CN103717169B - 医疗用机械手及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的医疗用机械手（1）具有：主机械手（2），其具有能够更换的第一输入部和第二输入部；主控制部（41），其根据规定的处理条件，处理对于主机械手2的输入处理，生成操作信号；从机械手（14），其根据操作信号进行动作；以及检测部（10），其识别所使用的输入部的种类，与第一输入部关联的处理条件和与第二输入部关联的处理条件不同，主控制部（41）根据与由检测部识别出的输入部关联的处理条件来生成操作信号。

Description

医疗用机械手及其控制方法

技术领域

本发明涉及医疗用机械手，更详细地讲，涉及根据术者握持的输入部来切换末端执行器的控制的医疗用机械手、以及医疗用机械手的控制方法。

本申请根据2011年8月4日在美国申请的临时申请61/515203主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

以往，已知有通过操作部对在患者的体内进行处置的处置器具（末端执行器）进行操作的医疗用的机械手。

末端执行器根据作为对象的处置，准备持针器式、钳子式、剪刀式、刀式、高频处置器具等具有各种形状的多个种类，在通常手术等的各步骤中，适当更换或组合这多个末端执行器来进行使用。

当末端执行器改变时，与之相伴操作部中的操作内容也发生变化，因此有时单一的操作部难以进行某种末端执行器的操作。为了解决该问题，在专利文献1中提出了如下技术：具有分别与多个种类的末端执行器对应的多个握持部（grip）（输入部），可更换地将其安装到操作单元。由此，术者能够使用与各末端执行器最适合的握持部来进行末端执行器的操作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-087281号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1所记载的发明中，没有充分考虑到在更换握持部时变更对于经由握持部的操作输入的处理。因此残留以下问题：没有进行适于握持部的形状及状态、对应的末端执行器的形状及状态、以及它们的组合的处理，其结果是，有时由于使用的握持部的种类的不同，术者难以直观地进行操作。

鉴于上述事项，本发明的目的在于提供一种医疗用机械手，该医疗用机械手具有多个输入部，能够通过各输入部直观地操作末端执行器。

本发明的另一个目的是提供一种医疗用机械手的控制方法，能够不依赖术者保持的输入部的种类，而始终进行末端执行器的直观的操作。

用于解决问题的手段

本发明的第一方式是医疗用机械手，其具有：操作部，其具有能够更换的第一输入部和第二输入部；信号生成部，其根据规定的处理条件，处理对于所述操作部的输入，生成操作信号；动作部，其根据所述操作信号进行动作；以及检测部，其识别所使用的输入部的种类，与所述第一输入部关联的所述处理条件和与所述第二输入部关联的所述处理条件不同，所述信号生成部根据与所述检测部识别出的输入部关联的处理条件来生成所述操作信号。

所述处理条件可包含所述输入部中的坐标系的设定方式，也可以包含所述输入部中的坐标系的原点位置。

此外，也可以是，所述处理条件包含如下信息，该信息用于确定所述输入中所包含的自由度中的、用于生成所述操作信号的自由度。

也可以是，所述动作部具有发挥规定的功能的末端执行器，所述第一输入部和所述第二输入部中的至少一方具有与发挥所述功能的工具同等的形状。

此时，所述处理条件可以包含对所述输入部的输入与所述操作信号的尺度比，也可以包含关于在生成所述操作信号时使用的滤波器的信息。此外，也可以包含所述操作信号的输出的极限值。

也可以是，所述第一输入部和所述第二输入部具有共同的输入机构，所述处理条件包含通过对所述输入机构的输入而在所述动作部中发挥的功能的种类。

本发明的第二方式是医疗用机械手的控制方法，该医疗用机械手具有：操作部，其具有能够更换的第一输入部和第二输入部；信号生成部，其根据规定的处理条件，处理对于所述操作部的输入，生成操作信号；动作部，其根据所述操作信号进行动作；以及检测部，其识别所使用的输入部的种类，该医疗用机械手的控制方法具有以下步骤：将所述第一输入部和所述第二输入部分别与不同的所述处理条件关联；通过所述检测部来识别所使用的输入部的种类；以及在所述信号生成部中设定与所识别出的输入部关联的所述处理条件。

发明的效果

根据本发明的医疗用机械手，具有多个输入部，并且能够通过各输入部直观地操作末端执行器。

此外，根据本发明的医疗用机械手的控制方法，能够不依赖于术者保持的输入部的种类，而始终进行末端执行器的直观的操作。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式的医疗用机械手的整体结构的图。

图2是示出本发明的第一实施方式的医疗用机械手的第一握持部和处置器具的末端执行器的示意图。

图3是示出本发明的第一实施方式的医疗用机械手的检测部的示意图。

图4是示出本发明的第一实施方式的医疗用机械手的使用时的动作的图。

图5是示出在以往的医疗用机械手的使用时，术者的手变得不自然的例子的图。

图6是示出本发明的第一实施方式的医疗用机械手的第二握持部的示意图。

图7是示出本发明的第一实施方式的医疗用机械手中的、伴随输入部的更换的从臂变更时的动作流程的流程图。

图8的（a）是示出第一握持部的处理条件的图，图8的（b）是示出第二握持部的处理条件的图。

图9的（a）至（c）是示出输入部的坐标系的位置和末端执行器的动作之间的关系的例子的图。

图10是示出本发明的第一实施方式的变形例中的、伴随输入部的更换的从臂变更时的动作流程的流程图。

图11的（a）至（c）是示出本发明的第二实施方式的医疗用机械手的输入部的图。

图12是示出本发明的第三实施方式的医疗用机械手中的第一握持部的运动和所操作的末端执行器的运动的图。

图13是示出本发明的第三实施方式的医疗用的机械手中的第二握持部的运动和所操作的末端执行器的图。

图14的（a）是示出本发明的变形例的握持部的图，图14的（b）是示出该握持部被识别为第一握持部的保持状态的图，图14的（c）是示出该握持部被识别为第二握持部的保持状态的图。

具体实施方式

参照图1至图10来说明本发明的第一实施方式的医疗用机械手及其控制方法。

图1是示出本实施方式的医疗用机械手1的整体结构的概略图。如图1所示，本实施方式的医疗用机械手1具有主机械手（操作部）2和从机械手（动作部）14。即，医疗用机械手1是主从机械手，对从机械手14和安装在从机械手14上的处置器具（后述）进行远程控制，以使其追踪术者（操作者）Op对主机械手2的操作。

将经由主机械手2的操作指令发送到控制部40的主控制部（操作信号生成部）41，根据规定的处理条件实施转换处理（后述）由此生成操作信号。将所生成的操作信号发送到从控制部42。然后，从从控制部42向从机械手14发送基于操作信号的驱动信号，从机械手14和处置器具进行动作。

主机械手2具有由术者Op保持的第一握持部（第一输入部）3、检测第一握持部3的检测部10、显示术野的显示部20。另外，医疗用机械手1具有多个由术者Op保持的握持部，后面详细说明。

如图2所示，第一握持部3具有主体部4、和能够可相对于主体部4移动地连接的一对可动部6。

在主体部4的外表面上，在彼此相离的3个部位设有第一标记5。3个第一标记5被配置成以第一标记5为顶点的三角形的三边的长度彼此不同。由此，在检测部10取得的图像中，通过确定各第一标记5的相对位置关系，能够计算主体部4的姿势。

一对可动部6分别以第一端部6A可相对于主体部4转动的方式被支承。可动部6还经由连杆7和施力部件8支承在主体部4上，第二端部6B在术者Op不施加力的状态下以要离开主体部4的方式被施力。各可动部6的第二端部6B上设有第二标记9。

在图2下部示意性地示出在从机械手14上安装的处置器具50的前端部。在处置器具50的前端设置有进行开闭的一对钳子部件51作为末端执行器。术者Op通过以使可动部6的第二端部6B接近和离开主体部4的方式进行操作，能够进行用于使钳子部件51开闭的操作输入。

图3是示出检测部10的结构的示意图。检测部10具有摄影部11、图像识别部12、输出部13。

摄影部11具有从规定的一个方向进行摄影的第一摄像部、和从上述规定的一个方向以外的方向进行摄影的第二摄像部，能够对位于视野Q1内的第一握持部3同时拍摄角度不同的2个图像。摄影部11取得的图像被输出到图像识别部12。

图像识别部12通过公知的图像识别处理从所拍摄的图像中区别地识别第一标记5和第二标记9，取得第一标记5和第二标记9的坐标。此外，通过对标记进行识别等，判别所使用的输入部的种类，进行识别。

输出部13将在图像识别部12中取得的各标记5、9的坐标作为坐标信息向主控制部41输出，并且输出所识别出的输入部的种类。在本实施方式中，从输出部13输出的坐标信息包含用于确定第一握持部3的主体部4的位置和姿势的信息（第一信息）、和用于确定可动部6的操作输入状态的信息（第二信息）。不管第一握持部3是否正在视野Q1内移动，都按照规定的发送定时从输出部13输出坐标信息。

根据以上的结构，术者Op在检测部10的摄影部11的视野内保持第一握持部3并进行操作，由此能够进行用于操作处置器具50的末端执行器和安装有处置器具50的从臂14的操作输入。即，能够根据主体部4的位置和姿势使末端执行器的位置和姿势变化，通过可动部6的操作使钳子部件51的开闭状态变化。另外，根据主体部4中所设定的规定的坐标系来控制末端执行器的位置和姿势。

如图1所示，从机械手14具有分别安装有内窥镜装置15和处置器具50的多个从臂19、以及使处置器具50和从臂19动作的致动器（未图示）。在从机械手14上设置的各致动器根据从控制部40的从控制部42输出的驱动信号进行动作。在一个从臂19上设置的内窥镜装置15取得包含处置对象物和处置器具50前端部的术野的图像，将其向显示部20输出。

另外，也可以构成为，内窥镜装置15不安装在从臂19上而进行使用，由此，使显示部20中所显示的术野固定，并且通过手术室内的辅助者等手动进行调节。

通过在末端执行器或从臂19上设置的未图示的位置姿势检测单元来检测在处置器具50前端部设置的末端执行器的位置和姿势。还能够将由该位置姿势检测单元检测出的末端执行器的位置和姿势向从控制部42输出，并被从控制部42参照。

作为位置姿势检测单元，例如可举出在从臂19的各关节轴上设置的编码器等。根据这些关节位移量来进行运动学求解，由此能够计算该位置姿势。

如图1所示，显示部20安装在与主机械手2的检测部10相同的基座上，设置在术者Op的前方。显示部20具有显示面板21，以显示由内窥镜装置15取得的图像。作为显示面板21，能够适当选择并采用液晶面板或有机EL面板等。此外，显示面板也可以是能够显示立体的图像的3D面板。作为能够显示立体的图像的3D面板，能够适当选择并采用可通过专用的眼镜将右眼用和左眼用的图像分离的结构、或可裸眼立体观察的结构等各种公知的结构。

对如上所述构成的本实施方式的医疗用机械手1的使用时的动作进行说明。

当术者Op将第一握持部3在检测部10的视野Q1内保持时，通过检测部10的摄影部11取得包含第一握持部3、以及其表面设置的第一标记5和第二标记9的图像。图像识别部12根据该图像确定各第一标记5和各第二标记9的坐标。

将所确定的坐标信息从输出部13发送到主控制部41。

在主控制部41中，根据接收到的坐标信息计算第一握持部3的主体部4的位置和姿势、以及对可动部6的操作输入，并进行用于使计算出的结果与从臂19、以及该从臂19上安装的处置器具50和内窥镜装置15等（以下，简称为“处置器具等”。）的坐标系对应的规定的转换处理，生成从机械手14的操作信号。将所生成的操作信号发送到从控制部42，从从控制部42作为驱动信号发送到从机械手19，从臂19和该从臂上安装的处置器具等根据该驱动信号进行动作。

在使用多个从臂19的情况下，术者Op保持的第一握持部3与其中的一个从臂关联。因此，通过经由第一握持部3的操作输入，仅是所关联的从臂和该从臂上安装的处置器具等进行动作。

在希望通过主机械手2操作与当前所关联的从臂不同的从臂时，术者Op踩踏图4所示的脚开关（输入切断部）22，切断主机械手2和从机械手14之间的连接，设为从机械手14不会由于操作输入而进行动作的状态。然后，从未图示的接口向主机械手2输入并指定希望操作的从臂，然后再次踩踏脚开关22，此时，主机械手2和从机械手14再次被连接，希望操作的从臂与术者保持的输入部被关联。

这里，例如图4的显示面板21所示，在当前关联的从臂和处置器具50A从显示面板21的画面的下方延伸，接下来希望操作的从臂和处置器具50B从该画面中作为相反侧的上方延伸的情况下，这2个处置器具的末端执行器的朝向相反。因此，在以往的医疗用机械手中，当要使用第一握持部3来直观地操作处置器具50B的末端执行器时，如图5所示，保持第一握持部3的术者Op的手必须做出不自然的姿势。即，在以往的医疗用机械手中，由于将第一握持部3的朝向设为与该末端执行器相同，因此存在操作困难的情况。

为了防止该情况的发生，术者Op将保持的输入部从第一握持部3更换为图6所示的第二握持部（第二输入部）31。第二握持部31是用于操作从显示部的画面的上方延伸的从臂的输入部。

图6是示出第二握持部31的示意图。第二握持部31的基本结构与第一握持部3相同，虽然具有主体部32和一对可动部33，但可动部33可转动地安装的部位是主体部32的前端侧，这与第一握持部3大不相同。因此，当术者Op保持第二握持部31时，可动部的朝向与第一握持部3相反。

此外，第二握持部31与第一握持部同样，具有第一标记34和第二标记35，但是，这些标记的形状和色彩等与第一握持部3上设置的标记不同。因此，检测部10能够判别并识别术者Op保持的输入部是第一握持部3和第二握持部31中的哪个。

对医疗用机械手1的伴随从第一握持部3向第二握持部31的更换的从臂变更时的动作进行说明。图7是示出该变更时的动作流程的流程图。

首先，在步骤S10中，术者Op踩踏脚开关22，切断主机械手2与从机械手14之间的连接。

接着，在步骤S20中，术者Op通过向主机械手2进行输入来指定在变更后进行操作的从臂。

在步骤S30中，主控制部41将与主机械手2关联的从臂变更为在步骤S20中指定的从臂。

在步骤S40中，判别术者Op保持的输入部、即当前所使用的输入部是第一握持部3和第二握持部31中的哪个。在步骤S40中，当检测部10识别为术者Op保持着与切断前相同的第一握持部3时，处理进入步骤S50。

在步骤S40中，检测部10识别为术者Op保持着与切断前不同的第二握持部31时，处理进入步骤S41。在步骤S41中，主控制部41将预先对第二握持部31设定的坐标系和运动学计算方法等例如从存储器等存储单元（未图示）读出等，由此，设定为以后的主控制部41中的操作信号生成时的处理条件。步骤S41结束后，处理进入步骤S50。

在步骤S50中，主控制部41判定术者Op是否通过规定的操作（例如在一定时间内踩踏脚开关22等）而指示了主机械手2与从机械手14的再连接。在该判定为“否”的情况下，处理返回步骤S40。

在该判定的结果为“是”的情况下，处理进入步骤S60，主控制部41对主机械手2与所关联的从臂19进行连接。然后，根据所设定的处理条件，根据向主机械手2的操作输入和所设定的处理条件，主控制部41生成向从控制部42发送的操作信号。

图8是示出第一握持部3和第二握持部31的处理条件的差异的图。相对于图8（a）所示的第一握持部3的坐标系Cs1，为了能够在第二握持部31中以与操作第一握持部时相同的手的姿势直观地进行操作，如图8（b）所示，将坐标系Cs2的原点的位置设定在主体部32的前端侧。并且，为了使术者Op感觉到抓住处置器具50的前端而进行运动，坐标的朝向被设定为，使得在输入部中设定的坐标系的原点位置与处置器具50的前端的姿势一致。

根据本实施方式的医疗用机械手1，在切换要进行操作的从臂时，在变更术者Op保持的输入部后，检测部10识别变更后的输入部，将主控制部生成操作信号时的处理条件变更为与所识别的输入部关联的规定的内容。因此，术者不需要亲自进行坐标系和运动学计算方法的变更，仅变更保持的输入部，就能够在从臂切换后继续进行直观的操作。

在本实施方式中，也可以适当设定第二握持部31中的坐标系的原点。例如图9（b）所示，也可以设定于主体部32的长度方向中间部，如图9（c）所示，也可以设定于在保持主体部32时作为基端侧的端部。此时，如果假定从臂19侧的坐标系和运动学的条件被固定，则即使对于第二握持部31的操作输入相同，如图9（a）至图9（c）所示，从臂19和末端执行器的动作也根据作为输入部的第二握持部31的坐标系的原点的设定而变化。可以考虑术者的喜好和操作的方便度等来决定如何设定坐标系的原点。此外，也可以设为，能够在从臂切换后通过术者对接口进行输入等来进行微调整。

此外，在本实施方式中，说明了术者在切换后指定要进行操作的从臂的例子，但是，也可以采用不需要该指定的结构。以下示出这样的变形例。

图10是示出本实施方式的变形例中的从臂变更时的动作流程的流程图。

在步骤S10中，在切断主输入部和从机械手后，例如在术者与上述的例子同样地变更所关联的从臂的情况下，术者不特别地指定从臂，而保持适合该从臂的操作的第二握持部31。

处理不经由步骤S10至步骤S20以及S30而进入步骤S40，判别术者Op保持的输入部的种类。

在步骤S40中，当检测部10识别为术者Op保持的输入部被变更了、即术者Op保持了第二握持部31时，处理进入步骤S70。在步骤S70中，主控制部41根据其他从臂相对于在切断前操作的从臂的位置关系等，判定是否存在适合第二握持部31操作的从臂。在该判定为“否”的情况下，处理进入步骤S61，主控制部41在显示部20中显示“由于没有该握持部能够适当操作的从臂，因此请更换为第一握持部。”等警告消息。然后，处理返回步骤S40。

在步骤S40中的判定为“是”的情况下，处理进入步骤S62。在步骤S62中，主控制部41对相应的从臂进行高亮显示或通过光标示出，以能够识别为其他从臂的状态在显示部20中显示，并且显示“对该从臂进行操作？”等确认消息，等待术者Op的确认的输入。在存在多个相应的从臂的情况下，也可以在显示部20中显示催促术者Op进行选择的消息。

在由术者Op进行了确认的输入后，处理进入步骤S30，变更从臂的关联。并且，处理进入步骤S41，进行处理条件的变更。然后，处理进入步骤S50后的流程与第一实施方式相同。

这样，本实施方式的医疗用机械手也可以构成为，主控制部根据由检测部识别出的输入部的种类，选择适合操作的从臂或其候选，由此，不需要术者Op的指定而能够进行从臂的切换。

另外，在上述变形例中，例如在步骤S60中的判定中，相应的从臂一个也不存的情况下，也可以是，省略确认消息的显示和术者的确认的输入，主控制部自动地进行从臂的选择和与输入部对应的处理条件的设定。

接着，对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式的医疗用机械手与第一实施方式的医疗用机械手的不同之处在于输入部的形状。另外，在以后的说明中，对于与已经说明的结构重复的结构，赋予相同的标号并省略重复的说明。

图11（a）至图11（c）是分别示出本实施方式的医疗用机械手的作为输入部的第一握持部61、第二握持部62和第三握持部63的图。本实施方式中的各握持部61、62、63的形状被设为与具有与对应的处置器具的末端执行器同等功能的工具相似。具体而言，第一握持部61为镊子式，第二握持部62为剪刀式，第三握持部63为注射器式。

当处置器具的末端执行器改变时，将操作时的基准位置设在哪个位置时能够适当地进行操作也发生变化。即，在各末端执行器上分别存在一般的术者能够直观地操作的基准位置和坐标系。基准位置的坐标位置是在通常手术的使用中惯于使用的位置，并且是在形状上特有的操作者易于意识到的坐标位置。例如，如果是镊子式，则如图11（a）所示，将所保持的与术者Op的拇指Th和食指F1接触的部位设定为基准位置；如果是剪刀式，则如图11（b）所示，将作为具有刀刃的2个部件的相对旋转的中心的转动轴62A设定为基准位置；如果是注射器式，则如图11（c）所示，将挂住术者Op的食指F1和中指F2的圆筒64的基端部64A设定为基准位置，通过使用设定了上述基准位置的坐标系，能够容易地进行直观的操作。

在本实施方式中，在此基础上，在各握持部61、62、63中，将适合对应的末端执行器的部位作为基准位置Ps而设定坐标系，根据检测部10识别出的握持部的种类，将所设定的坐标系和基准位置设定为主控制部的处理条件。

根据本实施方式的医疗用机械手，与第一实施方式同样，术者仅通过更换输入部就能够继续进行直观的操作。

此外，由于将作为输入部的各握持部61、62、63设为具有与对应的末端执行器同等功能的工具的形状，因此能够进行更直观的操作。

如本实施方式中所示，医疗用机械手具有的输入部的种类不限于2个种类，也可以具有3个种类以上。在具有3个种类以上的输入部的情况下，在其中的至少2个输入部中，将与所识别的输入部关联的规定的处理条件在主控制部中设定也属于本发明的技术范围。

此外，在本实施方式中，也可以不将所有输入部设为具有与对应的末端执行器同等功能的工具的形状。因此，只要至少一个输入部是这样的形状即可。

接着，参照图12和图13对本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式的医疗用机械手与上述的各实施方式的不同之处在于，在每个输入部中设定的处理条件中，自由度发生变化。

图12示出本实施方式的医疗用机械手中的第一握持部71。第一握持部71是细长的棒状，术者Op保持第一握持部71的第一端部71A来进行操作。在本实施方式中，操作部的第一握持部71能够进行位置/姿势的6自由度的输入，与此相对，从侧仅具有3自由度（偏航、俯仰、直动）。在这样的情况下，关于使3自由度的从侧相对于操作部的6自由度的输入值如何动作，存在多个组合。

棒状的第一握持部71为如下结构：即使在6自由度的动作中，以所保持的第一端部71A为中心且通过第一握持部71的轴线的第一面内的揺动（图12中的箭头A1）、通过第一握持部71且与第一面正交的第二面内的揺动（图12中的箭头A2）、以及在与第一握持部71的轴线平行的方向的进退（图12中的箭头A3）这3个自由度的动作，也能够易于被术者直观地意识。在本实施方式的医疗用机械手中，当检测部10识别出第一握持部71时，将处理条件设定为，主控制部41仅利用该3个自由度的输入值生成操作信号。然后，以第一握持部71的第二端部71B为基准位置，进行操作，使得末端执行器75的前端75A对应地动作。

图13示出本实施方式的医疗用机械手的第二握持部72。第二握持部72形成为大致球状，术者Op以用手包住的方式保持第二握持部72整体。与上述的第一握持部71同样，关于使3个自由度的从侧相对于操作部的6自由度的输入值如何动作，存在多个组合。

这里，用手包住而保持的握持部例如计算机的鼠标那样，使握持部整体移动到期望的位置这样的动作易于被术者直观地意识。因此，当检测部10识别出第二握持部72时，将处理条件设定为，主控制部41仅利用第二握持部72的规定位置、例如在重心上彼此正交的3个轴的移动量的输入值来生成操作信号。然后，将上述3个轴彼此正交的规定位置作为基准位置，进行操作，使得末端执行器75的前端75A的位置与基准位置对应地运动。

根据本实施方式的医疗用机械手，与上述的各实施方式同样，术者仅通过更换输入部就能够继续进行直观的操作。

此外，根据术者保持的输入部将处理条件设定为，将从操作部输入的例如6自由度的指令值中的用于生成从臂和处置器具的操作信号的自由度（主从的转换计算式）确定为预先关联的规定的内容，因此能够适当地进行直观的操作。

以上，对本发明的各实施方式进行了说明，但本发明的技术范围不限于上述各实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内改变结构要素的组合，或对各结构要素施加各种变更，或进行删除。

首先，在本发明中，根据检测部识别出的输入部的种类而在操作信号生成部中设定的处理条件的内容不限于上述内容。

例如，处理条件中可以包含运动尺度比、信号生成时使用的滤波器的种类和强度、动作速度、从机械手的电流极限值（操作信号的输出的极限值）等各种控制参数。以下举出一些具体例。

在末端执行器是大多进行细致的操作的持针器等的情况下，将识别出对应的输入部时所设定的运动尺度比设定得较大，将操作缩小并传递到从侧。另一方面，在末端执行器是大多进行大幅操作的组织牵引器等的情况下，将识别出对应的输入部时所设定的运动尺度比设定得较小，将操作放大并传递到从侧。由此，能够直观且容易地进行操作。

在末端执行器是持针器等的情况下，当识别出对应的输入部时，以向操作输入施加较强的规定的滤波的方式设定处理条件，由此能够抑制末端执行器的抖动，从而进行适当的操作。

在末端执行器是剪刀等的情况下，将识别出对应的输入部时所设定的动作速度设定得更快，由此能够顺利地进行切开。

在末端执行器是握持脏器的握持钳子等的情况下，在识别出对应的输入部时，将驱动末端执行器的电机等的电流极限值设定得更大。这样，由末端执行器产生较大的力，因此能够适当地握持组织等。

此外，在上述的各实施方式中，说明了第一输入部与第二输入部独立的例子，但是，第一输入部和第二输入部也可以为一个握持部而被共用。

图14（a）是示出这样的变形例中的握持部81的图。主体部82上设有4个标记83A至83D，作为第一标记。另外，第二标记省略图示。

当术者Op如图14（b）所示保持握持部81的主体部82时，4个第一标记中的标记83A被术者Op的手覆盖，而不能被检测部10检测。其结果是，仅识别出标记83B至83D这3个第一标记，检测部10识别为保持着第一输入部。

另一方面，当术者Op如图14（c）所示保持主体部时，4个第一标记中的标记83D被术者Op的手覆盖而不能被检测部10检测。其结果是，仅识别出标记83A至83C这3个第一标记，检测部10识别为保持着第二输入部。

在该变形例中，即使仅具有一个握持部81，通过握持部81的保持的方法，检测部10也作出识别为第一输入部的状态和识别为第二输入部的状态这2个种类的状态，因此具有本发明的效果。

此外，也可以是，第一输入部和第二输入部中具有共同的输入机构，将处理条件设定为，根据检测部识别出的输入部的种类的不同，通过对该输入机构的输入而发挥的功能发生变化。

例如，在多个输入部均具有按钮的例子中，能够实现以下这样的功能切换。

在末端执行器是持针器的情况下，通过对按钮的操作输入能够维持钳口闭合的状态，从而持续保持曲针等。在末端执行器是高频处置器具的情况下，通过对按钮的操作输入能够实现对处置部的通电的接通断开。在末端执行器是吻合器（stapler）或线夹（clip）等缝合装置的情况下，通过对按钮的操作输入能够进行缝合。在末端执行器是内窥镜的情况下，通过对按钮的操作输入能够进行变焦，或取得静态图像。

上述毕竟仅是一例，除此以外，当然能够对各种末端执行器分配各种功能。

另外，共同的输入机构不限于按钮，可以是滑动式或旋转式等模拟方式的旋钮等，也可以是上述的可动部。例如，也可以是，末端执行器并非钳子的处置器具用的输入部具有可动部6，将处理条件设定为，通过对可动部6的输入，发挥钳子的并非开闭的功能。

此外，在上述的各实施方式中，说明了输入部与操作部未物理地连接的例子，但是，操作部的结构不限于此。因此，也可以构成为输入部能够相对于操作部物理地拆装和更换。该情况下，术者保持的输入部也可以不是必须通过图像处理等进行判别。例如也可以构成为，输入部具有种别等信息，并具有在拆装时插入操作部的销等识别部，输入部的安装时，检测部从识别部取得输入部的种别等信息。

此外，本发明的医疗用机械手不限于远程操作动作部。因此，在操作部与动作部物理连接的医疗用机械手中，也能够毫无问题地应用本发明而得到上述的效果。

此外，在本发明的医疗用机械手中，也可以构成为，同时操作多个输入部，与各个输入部对应的多个动作部同时进行动作。

产业上的可用性

本发明能够广泛应用于通过经由输入部的操作输入来操作动作部的医疗用机械手。

标号说明

1：医疗用机械手

2：主机械手（操作部）

3、61、71：第一握持部（第一输入部）

10：检测部

14：从机械手（动作部）

31、62、72：第二握持部（第二输入部）

41：主控制部（信号生成部）

75：末端执行器

Claims (10)

1.一种医疗用机械手，其具有：

操作部，其具有能够更换的第一输入部和第二输入部，能够切换使用中的输入部，并且，能够输入来自所述第一输入部和所述第二输入部中任意一方的输入；

信号生成部，其根据规定的处理条件，处理对于所述操作部的所述输入，生成操作信号；

动作部，其根据所述操作信号进行动作；以及

检测部，其识别所述第一输入部和所述第二输入部中的哪一个被使用，

与所述第一输入部关联的所述处理条件和与所述第二输入部关联的所述处理条件不同，

所述信号生成部根据与所述检测部识别出的输入部关联的处理条件来生成所述操作信号，

所述处理条件与所识别的所述输入部相关联，并且由所述医疗用机械手设定。

2.根据权利要求1所述的医疗用机械手，其中，

所述处理条件包含所述输入部中的坐标系的设定方式。

3.根据权利要求1或2所述的医疗用机械手，其中，

所述处理条件包含所述输入部中的坐标系的原点位置。

4.根据权利要求1所述的医疗用机械手，其中，

所述处理条件包含如下信息，该信息用于确定所述输入中所包含的自由度中的、用于生成所述操作信号的自由度。

5.根据权利要求1所述的医疗用机械手，其中，

所述动作部具有发挥规定的功能的末端执行器，

所述第一输入部和所述第二输入部中的至少一方具有与发挥所述功能的工具同等的形状。

6.根据权利要求5所述的医疗用机械手，其中，

所述处理条件包含对所述输入部的输入与所述操作信号的尺度比。

7.根据权利要求5所述的医疗用机械手，其中，

所述处理条件包含关于在生成所述操作信号时使用的滤波器的信息。

8.根据权利要求5所述的医疗用机械手，其中，

所述处理条件包含所述操作信号的输出的极限值。

9.根据权利要求1所述的医疗用机械手，其中，

所述第一输入部和所述第二输入部具有共同的输入机构，所述处理条件包含通过对所述输入机构的输入而在所述动作部中发挥的功能的种类。

10.一种医疗用机械手的控制方法，该医疗用机械手具有：操作部，其具有能够更换的第一输入部和第二输入部；信号生成部，其根据规定的处理条件，处理对于所述操作部的输入，生成操作信号；动作部，其根据所述操作信号进行动作；以及检测部，其识别所使用的输入部的种类，该医疗用机械手的控制方法具有以下步骤：

将所述第一输入部和所述第二输入部分别与不同的所述处理条件关联；

通过所述检测部来识别所使用的输入部的种类；以及

在所述信号生成部中设定与所识别出的输入部关联的所述处理条件。