"関節装置であって、入力を受信しマスタ出力を生成することが可能な入力装置と、前記入力装置に結合され、前記入力装置から前記マスタ出力を受信しかつ対応するスレーブ出力を生成するように動作可能であり、第1のスレーブ端および第2のスレーブ端を備え、前記第1のスレーブ端は、前記入力装置に結合されている、スレーブアクチュエータと、前記第2のスレーブ端に結合され、前記スレーブ出力を行う機能端と、前記入力装置により動作可能であり、前記スレーブアクチュエータによって受信されたマスタ出力を、前記機能端により行われた対応するスレーブ出力に変換することを補助するように動作可能である動作補助部と、を備えた関節装置。前記動作補助部は、前記入力装置および前記第1のスレーブ端に動作的に接続された弁を備える、請求項1に記載の関節装置。前記動作補助部は、近位側と遠位側とを有するダイヤフラムをさらに備え、前記ダイヤフラムの前記近位側と遠位側とが、少なくとも1つの流体ラインを介して前記弁に結合されている、請求項2に記載の関節装置。前記弁の作動は、前記少なくとも1つの流体ラインのうちの1つを介して、前記ダイヤフラムの近位側と遠位側のうちの1つに圧力を入れさせる、請求項3に記載の関節装置。前記機能端によって行われる前記スレーブ出力は、前記マスタ入力に比例する、請求項1に記載の関節装置。前記入力装置の動作を処理することが可能な制御装置をさらに備え、前記制御装置は、前記入力装置と前記弁に動作的に接続されている、請求項3に記載の関節装置。前記弁および流体槽に動作的に接続された圧力源をさらに備え、前記圧力源の動作は、前記入力装置と前記弁とを水圧ラインを介して連通する水圧流体に加圧する、請求項2に記載の関節装置。前記入力装置および前記弁は、水圧ラインを介して連通する、請求項7に記載の関節装置。前記圧力源は、ポンプを含む、請求項7に記載の関節装置。前記入力装置の動作を制御することが可能なコントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記入力装置および前記弁に動作的に結合されている、請求項2に記載の関節装置。前記弁は、水圧ラインを介した前記第1のスレーブ端への水圧流体の流れを調整する、請求項10に記載の関節装置。前記圧力源および前記槽の少なくとも1つに設けられた圧力センサをさらに備え、前記圧力源は、前記圧力センサによって検知された圧力に基づき流体圧を維持するように動作する、請求項11に記載の関節装置。前記スレーブアクチュエータおよび前記コントローラに動作的に結合されたフィードバック装置をさらに備え、前記フィードバック装置は、前記スレーブアクチュエータの位置を検出する、請求項10に記載の関節装置。前記コントローラは、前記フィードバック装置を介して検出された前記スレーブアクチュエータの位置に基づき、弁アクチュエータに位置入力を提供する、請求項13に記載の関節装置。弁アクチュエータの位置の視覚フィードバックを提供するビデオカメラをさらに備える、請求項1に記載の関節装置。前記入力装置は、ハンドルと、トリガループと、を備える請求項1に記載の関節装置。前記トリガループは、前記ハンドルの動きを電気信号に変換する、少なくとも1つの変換アクチュエータを備える、請求項16に記載の関節装置。前記入力装置は、握りハンドアセンブリとトリガとを備える、請求項1に記載の関節装置。前記トリガは、前記ハンドルの動きを電気信号に変換する、少なくとも1つの変換アクチュエータを備える、請求項18に記載の関節装置。前記機能端は、端エフェクタと、複数の歯と、を備え、前記複数の歯の動きは、前記スレーブアクチュエータと、前記端エフェクタとの動作によって生成される、請求項1に記載の関節装置。前記複数の歯は、第1の軸を中心に回転可能であり、前記端エフェクタは、第2の軸を中心に回転可能である、請求項20に記載の関節装置。モータと、コントローラと、制御アクチュエータと、フィードバック装置と、をさらに備え、前記モータおよび前記フィードバック装置は、それぞれ、前記制御アクチュエータと前記コントローラとに動作的に接続されている、請求項1に記載の関節装置。前記コントローラは、前記入力装置から入力信号を、前記フィードバック装置からフィードバック信号を受信し、前記モータによって受信される駆動信号を生成し、前記モータは、受信された前記駆動信号に基づき前記制御アクチュエータを駆動する、請求項22に記載の関節装置。前記制御アクチュエータは、前記スレーブアクチュエータによって受信された制御出力を生成する、請求項23に記載の関節装置。前記スレーブアクチュエータによって受信された前記制御出力は、前記機能端を制御する、請求項24に記載の関節装置。前記コントローラは、比例積分微分PID:proportionalintegralderivativeアルゴリズムを用いて前記モータの作動を制御するように構成されている、請求項24に記載の関節装置。前記コントローラは、前記入力装置に動作的に結合された処理装置をさらに備え、前記処理装置は、前記入力装置の動きに基づくプロセッサ信号を生成する、請求項22に記載の関節装置。前記処理装置は、コンピュータ、位置センサ、エンコーダ、およびサーボコントローラからなる群から選択される、請求項27に記載の関節装置。前記スレーブアクチュエータは、前記制御アクチュエータの遠位端に接続される、請求項22に記載の関節装置。前記フィードバック信号は、前記制御アクチュエータの動きに基づき生成される、請求項27に記載の関節装置。前記コントローラは、前記フィードバック信号を、前記制御信号と比較し、前記制御アクチュエータの動きが所定範囲を超えたことを、前記フィードバックおよびプロセッサ信号が示した場合、前記制御アクチュエータの動きを防止する、請求項30に記載の関節装置。関節装置を操作する方法であって、入力装置を動かすステップと、第1のスレーブ端と第2のスレーブ端とを備え、前記入力装置に結合されているスレーブアクチュエータに、前記入力装置からマスタ入力を送信するステップと、前記マスタ入力を、動作補助部を介してマスタ出力に変換するステップと、前記動作補助部を介して、前記マスタ出力を、前記第2のスレーブ端に結合された機能端に送信するステップと、を備え、前記機能端が前記マスタ出力を行う方法。前記動作補助部は、前記第1のスレーブ端および前記入力装置に結合されている、請求項32に記載の方法。よって、長い手術手順の間、および/または外科医が器具および患者に対して遠隔位置にいる場合、外科医は、手の疲労を経験し得る。以下の本発明の態様の説明が、例示的な実施での手術を述べる一方、本発明の変形に係る環境は、手術に限定されず、本明細書の態様は、様々な他の実施においても使用可能であることを理解すべきである。例えば、本発明の態様は、製造、構成、組立ライン、危険物の扱いおよび処理、水中操作、高温材料の扱い、あるいは操作されるアイテムからユーザが離れているか、または機械装置を操作する際に疲労を経験し得る、他の任意の適切な環境で使用してもよい。本発明の態様は、手動関節装置の操作において、装置を動かすために用いられる動力を提供することにより、外科医または他の医療施術者などのユーザを補助し、これにより、装置を動かすために必要な力の全てをユーザが提供する必要性を減少または無くす。本発明の追加の態様は、小径の水圧チューブおよび他の機能を用いることを可能にする。本発明の態様を、これより、添付の図面を参照してより完全に説明し、図面ではその変形を示す。しかし、本発明の態様は、多くの異なる形態で実現してもよく、本明細書に説明される変形に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの変形は、本開示が、例示的実施において徹底的かつ完全であるように、かつその範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。他に定義されない限り、本明細書で用いられる全ての技術的および科学的用語は、本発明の態様が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有している。本明細書において提供される方法および例は、単なる例示であり、限定を意図していない。ここで図1を参照すると、本発明の態様に従う、信号制御手動関節システム1の代表図が示されている。システム1は、スレーブ部122に指示して作業を行わせる、1つまたは複数のユーザマスタ入力を受信する入力装置102を含む。システム1は、ユーザのマスタ入力のスレーブ部122への転送を補助し、入力装置102によって受信されたユーザマスタ入力と組み合わせて、スレーブ部122を少なくとも部分的に駆動する、動力補助をさらに提供する制御部106をさらに含む。システム1は、また、ビデオカメラ136に動作的に接続され、機能端132によって行われる作業の画像を提供する、ビデオモニタ134を含んでもよい。入力装置102は、1つまたは複数のユーザマスタ入力を受信し、ユーザマスタ入力の全てまたはいくつかの部分、あるいはその表現を、動作補助部および/またはスレーブ部122に送信するように構成された任意の適切な装置または機械を含んでもよい。動作補助部は、制御部106を含んでもよい。例えば、1つの態様において、入力装置102は、システム1のユーザから、手または指で作動されるマスタ入力を受信する1つまたは複数の入力機構を有してもよい。他の態様において、入力装置102は、足で作動される入力、腕または体で作動される入力などの他の入力を、ユーザから受信する入力機構を含んでもよい。さらなる態様において、入力装置102は、声または音で作動される、あるいは目で作動される入力をユーザから受信する入力機構を含んでもよい。さらに、入力装置102は、1つまたは複数の受信マスタ入力を、制御部106および/またはスレーブ部122と相互接続する接続部などのマスタ出力に転送する、1つまたは複数の機械および/または他の機能を含んでもよい。このように、入力装置102は、制御部106に動作的に接続されてもよい。入力装置102は、例えば、他の入力装置の中でも特に、ジョイスティック、トラックボール、回転ノブ、エンコーダ、またはマニピュレータを含んでもよい。入力装置102の例は、図7および図8に示されている。動作補助部は、制御部106を介して、直接または間接的に入力装置102に接続されてもよいことを理解すべきである。制御部106は、ユーザマスタ入力または電気信号などのその表現を受信し、ユーザ入力またはその表現との組み合わせなどで、制御または他の機能を部分的に提供する、あるいはスレーブ部122の1つまたは複数の機能を完全に制御するマスタ出力を生成するように動作可能な、任意の適切なシステムを含んでもよい。1つの態様において、制御部106は、コントローラ114とアクチュエータ110との間に動作的に接続されたモータ108を含む。コントローラ114は、ユーザマスタ入力の全てまたは一部あるいはその表現を入力装置102から受信し、これに応じて、モータ108によって受信される駆動信号112を生成する。任意で、コントローラ114は、1つまたは複数のフィードバック信号を、追加的に受信してもよく、この信号も、以下により詳細に述べるように、駆動信号112の生成に影響し得る。駆動信号112に応じて、モータ108は、アクチュエータ110を駆動してマスタ出力120を生成し、この出力は、スレーブ部122によってスレーブ入力として受信され、全体的または部分的に、スレーブ部122の第2のスレーブ端に結合された対応する機能端132を制御する。例えば、マスタ出力120は、スレーブ部122を駆動するための力、電気信号、動き、または任意の適切なマスタ入力を含んでもよい。加えて、マスタ出力120は、入力装置102によって受信される1つまたは複数のユーザ入力を表してもよい。いくつかの態様において、例えば、出力120は、受信されたユーザ入力の関数として生成されてもよく、この関数を、任意の適切なやり方で調整して、1つまたは複数のユーザ入力の生成においてユーザが必要とする力または労力の量を調整し、スレーブ部122および/または機能端132によって、対応する反応/スレーブ出力を生成してもよい。モータ108は、入力装置102によって受信され制御部106に転送される、ユーザ入力を表す電気信号などの電気信号に応じて、機械的な動きまたは力を生成する、任意の適切な装置を含んでもよいことを理解すべきである。例えば、モータ108は、電気信号に応じて機械的な動きおよび/または力を生成するために適した、他の装置の中でも特に、ソレノイド、ボイスコイルモータ、ステッパモータ、および/またはサーボモータを含んでもよい。1つの変形において、入力装置102および制御部106は、患者の体の外部に配置されて、例えば動作ルームテーブルに接続され支持されてもよい。他の態様において、1つまたは複数の入力装置102および制御部106は、スレーブ部122から離れて、例えば他の部屋または場所に配置されてもよい。例えば適切な有線、無線および/または光ファイバ結合を、入力装置102と制御部106との間の通信に用いてもよい本明細書において、個別または集合的に直接または間接的な結合と交互に呼ぶ。加えて、制御部106は、スレーブ部122に動作的に接続してもよい。スレーブ部122は、ユーザ入力またはその表現などの1つまたは複数の入力を、制御部106から受信し、元のユーザ入力に比例して、またはその関数として機能端132を制御する、対応する出力を生成するように構成された任意の適切な装置または機構を含んでもよい。例えば、1つの態様において、スレーブ部122は、水圧制御ライン128および130を介して連通する、第1のスレーブ端および第2のスレーブ端を有するスレーブアクチュエータ126に動作的に接続された制御アクチュエータ124を含む、二重動作閉ループ水圧系を含む。加えて、機能端132は、スレーブアクチュエータ126の第2のスレーブ端または遠位端に動作的に接続される。この例示的な実施において、閉ループ二重動作水圧回路は、システム1の遠位端、例えばスレーブ部122に力を伝達するために用いられる基本的な機械要素である。例えば、制御アクチュエータ124は、ユーザ入力またはその表現の全てまたは一部などの入力を受信し、この入力を、水圧制御ライン128または130の1つを介して、スレーブアクチュエータ126の第1のスレーブ端に送信し、スレーブアクチュエータ126は、スレーブ部122の機能端132を駆動するために用いられる出力を生成する。これらの態様において、閉ループ二重動作水圧系1000は、米国特許第6,607,475号に開示されるものと同様の機能を有し、この特許の全てを、参考のために本明細書に組み込む。他の態様において、スレーブ部122および制御部106は、単一のシステムに統合してもよい。機能端132は、対応するスレーブ部112から、スレーブ出力を入力として受信し、これに応じて、入力装置102によって受信される1つまたは複数の元のユーザ入力の機能として制御されるいくつかの作業を行う。このようにして、機能端132は、任意の適切な種類の作業を行うように構成された装置または機構のいずれか1つまたは組み合わせを含んでもよい。本発明の1つの態様によると、機能端132は、様々なツールを含んでもよい。例えば、機能端132は、他のツールの中でも特に、手術ツール、手術器具、ハサミ、ナイフ、ドライバー、クランプ、ペンチ、吸引/洗浄装置、電気外科装置、または可視化装置の1つまたは任意の組み合わせを含んでもよい。動作中には、ユーザの手、腕および/または指が、例えば、入力装置102を動かすことにより、システム1の動きをガイドしてもよい。入力された動きは、例えば、押す、引く、回転する、左に動く、右に動く、上に動く、下に動く、曲がる、スピンする、掴む、傾く、対角に移動する、あるいはシステム1が動く必要があり得る他の任意の適切な方向または方向の組み合わせであってもよい。入力装置102は、ユーザの動きを電気信号に変換するために適したアクチュエータを含んでもよい。例えば、入力装置102は、ユーザからの動きを制御信号に変換可能な他の入力装置の中でも特に、センサ、エンコーダ、軸を中心に回転可能な制御ハンドル、および/またはマニピュレータを含んでもよい。入力装置102の例が、図7および図8に示されている。ここで図7を参照すると、本発明の態様に従う、入力装置102の1つの例示的な変形において、装置22は、ユーザと相互作用するためのハンドル211と、トリガループ212とを含む。ユーザは、ハンドル211を掴み、1つまたは複数の指を、トリガループ212内に置き、および/またはトリガループ212を絞って、ハンドル211を様々な方向に動かしてもよい。トリガループ212を絞ることにより、および/またはハンドル211を動かすことにより、ユーザは、電気信号を生成させてもよく、電気信号は、次いでコントローラ114に送信され図1、その結果、スレーブ部122に動きが生じる図1例えば、伸びる動き、回転する動き、曲がる動き、またはツール作動。ユーザは、次いで、絞られたトリガループ212を開くか、またはハンドル211を他の方向例えば反対方向に動かし、スレーブ部122に他の動き例えば反対の動きを生じさせることができる。トリガループ212は、ハンドル211の動きを電気信号に変換するための、1つまたは複数のアクチュエータを有してもよい。アクチュエータは、例えば、他のアクチュエータの中でも特に、1つの、または任意の適切な組み合わせのセンサ、加速度計またはエンコーダを含んでもよい。トリガループ212は、1つまたは複数の人間の指を、快適に挿入することを可能にするように、大きさを決めてもよい。ハンドル211は、1つまたは複数のトリガループ212を有してもよいことを理解すべきである。ここで図8を参照すると、本発明の態様に従う、入力装置102の他の例示的な変形において、装置50は、ユーザと相互作用するための握りハンドアセンブリ1200とトリガ1220とを特徴としている。ユーザは、例えば、握りハンドアセンブリ1200を握り、トリガ1220を絞ってもよい。トリガ1220を絞ることにより、および/またはハンドル1200を動かすことにより、ユーザは、電気信号を生成させてもよく、この電気信号は、一方で、コントローラ114図1に送信され、その結果スレーブ部122図1の動きを発生させてもよい例えば、伸びる動き、回転する動き、曲がる動き、またはツール作動。ユーザは、次いで、絞られたトリガ1220を開くか、またはハンドル1200を反対方向に動かし、例えば、スレーブ部122に反対の動きを生じさせることができる。トリガ1220は、ハンドアセンブリ1200の動きを電気信号に変換するための1つまたは複数のアクチュエータを含んでもよい。アクチュエータは、例えば、他のアクチュエータの中でも特に、1つの、または任意の適切な組み合わせのセンサ、加速度計またはエンコーダを含んでもよい。いくつかの態様において、入力装置は、任意のクランプまたはストラップなどにより、ユーザの腕に着脱可能に固定してもよい。例えば、このような着脱可能な固定は、ユーザの動きと受信されたユーザ入力との間の補正を強化すること、および改善されたユーザ快適性を提供し、向上したシステム安全性を可能にすることができる。入力装置は、多くの他の適切な形態を取ってもよいことが理解される。例えば、入力装置を、手術用ベッドの側部に固定し、外科医によって握る、および/または操作することが可能なハンドルまたは他の機能を設けてもよい。もう1つの変形において、入力装置は、テーブルまたはカートなどの、手術用ベッド以外の物体に固定してもよい。さらにもう1つの変形において、入力装置は、ユーザの腕または手に固定してもよい。さらにもう1つの変形において、入力装置は、何かに固定することなく、ユーザが手に持ってもよい。ここで図1を再び参照し、システム1の動作を継続すると、コントローラ114は、入力装置102から、ユーザの変換された動きを有する信号を受信する。コントローラ114は、入力装置102から受信した信号を処理し、次いで入力された動きに応じた出力動作を提供する、モータ108に送信される駆動信号112を生成する。1つの態様において、コントローラ114は、比例積分微分PID:proportionalintegralderivativeアルゴリズムを用いて、モータ108の作動を制御してもよい。例えば、コントローラ114は、図5および図6に示されるように、従来のPIDアルゴリズムを用いて、PIDアルゴリズムの出力を、入力の異なる成分の関数としてもよい。任意で、1つの態様において、処理装置104を、入力装置102と制御部106との間で動作的に結合させてもよい。処理装置104は、例えば、ユーザによって入力された動きを処理可能なコンピュータまたは他の処理装置、位置センサ、エンコーダ、サーボコントローラ、または他の任意の装置を含んでもよい。処理装置104は、入力装置102および/または制御部106に直接または間接的に結合してもよい。モータ108は、コントローラ114から受信した駆動信号112に対応する力を、アクチュエータ110に伝達する。アクチュエータ110は、モータ108から受け取った力を、入力装置102の検出された動きに対応する方向の直線的な動きに変換する。受信された入力の変換は、生成された出力に正比例してもよく、または、入力と出力の間の関係は、いくつかの他の関数または変数に基づいてもよい。例えば、1つの態様において、ユーザが、入力装置を約7mm動かした場合、モータは、アクチュエータを約7mm動かしてもよい。他の態様において、例えば、アクチュエータの動きは、ユーザの動きよりも大きいか、または小さくてもよい。いずれにしても、モータ108による、結果として生じるアクチュエータ110の動きは、制御アクチュエータ124に対する力120を、軸140の近位端を介して提供してもよく、例えば、入力装置102の動きの方向に対応する方向で軸140を動かす。制御アクチュエータ124は、水圧制御ライン128、130を介して流体を動かすことにより、スレーブアクチュエータ126の第1のスレーブ端に、力120を伝達してもよい。流体は、既知または後に展開される、水または生理食塩水を含むがこれらに限定されない、任意の適切な水圧流体としてもよいことを理解すべきである。手術環境において、生理食塩水のような流体の使用は、例えば漏れなどの事態が生じた場合、患者への危険の回避に役立つ。1つの態様において、スレーブアクチュエータ126は、制御アクチュエータ124の遠位端に、例えば単一動作または二重動作の、例えば水圧ラインを介して、動作的に接続される。代わりの態様において、スレーブアクチュエータ126および制御アクチュエータ124は、遠位の機能端132と、アクチュエータ110の近位端とに、それぞれ動作的に接続された機械要素と置き換えてもよい。機械要素は、例えば、他の機械要素の中でも特に、結合ギヤ、カム、1つまたは一連のUジョイント、プッシュプル式ワイヤまたはケーブル、ケーブル/プーリーシステム、ケーブルギヤシフトシステム、プッシュプル式チェーン、プッシュプル式の回転チェーン、主ネジ、プッシュプル式の柔軟なストラップ、柔軟な鉄バンド、またはこれらの機械要素の任意の適切な組み合わせ例えば、一連のUジョイントおよびプッシュプル式チェーンを含んでもよい。1つの態様において、機能端132の動きは、入力装置102に提供される入力に比例するか、またはその関数として生成してもよい。例えば、ユーザが、入力装置を4mm動かすと、コントローラは、ユーザ入力を縮小して、機能端が2mm動くようにしてもよい。入力は、入力装置102、コントローラ114、および/またはスレーブ部122によって増減させてもよく、かつ直線的に伝達しなくてもよいことを理解すべきである。機能端132は、任意で、スレーブアクチュエータ126の第2のスレーブ端または遠位端に接続してもよい。スレーブアクチュエータ126は、力120の方向で、機能端132の動きを作動させる。よって、機能端132は、動きの方向に対応して移動する。例えば、外科医が入力装置102を押す、引く、回転する、握る、傾斜する、左に動かす、右に動かす、上に動かす、下に動かす、手首または指を曲げる、あるいはスピンさせると、スレーブシリンダ126は、機能端132およびそれへの接続の個別の構造に基づいて、ユーザ入力のいくらかの関数として、同様のやり方で機能端132を動かしてもよい。ここで図9を参照すると、本発明の態様に従う、開きおよび閉じ動作を行うように動作可能な機能端132の例が図示されている。1つの態様において、機能端132は、端エフェクタ810と歯724とを含んでもよい。制御歯724は、互いに対して動くように動作可能であってもよく、かつ、作業用に使用してもよい。例えば、制御歯724は、他の種類の作業の中でも特に、掴む、握る、または切るために用いてもよい。1つの態様において、歯724は、スレーブアクチュエータ126図1と、端エフェクタ810とに動作的に接続してもよい。歯724は、第1の軸を中心に回転してもよく、端エフェクタ810は、第2の軸を中心に回転してもよく、第1の軸および第2の軸は、端エフェクタ810が歯724に接続された際に、同じラインにほぼ沿う、例えば同軸となる。動く際に、歯724は、次に、端エフェクタ810の動きを開きおよび閉じを、制御してもよい。上述したように、例示された端エフェクタ810はクランピング装置であるが、歯724に他のツールを取り付けてもよい。例えば、端エフェクタ810は、歯724に取り付け可能な他のツールの中でも特に、手術器具、ハサミ、ナイフ、ドライバー、クランプ、ペンチ、吸引/洗浄装置、電気外科装置、または可視化装置の1つまたは組み合わせを含んでもよい。図1を再び参照すると、1つの態様において、制御部106の内部に、フィードバック装置116aが配置され、アクチュエータ110とコントローラ114の間に動作的に結合されている。フィードバック装置116aは、アクチュエータ110の動きを追跡してもよく、例えば、アクチュエータ110の位置情報を、電気信号に変換し、この信号は、コントローラ114に送信される。フィードバック装置116aは、位置を示すことが可能な任意の適切なセンサ、例えばデジタルエンコーダを含んでもよいことを理解すべきである。コントローラ114は、フィードバック装置116aからの受信信号を、処理装置104からの受信信号と比較してもよく、例えば、アクチュエータ110の動きが、ひとたび入力装置102の動きと同じまたは同じ範囲内になると、アクチュエータ110のさらなる動きを防止する。例えば、ユーザが、入力装置を7mm動かした場合、モータがアクチュエータを7mm動かしたことをフィードバック装置が検出すると、コントローラは、アクチュエータのさらなる動きを防止してもよい。よって、フィードバック装置116aは、アクチュエータ110が、例えば限界を超えて動く、および/または制御不能に動くことを防止してもよい。上述したように、ビデオモニタ134は、ユーザに動きの視覚フィードバックを提供してもよく、作業は、機能端132によって行われる。機能端132が距離入力の全体を動かないことを、ユーザが視覚的に認識した場合、例えば、ユーザは、入力装置102をさらに動かすことによって、機能端132の位置を補正してもよい。経験を通して、ユーザは、アクチュエータ側のフィードバック装置116aから、機能端側での結果がどうなるかを学習することが可能である。よって、ユーザは、機能端132の動きにおける不一致を補正可能であってもよい。他の態様において、システム1は、コントローラを調整して、ユーザマスタ入力を、特定の許容度内で、所与のスレーブ部122または機能端132でのスレーブ出力に変換するシステムセットアップルーチンを含んでもよく、変換は、システム1で用いられる構成要素によって指示されてもよい。フィードバック装置116aは、制御部106の外部で、例えばフィードバック装置116bで例示されるように、アクチュエータ110とスレーブ部122との間で、コントローラ114に動作的に結合されてもよいことを理解すべきである。加えて、フィードバック装置116aは、代わりに、例えばフィードバック装置116cで例示されるように、機能端132とコントローラ114との間で、コントローラ114に動作的に結合されてもよいことを理解すべきである。システム1は、様々なサブシステム、例えば、異なる動きを生成するための、図1の構成要素セット1a、1b、および1cを有してもよいことを理解すべきである。サブシステム1a、1bおよび1cは、例えば、入力装置102、制御部106、スレーブ部122および機能端132の、任意の適切な組み合わせを含んでもよい。示された例において、単一の入力装置102が、制御部106、スレーブ部122および機能端132の少なくとも2つの個別の組み合わせに結合され、これにより、ユーザが、2つの機能端132において、少なくとも2つの異なる機能を発生させることを可能にする。個別のシステムは、適切なユーザ入力、例えば、入力装置に配置されたアクチュエータを押すこと、または入力装置を所望の方向に動かすこと、を受信した結果として作動されてもよい。例えば、他の動きの中でも特に、押す、引く、回転する、左に動く、右に動く、上に動く、下に動く、曲がる、スピンする、対角に動く、という動きのそれぞれに対して、個別のサブシステムを設けてもよい。機能端によって動きの方向を制御するために、システム1に含まれるシステムの数は、ユーザが機能端に望む動きの範囲およびその構造に依存し得ることを理解すべきである。ここで図2を参照すると、受信したユーザ入力を、1つまたは複数の機能端220での出力または作業に変換するための圧力補助システム、例えば機械真空圧と共に使用するための、例示的な手で作動される関節装置2の代表図が示されている。機能端を動かす際に、追加の力が加えられ、この力は、動きに対する例えば摩擦または他の抵抗を補うことができ、これにより、機能端の動きを容易にする。さらに、ユーザは、システムに対して機械的な操作を行うため、ユーザは、機能端によって行われている作業に関する触覚的なフィードバックを受信してもよい。1つの態様において、装置2は、入力装置202と、制御部としての二重動作ダイヤフラム212と、弁218と、スレーブ部222とを含む。入力装置202は、ダイヤフラム212の近位側214に動作的に接続してもよい。弁218は、ライン220aを介して二重動作ダイヤフラム212の近位側214に、およびライン220bを介して二重動作ダイヤフラム212の遠位側216に、動作的に接続してもよい。スレーブ部222は、二重動作ダイヤフラム212の遠位側216に、動作的に接続される。スレーブ部222は、図1で説明した二重動作閉ループ水圧系と類似する機能および構成要素を有してもよいことを理解すべきである。1つの態様において、ユーザが入力装置202を前方きまたは後方に、例えば、図2に示されるように左右に動かすと、弁218が作動する。よって、ユーザが入力装置202を前方例えば図2の左に動かすと、動作的な接続が弁218を動かす。弁218の作動は、加圧された流体を制御して、ライン210を介して弁内に移動させ、かつライン204を介して弁から外に移動させる。1つの態様において、弁218は、弁を通した加圧された流体の動きを、例えばユーザの変位に比例して電気的に制御してもよい。弁218は、これにより、ライン220aを介した二重動作ダイヤフラム212の近位側214に対し、圧力を入れさせる。弁218からの圧力は、二重動作ダイヤフラム212を動かして、スレーブ部222を通して流体を押し、これにより、ユーザ例えば外科医が機能端232を前方に動かすことを補助する。弁218およびダイヤフラム212は、これにより、ユーザの動きの増幅器として機能する。加えて、ユーザが入力装置202を後ろに引いた例えば、図2で右に動かした場合、弁218は、ライン220bを介して、二重動作ダイヤフラム212に対する引きを逆転させ、機能端232が後方例えば図2の右に動くことを補助する。よって、弁218が作動すると、流体は、ユーザの変位に比例して、スレーブ部222を通して押されることが可能であり、機能端232を順方向または後方に動かす。任意で、1つの態様において、制御装置は、入力装置202と弁218との間で動作的に接続してもよい。制御装置は、例えば、ユーザによって入力された動きを処理可能なコンピュータまたは他の処理装置、位置センサ、エンコーダ、サーボコントローラ、および/または他の任意の適切な装置を含んでもよい。制御装置は、入力装置102および/または弁418に、直接または間接的に接続してもよいことを理解すべきである。ここで図3を参照すると、図2の装置2に関して上述したものと類似する機能を有するが、受信したユーザ入力を、1つまたは複数の機能端320での出力または作業に変換する制御部として、機械的システムを採用した、例示的な装置3の代表図が示されている。1つの態様において、装置3は、入力装置302と、制御部の一部としての弁310と、スレーブアクチュエータ318とを含む。入力装置302は、弁310に動作的に接続される。弁310は、スレーブアクチュエータ318に動作的に接続される。スレーブアクチュエータ318は、1つまたは複数の機能端320に動作的に接続される。1つの態様において、ユーザが入力装置302を前方または後方に動かすと、例えば、弁310が作動する。よって、ユーザが入力装置302を前方に動かすと、動作的な接続が弁310を動かす。弁310の作動は、水圧制御ライン312、314を介して、流体槽308からスレーブアクチュエータ318へと、流体の流れを制御する。スレーブアクチュエータ318の動きは、次いで、機能端320によって行われる作業を生成する。装置3は、制御システムの一部としての弁310の作動に動力供給するために、他の圧力源の中でも特に、ポンプシステムまたはタンクに保存される気体などの圧力源をさらに含んでもよい。ポンプシステムは、例えば、ポンプ306および流体槽308に動作的に接続されたモータ304を含んでもよい。1つの態様において、モータ304は、ポンプ306を駆動し、これに応じてポンプ306は、槽308から弁310に流体を送り込む。モータが弁の作動に動力供給するため、ユーザは、この変形の入力装置を動かす際に、触覚的なフィードバックを受け取らないかもしれない。図4を参照すると、図1のシステム1で説明されたものと同様の機能を有するが、受信したユーザ入力を出力に変換する、あるいは1つまたは複数の機能端420で作業する制御部として水圧系を採用する装置4の代表図が示されている。上記と同様に、装置4は、入力装置402と、制御システムの一部としてのコントローラ404と、スレーブ部414とを含む。コントローラ404は、入力装置402からユーザ入力を受信し、受信したユーザ入力に基づいて、スレーブ部414の動きを制御する。スレーブ部414は、例えば、1つまたは複数の弁412と、1つまたは複数の機能端420との間に動作的に接続されたスレーブアクチュエータ418を含んでもよい。1つの態様において、コントローラ404は、入力装置402と、1つまたは複数の弁412との間で動作的に結合されている。コントローラ404は、入力装置402からユーザ入力を受信し、位置入力を弁412に送信する。入力装置402は、上記の例で説明されたものと同様であってもよく、例えば、他の入力装置の中でも特に、エンコーダ、軸を中心に回転可能な制御ハンドル、および/またはマニピュレータを含む。コントローラ404から受信した位置入力に応じて、弁412は、水圧制御ライン428および430を介して、流体槽410からスレーブアクチュエータ418への流体の流れを調整する。コントローラ404は、入力装置402と弁412とに直接または間接的に結合されてもよいことを理解すべきである。装置4は、制御部の一部としての弁412の動きに動力供給する、ポンプ部をさらに含んでもよい。ポンプ部は、例えば、それぞれが制御部の一部であってもよいポンプ406と流体槽410とに動作的に接続されているモータ408を含んでもよい。1つの態様において、モータ408は、ポンプ406を駆動し、ポンプ406の動作に応じて、流体槽410から弁412に流体を送り込む。モータが弁の作動に動力供給するため、ユーザは、この変形の入力装置を動かす際に、触覚的なフィードバックを受け取らないかもしれない。流体槽410は、水圧流体を保持することが可能な任意の適切な装置を含んでもよいことを理解すべきである。加えて、ポンプ406は、任意の適切なポンプ、例えば、同期モータステップ駆動ポンプを含んでもよい。圧力センサを、槽および/またはポンプの出口に設けて、弁412に供給される所望の流体圧を維持するようにポンプを制御するために使用してもよい。他の態様は、ポンプを制御することによりシステム圧を調整するための圧力作動スイッチを含んでもよい。流体槽410は、また、必要に応じて例えば適切なフィルタ、整流子、および過剰圧力放出弁を含んでもよい。単一の槽410を用いて、例えば、1つまたは複数の弁412に対して加圧された水圧流体を供給しても良いことを理解すべきである。あるいは、各弁412用に個別の槽を設けてもよい。他の態様は、例えば加圧ガスによって加圧される、静的な加圧流体容器を含んでもよい。弁412は、水圧制御ライン428、430のうちのどれを水圧流体が流れるかを制御することにより、また、ラインを流れる流体の圧力および速度を制御することにより動作してもよい。フィードバック装置416を、スレーブアクチュエータ418とコントローラ404との間に動作的に配置してもよい。フィードバック装置416を、例えば、スレーブ部414内に配置して、スレーブアクチュエータ418の位置を検出し、その情報をコントローラ404に中継するように動作させてもよい。コントローラ404は、次いで、スレーブアクチュエータ418向けの位置情報を受信し、ユーザ入力に対応する正しい距離をスレーブアクチュエータ418が動いたことを検証してもよい。スレーブアクチュエータ418は、正しい距離を動かなかった場合、コントローラ404は、もう1つの位置入力を、弁412に送信してもよい。もう1つの態様において、ユーザは、スレーブアクチュエータ418向けの位置情報の視覚フィードバックを提供するための、ビデオカメラ424に動作的に接続されたビデオモニタ422を用いてもよい。機能端420が、適切な距離を動かなかった場合、例えば、ユーザは、機能端420の動きを補正するために、入力装置402に対して追加の入力を提供してもよい。上述の態様のいずれにおいても、任意の適切な水圧流体を用いてもよい。流体は、減菌蒸留水を含んでもよいが、生理食塩溶液、全フッ素置換された炭化水素液、または任意の他の生理的に適合性のある流体を用いてもよい。生理的に適合性のある流体は、ひとたび組織および臓器に露出されると、患者の発疹や免疫反応などの、耐えられない過度の反応を起こさず、よって露出されている組織または臓器の正常な生理的機能に悪影響を及ぼさない流体を含んでもよい。加えて、生理的に適合性のある流体は、患者の安全または健康のために流体を除去する必要なしに、患者の体内に理想的に残るか、あるいは組織または臓器と接触し得る。本発明の1つの変形は、外科医または他のユーザが、異なる動きを起こすために、複数の検知素子、および/または電気または他の制御可能な素子を用いるための機能を含んでもよい。例えば、他のオペレータの中でも特に、押す、引く、回転する、左に動かす、右に動かす、上に動かす、下に動かす、曲げる、スピンする、対角に動かすための、個別のシステムを設けてもよい。個別のシステムは、例えば、外科医による適切な手の動きに応じて作動されてもよい。本発明の態様は、ハードウェア、ソフトウェア、またはその組み合わせを用いて実行してもよく、1つまたは複数のコンピュータシステムあるいは他の処理システムにおいて実施してもよい。1つの変形において、本発明の態様は、本明細書において説明される機能を実行することが可能な1つまたは複数のコンピュータシステムに向けられている。そのようなコンピュータ1000の例が、図10に示されている。コンピュータシステム1000は、プロセッサ1004などの1つまたは複数のプロセッサを含む。プロセッサ1004は、通信インフラストラクチャー1006例えば、通信バス、クロスオーバーバー、またはネットワークに接続されている。この例示的なコンピュータシステムに関して、様々なソフトウェアの態様が、本明細書において説明されている。この説明を読んだ後に、他のコンピュータシステムおよび/またはアーキテクチャを用いて、本発明の態様をどのように実施するかが、関連技術の当業者に明らかとなるであろう。コンピュータシステム1000は、表示ユニット1030で表示するために、通信インフラストラクチャー1006からのまたは図示されないフレームバッファからの画像、テキスト、および他のデータを転送する表示インターフェイス1002を含んでもよい。コンピュータシステム1000は、また、メインメモリ1008、好ましくはランダムアクセスメモリRAMを含んでもよく、また、二次メモリ1010を含んでもよい。二次メモリ1010は、例えば、ハードディスクドライブ1012、および/またはフロッピー登録商標ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ等を表す、取り外し可能な記憶ドライブ1014を含んでもよい。取り外し可能な記憶ドライブ1014は、既知のやり方で、取り外し可能な記憶ユニット1018に対して読み出しおよび/または書き込みする。取り外し可能な記憶ユニット1018は、フロッピーディスク、磁気テープ、光ディスク等を表し、これは、取り外し可能な記憶ドライブ1014によって読み書きされる。理解されるように、取り外し可能な記憶ユニット1018は、内部に記憶されたコンピュータソフトウェアおよび/またはデータを有する、コンピュータ使用可能な記憶媒体を含んでもよい。代わりの変形において、二次メモリ1010は、コンピュータプログラムまたは他の命令を、コンピュータシステム1000にロード可能にする、他の類似する装置を含んでもよい。このような装置は、例えば、取り外し可能な記憶ユニット1022と、インターフェイス1020とを含んでもよい。そのような例は、プログラムカートリッジおよびカートリッジインターフェイスビデオゲーム装置に見られるようなと、取り外し可能なメモリチップ消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリEPROM、またはプログラマブル読み出し専用メモリPROMなどおよび関連するソケットと、取り外し可能な記憶ユニット1022からコンピュータシステム1000へのソフトウェアおよびデータの転送を可能にする、他の取り外し可能な記憶ユニット1022およびインターフェイス1020と、を含んでもよい。コンピュータシステム1000は、通信インターフェイス1024を含んでもよい。通信インターフェイス1024は、コンピュータシステム1000と外部装置との間で、ソフトウェアおよびデータの転送を可能にする。通信インターフェイス1024の例は、モデム、ネットワークインターフェイスイーサネット登録商標カードなど、通信ポート、PCMCIAPersonalComputerMemoryCardInternationalAssociationスロットおよびカード等を含んでもよい。通信インターフェイス1024を介して転送されるソフトウェアおよびデータは、信号1028の形態であってもよく、信号は、通信インターフェイス1024によって受信することが可能な電子、電磁、光または他の信号であってもよい。これらの信号1028は、通信経路例えばチャネル1026を介して、通信インターフェイス1024に供給される。この経路1026は、信号1028を伝達し、ワイヤまたはケーブル、光ファイバ、電話線、セルラーリンク、無線周波数RFリンクおよび/または他の通信チャネルを用いて実施してもよい。本文書において、用語コンピュータプログラム媒体およびコンピュータ使用可能な媒体は、概ね、読み取り可能な記憶媒体1080、ハードディスクドライブ1070にインストールされたハードディスク、および信号1028などの媒体を指すために用いられる。これらのコンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータシステム1000にソフトウェアを提供する。本発明の態様は、このようなコンピュータプログラムプロダクトに向けられている。コンピュータプログラムコンピュータ制御ロジックとも呼ぶは、メインメモリ1008および/または二次メモリ1010に記憶されている。コンピュータプログラムは、また、通信インターフェイス1024を介して受信してもよい。このようなコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステム1000が、本明細書で述べられるように、本発明の態様に従う様々な機能を実行することを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ1010が、本発明の態様に従う様々な機能を実行することを可能にする。よって、このようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム1000のコントローラを表す。ソフトウェアを用いて本発明の態様が実施される変形において、ソフトウェアは、取り外し可能な記憶ドライブ1014、ハードドライブ1012、または通信インターフェイス1020を用いてコンピュータプログラムプロダクトに記憶させ、コンピュータシステム1000にロードさせてもよい。制御ロジックソフトウェアは、プロセッサ1004によって実行されると、本明細書に述べられるような本発明の機能を、プロセッサ1004に行わせる。もう1つの変形において、本発明の態様は、例えば特定用途向け集積回路ASICなどのハードウェア構成要素を用いて、主にハードウェアで実施される。本明細書に述べられた機能を行うためのハードウェア状態機械の実施は、関連技術の当業者に明らかとなるであろう。さらにもう1つの変形において、本発明の態様は、ハードウェアおよびソフトウェア両方の組み合わせを用いて実施される。手術器具に関する様々な例を参照して、本発明の態様を説明したが、任意の適切な機械的適用によって、このような装置およびシステムを組み込む、または使用することは、本発明の範囲および要旨内にある。さらに、本発明の態様は、外科医に関して説明したが、このような装置およびシステムが用いられる状況に応じて、他のユーザによって様々な機能を用いることが可能である。よって、本発明の要旨から逸脱することなしに、本発明に対して数多くの様々な変形を行うことが可能であることを理解すべきである。"