技術領域

本發明涉及根據來自指示輸入部的指示輸入來驅動能動機構的能動 驅動式醫療設備(ACTIVE?DRIVING?MEDICAL?INSTRUMENT)。

背景技術

近年，內窺鏡廣泛使用在醫療領域和工業領域中。并且，處理器具 也與內窺鏡組合而廣泛使用在醫療領域中。

在作為這樣的醫療設備的例如內窺鏡中，從通過手動操作使設置在 插入部前端側的彎曲部彎曲的內窺鏡，到設有使用電動機來電驅動彎曲 部彎曲的電動彎曲能動機構而提高了操作性的內窺鏡得到了實用化。

并且，在處理器具中，有一種具有能動機構的處理器具，該能動機 構通過手邊側的操作對作為在處理器具的前端側等設有自由轉動的關節 的能動機構的處理部進行電驅動。

例如，在日本特開2007-185355號公報中公開了一種電動彎曲內窺 鏡。

在該現有例的電動彎曲內窺鏡中，通過由操作者進行的指示輸入部 (或指示操作部)的指示輸入，控制部經由電動機驅動器驅動作為彎曲 驅動部的電動機旋轉，通過該旋轉的電動機牽引彎曲金屬線，從而驅動 設置在插入部上的彎曲部進行彎曲。

并且，該現有例采用這樣的結構：通過使經由作為檢測彎曲部的彎 曲狀態的彎曲狀態檢測部的例如彎曲金屬線作用于彎曲部的力覺信息即 張力數據與作為指示輸入部的操縱桿的指示輸入值重疊，將插入部的狀 態作為力覺信息反饋給操作者以使其知道。并且，張力數據被設定為針 對操縱桿的指令的反作用力。

在將插入部等長尺寸部件插入到體腔內來使用的內窺鏡和處理器具 那樣的醫療設備(或能動驅動式醫療設備)的情況下，有時期望能檢測 出長尺寸部件的前端側的能動機構碰到體壁等。

然而，在細的插入部或處理器具的情況下，將力覺傳感器搭載在插 入部等的前端較困難。因此，采用這樣的結構：如上述現有例那樣在手 邊側設置張力傳感器，通過該張力傳感器測定使能動機構動作的驅動力， 并反饋該測定到的驅動力。

然而，在上述現有例的情況下，對能動機構碰到體壁等而產生的外 力的力覺信息，不是與未碰到體壁等、即外力未進行作用的情況相分離 地或者區別地檢測。即，上述現有例中，與能動機構碰到體壁等、未碰 到體壁等沒有關系，即與外力的有無沒有關系地進行反饋，作為力覺信 息提示給手術者。

因此，在現有例中，不能計算并提示針對由于能動機構碰到體壁等 而產生的力，即手術者期望得知的外力的力覺信息。

發明內容

鑒于上述情況，本發明的目的是提供一種能動驅動式醫療設備，其 即使在長尺寸部件的前端側未搭載力覺傳感器的能動機構的情況下，也 能計算作用于能動機構上的外力。

本發明的能動驅動式醫療設備具有：

能動機構，其具有設置在長尺寸部件的前端附近的自由轉動的關節， 該能動機構的位置和/或姿勢根據所述關節的轉動而變化；

能動機構驅動部，其電驅動所述能動機構；

位置/姿勢檢測部，其設置在所述長尺寸部件的后端附近，檢測所述 能動機構的位置和/或姿勢；

指示輸入部，其用于進行所述能動機構的位置和/或姿勢的指示輸 入；以及

力計算部，其根據來自所述指示輸入部的位置和/或姿勢的指示輸 入，計算與有效地作用于所述能動機構的外力對應的力，該力是從通過 所述能動機構驅動部將所述能動機構從所述能動機構的指示輸入前的位 置和/或姿勢實際驅動到由所述指示輸入部所指示輸入的位置和/或姿勢 的情況下所需要的驅動力，減去通過所述能動機構驅動部將所述能動機 構從所述能動機構處于無負荷狀態下的指示輸入前的位置和/或姿勢驅動 到由所述指示輸入部所指示輸入的位置和/或姿勢的情況下的基于估算的 估算驅動力所得到的力。

附圖說明

圖1是示出本發明的實施例1的處理器具系統的外觀的立體圖。

圖2是示出實施例1的處理器具系統的結構的結構圖。

圖3是示出扭矩與速度的關系的特性圖。

圖4A是示出實施例1的控制系統的結構的框線圖。

圖4B是示出控制系統的驅動控制步驟的流程圖。

圖5是示出實施例1的變形例的處理器具系統的外觀的立體圖。

圖6是示出實施例1的變形例中的能動機構的結構的立體圖。