机械手的控制方法、机械手和机械手系统技术方案

在本机械手的控制方法中，该机械手具有与插入部的前端连接的具有一个以上的关节的关节构造部、贯穿插入到所述插入部的内部以向所述关节构造部传递驱动力的动力传递部件、对所述动力传递部件进行驱动的驱动部，通过贯穿插入到通道部件中而被送至使用部位，其中，所述控制方法具有用于将所述关节构造部贯穿插入到所述通道部件的内部的贯穿插入控制模式，在所述贯穿插入控制模式中，检测所述动力传递部件或所述驱动部中产生的负荷量，控制所述驱动部对所述动力传递部件的驱动量，以使得所述负荷量成为预先设定的目标控制范围，由此使所述关节构造部成为沿着所述通道部件的屈曲状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及机械手的控制方法、机械手和机械手系统。本申请根据2014年6月19日在日本申请的日本特愿2014-126371号主张优先权，将其内容引用于此。
技术介绍
以往，例如，公知有在前端设置关节构造部以在人体或装置的内部等进行各种处置的机械手。这种机械手通过贯穿插入到在处置对象的内部延伸的管状部件的插入通道中而被导入到处置对象的部位。因此，机械手的关节构造部设置在软性的插入部的前端，以使得即使通道弯曲也能够贯穿插入，通过插入部的基端部的操作部对关节构造部进行驱动。在专利文献1中记载了包含作为这种机械手的例子的处置器械的医疗装置。该处置器械具备具有通过驱动部的驱动力而向任意方向弯曲的前端弯曲部的插入部，贯穿插入到前端部配置在处置部位(使用部位)附近的内窥镜装置的处置器械通道中进行使用。前端弯曲部构成为，通过2个关节将串联配置的3个弯曲块连结为能够在2轴方向上转动。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-101077号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1所记载的处置器械中，由于具有连接硬性的弯曲块的前端弯曲部，所以，硬性的部件位于插入部的前端。这种前端弯曲部需要增加自由度以进行复杂的处置动作，所以，存在关节数增大、前端弯曲部自身的长度变长的倾向。这种处置器械的前端弯曲部通过贯穿插入到内窥镜装置内的处置器械通道中，被送至使用部位即处置部位的附近，在使用结束后通过处置器械通道拔出。处置器械通道根据处置部位的位置或插入内窥镜装置的路径而弯曲成各种形状，所以，在处置器械的贯穿插入时，还需要使前端弯曲部沿着处置器械通道的弯曲而弯曲。因此，在处置器械的贯穿插入时，需要一边进行根据处置器械通道的弯曲而使前端弯曲部弯曲的操作一边插入，贯穿插入需要劳力和时间。并且，此时，如果未适当进行弯曲操作，则前端弯曲部与处置器械通道的摩擦增大，所以，贯穿插入性恶化。另一方面，考虑设为能够解除处置器械的驱动部与前端弯曲部的关节的连接的结构，通过在处置器械的贯穿插入时解除连接，使前端弯曲部成为弯曲自如的状态进行贯穿插入。该情况下，当驱动部不具有被动运动的反向驱动性时，在连结驱动部时，所插入的关节从不确定的屈曲状态起根据驱动部的初始位置进行移动，所以，产生非预期的运动。并且，在使驱动部具有反向驱动性的情况下，驱动部大型化。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供如下的机械手的控制方法、机械手和机械手系统：在将机械手贯穿插入到通道部件中并送至使用部位的情况下，即使是简单的结构，也能够容易地进行贯穿插入动作。用于解决课题的手段根据本专利技术的第1方式，在机械手的控制方法中，该机械手具有与插入部的前端连接的具有一个以上的关节的关节构造部、贯穿插入到所述插入部的内部以向所述关节构造部传递驱动力的动力传递部件、对所述动力传递部件进行驱动的驱动部，所述机械手通过贯穿插入到通道部件中而被送至使用部位，其中，所述控制方法具有用于将所述关节构造部贯穿插入到所述通道部件的内部的贯穿插入控制模式，在所述贯穿插入控制模式中，检测所述动力传递部件或所述驱动部中产生的负荷量，控制所述驱动部对所述动力传递部件的驱动量，以使得所述负荷量成为预先设定的目标控制范围，由此使所述关节构造部成为沿着所述通道部件的屈曲状态。根据本专利技术的第2方式，在上述第1方式的机械手的控制方法中，也可以是，所述负荷量是所述动力传递部件中产生的张力。根据本专利技术的第3方式，在上述第1方式或第2方式的机械手的控制方法中，也可以是，在所述贯穿插入控制模式中，对所述驱动部赋予使所述关节周期性地进行屈曲动作的动作指令值，由此使所述关节屈曲并检测所述负荷量，进行如下控制：变更所述动作指令值以使得所述负荷量的最大值和最小值收敛在所述目标控制范围内。根据本专利技术的第4方式，在上述第3方式的机械手的控制方法中，也可以是，在所述关节构造部具有多个所述关节的情况下，在所述贯穿插入控制模式中，在对所述关节构造部中的控制对象关节赋予所述动作指令值时，检测所述关节构造部中的其他关节的屈曲状态，赋予根据所述其他关节的屈曲状态而加入了校正的动作指令值，该校正用于去除所述其他关节导致的相互干扰的影响。根据本专利技术的第5方式，在上述第2方式的机械手的控制方法中，也可以是，所述动力传递部件具有使所述关节向第1方向屈曲的第1传递部和使所述关节向与所述第1方向相反的第2方向屈曲的第2传递部，所述驱动部具有对所述第1传递部进行驱动的第1驱动部和对所述第2传递部进行驱动的第2驱动部，在所述贯穿插入控制模式中，分别检测所述第1传递部和所述第2传递部中产生的张力，相互独立地驱动所述第1驱动部和所述第2驱动部，由此，进行以使所述张力与预先设定的贯穿插入用的初始张力相等为目标来驱动所述第1传递部和所述第2传递部的控制。根据本专利技术的第6方式，在上述第2方式的机械手的控制方法中，也可以是，所述动力传递部件具有使所述关节构造部向第1方向屈曲的第1传递部和使所述关节构造部向与所述第1方向相反的第2方向屈曲的第2传递部，在所述贯穿插入控制模式中，分别检测所述第1传递部和所述第2传递部中产生的张力，取得这些张力之间的张力差的信息，进行以使所述张力差成为0为目标来驱动所述动力传递部件的控制。根据本专利技术的第7方式，在上述第5方式或第6方式的机械手的控制方法中，也可以是，所述贯穿插入控制模式中的所述动力传递部件的初始张力低于在所述使用部位进行使用时的所述动力传递部件的初始张力。根据本专利技术的第8方式，机械手具有与插入部的前端连接的具有一个以上的关节的关节构造部、贯穿插入到所述插入部的内部以向所述关节构造部传递动力的动力传递部件、对所述动力传递部件进行驱动的驱动部，所述机械手通过贯穿插入到通道部件中而被送至使用部位，其中，所述机械手具有：负荷量检测部，其检测所述动力传递部件或所述驱动部中产生的负荷量；以及动作控制部，其进行所述关节构造部的动作控制，所述动作控制部具有用于将所述关节构造部贯穿插入到所述通道部件的内部的贯穿插入控制模式，在所述贯穿插入控制模式中，控制所述驱动部对所述动力传递部件的驱动量，以使得由所述负荷量检测部检测到的所述负荷量成为预先设定的目标控制范围，由此使所述关节构造部成为沿着所述通道部件的屈曲状态。根据本专利技术的第9方式，在上述第8方式的机械手中，也可以是，所述负荷量检测部检测所述动力传递部件中产生的张力作为所述负荷量。根据本专利技术的第10方式，在上述第8或第9方式的机械手中，也可以是，所述动作控制部在所述贯穿插入控制模式中，对所述驱动部赋予使所述关节周期性地进行屈曲动作的动作指令值，由此使所述关节屈曲并检测所述负荷量，进行如下控制：变更所述动作指令值以使得所述负荷量的最大值和最小值收敛在所述目标控制范围内。根据本专利技术的第11方式，在上述第10方式的机械手中，也可以是，所述关节构造部具有多个关节，所述动作控制部在所述贯穿插入控制模式中，在对所述关节构造部中的控制对象关节赋予所述动作指令值时，检测所述关节构造部中的其他关节的屈曲状态，赋予根据所述其他关节的屈曲状态而加入了校正的动作指令值，该校正用于去除所述其他关节导致的相互干扰的影响。根据本专利技术的第12方式，在上述第9方式的机械手中，也可以是，所述动力传递部件具有使所述关节向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械手的控制方法，该机械手具有与插入部的前端连接的具有一个以上的关节的关节构造部、贯穿插入到所述插入部的内部以向所述关节构造部传递驱动力的动力传递部件、对所述动力传递部件进行驱动的驱动部，该机械手通过贯穿插入到通道部件中而被送至使用部位，其中，所述控制方法具有用于将所述关节构造部贯穿插入到所述通道部件的内部的贯穿插入控制模式，在所述贯穿插入控制模式中，检测所述动力传递部件或所述驱动部中产生的负荷量，控制所述驱动部对所述动力传递部件的驱动量，以使得所述负荷量成为预先设定的目标控制范围，由此使所述关节构造部成为沿着所述通道部件的屈曲状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.19 JP 2014-1263711.一种机械手的控制方法，该机械手具有与插入部的前端连接的具有一个以上的关节的关节构造部、贯穿插入到所述插入部的内部以向所述关节构造部传递驱动力的动力传递部件、对所述动力传递部件进行驱动的驱动部，该机械手通过贯穿插入到通道部件中而被送至使用部位，其中，所述控制方法具有用于将所述关节构造部贯穿插入到所述通道部件的内部的贯穿插入控制模式，在所述贯穿插入控制模式中，检测所述动力传递部件或所述驱动部中产生的负荷量，控制所述驱动部对所述动力传递部件的驱动量，以使得所述负荷量成为预先设定的目标控制范围，由此使所述关节构造部成为沿着所述通道部件的屈曲状态。2.根据权利要求1所述的机械手的控制方法，其中，所述负荷量是所述动力传递部件中产生的张力。3.根据权利要求1或2所述的机械手的控制方法，其中，在所述贯穿插入控制模式中，对所述驱动部赋予使所述关节周期性地进行屈曲动作的动作指令值，由此使所述关节屈曲并检测所述负荷量，进行如下控制：变更所述动作指令值以使得所述负荷量的最大值和最小值收敛在所述目标控制范围内。4.根据权利要求3所述的机械手的控制方法，其中，在所述关节构造部具有多个所述关节的情况下，在所述贯穿插入控制模式中，在对所述关节构造部中的控制对象关节赋予所述动作指令值时，检测所述关节构造部中的其他关节的屈曲状态，赋予根据所述其他关节的屈曲状态而加入了校正的动作指令值，该校正用于去除所述其他关节导致的相互干扰的影响。5.根据权利要求2所述的机械手的控制方法，其中，所述动力传递部件具有使所述关节向第1方向屈曲的第1传递部和使所述关节向与所述第1方向相反的第2方向屈曲的第2传递部，所述驱动部具有对所述第1传递部进行驱动的第1驱动部和对所述第2传递部进行驱动的第2驱动部，在所述贯穿插入控制模式中，分别检测所述第1传递部和所述第2传递部中产生的张力，相互独立地驱动所述第1驱动部和所述第2驱动部，由此，进行以使所述张力与预先设定的贯穿插入用的初始张力相等为目标来驱动所述第1传递部和所述第2传递部的控制。6.根据权利要求2所述的机械手的控制方法，其中，所述动力传递部件具有使所述关节构造部向第1方向屈曲的第1传递部和使所述关节构造部向与所述第1方向相反的第2方向屈曲的第2传递部，在所述贯穿插入控制模式中，分别检测所述第1传递部和所述第2传递部中产生的张力，取得这些张力之间的张力差的信息，进行以使所述张力差成为0为目标来驱动所述动力传递部件的控制。7.根据权利要求5或6所述的机械手的控制方法，其中，所述贯穿插入控制模式中的所述动力传递部件的初始张力低于在所述使用部位进行使用时的所述动力传递部件的初始张力。8.一种机械手，其具有与插入部的前端连接的具有一个以上的关节的关节构造部、贯穿插入到所述插入部的内部以向所述关节构造部传递动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭田雅敏，赖本龙一，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP