【手続補正書】
【提出日】平成30年3月6日(2018.3.6)
【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】
セットアップ・リンク機構によって支持構造体に結合されたマニピュレータを有するロボットシステムの制御方法であって、
前記セットアップ・リンク機構は、関節可動域を有する関節を含み、前記セットアップ・リンク機構は、前記支持構造体に対して所望の位置及び向きで前記マニピュレータを位置合わせするのを容易にするように構成されており、前記セットアップ・リンク機構は、作動されたときに、前記支持構造体に対する前記セットアップ・リンク機構の不意の動きを制限するように構成される駆動又は制動システムをさらに含み、当該制御方法は、
前記関節の第１の物理的な可動域制限から離れた距離に離隔した第１のソフトウェアにより規定された可動域制限を特定し、且つ第１のソフトウェアにより規定された可動域制限と第１の物理的な可動域制限との間の第１の可動域制限のエンベロープを規定するステップと、
前記駆動又は制動システムによる駆動又は制動を停止させるユーザ入力を受信して、前記セットアップ・リンク機能の前記関節の動きによって前記支持構造体に対する前記マニピュレータの手動位置付けを可能にするステップと、
前記ユーザ入力の受信に応答して、前記駆動又は制動システムによる駆動又は制動を停止させるステップと、
前記関節可動域内で前記関節の関節位置を検出するステップと、
前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動を再適用するユーザ入力を受信し、この受信に応答して、前記関節位置が第１の可動域制限のエンベロープ内にあることが検出されたときに、少なくとも一定期間に亘って前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用を遅延させるステップと、を含む、
制御方法。
【請求項２】
前記関節可動域は、第１の物理的な可動域制限と第２の可動域制限との間にあり、当該制御方法は、前記関節の第２の物理的な可動域制限から離れた距離に離隔した第２のソフトウェアにより規定された可動域制限を特定し、且つ第２のソフトウェアにより規定された可動域制限と第２の物理的な可動域制限との間の第２の可動域制限のエンベロープを規定するステップ、をさらに含み、
前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用は、前記関節位置が、第１の可動域制限のエンベロープ又は第２の可動域制限のエンベロープ内にあることが検出されたときに、前記少なくとも一定期間に亘って遅延される、請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
前記関節は、直動関節を含み、該直動関節が完全に伸長された構成になるときに、第１の物理的な可動域制限に達し、前記直動関節が完全に圧縮された構成になるときに、第２の物理的な可動域制限に達し、
第１の可動域制限のエンベロープは、第１のソフトウェアにより規定された可動域制限と第１の物理的な可動域制限との間で１２．７ミリメートル（ｍｍ）（０．５インチ）以下の可動域であり、及び第２の可動域制限のエンベロープは、第２のソフトウェアにより規定された可動域制限と第２の物理的な可動域制限との間で１２．７ｍｍ（０．５インチ）以下の可動域である、請求項２に記載の制御方法。
【請求項４】
前記直動関節は、前記直動関節の完全に伸長した構成への運動に抵抗するために、第１の可動域制限のエンベロープ内に延びる第１の物理的な可動域制限における１つ又は複数の第１のばねと、前記直動関節の完全に圧縮された構成への運動に抵抗するために、第２の可動域制限のエンベロープ内に延びる第２の物理的な可動域制限における１つ又は複数の第２のばねと、を含み、
前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の前記再適用を遅延させる間に、第１又は第２の物理的な可動域制限における１つ又は複数の第１及び第２のばねは、それぞれ、関連する第１及び第２の物理的な可動域制限に向いた動きを吸収するとともに、第１及び第２のソフトウェアにより規定された可動域制限の間の位置に前記関節を受動的に押し戻すように構成される、請求項３に記載の制御方法。
【請求項５】
前記一定期間に亘って前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用を遅延させるステップの後に、前記関節が、第１の可動域制限のエンベロープ内に位置する間に、前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動を再初期化するステップと、
オペレータに知覚可能な態様でエラー信号を出力するステップと、
前記関節が、第１のソフトウェアにより規定された可動域制限と第２のソフトウェアにより規定された可動域制限との間の好適な可動域内の位置に移動された後に、前記エラー信号をクリアするステップと、
前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動を前記好適な可動域内に位置付けされた前記関節に再適用するステップと、をさらに含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項６】
前記駆動又は制動システムは駆動システムを含み、該駆動システムは機械的な定荷重ばねに結合されたモータを含み、当該制御方法は、前記関節が、第１のソフトウェアにより規定された可動域制限に近づくにつれて、前記機械的な定荷重ばねのばね定数を増大させるステップをさらに含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項７】
遠隔操作システムであって、当該遠隔操作システムは、
セットアップ・リンク機構によって支持構造体に結合されるマニピュレータであって、前記セットアップ・リンク機構は、第１の物理的な可動域制限と第２の物理的な可動域との間の可動域を有する少なくとも１つの関節を含み、前記セットアップ・リンク機構は、前記支持構造体に対して所望の位置及び向きで前記マニピュレータを位置合わせするのを容易にするように構成され、前記セットアップ・リンク機構は、前記セットアップ・リンク機構に動作可能に結合され、且つ作動されたときに、前記支持構造体に対する前記セットアップ・リンク機構の不意の動きを制限するように構成された駆動又は制動システムをさらに含む、マニピュレータと、
前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムに結合された演算装置であって、該演算装置は、前記可動域内の前記関節の位置を検出するように構成され、前記演算装置は、前記関節の第１の物理的な可動域制限から離れた距離に離隔した第１のソフトウェアにより規定された可動域制限を特定し、且つ第１のソフトウェアにより規定された可動域制限と第１の物理的な可動域制限との間の第１の可動域制限のエンベロープを規定し、前記関節の第２の物理的な可動域制限から離れた距離に離隔した第２のソフトウェアにより規定された可動域制限を特定し、且つ第２のソフトウェアにより規定された可動域制限と第２の物理的な可動域制限との間の第２の可動域制限のエンベロープを規定する、演算装置と、を有しており、
前記演算装置は、第１のソフトウェアにより規定された可動域制限及び第２のソフトウェアにより規定された可動域制限に向けた前記関節の手動移動に対する抵抗を増加させるために、前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムを操作するように構成され、
前記演算装置が、第１又は第２の可動域制限のエンベロープ内に位置する前記関節を検出したときに、前記演算装置は、少なくとも閾値期間に亘って前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用を遅延させるように構成される、
遠隔操作システム。
【請求項８】
前記関節は、直動関節を含み、該直動関節が完全に伸長された構成になるときに、第１の物理的な可動域制限に達し、前記直動関節が完全に圧縮された構成になるときに、第２の物理的な可動域制限に達し、
第１の可動域制限のエンベロープは、第１のソフトウェアにより規定された可動域制限と第１の物理的な可動域制限との間で１２．７ｍｍ（０．５インチ）以下の可動域であり、及び第２の可動域制限のエンベロープは、第２のソフトウェアにより規定された可動域制限と第２の物理的な可動域制限との間で１２．７ｍｍ（０．５インチ）以下の可動域である、請求項７に記載の遠隔操作システム。
【請求項９】
前記直動関節は、該直動関節の完全に伸長した構成への運動に抵抗するために、第１の可動域制限のエンベロープ内に延びる第１の物理的な可動域制限における１つ又は複数の第１のばねと、前記直動関節の完全に圧縮された構成への運動に抵抗するために、第２の可動域制限のエンベロープ内に延びる第２の物理的な可動域制限における１つ又は複数の第２のばねと、を含む、請求項８に記載の遠隔操作システム。
【請求項１０】
前記演算装置は、第１の物理的な可動域制限又は第２の物理的な可動域制限における前記１つ又は複数の第１のばねの圧縮を検出することにより、第１又は第２の可動域制限のエンベロープ内の関節位置を検出する、請求項９に記載の遠隔操作システム。
【請求項１１】
第１の物理的な可動域制限における前記１つ又は複数の第１のばねは、前記演算装置が、前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用を遅延させる間に、第１及び第２のソフトウェアにより規定された可動域制限の間の位置に前記関節を受動的に押し戻すように構成される、請求項９又は１０に記載の遠隔操作システム。
【請求項１２】
前記演算装置が、前記閾値期間に亘って前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用を遅延させた後に、前記演算装置は、前記関節が、第１の可動域制限のエンベロープ内に又は第２の可動域制限のエンベロープ内に位置している間に、前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用を可能にし、及び前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムの前記駆動又は制動が、第１の可動域制限のエンベロープ内に又は第２の可動域制限のエンベロープ内に位置付けされた前記関節に再適用されるときに、オペレータに知覚可能な態様でエラー信号を出力する、請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の遠隔操作システム。
【請求項１３】
前記駆動又は制動システムは駆動システムを含み、当該遠隔操作システムは駆動システムをさらに含み、該駆動システムは、機械的な定荷重ばねに結合されたモータを含み、前記演算装置は、前記モータに結合され、及び前記演算装置が第１の可動域制限のエンベロープ内で前記関節の位置を検出したときに、前記機械的な定荷重ばねに関連するばね定数を増大させ、且つ前記演算装置が第２の可動域制限のエンベロープ内で前記関節の位置を検出したときに、前記機械的な定荷重ばねに関連する前記ばね定数を増大させるように前記モータを駆動する、請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の遠隔操作システム。
【請求項１４】
前記演算装置は、前記関節が、第１のソフトウェアにより規定された可動域制限又は第２のソフトウェアにより規定された可動域制限に近づくにつれて、前記機械的な定荷重ばねの前記ばね定数を徐々に増大させるように構成される、請求項１３に記載の遠隔操作システム。
【請求項１５】
医療装置であって、当該医療装置は、
セットアップ・リンク機構によって支持構造体に結合されたマニピュレータであって、前記セットアップ・リンク機構は、少なくとも１つの関節を含み、且つ前記支持構造体に対して所望の位置及び向きで前記マニピュレータを位置合わせするのを容易にするように構成され、前記セットアップ・リンク機構は、該セットアップ・リンク機構に動作可能に結合され、且つ前記支持構造体に対する前記セットアップ・リンク機構の不意の動きを制限するように構成される駆動又は制動システムを含む、マニピュレータと、
前記マニピュレータ又は前記セットアップ・リンク機構に沿って位置付けされた作動可能な入力部であって、該入力部は、前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムのオペレータ作動によって、前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動を選択的に停止して、前記セットアップ・リンク機構の前記少なくとも１つの関節の動きによって前記支持構造体に対する前記マニピュレータの手動位置付けを可能にするように構成される、作動可能な入力部と、
前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムに結合された演算装置であって、該演算装置は、前記セットアップ・リンク機構の前記少なくとも１つの関節に関連する第１の可動域制限の第１の閾値近傍内への前記セットアップ・リンク機構の前記少なくとも１つの関節の位置の移動を検出するように構成される、演算装置と、を備えており、
前記支持構造体に対する前記マニピュレータの前記手動位置付けに応答して、前記少なくとも１つの関節の第１の閾値近傍内の位置を検出するときに、前記演算装置は、少なくとも閾値期間に亘って前記作動可能な入力部に関連した再適用信号に応答して、前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用を遅延させるように構成され、
前記演算装置は、前記関節の第１の可動域制限に関連する第１の閾値近傍の外側での前記少なくとも１つの関節の動きを検出した後に、前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用を可能にするようにさらに構成される、
医療装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの関節は、第１の可動域制限に１つ又は複数のばねを含み、
第１の可動域制限における前記１つ又は複数のばねは、前記演算装置が、前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用を遅延させる間に、第１の可動域制限の第１の閾値近傍の外側に前記関節を受動的に押し出すように構成される、請求項１５に記載の医療装置。
【請求項１７】
前記演算装置が、前記閾値期間に亘って前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用を遅延させた後に、前記演算装置は、前記関節が第１の可動域制限の第１の閾値近傍内に位置する間に、前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用を可能にし、及び前記関節が、第１の可動域制限の第１の閾値近傍内に位置する間に、前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムの前記駆動又は制動が再適用されたときに、オペレータに知覚可能な態様でエラー信号を出力し、
前記演算装置は、前記関節が第１の可動域制限の第１の閾値近傍の外側に移動された後に、前記エラー信号をクリアにし、且つ第１の可動域制限の第１の閾値近傍の外側の前記関節に前記セットアップ・リンク機構の前記駆動又は制動システムによる前記駆動又は制動の再適用を可能にする、請求項１５又は１６に記載の医療装置。
【請求項１８】
前記駆動又は制動システムは駆動システムを含み、前記セットアップ・リンク機構は、前記セットアップ・リンク機構に動作可能に結合された前記駆動システムを含み、
前記演算装置は、該演算装置が、前記支持構造体に対する前記マニピュレータの前記手動位置付けに応答して、第１の閾値近傍内で前記少なくとも１つの関節の位置を検出するときに、前記関節の第１の可動域制限に向いた動きに対する抵抗を増大させるべく前記駆動システムを駆動するように構成される、請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の医療装置。