主操纵器 |
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| 申请号 | CN201280012818.4 | 申请日 | 2012-03-28 | 公开(公告)号 | CN103415266B | 公开(公告)日 | 2017-03-15 |
| 申请人 | 奥林巴斯株式会社; | 发明人 | 小川量平; | ||||
| 摘要 | 一种用于操作从属操纵器的驱动的主操纵器，该主操纵器包括：握柄部（11），该握柄部位于清洁区域中，由操作者握持，并且设置有预定操作构件（11s）；以及臂部（13），该臂部位于非清洁区域中，并且所述握柄部（11）与该臂部直接或间 接地连接 。所述握柄部（11）具有可动构件（20），所述可动构件随着所述操作构件（11s）的移位而移动，并且所述臂部（13）具有检测所述可动构件20）的 位置 的位置检测部（13s）。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于对从属操纵器的驱动进行操作的主操纵器，该主操纵器包括： |
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| 说明书全文 | 主操纵器技术领域背景技术[0002] 近年来，对于与利用机器人进行医疗手术有关的技术已提出了各种提议。尤其是在外科领域中，已关于以下医疗操纵器系统提出了各种提议：这些医疗操纵器系统利用具有多自由度的臂的多自由度操纵器对患者进行手术。 [0004] 然而，在外科手术中的紧急情况下，会出现对于操作者而言优选地通过直接接触患者来进行手术的情况。因而，供操作者握持的握柄部（在下文中称为“主握柄”）优选地构成为能消毒。鉴于这样的情况，例如在专利文献1中提出下列技术。 [0005] 也就是说，在专利文献1中公开的技术中，在主操纵器之中操作者所握持的主握柄被构成为能够从主操纵器的本体移除。在该专利文献1公开的构造中，可以将主握柄从主操纵器的本体分离并且对其进行消毒。换言之，主握柄被归类为所谓的“清洁区域”构件。 [0006] 注意，“清洁区域”是指能够被消毒的区域或者是指被消过毒的区域。另一方面，难以消毒的区域或者未被消毒的区域被称为“非清洁区域”。 [0007] [现有技术文献] [0008] [专利文献] [0009] [专利文献1]：日本未审专利申请第一公报No.H08-280697。 发明内容[0010] 本发明要解决的问题 [0011] 用于使操作者切换控制方法的开关（电连接装置）等布置在医疗操纵器系统的主控台中。这里，为了能够使操作者操作开关而无需在操作期间将手从主握柄移去，必须将开关建造在主握柄中。然而，在将诸如开关的电连接装置结合在主握柄中的情况下，存在开关因执行消毒而损坏的可能。因而，难以消毒其中结合有开关的主握柄。 [0012] 目前，期望这样的技术，该技术构成为能够容易地对主操纵器中的期望被消毒处理的部位进行消毒，例如主握柄。 [0013] 鉴于上述情况实现本发明，并且本发明的目的在于提供一种能够容易地对主握柄进行消毒的主操纵器。 [0014] 解决问题的手段 [0015] 根据本发明的第一方面，一种用于操作从属操纵器的驱动的主操纵器包括：握柄部，该握柄部位于清洁区域中，由操纵者握持，并且设置有预定操作构件；以及臂部，该臂部位于非清洁区域中，并且所述握柄部与该臂部直接或间接地连接。所述握柄部具有可动构件，所述可动构件随着所述操作构件的移位而移动，并且所述臂部具有检测所述可动构件的位置的位置检测部。 [0016] 根据本发明的第二方面，所述可动构件的沿纵向方向的一个端部插入与所述握柄部连接的所述臂部的内部中，并且所述臂部具有检测插入所述臂部的内部中的所述可动构件的位置的位置检测部。 [0017] 根据本发明的第三方面，所述握柄部设置有收纳所述可动构件的中空空间，所述可动构件是随着所述操作构件的移位而在所述握柄部的中空空间中移动的构件，并且所述位置检测部检测所述可动构件在所述握柄部的中空空间的内部中的位置。 [0018] 根据本发明的第四方面，所述可动构件是随着所述操作构件的线性运动而沿纵向方向前进和后退的构件，并且所述位置检测部检测所述可动构件的线性位移。 [0019] 根据本发明的第五方面，所述可动构件是随着所述操作构件的线性运动而转动的轴构件，并且所述位置检测部检测所述可动构件的旋转位移。 [0020] 根据本发明的第六方面，所述可动构件是随着所述操作构件的旋转或转动运动而沿纵向方向前进和后退的构件，并且所述位置检测部检测所述可动构件的线性位移。 [0021] 根据本发明的第七方面，所述可动构件是随着所述操作构件的旋转或转动运动而转动的轴构件，并且所述位置检测部检测所述可动构件的转动位移。 [0022] 根据本发明的第八方面，该主操纵器包括中间构件，在所述中间构件中形成有通孔，所述可动构件以自由移动的方式插入所述通孔中。另外，所述握柄部和所述臂部经由所述中间构件连接，并且所述可动构件构造成能够在位于所述握柄部中的第一部分、位于所述中间构件的内部中的第二部分以及位于所述臂部的内部中的第三部分处分离。 [0023] 根据本发明的第九方面，所述主操纵器包括位移放大机构，该位移放大机构将所述操作构件的位移放大并且传递该位移，并且所述位置检测部检测随着由所述位移放大机构放大和传递的移位而移动的所述可动构件的位置。 [0024] 有益效果 [0026] 图1是示出了本发明的第一实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。 [0027] 图2是示出了在本发明的第一实施方式的主操纵器的压下操作之前开关附近的侧面剖视图。 [0028] 图3是示出了在本发明的第一实施方式的主操纵器的压下操作之后开关附近的侧面剖视图。 [0029] 图4是示出了本发明的第二实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。 [0030] 图5是示出了本发明的第二实施方式的主操纵器的一个构造示例的拆卸状态的侧面剖视图。 [0031] 图6是示出了本发明的第二实施方式的主操纵器的中间构件的一个构造示例的图。 [0032] 图7是示出了本发明的第三实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。 [0033] 图8是示出了本发明的第四实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。 [0034] 图9是从由图8中的箭头d5所示的方向观察根据本发明的第四实施方式的主操纵器的图。 [0035] 图10是示出了本发明的第五实施方式的主操纵器的位移放大机构的部分的一个构造示例的图。 [0036] 图11A是示出了第六实施方式的主操纵器的开关的一个构造示例的俯视图，其中该示例处于顶盖被移除的状态下。 [0037] 图11B是在构成为使得移动构件转动的情况下第六实施方式的主操纵器的开关的侧面剖视图。 [0038] 图11C是在构成为使得移动构件转动的情况下第六实施方式的主操纵器的开关的沿着图11B中的11C-11C的剖视图。 [0039] 图12是示出了本发明的第七实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。 [0040] 图13是示出了在从由图12中的箭头d9所示的方面观察的本发明的第七实施方式的主操纵器的情况下开关附近的图。 [0041] 图14是示出了本发明的第八实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。 [0042] 图15是示出了从由图12中的箭头d9所示的方向观察的本发明的第九实施方式的主操纵器的握柄的开关附近的图。 [0043] 图16是从由图12中的箭头d9所示的方向观察的本发明的第十实施方式的主操纵器的握柄的开关附近的图。 [0044] 图17是从由图12中的箭头d9所示的方向观察的本发明的第十实施方式的主操纵器的握柄的开关附近的图。 [0045] 图18是示出了本发明的第十一实施方式的主操作器的握柄的开关附近的侧面剖视图。 [0046] 图19是从由图18中的箭头A所示的方向观察的本发明的第十一实施方式的主操纵器的握柄的开关附近的俯视图。 [0047] 图20是从由图18中的箭头B所示的方向观察的本发明的第十一实施方式的主操纵器的握柄的开关附近的图。 [0048] 图21是从由图18中的箭头C所示的方向观察的本发明的第十一实施方式的主操纵器的握柄的开关附近的图。 [0049] 图22是示出了本发明的第十二实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。 [0050] 图23是示出了本发明的第十二实施方式的主操纵器的移动构件的刻度的正视图。 具体实施方式[0051] 以下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。 [0052] 图1是示出了根据本发明的第一实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。图2是示出了在根据本发明的第一实施方式的主操纵器的压下操作之前开关附近的侧面剖视图。图3是示出了在根据本发明的第一实施方式的主操纵器的压下操作之后开关附近的侧面剖视图。注意，因为图1至图3是侧面剖视图，因此未示出其外形。然而，根据第一实施方式的主操纵器的外形整体上呈柱状，与通常的主操纵器一样。所述柱状例如为圆柱状或者多角柱状。而且，尽管未示出，但主握柄的形状可以是如由医生在普通外科手术中所使用的手术钳、剪刀和手术刀等的外科工具的形状。 [0053] 如图1所示，根据第一实施方式的主操纵器包括：握柄11（握柄部），该握柄由操作者抓握；主臂本体13（臂部分）；中间构件15；披盖17；披盖连接器19；以及可动构件20。 [0054] 握柄11具有插入突起部11i、中空区域11M、开关11s以及接合突起部11t。 [0055] 握柄11是具有外形为圆柱状的中空结构（中空空间）的构件，并且插入突起部11i设置在该中空结构中。握柄11的插入突起部11i插入中间构件15的插入孔15h中。作为中空空间的中空区域11M形成在该握柄11中。该中空区域11M向插入突起部11i侧的外部空间敞开。用于附接下述开关11s的通孔11h形成为从握柄11的侧周缘向中空区域11M贯穿的孔部。 [0056] 如从图1至图3所示的，开关11s是在侧面剖视图中具有近似H形的构件。开关11s具有第一构件11s1、第二构件11s2和杆构件11sb。第一构件11s1位于中空区域11M的外部。第二构件11s2收纳在握柄11的中空区域11M中。杆构件11sb插入握柄11的通孔11h中，并且连接第一构件11s1和第二构件11s2。 [0057] 另外，该开关11s的形状不局限于上述示例，而是可以被任意地构造，只要其设置有能够起到开关作用的形状即可（例如，其可以使用构造成已知开关的形状）。 [0058] 这里，在第一构件11s1和握柄11的侧周缘之间设置有弹性构件e。该弹性构件e朝向握柄11的直径方向的外侧（在图2中由箭头d1所示的方向）挤压第一构件11s1。具体地，该弹性构件e是供杆构件11sb插入的弹簧。 [0059] 在普通状态下，也就是说，在未施加有外力的状态下，开关11s的第一构件11s1由于弹性构件e的反推力而被推向握柄11的直径方向的外侧。并且在握柄11的中空区域11M中，第二构件11s2被压靠在握柄11的中空区域11M的内壁面上。 [0060] 可动构件20借助具有相同长度的两个连杆构件30-1和30-2附接到开关11s的第二构件11s2。可动构件20大致为杆状，并且主操纵器的纵向方向形成为其纵向方向。 [0061] 第二构件11s2和可动构件20借助这两个连杆构件30-1和30-2构成具有四个接头的已知平行连杆机构。 [0062] 这里，在第二构件11s2的侧面上安装有转动轴31-1和31-2，并且在可动构件20的侧面上安装有转动轴32-1和32-2。这里，转动轴31-1和转动轴31-2之间的距离与转动轴32-1和转动轴32-2之间的距离相同。 [0063] 而且，如图2所示，在开关11s未被压下的状态下，转动轴31-1和31-2的位置分别比可动构件20的转动轴32-1、32-2的位置略微更靠向操作者那一侧，也就是说，图2中的左侧。 [0064] 连杆构件30-1在第二构件11s2侧的端部上具有轴孔，并且其在第二构件11s2侧装配在转动轴31-1上。通过以这样的方式构造，连杆构件30-1由销固定到第二构件11s2。因此可动构件20侧的端部以转动轴31-1为中心自由地摆动。 [0065] 而且，连杆构件30-1在可动构件20侧的端部上具有轴孔，并且其在可动构件20侧装配在转动轴32-1上。通过以这种方式构造，连杆构件30-1借助销固定至可动构件20。因此，连杆构件30-1被设置成使得第二构件11s2侧的端部以转动轴32-1为中心自由地摆动。 [0066] 以相同的方式，连杆构件30-2在第二构件11s2侧的端部上具有轴孔，并且其在第二构件11s2侧装配在转动轴31-2上。通过以这种方式构造，连杆构件30-2借助销固定到第二构件11s2。因此，连杆构件30-2设置成使得可动构件20侧的端部以转动轴31-2为中心自由地摆动。 [0067] 而且，连杆构件30-2在可动构件20侧的端部上具有轴孔，并且其在可动构件20侧装配在转动轴32-2上。通过以这样的方式构造，连杆构件30-2借助销固定到可动构件20。因此，连杆构件30-1被设置成使得第二构件11s2侧的端部以转动轴32-2为中心自由地摆动。 [0068] 由以上说明的构造形成四关节平行连杆机构，该平行连杆机构包括第二构件11s2、可动构件20、连杆构件30-1以及连杆构件30-2。由此，随着开关11s的压下操作，可动构件20沿着握柄11的纵向方向，也就是说，沿着由图3中的箭头d3所示的方向移位。 [0069] 注意，在第二构件11s2中，在供上述连杆构件30-1和30-2设置的侧面的相对侧的侧面上，可以类似地形成四关节平行连杆机构。通过以这样的方式构造，可以使可动构件20进行更加稳定的平行移位。 [0070] 而且，除了上述示例之外的已公知的连杆机构可以被用作将根据开关11s的下压操作的位移转换成沿握柄11的纵向方向的位移的装置。而且，位移所涉及的角度可以被任意地构造，并且可以使用这样的连杆机构，即，使得该角度变成其中开关11s的移位方向与可动构件20的移位方向不呈直角的角度。 [0071] 可动构件20是通过上述构造借助销固定到第二构件11s2的杆构件。可动构件20经由下述中间构件15的通孔部15H到达主臂本体13的中空区域13M的内部。而且，可动构件20的位于面对开关11s的部分的另一侧的部分与中空区域11M的内壁面接触。用于位移感测的诸如编码器刻度等的刻度20s设置在位于主臂本体13的中空区域13M中的部分处（为该可动构件20的一端）。 [0072] 中间构件15是这样的构件，即，其外轮廓具有夹设在握柄11和主臂本体13之间并且由此将它们连接的近似圆筒形状。该中间构件15不是主要构成构件。然而，由于可以使属于清洁区域的握柄11不与属于非清洁区域的主臂本体13直接接触，因此可以进一步改善卫生观。该中间构件15具有插入孔部15h、通孔部15H、接合凹槽部15d、插入突起部15i以及接合突起部15t。 [0073] 插入孔部15h是这样的孔部，即，握柄11的插入突起部11i插入该孔部中以被装配。握柄11和中间构件15通过插入突起部11i和插入孔部15h的配合而连接。 [0074] 通孔部15H是沿着中间构件15的纵向方向形成的通孔。可动构件20插入该通孔部15H中。可动构件20经由中间构件15的通孔部15H插入主臂本体13的中空区域13M中。 [0075] 接合凹槽部15d是在握柄11的插入突起部11i插入中间构件15的插入孔部15h中并与该插入孔部15h配合的状态下与握柄11的接合突起部11t配合的凹槽。更详细地，接合突起部11t和接合凹槽部15d沿握柄11相对于中间构件15的附接方向/拆卸方向接合，以防止握柄11掉落。 [0076] 插入突起部15i是插入下述的主臂本体13的插入孔部13h中的突起部。中间构件15和主臂本体13通过将插入突起部15i插入所述插入孔部13h中而连接。 [0077] 接合突起部15t是与下述的主臂本体13的接合凹槽部13d接合的突起部。 [0078] 披盖17是用于将根据第一实施方式的主操纵器中的“清洁区域”与“非清洁区域”分离的构件。这里，“清洁区域”代表能够被消毒的区域（消过毒的区域）。“非清洁区域”代表难以消毒的区域（未消毒区域）。 [0079] 具体地，例如，握柄11是供操作者直接接触的部分。假设出现在手术期间操作者无其它选择而只能直接触摸患者的体腔的情况，则必须对握柄进行充分的清洁和消毒。因而，握柄11应该是“清洁区域”。注意，出于相同原因，连接握柄11和主臂本体13的中间构件15应该是清洁区域。 [0080] 另一方面，由于主臂本体13设置有各种电子部件，因此通常其不具有能够经受消毒处理的结构。因而，主臂本体13通过被包覆在披盖17中来保护。而且，由于通过披盖17将清洁区域与非清洁区域分开来防止清洁区域与非清洁区域在消毒处理之后相混合，因此可以改善卫生状况。 [0081] 披盖连接器19是近似环形构件，在该构件中形成直径大于中间构件15的插入突起部15i的外径的通孔部19h。披盖连接器19设置在披盖17之中的面向披盖17和中间构件15的部分中。中间构件15的插入突起部15i穿过该披盖连接器19的通孔部19h而插入主臂本体13的插入孔部13h中。 [0083] 位移传感器13s是诸如增量编码器等的位移传感器。位移传感器13s通过检测设置在可动构件20上的刻度20s的位置来检测可动构件20的位置或位移。 [0084] 输入处理电路13c基于可动构件20的由位移传感器13s检测的位置来计算开关11s的操作量，也就是说，压下操作量。 [0085] 可动构件20的一端侧的作为供诸如编码器刻度等的刻度20s设置的端部的部分经由连接的中间构件15插入中空区域13M。用于检测可动构件20的位置或位移的位移传感器13s设置在该中空区域13M的内壁面上的与刻度20s的可动范围对应的位置。 [0086] 由位移传感器13s检测可动构件20的位置，所述可动构件随着因开关11s的压下操作导致开关11s的位移和在操作完成之后回归移位到原始位置而进行移动。然后，基于该检测结果，由输入处理电路13c来计算开关11s的操作量。 [0087] 插入孔部13h是这样的孔部，即，中间构件15的插入突起部15i被插入该孔部中并且配合在该孔部中。中间构件15和主臂本体13通过插入突起部15i和插入孔部13h的配合来连接。 [0088] 接合凹槽部13d是在中间构件15的插入突起部15i插入主臂本体13的插入孔部13h中并且与该插入孔部13h配合的状态下与中间构件15的接合突起部15t接合的凹槽部。更详细地，接合突起部15t和接合凹槽部13d沿中间构件15的相对于主臂本体13分离的方向接合，并且防止中间构件15的脱出。 [0089] 如上所述，根据第一实施方式，可以提供其中主握柄的消毒处理能够被容易执行的主操纵器。 [0090] 也就是说，在根据第一实施方式的主操纵器中的握柄11中不布置这样的电气部件，所述部件会由于执行握柄11的消毒处理而被损坏。根据第一实施方式的主操纵器构造成仅通过即使执行消毒处理也不会损坏的部件的机械机构而将开关11s的操作量传递到主臂本体13的内部，该开关11s是设置在握柄11中的操作构件。 [0091] 设置在主臂本体13中的位移传感器13s和输入处理电路13c检测开关11s的操作量。通过这样进行构造，极其容易对握柄11进行消毒处理，在所述握柄中可以利用开关11s进行各种操作。 [0092] 在上文中，描述了根据第一实施方式的本发明，但是本发明不局限于上述第一实施方式，当然在本发明的精神或范围内可以进行各种转换和应用。 [0093] <第二实施方式> [0094] 在下文中，将描述根据本发明的第二实施方式的主操纵器。为了避免重复说明，将描述与第一实施方式的不同点。与第一实施方式不同的主要之处是可动构件20以及附近构件的构造。 [0095] 图4是示出了本发明的第二实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。图5是示出了本发明的第二实施方式的主操纵器的一个构造示例的拆卸状态的侧面剖视图。图6是示出了本发明的第二实施方式的主操纵器的中间构件的一个构造示例的图。 [0096] 在根据第二实施方式的主操纵器中，可动构件20包括与握柄11对应的第一可动构件20-1（第一部分）、与中间构件15对应的第二可动构件20-2（第二部分）以及与主臂本体13对应的第三可动构件20-3（第三部分）。 [0097] 如图5所示，第一可动构件20-1和第二可动构件20-2通过设置在第一可动构件20-1中的接合凹槽部20-1d和设置在第二可动构件20-2中的接合突起部20-2t的接合而连接。 [0098] 如图5所示，第二可动构件20-2和第三可动构件20-3通过设置在第二可动构件20-2中的接合凹部20-2r和设置在第三可动构件20-3中的接合突起部20-3t的接合而连接。 [0099] 这里，用于借助位移传感器13s进行感测的刻度20s设置在收纳于主臂本体13的中空区域13M中的第三可动构件20-3上。 [0100] 如图6所示，沿径向方向形成的凹槽部15Hd设置在中间构件15的通孔部15H中。另一方面，具有沿径向方向突出形状的限制突起部20-2rt设置在第二可动构件20-2上。中间构件15的凹槽部15Hd和第二可动构件20-2的限制突起部20-2rt接合。结果，在中间构件15的通孔部15H中，第二可动构件20-2沿由图6中的箭头d4所示的方向的前进和后退运动被限制。通过具有这样的构造，可以将可动构件20的运动范围设定在期望范围内。而且，在主操纵器的拆卸期间，由于中间构件15的凹槽部15Hd和第二可动构件20-2的限制突起部20-2rt的接合，可以防止第二可动构件20-2从中间构件15脱出。 [0101] 如上所述的第二实施方式呈现出与根据第一实施方式的主操纵器相同的效果。而且，可以为主操纵器提供改善的应用性。 [0102] 具体地，通过将可动构件20构造成能够在与握柄11、中间构件15和主臂本体13对应的各个部分处分离，可以更彻底地分离主操纵器中的清洁区域和非清洁区域。 [0103] <第三实施方式> [0104] 在下文中，将描述根据本发明的第三实施方式的主操纵器。为了避免重复说明，将描述与第一实施方式的不同点。与第一实施方式不同的主要之处是握柄11和中间构件15的固定结构。在根据第一实施方式的主操纵器中，通过握柄11的接合突起部11t和中间构件15的接合凹槽部15d的接合来防止连接到中间构件15的握柄11的脱出。 [0105] 图7是示出了根据本发明的第三实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。如图7所示，在根据第三实施方式的主操纵器中，握柄11和中间构件15借助固定构件11f固定。在本示例中，使用螺钉构件作为固定构件11f。注意，除了螺钉构件之外，可以使用利用下列所谓的BNC连接器的接合方法的固定构件。也就是说，作为所谓的BNC连接器的接合方法已知的结构是这样的结构，其中，阳连接器的突起插入形成有倾斜部的阴连接器的孔中，并且阳连接器和阴连接器通过旋拧半圈来连接。 [0106] 如上所述的第三实施方式呈现出与根据第一实施方式的主操纵器相同的效果。而且，可以提供一种能够更稳固地固定握柄11和中间构件15的主操纵器。 [0107] <第四实施方式> [0108] 在下文中，将描述根据本发明的第四实施方式的主操纵器。为了避免重复说明，将描述与第一实施方式的不同点。与第一实施方式不同的主要之处之一是可动构件20的构造以及用于检测可动构件20的位置或位移的构造。 [0109] 在根据第一实施方式的主操纵器中，刻度20s设置在可动构件20的位于主臂本体13的中空区域13M中的部分处，借此由设置在主臂本体13中的位移传感器13s检测刻度20s的位置，并且基于此，计算开关11s的操作量，即开关11s的压下操作量。 [0110] 图8是示出了本发明的第四实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。图9是从由图8中的箭头d5所示的方向观察根据第四实施方式的主操纵器的图。 [0111] 在根据第四实施方式的主操纵器中，在可动构件20的位于主臂本体13的中空区域13M中的部分上进行齿轮切削，借此形成齿轮切削部20g。然后，在主臂本体13的中空区域 13M中设置齿轮G，并且齿轮G形成与可动构件20的齿轮切削部20g啮合的所谓的齿条-小齿轮结构。齿轮G随着可动构件20的移位而转动。 [0112] 齿轮G的旋转量由连接到图9所示的齿轮G的中心轴Ga的编码器13e来检测。基于齿轮G的由该编码器13e检测的旋转量，可动构件20的位置或位移，也就是说开关11s的压下操作量由未示出的输入处理电路来计算。 [0113] 如上所述，根据第四实施方式，可以提供一种呈现出与第一实施方式的主操纵器相同效果的主操纵器。 [0114] <第五实施方式> [0115] 在下文中，将描述根据本发明的第五实施方式的主操纵器。为了避免重复说明，将描述与第一实施方式的不同点。与第一实施方式不同的主要之处之一是是否存在放大可动构件20的位移的位移放大机构。 [0116] 图10是示出了根据第五实施方式的主操纵器的位移放大机构的部分的一个构造示例的图。如图10所示，由公知的连杆机构形成的位移放大机构L连接到可动构件20。更详细地，位移放大机构L设置在可动构件20的从与开关11s连接的部分到刻度20s的形成部的空间中。由此，可动构件20的位移的检测能力得以改善。 [0117] 如上所述，第五实施方式呈现出与第一实施方式的主操纵器相同的效果。而且，根据第五实施方式，可以提供一种其中开关11s的操作性被进一步改善的主操纵器。 [0118] <第六实施方式> [0119] 在下文中，将描述根据本发明的第六实施方式的主操纵器。为了避免重复说明，将描述与第一实施方式的不同点。与第一实施方式不同的主要之处之一是设置在握柄11中的开关11s的构造。 [0120] 图11A是示出了根据第六实施方式的主操纵器的开关11s的一个构造示例的图。如图11A所示，在根据第六实施方式的主操纵器中，开关11s具有第一握持构件gr1、第二握持构件gr2以及开闭连杆grl，所述开闭连杆以自由开闭的方式与第一握持构件gr1和第二握持构件gr2连接。注意，第六实施方式的握柄11设置有板状握持本体11X和具有附接到握持本体11X的中空部的顶盖（未示出）。在顶盖中设置切口，使得第一握持构件gr1和第二握持构件gr2能够打开和关闭。由握持本体11X和顶盖形成中空区域11M。图11A是在顶盖已被移除的状态下的开关11s的俯视图。 [0121] 具体地，在医疗操纵器中，通常通过附接到从属操纵器来使用钳子形状或剪刀形状的处理工具。在利用具有这类开闭结构的处理工具的情况下，在开关11s中设置已公知的开闭握持结构，从而使得处理工具可以借助操作者的手指基于与开关11s的开闭动作相关的开闭量来打开和关闭。 [0122] 在根据第六实施方式的主操纵器的情况下，在主操纵器中获取开关11s的由操作者的手指进行的开闭量，也就是说由第一握持构件gr1和第二握持构件gr2构成的开闭握柄的开闭量，并且处理工具基于所述开闭量而打开或关闭。 [0123] 在第六实施方式的主操纵器中，利用由操作者的手指进行的开闭握持结构作为操作构件的构造不局限于医疗操纵器，并且能够施加到以下所有操纵器，这些所有操纵器针对从属操纵器的操作利用由操作者的手指进行的开关的开闭操作的开闭量。 [0124] 然后，通过握持开关11s，沿第一握持构件gr1和第二握持构件gr2彼此相互接近的方向施加外力，也就是说，从而沿由箭头d6所示的方向移位第一握持构件gr1，并且沿由箭头d7所示的方向移位第二握持构件gr2。因此，可动构件20沿由箭头d8所示的方向移位。当外力被释放时，由于开闭连杆grl所具有的复位力，开关11s沿相反方向移位，也就是说，移位到外力施加之前的状态，并且与之相随，可动构件20也沿相反方向移位，也就是说，移位到外力施加之前的状态。 [0125] 也就是说，开关11s构成为伴随着作为操作构件的开闭握柄的开闭操作使得可动构件20沿纵向方向前进和后退。注意，第六实施方式中的开闭握柄的开闭操作是第一握持构件gr1和第二握持构件gr2的旋转运动。 [0126] 如上所述，第六实施方式能够提供一种呈现出与第一实施方式的主操纵器相同效果的主操纵器。 [0127] 另外，在以上示例中，可动构件20构成为伴随作为操作构件的第一握持构件gr1和第二握持构件gr2的旋转运动而沿纵向方向前进和后退。另外，其可以构成为使得可动构件20转动，并且在可动构件20的位于主臂本体13的中空区域13M中的部分的侧周缘上设置用于由位移传感器13s检测可动构件20的旋转位移的编码器刻度。 [0128] 图11B是在可动构件20构成为转动的情况下根据第六实施方式的主操纵器的开关11s的侧面剖视图。图11C是沿着图11B中的11C-11C的剖视图。 [0129] 在图11B和图11C所示的构造示例中，开关11s具有第一握持构件gr11、第二握持构件gr21和旋转轴gra。旋转轴gra与第一握持构件gr11和第二握持构件gr21以可旋转的方式连接，并且成为第一握持构件gr11和第二握持构件gr21它们的旋转中心。这里，在旋转轴gra的远端和可动构件20的远端处设置构成“锥齿轮”的齿轮。也就是说，齿轮G1设置在旋转轴gra的远端处。而且，齿轮G2设置在可动构件20的远端处。 [0130] 旋转轴通过施加外力而转动，使得第一握持构件gr1和第二握持构件gr2沿相互接近的方向移位。也就是说，通过握持开关11s，而施加外力，使得第一握持构件gr11沿由箭头d61指示的方向移位，并且第二握持构件gr21沿由箭头d71所示的方向移位。此时，与设置在旋转轴gra上的齿轮G1啮合的齿轮G2旋转，因此可动构件20沿由箭头d81所示的方向旋转移位。 [0131] 注意，根据第六实施方式的握柄11设置有握持本体11X1和顶盖11Y，所述握持本体具有底部并且在顶部敞开且具有中空部，所述顶盖附接到握持本体11X1并且具有中空部。在顶盖11Y中设置有切口11Z，从而第一握持构件gr11和第二握持构件gr21能够开闭。由握持本体11X1和顶盖11Y形成中空区域11M。 [0132] <第七实施方式> [0133] 在下文中，将描述根据本发明的第七实施方式的主操纵器。为了避免重复说明，将描述与第一实施方式的不同点。与第一实施方式不同的主要之处之一是开关11s和可动构件20的构造。 [0134] 在根据第七实施方式的主操纵器中，可动构件20构成为借助使用连杆构件30-1和30-2的平行连杆机构来前进和后退。换言之，其构成为使得伴随开关11s的压下操作，可动构件20线性移动以执行前进和后退移位。而且，该移位由位移传感器13s检测到。 [0135] 另一方面，根据第七实施方式的主操纵器构成为使得可动构件20响应于开关11s的压下操作而旋转地移位。 [0136] 图12是示出了根据本发明的第七实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。图13是示出了在从由图12中的箭头d9所示的方面观察的根据本发明的第七实施方式的主操纵器的情况下开关附近的图。 [0137] 在根据第七实施方式的主操纵器中，通过在开关11s的第二构件11s2的侧面部进行齿轮切削来形成齿轮切削部11sg。齿轮11G通过与第二构件11s2的齿轮切削部11sg啮合而形成所谓的齿条-小齿轮结构，并且设置在可动构件20中。更详细地，可动构件20插入齿轮11G的中心孔中并且齿轮11G和可动构件20被固定为一体。 [0138] 如图13所示，第二构件11s2通过开关11s的压下操作而沿由箭头d11所示的方向移位。齿轮11G随之沿由箭头d12所示的方向旋转移位。然后，用于便于可动构件20的旋转的轴承构件br适于设置在握柄11、中间构件15以及主臂本体13的面对可动构件20的部分处。 [0139] 而且，在可动构件20的位于主臂本体13的中空区域13M中的部分的侧周缘上设置刻度20s。刻度20s是用于借助位移传感器13s检测可动构件20的旋转位移的编码器刻度。如上所述，该第七实施方式能提供一种呈现出与第一实施方式的主操纵器相同效果的主操纵器。 [0140] <第八实施方式> [0141] 在下文中，将描述根据本发明的第八实施方式的主操纵器。为了避免重复说明，将描述与第七实施方式的不同点。与第七实施方式不同的主要之处之一是可动构件20和附近构件的构造。 [0142] 图14是示出了根据本发明的第八实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。 [0143] 在根据第八实施方式的主操纵器中，可动构件20包括第一可动构件20-1、第二可动构件20-2和第三可动构件20-3。这里，第一可动构件20-1与握柄11相对应。第二可动构件20-2与中间构件15相对应。第三可动构件20-3与主臂本体13相对应。 [0144] 第一可动构件20-1和第一可动构件20-2通过设置在第一可动构件20-1中的接合凹槽部20-1d与设置在第一可动构件20-2中的接合突起部20-2t的接合而连接。 [0145] 第二可动构件20-2和第三可动构件20-3通过设置在第二可动构件20-2中的接合凹部20-2r与设置在第三可动构件20-3中的接合突起部20-3t的接合而连接。 [0146] 这里，用于由位移传感器13s进行感测的刻度20s设置在收纳于主臂本体13的中空区域13M中的第三可动构件20-3上。 [0147] 沿径向方向形成的凹槽部15Hd设置在中间构件15的通孔部15H中。另一方面，沿径向方向突出的限制突起部20-2rt设置在第二可动构件20-2上。通过中间构件15的凹槽部15Hd和第二可动构件20-2的限制突起部20-2rt的接合，第二可动构件20-2在中间构件15的通孔部15H中的沿纵向方向的运动被限制。通过具有这样的构造，可以抑制可动构件20沿纵向方向的晃动。 [0148] 如上所述的第八实施方式呈现出与根据第七实施方式的主操纵器相同的效果。而且，第八实施方式能够提供一种具有改进的应用性的主操纵器。 [0149] 具体地，通过将可动构件20构成为能够在与握柄11、中间构件15和主臂本体13相对应的每个部分处分离，可以更彻底地分离主操纵器中的清洁区域和非清洁区域。 [0150] <第九实施方式> [0151] 在下文中，将描述作为上述第七实施方式的变形例的根据第九实施方式的主操纵器。为了避免重复说明，将描述与第七实施方式的不同点。第九实施方式与第七实施方式之间的不同的主要之处之一是是否存在放大可动构件20的位移的位移放大机构。 [0152] 图15是示出了从由图12中的箭头d9所示的方向观察的根据本发明的第九实施方式的主操纵器的握柄11的开关11s的附近的图。 [0153] 如图15所示，齿轮11G与具有位于第二构件11s2上的齿轮切削部11sg的开关11s一起形成所谓的齿条-小齿轮结构。直径小于齿轮11G的齿轮11G1设置成与该齿轮11G啮合。然后，将可动构件20插入该齿轮11G1的中心孔中以被固定到齿轮11G1。通过以这样的方式构造，改善了可动构件20的位移的检测能力。 [0154] 如上所述，第九实施方式呈现出与根据第七实施方式的主操纵器相同的效果。而且，该第九实施方式可以提供一种具有开关11s的操作性得以改善的主操纵器。 [0155] <第十实施方式> [0156] 在下文中，将描述作为上述第七实施方式的变形例的根据第十实施方式的主操纵器。为了避免重复说明，将描述与第七实施方式的不同点。与第七实施方式不同的主要之处之一是伴随开关11s的压下操作用于旋转移位可动构件20的构造。 [0157] 在根据上述第七实施方式的主操纵器中，可动构件20形成为利用齿条-小齿轮结构通过开关11s的线性运动来进行转动运动。然而，已公知的连杆机构可以用于将线性运动转换成旋转运动。 [0158] 图16和图17是示出了根据本发明的第十实施方式的主操纵器的握柄11的开关11s的附近的一个构造示例的图，并且是从由图12中的箭头d9所示的方向观察的主操纵器的图。如图16和图17所示，开关11s和可动构件20由位移放大机构L1连接。位移放大机构L1是用于将线性运动转换成转动运动的已公知的连杆机构。图17中所示的位移放大机构L1是利用具有带滑动凹槽11ss构造的连杆机构的位移放大机构。 [0159] 注意，用于借助开关11s的线性运动使可动构件20执行转动运动的机构不局限于图16和图17所示的示例。可以使用任何种类的机构，只要其是能够借助开关11s的线性运动使可动构件20执行转动运动的机构即可。 [0160] 如上所述，第十实施方式能够提供一种呈现与根据第七实施方式的主操纵器相同效果的主操纵器。 [0161] <第十一实施方式> [0162] 在下文中，将描述作为上述第一实施方式的变形例的根据第十一实施方式的主操纵器。为了避免重复说明，将描述与第一实施方式的不同点。与第一实施方式不同的主要之处之一是伴随开关11s的操作使可动构件20线性移动以执行前进/后退线性移位的构造。 [0163] 在根据第一实施方式的主操纵器中，可动构件20构成为能够通过利用连杆构件30-1和30-2构成平行连杆机构来前进和后退。换言之，可动构件20构造成伴随开关11s的压下操纵而线性移动以执行前进/后退移位。然后，该移位被位移传感器13s检测。另一方面，在根据第十一实施方式的主操纵器中，使可动构件20随着开关11s的旋转操作而线性移动以执行前进/后退移位。 [0164] 图18是示出了本发明的第十一实施方式的主操作器的握柄的开关的附近的侧面剖视图。图19是从由图18中的箭头A所示的方向观察的根据第十一实施方式的主操纵器的握柄的开关附近的俯视图。图20是从由图18中的箭头B所示的方向观察的根据第十一实施方式的主操纵器的握柄的开关附近的图。图21是从由图18中的箭头C所示的方向观察的根据的第十一实施方式的主操纵器的握柄的开关附近的图。 [0165] 如图18至图21所示，开关11s包括第一构件11s1、杆构件11sb和齿轮11G。第一构件11s1沿由箭头r所示的方向由操作者进行旋转操作。杆构件11sb插入握柄11的通孔11h中，而将一端固定到第一构件11s1。齿轮11G设置在杆构件11sb的另一端。 [0166] 在可动构件20的位于握柄11的中空区域11M处的部分处进行齿轮切削，借此形成齿轮切削部20g。因此，通过与齿轮11G啮合的该齿轮切削部20g形成所谓的齿条-小齿轮结构。 [0167] 通过采用上述构造，当开关11s的第一构件11s1沿着由箭头r所示的方向旋转操作时，与齿轮11G啮合的齿轮切削部20g由齿轮11G送出。结果，可动构件20沿由箭头s所示的方向线性移动，并且执行前进/后退移位。 [0168] 也就是说，在根据第十一实施方式的主操纵器中，通过利用齿条-小齿轮结构，使可动构件20借助开关11s的旋转操作来执行前进/后退移位。 [0169] 如上所述，第十一实施方式能提供一种呈现出与根据第一实施方式的主操纵器相同效果的主操纵器。 [0170] <第十二实施方式> [0171] 在下文中，将描述根据第十二实施方式的主操纵器。为了避免重复说明，将描述与第一实施方式的不同点。与第一实施方式不同的主要之处之一是位移传感器13s的构造。 [0172] 在根据第一实施方式的主操纵器中，可动构件20构成为随着开关11s的压下操作而在主臂本体13中线性移动以执行前进/后退移位或者执行旋转移位。由位移传感器13s检测该移位。 [0173] 另一方面，在根据第十二实施方式的主操纵器中，如图22所示，可动构件201随着开关11s的压下操作而仅在位于握柄11中的中空区域11M中进行前进和后退。可动构件201在握柄11的内部的中空区域11M中的位移由主臂本体13的内部中的位移传感器13s获取。 [0174] 注意，根据本实施方式的主操纵器不局限于图22中所示的构造的主操纵器。另外，尽管未示出，开关11s可以构造成执行旋转操作或转动操作，并且可动构件201可以构造成随着旋转操作或转动操作在中空区域11M内转动。 [0175] 图22是示出了根据本发明的第十二实施方式的主操纵器的一个构造示例的侧面剖视图。 [0176] 如图22所示，在根据第十二实施方式的主操纵器中，可动构件201具有这样的长度，该长度使得可动构件201能够借助开关11s的压下操作而仅在位于握柄11中的中空区域11M内前进或后退。位移传感器13s设置在可动构件201面对主臂本体13侧的端面的位置处。 [0177] 位移传感器13s安装成使得位移传感器13s的接收面与主臂本体13和中间构件15的连接面相匹配。而且，由透明树脂等制成的穿透构件16设置在中间构件15的中心部分处，从而不阻碍位移传感器13的接收。尽管穿透构件16不是主要的，但通过具有这类构造，可以完全分离清洁区域与非清洁区域，并且因此改善了消毒特性。 [0178] 具体地，作为位移传感器13s，可以使用已公知的各种位移传感器，诸如激光、红外线、超声波、磁力等。为了由位移传感器13s精确地检测移动传感器201的位移，优选的是，由位移传感器13s使用的、透过激光、超声波、磁力等的材料优选为由穿透构件16的材料制成。 [0179] 作为使用该位移传感器13s来检测可动构件201的位置的方法，例如存在下列方法。 [0180] 也就是说，在穿透构件16位于从位移传感器13s到可动构件201的路径中的情况下，激光、红外线、超声波或磁力信号经由穿透构件16发射到可动构件201。因此，从可动构件201反射的信号经由穿透构件16由位移传感器13s接收，借此检测可动构件201的位置或位移。 [0181] 注意，根据本实施方式的主操纵器不局限于上述的图22中所示的示例中的位移传感器13s和可动构件201的布置。例如，可动构件201的位移也可通过以下步骤检测到：布置诸如镜子等的反射构件，以在位移传感器13s和可动构件201之间反射或折射激光、红外线、超声波或者磁力信号；然后通过由位移传感器13s检测该信号而检测可动构件201的位移。 [0182] 通过采用这样的构造，不需要将可动构件201和位移传感器13s布置成彼此面对，因此提高设计自由度。 [0183] 而且，可动构件201的反射来自位移传感器13s（例如，位于主臂本体13（位移传感器13s）的一侧的端面）的信号的部分优选地由反射信号的材料构成，或者反射构件优选地设置在上述端面处。通过这种构造，可以由位移传感器13s精确地检测可动构件201的位移。 [0184] 位移检测系统包括：如第一实施方式中那样附接到可动构件的读取刻度的系统；以及利用由位移传感器13s接收的信号的时间差的系统。 [0185] 注意，尽管未示出，在可动构件如在图12中所示的上述第七实施方式中那样旋转的情况下，通过布置相同的位移传感器13s可以测量位移。在以该方式进行构造的情况下，切削刻度20s的方式，也就是说执行刻度20的图案形成的方式与第一实施方式不同。这里，图23是示出了根据第十二实施方式的主操纵器的可动构件201的刻度201s的正视图。也就是说，刻度201s应在可动构件201的主臂本体13的一侧的端面处如例如在图23中所示沿从可动构件201s的中心轴线到外周缘的辐射方向以辐射的方式形成。 [0186] 而且，各个阶段的本发明都被包括在每个实施方式中，并且各种发明能够通过适当地组合本文所公开的多个基本部件而获得。例如，即使当一些构成元件被从每个实施方式中公开的所有基本部件去除，只要能够解决以上给出的待解决的问题并且能够达到以上给出的效果，则能够将已去除了这些基本部件的构造提取为发明。 [0187] [工业实用性] [0188] 根据以上说明，可以提供这样的主操纵器，其中，能够容易执行具有各种电子部件的主握柄的消毒处理。而且，由于通过借助披盖将清洁区域和非清洁区域分离而防止清洁区域和非清洁区域在消毒之后混合，所以改善了卫生状况。 [0189] [附图标记说明] [0190] e：弹性构件 [0191] G、11G：齿轮 [0192] Ga：中心轴 [0193] L、L1：位移放大机构 [0194] gr1：第一握持构件 [0195] gr2：第二握持构件 [0196] grl：开闭连杆 [0197] br：轴承构件 [0198] 11：握柄（握柄部） [0199] 11i：插入突起部 [0200] 11M：中空区域 [0201] 11s：开关（操作构件） [0202] 11t：接合突起部 [0203] 11h：通孔 [0204] 11s1：第一构件 [0205] 11s2：第二构件 [0206] 11sb：杆构件 [0207] 11f：固定构件 [0208] 11sg：齿轮切削部 [0209] 11G、11G1：齿轮 [0210] 13：主臂本体（臂部） [0211] 13M：中空区域 [0212] 13h：插入孔部 [0213] 13d：接合凹槽部 [0214] 13s：位移传感器（位置检测部） [0215] 13c：输入处理电路 [0216] 13e：编码器 [0217] 15：中间构件 [0218] 15h：插入孔部 [0219] 15H：通孔部 [0220] 15d：接合凹槽部 [0221] 15i：插入突起部 [0222] 15t：接合突起部 [0223] 15Hd：凹槽部 [0224] 16：穿透构件 [0225] 17：披盖 [0226] 19：披盖连接器 [0227] 19h：通孔部 [0228] 20：可动构件 [0229] 20s：刻度 [0230] 20-1d：接合凹槽部 [0231] 20-2t、20-3t：接合突起部 [0232] 20-2r：接合凹部 [0233] 20-2rt：限制突起部 [0234] 20g：齿轮切削部 [0235] 20-1：第一可动构件（第一部分） [0236] 20-2：第二可动构件（第二部分） [0237] 20-3：第三可动构件（第三部分） [0238] 30：连杆构件 [0239] 31：转动轴 [0240] 32：转动轴。 |
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