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多関節マニピュレータ 新技術説明会

国内特許コード P190016140
整理番号 P14-021(2)
掲載日 2019年6月18日
出願番号 特願2015-206228
公開番号 特開2016-093883
登録番号 特許第6482079号
出願日 平成27年10月20日(2015.10.20)
公開日 平成28年5月26日(2016.5.26)
登録日 平成31年2月22日(2019.2.22)
優先権データ
  • 特願2014-227167 (2014.11.7) JP
発明者
  • 田中 志信
  • 小松崎 俊彦
出願人
  • 国立大学法人金沢大学
発明の名称 多関節マニピュレータ 新技術説明会
発明の概要 【課題】関節部の屈曲方向を個別に変えられる多関節マニピュレータの構成を簡略化できる。
【解決手段】多関節マニピュレータは、3つの関節部を有する支持部材2と、支持部材2を通して配設されて支持部材2を湾曲させる操作ワイヤ4とを備えている。支持部材2は、3つの中空のハウジング21,22,23,24同士が軟性チューブ25内で操作ワイヤ4により複数接続されて構成されている。ハウジング21,22,23,24は、長さ方向の両端部に貫通孔21a,22a,23a,24aが設けられ、内部に磁界発生用コイル7が配置されている。支持部材2の関節部には、リング状の磁性粒子混合体81,83が貫通孔21a,22a,23a,24a周囲に配置されている。磁界発生用コイル7は、磁性粒子混合体81,83に磁場を印加して硬化させる。
【選択図】図4
従来技術、競合技術の概要

従来から、医療機器、ロボット等としてマニピュレータが存在している。例えば、経皮的内視鏡下外科手術で用いられるマニピュレータには、下記の特許文献1に示すように、複数の関節部を個別に屈曲動作させて、先端部の把持鉗子を任意の方向に屈曲可能としたものがある。このマニピュレータでは、スライダ・リンク機構の動作で関節部を屈曲動作させている。

また、下記の特許文献2に示すマニピュレータでは、関節部を屈曲させるワイヤを関節部毎に設け、各ワイヤの牽引,弛緩を個別のモータで行っている。

産業上の利用分野

本発明は、多関節を備えたマニピュレータに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
複数の関節部を有する支持部材と、
該支持部材を通して配設されて前記支持部材を湾曲させる操作ワイヤとを備えた多関節マニピュレータにおいて、
前記関節部に配置され、粘弾性材料に対して磁性粒子が混合されて構成され、磁界が印加されない状態では剛性が低く、磁界が印加された状態では剛性が高くなる磁性粒子混合体と、
該磁性粒子混合体の前後に配置されて、前記磁性粒子混合体の剛性を可変する磁界発生用コイルとを備えることを特徴とする多関節マニピュレータ。

【請求項2】
前記支持部材は、軟性チューブ内で中空のハウジング同士が前記操作ワイヤで複数接続されて構成されており、
前記磁界発生用コイルは、該ハウジングに配置され、
前記磁性粒子混合体は、該ハウジングの周縁部に環状に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の多関節マニピュレータ。

【請求項3】
前記ハウジングは、両端に開口部を備えた円筒状に形成されており、長さ方向の両端部の外縁部には前記操作ワイヤが挿通される4つの穴が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の多関節マニピュレータ。

【請求項4】
前記支持部材は、軟性チューブ内で複数のハウジング同士がフレキシブル継手で接続されて構成されており、
前記磁界発生用コイルは、該ハウジングに配置され、
前記磁性粒子混合体は、該フレキシブル継手の周囲に環状に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の多関節マニピュレータ。

【請求項5】
前記ハウジングは、両端が閉塞された円筒状に形成されており、長さ方向の両端部の外縁部には前記操作ワイヤが挿通される4つの穴が設けられていることを特徴とする請求項4に記載の多関節マニピュレータ。

【請求項6】
前記ハウジングは、磁性体で形成されており、
前記磁性粒子混合体は、前記ハウジングと接触状態になっていることを特徴とする請求項2~5に記載の多関節マニピュレータ。

【請求項7】
前記ハウジングの両端の外周面には、前記ハウジングよりも外径の大きなフランジが備えられており、
前記磁性粒子混合体の外径は、前記ハウジングと等しい外径に形成されていることを特徴とする請求項6に記載の多関節マニピュレータ。

【請求項8】
前記フランジは、非磁性体で形成されことを特徴とする請求項7に記載の多関節マニピュレータ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
(有)金沢大学ティ・エル・オーは、金沢大学の研究者の出願特許を産業界へ技術移転することを主目的として、金沢大学の教官の出資により設立された技術移転機関です。
ご興味のある方は、下記「問合せ先」へ整理番号と共にご連絡願います。
なお、既に活用のお申し込み・お打合わせ等の段階に入っている場合もございますので、予めご承知おきください。


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