的結構中,要想借助線7的直線運動使絲杠軸10和軸9旋轉運動,需要以足夠大的力使線7進行直線運動。S卩,即使從體內的組織對前端部4和彎曲部5作用按壓力,該按壓力也不足以使線7在軸A方向上移動而使彎曲部5變形,彎曲部5抵抗體內的組織形狀而持續維持恒定的形狀。
[0082]因此,在手術人員Y判斷出牽引機構8產生故障后,使兩個結合機構151、152進行動作。g卩,如圖6所示,通過結合機構15從馬達12切斷出現了故障的牽引機構8的軸9,通過結合機構15使與該牽引機構成對的預備牽引機構17的預備軸18與預備馬達19連接。由此,通過預備牽引機構17使與出現了故障的牽引機構8連接的線7恢復到能夠以與故障前同樣的方式進行操作的狀態。因此,手術人員Y能夠一邊通過正常的牽引機構8和預備牽引機構17控制彎曲部5的彎曲角度,一邊使插入部2沿著體內的組織形狀順暢地移動、拔出。
[0083]這樣,根據本實施方式,在牽引機構8出現了故障的情況下,能夠通過將該牽引機構8切換到預備牽引機構17,而恢復到能夠控制彎曲部5的彎曲角度的狀態。因此,具有手術人員Y能夠從體內順暢地拔出機械手I的優點。并且,通過采用將軸9和預備軸18同軸配置的兩層結構,而能夠使插入部2為細徑的結構。
[0084]此外,在本實施方式中,預備牽引機構17具有與牽引機構8的馬達12分開的預備馬達19,在故障時使用預備馬達19來驅動線7,也可以取而代之,預備牽引機構17使用與牽引機構8共通的馬達12。這樣,使用一個馬達12即可,能夠使裝置結構簡單。
[0085]在該情況下,切換部擇一地使馬達12的旋轉軸12a與軸9和預備軸18連接,由此擇一地使牽引機構8和預備牽引機構17進行動作。例如,如圖7所示,切換部具有:中間部件20,其配置在旋轉軸12a與軸9和預備軸18之間,相對于旋轉軸12a固定;以及連結部件21,其連結該中間部件20與軸9或預備軸18。
[0086]中間部件20為收納軸9和預備軸18的基端部的筒狀的部件。連結部件21為插入到連通中間部件20與軸9和預備軸18的孔20a、20b中的銷,通過將連結部件21插入到任意一個孔20a、20b中,而能夠經由中間部件20使旋轉軸12a與軸9或預備軸18連結。也可以是,孔20a、20b為內螺紋,中間部件20為外螺紋。中間部件20被設置為能夠伴隨絲杠軸10的前進或后退在長度方向上相對于旋轉軸12a移動。S卩,旋轉軸12a在外周面上設置有凸部12b,中間部件20從基端面沿長度方向形成有孔20c,該孔20c具有與凸部12b嵌合的凹部20d。
[0087]如圖8所示,連結部件21也可以構成為具有經由彈簧21b與銷21a連接的開關21c,通過該開關21c的動作將銷21a插入到任意一個孔20a、20b中。
[0088]或者,也可以是,在牽引機構8出現故障時,切換部通過使預備軸18相對于固定在馬達12的旋轉軸12a上的軸9固定,而使預備軸18和軸9 一體地旋轉。例如,如圖9所示,切換部具有:楔狀的緊固部件22,其以使尖端朝向軸9的外周面的方式進行配置;以及彈簧這樣的施力部件23,其朝向軸9的半徑方向內側對該緊固部件22施力。像圖9中雙點劃線表示的那樣,通過緊固部件22使軸9的外表面向半徑方向內側緊固,由此軸9相對于預備軸18固定。
[0089]并且,在本實施方式中,手術人員Y判斷出牽引機構8產生故障,而手動地使結合機構151、152進行動作,但也可以取而代之,如圖10所示,機械手I具有對牽引機構8的故障進行檢測的故障檢測部24。這樣,能夠更可靠地對牽引機構8的故障進行檢測,并且能夠減輕手術人員Y的負擔。
[0090]故障檢測部24例如具有:曲率傳感器241,其對彎曲部5的彎曲角度進行檢測;以及故障判定電路242,其對由曲率傳感器241檢測出的彎曲角度與由從控制裝置60發送到馬達12的指令信號所規定的彎曲角度進行比較。
[0091]曲率傳感器241將檢測出的彎曲部5的彎曲角度發送到故障判定電路242。故障判定電路242接收從控制裝置60輸出到馬達12的指令信號,在來自曲率傳感器241的彎曲角度與指令信號所規定的彎曲角度之間的差大于規定的閾值的情況下,判定該馬達12所屬的牽引機構8出現故障,將判定結果發送到控制裝置60。
[0092]作為曲率傳感器241例如使用沿軸A方向配置于彎曲部5且與彎曲部5 —體地彎曲的光纖。光纖在長度方向的多個位置上在外周面上形成有切口,在彎曲的狀態下從切口處漏出光。該光的漏出量與光纖的彎曲角度相關。因此,能夠根據來自光纖的光的漏出量來檢測彎曲部5的彎曲角度。
[0093]并且,也可以代替光纖,使用線傳感器或者圖像傳感器。
[0094]線傳感器具有與彎曲機構6的線7大致平行配置的檢測用線,根據因彎曲部5的彎曲而產生的檢測用線在軸A方向上的移動量,來檢測彎曲部5的彎曲角度。
[0095]在圖像傳感器中,通過照相機31對標注在處理器械32上的規定的標記進行拍攝,對所取得的影像進行分析,由此根據標記的拍攝角度來檢測彎曲部5的彎曲角度。
[0096]并且,在故障檢測部24中,也可以代替曲率傳感器241,使用電流傳感器或應變傳感器來檢測牽引機構8的故障。
[0097]電流傳感器對流過馬達12的電流進行檢測,在電流傳感器檢測到相對于在正常時流過馬達12的電流過大或過小的電流的情況下,故障判定電路242判定為牽引機構8的故障。
[0098]應變傳感器測定在軸9上產生的應力,在應變傳感器檢測到相對于在正常時在軸9上產生的應力過大或過小的應力的情況下,故障判定電路242判定為牽引機構8的故障。
[0099]這樣,在通過故障檢測部24自動地檢測牽引機構8的故障的情況下,控制裝置60也可以接受來自故障檢測部24的判定結果而使結合機構151、152進行動作,由此執行從出現了故障的牽引機構8到預備牽引機構17的切換。
[0100]并且,控制裝置60也可以在由故障檢測部24檢測到牽引機構8的故障時,向手術人員Y通知故障的產生。
[0101]通過例如向顯示部82的警告顯示、燈的點亮、警告音的響起等向手術人員Y通知。在控制裝置60中,也可以代替這些通知,或者在這些通知的基礎上針對手術人員Y對機械手I的操作添加如下的限制:禁止手術人員Y通過輸入部81對機械手I的控制,或者針對手術人員Y對輸入部81的操作產生負載而使機械手I的動作緩慢等。
[0102]接著,對上述的本實施方式的機械手I的變形例進行說明。在各變形例中,由于主要是預備彎曲機構16的結構不同,因此主要對預備彎曲機構16的結構進行說明,對其他共通的結構標注相同的標號并省略說明。
[0103](第一變形例)
[0104]在本實施方式的第一變形例的機械手I中,如圖11所示,預備牽引機構17具有:預備線(傳遞部件)26,其經由連接部件(切換部)25連接在線7的途中位置且向主體部3的基端側延伸;預備馬達19,其旋轉軸19a與軸A交叉配置;以及帶輪(預備動力產生部)27,其卷繞有預備線26的基端部且將預備馬達19的旋轉運動轉換成軸A方向的直線運動,預備牽引機構17驅動與牽引機構8共通的線7。軸9的基端與馬達12的旋轉軸12a直接連結。
[0105]圖12A和圖12B示出連接部件25的詳細的結構。如圖12A和圖12B所示,絲杠軸10在基端具有向半徑方向外側突出的頭部10a,連接部件25具有在主體部3的半徑方向上供頭部1a嵌合的槽25c。如圖12A所示,通過使頭部1a嵌合到槽25c內而使線7與牽弓丨機構8連接。另一方面,如圖12B所示,通過使頭部1a脫離槽25c而將線7從牽引機構8處切斷。S卩,通過牽引預備線26而使連接部件25傾斜,頭部1a從槽25c的開口部向圖12B所示的箭頭方向脫離,將線7從牽引機構8處切斷。
[0106]如圖13A和圖13B所示,預備線26也可以掛繞在帶輪25b上。這樣,由于在牽引預備線26時的連接部件25的移動穩定,因此能夠更容易地切斷連接部件25和頭部10a。
[0107]根據這樣構成的本變形例的機械手1,在牽引機構8出現了故障的情況下,通過結合機構15使預備線26與預備馬達19連接,通過使絲杠軸10的頭部