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JP7582904B2 - Specimen collection robot system and robot system - Google Patents
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JP7582904B2 - Specimen collection robot system and robot system - Google Patents

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Description

本開示は、検体採取ロボットシステムおよびロボットシステムに関する。 This disclosure relates to a specimen collection robot system and a robot system.

従来、被検者から検体を採取するための検体採取用ボックスが知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1には、新型コロナウイルス(COVID-19)による感染症対策として被検者から検体を採取するための検体採取用ボックスが開示されている。この検体採取用ボックスは、検体採取用本体ボックスと、検体採取用本体ボックスに設けられた保護グローブとを備えている。この検体採取用ボックスでは、検体採取用本体ボックス内に入った採取者が保護グローブを装着した状態で、被検者から検体を採取する検体採取作業を行うことが可能なように構成されている。 Conventionally, specimen collection boxes for collecting specimens from subjects are known (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a specimen collection box for collecting specimens from subjects as a measure against infectious diseases caused by the novel coronavirus (COVID-19). This specimen collection box includes a main specimen collection box and a protective glove provided on the main specimen collection box. This specimen collection box is configured so that a collector who enters the main specimen collection box can perform specimen collection work to collect a specimen from a subject while wearing the protective glove.

実用新案登録第3228999号公報Utility Model Registration No. 3228999

しかしながら、上記特許文献1に記載された技術では、採取者(処置者)は、検体採取用本体ボックス内に入った状態で、保護グローブを介して被検者に対して処置を行う。したがって、処置者と被検者との距離が近くなる。また、処置者が検体採取用本体ボックス内に入るため、検体採取用本体ボックス内に空気を取り込む必要がある。したがって、被検者に対して検体の採取、または、診察などの処置をする際に、処置者が感染するリスクが高いという問題点がある。 However, in the technology described in Patent Document 1, the collector (treatment person) enters the main specimen collection box and performs treatment on the subject through protective gloves. This brings the treatment person and the subject closer to each other. In addition, since the treatment person enters the main specimen collection box, it is necessary to take in air into the main specimen collection box. This poses the problem that there is a high risk of the treatment person becoming infected when performing treatment such as specimen collection or examination on the subject.

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本開示の1つの目的は、被検者からの感染リスクを低減しながら検体採取などの処置を行うことが可能な検体採取ロボットシステムおよびロボットシステムを提供することである。 The present disclosure has been made to solve the problems described above, and one objective of the present disclosure is to provide a specimen collection robot system and a robot system that are capable of performing procedures such as specimen collection while reducing the risk of infection from the subject.

上記目的を達成するために、本開示の第1の局面による検体採取ロボットシステムは、検体採取部材によって被検者から検体を採取するスレーブロボットと、スレーブロボットを遠隔操作するマスタロボットと、スレーブロボットの動作を制御する制御装置と、被検者の顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する顔部検知部と、を備え、制御装置は、顔部検知部により被検者の顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボットの検体採取動作を停止させる。 To achieve the above object, a specimen collection robot system according to a first aspect of the present disclosure includes a slave robot that collects a specimen from a subject using a specimen collection member, a master robot that remotely operates the slave robot, a control device that controls the operation of the slave robot, and a face detection unit that detects whether the subject's face has moved away from a predetermined position, and the control device stops the specimen collection operation of the slave robot based on the detection by the face detection unit that the subject's face has moved away from the predetermined position.

本開示の第1の局面による検体採取ロボットシステムは、上記のように、検体採取部材によって被検者から検体を採取するスレーブロボットと、スレーブロボットを遠隔操作するマスタロボットと、を備える。これにより、マスタロボットによりスレーブロボットを遠隔操作することにより、被検者から検体を採取することができるので、被検者から処置者への感染リスクを低減することができる。また、制御装置は、顔部検知部により被検者の顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボットの検体採取動作を停止させる。これにより、被検者が顔部を動かした場合に、スレーブロボットの検体採取動作が停止されるので、検体採取が行われる被検者の位置が移動することに起因して被検者に対する検体採取が適切に行われないことを抑制することができる。 As described above, the specimen collection robot system according to the first aspect of the present disclosure includes a slave robot that collects a specimen from a subject using a specimen collection member, and a master robot that remotely controls the slave robot. This allows the master robot to remotely control the slave robot to collect a specimen from the subject, thereby reducing the risk of infection from the subject to the person performing the treatment. In addition, the control device stops the specimen collection operation of the slave robot based on the detection by the face detection unit that the subject's face has moved away from a predetermined position. This stops the specimen collection operation of the slave robot when the subject moves his or her face, making it possible to prevent specimen collection from being inappropriately performed on the subject due to a movement in the position of the subject from whom the specimen is to be collected.

本開示の第2の局面によるロボットシステムは、医療用の検査器具を把持して、被検者に対して処置を行うスレーブロボットと、スレーブロボットを遠隔操作するマスタロボットと、スレーブロボットの動作を制御する制御装置と、被検者の顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する顔部検知部と、を備え、制御装置は、顔部検知部により被検者の顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボットの処置動作を停止させる。ここで、本開示の「被検者に対して処置を行う」とは、被検者から検体を採取することのみならず、被検者に対して診察を行うことなども含む広い概念である。また、本開示の「検査器具」とは、検体採取部材(滅菌綿棒)などの使い捨ての部材に限らず、診察に用いられる装置、または、医療機器などを含む広い概念である。 The robot system according to the second aspect of the present disclosure includes a slave robot that holds a medical examination tool and performs a treatment on a subject, a master robot that remotely controls the slave robot, a control device that controls the operation of the slave robot, and a face detection unit that detects whether the subject's face has moved away from a predetermined position. The control device stops the treatment operation of the slave robot based on the detection by the face detection unit that the subject's face has moved away from the predetermined position. Here, "performing a treatment on a subject" in the present disclosure is a broad concept that includes not only collecting a specimen from the subject, but also examining the subject. Also, the "examination tool" in the present disclosure is not limited to disposable members such as specimen collection members (sterile cotton swabs), but is a broad concept that includes devices used in examinations or medical equipment.

本開示の第2の局面によるロボットシステムでは、上記のように、医療用の検査器具を把持して、被検者に対して処置を行うスレーブロボットと、スレーブロボットを遠隔操作するマスタロボットと、を備える。これにより、マスタロボットによりスレーブロボットを遠隔操作することにより、被検者に対して検体採取などの処置を行うことができるので、被検者から処置者への感染リスクを低減することができる。また、制御装置は、顔部検知部により被検者の顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボットの処置動作を停止させる。これにより、被検者が顔部を動かした場合に、スレーブロボットの処置動作が停止されるので、処置が行われる被検者の位置が移動することに起因して被検者に対する処置が適切に行われないことを抑制することができる。 As described above, the robot system according to the second aspect of the present disclosure includes a slave robot that holds a medical examination instrument and performs treatment on a subject, and a master robot that remotely controls the slave robot. This allows the master robot to remotely control the slave robot to perform treatment such as specimen collection on the subject, thereby reducing the risk of infection from the subject to the person performing the treatment. In addition, the control device stops the treatment operation of the slave robot based on the detection by the face detection unit that the subject's face has moved away from a predetermined position. This stops the treatment operation of the slave robot when the subject moves his or her face, making it possible to prevent the subject from being treated inappropriately due to the subject's position moving.

本開示によれば、上記のように、被検者からの感染リスクを低減することができる。また、検体採取(処置)が行われる被検者の位置が移動することに起因して被検者に対する検体採取(処置)が適切に行われないことを抑制することができる。 As described above, the present disclosure can reduce the risk of infection from the subject. It can also prevent sample collection (treatment) from being inappropriately performed on the subject due to the subject's position moving when the sample is collected (treated).

一実施形態によるロボットシステムを示す図である。FIG. 1 illustrates a robotic system according to one embodiment. 一実施形態によるロボットシステムのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a robotic system according to one embodiment. 一実施形態によるスレーブロボットの操作による検体の採取を示す図である。FIG. 13 illustrates the collection of a specimen by operating a slave robot according to one embodiment. 一実施形態によるスレーブロボットと遮蔽板と被検者とを示す図(スレーブロボット側から見た図)である。FIG. 13 is a diagram showing a slave robot, a shielding plate, and a subject according to an embodiment (as viewed from the slave robot side). 一実施形態による顎台および額当て部を示す図である。FIG. 2 illustrates a chin rest and forehead rest according to one embodiment. 一実施形態による顎台および剥離紙を示した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a chin rest and release paper according to one embodiment.

図1~図6を参照して、本実施形態によるロボットシステム100の構成について説明する。なお、ロボットシステム100は、特許請求の範囲における「検体採取ロボットシステム」および「ロボットシステム」の一例である。 The configuration of the robot system 100 according to this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 6. The robot system 100 is an example of a "specimen collection robot system" and a "robot system" in the claims.

図1に示すように、ロボットシステム100は、スレーブロボット10と、マスタロボット20と、表示装置30と、顔部保持部50とを備えている。スレーブロボット10および顔部保持部50は、マスタロボット20および表示装置30が配置される空間1とは異なる空間2に配置されている。 As shown in FIG. 1, the robot system 100 includes a slave robot 10, a master robot 20, a display device 30, and a face holder 50. The slave robot 10 and the face holder 50 are disposed in a space 2 that is different from the space 1 in which the master robot 20 and the display device 30 are disposed.

また、図2に示すように、マスタロボット20は、制御部20aと、駆動部20b(サーボモータ)と、エンコーダ20cとを備えている。また、スレーブロボット10は、制御部10aと、駆動部10b(サーボモータ)と、エンコーダ10cとを備えている。また、ロボットシステム100は、制御装置40を備えている。制御装置40は、スレーブロボット10の動作を制御する。制御装置40は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサと、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)などのメモリとを含むコンピュータにより構成されている。また、制御装置40には、スレーブロボット10を制御するための制御ソフト41が記憶されている。そして、処置者(以下では、操作者Oという)がマスタロボット20の操作部21(図1参照)を操作することにより、制御装置40の制御ソフト41により操作指令が計算され、計算された操作指令がスレーブロボット10の制御部10aに入力される。これにより、スレーブロボット10の駆動部10bが駆動することにより、スレーブロボット10が駆動する。以下、ロボットシステム100の具体的な構成について説明する。 2, the master robot 20 includes a control unit 20a, a drive unit 20b (servo motor), and an encoder 20c. The slave robot 10 includes a control unit 10a, a drive unit 10b (servo motor), and an encoder 10c. The robot system 100 includes a control device 40. The control device 40 controls the operation of the slave robot 10. The control device 40 is composed of a computer including a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and memories such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory). The control device 40 also stores control software 41 for controlling the slave robot 10. Then, when a person performing the treatment (hereinafter referred to as operator O) operates the operation unit 21 (see FIG. 1) of the master robot 20, an operation command is calculated by the control software 41 of the control device 40, and the calculated operation command is input to the control unit 10a of the slave robot 10. This drives the drive unit 10b of the slave robot 10, thereby driving the slave robot 10. The specific configuration of the robot system 100 will be described below.

図1および図3に示すように、本実施形態では、スレーブロボット10は、遠隔操作されて検体採取部材101によって被検者Sから検体を採取する。検体採取部材101は、たとえば、滅菌綿棒(スワブ)である。滅菌綿棒は、棒形状を有している。スレーブロボット10は、たとえば、被検者Sの鼻腔内に検体採取部材101を挿入し、挿入した検体採取部材101によって被検者Sの鼻咽頭から検体(鼻咽頭ぬぐい液)を採取する(図3の点線の検体採取部材101参照)。なお、スレーブロボット10は、被検者Sの口腔内に検体採取部材101を挿入して検体を採取してもよい。採取された検体に対しては、たとえば、PCR(Polymerase Chain Reaction)検査などのウイルス検査(新型コロナウイルスなどの検査)が行われる。なお、検体採取部材101は、特許請求の範囲における「検査器具」の一例である。 1 and 3, in this embodiment, the slave robot 10 is remotely operated to collect a specimen from the subject S using the specimen collection member 101. The specimen collection member 101 is, for example, a sterile cotton swab. The sterile cotton swab has a rod shape. The slave robot 10 inserts the specimen collection member 101 into the nasal cavity of the subject S, and collects a specimen (nasopharyngeal swab) from the nasopharynx of the subject S using the inserted specimen collection member 101 (see the specimen collection member 101 shown by dotted lines in FIG. 3). The slave robot 10 may also collect a specimen by inserting the specimen collection member 101 into the oral cavity of the subject S. The collected specimen is subjected to a virus test (such as a test for the new coronavirus) such as a PCR (Polymerase Chain Reaction) test. The specimen collection member 101 is an example of a "testing instrument" in the claims.

図1および図3に示すように、スレーブロボット10は、垂直多関節ロボットである。スレーブロボット10は、垂直多関節アームのアーム部11と、アーム部11の先端に取り付けられたハンド部12とを含んでいる。アーム部11は、複数の関節を有している。アーム部11の複数の関節の各々には、駆動部10bと、エンコーダ10cとが設けられている。駆動部10bは、たとえば、サーボモータである。本実施形態では、ハンド部12は、検体採取部材101を把持する。ハンド部12は、たとえば、チャック12a(一対の把持部材)を有し、チャック12aによって検体採取部材101を把持して保持する。チャック12aは、たとえば、空気により動作されるエアチャックである。 As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the slave robot 10 is a vertical articulated robot. The slave robot 10 includes an arm portion 11 of a vertical articulated arm and a hand portion 12 attached to the tip of the arm portion 11. The arm portion 11 has a plurality of joints. Each of the plurality of joints of the arm portion 11 is provided with a driving portion 10b and an encoder 10c. The driving portion 10b is, for example, a servo motor. In this embodiment, the hand portion 12 grasps the specimen collection member 101. The hand portion 12 has, for example, chucks 12a (a pair of grasping members), and grasps and holds the specimen collection member 101 with the chucks 12a. The chucks 12a are, for example, air chucks operated by air.

また、スレーブロボット10は、筐体102の内部に収容されている。また、スレーブロボット10と被検者Sとの間には、スレーブロボット10と被検者Sとを遮蔽する遮蔽板103が配置されている。遮蔽板103は、筐体102に設置されている。また、遮蔽板103は、ガラス板等の透明な部材であり、スレーブロボット10に把持された検体採取部材101が挿入される開口部103aが設けられている。すなわち、スレーブロボット10は、遮蔽板103越しに、開口部103aを介して検体採取部材101を被検者Sの鼻腔に挿入する。なお、開口部103aの位置および大きさは、開口部103aが被検者Sの鼻腔に位置するように、設定されている。 The slave robot 10 is housed inside a housing 102. A shielding plate 103 is disposed between the slave robot 10 and the subject S to shield the slave robot 10 from the subject S. The shielding plate 103 is installed in the housing 102. The shielding plate 103 is a transparent member such as a glass plate, and has an opening 103a through which the specimen collection member 101 held by the slave robot 10 is inserted. That is, the slave robot 10 inserts the specimen collection member 101 into the nasal cavity of the subject S through the opening 103a over the shielding plate 103. The position and size of the opening 103a are set so that the opening 103a is located in the nasal cavity of the subject S.

図1に示すように、マスタロボット20は、スレーブロボット10を遠隔操作する。具体的には、マスタロボット20は、医師などの処置者(以下では、操作者Oという)によって操作されることによって、スレーブロボット10を遠隔操作する。マスタロボット20は、操作者Oの操作に基づいた操作指令を出力する。スレーブロボット10は、マスタロボット20の操作指令に基づいて、操作者Oの操作に対応する動作を行う。スレーブロボット10とマスタロボット20とは、有線または無線によって互いに通信可能に接続されている。 As shown in FIG. 1, the master robot 20 remotely controls the slave robot 10. Specifically, the master robot 20 is operated by a practitioner such as a doctor (hereinafter referred to as an operator O) to remotely control the slave robot 10. The master robot 20 outputs an operation command based on the operation of the operator O. The slave robot 10 performs an action corresponding to the operation of the operator O based on the operation command of the master robot 20. The slave robot 10 and the master robot 20 are connected to each other via wire or wirelessly so that they can communicate with each other.

また、マスタロボット20は、操作部21と、操作部21を移動可能に支持するアーム部22と、を含んでいる。操作部21は、検体採取部材101を保持(把持)するスレーブロボット10のハンド部12を遠隔操作するための入力操作を受け付ける。具体的には、操作部21は、棒形状を有するグリップハンドルである。操作部21は、操作者Oが片手で把持して動かすことによって、操作者Oによるスレーブロボット10の入力操作を受け付ける。操作部21は、たとえば、操作者Oの右手によって操作される。アーム部22は、複数の関節を有しており、上下方向(Z方向)、左右方向(Y方向)および前後方向(X方向)に、操作部21を移動可能に支持する。 The master robot 20 also includes an operation unit 21 and an arm unit 22 that movably supports the operation unit 21. The operation unit 21 accepts input operations for remotely operating the hand unit 12 of the slave robot 10 that holds (grabs) the specimen collection member 101. Specifically, the operation unit 21 is a grip handle having a rod shape. The operation unit 21 is held and moved by the operator O in one hand to accept input operations of the slave robot 10 by the operator O. The operation unit 21 is operated, for example, by the right hand of the operator O. The arm unit 22 has multiple joints and supports the operation unit 21 movably in the up-down direction (Z direction), left-right direction (Y direction), and front-back direction (X direction).

スレーブロボット10は、操作者Oが操作部21を動かした方向に対応する方向に動作される。たとえば、操作者Oが操作部21を上下方向(Z方向)に動かした場合、スレーブロボット10のハンド部12(およびハンド部12が保持する検体採取部材101)が上下方向に移動される。また、たとえば、操作者Oが操作部21を左右方向(Y方向)に動かした場合、スレーブロボット10のハンド部12(およびハンド部12が保持する検体採取部材101)が左右方向に移動される。また、たとえば、操作者Oが操作部21を前後方向(X方向)に動かした場合、スレーブロボット10のハンド部12(およびハンド部12が保持する検体採取部材101)が前後方向に移動される。なお、検体採取部材101によって被検者Sから検体を採取する際には、操作者Oが操作部21を前方向(X1方向)に動かしてスレーブロボット10のハンド部12(およびハンド部12が保持する検体採取部材101)を前方向(挿入方向)に移動させることによって、被検者Sの鼻腔内に検体採取部材101が挿入される。 The slave robot 10 is operated in a direction corresponding to the direction in which the operator O moves the operation unit 21. For example, when the operator O moves the operation unit 21 in the up-down direction (Z direction), the hand unit 12 of the slave robot 10 (and the specimen collection member 101 held by the hand unit 12) is moved in the up-down direction. Also, for example, when the operator O moves the operation unit 21 in the left-right direction (Y direction), the hand unit 12 of the slave robot 10 (and the specimen collection member 101 held by the hand unit 12) is moved in the left-right direction. Also, for example, when the operator O moves the operation unit 21 in the front-back direction (X direction), the hand unit 12 of the slave robot 10 (and the specimen collection member 101 held by the hand unit 12) is moved in the front-back direction. When collecting a specimen from the subject S using the specimen collection member 101, the operator O moves the operation unit 21 forward (X1 direction) to move the hand unit 12 of the slave robot 10 (and the specimen collection member 101 held by the hand unit 12) forward (insertion direction), thereby inserting the specimen collection member 101 into the nasal cavity of the subject S.

また、図1に示すように、表示装置30は、被検者Sの画像(映像)を表示する。表示装置30は、たとえば、スレーブロボット10のアーム部11の先端に設けられ被検者Sを正面から撮像するカメラ(図示せず)の映像、および、被検者Sを側方から撮像するカメラ(図示せず)の映像などを表示する。操作者Oは、表示装置30に表示されたリアルタイムの被検者Sの映像を確認しながら、マスタロボット20を用いたスレーブロボット10の操作によって、検体採取部材101による被検者Sからの検体採取作業を行う。表示装置30は、たとえば、液晶モニタを含んでいる。 As shown in FIG. 1, the display device 30 displays an image (video) of the subject S. The display device 30 displays, for example, a video from a camera (not shown) that is provided at the tip of the arm 11 of the slave robot 10 and captures the subject S from the front, and a video from a camera (not shown) that captures the subject S from the side. While checking the real-time video of the subject S displayed on the display device 30, the operator O operates the slave robot 10 using the master robot 20 to perform a specimen collection operation from the subject S using the specimen collection member 101. The display device 30 includes, for example, a liquid crystal monitor.

また、図3および4に示すように、被検者Sとスレーブロボット10とを遮る遮蔽板103に対して、被検者S側に顔部保持部50が設置されている。顔部保持部50は、顎台51と、額当て部52とを備えている。顎台51は、開口部103aの下方側に配置されている。また、顎台51は、被検者Sの顎を保持する。具体的には、顎台51は、被検者Sの顎が載せられる長方形の台である。なお、顎台51は、上下に移動可能である。そして、額当て部52は、開口部103aの上方側に配置されている。また、額当て部52は、被検者Sの額を保持する。具体的には、額当て部52は、被検者Sの額に沿うように湾曲した棒状の部材である。額当て部52は、水平方向に沿うように配置されており、両端部に支柱が接続されている。 3 and 4, a face holder 50 is installed on the subject S side with respect to the shielding plate 103 that blocks the subject S from the slave robot 10. The face holder 50 includes a chin rest 51 and a forehead rest 52. The chin rest 51 is disposed below the opening 103a. The chin rest 51 holds the chin of the subject S. Specifically, the chin rest 51 is a rectangular rest on which the chin of the subject S is placed. The chin rest 51 can be moved up and down. The forehead rest 52 is disposed above the opening 103a. The forehead rest 52 holds the forehead of the subject S. Specifically, the forehead rest 52 is a rod-shaped member curved to fit along the forehead of the subject S. The forehead rest 52 is disposed horizontally, and supports are connected to both ends.

被検者Sは、額当て部52の額配置位置に額を当接させて、顎台51の顎配置位置に顎を乗せることによって、遮蔽板103と対向するように(スレーブロボット10側を向くように)顔部が固定(保持)される。そして、顔部保持部50が被検者Sの顔部を固定することによって、被検者Sの鼻腔は、開口部103aの正面(スレーブロボット10によって検体採取部材101を挿入される位置)に配置される。これにより、被検者Sの鼻腔が位置決めされる。 The subject S places his/her forehead against the forehead placement position of the forehead rest 52 and places his/her chin at the chin placement position of the chin rest 51, thereby fixing (holding) his/her face so that he/she faces the shielding plate 103 (facing the slave robot 10). Then, by fixing the face of the subject S with the face holder 50, the nasal cavity of the subject S is positioned in front of the opening 103a (the position where the specimen collection member 101 is inserted by the slave robot 10). This positions the nasal cavity of the subject S.

また、図2に示すように、本実施形態では、ロボットシステム100は、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する顔部検知部60を備える。また、顔部検知部60は、顎検知部61および額検知部62を含む。顎検知部61は、被検者Sの顎が配置される顎配置位置から被検者Sの顎が離間したか否かを検知することによって、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する。額検知部62は、被検者Sの額が配置される額配置位置から被検者Sの額が離間したか否かを検知することによって、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する。なお、顎検知部61は、特許請求の範囲における「第1光センサ」の一例である。また、額検知部62は、特許請求の範囲における「第2光センサ」の一例である。 2, in this embodiment, the robot system 100 includes a face detection unit 60 that detects whether the face of the subject S has moved away from a predetermined position. The face detection unit 60 includes a chin detection unit 61 and a forehead detection unit 62. The chin detection unit 61 detects whether the chin of the subject S has moved away from a chin arrangement position, thereby detecting whether the face of the subject S has moved away from a predetermined position. The forehead detection unit 62 detects whether the forehead of the subject S has moved away from a forehead arrangement position, thereby detecting whether the face of the subject S has moved away from a predetermined position. The chin detection unit 61 is an example of a "first optical sensor" in the claims. The forehead detection unit 62 is an example of a "second optical sensor" in the claims.

図3および図5に示すように、顎検知部61は、顎台51において被検者Sの顎が配置される顎配置位置から被検者Sの顎が離間したか否かを検知する。顎検知部61は、顎台51に設けられた凹部51a(窪み)に被検者Sと直接接触しないように配置される。また、額検知部62は、額当て部52において被検者Sの額が配置される額配置位置から、被検者Sの額が離間したか否かを検知する。額検知部62は、同様に、額当て部52に設けられた凹部52a(窪み)に被検者Sと直接接触しないように配置される。 As shown in Figures 3 and 5, the chin detection unit 61 detects whether the chin of the subject S has moved away from the chin placement position where the chin of the subject S is placed on the chin rest 51. The chin detection unit 61 is placed in a recess 51a (depression) provided on the chin rest 51 so as not to come into direct contact with the subject S. In addition, the forehead detection unit 62 detects whether the forehead of the subject S has moved away from the forehead placement position where the forehead of the subject S is placed on the forehead support unit 52. Similarly, the forehead detection unit 62 is placed in a recess 52a (depression) provided on the forehead support unit 52 so as not to come into direct contact with the subject S.

また、顎検知部61は、非接触によって被検者Sの顎の離間を検知する反射型の光センサである。同様に、額検知部62は、非接触によって被検者Sの額の離間を検知する反射型の光センサである。すなわち、顎検知部61および額検知部62は、それぞれ、被検者Sの顎および額を検知するための検知光を照射する。そして、顎検知部61および額検知部62は、たとえば、検知光を照射するLED(発光ダイオード)を有する。そして、顎検知部61および額検知部62は、それぞれ、被検者Sの顎および額において反射された検知光を検知することによって、所定の位置に被検者Sの顔部が配置されているか否かを検知する。また、顎検知部61および額検知部62は、それぞれ、検知された検知光に基づいて、制御装置40に対して検知信号を出力する。 The chin detection unit 61 is a reflective optical sensor that detects the distance between the chins of the subject S without contact. Similarly, the forehead detection unit 62 is a reflective optical sensor that detects the distance between the foreheads of the subject S without contact. That is, the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62 each emit detection light for detecting the chin and forehead of the subject S. The chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62 each have an LED (light-emitting diode) that emits detection light. The chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62 each detect whether the face of the subject S is positioned at a predetermined position by detecting the detection light reflected by the chin and forehead of the subject S. The chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62 each output a detection signal to the control device 40 based on the detected detection light.

また、図5および図6に示すように、顎台51には、複数の剥離紙104が重畳されて設置されている。剥離紙104は、複数の被検者Sに対して順に検体採取を行う場合に、一の被検者Sに対する検体採取が行われるごとに、1枚ずつ剥離させて廃棄される。なお、剥離紙104には、顎検知部61からの検知光が被検者Sの顎に照射可能なように貫通孔104aが設けられている。 As shown in Figs. 5 and 6, multiple release papers 104 are placed on the chin rest 51 in a stacked manner. When samples are collected from multiple subjects S in sequence, the release papers 104 are peeled off and discarded one by one after each sample is collected from one subject S. The release papers 104 are provided with a through hole 104a so that detection light from the chin detection unit 61 can be irradiated onto the chin of the subject S.

そして、本実施形態におけるロボットシステム100では、制御装置40は、顔部検知部60により被検者Sの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット10の検体採取動作(処置動作)を停止させる。 In the robot system 100 of this embodiment, the control device 40 stops the sample collection operation (treatment operation) of the slave robot 10 based on the face detection unit 60 detecting that the face of the subject S has moved away from a predetermined position.

具体的には、顎検知部61による被検者Sの顎が顎配置位置から離間したことの検知と、額検知部62による被検者Sの額が額配置位置から離間したことの検知との少なくとも一方に基づいて、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したこと(被検者Sの顔部が移動したこと)が検知される。詳細には、顎検知部61および額検知部62からの検知信号に基づいて、被検者Sの顎および額の少なくとも一方が検出されなかった場合に、制御装置40は、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したとして、スレーブロボット10の動作を停止させるように、スレーブロボット10の制御部10aに対して指令を出力する。すなわち、制御装置40は、顎検知部61と額検知部62との両方から、被検者Sの額および顎が顎配置位置および額配置位置に配置されていることを示す検知信号が取得されている場合に、マスタロボット20による遠隔操作を受け付けて、スレーブロボット10を動作させる。 Specifically, based on at least one of the detection by the chin detection unit 61 that the chin of the subject S has moved away from the chin placement position and the detection by the forehead detection unit 62 that the forehead of the subject S has moved away from the forehead placement position, it is detected that the face of the subject S has moved away from the predetermined position (the face of the subject S has moved). In detail, when at least one of the chin and forehead of the subject S is not detected based on the detection signals from the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62, the control device 40 outputs a command to the control unit 10a of the slave robot 10 to stop the operation of the slave robot 10, assuming that the face of the subject S has moved away from the predetermined position. That is, when the control device 40 receives detection signals from both the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62 indicating that the forehead and chin of the subject S are placed at the chin placement position and the forehead placement position, it accepts remote operation from the master robot 20 and operates the slave robot 10.

また、本実施形態では、制御装置40は、少なくとも検体採取部材101が被検者Sの鼻腔内に挿入されている間(期間)、顔部検知部60により被検者Sの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット10の検体採取動作を停止させる。具体的には、マスタロボット20による遠隔操作が開始された時点から、遠隔操作が終了される時点までの期間において、制御装置40は、顔部検知部60により被検者Sの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット10の検体採取動作を停止する。たとえば、検体採取部材101が被検者Sの鼻腔に近づけられている時や、検体採取部材101が被検者Sの鼻腔内に挿入されている時に、顔部検知部60により被検者Sの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット10の動作(検体採取部材101の移動)が停止される。 In the present embodiment, the control device 40 stops the specimen collection operation of the slave robot 10 based on the detection by the face detection unit 60 that the face of the subject S has moved away from a predetermined position at least while (period) the specimen collection member 101 is inserted into the nasal cavity of the subject S. Specifically, during the period from when the remote operation by the master robot 20 is started to when the remote operation is ended, the control device 40 stops the specimen collection operation of the slave robot 10 based on the detection by the face detection unit 60 that the face of the subject S has moved away from a predetermined position. For example, when the specimen collection member 101 is brought close to the nasal cavity of the subject S or when the specimen collection member 101 is inserted into the nasal cavity of the subject S, the operation of the slave robot 10 (movement of the specimen collection member 101) is stopped based on the detection by the face detection unit 60 that the face of the subject S has moved away from a predetermined position.

また、検体採取の終了後に、操作者Oによってマスタロボット20による遠隔操作を終了する指令が受け付けられた場合には、制御装置40は、被検者Sの顔部が所定の位置から離間した場合にもスレーブロボット10の動作を停止させない。また、スレーブロボット10による検体採取の準備動作が行われている最中にも、制御装置40は、被検者Sの顔部が所定の位置から離間した場合にスレーブロボット10の動作を停止させない。 In addition, when a command to end remote operation by the master robot 20 is received from the operator O after sample collection is completed, the control device 40 does not stop the operation of the slave robot 10 even if the face of the subject S moves away from the specified position. In addition, even while the slave robot 10 is performing a preparatory operation for sample collection, the control device 40 does not stop the operation of the slave robot 10 if the face of the subject S moves away from the specified position.

[本実施形態の効果]
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
[Effects of this embodiment]
In this embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態によるロボットシステム100(検体採取ロボットシステム)では、上記のように、検体採取部材101によって被検者Sから検体を採取するスレーブロボット10と、スレーブロボット10を遠隔操作するマスタロボット20と、を備える。これにより、マスタロボット20によりスレーブロボット10を遠隔操作することにより、被検者Sから検体を採取することができるので、被検者Sから処置者への感染リスクを低減することができる。また、制御装置40は、顔部検知部60により被検者Sの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット10の検体採取動作(処置動作)を停止させる。これにより、被検者Sが顔部を動かした場合に、スレーブロボット10の検体採取動作が停止されるので、検体採取(処置)が行われる被検者Sの位置が移動することに起因して被検者Sに対する検体採取(処置)が適切に行われないことを抑制することができる。 As described above, the robot system 100 (specimen collection robot system) according to this embodiment includes a slave robot 10 that collects a specimen from a subject S using a specimen collection member 101, and a master robot 20 that remotely controls the slave robot 10. As a result, the master robot 20 can remotely control the slave robot 10 to collect a specimen from the subject S, thereby reducing the risk of infection from the subject S to the person performing the treatment. In addition, the control device 40 stops the specimen collection operation (treatment operation) of the slave robot 10 based on the detection by the face detection unit 60 that the face of the subject S has moved away from a predetermined position. As a result, when the subject S moves his/her face, the specimen collection operation of the slave robot 10 is stopped, so that it is possible to prevent specimen collection (treatment) of the subject S from being inappropriately performed due to the movement of the position of the subject S where the specimen collection (treatment) is performed.

また、本実施形態では、上記のように、顔部検知部60は、被検者Sの顎が配置される顎配置位置から被検者Sの顎が離間したか否かを検知することによって、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する顎検知部61と、被検者Sの額が配置される額配置位置から被検者Sの額が離間したか否かを検知することによって、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する額検知部62との少なくとも一方を含む。これにより、被検者Sの顎の位置と額の位置との少なくとも一方に基づいて、被検者Sが顔部(頭部)を動かしたか否かを容易に検知することができる。そのため、被検者Sの顔部の移動が検知された場合にスレーブロボット10による検体採取動作を容易に停止させることができるので、鼻腔などの顔部からの検体採取が適切に行われないことを抑制することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the face detection unit 60 includes at least one of the chin detection unit 61 that detects whether the subject S's face has moved away from a predetermined position by detecting whether the subject S's chin has moved away from the chin placement position, and the forehead detection unit 62 that detects whether the subject S's face has moved away from a predetermined position by detecting whether the subject S's forehead has moved away from the forehead placement position. This makes it easy to detect whether the subject S has moved his or her face (head) based on at least one of the position of the subject S's chin and the position of the forehead. Therefore, when movement of the subject S's face is detected, the sample collection operation by the slave robot 10 can be easily stopped, and it is possible to prevent sample collection from being performed appropriately from the face, such as the nasal cavity.

また、本実施形態では、上記のように、顔部検知部60は、顎検知部61と額検知部62との両方を含み、顎検知部61による被検者Sの顎が顎配置位置から離間したことの検知と、額検知部62による被検者Sの額が額配置位置から離間したことの検知との少なくとも一方に基づいて、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したことを検知する。これにより、被検者Sの顎の位置と額の位置との両方を検知することによって、被検者Sの顔部の位置のみならず、顔部の角度(額から顎にかけての位置関係)が変更された場合にも、顔部検知部60によって顔部が移動(所定の位置から離間)したと検知することができる。そのため、被検者Sからの検体採取動作を行っている場合に、顔部の角度が変更された場合にスレーブロボット10の検体採取動作を停止させることができる。その結果、被検者Sの顔部の角度が変更された場合にも、被検者Sに対する検体採取が適切に行われないことを効果的に抑制することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the face detection unit 60 includes both the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62, and detects that the face of the subject S has moved away from a predetermined position based on at least one of the detection by the chin detection unit 61 that the chin of the subject S has moved away from the chin placement position and the detection by the forehead detection unit 62 that the forehead of the subject S has moved away from the forehead placement position. In this way, by detecting both the position of the chin and the position of the forehead of the subject S, the face detection unit 60 can detect that the face has moved (moved away from a predetermined position) even when not only the position of the face of the subject S but also the angle of the face (the positional relationship from the forehead to the chin) has changed. Therefore, when a sample collection operation is being performed from the subject S, if the angle of the face is changed, the sample collection operation of the slave robot 10 can be stopped. As a result, even if the angle of the face of the subject S is changed, it is possible to effectively prevent the sample collection from being performed appropriately from the subject S.

また、本実施形態では、上記のように、顎検知部61は、被検者Sの顎が顎配置位置から離間したか否かを非接触によって検知する反射型の光センサ(第1光センサ)を含み、額検知部62は、被検者Sの額が額配置位置から離間したか否かを非接触によって検知する反射型の光センサ(第2光センサ)を含む。ここで、被検者Sの顔部(顎および額)に直接的に接触することによって移動(離間)を検知する場合には、被検者Sの検体採取を行うごとに、被検者Sの顔部と接触した顎検知部61および額検知部62を清掃(消毒)する必要がある。これに対して、本実施形態では、顎検知部61および額検知部62の両方が、非接触によって被検者Sの顔部(頭部)の移動を検知するため、検体の採取を行うごとに顎検知部61および額検知部62を清掃する手間を抑制することができる。また、被検者Sが、顎検知部61および額検知部62に直接的に接触しないため、顎検知部61および額検知部62を介した接触感染を抑制することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the chin detection unit 61 includes a reflective optical sensor (first optical sensor) that detects whether the chin of the subject S has moved away from the chin placement position in a non-contact manner, and the forehead detection unit 62 includes a reflective optical sensor (second optical sensor) that detects whether the forehead of the subject S has moved away from the forehead placement position in a non-contact manner. Here, when detecting movement (movement) by directly contacting the face (chin and forehead) of the subject S, it is necessary to clean (disinfect) the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62 that have come into contact with the face of the subject S every time a sample is collected from the subject S. In contrast, in this embodiment, both the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62 detect the movement of the face (head) of the subject S in a non-contact manner, so that the effort of cleaning the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62 every time a sample is collected can be reduced. In addition, since the subject S does not directly contact the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62, contact infection via the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62 can be prevented.

また、本実施形態では、上記のように、被検者Sの顎を保持する顎台51を含み、顎検知部61は、顎台51に配置され、顎台51において被検者Sの顎が配置される顎配置位置から被検者Sの顎が離間したか否かを検知する。これにより、顎台51によって被検者Sの顎を保持することができるので、被検者Sの顎を顎配置位置に容易に固定させることができる。そのため、顎台51に顎を保持させることによって、被検者Sの顎が顎配置位置から離間することをより容易に抑制することができる。その結果、被検者Sの顔部が動かされることに起因して検体採取が適切に行われないことをより抑制することができる。 In addition, as described above, this embodiment includes the chin rest 51 that holds the chin of the subject S, and the chin detection unit 61 is disposed on the chin rest 51 and detects whether the chin of the subject S has moved away from the chin placement position where the chin of the subject S is placed on the chin rest 51. This allows the chin of the subject S to be held by the chin rest 51, so that the chin of the subject S can be easily fixed to the chin placement position. Therefore, by having the chin rest 51 hold the chin, it is possible to more easily prevent the chin of the subject S from moving away from the chin placement position. As a result, it is possible to more easily prevent sample collection from being inappropriately performed due to the facial movement of the subject S.

また、本実施形態では、上記のように、スレーブロボット10と被検者Sとを遮蔽する遮蔽板103をさらに備え、遮蔽板103には、スレーブロボット10に把持された検体採取部材101が挿入される開口部103aが設けられており、顎台51は、遮蔽板103に対して被検者S側において、開口部103aの下方側に配置されている。これにより、被検者Sとスレーブロボット10との間に遮蔽板103が設けられているため、被検者Sとスレーブロボット10との接触を抑制することができる。また、顎台51が、検体採取部材101が挿入される開口部103aの下方側に配置されているため、開口部103aの正面に被検者Sの顔部の顎より上の部分を配置させることができる。そのため、遮蔽板103により接触を抑制しながら、被検者Sの鼻腔または口腔から検体を採取する動作を適切に実行することができる。 In addition, as described above, this embodiment further includes a shielding plate 103 that shields the slave robot 10 from the subject S. The shielding plate 103 has an opening 103a through which the specimen collection member 101 held by the slave robot 10 is inserted, and the chin rest 51 is disposed on the subject S side with respect to the shielding plate 103, below the opening 103a. As a result, since the shielding plate 103 is provided between the subject S and the slave robot 10, contact between the subject S and the slave robot 10 can be suppressed. Furthermore, since the chin rest 51 is disposed below the opening 103a through which the specimen collection member 101 is inserted, the part of the subject S's face above the chin can be disposed in front of the opening 103a. Therefore, the operation of collecting a specimen from the nasal cavity or oral cavity of the subject S can be appropriately performed while suppressing contact by the shielding plate 103.

また、本実施形態では、上記のように、被検者Sの額を保持する額当て部52を含み、額検知部62は、額当て部52に配置され、額当て部52において被検者Sの額が配置される額配置位置から被検者Sの額が離間したか否かを検知する。これにより、額当て部52によって被検者Sの額を保持することができるので、被検者Sの額を額配置位置に容易に固定させることができる。そのため、額当て部52に額を保持させることによって、被検者Sの額が額配置位置から離間することをより容易に抑制することができる。その結果、被検者Sの顔部が動かされることに起因して検体採取が適切に行われないことをより抑制することができる。 As described above, this embodiment includes the forehead support 52 that holds the forehead of the subject S, and the forehead detection unit 62 is disposed in the forehead support 52 and detects whether the forehead of the subject S has moved away from the forehead placement position in the forehead support 52. This allows the forehead of the subject S to be held by the forehead support 52, and the forehead of the subject S can be easily fixed to the forehead placement position. Therefore, by having the forehead support 52 hold the forehead, it is possible to more easily prevent the forehead of the subject S from moving away from the forehead placement position. As a result, it is possible to more effectively prevent sample collection from being inappropriately performed due to the subject S's facial movement.

また、本実施形態では、上記のように、スレーブロボット10と被検者Sとを遮蔽する遮蔽板103をさらに備え、遮蔽板103には、スレーブロボット10に把持された検体採取部材101が挿入される開口部103aが設けられており、額当て部52は、遮蔽板103に対して被検者S側において、開口部103aの上方側に配置されている。これにより、額当て部52が、検体採取部材101が挿入される開口部103aの上方側に配置されているため、開口部103aの正面に被検者Sの顔部の額より下の部分を配置させることができる。そのため、遮蔽板103により接触を抑制しながら、被検者Sの鼻腔または口腔から検体を採取する動作をより適切に実行することができる。 In addition, as described above, this embodiment further includes a shielding plate 103 that shields the slave robot 10 from the subject S. The shielding plate 103 is provided with an opening 103a through which the specimen collection member 101 held by the slave robot 10 is inserted, and the forehead support 52 is disposed above the opening 103a on the subject S side of the shielding plate 103. As a result, since the forehead support 52 is disposed above the opening 103a through which the specimen collection member 101 is inserted, the part of the face of the subject S below the forehead can be disposed in front of the opening 103a. Therefore, the operation of collecting a specimen from the nasal cavity or oral cavity of the subject S can be more appropriately performed while preventing contact by the shielding plate 103.

また、本実施形態では、上記のように、スレーブロボット10は、遠隔操作されて被検者Sの鼻腔から検体を採取し、制御装置40は、少なくとも検体採取部材101が被検者Sの鼻腔内に挿入されている間、顔部検知部60により被検者Sの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット10の検体採取動作を停止させる。これにより、少なくとも検体採取部材101が被検者Sの鼻腔内に挿入されている時に、被検者Sの顔部が動かされることによって所定の位置から離れた場合に、スレーブロボット10の動作を停止させることができるので、鼻腔からの検体採取が適切に行われないことを抑制することができる。また、検体の採取が終わった後には、被検者Sの顔部の移動を検知しないようにすることができるので、スレーブロボット10によって採取した検体を検体容器に収容する後処理の動作が行われる場合、および、次の新たな被検者Sに対する検体採取の準備の動作が行われる場合などに、被検者Sの顔部の移動を検知することに起因して後処理および準備などの動作が中断されることを抑制することができる。そのため、複数の被検者Sの検体採取を順に行う場合に、被検者Sの入れ替えと、スレーブロボット10による後処理の動作および準備の動作などとを並行して行うことができるので、複数の被検者Sの検体採取に要する作業時間が増大することを抑制することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the slave robot 10 is remotely operated to collect a sample from the nasal cavity of the subject S, and the control device 40 stops the sample collection operation of the slave robot 10 based on the detection by the face detection unit 60 that the face of the subject S has moved away from a predetermined position at least while the sample collection member 101 is inserted into the nasal cavity of the subject S. This makes it possible to stop the operation of the slave robot 10 when the face of the subject S is moved away from a predetermined position at least while the sample collection member 101 is inserted into the nasal cavity of the subject S, thereby preventing the sample from being properly collected from the nasal cavity. In addition, since it is possible to prevent the movement of the face of the subject S from being detected after the sample collection is completed, it is possible to prevent the interruption of the post-processing and preparation operations due to the detection of the movement of the face of the subject S when the post-processing operation of storing the sample collected by the slave robot 10 in a sample container is performed, and when the operation of preparing for the sample collection of the next new subject S is performed. Therefore, when collecting samples from multiple subjects S in sequence, the subjects S can be swapped while the slave robot 10 performs post-processing operations and preparation operations in parallel, thereby preventing an increase in the work time required to collect samples from multiple subjects S.

また、本実施形態では、上記のように、スレーブロボット10は、検体採取部材101を把持するハンド部12と、複数の関節を有するアーム部11とを備える垂直多関節ロボットを含み、顔部検知部60は、ハンド部12に把持された検体採取部材101を用いて検体が採取される被検者Sの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する。これにより、複数の関節を有するアーム部11を動作させることによって検体採取部材101を把持するハンド部12を三次元的に動作させる場合にも、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット10の検体採取動作を停止させることができる。そのため、ハンド部12を三次元的に動作させることによって、被検者Sの顔部の鼻腔または口腔などから検体を採取する場合にも、検体採取が行われる被検者Sの位置が移動されることに起因して被検者Sに対する検体採取が適切に行われないことを抑制することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the slave robot 10 includes a vertical multi-joint robot equipped with a hand unit 12 that grips the specimen collection member 101 and an arm unit 11 having multiple joints, and the face detection unit 60 detects whether the face of the subject S from which a specimen is to be collected using the specimen collection member 101 gripped by the hand unit 12 has moved away from a predetermined position. As a result, even when the hand unit 12 gripping the specimen collection member 101 is moved three-dimensionally by operating the arm unit 11 having multiple joints, the specimen collection operation of the slave robot 10 can be stopped based on the detection that the face of the subject S has moved away from a predetermined position. Therefore, by moving the hand unit 12 three-dimensionally, even when a specimen is collected from the nasal cavity or oral cavity of the face of the subject S, it is possible to prevent the specimen from being properly collected from the subject S due to the position of the subject S from which the specimen is to be collected being moved.

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
It should be noted that the embodiments disclosed herein are illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is indicated by the claims, not by the description of the embodiments above, and further includes all modifications (variations) within the meaning and scope equivalent to the claims.

たとえば、上記実施形態では、顔部検知部60は、被検者Sの顎が配置される顎配置位置から被検者Sの顎が離間したか否かを検知する顎検知部61と、被検者Sの額が配置される額配置位置から被検者Sの額が離間したか否かを検知する額検知部62とを含む例を示したが、本開示はこれに限られない。本開示では、被検者Sの顎または額以外の部位の配置を検知するようにしてもよい。たとえば、被検者Sの頭部(頭頂部)の配置を検知するように検知部を設けるようにしてもよい。 For example, in the above embodiment, an example was shown in which the face detection unit 60 includes a chin detection unit 61 that detects whether the chin of the subject S has moved away from the chin placement position, and a forehead detection unit 62 that detects whether the forehead of the subject S has moved away from the forehead placement position, but the present disclosure is not limited to this. In the present disclosure, the placement of a part of the subject S other than the chin or forehead may be detected. For example, a detection unit may be provided to detect the placement of the head (top) of the subject S.

また、上記実施形態では、顔部検知部60が顎検知部61と額検知部62との両方を含む例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、顎検知部61と額検知部62との両方を含まずに、額検知部62と顎検知部61とのいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example has been shown in which the face detection unit 60 includes both the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62, but the present disclosure is not limited to this. For example, it is also possible to provide only one of the forehead detection unit 62 and the chin detection unit 61, without including both the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62.

また、上記実施形態では、顎検知部61および額検知部62が非接触によって検知する反射型の光センサである例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、機械式スイッチなどによって、接触することによって顎および額を検知するようにしてもよい。また、カメラなどの撮像部により被検者Sの顔部の画像を撮像するとともに、撮像された画像に対して画像処理を行うことによって、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したか否かを検知するようにしてもよい。また、顎検知部61および額検知部62を、光、電波、または、超音波などによって、被検者Sの顎および額との距離を測定する距離センサにしてもよい。その場合には、被検者Sの顎および額との距離が所定の閾値よりも大きくなった場合に、被検者Sの顎および額が離間したことを示す検知信号を出力するようにしてもよい。すなわち、顎配置位置および額配置位置は、所定の領域(所定の幅)を含む配置位置であってもよい。 In the above embodiment, the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62 are reflective optical sensors that detect without contact, but the present disclosure is not limited to this. For example, the chin and forehead may be detected by contact using a mechanical switch or the like. An image of the face of the subject S may be captured by an imaging unit such as a camera, and image processing may be performed on the captured image to detect whether the face of the subject S has moved away from a predetermined position. The chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62 may be distance sensors that measure the distance between the chin and forehead of the subject S using light, radio waves, or ultrasound. In this case, when the distance between the chin and forehead of the subject S becomes larger than a predetermined threshold, a detection signal indicating that the chin and forehead of the subject S have moved away may be output. That is, the chin placement position and the forehead placement position may be placement positions that include a predetermined area (predetermined width).

また、上記実施形態では、顎検知部61を、顎台51に配置するとともに、額検知部62を、額当て部52に配置する例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、顎台51および額当て部52とは離間した位置に顎検知部61および額検知部62を配置するとともに、顎台51および額当て部52とは離間した位置から光を照射することによって被検者Sの顎および額を検知するようにしてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example is shown in which the chin detection unit 61 is disposed on the chin rest 51 and the forehead detection unit 62 is disposed on the forehead rest 52, but the present disclosure is not limited to this. For example, the chin detection unit 61 and the forehead detection unit 62 may be disposed at a position spaced apart from the chin rest 51 and the forehead rest 52, and the chin and forehead of the subject S may be detected by irradiating light from a position spaced apart from the chin rest 51 and the forehead rest 52.

また、上記実施形態では、スレーブロボット10と被検者Sとを遮蔽する遮蔽板103を備える例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、被検者Sとスレーブロボット10との間に遮蔽板103を設けなくともよい。 In addition, in the above embodiment, an example is shown in which a shielding plate 103 is provided to shield the slave robot 10 from the subject S, but the present disclosure is not limited to this. For example, it is not necessary to provide a shielding plate 103 between the subject S and the slave robot 10.

また、上記実施形態では、顎台51は、遮蔽板103に対して被検者S側において、開口部103aの下方側に配置されており、額当て部52は、遮蔽板103に対して被検者S側において、開口部103aの上方側に配置されている例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、顎台51および額当て部52を開口部103aと同じ高さに配置してもよい。すなわち、開口部103aの下端を顎台51よりも低くして、開口部103aの上端を額当て部52より高くすることによって、被検者Sの顔全体が開口部103aから覗くようにしてもよい。 In the above embodiment, the chin rest 51 is disposed below the opening 103a on the subject S side relative to the shielding plate 103, and the forehead rest 52 is disposed above the opening 103a on the subject S side relative to the shielding plate 103, but the present disclosure is not limited to this. For example, the chin rest 51 and the forehead rest 52 may be disposed at the same height as the opening 103a. That is, the lower end of the opening 103a may be lower than the chin rest 51 and the upper end of the opening 103a may be higher than the forehead rest 52, so that the entire face of the subject S can be seen through the opening 103a.

また、上記実施形態では、スレーブロボット10が垂直多関節ロボットである例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、スレーブロボット10が、水平多関節ロボットなどの垂直多関節ロボット以外のロボットであってもよい。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the slave robot 10 was a vertical multi-joint robot, but the present disclosure is not limited to this. For example, the slave robot 10 may be a robot other than a vertical multi-joint robot, such as a horizontal multi-joint robot.

また、上記実施形態では、スレーブロボット10が、被検者Sから検体を採取する処置を行う例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、ロボットによって医療用の検査器具を用いて被検者Sに対して診察などの処置を行うようにしてもよい。たとえば、顎台51および額当て部52などを用いて被検者Sの顔部を固定した状態で、顎検知部61および額検知部62によって被検者Sの顔部の移動を検知しながら、遠隔操作によって眼科検診を行うようにしてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example has been shown in which the slave robot 10 performs a procedure to collect a sample from the subject S, but the present disclosure is not limited to this. For example, the robot may perform a procedure such as a medical examination on the subject S using medical examination tools. For example, an ophthalmic examination may be performed by remote control while the face of the subject S is fixed using the chin rest 51 and forehead rest 52, etc., and the chin detection unit 61 and forehead detection unit 62 detect the movement of the face of the subject S.

また、上記実施形態では、遠隔操作が開始された時点から、遠隔操作が終了される時点までの期間において、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット10の検体採取動作が停止される例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、スレーブロボット10の動作情報に基づいて、検体採取部材101が遮蔽板103の開口部103aより被検者S側に挿入された時点から、検体採取を行った後に検体採取部材101が遮蔽板103よりスレーブロボット10側に移動された時点までの期間において、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット10の検体採取動作が停止されるようにしてもよい。また、遠隔操作が開始された時点よりも後に、検体採取部材101が被検者Sに近づくような移動が開始された時点から、被検者Sの顔部が所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、スレーブロボット10の検体採取動作が停止されるようにしてもよい。 In the above embodiment, the specimen collection operation of the slave robot 10 is stopped based on the detection that the face of the subject S has moved away from a predetermined position during the period from the time when the remote operation is started to the time when the remote operation is ended. However, the present disclosure is not limited to this. For example, the specimen collection operation of the slave robot 10 may be stopped based on the detection that the face of the subject S has moved away from a predetermined position during the period from the time when the specimen collection member 101 is inserted to the subject S side through the opening 103a of the shielding plate 103 to the time when the specimen collection member 101 is moved from the shielding plate 103 to the slave robot 10 side after the specimen collection based on the operation information of the slave robot 10. In addition, the specimen collection operation of the slave robot 10 may be stopped based on the detection that the face of the subject S has moved away from a predetermined position after the time when the specimen collection member 101 starts to move toward the subject S, after the time when the remote operation is started.

10 スレーブロボット
11 アーム部
12 ハンド部
20 マスタロボット
40 制御装置
51 顎台
52 額当て部
60 顔部検知部
61 顎検知部
62 額検知部
100 ロボットシステム(検体採取ロボットシステム)
101 検体採取部材(検査器具)
103 遮蔽板
103a 開口部
S 被検者
REFERENCE SIGNS LIST 10 Slave robot 11 Arm unit 12 Hand unit 20 Master robot 40 Control device 51 Chin rest 52 Forehead support unit 60 Face detection unit 61 Chin detection unit 62 Forehead detection unit 100 Robot system (specimen collection robot system)
101 Sample collection member (testing device)
103 Shielding plate 103a Opening S Subject

Claims (11)

検体採取部材によって被検者から検体を採取するスレーブロボットと、
前記スレーブロボットを遠隔操作するマスタロボットと、
前記スレーブロボットの動作を制御する制御装置と、
前記被検者の顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する顔部検知部と、を備え、
前記制御装置は、前記顔部検知部により前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、前記スレーブロボットの検体採取動作を停止させる、検体採取ロボットシステム。
a slave robot that collects a specimen from a subject using a specimen collecting member;
A master robot that remotely controls the slave robot;
A control device for controlling the operation of the slave robot;
A face detection unit that detects whether or not the face of the subject has moved away from a predetermined position,
The control device stops the specimen collection operation of the slave robot based on the detection by the face detection unit that the subject's face has moved away from the predetermined position.
前記顔部検知部は、前記被検者の顎が配置される顎配置位置から前記被検者の顎が離間したか否かを検知することによって、前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したか否かを検知する顎検知部と、前記被検者の額が配置される額配置位置から前記被検者の額が離間したか否かを検知することによって、前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したか否かを検知する額検知部との少なくとも一方を含む、請求項1に記載の検体採取ロボットシステム。 The specimen collection robot system according to claim 1, wherein the face detection unit includes at least one of a chin detection unit that detects whether the subject's chin has moved away from a chin placement position where the chin is placed, thereby detecting whether the subject's face has moved away from the predetermined position, and a forehead detection unit that detects whether the subject's forehead has moved away from a forehead placement position where the forehead is placed, thereby detecting whether the subject's face has moved away from the predetermined position. 前記顔部検知部は、前記顎検知部と前記額検知部との両方を含み、前記顎検知部による前記被検者の顎が前記顎配置位置から離間したことの検知と、前記額検知部による前記被検者の額が前記額配置位置から離間したことの検知との少なくとも一方に基づいて、前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したことを検知する、請求項2に記載の検体採取ロボットシステム。 The specimen collection robot system according to claim 2, wherein the face detection unit includes both the chin detection unit and the forehead detection unit, and detects that the subject's face has moved away from the predetermined position based on at least one of the detection by the chin detection unit that the subject's chin has moved away from the chin placement position and the detection by the forehead detection unit that the subject's forehead has moved away from the forehead placement position. 前記顎検知部は、前記被検者の顎が前記顎配置位置から離間したか否かを非接触によって検知する反射型の第1光センサを含み、
前記額検知部は、前記被検者の額が前記額配置位置から離間したか否かを非接触によって検知する反射型の第2光センサを含む、請求項2または3に記載の検体採取ロボットシステム。
the chin detection unit includes a reflective first optical sensor that detects whether the chin of the subject has moved away from the chin arrangement position in a non-contact manner,
The sample collecting robot system according to claim 2 or 3, wherein the forehead detection unit includes a second reflective optical sensor that detects whether the subject's forehead has moved away from the forehead placement position in a non-contact manner.
前記被検者の顎を保持する顎台を含み、
前記顎検知部は、前記顎台に配置され、前記顎台において前記被検者の顎が配置される前記顎配置位置から前記被検者の顎が離間したか否かを検知する、請求項2~4のいずれか1項に記載の検体採取ロボットシステム。
a chin rest for holding the subject's chin;
5. The specimen collecting robot system according to claim 2, wherein the chin detection unit is disposed on the chin rest and detects whether the subject's chin has moved away from the chin placement position where the subject's chin is placed on the chin rest.
前記スレーブロボットと前記被検者とを遮蔽する遮蔽板をさらに備え、
前記遮蔽板には、前記スレーブロボットに把持された前記検体採取部材が挿入される開口部が設けられており、
前記顎台は、前記遮蔽板に対して前記被検者側において、前記開口部の下方側に配置されている、請求項5に記載の検体採取ロボットシステム。
a shielding plate for shielding the slave robot from the subject,
the shielding plate is provided with an opening into which the specimen collecting member held by the slave robot is inserted,
The specimen collecting robot system according to claim 5 , wherein the chin rest is disposed below the opening on the subject side with respect to the shielding plate.
前記被検者の額を保持する額当て部を含み、
前記額検知部は、前記額当て部に配置され、前記額当て部において前記被検者の額が配置される前記額配置位置から前記被検者の額が離間したか否かを検知する、請求項2~6のいずれか1項に記載の検体採取ロボットシステム。
a forehead support portion for holding the forehead of the subject;
The sample collecting robot system according to any one of claims 2 to 6, wherein the forehead detection unit is disposed in the forehead support unit and detects whether the subject's forehead has moved away from the forehead placement position where the subject's forehead is placed in the forehead support unit.
前記スレーブロボットと前記被検者とを遮蔽する遮蔽板をさらに備え、
前記遮蔽板には、前記スレーブロボットに把持された前記検体採取部材が挿入される開口部が設けられており、
前記額当て部は、前記遮蔽板に対して前記被検者側において、前記開口部の上方側に配置されている、請求項7に記載の検体採取ロボットシステム。
a shielding plate for shielding the slave robot from the subject,
the shielding plate is provided with an opening into which the specimen collecting member held by the slave robot is inserted,
The specimen collecting robot system according to claim 7 , wherein the forehead rest is disposed above the opening on the subject side with respect to the shielding plate.
前記スレーブロボットは、遠隔操作されて前記被検者の鼻腔から検体を採取し、
前記制御装置は、少なくとも前記検体採取部材が前記被検者の鼻腔内に挿入されている間、前記顔部検知部により前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、前記スレーブロボットの検体採取動作を停止させる、請求項1~8のいずれか1項に記載の検体採取ロボットシステム。
The slave robot is remotely operated to collect a sample from the nasal cavity of the subject;
9. The specimen collecting robot system according to claim 1, wherein the control device stops the specimen collecting operation of the slave robot based on detection by the face detection unit that the face of the subject has moved away from the predetermined position at least while the specimen collecting member is inserted into the nasal cavity of the subject.
前記スレーブロボットは、前記検体採取部材を把持するハンド部と、複数の関節を有するアーム部とを備える垂直多関節ロボットを含み、
前記顔部検知部は、前記ハンド部に把持された前記検体採取部材を用いて検体が採取される前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したか否かを検知する、請求項1~9のいずれか1項に記載の検体採取ロボットシステム。
the slave robot includes a vertical articulated robot including a hand unit that grips the specimen collecting member and an arm unit having a plurality of joints,
The specimen collecting robot system according to any one of claims 1 to 9, wherein the face detection unit detects whether the face of the subject from which a specimen is to be collected using the specimen collecting member held in the hand unit has moved away from the predetermined position.
医療用の検査器具を把持して、被検者に対して処置を行うスレーブロボットと、
前記スレーブロボットを遠隔操作するマスタロボットと、
前記スレーブロボットの動作を制御する制御装置と、
前記被検者の顔部が所定の位置から離間したか否かを検知する顔部検知部と、を備え、
前記制御装置は、前記顔部検知部により前記被検者の顔部が前記所定の位置から離間したことが検知されたことに基づいて、前記スレーブロボットの処置動作を停止させる、ロボットシステム。
A slave robot that holds a medical examination instrument and performs treatment on a subject;
A master robot that remotely controls the slave robot;
A control device for controlling the operation of the slave robot;
A face detection unit that detects whether or not the face of the subject has moved away from a predetermined position,
The control device stops the treatment operation of the slave robot based on the detection by the face detection unit that the face of the subject has moved away from the predetermined position.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190038367A1 (en) 2016-01-26 2019-02-07 Cyberdontics, Inc. Automated dental treatment system
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Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2583115Y2 (en) * 1992-02-17 1998-10-15 株式会社トプコン Ophthalmic equipment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190038367A1 (en) 2016-01-26 2019-02-07 Cyberdontics, Inc. Automated dental treatment system
CN111887896A (en) 2020-07-14 2020-11-06 雅客智慧(北京)科技有限公司 Sampling robot

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