(57)【要約】  ロボット外科用器具は、シャフトと、エンドエフェクタエレメントと、前記エンドエフェクタエレメントを関節運動させるための前記シャフトの遠位端における関節部と、前記シャフトの近位端における器具インターフェースと、を含み、前記関節部は、前記エンドエフェクタエレメントが前記シャフトの長手方向の軸に対して様々な構成を採用することを可能にする第１のジョイントを含み、該第１のジョイントは、第１の駆動エレメントのペアによって駆動可能であり、前記器具インターフェースは、第１のシャーシ部分を第２のシャーシ部分に固定することにより形成されたシャーシを含んでおり、前記第１の駆動エレメントのペアが該シャーシに対して固定されていると共に、該第１および第２のシャーシ部分は、該第１および第２のシャーシ部分を前記シャフトの前記長手方向の軸に平行な長手方向に互いに対して摺動させることにより互いに固定されるように構成されている。【選択図】図１２
2020522347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、
エンドエフェクタエレメントと、
前記エンドエフェクタエレメントを関節運動させるための前記シャフトの遠位端における関節部と、
前記シャフトの近位端における器具インターフェースと、を含み、
前記関節部は、前記エンドエフェクタエレメントが前記シャフトの長手方向の軸に対して様々な構成を採用することを可能にする第１のジョイントを含み、該第１のジョイントは、第１の駆動エレメントのペアによって駆動可能であり、
前記器具インターフェースは、第１のシャーシ部分を第２のシャーシ部分に固定することにより形成されたシャーシを含んでおり、前記第１の駆動エレメントのペアが該シャーシに対して固定されて第１の組のプーリーの周りを移動するように拘束されていると共に、該第１および第２のシャーシ部分は、該第１および第２のシャーシ部分を前記シャフトの前記長手方向の軸に平行な長手方向に互いに対して摺動させることにより互いに固定されるように構成されているロボット外科用器具。
【請求項２】
前記シャーシが、前記第１および第２のシャーシ部分が前記長手方向に互いに対して摺動されたとき、該第１のシャーシ部分を該第２のシャーシ部分に固定するように動作可能な固定機構を含む請求項１に記載のロボット外科用器具。
【請求項３】
前記第１および第２のシャーシ部分は、前記固定機構が解除されている第１の位置から、該固定機構が該第１および第２のシャーシ部分を互いに固定するために係合される第２の位置まで、該第１および第２のシャーシ部分を前記長手方向に互いに対して摺動させることにより、互いに固定されるように構成されている請求項２に記載のロボット外科用器具。
【請求項４】
前記固定機構は、前記第１および第２のシャーシ部分が前記長手方向に互いに向かって摺動されたときに係合し、それにより該第１および第２のシャーシ部分を互いに固定するように構成されている固定エレメントを含む請求項２又は３に記載のロボット外科用器具。
【請求項５】
前記第１のシャーシ部分が、前記シャフトの前記近位端が取り付けられる取付ブロックを含む請求項１〜４の何れか１項に記載のロボット外科用器具。
【請求項６】
前記第１および第２のシャーシ部分は、該第２のシャーシ部分を前記シャフトの前記近位端に向かって移動させるために該第１および第２のシャーシ部分を互いに対して摺動させることにより、互いに固定されるように構成されている請求項５に記載のロボット外科用器具。
【請求項７】
前記第１および第２のシャーシ部分は、該第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されたときに、前記シャフトの前記近位端に向かって該第２のシャーシ部分が該第１のシャーシ部分に対してさらに摺動することを防止するように相互に構成されている請求項６に記載のロボット外科用器具。
【請求項８】
前記第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されたときに、前記第１の駆動エレメントのペアの張力が、該第２のシャーシ部分を該第１のシャーシ部分に対して前記長手方向に保持するように、前記第１の組のプーリーが該第２のシャーシ部分に回転可能に固定されている請求項７に記載のロボット外科用器具。
【請求項９】
前記第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されて、前記シャフトの前記近位端に向かって該第２のシャーシ部分が該第１のシャーシ部分に対してさらに摺動することを防止するときに、該第２のシャーシ部分の一部が該第１のシャーシ部分の一部に当接し、前記第１の駆動エレメントのペアの前記張力が、該第２のシャーシ部分の該一部を該第１のシャーシ部分の該一部に対して保持するように、該第１および第２のシャーシ部分が構成されている請求項８に記載のロボット外科用器具。
【請求項１０】
前記第１のシャーシ部分の前記一部は、前記第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されたときに該第２のシャーシ部分が当接する嵌合面とされている請求項９に記載のロボット外科用器具。
【請求項１１】
前記嵌合面が、前記長手方向を横断する請求項１０に記載のロボット外科用器具。
【請求項１２】
前記嵌合面が、前記取付ブロックと一体である請求項５に従属する場合の請求項１０又は１１に記載のロボット外科用器具。
【請求項１３】
前記第１のシャーシ部分および前記第２のシャーシ部分がそれぞれ横方向整合面を含み、該第１のシャーシ部分の該横方向整合面が該第２のシャーシ部分の該横方向整合面に整合するように該第１および第２のシャーシ部分を横方向に沿って接合することにより該第１および第２のシャーシ部分を横方向に係合し、その後、該第１および第２のシャーシ部分を前記シャフトの前記長手方向の軸に平行な前記長手方向に互いに対して摺動させることにより互いに固定されるように、該第１および第２のシャーシ部分が構成されている請求項１〜１２の何れか１項に記載のロボット外科用器具。
【請求項１４】
前記固定機構が、前記第２のシャーシ部分の遠位端に位置する１つ以上の突起のセットと、前記嵌合面に位置して対応する１つ以上の凹部のセットとを含んでいると共に、該第２のシャーシ部分が前記第１のシャーシ部分に対して前記長手方向に沿って摺動されたときに、該突起のセットが該凹部のセットに嵌合するように、前記シャーシが配置されている請求項１０〜１２の何れか１項、又は請求項１０〜１２の何れか１項に従属する場合の請求項１３に記載のロボット外科用器具。
【請求項１５】
前記固定機構が、前記第１のシャーシ部分に位置する第１のラッチ部と、前記第２のシャーシ部分に位置する第２のラッチ部とを含んでいると共に、該第１および第２のシャーシ部分が該第１のシャーシ部分に対して前記長手方向に沿って摺動されたときに、該第１のラッチ部と該第２のラッチ部が係合するように前記シャーシが配置されている請求項４又は１４に記載のロボット外科用器具。
【請求項１６】
前記固定機構が、前記第１のシャーシ部分の近位端に位置するラグと、前記第２のシャーシ部分の近位端に位置する開口部とを含んでいると共に、該第１および第２のシャーシ部分が該第１のシャーシ部分に対して前記長手方向に沿って摺動されたときに、該ラグが該開口部内に延びるように構成されている請求項４、１４、１５の何れか１項に記載のロボット外科用器具。
【請求項１７】
前記第１の駆動エレメントのペアがケーブルである請求項１〜１６の何れか１項に記載のロボット外科用器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに固定された第１および第２のシャーシ部分を含む器具インターフェースを有するロボット外科用器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
手術を支援して行うためにロボットを用いることが知られている。図１は、ベース１０８と、アーム１０２と、外科用器具１０５とからなる代表的な外科用ロボット１００を示している。ベース１０８は外科用ロボット１００を支持して、それ自体は、例えば、手術室の床や手術室の天井あるいはトロリーに堅固に取り付けられている。アーム１０２は、ベース１０８と外科用器具１０５との間に延在している。アーム１０２は、その長さに沿って複数の可撓性ジョイント１０３によって関節接続されており、かかるジョイント１０３は、患者に対して所望の位置に外科用器具１０５を配置するために用いられている。外科用器具１０５は、ロボットアームの遠位端１０４に取り付けられている。外科用器具１０５は、手術部位にアクセスするために、ポート１０７で患者１０１の身体に刺さっている。その遠位端１０４において、外科用器具１０５は、医療処置に携わるエンドエフェクタ１０６を備えている。
【０００３】
図２は、ロボット腹腔鏡手術を行うための代表的な外科用器具２００を示している。外科用器具２００は、外科用器具２００がロボットアームに接続するためのベース２０１を備えている。シャフト２０２は、ベース２０１と関節部２０３の間に延在している。関節部２０３は、エンドエフェクタ２０４で終端している。図２では、一対の鋸歯状の顎部がエンドエフェクタ２０４として例示されている。関節部２０３は、エンドエフェクタ２０４がシャフト２０２に対して動くことを可能にしている。関節部２０３によってエンドエフェクタ２０４の動きに少なくとも２つの自由度が与えられていることが望ましい。
【０００４】
図３は、ピッチジョイント３０１および２つのヨージョイント３０２によってエンドエフェクタ２０４がシャフト２０２に対して動くことができる公知の外科用器具３００の一例を示している。ピッチジョイント３０１は、エンドエフェクタ２０４がピッチ軸３０３周りに回転することを可能にする。ヨージョイント３０２により、エンドエフェクタ２０４の各顎部がヨー軸３０４周りに回転することが可能になる。これらのジョイントはケーブル３０６，３０７，３０８によって駆動される。プーリー３０５は、ケーブル３０７および３０８をピッチジョイント３０１を越えてヨージョイント３０２に導くために用いられる。プーリー３０５は、関節部２０３の中心軸からオフセットされている。
【０００５】
代表的な腹腔鏡手術では外科医は多くの外科用器具を利用し、それゆえ外科医は何度も外科用器具を交換する。したがって、１つの外科用器具がロボットアームから取り外されて異なる外科用器具が取り付けられる時間を最小にし、かつ容易性を最大化することが望ましい。加えて、ロボットアームに取り付けられた後、外科用器具を使用可能な状態にセットアップするのに要する時間を最小化することが望ましい。
【０００６】
したがって、外科用器具３００は、その近位端において、器具インターフェースによってロボットアームの遠位端に取り付けられていてもよい。器具インターフェースは、ロボットアームのインターフェースに接続または係合していてもよい。外科用器具のジョイント（例えば、ジョイント３０１，３０２）を駆動するための機械的駆動は、ロボットアームインターフェースおよび器具インターフェースを介してロボットアームから外科用器具に伝達されていてもよい。
【発明の概要】
【０００７】
本発明によれば、シャフトと、エンドエフェクタエレメントと、前記エンドエフェクタエレメントを関節運動させるための前記シャフトの遠位端における関節部と、前記シャフトの近位端における器具インターフェースと、を含み、前記関節部は、前記エンドエフェクタエレメントが前記シャフトの長手方向の軸に対して様々な構成を採用することを可能にする第１のジョイントを含み、該第１のジョイントは、第１の駆動エレメントのペアによって駆動可能であり、前記器具インターフェースは、第１のシャーシ部分を第２のシャーシ部分に固定することにより形成されたシャーシを含んでおり、前記第１の駆動エレメントのペアが該シャーシに対して固定されていると共に、該第１および第２のシャーシ部分は、該第１および第２のシャーシ部分を前記シャフトの前記長手方向の軸に平行な長手方向に互いに対して摺動させることにより互いに固定されるように構成されているロボット外科用器具が提供される。
【０００８】
シャーシが、前記第１および第２のシャーシ部分が前記長手方向に互いに対して摺動されたとき、該第１のシャーシ部分を該第２のシャーシ部分に固定するように動作可能な固定機構を含んでもよい。
【０００９】
前記第１および第２のシャーシ部分は、前記固定機構が解除されている第１の位置から、該固定機構が該第１および第２のシャーシ部分を互いに固定するために係合される第２の位置まで、該第１および第２のシャーシ部分を前記長手方向に互いに対して摺動させることにより、互いに固定されるように構成されていてもよい。
【００１０】
前記固定機構は、前記第１および第２のシャーシ部分が前記長手方向に互いに向かって摺動されたときに係合し、それにより該第１および第２のシャーシ部分を互いに固定するように構成されている固定エレメントを含んでもよい。
【００１１】
前記第１のシャーシ部分が、前記シャフトの前記近位端が取り付けられる取付ブロックを含んでもよい。
【００１２】
前記第１および第２のシャーシ部分は、該第２のシャーシ部分を前記シャフトの前記近位端に向かって移動させるために該第１および第２のシャーシ部分を互いに対して摺動させることにより、互いに固定されるように構成されていてもよい。
【００１３】
前記第１および第２のシャーシ部分は、該第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されたときに、前記シャフトの前記近位端に向かって該第２のシャーシ部分が該第１のシャーシ部分に対してさらに摺動することを防止するように相互に構成されていてもよい。
【００１４】
前記器具インターフェースが、前記第１の駆動エレメントのペアがその周りを移動するように拘束される第１の組のプーリーをさらに含んでおり、前記第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されたときに、該第１の駆動エレメントのペアの張力が、該第２のシャーシ部分を該第１のシャーシ部分に対して前記長手方向に保持するように、該第１の組のプーリーが該第２のシャーシ部分に回転可能に固定されていてもよい。
【００１５】
前記第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されて、前記シャフトの前記近位端に向かって該第２のシャーシ部分が該第１のシャーシ部分に対してさらに摺動することを防止するときに、該第２のシャーシ部分の一部が該第１のシャーシ部分の一部に当接し、前記第１の駆動エレメントのペアの前記張力が、該第２のシャーシ部分の該一部を該第１のシャーシ部分の該一部に対して保持するように、該第１および第２のシャーシ部分が構成されていてもよい。
【００１６】
前記第１のシャーシ部分の前記一部は、前記第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されたときに該第２のシャーシ部分が当接する嵌合面とされていてもよい。
【００１７】
前記嵌合面が、前記長手方向を横断していてもよい。
【００１８】
前記嵌合面が、前記取付ブロックと一体であってもよい。
【００１９】
前記第１のシャーシ部分および前記第２のシャーシ部分がそれぞれ横方向整合面を含み、該第１のシャーシ部分の該横方向整合面が該第２のシャーシ部分の該横方向整合面に整合するように該第１および第２のシャーシ部分を横方向に沿って接合することにより該第１および第２のシャーシ部分を横方向に係合し、その後、該第１および第２のシャーシ部分を前記シャフトの前記長手方向の軸に平行な前記長手方向に互いに対して摺動させることにより互いに固定されるように、該第１および第２のシャーシ部分が構成されていてもよい。
【００２０】
前記固定機構が、前記第２のシャーシ部分の遠位端に位置する１つ以上の突起のセットと、前記嵌合面に位置して対応する１つ以上の凹部のセットとを含んでいると共に、該第２のシャーシ部分が前記第１のシャーシ部分に対して前記長手方向に沿って摺動されたときに、該突起のセットが該凹部のセットに嵌合するように、前記シャーシが配置されていてもよい。
【００２１】
前記固定機構が、前記第１のシャーシ部分に位置する第１のラッチ部と、前記第２のシャーシ部分に位置する第２のラッチ部とを含んでいると共に、該第１および第２のシャーシ部分が該第１のシャーシ部分に対して前記長手方向に沿って摺動されたときに、該第１のラッチ部と該第２のラッチ部が係合するように前記シャーシが配置されていてもよい。
【００２２】
前記固定機構が、前記第１のシャーシ部分の近位端に位置するラグと、前記第２のシャーシ部分の近位端に位置する開口部とを含んでいると共に、該第１および第２のシャーシ部分が該第１のシャーシ部分に対して前記長手方向に沿って摺動されたときに、該ラグが該開口部内に延びるように構成されていてもよい。
【００２３】
前記第１の駆動エレメントのペアがケーブルであってもよい。
【００２４】
本発明を、添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】外科手術を実行する外科用ロボットを示す図。
【図２】公知の外科用器具を示す図。
【図３】外科用器具の関節型エンドエフェクタの公知の構成を示す図。
【図４】外科用ロボットを示す図。
【図５】外科用器具の遠位端を示す図。
【図６】様々な構成の図５の外科用器具の遠位端のプーリー配置を示す図。
【図７】様々な非直線構成における外科用器具の遠位端を示す図。
【図８】器具シャフト内の駆動エレメントの配置を示す図。
【図９】器具シャフト内の駆動エレメントの位置を示す器具シャフトの２つの断面図。
【図１０】器具インターフェースを含む外科用器具の２つの図を示す図。
【図１１ａ】器具インターフェースの上面図。
【図１１ｂ】器具インターフェースの下面図。
【図１２】横方向に係合した構成で器具インターフェースの一部を形成する２つのシャーシ部分の上面図。
【図１３】横方向に係合した構成の２つのシャーシ部分の下面図。
【図１４】横方向に係合した構成の２つのシャーシ部分のリヤクォーター図。
【図１５】２つのシャーシ部分が互いに固定された組み立て済シャーシの上面図。
【図１６】２つのシャーシ部分が互いに固定された組み立て済シャーシの下面図。
【図１７】２つのシャーシ部分が互いに固定された組み立て済シャーシのリヤクォーター図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本開示は、近位端にシャーシを備えた器具インターフェースを有する外科用ロボット器具を対象とする。器具は、器具シャフトと、シャフトの遠位端に取り付けられたエンドエフェクタエレメントとをさらに含む。シャフトの遠位端の関節部は、シャフトに対してエンドエフェクタエレメントを関節運動させることができる。器具シャフトの近位端は、シャーシに装着されている。駆動エレメント（例えば、ケーブル）は、器具インターフェースからシャフトを介して関節部のジョイントを駆動するために関節部に延び、それによってエンドエフェクタエレメントを関節運動させる。
【００２７】
シャーシは、第１のシャーシ部分と第２のシャーシ部分の２つの部分で構成されている。２つのシャーシ部分は、シャーシを形成するために互いに固定されている。２つのシャーシ部分を互いに固定することでシャーシを形成すると、少なくともいくつかの駆動エレメント（および駆動エレメントがその周りを移動するように拘束されている関連プーリー）をシャーシが組み立てられる前に所定の位置に固定できるため、器具インターフェースの組み立てを補助し得る。シャーシを組み立てるために、２つのシャーシ部分は、シャフトの長手方向の軸に平行な長手方向に互いに対して摺動される。シャーシ部分は、第１の位置（互いに固定されていない）から第２の位置（互いに固定されている）まで互いに対して摺動されてもよい。シャーシ部分は、第１の位置では横方向に係合してもよい。すなわち、シャーシ部分は、横方向に係合され、その後、互いに対して長手方向に摺動させることにより互いに固定されるように構成されてもよい。シャーシ部分を第１の位置に配置するために、シャーシ部分は最初に横方向に沿って接合されてもよい。横方向は、器具シャフトの長手方向を実質的に横断する。２つのシャーシ部分は、第１の位置では、シャフトの長手方向に沿って互いに対してオフセットされるように接合される。次に、２つのシャーシ部分は、シャフトの長手方向に平行な、または実質的に平行な方向に互いに対して摺動されて、互いに固定される。換言すれば、２つのシャーシ部分は、摺動可能に係合することにより互いに固定される。すなわち、２つのシャーシ部分は、互いに固定されるために、互いに摺動可能に係合する。
【００２８】
シャーシは、シャーシ部分が互いに対して長手方向に摺動されたときに２つのシャーシ部分を互いに固定するように機能する固定機構を備える。すなわち、シャーシ部分をシャフトの長手方向に沿って互いに対して摺動させることにより、固定機構を作動または係合させ、それによりシャーシ部分を互いに固定する。したがって、シャーシ部分は、シャーシ部分が横方向に係合し固定機構が解除されている第１の位置から、固定機構が係合され、シャーシ部分を互いに固定する第２の位置まで、シャフトの軸方向に平行な長手方向に互いに対して摺動可能であってもよい。
【００２９】
２つのシャーシ部分を互いに対して長手方向に摺動させてシャーシを組み立てることは、（シャーシからシャフトの遠位端の関節部まで延びる）駆動エレメントの張力が都合よく機能し、シャーシ部分を長手方向の所定の位置に保持することを意味する、ということが認識されている。言い換えれば、駆動エレメントの張力を利用して、組み立て済シャーシの安定性を高めることができる。これについては、詳細な例を参照して以下で詳しく説明する。
【００３０】
図４は、ベース４０１から延びるアーム４００を有する外科用ロボットを示す。アーム４００は、多数の堅くて曲がらない肢部４０２を備えている。肢部４０２は、回転ジョイント４０３によって連結されている。最近位肢４０２ａは、ジョイント４０３ａによってベース４０１に連結されている。最近位肢４０２ａと他の肢部４０２は、さらなる回転ジョイント４０３によって直列に連結されている。リスト４０４は、４つの個別の回転ジョイント４０３から構成されている。リスト４０４は、１つの肢部４０２ｂをアームの最遠位肢４０２ｃに結合する。最遠位肢４０２ｃは、外科用器具４０６のためのアタッチメント４０５を担持している。アーム４００の各ジョイント４０３は、それぞれのジョイント４０３で回転運動を引き起こすように操作可能な１つまたは複数のモータ４０７と、そのジョイント４０３における現在の構成および／または負荷に関する情報を提供する１つまたは複数の位置および／またはトルクセンサ４０８とを有している。モータ４０７は、重量分布を改善するために、それらが駆動するジョイント４０３の近位に配置されていてもよい。明確化のために、図４にはモータおよびセンサの一部のみを図に示している。アーム４００は、出願人の同時係属中の特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２０１４／０５３５２３に記載されているようにされていてもよい。
【００３１】
アーム４００は、外科用器具４０６とインターフェースで接続するためにアタッチメント４０５で終端している。外科用器具４０６は、図２で説明した形態であってもよい。アタッチメント４０５は、外科用器具４０６の関節運動を行うための駆動アセンブリと、外科用器具４０６の器具インターフェースを係合するための駆動アセンブリインターフェースとを備えている。駆動アセンブリインターフェースの可動インターフェースエレメントは、ロボットアームから器具に駆動を伝達するために、器具インターフェースの対応する可動インターフェースエレメントに機械的に係合している。代表的な手術の間に、外科用器具は別の外科用器具に数回交換されてもよい。このように、外科用器具は、手術中にロボットアームに着脱可能とされている。駆動アセンブリインターフェースおよび器具インターフェースの機能が、それらがユーザによって位置合わせされるべき精度を低減するために、互いに係合したときにそれらの位置合わせを手助けしてもよい。
【００３２】
外科用器具４０６は、手術を行うエンドエフェクタを備えている。エンドエフェクタは、任意の適切な形態をとることができる。エンドエフェクタは、１つ以上のエンドエフェクタエレメントを備えていてもよい。例えば、エンドエフェクタエレメントは、滑らかな顎部、鋸歯状の顎部、グリッパ、一対の鋏、縫合用の針、カメラ、レーザ、ナイフ、ステープラ、焼灼器、吸引器であってもよい。図２で説明したように、外科用器具は、器具シャフトとエンドエフェクタ間に関節部を備えている。関節部は、エンドエフェクタが外科用器具のシャフトに対して動くことを可能にする１つ以上のジョイントを含んでいてもよい。関節部内の１つ以上のジョイントは、ケーブルなどの駆動エレメントによって駆動される。これらの駆動エレメントは、器具シャフトの他端で器具インターフェースの器具インターフェースエレメントに固定されている。したがって、駆動エレメントは、器具インターフェースから器具シャフトを介して関節部のジョイントまで延びている。それゆえ、ロボットアームは、以下のようにしてエンドエフェクタに駆動を伝達する。すなわち、駆動アセンブリインターフェースエレメントは、器具インターフェースエレメントを動かし、器具インターフェースエレメントは、駆動エレメントを動かし、駆動エレメントは、関節部のジョイントを動かし、関節部のジョイントは、エンドエフェクタを動かす。
【００３３】
モータ、トルクセンサ、エンコーダに対するコントローラは、ロボットアームに配備されている。コントローラは、通信バスを介して制御ユニット４０９に接続されている。制御ユニット４０９は、プロセッサ４１０とメモリ４１１とを備えている。メモリ４１１は、プロセッサ４１０によって実行可能なソフトウェアを非一時的な方法で記憶しており、モータ４０７の動作を制御して、アーム４００を本明細書に記載の方法で動作させる。特に、ソフトウェアはプロセッサ４１０を制御して、トルクセンサ４０８からの入力および外科医コマンドインターフェース４１２からの（例えば、分散コントローラを介しての）入力に応じてモータを駆動させることができる。制御ユニット４０９は、ソフトウェアの実行により生成された出力に応じて駆動するモータ４０７に接続されている。制御ユニット４０９は、センサから検知された入力を受け取るためにトルクセンサ４０８に接続され、そしてセンサからの入力を受け取るために外科医コマンドインターフェース４１２に接続されている。それぞれの接続は、例えば、それぞれ電気ケーブルまたは光ケーブルであってもよいし、無線接続であってもよい。外科医コマンドインターフェース４１２は、ユーザが所望の方法でエンドエフェクタの動きを要求できる１つまたは複数の入力デバイスを備えている。入力デバイスは、例えば、制御ハンドルまたはジョイスティックなどの手動操作可能な機械的入力デバイスであってもよいし、光学ジェスチャセンサなどの非接触入力デバイスであってもよい。メモリ４１１に格納されたソフトウェアは、これらの入力に応じて、所定の制御手順に従って、アームおよび外科用器具のジョイントを動かすように構成されている。制御手順は、コマンド入力に応じてアームおよび外科用器具の動きを調整する安全機能を含んでいてもよい。したがって、要約すると、外科医コマンドインターフェース４１２において外科医は、所望の外科的処置を実行するように外科用器具４０６を制御して動かすことができる。制御ユニット４０９および／または外科医コマンドインターフェース４１２は、アーム４００から離れていてもよい。
【００３４】
図５ａと図５ｂは、例示的な外科用器具の遠位端における対向する図を示す。図５ａと図５ｂでは、エンドエフェクタ５０１は、一対のエンドエフェクタエレメント５０２，５０３を備えており、一対のエンドエフェクタエレメント５０２，５０３は、この例では、一対の対向する鋸歯状の顎として示されている。これは単に説明のためのものであることが理解されるであろう。エンドエフェクタは、上述のような任意の適切な形態をとることができる。エンドエフェクタ５０１は、関節部５０５によって器具シャフト５０４に接続されている。関節部５０５は、エンドエフェクタ５０１がシャフト５０４に対して移動することを可能にするジョイントを備えている。この例では、関節部５０５は、３つのジョイントを備えている。第１のジョイント５０６は、エンドエフェクタ５０１が第１の軸５１０周りに回転することを可能にしている。第１の軸５１０は、シャフト５０４の長手方向の軸５１１を横断している。第１のジョイント５０６は、シャフト５０４が第１のジョイント５０６内の遠位端で終端するように配置されている。第２のジョイント５０７は、第１のエンドエフェクタエレメント５０２が第２の軸５１２周りに回転することを可能にしている。第２の軸５１２は、第１の軸５１０を横断している。第３のジョイント５１３は、第２のエンドエフェクタエレメント５０３が第２の軸５１２周りに回転することを可能にしている。
【００３５】
第１のエンドエフェクタエレメント５０２および第２のエンドエフェクタエレメント５０３は、第２および第３のジョイントによって第２の軸５１２周りに独立して回転可能であってもよい。エンドエフェクタエレメントは、第２および第３のジョイントによって、同じ方向または異なる方向に回転されてもよい。第１のエンドエフェクタエレメント５０２が第２の軸周りに回転されてもよく、一方第２のエンドエフェクタエレメント５０３は第２の軸周りに回転されない。第２のエンドエフェクタエレメント５０３が第２の軸周りに回転されてもよく、一方第１のエンドエフェクタエレメント５０２は第２の軸周りに回転されない。
【００３６】
図５ａと図５ｂは、エンドエフェクタがシャフト５０４と整列している外科用器具の直線的な構成を示す。この向きでは、シャフトの長手方向の軸５１１は、関節部の長手方向の軸とエンドエフェクタの長手方向の軸に一致している。第１、第２および第３のジョイントの関節運動は、エンドエフェクタがシャフトに対して様々な姿勢（すなわち構成）を取ることを可能にしている。
【００３７】
関節部５０５は、支持体５０９を備えている。一端において、支持体５０９は、第１のジョイント５０６によってシャフト５０４に連結されている。他端において、支持体５０９は、第２のジョイント５０７および第３のジョイント５１３によってエンドエフェクタ５０１に連結されている。したがって、第１のジョイント５０６は、支持体５０９が第１の軸５１０を中心としてシャフト５０４に対して回転することを可能にしており、第２のジョイント５０７および第３のジョイント５１３は、エンドエフェクタエレメント５０２，５０３が第２の軸５１２を中心に支持体５０９に対して回転することを可能にしている。
【００３８】
関節部５０５のジョイントは、駆動エレメントによって駆動される。駆動エレメントは、シャフト５０４を介して関節部内のジョイントから器具インターフェースまで延びる細長いエレメントである。各駆動エレメントは、少なくとも関節部および器具インターフェースの内部コンポーネントと係合する領域において、その主要範囲に対して横方向に屈曲可能であってもよい。換言すれば、各駆動エレメントは、指定された領域においてその長手方向の軸に対して横方向に撓むことができる。この可撓性により、駆動エレメントは、ジョイントおよびプーリーのような器具の内部構造に巻き付けることができる。駆動エレメントは、その長手方向の軸に対して横方向に完全な可撓性を有していてもよい。駆動エレメントは、それらの主要な範囲に沿って可撓性を有していなくてもよい。駆動エレメントは、それらの長さに沿って印加される圧縮および張力に耐えることができてもよい。換言すれば、駆動エレメントは、それらの長手方向の軸の方向に作用する圧縮および張力の力に耐えることができてもよい。駆動エレメントは、高い弾性率を有していてもよい。駆動エレメントは、手術中に張りつめた状態を維持できてもよい。それらは、弛むことを許されなくてもよい。したがって、駆動エレメントは、器具インターフェースからジョイントに駆動を伝達することができる。駆動エレメントは、例えば、ケーブル、コード、ワイヤ、またはタイを含む。
【００３９】
各ジョイントは、それぞれの駆動エレメントのペアによって駆動されていてもよい。図５ａおよび図５ｂを参照すると、第１のジョイント５０６は、第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２によって駆動されている。第２のジョイント５０７は、第２の駆動エレメントのペアＢ１，Ｂ２によって駆動されている。第３のジョイント５１３は、第３の駆動エレメントのペアＣ１，Ｃ２によって駆動されている。したがって、器具５０１の各ジョイントは、それ自身の駆動エレメントのペアによって駆動されている。言い換えると、各ジョイントは、専用の駆動エレメントのペアによって駆動されている。ジョイントは独立して駆動されていてもよい。駆動エレメントのペアは、図５ａおよび図５ｂにおける第３の駆動エレメントのペアについて示されるように、単一の部品として構成されていてもよい。この場合、この単一の部品は、一点でジョイントに固定されている。例えば、第３の駆動エレメントのペアＣ１，Ｃ２は、第３のジョイント５１３に固定されたボール装備５２０を備えている。これにより、駆動エレメントのペアが駆動されると、駆動がその軸の周りのジョイントの運動に確実に伝達される。あるいは、駆動エレメントのペアは２つの部品として構成されていてもよい。この場合、各部品がそれぞれジョイントに固定される。
【００４０】
図６は、５つの異なる構成における外科用器具の遠位端を示す。構成（ｃ）は先に述べた直線構成であり、エンドエフェクタが器具シャフトと整列されている。（ａ），（ｂ），（ｄ）および（ｅ）の構成において、第１のジョイント周りの回転は、構成（ｃ）に対して生じる。（ａ），（ｂ），（ｄ）および（ｅ）の構成では、構成（ｃ）に対して、第２または第３のジョイント周りの回転は生じない。構成（ｃ）から開始すると、駆動エレメントＡ２（図示せず）が引っ張られて、第１の軸５１０周りの回転を引き起こし、構成（ｂ）の配置をもたらす。駆動エレメントＡ２がさらに引っ張られて、第１の軸５１０周りの回転を引き起こし、構成（ａ）の配置をもたらす。構成（ｃ）から開始すると、駆動エレメントＡ１（図示せず）が引っ張られて、構成（ａ）および（ｂ）とは反対方向に第１の軸５１０周りの回転を引き起こし、構成（ｄ）の配置をもたらす。駆動エレメントＡ１はさらに引っ張られて、第１の軸５１０周りのさらなる回転を引き起こし、構成（ｅ）の配置をもたらす。
【００４１】
エンドエフェクタ５０１の第１の軸５１０周りの回転は、第１のジョイント５０６周りの第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２の最大移動によって制限される。構成（ａ）は、第１の軸５１０を中心として一方向に最大回転した際のエンドエフェクタ５０１を示し、構成（ｅ）は、第１の軸５１０を中心として反対方向に最大回転した際のエンドエフェクタ５０１を示す。両構成におけるシャフトの長手方向の軸５１１に対する最大回転角は、角度φである。
【００４２】
図７は、図５ａおよび図５ｂの直線構成に対してすべての第１，第２および第３のジョイント周りの関節運動が駆動された器具の遠位端のさらなるいくつかの構成を示している。
【００４３】
上述のように、第１，第２および第３の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２は、関節部に連結されたシャフト５０４の遠位端から器具インターフェースの駆動機構に連結されたシャフトの近位端まで器具シャフトを通って延びている。図８は、器具シャフト５０４を通って延びる３つの駆動エレメントのペアを示す。
【００４４】
図９ａおよび図９ｂは、駆動エレメントの位置を表すシャフトの断面図を示す。
【００４５】
図９ａは、シャフトの遠位端におけるシャフトの断面図を示す。駆動エレメントＡ１，Ａ２は、第１のジョイント５０６を離れた後、シャフトの両側にある。駆動エレメントＣ１，Ｂ２は、互いに隣接する駆動エレメントＢ１，Ｃ２に対して、シャフトの反対側で互いに隣接している。駆動エレメントＣ１，Ｂ２は、駆動エレメントＡ１，Ａ２をつなぐ軸９０２を横断する軸９０１周りで駆動エレメントＢ１，Ｃ２からオフセットされている。これは、第２の組のプーリーの２つのプーリーのオフセット軸の結果である。
【００４６】
図９ｂは、シャフトの近位端におけるシャフトの断面図を示す。換言すれば、図９ｂは、駆動エレメントがシャフトを出て器具インターフェースに入る直前の位置を示す。第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２は、図９ａと同様の配置でシャフトの反対側にある。第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２は、それらがシャフトを通る範囲にわたって互いにわずかに動いたために、より接近していてもよい。図９ｂでは、駆動エレメントＢ１は、図９ａの位置に対してシャフトの反対側に配置される。図９ｂでは、駆動エレメントＣ１は、図９ａの位置に対してシャフトの反対側に配置される。これを達成するために、駆動エレメントＢ１および駆動エレメントＣ１は、シャフトの長手方向の軸５１１に平行な軸に沿って延びていない。その代わりに、駆動エレメントＢ１および駆動エレメントＣ１は、シャフト内の範囲で互いに重なり合っている。駆動エレメントＢ２は、シャフト内でわずかに移動しているが、駆動エレメントＢ１に隣接してシャフトの近位端に現れるように、図９ａと同じシャフトの側のままである。駆動エレメントＣ２はシャフト内でわずかに移動しているが、駆動エレメントＣ１に隣接してシャフトの近位端に現れるように、図９ａと同じシャフトの側のままである。
【００４７】
図９ａおよび図９ｂから、第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２がシャフトの長手方向と平行に走ることが分かる。さらに、第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２は、器具シャフトの中央平面上に位置している。中央平面は、その長さ方向に沿って器具シャフトを二股に分けている。
【００４８】
図１０ａおよび図１０ｂは、器具シャフトの遠位端における関節部から例示的な器具インターフェース１００１まで延びる第１，第２および第３の駆動エレメントのペアの２つの図を示す。ロボットアームからの機械的駆動は、器具インターフェース１００１と、ロボットアームの遠位端に位置する駆動アセンブリインターフェースとを介して、器具の関節部のジョイントを関節運動させるために、外科用器具に伝達される。器具の関節部のジョイントを駆動するために、駆動アセンブリインターフェースのインターフェースエレメントが動かされ、これにより、器具インターフェース１００１の機械的に係合された器具インターフェースエレメントを動かす。器具インターフェースエレメントの動きは、関節部のジョイントを駆動する駆動エレメントを動かす。
【００４９】
器具インターフェース１００１のより詳細な図が、図１１ａおよび図１１ｂに示されている。図１１ａは、器具インターフェースの上面図を示し、図１１ｂは、器具インターフェースの下面図を示す。
【００５０】
器具インターフェース１００１は、器具の関節部のジョイントを駆動するための駆動機構（全体が１１０１で示される）を支持するシャーシ１１００を備えている。駆動機構は、以下でより詳細に説明するように、ロボットアームによって提供される駆動力をジョイントに伝達する駆動エレメントおよびプーリーの配置を含む。
【００５１】
器具インターフェースは、３つの器具インターフェースエレメント１１０２，１１０３，１１０４を備えている。器具インターフェースエレメントは、器具インターフェース駆動機構１１０１の一部を形成している。第１の器具インターフェースエレメント１１０２は、第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２に係合している。第２の器具インターフェースエレメント１１０３は、第２の駆動エレメントのペアＢ１，Ｂ２に係合している。第３の器具インターフェースエレメント１１０４は、第３の駆動エレメントのペアＣ１，Ｃ２に係合している。各駆動エレメントは、その関連する器具インターフェースエレメントに固定されている。言い換えると、各駆動エレメントは、その関連する器具インターフェースエレメントに固定されている。各器具インターフェースエレメントは、シャーシに対して変位可能であり、係合する一対の駆動エレメントの対応する変位を引き起こす。
【００５２】
したがって、図１１ａおよび図１１ｂに示される実施例では、駆動エレメントの各ペアは、器具インターフェース１００１内の単一の器具インターフェースエレメントに係合している。各駆動エレメントは、器具インターフェース内の器具インターフェースエレメントに係合している。すなわち、各駆動エレメントは、それ自体の器具インターフェースエレメントに係合している。単一の器具インターフェースエレメントは、駆動エレメントのペアを駆動する。各駆動エレメントのペアは、単一の器具インターフェースによって独立に駆動される。別の構成では、複数の器具インターフェースエレメントが単一の駆動エレメントのペアを駆動する、あるいは単一の器具インターフェースエレメントが複数の駆動エレメントのペアを駆動する、または複数の器具インターフェースエレメントが複数の駆動エレメントを集合的に駆動する、複合駆動動作があってもよい。
【００５３】
器具インターフェースエレメント１１０２，１１０３，１１０４は、器具インターフェースの幅にわたって分散配置されている。第１の器具インターフェースエレメント１１０２は、この例ではシャフト５０４の長手方向の軸５１１と整列している。他の器具インターフェースエレメント１１０３，１１０４は、整列された第１の器具インターフェースエレメント１１０２の両側に配置されている。具体的には、各器具インターフェースエレメントの移動は、シャフトの長手方向の軸に平行なそれぞれの直線経路に沿うように拘束され、器具インターフェースエレメント１１０３，１１０４は、シャフトの長手方向の軸と、第１の器具インターフェースエレメント１１０２の移動経路との両方を含む平面の両側に配置されている。したがって、器具インターフェースエレメント１１０３，１１０４は、シャフト５０４の長手方向の軸５１１と整列しない。
【００５４】
図１１ｂは、器具インターフェース１００１の下面図を示す。器具インターフェースの下面が突起の形態であることがわかる。器具インターフェースエレメントは、シャーシ１１００の下面によって規定される平面より下に突出していてもよい。各器具インターフェースエレメント１１０２，１１０３，１１０４は、駆動アセンブリインターフェースエレメントの対応するソケット内に収容可能である。エレメントおよびソケットの形状は、駆動アセンブリインターフェースエレメントが変位されたときに、この変位がずれなく器具インターフェースエレメントに伝達されるように対応していてもよい。したがって、本体は、ソケット内にぴったりと嵌合していてもよい。本体は、少なくとも変位方向と平行な寸法に沿ってソケット内にぴったりと嵌合していてもよい。このようにして、ソケットの変位は、変位方向に対応する本体の変位を引き起こす。器具インターフェースエレメントは、対応する駆動アセンブリインターフェースエレメントと同じ変位範囲にわたって変位可能であってもよい。
【００５５】
駆動機構１１０１はさらに、駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２の動きが器具インターフェース１１０１内の周りに拘束されるプーリーの組を備えている。具体的には、駆動機構１１０１は、第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２の動きがその周りに拘束される第１の組のプーリー１１０５と、第２の駆動エレメントのペアＢ１，Ｂ２の動きがその周りに拘束される第２の組のプーリー１１０６と、第３の駆動エレメントのペアＣ１，Ｃ２の動きがその周りに拘束される第３の組のプーリー１１０７とを備えている。これらのプーリーの組の各プーリーは、シャーシ１１００に支持されている。プーリーは、例えば、シャーシに回転可能に取り付けられていてもよい。
【００５６】
第１の組のプーリー１１０５は、器具インターフェースの中央平面上に位置している。この中央平面は、その長手方向に沿って器具インターフェースを二等分する。したがって、第１の組のプーリーは、シャフト５０４の長手方向の軸と平行な平面上に位置している。図１１ａに示される特定の配置において、第１の組のプーリー１１０５は、シャフトの長手方向の軸５１１をも含む平面上に位置している。すなわち、第１の組のプーリー１１０５とシャフトの長手方向の軸５１１とは同一平面上にある。したがって、第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２は第１の組のプーリー１１０５と同一の平面上に位置し、それゆえ第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２はシャフトの長手方向の軸と同一平面上にあることになる。
【００５７】
第２および第３の組のプーリー１１０６，１１０７は、第１の組のプーリー１１０５を含む中央平面の両側に位置する。
【００５８】
駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２は、器具インターフェース１００１における遠位端から出て、シャフト５０４の近位端内に延び、それらを通って器具の関節部のジョイントまで延びる。器具インターフェースのシャーシは、器具シャフト５０４が取り付けられる取付面を備えている。取付面は、器具シャフト５０４を固定するために使用される合同フランジによって覆われているため、図１１ａおよび図１１ｂでは直接見えない。この例では、取付面は環であり、駆動エレメントのペアは環の中心を通って延びている。取付面は、シャーシの遠位端に位置する取付ブロック１１１５の一部を形成している。この実施例における取付ブロック１１１５は、円筒形の外形を有している。取付ブロック１１１５は、駆動エレメントのペアが延びる穴を備えていてもよい。
【００５９】
したがって、要約すると、器具インターフェース１１０１は、ロボットアームの駆動アセンブリから駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２に駆動力を伝達する駆動機構１１０１を備え、これにより器具の関節部のジョイントを駆動する。器具インターフェース内では、第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２の動きは第１の組のプーリー１１０５の周りに拘束され、第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２は第１の器具インターフェースエレメント１１０２と係合される。第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２は第１の軸５１０周りの関節部の回転を駆動し、それゆえ第１の軸５１０周りのエンドエフェクタの回転を駆動する（図５ａ参照）。第２の駆動エレメントのペアＢ１，Ｂ２の動きは第２の組のプーリー１１０６周りに拘束され、第２の駆動エレメントのペアＢ１，Ｂ２は第２の器具インターフェースエレメント１１０３と係合される。第２の駆動エレメントのペアＢ１，Ｂ２は、第２のジョイント５０７の回転を駆動する。第３の駆動エレメントのペアＣ１，Ｃ２の動きは第３の組のプーリー１１０７周りに拘束され、第３の駆動エレメントのペアＣ１，Ｃ２は第３の器具インターフェースエレメント１１０４と係合される。第３の駆動エレメントのペアＣ１，Ｃ２は、第３のジョイント５１３の回転を駆動する。したがって、器具関節部の各ジョイントは、駆動エレメントの各ペアによって駆動され、駆動エレメントの各ペアは、各器具インターフェースエレメントによって駆動される。
【００６０】
各器具インターフェースエレメントは、器具インターフェース１１０１内で変位可能であり、各駆動エレメントのペアを駆動する。各器具インターフェースエレメントは、対応する駆動エレメントのペアに固定されているため、器具インターフェースエレメントの変位は、駆動エレメントのペアの変位に伝達される。各器具インターフェースエレメントは、それが固定されている駆動エレメントのペアのラインと同じラインに沿って変位可能であってもよい。各器具インターフェースエレメントは、ロボットアームの対応する駆動アセンブリインターフェースエレメントと係合している。したがって、器具インターフェースエレメントの変位は、ロボットアームによって駆動される。このようにして、ロボットアームは、駆動エレメントのペア（したがって、器具の関節部のジョイント）を駆動する。
【００６１】
この例では、各器具インターフェースエレメント１１０２，１１０３，１１０４は、器具インターフェース１００１内で直線的に変位可能である。器具インターフェースエレメントは、シャフトの長手方向の軸５１１に平行な変位軸に沿って変位可能であってもよい。各器具インターフェースエレメントは、器具インターフェース内の器具インターフェースエレメントの動きを支持するか、または拘束するか、またはガイドするために、レールに取り付けられている。このため、レールはガイドバーと呼ばれる場合がある。レール／ガイドバーは、直線状であってもよい。図１１ｂに最も明確に示されるように、第１の器具インターフェースエレメント１１０２はレール１１０８に取り付けられ、第２の器具インターフェースエレメント１１０３はレール１１０９に取り付けられ、第３の器具インターフェースエレメント１１０４はレール１１１０に取り付けられている。器具インターフェースエレメントはレールに摺動可能に取り付けられ、レールと器具インターフェースエレメントとの間の相対的な直線運動を可能にしている。すなわち、各器具インターフェースエレメント１１０２，１１０３，１１０４は、各レール１１０８，１１０９，１１１０に沿って摺動可能である。レールは、シャーシ１１００によって支持され、かつシャーシ１１００に対して固定されている。ガイドレールは、例えば、シャーシに取り付けまたは固定されていてもよい。したがって、器具インターフェースエレメントは、シャーシに対して摺動可能である。
【００６２】
器具インターフェースのシャーシ１１００は、第１のシャーシ部分１１１１および第２のシャーシ部分１１１２を備えている。これらのシャーシ部分は、組み立ての間に互いに固定されてシャーシを形成する。シャーシは、駆動エレメントおよびプーリーの組み立てを助けるために、２つのシャーシ部分から形成されている。例えば、いくつかの駆動エレメントおよびプーリーをシャーシ部分に取り付けてから、その部分を残りのシャーシ部分に取り付けて、シャーシを形成することができる。シャーシ部分を結合する前にプーリーと駆動エレメントの少なくとも一部を取り付けると、特にシャーシの中央平面にある駆動エレメントとプーリーをより簡単に取り付けることができる。取り付けられる３組の駆動エレメントと３組のプーリーが存在するこの例では、シャーシ部分を結合する前に、２組の駆動エレメントとそれらに関連するプーリーの組をシャーシ部分の１つに取り付けるのが便利なアプローチである。残りの駆動エレメントは、シャーシ部分を結合する前にまたはその後に、他のシャーシ部分に取り付けられてもよい。
【００６３】
２つのシャーシ部分は、シャーシ１１００を形成するために相互に固定されている。したがって、各シャーシ部分は、シャーシの個別の構成部分である。すなわち、２つのシャーシ部分は、一体的に形成されていない。図１１ａおよび図１１ｂに見られるように、シャーシは、第１のシャーシ部分１１１１がそれに沿って第２のシャーシ部分１１１２と嵌合するまたは整合する、結合部１１１３を備えている。したがって、結合部１１１３は、第１のシャーシ部分１１１１を第２のシャーシ部分１１１２から分離している。この点において、結合部１１１３は、第１のシャーシ部分と第２のシャーシ部分とを分離する境界を画定すると言ってもよい。
【００６４】
図１１ｂに示すように、結合部１１１３は、シャーシのほぼ長手方向に延びている。結合部１１１３は、シャーシの長手方向の範囲に沿って延びると言ってもよいが、図１１ｂの例に示すように、結合部１１１３は平坦である必要はない。
【００６５】
図１１ｂからわかるように、結合部１１１３は、器具シャフトが取り付けられる取付面まで延びていない。すなわち、結合部１１１３の最遠位点は、取付面に近位の位置にある。具体的には、取付ブロック１１１５は、第１のシャーシ部分１１１１の一部を形成する。取付ブロックは、第２のシャーシ部分１１１２の一部を形成しない。
【００６６】
シャーシ１１００は、第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２が第１のシャーシ部分１１１１によって支持されるように配置される。第３の駆動エレメントのペアＣ１，Ｃ２も、第１のシャーシ部１１１１によって支持される。第２の駆動エレメントのペアＢ１，Ｂ２は、第２のシャーシ部分１１１２によって支持される。
【００６７】
駆動機構１１０１の他の構成要素も、第１および第２のシャーシ部分の間に配置することができる。例えば、第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２の動きがその周りに拘束されている第１の組のプーリー１１０５は、第１のシャーシ部分１１１１に（例えば、回転可能に取り付けられて）支持される。第１の駆動エレメントのペアＡ１，Ａ２に係合する第１の器具インターフェースエレメント１１０２も、第１のシャーシ部分１１１１によって支持される。例えば、器具インターフェースエレメントが摺動するように拘束されるガイドバー１１０８は、第１のシャーシ部分１１１１に取り付けられ、それによって、第１の器具インターフェースエレメント１１０２が第１のシャーシ部分１１１１に対して摺動可能に取り付けられていてもよい。同様に、第３の駆動エレメントのペアＣ１，Ｃ２の動きがその周りに拘束される第３の組のプーリー１１０７は、第１のシャーシ部１１１１に支持され、第３の駆動エレメントのペアＣ１，Ｃ２に係合する第３の器具インターフェースエレメント１１０４も、第１のシャーシ部分１１１１に支持される。これに対して、第２の駆動エレメントのペアＢ１，Ｂ２の動きがその周りに拘束されている第２の組のプーリー１１０６は、取付面を備えない第２のシャーシ部分１１１２に（例えば、回転可能に取り付けられて）支持される。第２の駆動エレメントのペアＢ１，Ｂ２に係合する第２の器具インターフェースエレメント１１０３は、第２のシャーシ部分１１１２によって同様に支持される。例えば、器具インターフェースエレメントがその上でスライドするように拘束されているガイドバー１１１０は、第２のシャーシ部分１１１２に取り付けられてもよく、それによって第３の器具インターフェースエレメント１１０４が第２のシャーシ部分１１１２に摺動可能に取り付けられていてもよい。
【００６８】
シャーシ部分１１１１，１１１２を互いに固定する例示的な機構を、図１２〜図１７を参照して説明する。図１２〜図１４は、シャーシの組み立てが完了する前の第１および第２のシャーシ部分のさまざまな図を示し、図１５〜図１７は、組み立て済シャーシの対応する図を示す（つまり、第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されている状態）。図１２および図１５は、シャーシの上面図を示す。図１３および図１６は、シャーシの下面図を示す。また、図１４および図１７は、シャーシのリヤクォーター図を示す。これらの各図では、分かりやすさのため、駆動機構１１０１の構成要素は省略されている。
【００６９】
シャーシ部分１１１１，１１１２は、最初に横方向に第１の位置に接合され、次にシャーシ部を第１の位置から第２の位置へ、シャフトの長手方向の軸に平行な長手方向に互いに対して摺動させることにより、互いに固定されるように構成される。すなわち、２つのシャーシ部分は、いったん接合されると、シャフトの長手方向軸に平行な摺動軸に沿って互いに対して摺動される。これは、図１２〜図１５に最も明確に示されている。２つのシャーシ部分が最初に接合され得る横方向は、Ｌd1で示される。第１のシャーシ部分１１１１が第２のシャーシ部分１１１２に向かって横方向に移動されてもよいし、第２のシャーシ部分１１１２が第１のシャーシ部分１１１２に向かって横方向に移動されてもよいし、または、２つのシャーシ部分が両方とも互いに向かって横方向に移動されてもよいことが理解されるであろう。長手方向は矢印Ｌd2で示されている。横方向は、長手方向を横断する、または実質的に横断する。図１２，図１３，および図１４では、２つのシャーシ部分１１１１および１１１２は、横方向Ｌd1で第１の位置に接合されているが、長手方向Ｌd2で互いに固定される第２の位置にまだ互いに摺動されていない。
【００７０】
２つのシャーシ部分は、第１の位置で横方向に係合されてもよい。この例では、各シャーシ部分は、シャーシ部分が横方向に接合されたときにもう一方のシャーシ部分の横方向表面と整合する横方向表面を含む。第１のシャーシ部分１１１１の横方向表面は１２０１とラベル付けされ、第２のシャーシ部分１１１２の横方向表面は１２０２とラベル付けされる（図１２および図１３に示す）。シャーシ部分は、横方向表面１２０１が横方向表面１２０２に整合するか、または嵌合するように横方向に接合される。したがって、横方向表面１２０１および１２０２は、内部横方向表面と呼ばれる場合がある。横方向表面１２０１は、その深さまたは高さに沿って（すなわち、横方向および長手方向に垂直な方向に）横方向表面１２０２と整合してもよい。
【００７１】
シャーシ部分１１１１，１１１２は、第１の位置で長手方向Ｌd2に互いにオフセットされるように横方向に接合される。シャーシ部分は、それらが互いに固定される位置に対して、互いからオフセットされていてもよい。それらは、第１のシャーシ部分１１１１の近位（および遠位）端が第２のシャーシ部分１１１２の近位（および遠位）端に対して長手方向にオフセットされるという意味で、互いにオフセットされてもよい。言い換えると、第２のシャーシ部分１１１２の遠位端は第１のシャーシ部分１１１１の遠位端の近位にあり、第１のシャーシ部分１１１１の近位端は第２のシャーシ部分１１１２の近位端の遠位にある。図１２および図１３に示す例では、そのオフセットは矢印１２０３で示されている。
【００７２】
シャーシ部分１１１１，１１１２が横方向に接合されると、それらは、互いに固定するための第２の位置まで長手方向Ｌd2に互いに対して摺動される。シャーシ部分は、長手方向に、接合される、または互いに向かうように、互いに対して摺動される。したがって、第２のシャーシ部分１１１２が第１のシャーシ部分１１１１に向かって摺動されてもよいし、第１のシャーシ部分１１１１が第２のシャーシ部分１１１２に向かって摺動されてもよいし、または、各シャーシ部分がもう一方のシャーシ部分に向かって摺動されてもよい。各場合において、第２のシャーシ部分１１１２の遠位端は、第１のシャーシ部分１１１１の遠位端に向かって移動する。これらの図に示されている特定の配置では、シャフトの近位端に向かって第２のシャーシ部分１１１２を動かすために、シャーシ部分が長手方向に互いに対して摺動される。
【００７３】
シャーシ部分１１１１，１１１２は、シャーシ部分が第２の位置で互いに固定されたとき、シャフトの近位端に向かって第２のシャーシ部分１１１２が第１のシャーシ部分１１１１に対してさらに摺動することが防止されるように、相互に形作られる。言い換えれば、第２の位置は、第１のシャーシ部分１１１１に対する第２のシャーシ部分１１１２の移動範囲の一端である。シャーシ部分は、第２の位置にあるときに、第２のシャーシ部分１１１２の一部が第１のシャーシ部分１１１１の一部に当接するように形作られ、シャフトの近位端に向かう方向の第１のシャーシ部分１１１１に対する第２のシャーシ部分１１１２のさらなる移動を防止する。
【００７４】
これらの例では、シャフトの近位端に向かうさらなる長手方向の移動を防止するために第２のシャーシ部分１１１２に当接する第１のシャーシ部分１１１１の一部は、嵌合面１２０４とされている。嵌合面１２０４は、器具シャフトが取り付けられる取付ブロック１１１５の一部を形成する（器具シャフトは図１２〜図１７には示されていない）。シャーシ部分が互いに固定されると、第２のシャーシ部分１１１２の遠位端は、嵌合面１２０４に当接する。それにより、嵌合面１２０４は、第２のシャーシ部分１１１２が第１のシャーシ部分１１１１に対して長手方向にさらに摺動するのを防止する。したがって、シャーシ部分が互いに対して長手方向に摺動される前は、第２のシャーシ部分１１１２の遠位端は、嵌合面１２０４から長手方向に離間配置されている。
【００７５】
シャーシ部分１１１１，１１１２を長手方向に互いに向かって摺動させて互いに固定することにより、駆動エレメントの張力がシャーシ部分を長手方向の所定の位置に保持するように機能することが理解されている。言い換えれば、駆動エレメントの張力は、シャーシ部分が互いに長手方向に離れる相対運動に対抗する。例えば、駆動エレメントのペアＢ１，Ｂ２は、第２のシャーシ部分１１１２に対して固定される。駆動エレメントのペアＢ１，Ｂ２はまた、プーリーに取り付けられて、シャフトの遠位端にある関節部５０５のジョイント５０７を駆動する。したがって、駆動エレメントＢ１，Ｂ２の張力は、シャーシから関節部までほぼ長手方向であり、ゆえに、第１のシャーシ部分１１１１の嵌合面１２０４に対して所定の位置に第２のシャーシ部分１１１２の遠位端を保持するように機能する。したがって、本明細書で説明するシャーシ部分を互いに固定するアプローチは、駆動エレメントの既存の張力を巧く利用して、シャーシ部分を互いに固定する強度を高める。
【００７６】
シャーシは、シャーシ部分１１１１，１１１２が長手方向Ｌd2に互いに向かって摺動されたときに、シャーシ部分を互いに固定するように動作可能な固定機構を備えてもよい。すなわち、シャーシ部分を長手方向に互いに向かって摺動させると、固定機構が係合または作動して、シャーシ部分を互いに固定してもよい。換言すれば、シャーシは、シャーシ部分を互いに長手方向に摺動させることにより作動または係合し、シャーシ部分を互いに固定する固定機構を備えてもよい。
【００７７】
固定機構は、シャーシ部分１１１１，１１１２が長手方向に互いに向かって摺動されたときにシャーシ部分を互いに固定するように動作可能な固定エレメントを備えてもよい。図１２〜図１７に示された例示的なシャーシ部分１１１１，１１１２は、以下に説明するそのような固定エレメントの様々な例を含む。
【００７８】
図１２および図１３に示すように、第２のシャーシ部分１１１２は、その遠位端に突起（例えばピン）のセット１２０５を含む。これらの突起は、シャーシ部分１１１１，１１１２が第２の位置まで長手方向に互いに向かって摺動されたときに、嵌合面１２０４の対応する凹部１２０６（例えば、止まり穴）と嵌合するように配置される。凹部は図１４に最も明確に示されている。
【００７９】
固定エレメントは、それに代えてあるいはそれに加えて、ラッチ部の形態をとってもよい。図１２および図１５に最もよく示されるように、第１のシャーシ部分１１１１は、ラッチ部１２０７を備え、第２のシャーシ部分１１１２は、対応するラッチ部１２０８を備える。ラッチ部１２０７および１２０８は共にラッチを形成する。シャーシ部分１１１１，１１１２が図１２〜図１４に示される第１の位置にある（すなわち、横方向に係合しているが互いに固定されていない）とき、ラッチは作動しないようにされているか、または解除されている。第２のシャーシ部分１１１２を長手方向Ｌd2に第１のシャーシ部分１１１１に向かって摺動させると、ラッチが係合し、シャーシ部が互いに固定される（図１５参照）。すなわち、ラッチ部１２０７とラッチ部１２０８が互いに係合する。
【００８０】
固定エレメントのさらなる例は、ラグ１２０９および対応する開口部１２１０である（図１３、図１４、および図１７に最も明確に示されている）。特に、第１のシャーシ部分１１１１は、その近位端にラグを含む（図１３に最もよく示されている）。ラグは、シャーシ部分から離れる近位方向に延びている。第２のシャーシ部分１１１２は、開口部１２１０を含むフランジ部１２１１を備えている。開口部は窓と呼ばれる場合もある。シャーシ部分が第１の位置にあるとき、フランジ部１２１１（ひいては開口部１２１０）は、ラグ１２０９の近位にある。したがって、ラグと開口部は解除されている。第２のシャーシ部分１１１２を長手方向に第１のシャーシ部分１１１に向かって摺動させると、ラグが開口部内に延びる。つまり、ラグが開口部に係合する。ラグは開口部に係合し、シャーシ部分１１１１，１１１２を互いに固定する。
【００８１】
要約すると、シャーシ部分１１１１，１１１２は、次の方法で互いに固定されるように構成されている。
ｉ）シャーシ部分１１１１，１１１２を第１の位置に横方向に接合する。この第１の位置では、シャーシ部分は横方向に係合している。例えば、第１のシャーシ部分１１１１の横方向表面１２０１は、第２のシャーシ部分１１１２の対応する横方向表面１２０２と整合してもよい。また、この第１の位置において、シャーシ部分は、長手方向に互いにオフセットされている。シャーシ部分の近位端は、長手方向に互いにオフセットされていてもよい。第２のシャーシ部分１１１２の遠位端は、第１のシャーシ部分１１１１の嵌合面１２０４から長手方向にオフセットされている。換言すれば、シャーシ部分は、互いに固定される位置に対して互いからオフセットされている。第１の位置では、シャーシの固定機構は作動しないようにされているか、または解除されている。
ｉｉ）シャーシ部分１１１１，１１１２を、第１の位置から互いに固定される第２の位置まで長手方向に互いに摺動させる。第２の位置では、シャーシ部分の間に長手方向のオフセットがなくてもよい。例えば、第２のシャーシ部分１１１２の遠位端が第１のシャーシ部分１１１１の一部に当接するように、第２のシャーシ部分１１１２が第１のシャーシ部分１１１１に対して摺動されてもよい。第２の位置では、シャーシ部分の近位端は互いに面一であってもよい。また、第２の位置では、固定機構が作動または係合して、シャーシ部分を互いに固定する。都合のよいことに、第２の位置では、第２のシャーシ部分１１１２に取り付けられた１つ以上のプーリーの周りに配線された駆動エレメントの張力が、第２のシャーシ部分１１１２を第１のシャーシ部分１１１１に対して長手方向に保持する。
【００８２】
上記の例では、シャーシ部分１１１１，１１１２が第２の位置で互いに固定されたときに、シャーシ部分が長手方向に互いに向かってさらに相対移動するのを防止するように機能する嵌合面１２０４について説明した。上述した例では、嵌合面は長手方向に対して垂直であると説明した。第２のシャーシ部分１１１２のさらなる移動を防止するにはその向きが最も効果的であるが、他の実施形態では、嵌合面は長手方向に対して垂直でなくてもよい。また、相対的な長手方向の移動を制限するために使用されるシャーシ部分の構成要素は、異なる形態を採用してもよいことも理解されよう。例えば、一方のシャーシ部分が、代わりにフランジ、リップ、またはステップを備えており、シャーシ部分が第２の位置で互いに固定されたときに、それが他方のシャーシ部分と係合してさらなる相対的な長手方向の移動を防止してもよい。
【００８３】
上記の例では、シャーシ部分が長手方向に互いに向かって摺動されるときに、シャーシ部分を互いに固定するために作動するさまざまな固定エレメントを説明している。固定エレメントは異なる形態を取り得ることが理解されよう。例えば、第１のシャーシ部分１１１１が突起またはラグを備えており、第２のシャーシ部分１２１１が長手方向に延びるスロットを備えてもよい。そして、第２のシャーシ部分１１１２を第１のシャーシ部分１１１１に向かって長手方向に摺動させることにより、ラグがスロットに係合して、シャーシ部分を互いに固定してもよい。あるいは、第１のシャーシ部分１１１１がラチェット軌道を備えており、第２のシャーシ部分１１１２が、ラチェット軌道に係合して第２のシャーシ部分１１１２の第１のシャーシ部分１１１１に対する移動を１方向にのみ可能にするように構成された爪または歯を備えてもよい。ラチェット軌道は、傾斜歯の直線軌道の形態をとってもよい。爪または歯は、第２のシャーシ部分１１１２が第１のシャーシ部分１１１１に向かって長手方向に摺動したとき、ラチェット軌道と係合してもよい。他の種類の固定エレメントが可能であることが理解されよう。
【００８４】
上述の例では、固定機構は３つの異なる種類の固定エレメントを含んでいるが、これは例示のみを目的とするものであり、固定機構は１つ以上の異なる種類の固定エレメントを含んでもよいことが理解されよう。
【００８５】
本明細書に記載の実施例では、駆動アセンブリインターフェースは、器具シャフトの遠位端における関節部の３つのジョイントに駆動を伝達する３つの器具インターフェースエレメントに駆動を伝達する３つの駆動アセンブリインターフェースエレメントを含んでいた。本明細書に記載の駆動アセンブリインターフェースは、さらなるまたはより少ない器具インターフェースエレメントに駆動を伝達するために、さらなるまたはより少ない駆動アセンブリインターフェースエレメントを含むように変更され得ることが理解されるであろう。本明細書に記載された器具インターフェースは、器具シャフトの遠位端における関節部のさらなるまたはより少ないジョイントに駆動を伝達するためのさらなるまたはより少ない器具インターフェースエレメントを含むように変更することができる。例えば、器具インターフェースは、２つの駆動エレメントのペアのみを駆動する２つの器具インターフェースエレメントを含めることができる。一方の器具インターフェースが、一方のシャーシ部分に固定された駆動エレメントのペアを駆動し、他方の器具インターフェースが、他方のシャーシ部分に固定された駆動エレメントのペアを駆動する。他の例では、器具インターフェースは、単一の駆動エレメントのペアのみを駆動する単一のインターフェースエレメントを含んでもよい。当該駆動エレメントのペアは、シャーシ部分の一方に対してのみ固定されてもよく、関節部自体も、さらなるまたはより少ないジョイントを含むように変更されてもよい。
【００８６】
また、エンドエフェクタは、１つのエンドエフェクタエレメントのみを有していてもよいことも理解されるであろう。この場合、関節部は第３のジョイント５１３を含まず、器具インターフェースは第３のジョイント５１３を駆動するための器具インターフェースエレメントを含まず、駆動アセンブリはその器具インターフェースエレメントを駆動するための駆動アセンブリインターフェースエレメントを含まない。
【００８７】
シャーシは３つ以上のシャーシ部分から構成されていてもよい。この場合、シャーシ部のうちの１つが、別の１つのシャーシ部分に対して、シャフト軸に平行な長手方向に沿って互いに向かって摺動させることにより固定されるように構成されていてもよい。
【００８８】
第１および第２のシャーシ部分の間の結合部の形状および形態は、多くの異なる形態を取り得ることが理解されよう。図１２ａおよび図１２ｂに示された結合部は、結合部の単なる例である。
【００８９】
器具は、非外科的目的のために使用することができる。例えば、美容目的の処置に用いることができる。
【００９０】
出願人はこれによって、ここに記載の各個別の特徴および２つ以上のそのような特徴の任意の組み合わせを別々に開示しており、そのような特徴または特徴の組み合わせが当業者の共通の一般的な知識に照らして全体として本明細書に基づいて実施されることが可能な程度に開示されている。なお、そのような特徴または特徴の組合せが本明細書に開示される任意の問題を解決するかどうかは関係がなく、またかかる具体的記載が特許請求の範囲を限定するものでもない。出願人は、本発明の態様は、このような個々の特徴または特徴の組み合わせから成ってもよいことを示している。以上の説明に鑑みて、種々の改変が本発明の範囲内でなされ得ることは当業者にとって明らかであろう。
【図１】
2020522347.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図６（ｄ）】
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【図６（ｅ）】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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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】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月19日(2020.3.19)
【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】
シャフトと、
エンドエフェクタエレメントと、
前記エンドエフェクタエレメントを関節運動させるための前記シャフトの遠位端における関節部と、
前記シャフトの近位端における器具インターフェースと、を含み、
前記関節部は、前記エンドエフェクタエレメントが前記シャフトの長手方向の軸に対して様々な構成を採用することを可能にする第１のジョイントを含み、該第１のジョイントは、第１の駆動エレメントのペアによって駆動可能であり、
前記器具インターフェースは、第１のシャーシ部分を第２のシャーシ部分に固定することにより形成されたシャーシを含んでおり、前記第１の駆動エレメントのペアが該シャーシに対して固定されて第１の組のプーリーの周りを移動するように拘束されていると共に、該第１および第２のシャーシ部分は、該第１および第２のシャーシ部分を前記シャフトの前記長手方向の軸に平行な長手方向に互いに対して摺動させることにより互いに固定されるように構成されているロボット外科用器具。
【請求項２】
前記シャーシが、前記第１および第２のシャーシ部分が前記長手方向に互いに対して摺動されたとき、該第１のシャーシ部分を該第２のシャーシ部分に固定するように動作可能な固定機構を含む請求項１に記載のロボット外科用器具。
【請求項３】
前記第１および第２のシャーシ部分は、前記固定機構が解除されている第１の位置から、該固定機構が該第１および第２のシャーシ部分を互いに固定するために係合される第２の位置まで、該第１および第２のシャーシ部分を前記長手方向に互いに対して摺動させることにより、互いに固定されるように構成されている請求項２に記載のロボット外科用器具。
【請求項４】
前記固定機構は、前記第１および第２のシャーシ部分が前記長手方向に互いに向かって摺動されたときに係合し、それにより該第１および第２のシャーシ部分を互いに固定するように構成されている固定エレメントを含む請求項２又は３に記載のロボット外科用器具。
【請求項５】
前記第１のシャーシ部分が、前記シャフトの前記近位端が取り付けられる取付ブロックを含む請求項１〜４の何れか１項に記載のロボット外科用器具。
【請求項６】
前記第１および第２のシャーシ部分は、該第２のシャーシ部分を前記シャフトの前記近位端に向かって移動させるために該第１および第２のシャーシ部分を互いに対して摺動させることにより、互いに固定されるように構成されている請求項５に記載のロボット外科用器具。
【請求項７】
前記第１および第２のシャーシ部分は、該第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されたときに、前記シャフトの前記近位端に向かって該第２のシャーシ部分が該第１のシャーシ部分に対してさらに摺動することを防止するように相互に構成されている請求項６に記載のロボット外科用器具。
【請求項８】
前記第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されたときに、前記第１の駆動エレメントのペアの張力が、該第２のシャーシ部分を該第１のシャーシ部分に対して前記長手方向に保持するように、前記第１の組のプーリーが該第２のシャーシ部分に回転可能に固定されている請求項７に記載のロボット外科用器具。
【請求項９】
前記第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されて、前記シャフトの前記近位端に向かって該第２のシャーシ部分が該第１のシャーシ部分に対してさらに摺動することを防止するときに、該第２のシャーシ部分の一部が該第１のシャーシ部分の一部に当接し、前記第１の駆動エレメントのペアの前記張力が、該第２のシャーシ部分の該一部を該第１のシャーシ部分の該一部に対して保持するように、該第１および第２のシャーシ部分が構成されている請求項８に記載のロボット外科用器具。
【請求項１０】
前記第１のシャーシ部分の前記一部は、前記第１および第２のシャーシ部分が互いに固定されたときに該第２のシャーシ部分が当接する嵌合面とされており、該嵌合面が、前記長手方向を横断する請求項９に記載のロボット外科用器具。
【請求項１１】
前記嵌合面が、前記取付ブロックと一体である請求項５に従属する場合の請求項１０に記載のロボット外科用器具。
【請求項１２】
前記第１のシャーシ部分および前記第２のシャーシ部分がそれぞれ横方向整合面を含み、該第１のシャーシ部分の該横方向整合面が該第２のシャーシ部分の該横方向整合面に整合するように該第１および第２のシャーシ部分を横方向に沿って接合することにより該第１および第２のシャーシ部分を横方向に係合し、その後、該第１および第２のシャーシ部分を前記シャフトの前記長手方向の軸に平行な前記長手方向に互いに対して摺動させることにより互いに固定されるように、該第１および第２のシャーシ部分が構成されている請求項１〜１１の何れか１項に記載のロボット外科用器具。
【請求項１３】
前記固定機構が、前記第２のシャーシ部分の遠位端に位置する１つ以上の突起のセットと、前記嵌合面に位置して対応する１つ以上の凹部のセットとを含んでいると共に、該第２のシャーシ部分が前記第１のシャーシ部分に対して前記長手方向に沿って摺動されたときに、該突起のセットが該凹部のセットに嵌合するように、前記シャーシが配置されている請求項１０又は１１、又は請求項１０又は１１に従属する場合の請求項１２に記載のロボット外科用器具。
【請求項１４】
前記固定機構が、前記第１のシャーシ部分に位置する第１のラッチ部と、前記第２のシャーシ部分に位置する第２のラッチ部とを含んでいると共に、該第２のシャーシ部分が該第１のシャーシ部分に対して前記長手方向に沿って摺動されたときに、該第１のラッチ部と該第２のラッチ部が係合するように前記シャーシが配置されている請求項４又は１３に記載のロボット外科用器具。
【請求項１５】
前記固定機構が、前記第１のシャーシ部分の近位端に位置するラグと、前記第２のシャーシ部分の近位端に位置する開口部とを含んでいると共に、該第２のシャーシ部分が該第１のシャーシ部分に対して前記長手方向に沿って摺動されたときに、該ラグが該開口部内に延びるように構成されている請求項４、１３、１４の何れか１項に記載のロボット外科用器具。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
各器具インターフェースエレメントは、器具インターフェース１００１内で変位可能であり、各駆動エレメントのペアを駆動する。各器具インターフェースエレメントは、対応する駆動エレメントのペアに固定されているため、器具インターフェースエレメントの変位は、駆動エレメントのペアの変位に伝達される。各器具インターフェースエレメントは、それが固定されている駆動エレメントのペアのラインと同じラインに沿って変位可能であってもよい。各器具インターフェースエレメントは、ロボットアームの対応する駆動アセンブリインターフェースエレメントと係合している。したがって、器具インターフェースエレメントの変位は、ロボットアームによって駆動される。このようにして、ロボットアームは、駆動エレメントのペア（したがって、器具の関節部のジョイント）を駆動する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
シャーシ部分１１１１，１１１２は、最初に横方向に第１の位置に接合され、次にシャーシ部を第１の位置から第２の位置へ、シャフトの長手方向の軸に平行な長手方向に互いに対して摺動させることにより、互いに固定されるように構成される。すなわち、２つのシャーシ部分は、いったん接合されると、シャフトの長手方向軸に平行な摺動軸に沿って互いに対して摺動される。これは、図１２〜図１５に最も明確に示されている。２つのシャーシ部分が最初に接合され得る横方向は、Ｌd1で示される。第１のシャーシ部分１１１１が第２のシャーシ部分１１１２に向かって横方向に移動されてもよいし、第２のシャーシ部分１１１２が第１のシャーシ部分１１１１に向かって横方向に移動されてもよいし、または、２つのシャーシ部分が両方とも互いに向かって横方向に移動されてもよいことが理解されるであろう。長手方向は矢印Ｌd2で示されている。横方向は、長手方向を横断する、または実質的に横断する。図１２，図１３，および図１４では、２つのシャーシ部分１１１１および１１１２は、横方向Ｌd1で第１の位置に接合されているが、長手方向Ｌd2で互いに固定される第２の位置にまだ互いに摺動されていない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
上記の例では、シャーシ部分が長手方向に互いに向かって摺動されるときに、シャーシ部分を互いに固定するために作動するさまざまな固定エレメントを説明している。固定エレメントは異なる形態を取り得ることが理解されよう。例えば、第１のシャーシ部分１１１１が突起またはラグを備えており、第２のシャーシ部分１１１２が長手方向に延びるスロットを備えてもよい。そして、第２のシャーシ部分１１１２を第１のシャーシ部分１１１１に向かって長手方向に摺動させることにより、ラグがスロットに係合して、シャーシ部分を互いに固定してもよい。あるいは、第１のシャーシ部分１１１１がラチェット軌道を備えており、第２のシャーシ部分１１１２が、ラチェット軌道に係合して第２のシャーシ部分１１１２の第１のシャーシ部分１１１１に対する移動を１方向にのみ可能にするように構成された爪または歯を備えてもよい。ラチェット軌道は、傾斜歯の直線軌道の形態をとってもよい。爪または歯は、第２のシャーシ部分１１１２が第１のシャーシ部分１１１１に向かって長手方向に摺動したとき、ラチェット軌道と係合してもよい。他の種類の固定エレメントが可能であることが理解されよう。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
第１および第２のシャーシ部分の間の結合部の形状および形態は、多くの異なる形態を取り得ることが理解されよう。図１１ａおよび図１１ｂに示された結合部は、結合部の単なる例である。
【国際調査報告】
2020522347.tif 000028
2020522347.tif 000029