| 研究概要 |
鏡視下による低侵襲手術は胸壁や腹壁に10mm程度の孔を開け,そこから内視鏡や鉗子を挿入して行う術式である.この術式は,患者に対して早期回復が期待できるという大きな利点がある.その一方で,鉗子が孔の拘束を受けるため,鉗子の自由度が減少し,術者には高度な技術が要求され,不慣れのための医療事故も多く報告されている.そこで本研究では,この問題を解決するために,腹腔内に自由度を付加した一体型マニピュレータの開発を行っており,一体型マニピュレータの特異点付近における操作性を向上させることが本研究の目的である.鉗子先端のスレーブ部の自由度配置は,安全性と操作性を考慮した結果,Roll-Yaw-Roll構造とした.Roll-Yaw-Roll構造では縫合時の湾曲針の刺入が容易であるがYaw角が0度のとき特異姿勢となり,操作性が悪くなる.この特異姿勢での操作性を向上させるために,根元のRoll回転をモータでアシストする機構を開発した.これは,マスターに加わる力の大きさと方向を検出し,縮退方向へもYaw軸の自由度を利用して動かすことができるように,根元のRoll回転をモータでアシストするというものである.その際,手元のRoll回転はアシストされた根元のRoll回転とは反対方向に同じ角度だけ回転するため,把持部の姿勢は変化することはなく,直感的な操作が可能となる.本研究では,さらに力覚呈示を行なうための基礎実験システムの開発も行なった.これは鉗子先端と鉗子手元の寸法が異なるため,サイズの大きく異なるマスタースレーブアームを開発し,違和感のない力伝達の基礎実験を行なった.
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