[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，由插入于被检体的细长的插入部和连接于插入部的基端侧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，利用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，采用通过手动转动设置于操作部的旋钮来拉伸连接于弯曲部的线的基端部分的方式。近年来，进行该弯曲机构的电动化技术的研究，正积极研究将现有的基于手动的旋钮操作替换成电动机驱动的技术(例如，参照专利文献1和2。)。一般情况下，在电动机驱动中，通过使电动机旋转与输入到操作部的操作量成比例的量，能够使弯曲部的弯曲角度变更与操作量对应的弯曲量。

但是，实际上由于线与周围部件之间的摩擦或线的松弛等，施加到线的基端部分的拉伸量难以完全传递到线的前端。即，线的拉伸量与弯曲部的弯曲量具有非线性的关系。而且，该非线性依赖于插入部的弯曲形状而变化。因此，若仅使电动机的旋转量与操作量成比例，对于操作者的操作来说，不能获得弯曲部的弯曲动作良好且相同的响应性。

因此，在专利文献1和2中，着眼于使弯曲部的弯曲动作的响应性下降的主要原因、即作为弯曲部或者主体部的弯曲形状的指标的线的移动量或者张力，根据该移动量或者张力来控制电动机以使得补偿弯曲部的响应性的下降和偏差，由此，实现上述响应性的改善。

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

发明内容

发明要解决的课题

但是，使弯曲部的弯曲动作的响应性下降的主要原因也在于上述的弯曲部或者主体部的弯曲形状以外的因素。因此，如专利文献1、2那样，仅考虑线的移动量或者张力，则存在弯曲部的弯曲动作的响应性的提高存在界限的问题。

本发明就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的动作的响应性的下降和偏差而始终获得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。

本发明提供一种机械手系统，该机械手系统具有：机械手，其具有插入部、弯曲部驱动部以及线材，其中，该插入部具有细长的主体部和设置于该主体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，该线材经由所述主体部连接所述弯曲部与所述弯曲部驱动部，向所述弯曲部传递所述弯曲部驱动部所产生的驱动力，并且该线材贯穿插入于筒状的护套，该筒状的护套的至少一端被固定于所述主体部；操作输入部，其被操作者输入对所述弯曲部的操作指示；控制部，其根据输入到该操作输入部的所述操作指示生成用于驱动所述弯曲部驱动部的弯曲控制信号；护套张力检测部，其检测所述护套的张力；以及补偿值设定部，其根据由该护套张力检测部检测出的所述护套的张力来设定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来校正所述弯曲控制信号，并且向所述弯曲部驱动部发送被校正的所述弯曲控制信号。

根据本发明，当操作者向操作输入部输入操作指示时，控制部向弯曲部驱动部发送根据该操作指示而生成的弯曲控制信号，弯曲部驱动部接受弯曲部控制信号而产生的驱动力经由线材被传递到弯曲部，由此，弯曲部进行与操作指示对应的弯曲动作。由此，例如能够使用配置于体外的操作输入部远距离操作配置于体内的插入部的弯曲部。

在这种情况下，控制部使用由补偿值设定部设定的补偿值对弯曲控制信号进行校正后发送到弯曲部驱动部。弯曲部的弯曲动作相对于操作信号的响应性较强地依赖于根据插入部的弯曲形状而变化的护套的张力。根据由护套张力检测部检测出的护套的张力设定补偿值。这样，测量较强地依赖于弯曲部(插入部是硬性部的情况下)的弯曲形状或者主体部的弯曲形状的护套的张力，根据该测量值设定补偿值，由此，能够高精度地补偿弯曲部的动作的响应性的下降和偏差，始终获得良好且相同的响应性。

在上述发明中，也可以是，所述护套张力检测部具有张力传感器，该张力传感器测量在所述护套中产生的张力，该张力传感器设置于所述线材的基端部分。

由此，能够将张力传感器配置于不对其它的结构的设计造成影响的位置。

在上述发明中，也可以是，所述护套张力检测部具有护套张力调整机构，该护套张力调整机构调整施加到该护套的张力，以使得所述护套的张力恒定，所述护套张力检测部测量所述护套张力调整机构对张力的调整量，所述补偿值设定部根据由所述护套张力调整机构测量的张力的调整量来设定所述补偿值。