特開 2022-169201 ロボットシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022169201

(43)【公開日】2022-11-09

(54)【発明の名称】ロボットシステム

(51)【国際特許分類】

   A61B 34/37 20160101AFI20221101BHJP

   B25J 3/00 20060101ALI20221101BHJP

   B25J 19/06 20060101ALI20221101BHJP

   G01N 1/10 20060101ALI20221101BHJP

【ＦＩ】

A61B34/37

B25J3/00 Z

B25J19/06

G01N1/10 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021075074

(22)【出願日】2021-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100202728

【弁理士】

【氏名又は名称】三森 智裕

(72)【発明者】

【氏名】国師 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】笠 秀行

(72)【発明者】

【氏名】大野 誠太

【テーマコード（参考）】

2G052

3C707

【Ｆターム（参考）】

2G052AA29

2G052AD06

2G052AD26

2G052BA19

2G052BA27

2G052GA29

2G052HA19

2G052HC15

2G052HC42

2G052HC44

2G052JA23

3C707DS01

3C707JS02

3C707JT04

3C707JU12

3C707KS21

3C707KT02

3C707KT04

3C707KT11

3C707KT15

3C707KX10

3C707MS27

3C707MT01

(57)【要約】

【課題】被検者から処置者への感染リスクを低減することが可能なロボットシステムを提供する。
【解決手段】このロボットシステム１００は、マスタロボット２０と、マスタロボット２０により遠隔操作されて被検者Ｓから検体を採取するスレーブロボット１１と、スレーブロボット１１の先端に接続され、被検者Ｓから検体を採取する検体採取部材１２ａを保持するハンド１２と、スレーブロボット１１の先端にハンド１２に対してオフセットして配置され、ハンド１２に保持された検体採取部材１２ａおよび被検者Ｓを撮像する撮像部１３と、撮像部１３により撮像した画像が、検体採取部材１２ａが延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する制御部３０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マスタロボットと、
前記マスタロボットにより遠隔操作されて被検者から検体を採取するスレーブロボットと、
前記スレーブロボットの先端に接続され、被検者から検体を採取する検体採取部材を保持するハンドと、
前記スレーブロボットの先端に前記ハンドに対してオフセットして配置され、前記ハンドに保持された前記検体採取部材および被検者を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像した画像が、前記検体採取部材が延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する画像補正部と、を備える、ロボットシステム。

【請求項2】

前記撮像部は、前記検体採取部材が延びる方向に対して前記検体採取部材側に傾斜した方向に撮像方向が向くように配置されており、
前記画像補正部は、前記撮像部により撮像した画像が、前記検体採取部材が延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する、請求項１に記載のロボットシステム。

【請求項3】

前記画像補正部は、キャリブレーション用部材を前記撮像部により予め撮像し、前記キャリブレーション用部材を撮像した撮像結果に基づいて、前記撮像部により撮像した画像が、前記検体採取部材が延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する、請求項２に記載のロボットシステム。

【請求項4】

前記キャリブレーション用部材は、正方形形状の図形を含み、
前記画像補正部は、前記キャリブレーション用部材の前記正方形形状の図形を前記撮像部により予め撮像し、前記正方形形状の図形が画面内において正方形となるようにキャリブレーションを行い、キャリブレーション結果に基づいて、前記撮像部により撮像した画像が、前記検体採取部材が延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する、請求項３に記載のロボットシステム。

【請求項5】

前記撮像部は、前記ハンドに対して上下方向に離間するとともに、撮像方向が上下方向に傾斜するように、前記スレーブロボットの先端に配置されている、請求項２～４のいずれか１項に記載のロボットシステム。

【請求項6】

前記スレーブロボットは、被検者の鼻孔から棒状の前記検体採取部材を挿入して検体を採取する、請求項１～５のいずれか１項に記載のロボットシステム。

【請求項7】

前記画像補正部は、前記撮像部により撮像した画像が、棒状の前記検体採取部材を被検者の鼻孔に挿入する方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する、請求項６に記載のロボットシステム。

【請求項8】

前記マスタロボット側に設けられ、前記撮像部により撮像されて前記画像補正部により補正された画像を表示する表示部をさらに備える、請求項１～７のいずれか１項に記載のロボットシステム。

【請求項9】

マスタロボットと、
前記マスタロボットにより遠隔操作されて被検者に対して処置を行うスレーブロボットと、
前記スレーブロボットの先端に接続され、被検者に対して処置を行う処置部材を保持するハンドと、
前記スレーブロボットの先端に前記ハンドに対してオフセットして配置され、前記ハンドに保持された前記処置部材および被検者を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像した画像が、前記処置部材が延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する画像補正部と、を備える、ロボットシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロボットシステムに関し、特に、被検者から検体を採取するなどの処置を行うロボットシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、被検者から検体を採取するための検体採取用ボックスが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１には、検体採取用本体ボックスと、検体採取用本体ボックスに設けられた保護グローブと、を備える検体採取用ボックスが開示されている。この検体採取用ボックスでは、検体を採取する処置者が検体採取用本体ボックス内に入った状態で、保護グローブを介して、被検者から検体を採取する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実用新案登録第３２２８９９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、処置者が検体採取用本体ボックス内に入った状態で保護グローブを介して被検者から検体を採取するため、処置者は被検者に対して近接して位置する必要がある。また、処置者が検体採取用本体ボックスの中に入るため、検体採取用本体ボックス内に空気を取り込む必要がある。したがって、被検者から検体を採取する際に、処置者が感染するリスクが高いという問題点がある。

【0005】

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本開示の１つの目的は、被検者から処置者への感染リスクを低減することが可能なロボットシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、第１の局面によるロボットシステムは、マスタロボットと、マスタロボットにより遠隔操作されて被検者から検体を採取するスレーブロボットと、スレーブロボットの先端に接続され、被検者から検体を採取する検体採取部材を保持するハンドと、スレーブロボットの先端にハンドに対してオフセットして配置され、ハンドに保持された検体採取部材および被検者を撮像する撮像部と、撮像部により撮像した画像が、検体採取部材が延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する画像補正部と、を備える。

【0007】

第１の局面によるロボットシステムでは、上記のように、マスタロボットと、マスタロボットにより遠隔操作されて被検者から検体を採取するスレーブロボットとを設ける。これにより、マスタロボットを操作する処置者は、被検者に対して近接して位置する必要がないので、被検者から処置者への感染リスクを低減することができる。また、撮像部により撮像した画像が、検体採取部材が延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する画像補正部を設ける。これにより、出力される画像が検体採取部材が延びる方向に見えるように補正されるので、出力される画像を見ながら処置者がマスタロボットによりスレーブロボットを遠隔操作する場合に、処置者が違和感なく操作を行うことができる。その結果、検体採取部材を保持するハンドに対してオフセットした位置に撮像部が配置されている場合にも、撮像画像を見ながらマスタロボットを操作する際の操作性が低下するのを抑制することができる。

【0008】

第２の局面によるロボットシステムは、マスタロボットと、マスタロボットにより遠隔操作されて被検者に対して処置を行うスレーブロボットと、スレーブロボットの先端に接続され、被検者に対して処置を行う処置部材を保持するハンドと、スレーブロボットの先端にハンドに対してオフセットして配置され、ハンドに保持された処置部材および被検者を撮像する撮像部と、撮像部により撮像した画像が、処置部材が延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する画像補正部と、を備える。

【0009】

第２の局面によるロボットシステムでは、上記のように、マスタロボットと、マスタロボットにより遠隔操作されて被検者に対して処置を行うスレーブロボットとを設ける。これにより、マスタロボットを操作する処置者は、被検者に対して近接して位置する必要がないので、被検者に対して処置を行う際に、処置者の感染リスクを低減することができる。また、撮像部により撮像した画像が、処置部材が延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する画像補正部を設ける。これにより、出力される画像が処置部材が延びる方向に見えるように補正されるので、出力される画像を見ながら処置者がマスタロボットによりスレーブロボットを遠隔操作する場合に、処置者が違和感なく操作を行うことができる。その結果、処置部材を保持するハンドに対してオフセットした位置に撮像部が配置されている場合にも、撮像画像を見ながらマスタロボットを操作する際の操作性が低下するのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0010】

上記のように、被検者から処置者への感染リスクを低減することができる。また、ハンドに対してオフセットした位置に撮像部が配置されている場合にも、撮像画像を見ながらマスタロボットを操作する際の操作性が低下するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態によるロボットシステムの概要を示した図である。

【図2】一実施形態によるロボットシステムの制御的な構成を示したブロック図である。

【図3】一実施形態によるロボットシステムの検体の採取を説明するための図である。

【図4】一実施形態によるロボットシステムのキャリブレーション用部材を示した図である。

【図5】一実施形態によるロボットシステムのキャリブレーション用部材の撮像を説明するための図である。

【図6】一実施形態によるロボットシステムの撮像画像の歪みの補正を説明するための図である。

【図7】一実施形態によるロボットシステムのキャリブレーション処理を説明するためのフローチャートである。

【図8】一実施形態によるロボットシステムの被検者の撮像および表示処理を説明するためのフローチャートである。

【図9】一実施形態の変形例によるロボットシステムの制御的な構成を示したブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１～図８を参照して、一実施形態によるロボットシステム１００の構成について説明する。

【0013】

図１に示すように、ロボットシステム１００は、被検者Ｓから検体を採取するために設けられている。また、ロボットシステム１００は、ブース１０と、スレーブロボット１１と、マスタロボット２０と、制御部３０（図２参照）と、を備えている。なお、制御部３０は、特許請求の範囲の「画像補正部」の一例である。

【0014】

ブース１０では、図１に示すように、被検者Ｓからスレーブロボット１１により検体が採取される。ブース１０は、側面が壁により覆われている。ブース１０には、スレーブロボット１１が配置されている。ブース１０のスレーブロボット１１が配置される領域は、被検者Ｓが入る領域に対して隔離壁により仕切られている。

【0015】

スレーブロボット１１は、マスタロボット２０により遠隔操作されて被検者Ｓから検体を採取する。また、スレーブロボット１１は、検体採取部材１２ａによって被検者Ｓから検体を採取する。検体採取部材１２ａは、棒状に形成されている。検体採取部材１２ａは、たとえば、滅菌綿棒（スワブ）である。スレーブロボット１１は、図３に示すように、たとえば、被検者Ｓの鼻孔から棒状の検体採取部材１２ａを挿入し、挿入した検体採取部材１２ａによって被検者Ｓの鼻咽頭から検体（鼻咽頭ぬぐい液）を採取する。なお、スレーブロボット１１は、被検者Ｓの口腔内に検体採取部材１２ａを挿入して検体を採取してもよい。採取された検体に対しては、たとえば、ＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ Ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）検査などのウイルス検査が行われる。

【0016】

スレーブロボット１１は、垂直多関節ロボットを含んでいる。スレーブロボット１１は、先端にハンド１２が設けられている。スレーブロボット１１は、複数（たとえば、７つ）の関節を有している。スレーブロボット１１の複数の関節の各々には、図２に示すように、サーボモータなどの駆動部１１３と、駆動部１１３の駆動位置を検出するエンコーダ１１２とが設けられている。

【0017】

図３に示すように、スレーブロボット１１の先端には、取付部１１ｂが接続されている。具体的には、取付部１１ｂは、先端関節１１ａに接続されている。先端関節１１ａは、取付部１１ｂを第１軸線Ａ１回りに回転させる。

【0018】

ハンド１２は、スレーブロボット１１の先端に接続されている。具体的には、ハンド１２は、取付部１１ｂに接続されている。ハンド１２は、検体採取部材１２ａを保持する。ハンド１２は、たとえば、一対の把持部材を有し、一対の把持部材によって検体採取部材１２ａを把持して保持する。

【0019】

また、スレーブロボット１１には、スレーブロボット１１の動作を制御する制御部１１１が設けられている。制御部１１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１１ａと、メモリ１１１ｂとを含んでいる。ＣＰＵ１１１ａは、メモリ１１１ｂに格納されたプログラムに基づいて、スレーブロボット１１の動作を制御する。

【0020】

スレーブロボット１１は、処置者Ｏがマスタロボット２０の先端を操作した方向に対応する方向に動作される。たとえば、処置者Ｏがマスタロボット２０を上下方向（Ｚ方向）に動かした場合、スレーブロボット１１のハンド１２（およびハンド１２が保持する検体採取部材１２ａ）が上下方向に移動される。また、処置者Ｏがマスタロボット２０を左右方向（Ｙ方向）に動かした場合、スレーブロボット１１のハンド１２（およびハンド１２が保持する検体採取部材１２ａ）が左右方向に移動される。また、処置者Ｏがマスタロボット２０を前後方向（Ｘ方向）に動かした場合、スレーブロボット１１のハンド１２（およびハンド１２が保持する検体採取部材１２ａ）が前後方向に移動される。なお、検体採取部材１２ａによって被検者Ｓから検体を採取する際には、処置者Ｏがマスタロボット２０を前方向（Ｘ１方向）に動かしてスレーブロボット１１のハンド１２（およびハンド１２が保持する検体採取部材１２ａ）を前方向（挿入方向）に移動させることによって、被検者Ｓの鼻腔内に検体採取部材１２ａが挿入される。

【0021】

ハンド１２は、第１軸線Ａ１と平行な第２軸線Ａ２回りに検体採取部材１２ａを回転させる回転部１２ｂを含んでいる。たとえば、ハンド１２は、検体採取部材１２ａを被検者Ｓの鼻腔の奥に当接させた状態で、第２軸線Ａ２周りに検体採取部材１２ａを回転させて、被検者Ｓから検体を採取する。

【0022】

図３に示すように、撮像部１３は、ハンド１２に保持された検体採取部材１２ａおよび被検者Ｓを撮像する。撮像部１３は、スレーブロボット１１の先端に配置されている。また、撮像部１３は、ハンド１２に対してオフセットした状態で配置されている。また、撮像部１３は、取付部１１ｂに、接続されている。また、撮像部１３は、ハンド１２に対して上下方向に離間するとともに、撮像方向が上下方向に傾斜するように、スレーブロボット１１の先端に配置されている。

【0023】

また、撮像部１３は、検体採取部材１２ａが延びる方向に対して検体採取部材１２ａ側に傾斜した方向に撮像方向が向くように配置されている。

【0024】

図１に示すように、マスタロボット２０は、スレーブロボット１１を遠隔操作する。具体的には、マスタロボット２０は、医師などの処置者Ｏによって操作されることによって、スレーブロボット１１を遠隔操作する。マスタロボット２０は、処置者Ｏの操作に基づいた操作信号を出力する。スレーブロボット１１は、マスタロボット２０の操作信号に基づいて、処置者Ｏの操作に対応する動作を行う。スレーブロボット１１とマスタロボット２０とは、有線または無線によって互いに通信可能に接続されている。

【0025】

マスタロボット２０は、図２に示すように、制御部２１と、エンコーダ２２と、駆動部２３とを含んでいる。また、マスタロボット２０側には、図１に示すように、表示部２４が設けられている。

【0026】

制御部２１は、マスタロボット２０の動作を制御するとともに、処置者Ｏのマスタロボット２０に対する操作を取得する。制御部２１は、ＣＰＵ２１ａと、メモリ２１ｂとを含んでいる。ＣＰＵ２１ａは、メモリ２１ｂに格納されたプログラムに基づいて、マスタロボット２０の動作を制御する。

【0027】

エンコーダ２２は、サーボモータなどの駆動部１１３の駆動位置を検出する。駆動部２３は、マスタロボット２０の各関節を駆動させる。

【0028】

表示部２４は、被検者Ｓの画像（映像）を表示する。表示部２４は、被検者Ｓを撮像する撮像部１３（図３参照）に基づく映像、および、被検者Ｓを側方から撮像するカメラ（図示せず）の映像などを表示する。表示部２４は、撮像部１３により撮像されて制御部３０により補正された画像を表示する。処置者Ｏは、表示部２４に表示されたリアルタイムの被検者Ｓの映像を確認しながら、マスタロボット２０を用いてスレーブロボット１１の遠隔操作を行う。表示部２４は、たとえば、液晶モニタを含んでいる。

【0029】

制御部３０は、図２に示すように、ＣＵＰ３１と、メモリ３２とを含んでいる。ＣＰＵ３１は、メモリ３２に格納されたプログラムに基づいて、制御を行う。

【0030】

制御部３０は、マスタロボット２０から遠隔操作を行うための操作信号を受信し、遠隔操作を行うスレーブロボット１１に対して、操作信号に基づく動作指令信号を送信する。

【0031】

ここで、本実施形態では、制御部３０は、撮像部１３により撮像した画像が、検体採取部材１２ａが延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する。制御部３０は、撮像部１３により撮像した画像を取得し、取得した画像を補正して、表示部２４に出力する。

【0032】

また、制御部３０は、撮像部１３により撮像した画像が、検体採取部材１２ａが延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する。具体的には、制御部３０は、キャリブレーション用部材１４を撮像部１３により予め撮像し、キャリブレーション用部材１４を撮像した撮像結果に基づいて、撮像部１３により撮像した画像が、検体採取部材１２ａが延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する。

【0033】

キャリブレーション用部材１４は、図４に示すように、正方形形状の図形を含んでいる。具体的には、キャリブレーション用部材１４は、中心位置が同じで、かつ、大きさが互いに異なる複数の正方形を含む図形を備えている。キャリブレーション用部材１４は、図５に示すように、上下方向に立てた状態で、撮像部１３により撮像される。つまり、上下方向に立てた状態のキャリブレーション用部材１４が、上下方向に傾斜した撮像方向を有する撮像部１３により撮像される。

【0034】

図６に示すように、制御部３０は、キャリブレーション用部材１４の正方形形状の図形を撮像部１３により予め撮像し、正方形形状の図形が画面内において正方形となるようにキャリブレーションを行い、キャリブレーション結果に基づいて、撮像部１３により撮像した画像が、検体採取部材１２ａが延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する。

【0035】

図６（Ａ）に示すように、歪みが補正される前の画像１３ａでは、撮像部１３の撮像方向（光軸）が上下方向に傾斜した状態の画像となる。図６（Ｂ）に示すように、歪みが補正された後の画像１３ｂでは、検体採取部材１２ａが延びる方向と同じ方向から見た画像となる。

【0036】

また、制御部３０は、撮像部１３により撮像した画像が、棒状の検体採取部材１２ａを被検者Ｓの鼻孔に挿入する方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する。

【0037】

（キャリブレーション処理）
図７を参照して、ロボットシステム１００によるキャリブレーション処理について説明する。

【0038】

図７のステップＳ１において、制御部３０は、キャリブレーション用部材１４の正方形形状を撮像部１３により撮像する制御を行う。ステップＳ２において、制御部３０は、撮像部１３により撮像したキャリブレーション用部材１４の正方形形状の各頂点位置に基づいて正対視補正変換を行う。つまり、制御部３０は、各正方形の４つの辺が等距離になるように撮像画像を変形させる制御を行う。また、制御部３０は、撮像画像を変形させることにより補正する。そして、制御部３０は、撮像画像を変形させる際のパラメータを記憶する。その後、キャリブレーション処理が終了される。

【0039】

（被検者の撮像および表示処理）
図８を参照して、ロボットシステム１００による被検者Ｓの撮像および表示処理について説明する。

【0040】

図８のステップＳ３において、制御部３０は、検体採取の作業開始の指令を受け付ける。ステップＳ４において、制御部３０は、被検者Ｓを撮像部１３により撮像する制御を行う。

【0041】

ステップＳ５において、制御部３０は、撮像部１３により撮像した画像を、キャリブレーション結果に基づいて、正対視補正を行う。つまり、制御部３０は、キャリブレーション時に記憶した画像を変形させるパラメータを用いて、撮像した画像を変形させる。これにより、撮像部１３により撮像した画像が、検体採取部材１２ａが延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みが補正される。

【0042】

ステップＳ６において、制御部３０は、補正後の画像を表示部２４に出力する。そして、ステップＳ７において、表示部２４により、補正された画像を表示する。

【0043】

ステップＳ８において、制御部３０は、終了の指令があるか否かを判断する。終了の指令があれば、処理が終了される。終了の指令がなければ、ステップＳ４に戻る。

【0044】

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0045】

本実施形態では、上記のように、マスタロボット２０と、マスタロボット２０により遠隔操作されて被検者Ｓから検体を採取するスレーブロボット１１とを設ける。これにより、マスタロボット２０を操作する処置者Ｏは、被検者Ｓに対して近接して位置する必要がないので、被検者Ｓから処置者Ｏへの感染リスクを低減することができる。また、撮像部１３により撮像した画像が、検体採取部材１２ａが延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する制御部３０を設ける。これにより、出力される画像が検体採取部材１２ａが延びる方向に見えるように補正されるので、出力される画像を見ながら処置者Ｏがマスタロボット２０によりスレーブロボット１１を遠隔操作する場合に、処置者Ｏが違和感なく操作を行うことができる。その結果、検体採取部材１２ａを保持するハンド１２に対してオフセットした位置に撮像部１３が配置されている場合にも、撮像画像を見ながらマスタロボット２０を操作する際の操作性が低下するのを抑制することができる。

【0046】

また、本実施形態では、上記のように、撮像部１３は、検体採取部材１２ａが延びる方向に対して検体採取部材１２ａ側に傾斜した方向に撮像方向が向くように配置されている。これにより、撮像部１３が検体採取部材１２ａを保持するハンド１２に対してオフセットした位置に配置されている場合にも、撮像部１３により容易に検体採取部材１２ａを撮像することができる。また、制御部３０は、撮像部１３により撮像した画像が、検体採取部材１２ａが延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する。これにより、撮像部１３の撮像方向が検体採取部材１２ａの延びる方向に対して角度差がある場合でも、出力される画像は検体採取部材１２ａが延びる方向となるように補正されているので、処置者Ｏは補正された画像を見ながら、検体採取部材１２ａの延びる方向に沿った操作を容易に行うことができる。

【0047】

また、本実施形態では、上記のように、制御部３０は、キャリブレーション用部材１４を撮像部１３により予め撮像し、キャリブレーション用部材１４を撮像した撮像結果に基づいて、撮像部１３により撮像した画像が、検体採取部材１２ａが延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する。これにより、撮像部１３の撮像方向に個体差がある場合でも、キャリブレーション用部材１４を用いてキャリブレーションを行うことにより、撮像部１３により撮像した画像が、検体採取部材１２ａが延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように容易に補正することができる。

【0048】

また、本実施形態では、上記のように、キャリブレーション用部材１４は、正方形形状の図形を含んでいる。また、制御部３０は、キャリブレーション用部材１４の正方形形状の図形を撮像部１３により予め撮像し、正方形形状の図形が画面内において正方形となるようにキャリブレーションを行い、キャリブレーション結果に基づいて、撮像部１３により撮像した画像が、検体採取部材１２ａが延びる方向に沿った方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する。これにより、比較的単純な図形である正方形形状の図形を用いてキャリブレーションを行うことができるので、キャリブレーションの処理負担が増大するのを抑制することができる。

【0049】

また、本実施形態では、上記のように、撮像部１３は、ハンド１２に対して上下方向に離間するとともに、撮像方向が上下方向に傾斜するように、スレーブロボット１１の先端に配置されている。これにより、撮像部１３をハンド１２に対して左右方向を揃えた状態で配置することができるので、撮像した画像の左右方向に対する補正を行う必要がない。これにより、画像補正の処理負担が増大するのを抑制することができる。

【0050】

また、本実施形態では、上記のように、スレーブロボット１１は、被検者Ｓの鼻孔から棒状の検体採取部材１２ａを挿入して検体を採取する。これにより、鼻孔から棒状の検体採取部材１２ａを挿入することに起因して、被検者Ｓが咳やくしゃみをする場合でも、処置者Ｏが飛沫に接触することを抑制することができるので、処置者Ｏの感染リスクを低減することができる。また、小さい孔である鼻孔に検体採取部材１２ａを挿入する際にも、処置者Ｏが補正された撮像画像を見ながら違和感なく容易に挿入操作を行うことができる。

【0051】

また、本実施形態では、上記のように、制御部３０は、撮像部１３により撮像した画像が、棒状の検体採取部材１２ａを被検者Ｓの鼻孔に挿入する方向から撮像した画像になるように、歪みを補正して出力する。これにより、検体採取部材１２ａを挿入する方向と、補正された画像により見える方向とが同じ方向になるので、処置者Ｏは補正された画像を見ながら容易に検体採取部材１２ａを挿入する操作を行うことができる。

【0052】

また、本実施形態では、上記のように、マスタロボット２０側に設けられ、撮像部１３により撮像されて制御部３０により補正された画像を表示する表示部２４を設ける。これにより、処置者Ｏは、表示部２４に表示された補正された画像を見ながら、マスタロボット２０によりスレーブロボット１１を遠隔操作して、検体の採取を容易に行うことができる。

【0053】

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0054】

たとえば、上記実施形態では、マスタロボットおよびスレーブロボットとは別個に設けられた制御部により、撮像画像を補正する構成の例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、図９に示す変形例のように、スレーブロボットを制御する制御部により撮像画像を補正してもよい。また、マスタロボットを制御する制御部により撮像画像を補正してもよい。また、スレーブロボットおよびマスタロボットの制御とは独立した別個の制御部（コンピュータ）により撮像画像を補正してもよい。

【0055】

また、上記実施形態では、ロボットシステムにより遠隔操作により被検者から検体を採取する構成の例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、ロボットシステムにより遠隔操作により処置者が被検者に対して検体採取以外の処置を行ってもよい。たとえば、診察を行ってもよい。この場合、診察に用いられる処置部材は、たとえば、棒状の診察道具であってもよい。

【0056】

また、上記実施形態では、キャリブレーション用部材が正方形形状の図形を含む構成の例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、キャリブレーション用部材は、正方形以外の図形を含んでいてもよい。たとえば、キャリブレーション用部材は、長方形、円形、多角形などの図形を含んでいてもよい。

【0057】

また、上記実施形態では、スレーブロボットが垂直多関節ロボットである例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、スレーブロボットが、水平多関節ロボットおよび双腕ロボットなどの垂直多関節ロボット以外のロボットであってもよい。

【0058】

また、上記実施形態では、１つのスレーブロボットが設けられている構成の例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、１つのマスタロボットに対して複数のスレーブロボットが設けられていてもよい。

【0059】

また、上記実施形態では、スレーブロボットの先端に設けられた撮像部がハンドの下方に設けられている構成の例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、スレーブロボットの先端に設けられた撮像部がハンドの上方または側方に設けられていてもよい。

【0060】

また、上記実施形態では、説明の便宜上、処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、本開示はこれに限られない。本開示では、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

【符号の説明】

【0061】

１１ スレーブロボット
１２ ハンド
１２ａ 検体採取部材
１３ 撮像部
１４ キャリブレーション用部材
２０ マスタロボット
２４ 表示部
３０ 制御部（画像補正部）
１００ ロボットシステム
１１１ 制御部（画像補正部）
Ｓ 被検者

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】