(57)【要約】【課題】オペレータが、マニピュレータを介して、プロトコールに沿った正しい操作を実現することが可能な細胞培養加工設備を提供する。【解決手段】作業室１は、細胞培養用の培養容器２６、吸引具２２、及びインキュベータ２１を備え、作業室１内のマニピュレータ３は、可動式撮像部３１１及び触覚機能を搭載し、前記培養容器２６や吸引具２２に対する操作の各々について遠隔操作される。制限制御部６は、マニピュレータ３により細胞の培養に係る操作を実行する際に、動作記憶部８１に予め記憶された基準動作データ８１２に基づくマニピュレータ３の動作からずれた場合に、動作制限部７１を用いてオペレータＰの動作を制限する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞培養用の培養容器及び当該培養容器内の流体を吸引する吸引具と、前記培養容器が収納されるインキュベータと、を備えた作業室と、
前記培養容器に対する操作及び前記吸引具に対する操作である細胞の培養に係る操作の各々について遠隔操作されると共に可動式撮像部及び触覚機能を搭載し、前記作業室内に設けられたマニピュレータと、
前記作業室外にて、前記可動式撮像部にて撮像された画像を映し出すモニタ部、及び、オペレータに装着され前記触覚機能にて知覚された触覚をフィードバックするフィードバック機能を備えた前記マニピュレータの操作部と、
前記操作部を操作するオペレータに装着され、当該オペレータが操作部を操作する動作を制限する動作制限部と、
前記マニピュレータにより、前記細胞の培養に係る操作が実行されるときの当該マニピュレータの基準動作データを予め記憶した動作記憶部と、
オペレータが、前記操作部を介してマニピュレータにより前記細胞の培養に係る操作を実行する際に、前記操作部の操作に基づく前記マニピュレータの動作が、前記基準動作データに基づくマニピュレータの動作からずれた場合に、前記動作制限部によりオペレータの動作を制限する制限制御部と、を備えたことを特徴とする細胞培養加工設備。
【請求項２】
前記動作記憶部に予め記憶された基準動作データは、前記操作部を装着した記録対象オペレータが、マニピュレータにより実行した前記細胞の培養に係る操作に基づいて設定されていることを特徴とする請求項１に記載の細胞培養加工設備。
【請求項３】
前記基準動作データは、細胞の培養に係る複数の操作の手順が記述されたプロトコールに含まれる、前記操作毎に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の細胞培養加工設備。
【請求項４】
前記基準動作データは、前記培養操作にて用いられる培養容器または吸引具を用いた操作について設定されているものであり、マニピュレータにより培養容器または吸引具を操作している位置が前記基準動作データに予め記憶されているマニピュレータによる培養容器または吸引具の動作領域の外に出ている場合に、前記動作制限部によりオペレータの操作に係る動作を制限することを特徴とする請求項１に記載の細胞培養加工設備。
【請求項５】
前記動作記憶部には、前記培養容器または吸引具を用いた操作が実行されるときの当該マニピュレータの処理動作データが予め記憶され、
前記マニピュレータが培養容器または吸引具を前記動作領域内に移動させた状態となったら、前記操作部を介したオペレータによるマニピュレータの操作に替えて、前記動作記憶部に記憶された処理動作データに基づいて前記マニピュレータの処理動作を実行させる動作制御部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の細胞培養加工設備。
【請求項６】
前記動作記憶部に予め記憶された処理動作データは、前記モニタ部及び操作部を装着した記録対象オペレータが、マニピュレータにより実行した細胞の培養に係る処理動作に基づいて設定されていることを特徴とする請求項５に記載の細胞培養加工設備。
【請求項７】
前記操作部は、オペレータの腕の動きに基づいて前記マニピュレータを動作させ、前記動作制限部は当該操作部と共にオペレータの腕に装着されて前記制限制御部からの指示に基づいて当該オペレータの動作を制限することを特徴とする請求項１に記載の細胞培養加工設備。
【請求項８】
前記制限制御部は、オペレータによる前記操作部の操作に基づくマニピュレータの動作と、前記基準動作データに基づくマニピュレータの動作とのずれ量が大きくなるにつれて、前記動作制限部によりオペレータの動作を制限する力を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の細胞培養加工設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生医療における細胞の処理、加工、培養を行う作業室を備えた細胞培養加工設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
再生医療においては、例えばヒト細胞の処理、加工、培養（以下、これらをまとめて「細胞培養」という）を経て目的の細胞が作成される。目的細胞を得るためには、採取した細胞を消毒する工程、目的細胞を単離する工程、単離された細胞を溶液中へ懸濁する工程、溶液中の細胞を培地に播種する工程、播種された培地中で細胞を培養する工程、継代培養する工程などの一連の工程が実行される。【０００３】
さらに各工程には、細胞を含む液体試料を所定の温度に調整したり、細胞に薬液を加えて撹拌したりするといった種々の操作が含まれ、その操作は処理、加工の内容や目的細胞の種類によって異なる。このため細胞培養は、各工程にて実施する操作の内容を記載したプロトコールと呼ばれる手順書に基づいて実施することにより、目的細胞を作成する際の再現性を高めている。【０００４】
しかしながら細胞培養においては、同じ条件下で同じ操作を行ったからといって、毎回の操作結果が同じとなるとは限らない。このため、再生医療における細胞培養は、作業者の経験や技量に依存する部分が大きいのが実情であり、熟練者と非熟練者との間の技量差が細胞培養の成否や効率に与える影響が大きい。【０００５】
特に、非熟練の作業者がプロトコールに記載されている手順を十分に理解せずに、間違った操作を行ってしまうと貴重な細胞を無駄にしてしまう事態にもつながりかねない。また、熟練の作業者であっても、プロトコールに記載された複雑な手順中の一部の操作を飛ばしてしまったり、繰り返し操作の中で操作回数を間違えてしまったりするといった操作間違いの発生を排除することは困難である。【０００６】
ここで引用文献１には、前面側に開閉用のドアを備えた筐体内に多関節型の操作ロボットを配置し、この前面に対向する背面側に細胞培養機器を配置した自動細胞培養装置が記載されている。しかしながら、当該引用文献１には、オペレータが操作ロボットを操作する際に、プロトコールに沿った正しい操作をいかにして実現するのかといった手法の記載はない。【０００７】
また、引用文献２には、遠隔に位置するオペレータ制御ステーションに設けられたコントローラを操作することにより、外科手術サイトの患者の組織の処置を行うエンドエフェクターを駆動するテレオペレータシステムが記載されている。しかしながら、当該引用文献２に記載の技術においても、エンドエフェクターによって実現される外科手術において正しい操作を実現する技術は示唆されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５４１６９１９号公報：請求項１、段落００１８〜００２１、図１、３
【特許文献２】特許第３５８３７７７号公報：請求項１、図１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、マニピュレータを操作するオペレータが、プロトコールに沿った正しい操作を実現することが可能な細胞培養加工設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の細胞培養加工設備は、細胞培養用の培養容器及び当該培養容器内の流体を吸引する吸引具と、前記培養容器が収納されるインキュベータと、を備えた作業室と、
前記培養容器に対する操作及び前記吸引具に対する操作である細胞の培養に係る操作の各々について遠隔操作されると共に可動式撮像部及び触覚機能を搭載し、前記作業室内に設けられたマニピュレータと、
前記作業室外にて、前記可動式撮像部にて撮像された画像を映し出すモニタ部、及び、オペレータに装着され前記触覚機能にて知覚された触覚をフィードバックするフィードバック機能を備えた前記マニピュレータの操作部と、
前記操作部を操作するオペレータに装着され、当該オペレータが操作部を操作する動作を制限する動作制限部と、
前記マニピュレータにより、前記細胞の培養に係る操作が実行されるときの当該マニピュレータの基準動作データを予め記憶した動作記憶部と、
オペレータが、前記操作部を介してマニピュレータにより前記細胞の培養に係る操作を実行する際に、前記操作部の操作に基づく前記マニピュレータの動作が、前記基準動作データに基づくマニピュレータの動作からずれた場合に、前記動作制限部によりオペレータの動作を制限する制限制御部と、を備えたことを特徴とする。【００１１】
前記細胞培養加工設備は以下の特徴を備えていてもよい。  
（ａ）前記動作記憶部に予め記憶された基準動作データは、前記操作部を装着した記録対象オペレータが、マニピュレータにより実行した前記細胞の培養に係る操作に基づいて設定されていること。
（ｂ）前記基準動作データは、細胞の培養に係る複数の操作の手順が記述されたプロトコールに含まれる、前記操作毎に設定されていること  
（ｃ）前記基準動作データは、前記培養操作にて用いられる培養容器または吸引具を用いた操作について設定されているものであり、マニピュレータにより培養容器または吸引具を操作している位置が前記基準動作データに予め記憶されているマニピュレータによる培養容器または吸引具の動作領域の外に出ている場合に、前記動作制限部によりオペレータの操作に係る動作を制限すること。
（ｄ）前記動作記憶部には、前記培養容器または吸引具を用いた操作が実行されるときの当該マニピュレータの処理動作データが予め記憶され、前記マニピュレータが培養容器または吸引具を前記動作領域内に移動させた状態となったら、前記操作部を介したオペレータによるマニピュレータの操作に替えて、前記動作記憶部に記憶された処理動作データに基づいて前記マニピュレータの処理動作を実行させる動作制御部と、を備えたこと。このとき、前記動作記憶部に予め記憶された処理動作データは、前記操作部を装着した記録対象オペレータが、マニピュレータにより実行した細胞の培養に係る処理動作に基づいて設定されていること。
（ｅ）前記操作部は、オペレータの腕の動きに基づいて前記マニピュレータを動作させ、前記動作制限部は当該操作部と共にオペレータの腕に装着されて前記制限制御部からの指示に基づいて当該オペレータの動作を制限すること。
（ｆ）前記制限制御部は、オペレータによる前記操作部の操作に基づくマニピュレータの動作と、前記基準動作データに基づくマニピュレータの動作とのずれ量が大きくなるにつれて、前記動作制限部によりオペレータの動作を制限する力を大きくすること。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、作業室外のオペレータにより操作されるマニピュレータの動作が、予め記憶された基準動作データに基づく動作からずれた場合に、動作制限部を用いてオペレータの動作を制限するので、基準動作データに沿った正しい操作を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る細胞培養加工設備の作業室の横断平面図である。
【図２】前記作業室の縦断側面図である。
【図３】前記作業室内での操作を実行するマニピュレータの斜視図である。
【図４】前記マニピュレータの遠隔操作を行うオペレータの正面図である。
【図５】前記オペレータの側面図である。
【図６】前記マニピュレータを制御する制御部のブロック図である。
【図７】プロトコールの一例を示す説明図である。
【図８】前記プロトコールに基づき実施される操作の流れを示す説明図である。
【図９】前記マニピュレータの動作に係る第１の説明図である。
【図１０】前記マニピュレータの動作に係る第２の説明図である。
【図１１】前記マニピュレータの処理動作範囲及び基準動作範囲を示す第１の説明図である。
【図１２】前記マニピュレータの動作に係る第３の説明図である。
【図１３】前記マニピュレータの処理動作範囲及び基準動作範囲を示す第２の説明図である。
【図１４】前記マニピュレータの動作データを取得する際の動作を示す流れ図である。
【図１５】前記動作データに基づいて細胞培養を実施する動作の流れを示す第１の流れ図である。
【図１６】前記動作データに基づいて細胞培養を実施する動作の流れを示す第２の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１〜図６を参照しながら本発明の細胞培養加工設備、及び当該設備内で各種操作を行うマニピュレータ３、並びにその動作制御を行うシステムについて説明する。  
本発明の細胞培養加工設備は、筐体１０によって外部雰囲気から区画された作業室１内に、細胞培養用の各種機器が配置された作業卓２と、この作業卓２と対向する位置に設けられ、前記機器の操作を実行するマニピュレータ３と、を備えている。
【００１５】
図１、図２に示すように作業卓２は、後述するマニピュレータ３のハンド３２がアクセス可能な高さ位置に設けられている。図１には、細胞培養用の機器として、培養容器であるディッシュ２６を収納するインキュベータ２１、流体の吸引、供給操作を実行するピペット装置（吸引具）２２、液体試料中に分散した細胞の分離操作を実行する遠心分離器２３、及び作業卓２で培養され分離された目的細胞の大量培養を行う大量培養装置２４を備えた作業卓２の例を示している。
【００１６】
インキュベータ２１は、内部を一定温度に保つことが可能な筐体内に、多数のディッシュ２６を収容可能な棚を備えている。図１にはマニピュレータ３側から見て、手前側及び奥手側の前後２列の棚を配置したインキュベータ２１の例を示している。この場合には、手前の棚を昇降自在に構成することにより、各棚に収容されたディッシュ２６に手前側からアクセスすることができる。
【００１７】
ピペット装置２２は、ディッシュ２６などの流体容器から液体試料や各種薬液を所定量だけ吸引し、別の容器へ注入する操作に用いられる。ピペット装置２２は、例えば作業卓２の上面に配置されたスタンドに着脱自在に保持される。ピペット装置２２を保持するスタンドの隣には、前記ピペット装置２２に対して着脱自在に構成され、取り扱う流体に応じて交換される複数のピペットチップ２２１がチップスタンド２２２に保持されている。
【００１８】
遠心分離器２３には、筐体内に収容された回転ロータのホルダー（不図示）に遠心管２３１を保持し、回転ロータを回転させて遠心管２３１内の液体試料に遠心力を加え、液体試料中の細胞の分離などを行う。遠心分離器２３の隣には、遠心管２３１を保持する遠心管スタンド２３２が配置されている。
【００１９】
大量培養装置２４は、例えば細胞のディッシュ２６よりも大容量の培養液を収容可能な培養タンクや培養液の撹拌装置（不図示）などを備える。培養タンクは例えば作業卓２の下方側に配置され、作業室１の外部からアクセスして取り外すことができる（図１には培養タンクを破線で示してある）。例えば作業卓２の上面からは、ディッシュ２６にて培養された目的細胞を培養タンク内に注入するための注入口２４１が突出している。なお、大量培養装置２４には、培養フラスコ及びフラスコ用インキュベータが併設されているが、図１には記載を省略してある。
【００２０】
図１に示すように、マニピュレータ３から見て左手側の筐体１０の側壁面には、外部との間で試料や薬液を収容した容器などを搬入出するための搬入出部１１が設けられている。搬入出部１１は、筐体１０の側の壁面及び作業室１側に設けられた開閉扉１１１、１１２によって、外部空間及び作業室１内から区画自在に構成された空間であり、その内部には搬入出物を載置した状態で移動自在な搬入出ステージ１１３が設けられている。
【００２１】
さらに、マニピュレータ３側から見て、スタンドに保持されたピペット装置２２や遠心管スタンド２３２の手前側の作業卓２上には作業ステージ２０が設けられている。マニピュレータ３によって操作されるディッシュ２６はこの作業ステージ２０上に載置される。  
【００２２】
また、前記作業卓２には、作業ステージ２０、搬入出部１１、及びインキュベータ２１にアクセス自在に構成された搬送装置２５が設けられている。搬送装置２５は、作業ステージ２０との搬入出部１１との間の作業卓２上に設けられた走行レール２５１上を走行自在、鉛直軸周りに回転自在、及び昇降自在に構成されている。また搬送装置２５は、ディッシュ２６などの搬送対象物を保持する保持部２５２を備え、当該保持部２５２を伸縮させて、搬入出部１１内の搬入出ステージ１１３やインキュベータ２１内の各棚におけるディッシュ２６の保持位置、及び作業ステージ２０にアクセスすることができる。
【００２３】
さらに図２に示すように、作業室１を構成する筐体１０の天井部には、不図示のファンから送られた気体（例えば作業室１の外部の空気）をろ過するフィルターユニット１２が設けられている。また作業室１には、筐体１０の内部の圧力を調節する不図示の排気ユニットが設けられている。
【００２４】
以上に説明したように、ディッシュ２６内の液体試料などを吸引するピペット装置２２やディッシュ２６が収容されるインキュベータ２１などの細胞培養用の機器は筐体１０によって外部から隔離された作業室１内に設けられている。そして、これらの機器を用いた細胞培養に係る操作は、作業室１内に配置されたマニピュレータ３を用いて実行される。
【００２５】
図３に示すように、本例のマニピュレータ３は、ボディ形状のハンド支持部３６に、頭部３１と、２本の腕状のハンド３２とを設けた上半身を備え、遠隔操作によって動作するスレイブロボットとして構成されている。
ハンド支持部３６の上端に設けられた頭部３１は、例えば２つの３Ｄカメラ３１１を備え、遠隔操作により頭部３１を上下、左右に動かすことにより、３Ｄカメラ３１１の向きを変えることができる。３Ｄカメラ３１１や頭部３１は、本例の可動式撮像部に相当する。また頭部３１には、作業室１内の音を検出するマイクロフォンが設けられている。
【００２６】
各ハンド３２は、複数の関節を有する腕部３２１と、この腕部３２１の先端に設けられた複数本、例えば３〜５本の指部３２２とを備える。各指部３２２には複数の関節が設けられている。各関節を用いた腕部３２１及び指部３２２の動きは後述の遠隔操作により実行される。また各指部３２２には不図示の圧力センサが設けられ、ディッシュ２６などを持ったときの触覚をオペレータＰに対してフィードバックすることができる。このほか、腕部３２１の外側面には、作業室１内の機器との衝突を回避するために、これらの機器の近接を検出する近接センサを設けてもよい。
【００２７】
図１〜図３に示すように、マニピュレータ３のハンド支持部３６は、既述のインキュベータ２１やピペット装置２２などが配置された作業卓２に沿って、横方向に伸びる基台部３３によって下面側から支持されている。基台部３３の上面には走行レール３３１が設けられ、ハンド支持部３６（マニピュレータ３）はこの走行レール３３１に沿って基台部３３上を左右に移動することができる。  
また、ハンド支持部３６は、基台部３３上で自在に水平旋することもできる。
【００２８】
一方、基台部３３の床面には、横長に形成された基台部３３と直交する方向（前後方向）に向けて伸びる２本の走行レール３３２が設けられている。基台部３３はこれらの走行レール３３２上に配置され、作業卓２に近づき、または遠ざかる方向へ移動することができる。なお、図３においては、当図に向かって左側部分の基台部３３の記載を一部省略してある。  
また基台部３３には、マニピュレータ３が障害物に衝突した衝撃を検出したとき、基台部３３の移動を自動停止するための衝突センサ、及び基台部３３の駆動機構の制御部を設けてもよい。
【００２９】
基台部３３上に設けられたハンド支持部３６の左右方向の移動動作や旋回動作、また基台部３３の前後方向の移動動作は遠隔操作により実行される。
マニピュレータ３は、不図示の通信部を備え、作業室１内に配置されたスレイブ側制御部５１との間で、頭部３１、ハンド３２、ハンド支持部３６、基台部３３の操作信号の受信、及び３Ｄカメラ３１１にて撮影した画像情報やマイクロフォンの音声情報、指部３２２にて検出した圧力情報の送信を行う。スレイブ側制御部５１は、作業室１の外部の操作区域側に設けられた後述のマスタ側制御部５２または自動制御部５３との間で、これらの情報の入出力を行う（図３に示す「信号Ａ、Ｂ」）。マニピュレータ３とスレイブ側制御部５１との通信は、無線で行ってもよいし、有線で行ってもよい。
【００３０】
次に、図４、図５を参照しながら、オペレータＰによるマニュアル操作を行うマスタシステムについて説明を行う。当該マスタシステムが設けられるマニピュレータ３の操作区域は、作業室１の外部であれば特段の限定はないが、例えば作業室１が配置されている建屋内に設けられる。
【００３１】
本例のマスタシステムは、マニピュレータ３の遠隔操作を行うオペレータＰの頭部に装着されるヘッドギア部６１と、ヘッドギア部６１の位置や向きを検出する頭部リンク機構６２３と、オペレータＰの両手の指に装着され、各指の位置や向きを検出する指部リンク機構６２１と、オペレータＰの手に装着され、オペレータＰの腕の位置や向きを検出する腕部リンク機構６２２と、を備える。頭部リンク機構６２３、指部リンク機構６２１、腕部リンク機構６２２は、オペレータＰの体幹（例えば背中）に装着され、マニピュレータ３における頭部３１やハンド３２（腕部３２１、指部３２２）の位置や向きを教示する情報の検出及び出力を行う入出力部６２に接続されている。
【００３２】
オペレータＰの身体の動作を頭部リンク機構６２３、指部リンク機構６２１、腕部リンク機構６２２（多関節構造体）の形状変化に伴う関節の変化量として検出し、マニピュレータ３の遠隔操作を行うための教示情報（操作信号）として出力する手法としては既存のシステムを利用することができる。
【００３３】
頭部リンク機構６２３を用いて検出されたヘッドギア部６１の向きは、頭部３１の向きを変える操作信号として入力され、オペレータＰの頭部の動きに連動してマニピュレータ３の頭部３１が動くこととなる。さらに、オペレータＰには、当該上半身の鉛直軸周りのひねりを検出する不図示の上半身リンク機構が設けられ、オペレータＰの上半身をひねると、そのひねり方向へ向けてハンド支持部３６を水平旋回させることができる。その後、オペレータＰの上半身のひねりを戻すと、ハンド支持部３６の旋回が停止する。  
さらにヘッドギア部６１には、マニピュレータ３の３Ｄカメラ３１１にて撮影した映像を表示する３Ｄモニタが設けられており、オペレータＰはこの３Ｄモニタを介して作業室１内の様子を視認することができる。
【００３４】
同様に、指部リンク機構６２１、腕部リンク機構６２２を用いて検出されたオペレータＰの腕や指の位置や向きは、ハンド３２の操作信号として入力され、オペレータＰの腕や指の動きに連動してマニピュレータ３のハンド３２が動くこととなる。また、マニピュレータ３側の指部３２２の圧力センサにて検出された圧力情報は、例えばハンド３２によってディッシュ２６を保持する操作の触覚情報としてオペレータＰが装着するグローブに伝達される。
【００３５】
さらに図４、図５に示すように、本例マスタシステムは、マニピュレータ３の遠隔操作を行うオペレータＰが着座する作業椅子６５と、当該作業椅子６５に着座したオペレータＰの足下の床面に配置された各種の操作ペダル６３１、６３２、６４１、６４２とを備える。
【００３６】
作業椅子６５に着座したオペレータＰの右足側の足下には、基台部３３を前進移動させるための前進ペダル６３１、後退移動させるための後退ペダル６３２が設けられている。一方、オペレータＰの左足側の足下には、基台部３３上のハンド支持部３６を右方向へ移動させるための右移動ペダル６４１、左方向へ移動させるための左移動ペダル６４２が設けられている。これら各操作ペダル６３１、６３２、６４１、６４２が踏まれている期間中に、対応する各種動作が実行される。また、これらの操作ペダル６３１、６３２、６４１、６４２の踏み込み量に応じて、基台部３３、ハンド支持部３６の移動速度を変化させることできるように構成してもよい。
【００３７】
頭部リンク機構６２３、指部リンク機構６２１、腕部リンク機構６２２から取得された頭部３１やハンド３２の教示情報は、入出力部６２を介して操作区域内に配置されたマスタ側制御部５２に入力される。また、不図示の上半身リンク機構から出力されたオペレータＰの上半身のひねりに関する情報や各操作ペダル６３１、６３２、６４１、６４２の操作情報も前記マスタ側制御部５２に入力される。これらの情報は、マニピュレータ３を遠隔操作するための操作信号として作業室１側のスレイブ側制御部５１に出力される。また、スレイブ側制御部５１から取得した画像情報や音声情報、圧力情報についてもマスタ側制御部５２を介して、オペレータＰが装着しているヘッドギア部６１やグローブに送信される。
【００３８】
ここで、既述の頭部リンク機構６２３、指部リンク機構６２１、腕部リンク機構６２２、上半身リンク機構（不図示）や入出力部６２、各種操作ペダル６３１、６３２、６４１、６４２は、マニピュレータ３にオペレータＰの動きを伝え、細胞培養用の機器の操作を実行するための操作部に相当している。
【００３９】
以上に説明したマスタシステムを介してマニピュレータ３の遠隔操作（マニュアル操作）を行うオペレータＰには、オペレータＰ自身の動作を制限するための動作制限機構（動作制限部）７１が装着されている。
【００４０】
例えば動作制限機構７１は、腕部リンク機構６２２によって動作が検出されるオペレータＰの腕部に沿って装着されたリンク機構（多関節構造体）として構成されている。動作制限機構７１は、入出力部６２に入力された情報に基づいて、各関節の動きを制限することにより、オペレータＰの動作を制限する。オペレータＰの動作が制限されることにより、腕部リンク機構６２２を利用したマニピュレータ３の操作が抑えられるので、動作制限機構７１によって許可されないマニピュレータ３の動作は実行されないことになる。
動作制限機構は、オペレータＰの腕部に設ける場合に限らず、頭部リンク機構６２３にて動作検出されるオペレータＰの頸部や、不図示の上半身リンク機構によって動作検出されるオペレータＰの胴体部にも設けてよい。
【００４１】
また所定の条件下においては、マニピュレータ３は、オペレータＰによるマニュアル操作に替えて、予め記憶しておいた処理動作データ８１３に基づいて、細胞培養用の機器の操作を自動で実行することができる。  
以下、図６を用いて上述の動作制限機構７１によるオペレータＰの動作制限やマニピュレータ３の自動操作を実行する手法について説明する。
【００４２】
図６に示すように本例の細胞培養加工設備は、既述のスレイブ側制御部５１、マスタ側制御部５２を含む制御部８を備える。なお説明の便宜上、図６にはスレイブ側制御部５１、マスタ側制御部５２を含む制御部８の全体を総括的に表示してある。  
制御部８は不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリ８１とを備えたコンピュータとして構成される。メモリ８１には、マニピュレータ３の自動操作を実行させるためのマニピュレータ制御プログラム８２と、動作制限機構７１によるオペレータＰの動作制限を実行させるための制限機構制御プログラム８３と、搬送装置２５にディッシュ２６の搬送操作を実行させるための搬送制御プログラム８４と、が記憶されている。
マニピュレータ制御プログラム８２に基づいて動作する制御部８は、本実施の形態の動作制御部に相当し、制限機構制御プログラム８３に基づいて動作する制御部８は制限制御部に相当する。
【００４３】
ここで実際には既述のように、スレイブ側制御部５１とマスタ側制御部５２とは別々のコンピュータとして構成され、スレイブ側制御部５１は作業室１内に配置される一方、マスタ側制御部５２はオペレータＰがいる操作区域側に配置される。このとき、マニピュレータ制御プログラム８２は、作業室１内のスレイブ側制御部５１と共通のコンピュータのメモリ８１内に記憶される一方、制限機構制御プログラム８３は、操作区域側のマスタ側制御部５２と共通のコンピュータのメモリ８１内に記憶されている。
【００４４】
さらにメモリ８１には、プロトコール４に含まれる操作の内容及びその実行順を予め記録したプロトコールデータ８１１と、動作制限機構７１によるオペレータＰの動作制限を行う際に、マニピュレータ３の動作が予め設定した動作からずれているか否かの判断を行うための基準となる基準動作データ８１２と、マニピュレータ３の自動操作を実行するための処理動作データ８１３とが記憶されている。
【００４５】
例えば図７は、目的細胞を培養したディッシュ２６の底面から目的細胞を剥がし、新たなディッシュ内に播種する工程にて実施される操作の手順を既述したプロトコールの一部を示している。  
プロトコールデータ８１１には、これらプロトコールに記述されている操作が、「Ａ地点からＢ地点へディッシュ２６を搬送する」、「ディッシュ２６にＸｍｌの薬液を加える」などといったより基本的な操作単位に分解され、その実行順と共に記録されている（図８の操作単位Ｐ１〜Ｐ１１）。
【００４６】
プロトコールに記述されている操作を操作単位に分解することにより、当該操作単位を実行している期間中に、マニピュレータ３の可動部（例えば各関節部分）が、作業室１を構成する空間内のどの位置から、どの位置まで移動するのかといった移動軌道を示すデータとの対応づけを行うことができる。なお、マニピュレータ３の可動部は、各リンク機構６２１、６２２、６２３（操作部）の動きに対応して作業室１内で動作することから、作業室１内における座標位置が特定されている。
【００４７】
図７の記載から分かるように、細胞の培養に係る操作には、ディッシュ２６に特定の薬液を所定量加える操作（「ＰＢＳ（−）をＸ１ｍｌ加える」、「Ｘ２ｍｌのトリプシンを加え」など）や特定の地点間でディッシュ２６を搬送する操作（「トリプシンを加えた作業ステージ２０の上方位置から、ディッシュ２６を搬送装置２５に受け渡す」など）のように、細胞培養用の各種機器（ディッシュ２６やピペット装置２２など）を移動させるだけの動作が含まれる。このような移動動作は、オペレータＰの判断によらず、誰が行ってもほぼ同じように実施される操作単位である。
【００４８】
メモリ８１には、オペレータＰの判断を必要としない移動動作に係る操作単位におけるマニピュレータ３の可動部の移動軌道に係るデータが、基準動作データ８１２として操作単位毎に予め記憶されている。例えば図８には、前記移動軌道が基準動作データ８１２として記憶されている対象の操作を一重線で囲んで示してある。この観点においてメモリ８１は、本例の動作記憶部に相当している。
【００４９】
制限機構制御プログラム８３に基づき動作する制御部８は、各操作単位の実行期間内において予め設定された時間間隔毎に、オペレータＰによりマニュアル操作されるマニピュレータ３の可動部の位置と、基準動作データ８１２に記憶されているマニピュレータ３の移動軌道とを比較する。そして、マニュアル操作されているマニピュレータ３の移動位置が、前記移動軌道からずれている場合には、動作制限機構７１を作動させてオペレータＰの動作を制限する。
【００５０】
基準動作データ８１２である移動軌道は、例えば当該操作についての熟練者を記録対象オペレータＰとし、記録対象オペレータＰがマニピュレータ３を遠隔操作してプロトコールに記載の操作を実行した結果に基づいて設定される。詳細には、前記遠隔操作によって実行されるマニピュレータ３の各可動部の移動軌道が記録される。
【００５１】
このとき、動作制限機構７１によってオペレータＰの動作が必要以上に制限されないようにするため、記録対象オペレータＰによるマニュアル操作を複数回、繰り返して行い、これらの操作で得られた複数の移動軌道を含むように、空間的な幅を持たせて基準動作データ８１２の移動軌道の領域（移動軌道領域）を設定してもよい。この場合には、例えば制御部８は、マニピュレータ３の位置が、前記移動軌道領域から外れた場合に動作制限機構７１を作動させてオペレータＰの動作を制限する。
【００５２】
また、動作制限機構７１によってオペレータＰの動作が必要以上に制限されないようにする他の手法として、マニピュレータ３が、予め設定された移動軌道から遠く離れるに連れて（オペレータＰの遠隔操作によるマニピュレータ３の動作と、基準動作データ８１２に基づくマニピュレータ３の動作とのずれ量が大きくなるに連れて）、動作制限機構７１がオペレータＰの動作を制限する力を大きくしてもよい。
【００５３】
ここで図７のプロトコールに記載されている「細胞が剥がれていることを確認できたら、インヒビターを…加え」、「細胞が剥がれていない場合はトリプシンを…追加し」、といった操作は、３Ｄカメラ３１１によるディッシュ２６内の撮像結果をオペレータＰが確認しないと、次の操作単位を決定することができない。このような場合には、予め設定された複数の操作単位（図８の例では操作単位Ｐ５または操作単位Ｐ１１）のうちのいずれかが、オペレータＰの判断に基づいて選択される。
【００５４】
例えば図８に示す操作単位Ｐ１０（ディッシュ２６の蓋を取り外す操作）を実行した後は、ディッシュ２６内にトリプシンを加える操作単位Ｐ５、またはディッシュ２６にインヒビターを加える操作単位Ｐ１１のいずれかが実行される。従って動作制限機構７１は、操作単位Ｐ５、Ｐ１１のいずれが実行されても動作制限は行わない。一方で、これらの操作単位Ｐ５、Ｐ１１と対応づけられている移動軌道からずれた方向にマニピュレータ３を動かすと、動作制限機構７１が作動してオペレータＰの動作が制限される。
【００５５】
次に、制御部８が処理動作データ８１３に基づいてマニピュレータ３の自動操作を実行する手法について説明する。  
ここで図７に示すプロトコールに記載されている「トリプシンを…細胞全体に万遍なく広げ」といった操作（図８の操作単位Ｐ６）には、非熟練のオペレータＰが再現することが難しい動作が含まれているものとする。
【００５６】
熟練の作業者による操作単位Ｐ６の内容を詳しく見たとき、図９に示すように、ハンド３２にて保持したディッシュ２６を作業ステージ２０の上方位置に移動させた後、（ａ）ディッシュ２６を水平に保持して時計回りに複数回公転させる動作、（ｂ）同じくディッシュ２６を反時計回りに複数回公転させる動作、（ｃ）ディッシュ２６を左右方向に複数回移動させる動作、（ｄ）ディッシュ２６を前後方向に複数回移動させる動作がこの順に行われていたとする。これら（ａ）〜（ｄ）の各動作においても、ディッシュ２６を動かす回数や、その動作速度には微妙なコツが含まれていることもある。
【００５７】
そこでプロトコールデータ８１１中の一部の操作単位は、マニピュレータ３が一定の操作を自動で実行する設定となっている（図８中に二重線で囲んで示してある）。この自動操作を実現するため、処理動作データ８１３には、当該操作の熟練者である記録対象オペレータＰがマニピュレータ３のマニュアル操作を実行して得られた動きが記憶されている。例えば記録対象オペレータＰがマニピュレータ３をマニュアル操作して、ディッシュ２６を時計回りに複数回公転させる動作（ａ）を実行する。処理動作データ８１３には、このときのマニピュレータ３の動きが、各可動部の移動軌道や移動軌道上の各位置における移動速度などを示す情報として処理動作データ８１３に記録される（動作学習）。図１０、図１２に示す例は、各々、図９に示す動作（ａ）、（ｄ）におけるハンド３２の各関節部分（可動部）の位置の移動軌道を模式的に示している。
【００５８】
さらに、図１１、図１３に示すように、作業室１内には、マニピュレータ３によってディッシュ２６が所定の位置に搬送されてきたとき、オペレータＰによる遠隔操作（マニュアル操作）から、処理動作データ８１３に基づく自動操作へとマニピュレータ３の動作の切り替えを行う切替領域４１１、４１２が設定されている。例えば切替領域４１１、４１２は作業ステージ２０の上方位置に設定される。
【００５９】
従って、基準動作データ８１２の移動軌道に沿ってマニピュレータ３が動き、所定の操作単位にてディッシュ２６が切替領域４１１内に搬入されると、マニピュレータ３の動作が自動操作に切り替わった後、処理動作データ８１３に基づき自動で動作（ａ）が実行される。この後、所定時間の経過後、動作（ａ）は動作（ｂ）に切り替わる。そして、動作（ｂ）が所定時間実行された後、ディッシュ２６が切替領域４１２内に位置していると、動作（ｃ）、（ｄ）が順次、実行される。
【００６０】
これらの動作においては、マニピュレータ３側の各指部３２２の圧力センサにて検出されたディッシュ２６の動きの感覚がオペレータＰ側のグローブに伝達される。  
また、図１１、図１３中に破線で示す動作領域４２１、４２２（既述の切替領域４１１、４１２を囲むように設定されている）は、オペレータＰの腕の位置がこれら動作領域４２１、４２２の外でディッシュ２６を保持している状態となったとき、動作制限機構７１を作動させてオペレータＰの動作を制限するために設けられる。従って動作領域４２１、４２２についても基準動作データ８１２としてメモリ８１内に記憶される。
【００６１】
マニピュレータ３が自動操作となっている期間中においても、ディッシュ２６の動きの感覚がオペレータＰにフィードバックされることにより、オペレータＰは、熟練者がディッシュ２６の操作を行う感覚を学習し、その熟練度を向上させることができる。  
またここで、自動操作の期間中、マニピュレータ３は、オペレータＰによる操作から切り離されているので、例えばオペレータＰの腕が大きく動いたとしても、マニピュレータ３は正しい自動操作を継続する。しかしながら、この状態ではオペレータＰは、正しい操作感覚を学習できないばかりでなく、マニュアル操作への復帰時に、マニピュレータ３側で、意図しない急激な動作が引き起こされてしまうおそれもある。そこで、上述の自動操作の期間中においても、動作領域４２１、４２２内でディッシュ２６の操作を行う状態に対応する位置からオペレータＰの腕の位置が外れると、動作制限機構７１によりオペレータＰの動作が制限される。
【００６２】
そして、オペレータＰの熟練度が一定程度まで向上した場合には、処理動作データ８１３に基づくマニピュレータ３の自動操作に替えて、オペレータＰによるマニュアル操作にて当該操作単位を実行してもよい。この場合にも、オペレータＰのマニュアル操作に係わるマニピュレータ３の動作位置が、前記動作領域４２１、４２２の外に出ている場合には、動作制限機構７１によりオペレータＰの動作が制限され、正しい動作領域４２１、４２２内でディッシュ２６を動かすように操作が矯正される。
【００６３】
ここで、記録対象オペレータＰがマニピュレータ３をマニュアル操作した結果に基づいて設定される基準動作データ８１２（移動軌道や動作領域４２１、４２２）、処理動作データ８１３は、１回のマニュアル操作の結果に基づいて決定される場合に限定ない。例えば、プロトコールデータ８１１に含まれる一連の操作を繰り返し実行して毎回の動作に係わるデータを記憶し、これらに含まれる個別の操作単位に係る動作の中から、最も良好な操作単位についての基準動作データ８１２や処理動作データ８１３を選択してもよい。
【００６４】
この他、プロトコールデータ８１１に含まれる一連の操作を繰り返し実行して複数の操作に係わる情報を取得し、これらの情報に含まれる位置データなどの平均値に基づいて実現されるマニピュレータ３の平均的な動作を基準動作データ８１２や処理動作データ８１３として記録してもよい。
【００６５】
以上に説明したマニピュレータ制御プログラム８２や制限機構制御プログラム８３などに基づく制御部８の動作について、図１４〜図１６を参照しながら説明する。  
図１４は、基準動作データ８１２、処理動作データ８１３（以下、これらをまとめて動作データともいう）を取得する動作の流れを示し、図１５、図１６はこれらの動作データを利用して、マニピュレータ３による操作を実行する動作の流れを示している。
【００６６】
（動作データの取得）
初めに、記録対象オペレータＰが、頭部リンク機構６２３、指部リンク機構６２１、腕部リンク機構６２２などの操作部を装着し、プロトコールに沿ってマニピュレータ３の遠隔操作を開始する（図１４のスタート）。
【００６７】
次いで、記録対象オペレータＰが実行するプロトコールデータ８１１から、動作データを取得する対象の操作単位Ｐｎを読み出してセットする（ステップＳ１０１）。こうした操作単位のセットや後述する移動軌道の記録と、処理動作の学習の切り替えタイミングなどは、動作データの取得をサポートする他のオペレータが、不図示のタッチパネルなどを介して行ってもよい。
【００６８】
例えば図８に示すように、「搬送装置２５からディッシュ２６を受け取る」という操作単位Ｐ１については、基準動作データ８１２である移動軌道のみが記録され、動作学習の対象となる操作は含まれていない。この場合には（ステップＳ１０２；ＮＯ）、マニピュレータ３が搬送装置２５からディッシュ２６を受け取って作業ステージ２０の上方へ搬送する動作について、マニピュレータ３の移動軌道を基準動作データ８１２として記録する（ステップＳ１０６）。  
そして、当該操作単位が最終の操作単位でなければ（ステップＳ１０７；ＮＯ）、次の操作単位Ｐｎのセットを行う（ステップＳ１０１）。
【００６９】
一方、動作データを取得する操作単位Ｐｎが、動作学習の対象となる操作を含んでいる場合には（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、移動軌道の記録（ステップＳ１０３、１０５）と、マニピュレータ３の動きの動作学習（ステップＳ１０４）とが分けて実行される。
【００７０】
例えば既述の操作単位Ｐ６の場合には、先行する操作単位Ｐ５にてディッシュ２６に所定量のトリプシンを加えた後の位置から、ピペット装置２２をスタンドに戻し、ピペット装置２２を持つハンド３２を、操作の終了状態の位置である例えばハンド支持部３６の手前の位置に戻す移動軌道を記録する（ステップＳ１０３）。なお、本例のマニピュレータ３においては、ハンド支持部３６の手前にハンド３２を位置させた状態が、所定の操作を開始する前の初期状態、または操作を終了した後の終了状態に設定されている。
【００７１】
次いで、図９〜図１３を用いて説明した（ａ）〜（ｄ）の動作を順次、実行し、これらの動作におけるハンド３２の可動部の移動軌道や移動軌道上の各位置における移動速度などを示す情報を処理動作データ８１３として記録する（ステップＳ１０４）。また、この操作が行われた領域を切替領域４１１、４１２として記録し、この切替領域４１１、４１２を含むように動作領域４２１、４２２を設定し、記録する。  
しかる後、当該動作が終わった後、ディッシュ２６を保持した状態で作業ステージ２０の上方の待機位置までディッシュ２６を移動する動作の移動軌道を記録する（ステップＳ１０５）。
【００７２】
こうしてプロトコールデータ８１１に設定されている各操作単位Ｐｎについて、順次、基準動作データ８１２の記録を行い、最後の操作単位に係わる動作データを取得したら（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）、記録対象オペレータＰによるマニピュレータ３の遠隔操作を終了する。
【００７３】
ここで例えばディッシュ２６内の目的細胞の状態に応じて異なる操作が選択される場合には、図１４に示した動作を、複数回、繰り返し行い、前記異なる操作の双方を実行することによりこれらの操作の移動軌道を記録することができる（例えば図８の操作単位Ｐ１０→Ｐ５を実行する場合と、操作単位Ｐ１０→Ｐ１１を実行する場合）。  
なお、選択される確率が小さい操作単位がある場合には、別途、独立して移動軌道の記録を行った結果を基準動作データ８１２として記録してもよい。
【００７４】
（マニピュレータ３による操作実行）
オペレータＰは頭部リンク機構６２３、指部リンク機構６２１、腕部リンク機構６２２などの操作部を装着し、遠隔操作を開始する（図１５のスタート）。
【００７５】
制御部８は、プロトコールデータ８１１から、操作単位Ｐｎを読み出し（ステップＳ２０１）、この操作単位Ｐｎに対して対応づけられて記録されている基準動作データ８１２、処理動作データ８１３を読み出す。
【００７６】
読み出された操作単位Ｐｎが学習済みの処理動作データ８１３と対応づけられていない場合には（ステップＳ２０２；ＮＯ）、マニピュレータ３が基準動作データ８１２である移動軌道に沿って動いているか否かを確認する（ステップＳ２０４）。  
その結果、マニピュレータ３の位置が、前記移動軌道からずれている場合には（ステップＳ２０４；ＮＯ）、動作制限機構７１を作動させてオペレータＰの動作を制限する（ステップＳ２０５）。
【００７７】
一方、マニピュレータ３の位置が移動軌道に沿っている場合には（ステップＳ２０４；ＹＥＳ）、オペレータＰのマニュアル操作に基づくマニピュレータ３の動作を継続する（ステップＳ２０６）。なお、説明を簡単にするため、図１５にはステップＳ２０４〜Ｓ２０５に係わる動作を１ループで表現しているが、これらの動作は、各操作単位Ｐｎが完了するまでの期間中、所定の時間間隔で繰り返し行われる（図１６のステップＳ３０１〜Ｓ３０２、Ｓ３０９〜３１０について同じ）。
【００７８】
これに対し、読み出された操作単位Ｐｎについて、学習済みの処理動作データ８１３が対応づけられている場合には（ステップＳ２０２；ＹＥＳ）、図１６に示す動作が実行される（ステップＳ２０３）。
【００７９】
即ち、マニピュレータ３の位置が、移動軌道に沿っているかを確認し（図１６のステップＳ３０１）、移動軌道からずれている場合には（ステップＳ３０１；ＮＯ）、動作制限機構７１を作動させてオペレータＰの動作を制限する（ステップＳ３０２）。
【００８０】
マニピュレータ３の位置が、移動軌道に沿っている場合には（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）、オペレータＰのマニュアル操作に基づくマニピュレータ３の動作を継続する（ステップＳ３０３）。そして、切替領域４１１、４１２に到達するまで操作対象（例えばディッシュ２６）を搬送し（ステップＳ３０４；ＮＯ、Ｓ３０３）、操作対象が切替領域４１１、４１２内に位置したら（ステップＳ３０４；ＹＥＳ）、マニピュレータ３の動作を自動操作に切り替えて、学習済みの処理動作データ８１３に基づきマニピュレータ３を自動で動作させる（ステップＳ３０６）。
【００８１】
当該動作を行っている期間中、オペレータＰ側の腕の位置が動作領域４２１、４２２を出ている場合には（ステップＳ３０６；ＮＯ）、動作制限機構７１による動作制限を実行する（ステップＳ３０７）。そして、これらの動作を予め設定した時間が経過するまで繰り返す（ステップＳ３０５〜３０８；ＮＯ）。
【００８２】
こうして、所定時間だけ自動操作が実行されたら（ステップＳ３０８；ＹＥＳ）、マニピュレータ３をオペレータＰによるマニュアル操作に切り替え、その位置が移動軌道に沿っているか否かを確認し（ステップＳ３０９）、必要に応じて動作制限機構７１によるオペレータＰの動作制限を行いつつ（ステップＳ３１０）、次の操作単位Ｐｎ＋１の動作を開始する位置までマニピュレータ３を動作させる（ステップＳ３１１）。
【００８３】
図１５の説明に戻ると、以上に説明した基準動作データ８１２、処理動作データ８１３を利用したマニピュレータ３の操作をプロトコールデータ８１１に記録されている各操作単位Ｐｎについて繰り返し行い（ステップＳ２０１〜Ｓ２０７；ＮＯ）、最終の操作単位が完了したら、プロトコールに記載された細胞培養操作を終える（エンド）。
【００８４】
本実施の形態に係る細胞培養加工設備によれば以下の効果がある。作業室１外のオペレータＰにより操作されるマニピュレータ３の動作が、予め記憶された基準動作データ８１２（移動軌道や動作領域４２１、４２２を示すデータ）に基づく動作からずれた場合に、動作制限機構７１を用いてオペレータＰの動作を制限するので、基準動作データ８１２に沿った正しい操作を実現することが可能となる。
【００８５】
また、マニピュレータ３を介して作業室１内の操作を実行することにより、通常、ヒトが立ち入る空間では実行しにくい強力な殺菌操作、作業室１全体の薬剤による殺菌処理などを行うこともできる。
さらに、最大の汚染源であるヒトによる直接操作がないため、確実な微生物汚染防止を図ることもできる。
【００８６】
ここで上述の実施の形態では、処理動作データ８１３に基づく自動操作の一例として、ディッシュ２６を動かしてトリプシンを細胞全体に広げる動作（図９〜図１３）について説明したが、自動操作の対象はこれに限定されるものではない。
【００８７】
例えば「ディッシュ２６内の培地を蓋に触れないように振る」、「蓋だけでなく、ディッシュ２６の本体に指が触れていることを確認しながらディッシュ２６を持ち上げる」、「ディッシュ２６の側面や底面にピペットチップ２２１を触れさせずに細胞浮遊液を吸引する」、「ディッシュ２６を回転させずに前後左右に振りながら、ディッシュ２６の全体に均一に細胞浮遊液を分散させる」、「ピペットチップ２２１の先端を、液面のごく近傍に位置させて、遠心管スタンド２３２内の液体を吸引する」、「ピペット装置２２にて吸引した細胞浮遊液をなるべく早く複数のディッシュ２６に分ける」などといった、熟練者の経験を必要とする各種操作について、処理動作データ８１３を記録しておくことにより、非熟練者が再現することが難しい操作を自動で実行することができる。
【００８８】
また、基準動作データ８１２に基づいてオペレータＰの動作を制限する動作制限部の構成についても図４、図５などに示した多関節構造体の例に限定されない。例えばオペレータＰが操作を行っている操作区域の天井部や床面に設けられた基端部から伸び出し、その末端部がオペレータＰのひじや手首などの関節に接続されるレバーを設けて動作制限部としてもよい。この場合には、動作制限を行っていないときにはオペレータＰのひじや手首の動きに追随してレバーが動き、動作制限時には当該レバーの動きを止めてオペレータＰのひじや手首の移動が制限される。
【００８９】
さらに、動作制限部（制限機構制御プログラム８３に基づき動作する制御部８）が動作制限機構７１を作動させてオペレータＰの動作を制限するか否かを判断する手法は、マニピュレータ３の可動部の位置が、所定の移動軌道領域を外れたか否かに基づいて行う場合に限定されない。例えば、予め設定した移動軌道と比較して、可動部の実際の移動方向が、移動軌道に沿った方向から、予め設定された角度以上ずれている場合には、オペレータＰの動作を制限する構成としてもよい。
【００９０】
さらに、本例の胞培養加工設備で培養される細胞は、ヒト細胞に限定されるものではなく、動物細胞や植物細胞、単細胞生物の細胞であってもよい。
【符号の説明】
【００９１】
Ｐ          オペレータ
１          作業室
２          作業卓
２１        インキュベータ
２２        ピペット装置
２６        ディッシュ
３          マニピュレータ
３１１      ３Ｄカメラ
３２        ハンド
４１１、４１２
切替領域
４２１、４２２
動作領域
５１        スレイブ側制御部
５２        マスタ側制御部
６１        ヘッドギア部
６２１      指部リンク機構
６２２      腕部リンク機構
６２３      頭部リンク機構
７１        動作制限機構（動作制限部）
８          制御部
８１        メモリ
８１１      プロトコールデータ
８１２      基準動作データ
８１３      処理動作データ
８２        マニピュレータ制御プログラム
８３        制限機構制御プログラム
８４        搬送制御プログラム
【図１】
2016132399.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】
2016132399.tif 000018
【国際調査報告】
2016132399.tif 000019
2016132399.tif 000020
2016132399.tif 000021
2016132399.tif 000022