Ｌ１以上になったと挿入動作制御部２８Ｃで判定された時点で、図２０Ａに示すように、挿入動作制御部２８Ｃの制御により、第１開閉部１２ａを開いたまま、第２開閉部１２ｂを閉じて、ガイドワイヤー２を第２開閉部１２ｂで保持する。
【０１７１】
次に、図２０Ｂに示すようにガイドワイヤー２を第２開閉部１２ｂで保持した状態で、術者６が、手で、挿入方向に第２開閉部１２ｂを保持して移動させることで、ガイドワイヤー２を体内に挿入させる。
【０１７２】
次に、距離検出部３０で検出した距離Ｌが、所定の第２閾値Ｌ２（第２開閉制御用閾値）以下になったと挿入動作制御部２８Ｃで判定された時点で、図２０Ｃに示すように、挿入動作制御部２８Ｃの制御により、第１開閉部１２ａを閉じて第２開閉部１２ｂを開き、ガイドワイヤー２を第１開閉部１２ａにより保持する。この状態になると、術者６は、挿入方向とは反対の方向に第２保持部１９ｂを手で保持して移動させる。
【０１７３】
次に、距離検出部３０で検出した距離Ｌが、所定の第１閾値Ｌ１以上になったと挿入動作制御部２８Ｃで判定された時点で、図２０Ｄに示すように、第１開閉部１２ａを開き、第２開閉部１２ｂを閉じる。この状態になると、術者６は、挿入方向に第２保持部１９ｂを移動させることで、図２０Ｅに示すように、ガイドワイヤー２を体内に挿入させる。
【０１７４】
《データベース入出力部１４》
データベース入出力部１４は、動作情報データベース１７と、制御情報データベース２４と、動作情報生成部９Ｃと、挿入動作制御部２８Ｃと、力センサ１３と、距離検出部３０とのそれぞれとの間で、データの入出力を独立して行う。
【０１７５】
《動作情報データベース１７》
動作情報データベース１７は、距離検出部３０で計測した第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとの間の距離と、ロボット１９Ｃの第１開閉部１２ａの開閉に関する情報と、ロボット１９Ｃの第２開閉部１２ｂの開閉に関する情報と、力センサ１３により検出した力に関する情報とをタイマー１６Ａを利用して、時刻と共に、動作情報として格納する。動作情報データベース１７の動作情報は、データベース入出力部１４により入出力される。
【０１７６】
図２１は、動作情報データベースの動作情報の情報内容の一例を示す。
【０１７７】
（１）「時刻」の欄は、挿入作業を実施している時刻に関する情報を示す。第３実施形態では、ミリ秒(ｍｓｅｃ)単位で示す。
【０１７８】
（２）「動作種別」の欄は、動作の種別に関する情報を示す。ガイドワイヤー２を挿入方向に移動する場合は「１」とし、ガイドワイヤー２を挿入方向とは反対方向に戻す場合には「２」とし、挿入を停止する場合には「０」とする。
【０１７９】
（３）「距離」の欄は、距離検出部３０で計測した第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとの間の距離を示す。なお、第３実施形態はメートル（ｍ）単位系で示す。
【０１８０】
（４）「第１開閉部」の欄は、第１開閉部１２ａのチャック機構の開閉状態を示す。チャック機構が閉じている場合は「１」とし、チャック機構が開いている場合は「０」とする。
【０１８１】
（５）「第２開閉部」の欄は、第２開閉部１２ｂの開閉状態を示す。チャック機構が閉じている場合は「１」とし、チャック機構が開いている場合は「０」とする。
【０１８２】
（６）「力」の欄は、力センサ１３により検出した力の情報を示す。なお、第３実施形態ではニュートン（Ｎ）と示す。
【０１８３】
《制御情報データベース２４》
制御情報データベース２４は、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとの開閉状態を決定する際の閾値に関する情報を制御情報として格納する。制御情報は、データベース入出力部１４により制御情報データベース２４に対して入出力される。
【０１８４】
図２３は、制御情報データベース２４の制御情報の情報内容の一例を示す。
【０１８５】
（１）「距離の閾値」の欄は、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとの開閉状態を決定する際の閾値であり、値Ｌｅ１が図２２Ａに示す第１閾値Ｌ１に相当し、値Ｌｅ２が図２２Ａに示す第２閾値Ｌ２に相当する。なお、第３実施形態では、閾値の単位はメートルで示す。
【０１８６】
《タイマー１６Ａ、１６Ｃ》
タイマー１６Ａは、ある一定時間（例えば、４ｍｓｅｃ毎）の経過後にデータベース入出力部１４を実行させるともに、動作情報作成時に時刻情報を動作情報データベース１７を入力する。
【０１８７】
タイマー１６Ｃは、ある一定時間（例えば、４ｍｓｅｃ毎）の経過後に挿入動作制御部２８Ｃを実行させる。
【０１８８】
《動作情報生成部９Ｃ》
動作情報生成部９Ｃは、距離検出部３０で検出した距離Ｌに基づき、第１開閉部１２ａの開閉に関する情報と、第２開閉部１２ｂの開閉に関する情報とを、動作情報として生成する。動作情報生成部９Ｃで生成した動作情報は、データベース入出力部１４を介して、動作情報データベース１７に記憶する。
【０１８９】
具体的には、まず、距離検出部３０により検出した距離Ｌ（図２２Ａに図示）をデータベース入出力部１４を介して、動作情報データベース１７より、挿入動作制御部２８Ｃが取得する。さらに、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとの開閉状態を決定する際の第１閾値及び第２閾値（Ｌ１とＬ２）に関する情報を、データベース入出力部１４を介して、制御情報データベース２４より挿入動作制御部２８Ｃが取得する。
【０１９０】
挿入方向への挿入を行う場合には、術者６が、入出力ＩＦ７により、挿入方向への挿入を指令する。また、このとき、動作情報データベース１７の動作情報の動作種別は「１」（挿入方向への移動）として記憶されている。図２２Ａに示すように、術者６が、挿入方向に第２保持部１９ｂ(第２開閉部１２ｂ)を手で保持して移動させる。なお、前記挿入指令に基づき、挿入動作制御部２８Ｃが下記の判定動作を開始する。
【０１９１】
次に、図２２Ｂに示すように、距離検出部３０で検出した距離Ｌが、所定の閾値Ｌ１以上になったと挿入動作制御部２８Ｃで判定された時点で、挿入動作制御部２８Ｃの制御により、第１開閉部１２ａは開き、第２開閉部１２ｂは閉じるように動作制御する。このとき、動作情報データベース１７の動作情報の第１開閉部１２ａの欄には「０」を、第２開閉部１２ｂの欄には「１」を記憶する。この状態で、図２２Ｃに示すように、術者６が、挿入方向に第２保持部１９ｂ(第２開閉部１２ｂ)を手で保持して移動させることにより、挿入方向へガイドワイヤー２を挿入する。
【０１９２】
次に、距離検出部３０で検出した距離Ｌが、所定の閾値Ｌ２以下になったと挿入動作制御部２８Ｃで判定された時点で、図２２Ｄに示すように、挿入動作制御部２８Ｃの制御により、第１開閉部１２ａを閉じて、第２開閉部１２ｂを開けるように動作制御する。このとき、動作情報データベース１７の動作情報の第１開閉部１２ａの欄には「１」を、第２開閉部１２ｂの欄には「０」を記憶する。この状態で、術者６が、第２開閉部１２ｂを後方（挿入方向とは反対方向）へ移動させることが可能となる。
【０１９３】
以降、図２２Ａ〜図２２Ｄの動作を順次繰り返すことで、ガイドワイヤー２を挿入することが可能となる。
【０１９４】
なお、図２２Ｃから図２２Ｄの間、及び、図２２Ｇから図２２Ｈの間のように、第１保持部１９ａ，第２保持部１９ｂのそれぞれが切り替わる際に、第１実施形態と同様に、第１保持部１９ａ，第２保持部１９ｂが切り替わることで力の時系列変化が乱れる場合には、たとえば、第１保持部１９ａを閉じるように命令を出した時刻（図９Ｃのグラフ上では時刻「ｔｓ」）から一定時間を経過した時点（図９Ｃのグラフ上では時刻「ｔｅ」）までの力の判定について、判定部２６にて、血管３に負荷が無いと判定するようにしても良い。さらに第２実施形態と同様に、図２２Ｃと図２２Ｄとの間、及び、図２２Ｇと図２２Ｈとの間に、第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとを同時に閉める工程を追加するようにしても良い。
【０１９５】
挿入方向とは反対方向へガイドワイヤー２を戻す場合には、術者６が、入出力ＩＦ７により、挿入方向とは反対方向へ戻す指令をする。また、このとき、動作情報データベース１７の動作情報の動作種別は「２」（挿入方向とは反対方向への移動）として記憶されている。図２２Ｅに示すように、術者６が、挿入方向に第２保持部１９ｂ(第２開閉部１２ｂ)を手で保持して移動させる。
【０１９６】
次に、図２２Ｆに示すように、距離検出部３０で検出した距離Ｌが、所定の閾値Ｌ１以上になったと挿入動作制御部２８Ｃで判定された時点で、挿入動作制御部２８Ｃの制御により、第１開閉部１２ａを閉じ、第２開閉部１２ｂを開くように動作制御する。動作情報データベース１７の動作情報の第１開閉部１２ａの欄には「１」を、第２開閉部１２ｂの欄には「０」を記憶する。この状態で、図２２Ｇに示すように、挿入方向へ第２保持部１９ｂ(第２開閉部１２ｂ)を移動させる。
【０１９７】
次に、距離検出部３０で検出した距離Ｌが、所定の閾値Ｌ２以下になったと挿入動作制御部２８Ｃで判定された時点で、挿入動作制御部２８Ｃの制御により、図２２Ｈに示すように、第１開閉部１２ａを開き、第２開閉部１２ｂを閉じるように動作制御する。動作情報データベース１７の動作情報の第１開閉部１２ａの欄には「０」を、第２開閉部１２ｂの欄には「１」を記憶する。この状態で、ガイドワイヤー２を、挿入方向とは反対方向へ戻すことが可能となる。
【０１９８】
以降、図２２Ｅ〜図２２Ｈの動作を順次繰り返すことで、ガイドワイヤー２を挿入方向とは反対の方向へ戻すことが可能となる。
【０１９９】
ガイドワイヤー２の挿入を停止させる場合には、術者６が、入出力ＩＦ７により、挿入停止を指令する。また、このときの動作情報データベース１７の動作情報の動作種別は「０」とする。
【０２００】
図２２Ｉに示すように、ガイドワイヤー２が不用意に移動しないように、マスター制御部２１Ｂの制御の下に、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとは閉じた状態とし、動作情報の第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとの欄には共に「１」を動作情報データベース１７に記憶する。
【０２０１】
なお、図２２Ｉに示すように、ガイドワイヤー２が不用意に移動しないように、マスター制御部２１Ｂの制御の下に、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとは閉じた状態としたが、第２開閉部１２ｂは開いた状態でも良い。
【０２０２】
なお、第３実施形態では、ガイドワイヤー２の挿入時の閾値Ｌ１、Ｌ２とガイドワイヤー２の引き戻し時の閾値Ｌ１、Ｌ２の閾値を、それぞれ同じ値としているが、挿入時と引き戻し時に異なる値に設定しても良い。その場合は、制御情報データベース２４に挿入時と引き戻し時のそれぞれの閾値Ｌ１、閾値Ｌ２を記憶する。
【０２０３】
《挿入動作制御部２８Ｃ》
挿入動作制御部２８Ｃは、動作情報生成部９Ｃで生成された動作情報により、第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとの開閉を動作制御する。
【０２０４】
《力センサ１３》
力センサ１３は、第２支持部１１ｂの一端に固定され、一例として１軸の力センサである。ガイドワイヤー２が人体４の外部から血管３に接触したときの力を力センサ１３で第２開閉部１２ｂを介して検出し、力センサ１３で検出した情報は、データベース入出力部１４を介して、動作情報データベース１７に記憶されるとともに、判定部２６にも入力される。
【０２０５】
《判定部２６》
力センサ１３により検出された力の値が、所定の閾値（例えば、０．５Ｎ）以上であるか否か判定する。力センサ１３により検出された力の値が、所定の閾値（例えば、０．５Ｎ）以上である場合、血管３に負荷がかかっていると判定部２６で判定する。判定結果は、力センサ１３の力とともに通知部８へ出力する。力センサ１３により検出された力の値が、所定の負荷検出用閾値（例えば、０．５Ｎ）未満である場合、血管３に負荷がかかっていないと判定部２６で判定する。この場合の判定結果は、力センサ１３の力とともに通知部８へ出力してもよいし、通知部８へ出力しなくてもよい。
【０２０６】
《通知部８》
通知部８は、判定部２６で判定された結果を術者に通知する装置であり、一例として、モニタ８ａで構成される。
【０２０７】
具体的には、図１０のモニタ８ａに示すように、力センサ１３で検出された力Ｐ［Ｎ］をＸ線画像と共に表示し、血管３に負荷がかかっていると判定部２６で判定された場合には、「ＡＬＥＲＴ」などのように警告を表示する。
【０２０８】
また、血管３に負荷がかかっていると判定部２６で判定された場合、スピーカー８ｂにより警告音を鳴らして、術者６に警告を行うようにしてもよい。
【０２０９】
次に、第３実施形態の挿入装置１の動作ステップについて説明する。図２４は、第３実施形態の挿入装置１Ｃのフローチャートである。
【０２１０】
入出力ＩＦ７により、挿入の開始指令を受ける。ステップＳ２１により、術者６から、入出力ＩＦ７にて、挿入方向への挿入を行うか、挿入方向とは反対方向へ戻すか、停止するかのいずれかを入力を挿入装置１Ｃで受ける。
【０２１１】
次に、ステップＳ２２により、距離検出部３０で距離を逐次（例えば所定時間毎に）検出し、距離検出部３０で検出した情報を、データベース入出力部１４を介して、動作情報データベース１７に記憶する。
【０２１２】
次に、ステップＳ２３により、動作情報生成部９Ｃは、動作情報データベース１７に記憶された距離と、挿入方向への挿入を行うか、挿入方向とは反対方向へ戻すか、停止するかの動作種別の情報とにより、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとの動作情報を生成し、時刻とともに動作情報データベース１７に記憶する。
【０２１３】
次に、ステップＳ２４にて、挿入動作制御部２８Ｃは、動作情報データベース１７に記憶された動作情報に基づき、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとの開閉制御を行うことにより、挿入動作制御を行う。
【０２１４】
次に、ステップＳ２５にて、挿入動作機構２９Ｃの動作中にガイドワイヤー２にかかる力を力センサ１３で検出する。
【０２１５】
次に、ステップＳ２６にて、力センサ１３で検出した値を基に、判定部２６では、血管３に負荷がかかっているかどうかを判定する。
【０２１６】
次に、ステップＳ２７にて、判定部２６で、力センサ１３で検出した値を基に、血管３に負荷がかかっていると判定したときは、判定結果を、モニタ８ａ又はスピーカー８ｂにて術者６に通知する。判定部２６で、力センサ１３で検出した値を基に、血管３に負荷がかかっていないと判定したときは、判定結果を、モニタ８ａ又はスピーカー８ｂにて術者６に通知してもよいし、何も通知しなくてもよい。
【０２１７】
その後、入出力ＩＦ７により、挿入の終了指令を受けて、挿入を終了する。挿入の終了指令が無い場合には、再び、一連のステップＳ２１〜Ｓ２７を行う。
【０２１８】
《第３実施形態の効果》
以上のように、ロボット１９Ｃに、第１保持部１９ａと第２保持部１９ｂとを備え第１保持部１９ａ，第２保持部１９ｂのそれぞれを制御することで、マスターロボットを使わずに、従来の歪ゲージなどを使って柔軟長尺部材の挿入時の力を検出することが可能となる。よって、ロボットを使って柔軟長尺部材を管に挿入する作業をアシストすることができる。
【０２１９】
（変形例）
なお、第１実施形態及び第２実施形態において、マスター機構２３のマスター移動量をスレーブ機構２９の可動部１９ｃａの移動量としているが、マスター機構２３の移動を縮小若しくは拡大してスレーブ機構２９を制御させても良い。その場合には移動量に移動ゲインを乗算した値でスレーブ機構２９を制御する。
【０２２０】
また、第１〜第３実施形態において、判定部２６にて負荷があると判定した場合には、スレーブ制御部２８又は挿入動作制御部２８Ｃに動作を停止するように動作情報を動作情報生成部９，９Ｃで生成して、挿入動作を停止させるようにしても良い。
【０２２１】
また、第２実施形態において、力伝達部２０は、スレーブロボット１９の力センサ１３で検出した力情報を術者６に伝達しているが、伝達する力を大きくてわかりやすく提示したり、逆に小さくして人がマスター機構２３を支える力を軽くするなど、力情報に力ゲインを乗算した値で伝達するようにしても良い。
【０２２２】
また、第１実施形態及び第２実施形態において、マスター機構２３にレバー１５を備える構成としているが、スライダー又はボタンなどで速度又は方向を指令するようにしても良い。
【０２２３】
さらに、第１実施形態及び第２実施形態において、動作情報生成部９Ｃをマスターロボット１８に備える構成としているが、スレーブロボット１９に備える構成としても良い。
【０２２４】
また、柔軟長尺部材の一例であるガイドワイヤー２，光ファイバー２Ｂを血管３，ファイバー管３Ｂから引き抜く際に、柔軟長尺部材の一例であるガイドワイヤー２，光ファイバー２Ｂ又は血管，ファイバー管３Ｂに負荷がかからないと判定できる場合は、第１開閉部１２ａと第２開閉部１２ｂとを共に開いた状態にして、直接、柔軟長尺部材の一例であるガイドワイヤー２，光ファイバー２Ｂを作業者又は術者６が保持して血管３，ファイバー管３Ｂから引き抜くようにしても良い。
【０２２５】
さらに、第１保持部１９ａを固定して、第２保持部１９ｂを移動させる機構としているが、第２保持部１９ｂを固定して、第１保持部１９ａを移動させるような構成でも良い。
【０２２６】
なお、本開示を第１〜第３実施形態及び変形例に基づいて説明してきたが、本開示は、前記の第１〜第３実施形態及び変形例に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本開示に含まれる。
【０２２７】
前記各挿入装置の一部は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭ又はハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各部は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０２２８】
例えば、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。なお、前記実施形態又は変形例における挿入装置を構成する要素の一部を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、柔軟長尺部材の挿入装置の第１保持部と第２保持部とでそれぞれ開閉動作を行って柔軟長尺部材の保持及び保持解除しながら前記柔軟長尺部材を管に挿入する柔軟長尺部材の挿入動作制御プログラムであって、
コンピュータに、前記第２保持部が前記第１保持部に対して移動する距離の情報と、前記柔軟長尺部材の前記管に対する挿入と停止と引き抜きを識別するための情報である動作種別の情報とを情報取得部でそれぞれ取得するステップと、
前記情報取得部で取得した前記距離と前記動作種別とに基づいて、動作情報生成部により、前記第１保持部の開閉状態と前記第２保持部の開閉状態との動作情報をそれぞれ生成するステップと、
前記動作情報生成部で生成した前記動作情報に基づいて、挿入動作制御部で、前記柔軟長尺部材を前記管に対して挿入し、停止し、又は引き抜くといった挿入動作を制御するステップとを備える、柔軟長尺部材の挿入動作制御プログラムである。
【０２２９】
また、このプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスク、磁気ディスク、又は、半導体メモリなど）に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。
【０２３０】
また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。
【０２３１】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２３２】
本開示にかかる柔軟長尺部材の挿入装置及び挿入方法、及び挿入動作制御プログラムは、柔軟長尺部材を保持する保持部を動作制御することで、従来の歪ゲージなどを使って力計測を行いながら柔軟長尺部材の挿入が可能となり、ロボットを使って柔軟長尺部材を管に挿入する作業に有用である。このようなロボットを使って柔軟長尺部材を管に挿入する作業の例としては、血管などの人体の生体管にガイドワイヤー又はカテーテルなどの柔軟長尺部材を挿入する作業、又は、製造若しくは組立現場などで、光ファイバーなど柔軟長尺部材の組立、若しくは、配管にワイヤー若しくはホースなどの柔軟長尺部材を挿入する作業などが例示できる。
【符号の説明】
【０２３３】
１，１Ｂ，１Ｃ  挿入装置
２  ガイドワイヤー（柔軟長尺部材の一例）
２Ｂ  光ファイバー（柔軟長尺部材の一例）
３  血管（被対象物の管の一例）
３Ｂ  ファイバー管（被対象物の管の一例）
４  人体
５  Ｘ線撮像装置
６  術者
７  入出力ＩＦ
８  通知部
８ａ  モニタ
８ｂ  スピーカー
９，９Ｃ  動作情報生成部
１０  寝台
１０Ｂ  台
１１ａ  第１支持部
１１ｂ  第２支持部
１２ａ  第１開閉部
１２ｂ  第２開閉部
１３  力センサ
１４  データベース入出力部
１５  レバー
１５Ｍ  モータ
１５ｓ  方向角度検出部
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ  タイマー
１７  動作情報データベース
１８，１８Ｂ  マスターロボット
１９  スレーブロボット
１９Ｃ  ロボット
１９ａ  第１保持部
１９ｂ  第２保持部
１９ｃ  挿入部
１９ｃａ  可動部
１９ｃｂ  固定部
１９ｄ  駆動装置
１９ｅ  エア供給源
１９ｆ，１９ｇ  エア制御弁
１９ｈ  位置検出部
２０  力伝達部
２１，２１Ｂ  マスター制御部
２２，２２Ｂ  マスター制御装置
２３  マスター機構
２３ａ  マスター機構本体部
２４  制御情報データベース
２５  撮像装置
２６  判定部
２７  スレーブ装置
２７Ｃ  挿入動作装置
２８  スレーブ制御部
２８Ｃ  挿入動作制御部
２９  スレーブ機構
２９Ｃ  挿入動作機構
３０  距離検出部
【図１】
2015198924.tif 000003
【図２Ａ】
2015198924.tif 000004
【図２Ｂ】
2015198924.tif 000005
【図３】
2015198924.tif 000006
【図４Ａ】
2015198924.tif 000007
【図４Ｂ】
2015198924.tif 000008
【図４Ｃ】
2015198924.tif 000009
【図４Ｄ】
2015198924.tif 000010
【図４Ｅ】
2015198924.tif 000011
【図４Ｆ】
2015198924.tif 000012
【図５】
2015198924.tif 000013
【図６Ａ】
2015198924.tif 000014
【図６Ｂ】
2015198924.tif 000015
【図６Ｃ】
2015198924.tif 000016
【図６Ｄ】
2015198924.tif 000017
【図６Ｅ】
2015198924.tif 000018
【図６Ｆ】
2015198924.tif 000019
【図６Ｇ】
2015198924.tif 000020
【図６Ｈ】
2015198924.tif 000021
【図６Ｉ】
2015198924.tif 000022
【図７】
2015198924.tif 000023
【図８Ａ】
2015198924.tif 000024
【図８Ｂ】
2015198924.tif 000025
【図９Ａ】
2015198924.tif 000026
【図９Ｂ】
2015198924.tif 000027
【図９Ｃ】
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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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１５Ｆ】
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【図１５Ｇ】
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【図１５Ｈ】
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【図１５Ｉ】
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【図１５Ｊ】
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【図１５Ｋ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２０Ｅ】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図２２Ｅ】
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【図２２Ｆ】
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【図２２Ｇ】
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【図２２Ｈ】
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【図２２Ｉ】
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【図２３】
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【図２４】
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