ロボットと外科医とによって把持されるように構成された外科手術器具を受け入れる器具ホルダと、作業者の入力した力および/または器具先端の力に基づく力を検出するセンサと、検出された力に基づいてロボット速度を制限して、触覚フィードバックを行うコントローラと、検出された付加力に基づき、マルチレベルの音声フィードバックの中から1つのレベルを自動的に選択するセレクタであって、該音声フィードバックは前記付加力の相対的な強度を示す、セレクタと、前記触覚フィードバックとともに音声フィードバックを行う音声装置と、を備える、外科手術器具の協働制御システム。前記音声フィードバックは一連のビープ音である、請求項1に記載のシステム。前記音声フィードバックは、前記付加力が所定の範囲にあるかどうかに基づき選択される、請求項1に記載のシステム。前記外科手術器具は硝子体網膜手術において用いるものである、請求項1に記載のシステム。前記音声フィードバックは、付加力が1mNよりも大きい所定の範囲となるまでは無音である、請求項3に記載のシステム。前記音声フィードバックは、前記付加力が1mNから3.5mNまでの所定の範囲にあるときは一定のスローテンポのビープ音である、請求項3に記載のシステム。前記音声フィードバックは、前記付加力が3.5mNから約7mNまでの所定の範囲にあるときは一定のハイテンポのビープ音である、請求項1に記載のシステム。前記ハイテンポのビープ音は前記付加力に比例して大きくなる、請求項7に記載のシステム。前記外科手術器具は手術用ロボットのエンドエフェクタである、請求項1に記載のシステム。前記センサは、外科手術器具に内蔵されたファイバーブラッググレーティングFBGセンサであり、前記外科手術器具と組織との間の力を検出する、請求項1に記載のシステム。ロボットと外科医とによって把持されるように構成した外科手術器具を受け入れる器具ホルダと、外科手術器具と目的とする対象領域との間の距離を検出するセンサと、検出された距離に基づいてロボット速度を制限して、触覚フィードバックを行うコントローラと、前記検出された距離に基づき音声フィードバックの1つを自動的に選択するセレクタであって、該音声フィードバックは前記目的とする対象領域から前記外科手術器具までの距離についての距離センサ情報を示す、セレクタと、音声フィードバックを行う音声装置と、を備える、外科手術器具の協働制御システム。前記音声フィードバックは、前記距離が所定の範囲にあるかどうかに基づき選択される、請求項11に記載のシステム。前記外科手術器具は硝子体網膜手術において用いるものである、請求項11に記載のシステム。前記外科手術器具は手術用ロボットのエンドエフェクタである、請求項11に記載のシステム。前記センサはOCT範囲センサである、請求項11に記載のシステム。ロボットと外科医とにより把持されるように構成された外科用器具を受け入れるステップと、前記外科手術器具と組織との間の界面における力および/または入力される力を検出するステップと、前記外科手術器具と組織との間で検出された力に基づきロボット速度を制限して触覚フィードバックを行うステップと、前記検出された力に基づいて音声フィードバックを自動的に選択するステップであって、該音声フィードバックは付加力の相対的な強度を示す、ステップと、選択された音声フィードバックを触覚フィードバックとともに提供するステップと、を備える、外科手術器具の協働制御方法。前記音声フィードバックは、前記付加力が所定の範囲にあるかどうかに基づき選択される、請求項16に記載の方法。前記外科手術器具は硝子体網膜手術において用いるものである、請求項16に記載の方法。前記外科手術器具は手術用ロボットのエンドエフェクタである、請求項16に記載の方法。前記手術用ロボットは比例速度制御により制御される、請求項19に記載の方法。前記ロボットは線形スケーリング制御により制御される、請求項19に記載の方法。前記ロボットは制限付きの比例速度制御により制御される、請求項19に記載の方法。ロボットと外科医とにより把持されるように構成された外科用器具を受け入れるステップと、外科手術器具と目的とする対象領域との間の距離を検出するステップと、検出された距離に基づいて音声フィードバックを自動的に選択するステップであって、該音声フィードバックは目的とする対象領域から前記外科手術器具までの距離についての距離センサ情報を示す、ステップと、選択された音声フィードバックを提供するステップと、を備える、外科手術器具の協働制御方法。前記音声フィードバックは、前記距離が所定の範囲にあるかどうかに基づき選択される、請求項23に記載の方法。前記外科手術器具は硝子体網膜手術において用いるものである、請求項23に記載の方法。前記外科手術器具は手術用ロボットのエンドエフェクタである、請求項23に記載の方法。前記センサはOCT範囲センサである、請求項23に記載の方法。したがって、当該技術分野において、硝子体網膜手術等で用いる外科用器具の制御方法をさらに改善することが求められている。本発明の第一の態様によれば、外科手術器具の協働制御システムは、ロボットと外科医とによって把持されるように構成された外科手術器具を受け入れる器具ホルダと、作業者が入力した力および/または器具先端の力に基づく力を検出するセンサと、検出された力に基づいてロボット速度を制限して、触覚フィードバックを行うコントローラと、検出した付加力に基づき、マルチレベルの音声フィードバックの中から1つのレベルを自動的に選択するセレクタであって、該音声フィードバックは付加力の相対的な強度を示す、セレクタと、触覚フィードバックとともに音声フィードバックを行う音声装置と、を備える。本発明の第二の態様によれば、外科手術器具の協働制御システムは、ロボットと外科医とによって把持されるように構成された外科手術器具を受け入れる器具ホルダと、外科手術器具と目的とする対象領域との間の距離を検出するセンサと、検出された距離に基づき音声フィードバックの1つを自動的に選択するセレクタであって、該音声フィードバックは前記目的とする対象領域から前記外科手術器具までの距離についての距離センサ情報を示す、セレクタと、音声フィードバックを行う音声装置と、を備える。本発明の第三の態様によれば、外科手術器具の協働制御方法は、ロボットと外科医とにより把持されるように構成された外科用器具を受け入れるステップと、外科手術器具と組織との間の界面における力を検出するステップと、外科手術器具と組織との間に検出された力に基づきロボット速度を制限して触覚フィードバックを行うステップと、検出された力に基づいて音声フィードバックを自動的に選択するステップであって、該音声フィードバックは付加力の相対的な強度を示す、ステップと、選択された音声フィードバックを触覚フィードバックとともに提供するステップと、を備える。添付の図面は、本明細書に開示する代表的な実施形態をさらに十分に説明するために用いられうる可視化表現であり、当業者は図面を参照することによりこれらの実施形態およびその利点についてさらによく理解することができるであろう。なお、各図面を通じて、同じ符号は同じ要素を示す。以下、本明細書に開示する本発明の内容について、添付の図面を参照してさらに詳述するが、各図面に示す実施形態は本発明による実施形態の一部であって、全てではない。全体を通して、同じ参照符号は同じ要素を示す。ここに開示する本発明は、幾多の様々な形態において具現化することができ、本明細書に記載の実施形態に限定して解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が該当する法的要件を満たすように提供するものである。また、本発明の当業者は、本明細書の先の記載内容および関連する図面に基づいて、本開示の実施形態についての種々の変更やその他の実施形態を想起しうるであろう。したがって、本開示の内容は、記載された特定の実施形態にのみ限定して解釈すべきものではなく、その他の実施形態も添付の特許請求の範囲に含まれるものとして理解されたい。本発明は、外科手術器具の協働制御方法およびシステムに関するものである。本発明の例示的な実施形態よるシステムおよび方法は、協働制御下のハンドーバーハンドシステムにおいて用いることができる。例としては、DevelopmentandApplicationofaNewSteadyHandManipulatorforRetinalSurgery、MitchelletalIEEEICRApp623629、MicroforceSensinginRobotAssistedMembranePeelingforVitreoretinalSurgery、MBalickiAUneriIlordachitaJHandaPGehlbachandRHTaylorMedicalImageComputingandComputerAssistedInterventionBeijingSeptember2010pp303310、およびNewSteadyHandEyeRobotwithMicroforceSensingforVitreoretinalSurgeryResearch、AUneriMBalickiJamesHandaPeterGehlbachRTaylorandIIordachitaInternationalConferenceonBiomedicalRoboticsandBiomechatronicsTokyoSeptember26292010pp814819に記載されたロボット支援による手術システムがあり、各文献の内容は参照により本明細書に完全に援用される。ステディハンド制御において、外科医とロボットの双方が外科用器具を把持する。ロボットは、外科医が器具のハンドルにかけた力を感知し、あらゆる振戦を除去しつつ、その動きに追従する。上記の文献に関連して特定の協働制御システムを記載するが、本発明のシステムおよび方法は、その他の協働制御システムおよびフリーハンド手術においても適用可能であることを理解されたい。図1および図2に、本発明に関連して用いるロボット支援手術システムの第一の例示的実施形態を示す。システム10は、例えば、ヒトの眼等の中空器官の臓器顕微鏡手術に用いることができるが、その他の用途にも適用可能である。図1および図2に示すように、システム10は、ロボット12および外科医17とにより把持される外科用器具16を受け入れる器具ホルダ14を備える。器具ホルダ14により、顕微鏡手術下で必要な種々の外科手術器具、例えば、鉗子、持針器、鋏等を容易に取り付けることができるが、外科手術器具はこれらに限定されない。好ましくは、外科医17は器具ハンドル18を介して外科手術器具16を把持し、この外科手術器具16をロボット12と協働して導いて、器具先端20で目的とする対象領域を手術する。さらに、力/トルクセンサ24を器具ホルダ14に取り付けて、外科医が器具に付加した力を感知して、ロボットに対する指令を入力するのに用いてもよい。好ましくは、カスタムメカニカルRCMを設けて、ロボット座標の確実性および精度を向上させる。このRCM機構は、仮想RCMモードでの操作時にデカルト座標上の速度と動作の範囲を減縮してシステムの全体的な安全性を向上するものであり、それにより器具軸を制約して常に眼上の強膜開口部と交差させる。図3に、本発明のシステムおよび方法に関連して用いる例示的な外科手術器具30を示す。特に、外科手術器具30は上記のシステムのような協働操作の用途に特化して設計してもよいが、手術用ロボットのエンドエフェクタとしての遠隔操作ロボットまたはフリーハンド操作において用いることもできる。さらに、外科手術器具30は、ヒトの眼Eの手術用に特化して設計してもよい。引き続き図3を参照すると、外科手術器具30は、鉤状の端部34を有する器具軸32を備える。外科手術器具30は、好ましくは、一体型のファイバーブラッググレーティングFBG:FiberBraggGratingセンサ等を用いて製造する。FBGは堅固な光学センサであり、静電気源、電磁気源、またはラジオ周波数源からの干渉を受けずに着色染料の変化を検出することができる。好ましくは、器具軸32に沿って多数の光ファイバ36を設けて、器具の屈曲を測定したり、FxおよびFyに沿った横断面における力を感度0.25mNで算出したりすることができるようにする。したがって、器具と端部との間の力を高感度に測定することができる。硝子体網膜の顕微鏡下手術の場合、常に7.5mN未満の力を感知する必要があるため、サブmNの精度で計測が可能な力覚センサを選択すべきである。その場合、25ゲージの網膜開口部に挿入するには器具の大きさを極小にする必要があり、力覚センサは、強膜下において、器具の先端における測定値を取得することを目的とするものである。図1および図2を再度参照すると、システム10はプロセッサ26およびメモリ装置28を備える。メモリ装置28は、1つまたはそれ以上のコンピュータ可読な記憶媒体およびロボットと協働制御を行うための機械可読の指示を備えていてもよい。本発明の特徴は、検出された力作業者入力および/または―器具先端の力がプロセッサ26に送信され、その力に応じてコントローラがロボット速度を制限して触覚フィードバックを行うことにある。さらに、プログラムは、検出された付加力に基づき、マルチレベルの音声フィードバックの中から1つのレベルを自動的に選択するための命令を含む。音声フィードバックは、付加された力の相対的な強さを示す。音声装置により、触覚フィードバックとともに音声フィードバックを行う。音声装置は、プロセッサ26と一体化するのが好ましいが、独立した別個の装置としてもよい。図4は、マルチレベル音声フィードバックの例示的な実施形態を示すグラフである。特に、音声フィードバックの有用な範囲を硝子体網膜手術用に特別に開発した。具体的には、可聴ビープ音の再生テンポを3つの力レベルゾーンに変調する音声フィードバックを選択して、一般的な硝子体網膜手術に関連する各力作用範囲を表すようにした。音声フィードバックは、付加された力が所定の範囲内にあるか否かに基づいて選択することができる。好ましい実施形態によれば、1mN以上の力を測定するまでは音声は無音とすることができる。1mNから約3.5mNの範囲においては、一定の低いビープ音を選択し、その範囲を安全操作ゾーンとして設定する。警告ゾーンは3.5mN~7.5mNの範囲とし、比例的にテンポが増加し、それに続く危険ゾーンでは、7.5mNを超えるあらゆる力に対して一定の高テンポのビープ音を発生させる。さらに、付加力に比例してこの高テンポのビープ音を大きくして、過剰な力が付加されていることをよりはっきりと外科医に知らせることが好ましい。上述したように、操作入力および/または器具先端の力に基づいてロボットの挙動を調整する協働制御方法には様々なものがあり、各方法は、本発明に基づき説明した音声フィードバックと組み合わせて用いることができる。制御方法の各パラメータとしては、ハンドル入力の範囲0N~5N、および剥離作業力および速度を考慮した。音声センサに代わるセンサは、フィードバックの代用物または相補的形態として機能し、器具先端の力に関する情報を高分解能でリアルタイムに提供する。しかしながら、本発明の特徴によれば、音声フィードバックに関連して種々の制御方法を用いることができることを理解されたい。さらに、本発明はその他のタイプの音声フィードバックを含み、ビープ音に限定されるものではない。協働制御方法の一例として、PreliminaryExperimentsinCooperativeHumanRobotForceControlforRobotAssistedMicrosurgicalManipulationKumaretalIEEEICRA1610617に記載されるような比例速度制御PVが挙げられる。当該文献の内容は参照により本明細書に完全に援用される。特に、器具の速度Vは、ユーザがハンドルに入力する力Fhに比例する。硝子体網膜手術においては、ゲインをα=1とし、それにより1Nのハンドル入力を1mm/sの器具速度に変換する。別の協働制御方法は、直線力スケーリング制御FS:linearforcescalingcontrolと呼ばれるもので、器具先端で感知したヒトに知覚できない力Ftをマッピングまたは増幅し、ロボット速度を調節することにより相互作用力を操作するものである。先行技術等priorapplicationsにおいて、基準化因子をそれぞれγ=25およびγ=6.25とするこれらは、硝子体網膜を剥離する際の動作パラメータの範囲においては小さいことが、EvaluationofaCooperativeManipulationMicrosurgicalAssistantRobotAppliedtoStapedotomy、Berkelmanetal、LNCSISSU220814261429およびPreliminaryExperimentsinCooperativeHumanRobertForceControlforRobotAssistedMicrosurgicalManipulation、Kumaretal、IEEEICRA、1610617に記載されているが、各文献の開示は参照により本明細書に完全に援用される。基準化因子をγ=500とすれば、器具先端における0~10mNの操作力をマッピングして、ハンドルにおける入力を0~5Nとすることができる。本発明に関連して用いることのできる別の協働制御方法として、制限のある比例速度制御VLを利用すれば、先端における力が小さいときに操縦性を向上することができる。この方法は、PV制御を利用するが、先端の力に逆比例した速度制約を付加するものある。そのようなスケーリングを行うと、器具先端の力が大きくなるにつれロボットの反応が非常に緩慢になり、操作速度を効果的に減衰させる。硝子体網膜手術では、この制約パラメータは、経験的にm=-180およびb=0.9となるように選択した。力の大きさがf1=1mN未満では速度制限を行わず、ゼロ交差不安定性を回避する。同様に、先端の力が高閾値f2=7.5mNよりも大きいときは速度制限v2=0.1を実施して、ある程度作業者を制御する。本発明は、フリーハンド手術においても有用である。現行運用では、外科医は、変形する組織からの反射光における変化を視覚的に解釈することで、組織に付加した相対的応力の推定を間接的に行っている。こタイプの目視による感覚代行には膨大な経験と集中力を要し、熟達した外科医しか行うことができない。本発明の特徴によれば、力を直接測定して聴覚表現とともに外科医にリアルタイム伝達することで、より明確で客観的なフィードバックを得ることができる。また、本発明は、対象とする目的領域と外科用器具との間の距離を検出するのに関連して用いることもできる。特に、センサを設けて、外科用器具と目的とする対象領域との距離を検出してもよい。検出された距離に基づいて音声フィードバックを選択する。好ましくは、センサはOCT範囲センサであるが、その他のタイプの任意の距離センサを用いることができる。以下の実施例は、本開示による代表的な各実施形態を当業者が実施するにあたりその情報を提供するためのものである。本発明の開示内容と当該技術分野における通常の知識に照らして、以下の実施例は例示にすぎず、本発明の範囲を逸脱しない限り、多くの変更、修正、改変が可能であることが当業者に対して明らかになるであろう。以下の実施例は説明の目的で供するものであり、限定を目的とするものではない。一体型のファイバーブラッググレーティングFBG:FiberBraggGratingセンサを備えた器具を作成し、その器具軸に沿って3本の光ファイバを設けた。この器具を、ロボットに対して向きを較正したうえでロボット器具ホルダに装着した。センサデータを収集し、2kHzで処理して、TCP/IPで送信した。網膜組織の剥離をシミュレートするため、人体模型モデルを作成した。層状剥離に好適な繰り返し利用可能な模型としては、19mmClearBandagesRiteAidブランドから得た粘着性のラベルが適していることが分かった。ラベルを薄切りにして、幅2mmの切片とし、台紙から複数回にわたり剥離すると、予想通り剥離速度の増加に伴って剥離力が増加した。プラスチックの剥離層は高い可撓性を有するが、フックに取り付けた箇所における破損圧力に耐えうるだけの強度を有する。完全に剥離するには器具を20mm動かす必要があった。図5に、種々の速度について観測された各力を示す。作業完了時間を最短にしつつ平均剥離力および最大剥離力を減少させて、上記の制御方法の有効性を比較した。本例では、1つの被験体について以下のような方法で試験を行った。安定したプラットフォームに架空モデルを両面テープで接着し、剥離面から1.5mm上方にフックがくるようにロボットを位置決めした。ハンドルは剥離方向に対して垂直になる、作業者にとって楽な方向に向けた。器具の曲がり具合から得られる力の手がかりを排除するため、器具先端以外は器具軸が見えないようにした。実験に先立ち、被験体を広範囲にわたり、接着状態としたtrained3時間以下。各試験の間にそれぞれ5分の休止時間を入れた。作業者には、膜を間断なくできるだけゆっくりと止まらずに剥離するように指示した。実験の簡略化のため、ロボット動作はデカルト変換のみに限定した。実験において、回転自由度の有無による顕著な差異は見られなかった。作業者は、拡大観察は行わなかった。全ての試験において、同じサンプルを用い、一貫性のため、実験前後のサンプルのふるまいをテストした。比較のため、ロボット支援を行わずにサンプルを剥離するフリーハンドの剥離試験も行った。各方法につき、音声フィードバック付きの試験と音声フィードバックなしの試験をそれぞれ5回ずつ行った。試験した各方法において、音声フィードバックにより先端における最大の力は減少し、また先端の力のばらつきも減少した。作業完了時間は、フリーハンドおよび比例速度制御試験については大幅に増加したが、その他の試験では若干減少した。作業者は、3.5mNに相当する個々の音声遷移点付近で、当然ながら止まるhover傾向があったが、この傾向は、フリーハンド条件以外のすべての場合に見られた。これは、力をスケーリングした結果、作業者が触覚フィードバックよりも音声フィードバックに依存するように見える場合図5Cの時間60S~80S参照に、特に顕著であった。速度制限試験では、音声により、作業成果を損なわずに平均ハンドル入力を50削減した。このことから、サンプルにかかる力を減少させるため、ユーザは意識的に音声フィードバックを利用しようとしたことがわかる。フリーハンド図6A試験では、生理的な手の振戦により力の変動が特に顕著であった。平均付加力は5mN前後であり、最高は8mN近くであった。音声フィードバックにより大きな力の付加は減ったが、作業完了時間が著しく増加した。比例速度図6B制御試験においては、安定したロボット支援の効果があり、結果としてより滑らかに力の付加が行われたが、力の範囲はフリーハンド試験の場合と同等であった。同様に、音声フィードバックにより大きな力の付加は減少したが、作業を完成させる時間は増加した。力のスケーリング図6C制御では、音声の有無にかかわらず付加される力の平均をみると、全体的に最良の成果が得られたが、作業完了までの平均時間は、音声フィードバックありのフリーハンドの場合を除き、最も長かった。速度制限図6D制御の結果、制限速度においてより大きな絶対剥離力を必要とする箇所を除いては、非常に平滑な応答が得られた。これは、仮想制約に沿って輪郭を形成する効果があった。各閾値の一致により、音声は作業にほとんど影響しなかった。上記の実験データによれば、本発明は、顕微鏡手術において一般的な7.5mN未満の力について測定および対応可能なシステムおよび方法を提供する。さらに、音声フィードバックとともに力のスケーリングを行うことにより、最終的に小さく安定した力を付加して層間剥離を制御することを目的とする膜剥離の模擬作業において、最も直覚的な対応と小さい付加力で作業を実行することができる。本発明をその好適な実施形態に基づき説明したが、添付の請求の範囲に規定した本発明の精神および要旨から逸脱することなく、特に記載のない追加、削除、変更、代替等が可能であることが当業者には理解されるであろう。