手术机器人系统、外力推定装置以及程序的制作方法

技术特征：
1.一种手术机器人系统，其特征在于，设置有：手术工具，所述手术工具用于受检体的手术，并且具有轴部，所述轴部形成为长条状，并且插通在所述受检体配置的穿刺器；臂部，所述臂部将所述手术工具把持为能够相对于所述受检体进行相对移动；检测部，相比所述轴部，所述检测部配置在所述臂部侧的位置，并且检测作用在所述手术工具的力的值以及扭矩的值，作用在所述手术工具的力的值以及扭矩的值包括：作用在所述轴部的纵长方向上的纵长方向的力的值、和绕所述纵长方向作用的纵长方向的扭矩的值；作用在与所述纵长方向交叉的第1交叉方向上的第1交叉方向的力的值、和绕所述第1交叉方向作用的第1交叉方向的扭矩的值；以及作用在与所述纵长方向以及所述第1交叉方向均交叉的第2交叉方向上的第2交叉方向的力的值、和绕所述第2交叉方向作用的第2交叉方向的扭矩的值；以及运算部，所述运算部基于所述纵长方向的力的值、所述第1交叉方向的力的值、所述第2交叉方向的力的值、所述纵长方向的扭矩的值、所述第1交叉方向的扭矩的值、所述第2交叉方向的扭矩的值、以及作用在所述穿刺器与所述轴部之间的阻力的值，来计算所述手术工具受到的来自所述穿刺器的第1外力的值、以及所述手术工具受到的来自除所述穿刺器以外的物体的第2外力的值。2.根据权利要求1所述的手术机器人系统，其特征在于，设置有驱动部，所述驱动部对所述手术工具的所述轴部的前端部进行驱动，在所述臂部设置有保持所述手术工具的保持部，所述检测部配置在所述驱动部与所述保持部之间。3.根据权利要求2所述的手术机器人系统，其特征在于，设置有前端外力检测部，所述前端外力检测部检测前端外力的值，所述前端外力是所述前端部受到的外力，所述运算部基于所述第2外力的值以及所述前端外力的值来计算轴外力的值，所述轴外力是所述轴部从除所述前端部以及所述穿刺器以外的物体受到的外力。4.根据权利要求1或2所述的手术机器人系统，其特征在于，设置有储存部和选择部，作用在所述轴部与种类不同的所述穿刺器之间的多个阻力的值与所述穿刺器的种类建立关联并被储存在所述储存部，所述选择部用于选择所述穿刺器的种类，所述运算部从所述储存部获取与使用所述选择部选择的所述穿刺器的种类相对应的所述阻力的值，并使用所获取的所述阻力的值来计算所述第1外力以及所述第2外力。5.一种外力推定装置，其特征在于，设置有：输入部，向所述输入部输入通过检测部检测的力的值以及扭矩的值，其中，相比手术工具所具有的轴部，所述检测部配置在所述臂部侧的位置，所述轴部形成为长条状，并且插通在受检体配置的穿刺器，所述力的值以及所述扭矩的值包括：作用在所述轴部的纵长方向上的纵长方向的力的值、和绕所述纵长方向作用的纵长方向的扭矩的值；
作用在与所述纵长方向交叉的第1交叉方向上的第1交叉方向的力的值、和绕所述第1交叉方向作用的第1交叉方向的扭矩的值；以及作用在与所述纵长方向以及所述第1交叉方向均交叉的第2交叉方向上的第2交叉方向的力的值、和绕所述第2交叉方向作用的第2交叉方向的扭矩的值；以及运算部，所述运算部基于所述纵长方向的力的值、所述第1交叉方向的力的值、所述第2交叉方向的力的值、所述纵长方向的扭矩的值、所述第1交叉方向的扭矩的值、所述第2交叉方向的扭矩的值、以及作用在所述穿刺器与所述轴部之间的阻力的值，来计算所述手术工具受到的来自所述穿刺器的第1外力的值、以及所述手术工具受到的来自除所述穿刺器以外的物体的第2外力的值。6.一种程序，用于使计算机实现以下功能，其特征在于，所述功能包括：输入功能，输入通过检测部检测的力的值以及扭矩的值，其中，相比手术工具所具有的轴部，所述检测部配置在所述臂部侧的位置，所述轴部形成为长条状，并且插通在受检体配置的穿刺器，所述力的值以及所述扭矩的值包括：作用在所述轴部的纵长方向上的纵长方向的力的值、和绕所述纵长方向作用的纵长方向的扭矩的值；作用在与所述纵长方向交叉的第1交叉方向上的第1交叉方向的力的值、和绕所述第1交叉方向作用的第1交叉方向的扭矩的值；以及作用在与所述纵长方向以及所述第1交叉方向均交叉的第2交叉方向上的第2交叉方向的力的值、和绕所述第2交叉方向作用的第2交叉方向的扭矩的值；以及运算功能，基于所述纵长方向的力的值、所述第1交叉方向的力的值、所述第2交叉方向的力的值、所述纵长方向的扭矩的值、所述第1交叉方向的扭矩的值、所述第2交叉方向的扭矩的值、以及作用在所述穿刺器与所述轴部之间的阻力的值，来计算所述手术工具受到的来自所述穿刺器的第1外力的值、以及所述手术工具受到的来自除所述穿刺器以外的物体的第2外力的值。

技术总结
本公开提供一种用于受检体的手术的手术机器人系统，其设置有：臂部；检测部，检测纵长方向的扭矩的值、第1交叉方向的扭矩的值、第2交叉方向的力的值以及绕第2交叉方向作用的第2交叉方向的扭矩的值；以及运算部，基于纵长方向的力的值、第1交叉方向的力的值、第2交叉方向的力的值、纵长方向的扭矩的值、第1交叉方向的扭矩的值、第2交叉方向的扭矩的值、以及作用在穿刺器与轴部之间的阻力的值，来计算手术工具受到的来自穿刺器的第1外力的值、以及手术工具受到的来自除穿刺器以外的物体的第2外力的值。的值。的值。


技术研发人员：原口大辅 只野耕太郎 相泽航辉
受保护的技术使用者：瑞德医疗机器股份有限公司
技术研发日：2020.09.18
技术公布日：2022/5/31