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(In Japanese)マニピュレータ

Patent code P120006597
Posted date Feb 3, 2012
Application number P2011-508393
Patent number P5561624
Date of filing Apr 9, 2010
Date of registration Jun 20, 2014
International application number JP2010056420
International publication number WO2010117051
Date of international filing Apr 9, 2010
Date of international publication Oct 14, 2010
Priority data
  • P2009-095583 (Apr 10, 2009) JP
Inventor
  • (In Japanese)荒田 純平
  • (In Japanese)藤本 英雄
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 名古屋工業大学
Title (In Japanese)マニピュレータ
Abstract (In Japanese)
【課題】
 ワイヤー機構を用いずに、弾性体-リンク機構を用いてマニピュレータを構成する。
【解決手段】
 所定方向への屈曲変形が可能な弾性体と屈曲剛性の高いリンクとが直列に連結されて構成された一対の弾性体-リンク機構と、一対の弾性体-リンク機構に連結された終端部と、一対の弾性体-リンク機構を独立して駆動する駆動手段とを備え、一対の弾性体-リンク機構は、弾性体同士が同一側に位置し且つ弾性体の屈曲変形方向が互いに向かい合うように空隙を介して互いに並列に配置され、終端部は、一対の弾性体-リンク機構の各々の弾性体のうちリンクと反対側の部位に連結され、駆動手段は、一対の弾性体-リンク機構の各々のリンクを弾性体との直列連結方向に押し引き駆動する。
【選択図】
 図3
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



近年、外科手術において、患者への負担を軽減するための低侵襲手術が注目されており、ロボット技術の応用が研究されている。人体に挿入して用いられる低侵襲を目的とする手術用マニピュレータでは、小型、高い自由度が求められる。加えて、高度医療画像技術との連係動作のため、高い位置制御性が求められる。





従来のマニピュレータとしては、ワイヤー機構を用いたものが知られている(特許文献1、2参照)。すなわち、駆動装置からの動力伝達手段として、マニピュレータ内部を通るワイヤーが採用されている。

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は、マニピュレータに関し、例えば手術用マニピュレータに用いて好適なるものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
リンクと所定方向への屈曲変形が可能な弾性体を受動関節で連結した弾性体-リンク機構を二対有し、該二対の弾性体-リンク機構を駆動手段で駆動することにより、前記二対の弾性体-リンク機構に連結された終端部を屈曲動作させる構成としたマニピュレータであって、前記弾性体は、前記所定方向への前記屈曲変形以外の変形を抑制する構造を有していることを特徴とするマニピュレータ。

【請求項2】
 
前記弾性体-リンク機構をマニピュレータ外周上へ等分に90度位相で配置することにより、内部に空間を有する構成としたことを特徴とする請求項1に記載のマニピュレータ。

【請求項3】
 
前記弾性体-リンク機構における弾性体の形状により変形方向を制御し、リンクの動作でマニピュレータの位置決めを行う構成としたことを特徴とする請求項1または2に記載のマニピュレータ。

【請求項4】
 
少なくとも一対の弾性体-リンク機構により、屈曲時にばねの内力と駆動力の拮抗により機構内部の応力を高める構成としたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のマニピュレータ。

【請求項5】
 
所定方向への屈曲変形が可能な弾性体と、前記弾性体よりも屈曲剛性の高いリンクとが直列に連結されて構成された一対の弾性体-リンク機構と、
前記一対の弾性体-リンク機構に連結された終端部と、
前記一対の弾性体-リンク機構を独立して駆動する駆動手段とを備え、
前記弾性体は、前記所定方向への前記屈曲変形以外の変形を抑制する構造を有しており、
前記一対の弾性体-リンク機構は、各々の前記弾性体が互いに同一側に位置し且つ各々の前記弾性体の屈曲変形方向が互いに向かい合うように、空隙を介して互いに並列に配置され、
前記終端部は、前記一対の弾性体-リンク機構の各々の前記弾性体のうち前記リンクと反対側の部位に連結され、
前記駆動手段は、前記一対の弾性体-リンク機構の各々の前記リンクを、前記弾性体との直列連結方向に押し引き駆動することを特徴とするマニピュレータ。

【請求項6】
 
前記弾性体-リンク機構を二対備え、
一方の対の前記弾性体-リンク機構および他方の対の前記弾性体-リンク機構は、前記弾性体同士が同一側に位置し且つ前記弾性体の屈曲変形方向が直交するように互いに並列に配置され、
前記二対の弾性体-リンク機構における前記弾性体と前記リンクとの連結および前記弾性体と前記終端部との連結は受動関節を用いて行われ、
前記受動関節は、連結させている前記弾性体が、隣り合う前記弾性体の屈曲変形に追従して揺動変位することを許容することを特徴とする請求項5に記載のマニピュレータ。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2011508393thum.jpg
State of application right Registered
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