[發(fā)明專利]帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動機(jī)構(gòu)、操作輸入裝置及手術(shù)支援系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380030550.1
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN104364060B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岸宏亮
• 申請（專利權(quán)）人: 奧林巴斯株式會社
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J13/02
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,于英慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動機(jī)構(gòu)、操作輸入裝置及手術(shù)支援系統(tǒng)

本申請基于2012年06月13日在日本申請的特愿2012－133547號主張優(yōu)先權(quán)，在此引用其內(nèi)容。

背景技術(shù)

以往，作為用于進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的裝置，已知主從方式的遠(yuǎn)程操作裝置。主從方式的遠(yuǎn)程操作裝置一般具備：操作輸入裝置，其用于操作者進(jìn)行操作輸入；和動作部，其根據(jù)來自操作輸入裝置的指令進(jìn)行動作。此時，出于補(bǔ)償操作輸入裝置和動作部的自重來減輕動作時負(fù)載的目的，已知使用彈簧、驅(qū)動器或者配重等。

例如，在專利文獻(xiàn)1中，公開了使用恒張力彈簧來補(bǔ)償自重的結(jié)構(gòu)。并且，在專利文獻(xiàn)2中，公開了使用馬達(dá)來補(bǔ)償自重的結(jié)構(gòu)。而且，在專利文獻(xiàn)3中，公開了使用連桿及彈簧來補(bǔ)償自重的結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本國特開平9-272082號公報

專利文獻(xiàn)2：日本國特開2007-98507號公報

專利文獻(xiàn)3：日本國特許第4144021號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

然而，在使用彈簧來補(bǔ)償自重的結(jié)構(gòu)中，存在由于誤差而無法成為所設(shè)計(jì)的彈性常數(shù)的情況，存在無法高精度地補(bǔ)償自重的情況。并且，在多軸的遠(yuǎn)程操作裝置中，需要相對于各軸獨(dú)立地構(gòu)成帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動機(jī)構(gòu)。其結(jié)果為，裝置具有大型化的傾向。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，在具有有著俯仰角的旋轉(zhuǎn)軸和與該旋轉(zhuǎn)軸連接的直線運(yùn)動軸的機(jī)構(gòu)中，提供能夠以簡單的結(jié)構(gòu)高精度地補(bǔ)償自重的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動機(jī)構(gòu)、操作輸入裝置及手術(shù)支援系統(tǒng)。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，本發(fā)明提出以下手段。

本發(fā)明的第一方式的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動機(jī)構(gòu)具備保持如下部分的保持部件：第一移動體，其安裝有安裝對象物；第二移動體，其設(shè)有平衡錘；以及連結(jié)部，其將所述第一移動體和所述第二移動體連結(jié)起來，使得所述平衡錘具有朝向所述第一移動體的移動方向的相反側(cè)的方向成分而移動，所述保持部件具有使所述保持部件能夠轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動軸，設(shè)安裝有所述安裝對象物的狀態(tài)的所述第一移動體的質(zhì)量為M1，所述第二移動體的質(zhì)量為M2，從所述轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動中心向所述第一移動體的垂線的第一交點(diǎn)和所述第一移動體的第一重心之間的距離最短時的、所述第一重心和所述第一移動體上的所述第一交點(diǎn)之間的距離為L1，從所述轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動中心向所述第二移動體的垂線的第二交點(diǎn)和所述第二移動體的第二重心之間的距離最短時的、所述第二重心和所述第二移動體上的所述第二交點(diǎn)之間的距離為L2時，滿足M2＝(L1/L2)×M1。

根據(jù)本發(fā)明的第二方式，也可以是在上述第一方式中，所述第一移動體和所述第二移動體相互平行并向相反方向直線移動。

根據(jù)本發(fā)明的第三方式，也可以是在上述第一方式、或上述第二方式中，所述第一移動體具有沿連結(jié)所述第一移動體上的所述第一交點(diǎn)和所述第一重心的直線方向延伸的第一齒條，所述第二移動體具有沿連結(jié)所述第二移動體上的所述第二交點(diǎn)和所述第二重心的直線方向延伸的第二齒條，所述連結(jié)部具有與所述第一齒條及所述第二齒條嚙合的齒輪部。

根據(jù)本發(fā)明的第四方式，也可以是在上述第三方式中，所述齒輪部具有：與所述第一齒條嚙合的第一齒輪；和與所述第二齒條嚙合的第二齒輪，設(shè)所述第一齒輪的第一半徑為d1，所述第二齒輪的第二半徑為d2時，滿足M2＝(L1/L2)×M1＝(d1/d2)×M1。

根據(jù)本發(fā)明的第五方式，也可以是在上述第一方式至上述第四方式的任意一種方式中，所述轉(zhuǎn)動中心是所述保持部件的重心附近。

本發(fā)明的第六方式的操作輸入裝置具備：上述第一方式至第五方式中任意一項(xiàng)所述的帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動機(jī)構(gòu)；基臺，其連結(jié)于所述帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動機(jī)構(gòu)；抵接部，其設(shè)于所述基臺并能夠供所述第一移動體的一部分抵接；以及相對值方式的檢測部，其對所述第一移動體、所述第二移動體及所述連結(jié)部中至少任意一方的移動量或位置進(jìn)行檢測，在所述第一移動體與所述抵接部抵接的位置關(guān)系下，所述檢測部被初始化。

本發(fā)明的第七方式的手術(shù)支援系統(tǒng)具備：上述第六方式所述的操作輸入裝置；和動作部，其具有用于對患者進(jìn)行手術(shù)的手術(shù)工具，所述動作部與所述操作輸入裝置連接，并至少根據(jù)所述檢測部中檢測到的移動量或位置進(jìn)行動作。

發(fā)明效果

根據(jù)上述帶有自重補(bǔ)償?shù)闹本€運(yùn)動機(jī)構(gòu)、操作輸入裝置及手術(shù)支援系統(tǒng)，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)高精度地補(bǔ)償自重。

附圖說明