特開 2023-167996 手術支援システムおよび手術支援システムの制御方法

(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】P2023167996

(43)【公開日】2023-11-24

(54)【発明の名称】手術支援システムおよび手術支援システムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 34/35 20160101AFI20231116BHJP

   A61B 34/20 20160101ALI20231116BHJP

【ＦＩ】

A61B34/35

A61B34/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022079586

(22)【出願日】2022-05-13

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】514063179

【氏名又は名称】株式会社メディカロイド

(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】小林 礼貴

(72)【発明者】

【氏名】栗原 剛史

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼野 裕介

(72)【発明者】

【氏名】兒玉 和樹

(57)【要約】

【課題】ロボットアームに対する操作を行っている際に偏差異常のエラーが発生した場合でも、迅速にエラーをリセットすることが可能な手術支援システムを提供する。
【解決手段】手術支援システム１００は、遠隔操作装置２が受け付けた操作に基づいてサーボモータＭ１、Ｍ２およびＭ３の位置を指令する指令値を生成し、指令値に基づいてサーボモータＭ１、Ｍ２およびＭ３を駆動する制御装置１３０を備える。制御装置１３０は、指令値とエンコーダＥ１、Ｅ２およびＥ３の各々により検出されたサーボモータＭ１、Ｍ２およびＭ３の位置との差が許容範囲を超えた場合に偏差異常のエラーを検出する。偏差異常のエラーが発生した場合に、偏差異常のエラーをリセットするイネーブルスイッチ８１がロボットアーム６０に配置される。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端に手術器具が取り付けられ、駆動部および前記駆動部の位置を検出するセンサを含むロボットアームと、
前記手術器具に対する操作を受け付ける操作装置と、
前記操作装置が受け付けた前記操作に基づいて前記駆動部の位置を指令する指令値を生成し、前記指令値に基づいて前記駆動部を駆動する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記指令値と前記センサにより検出された前記駆動部の位置との差が許容範囲を超えた場合に偏差異常のエラーを検出し、
前記偏差異常のエラーが発生した場合に、前記偏差異常のエラーをリセットするリセット部が前記ロボットアームに配置される、手術支援システム。

【請求項2】

前記ロボットアームは、前記ロボットアームを移動させるアーム操作具を含むアーム操作部を備え、
前記リセット部は、前記アーム操作部に配置されている、請求項１に記載の手術支援システム。

【請求項3】

前記制御装置は、前記偏差異常のエラーを検出した場合、前記アーム操作部の入力のみ受け付ける、請求項２に記載の手術支援システム。

【請求項4】

前記アーム操作部は、押下されることにより前記アーム操作具による前記ロボットアームの移動を許可するイネーブルスイッチをさらに含み、
前記イネーブルスイッチは、前記リセット部を兼ねている、請求項２に記載の手術支援システム。

【請求項5】

前記ロボットアームを移動する台車をさらに備え、
前記リセット部は、前記操作装置と前記台車とのうちの少なくとも一方にも配置されている、請求項１に記載の手術支援システム。

【請求項6】

前記制御装置は、前記リセット部による前記偏差異常のエラーのリセットが実行された場合、前記操作装置の所定の操作に基づいて前記ロボットアームが移動されるフォローイング動作モードに移行する、請求項１に記載の手術支援システム。

【請求項7】

前記制御装置は、前記フォローイング動作モードへの移行が可能となるフォローイング可能条件が満たされている場合、前記リセット部による前記偏差異常のエラーのリセットの受け付けを停止する、請求項６に記載の手術支援システム。

【請求項8】

前記制御装置は、前記偏差異常のエラーを検出した場合、前記偏差異常のエラーが発生してから所定の期間、前記リセット部による前記偏差異常のエラーのリセットを受け付ける、請求項１に記載の手術支援システム。

【請求項9】

前記偏差異常のエラーを報知する報知部をさらに備え、
前記制御装置は、前記偏差異常のエラーを検出した場合、前記偏差異常のエラーを報知するように前記報知部を制御する、請求項１に記載の手術支援システム。

【請求項10】

表示装置をさらに備え、
前記ロボットアームは、前記ロボットアームを移動させるアーム操作具を含むアーム操作部を含み、
前記制御装置は、前記偏差異常のエラーを検出した場合、前記アーム操作部による前記ロボットアームの移動を促すことと、前記リセット部の操作を促すこととのうちの少なくとも一方を、前記表示装置に表示させる、請求項１に記載の手術支援システム。

【請求項11】

前記操作装置は、内視鏡により撮影された画像を表示する第１表示装置を含み、
前記第１表示装置とは異なる第２表示装置、をさらに備え、
前記ロボットアームは、前記ロボットアームを移動させるアーム操作具を含むアーム操作部を含み、
前記制御装置は、前記偏差異常のエラーを検出した場合、前記アーム操作部による前記ロボットアームの移動を促すことと、前記リセット部の操作を促すこととのうちの少なくとも一方を、前記第１表示装置と前記第２表示装置とのうちの少なくとも一方に表示させる、請求項１に記載の手術支援システム。

【請求項12】

前記手術器具は、先端に鉗子が配置されているインストゥルメントを含み、
前記制御装置は、前記操作装置の操作により前記ロボットアームが移動されるフォローイング動作モードへの移行のために必要となるフォローイング必要条件が満たされている場合に、前記操作装置による前記鉗子の開閉の動作のみを受け付ける、請求項１に記載の手術支援システム。

【請求項13】

前記ロボットアームは、前記ロボットアームを移動させるアーム操作具を含むアーム操作部を含み、
前記アーム操作部は、押下されることにより前記アーム操作具による前記ロボットアームの移動を許可するイネーブルスイッチと、前記イネーブルスイッチとは異なる第２スイッチとを含み、
前記アーム操作具は、傾けられた方向に前記ロボットアームを移動させるジョイスティックであり、
前記制御装置は、前記ジョイスティックが傾いたままでエラーが検出された場合、前記第２スイッチが操作されることにより、前記ジョイスティックが傾いている方向に前記ロボットアームを自動で移動させる、請求項１に記載の手術支援システム。

【請求項14】

前記制御装置は、前記ジョイスティックの傾きが解消された場合、前記ロボットアームの移動を自動で停止する、請求項１３に記載の手術支援システム。

【請求項15】

前記ロボットアームは、前記手術器具が取り付けられた手術器具取付部を第１の位置と第２の位置の間で並進させる並進移動機構部と、
前記ロボットアームに取り付けられ、前記ロボットアームを操作するアーム操作部と、
をさらに備え、
前記アーム操作部は、第３スイッチを含み、
前記制御装置は、
前記手術器具取付部から前記手術器具が取り外された際に、前記並進移動機構部により前記手術器具取付部を前記第１の位置に移動させ、
前記手術器具取付部が前記第１の位置に移動している最中に前記手術器具取付部の移動を阻害するエラーが発生した場合において、前記第３スイッチが操作された際、前記手術器具取付部の前記第１の位置への移動を停止させ、前記アーム操作部による前記ロボットアームの操作を受け付ける、請求項１に記載の手術支援システム。

【請求項16】

先端に手術器具が取り付けられ、駆動部および前記駆動部の位置を検出するセンサを含むロボットアームと、
前記手術器具に対する操作を受け付ける操作装置と、
前記操作装置が受け付けた前記操作に基づいて前記駆動部の位置を指令する指令値を生成し、前記指令値に基づいて前記駆動部を駆動する制御装置と、を備える、手術支援システムの制御方法であって、
前記制御装置により、前記指令値と前記センサにより検出された前記駆動部の位置との差が許容範囲を超えた場合に偏差異常のエラーを検出することと、
前記偏差異常のエラーが発生した場合に、前記ロボットアームに配置されたリセット部による前記偏差異常のエラーのリセットを受け付けることと、を備える、手術支援システムの制御方法。

【請求項17】

先端に手術器具が取り付けられ、駆動部および前記駆動部の位置を検出するセンサを含むロボットアームと、
前記ロボットアームに取り付けられ、前記ロボットアームを操作するアーム操作部と、
前記アーム操作部が受け付けた前記操作に基づいて前記駆動部の位置を指令する指令値を生成し、前記指令値に基づいて前記駆動部を駆動する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記指令値と前記センサにより検出された前記駆動部の位置との差が許容範囲を超えた場合に偏差異常のエラーを検出し、
前記偏差異常のエラーが発生した場合に、前記偏差異常のエラーをリセットするリセット部が前記ロボットアームに配置される、手術支援システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、手術支援システムおよび手術支援システムの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に開示されている手術支援システムが知られている。特許文献１の手術支援システムは、マスタ制御装置と、スレーブロボットマニピュレータとを備えている。マスタ制御装置は、表示部と、操作部とを含む。スレーブロボットマニピュレータには、手術器具が取り付けられている。マスタ制御装置の表示部には、内視鏡によって撮影された手術部位の画像が表示される。操作者が表示部に表示される手術部位の画像を視認しながらマスタ制御装置の操作部を操作することにより、スレーブロボットマニピュレータに取り付けられた手術器具が移動される。また、マスタ制御装置には、タッチスクリーンが配置されている。タッチスクリーンには、手術支援システムのエラーを解決するための方法が表示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１６／２０１３２５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来、操作者が操作するマスタ制御装置の近傍に手術支援システムのエラーを解除するためのリセットボタンが配置される。操作者がマスタ制御装置に配置されたリセットボタンを押下することにより、手術支援システムのエラーが解除される。また、操作者は、スレーブロボットマニピュレータのマニピュレータアームの姿勢の調整など、マニピュレータアームに対する操作をマニピュレータアームの近傍で行う場合がある。操作者は、マスタ制御装置を操作して、マニピュレータアームに取り付けられた手術器具に対する操作を行う。しかしながら、マニピュレータアームが他の物体と衝突することなどに起因して、マニピュレータアームの駆動部に対する指令値と現在のマニピュレータアームの位置との差が許容範囲を超える偏差異常のエラーが発生する場合がある。この場合、操作者はマスタ制御装置からマニピュレータアームの近傍まで移動してマニピュレータアームの姿勢を調整してから、リセットボタンを押下する必要がある。このため、偏差異常のエラーが発生しても迅速にリセットボタンを押下することができないという問題点がある。

【0005】

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、ロボットアームに対する操作を行っている際に偏差異常のエラーが発生した場合でも、迅速にエラーをリセットすることが可能な手術支援システムおよび手術支援システムの制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の局面による手術支援システムは、先端に手術器具が取り付けられ、駆動部および駆動部の位置を検出するセンサを含むロボットアームと、手術器具に対する操作を受け付ける操作装置と、操作装置が受け付けた操作に基づいて駆動部の位置を指令する指令値を生成し、指令値に基づいて駆動部を駆動する制御装置と、を備え、制御装置は、指令値とセンサにより検出された駆動部の位置との差が許容範囲を超えた場合に偏差異常のエラーを検出し、偏差異常のエラーが発生した場合に、偏差異常のエラーをリセットするリセット部がロボットアームに配置される。

【0007】

本開示の第１の局面による手術支援システムは、上記のように、偏差異常のエラーが発生した場合に、偏差異常のエラーをリセットするリセット部がロボットアームに配置される。これにより、リセット部がロボットアームに配置されているので、ロボットアームに対する操作を行っている際に偏差異常のエラーが発生した場合でも、ロボットアームに対する操作を行っている操作者は、迅速にリセット部を操作することができる。その結果、ロボットアームに対する操作を行っている際に偏差異常のエラーが発生した場合でも、迅速にエラーをリセットすることができる。

【0008】

本開示の第２の局面による手術支援システムの制御方法は、先端に手術器具が取り付けられ、駆動部および駆動部の位置を検出するセンサを含むロボットアームと、手術器具に対する操作を受け付ける操作装置と、操作装置が受け付けた操作に基づいて駆動部の位置を指令する指令値を生成し、指令値に基づいて駆動部を駆動する制御装置と、を備える、手術支援システムの制御方法であって、制御装置により、指令値とセンサにより検出された駆動部の位置との差が許容範囲を超えた場合に偏差異常のエラーを検出することと、偏差異常のエラーが発生した場合に、ロボットアームに配置されたリセット部による偏差異常のエラーのリセットを受け付けることと、を備える。

【0009】

本開示の第２の局面による手術支援システムの制御方法は、上記のように、偏差異常のエラーが発生した場合に、ロボットアームに配置されたリセット部による偏差異常のエラーのリセットを受け付けることを備える。これにより、リセット部がロボットアームに配置されているので、ロボットアームに対する操作を行っている際に偏差異常のエラーが発生した場合でも、ロボットアームに対する操作を行っている操作者は、迅速にリセット部を操作することができる。その結果、ロボットアームに対する操作を行っている際に偏差異常のエラーが発生した場合でも、迅速にエラーをリセットすることが可能な手術支援システムの制御方法を提供できる。

【0010】

本開示の第３の局面による手術支援システムは、先端に手術器具が取り付けられ、駆動部および駆動部の位置を検出するセンサを含むロボットアームと、ロボットアームに取り付けられ、ロボットアームを操作するアーム操作部と、アーム操作部が受け付けた操作に基づいて駆動部の位置を指令する指令値を生成し、指令値に基づいて駆動部を駆動する制御装置と、を備え、制御装置は、指令値とセンサにより検出された駆動部の位置との差が許容範囲を超えた場合に偏差異常のエラーを検出し、偏差異常のエラーが発生した場合に、偏差異常のエラーをリセットするリセット部がロボットアームに配置される。

【0011】

本開示の第３の局面による手術支援システムは、上記のように、偏差異常のエラーが発生した場合に、偏差異常のエラーをリセットするリセット部がロボットアームに配置される。これにより、リセット部がロボットアームに配置されているので、ロボットアームに対する操作を行っている際に偏差異常のエラーが発生した場合でも、ロボットアームに対する操作を行っている操作者は、迅速にリセット部を操作することができる。その結果、ロボットアームに対する操作を行っている際に偏差異常のエラーが発生した場合でも、迅速にエラーをリセットすることが可能な手術支援システムを提供できる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、ロボットアームに対する操作を行っている際に偏差異常のエラーが発生した場合でも、迅速にエラーをリセットすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】一実施形態による手術支援システムの構成を示す図である。

【図2】一実施形態による医療用台車の表示部を示す図である。

【図3】一実施形態による医療用台車の構成を示す図である。

【図4】一実施形態によるロボットアームの構成を示す図である。

【図5】鉗子を示す図である。

【図6】一実施形態によるアーム操作部の構成を示す斜視図である。

【図7】ロボットアームの並進移動を説明するための図である。

【図8】ロボットアームの回転移動を説明するための図である。

【図9】一実施形態によるフットペダルの構成を示す図である。

【図10】一実施形態による手術支援ロボットの制御ブロック図である。

【図11】一実施形態によるロボットアームの制御ブロック図である。

【図12】一実施形態による医療用台車およびポジショナの制御ブロック図である。

【図13】偏差異常のエラーを検出した場合に表示されるメッセージを示す図である。

【図14】偏差異常のエラーからの復旧方法を促すメッセージを示す図である。

【図15】偏差異常以外の所定のエラーが発生した場合に表示されるエラーコードを示す図である。

【図16】フォローイング可能条件のうちのいずれかが満たされない場合に表示されるメッセージを示す図である。

【図17】ジョイスティックが傾いたままの状態を示す図である。

【図18】ジョイスティックが傾いたままでエラーが検出された場合に表示されるメッセージを示す図である。

【図19】一実施形態による手術支援システムの制御方法を説明するためのフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（手術支援システムの構成）
本実施形態による手術支援システム１００の構成について説明する。手術支援システム１００は、手術支援ロボット１と、遠隔操作装置２と、画像処理ユニット８と、を備えている。遠隔操作装置２は、操作装置の一例である。

【0015】

なお、本願明細書において、手術器具４の長手方向をＺ方向とする。手術器具４の先端側をＺ１側とし、手術器具４の基端側をＺ２側とする。Ｚ方向に直交する方向をＸ方向とする。Ｘ方向の一方側をＸ１側とし、他方側をＸ２側とする。Ｚ方向およびＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。Ｙ方向の一方側をＹ１側とし、他方側をＹ２側とする。

【0016】

また、本願明細書において、入力装置３３の表示部３３ａを操作する操作者から見た左右方向をＸａ方向とする。右方向を、Ｘａ１方向とし、左方向を、Ｘａ２方向とする。入力装置３３の表示部３３ａを操作する操作者から見た前後方向をＹａ方向とする。前方向をＹａ１方向とし、後方向をＹａ２方向とする。手術支援ロボット１が配置される床面に対して垂直な方向をＺａ方向とする。上方向をＺａ１方向とし、下方向をＺａ２方向とする。

【0017】

図１に示すように、手術支援ロボット１は、手術室内に配置されている。遠隔操作装置２は、手術支援ロボット１から離間した位置に配置されている。遠隔操作装置２は、手術器具４に対する操作を受け付ける。具体的には、医師などの操作者は、手術支援ロボット１に所望の動作を行わせるための指令を遠隔操作装置２に入力する。遠隔操作装置２は、入力された指令を手術支援ロボット１に送信する。手術支援ロボット１は、受信した指令に基づいて動作する。手術支援ロボット１は、滅菌された滅菌野である手術室内に配置されている。

【0018】

（手術支援ロボットの構成）
図１に示すように、手術支援ロボット１は、医療用台車３と、ポジショナ４０と、アームベース５０と、複数のロボットアーム６０と、アーム操作部８０と、を備えている。医療用台車３は、台車の一例である。

【0019】

図３に示すように、台車ポジショナ操作部３５が、医療用台車３の後方に台車ポジショナ操作支持部３６により支持されており、台車ポジショナ操作部３５が操作されることで、医療用台車３またはポジショナ４０が移動される。台車ポジショナ操作部３５は、入力装置３３と、操作ハンドル３４を含む。入力装置３３は、主に施術前に手術の準備を行うために、ポジショナ４０、アームベース５０、および、複数のロボットアーム６０の移動や姿勢の変更の操作を受け付ける。医療用台車３は、操作ハンドル３４、図１０に示されるスタビライザ３４ｃおよび電動シリンダ３４ｄを含む。

【0020】

図２に示すように、医療用台車３の入力装置３３は、表示部３３ａと、ジョイスティック３３ｂと、イネーブルスイッチ３３ｃと、エラーリセットボタン３３ｄと、スピーカ３３ｅと、を含む。表示部３３ａは、たとえば、液晶パネルである。表示部３３ａには、複数のロボットアーム６０に対応する番号が表示されている。また、表示部３３ａには、複数のロボットアーム６０の各々に取り付けられている手術器具４の種類が表示される。表示部３３ａには、後述するピボット位置ＰＰが教示されたことを示すチェックマークＣＭが表示される。

【0021】

図３に示すように、ジョイスティック３３ｂは、医療用台車３の入力装置３３の近傍に配置されている。入力装置３３に表示される動作モードを選択し、ジョイスティック３３ｂを操作することによりポジショナ４０が３次元的に移動される。

【0022】

イネーブルスイッチ３３ｃは、医療用台車３のジョイスティック３３ｂの近傍に配置されている。イネーブルスイッチ３３ｃは、ポジショナ４０の移動を許可または不許可とする。そして、イネーブルスイッチ３３ｃが押下されポジショナ４０の移動が許可された状態でジョイスティック３３ｂが操作されることにより、ポジショナ４０が移動される。

【0023】

エラーリセットボタン３３ｄは、手術支援システム１００のエラーを解除する。エラーは、たとえば、後述する偏差異常のエラーである。スピーカ３３ｅは、一対配置されている。一対のスピーカ３３ｅは、医療用台車３のうちのポジショナ４０が配置される場所の近傍に配置されている。

【0024】

また、操作ハンドル３４は、医療用台車３の表示部３３ａの近傍に配置されている。そして、操作ハンドル３４は、看護師、技師などの操作者が把持するとともに回動されることにより医療用台車３の移動を操作するスロットル３４ａを有する。具体的には、操作ハンドル３４は、入力装置３３の下方に配置されている。そして、スロットル３４ａが、手前側から奥側に回動されることにより、医療用台車３が前進する。また、スロットル３４ａが、奥側から手前側に回動されることにより、医療用台車３が後進する。また、スロットル３４ａの回動量に応じて医療用台車３の速度が変更される。また、操作ハンドル３４は、Ｒ方向で示される左右に回動可能に構成されており、操作ハンドル３４の回動とともに医療用台車３が回動する。

【0025】

また、医療用台車３の操作ハンドル３４に、医療用台車３の移動を許可または不許可とするイネーブルスイッチ３４ｂが配置されている。そして、イネーブルスイッチ３４ｂが押下され医療用台車３の移動が許可された状態で操作ハンドル３４のスロットル３４ａが操作されることにより、医療用台車３が移動される。

【0026】

図１に示すように、ポジショナ４０は、たとえば、７軸多関節ロボットからなる。ポジショナ４０は、医療用台車３上に配置されている。ポジショナ４０は、アームベース５０の位置を調整する。ポジショナ４０は、アームベース５０の位置を３次元に移動させる。

【0027】

ポジショナ４０は、ベース部４１と、ベース部４１に連結された複数のリンク部４２とを含む。複数のリンク部４２同士は、関節４３により連結されている。

【0028】

アームベース５０は、ポジショナ４０の先端に取り付けられている。複数のロボットアーム６０は、各々のロボットアーム６０の基端が、アームベース５０に取り付けられている。複数のロボットアーム６０は、折り畳まれた収納姿勢をとることが可能である。アームベース５０と、複数のロボットアーム６０とは、滅菌ドレープにより覆われて使用される。また、ロボットアーム６０は、手術器具４を支持する。

【0029】

アームベース５０には、図１０に示される、ステータスインジケータ５３およびアームステータスインジケータ５４が配置されている。ステータスインジケータ５３は、手術支援システム１００の状態を表示する。アームステータスインジケータ５４は、ロボットアーム６０の状態を表示する。

【0030】

ロボットアーム６０は、複数配置されている。具体的には、４つのロボットアーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄが配置されている。ロボットアーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄは、互いに同様の構成を有する。

【0031】

図４に示すように、ロボットアーム６０は、アーム部６１と、第１リンク部７２と、第２リンク部７３と、並進移動機構部７０とを含む。ロボットアーム６０は、回転軸線としてのＪＴ１、ＪＴ２、ＪＴ３、ＪＴ４、ＪＴ５、ＪＴ６およびＪＴ７軸線と、直動軸線としてのＪＴ８軸線とを有する。ＪＴ１からＪＴ７までの軸線は、アーム部６１の関節６４の回転軸線である。また、ＪＴ７軸線は、第１リンク部７２の回転軸線である。ＪＴ８軸線は、並進移動機構部７０が、第２リンク部７３を第１リンク部７２に対してＺ方向に沿って相対的に移動させる直動軸線である。アーム部６１は、ベース部６２、リンク部６３、および関節６４を含む。

【0032】

アーム部６１は、７軸多関節ロボットアームからなる。第１リンク部７２は、アーム部６１の先端に配置されている。第２リンク部７３には、後述するアーム操作部８０が取り付けられる。並進移動機構部７０は、第１リンク部７２と第２リンク部７３との間に配置されている。第２リンク部７３には、手術器具４を保持するホルダ７１が配置されている。並進移動機構部７０は、手術器具４が取り付けられたホルダ７１を第１の位置と第２の位置の間で並進させる。第１の位置とは、ＪＴ８軸線に沿った並進移動機構部７０によるホルダ７１の移動範囲のうちのＺ２方向側の端部の位置である。第２の位置とは、ＪＴ８軸線に沿った並進移動機構部７０によるホルダ７１の移動範囲のうちのＺ１方向側の端部の位置である。ホルダ７１は、手術器具取付部の一例である。

【0033】

複数のロボットアーム６０の各々の先端には、手術器具４が取り付けられている。手術器具４は、たとえば、取り換え可能なインストゥルメント、手術部位の画像を取り込むための内視鏡６および後述するピボット位置ＰＰを教示するためのピボット位置教示器具などを含む。インストゥルメントとしての手術器具４は、被駆動ユニット４ａと鉗子４ｂとシャフト４ｃとを含む。

【0034】

図１に示すように、複数のロボットアーム６０のうちの一つの、たとえば、ロボットアーム６０ｃの先端には内視鏡６が取り付けられ、残りの、たとえば、ロボットアーム６０ａ、６０ｂおよび６０ｄの先端には、内視鏡６以外の手術器具４が取り付けられる。内視鏡６は、互いに隣り合うように配置されている４つのロボットアーム６０のうちの、中央に配置される２つのロボットアーム６０ｂおよび６０ｃのうちのいずれかに取り付けられる。

【0035】

（インストゥルメントの構成）
図５に示すように、インストゥルメントの先端には、たとえば、鉗子４ｂが設けられている。インストゥルメントの先端には、鉗子４ｂ以外に、関節を有する器具として、ハサミ、グラスパー、ニードルホルダ、マイクロジセクター、ステーブルアプライヤー、タッカー、吸引洗浄ツール、スネアワイヤ、および、クリップアプライヤーなどが配置される。インストゥルメントの先端には、関節を有しない器具として、切断刃、焼灼プローブ、洗浄器、カテーテル、および、吸引オリフィスなどが配置される。

【0036】

鉗子４ｂは、第１支持体４ｅと、第２支持体４ｆとを含む。第１支持体４ｅは、ジョー部材１０４ａおよび１０４ｂの基端側をＪＴ１１軸線周りに回転可能に支持する。第２支持体４ｆは、第１支持体４ｅの基端側をＪＴ１０軸線周りに回転可能に支持する。シャフト４ｃは、ＪＴ９軸線周りに回動する。ジョー部材１０４ａおよびジョー部材１０４ｂは、ＪＴ１２軸線周りに開閉する。

【0037】

（アーム操作部の構成）
図６に示すように、アーム操作部８０は、ロボットアーム６０に取り付けられており、ロボットアーム６０を操作する。具体的には、アーム操作部８０は、第２リンク部７３に取り付けられている。

【0038】

アーム操作部８０は、イネーブルスイッチ８１と、ジョイスティック８２と、リニアスイッチ８３と、モード切替ボタン８４と、モードインジケータ８４ａと、ピボットボタン８５と、アジャストメントボタン８６と、を含む。イネーブルスイッチ８１は、リセット部の一例である。ジョイスティック８２は、アーム操作具の一例である。アジャストメントボタン８６は、第２スイッチの一例である。モード切替ボタン８４は、第３スイッチの一例である。

【0039】

イネーブルスイッチ８１は、押下されることにより、ジョイスティック８２およびリニアスイッチ８３によるロボットアーム６０の移動を許可または不許可とする。看護師、助手などの操作者によりアーム操作部８０が把持された状態で、イネーブルスイッチ８１が押下されることにより、ロボットアーム６０による手術器具４の移動が許可される。

【0040】

ジョイスティック８２は、ロボットアーム６０による手術器具４の移動を操作するための操作具である。ジョイスティック８２は、ロボットアーム６０の移動方向および移動速度を操作する。ジョイスティック８２が倒された方向および倒された角度に応じて、ロボットアーム６０が移動される。

【0041】

リニアスイッチ８３は、手術器具４の長手方向であるＺ方向に手術器具４を移動させるためのスイッチである。リニアスイッチ８３は、手術器具４を患者Ｐに挿入する方向に移動させるリニアスイッチ８３ａと、手術器具４を患者Ｐから離間するに方向に移動させるリニアスイッチ８３ｂとを含む。リニアスイッチ８３ａとリニアスイッチ８３ｂとは、共に、押しボタンスイッチからなる。

【0042】

モード切替ボタン８４は、手術器具４を図７に示す並進移動させるモードと図８に示す回転移動させるモードとを切り替えるための押しボタンスイッチである。図７に示すように、ロボットアーム６０を並進移動させるモードでは、手術器具４の先端４ｄが、Ｘ－Ｙ平面上において移動するように、ロボットアーム６０が移動される。図８に示すように、ロボットアーム６０を回転移動させるモードでは、ピボット位置ＰＰが記憶部３２に記憶されていない時は、鉗子４ｂを中心に回転移動し、ピボット位置ＰＰが記憶部３２に記憶されている時は、ピボット位置ＰＰを支点として手術器具４が回転移動するように、ロボットアーム６０が移動される。なお、手術器具４のシャフト４ｃがトロカールＴに挿入された状態で、手術器具４が回転移動される。モード切替ボタン８４は、アーム操作部８０のＺ方向側の面に配置されている。

【0043】

モードインジケータ８４ａは、切り替えられたモードを表示する。モードインジケータ８４ａの点灯は、回転移動モードを表し、消灯は、並進移動モードを表す。また、モードインジケータ８４ａは、ピボット位置ＰＰが教示されたことを表示するピボット位置インジケータを兼ねている。モードインジケータ８４ａは、アーム操作部８０のＺ方向側の面に配置されている。

【0044】

ピボットボタン８５は、ロボットアーム６０に取り付けられた手術器具４の移動の支点となるピボット位置ＰＰを教示するための押しボタンスイッチである。

【0045】

アジャストメントボタン８６は、ロボットアーム６０の位置を最適化するためのボタンである。内視鏡６が取り付けられたロボットアーム６０に対するピボット位置ＰＰの教示後、アジャストメントボタン８６が押下されることにより、他のロボットアーム６０およびアームベース５０の位置が最適化される。アジャストメントボタン８６は、イネーブルスイッチ８１とは異なるボタンである。

【0046】

（遠隔操作装置）
図１に示すように、遠隔操作装置２は、たとえば、手術室の中または手術室の外に配置されている。遠隔操作装置２は、アーム１２１および操作ハンドル２１を含む操作部１２０と、フットペダル２２と、タッチパネル２３と、モニタ２４と、支持アーム２５と、支持バー２６と、エラーリセットボタン２６ａと、を含む。操作部１２０は、医師などの操作者が指令を入力するための操作用のハンドルを構成する。モニタ２４は、表示装置および第１表示装置の一例である。エラーリセットボタン２６ａは、リセット部の一例である。

【0047】

操作部１２０は、手術器具４を操作するためのハンドルである。また、操作部１２０は、手術器具４に対する操作量を受け付ける。操作部１２０は、医師などの操作者から見て、左側に配置され、操作者の左手により操作される操作部１２０と、右側に配置され、操作者の右手により操作される操作部１２０と、を含んでいる。操作者の左手により操作される操作部１２０および操作者の右手により操作される操作部１２０は、各々、操作ハンドル２１Ｌおよび操作ハンドル２１Ｒを含む。

【0048】

モニタ２４は、内視鏡６によって取り込まれた画像を表示するためのスコープ型表示装置である。また、モニタ２４には、報知部２４ａが配置されている。報知部２４ａは、エラー音を報知する。支持アーム２５は、モニタ２４の高さを医師などの操作者の顔の高さに合わせるようにモニタ２４を支持する。タッチパネル２３は、支持バー２６に配置されている。モニタ２４近傍に設けられたセンサにより操作者の頭部を検知することにより手術支援ロボット１は遠隔操作装置２による操作が可能になる。操作者は、モニタ２４により患部を視認しながら、操作部１２０およびフットペダル２２を操作する。これにより、遠隔操作装置２に指令が入力される。遠隔操作装置２に入力された指令は、手術支援ロボット１に送信される。

【0049】

エラーリセットボタン２６ａは、支持バー２６に配置されている。エラーリセットボタン２６ａは、手術支援システム１００のエラーを解除する。エラーは、たとえば、後述する偏差異常のエラーである。

【0050】

図９に示すように、フットペダル２２は、手術器具４に関する機能を実行するように複数設けられている。また、複数のフットペダル２２は、基台部２８に配置されている。フットペダル２２は、切替ペダル２２ａと、クラッチペダル２２ｂと、カメラペダル２２ｃと、切開ペダル２２ｄと、凝固ペダル２２ｅとを含んでいる。切替ペダル２２ａと、クラッチペダル２２ｂと、カメラペダル２２ｃと、切開ペダル２２ｄと、凝固ペダル２２ｅとは、操作者の足により操作される。また、切開ペダル２２ｄは、右側のロボットアーム６０用の切開ペダル２２ｄＲと、左側のロボットアーム６０用の切開ペダル２２ｄＬとを含む。また、凝固ペダル２２ｅは、右側のロボットアーム６０用の凝固ペダル２２ｅＲと、左側のロボットアーム６０用の凝固ペダル２２ｅＬとを含む。

【0051】

切替ペダル２２ａは、操作ハンドル２１で動作させるロボットアーム６０を切り替える。クラッチペダル２２ｂは、ロボットアーム６０と操作ハンドル２１との操作接続を一時切断するクラッチ操作を実行する。クラッチペダル２２ｂが操作者によって踏み込まれている間、操作ハンドル２１による操作が、ロボットアーム６０に伝達されなくなる。また、カメラペダル２２ｃが操作者によって踏み込まれている間、操作ハンドル２１によって、内視鏡６が取り付けられたロボットアーム６０を操作することが可能になる。切開ペダル２２ｄまたは凝固ペダル２２ｅが操作者によって踏み込まれている間、電気手術装置が起動する。

【0052】

足検知部２７は、フットペダル２２を操作する操作者の足を検知する。足検知部２７は、フットペダル２２の上方に位置するホバー状態の足を検知する。足検知部２７は、基台部２８に配置されている。

【0053】

図１に示すように、画像処理ユニット８は、内視鏡６により撮影された画像を処理する。画像処理ユニット８は、カート８ａに載置されている。カート８ａには、表示部８ｂが配置されている。表示部８ｂには、内視鏡６により撮影された画像が表示される。本実施形態では、画像処理ユニット８には、エラーリセットボタン８ｃおよび報知部８ｄが配置されている。エラーリセットボタン８ｃは、手術支援システム１００のエラーを解除する。エラーは、たとえば、後述する偏差異常のエラーである。報知部８ｄは、エラー音を報知する。表示部８ｂは、表示装置および第２表示装置の一例である。エラーリセットボタン８ｃは、リセット部の一例である。

【0054】

（制御系の構成）
図１０に示すように、手術支援システム１００は、制御装置１３０と、アーム制御部３１ａと、ポジショナ制御部３１ｂと、操作制御部１１０と、を備えている。

【0055】

制御装置１３０は、医療用台車３の内部においてアーム制御部３１ａおよびポジショナ制御部３１ｂと通信するように配置され、手術支援システム１００の全体を制御する。具体的には、制御装置１３０は、アーム制御部３１ａ、ポジショナ制御部３１ｂ、および、操作制御部１１０の各々と通信し、制御する。制御装置１３０と、アーム制御部３１ａ、ポジショナ制御部３１ｂ、および、操作制御部１１０とは、ＬＡＮなどによって接続されている。制御装置１３０は、医療用台車３の内部に配置されている。

【0056】

アーム制御部３１ａは、複数のロボットアーム６０ごとに配置されている。すなわち、医療用台車３の内部には、複数のロボットアーム６０の数に対応した複数のアーム制御部３１ａが配置されている。

【0057】

図１０に示すように、入力装置３３は、制御装置１３０にＬＡＮなどによって接続されている。ステータスインジケータ５３、アームステータスインジケータ５４、操作ハンドル３４、スロットル３４ａ、ジョイスティック３３ｂ、スタビライザ３４ｃおよび電動シリンダ３４ｄと、ポジショナ制御部３１ｂとは、配線１４５によって、互いの情報を共有可能な通信ネットワークによりシリアル通信接続されている。なお、図１０では、１つの配線１４５に、ステータスインジケータ５３、アームステータスインジケータ５４などの全てが接続されているように記載されているが、実際には、ステータスインジケータ５３、アームステータスインジケータ５４、操作ハンドル３４、スロットル３４ａ、ジョイスティック３３ｂ、スタビライザ３４ｃおよび電動シリンダ３４ｄごとに、配線１４５が配置されている。

【0058】

図１１に示すように、アーム部６１には、複数の関節６４に対応するように、複数のサーボモータＭ１と、エンコーダＥ１と、減速機とが設けられている。エンコーダＥ１は、サーボモータＭ１の回転角を検出する。減速機は、サーボモータＭ１の回転を減速させてトルクを増大させる。医療用台車３の内部には、サーボモータＭ１を制御するためのサーボ制御部Ｃ１がアーム制御部３１ａに隣接して配置されている。また、サーボ制御部Ｃ１には、サーボモータＭ１の回転角を検出するためのエンコーダＥ１が電気的に接続されている。サーボモータＭ１は、駆動部の一例である。エンコーダＥ１は、センサの一例である。

【0059】

図１１および図１２に示すように、アーム部６１の関節６４と、ポジショナ４０の関節４３の各々には、ブレーキＢＲＫが搭載されている。また、医療用台車３の前輪と、アームベース５０および並進移動機構部７０にもブレーキＢＲＫが搭載されている。アーム制御部３１ａからアーム部６１の関節６４と並進移動機構部７０とに搭載された各ブレーキＢＲＫへ制御信号が各々一方通行で送信される。制御信号は、ブレーキＢＲＫをオンオフする信号である。ブレーキＢＲＫをオンする信号は、ブレーキＢＲＫが効いている状態を保持する信号を含む。ポジショナ制御部３１ｂから、ポジショナ４０の関節４３とアームベース５０とに搭載された各ブレーキＢＲＫへの制御信号についても同様である。アームベース５０とアーム部６１と並進移動機構部７０とは、起動時に全てのブレーキＢＲＫが解除され、重力に抗するようにサーボモータＳＭが駆動されることにより、ロボットアーム６０の姿勢とアームベース５０の姿勢とが維持される。手術支援システム１００にエラーが発生した際には、アームベース５０とアーム部６１と並進移動機構部７０とに搭載されたブレーキＢＲＫがオンされる。手術支援システム１００のエラーが解除されると、アームベース５０とアーム部６１と並進移動機構部７０とに搭載されたブレーキＢＲＫはオフされる。手術支援システム１００のシャットダウン操作によって、アームベース５０とアーム部６１と並進移動機構部７０とに搭載されたブレーキＢＲＫはオンされる。また、医療用台車３の前輪は、常にブレーキＢＲＫがオンされており、医療用台車３のイネーブルスイッチ３４ｂが押下されている間だけブレーキＢＲＫが解除される。また、ポジショナ４０の各関節４３は、常にブレーキＢＲＫがオンされており、医療用台車３のイネーブルスイッチ３３ｃが押下されている間だけブレーキＢＲＫが解除される。

【0060】

第２リンク部７３には、手術器具４の被駆動ユニット４ａに配置された被駆動部材を回転させるためのサーボモータＭ２と、エンコーダＥ２と、減速機とが配置されている。エンコーダＥ２は、サーボモータＭ２の回転角を検出する。減速機は、サーボモータＭ２の回転を減速させてトルクを増大させる。また、医療用台車３には、手術器具４を駆動するサーボモータＭ２を制御するためのサーボ制御部Ｃ２が配置されている。サーボ制御部Ｃ２には、サーボモータＭ２の回転角を検出するためのエンコーダＥ２が電気的に接続されている。なお、サーボモータＭ２、エンコーダＥ２およびサーボ制御部Ｃ２は、各々複数配置されている。サーボモータＭ２は、駆動部の一例である。エンコーダＥ２は、センサの一例である。

【0061】

並進移動機構部７０には、手術器具４を並進移動させるためのサーボモータＭ３と、エンコーダＥ３と、減速機とが設けられている。エンコーダＥ３は、サーボモータＭ３の回転角を検出する。減速機は、サーボモータＭ３の回転を減速させてトルクを増大させる。また、医療用台車３には、手術器具４を並進移動するサーボモータＭ３を制御するためのサーボ制御部Ｃ３が配置されている。サーボ制御部Ｃ３には、サーボモータＭ３の回転角を検出するためのエンコーダＥ３が電気的に接続されている。サーボモータＭ３は、駆動部の一例である。エンコーダＥ３は、センサの一例である。

【0062】

本実施形態では、制御装置１３０は、遠隔操作装置２が受け付けた操作に基づいてサーボモータＭ１、Ｍ２およびＭ３の位置を指令する指令値を生成し、指令値に基づいてサーボモータＭ１、Ｍ２およびＭ３を駆動する。そして、制御装置１３０は、指令値とセンサにより検出されたサーボモータＭ１、Ｍ２およびＭ３の位置との差が許容範囲を超えた場合に偏差異常のエラーを検出する。なお、偏差異常の詳細については、後述する。

【0063】

図１２に示すように、ポジショナ４０には、ポジショナ４０の複数の関節４３に対応するように、複数のサーボモータＭ４と、エンコーダＥ４と、減速機とが設けられている。エンコーダＥ４は、サーボモータＭ４の回転角を検出するように構成されている。減速機は、サーボモータＭ４の回転を減速させてトルクを増大させるように構成されている。

【0064】

医療用台車３は、車輪を備えており、駆動輪としての前輪と、操作ハンドル３４によって操舵される後輪とを有する。なお、後輪は、前輪よりも操作ハンドル３４に近い側に配置されている。また、医療用台車３には、医療用台車３の複数の前輪の各々を駆動するサーボモータＭ５と、エンコーダＥ５と、減速機とブレーキが配置されている。減速機は、サーボモータＭ５の回転を減速させてトルクを増大させるように構成されている。また、医療用台車３の操作ハンドル３４には、図３に示すポテンショメータＰ１が配置されており、スロットル３４ａの捻りに応じてポテンショメータＰ１で検出した回転角に基づき、前輪のサーボモータＭ５は駆動される。また、医療用台車３の後輪は、双輪形式であり、操作ハンドル３４の左右の回動に基づき、後輪は操舵される。また、医療用台車３の操作ハンドル３４には、図３に示すポテンショメータＰ２が回動軸に配置されており、医療用台車３の後輪には、サーボモータＭ５ａとエンコーダＥ５ａと減速機が配置されている。減速機は、サーボモータＭ５ａの回転を減速させてトルクを増大させるように構成されている。操作ハンドル３４の左右の回動に応じてポテンショメータＰ２で検出した回転角に基づき、サーボモータＭ５ａは駆動される。すなわち、操作ハンドル３４の左右の回動による後輪の操舵は、サーボモータＭ５ａによりパワーアシストされるように構成されている。

【0065】

医療用台車３は、前輪が駆動されることにより、前後方向に移動する。また、医療用台車３の操作ハンドル３４が回動されることにより、後輪が操舵されて、医療用台車３が左右方向に回動する。

【0066】

図１２に示すように、医療用台車３には、ポジショナ４０を移動するサーボモータＭ４を制御するためのサーボ制御部Ｃ４が配置されている。また、サーボ制御部Ｃ４には、サーボモータＭ４の回転角を検出するためのエンコーダＥ４が電気的に接続されている。また、医療用台車３には、医療用台車３の前輪を駆動するサーボモータＭ５を制御するためのサーボ制御部Ｃ５が配置されている。サーボ制御部Ｃ５には、サーボモータＭ５の回転角を検出するためのエンコーダＥ５が電気的に接続されている。医療用台車３には、医療用台車３の後輪の操舵をパワーアシストするサーボモータＭ５ａを制御するためのサーボ制御部Ｃ５ａが配置されている。サーボ制御部Ｃ５ａには、サーボモータＭ５ａの回転角を検出するためのエンコーダＥ５ａが電気的に接続されている。

【0067】

図１０に示すように、制御装置１３０は、アーム操作部８０に受け付けられた操作に基づいてロボットアーム６０を制御する。たとえば、制御装置１３０は、アーム操作部８０のジョイスティック８２に受け付けられた操作に基づいてロボットアーム６０を制御する。具体的には、アーム制御部３１ａは、ジョイスティック８２から入力された入力信号を制御装置１３０に出力する。制御装置１３０は受け取った入力信号と、エンコーダＥ１により検出された回転角とに基づいて位置指令を生成するとともに、アーム制御部３１ａを介して、位置指令をサーボ制御部Ｃ１に出力する。サーボ制御部Ｃ１は、アーム制御部３１ａから入力された位置指令と、エンコーダＥ１により検出された回転角とに基づいて、電流指令を生成するとともに、電流指令をサーボモータＭ１に出力する。これにより、ジョイスティック８２に入力された動作指令に沿うように、ロボットアーム６０が移動される。

【0068】

制御装置１３０は、アーム操作部８０のリニアスイッチ８３からの入力信号に基づいてロボットアーム６０を制御する。具体的には、アーム制御部３１ａは、リニアスイッチ８３から入力された入力信号を制御装置１３０に出力する。制御装置１３０は受け取った入力信号と、エンコーダＥ１またはＥ３により検出された回転角とに基づいて位置指令を生成するとともに、アーム制御部３１ａを介して、位置指令をサーボ制御部Ｃ１またはＣ３に出力する。サーボ制御部Ｃ１またはＣ３は、アーム制御部３１ａから入力された位置指令と、エンコーダＥ１またはＥ３により検出された回転角とに基づいて、電流指令を生成するとともに、電流指令をサーボモータＭ１またはＭ３に出力する。これにより、リニアスイッチ８３に入力された動作指令に沿うように、ロボットアーム６０が移動される。

【0069】

ポジショナ制御部３１ｂは、医療用台車３に配置されている。ポジショナ制御部３１ｂは、ポジショナ４０および医療用台車３を制御する。ポジショナ４０には、ポジショナ４０の複数の関節４３に対応するように、サーボモータＳＭと、エンコーダＥＮと、減速機とが配置されている。ポジショナ４０のサーボモータＳＭを制御するサーボ制御部ＳＣは、医療用台車３に配置されている。医療用台車３には、医療用台車３の複数の前輪の各々を駆動するサーボモータＳＭと、エンコーダＥＮと、減速機と、サーボ制御部ＳＣと、ブレーキとが配置されている。

【0070】

操作制御部１１０は、遠隔操作装置２の本体に配置されている。操作制御部１１０は、操作部１２０を制御する。操作制御部１１０は、左手用の操作部１２０と右手用の操作部１２０との各々に対応するように配置されている。操作部１２０には、操作部１２０の複数の関節に対応するように、サーボモータＳＭと、エンコーダＥＮと、減速機とが配置されている。操作部１２０のサーボモータＳＭを制御するサーボ制御部ＳＣは、操作制御部１１０に隣接して遠隔操作装置２の本体に配置されている。

【0071】

図１０に示すように、画像処理ユニット８は、ＬＡＮなどにより、制御装置１３０に接続されている。表示部８ｂは、画像処理ユニット８に接続されている。

【0072】

（偏差異常）
ここで、偏差異常について説明する。偏差異常とは、ロボットアーム６０のサーボモータＳＭに対する指令値と現在のロボットアーム６０の位置との差が許容範囲を超える異常を意味する。偏差異常は、ロボットアーム６０が、患者Ｐ、手術台５、手術台５上の離被架などに接触した場合に発生する。また、偏差異常は、ロボットアーム６０が、操作者に接触した場合に発生する。また、偏差異常は、ロボットアーム６０が、内視鏡６のケーブルに引っ掛かった場合に発生する。また、偏差異常は、内視鏡６と、患者Ｐに挿入されたトロカールＴとが接触した場合に発生する。また、偏差異常は、手術器具４をロボットアーム６０に取り付ける際に、手術器具４がロボットアーム６０に強く押し込まれた際に発生する。偏差異常のエラーが発生すると、後述するフォローイング動作が行えなくなる。

【0073】

ここで、本実施形態では、図６に示すように、ロボットアーム６０には、イネーブルスイッチ８１が配置されている。イネーブルスイッチ８１は、偏差異常のエラーが発生した場合に、偏差異常のエラーをリセットする。エラーをリセットするとは、エラーを解除して、操作ハンドル２１によってロボットアーム６０を再び操作できる状態とすることを意味する。

【0074】

本実施形態では、偏差異常のエラーをリセットするイネーブルスイッチ８１は、ロボットアーム６０を移動させるジョイスティック８２を含むアーム操作部８０に配置されている。イネーブルスイッチ８１は、偏差異常のエラーをリセットするリセット部を兼ねている。

【0075】

（偏差異常のエラーのリセットの流れ）
以下に、偏差異常のエラーのリセットの流れについて説明する。

【0076】

本実施形態では、制御装置１３０は、偏差異常のエラーを検出した場合、偏差異常のエラーが発生してから所定の期間、アーム操作部８０のイネーブルスイッチ８１、画像処理ユニット８のエラーリセットボタン８ｃ、遠隔操作装置２のエラーリセットボタン２６ａおよび医療用台車３のエラーリセットボタン３３ｄによる偏差異常のエラーのリセットを受け付ける。所定の期間は、たとえば、６０秒である。なお、所定の期間を６０秒以外の期間にしてもよい。制御装置１３０は、タイマーを有しており、タイマーによって所定の期間をカウントする。偏差異常のエラーがリセットされた場合、タイマーはリセットされる。

【0077】

本実施形態では、制御装置１３０は、偏差異常のエラーを検出した場合、偏差異常のエラーを報知するように遠隔操作装置２の報知部２４ａおよび画像処理ユニット８の報知部８ｄを制御する。なお、偏差異常のエラーのエラー音は、他のエラーのエラー音と異なっている。

【0078】

本実施形態では、制御装置１３０は、偏差異常のエラーを検出した場合、アーム操作部８０によるロボットアーム６０の操作を受け付ける。但し、制御装置１３０は、操作ハンドル２１によるロボットアーム６０の操作を受け付けない。すなわち、制御装置１３０は、偏差異常のエラーを検出した場合、アーム操作部８０の入力のみ受け付ける。一方、制御装置１３０は、他のエラーを検出した場合、制御装置１３０は、アーム操作部８０によるロボットアーム６０の操作、および、操作ハンドル２１によるロボットアーム６０の操作を受け付けない。

【0079】

本実施形態では、偏差異常のエラーが検出されてから所定の期間が経っても、偏差異常のエラーが解消されない場合、制御装置１３０は、継続して偏差異常のエラーのリセットを受け付ける。但し、制御装置１３０は、新たに偏差異常のエラーを検出した場合、偏差異常を示すエラー音から他のエラーと同じエラー音に切り替えるとともに、アーム操作部８０のイネーブルスイッチ８１による偏差異常のエラーのリセットを受け付けない。

【0080】

本実施形態では、制御装置１３０は、偏差異常のエラーを検出した場合、アーム操作部８０によるロボットアーム６０の移動を促すことと、エラーリセットボタン８ｃ、エラーリセットボタン２６ａおよびエラーリセットボタン３３ｄの操作を促すこととのうちの少なくとも一方を、遠隔操作装置２のモニタ２４と、遠隔操作装置２のモニタ２４とは異なる表示部に表示させる。遠隔操作装置２のモニタ２４とは異なる表示部とは、画像処理ユニット８に配置された表示部８ｂである。たとえば、図１３に示すように、接触を検知しました、緩和方向にアーム操作部８０で操作もしくはエラーリセットしてください、というメッセージが表示される。操作者は、アーム操作部８０のイネーブルスイッチ８１を押下するとともに、ジョイスティック８２またはリニアスイッチ８３を操作することにより、偏差異常のエラーを解消するようにロボットアーム６０を移動させる。たとえば、ロボットアーム６０と手術台５とが干渉している場合、ロボットアーム６０が移動されて、ロボットアーム６０と手術台５との干渉が解消される。後述するフォローイング可能条件を満たしている場合に、操作者がイネーブルスイッチ８１を離したタイミングにおいて、制御装置１３０は、偏差異常のエラーを自動的にリセットする。また、操作者が、エラーリセットボタン８ｃ、エラーリセットボタン２６ａおよびエラーリセットボタン３３ｄを操作することによっても、制御装置１３０は、後述するフォローイング可能条件を満たしている場合に、偏差異常のエラーをリセットする。

【0081】

ジョイスティック８２またはリニアスイッチ８３が操作され、イネーブルスイッチ８１の押下が解除されても、偏差異常のエラーが解消されない場合、制御装置１３０は、再びロボットアーム６０を移動させることを促すメッセージを、モニタ２４および表示部８ｂに表示させる。たとえば、図１４に示すように、アライメントしてください、干渉している場合はアーム操作部で移動してください、というメッセージが表示される。このメッセージでは、アーム操作部８０のアジャストメントボタン８６を強調するように、たとえば、Ａの表示が円ＣＣで囲まれる。操作者は、イネーブルスイッチ８１を押下して、アジャストメントボタン８６、ジョイスティック８２またはリニアスイッチ８３を操作することにより、偏差異常のエラーを解消するようにロボットアーム６０を移動させる。そして、偏差異常のエラーが解消された場合、制御装置１３０は、偏差異常のエラーの報知を停止させる。

【0082】

本実施形態では、制御装置１３０は、イネーブルスイッチ８１、エラーリセットボタン８ｃ、エラーリセットボタン２６ａおよびエラーリセットボタン３３ｄによる偏差異常のエラーのリセットが実行された場合、遠隔操作装置２の所定の操作に基づいてロボットアーム６０が移動されるフォローイング動作モードに移行する。フォローイング動作モード中は、操作ハンドル２１の動きに合わせて、ロボットアーム６０が動作するとともに、手術器具４が鉗子４ｂの開閉の動作を含む動作を行う。

【0083】

本実施形態では、制御装置１３０は、フォローイング動作モードへの移行が可能となるフォローイング可能条件が満たされている場合、イネーブルスイッチ８１、エラーリセットボタン８ｃ、エラーリセットボタン２６ａおよびエラーリセットボタン３３ｄによる偏差異常のエラーのリセットの受け付けを停止する。具体的には、制御装置１３０は、下記の３つのフォローイング可能条件の全てが満たされている場合、イネーブルスイッチ８１の押下が解除されたタイミングで、イネーブルスイッチ８１、エラーリセットボタン８ｃ、エラーリセットボタン２６ａおよびエラーリセットボタン３３ｄによる偏差異常のエラーのリセットの受け付けを停止する。

【0084】

フォローイング可能条件は、以下の３つの条件を含む。１つ目の条件は、現在のロボットアーム６０の姿勢に対して逆運動学計算の計算を行った際に、ロボットアーム６０の位置が逆運動学計算のエラーとならない位置であることである。これにより、フォローイング動作によって、ロボットアーム６０の姿勢を開始位置から元に戻すことが困難になることを抑制できる。なお、逆運動学計算とは、後述する順運動学計算の逆であり、ロボットアーム６０の位置姿勢からロボットアーム６０の関節角度を求めることを意味する。

【0085】

フォローイング可能条件のうちの２つ目の条件は、現在のロボットアーム６０の姿勢を逆運動学計算した際におけるロボットアーム６０の関節角度が、動作可能範囲内であることである。これによっても、フォローイング動作によって、ロボットアーム６０の姿勢を開始位置から元に戻すことが困難になることを抑制できる。

【0086】

フォローイング可能条件のうちの３つ目の条件は、ロボットアーム６０に取り付けられた手術器具４の移動の支点となる予め設定されたピボット位置ＰＰから、手術器具４が所定の距離以上離れていないことである。所定の距離は、ピボット位置ＰＰのずれが大きくなることを抑制できる距離に設定される。

【0087】

また、偏差異常のエラーが発生した場合、イネーブルスイッチ８１が操作されることにより、偏差異常のエラーのリセットに加えて、偏差異常以外の所定のエラーもリセットされる。所定のエラーは、ブレーキリリース回路異常、速度偏差過大、停止監視異常、および、指令値急変を含む。ブレーキリリース回路異常とは、ブレーキリリース回路が故障していることを意味する。速度偏差過大とは、サーボ制御部ＳＣからの速度指令値と、検出した速度の差が過大であることを意味する。ロボットアーム６０が停止している際には、ロボットアーム６０が停止していることが常に監視されている。停止監視異常とは、ロボットアーム６０が停止していることが監視されている最中に、ロボットアーム６０が動作した時に通知される異常のことを意味する。指令値急変とは、サーボ制御部ＳＣからの指令値が急激に変化することを意味する。なお、偏差異常が解除される際に、ロボットアーム６０と手術台５とが干渉している場合などに、ロボットアーム６０が反力で動くことがあり、上記の４つの所定のエラーは、結果として発生し易い。

【0088】

具体的には、偏差異常のエラーが発生している間において、上記の偏差異常以外の所定のエラーが発生した場合、制御装置１３０は、図１５に示すように、所定のエラーに対応するエラーコードを、モニタ２４および表示部８ｂに表示させる。一方、制御装置１３０は、偏差異常のエラーに対応するエラー音を報知し続け、偏差異常以外の所定のエラーに対応するエラー音は報知しない。また、上記の４つの所定のエラーは、操作者によってイネーブルスイッチ８１が押下された際に解除される。また、イネーブルスイッチ８１が、ある一定の時間以上押下され続けても所定のエラーが解除できない場合、制御装置１３０は、エラー音を報知する。この場合のエラー音は、偏差異常のエラーに対するエラー音とは異なる。ある一定の時間は、たとえば、数十秒である。

【0089】

本実施形態では、制御装置１３０は、遠隔操作装置２の操作によりロボットアーム６０が移動されるフォローイング動作モードへの移行が可能となるフォローイング可能条件が満たされていない場合に、後述するフォーイング必要条件を満たしていれば、遠隔操作装置２による鉗子４ｂの開閉の動作のみを受け付ける。ここで、鉗子４ｂが物体を把持している最中に偏差異常などのエラーが発生した場合にフォローイング動作が行えないと、鉗子４ｂが物体を把持している状態が解除できない。そこで、制御装置１３０は、フォローイング動作が可能となるフォローイング可能条件が満たされていない場合でも、後述するフォーイング必要条件を満たしていれば、操作ハンドル２１による鉗子４ｂの開閉の動作を受け付ける。なお、操作ハンドル２１による鉗子４ｂの開閉の動作は、偏差異常のエラーの発生時以外でも受け付けられる。

【0090】

制御装置１３０は、フォローイング動作のための６個のフォローイング必要条件を有している。１つ目のフォローイング必要条件は、ロールイン後、ロボットアーム６０のセットアップ姿勢への移行が完了してから、ロールアウトするまでの期間であることである。ロールインとは、ロボットアーム６０が患者Ｐの上方に位置するように手術支援ロボット１が移動されることを意味する。セットアップ姿勢とは、複数のロボットアーム６０の各々に内視鏡６またはピボット位置ＰＰを教示するためのピボット位置教示器具を取り付け易いように、互いのロボットアーム６０同士の間隔が広げられた姿勢を意味する。ロールアウト姿勢とは、ロボットアーム６０が患者Ｐの上方から離間するように手術支援ロボット１が移動されることを意味する。２つ目のフォローイング必要条件は、ピボット位置ＰＰの設定が終了していることである。３つ目のフォローイング必要条件は、ロボットアーム６０にインストゥルメントが正常に取り付けられていることである。４つ目のフォローイング必要条件は、操作者が遠隔操作装置２のモニタ２４をのぞき込んでいることが検知されることである。５つ目のフォローイング必要条件は、操作者によって、遠隔操作装置２のクラッチペダル２２ｂが踏み込まれていないことである。６個目のフォローイング必要条件は、手術支援システム１００のシステムエラーが発生していないことである。そして、制御装置１３０は、上記３つのフォローイング可能条件が満たされていない場合でも、上記の６個のフォローイング必要条件が満たされている場合、操作ハンドル２１による鉗子４ｂの開閉の動作のみを受け付ける。すなわち、鉗子４ｂの先端位置の移動は、受け付けられない。一方、制御装置１３０は、上記の３つのフォローイング可能条件を全て満たし、かつ、上記の６個のフォローイング必要条件を全て満たした場合に、フォローイング動作を受け付ける。

【0091】

また、上記の６個のフォローイング必要条件が満たされている場合、制御装置１３０は、たとえば、図１６に示すように、フォローイング動作は受け付けないが、操作ハンドル２１による鉗子４ｂの開閉の動作のみを受け付けることを表示するとともに、アーム操作部８０によりロボットアーム６０を操作することを促すメッセージを、モニタ２４および表示部８ｂに表示させる。

【0092】

（ジョイスティックが傾いている際の対応）
本実施形態では、制御装置１３０は、ジョイスティック８２が傾いたままでエラーが検出された場合、アジャストメントボタン８６が操作されることにより、ジョイスティック８２が傾いている方向にロボットアーム６０を自動で移動させる。ここで、図１７に示すように、ロボットアーム６０が、手術台５などと干渉して、アーム操作部８０のジョイスティック８２が傾いた状態で、手術台５に干渉する場合がある。この場合、制御装置１３０は、たとえば、図１８に示すように、ジョイスティックを戻してイネーブルスイッチを押してください、戻せない時はＡボタンを押してください、というメッセージを、モニタ２４および表示部８ｂに表示させる。なお、Ａボタンとは、アジャストメントボタン８６を意味する。そして、操作者が、アジャストメントボタン８６を押下することにより、ジョイスティック８２が傾いている方向にロボットアーム６０が移動される。これにより、ジョイスティック８２と手術台５などとの干渉が解消される。また、アジャストメントボタン８６が操作されることにより移動するロボットアーム６０の速度は、ジョイスティック８２などが操作されることにより移動するロボットアーム６０の速度よりも低速である。

【0093】

本実施形態では、制御装置１３０は、ジョイスティック８２の傾きが解消された場合、ロボットアーム６０の移動を自動で停止する。すなわち、操作者がアジャストメントボタン８６の押下を解除しなくても、ロボットアーム６０の移動が自動で停止される。

【0094】

（ガイドツールチェンジ中の対応）
本実施形態では、制御装置１３０は、ホルダ７１から手術器具４が取り外された際に、並進移動機構部７０によりホルダ７１を第１の位置に移動させる。なお、ホルダ７１を第１の位置に移動させる動作を、ガイドツールチェンジと呼ぶ。そして、制御装置１３０は、ホルダ７１が第１の位置に移動している最中にホルダ７１の移動を阻害するエラーが発生した場合において、モード切替ボタン８４が操作された際、ホルダ７１の第１の位置への移動を停止させ、アーム操作部８０によるロボットアーム６０の操作を受け付ける。具体的には、制御装置１３０は、ロボットアーム６０が第１の位置に移動している最中にロボットアーム６０の移動を阻害するエラーが発生した場合、操作者がアーム操作部８０のモード切替ボタン８４を押下することにより、ガイドツールチェンジのモードが解除される。これにより、並進移動機構部７０による手術器具４のＺ２方向側への移動が停止される。そして、操作者は、アーム操作部８０のイネーブルスイッチ８１を押下しながらジョイスティック８２を操作することにより、ロボットアーム６０と、ロボットアーム６０の移動を阻害する物体との干渉を解消する。その後、操作者が、アーム操作部８０のイネーブルスイッチ８１の押下を解除することにより、制御装置１３０は、並進移動機構部７０により手術器具４を第１の位置まで移動させる。なお、上記のガイドツールチェンジ中の操作は、偏差異常のエラーの発生中以外でも受け付けられる。

【0095】

（手術支援システムの制御方法）
図１９に示すように、ステップＳ１において、制御装置１３０により、遠隔操作装置２が受け付けた操作に基づいてサーボモータＭ１、Ｍ２およびＭ３の各々の位置を指令する指令値と、エンコーダＥ１、Ｅ２およびＥ３の各々により検出されたサーボモータＭ１、Ｍ２およびＭ３の位置との差が許容範囲を超えた場合に偏差異常のエラーを検出する。具体的には、指令値と位置との差が許容範囲を超えているか否かが判定される。

【0096】

ステップＳ１でｙｅｓの場合、ステップＳ２において、偏差異常のエラーが報知される。また、アーム操作部８０によるロボットアーム６０の移動を促すことと、イネーブルスイッチ８１、エラーリセットボタン８ｃ、エラーリセットボタン２６ａおよびエラーリセットボタン３３ｄの操作を促すこととのうちの少なくとも一方が、モニタ２４および表示部８ｂに表示される。

【0097】

ステップＳ３において、偏差異常のエラーが発生した場合に、ロボットアーム６０に配置されたイネーブルスイッチ８１による偏差異常のエラーのリセットを受け付ける。なお、偏差異常のエラーが発生してから所定の期間、イネーブルスイッチ８１によるエラーのリセットを受け付けるとともに、エラーリセットボタン８ｃ、エラーリセットボタン２６ａおよびエラーリセットボタン３３ｄによるエラーのリセットも受け付けられる。

【0098】

ステップＳ４において、イネーブルスイッチ８１、エラーリセットボタン８ｃ、エラーリセットボタン２６ａおよびエラーリセットボタン３３ｄによる偏差異常のエラーのリセットが実行されたか否かが判定される。

【0099】

ステップＳ４においてｙｅｓの場合、ステップＳ５において、フォローイング可能条件が満たされているか否かが判定される。

【0100】

ステップＳ５においてｙｅｓの場合、ステップＳ６において、遠隔操作装置２の操作によりロボットアーム６０が移動されるフォローイング動作モードに移行する。また、イネーブルスイッチ８１、エラーリセットボタン８ｃ、エラーリセットボタン２６ａおよびエラーリセットボタン３３ｄによる偏差異常のエラーのリセットの受け付けが停止される。

【0101】

また、上記のステップＳ１からステップＳ６までの間だけでなく、ステップＳ１からステップＳ６までの間以外でも、遠隔操作装置２による鉗子４ｂの開閉の動作のみは受け付けられる。同様に、上記のステップＳ１からステップＳ６までの間だけでなく、ステップＳ１からステップＳ６までの間以外でも、ジョイスティック８２が傾いたままでエラーが検出された場合のアジャストメントボタン８６によるロボットアーム６０の自動の移動の動作は受け付けられる。

【0102】

［本実施形態の効果］
偏差異常のエラーが発生した場合に、偏差異常のエラーをリセットするイネーブルスイッチ８１がロボットアーム６０に配置される。これにより、イネーブルスイッチ８１がロボットアーム６０に配置されているので、ロボットアーム６０に対する操作を行っている際に偏差異常のエラーが発生した場合でも、ロボットアーム６０に対する操作を行っている操作者は、迅速にイネーブルスイッチ８１を操作することができる。その結果、ロボットアーム６０に対する操作を行っている際に偏差異常のエラーが発生した場合でも、迅速にエラーをリセットすることができる。

【0103】

ロボットアーム６０は、ロボットアーム６０を移動させるジョイスティック８２を含むアーム操作部８０を備え、イネーブルスイッチ８１は、アーム操作部８０に配置されている。これにより、操作者がロボットアーム６０を移動させる際に操作するアーム操作部８０にイネーブルスイッチ８１が配置されているので、操作者は、より迅速にイネーブルスイッチ８１を操作することができる。その結果、より迅速に偏差異常のエラーをリセットすることができる。

【0104】

制御装置１３０は、偏差異常のエラーを検出した場合、アーム操作部８０の入力のみ受け付ける。これにより、偏差異常のエラーが発生している状態で、操作ハンドル２１によってロボットアーム６０が操作されることを抑制できる。

【0105】

アーム操作部８０は、押下されることによりジョイスティック８２によるロボットアーム６０の移動を許可するイネーブルスイッチ８１をさらに含み、イネーブルスイッチ８１は、偏差異常のエラーをリセットするリセット部を兼ねている。これにより、イネーブルスイッチ８１とリセット部とを別個に配置する場合と異なり、アーム操作部８０の構成が複雑化することを抑制できる。

【0106】

手術支援システム１００は、ロボットアーム６０を移動する医療用台車３をさらに備える。エラーリセットボタンは、遠隔操作装置２と医療用台車３とのうちの少なくとも一方にも配置されている。これにより、遠隔操作装置２と医療用台車３とのうちの少なくとも一方に配置されているエラーリセットボタンによっても、偏差異常のエラーをリセットすることができる。

【0107】

制御装置１３０は、イネーブルスイッチ８１による偏差異常のエラーのリセットが実行された場合、遠隔操作装置２の所定の操作に基づいてロボットアーム６０が移動されるフォローイング動作モードに移行する。これにより、偏差異常のエラーが解消された状態で、適切に、フォローイング動作を行うことができる。

【0108】

制御装置１３０は、フォローイング動作モードへの移行が可能となるフォローイング可能条件が満たされている場合、イネーブルスイッチ８１による偏差異常のエラーのリセットの受け付けを停止する。これにより、偏差異常のエラーのリセットの受け付けの制御と、フォローイング動作の制御とが干渉することを抑制できる。

【0109】

制御装置１３０は、偏差異常のエラーを検出した場合、偏差異常のエラーが発生してから所定の期間、イネーブルスイッチ８１による偏差異常のエラーのリセットを受け付ける。これにより、偏差異常のエラーが発生していないタイミングで、エラーのリセットが受け付けられてしまうことを抑制できる。

【0110】

手術支援システム１００は、偏差異常のエラーを報知する報知部２４ａおよび報知部８ｄをさらに備える。制御装置１３０は、偏差異常のエラーを検出した場合、偏差異常のエラーを報知するように報知部２４ａおよび報知部８ｄを制御する。これにより、操作者は、偏差異常のエラーが発生したことを容易に認識できる。

【0111】

制御装置１３０は、偏差異常のエラーを検出した場合、アーム操作部８０によるロボットアーム６０の移動を促すことと、イネーブルスイッチ８１の操作を促すこととのうちの少なくとも一方を、モニタ２４および表示部８ｂに表示させる。これにより、操作者は、モニタ２４および表示部８ｂを視認することにより、偏差異常のエラーの解消のためのメッセージを容易に視認することができる。

【0112】

手術支援システム１００は、内視鏡６により撮影された画像を表示するモニタ２４を備える。手術支援システム１００は、モニタ２４とは異なる表示部８ｂをさらに備える。制御装置１３０は、偏差異常のエラーを検出した場合、アーム操作部８０によるロボットアーム６０の移動を促すことと、イネーブルスイッチ８１、エラーリセットボタン８ｃ、エラーリセットボタン２６ａおよびエラーリセットボタン３３ｄの操作を促すこととのうちの少なくとも一方を、モニタ２４と表示部８ｂとのうちの少なくとも一方に表示させる。これにより、偏差異常のエラーを検出した場合、アーム操作部８０によるロボットアーム６０の移動を促すことと、イネーブルスイッチ８１、エラーリセットボタン８ｃ、エラーリセットボタン２６ａおよびエラーリセットボタン３３ｄの操作を促すこととのうちの少なくとも一方が、モニタ２４と表示部８ｂとの両方に表示されるので、操作者は、より容易に、偏差異常のエラーの解消の方法を視認することができる。

【0113】

手術器具４は、先端に鉗子４ｂが配置されているインストゥルメントを含む。制御装置１３０は、遠隔操作装置２の操作によりロボットアーム６０が移動されるフォローイング動作モードへの移行のために必要となるフォローイング必要条件が満たされている場合に、遠隔操作装置２による鉗子４ｂの開閉の動作のみを受け付ける。ここで、偏差異常のエラーが発生した場合に鉗子４ｂによって臓器が把持されている場合がある。また、偏差異常のエラーが発生した場合、フォローイング動作が可能となるフォローイング可能条件が満たされなくなる。このため、偏差異常のエラーが発生した場合、エラーがリセットされるまで、鉗子４ｂの臓器の把持状態の解除を行うことができない。そこで、上記のように、制御装置１３０が、フォローイング必要条件が満たされている場合に、遠隔操作装置２による鉗子４ｂの開閉の動作のみを受け付けることによって、偏差異常のエラーがリセットされるまでの間でも、鉗子４ｂの臓器の把持状態を解除できる。

【0114】

アーム操作部８０は、イネーブルスイッチ８１とは異なるアジャストメントボタン８６を含む。ジョイスティック８２は、傾けられた方向にロボットアーム６０を移動させる。制御装置１３０は、ジョイスティック８２が傾いたままでエラーが検出された場合、アジャストメントボタン８６が操作されることにより、ジョイスティック８２が傾いている方向にロボットアーム６０を自動で移動させる。たとえば、ジョイスティック８２が他の物体と干渉したままの状態が維持された際、ジョイスティック８２が傾いたままの異常が発生する。この場合、アーム操作部８０によるロボットアーム６０の移動の操作が禁止されていると、イネーブルスイッチ８１を押下したとしてもジョイスティック８２が傾いたままの状態が解消できない。そこで、上記のように、制御装置１３０は、ジョイスティック８２が傾いたままでエラーが検出された場合、イネーブルスイッチ８１とは異なるアジャストメントボタン８６が操作されることにより、ジョイスティック８２が傾いている方向にロボットアーム６０を自動で移動させることによって、ジョイスティック８２が傾いたままの状態を容易に解消することができる。

【0115】

制御装置１３０は、ジョイスティック８２の傾きが解消された場合、ロボットアーム６０の移動を自動で停止する。これにより、ロボットアーム６０の移動を停止させるための操作者の手間を省くことができる。

【0116】

ロボットアーム６０は、手術器具４が取り付けられたホルダ７１を第１の位置と第２の位置の間で並進させる並進移動機構部７０と、ロボットアーム６０に取り付けられ、ロボットアーム６０を操作するアーム操作部８０と、をさらに備える。アーム操作部８０は、モード切替ボタン８４を含む。制御装置１３０は、ホルダ７１から手術器具４が取り外された際に、並進移動機構部７０によりホルダ７１を第１の位置に移動させ、ホルダ７１が第１の位置に移動している最中にホルダ７１の移動を阻害するエラーが発生した場合において、モード切替ボタン８４が操作された際、ホルダ７１の第１の位置への移動を停止させ、アーム操作部８０によるロボットアーム６０の操作を受け付ける。ここで、ロボットアーム６０から手術器具４が取り外された後、ホルダ７１が第１の位置に移動するまでアーム操作部８０によるロボットアーム６０の操作が禁止されると、ホルダ７１が第１の位置に移動している最中にホルダ７１の移動を阻害するエラーが発生しても、ホルダ７１の移動を阻害するエラーを除去することができない。そこで、上記のように、モード切替ボタン８４が操作されることにより、アーム操作部８０によるロボットアーム６０の操作の受け付けが容認されるので、ホルダ７１の移動を阻害するエラーが発生した場合、アーム操作部８０によりロボットアーム６０を移動させて、ホルダ７１の移動を阻害する要因を除去できる。

【0117】

［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または変形例が含まれる。

【0118】

上記実施形態では、偏差異常のエラーをリセットするイネーブルスイッチ８１が、アーム操作部８０に配置されている例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、イネーブルスイッチ８１が、アーム操作部８０以外のロボットアーム６０の部分に配置されていてもよい。

【0119】

上記実施形態では、イネーブルスイッチ８１が、偏差異常のエラーをリセットするリセット部を兼ねている例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、イネーブルスイッチ８１とは別個に、偏差異常のエラーをリセットするリセット部をアーム操作部８０などに配置してもよい。

【0120】

上記実施形態では、医療用台車３にエラーリセットボタン３３ｄが配置され、遠隔操作装置２にエラーリセットボタン２６ａが配置され、画像処理ユニット８にエラーリセットボタン８ｃが配置される例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、医療用台車３、遠隔操作装置２および画像処理ユニット８以外の部分にも偏差異常のエラーをリセットするリセット部が配置されていてもよい。

【0121】

上記実施形態では、制御装置１３０は、偏差異常のエラーを検出した場合、エラー音により、偏差異常のエラーを報知する例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、ランプの点灯などにより、偏差異常のエラーが報知されてもよい。

【0122】

上記実施形態では、制御装置１３０は、偏差異常のエラーを検出した場合、アーム操作部８０によるロボットアーム６０の移動を促すことと、イネーブルスイッチ８１、エラーリセットボタン８ｃ、エラーリセットボタン２６ａおよびエラーリセットボタン３３ｄの操作を促すこととの両方を、モニタ２４および表示部８ｂに表示させる例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、制御装置１３０は、上記のメッセージのいずれかのみをモニタ２４および表示部８ｂに表示させてもよい。

【0123】

上記実施形態では、ジョイスティック８２が傾いたままでエラーが検出された場合、アジャストメントボタン８６が操作されることにより、ジョイスティック８２が傾いている方向にロボットアーム６０が移動される例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、アジャストメントボタン８６以外のスイッチが操作されることにより、ジョイスティック８２が傾いている方向にロボットアーム６０が移動されてもよい。

【0124】

上記実施形態では、ホルダ７１が第１の位置に移動している最中にホルダ７１の移動を阻害するエラーが発生した場合において、モード切替ボタン８４が操作された際、ホルダ７１の第１の位置への移動が停止される例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、モード切替ボタン８４以外のスイッチが操作されることにより、ホルダ７１の第１の位置への移動が停止されてもよい。

【0125】

上記実施形態では、ロボットアーム６０が４つ設けられている例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、ロボットアーム６０の数は、少なくとも１つ以上設けられていれば他の任意の数であってもよい。

【0126】

上記実施形態では、アーム部６１およびポジショナ４０が７軸多関節ロボットから構成されている例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、アーム部６１およびポジショナ４０が７軸多関節ロボット以外の軸構成の多関節ロボットなどから構成されていてもよい。７軸多関節ロボット以外の軸構成とは、例えば、６軸や８軸である。

【0127】

上記実施形態では、手術支援ロボット１が、医療用台車３と、ポジショナ４０と、アームベース５０とを備えている例を示したが、本開示はこれに限らない。たとえば、医療用台車３と、ポジショナ４０と、アームベース５０とは必ずしも必要なく、手術支援ロボット１が、ロボットアーム６０だけで構成されてもよい。

【0128】

本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、従来の回路、および／または、それらの組み合わせ、を含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、またはユニットはハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェアおよび／またはプロセッサの構成に使用される。

【0129】

［態様］
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0130】

（項目１）
先端に手術器具が取り付けられ、駆動部および前記駆動部の位置を検出するセンサを含むロボットアームと、
前記手術器具に対する操作を受け付ける操作装置と、
前記操作装置が受け付けた前記操作に基づいて前記駆動部の位置を指令する指令値を生成し、前記指令値に基づいて前記駆動部を駆動する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記指令値と前記センサにより検出された前記駆動部の位置との差が許容範囲を超えた場合に偏差異常のエラーを検出し、
前記偏差異常のエラーが発生した場合に、前記偏差異常のエラーをリセットするリセット部が前記ロボットアームに配置される、手術支援システム。

【0131】

（項目２）
前記ロボットアームは、前記ロボットアームを移動させるアーム操作具を含むアーム操作部を備え、
前記リセット部は、前記アーム操作部に配置されている、項目１に記載の手術支援システム。

【0132】

（項目３）
前記制御装置は、前記偏差異常のエラーを検出した場合、前記アーム操作部の入力のみ受け付ける、項目２に記載の手術支援システム。

【0133】

（項目４）
前記アーム操作部は、押下されることにより前記アーム操作具による前記ロボットアームの移動を許可するイネーブルスイッチをさらに含み、
前記イネーブルスイッチは、前記リセット部を兼ねている、項目２に記載の手術支援システム。

【0134】

（項目５）
前記ロボットアームを移動する台車をさらに備え、
前記リセット部は、前記操作装置と前記台車とのうちの少なくとも一方にも配置されている、項目１から項目４までのいずれか１項に記載の手術支援システム。

【0135】

（項目６）
前記制御装置は、前記リセット部による前記偏差異常のエラーのリセットが実行された場合、前記操作装置の所定の操作に基づいて前記ロボットアームが移動されるフォローイング動作モードに移行する、項目１から項目５までのいずれか１項に記載の手術支援システム。

【0136】

（項目７）
前記制御装置は、前記フォローイング動作モードへの移行が可能となるフォローイング可能条件が満たされている場合、前記リセット部による前記偏差異常のエラーのリセットの受け付けを停止する、項目６に記載の手術支援システム。

【0137】

（項目８）
前記制御装置は、前記偏差異常のエラーを検出した場合、前記偏差異常のエラーが発生してから所定の期間、前記リセット部による前記偏差異常のエラーのリセットを受け付ける、項目１から項目７までのいずれか１項に記載の手術支援システム。

【0138】

（項目９）
前記偏差異常のエラーを報知する報知部をさらに備え、
前記制御装置は、前記偏差異常のエラーを検出した場合、前記偏差異常のエラーを報知するように前記報知部を制御する、項目１から項目８までのいずれか１項に記載の手術支援システム。

【0139】

（項目１０）
表示装置をさらに備え、
前記ロボットアームは、前記ロボットアームを移動させるアーム操作具を含むアーム操作部を含み、
前記制御装置は、前記偏差異常のエラーを検出した場合、前記アーム操作部による前記ロボットアームの移動を促すことと、前記リセット部の操作を促すこととのうちの少なくとも一方を、前記表示装置に表示させる、項目１から項目９までのいずれか１項に記載の手術支援システム。

【0140】

（項目１１）
前記操作装置は、内視鏡により撮影された画像を表示する第１表示装置を含み、
前記第１表示装置とは異なる第２表示装置、をさらに備え、
前記ロボットアームは、前記ロボットアームを移動させるアーム操作具を含むアーム操作部を含み、
前記制御装置は、前記偏差異常のエラーを検出した場合、前記アーム操作部による前記ロボットアームの移動を促すことと、前記リセット部の操作を促すこととのうちの少なくとも一方を、前記第１表示装置と前記第２表示装置とのうちの少なくとも一方に表示させる、項目１から項目１０までのいずれか１項に記載の手術支援システム。

【0141】

（項目１２）
前記手術器具は、先端に鉗子が配置されているインストゥルメントを含み、
前記制御装置は、前記操作装置の操作により前記ロボットアームが移動されるフォローイング動作モードへの移行のために必要となるフォローイング必要条件が満たされている場合に、前記操作装置による前記鉗子の開閉の動作のみを受け付ける、項目１から項目１１までのいずれか１項に記載の手術支援システム。

【0142】

（項目１３）
前記ロボットアームは、前記ロボットアームを移動させるアーム操作具を含むアーム操作部を含み、
前記アーム操作部は、押下されることにより前記アーム操作具による前記ロボットアームの移動を許可するイネーブルスイッチと、前記イネーブルスイッチとは異なる第２スイッチとを含み、
前記アーム操作具は、傾けられた方向に前記ロボットアームを移動させるジョイスティックであり、
前記制御装置は、前記ジョイスティックが傾いたままでエラーが検出された場合、前記第２スイッチが操作されることにより、前記ジョイスティックが傾いている方向に前記ロボットアームを自動で移動させる、項目１から項目１２までのいずれか１項に記載の手術支援システム。

【0143】

（項目１４）
前記制御装置は、前記ジョイスティックの傾きが解消された場合、前記ロボットアームの移動を自動で停止する、項目１３に記載の手術支援システム。

【0144】

（項目１５）
前記ロボットアームは、前記手術器具が取り付けられた手術器具取付部を第１の位置と第２の位置の間で並進させる並進移動機構部と、
前記ロボットアームに取り付けられ、前記ロボットアームを操作するアーム操作部と、
をさらに備え、
前記アーム操作部は、第３スイッチを含み、
前記制御装置は、
前記手術器具取付部から前記手術器具が取り外された際に、前記並進移動機構部により前記手術器具取付部を前記第１の位置に移動させ、
前記手術器具取付部が前記第１の位置に移動している最中に前記手術器具取付部の移動を阻害するエラーが発生した場合において、前記第３スイッチが操作された際、前記手術器具取付部の前記第１の位置への移動を停止させ、前記アーム操作部による前記ロボットアームの操作を受け付ける、項目１から項目１４までのいずれか１項に記載の手術支援システム。

【0145】

（項目１６）
先端に手術器具が取り付けられ、駆動部および前記駆動部の位置を検出するセンサを含むロボットアームと、
前記手術器具に対する操作を受け付ける操作装置と、
前記操作装置が受け付けた前記操作に基づいて前記駆動部の位置を指令する指令値を生成し、前記指令値に基づいて前記駆動部を駆動する制御装置と、を備える、手術支援システムの制御方法であって、
前記制御装置により、前記指令値と前記センサにより検出された前記駆動部の位置との差が許容範囲を超えた場合に偏差異常のエラーを検出することと、
前記偏差異常のエラーが発生した場合に、前記ロボットアームに配置されたリセット部による前記偏差異常のエラーのリセットを受け付けることと、を備える、手術支援システムの制御方法。

【0146】

（項目１７）
先端に手術器具が取り付けられ、駆動部および前記駆動部の位置を検出するセンサを含むロボットアームと、
前記ロボットアームに取り付けられ、前記ロボットアームを操作するアーム操作部と、
前記アーム操作部が受け付けた前記操作に基づいて前記駆動部の位置を指令する指令値を生成し、前記指令値に基づいて前記駆動部を駆動する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記指令値と前記センサにより検出された前記駆動部の位置との差が許容範囲を超えた場合に偏差異常のエラーを検出し、
前記偏差異常のエラーが発生した場合に、前記偏差異常のエラーをリセットするリセット部が前記ロボットアームに配置される、手術支援システム。

【符号の説明】

【0147】

２ 遠隔操作装置（操作装置）
３ 医療用台車（台車）
４ 手術器具
４ｂ 鉗子
６ 内視鏡
８ｂ 表示部（表示装置、第２表示装置）
８ｃ エラーリセットボタン（リセット部）
８ｄ 報知部
２４ モニタ（表示装置、第１表示装置）
２４ａ 報知部
２６ａ エラーリセットボタン（リセット部）
３３ｄ エラーリセットボタン（リセット部）
６０ ロボットアーム
７０ 並進移動機構部
７１ ホルダ（手術器具取付部）
８０ アーム操作部
８１ イネーブルスイッチ（リセット部）
８２ ジョイスティック（アーム操作具）
８４ モード切替ボタン（第３スイッチ）
８６ アジャストメントボタン（第２スイッチ）
１００ 手術支援システム
１３０ 制御装置
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３ エンコーダ（センサ）
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ サーボモータ（駆動部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】