特許 7582904 検体採取ロボットシステムおよびロボットシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-05

(45)【発行日】2024-11-13

(54)【発明の名称】検体採取ロボットシステムおよびロボットシステム

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/10 20060101AFI20241106BHJP

   B25J 19/06 20060101ALI20241106BHJP

   B25J 3/00 20060101ALI20241106BHJP

   A61B 34/37 20160101ALI20241106BHJP

【ＦＩ】

G01N1/10 V

B25J19/06

B25J3/00 Z

A61B34/37

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021074293

(22)【出願日】2021-04-26

(65)【公開番号】P2022168669

(43)【公開日】2022-11-08

【審査請求日】2024-04-08

(73)【特許権者】

【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

【審査官】森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１１８８７８９６（ＣＮ，Ａ）

【文献】実開平５－６５３０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００３８３６７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １／１０

Ｂ２５Ｊ １９／０６

Ｂ２５Ｊ ３／００

Ａ６１Ｂ ３４／３７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検体採取部材によっ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を遠隔操作するマスタロボットと、
前記スレーブロボットの動作を制御する制御装置と、
前記被検者の顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する顔部検知部と、を備え、
前記制御装置は、前記顔部検知部により前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、前記スレーブロボットの検体採取動作を停止させる、検体採取ロボットシステム。

【請求項2】

前記顔部検知部は、前記被検者の顎が配置される顎配置位置から前記被検者の顎が離間したか否かを検知することによって、前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したか否かを検知する顎検知部と、前記被検者の額が配置される額配置位置から前記被検者の額が離間したか否かを検知することによって、前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したか否かを検知する額検知部との少なくとも一方を含む、請求項１に記載の検体採取ロボットシステム。

【請求項3】

前記顔部検知部は、前記顎検知部と前記額検知部との両方を含み、前記顎検知部による前記被検者の顎が前記顎配置位置から離間したことの検知と、前記額検知部による前記被検者の額が前記額配置位置から離間したことの検知との少なくとも一方に基づいて、前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したことを検知する、請求項２に記載の検体採取ロボットシステム。

【請求項4】

前記顎検知部は、前記被検者の顎が前記顎配置位置から離間したか否かを非接触によって検知する反射型の第１光センサを含み、
前記額検知部は、前記被検者の額が前記額配置位置から離間したか否かを非接触によって検知する反射型の第２光センサを含む、請求項２または３に記載の検体採取ロボットシステム。

【請求項5】

前記被検者の顎を保持する顎台を含み、
前記顎検知部は、前記顎台に配置され、前記顎台において前記被検者の顎が配置される前記顎配置位置から前記被検者の顎が離間したか否かを検知する、請求項２～４のいずれか１項に記載の検体採取ロボットシステム。

【請求項6】

前記スレーブロボットと前記被検者とを遮蔽する遮蔽板をさらに備え、
前記遮蔽板には、前記スレーブロボットに把持された前記検体採取部材が挿入される開口部が設けられており、
前記顎台は、前記遮蔽板に対して前記被検者側において、前記開口部の下方側に配置されている、請求項５に記載の検体採取ロボットシステム。

【請求項7】

前記被検者の額を保持する額当て部を含み、
前記額検知部は、前記額当て部に配置され、前記額当て部において前記被検者の額が配置される前記額配置位置から前記被検者の額が離間したか否かを検知する、請求項２～６のいずれか１項に記載の検体採取ロボットシステム。

【請求項8】

前記スレーブロボットと前記被検者とを遮蔽する遮蔽板をさらに備え、
前記遮蔽板には、前記スレーブロボットに把持された前記検体採取部材が挿入される開口部が設けられており、
前記額当て部は、前記遮蔽板に対して前記被検者側において、前記開口部の上方側に配置されている、請求項７に記載の検体採取ロボットシステム。

【請求項9】

前記スレーブロボットは、遠隔操作されて前記被検者の鼻腔から検体を採取し、
前記制御装置は、少なくとも前記検体採取部材が前記被検者の鼻腔内に挿入されている間、前記顔部検知部により前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、前記スレーブロボットの検体採取動作を停止させる、請求項１～８のいずれか１項に記載の検体採取ロボットシステム。

【請求項10】

前記スレーブロボットは、前記検体採取部材を把持するハンド部と、複数の関節を有するアーム部とを備える垂直多関節ロボットを含み、
前記顔部検知部は、前記ハンド部に把持された前記検体採取部材を用いて検体が採取される前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したか否かを検知する、請求項１～９のいずれか１項に記載の検体採取ロボットシステム。

【請求項11】

医療用の検査器具を把持して、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を遠隔操作するマスタロボットと、
前記スレーブロボットの動作を制御する制御装置と、
前記被検者の顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する顔部検知部と、を備え、
前記制御装置は、前記顔部検知部により前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、前記スレーブロボットの処置動作を停止させる、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、検体採取ロボットシステムおよび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、新型コロナウイルス（ＣＯＶＩＤ－１９）による感染症対策として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開示されている。この検体採取用ボックスは、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ている。この検体採取用ボックスでは、検体採取用本体ボックス内に入った採取者が保護グローブを装着した状態で、被検者から検体を採取する検体採取作業を行うことが可能なように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】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、採取者（処置者）は、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に対して処置を行う。したがって、処置者と被検者との距離が近くなる。また、処置者が検体採取用本体ボックス内に入るため、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、被検者に対して検体の採取、または、診察などの処置をする際に、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、被検者からの感染リスクを低減しながら検体採取などの処置を行うことが可能な検体採取ロボットシステムおよび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、本開示の第１の局面による検体採取ロボットシステムは、検体採取部材によって被検者から検体を採取するスレーブロボットと、スレーブロボットを遠隔操作するマスタロボットと、スレーブロボットの動作を制御する制御装置と、被検者の顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する顔部検知部と、を備え、制御装置は、顔部検知部により被検者の顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボットの検体採取動作を停止させる。

【0007】

本開示の第１の局面による検体採取ロボットシステムは、上記のように、検体採取部材によって被検者から検体を採取するスレーブロボットと、スレーブロボットを遠隔操作するマスタロボットと、を備える。これにより、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ことにより、被検者から検体を採取することができるので、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、制御装置は、顔部検知部により被検者の顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボットの検体採取動作を停止させる。これにより、被検者が顔部を動かした場合に、スレーブロボットの検体採取動作が停止されるので、検体採取が行われる被検者の位置が移動することに起因して被検者に対する検体採取が適切に行われないことを抑制することができる。

【0008】

本開示の第２の局面によるロボットシステムは、医療用の検査器具を把持して、被検者に対して処置を行うスレーブロボットと、スレーブロボットを遠隔操作するマスタロボットと、スレーブロボットの動作を制御する制御装置と、被検者の顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する顔部検知部と、を備え、制御装置は、顔部検知部により被検者の顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボットの処置動作を停止させる。ここで、本開示の「被検者に対して処置を行う」とは、被検者から検体を採取することのみならず、被検者に対して診察を行うことなども含む広い概念である。また、本開示の「検査器具」とは、検体採取部材（滅菌綿棒）などの使い捨ての部材に限らず、診察に用いられる装置、または、医療機器などを含む広い概念である。

【0009】

本開示の第２の局面によるロボットシステムでは、上記のように、医療用の検査器具を把持して、被検者に対して処置を行うスレーブロボットと、スレーブロボットを遠隔操作するマスタロボットと、を備える。これにより、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ことにより、被検者に対して検体採取などの処置を行うことができるので、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、制御装置は、顔部検知部により被検者の顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボットの処置動作を停止させる。これにより、被検者が顔部を動かした場合に、スレーブロボットの処置動作が停止されるので、処置が行われる被検者の位置が移動することに起因して被検者に対する処置が適切に行われないことを抑制することができる。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、上記のように、被検者からの感染リスクを低減することができる。また、検体採取（処置）が行われる被検者の位置が移動することに起因して被検者に対する検体採取（処置）が適切に行われないこと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を示す図である。

【図2】一実施形態によるロボットシステムのブロック図である。

【図3】一実施形態によるスレーブロボットの操作による検体の採取を示す図である。

【図4】一実施形態によるスレーブロボットと遮蔽板と被検者とを示す図（スレーブロボット側から見た図）である。

【図5】一実施形態による顎台および額当て部を示す図である。

【図6】一実施形態による顎台および剥離紙を示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１～図６を参照して、本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。なお、ロボットシステム１００は、特許請求の範囲における「検体採取ロボットシステム」および「ロボットシステム」の一例である。

【0013】

図１に示すように、ロボットシステム１００は、スレーブロボット１０と、マスタロボット２０と、表示装置３０と、顔部保持部５０とを備えている。スレーブロボット１０および顔部保持部５０は、マスタロボット２０および表示装置３０が配置される空間１とは異なる空間２に配置されている。

【0014】

また、図２に示すように、マスタロボット２０は、制御部２０ａと、駆動部２０ｂ（サーボモータ）と、エンコーダ２０ｃとを備えている。また、スレーブロボット１０は、制御部１０ａと、駆動部１０ｂ（サーボモータ）と、エンコーダ１０ｃとを備えている。また、ロボットシステム１００は、制御装置４０を備えている。制御装置４０は、スレーブロボット１０の動作を制御する。制御装置４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリとを含むコンピュータにより構成されている。また、制御装置４０には、スレーブロボット１０を制御するための制御ソフト４１が記憶されている。そして、処置者（以下では、操作者Ｏという）がマスタロボット２０の操作部２１（図１参照）を操作することにより、制御装置４０の制御ソフト４１により操作指令が計算され、計算された操作指令がスレーブロボット１０の制御部１０ａに入力される。これにより、スレーブロボット１０の駆動部１０ｂが駆動することにより、スレーブロボット１０が駆動する。以下、ロボットシステム１００の具体的な構成について説明する。

【0015】

図１および図３に示すように、本実施形態では、スレーブロボット１０は、遠隔操作されて検体採取部材１０１によって被検者Ｓから検体を採取する。検体採取部材１０１は、たとえば、滅菌綿棒（スワブ）である。滅菌綿棒は、棒形状を有している。スレーブロボット１０は、たとえば、被検者Ｓの鼻腔内に検体採取部材１０１を挿入し、挿入した検体採取部材１０１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（図３の点線の検体採取部材１０１参照）。なお、スレーブロボット１０は、被検者Ｓの口腔内に検体採取部材１０１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（新型コロナウイルスなどの検査）が行われる。なお、検体採取部材１０１は、特許請求の範囲における「検査器具」の一例である。

【0016】

図１および図３に示すように、スレーブロボット１０は、垂直多関節ロボットである。スレーブロボット１０は、垂直多関節アームのアーム部１１と、アーム部１１の先端に取り付けられたハンド部１２とを含んでいる。アーム部１１は、複数の関節を有している。アーム部１１の複数の関節の各々には、駆動部１０ｂと、エンコーダ１０ｃとが設けられている。駆動部１０ｂは、たとえば、サーボモータである。本実施形態では、ハンド部１２は、検体採取部材１０１を把持する。ハンド部１２は、たとえば、チャック１２ａ（一対の把持部材）を有し、チャック１２ａによって検体採取部材１０１を把持して保持する。チャック１２ａは、たとえば、空気により動作されるエアチャックである。

【0017】

また、スレーブロボット１０は、筐体１０２の内部に収容されている。また、スレーブロボット１０と被検者Ｓとの間には、スレーブロボット１０と被検者Ｓとを遮蔽する遮蔽板１０３が配置されている。遮蔽板１０３は、筐体１０２に設置されている。また、遮蔽板１０３は、ガラス板等の透明な部材であり、スレーブロボット１０に把持された検体採取部材１０１が挿入される開口部１０３ａが設けられている。すなわち、スレーブロボット１０は、遮蔽板１０３越しに、開口部１０３ａを介して検体採取部材１０１を被検者Ｓの鼻腔に挿入する。なお、開口部１０３ａの位置および大きさは、開口部１０３ａが被検者Ｓの鼻腔に位置するように、設定されている。

【0018】

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１０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（以下では、操作者Ｏという）によって操作されることによって、スレーブロボット１０を遠隔操作する。マスタロボット２０は、操作者Ｏの操作に基づいた操作指令を出力する。スレーブロボット１０は、マスタロボット２０の操作指令に基づいて、操作者Ｏの操作に対応する動作を行う。スレーブロボット１０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。

【0019】

また、マスタロボット２０は、操作部２１と、操作部２１を移動可能に支持するアーム部２２と、を含んでいる。操作部２１は、検体採取部材１０１を保持（把持）するスレーブロボット１０のハンド部１２を遠隔操作するための入力操作を受け付ける。具体的には、操作部２１は、棒形状を有するグリップハンドルである。操作部２１は、操作者Ｏが片手で把持して動かすことによって、操作者Ｏによるスレーブロボット１０の入力操作を受け付ける。操作部２１は、たとえば、操作者Ｏの右手によって操作される。アーム部２２は、複数の関節を有しており、上下方向（Ｚ方向）、左右方向（Ｙ方向）および前後方向（Ｘ方向）に、操作部２１を移動可能に支持する。

【0020】

スレーブロボット１０は、操作者Ｏが操作部２１を動かした方向に対応する方向に動作される。たとえば、操作者Ｏが操作部２１を上下方向（Ｚ方向）に動かした場合、スレーブロボット１０のハンド部１２（およびハンド部１２が保持する検体採取部材１０１）が上下方向に移動される。また、たとえば、操作者Ｏが操作部２１を左右方向（Ｙ方向）に動かした場合、スレーブロボット１０のハンド部１２（およびハンド部１２が保持する検体採取部材１０１）が左右方向に移動される。また、たとえば、操作者Ｏが操作部２１を前後方向（Ｘ方向）に動かした場合、スレーブロボット１０のハンド部１２（およびハンド部１２が保持する検体採取部材１０１）が前後方向に移動される。なお、検体採取部材１０１によって被検者Ｓから検体を採取する際には、操作者Ｏが操作部２１を前方向（Ｘ１方向）に動かしてスレーブロボット１０のハンド部１２（およびハンド部１２が保持する検体採取部材１０１）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１０１が挿入される。

【0021】

また、図１に示すように、表示装置３０は、被検者Ｓの画像（映像）を表示する。表示装置３０は、たとえば、スレーブロボット１０のアーム部１１の先端に設けられ被検者Ｓを正面から撮像するカメラ（図示せず）の映像、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。操作者Ｏは、表示装置３０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を用いたスレーブロボット１０の操作によって、検体採取部材１０１による被検者Ｓからの検体採取作業を行う。表示装置３０は、たとえば、液晶モニタを含んでいる。

【0022】

また、図３および４に示すように、被検者Ｓとスレーブロボット１０とを遮る遮蔽板１０３に対して、被検者Ｓ側に顔部保持部５０が設置されている。顔部保持部５０は、顎台５１と、額当て部５２とを備えている。顎台５１は、開口部１０３ａの下方側に配置されている。また、顎台５１は、被検者Ｓの顎を保持する。具体的には、顎台５１は、被検者Ｓの顎が載せられる長方形の台である。なお、顎台５１は、上下に移動可能である。そして、額当て部５２は、開口部１０３ａの上方側に配置されている。また、額当て部５２は、被検者Ｓの額を保持する。具体的には、額当て部５２は、被検者Ｓの額に沿うように湾曲した棒状の部材である。額当て部５２は、水平方向に沿うように配置されており、両端部に支柱が接続されている。

【0023】

被検者Ｓは、額当て部５２の額配置位置に額を当接させて、顎台５１の顎配置位置に顎を乗せることによって、遮蔽板１０３と対向するように（スレーブロボット１０側を向くように）顔部が固定（保持）される。そして、顔部保持部５０が被検者Ｓの顔部を固定することによって、被検者Ｓの鼻腔は、開口部１０３ａの正面（スレーブロボット１０によって検体採取部材１０１を挿入される位置）に配置される。これにより、被検者Ｓの鼻腔が位置決めされる。

【0024】

また、図２に示すように、本実施形態では、ロボットシステム１００は、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する顔部検知部６０を備える。また、顔部検知部６０は、顎検知部６１および額検知部６２を含む。顎検知部６１は、被検者Ｓの顎が配置される顎配置位置から被検者Ｓの顎が離間したか否かを検知することによって、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する。額検知部６２は、被検者Ｓの額が配置される額配置位置から被検者Ｓの額が離間したか否かを検知することによって、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する。なお、顎検知部６１は、特許請求の範囲における「第１光センサ」の一例である。また、額検知部６２は、特許請求の範囲における「第２光センサ」の一例である。

【0025】

図３および図５に示すように、顎検知部６１は、顎台５１において被検者Ｓの顎が配置される顎配置位置から被検者Ｓの顎が離間したか否かを検知する。顎検知部６１は、顎台５１に設けられた凹部５１ａ（窪み）に被検者Ｓと直接接触しないように配置される。また、額検知部６２は、額当て部５２において被検者Ｓの額が配置される額配置位置から、被検者Ｓの額が離間したか否かを検知する。額検知部６２は、同様に、額当て部５２に設けられた凹部５２ａ（窪み）に被検者Ｓと直接接触しないように配置される。

【0026】

また、顎検知部６１は、非接触によって被検者Ｓの顎の離間を検知する反射型の光センサである。同様に、額検知部６２は、非接触によって被検者Ｓの額の離間を検知する反射型の光センサである。すなわち、顎検知部６１および額検知部６２は、それぞれ、被検者Ｓの顎および額を検知するための検知光を照射する。そして、顎検知部６１および額検知部６２は、たとえば、検知光を照射するＬＥＤ（発光ダイオード）を有する。そして、顎検知部６１および額検知部６２は、それぞれ、被検者Ｓの顎および額において反射された検知光を検知することによって、所定の位置に被検者Ｓの顔部が配置されているか否かを検知する。また、顎検知部６１および額検知部６２は、それぞれ、検知された検知光に基づいて、制御装置４０に対して検知信号を出力する。

【0027】

また、図５および図６に示すように、顎台５１には、複数の剥離紙１０４が重畳されて設置されている。剥離紙１０４は、複数の被検者Ｓに対して順に検体採取を行う場合に、一の被検者Ｓに対する検体採取が行われるごとに、１枚ずつ剥離させて廃棄される。なお、剥離紙１０４には、顎検知部６１からの検知光が被検者Ｓの顎に照射可能なように貫通孔１０４ａが設けられている。

【0028】

そして、本実施形態におけるロボットシステム１００では、制御装置４０は、顔部検知部６０により被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット１０の検体採取動作（処置動作）を停止させる。

【0029】

具体的には、顎検知部６１による被検者Ｓの顎が顎配置位置から離間したことの検知と、額検知部６２による被検者Ｓの額が額配置位置から離間したことの検知との少なくとも一方に基づいて、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したこと（被検者Ｓの顔部が移動したこと）が検知される。詳細には、顎検知部６１および額検知部６２からの検知信号に基づいて、被検者Ｓの顎および額の少なくとも一方が検出されなかった場合に、制御装置４０は、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したとして、スレーブロボット１０の動作を停止させるように、スレーブロボット１０の制御部１０ａに対して指令を出力する。すなわち、制御装置４０は、顎検知部６１と額検知部６２との両方から、被検者Ｓの額および顎が顎配置位置および額配置位置に配置されていることを示す検知信号が取得されている場合に、マスタロボット２０による遠隔操作を受け付けて、スレーブロボット１０を動作させる。

【0030】

また、本実施形態では、制御装置４０は、少なくとも検体採取部材１０１が被検者Ｓの鼻腔内に挿入されている間（期間）、顔部検知部６０により被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット１０の検体採取動作を停止させる。具体的には、マスタロボット２０による遠隔操作が開始された時点から、遠隔操作が終了される時点までの期間において、制御装置４０は、顔部検知部６０により被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット１０の検体採取動作を停止する。たとえば、検体採取部材１０１が被検者Ｓの鼻腔に近づけられている時や、検体採取部材１０１が被検者Ｓの鼻腔内に挿入されている時に、顔部検知部６０により被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット１０の動作（検体採取部材１０１の移動）が停止される。

【0031】

また、検体採取の終了後に、操作者Ｏによってマスタロボット２０による遠隔操作を終了する指令が受け付けられた場合には、制御装置４０は、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間した場合にもスレーブロボット１０の動作を停止させない。また、スレーブロボット１０による検体採取の準備動作が行われている最中にも、制御装置４０は、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間した場合にスレーブロボット１０の動作を停止させない。

【0032】

［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。

【0033】

本実施形態によるロボットシステム１００（検体採取ロボットシステム）では、上記のように、検体採取部材１０１によって被検者Ｓから検体を採取するスレーブロボット１０と、スレーブロボット１０を遠隔操作するマスタロボット２０と、を備える。これにより、マスタロボット２０によりスレーブロボット１０を遠隔操作することにより、被検者Ｓから検体を採取することができるので、被検者Ｓ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、制御装置４０は、顔部検知部６０により被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット１０の検体採取動作（処置動作）を停止させる。これにより、被検者Ｓが顔部を動かした場合に、スレーブロボット１０の検体採取動作が停止されるので、検体採取（処置）が行われる被検者Ｓの位置が移動することに起因して被検者Ｓに対する検体採取（処置）が適切に行われないことを抑制することができる。

【0034】

また、本実施形態では、上記のように、顔部検知部６０は、被検者Ｓの顎が配置される顎配置位置から被検者Ｓの顎が離間したか否かを検知することによって、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する顎検知部６１と、被検者Ｓの額が配置される額配置位置から被検者Ｓの額が離間したか否かを検知することによって、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する額検知部６２との少なくとも一方を含む。これにより、被検者Ｓの顎の位置と額の位置との少なくとも一方に基づいて、被検者Ｓが顔部（頭部）を動かしたか否かを容易に検知することができる。そのため、被検者Ｓの顔部の移動が検知された場合にスレーブロボット１０による検体採取動作を容易に停止させることができるので、鼻腔などの顔部からの検体採取が適切に行われないことを抑制することができる。

【0035】

また、本実施形態では、上記のように、顔部検知部６０は、顎検知部６１と額検知部６２との両方を含み、顎検知部６１による被検者Ｓの顎が顎配置位置から離間したことの検知と、額検知部６２による被検者Ｓの額が額配置位置から離間したことの検知との少なくとも一方に基づいて、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したことを検知する。これにより、被検者Ｓの顎の位置と額の位置との両方を検知することによって、被検者Ｓの顔部の位置のみならず、顔部の角度（額から顎にかけての位置関係）が変更された場合にも、顔部検知部６０によって顔部が移動（所定の位置から離間）したと検知することができる。そのため、被検者Ｓからの検体採取動作を行っている場合に、顔部の角度が変更された場合にスレーブロボット１０の検体採取動作を停止させることができる。その結果、被検者Ｓの顔部の角度が変更された場合にも、被検者Ｓに対する検体採取が適切に行われないことを効果的に抑制することができる。

【0036】

また、本実施形態では、上記のように、顎検知部６１は、被検者Ｓの顎が顎配置位置から離間したか否かを非接触によって検知する反射型の光センサ（第１光センサ）を含み、額検知部６２は、被検者Ｓの額が額配置位置から離間したか否かを非接触によって検知する反射型の光センサ（第２光センサ）を含む。ここで、被検者Ｓの顔部（顎および額）に直接的に接触することによって移動（離間）を検知する場合には、被検者Ｓの検体採取を行うごとに、被検者Ｓの顔部と接触した顎検知部６１および額検知部６２を清掃（消毒）する必要がある。これに対して、本実施形態では、顎検知部６１および額検知部６２の両方が、非接触によって被検者Ｓの顔部（頭部）の移動を検知するため、検体の採取を行うごとに顎検知部６１および額検知部６２を清掃する手間を抑制することができる。また、被検者Ｓが、顎検知部６１および額検知部６２に直接的に接触しないため、顎検知部６１および額検知部６２を介した接触感染を抑制することができる。

【0037】

また、本実施形態では、上記のように、被検者Ｓの顎を保持する顎台５１を含み、顎検知部６１は、顎台５１に配置され、顎台５１において被検者Ｓの顎が配置される顎配置位置から被検者Ｓの顎が離間したか否かを検知する。これにより、顎台５１によって被検者Ｓの顎を保持することができるので、被検者Ｓの顎を顎配置位置に容易に固定させることができる。そのため、顎台５１に顎を保持させることによって、被検者Ｓの顎が顎配置位置から離間することをより容易に抑制することができる。その結果、被検者Ｓの顔部が動かされることに起因して検体採取が適切に行われないことをより抑制することができる。

【0038】

また、本実施形態では、上記のように、スレーブロボット１０と被検者Ｓとを遮蔽する遮蔽板１０３をさらに備え、遮蔽板１０３には、スレーブロボット１０に把持された検体採取部材１０１が挿入される開口部１０３ａが設けられており、顎台５１は、遮蔽板１０３に対して被検者Ｓ側において、開口部１０３ａの下方側に配置されている。これにより、被検者Ｓとスレーブロボット１０との間に遮蔽板１０３が設けられているため、被検者Ｓとスレーブロボット１０との接触を抑制することができる。また、顎台５１が、検体採取部材１０１が挿入される開口部１０３ａの下方側に配置されているため、開口部１０３ａの正面に被検者Ｓの顔部の顎より上の部分を配置させることができる。そのため、遮蔽板１０３により接触を抑制しながら、被検者Ｓの鼻腔または口腔から検体を採取する動作を適切に実行することができる。

【0039】

また、本実施形態では、上記のように、被検者Ｓの額を保持する額当て部５２を含み、額検知部６２は、額当て部５２に配置され、額当て部５２において被検者Ｓの額が配置される額配置位置から被検者Ｓの額が離間したか否かを検知する。これにより、額当て部５２によって被検者Ｓの額を保持することができるので、被検者Ｓの額を額配置位置に容易に固定させることができる。そのため、額当て部５２に額を保持させることによって、被検者Ｓの額が額配置位置から離間することをより容易に抑制することができる。その結果、被検者Ｓの顔部が動かされることに起因して検体採取が適切に行われないことをより抑制することができる。

【0040】

また、本実施形態では、上記のように、スレーブロボット１０と被検者Ｓとを遮蔽する遮蔽板１０３をさらに備え、遮蔽板１０３には、スレーブロボット１０に把持された検体採取部材１０１が挿入される開口部１０３ａが設けられており、額当て部５２は、遮蔽板１０３に対して被検者Ｓ側において、開口部１０３ａの上方側に配置されている。これにより、額当て部５２が、検体採取部材１０１が挿入される開口部１０３ａの上方側に配置されているため、開口部１０３ａの正面に被検者Ｓの顔部の額より下の部分を配置させることができる。そのため、遮蔽板１０３により接触を抑制しながら、被検者Ｓの鼻腔または口腔から検体を採取する動作をより適切に実行することができる。

【0041】

また、本実施形態では、上記のように、スレーブロボット１０は、遠隔操作されて被検者Ｓの鼻腔から検体を採取し、制御装置４０は、少なくとも検体採取部材１０１が被検者Ｓの鼻腔内に挿入されている間、顔部検知部６０により被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット１０の検体採取動作を停止させる。これにより、少なくとも検体採取部材１０１が被検者Ｓの鼻腔内に挿入されている時に、被検者Ｓの顔部が動かされることによって所定の位置から離れた場合に、スレーブロボット１０の動作を停止させることができるので、鼻腔からの検体採取が適切に行われないことを抑制することができる。また、検体の採取が終わった後には、被検者Ｓの顔部の移動を検知しないようにすることができるので、スレーブロボット１０によって採取した検体を検体容器に収容する後処理の動作が行われる場合、および、次の新たな被検者Ｓに対する検体採取の準備の動作が行われる場合などに、被検者Ｓの顔部の移動を検知することに起因して後処理および準備などの動作が中断されることを抑制することができる。そのため、複数の被検者Ｓの検体採取を順に行う場合に、被検者Ｓの入れ替えと、スレーブロボット１０による後処理の動作および準備の動作などとを並行して行うことができるので、複数の被検者Ｓの検体採取に要する作業時間が増大することを抑制することができる。

【0042】

また、本実施形態では、上記のように、スレーブロボット１０は、検体採取部材１０１を把持するハンド部１２と、複数の関節を有するアーム部１１とを備える垂直多関節ロボットを含み、顔部検知部６０は、ハンド部１２に把持された検体採取部材１０１を用いて検体が採取される被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する。これにより、複数の関節を有するアーム部１１を動作させることによって検体採取部材１０１を把持するハンド部１２を三次元的に動作させる場合にも、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット１０の検体採取動作を停止させることができる。そのため、ハンド部１２を三次元的に動作させることによって、被検者Ｓの顔部の鼻腔または口腔などから検体を採取する場合にも、検体採取が行われる被検者Ｓの位置が移動されることに起因して被検者Ｓに対する検体採取が適切に行われないことを抑制することができる。

【0043】

［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。

【0044】

たとえば、上記実施形態では、顔部検知部６０は、被検者Ｓの顎が配置される顎配置位置から被検者Ｓの顎が離間したか否かを検知する顎検知部６１と、被検者Ｓの額が配置される額配置位置から被検者Ｓの額が離間したか否かを検知する額検知部６２とを含む例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、被検者Ｓの顎または額以外の部位の配置を検知するようにしてもよい。たとえば、被検者Ｓの頭部（頭頂部）の配置を検知するように検知部を設けるようにしてもよい。

【0045】

また、上記実施形態では、顔部検知部６０が顎検知部６１と額検知部６２との両方を含む例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、顎検知部６１と額検知部６２との両方を含まずに、額検知部６２と顎検知部６１とのいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。

【0046】

また、上記実施形態では、顎検知部６１および額検知部６２が非接触によって検知する反射型の光センサである例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、機械式スイッチなどによって、接触することによって顎および額を検知するようにしてもよい。また、カメラなどの撮像部により被検者Ｓの顔部の画像を撮像するとともに、撮像された画像に対して画像処理を行うことによって、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知するようにしてもよい。また、顎検知部６１および額検知部６２を、光、電波、または、超音波などによって、被検者Ｓの顎および額との距離を測定する距離センサにしてもよい。その場合には、被検者Ｓの顎および額との距離が所定の閾値よりも大きくなった場合に、被検者Ｓの顎および額が離間したことを示す検知信号を出力するようにしてもよい。すなわち、顎配置位置および額配置位置は、所定の領域（所定の幅）を含む配置位置であってもよい。

【0047】

また、上記実施形態では、顎検知部６１を、顎台５１に配置するとともに、額検知部６２を、額当て部５２に配置する例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、顎台５１および額当て部５２とは離間した位置に顎検知部６１および額検知部６２を配置するとともに、顎台５１および額当て部５２とは離間した位置から光を照射することによって被検者Ｓの顎および額を検知するようにしてもよい。

【0048】

また、上記実施形態では、スレーブロボット１０と被検者Ｓとを遮蔽する遮蔽板１０３を備える例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、被検者Ｓとスレーブロボット１０との間に遮蔽板１０３を設けなくともよい。

【0049】

また、上記実施形態では、顎台５１は、遮蔽板１０３に対して被検者Ｓ側において、開口部１０３ａの下方側に配置されており、額当て部５２は、遮蔽板１０３に対して被検者Ｓ側において、開口部１０３ａの上方側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、顎台５１および額当て部５２を開口部１０３ａと同じ高さに配置してもよい。すなわち、開口部１０３ａの下端を顎台５１よりも低くして、開口部１０３ａの上端を額当て部５２より高くすることによって、被検者Ｓの顔全体が開口部１０３ａから覗くようにしてもよい。

【0050】

また、上記実施形態では、スレーブロボット１０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。たとえば、スレーブロボット１０が、水平多関節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。

【0051】

また、上記実施形態では、スレーブロボット１０が、被検者Ｓから検体を採取する処置を行う例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、ロボットによって医療用の検査器具を用いて被検者Ｓに対して診察などの処置を行うようにしてもよい。たとえば、顎台５１および額当て部５２などを用いて被検者Ｓの顔部を固定した状態で、顎検知部６１および額検知部６２によって被検者Ｓの顔部の移動を検知しながら、遠隔操作によって眼科検診を行うようにしてもよい。

【0052】

また、上記実施形態では、遠隔操作が開始された時点から、遠隔操作が終了される時点までの期間において、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット１０の検体採取動作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、スレーブロボット１０の動作情報に基づいて、検体採取部材１０１が遮蔽板１０３の開口部１０３ａより被検者Ｓ側に挿入された時点から、検体採取を行った後に検体採取部材１０１が遮蔽板１０３よりスレーブロボット１０側に移動された時点までの期間において、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット１０の検体採取動作が停止されるようにしてもよい。また、遠隔操作が開始された時点よりも後に、検体採取部材１０１が被検者Ｓに近づくような移動が開始された時点から、被検者Ｓの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット１０の検体採取動作が停止されるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１０ スレーブロボット
１１ アーム部
１２ ハンド部
２０ マスタロボット
４０ 制御装置
５１ 顎台
５２ 額当て部
６０ 顔部検知部
６１ 顎検知部
６２ 額検知部
１００ ロボットシステム（検体採取ロボットシステム）
１０１ 検体採取部材（検査器具）
１０３ 遮蔽板
１０３ａ 開口部
Ｓ 被検者

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】