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维戈塞尔塔vs皇家贝蒂斯: 醫療用機械手.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201480009293.8

申請日:

20140205

公開號:

CN105263434A

公開日:

20160120

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A61B34/30 主分類號: A61B34/30
申請人: 奧林巴斯株式會社
發明人: 山中紀明,吉井利博
地址: 日本東京都
優先權: 61/766,810
專利代理機構: 北京三友知識產權代理有限公司 代理人: 呂俊剛;劉久亮
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201480009293.8

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

一種醫療用機械手(1)具有手術器具單元(4)以及手術器具驅動單元(2)。工具單元(4)具有一對鉗子(30)。驅動單元(2)能夠從工具單元(4)拆卸,具有用于驅動鉗子(30)的電機(16)。工具單元(4)具有彼此平行運轉的一對傳遞構件(41,43)。傳遞構件(41,43)具有彼此相對的各自的齒條部(41a,43a)。在齒條部(41a,43a)之間,存在接合齒條部(41a,43a)兩者的小齒輪(42)。驅動單元(2)具有彼此平行運轉的輸入構件對(11,13)。第一輸入構件11在軸向上被電機(16)驅動。第二輸入構件(13)被施力構件(13b)朝向第二傳遞構件(43)施力。為了打開鉗子(30),電機(16)推動第一輸入構件(11)。然后,第一輸入構件(11)使第一傳遞構件(41)前進,并且第一傳遞構件(41)打開鉗子(30)。為了關閉鉗子(30),電機(16)拉動第一輸入構件(11)。然后,施力構件(13b)推動第二輸入構件(13),第二輸入構件(13)使第二傳遞構件(43)向前,齒條部(43a)逆時針旋轉小齒輪(42),小齒輪(42)縮回第一傳遞構件(41),并且第一傳遞構件(41)關閉鉗子(30)。

權利要求書

1.一種醫療用機械手,該醫療用機械手包括:手術器具單元,所述手術器具單元裝備有對操作對象進行操作的動作體;以及手術器具驅動單元,所述手術器具驅動單元被相對于所述手術器具單元能夠拆卸地設置,并且供應用于驅動所述動作體的驅動力,其中,所述手術器具驅動單元包括:輸入構件對,所述輸入構件對具有第一輸入構件和第二輸入構件,所述輸入構件對被成對布置在相對于所述手術器具單元的連接和分離方向上的第一端部處,能夠彼此平行地前進和縮回,并且當所述輸入構件對前進到所述手術器具單元側時,所述輸入構件對在前進方向上傳遞所述驅動力;以及驅動源,所述驅動源使得所述輸入構件對中的至少一個輸入構件前進和縮回,并且其中,所述手術器具單元包括:第一傳遞構件,所述第一傳遞構件面向所述第一輸入構件,所述第一傳遞構件被支撐為能夠在相對于所述手術器具驅動單元的所述連接和分離方向上的第一端部處前進和縮回,所述第一傳遞構件在來自所述第一輸入構件的所述驅動力下在與所述第一輸入構件的前進方向相同的方向上移動,并且在第二端部處連接到所述動作體;第二傳遞構件,所述第二傳遞構件面向所述第二輸入構件,所述第二傳遞構件被支撐為能夠在相對于所述手術器具驅動單元的所述連接和分離方向上的所述第一端部處前進和縮回,并且在來自所述第二輸入構件的所述驅動力下在與所述第二輸入構件的前進方向相同的方向上移動;以及手術器具單元側反轉聯動構件,所述手術器具單元側反轉聯動構件與所述第一傳遞構件和所述第二傳遞構件接合,并且反轉所述第一傳遞構件或所述第二傳遞構件的移動方向,并且將所述第一傳遞構件和所述第二傳遞構件中的一個的位移傳遞到所述第一傳遞構件和所述第二傳遞構件中的另一個。2.根據權利要求1所述的醫療用機械手,其中,所述第一輸入構件通過被連接到所述驅動源而能夠前進和縮回,并且其中,所述手術器具單元還包括驅動單元側反轉聯動構件,所述驅動單元側反轉聯動構件與所述第一輸入構件和所述第二輸入構件接合,并且反轉所述第一輸入構件或所述第二輸入構件的移動方向,并且向所述第二輸入構件傳遞所述第一輸入構件的位移,其中,所述驅動單元側反轉聯動構件被設置在所述第一輸入構件和所述第二輸入構件之間。3.根據權利要求2所述的醫療用機械手,所述醫療用機械手還包括:接合和分離機構,所述接合和分離機構相對于所述輸入構件對移動所述驅動單元側反轉聯動構件,以便切換與所述第一輸入構件和所述第二輸入構件接合的狀態以及所述第一輸入構件與所述第二輸入構件之間的位移傳遞被解除的狀態。4.根據權利要求1至3中的任一項所述的醫療用機械手,其中,所述手術器具驅動單元具有驅動單元側施力構件,所述驅動單元側施力構件朝向相對于所述手術器具單元的所述連接和分離方向上的所述第一端部對所述輸入構件對進行施力。5.根據權利要求4所述的醫療用機械手,其中,所述驅動單元側施力構件具有第一驅動單元側施力構件和第二驅動單元側施力構件,并且所述第一驅動單元側施力構件被設置在所述第一輸入構件中,并且所述第二驅動單元側施力構件被設置在所述第二輸入構件中。6.根據權利要求1到5中任一項所述的醫療用機械手,所述醫療用機械手還包括:第二施力構件,所述第二施力構件朝向相對于所述手術器具單元的所述連接和分離方向上的所述第一端部對所述第一輸入構件和所述第二輸入構件兩者進行施力。

說明書

技術領域

本發明涉及一種醫療用機械手。

本申請要求了于2013年2月20日臨時申請的美國專利申請第61/766,810號的優先權,該美國專利申請的內容通過引用被并入到本文中。

背景技術

在相關技術中,用于為外科手術執行外科援助的醫療用機械手是已知。

在這種醫療用機械手中,為了給手術器具單元消毒,必須可拆卸地提供手術器具單元和手術器具驅動單元。

例如,專利文件1描述了活動的鉗子作為這種醫療用機械手,在該活動的鉗子中,相對于作為手術器具驅動單元的鉗子近端部分,在鉗子軸部的近端部可拆卸地設置作為手術器具單元的鉗子遠端部分結構和鉗子軸部。

在專利文件1中描述的活動的鉗子中,為了手術器具單元的安裝,在鉗子軸部被插入到鉗子近端部的框架中并且在框架的中心軸周圍被旋轉60度以對于持有者鉤住掛鉤構件之后,通過擰緊夾鉗的緊固螺絲將鉗子軸部固定到框架。

現有技術文件

專利文件

[專利文件1]日本專利第3686947號

發明內容

技術問題

在相關技術中,例如,在專利文件1中公開的醫療用機械手中,當手術器具單元被安裝在手術器具驅動單元上時,必須用以下三個步驟執行工作:(1)將鉗子軸部插入到框架中,(2)旋轉鉗子軸部,以及(3)擰緊緊固螺絲,并且當手術器具單元被移除時,必須倒序執行這三個步驟。因此,在相關技術的醫療用機械手中,存在問題在于,手術器具的連接和分離花費大量的時間。

鑒于這些問題提出了本發明,并且其目的是提供相對于手術器具驅動單元可以簡單地并快速地執行手術器具單元的連接和分離的醫療用機械手。

問題的解決方案

根據本發明的第一方面的醫療用機械手包括:手術器具單元,其裝備有給操作對象進行操作的動作體;以及手術器具驅動單元,其相對于手術器具單元被可拆卸地提供,并且供應用于驅動動作體的驅動力。手術器具驅動單元包括:輸入構件對,其具有第一輸入構件和第二輸入構件,被成對布置在關于手術器具單元的連接和分離方向上的第一端部處,能夠彼此平行地前進和縮回,并且當該對輸入構件前進到手術器具單元側時在前進方向上傳遞驅動力;以及驅動源,其使得該對輸入構件中的至少一個前進和縮回。手術器具單元包括:第一傳遞構件,其面向第一輸入構件,被支撐以便能夠在關于手術器具驅動單元的連接和分離方向上在第一端部處前進和縮回,在來自第一輸入構件的驅動力下在與第一輸入構件的前進方向相同的方向上移動,并且在第二端部處連接到動作體;第二傳遞構件,其面向第二輸入構件,被支撐以便能夠在關于手術器具驅動單元的連接和分離方向上在第一端部處前進和縮回,并且在來自第二輸入構件的驅動力下在與第二輸入構件的前進方向相同的方向上移動;以及手術器具單元側反轉聯動構件,其與第一傳遞構件和第二傳遞構件接合,并且反轉第一傳遞構件或第二傳遞構件的移動方向,并且向第一傳遞構件和第二傳遞構件的另一個傳遞第一傳遞構件和第二傳遞構件中的一個的位移。

根據本發明的第二方面,在第一方面的醫療用機械手中,第一輸入構件通過被連接到驅動源能夠前進和縮回。手術器具單元還可以包括驅動單元側反轉聯動構件,其與第一輸入構件和第二輸入構件接合,并且反轉第一傳遞構件或第二傳遞構件的移動方向,并且向第二輸入構件傳遞第一輸入構件的位移,其中,驅動單元側反轉聯動構件被設置在第一輸入構件與第二輸入構件之間。

根據本發明的第三方面,在第二方面的醫療用機械手中,接合和脫離機構可以被進一步包括,其相對于該對輸入構件移動驅動單元側反轉聯動構件以便切換與第一輸入構件和第二輸入構件接合的狀態以及第一輸入構件與第二輸入構件之間的位移的傳遞被解除的狀態。

根據本發明的第四方面,在第一方面至第三方面中的任何一個的醫療用機械手中,手術器具驅動單元可以具有驅動單元側施力構件,該驅動單元側施力構件朝向關于手術器具單元的連接和分離方向上的第一端部對輸入構件對施力。

根據本發明的第五方面,在第四方面的醫療用機械手中,驅動單元側施力構件可以具有第一驅動單元側施力構件和第二驅動單元側施力構件,并且第一驅動單元側施力構件可以被設置在第一輸入構件中,并且第二驅動單元側施力構件可以被設置在第二輸入構件中。

根據本發明的第六方面,在第一方面至第五方面中的任何一個的醫療用機械手中,第二施力構件可以被進一步包括,該第二施力構件在朝向關于手術器具單元的連接和分離方向上的第一端部對第一輸入構件和第二輸入構件兩者施力。

發明的有益效果

根據上述相應方面的醫療用機械手,通過布置將驅動力從手術器具驅動單元傳遞到手術器具單元的輸入構件對來傳遞驅動力,以便在連接和分離方向上的端部處面向輸入構件對以及第一傳遞構件和第二傳遞構件。因此,可以由僅在連接和分離方向上的移動執行連接和分離,并且相對于手術器具驅動單元的手術器具單元的連接和分離可以被很容易地并快速地執行。

附圖說明

圖1是示出本發明的醫療用機械手被應用于其中的醫療用機械手系統的構造的示例的示意圖。

圖2是示出本發明的第一實施方式的醫療用機械手的構造的示意性平面圖。

圖3是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的手術器具驅動單元的遠端側上的示意性側視圖。

圖4是沿著圖3中的線B-B截取的截面圖。

圖5是沿著圖3中的線A-A截取的截面圖。

圖6是沿著圖3中的線C-C截取的截面圖。

圖7是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的中間構件的遠端側上的示意性側視圖。

圖8是沿著圖7中的線E-E截取的截面圖。

圖9是沿著圖7中的線D-D截取的截面圖。

圖10是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的手術器具單元的示意性立體圖。

圖11是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的手術器具單元的近端側上的示意性側視圖。

圖12是沿著圖11中的線H-H截取的截面圖。

圖13A是沿著圖11中的線F-F截取的截面圖。

圖13B是沿著圖11中的線G-G截取的截面圖。

圖14是沿著圖2中的線J-J截取的截面圖。

圖15是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的主要部分的示意性結構圖。

圖16A是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的主要部分的示意性操作說明視圖。

圖16B是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的主要部分的示意性操作說明視圖。

圖16C是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的主要部分的示意性操作說明視圖。

圖17是本發明的第二實施方式的醫療用機械手的示意圖。

圖18是示出本發明的第二實施方式的醫療用機械手的動作的視圖。

圖19是示出實施方式的另一種構造示例的示意圖。

圖20是示出本發明的第三實施方式的醫療用機械手的示意性平面圖。

圖21是示出醫療用機械手的示意性側視圖。

圖22是示出醫療用機械手的動作的視圖。

圖23是示出醫療用機械手中用于造成同時與多個齒輪接合或分離的電線和滑塊的構造的示意圖。

圖24是示出實施方式的修改的示例的構造的立體圖。

圖25是示出本發明的第四實施方式的醫療用機械手的部分的構造的示意性側視圖。

圖26是示出實施方式的醫療用機械手的部分的構造的示意性前視圖。

圖27是示出本實施方式的醫療用機械手的動作的視圖。

圖28是示出本實施方式的醫療用機械手的動作的視圖。

圖29是示出本發明的第五實施方式的醫療用機械手的部分的構造的示意性前視圖。

具體實施方式

下文中,將參照附圖描述本發明的實施方式。在所有附圖中,即使在不同的實施方式的情況下,將用相同的附圖標記指定與前述實施方式中描述的構件相同或等效的構件,并且這里將省略常見的描述。

[第一實施方式]

在下文中,雖然將描述本發明的第一實施方式,但是在描述第一實施方式之前將描述本實施方式的醫療用機械手被應用于其中的醫療用機械手系統的示例。

圖1是示出本發明的醫療用機械手被應用于其中的醫療用機械手系統的構造的示例的示意圖。

圖1中示出了主從類型醫療用機械手系統的示例。主從類型醫療用機械手系統是這樣的系統,其具有包括主臂和從臂兩種類型的臂并且遠程控制從臂以便跟隨主臂的操作。作為手術器具被安裝在該從臂上的構造,可以應用本發明的醫療用機械手。

圖1中示出的醫療用機械手系統具有:手術臺100、從臂200a、200b、200c、和200d、從控制電路400、主臂500a和500b、操作單元600、輸入處理電路700、圖像處理電路800、操作者顯示器900a、以及輔助顯示器900b。

在下文中,為了簡化描述,按照字母順序的符號“Xa,Xb,...,Xz”可以被表示為“Xa至Xz”。例如,“從臂200a、200b、200c、以及200d”可以被表示為“從臂200a至200d”。

手術臺100是一張床,作為將被觀察和治療的目標的患者P被放置在該床上。多個從臂200a至200d被安裝在手術臺100的附近。另外,從臂200a至200d可以被安裝在手術臺100處。

各個從臂200a至200d分別被配置成具有多個多自由度關節,并且通過彎曲各自的多自由度關節相對于放置在手術臺100上的患者P來放置安裝在從臂200a至200d的遠端側(被稱為指向患者P的體腔的一側)的手術器具等。由未示出的電源單元單獨地驅動各個多自由度關節。作為電源單元,例如,可以使用具有伺服機構的電機(伺服電機),該電機包括增量編碼器、減速器等,并且由從控制電路400執行電機的操作控制。

從臂200a至200d也具有用于驅動安裝的手術器具240a至240d的多個電源單元(未示出)。例如,伺服電機也可以被用作這些電源單元,并且由從控制電路400執行其操作控制。

當從臂200a至200d的電源單元被驅動時,由位置檢測器檢測電源單元的驅動量。來自位置檢測器的檢測信號被輸入到從控制電路400,并且由檢測信號在從控制電路400中檢測從臂200a至200d的驅動量。

外科電力傳遞適配器(在下文中簡稱為“適配器”)220a、220b、220c、和220d被插入到從臂200a至200d與手術器具240a至240d之間,并且分別連接從臂200a至200d和手術器具240a至240d。適配器220a至220d具有分別驅動手術器具240a至240d的驅動機構,并且被配置使得在相應的從臂的電源單元中產生的電力被傳遞到相應的手術器具。

例如,根據相應的手術器具的構造,直線運動機構、轉向機構等被提供有適配器220a至220d的驅動機構。

手術器具240a至240d可以是堅硬的或可以是柔性的。即,作為手術器具240a至240d,可以適當地選擇和采取操作用于通過推和拉剛性桿來對活體執行治療的動作體的手術器具,以及操作用于通過拉柔性線來對活體執行治療的動作體的手術器具。在圖1中示出示例。手術器具240a至240c是堅硬的,并且手術器具240d是柔性的。柔性手術器具被從患者的自然開口(諸如,嘴)經由消化道等引入到身體的內部。

從控制電路400被配置成具有例如CPU、存儲器等。從控制電路400存儲用于執行從臂200a至200d的控制的預定的程序,并且根據來自輸入處理電路700的控制信號控制從臂200a至200d或手術器具240a至240d的操作。即,從控制電路400基于來自輸入處理電路700的控制信號指定作為由操作者OP操作的主臂的操作目標的從臂(或手術器具),并且計算為了使得指定的從臂等執行與由操作者Op操作的主臂的操作量相對應的移動所需要的驅動量。

另外,從控制電路400根據計算的驅動量控制作為主臂的操作目標的從臂等的操作。在這種情況下,從控制電路400向相應的從臂輸入驅動信號,并且根據按照相應的從臂的操作從電源單元的位置檢測器輸入的檢測信號,控制驅動信號的大小和極性,使得作為操作目標的從臂的驅動量變成目標驅動量。

主臂500a和500b被配置成多個連桿機構。組成連桿機構的各個連桿裝備有例如位置檢測器、諸如增量編碼器。通過用位置檢測器檢測各個連桿的操作,在輸入處理電路700中檢測主臂500a和500b的操作量。

圖1的醫療用機械手系統使用兩個主臂500a和500b操作四個從臂。在醫療用機械手系統中,必須適當地切換作為主臂的操作目標的從臂。例如,通過由操作者Op進行的操作單元600的操作來執行這種切換。當然,如果通過使主臂的數量與從臂的數量是相同的數量,操作目標一一對應,則這種切換是不必要的。

操作單元600具有各種操作構件,諸如,用于切換作為主臂500a和500b的操作目標的從臂的切換按鈕、改變主臂和從臂的運行率的縮放變化開關、以及用于系統的緊急停止的腳踏開關。當由操作者操作組成操作單元600的特定的操作構件時,根據相應的操作構件的操作的操作信號被從操作單元600輸入到輸入處理電路700。

輸入處理電路700分析來自主臂500a和500b的操作信號以及來自操作單元600的操作信號,并且產生用于根據操作信號的分析結果控制醫療用機械手系統的控制信號,以將控制信號輸入到從控制電路400。

圖像處理電路800執行用于顯示從從控制電路400輸入的圖像信號的各種類型的圖像處理,以在操作者顯示器900a和輔助顯示器900b中產生顯示圖像數據。操作者顯示器900a和輔助顯示器900b包括例如液晶顯示器,并且根據經由觀測儀器獲得的圖像信號基于在圖像處理電路800中產生的圖像數據顯示圖像。

在配置為上述的醫療用機械手系統中,如果操作者Op操作主臂500a和500b,則相應的從臂和附接到從臂的手術器具與主臂500a和500b的移動相一致地操作。因此,可以在患者P上執行所需要的過程。

接著,將描述本實施方式的醫療用機械手。

圖2是示出本發明的第一實施方式的醫療用機械手的構造的示意性平面圖。圖3是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的手術器具驅動單元的遠端側上的示意性側視圖。圖4是沿著圖3中的線B-B截取的截面圖。圖5是沿著圖3中的線A-A截取的截面圖。圖6是沿著圖3中的線C-C截取的截面圖。圖7是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的中間構件的遠端側上的示意性側視圖。圖8和圖9分別是沿著圖7中的線E-E截取的截面圖以及沿著圖7中的線D-D截取的截面圖。圖10是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的手術器具單元的示意性立體圖。圖11是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的手術器具單元的近端側上的示意性側視圖。圖12是沿著圖11中的線H-H截取的截面圖。圖13A是沿著圖11中的線F-F截取的截面圖。圖13B是沿著圖11中的線G-G截取的截面圖。圖14是沿著圖2中的線J-J截取的截面圖。圖15是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的主要部分的示意性結構圖。

圖2中所示的本實施方式的醫療用機械手1是在上述的醫療用機械手系統中可以代替具有手術器具的從臂被使用的機械手。

醫療用機械手1在其近端部分可以包括與上述中的從臂的近端側相同的關節和臂結構,并且可以被構造為代替整個從臂。然而,下面將作為一個示例描述用醫療用機械手代替比從臂200a的關節更接近遠端側的部分的結構的示例。

即,下面描述的醫療用機械手1通過被可拆卸地設置在關節臂支撐機構(未示出)的遠端部可以代替上述從臂的整體結構,該關節臂支撐機構具有與上述從臂的近端側相同的關節和臂結構。

這樣,醫療用機械手1可以代替上述醫療用機械手系統中的上述手術器具240a、適配器220a、以及從臂200a被安裝。此外,本實施方式的醫療用機械手也可以代替柔性手術器具240d、適配器220d、以及從臂200d被安裝。

醫療用機械手1例如包括:手術器具驅動單元2,其對應于從臂200a的遠端側上的部分;中間構件3,其對應于適配器220a;以及手術器具單元4,其對應于手術器具240a。

在下文中,當沿著醫療用機械手1的縱向的相對位置關系被表示時,除非特別地提及,與上文類似,在使用的時候指向患者P的體腔的側被稱為遠端側,并且其相反側被稱為近端側。

手術器具驅動單元2被設置在醫療用機械手1的近端側上,并且總體上具有從近端側延伸到遠端側的基本上桿狀的外部形狀。

此外,手術器具驅動單元2在其遠端側上包括近端部2e,其被可拆卸地耦接到中間構件3的近端側,并且在其近端側上包括外殼2a,其形成圓柱的外部形狀。

合成樹脂或金屬例如可以被用作近端部2e和外殼2a的材料。

在近端部2e的遠端側上形成下面將描述的緊靠中間構件3的近端側上的聯接端面3B的聯接端面2d。

在本實施方式中,如圖3所示,近端部2e的外部形狀是八邊形棱柱形狀,該八邊形棱柱形狀在與外殼2a的中心軸O2同軸的位置處具有小于外殼2a的外部形狀的外部形狀。如圖4所示,用于與中間構件3聯接的聯接突起28被設置在聯接端面2d的中心部分處,以便朝遠端側突出。

在下文中,為了簡化的目的,沿著手術器具驅動單元2的中心軸(由本實施方式中的外殼的中心軸O2限定)的方向可以被稱為軸向,在正交于中心軸的平面內與中心軸交叉的方向可以被稱為徑向,并且中心在與中心軸正交的平面的中心軸上的圓的圓周方向可以被稱為圓周方向。此外,當相對于中心軸徑向方向上的遠和近相對位置被表示時,可以使用諸如外周側或徑向外側以及內周側或徑向內側的術語。

此外,當不考慮誤解時,對于其他中心軸是顯而易見的桿狀構件(也包括基本上桿狀構件)也可以使用相同的術語。

聯接突起28包括:八邊形棱柱接合突起部2f,其沿著軸向從聯接端面2d向遠端側延伸;以及接合部20,其被設置在接合突起部2f的遠端側上。

接合部20包括:接合臂部20A和20B,其被旋轉支點20a可旋轉地固定并且被設置成面向彼此;以及螺旋彈簧20d。

接合臂部20A和20B兩者沿著接合突起部2f的延伸方向延伸到接合突起部2f的遠端側,并且被插入設置在接合突起部2f的遠端的一對阻擋件2h之間。

螺旋彈簧20d是一種彈性構件,其被布置在接合臂部20A和20B的遠端部之間,并且在各自面向的方向上使接合臂部20A和20B向外部施力。為此,接合臂部20A和20B被螺旋彈簧20d圍繞各自的旋轉節點20a朝向接合突起部2f的側面的外部施力,并且被壓在阻擋件2h的內部。

接合臂部20A和20B的遠端部的形狀被形成為扁平部,該扁平部在接合臂部被壓在阻擋件2h上的狀態下與接合突起部2f的側面對齊。在扁平部的遠端形成接合爪部20b,該接合爪部20b是朝向接合突起部2f的側面的外部突出的階梯部。

每個接合爪部20b的位置在軸向上被設定為在接合臂部20A和20B被壓在阻擋件2h上的狀態下具有與聯接端面2d距離L1的位置。

在指向中心軸O2的方向上傾斜的傾斜部20c在遠端側上距離L2的范圍內從突出方向上接合爪部20b的頂部延伸。各自的傾斜部20c的遠端之間的寬度小于接合突起部2f的寬度。

此外,如圖3所示,將下面將被描述的第二輸入構件13容納于其中的第二輸入構件外殼部2c被設置在近端部2e的外周側,以便突出到徑向外側。在本實施方式中,總共四個第二輸入構件外殼部2c被設置在八邊形棱柱近端部2e的交替的側面上。

每個第二輸入構件外殼部2c的外部形狀在徑向上與外殼2a的圓柱形外部形狀對齊。

為近端部2e內部的每個第二輸入構件外殼部2c和每個第二輸入構件外殼部2c設置往復驅動單元10。盡管在本實施方式中各自的往復驅動單元10的構造是相同的,但是當往復驅動單元每個彼此不同時,各自的往復驅動單元在圖3中所示的順時針方向上可以被稱為往復驅動單元10A、10B、10C、以及10D。

如圖5所示,往復驅動單元10包括第一輸入構件11(輸入構件對中的一個)、直線運動轉換器15(驅動源)、電機16(驅動源)、第二輸入構件13(輸入構件對中的另一個)、以及施力構件13b(驅動單元側施力構件)。

第一輸入構件11是在沿著中心軸O2的方向上朝向耦合在聯接端面2d中的中間構件3前進和縮回的桿狀構件,并且在向前的時候傳遞驅動力。在本實施方式中,第一輸入構件11總體上是棒狀的,并且具有寬度W1×厚度H1的截面形狀。

作為第一輸入構件11的材料,為了傳遞驅動力包括適當的硬度的材料是優選的;例如,可以使用金屬。

遠端側上的第一輸入構件11的部分被容納在可滑動地保持第一輸入構件11的引導槽2k中。

引導槽2k是在位于比接合突起部2f到外圍側更遠的近端部2e的部分中延伸以在平行于中心軸O2的軸向上穿透的凹槽部分。

此外,近端側上的第一輸入構件11的部分延伸到外殼2a的內部,并且由布置在外殼2a內部的多個滑動支撐件17支撐以便能夠前進和縮回。

直線運動轉換器15和電機16組成在沿著中心軸O2的方向上前進和縮回第一輸入構件11的驅動源,并且被固定在外殼2a中。

直線運動轉換器15被設置在最接近于近端側的第一輸入構件11的端部與電機16的旋轉軸16a之間,并且將電機16的旋轉運動轉換為沿著中心軸O2的方向上的直線運動。

盡管直線運動轉換器15的構造沒有被特別地限制,如果旋轉運動可以被轉換為直線運動,則作為本實施方式中的示例采用螺旋進給機構。

電機16被電連接到從控制電路400,并且根據來自從控制電路400的控制信號改變旋轉軸16a的旋轉方向和旋轉角度。作為電機16,例如,可以采用DC電機等。

第二輸入構件13是在沿著中心軸O2的方向上朝向耦合在聯接端面2d中的中間構件3前進和縮回的桿狀構件,并且在向前的時候傳遞驅動力。在本實施方式中,第二輸入構件13總體上是基本上棒狀的,并且具有寬度W1×厚度H2的橫截面形狀。

作為第一輸入構件13的材料,為了傳遞驅動力包括適當的硬度的材料是優選的;例如,可以使用金屬。

設置了調節第二輸入構件13的前進和縮回量的滑出防止銷14,以便從第二輸入構件13的側面突出。

具有這種構造的第二輸入構件13被容納在可滑動地保持第二輸入構件13的引導槽2j中。

在第二輸入構件13的近端側上設置有將第二輸入構件13施力到遠端側的施力構件13b。在本實施方式中,施力構件13b是壓縮螺旋彈簧,該壓縮螺旋彈簧將第二輸入構件13的近端與第二輸入構件外殼部2c聯接在一起,并且在第二輸入構件13的前進和縮回方向上擴張和收縮。

引導槽2j是在第二輸入構件外殼部2c內部沿著中心軸O2的方向延伸以穿透的凹槽部分,并且具有在第二輸入構件13的側面上滑動的凹槽底面。

在引導槽2j的凹槽底面,長孔形阻擋凹槽2b沿著引導槽的縱向穿透。第二輸入構件13的滑出防止銷14通過阻擋凹槽2b的內部被插入。

為此,通過縱向上阻擋凹槽2b的開口量調整第二輸入構件13可以前進和縮回的距離。

朝向第二輸入構件13伸出的突起2m被設置在除了引導槽2j的遠端側以外的引導槽2j的凹槽側面上。突起2m不被設置的范圍是下面將描述的第二中間傳遞構件25可以從聯接端面2d向前的范圍。

同時,第二輸入構件13的側面被設置有接合突起2m的臺階部13c,并且因此,第二輸入構件13的側面被構造,以便當第二輸入構件13前進和縮回時能夠親密接觸并且在引導槽2j的凹槽底面上滑動。

引導槽2k和2j可以包括分別適合于第一輸入構件11和第二輸入構件13的兩個分開的矩形引導孔。在本實施方式中,然而,引導槽由在徑向上彼此連通并且在徑向上總體上是長的矩形孔組成。即,引導槽2k被形成在徑向內側上的矩形孔的端部處,并且引導槽2j被形成在徑向外側上矩形孔的端部處。

為此,如果桿狀構件在圓周方向上具有等于或小于引導槽的寬度W1的寬度,具有比第一輸入構件11和第二輸入構件13更大的橫截面的桿狀構件可以被插入到引導槽2k和2j中。

在本實施方式中,如圖3所示,提供了兩組具有這種構造的往復驅動單元10,以便在正交于中心軸O2的雙軸方向上分別面向彼此。此外,即使在任何往復驅動單元10中,與第二輸入構件13相比,第一輸入構件11被布置在聯接端面2d的中心側上。此外,當第一輸入構件11和第二輸入構件13在聯接端面2d被聯接在一起的方向被定義為往復驅動單元10的布置方向時,各自的往復驅動單元10被徑向地圍繞中心軸O2布置。

中間構件3是可拆卸地將手術器具驅動單元2和手術器具單元4聯接在一起并且向手術器具單元4側傳遞來自手術器具驅動單元2的驅動力的構件。

如圖7所示,中間構件3的示意性構造包括中間構件主體3a、第一中間傳遞構件26、以及第二中間傳遞構件25。

中間構件主體3在其兩端包括:聯接端面3B(驅動單元側端部),其進入密切接觸并且緊靠手術器具驅動單元2的聯接端面2d;以及聯接端面3A(手術器具單元側端部),其平行于聯接端面3B被布置并且進入密切接觸并且緊靠手術器具單元4的聯接端面4d(將下面描述)。

側視圖中中間構件主體3的示意性形狀具有使得在外殼2a處對齊的圓被兩條平行線切掉的形狀。該形狀是沿著中心軸O3延伸的基本上桿狀構件,該中心軸O3是穿過在外殼2a處對齊的圓的中心線的直線。為此,中間構件主體3a包括被彎曲為圓弧形狀的彎曲的側面3C、以及包括平面的平面側面3D和3E。

手術器具驅動單元2的接合突起部2f被插入到聯接端面3B的中心部分,并且如圖8所示固定手術器具驅動單元2的位置的接合孔3c在徑向上相對于中間構件3沿著中心軸O3延伸。

朝向接合孔3c的外部延伸的鎖定表面3g被設置在接合孔3c內部與聯接端面3B間隔距離L1的位置。接合孔3c的孔后表面3h以與鎖定表面3g間隔距離L3位于遠端側上。距離L3是比在接合部20的接合爪部20b的遠端側上的長度L2更大的尺寸。

通過這種構造的優點,如果聯接突起28被從近端側插入到接合孔3c,使得接合臂部20A和20B之間的面向距離變窄的力經由接合臂部20A和20B的各自的傾斜部20c從接合孔3c作用,并且當被推入到接合孔3c時螺旋彈簧被壓縮并插入到接合孔3c。

當接合部20朝向遠端側被推入比鎖定表面3g更遠時,由螺旋彈簧20d施力的每個接合爪部20b突出到徑向外側,并且被鎖定到鎖定表面3g。因此,手術器具驅動單元被構造以便能夠被連接到中間構件3(參照圖14)。

如圖8所示,用于聯接手術器具單元4的聯接突起27被設置在聯接端面3A的中心部分,以便朝向遠端側突出。

聯接突起27包括:接合突起部3f,其具有沿著軸向從聯接端面3A延伸到遠端側的八邊形棱柱形狀,并且其具有與設置在其遠端側上的接合突起部2f的那些阻擋件相同的一對阻擋件2h;以及接合部20,其與上述在接合突起部3f上的遠端側相同。

接合突起部3f的外部形狀和尺寸可以與接合突起部2f的那些相同。在本實施方式中,然而,存在從聯接端面3A到接合爪部20b的距離L4比從聯接突起28中的聯接端面2d到接合爪部20b的距離L1短的差異。

面向接合部20的接合臂部20A和20B的接合突起部3f的面向方向是穿過中心軸O3并且正交于平面側面3D和3E的方向。

平面側面3D和3E分別被設置有在徑向方向上在鎖定表面3g和孔后表面3h之間前進和縮回的解除按鈕21。

解除按鈕21是這樣的構件,其中,執行解除與手術器具驅動單元2的聯接的操作的操作部21a被設置在軸部21b的一個端部(第一端部)處。軸部21b的其他端部(第二端部)被朝向中間構件主體3a的中心插入,并且操作部21a被布置以便朝向平面側面3D(3E)的外部突出。

軸部21b被插入通過插入到中間構件主體3a的內部的保持構件22的內部,并且通過布置在保持構件22的內部的螺旋彈簧23被施力到中間構件主體3a的徑向外側。

軸部21b的長度被設定為這樣的長度使得,當外部的力不作用于操作部21a時,軸部21b的其他端部從接合孔3c的內圓周表面撤回到徑向外側,以及當操作部21a被按壓并且推入到中間構件主體3a的內側時,軸部21b的其他端部從接合孔3c的內圓周表面伸出。

如圖7所示,四個引導孔3e(第一引導部)和四個引導孔3d(第二引導部)被設置在聯接端面3A和3B之間以在沿著軸線O3的方向上穿透。引導孔3e和3d被圍繞中心軸O3徑向地布置。在本實施方式中,沿著穿過中心軸O3并且彼此正交的兩個軸線中的一個設置一組。

引導孔3e是形成于當手術器具驅動單元2被聯接時面向手術器具驅動單元2的第一輸入構件11的遠端表面和引導槽2k的位置處的通孔。在本實施方式中,該引導孔是成角度的孔,包括寬度W1×厚度h1的矩形橫截面。這里,寬度是圓周方向上的尺寸,并且厚度是徑向上的尺寸。厚度h1被設定為等于或大于第一輸入構件11的寬度H1的尺寸。

具有與引導孔3e相同的形狀的矩形橫截面的棒狀的第一中間傳遞構件26被可滑動地插入到引導孔3e。

引導孔3d是形成于當手術器具驅動單元2被聯接時面向手術器具驅動單元2的第二輸入構件13的遠端表面的位置處的通孔,并且在本實施方式中是包括寬度W1×厚度h2的矩形橫截面的成角度的孔。這里,寬度是圓周方向上的尺寸,并且厚度是徑向上的尺寸。厚度h2被設定為等于或大于第二輸入構件13的寬度H2的尺寸。

具有與引導孔3d相同的形狀的矩形橫截面的棒狀的第二中間傳遞構件25被可滑動地插入到引導孔3d。

如圖9所示,為長孔形并且穿透引導孔3d的阻擋凹槽3b在縱向上被設置在每個引導孔3d和彎曲的側面3C之間每個引導孔3d的中心部分處。從第二中間傳遞構件25的一個側面伸出的滑出防止銷24通過阻擋凹槽3b的內部被插入。

為此,通過縱向上阻擋凹槽2b的開口量調整第二中間傳遞構件25可以前進和縮回的距離。

此外,如圖9所示,第一中間傳遞構件26以及第二中間傳遞構件25的長度等于聯接端面3A和聯接端面3B之間的距離。

具有能夠傳遞驅動力的適當的硬度的金屬或合成樹脂可以被用作第一中間傳遞構件26和第二中間傳遞構件25兩者的材料。

手術器具單元4具有操作操作目標的動作體,通過經由來自手術器具驅動單元2的中間構件3傳遞的驅動力以驅動動作體來操作操作目標,并且相對于中間構件3的聯接端面3A被可拆卸地設置。

作為手術器具單元4的動作體,如果動作體能夠由沿著一個軸向的驅動力操作,適當的動作體可以被采用,該驅動力由相對于手術器具單元4的前進和縮回的第一中間傳遞構件26和第二中間傳遞構件25傳遞。

在下文中,將描述手術器具4是夾持鉗并且動作體具有鉗子和關節的情況作為示例。

如圖2所示,手術器具單元4的示意性構造總體上是基本上桿形主體,并且沿著中心軸線O4從遠端側包括手術器具主體4A和驅動力傳遞部4B。

如圖10所示,手術器具主體4A從遠端側包括鉗子部30(動作體)、關節31(動作體)、以及軸部32。

鉗子部30包括圍繞固定到蓋子構件30d的旋轉軸30c旋轉的鉗塊30a和30b。電線的端部(未示出)被聯接到鉗塊30a和30b的近端側,并且電線的其他端部被插入到遠端軸部41b的內部,該遠端軸部41b是第一傳遞構件41D和41B、軸部32、以及關節31的各自的遠端部,并且被聯接在一起。

由于鉗塊30a和30b通過電線(未示出)分別被聯接到第一傳遞構件41D和41B,如果第一傳遞構件41D縮回到近端側,則鉗塊30a是打開的,并且如果第一傳遞構件41B被縮回到近端側,則鉗塊30b是打開的。相反,如果第一傳遞構件41D前進到遠端側,則鉗塊30a是關閉的,如果第一傳遞構件41B前進到遠端側,則鉗塊30b是關閉的,并且鉗塊30a和鉗塊30b彼此接觸,使得鉗子是關閉的。

此外,如果第一傳遞構件41D被縮回到近端側并且第一傳遞構件41B前進到遠端側,則鉗塊30a和30b在附圖中所示的箭頭Y2的方向上旋轉。相反,如果第一傳遞構件41D前進到遠端側并且第一傳遞構件41B縮回到近端側,則鉗塊30a和30b在附圖中所示的箭頭Y1的方向上旋轉。

關節31在正交于軸部32的軸向的方向上旋轉鉗子部30。設置在鉗子部30的近端部的驅動軸31c以及設置在軸部32的遠端部的旋轉支撐軸31b通過旋轉臂31d被聯接在一起。

遠端側上的驅動連桿31a的端部被聯接到驅動軸31c。此外,被插入通過軸部32的內部的第一傳遞構件41A的遠端部被可旋轉地聯接到遠端側上的驅動連桿31a的端部。此外,驅動連桿31a也被可旋轉地聯接到旋轉支撐軸31b。

為此,驅動連桿31a通過第一傳遞構件41A的前進和縮回圍繞旋轉支撐軸31b旋轉驅動軸31c,并且鉗子部30與驅動軸31c相結合在附圖中所示的箭頭X的方向上被旋轉。

第一傳遞構件41C被聯接到蓋子構件30d,為了通過鏈接(未示出)保持鉗子部30的方向。

軸部32是具有以中心軸O4為中心的柱狀外部形狀并且允許下面將描述的第一傳遞構件41A、41B、41C和41D的各自的遠端軸部41b被插入到其內部的構件。軸部32的遠端側連接到驅動力傳遞部4B。

各自的遠端軸部41b被布置在以軸部32的中心軸O4為中心的圓周被相等地劃分為四份的位置處,并且由引導孔4j(參照圖13A)等保持以便能夠在軸部32內前進和縮回。

如圖2所示,驅動力傳遞部4B在其遠端側上包括近端部4a,該近端部4a被可拆卸地聯接到中間構件3的遠端側。

在近端部4a的近端側上形成緊靠中間構件3的聯接端面3A的聯接端面4d。

在本實施方式中,如圖11所示,近端部4a的外部形狀是八邊形棱柱形狀,該八邊形棱柱形狀在與中心軸O4同軸的位置處具有大于軸部32的外部形狀的外部形狀。如圖12所示,用于聯接中間構件3的聯接突起27的接合孔4e被設置在聯接端面4d的中間部分以便朝向遠端側延伸。

此外,覆蓋下面將被描述于其中的第二傳遞構件43的第二傳遞構件外殼部4c被設置在近端部4a的外周側上,以便伸出到徑向外側。在本實施方式中,總共四個第二傳遞構件外殼部4c被設置在八邊形棱柱近端部4a的交替的側面上。

在聯接的時候,第二傳遞構件外殼部4c的外部形狀在徑向上與中間構件3的彎曲的側面3C的圓柱形的外部形狀對齊。

朝向接合孔4e的外部延伸的鎖定表面4g被設置在接合孔4e內部與聯接端面4d間隔距離L4的位置處。接合孔4e的孔后表面4h以與鎖定表面4g間隔距離L5位于遠端側上。距離L5是比在接合部20的接合爪部20b的遠端側上的長度L2更大的尺寸。

通過這種構造的優點,如果中間構件3的聯接突起27從近端側被插入到接合孔4e,使接合臂部20A和20B之間的面向間隔變窄的力經由接合臂部20A和20B的各自的傾斜部20c從接合孔4e起作用。螺旋彈簧20d被壓縮并且當聯接突起27被推入到接合孔3c時聯接突起27被插入到接合孔4e。

當接合部20朝向遠端側被推入比鎖定表面4g更遠時,由螺旋彈簧20d施力的每個接合爪部20b伸出到徑向外側,并且被鎖定到鎖定表面4g。因此,中間構件3能夠被聯接到手術器具單元4的驅動力傳遞部4B(參照圖14)。

橫跨近端部4a的中心軸線O4面向彼此的一對側面被分別設置有解除按鈕21,該解除按鈕21在鎖定表面4g與孔后表面4h之間的徑向上前進和縮回。

在本實施方式中,解除按鈕21具有與設置在中間構件3上的解除按鈕相同的構造。

為此,軸部21b的長度被設定為這樣的長度使得:當外部的力不作用于操作部21a時,軸部21b的其他端部從接合孔4e的內圓周表面撤回到徑向外側,并且當操作部21a被按壓并且推入到近端部4a的內側時,軸部21b的其他端部從接合孔4e的內圓周表面伸出。

如圖11所示,為近端部4a內部的每個第二傳遞構件外殼部4c以及每個第二傳遞構件外殼部4c設置往復驅動單元40。盡管在本實施方式中各自的往復驅動單元40的構造是相同的,但是當往復驅動單元分別彼此不同時,各自的驅動單元在圖11中所示的逆時針方向上可以被稱為往復驅動單元40A、40B、40C、以及40D。

如圖13A所示,往復驅動單元40包括第一傳遞構件41、第二傳遞構件43、以及小齒輪42。

第一傳遞構件41是桿狀構件,其在耦合在聯接端面4d中的中間構件3的第一中間傳遞構件26的向前的時候沿著中心軸O4的方向在來自第一中間傳遞構件26的驅動力下移動,并且向聯接到遠端側的鉗子部30或關節31傳遞驅動力。

為此,每個第一傳遞構件41被布置在中間構件3的聯接的時候面向每個第一中間傳遞構件26的位置處,并且在每個第一傳遞構件緊靠每個面向第一中間傳遞構件26的狀態下能夠在聯接端面4d與聯接端面3A之間前進和縮回。

在本實施方式中,第一傳遞構件41總體上是棒狀的,并且具有寬度W1×厚度H3的橫截面形狀。然而,齒條部41a被形成于近端側上的第一傳遞構件41的一個側面上。此外,厚度H3被設定為等于或小于第一中間傳遞構件26的厚度h1。

作為第一傳遞構件41的材料,為了傳遞驅動力包括適當的硬度的材料是優選的;例如,可以使用金屬。

具有不帶有齒條部41a的矩形橫截面的棒狀遠端軸部41b被形成于第一傳遞構件41的遠端側上。遠端軸部41b通過軸部32的引導孔4j被插入,以便能夠向前或縮回。

此外,在齒條部41a指向徑向外側的狀態下,形成齒條部41a的近端側上的第一傳遞構件41的部分被容納在具有可滑動地保持第一傳遞構件41的寬度W1的引導槽4i中。

在本實施方式中,如果往復驅動單元40A、40B、40C、和40D分別被稱為對應于第一傳遞構件41A、41B、41C、和41D,第一傳遞構件41B和41D向鉗子部30傳遞驅動力,并且第一傳遞構件41A和41C向關節31傳遞驅動力。

第二傳遞構件43是桿狀構件,其在耦合在聯接端面4d中的中間構件3的第二中間傳遞構件25的向前的時候,在與第二中間傳遞構件25相同的方向上沿著中心軸O2的方向,在來自第二中間傳遞構件25的驅動力下移動。在本實施方式中,第二傳遞構件總體上是基本上棒狀的,并且具有寬度W1×厚度H4的橫截面形狀。然而,第二傳遞構件43的一個側面形成有具有與第一傳遞構件41的齒條部41a相同的形狀的齒條部43a。此外,厚度H4被設定為等于或小于第二中間傳遞構件25的厚度h2。

作為第二傳遞構件43的材料,為了傳遞驅動力包括適當的硬度的材料是優選的;例如,可以使用金屬。

調節第二傳遞構件43的前進和縮回量并且從外面手動地操作第二傳遞構件43的位置的操作構件44被設置,以便從齒條部43a的后表面側上的第二傳遞構件43的側面伸出。

在齒條部43a指向徑向內側的狀態下,具有這種構造的第二傳遞構件43被容納在可滑動地保持第二傳遞構件43的引導槽4k中。

引導槽4k是在第二傳遞構件外殼部4c內部延伸以在沿著中心軸O4的方向上穿透的凹槽部分,并且具有在與齒條部43a相對的第二傳遞構件43的側面上滑動的凹槽底面以及引導與齒條部43a相鄰的第二傳遞構件43的側面的凹槽側面。

在引導槽4k的凹槽底面,長孔形阻擋凹槽4b沿著引導槽的縱向穿透。第二輸入構件43的構件44通過阻擋凹槽4b的內部被插入。

為此,可以通過縱向上阻擋凹槽4b的開口量調整第二傳遞構件43前進和縮回的距離。

朝向第二傳遞構件43伸出的突起4n被設置在除了引導槽4k的近端側以外的引導槽4k的凹槽側面上。突起4n不被設置的范圍是第二中間傳遞構件25可以從聯接端面4d向前的范圍。

同時,第二傳遞構件43的側面被設置有接合突起4n的階梯部43c,并且因此,當第二傳遞構件43前進和縮回時,與齒條部43a相對的第二傳遞構件43的側面能夠進入接觸并且在引導槽4k的凹槽底面上滑動。

引導槽4i和4k可以包括分別適合于第一傳遞構件41和第二傳遞構件43的兩個單獨的矩形引導孔。在本實施方式中,然而,引導槽由在徑向上彼此連通的矩形橫截面凹槽組成,開口到接合孔4e,并且在徑向是長的。即,引導槽4k被形成于徑向內側上的矩形凹槽的凹槽底部處,并且引導槽4i被形成于徑向外側上的凹槽的開口部分處。

為此,如果桿狀構件在圓周方向上具有等于或小于引導槽的寬度W1的寬度,具有比第一傳遞構件41和第二傳遞構件43更大的橫截面的桿狀構件可以被插入到引導槽4i和4k中。

小齒輪42是接合第一傳遞構件41的齒條部41a和第二傳遞構件43的齒條部43a的齒輪。

在旋轉軸被施力到手術器具單元4的近端側的狀態下,小齒輪42的旋轉軸42a被可旋轉地支撐在距離聯接端面4d基本上恒定的位置。

在本實施方式中,如圖13B所示,在沿著中心軸O4(在圖13B中未示出,并且參照圖13A)的方向上延伸的引導孔4m被設置在第二傳遞構件外殼部4c和近端部4a中,該近端部4a從一側覆蓋小齒輪42,并且由可滑動地保持在引導孔4m中的滑塊42b可旋轉地支撐旋轉軸42a。

由布置在引導孔4m內的遠端側(圖13B中所示的左側)上的螺旋彈簧18(手術器具單元側施力構件)將滑塊42b朝向近端側施力。

為此,由于即使在齒條部41a和43a之間存在間隙小齒輪42被施力到近端側,小齒輪接合齒條部41a和43a而沒有卡嗒響。

此外,引導孔4m內的螺旋彈簧18也將整個第一傳遞構件41和整個第二傳遞構件43施力到近端側。

在本實施方式中,如圖11所示,提供了兩組具有這種構造的往復驅動單元40,以便在正交于中心軸O2的雙軸方向上面向彼此。此外,即使在任何往復驅動單元40中,與第二中間傳遞構件25相比,第一中間傳遞構件26被布置在聯接端面4d的中心側上。此外,當在聯接端面4d中第一中間傳遞構件26和第二中間傳遞構件25被聯接在一起的方向被定義為往復驅動單元40的布置方向時,各自的往復驅動單元40被徑向地布置在手術器具單元4的中心軸O4的周圍。

此外,如圖14所示,手術器具驅動單元2的聯接突起28被插入到中間構件3的接合孔3c,中間構件3的聯接突起27被插入到手術器具單元4的接合孔4e,并且聯接端面2d和3B以及聯接端面3A和4d被推入,以便分別緊靠彼此。因此,各自的接合部20被鎖定到鎖定表面3g和4g。這樣,在本實施方式中,由與各自的中心軸O2、O3、和O4同軸地被布置并且在沿著各自中心軸的方向被插入的手術器具驅動單元2、中間構件3、以及手術器具單元4完成聯接。

因此,如圖2所示,手術器具單元4、中間構件3、以及手術器具驅動單元2被聯接在一起,并且因此,醫療用機械手被裝配。

此時,手術器具單元4、中間構件3、以及手術器具驅動單元2通過聯接突起27和28被設置在中心軸O4、O3、和O2的周圍,并且被徑向地布置的往復驅動單元40、引導孔3d和3e、以及往復驅動單元10的布置位置彼此對齊。

為此,在徑向外側上的引導槽4k的凹槽底面、引導孔3d、和引導槽2j的位置以及在圓周方向上各自的凹槽側面的位置彼此對齊。此外,在徑向內側上的引導槽4i的凹槽底面、引導孔3e、和引導槽2k的位置彼此對齊。此外,在圓周方向上的引導槽4i的凹槽側面、引導孔3e、和引導槽2k的位置彼此對齊。

此外,各自的往復驅動單元10和40經由中間構件3的第二中間傳遞構件25和第一中間傳遞構件26面向彼此。此外,小齒輪42被施力旋轉軸42a的螺旋彈簧18施力到近端側。

為此,如圖15所示,第一輸入構件11的遠端部和第一傳遞構件41的近端部分別緊靠第一中間傳遞構件26的近端部和遠端部。

此外,第二輸入構件13的遠端部和第二傳遞構件43的近端部分別緊靠第二中間傳遞構件25的近端部和遠端部。

將采取醫療用機械手是從臂200a(例如,附接到上述從臂200a至200d中的一個)的情況作為示例描述當使用構造為上述的醫療用機械手1時的操作。

圖16A、16B、和16C是本發明的第一實施方式的醫療用機械手的主要部分的示意性操作說明視圖。

首先,在上述醫療用機械手系統中,操作者Op安裝裝配為上述的醫療用機械手1來代替手術器具240a、適配器220a、以及從臂200a,并且將手術器具驅動單元電連接到從控制電路400。此外,如果必要,為其他手術器具的手術器具240b至240d連接到適配器220b至220d。

如果操作者Op在相應的主臂上執行預定的操作,相關從臂的電源單元經由從控制電路400a被驅動。在相關的電源單元中產生的電力經由適配器被轉換成直線運動或旋轉運動。

例如,如果使用醫療用機械手1的操作被輸入,手術器具驅動單元2的每個電機16被根據操作量來旋轉。

每個電機16的旋轉運動被每個直線運動轉換器15轉換為相應的直線運動,從而在沿著中心軸縱2的方向上前進和縮回連接到每個直線運動轉換器15的第一輸入構件11的近端軸部11b。

當電機16被停止時,如圖16A所示,在聯接端面2d和3B中,第一輸入構件11和第一中間傳遞構件26面向彼此,并且第二輸入構件13和第二中間傳遞構件25面向彼此,并且在聯接端面3A和4d中,第一中間傳遞構件26和第一傳遞構件41面向彼此,并且第二中間傳遞構件25和第二傳遞構件43面向彼此。

聯接到動作體等的鏈接的第一傳遞構件41的遠端部位于初始位置S。

此外,盡管在視圖16A中未特別地示出,引導槽4k、引導孔3d、和引導槽2j;以及引導槽4i、引導孔3e、和引導槽2k如上所述都彼此對齊。為此,在聯接端面2d和3B中,第一輸入構件11和第一中間傳遞構件26、以及第二輸入構件13和第二中間傳遞構件25能夠在軸向上朝向彼此前進和從彼此縮回。此外,在聯接端面3A和4D中,中間傳遞構件26和第一傳遞構件41、以及第二中間傳遞構件25和第二傳遞構件43能夠在軸向上朝向彼此前進和從彼此縮回。

首先,如圖16B所示,當第一輸入構件11已經向遠端側前進ΔX時,第一中間傳遞構件26的近端部通過被第一輸入構件11按壓接收驅動力,并且從而移動到遠端側。

此外,緊靠第一中間傳遞構件26的遠端側的第一傳遞構件41的近端部通過被第一中間傳遞構件26按壓接收驅動力。由于第一輸入構件11、第一中間傳遞構件26、以及第一傳遞構件41的壓縮剛度與驅動力相比足夠大,即使由于動作體的負載在各自的構件中產生壓力,與ΔX相比壓縮形變量是可以忽略的。為此,第一傳遞構件41的遠端也從初始位置S向遠端側移動ΔX。

因此,驅動力被從第一傳遞構件41傳遞到動作體,并且動作體被驅動。

同時,當第一輸入構件11和第一傳遞構件41移動到遠端側時,以附圖所示的順時針旋轉來旋轉與每個齒條部41a接合的小齒輪42。結果,傳遞到第一輸入構件11和第一傳遞構件41的驅動力也經由小齒輪42被傳遞到第二輸入構件13和第二傳遞構件43。

因此,第二輸入構件13和第二傳遞構件43向近端側縮回ΔX,這是與第一輸入構件11和第一傳遞構件41相反的方向,并且夾在第二輸入構件13與第二傳遞構件43之間的第二中間傳遞構件也想近端側縮回ΔX。

接著,如圖16C所示,當第一輸入構件11已經從圖16A的狀態向近端側縮回ΔY,第一輸入構件11趨向于從第一中間傳遞構件26的近端部分離。因此,驅動力不是直接從第一輸入構件11傳遞到第一中間傳遞構件26。

然而,當第一輸入構件11縮回時,第二輸入構件13被施力構件13b的施力力壓到遠端側,第二傳遞構件13將第二傳遞構件43壓到遠端側。此外,驅動力經由小齒輪42被從第二傳遞構件43傳遞到第一傳遞構件41。即,驅動力和位移通過小齒輪42被從第二傳遞構件43反轉和傳遞到第一傳遞構件41,并且第一傳遞構件41縮回ΔY。

因此,第一傳遞構件41的遠端部從初始位置S縮回ΔY,驅動力被傳遞到動作體,并且動作體被驅動。

同時,由于第一中間傳遞構件26的遠端部被第一傳遞構件41的近端部向近端側按壓并縮回ΔY,第一中間傳遞構件26縮回ΔY,并且維持第一中間傳遞構件26與第一輸入構件11之間的鄰接狀態。

這樣,根據本實施方式的醫療用機械手1,當第一輸入構件11前進到遠端側或縮回到近端側時,第一傳遞構件41可以前進和縮回,以便跟隨第一輸入構件11的移動,因為往復驅動單元10和40包括反轉驅動力和位移的動作。

在醫療用機械手1中,第一輸入構件11和第二輸入構件13被成對布置在為在相對于手術器具單元2的連接和分離的方向上的端部的聯接端面2d上,能夠在互相相反的方向上前進和縮回,并且組成當前進到手術器具單元4側時在前進方向上傳遞驅動力的輸入構件。

此外,小齒輪42與第一傳遞構件41和第二傳遞構件43接合。此外,小齒輪42組成反轉第一傳遞構件或第二傳遞構件的移動方向的手術器具單元側反轉聯動構件,并且在反轉的移動方向上向第一傳遞構件41和第二傳遞構件43的另一個傳遞第一傳遞構件41和第二傳遞構件43中的一個的位移。

這樣,由于手術器具單元側反轉聯動構件被包括,第一傳遞構件41和第二傳遞構件43可以經由施力構件13b、第一輸入構件11、以及第二輸入構件13被電機16前進和縮回,該電機16是一個驅動源。

接著,將描述醫療用機械手1的連接和分離操作。

在醫療用機械手1中,聯接突起28、接合孔3c、聯接突起27、以及接合孔4e分別平行于相應的手術器具驅動單元2、中間構件3、以及手術器具單元4的中心軸O2、O3、以及O4延伸,并且沿著中心軸O2、O3、以及O4中的每個的方向是連接和分離方向。

此外,第一輸入構件11、第一中間傳遞構件26、和第一傳遞構件41、以及第二輸入構件13、第二中間傳遞構件25、和第二傳遞構件43也分別被平行于相應的中心軸O2、O3、以及O4布置。

為此,如上所述,由與各自的中心軸O2、O3、和O4同軸地被布置并且在沿著各自中心軸的方向被插入的手術器具驅動單元2、中間構件3、以及手術器具單元4執行聯接。

在這種情況下,在上述描述中,如圖15所示,已經描述以下情況:在第一輸入構件11和第二輸入構件13的端部與聯接端面2d對齊、第一中間傳遞構件26和第一中間傳遞構件25的端部分別與聯接端面3A和3B對齊、以及第一傳遞構件41和43的端部與聯接端面4d對齊的狀態下執行聯接。然而,輸入構件、中間傳遞構件、傳遞構件的端部可以被很容易地聯接在一起,即使在這些構件已經相對于各自的聯接端面前進和縮回的狀態下。

為了從中間構件3移除手術器具單元4,伸出到手術器具單元4的側面的一對解除按鈕21被分別被壓入到內側。因此,各自的軸部21b的端部朝向中心軸O4壓接合臂部20A和20B,并且解除接合爪部20b與鎖定表面4g之間的鎖定。因此,可能在沿著中心軸O4和O3的方向上使手術器具單元4和中間構件3彼此分離開。

在這種情況下,第一傳遞構件41和第一中間傳遞構件26僅在沿著中心軸O4的方向上緊靠彼此,并且第二傳遞構件43和第二中間傳遞構件25僅在沿著中心軸O3的方向上緊靠彼此。為此,第一傳遞構件41和第一中間傳遞構件26可以被很容易地彼此分離,并且第二傳遞構件43和第二中間傳遞構件25可以被很容易地彼此分離,即使在這些構件已經相對于聯接端面4d和3A前進和縮回的狀態下。

為此,通過推入解除按鈕21和在軸向上使手術器具驅動單元2和中間構件3彼此分離的操作,手術器具單元4可以被簡單地從中間構件3移除。

另外,在該移除操作中,中間構件3可以處于被安裝在手術器具驅動單元2上的狀態,或可以處于被提前從手術器具驅動單元2移除的狀態。

類似地,為了從手術器具驅動單元2移除中間構件3,伸出到中間構件3的側面的一對解除按鈕21被分別被壓入到內側。因此,各自的軸部21b的端部朝向中心軸O3壓接合臂部20A和20B,并且解除接合爪部20b與鎖定表面3g之間的鎖定。因此,可能在沿著中心軸O3和O2的方向上使中間構件2和手術器具驅動單元2彼此分離開。

在這種情況下,由于第一中間傳遞構件26和第一輸入構件11、以及第二中間傳遞構件25和第二輸入構件13分別僅在沿著中心軸O3和O2的方向上緊靠彼此,這些構件可以被很容易地彼此分離,即使在構件已經相對于聯接端面3B和2d前進和縮回的狀態下。

為此,通過推入解除按鈕21和在軸向上使中間構件2和手術器具驅動單元2彼此分離的操作,中間構件3可以被簡單地從手術器具驅動單元2移除。

在該移除操作中,中間構件3可以處于被安裝在手術器具單元4的狀態下,或可以處于被提前從手術器具單元4移除的狀態下。

當手術器具單元4被從手術器具驅動單元2移除時,驅動力不再被傳遞到第一傳遞構件41。在本實施方式中,然而,由于操作構件44被設置在第二傳遞構件43,通過手動地調整操作構件44的位置驅動力可以被傳遞到第一傳遞構件41。

為此,例如,當手術器具單元4被移除和保持時,即使在移除之后,也很容易改變鉗子部30的開/關狀態或很容易改變關節31的彎曲度。此外,很容易調整第一傳遞構件41和第二傳遞構件43的前進和縮回位置并且存儲構件,以便與聯接端面4d對準。

因此,由于輸入構件、中間傳遞構件、傳遞構件的前進和縮回方向平行于醫療用機械手1中的連接和分離方向,可以通過在聯接的時候沿著軸向推構件來簡單地執行聯接。在移除的情況下,在推入解除按鈕21的操作被執行之后,構件可以被沿著軸向簡單地彼此分離。為此,由于諸如旋轉操作的操作不會針對例如插入或聯接發生,連接和分離可以被容易地和快速地執行。

根據本實施方式的醫療用機械手1,通過布置將驅動力從手術器具驅動單元傳遞到手術器具單元的輸入構件來傳遞驅動力,以便在連接和分離方向上的端部處面向輸入構件以及第一傳遞構件和第二傳遞構件。因此,可以由僅在連接和分離方向上的移動執行連接和分離,并且相對于手術器具驅動單元的手術器具單元的連接和分離可以被很容易地并快速地執行。

[第二實施方式]

接著,將描述第二實施方式。圖17是示出本實施方式的醫療用機械手的主要部分的示意性視圖。圖18是示出本實施方式的醫療用機械手的動作的視圖。

本實施方式的醫療用機械手1B,如圖17示意性地示出的主要部分包括:基底55,第一輸入構件11和第二輸入構件13被聯接于其上,以便能夠前進和縮回;外殼56,其保持基底55于其中;以及施力構件57(第二施力構件),其被聯接到基底55和外殼56,以便將基底55相對于外殼56施力到遠端側。

此外,直線運動轉換器15和第一輸入構件11在任意的位置關系中可以被連接和分離。

此外,本實施方式包括:齒條11a,其形成于第一輸入構件11;齒條13a,其形成于第二輸入構件13;以及小齒輪12,其接合第一輸入構件11的齒條11a和第二輸入構件13的齒條13a,并且將第一輸入構件11和第二輸入構件13聯接在一起。

即,在本實施方式中,齒條和小齒輪機構操作使得第一輸入構件11和第二輸入構件13的前進和縮回方向彼此相反。

小齒輪12是接合第一輸入構件11的齒條11a和第二輸入構件13的齒條13a的齒輪。小齒輪12與第一輸入構件11和第二輸入構件13接合,并且組成反轉第一傳遞構件和第二傳遞構件的移動方向的驅動單元側反轉聯動構件,并且向第二輸入構件13傳遞第一輸入構件11的位移。

由于驅動單元側反轉聯動構件以這種方式被包括,第一輸入構件11和第二輸入構件13可以經由直線運動轉換器15被電機16前進和縮回,該電機16是一個驅動源。

在旋轉軸在手術器具驅動單元2的遠端側被施力的狀態下,小齒輪12的旋轉軸12a被可旋轉地支撐在與聯接端面2d距離基本上恒定的位置。

在本實施方式中,當手術器具單元4被附接到手術器具驅動單元2時,第一輸入構件11和第二輸入構件13被壓在第一傳遞構件41和第二傳遞構件43。這里,當在第一輸入構件11的遠端與第一傳遞構件41的近端之間以及在第二輸入構件13的遠端與第二傳遞構件43的近端之間產生間隙時,這些間隙隨著施力構件57收縮被消除。結果,第一輸入構件11的遠端和第一傳遞構件41的近端彼此密切接觸,并且第二輸入構件13的遠端和第二傳遞構件43的近端彼此密切接觸。

由于第一輸入構件11的遠端和第一傳遞構件41的近端彼此密切接觸以及第二輸入構件13的遠端和第二傳遞構件43的近端彼此密切接觸,動作體可以被操作類似于上述第一實施方式,即使在本實施方式中。

在本實施方式中,由于直線運動轉換器15和第一輸入構件11被固定在恒定的位置關系中,隨著除了施力構件57的動作之外第一傳遞構件41和第二傳遞構件43之間的相對位置關系變化上述間隙被消除。

[第三實施方式]

接著,將描述本發明的第三實施方式的醫療用機械手。圖20是示出本實施方式的醫療用機械手的示意性平面圖。圖21是示出本實施方式的醫療用機械手的示意性側視圖。圖22是用于描述本實施方式的醫療用機械手的動作的視圖。圖23是示出用于同時地移動多個小齒輪的電線和滑塊的構造的示意性視圖。

圖20中所示的醫療用機械手1C具有手術器具單元4和手術器具驅動單元2聯接在一起的構造,類似于第二實施方式中描述的構造。

此外,如圖20和圖21所示,本實施方式的醫療用機械手1C不具有施力構件13b、直線運動轉換器15(驅動源)、或電機16(驅動源)。此外,本實施方式的醫療用機械手1C包括:小齒輪12,其接合第一輸入構件11的齒條11a和第二輸入構件13的齒條13a,并且將第一輸入構件11和第二輸入構件13聯接在一起;以及具有接合和分離機構的致動器60,其改變齒條11a和13a與小齒輪12之間的接合狀態,并且可旋轉地操作小齒輪12。另外,在本實施方式中,第一輸入構件11、第二輸入構件13、以及具有接合和分離機構的致動器60被設置在基底55上,并且基底55被施力構件57施力到遠端側。

此外,在本實施方式中,第一輸入構件11被配備有朝向遠端側施力第一輸入構件11的施力構件11c(第一驅動單元側施力構件)。此外,在本實施方式中,第二輸入構件13被配備有朝向遠端側施力第二輸入構件13的施力構件13c(第二驅動單元側施力構件)。

施力構件11c和13c具有小于移動第一傳遞構件41和第二傳遞構件43的施力力的弱施力力。

當手術器具單元4被附接到手術器具驅動單元2時,在小齒輪12接合齒條11a和13a之前,第一輸入構件11和第二輸入構件13被施力構件11c和13c的施力力壓在第一傳遞構件41和第二傳遞構件43。

雖然在本實施方式中已經描述了包括施力構件11c和13c的示例,但是施力構件11c和13c不必需被提供。在小齒輪12接合齒條11a和13a之前,通過向下指引手術器具驅動單元2和手術器具單元4并且由于重力將第一輸入構件11和第二輸入構件13壓在第一傳遞構件41和第二傳遞構件43來執行這種情況下的連接。

具有接合和分離機構的致動器60具有:引導件61,其支撐小齒輪12,以便能夠在小齒輪12的旋轉中心的方向上前進和縮回小齒輪;蝸輪63,其用于與引導件61一起旋轉小齒輪12;蝸桿64,其接合蝸輪63;以及電極65,其可旋轉地操作蝸桿64。

引導件61被構造,以便能夠例如通過在旋轉中心的方向上通過手動操作前進和縮回小齒輪12,來執行在小齒輪12已經接合齒條11a和13a的狀態與小齒輪12已經從齒條11a和13a兩者分離的狀態之間的切換。例如,通過在旋轉中心的方向上通過手動操作前進和縮回小齒輪12,小齒輪12已經從齒條11a和13a兩者分離。在本實施方式中,引導件61被配備有用于在小齒輪的旋轉軸的方向上移動小齒輪12的電線w1。在本實施方式中,小齒輪12被配備有用于在小齒輪的旋轉軸的方向上移動小齒輪12的電線w2。

設置在引導件61處的電線w1被從小齒輪12通過形成于蝸輪63中的通孔63a被設置到其相反側的一側拉出。

通過分別拉電線w1和w2,小齒12在小齒輪的旋轉軸的方向上前進和縮回。

此外,如圖23所示,共同地拉引導各自的小齒輪的電線w1和w2的滑塊66可以被設置,例如,為了同時地前進和縮回多個小齒輪12的目的。

在本實施方式中,在小齒輪12已經接合齒條11a和13a的狀態下,動作體30如上述第一實施方式中描述的像電機65可旋轉地操作一樣操作。此外,在小齒輪12已經與齒條11a和13a兩者分離的狀態下,即使電機65可旋轉地操作,驅動力不被傳遞到動作體30。

此外,如圖20和圖22所示,在小齒輪12已經從齒條11a和13a分離的狀態下以及在手術器具單元4被從手術器具驅動單元2移除的狀態下,第一輸入構件11和第二輸入構件13能夠前進和縮回。

將描述本實施方式的醫療用機械手1C的動作。

當在本實施方式的醫療用機械手1C中使用動作體30時,第一輸入構件11的遠端部和第一傳遞構件41的近端部直接面向彼此并且緊靠彼此,并且第二輸入構件13的遠端部和第二傳遞構件43的近端部直接面向彼此并且緊靠彼此(例如,參照圖16)。此外,如圖20至圖22所示,由于小齒輪12通過具有接合和分離機構的致動器60與齒條11a和13a接合,可以通過旋轉小齒輪12操作第一輸入構件11和第二輸入構件13以前進和縮回。

當手術器具單元4被附接到手術器具驅動單元2時,首先,小齒輪12被帶入小齒輪已經從齒條11a和13a分離的狀態,并且隨后,與上述第二實施方式相似,第一輸入構件11和第一傳遞構件41被聯接在一起以及第二輸入構件13和第二傳遞構件43被聯接在一起。此時,第一傳遞構件41和第二傳遞構件43不移動,并且第一輸入構件11和第二輸入構件13根據第一傳遞構件41和第二傳遞構件43的位置移動。為此,不必要的驅動力不被施加于動作體30。

此后,通過將小齒輪12與齒條11a和13a接合,第一輸入構件11和第二輸入構件13在其操作方向上被調節,以便在相互相反的方向上操作以前進和縮回,并且被電機65的驅動力操作。

根據設置在手術器具單元4處的動作體30的狀態,第一傳遞構件41和第二傳遞構件43之間的位置關系被確定。這里,例如,在柔性手術器具240d的情況下,使用柔性電線,并且在彎曲空間(諸如,消化道)內執行治療。因此,動作體30的狀態受除了動作體30本身的狀態以外的連接到動作體30的柔性電線的彎曲狀態影響。例如,如果柔性手術器具240d中的柔性電線被拉拽,柔性電線可以使整個手術器具240d變形。

在本實施方式中,當手術器具單元4被附接到手術器具驅動單元2時,在第一傳遞構件41和第二傳遞構件43兩者都不操作的狀態下,手術器具單元4被安裝在手術器具驅動單元2上。結果,當手術器具單元4被附接到手術器具驅動單元2時,動作體30和包括動作體30的整個手術器具240d可以被阻止無用地操作。

此外,當小齒輪12接合齒條11a和13a時,施力構件57吸收嚙合的偏差。為此,第一輸入構件11與第一傳遞構件41之間的間隙以及第二輸入構件13與第二傳遞構件43之間的間隙可以被消除以防止間隙出現。

<修改示例>

接著,將描述上述實施方式的修改示例。圖24是示出修改的示例的構造的立體圖。

本修改的示例在齒條11a和13a中的齒的形狀具有特征。

如圖24所示,當小齒輪12被插入時,在入口側上的齒條11a和13a的端部已經使引導部11aa和13aa成為錐型。形成于齒條11a和13a上的引導部11aa和13aa可以在齒條11a和13a各自的齒之間引導形成于小齒輪12上的齒。

另外,即使在小齒輪12中,與形成于齒條11a和13a處的錐體相似,錐形的引導部可以被形成。

[第四實施方式]

接著,將描述本發明的第四實施方式。圖25是示出本實施方式的醫療用機械手的部分的構造的示意性側視圖。圖26是示出本實施方式的醫療用機械手的部分的構造的示意性前視圖。

圖27和圖28是用于描述本實施方式的醫療用機械手的動作的視圖。

如圖25和圖26所示,本實施方式的醫療用機械手1D是不同的在于,代替具有接合和分離機構的致動器60,具有不同構造的帶有接合和分離機構的致動器70被包括。

具有接合和分離機構的致動器70具有:第一齒條71,其能夠在與第一實施方式中描述的第一輸入構件11相同的方向上前進和縮回;第二齒條72,其能夠在與第一實施方式中描述的第二輸入構件13相同的方向上前進和縮回;齒條73,其保持第一齒條71和第二齒條72,以便能夠前進和縮回,并且被聯接到小齒輪12的旋轉軸。

齒條71具有摩擦地接合第一輸入構件11的摩擦的表面。齒條72具有摩擦地接合第二輸入構件13的摩擦的表面。小齒輪12將齒條71和齒條72聯接在一起,使得齒條71和齒條72在相互相反的方向上前進和縮回。

齒條支架73操作以在小齒輪12的旋轉軸的方向上前進和縮回齒條71和齒條72,從而切換齒條71和齒條72已經接觸第一輸入構件11和第二輸入構件13的狀態以及齒條71和齒條72已經從第一輸入構件11和第二輸入構件13分離的狀態。

另外,即使在本實施方式中,小齒輪12被構造成像由電機等傳遞的驅動力一樣旋轉。

這里存在差異在于,在本實施方式中小齒輪12與齒條11a和13a接合以及從其分離,然而,齒條71和齒條73通過第三實施方式中的摩擦力與第一輸入構件11和第二輸入構件13接合以及從其分離。

即使在這種構造中,表現出與上述第三實施方式中相同的效果。

此外,在本實施方式中,減小了為了從第一輸入構件11和第二輸入構件13分離齒條71和齒條73的齒條支架73被移動的距離。

[第五實施方式]

接著,將描述本發明的第五實施方式。圖29是示出本實施方式的醫療用機械手的部分的構造的示意性前視圖。

本實施方式的醫療用機械手1E在小齒輪12的形狀方面不同于在第二實施方式中描述的醫療用機械手1B。

即,如圖29所示,本實施方式的醫療用機械手1E中,小齒輪12的外部直徑逐漸地變化的錐形的傾斜表面12b被設置在被插入到齒條11a和13a之間的小齒輪12的部分處。

具有傾斜的表面12b的小齒輪12被構造使得小齒輪12具有比齒條11a與齒條13a之間的間隙更小的直徑,并且從而小齒輪12被順利地插入到齒條11a與齒條13a之間。

齒條11a和13a可以是部分地傾斜,使得齒條11a與13a之間的間隙的尺寸變得大于小齒輪12的外部直徑。

代替第一輸入構件11和第二輸入構件13通過齒條和小齒輪機構被聯接在一起的構造,可以使用摩擦地接合第一輸入構件11和第二輸入構件13的輥將第一輸入構件11和第二輸入構件13聯接在一起。例如,可以設置被電機等旋轉地驅動的截錐形輥、以及形成于第一輸入構件11和第二輸入構件13以便接觸該輥的外圍側表面的摩擦表面。

盡管上面已經描述和例示了本發明的優選實施方式,但是應注意這些是本發明的示例而不認為是限制。在不背離本發明的概念的前提下可進行添加、省略、替換和其它修改。

工業實用性

根據上述各個實施方式的醫療用機械手,通過布置將驅動力從手術器具驅動單元傳遞到手術器具單元的輸入構件對來傳遞驅動力,以便在連接和分離方向上的端部處面向輸入構件對以及第一傳遞構件和第二傳遞構件。因此,可以由僅在連接和分離方向上的移動執行連接和分離,并且相對于手術器具驅動單元的手術器具單元的連接和分離可以被很容易地并快速地執行。

附圖標記列表

2:手術器具驅動單元

4:手術器具單元

11:第一輸入構件(輸入構件中的一個)

12:驅動單元側反轉聯動構件(小齒輪)

13:第二輸入構件(輸入構件中的一個)

13b:施力構件(驅動單元側施力構件)

15:直線運動轉換器(驅動源)

16:電機(驅動源)

41D、41B:第一傳遞構件

43:第二傳遞構件

42:手術器具單元側反轉聯動構件(小齒輪)

57:施力構件(第二施力構件)

60:具有接合和分離機構的致動器

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醫療 機械手
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