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Timestamp: 2019-06-16 23:51:47
Document Index: 132406951

Matched Legal Cases: ['art, 1', 'art 109', 'art 109', 'art 109', 'art 109', 'art 312', 'arts 312', 'art 312', 'art 312', 'art 312', 'arts 312', 'arts 312', 'art 312', 'art 312', 'art 312', 'art 412', 'art 412', 'art 412', 'art 412', 'arts 212', 'arts 212', 'arts 212', 'art 212', 'art 424', 'art 424', 'arts 414', 'Application No. 13']

JP2015531608A - Tan'anashiki robot equipment and related systems and methods - Google Patents
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JP2015531608A5 (en
モンドリー、ジャック
ファリター、シェーン
マークビッカ、エリック
フレデリック、トーマス
バルテルス、ジョセフ
モンドリー、ジャックＭＯＮＤＲＹ，Ｊａｃｋ
ファリター、シェーンＦＡＲＲＩＴＯＲ，Ｓｈａｎｅ
マークビッカ、エリックＭＡＲＫＶＩＣＫＡ，Ｅｒｉｃ
フレデリック、トーマスＦＲＥＤＥＲＩＣＫ，Ｔｈｏｍａｓ
バルテルス、ジョセフＢＡＲＴＥＬＳ，Ｊｏｓｅｐｈ
2013-03-15 Application filed by ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ネブラスカ, ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ネブラスカ, モンドリー、ジャックＭＯＮＤＲＹ，Ｊａｃｋ, ファリター、シェーンＦＡＲＲＩＴＯＲ，Ｓｈａｎｅ, マークビッカ、エリックＭＡＲＫＶＩＣＫＡ，Ｅｒｉｃ, フレデリック、トーマスＦＲＥＤＥＲＩＣＫ，Ｔｈｏｍａｓ, バルテルス、ジョセフＢＡＲＴＥＬＳ，Ｊｏｓｅｐｈ filed Critical ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ネブラスカ
2015-11-05 Publication of JP2015531608A publication Critical patent/JP2015531608A/en
2016-05-12 Publication of JP2015531608A5 publication Critical patent/JP2015531608A5/ja
本願で開示される実施形態は、ロボットおよび／または生体内医療機器に組み込むことが可能な部品を含む、各種の医療機器用部品に関する。 Embodiments disclosed herein may include components that can be incorporated into the robot and / or in vivo medical device, it relates to parts for a variety of medical devices. ある種の実施形態は、生体内医療処置のための各種の医療機器を含む。 Certain embodiments include various medical devices for in vivo medical procedures.
本明細書で開示する実施形態は、ロボットおよび／または生体内医療機器ならびに関連する構成部品を含む、各種の医療機器および関連する構成部品に関する。 Embodiments disclosed herein, including the robot and / or in vivo medical device and associated components, for various medical devices and related components. ある種の実施形態は、体腔内に設置され、管腔または開口を通じて体腔内に設置される支援用部品を使って位置付けられているロボット機器を含む、各種のロボット医療機器を含む。 Certain embodiments is installed in a body cavity, comprising a robot device is positioned with the support parts installed in the body cavity through the lumen or opening, including various robotic medical devices. 他の実施形態は、上記の機器の操作方法に関する。 Another embodiment relates to a method for operating the above devices.
侵襲的な外科手術は、様々な医学的状態に対処するために不可欠である。 Invasive surgery, is essential in order to deal with a variety of medical conditions. 可能な場合は、腹腔鏡式等、低侵襲性の処置が好ましい。 If possible, laparoscopic, etc., less invasive treatments are preferred.
しかしながら、現在知られている腹腔鏡式等の低侵襲性技術は、範囲と複雑さが限られており、これは一部には、１）アクセスポートから挿入される剛性のツールを用いることから生じる可動性の制約、および２）限定的な視覚的フィードバックによる。 However, minimally invasive techniques laparoscopic, etc. that are currently known, scope and has complexity limited, which in part, 1) from using a tool rigidity to be inserted from an access port mobility of constraints imposed, and 2) by limiting visual feedback. ダ・ヴィンチ（登録商標）・サージカルシステム（ｄａ Ｖｉｎｃｉ（登録商標）Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）（カリフォルニア州サニーベールのインテュイティヴ・サージカル社（Ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｃ．）が販売）等の既知のロボットシステムもまた、アクセスポートによる制約があるほか、非常に大型で、非常に高額であり、利用できない病院がほとんどであり、触覚や可動性が限定的である、といった別の欠点もある。 Da Vinci (TM) Surgical System (da Vinci (TM) Surgical System) known robot system such as (Sunnyvale, CA of Intuitive Surgical, Inc. (Intuitive Surgical Inc.) is sold) also, access port in addition, very large, there is a restriction by, is very expensive, most hospitals that can not be utilized, there is tactile and mobility is limited, also another disadvantage.
当該技術分野では、改良された手術方法、システム、機器が求められている。 In the art, improved surgical methods, systems, equipment has been required.
本発明は、上記課題を解決する改良された手術方法、システム、機器を提供する。 The present invention provides improved surgical method to solve the above problems, systems, equipment.
一実施形態によるロボット手術システムの上面斜視図である。 It is a top perspective view of a robotic surgical system according to one embodiment. 図１の機器の同じ斜視図である。 It is the same perspective view of the device of Figure 1. 図１の機器の同じ斜視図である。 It is the same perspective view of the device of Figure 1. 一実施形態によるロボット医療機器本体の上面図である。 It is a top view of a robot medical device body according to one embodiment. 図４Ａの実施形態によるロボット医療機器本体の側面図である。 It is a side view of a robot medical device body according to the embodiment of Figure 4A. 図４Ａの実施形態によるロボット医療機器本体の斜視図である。 It is a perspective view of a robot medical device body according to the embodiment of Figure 4A. 図４Ａの実施形態によるロボット医療機器本体の分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a robot medical device body according to the embodiment of Figure 4A. 図４Ａの実施形態によるロボット医療機器本体の分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a robot medical device body according to the embodiment of Figure 4A. 図４Ａの実施形態によるロボット医療機器本体の内部構造透視正面図である。 An internal structural perspective front view of a robot medical device body according to the embodiment of Figure 4A. 図４Ａの実施形態によるロボット医療機器本体の内部構造透視上面図である。 An internal structural perspective top view of a robot medical device body according to the embodiment of Figure 4A. 図４Ａの実施形態によるロボット医療機器本体の内部構造透視側面図である。 An internal structural perspective side view of a robot medical device body according to the embodiment of Figure 4A. 一実施形態によるロボット機器と関連装置の本体の、分離された状態の上面斜視図である。 The body of the associated device and a robot device according to one embodiment, is a top perspective view of the separated state. 図５Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の本体の、分離された状態の上面斜視図である。 The body of the associated device and a robot device according to the embodiment of Figure 5A, a top perspective view of the separated state. 一実施形態によるロボット機器と関連装置の本体の内部部品の、分離された状態の上面斜視図である。 Internal parts of the body of the associated device and a robot device according to one embodiment, is a top perspective view of the separated state. 図６Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の本体の内部部品の、分離された状態の上面斜視図である。 Internal parts of the body of the associated device and a robot device according to the embodiment of FIG. 6A, a top perspective view of the separated state. 図６Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の内部部品のエンドロング（ｅｎｄｌｏｎｇ）図である。 An end long (endlong) Figure of internal parts of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of Figure 6A. 一実施形態によるロボット機器と関連装置の内部部品と本体の、分離された状態の上面斜視図である。 The internal components and the body of the associated device and a robot device according to one embodiment, is a top perspective view of the separated state. 図７Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の本体の一部の上面斜視図である。 It is a top perspective view of a portion of the body of the robot apparatus and related apparatus according to the embodiment of Figure 7A. 一実施形態によるロボット機器と関連装置の内部部品と本体の、分離された状態の上面斜視図である。 The internal components and the body of the associated device and a robot device according to one embodiment, is a top perspective view of the separated state. 図８Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の本体の断面図である。 It is a cross-sectional view of the main body of the robot apparatus and related apparatus according to the embodiment of Figure 8A. 一実施形態によるロボット機器の内部部品の他の分解斜視図である。 It is another exploded perspective view of the internal components of the robot apparatus according to an embodiment. 図９Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の本体の断面図である。 It is a cross-sectional view of the main body of the robot apparatus and related apparatus according to the embodiment of Figure 9A. 図９Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の傘歯車とスパーシャフトの拡大分解図である。 It is an enlarged exploded view of the bevel gear and spur shaft of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of Figure 9A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の本体グメントの分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of the main body segment of the associated device and a robot device according to another embodiment. 図１０Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の本体セグメントの分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a body segment of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 10A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の本体セグメントの分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a body segment of the associated device and a robot device according to another embodiment. 図１１Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の本体セグメントのエンドロング断面図である。 An end long cross-sectional view of a body segment of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 11A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の本体セグメントの分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a body segment of the associated device and a robot device according to another embodiment. 図１２Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の本体セグメントの、反対側の分解斜視図である。 The body segment of the associated device and a robot device according to the embodiment of FIG. 12A, an exploded perspective view of the opposite side. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の肩関節の分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of the shoulder joint of the associated device and a robot device according to another embodiment. 図１３Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の肩関節の側面図である。 It is a side view of the shoulder joint of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 13A. 図１３Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の肩関節の断面図である。 It is a cross-sectional view of the shoulder joint of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 13A. 図１３Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の肩関節の断面図である。 It is a cross-sectional view of the shoulder joint of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 13A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の肩関節の底面図である。 It is a bottom view of the shoulder joint of the associated device and a robot device according to another embodiment. 図１４Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の肩関節の斜視図である。 It is a perspective view of a shoulder joint of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 14A. 図１４Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の肩関節の底面図である。 It is a bottom view of the shoulder joint of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 14A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の上腕の斜視図である。 It is a perspective view of the upper arm of a robot device and related devices according to other embodiments. 図１５Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の上腕の側面図である。 It is a side view of the upper arm of a robot device and related devices according to the embodiment of FIG. 15A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置のモータとドライブトレインの分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of the motor and drive train of the associated device and a robot device according to another embodiment. 図１６Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置のモータとドライブトレインの側面図である。 It is a side view of a motor and drive train of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 16A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の筐体セグメントの分解側面図である。 Is an exploded side view of the housing segment associated devices and robotic instrument according to another embodiment. 図１７Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の筐体セグメントの分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of the housing segment of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 17A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の筐体とスパーシャフトの分解側面図である。 It is an exploded side view of the housing and spur shaft associated device and robot device according to another embodiment. 図１８Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の筐体とスパーシャフトの側方断面図である。 It is a side sectional view of the housing and spars shaft of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 18A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置のシャフトハウジングと筐体の分解側面斜視図である。 It is an exploded side perspective view of the shaft housing and the housing of the associated device and a robot device according to another embodiment. 図１９Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置のシャフトハウジングと筐体の、反対側の分解側面図である。 The shaft housing and the housing of the associated device and a robot device according to the embodiment of FIG. 19A, an exploded side view of the opposite side. 図１９Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置のシャフトハウジングと筐体の断面図である。 It is a cross-sectional view of the shaft housing and the housing of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 19A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置のシャフトの側面図である。 It is a side view of the shaft of the robot apparatus and related devices according to other embodiments. 図２０Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置のシャフトの斜視図である。 It is a perspective view of the shaft of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 20A. 図２０Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置のシャフトの他の斜視図である。 It is another perspective view of the shaft of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 20A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の前腕の斜視図である。 It is a perspective view of a forearm of a robot apparatus and related devices according to other embodiments. 図２１Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の前腕の側面図である。 Is a side view of the forearm of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 21A. 図２１Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の前腕の他の側面図である。 Is another side view of the forearm of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 21A. 図２１Ａ実施形態によるロボット機器と関連装置の前腕の端面図である。 It is an end view of the forearm of the robot apparatus and related devices according to FIG. 21A embodiment. 図２１Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の前腕の側方断面図である。 It is a side sectional view of a forearm of a robot apparatus and related devices according to the embodiment of FIG. 21A. 図２１Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の前腕の側面図である。 Is a side view of the forearm of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 21A. 図２１Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の前腕と内部部品の分解斜視図である。 Is an exploded perspective view of the forearm and the internal parts of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 21A. 図２１Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の前腕と内部部品の側面図である。 Is a side view of the forearm and the internal parts of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 21A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の前腕と内部部品の基端部の拡大分解図である。 It is an enlarged exploded view of the proximal end of the forearm and the internal components associated device and robot device according to another embodiment. 図２２Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の前腕と内部部品の基端部の拡大切欠き図である。 It is an enlarged cut-out view of the proximal end of the forearm and the internal components associated device and robot device according to the embodiment of FIG. 22A. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の前腕と内部部品の把持鉗子端部の拡大切欠き図である。 It is an enlarged cut-out view of the grasping forceps end of the forearm and the internal parts of the robot apparatus and related devices according to other embodiments. 図２３Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の前腕と内部部品の把持鉗子端部の拡大分解図である。 It is an enlarged exploded view of the grasping forceps end of the forearm and the internal parts of the robot equipment and related apparatus according to the embodiment of FIG. 23A. また別の実装形態によるロボット機器と関連装置の把持鉗子の拡大斜視図である。 Further is an enlarged perspective view of the grasping forceps of the robot apparatus and related devices according to another implementation. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の、カメラと内部部品を備える前腕の内部構造透視側面図である。 Related apparatus and a robot apparatus according to another embodiment, the internal structure perspective side view of the forearm with a camera and internal parts. 図２５Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の、カメラを備える前腕の分解した状態の内部構造透視図である。 Related apparatus and a robot apparatus according to the embodiment of FIG. 25A, an internal structure perspective view of disassembled state of the forearm with a camera. 図２５Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の、カメラを備える前腕の拡大斜視図である。 Related apparatus and a robot apparatus according to the embodiment of FIG. 25A, an enlarged perspective view of the forearm with a camera. 図２５Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の、カメラを備える前腕の他の拡大斜視図である。 Related apparatus and a robot apparatus according to the embodiment of FIG. 25A, is another enlarged perspective view of the forearm with a camera. 図２５Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置にとってのカメラの視野を詳細に示す、カメラを備える前腕の斜視図である。 It shows in detail the camera's field of view for the associated device and a robot device according to the embodiment of FIG. 25A, a perspective view of the forearm with a camera. 他の実施形態によるロボット機器と関連装置の、１つの位置にある前腕と本体の側面図である。 Related apparatus and a robot apparatus according to another embodiment, a side view of the forearm and body in one position. 図２６Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の、１つの位置にある前腕と本体の側面図である。 Related apparatus and a robot apparatus according to the embodiment of FIG. 26A, a side view of the forearm and body in one position. 図２６Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の、１つの位置にある前腕と本体の側面図である。 Related apparatus and a robot apparatus according to the embodiment of FIG. 26A, a side view of the forearm and body in one position. 図２６Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の、１つの位置にある前腕と本体の側面図である。 Related apparatus and a robot apparatus according to the embodiment of FIG. 26A, a side view of the forearm and body in one position. 図２６Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の、１つの位置にある前腕と本体の側面図である。 Related apparatus and a robot apparatus according to the embodiment of FIG. 26A, a side view of the forearm and body in one position. 図２６Ａの実施形態によるロボット機器と関連装置の、１つの位置にある前腕と本体の側面図である。 Related apparatus and a robot apparatus according to the embodiment of FIG. 26A, a side view of the forearm and body in one position. 他の実施形態による、体内の１つの位置にあるロボット機器と関連装置の前腕と本体の側面図である。 According to another embodiment, a side view of the forearm and the main body of the robot apparatus and related devices in one location in the body. 図２７Ａの実施形態による、体内の１つの位置にあるロボット機器と関連装置の前腕と本体の側面図である。 According to the embodiment of FIG. 27A, a side view of the forearm and the main body of the robot apparatus and related devices in one location in the body. 図２７Ａの実施形態による、体内の１つの位置にあるロボット機器と関連装置の前腕と本体の斜視図である。 According to the embodiment of FIG. 27A, a perspective view of a forearm and body of the robot apparatus and related devices in one location in the body. 一実施形態による、体内の１つの位置にあるロボット機器と関連装置の正面図である。 According to one embodiment, it is a front view of a robot apparatus and related devices in one location in the body. 一実施形態による加速度計の斜視図である。 Is a perspective view of an accelerometer according to an embodiment.
本明細書において開示または検討されている各種の実施形態は、手術ロボット機器、システム、方法に関する。 Embodiments of the various disclosed or discussed herein, surgical robot apparatus, systems, and methods. より詳しくは、各種の実施形態は様々な医療機器、例えばロボット機器および、それに関連する方法とシステムに関する。 More particularly, various embodiments various medical devices, such as robotic equipment and methods and systems associated therewith. ある種の実装形態は、腹腔鏡単孔式（ＬＥＳＳ＝ｌａｐａｒｏｅｎｄｏｓｃｏｐｉｃ ｓｉｎｇｌｅ−ｓｉｔｅ）外科手術に使用される、そのような機器に関する。 Certain implementations, laparoscopic single-hole type is used (LESS = laparoendoscopic single-site) surgery, relates to such devices.
本願において開示される、上記のようなある種の機器とシステムの実装形態は、患者の体腔内に、本明細書中で開示されているものと同様の支援用部品と共に位置付けることができる。 Disclosed in the present application, implementation of certain equipment and systems as described above, into a body cavity of a patient can be positioned with a similar support parts to those disclosed herein. 「生体内機器」とは、本明細書において使用される限り、患者の体腔内に位置付けられた状態で、使用者が少なくとも部分的に位置決め、操作、または制御できる任意の機器を意味し、これには、ロッドまたは、体腔の開口や管腔を通じて配置される部品等の支援用部品に連結されるあらゆる機器が含まれ、また患者の体腔壁に実質的に当てるか、またはその付近に位置付けられるあらゆる機器が含まれ、さらに、（外部動力源を持たずに）内部で作動されるそのようなあらゆる機器が含まれ、これに加えて、外科手術中に腹腔鏡または内視鏡下で使用することのできるあらゆる機器が含まれる。 "Vivo device" is, as long as it is used herein, in a state of being positioned in the body cavity of the patient, the user refers to any device capable of at least partially positioned, operated, or controlled, this the rod or includes any device that is connected to the support parts such as parts to be disposed through the opening or lumen of the body cavity, and positioned either near or substantially against the body cavity wall of a patient Various devices include, furthermore, include any such device to be operated internally (without having an external power source), in addition, be used laparoscopically or endoscopically during surgery It includes any equipment that can be. 本明細書において使用されるかぎり、「ロボット」、「ロボット機器」という用語は、自動的に、または命令に応答して作業を実行できる任意の機器を指すものとする。 As long as used herein, the term "robot", "Robot equipment", automatically, or is intended to refer to any device capable of performing tasks in response to a command.
ある種の実施形態は、本発明品を体腔内に挿入し、その一方で体腔の十分な送気を保つことができるようにする。 Certain embodiments of the present invention product is inserted into a body cavity, to be able to maintain sufficient insufflation while the body cavity. 他の実施形態は、挿入中の外科医または手術における使用者と本発明品との物理的接触を最小限にする。 Other embodiments, to minimize physical contact between the user and the present invention product in the surgeon or surgery during insertion. 他の実施形態は、患者と本発明品にとっての挿入工程の安全性を向上させる。 Other embodiments improve the safety of insertion steps for the patients and the present invention product. 例えば、いくつかの実施形態は、患者の体腔への挿入中の本発明品を可視化することによって、システム／機器と患者との間の、損傷を与える接触を確実に回避する。 For example, some embodiments, by visualizing the product of the present invention during insertion into a body cavity of a patient, between the system / equipment and the patient, to reliably avoid contact damage. これに加えて、ある種の実施形態は、切開創の大きさ／長さを最小化する。 In addition, certain embodiments minimizes the size / length of the incision. 別の実装形態は、アクセス／挿入手順および／または手順に必要なステップの複雑さを低減化する。 Another implementation, reduces the complexity of the steps required to access / insertion procedure and / or procedures. 他の実施形態は、できるたけ薄く、小さく、または一般に最大限に無駄を省いた機能と外観とすることによって、扱いやすい、使いやすさを向上させた機器に関する。 Other embodiments, thin bamboo possible, small, or in general by the functionality and appearance of frills maximally manageable relates to an apparatus with improved usability.
本明細書で開示されているある種の実施形態は、様々な構成に組み立てることのできる「組み合わせ式」または「モジュール式」の医療機器に関する。 Certain embodiments disclosed herein relates to medical devices can be assembled in a variety of configurations "combinational" or "modular". 本願を解釈する上で、「組み合わせ式機器」および「モジュール式機器」は多様な構成で配置可能なモジュール型または互換的な部品を有する任意の医療機器を意味するものとする。 In interpreting the present application, it is intended to mean any medical device having a "combination-type device" and "modular apparatus" Possible modular or interchangeable components arranged in a variety of configurations. 本明細書で開示されているモジュール型部品および組み合わせ式機器はまた、セグメントからなる三角形または四角形の組み合わせ式機器も含む。 Modular components and combination-type device disclosed herein also include a triangular or square combinational devices consisting of segments. 接続されて三角形または四角形の構成を形成するモジュール型部品（本明細書では「セグメント」とも呼ぶ）によって構成されるこれらの機器は、使用中にてこの作用および／または安定性を提供する一方で、機器内に実質的なペイロード空間を作り、これはより大型の部品にもより多くの動作部品のためにも使用できる。 These devices constituted by the connected modular components forming a triangular configuration or a square (also referred to herein as a "segment"), while providing the effect and / or stability at busy creates substantial payload space in the device, which can be used for larger more moving parts in parts. 上で開示し、説明した各種の組み合わせ式機器と同様に、一実施形態によれば、このような三角形または四角形の機器も、上で説明し、開示した機器と同じ方法で患者の体腔内に位置付けることができる。 It disclosed above, as with various combinational devices described, according to one embodiment, also such triangular or square devices, described above, into a body cavity of a patient in the same manner as disclosed equipment it can be positioned.
ロボット機器のある例示的な実施形態が図１、図２、図３に示されている。 Exemplary embodiments of the robotic devices are shown in FIGS. 1, 2, 3. この機器は、本体１００と、右腕Ａと、左腕Ｂとを有する。 This device includes a body 100, a right arm A, and a left arm B. 図２に最もよく示されているように、左腕Ｂおよび右腕Ａは各々２つのセグメント、すなわち上腕（または第一のリンク）３００Ａ、３００Ｂと前腕（または第二のリンク）２００Ａ、２００Ｂからなり、それによって各うでＡ、Ｂは肩関節（または第一の関節）３００．１Ａ、３００．１Ｂと肘関節（または第二の関節）２００．１Ａ、２００．１Ｂを有することになる。 As best shown in Figure 2, the left arm B and the right arm A are each two segments, namely an upper arm (or the first link) 300A, 300B and forearm (or the second link) 200A, consists 200B, whereby each arm a, B will have a shoulder joint (or the first joint) 300.1A, 300.1B and elbow joint (or the second joint) 200.1A, a 200.1B. 図２〜３２に最もよく示されているように、ある種の実装形態において、左腕Ｂおよび右腕Ａは各々４自由度で運動できる。 As best shown in FIG. 2 to 32, in certain implementations, left arm B and the right arm A can exercise at each four degrees of freedom. 左肩関節３００．１Ｂおよび右肩関節３００．１Ａは、相互に交差する回転軸、すなわち肩ヨー（θ１）および肩ピッチ（θ２）を有する。 Left shoulder joint 300.1B and right shoulder joint 300.1A have rotation axes which intersect each other, i.e., a shoulder yaw (.theta.1) and shoulder pitch (.theta.2). 肘関節２００．１Ａ、２００．１Ｂは１自由度、すなわち肘ヨー（θ３）に寄与し、エンドエフェクタも同様で、すなわちエンドエフェクタロール（θ４）に寄与する。 Elbow 200.1A, 200.1B contributes to one degree of freedom, i.e. elbow yaw (.theta.3), the end effector is similar, i.e. contribute to the end effector roll (.theta.4).
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅ、図４Ｆ，図４Ｇ、図４Ｈは、ある例示的実施形態による機器本体１００を示している。 4A, 4B, 4C, 4D, the FIG. 4E, FIG. 4F, FIG. 4G, FIG. 4H shows the apparatus main body 100 according to an exemplary embodiment in. より詳しくは、図４Ａは本体１００の正面図を示し、図４Ｂは側面図を示す。 More particularly, Figure 4A shows a front view of the main body 100, FIG. 4B shows a side view. これに加えて、図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅ、図４Ｆ、図４Ｇ、図４Ｈは、機器本体１００の各種の図を示しており、そこでは本体１００の各種の内部部品を見ることができる。 In addition, 4C, 4D, FIG. 4E, FIG. 4F, FIG. 4G, FIG. 4H shows the various views of the main body 100, where you can see the various internal components of the main body 100 .
本体１００は、右腕Ａおよび左腕Ｂのための、肩ヨー（θ１）および肩ピッチ（θ２）を制御する４つのモータを含む。 Body 100 includes for the right arm A and left arm B, and four motors that control the shoulder yaw (.theta.1) and shoulder pitch (.theta.2). より詳しくは、図４Ｃ、図４Ｇ、図１３Ｄに最もよく示されているように、基端側右モータ１０９Ａおよび右先端側モータ１２２Ａは、右肩３００．１Ａのための肩ヨー（θ１）および肩ピッチ（θ２）を制御し、その一方で、基端側左モータ１０９Ｂおよび左先端側モータ１２２Ｂは、左肩３００．１Ｂのための肩ヨー（θ１）および肩ピッチ（θ２）を制御する。 More specifically, FIG. 4C, FIG. 4G, as best shown, the proximal right motor 109A and the right distal end-side motor 122A in FIG. 13D, the shoulder yaw (.theta.1) for right shoulder 300.1A and controls shoulder pitch (.theta.2), on the other hand, the proximal left motor 109B and left distal side motor 122B controls the shoulder yaw (.theta.1) and shoulder pitch for left shoulder 300.1B (θ2). この説明では、右の肩３００．１Ａおよび腕Ａに焦点を当てるが、当然のことながら、左肩３００．１Ｂと左腕Ｂのヨーとピッチを制御するために、同様の部品群が同様に連結されている。 In this description, focuses on the right shoulder 300.1A and arms A, of course, to control the yaw and pitch of the left shoulder 300.1B and left arm B, the same component group is connected in the same manner ing.
図４Ｇに最もよく示されているように（また、本明細書の別の箇所でさらに詳しく説明されているように）、右基端側モータ１０９Ａは、右肩３００．１Ａの右肩サブアセンブリ１２７Ａに歯車１０８Ａを介して作動的に連結され、１０８Ａは右スパーシャフト１１５Ａの端の歯車１１５．１Ａに作動的に連結され、また右スパーシャフト１１５Ａの反対の端の右傘歯車の第一の右傘歯車は、右肩サブアセンブリ１２７Ａの傘歯車１３０Ａに作動的に連結される。 As best shown in FIG. 4G (also as described in more detail elsewhere herein), the right proximal end-side motor 109A is right shoulder subassembly right shoulder 300.1A is operatively connected via a gear 108A to 127A, 108A is a right spur shaft 115A is operatively connected to a gear 115.1A end, also the right spur shaft 115A opposite end first of the right bevel gear of right bevel gear is operatively connected to the bevel gear 130A of the right shoulder subassembly 127A. これに加えて、右先端側モータ１２２Ａは右肩サブアセンブリ１２７Ａに右先端側平歯車１２１Ａを介して作動的に連結され、これは歯車１１９Ａに作動的に連結され、これは傘歯車の第二の右傘歯車１１７Ａに作動的に連結され、これは右肩サブアセンブリ１２７Ａの傘歯車１３０Ａに作動的に連結される。 In addition, the right distal end-side motor 122A is operatively connected via a right tip side spur gear 121A on the right shoulder subassembly 127A, which is operatively connected to the gear 119A, which is a second bevel gear It is operatively connected to the right bevel gear 117A of which is operatively connected to the bevel gear 130A of the right shoulder subassembly 127A. 右基端側モータ１０９Ａおよび右先端側モータ１２２Ａは、協働して第一の右傘歯車と第二の右傘歯車を所定の方向と速度で回転させることによって、右肩３００．１Ａのための肩ヨー（θ１）および肩ピッチ（θ２）の両方を制御し、これについて以下で詳しく説明する。 Right base side motor 109A and the right distal end-side motor 122A, by rotating the first right bevel gear cooperate second right bevel gear at a predetermined direction and speed, because the right shoulder 300.1A the controls both the shoulder yaw (.theta.1) and shoulder pitch (.theta.2), which will be described in detail below.
一実施形態において、４つのモータ１０９Ａ、１０９Ｂ、１２２Ａ、１２２Ｂは、本明細書の他の箇所で開示されている腕の中のモータと共に、ブラシ付き直流（ＤＣ）モータであり、磁気エンコーダおよび遊星ギアヘッドが一体に取り付けられている。 In one embodiment, four motors 109A, 109B, 122A, 122B, the motor with in the arms as disclosed elsewhere herein, a brush direct current (DC) motor, the magnetic encoder and the planet gear head is attached to the piece. 各種の実施形態によれば、この機器で用いられるモータは、機器の具体的な実施形態ならびにモータの場所および／または用途に応じて変えることができ、その大きさは直径で約６ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲である。 According to various embodiments, the motor used in this device can be altered depending upon the specific embodiment and motors of the location and / or use of equipment, about 6mm~ about 10mm in size in diameter it is in the range of. あるいは、電気エネルギーを回転運動に変換する既知の任意のモータまたはその他の機器を使用できる。 Alternatively, any motor or other equipment known for converting electrical energy into rotational motion usable.
図４Ａおよび図４Ｂに最もよく示されているように、一実装形態によれば、本体１００は複数のセグメントを有し、その結果、相互に連結される別々の筐体またはサブアセンブリができる。 As best shown in FIGS. 4A and 4B, according to one implementation, the body 100 has a plurality of segments such that, it is a separate housing or sub assembly coupled to each other. 図４Ａおよび図４Ｂに示されている実装形態には、６つのセグメントがあるが、それ以外の数とすることもできる。 The implementation shown in FIGS. 4A and 4B, there are six segments, may be a number of other cases. これらのセグメント１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６は筐体を形成し、内部の電子機器を保護し、内部部品、例えばモータやドライブトレイン部品を支持する。 These segments 101,102,103,104,105,106 form a housing to protect the interior of the electronic device, to support the internal components, for example, a motor and drive train components. 図４Ａおよび図４Ｂに示されている実装形態では、第一のセグメント１０１は、第二のセグメント１０２に連結されて、第二のセグメント１０２が少なくとも部分的に第一のセグメント１０１の中に入り、それによって図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａに示されているように、第一の筐体１００．１が形成されるように構成されている。 In the implementation shown in FIGS. 4A and 4B, the first segment 101 is coupled to the second segment 102, second segment 102 enters at least partially within the first segment 101 , whereby FIGS. 4A, 4B, as shown in Figure 5A, the first housing 100.1 is configured to be formed. 第三のセグメント１０３、第四のセグメント１０４、第五のセグメント１０５も一体に連結されて、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａに示されているような第二の筐体１００．２を形成する。 The third segment 103, a fourth segment 104, a fifth segment 105 be coupled together to form a second housing 100.2 as shown FIGS. 4A, 4B, FIG. 5A . 最後に、第一の筐体１００．１および第二の筐体１００．２は、図５Ａに最もよく示されているように、相互に連結される。 Finally, the first housing 100.1 and the second housing 100.2, as best shown in Figure 5A, are connected to each other. セグメント、筐体、およびそれらの本体１００への組み付けについては、以下でより詳しく説明する。 Segments, casing, and the assembly to those of the main body 100 will be described in more detail below.
図４Ａに最もよく示されているように、特定の実施形態において、本体１００の先端部（または底部）はまた、カメラ９９を備え得る。 As best shown in Figure 4A, in certain embodiments, the distal end portion of the main body 100 (or bottom) may also include a camera 99. 図４Ａに示される実装形態では、カメラ９９は術空間の直接的視線内に位置付けられた単独の固定カメラ９９である。 In the implementation shown in FIG. 4A, a camera 99 is the sole fixed camera 99 positioned within direct line of sight of the patient's space. あるいは、本体１００は協働してステレオスコープ（３Ｄ）映像を提供する複数のカメラを備えていてもよい。 Alternatively, the body 100 may comprise a plurality of cameras to provide a stereoscopic (3D) image in cooperation. 他の代替案では、医療機器用の任意の既知のカメラまたはカメラ群を使用してもよい。 In other alternatives, it may be used any known camera or group of cameras for medical devices. また別の実施形態においては、本体１００はまた、ＬＥＤおよび／または光ファイバライト等、体腔および／または術空間を照明する照明システムを備え得る。 In yet another embodiment, the body 100 may also, LED and / or fiber optic light or the like, may include an illumination system for illuminating a body cavity and / or surgical space.
一実装形態において、複数のセグメント１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６は機械加工されたアルミニウムおよびラピッドプロトタイプにより加工されたプラスチックで製作される。 In one implementation, a plurality of segments 101,102,103,104,105,106 are made of plastic which is processed by machining aluminum and rapid prototyping. このような材料を用いた加工の一例が、１９９８年５月のウィリアム・パーム（Ｗｉｌｌｉａｍ Ｐａｌｍ）による「ラピッドプロトタイピングプライマ（Ｒａｐｉｄ Ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ Ｐｒｉｍｅｒ）」（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅ．ｐｓｕ．ｅｄｕ／ｌａｍａｎｃｕｓａ／ｒａｐｉｄｐｒｏ／ｐｒｉｍｅｒ／ｃｈａｐｔｅｒ２．ｈｔｍ）（２００２年７月３０日改訂）に記載されており、その内容全体を参照によって本願に援用する。 An example of processing using such materials, according to William palm of May 1998 (William Palm) "rapid prototyping primers (Rapid Prototyping Primer)" (http://www.me.psu.edu/lamancusa /Rapidpro/primer/chapter2.Htm)(2002_nen are described in July 30 revised), which is incorporated herein by reference in its entirety. あるいは、当業者にとっては当然のことながら、医療機器用のその他の多くの既知の材料を使用でき、これには例えばステンレススチールおよび／または射出成形プラスチックが含まれるが、これらに限定されない。 Alternatively, it will be appreciated by those skilled in the art, you can use many other known materials for medical devices, but which includes, for example, stainless steel and / or injection molded plastic, and the like.
図５Ａおよび図５Ｂは、第一の筐体および第二の筐体１００．１、１００．２を示している。 5A and 5B show a first housing and second housing 100.1,100.2. 図５Ａは、第一の筐体および第二の筐体１００．１、１００．２の正面を示し、図５Ｂは背面を示している。 5A shows the first housing and the front of the second housing 100.1,100.2, Figure 5B shows the back. 図４Ｃ〜４Ｈと図５Ａと図５Ｂの組み合わせにより最もよく示されているように、右基端側モータ１０９Ａおよび左基端側モータ１０９Ｂは、第一の筐体１００．１の中に位置付けられ、その一方で、右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂは、第二の筐体１００．２の中に位置付けられている。 As best illustrated by the combination of FIG 4C~4H and Figure 5A and Figure 5B, right proximal side motors 109A and Hidarimoto end motor 109B is positioned in the first housing 100.1 , on the other hand, the right distal end-side motor 122A and the left front end side motor 122B is positioned in the second housing 100.2. 第一の筐体および第二の筐体１００．１、１００．２は、図のように、複数のねじ部材１０７Ａ、１０７Ｂ、１０７Ｃを使って相互に連結される。 The first housing and the second housing 100.1,100.2, as shown, a plurality of screw members 107A, 107B, are connected with each other using 107C. あるいは、第一の筐体１００．１と第二の筐体１００．２を一体に保持するために、任意の連結機構を使用できる。 Alternatively, in order to hold the first housing 100.1 of the second housing 100.2 together, any coupling mechanism can be used.
図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃは、第二のセグメント１０２ならびに、その中の右基端側モータ１０９Ａおよび左基端側モータ１０９Ｂの位置付けを示している。 6A, 6B, 6C, the second segment 102 and shows the positioning of the right proximal end-side motor 109A and Hidarimoto end motor 109B therein. この具体的な実施形態においては、基端側モータ１０９Ａ、１０９Ｂの各々は直径１０ｍｍであり、３つの部品、すなわち右遊星ギアヘッド１０９Ａ． In this specific embodiment, the proximal motor 109A, each 109B has a diameter of 10 mm, 3 single part, namely the right planetary gearhead 109A. １および左遊星ギアヘッド１０９Ｂ． 1 and Hidariyusei gearhead 109B. １、右基端側モータドライブ部品１０９Ａ． 1, the right proximal end-side motor drive part 109A. ２、左基端側モータドライブ部品１０９Ｂ． 2, the left proximal end-side motor drive part 109B. ２、右エンコーダ１０９Ａ． 2, right encoder 109A. ３および左エンコーダ１０９Ｂ． 3 and the left encoder 109B. ３で構成される。 Composed of three. 当然のことながら、右遊星ギアヘッド１０９Ａ． It will be appreciated that, Migiyusei gear head 109A. １および左遊星ギアヘッド１０９Ｂ． 1 and Hidariyusei gearhead 109B. １遊星は、基端側モータドライブ部品１０９Ａ． 1 planet, the proximal motor drive part 109A. ２、１０９Ｂ． 2,109B. ２を減速させ、それゆえ出力トルクを増大させる。 2 is a deceleration, increasing therefore the output torque. さらに、当然のことながら、右エンコーダ１０９Ａ． In addition, of course, right encoder 109A. ３および左エンコーダ１０９Ｂ． 3 and the left encoder 109B. ３は、右基端側モータ出力シャフト１０８．１Ａおよび左基端側モータ出力シャフト１０８．１Ｂの位置を、磁気、光、または抵抗手段により生成できる電気パルスを使って制御する。 3 controls the position of the right proximal side motor output shaft 108.1A and Hidarimoto end side motor output shaft 108.1B, using magnetic, optical or electrical pulses can be generated by the resistance means. それゆえ、右エンコーダおよび左エンコーダ１０９Ａ． Therefore, the right encoder and left encoder 109A. ３、１０９Ｂ． 3,109B. ３は、右基端側モータ出力シャフト１０８．１Ａおよび左基端側モータ出力シャフト１０８．１Ｂを正確に位置付けする。 3, positions the right proximal end-side motor output shaft 108.1A and Hidarimoto end side motor output shaft 108.1B accurately.
それゆえ、ある種の実装形態において、基端側右平歯車１０８Ａおよび基端側左平歯車１０８Ｂの各々は、回転運動をそれぞれに対応する基端側モータ１０９Ａ、１０９Ｂから伝達するために使用され、これらは遊星ギアヘッド１０９Ａ． Thus, in certain implementations, each of the proximal right spur gear 108A and proximal left spur gear 108B is, the proximal motor 109A corresponding rotational movement to each, is used to transmit from 109B , these planetary gear head 109A. １、１０９Ｂ． 1,109B. １を通じて作用する基端側モータドライブ部品１０９Ａ． Proximal side motor drive part 109A acting through 1. ２、１０９Ｂ． 2,109B. ２をさらに含む。 2, further comprising a. 各基端側平歯車１０８Ａ、１０８Ｂは、「Ｄ」字形の幾何学的特徴部（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｆｅａｔｕｒｅ）１０８．１Ａ、１０８．１Ｂにより、およびいくつかの実施形態においては、ＪＢ−ウェルド等の結合材料により回転が制約される。 Each base side spur gear 108A, 108B is, the geometric characteristics of the "D" shaped (geometric feature) 108.1A, by 108.1B, and in some embodiments, the binding material such JB- Weld rotation is constrained by.
図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃに示されているように、第二のセグメント１０２は、第二のセグメント１０２の中に画定された複数の一部開放ルーメン、すなわちこの実装形態では右一部開放ルーメン１０２Ａおよび左一部開放ルーメン１０２Ｂを有し、これらの内壁は３６０度全体にはわたっていない。 Figures 6A, 6B, as shown in Figure 6C, the second segment 102 has a plurality of partially open lumen defined within the second segment 102, i.e. right partially open in this implementation has a lumen 102A and the left partially open lumen 102B, these inner walls are not over the entire 360 ​​degrees. 右一部開放ルーメン１０２Ａおよび左一部開放ルーメン１０２Ｂは、右基端側モータ１０９Ａおよび左基端側モータ１０９Ｂを受けるように構成される。 Right partially open lumen 102A and the left partially open lumen 102B is configured to receive a right proximal side motor 109A and Hidarimoto end motor 109B. 右基端側モータ１０９Ａおよび左基端側モータ１０９Ｂは、図６Ｂと図６Ｃに示されているように、右一部開放ルーメンおよび左一部開放ルーメン１０２Ａ、１０２Ｂの中に位置付けることができる。 Right base side motors 109A and Hidarimoto end motor 109B, as shown in Figure 6B and Figure 6C, may be located right partially open lumen and left partially open lumen 102A, in the 102B. 一実施形態において、第二のセグメント１０２は、右一部開放ルーメンおよび左一部開放ルーメン１０２Ａ、１０２Ｂの壁の直径を、右基端側モータ１０９Ａおよび左基端側モータ１０９Ｂがその中に位置付けられた後に縮小することができるように構成されており、それによって摩擦抵抗が発生し、右基端側モータ１０９Ａおよび左基端側モータ１０９Ｂが右一部開放ルーメンおよび左一部開放ルーメン１０２Ａ、１０２Ｂの中に回転および並進運動に対して固定され、その結果、第一のサブアセンブリ１００．１Ａが形成される。 Positioning In one embodiment, the second segment 102, right partially open lumen and left partially open lumen 102A, the diameter of the 102B of the wall, right proximal side motors 109A and Hidarimoto end motor 109B is therein is is configured to be able to reduce the after, whereby frictional resistance is generated, the right proximal end-side motor 109A and Hidarimoto end motor 109B right part open lumen and left partially open lumen 102A, 102B is fixed against rotation and translation in, so that the first subassembly 100.1A is formed. より詳しくは、第二のセグメント１０２では、ねじ部材１１０を締めることによって、右基端側モータ１０９Ａおよび左基端側モータ１０９Ｂに締付力を加えられるようにすることができる。 More specifically, the second segment 102, by tightening the screw member 110 can be made to be added to clamping force on the right proximal side motors 109A and Hidarimoto end motor 109B. 当然のことながら、右基端側モータ１０９Ａおよび左基端側モータ１０９Ｂはまた、他の任意の既知の方法または機構によって拘束または固定してよい。 Of course, the right proximal end-side motor 109A and Hidarimoto end motor 109B also may be constrained or fixed in any other known methods or mechanisms.
図７Ａおよび図７Ｂは、第一のサブアセンブリ１００．１Ａと第一のセグメント１０１との取付または連結を示しており、これによって第一の筐体１００．１が形成される。 7A and 7B show a mounted or connected with the first subassembly 100.1A a first segment 101, whereby the first housing 100.1 is formed. 第一のセグメント１０１は、第一のセグメント１０１の中に画定された第一のセグメント嵌合機能部１０１Ａを有し、これは第一のサブアセンブリ１００．１Ａを受けるように構成されている。 The first segment 101 has a first segment fitting function unit 101A defined within the first segment 101, which is configured to receive a first subassembly 100.1A. より詳しくは、図７Ａに示される実施形態において、第一のセグメント嵌合機能部１０１Ａは、第一のセグメント１０１の中に画定された開口部であり、これは第一のサブアセンブリ１００．１Ａと嵌合して、第一のサブアセンブリ１００．１Ａが開口部に嵌入して、第一のセグメント１０１と連結されるようになっている。 More particularly, in the embodiment shown in FIG. 7A, the first segment fitting function unit 101A is an opening defined in the first segment 101, which first subassembly 100.1A DOO fitted, the first subassembly 100.1A is fitted into the opening, and is connected to the first segment 101. 一実施形態において、第一のサブアセンブリ１００．１Ａは第一のセグメント嵌合機能部１０１Ａに嵌入し、第一のサブアセンブリ１００．１Ａと第一のセグメント１０１が相互に関し、回転に対して拘束される。 In one embodiment, the first subassembly 100.1A is fitted into the first segment fitting function unit 101A, the first subassembly 100.1A a first segment 101 relates each other, constrained against rotation It is. さらに、第一のねじ部材１０７Ｄを使って、部品が並進運動に対して拘束される。 Further, by using the first screw member 107D, part is restrained against translational movement.
一実施形態によれば、第一のセグメント１０１の第一のセグメント上部１０１．１は、外部クランプ（例えば、オートメイテッド・メディカル・プロダクツ社（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐ．）（ｈｔｔｐ：／ｗｗｗ．ｉｒｏｎｉｎｔｅｒｎ．ｃｏｍ／））が販売する外部クランプ等を受けるように構成または形成されている。 According to one embodiment, the first segment top 101.1 of the first segment 101, an external clamp (e.g., auto Mei Ted Medical Products, Inc. (Automated Medical Products Corp) (http:. /Www.ironintern. com /)) is configured or formed to receive an external clamp or the like to sell. クランプは第一のセグメント上部１０１．１に取り付けられて、クランプを本体１００に容易に、確実に取り付けることができる。 Clamp attached to the first segment upper 101.1, easily clamp body 100 can reliably attached to.
図８Ａおよび図８Ｂに示されるように、第一の筐体１００．１は、一実施形態によれば、その他の特徴を有することができる。 As shown in FIGS. 8A and 8B, the first housing 100.1, according to one embodiment, can have other features. より詳しくは、第一のセグメント１０１は、第一のセグメント１０１の背面底部に画定されたノッチまたは開口部１０１．２を有していてもよく、これは第一の筐体１００．１の中に配置された右基端側モータ１０９Ａおよび左基端側モータ１０９Ｂの少なくとも一方に連結されるケーブル／ワイヤ１０１．４の引き出し口となる。 More specifically, the first segment 101 may have a notch or opening 101.2 defined in the bottom rear of the first segment 101, which in the first housing 100.1 the outlet of the cable / wire 101.4 coupled to at least one of arranged right proximal side motors 109A and Hidarimoto end motor 109B to. 一実施形態によれば、開口部１０１．２は、電気的／電子的接続の完全性を保つために、ケーブル／ワイヤ１０１．４のための張力緩和手段を提供できる。 According to one embodiment, opening 101.2, in order to maintain the integrity of the electrical / electronic connections, can provide a strain relief means for the cable / wire 101.4. すなわち、開口部１０１．２は、開口部を通って延びるケーブル／ワイヤ１０１．４のすべてを締付保持またはその他の方法で固定して、ケーブル／ワイヤ１０１．４に加わる外力が開口部１０１．２の中まで及ばないようになっており、それによってこれらのケーブル／ワイヤ１０１．４のいずれかと第一の筐体１００．１の中の内部部品のいずれかとの接続部に不要な力または張力がかからない。 That is, the opening 101.2 is all cables / wires 101.4 extending through the opening and clamped at a holding or otherwise tightening force an opening 101 applied to the cable / wire 101.4. and so as not extend to within 2, whereby either the first unnecessary force or tension on the connecting portion between any of the internal components within the housing 100.1 of these cables / wires 101.4 It is not applied. このような締付保持機能は、図５Ｂにおいて最もよく示されているように、第一の筐体１００．１と第二の筐体１００．２を連結することによって得られる。 Such holding function tightening, as best shown in Figure 5B, is obtained by concatenating the first housing 100.1 of the second housing 100.2. 筐体１００．１および１００．２を連結できるようにするためにすべてのケーブル／ワイヤ１０１．４を開口部１０１．２の中に押し込むことにより、ケーブル／ワイヤ１０１．４が摩擦によって開口部１０１．２の中に拘束されるため、ケーブル／ワイヤ１０１．４が「締付保持」される。 By pushing all cables / wires 101.4 in order to be able to couple the housing 100.1 and 100.2 into the opening 101.2, opening 101 cable / wire 101.4 is frictionally because it is constrained within .2, cable / wire 101.4 is "held tightening". いくつかの代替的実施形態において、開口部１０１．２に、使用前にシリコンまたはその他、液体汚染物、体液等に対する何らかの密閉手段を充填してもよく、これは上述の締付保持機能と同様の張力緩和をさらに追加して提供することができる。 In some alternative embodiments, the opening 101.2, silicon or other prior to use, the liquid contaminants, may be filled with some sealing means for the body fluid or the like, which is similar to the holding function with the above-described fastening it can be provided by adding more strain relief of. これに加えて、第一の筐体１００．１はまた、第一の筐体１００．１の中に画定された空洞１０１．３を有していてもよく、これによって、ケーブル／ワイヤ１０１．４が右基端側モータ１０９Ａおよび左基端側モータ１０９Ｂの少なくとも一方から延びて開口部１０１．２を通って外に出るのに十分な空隙ができる。 In addition, the first housing 100.1 may also have a cavity 101.3 defined within the first housing 100.1 by which the cable / wire 101. 4 can sufficiently voids to go out through the opening 101.2 extending from at least one of the right proximal end-side motor 109A and Hidarimoto end motor 109B.
図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃは、上で説明され、図５Ａおよび図５Ｂに示される第二の筐体１００．２の部品である第四のセグメント１０４を示す。 9A, 9B, 9C are described above, shows a fourth segment 104 is a second part of the housing 100.2 as shown in FIGS. 5A and 5B. 第四のセグメント１０４は、第四のセグメント１０４内に画定された右第四セグメントルーメン１１５．１Ａおよび左第四セグメントルーメン１１５．１Ｂを有し、これは右基端側スパーシャフト１１５Ａおよび左基端側スパーシャフト１１５Ｂを受けるように構成され、これらはいずれも、右基端側モータ１０９Ａおよび左基端側モータ１０９Ｂを、機器の右肩３００．１Ａおよび左肩３００．１Ｂを構成する右サブアセンブリ１２７Ａおよび左肩サブアセンブリ１２７Ｂに作動的に連結するドライブトレインの一部である。 The fourth segment 104 has a fourth right defined in the segment 104 of the fourth segment lumen 115.1A and left fourth segment lumen 115.1B, which Migimototan side spar shaft 115A and Hidarimoto It is configured to receive the end-side spar shaft 115B, both of which, a right proximal end-side motor 109A and Hidarimoto end motor 109B, right subassemblies constituting the right shoulder 300.1A and left shoulder 300.1B equipment to 127A and left shoulder subassemblies 127B which are part of the drive train operatively linked. 第四のセグメント１０４はまた、第四のセグメント１０４内に画定された右穴および左穴１２２．１Ａ、１２２．１Ｂを有する。 The fourth segment 104 also includes right hole and Hidariana 122.1A defined in the fourth segment 104 has a 122.1B. これらの穴１２２．１Ａ、１２２．１Ｂについては、図１１Ａおよび図１１Ｂに関して、以下により詳しく説明する。 These holes 122.1A, for 122.1B, with respect to FIGS. 11A and 11B, will be described in more detail below. この段落では右基端側スパーシャフト１１５Ａを含むドライブトレインについて詳しく説明するが、当然のことながら、左基端側スパーシャフト１１５Ｂを含むドライブトレインも、同様に連結されて機能する同じ部品を有する。 This paragraph is described in detail drivetrain including Migimototan side spar shaft 115A but, of course, also drivetrain including Hidarimototan side spar shaft 115B, have the same components that couple and function similarly. 図４Ｃおよび図４Ｇに関して上述したように、右基端側スパーシャフト１１５Ａは、第四のセグメント１０４の右ルーメン１１５．１Ａを通して設置されるように構成されている。 As described above with respect to FIG. 4C and FIG. 4G, right proximal side spar shaft 115A is configured to be placed through the right lumen 115.1A of the fourth segment 104. これは、一方の端に第一の右被動歯車１１５．２Ａを有し、反対の端で第一の右傘歯車１１２Ａに連結される。 This is at one end has a first right the driven gear 115.2A, are connected to the first right bevel gear 112A at the opposite end. これに加えて、図９Ａおよび図９Ｂに最もよく示されているように、第一の右玉軸受１１１Ａが第一の右傘歯車１１２Ａの開口部または窪みの中に位置付けられ、その外輪にのみ、第一の右傘歯車１１２Ａの開口部の内壁が接触する。 In addition, as best shown in FIGS. 9A and 9B, the first right ball bearing 111A is positioned in an opening or recess of the first right bevel gears 112A, only to the outer ring , the inner wall of the opening of the first right bevel gear 112A is in contact. 完成後のアセンブリでは、この接触によって、この軸受に適正な予圧が加えられる。 In the finished assembly, this contact, an appropriate preload is applied to the bearing. 当業者にとっては当然のことながら、「軸受予圧」は、当該技術分野において、一定の軸応力を加えることによって玉軸受からの製作公差を改善する機構または方法としてよく知られている用語と概念である。 It will be appreciated by those skilled in the art, "bearing preload" are described in the art, in terms and concepts are well known as a mechanism or method for improving the manufacturing tolerances of the ball bearing by adding a constant axial stress is there.
さらに、第二の右玉軸受１１３．１Ａが第一の右傘歯車１１２Ａのハブの表面または周囲に位置付けられ、それによってその内輪が第一の右傘歯車１１２Ａのハブとの唯一の接触部となる。 Furthermore, the second right ball bearing 113.1A is positioned on the surface or periphery of the hub of the first right bevel gears 112A, whereby a sole contact portion between the inner race hub of the first right bevel gear 112A Become. 第三の玉軸受１１３．２Ａは右基端側スパーシャフト１１５Ａの表面または周囲に同様の方法で位置付けられ、さらに図９Ｂにおいて最もよく示されているように、右ルーメン１１５．１Ａの右孔１１３．３Ａの中に位置付けられる。 The third ball bearing 113.2A is positioned in a similar manner on the surface or periphery of the right proximal side spar shaft 115A, as is further best shown in FIG. 9B, right lumen 115.1A right hole 113 It is positioned in the .3A. 一実施形態によれば、第一の右傘歯車１１２Ａは、ねじカップリング（図示せず）を介してスパーシャフト１１５Ａに連結される。 According to one embodiment, the first right bevel gear 112A is coupled to the spur shaft 115A via a screw coupling (not shown). すなわち、第一の右傘歯車１１２Ａは、図９Ｃに最もよく示されているように、傘歯車ルーメン１１２．１Ａを有し、これは雌ねじ（図示せず）を有し、その一方でスパーシャフト１１５Ａは、シャフト１１５Ａの、第一の右傘歯車１１２Ａと接触する端の外面に画定された雄ねじ（図示せず）を有する。 That is, the first right bevel gears 112A, as best shown in FIG. 9C, has a bevel gear lumen 112.1A, which has a female thread (not shown), while the spar shaft 115A has a shaft 115A, external thread defined on an outer surface of the end in contact with the first right bevel gear 112A (not shown). 一実装形態において、ねじロック剤を使って、第一の右傘歯車１１２Ａを右基端側スパーシャフト１１５Ａに永久に取り付ける。 In one implementation, using a screw lock agent, attached permanently to the first right bevel gear 112A and the right proximal side spar shaft 115A. 具体的な一例示的実施形態によれば、ねじロック剤はロックタイト（Ｌｏｃｋｔｉｔｅ）とすることができ、これはドイツ、デュッセルドルフのヘンケル社（Ｈｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐ．）から市販されている。 According to one particular exemplary embodiment, a screw locking compound may be a Loctite (Locktite), which is commercially available from the German, Dusseldorf Henkel (Henkel Corp.). そのため、第二の玉軸受および第三の玉軸受１１３．１Ａ、１１３．２Ａはその外輪においてルーメン１１５．１Ａの内壁と接触し、その内輪において第一の右傘歯車１１２Ａおよび右基端側スパーシャフト１１５Ａの外面と接触する。 Therefore, the second ball bearing, and the third ball bearing 113.1A, 113.2A is in contact with the inner wall of the lumen 115.1A at its outer ring, the first right bevel gears 112A and Migimototan side spar at its inner contact with the outer surface of the shaft 115A. さらに、一実施形態において、平軸受ルーメン１１２．１Ａの雌ねじをスパーシャフト１１５Ａの外面の雄ねじと結合する動作により、第二の玉軸受および第三の玉軸受１１３．１Ａ、１１３．２Ａに予圧が加えられる。 Further, in one embodiment, the act of coupling the external thread of the outer surface of the internal thread of the spar shaft 115A of the plain bearing lumen 112.1A, a second ball bearing and the third ball bearing 113.1A, preload the 113.2A It is added.
図１０Ａおよび図１０Ｂは、第五のセグメント１０５および第六のセグメント１０６を示し、これらはいずれも、上で説明され、図５Ａおよび図５Ｂに示される第二の筐体１００．２の部品でもある。 10A and 10B show a fifth segment 105 and sixth segment 106, both of which are described above, also in the second part of the housing 100.2 as shown in FIGS. 5A and 5B is there. 留意すべき点として、図１０Ａおよび図１０Ｂは、これらのセグメントの背面を示しているが、本明細書において他のセグメントに関して説明する他の図面は概して正面を示している。 It should be noted, FIGS. 10A and 10B are shown the back of these segments, other drawings described with respect to other segments in the present specification is generally a front. 一実装形態において、第六のセグメント１０６は、第五のセグメント１０５に連結されるエンドキャップセグメントである。 In one implementation, the sixth segment 106 is an end cap segment which is connected to the fifth segment 105. 第五のセグメント１０５は、第四１０４と同様に、第五のセグメント１０５に画定された右ルーメンおよび左ルーメン１１９．１Ａ、１１９．１Ｂを有し、これらは右先端側スパーシャフト１１９．３Ａおよび左先端側スパーシャフト１１９．３Ｂを受けるように構成され、これらはいずれも、右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂを、機器の右肩３００．１Ａおよび左肩３００．１Ｂを構成する右肩サブアセンブリ１２７Ａおよび左肩サブアセンブリ１２７Ｂに作動的に連結するドライブトレインの一部である。 Fifth segment 105, like the fourth 104, fifth right lumen defined in the segment 105 and left lumens 119.1A, have 119.1B, these right tip side spar shaft 119.3A and is configured to receive the left front end side spar shaft 119.3B, any of which the right distal end-side motor 122A and the left front end side motor 122B, right shoulder constituting the right shoulder 300.1A and left shoulder 300.1B equipment which is part of the drive train operatively coupled to the subassembly 127A and the left shoulder subassembly 127B. これに加えて、セグメント１０５はまた、図１２Ａおよび図１２Ｂに最もよく示され、後述するように、右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂを受けるように構成された右第五セグメントルーメン１１２．４Ａおよび左第五セグメントルーメン１１２．４Ｂを有する。 In addition, the segment 105 is also best shown in FIGS. 12A and 12B, as described later, the right fifth segment lumen 112 configured to receive a right tip side motor 122A and the left distal end-side motor 122B having .4A and left fifth segment lumen 112.4B.
この段落では、第一の左先端側スパーシャフト１１９．３Ｂを含むドライブトレインについて詳しく説明するが、当然のことながら、第一の右先端側スパーシャフト１１９．３Ａを含むドライブトレインも、同様に連結され、機能する同じ部品を有する。 In this paragraph, it will be described in detail drivetrain including a first left distal side spar shaft 119.3B, of course, also the drive train comprising a first right tip side spar shaft 119.3A, similarly linked It is, with the same components and functions. 第一の左先端側スパーシャフト１１９．３Ｂは、左第五セグメントルーメン１１９．１Ｂの中に配置されるように構成される。 The first left distal side spar shaft 119.3B is configured to be placed in the left fifth segment lumen 119.1B. これは一方の端において左先端側被動歯車１１９．２Ｂを有し、もう一方の端で左先端側傘歯車１１７Ｂに連結される。 It has a left front end side driven gear 119.2B at one end, is connected to the left front end bevel gear 117B at the other end. これに加えて、第四の玉軸受１１６Ｂが左先端側傘歯車１１７Ｂの開口部または窪みの中に位置付けられ、その外輪にのみ、左先端側傘歯車１１７Ｂの開口部の内壁が接触する。 In addition, a fourth ball bearing 116B is positioned in an opening or depression of the left front end bevel gear 117B, only that the outer ring, which contact the inner wall of the opening of the left front end bevel gear 117B. さらに、第五の玉軸受１１８．１Ｂは、左先端側傘歯車１１７Ｂの孔の周囲／表面と左第五セグメントルーメン１１９．１Ｂの中に位置付けられ、その一方で、第五の玉軸受１１８．２Ｂはスパー左先端側ギアシャフト１１９Ｂの表面／周囲と、左第五セグメントルーメン１１９．１Ｂ、第五の玉軸受１１８．１Ｂとは反対の端の第五セグメントルーメン１１９．１Ｂの中に位置付けられる。 Further, the fifth ball bearing 118.1B is positioned within the perimeter / surface and the left fifth segment lumen 119.1B left distal bevel gear 117B of the hole, while the fifth ball bearing 118. 2B is positioned in the fifth segment lumen 119.1B opposite end is the surface / surrounding spar left distal side gear shaft 119B, the left fifth segment lumen 119.1B, a fifth ball bearing 118.1B . 一実施形態によれば、左先端側傘歯車１１７Ｂは、ねじカップリング（図示せず）を介して第一の左先端側スパーシャフト１１９．３Ｂに連結される。 According to one embodiment, the left distal bevel gear 117B is connected to the first left-front end side spar shaft 119.3B via a screw coupling (not shown). すなわち、左先端側傘歯車１１７Ｂは、図１０Ｂに最もよく示されているように、左先端側傘歯車ルーメン１１７．１Ｂを有し、これは雌ねじ（図示せず）を含み、その一方で、第一の左先端側スパーシャフト１１９．３Ｂは、第一の左先端側スパーシャフト１１９．３Ｂの、左先端側傘歯車１１７Ｂと接触する端の外面に画定された雄ねじ（図示せず）を有する。 That is, the left distal bevel gear 117B, as best shown in FIG. 10B, has a left front end bevel gear lumen 117.1B, which includes a female thread (not shown), on the other hand, the first left distal side spar shaft 119.3B has a first left distal side spar shaft 119.3B, male thread defined on an outer surface of the end in contact with the left front end bevel gear 117B (not shown) . 一実装形態において、ねじロック剤を使って、左先端側傘歯車１１７Ｂを第一の左先端側スパーシャフト１１９．３Ｂに永久的に接着する。 In one implementation, using a screw lock agent, adheres permanently left distal bevel gear 117B to the first left-front end side spar shaft 119.3B. 具体的な一例示的実施形態によれば、ネジロック剤は前述のようにロックタイトとすることができる。 According to one particular exemplary embodiment, screw locking agent can be a Loctite as described above. 一実施形態において、左先端側傘歯車ルーメン１１７．１Ｂの雌ねじを第一の左先端側スパーシャフト１１９．３Ｂの外面の雄ねじと連結する動作によって、第五の玉軸受および第六の玉軸受１１８．１Ｂ、１１８．２Ｂに予圧が加えられる。 In one embodiment, the operation for connecting the female thread of the left front end bevel gear lumen 117.1B and external thread on the outer surface of the first left distal side spar shaft 119.3B, fifth ball bearing and sixth ball bearing 118 .1B, pre-load is applied to 118.2B.
図１１Ａおよび図１１Ｂは、第四のセグメント１０４と、より詳しくは、第四セグメント穴１２２．１Ａ、１２２．１Ｂの中の右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂの位置付けを示している。 11A and 11B, and the fourth segment 104, and more specifically, the fourth segment bore 122.1A, which shows the position of the right distal end-side motor 122A and the left front end side motor 122B in 122.1B. 右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂは、一実施形態によれば、上述の右先端側モータ１０９Ａおよび左先端側モータ１０９Ｂと同様の、または同じ１０ｍｍモータである。 Right tip side motor 122A and the left front end side motor 122B, according to one embodiment, similar to the above of the right distal end-side motor 109A and the left front end side motor 109B, or the same 10mm motor. あるいは、既知の任意のモータを使用できる。 Alternatively, any known motor can be used. 右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂは各々、第二の右先端側平歯車１２１Ａと第二の左先端側平歯車１２１Ｂを有する。 Right tip side motor 122A and the left front end side motor 122B each have a second right tip side spur gear 121A and the second left distal side spur gear 121B. 一実施形態において、第二の先端側平歯車１２１Ａ、１２１Ｂは各々、前述のような「Ｄ」字形形状および、いくつかの実施形態においてはＪＢウェルド等の接着剤によって先端側モータ１２２Ａ、１２２Ｂに連結される。 In one embodiment, the second distal end side spur gear 121A, respectively 121B is "D" shaped configuration as described above and, some embodiments distal side motor 122A by an adhesive such as JB Weld in, the 122B It is connected. 図１１Ａに示されるように、右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂは、右第四セグメント穴および左第四セグメント穴１２２．１Ａ、１２２．１Ｂの中に通して位置付けられる。 As shown in FIG. 11A, right tip side motor 122A and the left front end side motor 122B is right fourth segment hole and left fourth segment hole 122.1A, positioned through in 122.1B. 一実装形態において、右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂは、右先端側モータ端および左先端側モータ端１２２．２Ａ、１２２．２Ｂが、右先端側停止タブ１２２．３Ａおよび左先端側停止タブ１２２．３Ｂと接触するか、実質的に近接したときに正しく位置付けられる。 In one implementation, the right distal end-side motor 122A and the left front end side motor 122B is right tip side motor end and left distal side motor end 122.2A, 122.2B is right tip side stop tab 122.3A and left distal end or contacting the stop tab 122.3B, positioned correctly when substantially adjacent. 右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂが希望通りに位置付けられると、ねじ部材１２３が右ねじ部材穴１２３．１Ａおよび左ねじ部材穴１２３．１Ｂに挿入されて締められ、それによって第四セグメントクロスバー１２３．２が押し下げられて、右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂが第四セグメント穴１２２．１Ａ、１２２．１Ｂの中に回転と並進運動に対して拘束される。 When the right front end side motor 122A and the left front end side motor 122B is positioned as desired, the screw member 123 is tightened is inserted into the right screw hole 123.1A and left screw holes 123.1B, whereby the fourth segment and crossbar 123.2 is pushed down, right tip side motor 122A and the left front end side motor 122B quaternary segment hole 122.1A, is restrained against translational and rotational movement in 122.1B.
図１２Ａおよび図１２Ｂは、第二の筐体１００．２の第四のセグメント１０４、第五のセグメント１０５、第六のセグメント１０６と、これらがどのように相互に連結されて第二の筐体１００．２を形成するかを示している。 12A and 12B, a fourth segment 104 of the second housing 100.2, fifth segment 105, a sixth segment 106, a second housing with these coupled how mutually It indicates whether to form a 100.2. 以下により詳しく説明するように、第四のセグメント１０４、第五のセグメント１０５、第六のセグメント１０６は相互に連結されて第二の筐体１００．２となり、機器の右肩３００．１Ａおよび左肩３００．１Ｂを形成する。 As described in more detail below, a fourth segment 104, a fifth segment 105, a sixth segment 106 second housing 100.2 next they are connected to each other, right shoulder 300.1A and left shoulder of the equipment to form a 300.1B. 右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂは、第五セグメントルーメン１２２．４Ａ、１２２．４Ｂの中に通して位置付けられ、それによって右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂに連結された第二の先端側平歯車１２１Ａ、１２１Ｂが第五のセグメント１０５に当たって、第五のセグメント１０５および第六のセグメント１０６の間に位置付けられる。 Right tip side motor 122A and the left front end side motor 122B is the fifth segment lumen 122.4A, positioned through in 122.4B, the thereby connected to the right distal end-side motor 122A and the left distal end-side motor 122B second distal end side spur gear 121A, 121B is against the fifth segment 105 is located between the fifth segment 105 and sixth segment 106. 第二の先端側平歯車１２１Ａ、１２１Ｂはそれぞれ右先端側モータ１２２Ａおよび左先端側モータ１２２Ｂからの回転運動を先端側スパーシャフト１９９．３Ａ、１１９．３Ｂに伝え、これらは、これらが第二の先端側平歯車１２１Ａ、１２１Ｂに連結されるように位置付けられる。 Second end side spur gear 121A, convey rotational motion from each 121B right tip side motor 122A and the left distal end-side motor 122B distal side spar shaft 199.3A, in 119.3B, they, they are a second distal end side spur gear 121A, is positioned to be connected to 121B. 図１０Ａおよび図１０Ｂに関して詳しく説明したように、第一の先端側スパーシャフト１１９．３Ａ、１９９．３Ｂは、第二の右傘歯車１１７Ｂに連結され、運動も、第二の右傘歯車１１７Ｂを通じて伝達される。 As has been described in detail with respect to FIGS. 10A and 10B, the first distal end side spar shaft 119.3A, 199.3B is connected to the second right bevel gear 117B, motion also, through the second right bevel gear 117B It is transmitted.
一実施形態において、第四のセグメント１０４、第五のセグメント１０５、第六のセグメント１０６が相互に連結されて第二の筐体１００．２を形成する場合、図１２Ｂに最もよく示されているように、第五のセグメント１０５の背面にある第五セグメント突起１０５Ａが第四のセグメント１０４の背面の第四セグメントノッチ１０４Ａの中に位置付けられ、それと嵌合する。 In one embodiment, the fourth segment 104, a fifth segment 105, if the sixth segment 106 to form a second housing 100.2 are connected to each other, are best shown in Figure 12B as such, the fifth segment protrusion 105A on the back of the fifth segment 105 is positioned in the fourth segment notch 104A of the back of the fourth segment 104, therewith fitted. すると、別のねじ部材が第四のセグメント（図示せず）の穴を通って、突起１０５Ａへとねじ込まれ、それによって第四のセグメント１０４および第五のセグメント１０５はさらに固定される。 Then, another screw member through the hole of the fourth segment (not shown), screwed into the protrusion 105A, whereby the fourth segment 104 and the fifth segment 105 is further fixed. 第五セグメント突起１０５Ａと第四セグメントノッチ１０４Ａとの嵌合連結は、一実施形態において、第四のセグメント１０４および第五のセグメント１０５を、いずれの部品も相互に対して回転しないように相互に固定でき、その一方で、ねじ部材がセグメントを並進移動に対して固定する。 Fitting connection between the fifth segment protrusion 105A and the fourth segment notch 104A, in one embodiment, a fourth segment 104 and the fifth segment 105, to each other so as not to rotate with respect to each other both parts fixing can, on the other hand, the screw member for fixing the segment relative to the translation.
図１２Ａに最もよく示されている一実装形態において、第三のセグメント１０３は、第四のセグメント１０４の正面部分に連結し、またはこれと嵌合し、ねじ部材１２６によって保持できる保護カバーとしての役割を果たすことができる。 In best illustrated an implementation is in Figure 12A, the third segment 103, coupled to the front portion of the fourth segment 104, or this and fitted, as a protective cover that can be held by a screw member 126 it can play a role. これらの実施形態おいて、第三のセグメント１０３は第二の筐体１００．２の中のモータと電子部品の保護に役立つことができる。 Keep these embodiments, the third segment 103 can help protect the motor and the electronic components in the second housing 100.2. これに加えて、ギアキャップカバーセグメント１０６は、第四のセグメント１０４の底部に連結し、またはこれと嵌合し、ねじ部材１２０によって保持できる。 In addition, the gear cap cover segments 106 connected to the bottom of the fourth segment 104, or this and fitted, can be held by a screw member 120. カバーセグメント１０６は、第四のセグメント１０４の中に収容された各種の歯車１１９Ａ、１１９Ｂ、１２１Ａ、１２１Ｂをカバーし、保護するのに役立つことができる。 Cover segment 106, fourth stowed various gear 119A in the segment 104, and the cover 119B, 121A, and 121B, can help protect. 第四のセグメント１０４および第五１０５のセグメントを連結することによって、また、第二の右傘歯車１１７Ａが第一の右傘歯車１１２Ａに対して、第二の右傘歯車１１７Ａおよび第一の右傘歯車１１２Ａが右肩サブアセンブリ１２７Ａに連結されて右肩３００．１Ａを形成するような位置となり、対応する左傘歯車１１７Ｂ、１１２Ｂが、サブアセンブリ左肩サブアセンブリ１２７Ｂと連結して左肩３００．１Ｂを形成するような位置となるように位置付けられる。 By linking the segments of the fourth segment 104 and the fifth 105, also for the second right bevel gear 117A is first right bevel gear 112A, a second right bevel gear 117A and the first right bevel gear 112A is connected to the right shoulder subassembly 127A is position so as to form a right shoulder 300.1A, corresponding Hidarikasa gear 117B, 112B is, left shoulder in conjunction with subassembly left shoulder subassembly 127B 300.1B positioned so that such a position to form a. これは、図１３Ａ〜１４Ｃにおいてより詳しく示され、説明される。 This is shown in more detail in FIG. 13A～14C, it is described.
図１３Ａ〜１３Ｄおよび１４Ａ〜１４Ｃは、一実施形態による肩サブアセンブリの設計を示している。 Figure 13A~13D and 14A~14C show the design of the shoulder subassembly according to one embodiment. これらの図面の部品には番号を付け、これらが右肩の部品（番号の末尾の「Ａ」で指定される）か左肩の部品（番号末尾の「Ｂ」で指定される）かに関係なく説明する。 Numbered for parts of these drawings, these (designated as "B" number last) or left shoulder of the part (as specified in the "A" at the end of the number) right shoulder parts crab regardless explain. その代わりに、当然のことながら、これらの部品は装置の両側で実質的に同様であり、そのように説明される。 Alternatively, of course, these components are substantially similar on both sides of the device, are described as such.
右肩３００．１Ａおよび左肩３００．１Ｂの肩サブアセンブリ１２７Ａ、１２７Ｂはそれぞれ、出力傘歯車１３０Ａ、１３０Ｂ（これは右傘歯車１１２Ａ、１１７Ａと左傘歯車１１２Ｂ、１１７Ｂに連結される）を有し、これは右出力シャフト１２８Ａおよび左出力シャフトを受けるように構成された右ルーメン１３０Ａおよび左ルーメン（図示せず）を有する。 A right shoulder 300.1A and left shoulder 300.1B shoulder subassembly 127A, respectively 127B, the output bevel gear 130A, 130B (which is Migikasa gears 112A, 117A and Hidarikasa gear 112B, is coupled to 117B) , which has a right output shaft 128A and a right lumens 130A and left lumen configured to receive the left output shaft (not shown). 右出力シャフト１２８Ａはルーメン１３０Ａの中に位置付けられ、また２つの突起（第一１２８Ａ．１および第二１２８Ａ．２）を有し、これらは第一の右傘歯車１１２Ａおよび第二の右傘歯車１１７Ａのルーメン内に位置付けられるように構成されている。 Right output shaft 128A is positioned in the lumen 130A, also has two projections (first 128A.1 and second 128A.2), these first right bevel gear 112A and the second right bevel gear and it is configured to be positioned within the lumen of the 117A. これに加えて、複数の玉軸受１１１、１１６が突起１２８Ａ． In addition, a plurality of ball bearings 111 and 116 protrusions 128A. １、１２８Ａ． 1,128A. ２の周囲に位置付けられ、軸受１１１、１１６の内輪が突起１２８Ａ． Positioned around the 2, the inner ring projections 128A of the bearing 111 and 116. １、１２８Ａ． 1,128A. ２に接触する。 In contact with the 2.
別の玉軸受１２９Ａが、右出力シャフト１２８Ａの表面／周囲に位置付けられ、玉軸受１２９が右出力傘歯車１３０Ａのルーメン１３０Ａの中に位置付けられるようになっている。 Another ball bearing 129A is positioned on the surface / around the right output shaft 128A, the ball bearing 129 is adapted to be positioned in the lumen 130A of the right output bevel gear 130A. さらにまた別の軸受１３１が、右出力傘歯車ルーメン１３０Ａの反対側および／またはねじ部材１３２の表面／周囲に位置付けられる。 Another bearing 131 furthermore is positioned on the surface / around the opposite side and / or the screw member 132 of the right output bevel gear lumen 130A. ねじ部材１３２は、シャフト１２８Ａが右出力傘歯車１３０Ａのルーメン１３０Ａを通して位置付けられた後に右出力シャフト１２８Ａの端に螺合されるようになっており、それによって右出力傘歯車１３０Ａを右出力シャフト１２８Ａの周囲の所定の位置に、第一の右傘歯車１１２Ａおよび第二の右傘歯車１１７Ａと連結された状態に保持するのを支援する。 Screw member 132, the shaft 128A are adapted to be screwed into the end of the right output shaft 128A after being positioned through the lumen 130A of the right output bevel gear 130A, which right output shafts right output bevel gear 130A by 128A in position around the to assist in holding the state of being connected to the first right bevel gear 112A and the second right bevel gear 117A. ねじ部材１３２が右出力シャフト１２８Ａの中に位置付けられて、その中に完全にねじ込まれると、右肩サブアセンブリ１２７Ａ全体が完全に固定され、それによって右出力傘歯車１３０Ａが第一の右傘歯車１１２Ａおよび第二の右傘歯車１１７Ａに確実に連結される。 Screw member 132 is positioned in the right output shaft 128A, when screwed fully in them and the entire right shoulder subassembly 127A is fully secured, thereby right output bevel gear 130A is first right bevel gears It is reliably connected to the 112A and the second right bevel gear 117A.
動作中、図１３Ｂに最もよく示されているように、第一の右傘歯車１１２Ａおよび第二の右傘歯車１１７Ａの回転により、右出力傘歯車１３０が回転し、これによって肩サブアセンブリ１２７Ａを、第一の右傘歯車１１２Ａおよび第二の右傘歯車１１７Ａの各々の具体的な回転と速度に応じて、２つの軸、すなわち軸Ａ１または軸Ａ２のうちの少なくとも一方に沿って回転させることができる。 In operation, as best shown in FIG. 13B, the rotation of the first right bevel gear 112A and the second right bevel gear 117A, rotates right output bevel gear 130, thereby the shoulder subassembly 127A , depending on the specific rotation and speed of each of the first right bevel gear 112A and the second right bevel gear 117A, 2 one axis, i.e. by rotating along at least one of the axis A1 or axis A2 can. 例えば、第一の右傘歯車１１２Ａおよび第二の右傘歯車１１７Ａの両方が同じ方向に同じ速度で回転すると、第一の右傘歯車１１２Ａおよび第二の右傘歯車１１７Ａは基本的に、第一の右傘歯車１１２Ａおよび第二の右傘歯車１１７Ａが固定された単独のユニットであるかのように動作して、肩サブアセンブリ１２７Ａを軸Ａ１の周囲で回転させる。 For example, if both the first right bevel gear 112A and the second right bevel gear 117A rotate at the same speed in the same direction, the first right bevel gear 112A and the second right bevel gear 117A is basically a It operates as if it were a single unit in which one of the right bevel gear 112A and the second right bevel gear 117A is fixed to rotate the shoulder subassembly 127A about the axis A1. 他の例において、第一の右傘歯車１１２Ａおよび第二の右傘歯車１１７Ａが反対方向に回転すると、右出力傘歯車１３０Ａが軸Ａ２の周囲で回転する。 In another example, the first right bevel gear 112A and the second right bevel gear 117A is rotated in the opposite direction, the right output bevel gear 130A is rotated about the axis A2. 当然のことながら、第一の右傘歯車１１２Ａおよび第二の右傘歯車１１７Ａはまた、協働して両方の軸Ａ１、Ａ２に沿った回転の任意の組み合わせを実現することもできる。 Of course, the first right bevel gear 112A and the second right bevel gear 117A can also be realized in any combination of rotation along both axes A1, A2 cooperate. すなわち、第一の右傘歯車１１２Ａおよび第二の右傘歯車１１７Ａが先端側モータ１２２Ａおよび基端側モータ１０９Ａによって独立して駆動されるため、軸Ａ１およびＡ２の周囲でθ１とθ２の任意の組み合わせが実現可能である。 That is, the first right bevel gear 112A and the second right bevel gear 117A is to be independently driven by the tip side motor 122A and the proximal side motor 109A, about the axes A1 and A2 .theta.1 and θ2 any of the combination can be realized. 一例として、両方の歯車１１２Ａ、１１７Ａが同じ方向であるが異なる速度で回転されると、それによってＡ１軸およびＡ２軸の両方の周囲でサブアセンブリが複合的に回転し、これは当業者にとって明白であろう。 As an example, both gears 112A, although 117A are in the same direction are rotated at different speeds, whereby the subassembly is rotated in a complex manner around the both A1 axis and A2 axis, which is obvious to those skilled in the art Will.
図１５Ａおよび図１５Ｂは、（図１および図２にも示されるように）右肩３００．１Ａにおいて機器本体１００に連結される右上腕（または第一のリンク）３００Ａを示している。 15A and 15B illustrate (FIGS. 1 and as also shown in FIG. 2) Right upper arm (or the first link) coupled to the apparatus main body 100 in the right shoulder 300.1A 300A. それ以降の図面と説明は、右上腕３００Ａに焦点を当てているが、当然のことながら、左上腕３００Ｂも同じまたは同様の部品を有することができ、それゆえ、説明は左上腕３００Ｂにもあてはまる。 Description and later drawings, which are focused on the right upper arm 300A, a matter of course, the left upper arm 300B also can have the same or similar parts, and therefore, the description also applies to the upper left arm 300B . 図１５Ａおよび図１５Ｂに示されるように、上腕３００Ａは出力傘歯車１３０Ａに２つのねじ３０１Ａ． As shown in FIGS. 15A and 15B, the upper arm 300A is two screws 301A to the output bevel gear 130A. １により連結される。 They are connected by one. これに加えて、ある種の実施形態によれば、上腕３００Ａは、腕３００Ａの基端部に画定されたノッチ３０１Ａ． In addition, according to certain embodiments, the upper arm 300A is a notch 301A defined in the proximal end portion of the arm 300A. １を有し、その中に出力傘歯車１３０Ａが位置付けられ、それによって別の嵌合形状が提供され、上腕３００Ａと出力傘歯車１３０Ａがさらに確実に固定される。 Has a 1, the output bevel gear 130A therein is positioned, it another fitting shape is provided by the upper arm 300A and the output bevel gear 130A is further securely fixed.
図１５Ｂに最もよく示されているように、上腕３００Ａは、腕Ａの肘関節２００．１Ａでの前腕２００Ａの運動を起こす上腕モータ３１７Ａを有する。 As best shown in FIG. 15B, the upper arm 300A has an upper arm motor 317A to cause movement of the forearm 200A at elbow joint 200.1A arm A. すなわち、モータ３１７は上腕平歯車３１８Ａに連結され、これは上腕被動歯車３０２Ａに連結される。 That is, the motor 317 is connected to the upper arm spur gear 318A, which is coupled to the upper arm driven gear 302A. 被動歯車３０２Ａは、第一の右上腕傘歯車３０６Ａに連結され、これは第二の右上腕傘歯車３１３Ａに連結される。 Driven gear 302A is connected to the first right upper arm bevel gear 306A, which is connected to the second right upper arm bevel gear 313A. 第二の右上腕傘歯車３１３Ａは、上腕出力上腕シャフト３１２ＡＡに連結され、これは前腕２００Ａに連結される。 Second right upper arm bevel gear 313A is coupled to the upper arm output upper arm shaft 312AA, which is connected to the forearm 200A. ここで、これらの部品の各々と、これらがどのように相互に連結されるかを、以下により詳しく説明する。 Here, with each of these components, the how they are interconnected, will be described in more detail below.
図１６Ａおよび図１６Ｂは、上腕３００Ａの右上腕モータ３１７Ａと、モータ３１７Ａに連結されたドライブトレインを示す。 16A and 16B show a right upper arm motor 317A of the upper arm 300A, the linked drive train to the motor 317A. この実施形態において、モータ３１７Ａは、上腕３００Ａに位置付けられた８ｍｍモータである。 In this embodiment, the motor 317A is 8mm motor positioned in the upper arm 300A. 上腕平歯車３１８Ａは、上腕モータ出力シャフト３１７Ａに連結され、「Ｄ」字形形状３１７．１Ａを介して回転可能に固定される。 Brachial spur gear 318A is connected to the upper arm motor output shaft 317A, it is rotatably secured via a "D" shaped configuration 317.1A. 一実施形態によれば、上腕平歯車３１８ＡはＪＢウェルドでさらに固定されてもよい。 According to one embodiment, the upper arm spur gear 318A may be further secured by JB Weld. 上腕３００Ａはまた、腕３００Ａに位置付けられた筐体３０４Ａも有し、これは、上腕モータ３１７Ａに連結されたドライブトレインを格納し、または支持するように構成される。 Upper arm 300A is also positioned on the arm 300A casing 304A also has, which is configured to store the linked drive train to the upper arm motor 317A, or to support. 筐体３０４は、２本の腕３０４．１Ａ、３０４．２Ａにより画定される穴３０４．３Ａを有し、これはモータ３１７Ａを受けるように構成されている。 Housing 304, two arms 304.1A, have holes 304.3A defined by 304.2A, which is configured to receive a motor 317A. モータ３１７Ａと上腕平歯車３１８Ａが穴３０４．３Ａの中に、上腕平歯車３１８Ａが上腕スパーシャフトギア３０２Ａに連結されるように正しく位置付けられると、ねじ３１９Ａを両方の腕３０４．１Ａ、３０４．２Ａの穴に通して位置付け、締めることができ、それによって腕３０４．１Ａ、３０４．２Ａを相互に向かって付勢し、上腕モータ３１７Ａが穴３０４．３Ａの中に回転および並進運動に対して固定される。 Some motor 317A upper arm spur gear 318A is hole 304.3A, when positioned correctly as brachial spur gear 318A is connected to the upper arm spur shaft gears 302A, arms screw 319A both 304.1A, 304.2A positioning through the the holes, can be tightened, thereby urges arm 304.1A, the 304.2A mutually fixed against rotation and translation brachial motor 317A is in the hole 304.3A It is. 一代替案では、エポキシ系等の接着剤を付加して、上腕モータ３１７Ａの上腕筐体３０４Ａに関する不要な運動をさらに制限するのに役立つ。 In one alternative, by adding an adhesive such as epoxy based, it serves to further restrict unwanted movement about the upper arm housing 304A of the upper arm motor 317A. モータ３１７Ａを上腕筐体３０４Ａ内にこのように固定することによって、上腕平歯車３１８Ａと上腕スパーシャフトギア３０２Ａとが確実に適正に連結される。 The motor 317A by fixing to the inside upper arm housing 304A, is securely properly connected with the upper arm spur gear 318A and the upper arm spur shaft gear 302A.
図１７Ａおよび図１７Ｂは、相互に連結されて上腕モータ３１７Ａの周囲に筐体を形成する第一のセグメント３２０Ａおよび第二のセグメント２３２Ａ（または「シェル」）を示している。 17A and 17B show a first segment 320A and a second segment 232A forming the housing are connected to each other around the upper arm motor 317A (or "shell"). 第一のシェル３２０Ａは、上腕モータ３１７Ａの上方に位置付けられ、第二のシェル３２３Ａはモータ３１７Ａの下方に位置付けられる。 The first shell 320A is positioned above the upper arm motor 317A, the second shell 323A is positioned below the motor 317A. ２つのシェル３２０Ａ、３２３Ａは、第二のシェル３２３Ａを通じて第一のシェル３２０Ａへと位置付けられるねじ３２２Ａによって相互に連結される。 Two shells 320A, 323A are connected to each other by screws 322A positioned into the first shell 320A through the second shell 323A. これに加えて、２つのシェル３２０Ａ、３２３Ａはまた、上腕筐体３０４Ａにも連結され、第一のシェル３２０Ａはねじ３２１Ａで上腕筐体３０４Ａに連結され、第二のシェル３２３Ａは別のねじ３２４Ａで上腕筐体３０４Ａに連結される。 In addition to this, two shells 320A, 323A also is connected to the upper arm housing 304A is connected to the upper arm housing 304A in the first shell 320A screw 321A, the second shell 323A another screw 324A in is coupled to the upper arm housing 304A.
図１８Ａおよび図１８Ｂは、右上腕筐体３０４Ａを示し、さらに筐体３０４Ａの中に位置付けられた右上腕スパーシャフト３０２Ａ． 18A and 18B show a right upper arm housing 304A, further right upper arm spar shaft 302A that is positioned in the housing 304A. １を示している。 Shows the 1. 右上腕スパーシャフト３０２Ａは、図１８Ａに最もよく示されているように、スパーシャフト３０２Ａ． Right upper arm spar shaft 302A, as best shown in FIG. 18A, spar shaft 302A. １の一端において右上腕平歯車３０２Ａ． Right upper arm spur gear 302A in one of the one end. ２を有する。 Having two. スパーシャフト３０２Ａ． Spar shaft 302A. １は、筐体３０４Ａに画定された上腕筐体ルーメン３０４Ａ． 1, the upper arm housing lumen 304A defined in the housing 304A. １の中に位置付けられる。 It is positioned in the 1. ２つの玉軸受３０３、３０５がスパーシャフト３０２Ａ． Two ball bearings 303, 305 spar shaft 302A. １の表面／周囲に位置付けられ、さらに上腕筐体ルーメン３０４Ａ． 1 surface / positioned around further upper arm housing lumen 304A. １の開口部に位置付けられる。 Positioned first opening. 第一の上腕軸受３０３はスパーシャフト３０２Ａ． The first upper arm bearing 303 spar shaft 302A. １の表面／周囲に位置付けられ、それによってその内輪だけがシャフト３０２Ａ． Positioned first surface / peripheral, whereby only the inner ring shaft 302A. １と接触するようになっている。 1 to come into contact with. 第二の上腕軸受３０５Ａが同様に、スパーシャフト３０２Ａ． Like the second upper arm bearing 305A, spar shaft 302A. １の表面／周囲に位置付けられる。 It is positioned on the first surface / ambient. 第一の右上腕傘歯車３０６Ａは、スパーシャフト歯車３０２Ａ． The first right upper arm bevel gear 306A is spur shaft gear 302A. ２と反対の端で上腕スパーシャフト３０２Ａ． Brachial spar shaft 302A in 2 opposite ends. １に連結される。 It is connected to the 1. 上腕傘歯車３０６Ａは、「Ｄ」形状３０２Ａ． Upper arm bevel gear 306A is, "D" shape 302A. ３でスパーシャフト３０２Ａ． Spar shaft 302A at 3. １に連結される。 It is connected to the 1. 他の実施形態において、第一の右上腕傘歯車３０６Ａは、ＪＢウェルド等の接着剤を使ってさらに固定することができる。 In another embodiment, the first right upper arm bevel gear 306A can be further secured with an adhesive such as JB Weld. ねじ３０７Ａは、第一の右上腕傘歯車３０６Ａを通じて、スパーシャフト３０２Ａ． Screws 307A, through the first upper right arm bevel gears 306A, spar shaft 302A. １の中に位置付けられ、ねじ３０７Ａがスパーシャフト３０２Ａ． Is positioned in the 1, a screw 307A is spar shaft 302A. １の中に完全にねじ込まれると、ねじ３０７Ａが、第一の右上腕傘歯車３０６Ａを並進運動に対して固定し、また、第一の上腕軸受３０３および第二３０５の上腕軸受に予圧を加える。 When completely screwed into in the 1, screw 307A is a first right upper arm bevel gear 306A is fixed against translational movement, also added a preload to the upper arm bearing of the first upper arm bearing 303 and the second 305 .
図１９Ａ、図１９Ｂ、図１９Ｃは、上腕筐体３０４に連結された上腕シャフトハウジング３１１Ａを示している。 FIG. 19A, FIG. 19B, FIG. 19C shows the upper arm shaft housing 311A ​​which is connected to the upper arm housing 304. 上腕シャフトハウジング３１１Ａは、上側シャフトハウジングアーム３１１Ａ． Upper arm shaft housing 311A ​​includes an upper shaft housing arm 311A. １と下側シャフトハウジングアーム３１１Ａ． 1 and the lower shaft housing arm 311A. ２から構成され、これらはどちらも上腕筐体３０４Ａに連結される。 Is composed of two, it is both coupled to the upper arm housing 304A. 上側シャフトハウジングアーム３１１Ａ． The upper shaft housing arm 311A. １は、第一のねじペア３０７Ａ． 1, the first screw pair 307A. １を介して筐体３０４Ａに連結され、その一方で、下側シャフトハウジングアーム３１１Ａ． Coupled to the housing 304A through 1, while the lower shaft housing arm 311A. ２は第二のねじペア３０８Ａ． 2 second screw pair 308A. １を介して連結される。 It is linked via a 1. 図１９Ｂに最もよく示されているように、シャフトハウジングアーム３１１Ａ． As best shown, shaft housing arm 311A ​​in Figure 19B. １、３１１Ａ． 1,311A. ２は、穴３１１Ａ． 2, hole 311A. １Ａ、３１１Ａ． 1A, 311A. ２Ａを有する。 With a 2A. 上腕シャフト３１２ＡＡは、図２０Ａ〜２０Ｃに最もよく示されているように、垂直シャフト部品３１２Ａ． Upper arm shaft 312AA, as best shown in FIG. 20A-20C, the vertical shaft part 312A. １と垂直シャフト部品３１２Ａ． 1 and vertical shaft parts 312A. １に連結された付属構造３１２Ａ． It linked accessory structure 312A to 1. ２を有する。 Having two. 上腕シャフト３１２ＡＡは、組立後のシャフトハウジング３１１Ａの中で、垂直シャフト部品３１２Ａ． Upper arm shaft 312AA, within the shaft housing 311A ​​after assembly, the vertical shaft part 312A. １の上側部分が穴３１１Ａ． The upper part of the 1 hole 311A. １Ａの中に位置付けられ、垂直シャフト部品３１２Ａ． Positioned in 1A, a vertical shaft part 312A. １の下側部分が穴３１１Ａ． The lower part of one hole 311A. ２Ａの中に位置付けられるように配向される。 2A is oriented to be positioned in the. これに加えて、垂直シャフト傘歯車３１３Ａが垂直シャフト部品３１２Ａ． In addition, the vertical shaft bevel gear 313A is perpendicular shaft part 312A. １の周囲の、下側シャフトハウジングアーム３１１Ａ． Around 1, the lower shaft housing arm 311A. ２の上方に位置付けられ、これによって、図１９Ｃに最もよく示されているように、すべての部品が正しく位置付けられると、垂直シャフト傘歯車３１３Ａが第一の右上腕傘歯車３０６Ａに連結されるようになっている。 2 positioned above, whereby, as best shown in FIG. 19C, when all parts are correctly positioned, so that the vertical shaft bevel gear 313A is connected to the first right upper arm bevel gear 306A It has become. 垂直シャフト傘歯車３１３Ａは、図２０Ｂに最もよく示されているように、「Ｄ」字形形状３１２Ａ． The vertical shaft bevel gear 313A, as best shown in FIG. 20B, "D" shaped configuration 312A. ４によって垂直シャフト部品３１２Ａ． Vertical shaft parts 312A by 4. １に回転可能に連結される。 It is rotatably connected to one. 他の実装形態において、垂直シャフト傘歯車３１３Ａは、ＪＢウェルドを使ってさらに固定することができる。 In other implementations, the vertical shaft bevel gear 313A can be further secured with the JB Weld. 垂直シャフト部品３１２Ａ． Vertical shaft parts 312A. １はまた、２つの玉軸受を有し、すなわち、第一の垂直シャフト玉軸受３１５Ａが垂直シャフト部品３１２Ａ． 1 also has two ball bearings, i.e., first vertical shaft ball bearing 315A vertical shaft part 312A. １の周囲に、穴３１１Ａ． Around the 1, hole 311A. ２Ａを通じて位置付けられ、それが垂直シャフト傘歯車３１３Ａと接触するようになっており、その一方で、第二の垂直シャフト玉軸受３１０Ａは穴３１１Ａ． Positioned through 2A, it has come into contact with the vertical shaft bevel gear 313A, on the other hand, the second vertical shaft ball bearing 310A is hole 311A. １Ａの中に位置付けられる。 It is positioned in the 1A. ねじ３１６は第一の玉軸受３１５Ａと穴３１１Ａ． Screw 316 is first ball bearing 315A and holes 311A. ２Ａを通じて位置付けられ、垂直シャフト部品３１２Ａ． Positioned through 2A, the vertical shaft part 312A. １の底部へとねじ込まれ、これによって上腕シャフト３１２ＡＡをアセンブリシャフトハウジング３１１Ａの中に、また第一の軸受３１５Ａを穴３１１Ａ． 1 screwed to the bottom, thereby the upper arm shaft 312AA in assembly shaft housing 311A, also holes 311A ​​a first bearing 315A. ２Ａの中に固定するのに役立つ。 2A serve to fix in. 第二のねじ３０９Ａは、垂直シャフト部品３１２Ａの最上部にねじ込まれて、第二の玉軸受３１０を固定し、これに予圧をかける。 The second screw 309A is screwed to the top of the vertical shaft part 312A, a second ball bearing 310 is fixed, applying a preload thereto.
図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃは一実施形態による上腕シャフト３１２Ａを示している。 FIG. 20A, FIG. 20B, FIG. 20C shows the upper arm shaft 312A according to one embodiment. 上腕シャフト３１２Ａは、前腕３００Ａに連結されるように構成された付属構造３１２Ａ． Upper arm shaft 312A is supplied with structure 312A that is configured to be coupled to the forearm 300A. ２を有する。 Having two. これに加えて、上腕シャフト３１２Ａは、図１９Ａ〜１９Ｃに関して最もよく示され、上で説明されたように、複数の垂直シャフト玉軸受３１０Ａおよび３１５Ａによって、上腕３００Ａに対して回転可能である。 In addition, the upper arm shaft 312A is best seen with respect to Figure 19A-19C, as described above, a plurality of vertical shafts ball bearings 310A and 315A, is rotatable relative to the upper arm 300A. そのため、動作中、上腕シャフト３１２Ａは、上腕３００Ａの右上腕モータ３１７ＡＡによって、前述のように、ドライブトレインを介して回転可能であり、これは右上腕モータ３１７Ａを垂直シャフト傘歯車３１３Ａに連結し、これが今度は上腕シャフト３１２Ａに連結される。 Therefore, during operation, the upper arm shaft 312A is the upper right arm motor 317AA of the upper arm 300A, as described above, it is rotatable via a drive train, which connects the upper right arm motor 317A to the vertical shaft bevel gear 313A, which in turn is connected to the upper arm shaft 312A. 一実施形態において、付属構造３１２Ａ． In one embodiment, accessory structure 312A. ２は、図２０Ａに示されるように、回転半径または角度φ３で、垂直上腕シャフト３１２ＡＡの周囲で回転できる。 2, as shown in FIG. 20A, a rotational radius or angle .phi.3, ​​it can rotate about a vertical upper arm shaft 312AA. 具体的な一実装形態おいて、この角度は５０度である。 Specific keep one implementation, this angle is 50 degrees. 一実施形態によれば、付属構造３１２Ａ． According to one embodiment, the attachment structure 312A. ２は、付属構造３１２Ａ． 2, comes with structure 312A. ２の構成または形状と、付属構造３１２Ａ． And a second configuration or shape, accessory structure 312A. ２の下に形成される穴３１２Ａ． Hole 312A formed under 2. ５を介して前腕３００Ａに連結可能に構成される。 5 coupleable configured to forearm 300A through.
当然のことながら、任意の既知の前腕部品をいずれの上腕３００Ａ、３００Ｂにも連結できる。 Of course, any of the upper arm 300A any known forearm part, can be connected to 300B. 一実施形態によれば、上腕３００Ａ、３００Ｂに連結される前腕は、例示的な右前腕４１０であり、これは図２１Ａ〜２１Ｄに示されるように、右前腕４１０Ａまたは左前腕４１０Ｂに等しく当てはめられる。 According to one embodiment, the forearm being connected upper arm 300A, the 300B is an exemplary right forearm 410 which, as shown in FIG. 21A to 21D, is fitted equally to the right forearm 410A or left forearm 410B . この例示的実施形態では、前腕は円筒形の本体または筐体４１２とエンドエフェクタ４１４を有する。 In the exemplary embodiment, the forearm has a body or housing 412 and end effector 414 of the cylinder. 図２１Ｇおよび図２１Ｈに示されるように、筐体４１２は３つのボルト（またはねじ部材）４７２で相互に連結される２つの別々の前腕筐体部品４１２．１、４１２．２から構成される。 As shown in Figure 21G and Figure 21H, the housing 412 is composed of two separate forearm housing part 412.1,412.2 which are interconnected by three bolts (or screw) 472. ３つのボルト４７２は、筐体部品４１２．１を通過して筐体部品４１２．１のねじ穴に至る。 Three bolts 472, leading to the screw hole of the housing part 412.1 through the housing part 412.1. あるいは、２つの前腕筐体部品４１２．１、４１２．２は、既知の任意の連結機構または方法により相互に連結することができる。 Alternatively, the two forearm housing part 412.1,412.2 may be connected to each other by any known coupling mechanism or method.
この実施形態において、エンドエフェクタ４１４は把持鉗子であるが、当然のことながら、既知の任意のエンドエフェクタをこの前腕４１０に連結し、使用することができる。 In this embodiment, although the end effector 414 is grasping forceps, of course, connected to any known end effector to the forearm 410 can be used. 図の実施形態はまた、前腕筐体４１２の先端部に画定された円形バレー（ｖａｌｌｅｙ）４７４を有することもできる。 The depicted embodiment can also have a circular valley (valley) 474 defined in the distal end of forearm housing 412. このバレー４７４は、ゴムバンドまたはその他同様の取付機構を保持するのに使用でき、これは、前腕４１０および／または機器の腕全体および／または機器全体の周囲に位置付けて、ロボットをより清潔な状態に保持することが意図される保護用ビニール袋またはその他の保護容器を取り付けるために使用される。 The Valley 474 may be used to hold a rubber band or other similar attachment mechanism, which is whole arm of forearm 410 and / or equipment and / or positioned around the entire apparatus, a cleaner state robot it is used to attach the protective plastic bag or other protective container is intended to hold the.
図２１Ｅ、図２１Ｇ、図２１Ｈに最もよく示されているように、前腕４１０は２つのモータ、すなわち回転モータ４１６とエンドエフェクタモータ４１８を有する。 Figure 21E, FIG. 21G, as shown best in FIG. 21H, the forearm 410 has two motors, i.e., the rotary motor 416 and the end effector motor 418. 回転モータ４１６は、前腕回転モータ歯車４２０と前腕回転モータ取付歯車４２２を介して前腕取付部品４２４に連結され、これは肘関節、例えば肘関節２００．１Ａ、２００．１Ｂのいずれかに連結可能に構成される。 Rotation motor 416 via a forearm rotation motor gear 420 and the forearm rotation motor mounting gear 422 is coupled to the forearm fitting 424, which is an elbow joint, for example, the elbow joint 200.1A, to be linked to any of 200.1B constructed. 前腕回転モータ取付歯車４２２は、モータの回転駆動を前腕回転モータ歯車４２０から前腕回転モータ取付部品４２４へと伝える。 Forearm rotation motor mounting gear 422 transmits the rotation drive of the motor from the forearm rotational motor gear 420 to the forearm rotational motor fitting 424. 取付部品４２４は、図２２Ａおよび図２２Ｂに最もよく示されているように、ねじ山付内壁を有する前腕回転モータルーメン４２８を画定する前腕回転モータシャフト４２６を有する。 Fitting 424, as best shown in FIGS. 22A and 22B, has a forearm rotation motor shaft 426 that defines a forearm rotation motor lumen 428 having a threaded inner wall. さらに、取付歯車４２２と第一の前腕軸受４３０および第二の前腕軸受４３２がこのシャフト４２６の表面／周囲に位置付けられ、これによって取付歯車４２２を取付部品４２４に作動的に連結する。 Further, fixing gear 422 and the first forearm bearing 430 and the second forearm bearing 432 is positioned on the surface / around the shaft 426, thereby operatively connecting the fixing gear 422 to fitting 424. 図示のような一実施形態において、シャフト４２６はＤ字形構成４３６を有し、これが歯車４２２の中に画定された穴４３８のＤの構成と嵌合し、これによってシャフト４２６と歯車４２２を回転可能に連結する。 In one embodiment as shown, the shaft 426 has a D-shaped configuration 436, which is fitted and configuration D of the hole 438 defined in the gear 422, thereby rotatably shaft 426 and gear 422 to connect to. あるいは、２つの部品を回転可能に連結する任意の構成を取り入れることができる。 Alternatively, it is possible to incorporate any structure that rotatably connects the two parts. 軸受４３０は、シャフト４２６上の、取付部品４２４と取付歯車４２２との間に位置付けられ、その一方で、軸受４３２は取付歯車４２２とモータ４１６との間に位置付けられる。 Bearing 430 on the shaft 426 is positioned between the fitting 424 and the mounting wheel 422, on the other hand, the bearing 432 is positioned between the fixing gear 422 and the motor 416. 一実施形態において、軸受４３０は玉軸受である。 In one embodiment, the bearing 430 is a ball bearing. あるいは、本願で説明されている軸受のすべてと同様に、これらの軸受またはブッシングは、任意の回転可能な部品を回転不能な部品または筐体に支持、連結するのに使用可能な任意の転がり軸受またはブッシングであってもよい。 Alternatively, as with all the bearings described in the present application, these bearings or bushings, supporting any rotatable parts non-rotatable component or housing, any of the rolling bearing can be used to connect or it may be a bushing. 軸受４３０、４３２、取付歯車４２２、取付部品４２４は、ボルトまたは、シャフト４２６のねじ山付ルーメン４２８中と螺合する他の種類のねじ部材４３４を介して相互に固定される。 Bearings 430 and 432, mounting gear 422, fitting 424, bolts, or are fixed to each other via other types of screw member 434 in a threaded lumen 428 and screwing the shaft 426.
図２１Ｇおよび図２２Ａに最もよく示されているように、２つの筐体部品２１２Ａ、２１２Ｂはその内壁に画定された構造を有し、これは、筐体２１２の中に収容された各種の部品、例えば歯車４２０、４２２、軸受４３０、４３２等と嵌合するように構成される。 As best shown in FIGS. 21G and FIG. 22A, 2 two housing parts 212A, 212B has a structure which is defined on its inner wall, which is housed the various components in the housing 212 , for example gears 420 and 422, configured to mate with the bearing 430, 432 and the like. そのため、軸受４３０、４３２は、筐体部品２１２Ａ、２１２Ｂの中の適当な嵌合用特徴部の中に位置付けられるように構成される。 Therefore, bearings 430 and 432, the housing parts 212A, configured to be positioned in a suitable fitting features in the 212B. これらの特徴部は、２つの筐体部品２１２Ａ、２１２Ｂが連結されたときに、筐体２１２内の所定の位置に軸受４３０、４３２を固定する。 These features are two housing parts 212A, when 212B is connected, to secure the bearing 430, 432 in position in the housing 212. これに加えて、回転モータ４１６は、その筐体４１２の所定の位置に、モータ４１６と筐体部品２１２Ａ、２１２Ｂの内壁に画定された特徴部との連結または嵌合と、穴４４２Ａ、４４２Ｂを通じてモータ４１６の中に画定された穴４４４Ａ、４４４Ｂの中にねじ込まれる２つのボルトまたはその他のねじ部際４４０Ａ、４４０Ｂ（１つのボルト４４０Ａのみ図示されている）によって固定される。 In addition, the rotary motor 416 at a predetermined position of the housing 412, motor 416 and housing part 212A, and a coupling or mating of the features defined in the inner wall of 212B, holes 442A, through 442B defined by holes 444A in the motor 416 is fixed two bolts or other threaded portion upon 440A to be screwed into the 444B, by 440B (depicted only one bolt 440A).
図の実施形態において、取付部品４２４は、取付ナット４２４である。 In the illustrated embodiment, the mounting part 424 is a mounting nut 424. しかしながら、当然のことながら、取付部品４２４の具体的な形状または構成は、具体的なロボット機器と具体的な肘関節の構成に応じて異なっていてもよい。 However, it will be appreciated that the specific shape or configuration of the mounting part 424 may be different depending on the specific structure of the robotic equipment and specific elbow joint.
使用時には、回転モータ４１６が取付部品４２４を回転させ、その結果、前腕４１０が回転し、それによってエンドエフェクタ４１４が回転する。 In use, the rotation motor 416 rotates the fitting 424, as a result, the forearm 410 is rotated, whereby the end effector 414 is rotated. そのため、一実施形態において、エンドエフェクタ４１４の回転は、エンドエフェクタ４１４だけでなく、前腕全体４１０を回転させることによって実現される。 Therefore, in one embodiment, rotation of the end effector 414, as well as the end effector 414 is achieved by rotating the forearm entire 410. 図の実施形態では、前腕４１０はエンドエフェクタ４１４の軸と同じ軸の周囲で回転し、その結果、前腕４１０の回転によって、エンドエフェクタ４１４が軸周囲で回転する。 In the illustrated embodiment, the forearm 410 is rotated around the same axis as the axis of the end effector 414, as a result, the rotation of the forearm 410, end effector 414 is rotated around the shaft. あるいは、２つの軸をずらしてもよい。 Alternatively, it may be shifted two axes.
既知の任意のエンドエフェクタを前腕４１０に連結できる。 Any known end effector may be coupled to the forearm 410. 図２１Ｅに示されるこの具体的な実施形態では、エンドエフェクタは把持鉗子４１４であり、これは把持鉗子部品４１４．１の基端部の周囲に位置付けられたヨーク４１４．２を有する。 In this particular embodiment shown in FIG. 21E, the end effector is a grasping forceps 414, which has a yoke 414.2 which is positioned around the proximal end portion of the grasping forceps parts 414.1. この実施形態において、把持鉗子４１４は、２０１２年６月１１日に出願された米国特許出願第１３／４９３，７２５号明細書で開示されている把持鉗子と実質的に同様の構成と動作方法を有し、同出願の内容全体を参照によって本願に援用する。 In this embodiment, the grasping forceps 414, the filed US Patent Application No. 13 / grasping forceps disclosed in 493,725 Pat substantially the same configuration and operation method on June 11, 2012 a, which is incorporated herein by reference the entire contents of that application. あるいは、任意の既知の把持鉗子の構成を使用できる。 Alternatively, use the structure of any known grasping forceps.
図２１Ｅ、図２３Ａ、図２３Ｂに最もよく示されているように、エンドエフェクタモータ４１８は、把持鉗子４１４のアームを、モータ歯車４５０を介して開閉させ、これは連結歯車４５２に連結され、これは中心ドライブロッド４５４に連結され、これは把持鉗子部品４１４．１に連結される。 Figure 21E, Figure 23A, as shown best in FIG. 23B, the end effector motor 418, the arms of the grasping forceps 414, is opened and closed via the motor gear 450, which is connected to the connecting gear 452, which It is connected to the center drive rod 454, which is connected to the grasping forceps component 414.1. 把持鉗子ヨーク４１４．２は、筐体４１２に実質的に固定され、筐体４１２に対して移動しないようになっている。 Grasping forceps yoke 414.2 is substantially fixed to the housing 412 so as not to move relative to the housing 412. より詳しくは、把持鉗子ヨーク４１４．２はヨーク歯車４６０に固定して連結され、これは筐体４１２に位置付けられて、図２３Ｂに最もよく示されているように、筐体４１２の内壁に画定された隆起切欠部４６２と嵌合するようになっている。 More particularly, the grasping forceps yoke 414.2 is fixedly connected to the yoke gear 460, which is positioned in the housing 412, as best shown in FIG. 23B, defining the inner wall of the casing 412 It has manner to mate with the raised notch 462. ヨーク歯車４６０の歯は隆起切欠部４６２の隆起部と嵌合し、それによって歯車４６０と筐体４１２を連結する。 The teeth of the yoke gear 460 mates with the raised portion of the raised notch 462, thereby coupling the gear 460 and the housing 412. これに加えて、ある種の実施形態によれば、ヨーク歯車４６０と筐体の間に糊付けし、把持鉗子ヨーク４１４．２の筐体４１２への固定をさらに強化することができる。 In addition, according to certain embodiments, it can be glued between the yoke wheel 460 and casing, further enhance fixation to the housing 412 of the grasping forceps yoke 414.2.
連結歯車４５２は、雌ねじ（図示せず）を有する中心穴（図示せず）を有し、中心ドライブロッド４５４の基端部が中心穴に位置付けられる。 Coupling gear 452 has an internal thread center hole (not shown) having a (not shown), the proximal end portion of the center drive rod 454 is positioned in the center hole. 中心ドライブロッド４５４は雄ねじ（図示せず）を有し、これは連結歯車４５２に画定された中心穴の雌ねじと嵌合するため、連結歯車４５２の回転によって、中心穴の雌ねじがドライブロッド４５４の雄ねじと係合し、それによってドライブロッド４５４が並進運動する。 Center drive rod 454 has a male screw (not shown), which is for internal thread mating the central holes defined in connection gear 452, the rotation of the coupling gear 452, the center hole the internal thread is a drive rod 454 It engages the external thread, whereby the drive rod 454 from translating. ドライブロッド４５４の並進運動によって、把持鉗子アームは閉位置と開位置の間で移動する。 The translational movement of the drive rod 454, grasping forceps arm moves between the closed and open positions. 連結歯車４５２は２つの軸受４６４、４６６によって支持され、これらは筐体４１２の内壁に画定された適当な特徴部によって筐体４１２の中に固定される。 Coupling gear 452 is supported by two bearings 464, 466, which are secured within the housing 412 by suitable features defined in the inner wall of the housing 412. これに加えて、エンドエフェクタモータ４１８が、モータ４１６と同様の方法で固定される。 In addition, the end effector motor 418 is fixed in a manner similar to the motor 416.
代替的実施形態において、把持鉗子またはその他のエンドエフェクタは、既知の任意の作動構成および／またはドライブトレイン部品によって動作させることもできる。 In an alternative embodiment, grasping forceps or other end effector, it can also be operated by any known actuating arrangement and / or drive train components.
一実施形態において、前腕４１０とエンドエフェクタ４１４が組み立てられるときに、前腕４１０は２つのモータ４１６、４１８間にギャップ４７０を有することができる。 In one embodiment, when the front arm 410 and end effector 414 is assembled, the forearm 410 may have a gap 470 between the two motors 416, 418. 一実施形態によれば、ギャップ４７０は必要なワイヤおよび／またはケーブルならびに、前腕４１０に位置付けることが必要または好ましいその他の任意の接続部品のための空間を提供するように構成された配線ギャップ４７０とすることができる。 According to one embodiment, the gap 470 is wire and / or cable and necessary, the wiring gap 470 that is configured to provide space for the necessary or preferred any other connection part to position the forearm 410 can do.
前述のように、いずれのエンドエフェクタも、本明細書で開示され、検討されているロボット機器の実施形態に使用できる。 As described above, any of the end effectors are also disclosed herein, may be used in an embodiment of the robot device has been studied. これらの実施形態で使用可能な把持鉗子５００の一例示的実装形態が図２４に示されている。 An exemplary implementation of the grasping forceps 500 can be used in these embodiments is shown in Figure 24. 把持鉗子５００は、いずれも１つの旋回点５０４の周囲で旋回する２つのジョー（アームとも呼ばれる）５０２．１、５０２．２を有する。 Grasping forceps 500 are both (also called arms) two jaws to pivot around one pivot point 504 having 502.1,502.2. 一実施形態によれば、把持鉗子５００は、少なくとも２つの作業を行うように構成された構造を有する「複合型」または「ハイブリッド」把持鉗子５００であり、その結果、１つの作業に１つのツールを使用し、その後、他の作業のために他のツールと交換する必要性を低減させる。 According to one embodiment, the grasping forceps 500 is a "composite" or "hybrid" grasping forceps 500 has a structure configured to perform at least two tasks, one tool to the result, one working using, then, it reduces the need to replace with other tools for other operations. より具体的には、各ジョー５０２．１、５０２．２は、２種類の大きさの隆起部または歯のような形状（「歯」）を有し、すなわち、大型歯５０６．１，５０６．２と小型歯５０８．１、５０８．２を有する。 More specifically, each jaw 502.1,502.2 has two different sizes of the ridges or shape, such as teeth ( "teeth"), i.e., large teeth 506.1,506. with 2 and a small tooth 508.1,508.2. 当然のことながら、歯は、一方の集合（大きい方）が他方の集合（小さい方）より大きいかぎり、把持鉗子のジョーに使用するための任意の既知の大きさであってよい。 Of course, teeth, one set (larger) and the other set (smaller) larger as long as any known may be sized for use in the jaws of the grasping forceps. 大型歯５０６．１、５０６．２はおおまかな操作のため（患者の体内のより大量の組織またはより大きな塊を扱う）のものである一方で、小型歯５０８．１、５０８．２は、より細かい作業（例えば、薄い組織を扱う）のためである。 Large teeth 506.1,506.2 While is for rough operation (handle greater amounts of tissue or larger lumps of the patient's body), a small tooth 508.1,508.2 is more fine work (for example, dealing with the thin tissue) is for. 使用時には、細かい作業を行う場合、ジョー５０２．１、５０２．２の先端部または先端だけを使って、小型歯５０８．１、５０８．２だけが使用されるようにする。 In use, when performing fine work, using only the tip portion or tip of the jaw 502.1,502.2, so that only a small tooth 508.1,508.2 is used.
一実施形態において、ジョー５０２、５０２．２のうち小型歯５０８．１、５０８．２を有する部分は大型歯５０６．１、５０６．２を有する部分より狭く、その結果、より細い尖端部が得られ、把持鉗子５００をより精密に制御できる。 In one embodiment, portions having small teeth 508.1,508.2 of the jaw 502,502.2 is narrower than the portion having a large tooth 506.1,506.2, resulting thinner tip is obtained is, can be more precisely controlled grasping forceps 500.
一実施形態によれば、本明細書で開示される実施形態のいずれによるロボット機器も、図２５Ａ〜２５Ｅに示されるようなカメラ５５２を搭載した少なくとも１つの前腕５５０を有することができる。 According to one embodiment, one robotic device embodiments disclosed herein may also have at least one forearm 550 equipped with a camera 552 as shown in FIG. 25A-25E. 図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃに最もよく示されているように、カメラ５５２を搭載した前腕５５０の一実施形態は、前腕５５０の先端部に位置付けられたカメラ筐体５５６を通じて画定されるルーメン５６０Ａを有する。 Figure 25A, as best shown in FIG. 25B, FIG. 25C, an embodiment of a forearm 550 equipped with camera 552, lumen 560A defined through the camera housing 556 positioned at the distal end of the forearm 550 having. これに加えて、前腕５５０は、図２５Ｃに最もよく示されているように、ルーメン５６０Ｂの一部を画定するエンドキャップ５５４も有する。 In addition to this, the forearm 550, as best shown in FIG. 25C, also has an end cap 554 which defines a portion of the lumen 560B. エンドキャップ５５４が前腕５５０の先端部に位置付けられると、ルーメン５６０Ａ、５６０Ｂが連結されて１つのルーメン５６０を形成する。 When the end cap 554 is positioned at the distal end of the forearm 550, lumen 560A, 560B to form a single lumen 560 is connected. 一実施形態において、エンドキャップ５５４は、キャップ５５４をエンドエフェクタ５６２（この具体的な実施形態では、焼灼切除用部品５６２である）の周囲でスライドさせることによって、前腕５５０の先端部に連結され、少なくとも１つのねじ５５８を使って前腕５５０の先端部に固定される。 In one embodiment, the end cap 554, (in this particular embodiment, ablation resection is a component 562) the end effector 562 of the cap 554 by sliding around, connected to the distal end portion of the forearm 550, It is secured to the distal end of the forearm 550 using at least one screw 558. カメラ５５２は、図２５Ａおよび図２５Ｄに最もよく示されているように、ルーメン５６０の内に位置付けることができる。 The camera 552, as best shown in FIGS. 25A and 25D, may be positioned within the lumen 560.
使用時には、カメラ５５２がロボット機器上のメインカメラ（例えば、前述のカメラ９９等）に加えて、術空間の二次的な視点を提供し、部位を拡大して表示することにより、外傷を防止できる可能性がある。 In use, the main camera on the camera 552 robotic instrument (e.g., a camera 99, etc. described above) by, in addition to, providing a secondary point of view operative space, and displays an enlarged portion, preventing trauma there is a possibility. 一実施形態において、カメラ５５２は、焼灼切除器具（または他のエンドエフェクタ）５６２の先端と、手術部位のできるだけ広い範囲を視野に含めるように位置付けられる。 In one embodiment, the camera 552 includes a tip ablation cutting instrument (or other end effector) 562 is positioned to be included in the visual field as wide as possible range of operative site. カメラ５５２により提供される視野５６４の一実施形態が図２５Ｅに示されており、この場合、視野角は６０度である。 An embodiment of a visual field 564 provided by the camera 552 is shown in FIG. 25E, in this case, the viewing angle is 60 degrees. あるいは、視野角は、医療機器に組み込むことのできるカメラに関する任意の既知の大きさであってよい。 Alternatively, the viewing angle can be any of the known magnitude relates to a camera that can be incorporated into the medical device. 他の代替案として、複数のカメラを前腕５５０の先端部に組み込むこともできる。 As another alternative, a plurality of cameras may be incorporated into the distal end portion of the forearm 550. 一実施形態において、複数のカメラを、ステレオスコープ（「３Ｄ」）映像を提供するように構成してもよい。 In one embodiment, a plurality of cameras, stereoscopic ( "3D") may be configured to provide a video. 他の代替的実装形態では、前腕５５０の先端部はまた、例えばＬＥＤまたは光ファイバライト等、照明用のライトを備えることができる。 In another alternative implementation, the distal end portion of the forearm 550 may also be provided such as an LED or optical fiber lights, etc., the illumination of light. この具体的な実施形態はカメラ５５２を焼灼切除用前腕５５０で使用しているように描かれているが、カメラ５５２または、本明細書で検討されているカメラ５５２の同様の変形形態を、別の視野を得ることが有利である他の任意のロボット用エンドエフェクタに組み込むことができる。 Although this particular embodiment is illustrated as using a camera 552 with cautery ablation forearm 550, a camera 552 or a similar variation of the camera 552 that are discussed herein, other It may be incorporated it is advantageous to obtain a field of view in addition to any of the robot end effector. 他の代替的実施形態によれば、カメラユニットは、ロボット機器の前腕以外の位置に位置付けることができる。 According to another alternative embodiment, the camera unit can be positioned at a position other than the forearm of the robot apparatus. 一実施形態によれば、１つまたは複数の追加のカメラにより提供される１つまたは複数の追加の視点を、手術用ユーザインタフェース上または別のモニタ上にピクチャ・イン・ピクチャ（ＰＩＰ：Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｉｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ）として表示することができる。 According to one embodiment, one or more additional one or more additional viewpoints provided by the camera, on the operation for the user interface or another on the monitor picture-in-picture (PIP: Picture In can be displayed as a Picture).
使用時には、本明細書中で開示、検討されるロボット機器の様々な実施形態は、患者の体腔内に設置し、またはその中に挿入することができる。 In use, various embodiments of a robot apparatus disclosed and discussed herein, it can be inserted is placed into a body cavity of a patient, or in it. ある種の実施形態では、挿入方法は、図２６Ａ〜２６Ｆに示される方法である。 In certain embodiments, the insertion method is shown in Figure 26A to 26F. この方法では、機器６０２の全体を単独の機器として体腔内に挿入でき、これは、いくつかの組立前の状態で挿入し、挿入後に組み立てなければならない先行技術の機器と対照的である。 In this method, it can be inserted into the body cavity of the entire device 602 as a single device, which is inserted in a number of assembled previous state, in contrast to prior art devices must be assembled after insertion. すなわち、本明細書で開示された実施形態以前の多くの既知の手術ロボット機器は、腹腔内に挿入するために比較的長い工程が必要となる。 That is, many known surgical robot devices previously disclosed embodiments herein, a relatively long process is required for insertion into the abdominal cavity. このような先行技術の機器の場合、各アームを個々に挿入して、同じく挿入される中央接続ロッドと整合させ、その後、接続ロッドに連結して所定の位置にアームを固定しなければならない。 For equipment such prior art, by inserting each arm individually, aligned with the central connecting rod being also inserted, then, it must be fixed to the arm in place and connected to the connecting rod. 他の同様の手順には、機器の様々な別々の部品の挿入に関する同様のいくつかのステップ群と、その後、それらが患者に関する所望の位置に位置付けられたところで、部品の組立を行う必要がある。 Other similar procedures, and several groups of steps similar on inserting various separate parts of the equipment, then, where they were positioned in a desired position relative to the patient, it is necessary to assemble the parts . このような、挿入してから組み立てるという手順は一般に、時間を要する手順であり、ロボットアームは工程が続いている間、体腔内の流体に曝される。 Such a procedure is generally referred to assemble After inserting a procedure takes time, the robot arm while the process is continued, exposed to the fluid in the body cavity. そのため、このような手順では、ロボットが、電子機器の湿害と組立中のアームにかかる過剰な応力によって、ロボットが早期に故障する可能性が高い。 Therefore, in such a procedure, the robot, the excessive stress applied to the arm in moisture damage and assembly of electronic devices, there is a high possibility that the robot may fail prematurely.
これに対して、本明細書で開示されている機器の実施形態によって、機器全体を挿入でき、挿入後の組立が不要であり、それによって上述の問題が回避される。 In contrast, the embodiments of the apparatus disclosed herein, can be inserted whole equipment and thus does not need assembly after insertion, so as to avoid the aforementioned problems. より詳しくは、肩関節の構成とその構成から得られる薄い形状によって、機器全体を、両方のアームがついたままの単体のユニットとして挿入できる。 More specifically, a thin shape obtained from the configuration and the structure of the shoulder joint, can be inserted whole device, as a single unit that remains both arms are attached. 図２６Ａ〜２６Ｆは、一実施形態による挿入手順中の機器の腕６０４の様々な位置を示している。 FIG 26A~26F show various positions of the arm 604 of the device during insertion procedure according to one embodiment. 図２６Ａは、制御用運動学に必要な起点または原点位置を示している。 26A shows the starting point or origin position necessary for the control kinematics. すなわち、当業者とっては当然のことながら、ロボット機器は一般に、機器の可動部（例えば、この機器では腕６０４）の現在位置を追跡するエンコーダを備えるが、エンコーダは実際の位置ではなく、相対位置を追跡する。 That is, while it skilled artisan taking is appreciated, robotic devices are generally movable part of the device (e.g., arm 604 in this device) is provided with an encoder to track the current position of the encoder is not the actual position, relative position tracking. そのため、原点位置は機器が既知の状態から始動するために必要である。 Therefore, the origin position is necessary for the device to start from a known state. 図２６Ｂは、移行中の腕６０４を示しており、腕６０４は原点位置から、図２６Ｃの完全に伸展した垂直位置へと移動する途中である。 Figure 26B shows the arm 604 in the migration, the arm 604 from the origin position, a way to the to the fully extended the vertical position of FIG. 26C. すると、肩が、図２６Ｄに示される構成に変位し（これは図２７Ａにより詳しく示され、同図では挿入チューブ６００が示されている）、そこで腕６０４は回転し、機器本体６０２と同じ垂直軸（Ｘ１）上にはなくなり、腕６０４の軸（Ｘ２）が機器本体６０２と平行でその背後となるように位置付けられる。 Then, shoulder, displaced to the configuration shown in FIG. 26D (which is shown in more detail in FIG. 27A, in the figure is shown the insertion tube 600), where the arm 604 is rotated, the same vertical as the device body 602 no longer on the axis (X1), the axis of the arm 604 (X2) is positioned so that its back is parallel to the device body 602. これに加えて、腕６０４が図２６Ｄ（および図２７Ａ）の位置に回転することによって、機器６０２のその幅に沿った断面形状が、腕６０４の大きさの分だけ小さくなる。 In addition to this, by the arm 604 is rotated to the position of FIG 26D (and FIG. 27A), the cross-sectional shape along its width of the device 602 is smaller by the amount of the size of the arm 604. すなわち図２６Ｃの腕６０４は機器本体６０２に沿った位置にあるため、本体６０２の幅は本体６０２の両側において腕６０４の幅だけ広がるが、腕６０４を本体６０２の背後へと回転させることによって、腕６０４も、それらが本体６０２の幅の中に含まれるような位置となる（すなわち、これらが本体６０２の幅からはみ出さない）。 That is, since the arm 604 of Figure 26C are in a position along the device body 602, the width of the body 602 spreads by the width of the arm 604 on both sides of the main body 602, by rotating the arm 604 to the back of the main body 602, arms 604 also they become positioned as fall within the width of the body 602 (i.e., they do not protrude from the width of the body 602). この特別な位置変更を可能にするのは、上述のような肩の構成である。 To allow this special position change is a shoulder configured as described above. 最後に、図２６Ｃの構成より小さな幅である図２６Ｄの機器の構成となり、その幅に沿った機器の形状が小さくなり、これによって腕を取り外さすに機器を挿入できる。 Finally, it is equipment arrangement of FIG. 26D is a small width compared with the configuration of FIG. 26C, the smaller the shape of the device along its width, thereby making the insertion equipment to be removed arms.
機器が図２６Ｄの状態になると、機器の体腔への挿入を開始できる。 When a device is in a state of FIG. 26D, you can begin insertion into a body cavity of the device. 腕の長さによって、機器をこの縦方向では体腔内に完全には挿入できないため、前腕が体腔内に入った所で、これらを図２６Ｅで（および図２７Ｂでより詳しく）示される位置に回転させる。 The length of the arm, because in this longitudinal direction a device can not be inserted completely into the body cavity, where the forearm has entered into the body cavity, rotating the (in more detail, and FIG. 27B) position shown them in Figure 26E make. この状態になると、ロボットの残りは完全に挿入され、次に、機器は、図２６Ｆで（および図２７Ｃでより詳しく）示されるような一般的な動作時の配置の状態となる。 In this state, the remaining robot is fully inserted, then, the device is in a state of (in more detail, and FIG. 27C) general arrangement of the operation as shown in Figure 26F.
図２７Ａ〜２７Ｃに示される代替的実施形態では、挿入チューブ（「オーバーチューブ」とも呼ばれる）６００が示されており、使用前はこの中にロボット機器を入れておくことができる。 In an alternative embodiment shown in FIG. 27A, 27B, and 27C, insertion tube has been (also called "overtube") 600 is shown, before use can you put robotic instrument therein. さらに、挿入前に、腹壁に切開創を形成した後にチューブ６００を壁に密着させる。 Furthermore, prior to insertion, brought into close contact with the tube 600 after forming the incision in the abdominal wall to wall. 密着させると、腹壁に送気でき、青いオーバーチューブと腹部が同じ圧力となる。 When brought into close contact, can air the abdominal wall, blue overtube and abdomen are the same pressure. するとロボットを上で概説したステップに従って挿入できる。 Then it can be inserted according to the steps outlined above the robot.
他の実施形態によれば、上で開示または検討されたロボット機器のいずれにも、機器部品の絶対位置の判定を支援するセンサを組み込むことができる。 According to another embodiment, in any of the robot apparatus disclosed or discussed above may incorporate sensors to help determine the absolute position of the equipment parts. 図２８に示されるように、ロボット機器６５０は本体６５２と、右腕６５４と、左腕６５６を有する。 As shown in FIG. 28, the robot apparatus 650 includes a body 652, a right arm 654, left arm 656. 右腕６５４は上腕６５４Ａと前腕６５４Ｂを有し、左腕６５６も上腕６５６Ａと前腕６５６Ｂを有する。 Right arm 654 has an upper arm 654A and forearms 654B, left arm 656 also has an upper arm 656A and forearms 656b. 上腕と前腕の各々が「リンク」とも呼ばれる点に留意されたい。 It should be noted that each of the upper arm and forearm are also referred to as a "link". これに加えて、右腕６５４は肩関節６５４Ｃと肘関節６５４Ｄを有し、その一方で、左腕６５６もまた肩関節６５６Ｃと肘関節６５６Ｄを有する。 In addition, the right arm 654 has a shoulder joint 654C and elbow joints 654d, on the other hand, the left arm 656 also has a shoulder joint 656C and elbow joint 656d.
この実施形態では、各種の位置センサ６５８、６６０Ａ、６６０Ｂ、６６２Ａ、６６２Ｂが、図２８に示されるように機器６５０に位置付けられている。 In this embodiment, various position sensors 658,660A, 660B, 662A, 662B has positioned the device 650 as shown in FIG. 28. より詳しくは、第一の位置センサ６５８は機器本体６５２上に位置付けられ、第二の位置センサ６６０Ａは右上腕６５４Ａに位置付けられ、第三の位置センサ６６０Ｂは右前腕６５４Ｂに位置付けられ、第四の位置センサ６６２Ａは左上腕６５６Ａに位置付けられ、第五の位置センサ６６２Ｂは左前腕６５６Ｂに位置付けられている。 More specifically, the first position sensor 658 is positioned on the device body 652, a second position sensor 660A is positioned on the right upper arm 654A, a third position sensor 660B is positioned on the right forearm 654B, fourth position sensor 662A is positioned on the left upper arm 656A, a fifth position sensor 662B is positioned on the left forearm 656b. 一実装形態によれば、センサは、図２９に示されているように３軸センサである。 According to one implementation, the sensor is a 3-axis sensor as shown in Figure 29. 一実施形態によれば、機器本体６５２に位置付けられた位置センサ６５８は、機器本体６５２の方位を検出し、次にリンク６５４Ａ、６５４Ｂ、６５６Ａ、６５６Ｂ上の各センサ６６０Ａ、６６０Ｂ、６６２Ａ、６６２Ｂの方位を使って、各腕６５４、６５６の各リンクの現在位置と関節６５４Ｃ、６５４Ｄ、６５６Ｃ、６５６Ｄの関節角度を判定することができる。 According to one embodiment, the position sensor 658 positioned in the apparatus main body 652 detects the azimuth of the main body 652, then the link 654A, 654B, 656A, each sensor 660A on 656b, 660B, 662A, the 662B using the orientation, the current position and joint 654C of each link of each arm 654, 656 can be determined 654d, 656c, the joint angle 656d.
より詳しくは、機器本体６５２に位置付けられたセンサ６５８は、既知の参照点として使用され、他のセンサ６６０Ａ、６６０Ｂ、６６２Ａ、６６２Ｂの各々はセンサ６５８と併用して、参照点に関する両腕の位置と方位を判定することができる。 More specifically, the sensor 658 positioned in the apparatus main body 652 is used as a known reference point, other sensors 660A, 660B, 662A, each 662B is in conjunction with sensor 658, the position of both arms about the reference point it is possible to determine the orientation and. 一実装形態においては、各３軸センサは、測定された少なくとも１つの環境特性の空間効果を測定し、また、３つの空間次元すべてにおけるそのセンサの方位も判定する。 In one implementation, each 3-axis sensor is a spatial effect of the measured at least one environmental characteristics are measured, also determines the orientation of the sensor in all three spatial dimensions. リンク６５４Ａ、６５４Ｂ、６５６Ａ、６５６Ｂ上の各センサ６６０Ａ、６６０Ｂ、６６２Ａ、６６２Ｂは、リンク上のその位置の環境特性を測定する。 Links 654A, 654B, 656A, each sensor 660A on 656b, 660B, 662A, 662B measures the environmental characteristics of the location on the link. 次に各リンク６５４Ａ、６５４Ｂ、６５６Ａ、６５６Ｂについて、そのリンク上でのセンサ６６０Ａ、６６０Ｂ、６６２Ａ、６６２Ｂの測定値と方位を使って、各リンク６５４Ａ、６５４Ｂ、６５６Ａ、６５６Ｂの空間方位を判定することができる。 Then each link 654A, 654B, 656A, for 656b, determines sensors 660A on the link, using 660B, 662A, measurements and orientation of 662B, each link 654A, 654B, 656A, the spatial orientation of 656b be able to. センサが図２８に示されるようにすべてに取り付けられている場合、ロボットの両腕６５４、６５６の運動学的構成を、センサから判定されたリンクの方位と併用して、既知の参照点センサ６５８から腕６５４、６５６の位置を直接計算することができる。 If the sensor is attached to all as shown in Figure 28, the kinematic structure of the arms of the robot 654, in conjunction with the orientation of the links determined by the sensor, a known reference point sensor 658 it is possible to directly calculate the position of the arms 654, 656 from. この既知の方位は次に、参照点６５８に関する両腕６５４、６５６の位置と向きを判定するために使用することができる。 This known orientation can then be used to determine the position and orientation of the arms 654, 656 about the reference point 658.
図２８のセンサ６６０Ａ、６６０Ｂ、６６２Ａ、６６２Ｂは図では各リンクの外面に取り付けられるように示されていが、他の実施形態では、センサはリンク上の任意の既知の、または測定可能な位置と方位に取り付けることができる。 Sensor 660A in FIG. 28, 660B, 662A, 662B are in the figure is shown to be attached to the outer surface of each link, in other embodiments, the sensor and any known or measurable positions on the link it can be attached to the bearing. また別の代替案では、センサは各々、センサを取り付けようとする特定の部品の内側の内部位置に取り付けることができる。 In yet another alternative, the sensor may each be attached to the interior position inside the particular component to attempt to install the sensor. また別の代替案では、各センサは、それが部品にしっかりと取り付けられる限り、適当な部品の外側位置にも位置付けることができる。 In yet another alternative, each sensor, so long as it is securely attached to the component can be positioned on the outside position of the appropriate components.
これに加えて、当然のことながら、図２８の実施形態は１本の腕について２つの関節と２つのリンクを有するロボット機器６５０を示しているが、位置センサは１本の腕に任意の数の関節およびリンクを任意の構成で有するロボット機器にも適用可能であり、これに使用できる。 In addition to this, of course, several embodiments are shown a robotic instrument 650 with two joints and two links for the arm of a single position sensor is arbitrary to one arm of Figure 28 the joints and links is also applicable to a robot apparatus having an arbitrary configuration can be used for this.
一実施形態において、３軸センサ６５８、６６０Ａ、６６０Ｂ、６６２Ａ、６６２Ｂは、重力による加速度を測定する３軸加速度計である。 In one embodiment, the three-axis sensor 658,660A, 660B, 662A, 662B is a 3-axis accelerometer to measure the acceleration due to gravity. 当然のことながら、３軸加速度計は、次のように動作する。 Of course, three-axis accelerometer operates as follows. すなわち、図２９に最もよく示されているように、重力加速度を測定し、腕リンク（またはその他の機器部品の方位）に応じて、加速度計の方位角に比例する加速度の大きさを、３軸加速度計の異なる軸７０２、７０４、７０６上で検出する。 That is, as best shown in FIG. 29, the gravitational acceleration is measured, depending on the arm link (or orientation of the other equipment parts), the magnitude of the acceleration is proportional to the azimuth angle of the accelerometer, 3 detected on different axes 702, 704, 706 of axis accelerometer. 加速度計の各軸上で加速度が測定されることから、加速度計が取り付けられたリンクの方位を重力に関して測定できる。 Since the acceleration on each axis of the accelerometer is measured, the azimuth of the link accelerometer mounted can be measured with respect to gravity.
重力加速度を測定できることとは別に、加速度計センサのまた別の特徴は、これらがまた、それが取り付けられたロボット機器上のリンクの加速度も測定できることである。 Apart from being able to measure the gravitational acceleration, another feature of the accelerometer sensor, they also is that it can acceleration also measure the links on the attached robotic instrument. そのため、ある種の実施形態において、ロボット機器とそのリンクに関する開始地点を考慮して、この加速度データをある時間にわたって積分し、ロボットのリンクの位置を提供できる。 Therefore, in certain embodiments, in view of the starting point relates to a robot apparatus and the link, integrated over time in the acceleration data, it is possible to provide a position of the link of the robot. このように積分から判定された位置は、ロボットのシステムモデルが慣性およびその他の内力の影響を勘案できるものであれば、より正確となりうる。 The determined location from the integration as is, if the system model of the robot can considering the influence of the inertia and other internal forces can be more accurate.
あるいは、加速度計以外のセンサを使用することもできる。 Alternatively, it is also possible to use a sensor other than an accelerometer. 可能なセンサとしては、これらに限定されないが、磁力計（地球磁場からの磁場、誘起磁場、またはその他の磁場を測定）、傾きセンサ、無線周波数信号強度計、容量計、またはこれらの任意の組み合わせや拡張が挙げられる。 Possible sensors include, but are not limited to, magnetometers (magnetic field from the earth magnetic field, measuring the induced magnetic field or other fields), tilt sensor, a radio frequency signal strength meter, capacitance meter, or any combination thereof, and expansion, and the like. さらに、上記の実施形態では３軸センサが使用されているが、単軸、二軸、またはその他多軸センサも使用できる。 Furthermore, in the above embodiment, but the three-axis sensor is used, uniaxial, biaxial or other multi-axis sensors, it can also be used.
ロボット機器に使用可能な別の種類のセンサが、ジャイロスコープである。 Another type of sensor that can be used in the robot device is a gyroscope. ジャイロスコープは、空間内の回転速度を測定する。 Gyroscope measures the rotation speed of the space. ジャイロスコープは、加速度計と磁力計と組み合わせて慣性測定装置、すなわちＩＭＵを形成することができ、これを使って、ロボット機器の静止位置を測定し、または機器の位置を計算して、それと同時にある時間にわたる測定データの集積を進めることができる。 Gyroscope, inertial measurement unit in combination with an accelerometer and magnetometer, i.e. can form IMU, using this measure the rest position of the robot apparatus, or to calculate the location of the device, at the same time it can proceed the accumulation of measurement data over time.
使用時に、上記のセンサは、機器部品、例えば腕の絶対位置に関する情報を判定または提供するのに役立つ。 In use, the above sensors, equipment parts, helps, for example, to determine or provide information about the absolute position of the arm. これは、腕の関節位置の相対変化のみを測定し、それによって機器が初めて起動されたとき（または「電源投入された時」）に腕の位置がどこにあるかを判定する術がなかった埋め込み式エンコーダを使用する多くの既知のロボット機器とは対照的である。 This relative change in the arm joint position only measured, thereby embedding device was not the first time when activated (or "power-on has been time") procedure determines whether the arm position where to find in contrast to many known robotic devices using equation encoder. 本明細書のセンサシステムの実施形態は、ロボット機器上の１つまたは複数のリンクの絶対位置を測定するのに役立つ。 Embodiment of a sensor system of the present specification, serve to measure the absolute position of one or more links on the robot equipment. 事実、いくつかの実装形態によれば、本明細書で開示される位置追跡システムによって、ロボット機器または使用者は、どの時点でも機器または機器の腕がどこにあるかを自律的に判断できる。 In fact, according to some implementations, the position tracking system disclosed herein, a robot device or user can autonomously determine where to find the arm of the apparatus or equipment at any time. 本明細書で開示される実施形態によるこのようなシステムは、単独でも（一次位置追跡システムとして）、または、埋め込み式エンコーダと一緒にも（冗長的位置追跡システムとして）使用できる。 Such a system according to embodiments disclosed herein, (as a primary positioning system) alone, or in conjunction with embedded encoder (as redundant position tracking system) can be used. 前述のように、１つのリンクにつき１つの位置センサだけが使用されているが、他の実施形態では、１つのリンクが複数のセンサを備える。 As described above, only one position sensor per link is used, in other embodiments, one link comprises a plurality of sensors. 位置センサを追加することによって位置冗長性がさらに高まり、いくつかの実装形態では、複数の位置センサから収集したデータを、様々なフィルタ処理方式、例えばカルマンフィルタ等にかけて、ロボットの位置に関する、よりロバストな計算を提供することができる。 Position redundancy further enhanced by adding a position sensor, in some implementations, the data collected from a plurality of position sensors, various filtering schemes, subjected for example a Kalman filter or the like, about the position of the robot, more robust calculation can be provided.
複数の実施形態が開示されているが、当業者にとっては、本発明のさらにまた別の実施形態が、本発明の例示的実施形態を図示し、説明する、以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。 While multiple embodiments are disclosed, those skilled in the art, yet another embodiment of the present invention is to illustrate an exemplary embodiment of the present invention will be described, will become apparent from the following detailed description Will. 当然のことながら、本発明は、各種の自明な態様において変更を加えることができ、これらはすべて本発明の趣旨と範囲から逸脱しない。 It is to be understood that the present invention can be modified in various obvious aspects, it does not depart all from the spirit and scope of the present invention. したがって、図面と詳細な説明は、例示的な性質のものであり、限定的とはみなされない。 Accordingly, the drawings and detailed description is exemplary in nature and is not considered limiting.
本発明を好ましい実施形態に関して説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく、形態と詳細に変更を加えてもよいことがわかるであろう。 Has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention, it will be appreciated that changes may be made and detail forms.
手術用ロボットシステムであって、 A surgical robot system,
ａ． a. 患者の体を横断するポートと、 And ports across the body of the patient,
ｂ． b. ロボット機器であって、 A robot equipment,
ｉ． i. 複数の連結可能な本体であって、第一の肩部品と第二の肩部品をさらに含み、前記患者の体外から体内へと前記ポートを横断できる複数の連結可能な本体と、 A plurality of linkable body further includes a first shoulder part and a second shoulder part, a body a plurality of possible linkages can traverse the port and into the body from outside of the patient,
ｉｉ． ii. 前記第一の肩部品に作動的に接続される第一の可動セグメント式ロボットアームと、 The first movable segment robotic arm of which is operatively connected to said first shoulder part,
ｉｉｉ． iii. 前記第二の肩部品に作動的に接続される第二の可動セグメント式ロボットアームと、 Second movable segment robotic arm of which is operatively connected to said second shoulder part,
ｉｖ． iv. 前記第一のロボットアームに作動的に接続される第一の動作部品と、 A first operation part to be operatively connected to the first robot arm,
ｖ． v. 前記第二のロボットアームに作動的に接続される第二の動作部品と、 A second operation part which is operatively connected to the second robot arm,
を含むロボット機器と、 And robot equipment, including,
ｃ． c. 前記ポートおよび連結可能な本体によって、前記患者の体外から前記ロボット機器を制御する操作システムであって、前記ロボット機器と電気的に通信する操作システムとを含む手術用ロボットシステム。 By the port and connectable body, a control system for controlling the robot apparatus from outside of the patient, the surgical robot system comprising said robot device and electrically operated systems to communicate.
前記ロボット機器が、前記患者の体腔内で組み立てることができる、請求項１に記載の手術用ロボットシステム。 The robot device can be assembled in a body cavity of the patient, surgical robotic system of claim 1.
前記第一の動作部品が、把持部品、焼灼部品、縫合部品、イメージング部品、洗浄部品、吸引部品、動作アーム部品、センサ部品、および照明部品からなる群から選択される、請求項１に記載の手術用ロボットシステム。 The first operation part of the gripping part, cauterization parts, sewing parts, imaging components, washing parts, suction components, operation arm component is selected from the group consisting of sensor parts and lighting components, according to claim 1 surgical robot system.
前記第二の動作部品が、把持部品、焼灼部品、縫合部品、イメージング部品、洗浄部品、吸引部品、動作アーム部品、センサ部品、および照明部品からなる群から選択される、請求項１に記載の手術用ロボットシステム。 The second operation part of the gripping part, cauterization parts, sewing parts, imaging components, washing parts, suction components, operation arm component is selected from the group consisting of sensor parts and lighting components, according to claim 1 surgical robot system.
前記第一の肩、前記第二の肩、前記第一のセグメント式アーム、前記第二のセグメント式アーム、前記第一の動作部品、前記第二の動作部品のうちの少なくとも１つを操作、回転または移動させるための１つまたは複数のモータをさらに含む、請求項１に記載の手術用ロボットシステム。 It said first shoulder, said second shoulder, the first segment type arm, said second segment type arm, the first operation part, at least one operation of said second operation part, further comprising one or more motors for rotating or moving, surgical robotic system of claim 1.
前記ポートが、前記体内に送気のための密閉状態を作る、請求項１に記載の手術用ロボットシステム。 It said port, make a sealed state for air to the body, surgical robotic system of claim 1.
前記ロボット機器が少なくとも１つの絶対位置センサをさらに含む、請求項１に記載の手術用ロボットシステム。 The robot apparatus further comprises at least one absolute position sensors, the surgical robotic system of claim 1.
前記ロボット機器が少なくとも１つの相対位置センサをさらに含む、請求項１に記載の手術用ロボットシステム。 The robot apparatus further comprises at least one relative position sensors, the surgical robotic system of claim 1.
前記ロボット機器がピクセルアレイまたはＬＥＤアレイをさらに含む、請求項７または８に記載の手術用ロボットシステム。 Surgical robot system according to the robot apparatus further comprises a pixel array or an LED array, according to claim 7 or 8.
前記ロボット機器が線形エンコーダをさらに含む、請求項１に記載の手術用ロボットシステム。 The robot apparatus further comprises a linear encoder, a surgical robotic system of claim 1.
前記ロボット機器がスリップリングアセンブリをさらに含む、請求項１に記載の手術用ロボットシステム。 The robot apparatus further comprises a slip ring assembly, surgical robotic system of claim 1.
ａ． a. ロボット機器であって、 A robot equipment,
ｉ． i. ポートと、 And the port,
ｉｉ． ii. 第一の肩部品と、 And the first of the shoulder parts,
ｉｉｉ． iii. 第二の肩部品と、 And a second shoulder parts,
ｉｖ． iv. 前記第一の肩部品によって前記本体部品に作動的に接続される第一の可動セグメント式ロボットアームと、 A first movable segment robotic arm operatively connected to said body part by said first shoulder part,
ｖ． v. 前記第二の肩部品によって前記本体部品に作動的に接続される第二の可動セグメント式ロボットアームと、 A second movable segment robotic arm of which is operatively connected to the body part by said second shoulder part,
ｖｉ． vi. 前記第一のロボットアームに動作的に接続される第一の動作部品と、 A first operation part to be operatively connected to said first robotic arm,
ｖｉｉ． vii. 前記第二のロボットアームに作動的に接続される第二の動作部品とを含むロボット機器と、 And a robot apparatus and a second operation part which is operatively connected to the second robot arm,
ｂ． b. 前記ポートと連結可能な本体によって患者の体外から前記ロボット機器を制御する操作システムであって、前記ロボット機器と電気的に通信する操作システムとを含む手術用ロボットシステム。 A control system for controlling the robot apparatus from outside the patient's body by linkable body and the port, the surgical robot system comprising said robot device and electrically operated systems to communicate.
前記ロボット機器が、前記患者の体腔内で組み立てることができる、請求項１２に記載の手術用ロボットシステム。 The robot device can be assembled in a body cavity of the patient, surgical robotic system of claim 12.
前記第一の動作部品が、把持部品、焼灼部品、縫合部品、イメージング部品、洗浄部品、吸引部品、動作アーム部品、センサ部品、および照明部品からなる群から選択される、請求項１２に記載の手術用ロボットシステム。 The first operation part of the gripping part, cauterization parts, sewing parts, imaging components, washing parts, suction components, operation arm component is selected from the group consisting of sensor parts and lighting components, according to claim 12 surgical robot system.
前記第二の動作部品が、把持部品、焼灼部品、縫合部品、イメージング部品、洗浄部品、吸引部品、動作アーム部品、センサ部品、および照明部品からなる群から選択される、請求項１２に記載の手術用ロボットシステム。 The second operation part of the gripping part, cauterization parts, sewing parts, imaging components, washing parts, suction components, operation arm component is selected from the group consisting of sensor parts and lighting components, according to claim 12 surgical robot system.
前記第一の肩、前記第二の肩、前記第一のセグメント式アーム、前記第二のセグメント式アーム、前記第一の動作部品、前記第二の動作部品のうちの少なくとも１つを操作、回転または移動させるための１つまたは複数のモータをさらに含む、請求項１２に記載の手術用ロボットシステム。 It said first shoulder, said second shoulder, the first segment type arm, said second segment type arm, the first operation part, at least one operation of said second operation part, further comprising one or more motors for rotating or moving, surgical robotic system of claim 12.
低侵襲性手術を施行する方法であって、 A method to enforce the minimally invasive surgery,
ａ． a. ロボット機器を提供するステップであって、前記ロボット機器が、 Comprising: providing a robot apparatus, the robot device,
ｉ． i. 複数の連結可能な本体であって、第一の肩部品と第二の肩部品をさらに含み、前記患者の体外から体内へと、前記ポートを横断できる複数の連結可能な本体と、 A plurality of linkable body further includes a first shoulder part and a second shoulder part, and into the body from outside of the patient, a body a plurality of possible linkages can traverse the ports,
ｖ． v. 前記第二のロボットアームに作動的に接続される第二の動作部品とを含むステップと、 A step of including a second operation part which is operatively connected to the second robot arm,
ｂ． b. 前記ポートおよび連結可能な本体によって、前記患者の体外から前記ロボット機器を制御する操作システムを提供するステップであって、前記操作システムが前記ロボット機器と電気的に通信するステップとを含む方法。 By the port and connectable body, comprising: providing a control system for controlling the robot apparatus from outside of the patient, the method comprising the steps of the operating system communicates with said robot device electrically.
患者の体腔壁を通るように設置され、前記連結可能な本体が横断する液密ポートを提供するステップをさらに含む、 Is installed so as to pass through the body cavity wall of a patient, further comprising the step of the coupling can body to provide a fluid-tight port crossing,
請求項１７に記載の低侵襲性手術を施行する方法。 How to enforce minimally invasive surgery according to claim 17.
支援用ロッドを使って前記ポートによって前記患者の体内に前記手術用ロボットシステムを挿入するステップをさらに含む、請求項１７に記載の低侵襲性手術を施行する方法。 By the port with the support rod further comprises a step of inserting the surgical robotic system in the body of the patient, how to enforce minimally invasive surgery according to claim 17.
前記手術用ロボットシステムを使用するために前記患者の体内で組み立てるステップをさらに含む、請求項１７に記載の低侵襲性手術を施行する方法。 Further comprising the step of assembling the body of the patient to use the surgical robot system, a method to enforce minimally invasive surgery according to claim 17.
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