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公開番号2025113363
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2025083873,2021545222
出願日2025-05-20,2020-08-31
発明の名称術具、手術支援システム、並びに手術用操作ユニット
出願人ソニーグループ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,弁理士法人大同特許事務所
主分類A61B 34/30 20160101AFI20250725BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】鉗子などの開閉型のエンドエフェクタを有し、小型且つ軽量に構成される術具を提供する。
【解決手段】術具は、シャフトと、前記シャフトの先端に第1軸回りに旋回可能に連結されたピッチユニットと、前記ピッチユニットに対して第2軸回りに回転可能に支持されたロールユニットと、前記ロールユニットに対して前記第2軸方向に直動可能に支持された把持ユニットを具備する。前記ロールユニットの前記第2軸方向の下端に取り付けられ、前記把持ユニットの前記第2軸方向の直動運動に連動して開閉動作する一対のジョーをさらに備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
長手軸を有するシャフトと、
前記シャフトの先端に、前記長手軸と直交する第１軸回りに旋回可能に連結されたピッチユニットと、
前記ピッチユニットに対して前記第１軸と直交する第２軸回りに回転可能に支持されたロールユニットと、
前記ロールユニットに対して前記第２軸の方向に直動可能に支持され、前記ロールユニットが有する前記第２軸の方向に貫通する貫通穴に挿通されたロッドを前記第２軸の方向に直動可能に支持する把持ユニットと、
前記把持ユニットを前記第２軸の方向に牽引する第１の往復のケーブルセットと、
前記ロールユニットを前記第２軸回りに牽引する第２の往復のケーブルセットと、
を具備する術具。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第２軸は、前記第１軸からオフセットさせた位置に配置される、
請求項１に記載の術具。
【請求項３】
前記ロッドの前記第２軸の方向の下端に取り付けられ、前記把持ユニットの前記第２軸の方向の直動運動に連動して開閉動作する一対のジョーをさらに備える、
請求項１に記載の術具。
【請求項４】
前記一対のジョーは、前記ロッドの前記第２軸の方向の下端付近の開閉軸で支持され、前記ロッドの前記第２軸の方向の直動運動を開閉方向の運動に変換するカムを備える、
請求項３に記載の術具。
【請求項５】
前記第１の往復のケーブルセットを前進させるとともに前記第２の往復のケーブルセットを後退させ、又は、前記第１の往復のケーブルセットを後退させるとともに前記第２の往復のケーブルセットを前進させることによって、前記ピッチユニットを前記第１軸回りに旋回させる、
請求項１に記載の術具。
【請求項６】
前記第１の往復のケーブルセットは、前記把持ユニットに固定される箇所を有し、且つ、前記ロールユニットに設けられた把持プーリを経由して前記第２軸の方向で折り返すように配置される、
請求項１に記載の術具。
【請求項７】
前記第２の往復のケーブルセットは、前記ロールユニットに設けられたロールキャプスタンに巻き付けられている、
請求項１に記載の術具。
【請求項８】
前記第２の往復のケーブルセットの往路のケーブルと復路のケーブルは、互いに逆方向から前記第２軸回りに１８０度分だけ重なり、且つ前記第２軸の高さ方向に離間して接触しないように、前記ロールキャプスタンに巻き付けられている、
請求項７に記載の術具。
【請求項９】
前記第１の往復のケーブルセットを前記シャフトの長手軸方向に変換する第１のアイドラプーリ部と、
前記第２の往復のケーブルセットを前記シャフトの長手軸方向に変換する第２のアイドラプーリ部と、
をさらに備える、請求項１に記載の術具。
【請求項１０】
前記第１のアイドラプーリ部は、前記第１軸回りに回転する第１のアイドラプーリと、前記第１のアイドラプーリに隣接して前記第１軸と平行な回転軸を持つ第１の隣接アイドラプーリを含み、
前記第２のアイドラプーリ部は、前記第１軸回りに回転する第２のアイドラプーリと、前記第２のアイドラプーリに隣接して前記第１軸と平行な回転軸を持つ第２の隣接アイドラプーリを含む、
請求項９に記載の術具。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示（以下、「本開示」とする）する技術は、例えば手術用ロボットに適用される術具、手術支援システム、並びに手術用操作ユニッに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年のロボティクス技術の進歩は目覚ましく、さまざまな産業分野の作業現場にロボティクス技術が広く浸透してきている。例えば医療分野では、マスタスレーブ方式の手術用ロボットが普及しつつある。この種の手術用ロボットは、スレーブ装置が備える１又は複数の術具を、術者などのオペレータがマスタ側から操作するように構成されている。また、マスタスレーブシステムの制御方式として、マスタ装置からスレーブ装置を操作すると同時にスレーブ装置の状態をマスタ装置にフィードバックするバイラテラル方式が知られている（例えば、特許文献１を参照のこと）。
【０００３】
スレーブ装置に装着される術具は、先端に鉗子などの開閉機構を有するエンドエフェクタが搭載されている。また、術具が体腔内や体表などにおける施術で使用されることを想定して、先端は多自由度を備えつつ細径で小型且つ軽量であることが強く望まれている。具体的には、術具先端は、回転２自由度と開閉自由度の合計３自由度を持っていることが望ましい。また、小型化のため、術具先端の操作にはケーブルを用いた駆動方式が適用されることが多い（例えば、特許文献２～４を参照のこと）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－３４００２号公報
特開平０９－５４２６７１号公報
特表２０１８－５３４１００号公報
特表２０１９－５０１６９９号公報
ＷＯ２０１８／１６３６８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示に係る技術の目的は、鉗子などの開閉型のエンドエフェクタを有し、小型且つ軽量に構成される、手術用ロボットに適用される術具、手術支援システム、並びに手術用操作ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る技術の第１の側面は、
シャフトと、
前記シャフトの先端に第１軸回りに旋回可能に連結されたピッチユニットと、
前記ピッチユニットに対して第２軸回りに回転可能に支持されたロールユニットと、
前記ロールユニットに対して前記第２軸方向に直動可能に支持された把持ユニットと、
を具備する術具である。
【０００７】
第１の側面に係る術具は、前記ロールユニットの前記第２軸方向の下端に取り付けられ、前記把持ユニットの前記第２軸方向の直動運動に連動して開閉動作する一対のジョーをさらに備える。
【０００８】
前記把持ユニットは、第１のモータが第１の駆動キャプスタンを回転させたときに発生する第１の往復のケーブルセットの牽引力によって、前記第２軸方向に直動し、この直動運動に連動して前記一対のジョーが開閉動作する。また、前記ロールユニットは、第２のモータが第２の駆動キャプスタンを回転させたときに発生する第２の往復のケーブルセットの牽引力によって、前記第２軸回りに旋回動作する。
【０００９】
また、第３のモータが第３の駆動キャプスタンを正方向又は逆方向に回転させたときに、前記第１の往復のケーブルセットと第２の往復のケーブルセットのいずれかを前記シャフトの長手軸方向に牽引し、これによって前記ピッチユニットは前記第１軸回りに旋回動作する。
【００１０】
また、本開示に係る技術の第２の側面は、
術具と、前記術具を取り付けたアームを具備し、
前記術具は、
シャフトと、
前記シャフトの先端に第１軸回りに旋回可能に連結されたピッチユニットと、
前記ピッチユニットに対して第２軸回りに回転可能に支持されたロールユニットと、
前記ロールユニットに対して前記第２軸方向に直動可能に支持された把持ユニットと、
を備える、手術支援システムである。
（【００１１】以降は省略されています）

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