[發明專利]液壓鉗子系統

有效

• 申請號: 201780079307.7
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN110072485B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 尾形麻里子;田中英紀;中西徹彌
• 申請（專利權）人: 川崎重工業株式會社
• 主分類號: A61B34/35
• 分類號: A61B34/35;A61B17/29;A61B34/37;B25J15/08
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

液壓鉗子系統具備：利用工作液的液壓來開閉夾鉗的機器人鉗子；檢測工作液的壓力的壓力傳感器；基于壓力傳感器所檢測的工作液的壓力來算出夾鉗的目前把持力的控制裝置；以及顯示目前把持力的監視器。

技術領域

本發明涉及包括利用液壓進行夾鉗（Gripper）的開閉的機器人鉗子的液壓鉗子系統。

背景技術

一直以來，在內窺鏡手術中使用機器人鉗子。例如，專利文獻1中公開了利用液壓進行夾鉗的開閉的機器人鉗子。該機器人鉗子由手動操作。

現有技術文獻：

專利文獻：

專利文獻1 ：日本特開昭63-160631號公報。

發明內容

發明要解決的問題：

然而，在使用機器人鉗子的情況下，操作機器人鉗子的醫生難以掌握夾鉗以多大的把持力來把持患部。尤其是在對內置馬達的機器人鉗子進行遠程操作的情況下，該傾向較為顯著。

因此本發明目的在于能向操作機器人鉗子的醫生提示夾鉗目前的把持力。

解決問題的手段：

為了解決前述問題，本發明提供一種液壓鉗子系統，具備：利用工作液的液壓來開閉夾鉗的機器人鉗子；檢測所述工作液的壓力的壓力傳感器；基于所述壓力傳感器所檢測的所述工作液的壓力來算出所述夾鉗的目前把持力的控制裝置；以及顯示所述目前把持力的監視器。

根據上述結構，能向操作機器人鉗子的醫生提示夾鉗目前的把持力。

例如也可以是，所述監視器將所述目前把持力與患者的體內圖像一同顯示。

也可以是，所述機器人鉗子包括：與所述夾鉗連結的第一活塞；第一缸，所述第一缸容納所述第一活塞并與所述第一活塞一同形成由所述工作液充滿的第一壓力室；第二活塞；第二缸，所述第二缸容納所述第二活塞并與所述第二活塞一同形成由所述工作液充滿的第二壓力室；連通所述第一壓力室和所述第二壓力室的連通路；及通過直動機構驅動所述第二活塞的馬達；上述的液壓鉗子系統還具備用于所述第二活塞的位置的檢測的位置傳感器；所述控制裝置包括基于所述壓力傳感器所檢測的所述工作液的壓力及用所述位置傳感器檢測的所述第二活塞的位置來導出所述第一活塞的推定位置的觀測器（observer）、和基于所述第一活塞的推定位置及所述壓力傳感器所檢測的所述工作液的壓力來算出所述目前把持力的把持力算出部。根據該結構，能不在機器人鉗子的梢端部設置位置傳感器，而是考慮第一活塞的位置地算出夾鉗的目前把持力。

也可以是，所述把持力算出部根據所述壓力傳感器所檢測的所述工作液的壓力算出理論把持力，根據所述第一活塞的推定位置及所述壓力傳感器所檢測的所述工作液的壓力算出所述第一活塞與所述第一缸之間的密封構件的摩擦力，并從所述理論把持力中減去所述密封構件的摩擦力從而算出推定把持力。根據該結構，能考慮第一活塞與第一缸之間的密封構件的摩擦力地算出推定把持力。

也可以是，所述把持力算出部根據所述機器人鉗子的姿態來修正所述推定把持力并算出所述目前把持力。根據該結構，能考慮機器人鉗子的姿態地算出目前把持力。

也可以是，所述控制裝置包括當所述目前把持力超過閾值時在所述監視器上顯示警報的警報顯示部。根據該結構，能讓醫生在一瞬間掌握到夾鉗的把持力已經危險。

發明效果：

根據本發明，能向操作機器人鉗子的醫生提示夾鉗目前的把持力。

附圖說明

圖1是根據本發明一實施形態的液壓鉗子系統的概略結構圖；

圖2是觀測器的框圖；

圖3是示出狀態變量的矩陣；

圖4是把持力算出部的框圖；