JP2011045500A - Medical manipulator - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical manipulator suppressing gas leakage from the inside of a body cavity as much as possible. <P>SOLUTION: The manipulator 10 includes: a hollow connecting shaft 18; a wire 80a and a rod 82a inserted into the connecting shaft 18; a pulley 70a and a trigger lever 36 provided on one end side of the connecting shaft 18, for driving the wire 80a and the rod 82a forward and backward in the axial direction; a distal end operation part 12 provided on the other end side of the connecting shaft 18 and operated by the forward and backward drive of the wire 80a and the rod 82a; and an airtight seal 100 provided with a plurality of hole parts 110a-110f formed to slidably insert the wire 80a and the rod 82a respectively, for partitioning the inside of the connecting shaft 18 to the side of the distal end operation part 12 and the side of the pulley 70a by being closely arranged to the inner surface of the connecting shaft 18. A guide pipe 116 is disposed near at least some hole parts 110a and 110b of the plurality of hole parts 110a-110f. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

Translated fromJapanese

本発明は、動力伝達部材を介して先端動作部を動作させる医療用マニピュレータに関する。  The present invention relates to a medical manipulator that operates a distal end working unit via a power transmission member.

内視鏡下外科手術（又は腹腔鏡下手術とも呼ばれる。）においては、患者の腹部等に複数の孔を開け、器具の通過ポートとしてトラカール（筒状の器具）を挿入した後、シャフトを有する鉗子の先端部をトラカールを通じて体腔内に挿入して患部の手術を行っている。鉗子の先端部には、作業部として、生体組織を把持するためのグリッパや、鋏、電気メスのブレード等が取り付けられている。  In endoscopic surgery (also called laparoscopic surgery), a plurality of holes are made in a patient's abdomen, etc., and a trocar (tubular instrument) is inserted as a passing port of the instrument, and then a shaft is provided. The distal end of the forceps is inserted into a body cavity through a trocar and the affected area is operated. A gripper, a scissors, an electric scalpel blade, and the like are attached to the distal end of the forceps as a working unit for gripping a living tissue.

トラカールから挿入される鉗子として、先端の作業部に関節を持たない一般的な鉗子に加えて、作業部に複数の関節を有する鉗子、いわゆるマニピュレータの開発が行われている（例えば、特許文献１参照）。このようなマニピュレータによれば、体腔内で自由度の高い動作が可能であり、手技が容易となり、適用可能な症例が多くなる。  As forceps inserted from a trocar, in addition to general forceps that do not have a joint in the working portion at the tip, forceps having a plurality of joints in the working portion, a so-called manipulator has been developed (for example, Patent Document 1). reference). According to such a manipulator, an operation with a high degree of freedom is possible in the body cavity, the procedure is easy, and the number of applicable cases increases.

マニピュレータは、細長いシャフトの先端に設けられた先端動作部（エンドエフェクタとも呼ばれる。）を備える作業部を有し、ワイヤによって当該先端動作部を駆動するアクチュエータが本体部（操作部）に設けられている。ワイヤは基端側でプーリに巻き掛けられている。  The manipulator has a working unit including a distal end working unit (also referred to as an end effector) provided at the distal end of an elongated shaft, and an actuator that drives the distal end working unit by a wire is provided in the main body (operation unit). Yes. The wire is wound around the pulley on the proximal end side.

特開２００４−１０５４５１号公報JP 2004-105451 A

上記のような腹腔鏡下手術では、腹部を気腹装置による炭酸ガス等で陽圧にして膨らませ、手術空間や視野を大きく確保することが行われている。従って、体内外に圧力差が生じるため、トラカール等の気密構造を持つポートを介して、内視鏡や鉗子等の器具（術具）の出し入れ及び操作が行われており、当然、トラカールから体腔内に挿入される器具、特に管状の器具は気腹圧をシールできる構成が必要である。  In the laparoscopic surgery as described above, the abdomen is inflated to a positive pressure with carbon dioxide gas or the like by a pneumoperitoneum, thereby ensuring a large surgical space and visual field. Accordingly, since a pressure difference is generated inside and outside the body, instruments (surgical tools) such as an endoscope and forceps are put in and out through a port having an airtight structure such as a trocar. Devices that are inserted into the device, particularly tubular devices, must be configured to seal pneumoperitoneum pressure.

通常、マニピュレータは、管状で細径のシャフト内に先端動作部を駆動するワイヤが挿通された構造となっている。従って、体腔内のガスが管状のシャフト内を通ってリークすることを可及的に抑制する構成が必要とされている。  Usually, the manipulator has a structure in which a wire for driving the distal end working unit is inserted into a tubular and thin shaft. Therefore, there is a need for a configuration that suppresses as much as possible the gas in the body cavity from leaking through the tubular shaft.

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、体腔内からのガスリークを可及的に抑制することができる医療用マニピュレータを提供することを目的とする。  The present invention has been made in consideration of such problems, and an object of the present invention is to provide a medical manipulator that can suppress a gas leak from the body cavity as much as possible.

本発明に係る医療用マニピュレータは、中空のシャフトと、前記シャフト内に挿通される複数の動力伝達部材と、前記シャフトの一端側に設けられ、前記動力伝達部材を軸線方向に進退駆動する駆動機構部と、前記シャフトの他端側に設けられ、前記動力伝達部材の前記進退駆動によって動作される先端動作部と、前記複数の動力伝達部材がそれぞれ摺動可能に挿通される複数の孔部が形成され、前記シャフトの内面に対して密着配置されることにより、該シャフト内を前記先端動作部側と前記駆動機構部側とに仕切るシール部材とを備え、前記複数の孔部のうち、少なくとも一部の孔部近傍には、ガイド部が配置されていることを特徴とする。  A medical manipulator according to the present invention includes a hollow shaft, a plurality of power transmission members inserted into the shaft, and a drive mechanism that is provided on one end side of the shaft and drives the power transmission member to advance and retreat in the axial direction. And a tip operating portion provided on the other end side of the shaft and operated by the advance / retreat driving of the power transmission member, and a plurality of holes through which the plurality of power transmission members are slidably inserted. A seal member that is formed and arranged in close contact with the inner surface of the shaft, thereby partitioning the inside of the shaft into the tip operating portion side and the drive mechanism portion side, and at least of the plurality of holes A guide portion is arranged in the vicinity of some of the holes.

このような構成によれば、中空のシャフト内を先端側と基端側とに仕切るシール部材を設けることにより、シャフトの軸線方向での気密性を確保することができる。このため、例えば、体腔内に封入されたガス（気腹圧）が先端動作部からシャフトを介して外部へとリークすることを可及的に抑制することができる。しかも、シール部材に設けられた複数の孔部のうちの少なくとも一部の孔部近傍にガイド部が配置されることにより、動力伝達部材が摺動することにより孔部に生じる摺動方向と交差（直交）する方向（直角方向や半径方向）に作用する力を抑制することができるため、孔部での摩擦や磨耗を有効に低減することが可能となる。また、シャフト内壁面とシール部材外壁面を密着させるため、シール部材を強く圧縮して、シャフト内に嵌挿した場合であっても、ガイド部により孔部の圧縮が低減され、動力伝達部材と該孔部の間の摺動抵抗を低減し、該孔部の摩擦を低減することができる。  According to such a configuration, by providing the seal member that partitions the inside of the hollow shaft into the distal end side and the proximal end side, airtightness in the axial direction of the shaft can be ensured. For this reason, for example, it can suppress as much as possible that the gas (pneumoabdominal pressure) enclosed in the body cavity leaks from the distal end working part to the outside through the shaft. In addition, the guide portion is arranged in the vicinity of at least a portion of the plurality of holes provided in the seal member, so that it intersects the sliding direction generated in the hole when the power transmission member slides. Since it is possible to suppress the force acting in the (orthogonal) direction (right angle direction or radial direction), it is possible to effectively reduce friction and wear in the hole. Further, in order to bring the inner wall surface of the shaft and the outer wall surface of the seal member into close contact with each other, even when the seal member is strongly compressed and inserted into the shaft, the compression of the hole portion is reduced by the guide portion, The sliding resistance between the holes can be reduced, and the friction of the holes can be reduced.

前記ガイド部は、前記シール部材を構成する材質よりも硬い材質からなるガイドパイプであると、例えば動力伝達部材をガイドパイプに挿通させることができるため設置が容易であり、しかも動力伝達部材の移動に応じてガイドパイプがシール部材を変形させるため、孔部と動力伝達部材を同軸上に維持し易くなる。  If the guide portion is a guide pipe made of a material harder than the material constituting the seal member, for example, the power transmission member can be inserted into the guide pipe, so that the installation is easy, and the movement of the power transmission member Accordingly, since the guide pipe deforms the seal member, the hole and the power transmission member can be easily maintained on the same axis.

この場合、前記ガイドパイプの内径は、前記孔部の内径と等しいか又はそれよりも大きいことが好ましい。これにより、孔部と、これを挿通して摺動する動力伝達部材との間に、必ず所定範囲の半径方向の力（押し付け力、シールする力）を発生させることができ、気密性が確実に確保される。  In this case, the inner diameter of the guide pipe is preferably equal to or larger than the inner diameter of the hole. As a result, a predetermined range of radial force (pressing force, sealing force) can be generated between the hole and the power transmission member that slides through the hole, ensuring airtightness. Secured.

また、前記ガイドパイプは、前記複数の孔部よりも前記駆動機構部側に配置されていることが好ましい。これにより、ガイドパイプが体内へ脱落することを確実に防止することができる。  Moreover, it is preferable that the said guide pipe is arrange | positioned rather than the said several hole part at the said drive mechanism part side. Thereby, it is possible to reliably prevent the guide pipe from falling into the body.

前記シール部材は、前記複数の孔部に連続し且つ該孔部より大径に形成され、該孔部に挿通された前記動力伝達部材が挿通する拡径部を有し、該拡径部に前記ガイドパイプが配置されていると、孔部と動力伝達部材の軸中心を一致させることが容易となる。また、シール部材をシャフトに組み付ける際に製造誤差等により動力伝達部材の軸中心がオフセットしているような場合であっても、ガイドパイプにより孔部と動力伝達部材の軸中心とが一致するため、動力伝達部材の円滑な動作が可能となり、シール部材の損傷等も防止することができる。  The seal member has a diameter-enlarged portion that is continuous with the plurality of holes and has a larger diameter than the hole, and through which the power transmission member inserted through the hole is inserted. When the guide pipe is arranged, it is easy to make the hole and the axial center of the power transmission member coincide with each other. Even when the shaft center of the power transmission member is offset due to a manufacturing error or the like when the seal member is assembled to the shaft, the hole and the shaft center of the power transmission member are aligned by the guide pipe. The power transmission member can be smoothly operated, and the seal member can be prevented from being damaged.

前記駆動機構部は、前記動力伝達部材のうちの一部を電動で駆動する電動機構部と、残りを手動で駆動する手動機構部とを有し、前記シール部材は、前記複数の孔部に連続し且つ該孔部より大径に形成され、該孔部に挿通された前記動力伝達部材が挿通する拡径部を有し、前記ガイドパイプは、前記手動機構部に接続されている前記動力伝達部材が挿通される拡径部に配置されていると、シール部材による摺動抵抗の影響により操作性が低下し易い手動機構部に対応した動力伝達部材と孔部との摺動抵抗が増加することが有効に回避されるため、摺動方向に交差する方向で孔部に作用する力が抑制され、シール部材での摩擦や磨耗の低減を図ることができる。  The drive mechanism section includes an electric mechanism section that electrically drives a part of the power transmission member and a manual mechanism section that manually drives the rest, and the seal member is disposed in the plurality of holes. The power that is continuous and has a larger diameter than the hole, the diameter of which the power transmission member inserted through the hole is inserted, and the guide pipe is connected to the manual mechanism. When the transmission member is placed in the enlarged diameter part, the sliding resistance between the power transmission member and the hole corresponding to the manual mechanism part that tends to deteriorate operability due to the sliding resistance due to the seal member increases. Since this is effectively avoided, the force acting on the hole in the direction crossing the sliding direction is suppressed, and the friction and wear of the seal member can be reduced.

前記ガイドパイプの外表面は、前記拡径部の内表面に密着していることにより、シール部材による気密性をさらに向上させることができる。  Since the outer surface of the guide pipe is in close contact with the inner surface of the enlarged diameter portion, the airtightness of the seal member can be further improved.

本発明によれば、中空のシャフト内を先端側と基端側とに仕切るシール部材を設けることにより、シャフトの軸線方向での気密性を確保することができる。このため、例えば、体腔内に封入されたガス（気腹圧）が先端動作部からシャフトを介して外部へとリークすることを可及的に抑制することができる。  According to the present invention, by providing the seal member that partitions the inside of the hollow shaft into the distal end side and the proximal end side, airtightness in the axial direction of the shaft can be ensured. For this reason, for example, it can suppress as much as possible that the gas (pneumo-abdominal pressure) enclosed in the body cavity leaks from the distal end working part to the outside through the shaft.

また、シール部材に設けられた複数の孔部のうちの少なくとも一部の孔部近傍にガイド部が配置されることにより、動力伝達部材が摺動することにより孔部に生じる摺動方向と交差（直交）する方向（直角方向や半径方向）に作用する力を抑制することができるため、孔部での摩擦や磨耗を有効に低減することが可能となる。さらに、シャフト内壁面とシール部材外壁面を密着させるため、シール部材を強く圧縮してシャフト内に嵌挿した場合であっても、ガイド部により孔部の圧縮が低減され、動力伝達部材と該孔部の間の摺動抵抗を低減し、該孔部の摩擦を低減することができる。  Further, the guide portion is arranged in the vicinity of at least some of the plurality of holes provided in the seal member, so that it intersects the sliding direction generated in the hole when the power transmission member slides. Since it is possible to suppress the force acting in the (orthogonal) direction (right angle direction or radial direction), it is possible to effectively reduce friction and wear in the hole. Further, in order to bring the inner wall surface of the shaft and the outer wall surface of the seal member into close contact with each other, even when the seal member is strongly compressed and inserted into the shaft, the compression of the hole portion is reduced by the guide portion, and the power transmission member and the The sliding resistance between the holes can be reduced, and the friction of the holes can be reduced.

本実施の形態に係るマニピュレータの斜視図である。It is a perspective view of the manipulator concerning this embodiment.作業部と操作部とを分離した状態でのマニピュレータの一部断面側面図である。It is a partial cross section side view of a manipulator in the state where a work part and an operation part were separated.作業部の一部省略断面平面図である。It is a partially omitted cross-sectional plan view of a working part.先端動作部の斜視図である。It is a perspective view of a front-end | tip operation | movement part.マニピュレータの複合入力部及びその周辺部の一部省略斜視図である。FIG. 4 is a partially omitted perspective view of a composite input unit and its peripheral part of a manipulator.気密シール及びその周辺部の斜視図である。It is a perspective view of an airtight seal and its peripheral part.気密シール及びその周辺部の断面側面図である。It is a cross-sectional side view of an airtight seal | sticker and its peripheral part.図８Ａは、気密シールの正面図であり、図８Ｂは、図８Ａ中のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿う断面図である。8A is a front view of the hermetic seal, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line VIIIB-VIIIB in FIG. 8A.ワイヤ及び補強ロッドの変形例を示す断面側面図である。It is a cross-sectional side view which shows the modification of a wire and a reinforcement rod.図１０Ａは、マニピュレータの組立時、ロッドの軸中心と摺動部の軸中心とが一致している状態の説明図であり、図１０Ｂは、マニピュレータの組立時、ロッドの軸中心と摺動部の軸中心とがオフセットしている状態の説明図である。FIG. 10A is an explanatory view showing a state in which the shaft center of the rod and the shaft center of the sliding portion coincide with each other when the manipulator is assembled, and FIG. 10B shows the shaft center and the sliding portion of the rod when the manipulator is assembled. It is explanatory drawing of the state from which the axis center of is offset.図１１Ａは、マニピュレータの組立時、ロッドの軸中心と摺動部の軸中心とが一致している状態の説明図であり、図１１Ｂは、マニピュレータの組立時、ロッドの軸中心と摺動部の軸中心のずれがガイドパイプにより修正された状態の説明図である。FIG. 11A is an explanatory view showing a state in which the shaft center of the rod and the shaft center of the sliding portion coincide with each other when the manipulator is assembled, and FIG. It is explanatory drawing of the state by which the shift | offset | difference of the shaft center of this was corrected with the guide pipe.気密シールへのガイドパイプの設置場所の第１変形例を示す断面側面図である。It is a cross-sectional side view which shows the 1st modification of the installation place of the guide pipe to an airtight seal.気密シールへのガイドパイプの設置場所の第２変形例を示す断面側面図である。It is a cross-sectional side view which shows the 2nd modification of the installation place of the guide pipe to an airtight seal.気密シールへのガイドパイプの設置場所の第３変形例を示す断面側面図である。It is a cross-sectional side view which shows the 3rd modification of the installation place of the guide pipe to an airtight seal.図１５Ａは、分割構造の気密シールの断面側面図であり、図１５Ｂは、図１５Ａに示す気密シールを連結した状態の断面側面図である。15A is a cross-sectional side view of the hermetic seal having a split structure, and FIG. 15B is a cross-sectional side view of the state where the hermetic seal shown in FIG. 15A is connected.図１５Ａに示す気密シールの連結構造の変形例の断面側面図である。It is a cross-sectional side view of the modification of the connection structure of the airtight seal shown to FIG. 15A.図１５Ａに示す気密シールの連結構造の他の変形例の断面側面図である。It is a cross-sectional side view of the other modification of the connection structure of the airtight seal shown to FIG. 15A.洗浄ポートの設置場所の変更例を適用したマニピュレータの一部断面側面図である。It is a partial cross section side view of the manipulator to which the example of change of the installation place of a washing port is applied.図１８に示すマニピュレータの洗浄チューブの噴射口及びその周辺部の断面側面図である。It is a cross-sectional side view of the injection port of the washing tube of the manipulator shown in FIG. 18, and its peripheral part.マニピュレータをロボットアームの先端に接続したロボットシステムの斜視図である。It is a perspective view of the robot system which connected the manipulator to the front-end | tip of a robot arm.

以下、本発明に係る医療用マニピュレータについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。  DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a medical manipulator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１に示すように、本実施の形態に係るマニピュレータ（医療用マニピュレータ）１０は、連結シャフト１８の先端に設けられた先端動作部１２に生体の一部又は湾曲針等を把持して所定の処置を行うための医療用器具であり、通常、把持鉗子やニードルドライバ（持針器）等とも呼ばれる。  As shown in FIG. 1, the manipulator (medical manipulator) 10 according to the present embodiment grips a predetermined part of a living body or a curved needle or the like on a distalend working unit 12 provided at the distal end of a connectingshaft 18. It is a medical instrument for performing treatment, and is usually called a grasping forceps or a needle driver (needle holder).

以下の説明では、図１における幅方向をＸ方向、高さ方向をＹ方向及び、連結シャフト１８の延在方向をＺ方向と規定する。また、先端側から見て右方をＸ１方向、左方をＸ２方向、上方向をＹ１方向、下方向をＹ２方向と規定し、さらに、連結シャフト１８の前方をＺ１方向、後方をＺ２方向と規定する。なお、特に断りのない限り、これらの方向の記載はマニピュレータ１０が基準姿勢（中立姿勢）である場合を基準として表すものとする。これらの方向は説明の便宜上のものであり、マニピュレータ１０は任意の向きで（例えば、上下を反転させて）使用可能であることは勿論である。  In the following description, the width direction in FIG. 1 is defined as the X direction, the height direction is defined as the Y direction, and the extending direction of the connectingshaft 18 is defined as the Z direction. Further, the right side is defined as the X1 direction, the left side as the X2 direction, the upward direction as the Y1 direction, and the downward direction as the Y2 direction. Further, the front of the connectingshaft 18 is defined as the Z1 direction and the rear as the Z2 direction. Stipulate. Unless otherwise specified, the description of these directions is based on the case where themanipulator 10 is in the reference posture (neutral posture). These directions are for convenience of explanation, and it is a matter of course that themanipulator 10 can be used in any direction (for example, upside down).

マニピュレータ１０は、人手によって把持及び操作される操作部１４と、該操作部１４に対して着脱自在な作業部１６とを有し、グリップハンドル２６の下端から延びたケーブル２８がコントローラ２９に接続されてマニピュレータシステムを構成している。  Themanipulator 10 includes anoperation unit 14 that is manually gripped and operated, and awork unit 16 that is detachable from theoperation unit 14. Acable 28 that extends from the lower end of the grip handle 26 is connected to acontroller 29. The manipulator system.

図１及び図２に示すように、操作部１４は、Ｚ１方向及びＹ２方向に延びた略Ｌ字状に構成されると共に、Ｚ方向に略対称に分割された一対の上部カバー２５ａ、２５ｂを筐体として、その内部に、駆動部（アクチュエータ部）３０等が収納されると共に、基端側でＹ２方向に延びた部分が人手によって把持されるグリップハンドル２６として構成されている。グリップハンドル２６は、人手によって把持されるのに適した長さであり、上部の傾斜面２６ａに複合入力部２４が設けられている。  As shown in FIGS. 1 and 2, theoperation section 14 is configured in a substantially L shape extending in the Z1 direction and the Y2 direction, and includes a pair ofupper covers 25a and 25b divided substantially symmetrically in the Z direction. The housing is configured as agrip handle 26 in which a drive unit (actuator unit) 30 and the like are housed, and a portion extending in the Y2 direction on the base end side is gripped by a hand. The grip handle 26 has a length suitable for being manually gripped, and thecomposite input section 24 is provided on the upperinclined surface 26a.

操作部１４のＹ１方向頂部近傍には、上部カバー２５ｂから露出してマスタスイッチ３４が設けられ、マスタスイッチ３４のＺ１方向で視認しやすい箇所にＬＥＤ３５が設けられている。図１中、操作部１４のＺ１方向端近傍からＹ１方向に延びた電極プラグ４１は、マニピュレータ１０を電気メスとして使用する際に高電圧電源が接続される電極であり、図示しない導電構造によって高電圧を先端動作部１２側に供給することができる。  Amaster switch 34 is provided in the vicinity of the top of theoperation unit 14 in the Y1 direction so as to be exposed from theupper cover 25b, and anLED 35 is provided at a location where themaster switch 34 is easily visible in the Z1 direction. In FIG. 1, anelectrode plug 41 extending in the Y1 direction from the vicinity of the end of theoperation unit 14 in the Z1 direction is an electrode to which a high voltage power source is connected when themanipulator 10 is used as an electric knife. A voltage can be supplied to the distalend working unit 12 side.

作業部１６は、作業を行う先端動作部１２と、該先端動作部１２を先端に設けた長尺且つ中空の連結シャフト（シャフト）１８と、該連結シャフト１８の基端側が固定されるプーリボックス３２と、プーリボックス３２のＺ２方向端から延びたトリガレバー支持部３３に軸支されるトリガレバー３６とを有する。作業部１６は、Ｚ方向で略対称に分割された一対の下部カバー３７ａ、３７ｂを筐体として、その内部にプーリボックス３２を収納している。トリガレバー支持部３３は、プーリボックス３２のＺ２側端面からＺ２方向に平行に延びた一対のプレートであり、該プレート間に渡ったトリガ軸３９により、トリガレバー３６を回動可能に軸支している（図３参照）。  The workingunit 16 includes a distalend working unit 12 for performing work, a long and hollow connecting shaft (shaft) 18 provided with the distalend working unit 12 at the tip, and a pulley box to which a proximal end side of the connectingshaft 18 is fixed. 32 and atrigger lever 36 pivotally supported by atrigger lever support 33 extending from the Z2 direction end of thepulley box 32. The workingunit 16 has a pair oflower covers 37a and 37b divided substantially symmetrically in the Z direction as a housing, and houses apulley box 32 therein. The triggerlever support portion 33 is a pair of plates extending in parallel with the Z2 direction from the Z2 side end surface of thepulley box 32, and thetrigger lever 36 is pivotally supported by atrigger shaft 39 extending between the plates. (See FIG. 3).

このような作業部１６は、操作部１４に設けられた左右一対の着脱レバー４０、４０によって当該操作部１４と連結・固定されると共に、着脱レバー４０の開放操作によって操作部１４から分離可能であり、特別な器具を用いることなく、手術現場で容易に交換作業等を行うことができる。  Such a workingunit 16 is connected and fixed to theoperation unit 14 by a pair of left and right attachment / detachment levers 40, 40 provided in theoperation unit 14, and can be separated from theoperation unit 14 by opening the attachment /detachment lever 40. Yes, replacement work and the like can be easily performed at the operation site without using a special instrument.

図１に示すように、先端動作部１２及び連結シャフト１８は細径に構成されており、患者の腹部等に設けられた円筒形状のトラカール２０から体腔２２内に挿入可能であり、複合入力部２４及びトリガレバー３６の操作によって体腔２２内で患部切除、把持、縫合及び結紮等の様々な手技を行うことができる。  As shown in FIG. 1, the distalend working unit 12 and the connectingshaft 18 are configured to have a small diameter, and can be inserted into abody cavity 22 from acylindrical trocar 20 provided in a patient's abdomen or the like. Various operations such as excision of the affected part, grasping, suturing and ligation can be performed in thebody cavity 22 by operating the 24 and thetrigger lever 36.

複合入力部２４及びトリガレバー３６の操作に基づいて動作する先端動作部１２は、例えばグリッパ４８を備え（図４参照）、Ｙ軸を基準に傾動するヨー軸動作、先端を指向する軸（中立姿勢時にはＺ軸）を基準に回転するロール軸動作、及び、開閉可能なグリッパ軸動作からなる３軸の動作が可能である。本実施形態の場合、ヨー軸及びロール軸は、複合入力部２４の操作に基づいて電気的に駆動され、グリッパ軸はトリガレバー３６の操作に基づいて機械的に駆動される。ここで機械的とは、ワイヤ、チェーン、タイミングベルト、リンク、ロッド、ギア等を介して駆動する方式であり、主に、動力伝達方向に非弾性な固体の機械部品を介して駆動する方式である。ワイヤやチェーン等は、張力により不可避的な多少の伸びが発生する場合があるが、これらは非弾性な固体の機械部品とする。  Thetip operating unit 12 that operates based on the operation of thecomposite input unit 24 and thetrigger lever 36 includes, for example, a gripper 48 (see FIG. 4), a yaw axis operation that tilts with respect to the Y axis, and an axis that points the tip (neutral) A three-axis operation including a roll axis operation that rotates based on the Z axis in the posture and a gripper axis operation that can be opened and closed is possible. In the case of this embodiment, the yaw axis and the roll axis are electrically driven based on the operation of thecomposite input unit 24, and the gripper axis is mechanically driven based on the operation of thetrigger lever 36. Here, mechanical is a system driven through wires, chains, timing belts, links, rods, gears, etc., and is a system driven mainly through solid mechanical parts that are inelastic in the power transmission direction. is there. Wires, chains, and the like may inevitably have some elongation due to tension, but these are inelastic solid mechanical parts.

次に、互いに着脱可能な駆動部３０及びプーリボックス３２について説明する。  Next, thedrive unit 30 and thepulley box 32 that are detachable from each other will be described.

図１及び図２に示すように、駆動部３０は、Ｘ方向に並んだ２つのモータ（アクチュエータ）５０ａ、５０ｂと、該モータ５０ａ、５０ｂを支持するブラケット５２と、モータ５０ａ、５０ｂの回転方向を変換して作業部１６側に伝達するギア機構部５４とを有する。  As shown in FIGS. 1 and 2, thedrive unit 30 includes two motors (actuators) 50a and 50b arranged in the X direction, abracket 52 that supports themotors 50a and 50b, and the rotational directions of themotors 50a and 50b. And agear mechanism unit 54 that converts the signal and transmits it to the workingunit 16 side.

モータ５０ａ、５０ｂは円柱形状であり、図示しない減速機によって減速される出力軸５６ａ、５６ｂがブラケット５２の一面を貫通し、該出力軸５６ａ、５６ｂに対してギア機構部５４を構成する駆動傘歯車５８ａ、５８ｂが固定されている。モータ５０ａ、５０ｂは、例えばＤＣモータであり、図示しない角度センサとしてロータリエンコーダ等が設けられる。  Themotors 50a and 50b are cylindrical, andoutput shafts 56a and 56b that are decelerated by a reduction gear (not shown) pass through one surface of thebracket 52, and a drive umbrella that constitutes agear mechanism portion 54 with respect to theoutput shafts 56a and 56b.Gears 58a and 58b are fixed. Themotors 50a and 50b are, for example, DC motors, and a rotary encoder or the like is provided as an angle sensor (not shown).

図２に示すように、ギア機構部５４は、ブラケット５２内の空間に設けられ、Ｘ方向に並んだ２本の駆動シャフト（駆動軸）６０ａ、６０ｂと、各駆動シャフト６０ａ、６０ｂに固定され、駆動傘歯車５８ａ、５８ｂと噛み合う２つの従動傘歯車６２ａ、６２ｂとを有する。モータ５０ａ、５０ｂの出力軸５６ａ、５６ｂ、駆動シャフト６０ａ、６０ｂ等は図示しないベアリングによってブラケット５２に軸支されている。  As shown in FIG. 2, thegear mechanism portion 54 is provided in a space in thebracket 52, and is fixed to two drive shafts (drive shafts) 60a and 60b arranged in the X direction, and thedrive shafts 60a and 60b. And two drivenbevel gears 62a and 62b that mesh with thedrive bevel gears 58a and 58b. Theoutput shafts 56a and 56b of themotors 50a and 50b, thedrive shafts 60a and 60b, and the like are pivotally supported on thebracket 52 by bearings (not shown).

図２に示すように、駆動シャフト６０ａ（６０ｂ）の下端側はブラケット５２の下面から突出しており、その先端には、例えば断面波形六角形状で先細りのテーパ形状からなる係合凸部６４ａ（６４ｂ）が設けられている。  As shown in FIG. 2, the lower end side of thedrive shaft 60a (60b) protrudes from the lower surface of thebracket 52, and an engagementconvex portion 64a (64b) having a tapered shape with a corrugated hexagonal shape at the tip, for example. ) Is provided.

図２及び図３に示すように、プーリボックス３２は、Ｘ方向両側が開口した空洞部６６と、該空洞部６６に収納されたプーリ（従動軸）７０ａ、７０ｂ及びワイヤガイド部７２ａ、７２ｂとを有し、空洞部６６のＺ１側に貫通した孔部で連結シャフト１８が固定・支持されている。  As shown in FIGS. 2 and 3, thepulley box 32 includes ahollow portion 66 opened on both sides in the X direction, pulleys (driven shafts) 70a and 70b andwire guide portions 72a and 72b housed in thehollow portion 66. The connectingshaft 18 is fixed and supported by a hole that penetrates thecavity 66 on the Z1 side.

プーリ７０ａ、７０ｂは、駆動シャフト６０ａ、６０ｂに対して同軸であり、その上端側には、駆動シャフト６０ａ、６０ｂ側の係合凸部６４ａ、６４ｂと係合可能な係合凹部７４ａ、７４ｂが設けられている。係合凹部７４ａ、７４ｂは、前記係合凸部６４ａ、６４ｂが係合（嵌合）可能であり、例えば断面波形六角形状で奥細りのテーパ形状の凹部を有する。  Thepulleys 70a and 70b are coaxial with respect to thedrive shafts 60a and 60b, and engagementconcave portions 74a and 74b that can be engaged with the engagementconvex portions 64a and 64b on thedrive shafts 60a and 60b side are provided on the upper ends thereof. Is provided. The engaging recesses 74a and 74b can be engaged (fitted) with the engagingprotrusions 64a and 64b. For example, the engagingrecesses 74a and 74b have recesses having a tapered corrugated shape with a corrugated cross section.

従って、操作部１４と作業部１６との装着時、係合凸部６４ａ（６４ｂ）と係合凹部７４ａ（７４ｂ）とが係合し、これにより、駆動シャフト６０ａ（６０ｂ）からの回転駆動力をプーリ７０ａ（７０ｂ）へと伝達することができる。この際、例えば操作部１４には、操作部１４と作業部１６の着脱を検出する着脱検出センサ（図示せず）や、駆動シャフト６０ａの位相を検出する位相検出センサ（図示せず）等を設けてもよく、さらに、係合凸部６４ａや係合凹部７４ａの係合構造は他の構造であってもよい。例えば、当該マニピュレータ１０の全体的な構成は、特願２００９−１１１３４４号や特願２００９−１１１５０２号の明細書や図面に開示された構成と略同様にしてもよい。  Therefore, when the operatingportion 14 and the workingportion 16 are mounted, the engagingconvex portion 64a (64b) and the engagingconcave portion 74a (74b) are engaged with each other, and thereby the rotational driving force from thedrive shaft 60a (60b). Can be transmitted to thepulley 70a (70b). At this time, for example, theoperation unit 14 includes an attachment / detachment detection sensor (not shown) that detects attachment / detachment of theoperation unit 14 and the workingunit 16, a phase detection sensor (not shown) that detects the phase of thedrive shaft 60a, and the like. Further, the engagement structure of the engagementconvex part 64a and the engagementconcave part 74a may be another structure. For example, the overall configuration of themanipulator 10 may be substantially the same as the configuration disclosed in the specification and drawings of Japanese Patent Application Nos. 2009-111344 and 2009-111502.

図２及び図３から諒解されるように、ワイヤガイド部７２ａ（７２ｂ）は、プーリ７０ａ（７０ｂ）のＺ１側に配設されると共に、その間隔が狭く設定されており、プーリ７０ａ（７０ｂ）と先端動作部１２のギア７８等との間に巻き掛けられたワイヤ（動力伝達部材）８０ａ（８０ｂ）をガイドして、連結シャフト１８内へと円滑に導く機能を有する。このようなワイヤガイド部７２ａ、７２ｂを用いることにより、連結シャフト１８は、モータ５０ａ、５０ｂの径やプーリ７０ａ、７０ｂの軸間距離に依存することなく十分に細くすることができ、例えば、トラカール２０に挿入するのに適した５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の外径に容易に設定することができる。  As can be understood from FIGS. 2 and 3, thewire guide portion 72a (72b) is disposed on the Z1 side of thepulley 70a (70b), and the interval between thewire guide portions 72a (72b) is set narrow. And a wire (power transmission member) 80a (80b) wound between the frontend working unit 12 and thegear 78 of the distalend working unit 12 to guide and smoothly guide thewire 80a (80b) into the connectingshaft 18. By using suchwire guide portions 72a and 72b, the connectingshaft 18 can be made sufficiently thin without depending on the diameters of themotors 50a and 50b and the inter-axis distances of thepulleys 70a and 70b. It can be easily set to an outer diameter of about 5 mm to 10 mm suitable for being inserted into 20.

プーリボックス３２を構成する空洞部６６には、さらに、棒状又は線状の動力伝達部材である２本のロッド８２ａ、８２ｂがＹ方向に並んで、Ｚ方向に貫通している。ロッド８２ａ、８２ｂは、例えば、十分に強く且つ細いステンレスパイプ又は中実ロッドあり、Ｚ１方向は空洞部６６を貫通して連結シャフト１８内へと延び、図示しないワイヤ等を介して先端動作部１２内の前記ギア７８等に巻き掛けられており、Ｚ２方向はプーリボックス３２を貫通してトリガレバー支持部３３へと延び、図示しないワイヤ等を介してトリガレバー３６に接続されている。  In thehollow portion 66 constituting thepulley box 32, tworods 82a and 82b, which are rod-shaped or linear power transmission members, are lined up in the Y direction and penetrated in the Z direction. Therods 82a and 82b are, for example, sufficiently strong and thin stainless steel pipes or solid rods, and extend in the Z1 direction through thehollow portion 66 into the connectingshaft 18, and through the wire (not shown) or the like, the distalend working unit 12 is inserted. The Z2 direction extends through thepulley box 32 to the triggerlever support portion 33 and is connected to thetrigger lever 36 via a wire (not shown).

図２及び図３に示すように、プーリボックス３２のＺ２側には、Ｚ方向を基準として対称な一対のピン穴８４、８４が形成されている。各ピン穴８４、８４には、作業部１６と操作部１４との装着時、ブラケット５２の底面からＹ１方向に突出した一対のガイドピン８６、８６が挿入され、これにより、操作部１４と作業部１６とが位置決めされ且つ高い剛性で装着される。  As shown in FIGS. 2 and 3, a pair of pin holes 84 and 84 that are symmetrical with respect to the Z direction are formed on the Z2 side of thepulley box 32. A pair of guide pins 86, 86 projecting from the bottom surface of thebracket 52 in the Y1 direction are inserted into the pin holes 84, 84 when the workingunit 16 and the operatingunit 14 are mounted. Thepart 16 is positioned and mounted with high rigidity.

このような作業部１６では、ワイヤ８０ａ、８０ｂは、それぞれプーリ７０ａ、７０ｂ側と先端動作部１２側との間で往復していることから、連結シャフト１８の中空空間内には、延べ４本のワイヤ８０ａ、８０ｂと２本のロッド８２ａ、８２ｂとが挿通される。例えば、ロッドに代えてワイヤのみで全ての動力伝達機構を構成してもよい。  In such a workingpart 16, since thewires 80a and 80b reciprocate between thepulleys 70a and 70b and the distalend working part 12 side, there are a total of four wires in the hollow space of the connectingshaft 18. Thewires 80a and 80b and the tworods 82a and 82b are inserted. For example, all power transmission mechanisms may be configured with only wires instead of rods.

ワイヤ８０ａ、８０ｂは、それぞれ同種又は異種、同径又は異径のものを用いることができる。ワイヤ８０ａ、８０ｂは、可撓性を有する湾曲可能な線材からなり、連結シャフト１８内を通過する部分であって可撓性を要しない直線部分は補強ロッド（ハイポチューブ）８１ａ、８１ｂにより囲繞され補強されている（図６及び図７参照）。補強ロッド８１ａ（８１ｂ）は、ワイヤ８０ａ（８０ｂ）を構成する線材よりも剛性が高く、通常の使用状態では湾曲しない硬い管路であり、その内部にワイヤ８０ａ（８０ｂ）が挿通された状態で先後端が当該ワイヤ８０ａ（８０ｂ）に対してかしめられ、圧着固定されている。補強ロッド８１ａ、８１ｂは、例えばステンレス材のように生体適合性を有するものとして選択された金属等で構成される。  Thewires 80a and 80b can be of the same type or different types, and have the same diameter or different diameters. Thewires 80a and 80b are made of a flexible bendable wire, and a straight portion that passes through the connectingshaft 18 and does not require flexibility is surrounded by reinforcing rods (hypotubes) 81a and 81b. It is reinforced (see FIGS. 6 and 7). The reinforcingrod 81a (81b) has a higher rigidity than the wire constituting thewire 80a (80b) and is a hard conduit that does not bend in a normal use state, and thewire 80a (80b) is inserted in the inside thereof. The front and rear ends are caulked against thewire 80a (80b) and fixed by crimping. The reinforcingrods 81a and 81b are made of, for example, a metal selected as having biocompatibility such as stainless steel.

すなわち、ワイヤ８０ａ、８０ｂがその往復移動範囲Ｌ（図７参照）において駆動された場合であっても、プーリ７０ａ等に巻き掛けられることがなく可撓性が必要とされない直線部分に、上記のような補強ロッド８１ａ、８１ｂを装着している。これにより、ワイヤ８０ａ、８０ｂの駆動時や経年劣化による伸長を可及的に低減することができ、プーリ７０ａ等の動作に対してより高い反応性と高い精度で当該ワイヤ８０ａ、８０ｂを駆動させ、先端動作部１２を正確に動作させることができる。換言すれば、動力伝達部材であるワイヤ８０ａ、８０ｂは、少なくとも可撓性を有する第１部位（ワイヤ８０ａ、８０ｂの線材部位）と、該第１部位より剛性の高い第２部位（補強ロッド８１ａ、８１ｂによる補強部位）とを有することにより、プーリ７０ａ等への円滑な巻き掛けと、駆動時等の伸長等の低減による反応性の高い高精度な駆動との両立を可能としている。  That is, even when thewires 80a and 80b are driven in the reciprocating movement range L (see FIG. 7), the linear portions that are not wound around thepulley 70a or the like and do not need flexibility are provided on the straight line portion. Such reinforcingrods 81a and 81b are mounted. As a result, it is possible to reduce as much as possible the elongation due to the driving of thewires 80a and 80b or aging, and to drive thewires 80a and 80b with higher responsiveness and higher accuracy with respect to the operation of thepulley 70a and the like. Thetip operating unit 12 can be accurately operated. In other words, thewires 80a and 80b, which are power transmission members, include at least a flexible first portion (wire portion portion of thewires 80a and 80b) and a second portion (reinforcingrod 81a) having higher rigidity than the first portion. , 81b), it is possible to achieve both smooth winding around thepulley 70a and the like and highly accurate driving with high reactivity by reducing elongation during driving and the like.

マニピュレータ１０では、複合入力部２４が操作されてモータ５０ａ、５０ｂが駆動されることにより、駆動シャフト６０ａ、６０ｂからプーリ７０ａ、７０ｂを介してワイヤ８０ａ、８０ｂが往復駆動され、先端動作部１２にロール方向及びヨー方向の動作が付与される。さらに、トリガレバー３６が回動操作されることにより、ロッド８２ａ、８２ｂが機械的に往復駆動され、先端動作部１２のグリッパ４８に開閉動作が付与される。  In themanipulator 10, when thecomposite input unit 24 is operated and themotors 50a and 50b are driven, thewires 80a and 80b are driven to reciprocate from thedrive shafts 60a and 60b via thepulleys 70a and 70b. Operations in the roll direction and the yaw direction are applied. Further, when thetrigger lever 36 is turned, therods 82a and 82b are mechanically driven to reciprocate, and an opening / closing operation is given to thegripper 48 of the distalend working unit 12.

すなわち、プーリ７０ａ、７０ｂ（モータ５０ａ、５０ｂ）及びトリガレバー３６は、動力伝達部材であるワイヤ８０ａ、８０ｂ（補強ロッド８１ａ、８１ｂ）及びロッド８２ａ、８２ｂに駆動力を付与し、先端動作部１２を動作させる駆動機構部として機能する。より詳細には、プーリ７０ａ、７０ｂ（モータ５０ａ、５０ｂ）は、ワイヤ８０ａ、８０ｂ（補強ロッド８１ａ、８１ｂ）に駆動力を付与し、先端動作部１２にロール方向及びヨー方向の動作を付与する電動機構部として機能する。また、トリガレバー３６は、ロッド８２ａ、８２ｂに駆動力を付与し、先端動作部１２にグリッパ開閉動作を付与する手動機構部として機能する。  That is, thepulleys 70a and 70b (motors 50a and 50b) and thetrigger lever 36 apply driving force to thewires 80a and 80b (reinforcingrods 81a and 81b) and therods 82a and 82b, which are power transmission members, and the distalend working unit 12 It functions as a drive mechanism unit that operates. More specifically, thepulleys 70a and 70b (motors 50a and 50b) apply driving force to thewires 80a and 80b (reinforcingrods 81a and 81b), and apply motion in the roll direction and yaw direction to the distalend working unit 12. It functions as an electric mechanism part. Thetrigger lever 36 functions as a manual mechanism that applies a driving force to therods 82 a and 82 b and applies a gripper opening / closing operation to the distalend operating unit 12.

図５に示すように、先端動作部１２を電気的に駆動する複合入力部２４は、Ｚ軸（Ｙ軸）を中心としてＸ１及びＸ２方向に対称な構造であり、先端動作部１２に対してロール方向（軸回転方向）及びヨー方向（左右方向）の回転指令を与える複合的な入力部である。  As shown in FIG. 5, thecomposite input unit 24 that electrically drives the distalend working unit 12 has a symmetric structure about the Z axis (Y axis) in the X1 and X2 directions. This is a composite input unit that gives rotation commands in the roll direction (axial rotation direction) and the yaw direction (left-right direction).

複合入力部２４は、傾斜面２６ａに配置されたセンサホルダ８８によって支持されており、傾斜面２６ａのＺ１側（Ｙ１側）の回転操作部９０と、そのＺ２側（Ｙ２側）に設けられた傾動操作部９２と、傾動操作部９２の下部側面にそれぞれ配設された３つのスイッチ操作子９４ａ〜９４ｃとを有する。これら回転操作部９０等への入力は、センサホルダ８８内に設けられたスイッチ基板（図示せず）等によってその操作量が検出され、モータ５０ａ、５０ｂがコントローラ２９の制御下に適宜駆動制御される。  Thecomposite input unit 24 is supported by asensor holder 88 disposed on theinclined surface 26a, and is provided on the Z1 side (Y1 side)rotation operation unit 90 of theinclined surface 26a and on the Z2 side (Y2 side) thereof. Thetilt operation unit 92 includes threeswitch operators 94a to 94c disposed on the lower side surface of thetilt operation unit 92, respectively. The input to therotary operation unit 90 and the like is detected by a switch board (not shown) provided in thesensor holder 88, and themotors 50a and 50b are appropriately driven and controlled under the control of thecontroller 29. The

図２及び図３に示すように、連結シャフト１８の途中には、その内部空間をＺ１側（先端動作部１２側）とＺ２側（プーリボックス３２側）とに仕切る気密シール（シール部材）１００が設けられている。  As shown in FIGS. 2 and 3, in the middle of the connectingshaft 18, an airtight seal (seal member) 100 that partitions the internal space into the Z1 side (the distalend working unit 12 side) and the Z2 side (thepulley box 32 side). Is provided.

図６及び図７に示すように、気密シール１００は、先端側の小径部１０２と、後端側の大径部１０４と、大径部１０４側から小径部１０２側へと縮径する縮径部（テーパ部）１０６とから構成された段付き円柱形状となっている。気密シール１００には、延べ６本のロッド及びワイヤ、つまりロッド８２ａ、８２ｂ及びワイヤ８０ａ、８０ｂ（補強ロッド８１ａ、８１ｂ）の往復分がそれぞれ挿通されて摺動する、６個の孔部１１０ａ〜１１０ｆが設けられている。気密シール１００は、大径部１０４の外周面が連結シャフト１８の内周面に密着固定されることで当該連結シャフト１８内を仕切り、気体や液体の流通を遮断する遮断壁として機能する。勿論、先端動作部１２の自由度を２自由度や４自由度等に変更し、ワイヤやロッドの本数を変更した場合には、気密シール１００の孔部の数も変更すればよい。気密シール１００は、手術中に隙間Ａ（図４参照）から流入して該気密シール１００に接触した後、再び隙間Ａを介して患者の体腔２２内へと戻る血液等の流れ（生体適合性）を考慮して、ゴムやシリコーン等によって形成されている。  As shown in FIGS. 6 and 7, thehermetic seal 100 includes a small-diameter portion 102 on the front end side, a large-diameter portion 104 on the rear-end side, and a reduced diameter that decreases from the large-diameter portion 104 side to the small-diameter portion 102 side. A stepped cylindrical shape constituted by a portion (tapered portion) 106 is formed. Theairtight seal 100 has sixholes 110a to 110a through which a total of six rods and wires, that is,rods 82a and 82b andwires 80a and 80b (reinforcingrods 81a and 81b) are inserted and slid. 110f is provided. Thehermetic seal 100 functions as a blocking wall that partitions the inside of the connectingshaft 18 and blocks the flow of gas and liquid by the outer peripheral surface of the large-diameter portion 104 being closely fixed to the inner peripheral surface of the connectingshaft 18. Of course, when the degree of freedom of the distalend working unit 12 is changed to 2 degrees of freedom, 4 degrees of freedom, or the like, and the number of wires or rods is changed, the number of holes of thehermetic seal 100 may be changed. Theairtight seal 100 flows from the gap A (see FIG. 4) during the operation, contacts theairtight seal 100, and then returns to the patient'sbody cavity 22 through the gap A (biocompatible). ), And is formed of rubber or silicone.

図８Ａ及び図８Ｂに示すように、各孔部１１０ａ〜１１０ｆは、ロッド８２ａ、８２ｂ及びワイヤ８０ａ、８０ｂの連結シャフト１８内での配列に対応して配置されており、孔部１１０ａ、１１０ｂにロッド８２ａ、８２ｂが挿通され、孔部１１０ｃ、１１０ｄにワイヤ８０ａ（補強ロッド８１ａ）が挿通され、孔部１１０ｅ、１１０ｆにワイヤ８０ｂ（補強ロッド８１ｂ）が挿通される。本実施形態の場合、孔部１１０ｃ〜１１０ｆには、ワイヤ８０ａ、８０ｂの一部を囲繞した補強ロッド８１ａ、８１ｂが挿通及び摺動し、ワイヤ８０ａ、８０ｂ自体は気密シール１００に接触しない。  As shown in FIGS. 8A and 8B, theholes 110a to 110f are arranged corresponding to the arrangement of therods 82a and 82b and thewires 80a and 80b in the connectingshaft 18, and theholes 110a and 110b are connected to theholes 110a and 110b. Therods 82a and 82b are inserted, thewire 80a (reinforcingrod 81a) is inserted into theholes 110c and 110d, and thewire 80b (reinforcingrod 81b) is inserted into theholes 110e and 110f. In the case of the present embodiment, the reinforcingrods 81 a and 81 b surrounding thewires 80 a and 80 b are inserted and slid into theholes 110 c to 110 f, and thewires 80 a and 80 b themselves do not contact thehermetic seal 100.

気密シール１００では、ロッド８２ａ、８２ｂが挿通される孔部１１０ａ、１１０ｂの構成が互いに同一であり、ワイヤ８０ａ、８０ｂが挿通される孔部１１０ｃ〜１１０ｆの構成が互いに同一であることから、以下では、図８Ｂに示される孔部１１０ｂと孔部１１０ｃについて主に説明し、他の説明は省略する。  In theairtight seal 100, the configurations of theholes 110a and 110b through which therods 82a and 82b are inserted are the same, and the configurations of theholes 110c to 110f through which thewires 80a and 80b are inserted are the same. Now, thehole 110b and thehole 110c shown in FIG. 8B will be mainly described, and the other description will be omitted.

図７及び図８Ｂに示すように、孔部１１０ｂ（１１０ａ）は、小径部１０２の先端開口側（Ｚ１側）に形成され、ロッド８２ｂ（８２ａ）が摺動する摺動部（孔部）１１２と、摺動部１１２の後方（Ｚ２側）に連続し、摺動部１１２より大径の拡径部（逃げ孔）１１４とから構成された２段形状の貫通孔であり、摺動部１１２がＺ方向で小径部１０２に対応した配置となっている。  As shown in FIGS. 7 and 8B, thehole 110b (110a) is formed on the tip opening side (Z1 side) of thesmall diameter portion 102, and the sliding portion (hole) 112 on which therod 82b (82a) slides. And a through-hole having a two-stage shape that is continuous with the rear side (Z2 side) of the slidingportion 112 and has an enlarged diameter portion (escape hole) 114 having a larger diameter than the slidingportion 112. Is arranged corresponding to thesmall diameter portion 102 in the Z direction.

摺動部１１２は、ロッド８２ｂとの間で気密性を確保した状態で該ロッド８２ｂが摺動可能な内径寸法であると共に、ロッド８２ｂの摺動方向（Ｚ方向）に短尺な長さＬ１からなる。これにより、摺動部１１２はロッド８２ｂの移動に対してある程度柔軟（自由）に対応できるリップシールとして機能する。  The slidingportion 112 has an inner diameter dimension that allows therod 82b to slide in a state in which airtightness is ensured with therod 82b, and from a length L1 that is short in the sliding direction (Z direction) of therod 82b. Become. Thereby, the slidingpart 112 functions as a lip seal which can respond to the movement of therod 82b to some degree of flexibility (free).

拡径部１１４には、気密シール１００が連結シャフト１８内に組み付けられる際、管状のガイドパイプ１１６が嵌挿され密着固定される。ガイドパイプ１１６の内径は、ロッド８２ｂの外径より僅かに大径であり、ロッド８２ｂの移動を邪魔しない構造となっている。つまり、ガイドパイプ１１６の内径＞ロッド８２ａ、８２ｂの外径＞摺動部１１２の内径、という寸法関係が設定されている。  When thehermetic seal 100 is assembled in the connectingshaft 18, atubular guide pipe 116 is inserted into the expandeddiameter portion 114 and is fixed in close contact therewith. The inner diameter of theguide pipe 116 is slightly larger than the outer diameter of therod 82b, so that the movement of therod 82b is not obstructed. That is, the dimensional relationship is set such that the inner diameter of theguide pipe 116> the outer diameter of therods 82 a and 82 b> the inner diameter of the slidingportion 112.

このようなガイドパイプ１１６は、例えばステンレス材等から構成され、少なくとも気密シール１００を構成する材質よりも硬い材質となっている。なお、ガイドパイプ１１６が気密シール１００よりも硬いとは、例えば、ガイドパイプ１１６に力を加えた際に、実質的に該ガイドパイプ１１６が変形するよりも先に気密シール１００が変形する程度に硬さが異なる状態等をいう。  Such aguide pipe 116 is made of, for example, stainless steel, and is made of a material harder than at least the material constituting thehermetic seal 100. Note that theguide pipe 116 is harder than thehermetic seal 100, for example, when the force is applied to theguide pipe 116, thehermetic seal 100 is substantially deformed before theguide pipe 116 is deformed. It refers to a state where the hardness is different.

一方、孔部１１０ｃ（１１０ｄ〜１１０ｆ）は、補強ロッド８１ａ（８１ｂ）（ワイヤ８０ａ、８０ｂ）が摺動する摺動部（孔部）１１８と、摺動部１１８の前方（Ｚ１側）に連続し、摺動部１１８より大径の拡径部（逃げ孔）１２０と、摺動部１１８の後方（Ｚ２側）に連続し、摺動部１１８より大径且つ拡径部１２０より小径の中径部（逃げ孔）１２２とから構成された３段形状の貫通孔であり、摺動部１１８がＺ方向で大径部１０４に対応して配置されている。  On the other hand, theholes 110c (110d to 110f) are continuous to the sliding part (hole part) 118 in which the reinforcingrod 81a (81b) (wires 80a and 80b) slides and to the front (Z1 side) of the slidingpart 118. The diameter-enlarged portion (relief hole) 120 having a larger diameter than the slidingportion 118 and the rear portion (Z2 side) of the slidingportion 118 are continuous and have a diameter larger than that of the slidingportion 118 and smaller than that of the expandedportion 120. This is a three-stage through-hole formed of a diameter portion (relief hole) 122, and a slidingportion 118 is arranged corresponding to the large-diameter portion 104 in the Z direction.

摺動部１１８は、補強ロッド８１ａとの間で気密性を確保した状態で該補強ロッド８１ａが摺動可能な内径寸法であると共に、補強ロッド８１ａの摺動方向（Ｚ方向）にやや長尺な長さＬ２からなる。図８Ｂから諒解されるように、摺動部１１８の摺動方向の長さＬ２は、摺動部１１２の長さＬ１よりも長い。  The slidingportion 118 has an inner diameter dimension that allows the reinforcingrod 81a to slide in a state in which airtightness is ensured with the reinforcingrod 81a, and is slightly longer in the sliding direction (Z direction) of the reinforcingrod 81a. It consists of a length L2. As can be seen from FIG. 8B, the length L2 of the slidingportion 118 in the sliding direction is longer than the length L1 of the slidingportion 112.

摺動部１１８の前後にそれぞれ設けられた拡径部１２０及び中径部１２２は、ワイヤ８０ａが往復移動されてプーリ７０ａへの巻き掛け位置がＸ方向やＹ方向に変位した場合であっても、摺動部１１８に摺動している補強ロッド８１ａの一部が孔部１１０ｃの内面や開口縁部に当接することを防止する逃げ部として機能する。  Theenlarged diameter portion 120 and themiddle diameter portion 122 respectively provided before and after the slidingportion 118 are even when thewire 80a is reciprocated and the winding position on thepulley 70a is displaced in the X direction or the Y direction. The reinforcingrod 81a that slides on the slidingportion 118 functions as an escape portion that prevents the reinforcingrod 81a from abutting against the inner surface or the opening edge of thehole 110c.

気密シール１００では、孔部１１０ａ、１１０ｂの間隔Ｗ１（図８Ａ参照）をロッド８２ａ、８２ｂの間隔に対応するように設定し、孔部１１０ｃ、１１０ｅ（孔部１１０ｄ、１１０ｆ）の間隔Ｗ２をワイヤガイド部７２ａ、７２ｂの間隔に対応するように設定している。これにより、ロッド８２ａや補強ロッド８１ａ等と摺動部１１２、１１８との間での軸中心の一致が図られ、円滑な摺動を確保することができる。  In thehermetic seal 100, the interval W1 (see FIG. 8A) between theholes 110a and 110b is set to correspond to the interval between therods 82a and 82b, and the interval W2 between theholes 110c and 110e (holes 110d and 110f) is set to the wire. It is set so as to correspond to the interval between theguide portions 72a and 72b. As a result, the axial centers of therod 82a, the reinforcingrod 81a, etc. and the slidingportions 112, 118 are matched, and smooth sliding can be ensured.

図７及び図８Ａに示すように、ワイヤ８０ａ、８０ｂに対応する孔部１１０ｃ〜１１０ｆには、その外周面から各孔部１１０ｃ〜１１０ｆの摺動部１１８へと連なる切込みであるスリット１２４が形成されている。スリット１２４を設けることにより、マニピュレータ１０の組立時、例えば、ワイヤ８０ａ、８０ｂをプーリ７０ａ、７０ｂやギア７８等との間に巻き掛ける際、補強ロッド８１ａ、８１ｂを装着したワイヤ８０ａ、８０ｂを予めループ状に形成しておき、該ループ状のワイヤ８０ａ、８０ｂをスリット１２４から孔部１１０ｃ〜１１０ｆへと挿入することができる。そうすると、孔部１１０ｃ〜１１０ｆへとワイヤ８０ａ等を挿通させてからループ状に構成する場合に比べ、マニピュレータ１０の組立性を大幅に向上させることができる。  As shown in FIGS. 7 and 8A, slits 124 are formed in theholes 110c to 110f corresponding to thewires 80a and 80b from the outer peripheral surface to the slidingportions 118 of theholes 110c to 110f. Has been. By providing theslit 124, when themanipulator 10 is assembled, for example, when thewires 80a and 80b are wound around thepulleys 70a and 70b, thegear 78, etc., thewires 80a and 80b to which the reinforcingrods 81a and 81b are attached are previously provided. The loop-shapedwires 80a and 80b can be inserted into theholes 110c to 110f from theslit 124. Then, the assembling property of themanipulator 10 can be greatly improved as compared with the case where thewire 80a and the like are inserted into theholes 110c to 110f and then configured in a loop shape.

なお、各スリット１２４は、連結シャフト１８内に気密シール１００が嵌挿された際に密着封止され、気密シール１００のシール性を損うことはない。勿論、ワイヤの挿通後、各スリット１２４を接着剤等で接着して一層強固に封止してもよい。  Eachslit 124 is tightly sealed when thehermetic seal 100 is inserted into the connectingshaft 18, and does not impair the sealing performance of thehermetic seal 100. Of course, after inserting the wire, theslits 124 may be bonded with an adhesive or the like and sealed more firmly.

図２に戻り、マニピュレータ１０は、気密シール１００よりも先端動作部１２側（Ｚ１側）の連結シャフト１８内に水や酵素洗浄剤等の洗浄液を注入できる洗浄ポート１２６を有する。洗浄ポート１２６は、蓋体１２８を着脱するだけで開閉可能であり、連結シャフト１８内の気密シール１００よりも先端側に洗浄液を容易に注入し、内部を洗浄することができる。  Returning to FIG. 2, themanipulator 10 has a cleaningport 126 through which a cleaning liquid such as water or an enzyme cleaning agent can be injected into the connectingshaft 18 closer to the distal end working unit 12 (Z1 side) than thehermetic seal 100. The cleaningport 126 can be opened and closed simply by attaching and detaching thelid 128, and the cleaning liquid can be easily injected into the front end side of theairtight seal 100 in the connectingshaft 18 to clean the inside.

次に、以上のように構成される本実施形態に係るマニピュレータ１０の作用について説明する。  Next, the operation of themanipulator 10 according to this embodiment configured as described above will be described.

図４に示すように、先端動作部１２は、ロール軸、ヨー軸及びグリッパ軸の３自由度の機構を備え、複数の関節を有し、先端動作部１２には各部に隙間Ａが形成されている。勿論、１自由度の機構であっても関節は設けられる。従って、マニピュレータ１０による手術中、図示しない気腹装置等によって体腔２２内に封入された炭酸ガス等が（図１参照）、体腔２２内が陽圧であるために、隙間Ａを介して連結シャフト１８内へリークしようとする。該リークが発生した場合には、体腔２２の空間が収縮し、円滑な手術が難しくなる可能性がある。  As shown in FIG. 4, the distalend working unit 12 includes a mechanism with three degrees of freedom of a roll shaft, a yaw axis, and a gripper shaft, and has a plurality of joints, and the distalend working unit 12 is formed with a gap A in each part. ing. Of course, even a one-degree-of-freedom mechanism is provided with a joint. Accordingly, during the operation by themanipulator 10, carbon dioxide gas or the like enclosed in thebody cavity 22 by an insufflation apparatus (not shown) or the like (see FIG. 1) is positive pressure in thebody cavity 22, so that the connecting shaft is connected via the gap A. Try to leak into 18. When the leak occurs, the space of thebody cavity 22 contracts and smooth surgery may become difficult.

そこで、マニピュレータ１０では、連結シャフト１８内を先端動作部１２側と駆動機構部側であるプーリボックス３２側とに仕切る気密シール１００を設けている。これにより、連結シャフト１８の軸線方向での気密性が確保され、体腔２２内のガス（気腹圧）が先端動作部１２の隙間Ａ（図４参照）等から連結シャフト１８内を通って外部へとリークすることを防止する。  Therefore, themanipulator 10 is provided with anairtight seal 100 that divides the inside of the connectingshaft 18 into the distalend working unit 12 side and thepulley box 32 side that is the drive mechanism unit side. Thereby, the airtightness in the axial direction of the connectingshaft 18 is ensured, and the gas (pneumo-abdominal pressure) in thebody cavity 22 passes through the connectingshaft 18 from the gap A (see FIG. 4) of the distalend working unit 12 and the like. To prevent leaks.

具体的には、図７及び図８Ｂに示すように、気密シール１００は、小径部１０２の外径Ｄ１が連結シャフト１８の内径Ｄ０よりも小さく、大径部１０４の外径Ｄ２が連結シャフト１８の内径Ｄ０よりも大きく構成されている。これにより、気密シール１００が連結シャフト１８内に圧入された際、大径部１０４が連結シャフト１８の内壁面から圧縮力Ｆ（図７参照）を受けて内径方向に圧縮され、該内壁面に確実に密着する。従って、各孔部１１０ａ〜１１０ｆの各摺動部１１２、１１８でロッド８２ａや補強ロッド８１ａ等との間がシールされ、さらに大径部１０４で連結シャフト１８との間がシールされることにより、ロッド８２ａやワイヤ８０ａ等の作動状態にかかわらず、連結シャフト１８内の長手方向での気密性及び液密性が確保される。大径部１０４は連結シャフト１８内に圧入のみで固定してもよいが、接着や溶着等によって固着させてもよい。  Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8B, thehermetic seal 100 includes an outer diameter D1 of thesmall diameter portion 102 that is smaller than an inner diameter D0 of theconnection shaft 18 and an outer diameter D2 of thelarge diameter portion 104 that is theconnection shaft 18. The inner diameter D0 is larger. Thus, when thehermetic seal 100 is press-fitted into the connectingshaft 18, thelarge diameter portion 104 receives the compressive force F (see FIG. 7) from the inner wall surface of the connectingshaft 18 and is compressed in the inner diameter direction. Adhere securely. Accordingly, the slidingportions 112 and 118 of theholes 110a to 110f are sealed between therod 82a and the reinforcingrod 81a, and thelarge diameter portion 104 is sealed between the connectingshaft 18 and Regardless of the operating state of therod 82a, thewire 80a, etc., the airtightness and liquid tightness in the longitudinal direction in the connectingshaft 18 are ensured. The large-diameter portion 104 may be fixed in the connectingshaft 18 only by press fitting, but may be fixed by adhesion or welding.

さらに、先端動作部１２の隙間Ａから浸入した血液等の液体が、連結シャフト１８の内周面に沿って先端動作部１２側からプーリボックス３２側へと流通することも気密シール１００によって阻止されるため、術後の連結シャフト１８やプーリボックス３２の洗浄等が容易となり、メンテナンス性を向上させることができる。しかも、気密シール１００により連結シャフト１８内の気密性が確保されていることから、体腔２２内のガスが連結シャフト１８の内部（先端側）を略密封するように機能する。このため、密封状態となったガスにより、血液等の液体が前記隙間Ａから連結シャフト１８内へと浸入すること事態も可及的に抑制することができる。  Further, theairtight seal 100 prevents liquid such as blood that has entered from the gap A of the distalend working unit 12 from flowing from the distalend working unit 12 side to thepulley box 32 side along the inner peripheral surface of the connectingshaft 18. Therefore, it becomes easy to clean the connectingshaft 18 and thepulley box 32 after the operation, and the maintainability can be improved. In addition, since the airtightness in the connectingshaft 18 is ensured by theairtight seal 100, the gas in thebody cavity 22 functions so as to substantially seal the inside (tip side) of the connectingshaft 18. For this reason, the situation where liquids, such as blood, permeate into theconnection shaft 18 from the gap A due to the gas in the sealed state can be suppressed as much as possible.

気密シール１００は、小径部１０２とテーパ状の縮径部１０６を有することから、連結シャフト１８へと組み付ける挿入時、小径部１０２を先頭として連結シャフト１８内に容易に挿入可能であり、マニピュレータ１０の組立性を高めることができる。  Since thehermetic seal 100 includes the small-diameter portion 102 and the tapered reduced-diameter portion 106, when the gas-tight seal 100 is inserted into the connectingshaft 18, thehermetic seal 100 can be easily inserted into the connectingshaft 18 with the small-diameter portion 102 as the head. Assembling property can be improved.

ところで、本実施形態に係るマニピュレータ１０の場合、ヨー軸及びロール軸は、複合入力部２４の操作に基づきモータ５０ａ、５０ｂ等を介してワイヤ８０ａ、８０ｂが往復移動する電動駆動であり、グリッパ軸は、トリガレバー３６の操作に基づき機械的にロッド８２ａ、８２ｂが往復移動する手動駆動である。  By the way, in the case of themanipulator 10 according to the present embodiment, the yaw axis and the roll axis are electric drives in which thewires 80a and 80b reciprocate via themotors 50a and 50b based on the operation of thecomposite input unit 24, and the gripper axis Is a manual drive in which therods 82a and 82b mechanically reciprocate based on the operation of thetrigger lever 36.

ロッド８２ａ、８２ｂは、ワイヤ８０ａ等のようにループ状に構成する必要がないことから、気密シール１００への組み付け時、スリットがなくても孔部１１０ａ、１１０ｂへと容易に挿通させることができる。従って、孔部１１０ａ、１１０ｂの摺動部１１２は、スリット１２４が形成された孔部１１０ｃ等に比べて気密性を確保し易いため、ロッド８２ａ等の摺動方向での長さＬ１を短く設定し（図７及び図８Ｂ参照）、ロッド８２ａ等との摺動抵抗を可及的に低減しながらも、気密性を十分に確保することが可能である。しかも、電動駆動に比べて摺動抵抗の影響を受け易い手動駆動のロッド８２ａ、８２ｂと、気密シール１００との間の摺動抵抗が低減されるため、操作性が損なわれることもない。  Since therods 82a and 82b do not need to be formed in a loop shape like thewire 80a or the like, therods 82a and 82b can be easily inserted into theholes 110a and 110b without a slit when assembled to thehermetic seal 100. . Accordingly, the slidingportions 112 of theholes 110a and 110b are easier to ensure airtightness than theholes 110c and the like in which theslits 124 are formed. Therefore, the length L1 in the sliding direction of therod 82a and the like is set short. However, it is possible to ensure sufficient airtightness while reducing the sliding resistance with therod 82a as much as possible (see FIGS. 7 and 8B). In addition, since the sliding resistance between the manually drivenrods 82a and 82b and thehermetic seal 100, which is more susceptible to sliding resistance than electric driving, is reduced, operability is not impaired.

一方、ワイヤ８０ａ、８０ｂは、気密シール１００への組み付け時、上記のようにループ状に構成することが有効であることから、孔部１１０ｃ〜１１０ｆにはループ状に構成した当該ワイヤ８０ａ、８０ｂ（補強ロッド８１ａ、８１ｂ）を挿入するためのスリット１２４を設けている。従って、孔部１１０ｃ〜１１０ｆの摺動部１１８は、スリット１２４によって気密性が低下する可能性があることから、ワイヤ８０ａ等の摺動方向での長さＬ２を摺動部１１２の長さＬ１よりも長く設定し（図７及び図８Ｂ参照）、気密性をより安定して確保できるように構成している。なお、ワイヤ８０ａ等は電動駆動であるため、気密シール１００との間の摺動抵抗が多少高くなったとしても該摺動抵抗がモータ５０ａ、５０ｂの定格出力以下であれば操作性に影響が及ぶことはほとんどなく、良好な操作性が維持される。  On the other hand, since it is effective to configure thewires 80a and 80b in a loop shape as described above when assembled to thehermetic seal 100, the holes 80c to 110f have thewires 80a and 80b configured in a loop shape. Aslit 124 for inserting (reinforcingrods 81a, 81b) is provided. Accordingly, since the slidingportion 118 of theholes 110c to 110f may be deteriorated in airtightness due to theslit 124, the length L2 in the sliding direction of thewire 80a or the like is set to the length L1 of the slidingportion 112. Longer (see FIG. 7 and FIG. 8B), so that the airtightness can be secured more stably. Since thewires 80a and the like are electrically driven, even if the sliding resistance with thehermetic seal 100 is somewhat high, the operability is affected if the sliding resistance is less than the rated output of themotors 50a and 50b. There is hardly any extent, and good operability is maintained.

しかも、ワイヤ８０ａ等の摺動方向において、摺動部１１８は、大径部１０４の少なくとも一部に対応して配置されると共に、該大径部１０４は連結シャフト１８の内壁面から圧縮力Ｆ（図７参照）を受けて内径方向に圧縮される。このため、スリット１２４は、大径部１０４での圧縮を受けて一層確実に密着封止され、該スリット１２４からのガスリークが一層確実に防止される。すなわち、大径部１０４の外径Ｄ２は、連結シャフト１８内に圧入可能な範囲でその内径Ｄ０よりもできるだけ大きく設定すれば、気密シール１００の圧縮率が高まり、気密性が一層向上し、スリット１２４での気密性も一層確実に確保することが可能となる。  Moreover, in the sliding direction of thewire 80a and the like, the slidingportion 118 is disposed corresponding to at least a part of thelarge diameter portion 104, and thelarge diameter portion 104 is compressed from the inner wall surface of the connectingshaft 18 by a compression force F. (See FIG. 7) and compressed in the inner diameter direction. For this reason, theslit 124 is more tightly sealed by being compressed by thelarge diameter portion 104, and gas leakage from theslit 124 is more reliably prevented. That is, if the outer diameter D2 of the large-diameter portion 104 is set to be as large as possible than the inner diameter D0 within a range that can be press-fitted into the connectingshaft 18, the compression rate of thehermetic seal 100 is increased, and the hermeticity is further improved. The airtightness at 124 can be further ensured.

本実施形態の場合、摺動部１１８には補強ロッド８１ａ、８１ｂが対応している。通常、ワイヤ８０ａ、８０ｂは、強度等を考慮して複数の線材をよった巻線で構成されているため、この巻線部分が摺動部１１８に対応している場合にはワイヤ８０ａ等と摺動部１１８との間に隙間を生じ、該隙間を介してガスリークを生じる可能性がある。そこで、マニピュレータ１０では、補強ロッド８１ａ等が常に摺動部１１８に摺動する構成であることにより、気密シール１００でのシール性を一層確実に確保することができる。気密性をより向上させるため、補強ロッド８１ａ、８１ｂをワイヤ８０ａ、８０ｂに接着剤等で接着してもよい。  In this embodiment, the reinforcingrods 81a and 81b correspond to the slidingportion 118. Usually, thewires 80a and 80b are constituted by a winding made of a plurality of wires in consideration of strength and the like. Therefore, when the winding portion corresponds to the slidingportion 118, thewires 80a and 80b There is a possibility that a gap is formed between the slidingportion 118 and a gas leak occurs through the gap. In view of this, in themanipulator 10, the reinforcingrod 81 a and the like are always slid on the slidingportion 118, so that the sealing performance with theairtight seal 100 can be further ensured. In order to further improve the airtightness, the reinforcingrods 81a and 81b may be bonded to thewires 80a and 80b with an adhesive or the like.

図９に示すように、補強ロッド８１ａ、８１ｂの代わりに金属製等のロッド８３ａ、８３ｂの両端にワイヤ８０ａ、８０ｂを連結した構成や、パイプ８５ａ、８５ｂの両端にワイヤ８０ａ、８０ｂを連結し、該パイプ８５ａ、８５ｂの内部を接着剤８７等でシールした構成等としてもよい。要は、気密シール１００の摺動部１１８にワイヤ８０ａ、８０ｂを確実に密着させて円滑に摺動させることができる構成であればよい。  As shown in FIG. 9, instead of reinforcingrods 81a and 81b,wires 80a and 80b are connected to both ends ofrods 83a and 83b made of metal or the like, andwires 80a and 80b are connected to both ends ofpipes 85a and 85b. Thepipes 85a and 85b may be sealed with an adhesive 87 or the like. In short, any configuration may be used as long as thewires 80a and 80b are securely adhered to the slidingportion 118 of thehermetic seal 100 and can be smoothly slid.

ここで、図７及び図８Ｂに示すように、気密シール１００において、スリット１２４が形成された孔部１１０ｃ〜１１０ｆの摺動部１１８と、スリット１２４が形成されていない孔部１１０ａ、１１０ｂの摺動部１１２とは、ワイヤやロッドの摺動方向での位置がずれている。すなわち、図８Ｂに示すように、摺動部１１２の摺動方向での中心位置１１２Ｚと、摺動部１１８の摺動方向での中心位置１１８Ｚとがずれており、中心位置１１２Ｚは小径部１０２の少なくとも一部に対応して配置され、中心位置１１８Ｚは大径部１０４の少なくとも一部に対応して配置される。  Here, as shown in FIGS. 7 and 8B, in thehermetic seal 100, the slidingportions 118 of theholes 110c to 110f in which theslits 124 are formed and the slidingportions 118a and 110b in which theslits 124 are not formed. The position of the movingpart 112 in the sliding direction of the wire or rod is shifted. That is, as shown in FIG. 8B, thecenter position 112Z in the sliding direction of the slidingportion 112 is shifted from thecenter position 118Z in the sliding direction of the slidingportion 118, and thecenter position 112Z is thesmall diameter portion 102. Thecenter position 118Z is disposed corresponding to at least a part of thelarge diameter portion 104.

従って、大径部１０４に連結シャフト１８の内壁面から内径方向への圧縮力Ｆが付与されると共に、該圧縮力Ｆによって孔部１１０ｃ〜１１０ｆのスリット１２４を確実に密着封止することができ、摺動部１１８も補強ロッド８１ａ等とより確実に密着される。一方、摺動部１１８及び大径部１０４からＺ方向でずれている孔部１１０ａ、１１０ｂの摺動部１１２には、圧縮力Ｆの影響がほとんどなく、つまり圧縮を受けない。このため、摺動部１１２がロッド８２ａ、８２ｂに対して過度に密着されて該ロッド８２ａ、８２ｂの円滑な移動が妨げられ、手動機構部であるトリガレバー３６の操作性が低下することを有効に回避することができる。しかも、摺動部１１２は、連結シャフト１８の内壁面よりも小さい外径Ｄ１に設定され、該内壁面からの圧縮を受けない小径部１０２に対応して配置されているため、摺動部１１２が過度に収縮することが一層確実に防止されている。  Therefore, thelarge diameter portion 104 is given a compressive force F in the inner diameter direction from the inner wall surface of the connectingshaft 18, and the compressive force F can securely seal theslits 124 of theholes 110 c to 110 f. The slidingportion 118 is also more securely attached to the reinforcingrod 81a and the like. On the other hand, the slidingportions 112 of theholes 110a and 110b that are displaced in the Z direction from the slidingportion 118 and thelarge diameter portion 104 are hardly affected by the compressive force F, that is, not subjected to compression. For this reason, it is effective that the slidingportion 112 is excessively brought into close contact with therods 82a and 82b to prevent the smooth movement of therods 82a and 82b, and the operability of thetrigger lever 36 which is a manual mechanism portion is reduced. Can be avoided. In addition, the slidingportion 112 is set to have an outer diameter D1 smaller than the inner wall surface of the connectingshaft 18 and is disposed corresponding to thesmall diameter portion 102 that is not subjected to compression from the inner wall surface. Is more reliably prevented from shrinking excessively.

圧縮力Ｆを受ける孔部１１０ｃ〜１１０ｆには、摺動部１１８の前後に補強ロッド８１ａ、８１ｂの逃げ部となる拡径部１２０と中径部１２２が設けられている。このため、これら拡径部１２０と中径部１２２が圧縮力Ｆを吸収する機能も果たし、摺動部１１２に対して圧縮の影響が及ぶことが一層確実に回避される。一方、スリットが形成されていない孔部１１０ａ、１１０ｂには、摺動部１１２に連続し且つ摺動部１１２より大径の拡径部１１４が設けられており、拡径部１１４はロッドの摺動方向でスリット１２４が形成された孔部１１０ｃ〜１１０ｆ（摺動部１１８）の位置と重なっている。このため、大径部１０４が圧縮された場合でも、その圧縮の影響が拡径部１１４で有効に吸収され、手動で駆動されるロッド８２ａ等の動作に影響を及ぼすことが有効に回避される。  Thehole portions 110c to 110f that receive the compressive force F are provided with anenlarged diameter portion 120 and anintermediate diameter portion 122 that serve as relief portions of the reinforcingrods 81a and 81b before and after the slidingportion 118. For this reason, the expandeddiameter portion 120 and theintermediate diameter portion 122 also function to absorb the compression force F, and the influence of the compression on the slidingportion 112 is more reliably avoided. On the other hand, thehole portions 110a and 110b in which no slit is formed are provided with anenlarged diameter portion 114 that is continuous with the slidingportion 112 and has a larger diameter than the slidingportion 112. Theenlarged diameter portion 114 is a sliding portion of the rod. It overlaps with the position of theholes 110c to 110f (sliding portion 118) where theslit 124 is formed in the moving direction. For this reason, even when the large-diameter portion 104 is compressed, the influence of the compression is effectively absorbed by the enlarged-diameter portion 114, and it is effectively avoided that the operation of the manually drivenrod 82a and the like is affected. .

なお、図１０Ａに示すように、マニピュレータ１０の組立時、理想的には、ロッド８２ａ、８２ｂのＸ方向及びＹ方向での中心位置（軸中心）と、摺動部１１２のＸ方向及びＹ方向での中心位置（軸中心）とが一致するように設定されており、ワイヤ８０ａ等及び摺動部１１８についても略同様である。ところが、実際には、ロッド８２ａ等の先端動作部１２側やトリガレバー３６側への取り付け位置が多少ずれてＸ方向やＹ方向にオフセットしてしまう可能性がある。そうすると、図１０Ｂに示すように、ロッド８２ａ等の軸中心と摺動部１１２の軸中心とがずれ、摺動部１１２がロッド８２ａ等のオフセット分の過負荷を受け、摺動部１１２に隙間Ｂを生じ、場合によっては気密シール１００が損傷し、シール性が低下する可能性がある。  As shown in FIG. 10A, when themanipulator 10 is assembled, ideally, the center positions (axis centers) of therods 82a and 82b in the X direction and the Y direction, and the X direction and the Y direction of the slidingportion 112. Is set so as to coincide with the center position (axis center) of thewire 80a and the like and the slidingportion 118 is substantially the same. However, in actuality, the attachment positions of therod 82a and the like on the distalend working unit 12 side and thetrigger lever 36 side may be slightly shifted and offset in the X direction and the Y direction. Then, as shown in FIG. 10B, the shaft center of therod 82a and the shaft center of the slidingportion 112 are shifted, and the slidingportion 112 receives an overload corresponding to the offset of therod 82a and the like. B may occur, and in some cases, thehermetic seal 100 may be damaged, and the sealing performance may be reduced.

そこで、本実施形態の場合、ロッド８２ａ、８２ｂが挿通される孔部１１０ａ、１１０ｂの摺動部１１２に付設された拡径部１１４に、ガイド部としてのガイドパイプ１１６を嵌挿している（図７参照）。ガイドパイプ１１６を設けることにより、ロッド８２ａ等の軸中心と摺動部１１２の軸中心とが一致している場合（図１１Ａ参照）には、摺動部１１２とガイドパイプ１１６の軸中心が一致する。一方、ロッド８２ａ等の軸中心と摺動部１１２の軸中心とがずれている場合（図１１Ｂ参照）には、ロッド８２ａ、８２ｂのオフセットと同時にガイドパイプ１１６がオフセットする。このため、ガイドパイプ１１６のオフセットに追従して拡径部１１４及び摺動部１１２も移動（変形）することから、摺動部１１２とロッド８２ａ等の軸中心が一致する。従って、摺動部１１２に過負荷が生じ、気密シール１００に損傷が生じることが回避され、シール性を確保することができる。  Therefore, in the case of the present embodiment, aguide pipe 116 as a guide portion is inserted into theenlarged diameter portion 114 attached to the slidingportion 112 of thehole portions 110a and 110b through which therods 82a and 82b are inserted (see FIG. 7). By providing theguide pipe 116, when the axial center of therod 82a and the like and the axial center of the slidingportion 112 coincide (see FIG. 11A), the axial center of the slidingportion 112 and theguide pipe 116 coincide. To do. On the other hand, when the shaft center of therod 82a and the like is shifted from the shaft center of the sliding portion 112 (see FIG. 11B), theguide pipe 116 is offset simultaneously with the offset of therods 82a and 82b. For this reason, since theenlarged diameter portion 114 and the slidingportion 112 also move (deform) following the offset of theguide pipe 116, the axial centers of the slidingportion 112 and therod 82a coincide. Therefore, an overload is generated in the slidingportion 112 and damage to thehermetic seal 100 is avoided, and a sealing property can be ensured.

孔部１１０ａ等が摺動部１１２及び拡径部１１４からなる段付き構造とされ、拡径部１１４にガイドパイプ１１６を配置する構成とすることで、摺動部１１２とロッド８２ａ等の軸中心を一致させることが一層容易となり、ロッド８２ａ等のオフセットによる気密シール１００の損傷を回避することができる。  Thehole 110a and the like have a stepped structure including the slidingportion 112 and theenlarged diameter portion 114, and theguide pipe 116 is disposed in theenlarged diameter portion 114, so that the axial center of the slidingportion 112 and therod 82a and the like is arranged. Can be more easily matched, and damage to thehermetic seal 100 due to offset of therod 82a and the like can be avoided.

ガイドパイプ１１６は、ロッド８２ａ等の摺動により孔部１１０ａ等に生じる摺動方向と交差（直交）する方向（直角方向や半径方向）に作用する力を抑制するガイド部として機能するため、摺動部１１２での摩擦や磨耗を有効に低減することが可能となる。  Theguide pipe 116 functions as a guide portion that suppresses a force acting in a direction (perpendicular direction or radial direction) intersecting (orthogonal) with the sliding direction generated in thehole portion 110a or the like due to sliding of therod 82a or the like. Friction and wear at the movingpart 112 can be effectively reduced.

また、拡径部１１４にガイドパイプ１１６を配置しておくことにより、高い密着性が要求される孔部１１０ｃ〜１１０ｆ側を強く圧縮した場合であっても、ガイドパイプ１１６がロッド８２ａ等（ワイヤ８０ａ等）のガイド部として機能するため、ロッド８２ａ等（ワイヤ８０ａ等）と摺動部１１２（１１８）との間の摺動抵抗が低減され、該摺動部１１２（１１８）の磨耗を低減することができる。換言すれば、連結シャフト１８の内壁面と気密シール１００の外壁面とを密着させるため、気密シール１００を強く圧縮して連結シャフト１８内に嵌挿した場合であっても、ガイド部として機能するガイドパイプ１１６により孔部１１０ａ〜１１０ｆ（摺動部１１２、１１８）の圧縮が低減されるため、動力伝達部材であるロッド８２ａやワイヤ８０ａ等と該孔部１１０ａ〜１１０ｆ（摺動部１１２、１１８）との間の摺動抵抗を低減し、該孔部１１０ａ〜１１０ｆ（摺動部１１２、１１８）の摩擦を低減することができる。  Further, by arranging theguide pipe 116 in theenlarged diameter portion 114, theguide pipe 116 can be connected to therod 82a or the like (wire) even when theholes 110c to 110f side where high adhesion is required are strongly compressed. 80a and the like), the sliding resistance between therod 82a and the like (wire 80a and the like) and the sliding portion 112 (118) is reduced, and wear of the sliding portion 112 (118) is reduced. can do. In other words, since the inner wall surface of the connectingshaft 18 and the outer wall surface of thehermetic seal 100 are brought into close contact with each other, even if thehermetic seal 100 is strongly compressed and inserted into the connectingshaft 18, it functions as a guide portion. Since the compression of theholes 110a to 110f (slidingportions 112 and 118) is reduced by theguide pipe 116, therod 82a and thewire 80a, which are power transmission members, and theholes 110a to 110f (slidingportions 112 and 118). ), And the friction of theholes 110a to 110f (slidingportions 112 and 118) can be reduced.

ガイドパイプ１１６が拡径部１１４に密着固定されていれば、気密シール１００の気密性を一層向上させることも可能となり、ガイドパイプ１１６の拡径部１１４からの脱落を防止することもできる。また、ガイドパイプ１１６が孔部１１０ａ〜１１０ｆにおける摺動部１１２、１１８の基端側（駆動機構部側）となるプーリボックス３２側に配置されていることにより、当該ガイドパイプ１１６が連結シャフト１８の先端側から体内へと脱落することを確実に防止することができる。  If theguide pipe 116 is tightly fixed to theenlarged diameter portion 114, the airtightness of thehermetic seal 100 can be further improved, and theguide pipe 116 can be prevented from falling off from theenlarged diameter portion 114. Further, since theguide pipe 116 is disposed on thepulley box 32 side which is the base end side (drive mechanism part side) of the slidingportions 112 and 118 in theholes 110a to 110f, theguide pipe 116 is connected to the connectingshaft 18. Can be reliably prevented from falling into the body from the distal end side.

ガイドパイプ１１６については、上記のように、ガイドパイプ１１６の内径＞ロッド８２ａ、８２ｂの外径＞摺動部１１２の内径、という寸法関係が規定しており、少なくともガイドパイプ１１６の内径は、摺動部１１２（孔部１１０ａ等）の内径と等しいか又はそれよりも大きく設定されることが望ましい。これにより、摺動部１１２（孔部１１０ａ等）と、これを挿通して摺動するロッド８２ａ等との間に、必ず所定範囲の半径方向の力（押し付け力、シールする力）を発生させることができ、気密性が確実に確保される。なお、前記所定範囲とは、前記半径方向の力が０（ゼロ）になったり、摺動部１１２とロッド８２ａ等との間に隙間が開いたり、摺動部１１２の摩擦や磨耗が増えたり、摺動部１１２が損傷したりすることがない程度のシール力である。  As described above, theguide pipe 116 has a dimensional relationship that the inner diameter of theguide pipe 116> the outer diameter of therods 82 a and 82 b> the inner diameter of the slidingportion 112. It is desirable to set it equal to or larger than the inner diameter of the moving part 112 (hole part 110a, etc.). As a result, a predetermined range of radial force (pressing force, sealing force) is always generated between the sliding portion 112 (hole portion 110a and the like) and therod 82a and the like which slides through the slidingportion 112. It is possible to ensure airtightness. The predetermined range means that the radial force becomes 0 (zero), a gap is opened between the slidingportion 112 and therod 82a, etc., or friction and wear of the slidingportion 112 increase. The sealing force is such that the slidingportion 112 is not damaged.

ガイドパイプ１１６の設置場所としては、上記のように軸線方向長さＬ１が短い摺動部１１２の近傍に設置することが効果的であるが、他の位置であってもよい。  As the installation location of theguide pipe 116, it is effective to install theguide pipe 116 in the vicinity of the slidingportion 112 having the short axial length L1 as described above, but may be another location.

例えば、図１２に示すように、摺動部１１２の前後に拡径部１１４をそれぞれ設け、両拡径部１１４にガイドパイプ１１６を設置してもよいし、一方の拡径部１１４にのみ設置してもよい。また、図１３に示すように、補強ロッド８１ａ、８１ｂ（ワイヤ８０ａ、８０ｂ）が挿通される側の拡径部１２０（中径部１２２）に設置してもよい。そうするとスリット１２４が形成されていることから高い密着性が必要な孔部１１０ｃ〜１１０ｆが強く圧縮された場合であっても、補強ロッド８１ａ、８１ｂ（ワイヤ８０ａ、８０ｂ）と摺動部１１８の摺動抵抗が低減され、該摺動部１１８の磨耗を低減することができる。さらに、図１４に示すように、ガイドパイプ１１６を気密シール１００の外部から接着等によって連結してもよい。  For example, as shown in FIG. 12, theenlarged diameter portions 114 may be provided before and after the slidingportion 112, and theguide pipes 116 may be installed on both theenlarged diameter portions 114, or only on one of theenlarged diameter portions 114. May be. Further, as shown in FIG. 13, the reinforcingrods 81a and 81b (wires 80a and 80b) may be installed on the enlarged diameter portion 120 (medium diameter portion 122) on the side through which the reinforcingrods 81a and 81b are inserted. Then, since theslits 124 are formed, even if theholes 110c to 110f that require high adhesion are strongly compressed, the sliding between the reinforcingrods 81a and 81b (wires 80a and 80b) and the slidingportion 118 is performed. Dynamic resistance is reduced, and wear of the slidingportion 118 can be reduced. Furthermore, as shown in FIG. 14, theguide pipe 116 may be connected from the outside of thehermetic seal 100 by adhesion or the like.

このように、ガイドパイプ１１６は、摺動部１１２（１１８）の近傍に設置されていればよく、摺動部１１２（１１８）の前後どちら側でも両側でも、またワイヤ８０ａ等に対応する側でもよく、さらに、摺動部１１２（１１８）の軸中心と一致して配置できれば、気密シール１００の外部に設置してもよい。  Thus, theguide pipe 116 only needs to be installed in the vicinity of the sliding portion 112 (118), either on the front or back side of the sliding portion 112 (118) or on both sides, or on the side corresponding to thewire 80a or the like. Furthermore, it may be installed outside thehermetic seal 100 as long as it can be arranged so as to coincide with the axial center of the sliding portion 112 (118).

図１５Ａに示すように、連結シャフト１８内を仕切るシール部材としては、上記のように一体的に形成された気密シール１００に代えて、ワイヤ８０ａ、８０ｂ側の第１シール部（第１部位）１４０ａと、ロッド８２ａ、８２ｂ側の第２シール部（第２部位）１４０ｂとを有した分割・連結構造の気密シール１４０を用いてもよい。このような気密シール１４０は、例えば、図１５Ｂに示すように、第１シール部１４０ａと第２シール部１４０ｂとを接着により一体化することにより、上記した気密シール１００と略同様に使用可能である。  As shown in FIG. 15A, the seal member for partitioning the inside of the connectingshaft 18 is replaced with theairtight seal 100 formed integrally as described above, and the first seal portion (first portion) on thewires 80a and 80b side. Anairtight seal 140 having a split / coupled structure including 140a and a second seal portion (second portion) 140b on therods 82a and 82b side may be used. Such anairtight seal 140 can be used in substantially the same manner as theairtight seal 100 described above, for example, by integrating thefirst seal portion 140a and thesecond seal portion 140b by bonding as shown in FIG. 15B. is there.

この場合、気密シール１４０では、ワイヤ８０ａ、８０ｂ側の第１シール部１４０ａと、ロッド８２ａ、８２ｂ側の第２シール部１４０ｂとを分割構造としたことにより、連結シャフト１８の内壁面から第１シール部１４０ａに付与される圧縮力が、第２シール部１４０ｂの摺動部１１２へと影響することを一層確実に防止することができる。  In this case, in thehermetic seal 140, thefirst seal portion 140a on thewires 80a and 80b side and thesecond seal portion 140b on therods 82a and 82b side have a divided structure, so It can prevent more reliably that the compressive force given to theseal part 140a affects the slidingpart 112 of the2nd seal part 140b.

気密シール１４０の第１シール部１４０ａと第２シール部１４０ｂの連結構造は、接着以外であってもよく、例えば、ガイドパイプ１１６による連結構造（図１６参照）や、締結具であるボルト１４２及びナット１４４による連結構造（図１７参照）でもよい。  The connection structure of thefirst seal part 140a and thesecond seal part 140b of thehermetic seal 140 may be other than adhesion, for example, a connection structure by a guide pipe 116 (see FIG. 16), abolt 142 as a fastener, A connection structure using a nut 144 (see FIG. 17) may be used.

図２に示すように、マニピュレータ１０では、気密シール１００よりも先端動作部１２側（Ｚ１側）の連結シャフト１８内に臨む洗浄ポート１２６を配設しており、これにより気密シール１００よりも先端側の連結シャフト１８内を容易に洗浄することができる。  As shown in FIG. 2, in themanipulator 10, a cleaningport 126 facing the connectingshaft 18 on the distalend working unit 12 side (Z1 side) with respect to thehermetic seal 100 is disposed. The inside of the connectingshaft 18 on the side can be easily cleaned.

図１８に示すように、洗浄ポート１２６は、気密シール１００よりも連結シャフト１８の基端側（Ｚ２側）、例えばプーリボックス３２に設け、操作部１４と作業部１６が装着された使用時には、外部から見えない位置に配置してもよい。この場合、図１８及び図１９に示すように、気密シール１００の略中央に形成された洗浄用孔部１３２を挿通し、先端の噴射口１３０ａが気密シール１００の先端動作部１２側に開口した洗浄チューブ１３０を洗浄ポート１２６に連通させておくことにより、マニピュレータ１０の洗浄時、蓋体１２８を取り外して洗浄ポート１２６から洗浄チューブ１３０内へと洗浄液を流すことで、連結シャフト１８内部や先端動作部１２内部を容易に洗浄することができる。洗浄チューブ１３０の噴射口１３０ａは、連結シャフト１８内で開口しているが、手術時には洗浄ポート１２６が蓋体１２８によって閉塞されているため、当該洗浄チューブ１３０の内圧は所定圧に保持され、ここから体腔２２内のガスがリークすることはない。  As shown in FIG. 18, the cleaningport 126 is provided on the proximal end side (Z2 side) of the connectingshaft 18 from theairtight seal 100, for example, thepulley box 32, and when theoperation unit 14 and the workingunit 16 are mounted, You may arrange | position in the position which cannot be seen from the outside. In this case, as shown in FIGS. 18 and 19, thecleaning hole 132 formed substantially at the center of thehermetic seal 100 is inserted, and theinjection port 130 a at the front end is opened to thefront operation part 12 side of thehermetic seal 100. By connecting thecleaning tube 130 to the cleaningport 126, when themanipulator 10 is cleaned, thelid 128 is removed and the cleaning liquid is allowed to flow from the cleaningport 126 into thecleaning tube 130, so that the inside of the connectingshaft 18 and the tip operation are performed. The inside of theportion 12 can be easily cleaned. Theejection port 130a of thecleaning tube 130 opens in the connectingshaft 18, but since the cleaningport 126 is closed by thelid 128 during the operation, the internal pressure of thecleaning tube 130 is maintained at a predetermined pressure. Therefore, the gas in thebody cavity 22 does not leak.

本発明は、例えば、図２０に示すような手術用ロボットシステム２００に適用することもできる。  The present invention can also be applied to asurgical robot system 200 as shown in FIG.

手術用ロボットシステム２００は、多関節型のロボットアーム２０２と、コンソール２０４とを有し、ロボットアーム２０２の先端には前記のマニピュレータ１０と同じ機構が設けられている。ロボットアーム２０２の先端部２０８には、操作部１４に代えて、内部に駆動部３０を収納した基部１４ａが固定され、該基部１４ａに対して作業部１６が着脱可能に取り付けられる。ロボットアーム２０２は、作業部１６を移動させる手段であればよく、据置型に限らず、例えば自律移動型でもよい。コンソール２０４は、テーブル型、制御盤型等の構成を採り得る。  Thesurgical robot system 200 includes an articulatedrobot arm 202 and aconsole 204, and the same mechanism as themanipulator 10 is provided at the tip of therobot arm 202. Instead of theoperation unit 14, abase portion 14a that houses thedrive unit 30 is fixed to thedistal end portion 208 of therobot arm 202, and the workingunit 16 is detachably attached to thebase portion 14a. Therobot arm 202 may be any means that moves the workingunit 16, and is not limited to a stationary type, but may be an autonomous moving type, for example. Theconsole 204 may take a configuration such as a table type or a control panel type.

ロボットアーム２０２は、独立的な６以上の関節（回転軸やスライド軸等）を有すると、作業部１６の位置及び向きを任意に設定できて好適である。先端のマニピュレータ１０を構成する基部１４ａは、ロボットアーム２０２の先端部２０８と一体化している。マニピュレータ１０は、前記のトリガレバー３６の代わりに図示しないモータ（人手によって操作する入力部に連動するアクチュエータ）を有し、該モータが２本のロッド８２ａ、８２ｂを駆動する。  If therobot arm 202 has six or more independent joints (such as a rotation axis and a slide axis), the position and orientation of the workingunit 16 can be arbitrarily set. Abase portion 14 a constituting thedistal manipulator 10 is integrated with adistal end portion 208 of therobot arm 202. Themanipulator 10 has a motor (not shown) (actuator linked to an input unit operated manually) instead of thetrigger lever 36, and the motor drives the tworods 82a and 82b.

ロボットアーム２０２は、コンソール２０４の作用下に動作し、プログラムによる自動動作や、コンソール２０４に設けられたジョイスティック２０６に倣った操作、及びこれらの複合的な動作をする構成にしてもよい。コンソール２０４は、前記のコントローラ２９の機能を含んでいる。作業部１６には、前記の先端動作部１２が設けられている。  Therobot arm 202 operates under the action of theconsole 204, and may be configured to perform automatic operation by a program, operation following ajoystick 206 provided on theconsole 204, and a composite operation thereof. Theconsole 204 includes the function of thecontroller 29 described above. The workingunit 16 is provided with the distalend working unit 12.

コンソール２０４には、操作指令部としての２つのジョイスティック２０６と、モニタ２１０が設けられている。図示を省略するが、２つのジョイスティック２０６により、２台のロボットアーム２０２を個別に操作することが可能である。２つのジョイスティック２０６は、両手で操作し易い位置に設けられている。モニタ２１０には、軟性鏡による画像等の情報が表示される。  Theconsole 204 is provided with twojoysticks 206 as an operation command unit and amonitor 210. Although not shown, the tworobot arms 202 can be individually operated by the twojoysticks 206. The twojoysticks 206 are provided at positions that can be easily operated with both hands. On themonitor 210, information such as an image by a flexible endoscope is displayed.

ジョイスティック２０６は、上下動作、左右動作、捻り動作、及び傾動動作が可能であり、これらの動作に応じてロボットアーム２０２を動かすことができる。ジョイスティック２０６はマスターアームであってもよい。ロボットアーム２０２とコンソール２０４との間の通信手段は、有線、無線、ネットワーク又はこれらの組合せでよい。ジョイスティック２０６には、トリガレバー３６が設けられており、該トリガレバー３６を操作することによりモータ（図示せず）を介してグリッパを開閉駆動可能である。  Thejoystick 206 can be moved up and down, left and right, twisted, and tilted, and therobot arm 202 can be moved in accordance with these operations. Thejoystick 206 may be a master arm. Communication means between therobot arm 202 and theconsole 204 may be wired, wireless, network, or a combination thereof. Thejoystick 206 is provided with atrigger lever 36. By operating thetrigger lever 36, the gripper can be driven to open and close via a motor (not shown).

このような手術用ロボットシステム２００においても、上記の気密シール１００、１４０を備えることにより、気腹圧のリークを有効に防止でき、さらに、洗浄や滅菌等のメンテナンス性を向上させることができる。  In such asurgical robot system 200 as well, by providing the above-describedhermetic seals 100 and 140, leakage of insufflation pressure can be effectively prevented, and maintenance properties such as cleaning and sterilization can be improved.

本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成乃至工程を採り得ることは勿論である。  The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations and processes can be adopted without departing from the gist of the present invention.

１０…マニピュレータ １２…先端動作部
１４…操作部 １６…作業部
１８…連結シャフト ３０…駆動部
８０ａ、８０ｂ…ワイヤ ８１ａ、８１ｂ…補強ロッド
８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂ…ロッド１００、１４０…気密シール
１０２…小径部 １０４…大径部
１０６…縮径部 １１０ａ〜１１０ｆ…孔部
１１２、１１８…摺動部 １１４、１２０…拡径部
１１６…ガイドパイプ １２４…スリット
１２６…洗浄ポート １３０…洗浄チューブDESCRIPTION OFSYMBOLS 10 ...Manipulator 12 ... Tip operation |movement part 14 ...Operation part 16 ... Workingpart 18 ...Connection shaft 30 ... Drivepart 80a, 80b ...Wire 81a, 81b ... Reinforcingrod 82a, 82b, 83a, 83b ...Rod 100, 140 ... Airtight seal DESCRIPTION OFSYMBOLS 102 ...Small diameter part 104 ...Large diameter part 106 ... Reduceddiameter part 110a-110f ...Hole part 112, 118 ... Slidingpart 114, 120 ... Diameter enlargedpart 116 ...Guide pipe 124 ...Slit 126 ...Cleaning port 130 ... Cleaning tube

Claims (7)

Translated fromJapanese

中空のシャフトと、
前記シャフト内に挿通される複数の動力伝達部材と、
前記シャフトの一端側に設けられ、前記動力伝達部材を軸線方向に進退駆動する駆動機構部と、
前記シャフトの他端側に設けられ、前記動力伝達部材の前記進退駆動によって動作される先端動作部と、
前記複数の動力伝達部材がそれぞれ摺動可能に挿通される複数の孔部が形成され、前記シャフトの内面に対して密着配置されることにより、該シャフト内を前記先端動作部側と前記駆動機構部側とに仕切るシール部材と、
を備え、
前記複数の孔部のうち、少なくとも一部の孔部近傍には、ガイド部が配置されていることを特徴とする医療用マニピュレータ。A hollow shaft,
A plurality of power transmission members inserted into the shaft;
A drive mechanism that is provided on one end of the shaft and drives the power transmission member to advance and retreat in the axial direction;
Provided on the other end side of the shaft, and operated by the forward / backward drive of the power transmission member,
A plurality of hole portions through which the plurality of power transmission members are slidably inserted are formed and arranged in close contact with the inner surface of the shaft, whereby the tip operating portion side and the drive mechanism are formed inside the shaft. A sealing member for partitioning with a part side;
With
A medical manipulator characterized in that a guide portion is disposed in the vicinity of at least some of the plurality of holes. 請求項１記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記ガイド部は、前記シール部材を構成する材質よりも硬い材質からなるガイドパイプであることを特徴とする医療用マニピュレータ。The medical manipulator according to claim 1, wherein
The medical manipulator, wherein the guide portion is a guide pipe made of a material harder than a material constituting the seal member. 請求項２記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記ガイドパイプの内径は、前記孔部の内径と等しいか又はそれよりも大きいことを特徴とする医療用マニピュレータ。The medical manipulator according to claim 2,
The medical manipulator characterized in that an inner diameter of the guide pipe is equal to or larger than an inner diameter of the hole. 請求項２又は３記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記ガイドパイプは、前記複数の孔部よりも前記駆動機構部側に配置されていることを特徴とする医療用マニピュレータ。The medical manipulator according to claim 2 or 3,
The medical manipulator, wherein the guide pipe is disposed closer to the drive mechanism than the plurality of holes. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記シール部材は、前記複数の孔部に連続し且つ該孔部より大径に形成され、該孔部に挿通された前記動力伝達部材が挿通する拡径部を有し、該拡径部に前記ガイドパイプが配置されていることを特徴とする医療用マニピュレータ。The medical manipulator according to any one of claims 2 to 4,
The seal member has a diameter-enlarged portion that is continuous with the plurality of holes and has a larger diameter than the hole, and through which the power transmission member inserted through the hole is inserted. A medical manipulator in which the guide pipe is disposed. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の医療用マニピュレータにおいて、
前記駆動機構部は、前記動力伝達部材のうちの一部を電動で駆動する電動機構部と、残りを手動で駆動する手動機構部とを有し、
前記シール部材は、前記複数の孔部に連続し且つ該孔部より大径に形成され、該孔部に挿通された前記動力伝達部材が挿通する拡径部を有し、
前記ガイドパイプは、前記手動機構部に接続されている前記動力伝達部材が挿通される拡径部に配置されていることを特徴とする医療用マニピュレータ。The medical manipulator according to any one of claims 2 to 4,
The drive mechanism unit includes an electric mechanism unit that electrically drives a part of the power transmission member, and a manual mechanism unit that manually drives the rest,
The seal member has a diameter-enlarged portion that is continuous with the plurality of holes and formed to have a larger diameter than the holes, and through which the power transmission member inserted through the holes is inserted.
The medical manipulator, wherein the guide pipe is disposed in an enlarged diameter portion through which the power transmission member connected to the manual mechanism portion is inserted. 請求項５又は６記載の医療用マニュピレータにおいて、
前記ガイドパイプの外表面は、前記拡径部の内表面に密着していることを特徴とする医療用マニピュレータ。The medical manipulator according to claim 5 or 6,
The medical manipulator, wherein an outer surface of the guide pipe is in close contact with an inner surface of the enlarged diameter portion.

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