(57)【要約】  ロボットシステムは、２つの関節（２２０，２２２）によって接続される１つ又はそれよりも多くのアームを有するロボットリンク装置（２０２）を含む。関節は、それぞれ、回転の関節軸（２０６又は２０８）と、それぞれの関節軸と整列させられる光源（１２８）とを含む。光源からの光がロボットリンク装置によって動作位置において保持される器具（２０４）に沿う位置で交差してロボットリンク装置のための遠隔運動中心（ＲＣＭ）を定めるよう、光源はそれぞれの関節軸に沿って光を方向付けるように構成される。
2017509375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの関節によって接続される１つ又はそれよりも多くのアームを含むロボットリンク装置を含み、前記関節は、各々、回転の関節軸と、それぞれの関節軸と整列させられる光源とを含み、該光源は、該光源からの光が、前記ロボットリンク装置によって動作位置において保持される器具に沿う位置で交差して、前記ロボットリンク装置のための遠隔運動中心（ＲＣＭ）を定めるよう、それぞれの関節軸に沿って光を方向付けるように構成される、ロボットシステム。
【請求項２】
前記少なくとも２つの関節は、モータ又は前記関節軸に沿って整列させられる少なくとも１つのシャフトの少なくとも一方を含む、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記光源は、レーザ又は発光ダイオードの一方を含む、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記光源は、各関節のために異なる色を含む、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記光源は、各関節のために異なるビーム形状を生成する、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記光源は、当該ロボットシステムの作業領域とのＲＣＭ整列を可能にするよう前記器具上のある位置を照らす、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記器具は、外科ツールを含む、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項８】
ロボットシステムであって、
少なくとも２つのロボット構成部品の間に回転の第１の軸を有する第１の関節と、
少なくとも２つのロボット構成部品の間に第２の軸又は回転を有する第２の関節と、
当該ロボットシステムによって動作位置において保持される器具と、
前記第１の軸に沿って光を方向付けるように構成される第１の光源と、
前記第２の軸に沿って光を方向付けるように構成される第２の光源とを含み、
前記第１の光源及び前記第２の光源からの光は、前記器具に沿うある位置で交差して、当該ロボットシステムのための遠隔運動中心（ＲＣＭ）を定める、
ロボットシステム。
【請求項９】
前記第１の関節は、モータ又は前記第１の軸に沿って整列させられる少なくとも１つのシャフトの少なくとも一方を含む、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１０】
前記第２の関節は、モータ又は前記第２の軸に沿って整列させられる少なくとも１つのシャフトの少なくとも一方を含む、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１１】
前記第１の光源は、レーザ又は発光ダイオードの一方を含む、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１２】
前記第２の光源は、レーザ又は発光ダイオードの一方を含む、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１３】
前記第１の光源は、前記第２の光源からの光と異なる色の光を含む、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１４】
前記第１の光源は、前記第２の光源からの光ビームと異なる形状の光ビームを生成する、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１５】
前記第１の光源及び前記第２の光源は、当該ロボットシステムの作業領域とのＲＣＭ整列を可能にするよう前記器具上のある位置を照らす、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１６】
遠隔運動中心を決定する方法であって、
少なくとも２つのロボット構成部品の間で関節の回転の第１の軸に沿って第１の光源を整列させること、
少なくとも２つのロボット構成部品の間で関節の回転の第２の軸に沿って第２の光源を整列させること、
ロボットシステムによって動作位置において器具を固定すること、
前記第１の光源から前記第１の軸に沿って光を方向付けること、
前記第２の光源から前記第２の軸に沿って光を方向付けること、並びに
前記器具に沿うある位置で前記第１の光源及び前記第２の光源からの光の交差点に前記ロボットシステムのための遠隔運動中心（ＲＣＭ）を定めることを含む、
方法。
【請求項１７】
前記第１の光源を整列させることは、前記第１の関節を、前記第１の軸に沿って、モータ又は少なくとも１つのシャフトの少なくとも一方と整列させることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の光源を整列させることは、前記第２の関節を、前記第２の軸に沿って、モータ又は少なくとも１つのシャフトの少なくとも一方と整列させることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の光源は、前記第２の光源からの光と異なる色の光又は前記第２の光源からの光ビームと異なる形状の光ビームを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の光源及び／又は前記第２の光源の少なくとも一方は、レーザ又は発光ダイオードの一方を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＲＣＭを前記ロボットシステムの作業領域と整列させることを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、医療器具に関し、より具体的には、改良された遠隔運動中心(remote  center  of  motion)決定を備えるロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボット誘導される最小侵襲的手術では、１つ又はそれよりも多くのツールがロボットマニピュレータによって保持される。ロボットが患者の切開地点に対して並進力を加えないことを保証するために、幾つかのロボットは、遠隔運動中心（ＲＣＭ）として知られるものを支点で実施する。ＲＣＭは、回転のみがポートで行われ得ること及びその場所で全ての並進力が排除されることを実行する。そのような場合には、ロボットのＲＣＭが患者の切開地点と位置合わせされる（整列させられる）ことが必要である。従って、ＲＣＭが空間内でどこに配置されるかをロボット上に表示する方法がなければならない。手術室の人員は、空間内のその地点を切開地点と位置合わせする必要がある。殆どのシステムは、ロボット上に配置される外部ハードウェアが切開地点と接触して配置されることを必要とし、それは費用及び設置時間を増大させる。これは以下の事実を反映する。即ち、ＲＣＭの場所を表示するハードウェアは、ロボットが設計され且つ組み立てられた後に追加されるのが普通であり、ロボット設計プロセスの一部として含められることはめったにない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本原理によれば、ロボットシステムは、少なくとも２つの関節によって接続されるアームを有するロボットリンク装置を含み、各関節は、回転の関節軸と、それぞれの関節軸と整列させられる（位置合わせされる）光源とを含む。光源は、光源からの光が、ボットリンク装置によって動作位置において保持される器具に沿う位置で交差して、ロボットリンク装置のための遠隔運動中心（ＲＣＭ）を定めるよう、それぞれの関節軸に沿って光を方向付けるように構成される。
【０００４】
他のロボットシステムは、少なくとも２つのロボット構成部品の間に回転の第１の軸を有する第１の関節と、少なくとも２つのロボット構成部品の間に回転の第２の軸を有する第２の関節とを含む。器具は、ロボットシステムによって動作位置において保持される。第１の光源及び第２の光源からの光が器具に沿うある位置で交差して、ロボットシステムのための遠隔運動中心（ＲＣＭ）を定めるよう、第１の光源は、第１の軸に沿って光を方向付けるように構成され、第２の光源は、第２の軸に沿って光を方向付けるように構成される。
【０００５】
遠隔運動中心を決定する方法は、少なくとも２つのロボット構成部品の間で関節の回転の第１の軸に沿って第１の光源を整列させること、少なくとも２つのロボット構成部品の間で関節の回転の第２の軸に沿って第２の光源を整列させる（位置合わせする）こと、ロボットシステムによって動作位置において器具を固定すること、第１の光源から第１の軸に沿って光を方向付けること、第２の光源から第２の軸に沿って光を方向付けること、並びに器具に沿うある位置で第１の光源及び第２の光源からの光の交差点にロボットシステムのための遠隔運動中心（ＲＣＭ）を定めることを含む。
【０００６】
本開示のこれらの及び他の目的、構成、及び利点は、添付の図面と共に読まれるべき本発明の例示的な実施態様の後続の詳細な記述から明らかになるであろう。
【０００７】
この開示は、以下の図面を参照して、好適な実施態様の後続の記述を詳細に提示する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】１つの実施態様に従った遠隔運動中心（ＲＣＭ）の光源定義を利用するロボット制御ワークステーションを示すブロック／フロー図である。
【図２】ロボットシステムの一部を示す側面図であり、本原理に従ったＲＣＭを定める器具上の光の交差点を示し、関節を備えるリンク装置を示しており、関節はそれと整列させられるレーザを有する。
【図３】本原理に従った関節構成部品と整列させられるレーザを示す関節アセンブリの分解図である。
【図４】例示の実施態様に従ったＲＣＭを定める方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本原理に従って、ロボットシステムの遠隔運動中心（ＲＣＭ）の場所を示す低コスト光源の使用を許容するロボット軸を決定するために、ＲＣＭを決定するシステム及び方法が提供される。１つの実施態様では、小さなポートを通じて患者の身体内に挿入される細長い器具（例えば、内視鏡）を用いて、最小侵襲的手術が行われる。器具のうちの１つ又はそれよりも多くは、ロボット装置によって保持され且つ制御され、その場合、器具は、支点（複数の支点）の周りで回転し得るが、器具は、患者に対する損傷又は危害を防止するために、ポート又は患者に対して並進力を課し得ない。これはロボット誘導手術について特に重要である。何故ならば、ロボットは潜在的に大きな力を加え得るからである。ＲＣＭは、空間内の特定の場所で知られる必要がある。次に、空間内のその地点は、ポートと位置合わせされる（整列される）。
【００１０】
本原理によれば、ＲＣＭでの軸（即ち、光ビーム）の交差点を通じて、ロボットシステム上でＲＣＭの場所を表示するために、レーザ又は他の光源が利用される。ロボット設計は、ＲＣＭを定める光システムの使用を可能にするロボット軸を提供するよう開示される。ロボットがＲＣＭを伴って設計されるならば、ロボットのＲＣＭは、患者の切開地点と位置合わせされる必要がある。ＲＣＭが空間内でどこに配置されるかをロボット上に示す方法が提供される。ＲＣＭが定められるや否や、空間内のＲＣＭを切開地点と位置合わせすることは、手術室の人員にとって余り複雑でないと考えられる。
【００１１】
本発明は医療器具と共に使用するロボットシステムに関して記載されるが、本発明の教示はより広く、あらゆるロボット器具に適用可能であることが理解されるべきである。幾つかの実施態様において、本原理は、複雑な生物学的システム又は機械的システムの追跡、操作、又は解析に利用される。具体的には、本原理は、生体系を含む処置、及び、肺、胃腸管、排出器官、血管等のような、身体の全ての領域内の処置に適用可能である。図面中に描写される要素は、ハードウェア及びソフトウェアの様々な組み合わせにおいて実施されてよく、単一の要素又は多数の要素において組み合わせられることがある機能をもたらしてよい。
【００１２】
図面に示される様々な要素の機能は、専用ハードウェア並びに適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行し得るハードウェアの使用を通じて提供され得る。プロセッサによって提供されるときには、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、又はそれらの一部を共有し得る複数の個々のプロセッサによって、それらの機能を提供し得る。その上、「プロセッサ」又は「コントローラ」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行し得るハードウェアを専ら指すように解釈されるべきでなく、非限定的に、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）ハードウェア、ソフトウェアを格納するための読出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセス記憶装置（「ＲＡＭ」）、不揮発性記憶装置等を黙示的に含み得る。
【００１３】
その上、本発明の原理、特徴、及び実施態様をここにおいて引用する全ての陳述、並びに、その特定の実施例は、それらの構造的な均等物及び機能的な均等物の両方を包含することを意図する。加えて、そのような均等物は、現時点で知られている均等物及び将来的に開発される均等物（即ち、構造に拘わらず、同じ機能を遂行する、あらゆる開発される要素）を含むことを意図する。よって、例えば、当業者は、ここにおいて提示されるブロック図が、本発明の原理を具現する例示的なシステム構成部品及び／又は回路構成の概念図を表すことを理解するであろう。同様に、あらゆるフローチャート、フロー図、及び同等物は、コンピュータ可読記憶媒体内に実質的に提示されてよく、コンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているか否かに拘わらず、そのようなコンピュータ又はプロセッサによって実行されてよい、様々なプロセスを提示することが理解されるであろう。
【００１４】
更に、本発明の実施態様は、コンピュータ又はあらゆる命令実行システムによる或いはコンピュータ又はあらゆる命令実行システムと関連する使用のためのプログラムコードを提供するコンピュータ使用可能な又はコンピュータ可読な記憶媒体からアクセス可能であるコンピュータプログラム製品（コンピュータプログラム）の形態を取り得る。この記述の目的のために、コンピュータ使用可能な又はコンピュータ可読な記憶媒体は、命令実行システム、装置、又はデバイスによる或いは命令実行システム、装置、又はデバイスに関連する使用のためのプログラムを含み、格納し、通信し、伝搬し、或いは輸送してよい、あらゆる装置であり得る。媒体は、電子、光学、電磁、赤外、又は半導体システム（又は装置又はデバイス）、若しくは伝搬媒体であり得る。コンピュータ可読媒体の実施例は、半導体又はソリッドステートメモリ、磁気テープ、取り外し可能なコンピュータディスケット、ランダムアクセス記憶装置（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、剛的な磁気ディスク及び光ディスクを含む。光ディスクの現在の実施例は、コンパクトディスク−読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスク−読出し／書込み（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）、ブルーレイ（ＴＭ）及びＤＶＤを含む。
【００１５】
同等の番号は同一の又は類似の要素を表す図面を今や参照し、図１を先ず参照すると、ロボットを用いて外科処置を行うシステム１００が、１つの実施態様に従って例示的に示されている。システム１００は、ワークステーション又はコンソール１１２を含んでよく、ワークステーション又はコンソール１１２から、処置が監督され且つ／或いは管理される。ワークステーション１１２は、好ましくは、１つ又はそれよりも多くのプロセッサ１１４と、プログラム及びアプリケーションを格納するメモリ１１６とを含む。メモリ１１６は、使用者からの或いはプログラムからの命令を解釈して、ロボットシステム１０８についての動き（例えば、並進及び回転）、速度、角速度、加速度、角加速度等を制御するように構成される、ロボット制御モジュール１１５を格納してよい。ロボットシステム１０８の動きは、動きデバイス又は関節（継手）１３０を用いて提供され、動きデバイス又は関節１３０は、モータ、アクチュエータ、サーボ等を含んでよい。制御モジュール１１５は、ハードウェア（制御盤、ソフトウェア、及び／又はそれらの組み合わせ）を含んでよい。
【００１６】
１つの実施態様において、ワークステーション１１２は、外科計画を格納し且つ実行する計画モジュール１０４を含んでよい。計画モジュール１０４は、処置中にロボットシステム１０８に命令を提供してよい。他の実施態様において、ロボットシステム１０８は、画像ガイダンスを用いて制御されてよい。画像ガイダンスモジュール１０６が、画像デバイス１０２、追加的な撮像システム１１０（例えば、Ｘ線、超音波等）によって収集される画像データ１３４に従って、及び／又は走査（スキャン）される画像（例えば、術前又は術中画像データ）によって生成される画像モジュール１３６に従って、制御システムに命令を提供する。画像データをロボットシステム１０８のための命令に変換するために、画像処理モジュール１４８が設けられてよい。ロボットシステム１０８を制御する他の構成及び制御システムも想定されることが理解されるべきである。
【００１７】
ワークステーション１１２は、被験者（患者）１６０の内部容積１３１を見るためのディスプレイ１１８を含んでよい。ディスプレイ１１８は、使用者がワークステーション１１２並びにその構成部品及び機能或いはシステム１００内の任意の他の要素と相互作用するのを許容してもよい。これはインターフェース１２０によって更に容易化され、インターフェース１２０は、ワークステーション１１２からの使用者フィードバック及びワークステーション１１２との相互作用を許容する、キーボード、マウス、ジョイスティック、触覚デバイス、又は任意の他の周辺装置若しくは制御装置を含んでよい。
【００１８】
特に有用な実施態様において、ロボットシステム１０８は、最小侵襲的手術のために利用されるが、ロボットシステム１０８は、他の外科処置及び非外科医タスクにおいて利用されてよい。例示的な目的のために、ロボットシステム１０８は、例えば、カメラを備える内視鏡又は他のデバイス若しくは器具のような、器具１０２を保持するために利用されてよい。他の器具が手術中の使用のために利用されてもよい。器具１０２は、カテーテル、ガイドワイヤ、プローブ、内視鏡、ロボット、電極、フィルタ装置、バルーン装置、鉗子、クランプ、他の構成部品又はツール等を含んでよい。特に有用な実施態様において、器具１０２は、遠隔運動中心（ＲＣＭ）１２２を通過する。多くのロボット式に操作される器具は剛性又は半剛性であるので、器具はＲＣＭ１２２を通過する必要がある。従って、ＲＣＭ１２２は器具１０２上の地点であり、探し出されなければならない。
【００１９】
本原理によれば、ロボットシステム１０８は、切開地点又はポート１２４と位置合わせされる（整列させられる）必要がある。１つ又はそれよりも多くの動きデバイス１３０、例えば、関節（継手）、モータ関節（モータ継手）、旋回地点等は、レーザ、発光ダイオード、又は他の集束光源のような、光源１２８を含む。以下、光源１２８をレーザ１２８と記載する。器具１０２がマニピュレータアーム１３２内に装填されるときに、レーザ１２８からの光がＲＣＭ１２２を示す器具１０２上の位置を照らすよう、レーザ１２８はＲＣＭ１２２のための位置に向かって方向付けられる。１つの実施態様では、ＲＣＭ１２２が２つ又はそれよりも多くのレーザ１２８からの光の交差点によって定められるように、２つ又はそれよりも多くの関節１３０の上にレーザ１２８を有するようロボットシステム（ロボット）１０８を構成し得る。
【００２０】
１つの実施態様において、レーザ（複数のレーザ）１２８は、器具１０２に隣接する側で関節１３０の上に取り付けられる。レーザ１２８はアクティブ化されて、ＲＣＭ１２２が探し出されるツール内の位置を示す。レーザ１２８のビームが交差してＲＣＭ１２２を定める交差地点を探すのが容易であるよう、レーザ１２８は、同じ色を含んでよく、異なる色を含んでよく、且つ／或いは異なる形状（直交して位置付けられる長円体又はスリット）をもたらしてよい。ＲＣＭ１２２が空間内に定められるや否や、それは器具１０２上で見える。異なる色は、交差地点で組み合わさって、その上で新しい色をもたらしてよい。使用者、外科医、医者、補助者等は、ＲＣＭ１２２を切開地点又はポート１２４と位置合わせし得る。レーザ１２８は、ロボットシステム１０８のモータ関節１３０と位置合わせされ得る並びにロボットシステム１０８のモータ関節１３０に提供され得る低コストレーザであるのが好ましい。ロボットシステム１０８はアーチ型のアーキテクチャを含んでよいが、他のロボットアーキテクチャも想定される。
【００２１】
図２を参照すると、マニピュレータ２１４を用いてＲＣＭ１２２の周りで内視鏡２０４（又は他の器具）を操作するように構成されるロボット装置又はリンク装置２０２が、例示的に示されている。ＲＣＭ１２２を有する（マニピュレータ２１４を備える）ロボット装置２０２は、２つの連続的な同心状のアーチ２１０，２１２を含む。それらのレーザ１２８は、ロボット２０２の２つの関節軸２０６，２０８の各々の上に取り付けられ、ＲＣＭ１２２で交差してその場所を示す。ＲＣＭ１２２は、内視鏡２０４の軸、関節２２０の関節軸２０６、及び関節２２２の関節軸２０８が交差する、場所である。レーザ１２８を関節軸２０６，２０８の各々の上に取り付けることによって、２つのレーザビーム２１６，２１８の交差により、内視鏡２０４（又は他の装置）の上にロボットＲＣＭ１２２の場所を示し得る。
【００２２】
ＲＣＭ１２２が探し出されるや否や、手術室のスタッフがその地点を患者の上の切開地点と位置合わせするのは取るに足らないことである。レーザ１２８は、レーザ（複数のレーザ）１２８が動き軸に位置合わせされるような方法においてロボット２０２の軸アセンブリを設計することによって、ＲＣＭ１２２を表示する。レーザ１２８が軸２０６，２０８の上に取り付けられるために、ロボット２０２は、２つの連続する同心状のアーチ構成２１０，２１２を備える構成を含むが、軸は、モータ、ギアボックス、軸受及びシャフトを共通の軸に沿って位置合わせされた状態に維持するような方法において、設計される必要がある（図３を参照）。このようにして、レーザ１２８は、極めて容易に、軸の底に取り付けられて、軸に位置合わせされることができ、ＲＣＭ１２２のローカライザ(localizer)としてのその機能を可能にする。
【００２３】
図３を参照すると、関節アセンブリ３００の構成部品の分解図が、１つの実施態様に従って軸３２２に沿って一直線に示されている。レーザ１２８（及びそのハウジング）を関節３００の底に配置し且つ軸３２２と整列させ（位置合わせし）得るよう、関節アセンブリ又は関節３００は、整列させられた状態に維持される、モータ３１８と、上方シャフト３１０と、下方シャフト３０２と、軸受３０８及び３１２とを含む。関節３００は、エンコーダ３２０と、アブソリュートエンコーダ３０４（絶対位置検出器）とを含んでよい。１つ又はそれよりも多くのロボットアーム又はアーチ３０６が、シャフト３０２，３１０に接続されてよい。モータ３１８は、ギアボックス３１６とインターフェース接続してよく、ギアボックス３１６は、モータハウジング３１４又は類似の構成の内側に適合する。モータ３１８及びギアボックス３１６は、ロボットアーム３０６を互いに対して駆動するように構成される。
【００２４】
関節３００及びその構成部品は、図３に描写されるのと異なる順序において構成されてよく、記載されている構成部品に代わる或いは追加される他の構成部品を含んでよく、且つ異なる形状及び構造の構成を含んでよいことが理解されなければならない。代替的な実施態様では、レーザ以外の要素が利用されて、ＲＣＭ１２２の場所を表示してもよい。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）アセンブリ又は任意の他の種類の光源のような、任意の他の光学的な光要素(light  element)が、他のオプティクス（例えば、レンズ等）を伴って或いは伴わないで、利用されてよい。光学的な光源は、ＲＣＭ１２２のために空間内の位置を確実に且つ正確に識別するために利用し得るビームをもたらさなければならない。
【００２５】
本原理は、最小侵襲的手術、他のロボット手術、製造又は処理におけるようなロボット用途などを含む、複数の異なる用途において利用されてよいことも、理解されるべきである。本原理が特に有用である用途は、最小侵襲的な冠動脈バイパス移植術、心房中隔欠損閉鎖、弁修復術／交換術等のような、心臓手術、子宮摘出術、前立腺切除術、胆嚢手術等のような、腹腔鏡手術、又は他の手術を含む。他の手術は、例えば、自然オリフィス経腔的手術（ＮＯＴＥＳ）、単一切開腹腔鏡手術（ＳＩＬＳ）、肺／気管支鏡手術、関節鏡検査等のような最小侵襲的な診断的介入を含んでよい。
【００２６】
図４を参照すると、遠隔運動中心を決定する方法が、本原理に従って例示的に示されている。ブロック４０２において、ロボットリンク装置が提供される。リンク装置は、１つ又はそれよりも多くのロボット構成部品を含んでよく、ロボット構成部品は、受動アーム、マニピュレータアーム、又は他のリンク装置部材又は構成を含んでよい、リンク装置の部分は、関節アセンブリによって接合され、関節アセンブリは、モータを含んでよい。ブロック４０４において、第１の光源が、少なくとも２つのロボット構成部品の間の関節の第１の回転軸に沿って整列させられる（位置合わせされる）。ブロック４０６において、第２の光源が、少なくとも２つのロボット構成部品の間の関節の第２の回転軸に沿って整列させられる（位置合わせされる）。第１の光源及び／又は第２の光源は、それぞれの軸に沿って、モータ、１つ又はそれよりも多くのシャフト、ギアボックス等と整列させられてよい（位置合わせされてよい）。第１の光源は、第２の光源からの光と異なる色の光又は第２の光源からの光ビームと異なる形状の光ビームを含んでよい。光源は、レーザ、指向性又は集束白熱灯、発光ダイオード等を含んでよい。
【００２７】
ブロック４０８において、器具は、ロボットによって動作位置において固定される。器具は、内視鏡のような医療装置を含んでよいが、医療又は非医療の他の装置が利用されてもよい。ブロック４１０において、光は第１の光源から第１の軸に沿って方向付けられる。ブロック４１２において、光は第２の光源から第２の軸に沿って方向付けられる。ブロック４１４において、遠隔運動中心（ＲＣＭ）が、器具に沿う位置にある第１の光源及び第２の光源からの光の交差点で、ロボットシステムのために定められる。ブロック４１６において、ＲＣＭは、例えば、手術の準備又は他の用途のために、ロボットシステムの作業領域と位置合わせされる（整列させられる）。
【００２８】
付属の請求項を解釈するに際して、以下のことが理解されるべきである。
ａ）「含む」という用語は、所与の請求項中に列挙される要素又は行為以外の他の要素又は行為の存在を排除しない。
ｂ）ある要素に先行する不定冠詞は、そのような要素が複数存在することを排除しない。
ｃ）請求項中のいずれの参照記号も、それらの範囲を限定しない。
ｄ）幾つかの「手段」は、同じ品目又はハードウェア若しくはソフトウェア実現構造又は機能によって提示されてよい。
ｅ）特別に示されない限り、行為の特定の順序が要求されることは意図されない。
【００２９】
（例示的であることを意図し、限定的であることを意図しない）ロボットシステムのための光源を用いた遠隔運動中心の定義についての好適な実施態様が記載されたが、当業者は上記教示に照らして修正及び変更を行い得ることを記す。従って、付属の請求項によって概略されるような、ここにおいて開示される実施態様の範囲内にある、開示される開示の特定の実施態様において、変更が行われてよいことが、理解されるべきである。特許法によって要求される詳細及び特異点をこのように記載したが、請求され且つ特許によって保護されることが望まれるものは、付属の請求項中に示される。
【図１】
2017509375.tif 000003
【図２】
2017509375.tif 000004
【図３】
2017509375.tif 000005
【図４】
2017509375.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月5日(2016.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの関節によって接続される１つ又はそれよりも多くのアームを含むロボットリンク装置を含み、前記関節は、各々、回転の関節軸と、それぞれの関節軸と整列させられる光源とを含み、該光源は、該光源からの光が、前記ロボットリンク装置によって動作位置において保持される器具に沿う位置で交差して、前記ロボットリンク装置のための遠隔運動中心（ＲＣＭ）を定めるよう、それぞれの関節軸に沿って光を方向付けるように構成される、ロボットシステム。
【請求項２】
前記少なくとも２つの関節は、モータ又は前記関節軸に沿って整列させられる少なくとも１つのシャフトの少なくとも一方を含む、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記光源は、レーザ又は発光ダイオードの一方を含む、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記光源は、各関節のために異なる色を含む、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記光源は、各関節のために異なるビーム形状を生成する、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記光源は、当該ロボットシステムの作業領域とのＲＣＭ整列を可能にするよう前記器具上のある位置を照らす、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記器具は、外科ツールを含む、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項８】
ロボットシステムであって、
少なくとも２つのロボット構成部品の間に回転の第１の軸を有する第１の関節と、
少なくとも２つのロボット構成部品の間に回転の第２の軸を有する第２の関節と、
当該ロボットシステムによって動作位置において保持される器具と、
前記第１の軸に沿って光を方向付けるように構成される第１の光源と、
前記第２の軸に沿って光を方向付けるように構成される第２の光源とを含み、
前記第１の光源及び前記第２の光源からの光は、前記器具に沿うある位置で交差して、当該ロボットシステムのための遠隔運動中心（ＲＣＭ）を定める、
ロボットシステム。
【請求項９】
前記第１の関節は、モータ又は前記第１の軸に沿って整列させられる少なくとも１つのシャフトの少なくとも一方を含む、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１０】
前記第２の関節は、モータ又は前記第２の軸に沿って整列させられる少なくとも１つのシャフトの少なくとも一方を含む、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１１】
前記第１の光源は、レーザ又は発光ダイオードの一方を含む、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１２】
前記第２の光源は、レーザ又は発光ダイオードの一方を含む、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１３】
前記第１の光源は、前記第２の光源からの光と異なる色の光を含む、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１４】
前記第１の光源は、前記第２の光源からの光ビームと異なる形状の光ビームを生成する、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１５】
前記第１の光源及び前記第２の光源は、当該ロボットシステムの作業領域とのＲＣＭ整列を可能にするよう前記器具上のある位置を照らす、請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項１６】
遠隔運動中心を決定する方法であって、
少なくとも２つのロボット構成部品の間で関節の回転の第１の軸に沿って第１の光源を整列させること、
少なくとも２つのロボット構成部品の間で関節の回転の第２の軸に沿って第２の光源を整列させること、
ロボットシステムによって動作位置において器具を固定すること、
前記第１の光源から前記第１の軸に沿って光を方向付けること、
前記第２の光源から前記第２の軸に沿って光を方向付けること、並びに
前記器具に沿うある位置で前記第１の光源及び前記第２の光源からの光の交差点に前記ロボットシステムのための遠隔運動中心（ＲＣＭ）を定めることを含む、
方法。
【請求項１７】
前記第１の光源を整列させることは、前記第１の関節を、前記第１の軸に沿って、モータ又は少なくとも１つのシャフトの少なくとも一方と整列させることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の光源を整列させることは、前記第２の関節を、前記第２の軸に沿って、モータ又は少なくとも１つのシャフトの少なくとも一方と整列させることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の光源は、前記第２の光源からの光と異なる色の光又は前記第２の光源からの光ビームと異なる形状の光ビームを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の光源及び／又は前記第２の光源の少なくとも一方は、レーザ又は発光ダイオードの一方を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＲＣＭを前記ロボットシステムの作業領域と整列させることを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【国際調査報告】
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