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公開番号2025162639
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-28
出願番号2024065947
出願日2024-04-16
発明の名称ロボット
出願人THK株式会社,学校法人東京女子医科大学
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類B25J 15/08 20060101AFI20251021BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】手術用の器械に対応するロボットを提供する。
【解決手段】ハンド部2と、ハンド部2が接続されるアーム部3と、制御部7と、を備え、手術用の器械を執刀医に渡すロボット1であって、ハンド部2は、内部に粉粒体が収容される袋体202を有するジャミングハンド20と、袋体202の内部から気体を吸引する吸引部24と、器械を撮影するカメラ23と、を備え、制御部7は、吸引部24、カメラ23、及びアーム部3を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ハンド部と、
前記ハンド部が接続されるアーム部と、
制御部と、
を備え、手術用の器械を執刀医に渡すロボットであって、
前記ハンド部は、
内部に粉粒体が収容される袋体を有するジャミングハンドと、
前記袋体の内部から気体を吸引する吸引部と、
前記器械を撮影するカメラと、
を備え、
前記制御部は、前記吸引部、前記カメラ、及び前記アーム部を制御する、
ロボット。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記ハンド部は、前記カメラ及び前記吸引部を前記ジャミングハンドに固定する固定部を含んで構成される、
請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記カメラは、深度カメラを含んで構成され、前記ジャミングハンドの中心軸と略平行となるように前記深度カメラの光軸を向けて前記固定部に固定される、
請求項２に記載のロボット。
【請求項４】
前記制御部は、
前記器械を把持する前に前記深度カメラで前記器械を撮影させ、
撮影により得られた画像を記憶部に記憶させる、
請求項３に記載のロボット。
【請求項５】
前記制御部は、前記器械の画像及び前記器械の識別情報を入力データとし、前記器械の水平方向の把持位置を出力データとする学習モデルであって、前記器械の画像、前記器械の識別情報、前記器械の水平方向の把持位置を教師データとする学習モデルを生成する、
請求項１に記載のロボット。
【請求項６】
前記教師データにおける前記器械の水平方向の把持位置が、前記執刀医が握る位置以外の位置且つ患者に接触する位置以外の位置である、
請求項５に記載のロボット。
【請求項７】
前記制御部は、前記ハンド部が前記器械を把持するときの前記ハンド部の鉛直方向の目標位置を、前記器械の第１所定位置から前記ハンド部の第２所定位置までの距離が所定距離となるように決定する、
請求項１に記載のロボット。
【請求項８】
前記アーム部は、複数の関節部である肩部、肘部、及び手首部を備え、
前記手首部において前記ハンド部と前記アーム部とが接続され、
前記肩部の可動角度が９０度以下に設定され、
前記肘部の可動角度が１８０度以下に設定される、
請求項１に記載のロボット。
【請求項９】
前記アーム部は、
複数の関節部を有し、
前記複数の関節部を屈曲及び伸展させる複数のステッピングモータを備える、
請求項１に記載のロボット。
【請求項１０】
前記アーム部は、手術用ベッドに固定される台座部を備える、
請求項１に記載のロボット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、手術時の器械出しに対応するロボットに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
執刀医の音声指示に応答して、各種先端形状を有する鉗子群の中から特定の鉗子を選択及びピックアップして、執刀医に差し出す手術支援ロボットが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１２２４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来技術では、平行に配置される２つの板状の指で鉗子を挟んで把持している。このような指では、複雑な形状の手術用具を把持することが困難な場合もあり得る。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、手術用の器械に対応するロボットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るロボットは、ハンド部と、前記ハンド部が接続されるアーム部と、制御部と、を備え、手術用の器械を執刀医に渡すロボットであって、前記ハンド部は、内部に粉粒体が収容される袋体を有するジャミングハンドと、前記袋体の内部から気体を吸引する吸引部と、前記器械を撮影するカメラと、を備え、前記制御部は、前記吸引部、前記カメラ、及び前記アーム部を制御する、ロボットである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、手術用の器械に対応するロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係るロボットアームの斜視図である。
実施形態に係るロボットアームの側面図である。
実施形態に係るロボットアームの正面図（図２に示すロボットアームを図２の右側から見た図）である。
実施形態に係る第４関節部の作動範囲を示す図である。
実施形態に係る第２関節部及び第３関節の作動状態を示す図である。
実施形態に係る第２関節部及び第３関節の作動状態を示す図である。
実施形態に係る袋体により器械を把持した状態を示した図である。
実施形態に係る制御装置の概略構成を示すブロック図である。
実施形態に係る機械学習による器械の把持位置を取得する概要を示した図である。
実施形態に係る器械の把持位置を示した図である。
実施形態に係るハンド部が器械を把持するときのハンド部と器械との位置関係を示した図である。
実施形態に係る把持制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１０】
本発明に係るロボットでは、ハンド部によって手術用の器械が把持される。ハンド部は、袋体を有するジャミングハンドを備えており、袋体の内部には粉粒体が収容されている。また、ハンド部は吸引部を備えており、吸引部によって袋体の内部の気体を吸引することにより、袋体内部の粉粒体を固化させることができる。袋体を器械の周りに配置した状態で粉粒体が固化することにより、袋体が器械を把持することができる。なお、器械は、手術用に用いられる道具、器具、装置などを含み得る。カメラによって器械を撮影することにより、制御部は器械の画像を取得することができる。そして、器械の画像に基づいて、器械を把持するように、制御部は、アーム部及び吸引部を制御する。ハンド部は、制御部によって制御されたアーム部によって把持位置まで移動される。
（【００１１】以降は省略されています）

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