[发明专利]机械手系统

说明书

技术领域

本发明涉及机械手系统。

背景技术

一般情况下，由插入到被检体内的细长的插入部和与插入部的基端侧连接的操作部构成的内窥镜或机械手在插入部的前端部分具有弯曲部，通过弯曲部的弯曲动作，能够变更前端的朝向。作为用于使弯曲部弯曲的机构，采用通过手动旋转设置在操作部中的旋钮来牵引与弯曲部连接的线的基端部分的方式。近年来，该弯曲机构的电动化技术的研究进展，广泛研究将现行的基于手动的旋钮操作置换为马达驱动的技术(例如参照专利文献1和2。)。一般情况下，在马达驱动中，通过以与输入到操作部的操作量成比例的量使马达旋转，能够以与操作量对应的弯曲量来变更弯曲部的弯曲角度。

但是，实际上，由于线与周围部件之间的摩擦或线的松弛等，对线的基端部分施加的牵引量很难完全传递到线的前端。即，线的牵引量和弯曲部的弯曲量处于非线性关系。进而，该非线性性依赖于插入部的弯曲形状而变化。因此，仅使马达的旋转量与操作量成比例时，针对操作者的操作，无法得到弯曲部的弯曲动作的良好且相同的响应性。公知在插入到插入部的通道内的处置器械的进退动作和旋转动作中也会产生这种响应性的降低和偏差(例如参照专利文献3。)。

因此，在专利文献1～3中，根据软性部或弯曲部的弯曲形状，对马达进行控制以补偿弯曲部或处置器械的动作的响应性的降低和偏差，由此实现响应性的改善。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-264048号公报

专利文献2：日本特许第5048158号公报

专利文献3：日本特开2007-89808号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，处置器械和弯曲部的动作均受软性部和弯曲部双方的弯曲形状的影响。专利文献1～3仅考虑了软性部和弯曲部中的任意一方的弯曲形状，所以，存在处置器械和弯曲部的响应性的提高存在极限的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够高精度地补偿弯曲部或处置器械的动作的响应性的降低和偏差而始终得到良好且相同的响应性的机械手系统。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明提供以下手段。

本发明的第1方式是一种机械手系统，其具有：机械手，其具有插入部和弯曲部驱动部，其中，该插入部具有细长且具有挠性的软性部和设置在该软性部的前端侧的弯曲部，该弯曲部驱动部使所述弯曲部进行弯曲动作；操作输入部，其被操作者输入针对所述弯曲部的操作指示；软性部形状检测部，其检测所述软性部的弯曲形状；弯曲部形状检测部，其检测所述弯曲部的弯曲形状；控制部，其根据输入到所述操作输入部的所述操作指示，生成用于使所述弯曲部驱动部进行驱动的弯曲控制信号；以及补偿值设定部，其根据由所述软性部形状检测部检测到的所述软性部的弯曲形状和由所述弯曲部形状检测部检测到的所述弯曲部的弯曲形状，设定针对所述弯曲控制信号的补偿值，所述控制部使用由所述补偿值设定部设定的所述补偿值对所述弯曲控制信号进行校正，将校正后的所述弯曲控制信号发送到所述弯曲部驱动部。

根据本方式，操作者对操作输入部输入操作指示后，控制部通过由补偿值设定部设定的补偿值对根据该操作指示生成的弯曲控制信号进行校正后，将其发送到弯曲部驱动部，由此，弯曲部进行与操作指示对应的弯曲动作。由此，例如，能够使用配置在体外的操作输入部远程操作配置在体内的插入部的弯曲部。

该情况下，针对操作信号的弯曲部的弯曲动作的响应性依赖于软性部和弯曲部双方的弯曲形状。根据由软性部形状检测部和弯曲部形状检测部检测到的软性部和弯曲部双方的弯曲形状来设定补偿值。由此，能够高精度地补偿弯曲部的响应性的降低和偏差而始终得到良好且相同的响应性。

在上述第1方式中，也可以是，所述机械手具有在长度方向上插入到所述插入部内的处置器械，所述机械手系统具有处置器械识别部，该处置器械识别部识别所述插入部内的所述处置器械的有无，并且在所述插入部内存在所述处置器械的情况下识别该处置器械，所述补偿值设定部还根据由所述处置器械识别部识别出的处置器械的有无、以及在所述插入部内存在所述处置器械的情况下由所述处置器械识别部识别出的处置器械的力学特性，设定所述补偿值。

由此，弯曲部的响应性还依赖于插入部内的处置器械的有无和该处置器械所具有的力学特性。因此，通过将插入部内的处置器械的有无和处置器械的力学特性也反映到补偿值中，能够更高精度地补偿弯曲部的响应性的降低和偏差。