(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の関節要素を有し、湾曲操作可能に構成された湾曲部を有する挿入部と、
前記挿入部の先端部に設けられたエンドエフェクタと、
前記関節要素を拘束可能に構成された湾曲拘束部と、
前記湾曲拘束部による前記関節要素の拘束状況を検知する拘束状態検知手段と、
前記挿入部の基端部に設けられた操作部と、
前記湾曲部を駆動する駆動力を発生させる第一駆動部と、
前記第一駆動部を駆動させる第一駆動信号を生成する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記湾曲部に対する前記操作部の出力と、前記拘束状態検知手段で検出された前記関節要素の拘束状況とにもとづいて、前記第一駆動信号を生成するように構成されている、
医療用マニピュレータ。
【請求項２】
前記湾曲拘束部は、前記挿入部に対して相対移動することで前記関節要素を拘束する請求項１に記載の医療用マニピュレータ。
【請求項３】
前記操作部は、前記湾曲拘束部を前記挿入部に対して相対移動させるための位置調節部を有する、請求項２に記載の医療用マニピュレータ。
【請求項４】
前記拘束状態検知手段は、前記挿入部に対する前記湾曲拘束部の位置を検出可能に構成された位置検出部を備える、請求項２に記載の医療用マニピュレータ。
【請求項５】
前記湾曲拘束部を駆動する駆動力を発生させる第二駆動部をさらに備え、
前記制御部は、前記湾曲部に対する前記操作部の出力と、前記位置検出部で検出された前記湾曲拘束部の位置にもとづいて、前記第二駆動部を駆動させる第二駆動信号を生成するように構成されている、請求項４に記載の医療用マニピュレータ。
【請求項６】
前記湾曲部は、先端に近づくにつれて内部空間の断面積が徐々に小さくなるように構成され、
前記湾曲拘束部は、先端に近づくにつれて断面積が徐々に小さくなり、かつ前記内部空間に進入可能に構成されている、請求項１から５のいずれかに記載の医療用マニピュレータ。
【請求項７】
複数の関節要素で構成される湾曲部を有する挿入部と、前記関節要素を拘束可能に構成された湾曲拘束部と、前記湾曲拘束部による前記関節要素の拘束状態を検知する拘束状態検知手段と、を備えた医療用マニピュレータの作動方法であって、
前記拘束状態検知手段から前記湾曲拘束部の拘束状態を取得し、
前記湾曲部を湾曲操作するための操作部からの操作信号を取得し、
前記操作信号と前記拘束状態とに基づいて、前記湾曲部を動作させるための第一駆動信号を生成し、
生成した前記第一駆動信号を、前記湾曲部を動作させる駆動力を発生する第一駆動部に指令する、
医療用マニピュレータの作動方法。
【請求項８】
前記操作信号と前記拘束状態とに基づいて、前記湾曲拘束部を動作させるための第二駆動信号を生成し、
生成した前記第二駆動信号を、前記湾曲拘束部を動作させる駆動力を発生する第二駆動部に指令する、
請求項７に記載の医療用マニピュレータの作動方法。
【請求項９】
前記湾曲拘束部は、前記挿入部に対して相対移動することで前記関節要素を拘束する請求項７に記載の医療用マニピュレータの作動方法。
【請求項１０】
前記拘束状態検知手段は、前記挿入部に対する前記湾曲拘束部の位置を検出可能に構成された位置検出部を備える、請求項９に記載の医療用マニピュレータの作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用マニピュレータおよび医療用マニピュレータの作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療用マニピュレータを患者の体内に導入して観察や処置等を行うことが知られている。先端部に湾曲可能な部位を備え、体内で先端の向きを変えることができる医療用マニピュレータも知られている。
湾曲可能な部位の構造の一つとして、節輪または湾曲コマ等の円筒状の部材（関節要素）を軸線方向に複数並べて配置した構造が知られている。【０００３】
上記構造においては、配置される関節要素の数が多いほど、湾曲部位の最大湾曲角度を大きくすることができる。その反面、ある湾曲角度に曲げる場合、湾曲部位の曲率半径は、関節要素の数が多いほど大きくなる。体内のスペースは限られているため、関節要素の数が多い構造で最大湾曲角度以下の角度に湾曲部位を曲げる場合、医療用マニピュレータの先端部を対象組織に対して最適な位置に配置できない可能性がある。【０００４】
上記問題に関連して、特許文献１には、多数の関節要素が配置された湾曲部位を、互いに独立して湾曲操作可能な複数の領域に分割することが記載されている。この構造では、湾曲部位の一部だけを曲げ、他の部位を直線状に保持することができるため、最大湾曲角度以下の角度に湾曲部位を曲げる場合も、湾曲部位の曲率半径が大きくなることを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２０１５−２３９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の構造は、大きな最大湾曲角度と、湾曲角度が小さいときに曲率半径を小さくすることとを両立できる点で優れている。しかし、分割された領域ごとにアクチュエータや動力伝達部材を設ける必要があるため、医療用マニピュレータの構造が複雑になり、大型化しやすいという点で改善の余地がある。【０００７】
上記事情を踏まえ、本発明は、簡素な構造で、大きな最大湾曲角度と、湾曲角度が小さいときに曲率半径を小さくすることとを両立できる医療用マニピュレータ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】
【０００８】
本発明の第一の態様は、複数の関節要素を有し、湾曲操作可能に構成された湾曲部を有する挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられたエンドエフェクタと、前記関節要素を拘束可能に構成された湾曲拘束部と、前記湾曲拘束部による前記関節要素の拘束状況を検知する拘束状態検知手段と、前記挿入部の基端部に設けられた操作部と、前記湾曲部を駆動する駆動力を発生させる第一駆動部と、前記第一駆動部を駆動させる第一駆動信号を生成する制御部と、を備え、前記制御部は、前記湾曲部に対する前記操作部の出力と、前記拘束状態検知手段で検出された前記関節要素の拘束状況にもとづいて、前記第一駆動信号を生成するように構成されている、医療用マニピュレータである。
前記湾曲拘束部は、前記挿入部に対して相対移動することで前記関節要素を拘束してもよい。
【０００９】
前記操作部は、前記湾曲拘束部を前記挿入部に対して相対移動させるための位置調節部を有してもよい。
前記拘束状態検知手段は、前記挿入部に対する前記湾曲拘束部の位置を検出可能に構成された位置検出部を備えていてもよい。
【００１０】
本発明の医療用マニピュレータは、前記湾曲拘束部を駆動する駆動力を発生させる第二駆動部をさらに備え、前記制御部は、前記湾曲部に対する前記操作部の出力と、前記位置検出部で検出された前記湾曲拘束部の位置にもとづいて、前記第二駆動部を駆動させる第二駆動信号を生成するように構成されてもよい。【００１１】
前記湾曲部は、先端に近づくにつれて内部空間の断面積が徐々に小さくなるように構成され、前記湾曲拘束部は、先端に近づくにつれて断面積が徐々に小さくなり、かつ前記内部空間に進入可能に構成されてもよい。【００１２】
本発明の第二の態様は、複数の関節要素で構成される湾曲部を有する挿入部と、前記関節要素を拘束可能に構成された湾曲拘束部と、前記湾曲拘束部による前記関節要素の拘束状態を検知する拘束状態検知手段と、を備えた医療用マニピュレータの作動方法であって、前記拘束状態検知手段から前記湾曲拘束部の拘束状態を取得し、前記湾曲部を湾曲操作するための操作部からの操作信号を取得し、前記操作信号と前記拘束状態とに基づいて、前記湾曲部を動作させるための第一駆動信号を生成し、生成した前記第一駆動信号を、前記湾曲部を動作させる駆動力を発生する第一駆動部に指令する、医療用マニピュレータの作動方法である。
【００１３】
前記操作信号と前記拘束状態とに基づいて、前記湾曲拘束部を動作させるための第二駆動信号を生成し、生成した前記第二駆動信号を、前記湾曲拘束部を動作させる駆動力を発生する第二駆動部に指令してもよい。
前記湾曲拘束部は、前記挿入部に対して相対移動することで前記関節要素を拘束してもよい。
前記拘束状態検知手段は、前記挿入部に対する前記湾曲拘束部の位置を検出可能に構成された位置検出部を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の医療用マニピュレータおよび医療用マニピュレータの作動方法によれば、簡素な構造で、大きな最大湾曲角度と、湾曲角度が小さいときに曲率半径を小さくすることとを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一実施形態に係る腹腔鏡の外観を模式的に示す図である。
【図２】同腹腔鏡の機構を模式的に示す図である。
【図３Ａ】関節要素が拘束されていない状態で同腹腔鏡が湾曲された状態の一例を示す図である。
【図３Ｂ】一部の関節要素が拘束された状態で同腹腔鏡が湾曲された状態の一例を示す図である。
【図４Ａ】湾曲拘束部の他の例を示す模式図である。
【図４Ｂ】湾曲拘束部の他の例を示す模式図である。
【図５Ａ】湾曲拘束部の他の例を示す模式図である。
【図５Ｂ】湾曲拘束部の他の例を示す模式図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る腹腔鏡の外観を模式的に示す図である。
【図７】同腹腔鏡における湾曲拘束部の駆動機構を模式的に示す図である。
【図８】同腹腔鏡の変形例における湾曲拘束部の駆動機構を模式的に示す図である。
【図９】制御部による湾曲拘束部の自動駆動態様の一例を示すグラフである。
【図１０】本発明の変形例における湾曲拘束部および関節要素を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の第一実施形態について、図１から図５Ｂを参照して説明する。図１は、本実施形態の医療用マニピュレータである腹腔鏡１の外観を模式的に示す図である。図２は、腹腔鏡１の機構を模式的に示す図である。腹腔鏡１は、図１に示すように、患者の体内に挿入される挿入部１０と、挿入部１０の先端部に取り付けられた撮像部（エンドエフェクタ）３０と、挿入部１０の基端部に取りつけられた操作部４０とを備えている。
【００１７】
挿入部１０は、可撓性を有さない硬質の管状部１１と、管状部１１の先端側に設けられた湾曲部２０とを備えている。
管状部１１は、金属等で形成されている。管状部１１の内部には、撮像部３０へ電力を供給する配線（不図示）や、撮像部３０との送受信を行うためのケーブル（不図示）等が挿通されている。管状部１１の外周面には、内腔に連通し、長手方向に延びるスロット１２が設けられている。
【００１８】
湾曲部２０は、複数の節輪や湾曲コマ等の関節要素２１を有し、その基本構造は公知である。図２に示すように、関節要素２１には、ワイヤ等の駆動部材２２が挿通され、最も先端側に配置された関節要素２１Ａに駆動部材２２の先端が固定されている。各関節要素２１には、図示しないエンコーダ等が取り付けられ、隣接する関節要素に対する各関節要素２１の相対回動量を検出可能に構成されている。
【００１９】
管状部１１内には、湾曲拘束部２５が配置されている。湾曲拘束部２５は、硬質に構成された管状の部材であり、管状部１１に対して軸線方向に進退可能に配置されている。湾曲拘束部２５の外周面には、突起部２６が設けられている。突起部２６は、管状部１１のスロット１２内に位置している。突起部２６の上面には、有底の丸穴２６ａが設けられている。突起部２６の高さは、スロット１２から突出しない値に設定されている。
【００２０】
撮像部３０は、図示しない撮像素子や照明機構等を有し、その基本構造は公知である。撮像部３０についても、公知の内視鏡等における撮像部の構造を適宜選択して採用することができる。
【００２１】
操作部４０は、使用者が湾曲部２０の湾曲方向を指定する際に使用されるノブ４１を備えている。
【００２２】
図２に示すように、操作部４０の内部には、プーリ５１と、駆動部（第一駆動部）５２と、制御部６０とが配置されている。プーリ５１には、駆動部材２２の基端部が接続されている。駆動部５２は、例えばモータ等で構成され、駆動力を伝達可能にプーリ５１と接続されている。
【００２３】
制御部６０は、ノブ４１および駆動部５２と電気的に接続されており、ノブ４１に対する操作に基づいて駆動部５２を駆動するための駆動信号を生成して制御部６０に送信する。
【００２４】
図２に示すように、管状部１１内には、管状部１１に対する湾曲拘束部２５の相対位置を検出するための位置検出部６１が設けられている。位置検出部６１は、管状部１１に対する湾曲拘束部２５の位置を検出できればその構成に特に制限はない。例えば、公知のリニアエンコーダや、ポテンショメータ等を用いて位置検出部６１を構成することができる。
位置検出部６１は、制御部６０に接続されており、位置検出部６１が検出した湾曲拘束部２５の位置情報は、制御部６０に送信される。
【００２５】
上記のように構成された、本実施形態の腹腔鏡１の使用時の動作について説明する。
使用者は、準備作業として、患者の腹壁等の体壁に穴を開け、トロッカ等を穴に挿通して体壁に留置する。必要に応じて気腹等の処置を施し、腹腔鏡１を患者の体内に挿入可能な環境を確立する。
【００２６】
続いて使用者は、腹腔鏡１の使用態様を想定し、湾曲部２０の使用時最大湾曲角度を設定する。そして、設定した使用時最大湾曲角度に基づいて湾曲拘束部２５の位置を調節する。湾曲拘束部２５の位置調節は、突起部２６の丸穴２６ａに棒などを差し込み、突起部２６をスロット１２内で移動させることにより行う。
例えば、湾曲部２０の構造上の最大湾曲角度が１８０°、すなわち、撮像部３０が基端側を向く程度であるときに、使用時最大湾曲角度を９０°に設定する場合は、湾曲拘束部２５が管状部１１の先端から突出し、湾曲拘束部２５の先端が湾曲部２０のおよそ中間に達する程度に湾曲拘束部２５の位置を調節する。
【００２７】
湾曲拘束部２５の位置を調節した後、使用者は、腹腔鏡１を患者の体内に挿入して使用する。使用中に撮像部３０の向きを変更したい場合、使用者は操作部４０のノブ４１を操作して、湾曲部２０の湾曲方向および湾曲量（湾曲角度）を指定する。
【００２８】
ノブ４１からの出力を受け取った制御部６０は、位置検出部６１から湾曲拘束部２５の位置情報を取得する（位置情報取得工程）。制御部６０は、位置検出部６１から取得した位置情報にもとづいて、湾曲部２０の関節要素２１のうち湾曲拘束部２５により回動ができないように拘束されている関節要素の数を特定することにより、湾曲拘束部２５による湾曲部２０の拘束状況を特定する（拘束状況特定工程）。
制御部６０は、ノブ４１からの出力を受信したときに湾曲拘束部２５の位置を受信するように構成されてもよいし、ノブ４１からの出力の有無に関係なく所定間隔で湾曲拘束部２５の位置を受信するように構成されてもよい。
【００２９】
続いて制御部６０は、ノブ４１からの出力と、湾曲部２０の拘束状況とに基づいて、駆動部５２を駆動するための駆動信号（第一駆動信号）を生成し、駆動部５２に送信する（駆動信号生成工程）。例えば、上述した例のように、使用時最大湾曲角度が９０°に設定されている場合、仮にノブ４１からの出力が湾曲角度１２０°を指示していても、これを使用時最大湾曲角度の９０°に修正した上で駆動信号を生成する。
【００３０】
駆動部５２は、制御部６０から受信した駆動信号に基づいて駆動される。その結果、プーリ５１が回動して駆動部材２２が押し引きされ、湾曲部２０が所望の方向に湾曲するように駆動される。このとき、湾曲拘束部２５が挿通された関節要素２１は、駆動部材２２が押し引きされても回動しないように拘束され、管状部１１の軸線に沿って並んだ直線状の状態を維持する。したがって、湾曲部２０においては、湾曲拘束部２５に拘束されていない関節要素２１のみが回動することにより所定の湾曲角度に湾曲する。
【００３１】
図３Ａは、湾曲拘束部２５が関節要素２１を全く拘束しない状態で撮像部３０の向きを９０°曲げた状態を示している。図３Ｂは、湾曲拘束部２５が一部の関節要素２１を拘束した状態で撮像部３０の向きを９０°曲げた状態を示している。撮像部３０の曲げ角度は同一であるものの、湾曲部２０の曲率半径ｒは、図３Ｂにおいてより小さくなっていることがわかる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の腹腔鏡１によれば、湾曲拘束部２５を管状部１１に対して相対移動させることにより、湾曲部２０の関節要素２１の一部を拘束することができる。したがって、簡素な構造で関節要素２１を拘束して湾曲部２０の曲率半径を小さくすることができる。その結果、関節要素を拘束しない状態における大きな最大湾曲角度と、湾曲角度が小さいときに曲率半径を小さくすることとを好適に両立することができる。
【００３３】
また、制御部６０が、ノブ４１からの出力と、湾曲拘束部２５による湾曲部２０の拘束状況とに基づいて自動的に適切な駆動信号を生成するため、拘束状況を考慮して好適に湾曲部２０を動作させることができる。その結果、湾曲部２０の破損や、急激な形状変化等を好適に防止することができる。
【００３４】
さらに、湾曲拘束部２５の位置調節に用いられる突起部２６が、スロット１２から管状部１１の外周面上に突出しないように構成されているため、突起部２６が患者に対する腹腔鏡１の挿抜動作を妨げることがない。
【００３５】
本実施形態において、制御部６０が適切な駆動信号を生成するために行う処理は、湾曲角度値の修飾には限られない。例えば、駆動部材２２を押し引きする速度を拘束状況に応じて変化させてもよい。湾曲角度が同一である場合、関節要素一つあたりの回動量は、拘束される関節要素の数が増えるにしたがって大きくなる。したがって、拘束される関節要素２１の数が増えるにしたがって駆動部材２２を押し引きする速度を増加させて、所定の角度に湾曲するための所要時間が略一定となるように制御してもよい。また、拘束される関節要素２１の数が増えるにしたがって駆動部材２２を押し引きする速度を減少させて湾曲部２０の急激な形状変化を抑制するように制御してもよい。
【００３６】
また、湾曲拘束部の構成や配置についても様々な態様が考えられる。
図４Ａに示す湾曲拘束部２５Ａは、管状部１１が内部に挿通されることにより、管状部１１の外側に配置されている。湾曲拘束部２５Ａが、管状部１１に対して前進されると、湾曲部２０の一部が湾曲部拘束部２５Ａ内に進入することにより関節要素２１が拘束される。
【００３７】
図４Ｂに示す湾曲拘束部２５Ｂは、湾曲拘束部２５Ａと同様に、湾曲部２０の一部を覆うことにより関節要素２１を拘束するが、第一実施形態の湾曲拘束部２５と同様に、管状部１１の内部に配置されている。
【００３８】
図５Ａに示す湾曲拘束部２５Ｃは、関節要素２１に設けられた図示しない孔に挿通されたロッドである。湾曲拘束部２５Ｃが挿通される孔は、関節要素２１の周方向において、駆動部材２２が挿通される孔と異なる位相に設けられているため、駆動部材２２の動きには干渉しない。湾曲拘束部２５Ｃとして用いられるロッドは、中空の管状であっても、中実の棒状であってもいずれでもよい。
【００３９】
図５Ｂに示す湾曲拘束部２５Ｄは、駆動部材２２が挿通されたパイプである。湾曲拘束部２５Ｄは、関節要素２１に設けられた、駆動部材２２が挿通される孔に進退可能に挿通される。
【００４０】
湾曲拘束部２５Ｃや湾曲拘束部２５Ｄについては、拘束に必要とされる剛性（駆動部材２２が押し引きされても直線状態を保持できる程度の剛性）等を考慮して、１本以上の適宜の本数が配置されてよい。
湾曲拘束部２５Ｃや湾曲拘束部２５Ｄのように、関節要素に設けられた孔に挿通される態様の場合は、挿入部の内部空間を減少させないため、撮像部に接続されるケーブル等の内蔵物を配置するスペースを大きく保つことができるという利点がある。
【００４１】
次に、本発明の第二実施形態について、図６から図９を参照して説明する。本実施形態の腹腔鏡１０１と、上述の腹腔鏡１との異なるところは、湾曲拘束部の位置調節を手元の操作部で行えるように構成されている点である。以降の説明において、既に説明したものと重複する構成については、同一の符号を付して共通する説明を省略する。
【００４２】
図６は、腹腔鏡１０１の外観を模式的に示す図である。操作部４０には、ノブ４１に加えて、湾曲拘束部２５の位置調整に用いるスライドバー（位置調節部）１４２が設けられている。
【００４３】
図７は、腹腔鏡１０１における湾曲拘束部を駆動するための機構を示す模式図であり、他の機構は省略して示している。湾曲拘束部２５とスライドバー１４２とは、管状部１１に挿通されたシャフト１４３により接続されている。したがって、湾曲拘束部２５は、スライドバー１４２の動きに連動して管状部１１に対して進退する。
【００４４】
本実施形態の腹腔鏡１０１においても、第一実施形態の腹腔鏡１と同様に、関節要素を拘束しない状態における大きな最大湾曲角度と、湾曲角度が小さいときに曲率半径を小さくすることとを好適に両立することができる。
【００４５】
また、操作部４０に設けられたスライドバー１４２を操作することにより湾曲拘束部２５の位置調節を行うことができるため、腹腔鏡１０１が患者の体内に挿入された状態であっても湾曲拘束部２５の位置を調節することができる。その結果、手技中に湾曲拘束部の位置を変更して、常に最適な曲率半径で湾曲部を動作させることができる。
【００４６】
本実施形態において、操作部で湾曲拘束部の位置調節を可能にするための構造は、上述したシャフトを用いるものには限られない。
図８に示す変形例の腹腔鏡１０１Ａでは、湾曲部拘束部２５がモータ（第二駆動部）１４５により駆動される。スライドバー１４２は、制御部６０と接続されている。制御部６０は、スライドバー１４２からの操作出力に基づいてモータ１４５を駆動するための駆動信号を生成し、モータ１４５に送信する。
モータ１４５にはボールネジ１４６が接続されている。モータ１４５が駆動するとボールネジ１４６が回転し、湾曲拘束部２５が管状部１１に対して進退する。
【００４７】
腹腔鏡１０１Ａにおいては、ボールネジ１４６またはボールネジ１４６に接続されたシャフト部材が操作部４０まで延ばされることにより、モータ１４５が操作部４０内に配置されてもよい。この場合、第二駆動部により挿入部の内部スペースが減少することを防止することができる。
【００４８】
さらに、腹腔鏡１０１Ａのように、湾曲拘束部が電動駆動される構成の場合は、使用者の湾曲部２０に対する操作に応じて制御部６０に湾曲拘束部２５を自動駆動させてもよい。以下に、自動駆動の一例について示す。
【００４９】
図９は、制御部６０による湾曲拘束部２５の自動駆動の態様の一例を示すグラフである。図９において、縦軸は湾曲部２０の湾曲角度θを示し、横軸は時間ｔを示している。この例では、初期状態において湾曲拘束部２５が一部の関節要素２１を拘束しており、湾曲部の使用時最大湾曲角度が９０°に設定されている。
【００５０】
使用者の操作によりノブ４１から出力される湾曲部２０に対する湾曲角度の指令値が線Ｌ１で示されるように徐々に大きくなり、使用時最大湾曲角度である９０°（第一の閾値）を超えると、制御部６０は、湾曲拘束部２５を駆動するための駆動信号（第二駆動信号）を生成して湾曲拘束部２５を後退させ、関節要素２１の拘束を解除する。その結果、線Ｌ２で示される湾曲部２０の使用時最大湾曲角度は９０°から１８０°に更新され、湾曲部２０が指令値に対応する角度まで湾曲することが可能になる。
【００５１】
その後、湾曲角度の指令値が減少し、初期状態の湾曲拘束部２５で対応可能な７５°（第二の閾値）以下になると、制御部６０は、第二駆動信号を生成して湾曲拘束部２５を前進させ、初期状態の位置に湾曲拘束部２５を移動させる。その結果、湾曲部２０は、より小さい曲率半径で指令値に対応した角度に湾曲可能となる。
【００５２】
この変形例では、使用者の湾曲部２０に対する操作と、湾曲拘束部２５の位置とに基づいて制御部６０が湾曲拘束部２５を自動駆動するため、手技中に使用者が湾曲拘束部を調節する必要がなく、簡便な操作で湾曲部の曲率半径を小さく抑えることができる。
【００５３】
この変形例は、使用時最大湾曲角度が９０°と１８０°のいずれかとなるように湾曲拘束部が自動駆動される例であるが、使用時最大湾曲角度が３段階以上に変化するように自動駆動の閾値が設定されてもよい。
【００５４】
また、この変形例では、指令値が増加するときの自動駆動の閾値である第一の閾値と、指令値が減少するときの自動駆動の閾値である第二の閾値とが異なる例を説明したが、第一の閾値と第二の閾値が同一であってもよい。ただし、上述した例のように、第一の閾値よりも第二の閾値を低くすることで、指令値が第一の閾値付近で細かく変化する場合等に湾曲拘束部が頻繁に動作することを防止できるメリットがある。
【００５５】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、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構成要素の組み合わせを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。
【００５６】
例えば、図１０に示す変形例のように、先端に近づくにつれて細くなり、断面積が徐々に小さくなる形状の湾曲拘束部２５Ｅを用い、かつ挿入部１０の先端に近づくにつれて湾曲部の内部空間の断面積が徐々に小さくなるように複数の関節要素２１を構成してもよい。このようにすると、湾曲部が曲がっている状態でも、湾曲拘束部を前進させて湾曲拘束部の先端部を湾曲部の内部空間に進入させやすいため、手技中における湾曲拘束部の位置調節が容易になる。この変形例において、関節要素の形状や内部空間の断面形状には特に制限はない。
【００５７】
また、上述の各実施形態では、エンドエフェクタとして撮像部を備えた腹腔鏡の例を用いて説明したが、本発明の医療用マニピュレータのエンドエフェクタは撮像部には限られない。したがって、エンドエフェクタとして公知の各種の処置部から適宜選択された処置部を備えた、所定の処置を行うために用いられる医療用マニピュレータに本発明の構成が適用されてもよい。
【００５８】
さらに、上述の各実施形態では、挿入部が硬質の管状部を備えた、いわゆる硬性の医療用マニピュレータの例を説明したが、本発明は、挿入部が可撓性を有する軟性の医療用マニピュレータにも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、医療用マニピュレータに適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１、１０１、１０１Ａ  腹腔鏡（医療用マニピュレータ）
１０  挿入部
２０  湾曲部
２１、２１Ａ  関節要素
２５、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ、２５Ｅ  湾曲拘束部
３０  撮像部（エンドエフェクタ）
４０  操作部
５２  駆動部（第一駆動部）
６０  制御部
６１  位置検出部
１４２  スライドバー（位置調節部）
１４５  モータ（第二駆動部）
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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