機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，已知一種醫(yī)療機(jī)械手，其配備有可插入身體中的伸長(zhǎng)插入部分，并且用于通過(guò)遠(yuǎn)程操縱安裝在該插入部分中的外科工具來(lái)處理身體內(nèi)部(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)I)。這種機(jī)械手的插入部分設(shè)置有可彎曲部分，該可彎曲部分用于改變例如配備有攝像機(jī)和外科工具的遠(yuǎn)端表面的取向。
[0003]而且，為了準(zhǔn)確地控制該可彎曲部分的彎曲角，在用于彎曲該可彎曲部分的彎曲機(jī)構(gòu)中使用減速機(jī)構(gòu)。具體來(lái)說(shuō)，利用該構(gòu)造，在該插入部分的近端部產(chǎn)生的軸的大旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)隨軸一起旋轉(zhuǎn)的螺紋軸和與該螺紋軸嚙合的螺母而轉(zhuǎn)換成小的線狀運(yùn)動(dòng)。通過(guò)利用該線狀運(yùn)動(dòng)，推拉連接至該插入部分的遠(yuǎn)端部的線材，由此，彎曲該可彎曲部分。
[0004]文獻(xiàn)列表
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]{PTL 1}
[0007]日本未審查專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2006-61176

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問(wèn)題
[0009]為了在使用前述減速機(jī)構(gòu)的插入部分中根據(jù)線材的線狀運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該線材需要通過(guò)足夠大外力來(lái)進(jìn)行線狀移動(dòng)。換句話說(shuō)，通過(guò)推拉線材而彎曲的可彎曲部分的形狀針對(duì)外力而變得足夠穩(wěn)定。由此，如果拖拉機(jī)構(gòu)在可彎曲部分彎曲的狀態(tài)下有故障，則因?yàn)榭蓮澢糠謱⑨槍?duì)身體內(nèi)的組織形態(tài)繼續(xù)保持某種彎曲形狀，所以存在的問(wèn)題在于，變得難于將該插入部分從身體去除。
[0010]本發(fā)明鑒于上述情況而作出，并且其目的是，提供一種即使用于彎曲可彎曲部分的機(jī)構(gòu)有故障也可以平滑地從身體去除的機(jī)械手。
[0011]問(wèn)題的解決方案
[0012]為了實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明提供了下列解決方案。
[0013]本發(fā)明第一方面是，提供一種機(jī)械手，該機(jī)械手包括:伸長(zhǎng)的主要部分，設(shè)置在所述主要部分的遠(yuǎn)端處的遠(yuǎn)端部分，以及設(shè)置在所述主要部分與所述遠(yuǎn)端部分之間的可彎曲部分；多個(gè)線狀部件，所述多個(gè)線狀部件連接至所述遠(yuǎn)端部分，并且經(jīng)由所述可彎曲部分延伸至所述主要部分；動(dòng)力生成器，該動(dòng)力生成器生成動(dòng)力；多個(gè)動(dòng)力傳送器，所述多個(gè)動(dòng)力傳送器設(shè)置在所述主要部分中，并且隨著沿所述主要部分的縱向方向的線狀運(yùn)動(dòng)，向所述線狀部件的近端傳送通過(guò)所述動(dòng)力生成器生成的動(dòng)力；以及線狀部件松弛單元，該線狀部件松弛單元通過(guò)從所述動(dòng)力生成器傳送的所述線狀運(yùn)動(dòng)，通過(guò)沿所述縱向方向推拉所述線狀部件，來(lái)松弛在所述遠(yuǎn)端部分與所述動(dòng)力傳送器之間產(chǎn)生張力的所述多個(gè)線狀部件。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，所述動(dòng)力傳送器隨著線狀運(yùn)動(dòng)向所述線狀部件的近端傳送通過(guò)所述動(dòng)力生成器生成的動(dòng)力。所述線狀部件朝著所述遠(yuǎn)端推動(dòng)或者朝著所述近端拖拉。這使得設(shè)置在所述遠(yuǎn)端與所述連接器之間的所述可彎曲部分彎曲。
[0015]在這種情況下，如果動(dòng)力傳送器有故障，則致動(dòng)所述線狀部件松弛單元，以松弛在所述遠(yuǎn)端部分與所述動(dòng)力傳送器之間產(chǎn)生張力的所述線狀部件，并且保持所述可彎曲部分的彎曲形狀，由此，所述可彎曲部分根據(jù)外力按可變形狀態(tài)設(shè)置。從而，即使所述動(dòng)力生成器或所述動(dòng)力傳送器有故障，也使得從身體平滑去除從插入身體中的所述遠(yuǎn)端部分起開(kāi)始直至所述主要部分。
[0016]在上述第一方面中，所述線狀部件松弛單元可以使所述遠(yuǎn)端部分和所述多個(gè)動(dòng)力傳送器彼此靠近地沿所述縱向相對(duì)移動(dòng)。
[0017]因此，通過(guò)致動(dòng)所述線狀部件松弛單元，使所述遠(yuǎn)端部分和所述動(dòng)力傳送器彼此更靠近，以使所述遠(yuǎn)端部分與所述動(dòng)力傳送器之間的距離變得短于連接所述遠(yuǎn)端部分與所述動(dòng)力傳送器的線狀部件的長(zhǎng)度。從而，可以同時(shí)松弛所述多個(gè)線狀部件。
[0018]在上述第一方面中，所述線狀部件松弛單元可以包括:支承部件，該支承部件同時(shí)支承所述多個(gè)動(dòng)力傳送器，并且可相對(duì)于所述主要部分沿所述縱向方向隨所述多個(gè)動(dòng)力傳送器一起移動(dòng)；和移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)朝著遠(yuǎn)端移動(dòng)所述支承部件。
[0019]因此，通過(guò)致動(dòng)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述支承部件朝著所述遠(yuǎn)端移動(dòng)，以使所述多個(gè)動(dòng)力傳送器朝著所述遠(yuǎn)端移動(dòng)。從而，可以使所述多個(gè)動(dòng)力傳送器更靠近所述可彎曲部分。
[0020]在上述第一方面中，所述線狀部件松弛單元可以包括:支承部件，該支承部件支承所述可彎曲部分的近端；和移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)朝著近端移動(dòng)所述支承部件。
[0021]因此，通過(guò)致動(dòng)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述支承部件朝著所述近端移動(dòng)，以使所述遠(yuǎn)端部分隨所述可彎曲部分一起朝著所述近端移動(dòng)。從而，可以使所述遠(yuǎn)端部分更靠近所述動(dòng)力傳送器。
[0022]在上述第一方面中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括:產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的旋轉(zhuǎn)力生成器；和動(dòng)力轉(zhuǎn)換器，該動(dòng)力轉(zhuǎn)換器將通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)力生成器生成的所述旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成沿所述縱向的線狀運(yùn)動(dòng)，并將該線狀運(yùn)動(dòng)傳送至所述支承部件。
[0023]因此，利用簡(jiǎn)單的構(gòu)造，所述支承部件可以沿所述主要部分的縱向方向移動(dòng)。
[0024]在上述第一方面中，所述動(dòng)力傳送器各可以包括:軸部件，該軸部件沿所述縱向方向設(shè)置在所述主要部分中，并且根據(jù)通過(guò)所述動(dòng)力生成器所生成的動(dòng)力而繞沿所述縱向方向延伸的軸旋轉(zhuǎn)；螺紋軸部件，該螺紋軸部件將對(duì)應(yīng)的線狀部件的所述近端連接至所述軸部件，并且隨所述軸部件一起旋轉(zhuǎn)；以及螺母部件，該螺母部件與所述螺紋軸部件嚙合，并且沿所述縱向方向饋進(jìn)旋轉(zhuǎn)的所述螺紋軸部件。
[0025]因此，所述動(dòng)力生成器的動(dòng)力通過(guò)所述螺紋軸部件和所述螺母部件而從所述軸部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線狀運(yùn)動(dòng)，從而將所述線狀運(yùn)動(dòng)傳送至所述線狀部件。從而，所述線狀部件可以利用簡(jiǎn)單構(gòu)造進(jìn)行拖拉。
[0026]本發(fā)明第二方面是，一種機(jī)械手，該機(jī)械手包括:伸長(zhǎng)的主要部分，設(shè)置在所述主要部分的遠(yuǎn)端處的遠(yuǎn)端部分，以及設(shè)置在所述主要部分與所述遠(yuǎn)端部分之間的可彎曲部分；多個(gè)線狀部件，所述多個(gè)線狀部件連接至所述遠(yuǎn)端部分，并且經(jīng)由所述可彎曲部分延伸至所述主要部分；多個(gè)拖拉機(jī)構(gòu)，所述多個(gè)拖拉機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述主要部分中，并且具有連接至所述線狀部件的近端部的連接器、產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器、以及這樣動(dòng)力轉(zhuǎn)換器，該動(dòng)力轉(zhuǎn)換器將通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成沿縱向的線狀運(yùn)動(dòng)，并將該線狀運(yùn)動(dòng)傳送至所述連接器；以及組合改變機(jī)構(gòu)，該組合改變機(jī)構(gòu)改變所述線狀部件和連接至所述線狀部件的所述拖拉機(jī)構(gòu)的組合。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器而轉(zhuǎn)換成線狀運(yùn)動(dòng)，從而將所述線狀運(yùn)動(dòng)傳送至所述連接器。連接至所述連接器的所述線狀部件朝著所述遠(yuǎn)端部分地推動(dòng)和遠(yuǎn)離所述遠(yuǎn)端部分地拖拉，使得設(shè)置在所述遠(yuǎn)端部與所述連接器之間的所述可彎曲部分彎曲。
[0028]在這種情況下，如果所述多個(gè)拖拉機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)有故障，則致動(dòng)所述組合改變機(jī)構(gòu)，以改變線狀部件和拖拉機(jī)構(gòu)的組合。從而，即使所述拖拉機(jī)構(gòu)在可彎曲部分彎曲的狀態(tài)下有故障，該有故障的拖拉機(jī)構(gòu)也可以用正常的拖拉機(jī)構(gòu)替換，以使所述可彎曲部分可以再次大致被拉直，由此，所述插入部分可以從主體平滑去除。
[0029]在上述第二方面中，所述動(dòng)力轉(zhuǎn)換器皆可以包括:軸部件，該軸部件沿所述主要部分的縱向方向設(shè)置，并且通過(guò)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器繞該軸部件的中心軸旋轉(zhuǎn)；螺紋軸部件，該螺紋軸部件與所述軸部件同軸，并且隨所述軸部件一起旋轉(zhuǎn)；以及可移動(dòng)部件，該可移動(dòng)部件具有可與所述螺紋軸部件嚙合的螺紋槽，并且該可移動(dòng)部件按沿所述縱向方向可移動(dòng)方式設(shè)置在對(duì)應(yīng)的線狀部件的近端處。每個(gè)連接器都可以由所述螺紋軸部件和所述可移動(dòng)部件形成。
[0030]因此，因?yàn)樗鼍€狀部件和所述拖拉機(jī)構(gòu)因所述螺紋軸部件與所述可移動(dòng)部件的螺紋槽之間的嚙合而變得連接，所以所述線狀部件與所述拖拉機(jī)構(gòu)之間的接合和分離可以容易地在改變其組合時(shí)執(zhí)行。
[0031]在上述第二方面中，所述組合改變機(jī)構(gòu)可以通過(guò)相對(duì)于所述線狀部件移動(dòng)所述拖拉機(jī)構(gòu)，來(lái)改變所述線狀部件和所述拖拉機(jī)構(gòu)的組合。
[0032]因此，在所述線狀部件和所述拖拉機(jī)構(gòu)當(dāng)中，因?yàn)閮H需要用于移動(dòng)所述拖拉機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)，所以可以簡(jiǎn)化該構(gòu)造。
[0033]在上述第二方面中，所述主要部分可以包括管狀外管，該管狀外管具有:第一部件，該第一部件固定至所述可彎曲部分；和第二部件，該第二部件按相對(duì)于所述第一部件沿周向方向可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在所述第一部件的近端處，并且容納所述拖拉機(jī)構(gòu)。所述組合改變機(jī)構(gòu)可以通過(guò)使所述拖拉機(jī)構(gòu)隨所述第二部件一起旋轉(zhuǎn)，來(lái)相對(duì)于所述線狀部件移動(dòng)所述拖拉機(jī)構(gòu)。
[0034]因此，所述拖拉機(jī)構(gòu)可以隨著進(jìn)一步簡(jiǎn)化的操作而移動(dòng)。
[0035]在上述第二方面中，還可以設(shè)置故障檢測(cè)器，該故障檢測(cè)器檢測(cè)所