[0001] 本公开涉及一种机器人系统，特别涉及一种进行从被处理者采集样本等处理的机器人系统。

[0002] 以往，已知有一种用于从被处理者采集样本的样本采集用箱(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中公开了一种样本采集用箱，其具备样本采集用主体箱和设置在样本采集用主体箱上的保护手套。在该样本采集用箱中，在采集样本的处理者进入样本采集用主体箱内的状态下，经由保护手套从被处理者采集样本。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1:日本实用新型登录第3228999号公报

[0025] 参照图1～图9，对一个实施方式的机器人系统100的结构进行说明。

[0026] 如图1所示，机器人系统100是为了从被检者S采集样本而设置的。此外，机器人系统100具备多个隔间10、多个从机器人11、主机器人20、切换控制部30。此外，被检者S是权利要求书的“被处理者”的一例。

[0027] 在隔间10中，通过从机器人11从被检者S采集样本。隔间10的侧面被墙壁覆盖。在多个隔间10中的每一个中配置有从机器人11。隔间10的配置从机器人11的区域通过隔墙与被检者S进入的区域隔开。

[0028] 从机器人11被主机器人20远程操作，并从被检者S采集样本。此外，从机器人11通过样本采集部件12a从被检者S采集样本。样本采集部件12a例如是灭菌棉棒(拭子)。灭菌棉棒具有棒形状。如图6所示，从机器人11例如将样本采集部件12a插入被检者S的鼻腔内，并通过插入的样本采集部件12a从被检者S的鼻咽头采集样本(鼻咽拭子液)。此外，从机器人11也可以将样本采集部件12a插入被检者S的口腔内来采集样本。对采集到的样本例如进行PCR(Polymerase Chain Reaction)检查等病毒检查。

[0029] 从机器人11是垂直多关节机器人。从机器人11在前端设有手部12。从机器人11具有多个(例如7个)关节。如图2所示，在从机器人11的多个关节的每一个上设有伺服电机等驱动部113和检测驱动部113的驱动位置的编码器112。手部12能够保持样本采集部件12a。手部12例如具有一对把持部件，并能够通过一对把持部件把持并保持样本采集部件12a。

[0030] 此外，在从机器人11中设置有控制从机器人11的动作的控制部111。控制部111包括CPU(中央处理单元)111a和存储器111b。CPU111a基于存储在存储器111b中的程序，控制从机器人11的动作。

[0031] 从机器人11向与处理者O操作了主机器人20的方向对应的方向移动。例如，在处理者O使主机器人20在上下方向(Z方向)上移动的情况下，从机器人11的手部12(以及手部12所保持的样本采集部件12a)在上下方向上移动。此外，在处理者O使主机器人20向左右方向(Y方向)移动的情况下，从机器人11的手部12(以及手部12所保持的样本采集部件12a)向左右方向移动。此外，在处理者O使主机器人20在前后方向(X方向)上移动的情况下，从机器人11的手部12(以及手部12所保持的样本采集部件12a)在前后方向上移动。此外，在利用样本采集部件12a从被检者S采集样本时，处理者O使主机器人20向前方(X1方向)移动，使从机器人11的手部12(及手部12所保持的样本采集部件12a)向前方(插入方向)移动，从而将样本采集部件12a插入被检者S的鼻腔内。

[0032] 如图1所示，主机器人20对从机器人11进行远程操作。具体而言，主机器人20通过由医师等处理者O操作，对从机器人11进行远程操作。主机器人20输出基于处理者O的操作输出操作信号。从机器人11根据主机器人20的操作信号，进行与处理者O的操作对应的动作。从机器人11和主机器人20通过有线或无线相互可通信地连接。

[0033] 如图2所示，主机器人20包括控制部21、编码器22、驱动部23和选择操作部24。此外，如图1所示，在主机器人20侧设置有显示装置25。

[0034] 控制部21控制主机器人20，并且取得处理者O对主机器人20的操作。控制部21包括CPU21a和存储器21b。CPU21a根据存储在存储器21b中的程序，控制主机器人20。

[0035] 编码器22检测伺服电机等驱动部113的驱动位置。驱动部23驱动主机器人20的各关节。

[0036] 选择操作部24是为了在多个(4个)从机器人11中选择由主机器人20进行远程操作的从机器人11而设置的。即，选择操作部24接受用于选择从机器人11的处理者O的操作。

[0037] 主机器人20经由LAN(Local Area Network)50a可通信地与切换控制部30连接。此外，切换控制部30经由LAN 50b可通信地与多个从机器人11的每一个连接。

[0038] 显示装置25显示被检者S的图像(影像)。显示装置25例如设置在从机器人11的前端，显示从正面拍摄被检者S的照相机(未图示)的影像以及从侧方拍摄被检者S的照相机(未图示)的影像等。处理者O一边确认显示在显示装置25上的实时的被检者S的影像，一边使用主机器人20对从机器人11进行远程操作。显示装置25例如包括液晶显示器。

[0039] 在此，在本实施方式中，切换控制部30切换主机器人20与多个从机器人11之间的操作连接，以使多个从机器人11中的一个从机器人11被主机器人20远程操作。

[0040] 切换控制部30包括CUP 31和存储器32。CPU 31基于存储在存储器32中的程序而执行控制。在存储器32中，作为软件存储有远程操作控制31a、从机器人控制31b、从系统控制31c。远程操作控制31a与主机器人20连接，并根据主机器人20的操作而生成用于使从机器人11动作的动作指令信号。从机器人控制31b与从机器人11连接，并将由远程操作控制31a生成的动作指令信号发送给远程操作对象的从机器人11。从系统控制31c与主机器人20连接，并控制对由主机器人20远程操作的对象的从机器人11进行切换以进行操作连接。

[0041] 切换控制部30从主机器人20接收用于进行远程操作的操作信号，并对进行远程操作的从机器人11发送基于操作信号的动作指令信号。

[0042] 此外，切换控制部30取得由选择操作部24选择的从机器人11是否动作，并在所选择的从机器人11停止的情况下，切换操作连接，以使所选择的从机器人11被主机器人20远程操作。

[0043] 如图5所示，在从机器人11侧设置有工作件检测部13，其检测包含用于采集样本的样本采集部件12a和收容样本的样本容器12b的工作件载置在向从机器人11供给的供给位置13a上。此外，在从机器人11侧设置有检测收容所采集的样本的样本容器12b被载置在运出位置14a的运出检测部14。此外，供给位置13a是权利要求书的“规定位置”的一例。

[0044] 从机器人11在通过工作件检测部13检测到工作件被供给到供给位置13a的情况下，进行用于样本采集的远程操作。此外，从机器人11在通过运出检测部14检测到样本容器12b从运出位置14a运出的情况下，进行用于样本采集的远程操作。

[0045] 在此，机器人系统100能够在图3所示的手动运用和图4所示的操作系统运用之间切换运用。在手动运用中，如图3所示，作业者进行样本采集部件12a及样本容器12b向从机器人11的供给位置13a的供给和采集到样本的样本容器12b的运出。与此相对，在操作系统运用中，如图4所示，操作机器人40代替作业者将样本采集部件12a及样本容器12b供给到从机器人11的供给位置13a和运出采集样本的样本容器12b。

[0046] 在机器人系统100中，从机器人11的控制在手动运用和操作系统运用中是共通的，并且为了使从机器人11动作，能够在不变更机械结构和控制结构的情况下切换运用。

[0047] 如图4所示，在设置操作机器人40的情况下，操作机器人40向供给位置13a供给工作件(样本采集部件12a及样本容器12b)，并且将收容了所采集的样本的样本容器12b从运出位置14a运出。此外，操作机器人40取得从机器人11的位置，进行工作件(样本采集部件12a和样本容器12b)的供给以及样本容器12b的运出。在从机器人11不位于供给位置13a的情况下，操作机器人40将工作件(样本采集部件12a及样本容器12b)供给到供给位置13a。此外，在从机器人11不位于运出位置14a的情况下，操作机器人40将样本容器12b从运出位置
14a运出。

[0048] 此外，如图5所示，在从机器人11侧设有检测操作机器人40向供给位置13a及运出位置14a移动的移动检测部15。此外，从机器人11在未通过移动检测部15检测到操作机器人40的情况下，从供给位置13a取得工作件(样本采集部件12a及样本容器12b)。此外，从机器人11在未通过移动检测部15检测到操作机器人40的情况下，将样本容器12b载置在运出位置14a。

[0049] 此外，操作机器人40包括具有多个关节的垂直多关节机器人。此外，操作机器人40将从运出位置14a运出的样本容器12b交接给后续的工序。

[0050] 此外，如图4所示，操作机器人40共同设置用于多个从机器人11。例如，如图4和图5所示，操作机器人40配置在两个从机器人11之间，并设置为两个从机器人11共用。

[0051] (样品采集处理)

[0052] 参照图7，对机器人系统100的样本采集处理进行说明。

[0053] 在步骤S1中，主机器人20的控制部21接受来自处理者O的样本采集作业开始的指令。在步骤S2中，控制部21通过选择操作部24接受远程操作对象的从机器人11的选择。

[0054] 在步骤S3中，切换控制部30取得所选择的从机器人11当前是否在移动。即，切换控制部30取得所选择的从机器人11是为了前处理或后处理而移动，还是所选择的从机器人11在待机。在步骤S4中，切换控制部30判断所选择的从机器人11是否能够远程操作。即，切换控制部30在所选择的从机器人11为了前处理或后处理而移动的情况下，判断为不能进行远程操作。此外，切换控制部30在所选择的从机器人11待机的情况下，判断为能够进行远程操作。如果所选择的从机器人11能够操作，则进入步骤S5，如果不能操作，则返回步骤S2。

[0055] 在步骤S5中，进行未选择的从机器人11的准备作业。在步骤S6中，主机器人20的控制部21取得来自处理者O的对主机器人20的操作。然后，控制部21将基于所取得的操作的操作信号发送给切换控制部30。

[0056] 在步骤S7中，切换控制部30根据从主机器人20接收到的操作信号，计算对从机器人11的远程操作控制。在步骤S8中，切换控制部30根据计算出的远程操作控制，向所选择的从机器人11输出动作指令。

[0057] 在步骤S9中，切换控制部30判断样本采集是否完成。具体而言，切换控制部30判断处理者O是否进行了样本采集完成的操作。如果样本采集完成，则进入步骤S10，如果样本采集未完成，则返回步骤S6。在步骤S10中，切换控制部30判断是否存在待机被检者。如果存在待机被检者，则返回步骤S2，操作对象切换为其他从机器人11，并对待机被检者进行样本采集处理。如果没有待机被检者，则结束样本采集处理。

[0058] (样品采集处理程序)

[0059] 参照图8及图9，对机器人系统100的样本采集处理的顺序进行说明。

[0060] 在图8的步骤S11中，被检者S读取自身的ID(identification)。在步骤S12中，被检者S进入隔间10就座。

[0061] 此外，操作系统的操作机器人40或作业者在步骤S30中，将样本采集部件12a(拭子)及样本容器12b供给到供给位置13a。在步骤S23中，在从系统中，确认样本采集部件12a(拭子)以及样本容器12b是否载置于供给位置13a。具体而言，通过工作件检测部13确认载置有样本采集部件12a(拭子)和样本容器12b。

[0062] 在步骤S13及S15中，处理者O对被检者S进行问诊。具体而言，处理者O及被检者S通过照相机及显示装置25进行通话并进行问诊。

[0063] 如果问诊结束，则在从系统中，在步骤S24中，从机器人11把持样本采集部件12a(拭子)。此外，在步骤S28中，样本容器12b被移动到开栓前位置。

[0064] 此外，在主系统中，在步骤S16中，起动跟随。此外，在从系统中，在步骤S25中，从机器人11被起动跟随。由此，成为从机器人11能够通过主机器人20进行远程操作的状态。

[0065] 在步骤S14、S17和S26中，通过主机器人20远程操作从机器人11，并通过从机器人11从被检者S采集样本。在步骤S18中，处理者O判断样本采集是否成功。如果样本采集成功，则在步骤S19中结束跟随。由此，在从系统中，在步骤S27中结束跟随。其结果，成为不能通过主机器人20进行从机器人11的远程操作的状态。

[0066] 在主系统中，在步骤S20中进行样本处理指示(重复启动)。由此，在从系统中，在步骤S29中进行样本处理指示确认。

[0067] 在步骤S18中，如果样本采集不成功，则在步骤S21中结束跟随。由此，在从系统中，在步骤S27中结束跟随，成为不能通过主机器人20进行从机器人11的远程操作的状态。在步骤S22中，进行废弃样本采集部件12a(拭子)、再次把持样本采集部件12a(拭子)的指示(重复起动)。之后，返回步骤S16，再次进行样本采集的顺序。

[0068] 当样本的采集结束时，在主系统中，在图9的步骤S32中，对被检者S进行作业完成广播。具体而言，处理者O向被检者S传达样本的采集结束的情况。在步骤S31中，样本的采集完成的被检者S从隔间10退出。

[0069] 在主系统中，在步骤S33中，处理者O将连接切换到其他从机器人11。

[0070] 在从系统中，在步骤S38中，样本容器12b被移动到开栓和浸渍位置。在步骤S34中，从机器人11使样本采集部件12a(拭子)浸渍在样本容器12b中，并使其摆动。在步骤S35中，通过拭子切断装置切断样本采集部件12a(拭子)的前端，被切断的前端收容在样本容器12b内。

[0071] 在步骤S39中，样本容器12b被移动到闭栓位置并被闭栓。此外，在步骤S40中，样本容器12b被移动到运出位置14a。

[0072] 在步骤S36中，样本采集部件12a(拭子)的手柄被废弃。此外，在步骤S37中，对从机器人11的前端的手部12进行消毒。

[0073] 在步骤S42中，操作系统的操作机器人40或作业者确认从系统的样本容器12b被移动到运出位置14a。具体而言，通过运出检测部14确认样本容器12b载置在运出位置14a。在步骤S43中，操作系统的操作机器人40或作业者从运出位置14a接收样本容器12b。

[0074] 在步骤S41中，在从系统中，确认样本容器12b未载置于运出位置14a。在步骤S44中，操作系统的操作机器人40或作业者将样本容器12b投入到消毒排出装置中，并输送到后工序。然后，按照同样的顺序重复样本采集处理。

[0075] (本实施方式的效果)

[0076] 在本实施方式中，能够得到以下的效果。

[0077] 在本实施方式中，如上所述，设置主机器人20和通过主机器人20进行远程操作而从被检者S采集样本的多个从机器人11。由此，操作主机器人20的处理者O不需要位于与被检者S接近的位置，因此能够降低从被检者S向处理者O的感染风险。此外，由于能够一边切换多个从机器人11一边由一个主机器人20进行远程操作，所以在由一个从机器人11采集了样本之后，在对为了预防感染而采集了样本的隔间10进行消毒的期间、或在被检者S在隔间10等待的期间，能够通过其他从机器人11从其他的被检者S采集样本。其结果，能够提高每单位时间的样本的采集处理数。此外，由于不需要对每个从机器人11设置主机器人20，所以能够减少设置主机器人20的数量。由此，能够简化系统结构，并且能够抑制设置空间的大型化。

[0078] 此外，在本实施方式中，如上所述，具有选择操作部24，其设置在主机器人20侧，用于从多个从机器人11中选择进行远程操作的从机器人11。由此，能够通过选择操作部24的操作从多个从机器人11中容易地选择进行远程操作的从机器人11。

[0079] 此外，在本实施方式中，如上所述，切换控制部30取得由选择操作部24选择的从机器人11是否移动，并在所选择的从机器人11能够操作的情况下切换操作连接，以使所选择的从机器人11被主机器人20远程操作。由此，在从机器人11为了消毒等而移动的情况下，操作连接不会被切换为被远程操作，因此能够抑制用于消毒等的从机器人11的处理被中断。

[0080] 此外，在本实施方式中，如上所述，切换控制部30从主机器人20接收用于进行远程操作的操作信号，对进行远程操作的从机器人11发送基于操作信号的动作指令信号。由此，由于能够从主机器人20经由切换控制部30对从机器人11进行远程操作，所以通过切换控制部30的操作连接的切换，能够容易地将由主机器人20进行远程操作的从机器人11切换为一个从机器人11。

[0081] 此外，在本实施方式中，如上所述，具备工作件检测部13，其检测包括用于采集样本的样本采集部件12a和收容样本的样本容器12b的工作件载置在向从机器人11供给的供给位置13a上。此外，从机器人11在通过工作件检测部13检测到工作件被供给到供给位置13a的情况下，能够进行用于样本采集的远程操作。由此，在通过操作机器人40向从机器人
11供给工作件的情况和由作业者向从机器人11供给工作件的情况下，不需要变更从机器人
11侧的机械结构和控制结构。由此，能够容易地为从机器人11设置用于供给工作件的附带结构。

[0082] 此外，在本实施方式中，如上所述，具备运出检测部14，其检测收容了所采集的样本的样本容器12b被载置于运出位置14a。此外，从机器人11在通过运出检测部14检测到样本容器12b从运出位置14a运出的情况下，能够进行用于样本采集的远程操作。由此，在通过操作机器人40将样本容器12b从运出位置14a运出的情况和由作业者将样本容器12b从运出位置14a运出的情况下，不需要变更从机器人11侧的机械结构和控制结构。由此，能够容易地为从机器人11设置用于运出样本容器12b的附带结构。

[0083] 此外，在本实施方式中，如上所述，具备向供给位置13a供给工作件的同时，从运出位置14a运出收容了所采集的样本的样本容器12b的操作机器人40。此外，操作机器人40取得从机器人11的位置，并进行工作件的供给以及样本容器12b的运出。由此，通过操作系统单方面地取得从机器人11的位置，能够使操作机器人40不干涉从机器人11地移动。由此，能够在不变更从机器人11侧的机械结构及控制结构的情况下，为从机器人11设置操作机器人40。

[0084] 此外，在本实施方式中，如上所述，具备移动检测部15，其检测操作机器人40向供给位置13a及运出位置14a的移动。此外，从机器人11在未通过移动检测部15检测到操作机器人40的情况下，从供给位置13a取得工作件。此外，从机器人11在未通过移动检测部15检测到操作机器人40的情况下，将样本容器12b载置在运出位置14a。由此，在设置了操作机器人40的情况下，移动检测部15能够检测操作机器人40，且在不设置操作机器人40的情况下，能够检测作业者，因此，在设置了操作机器人40的情况下和在不设置操作机器人40而由作业者进行作业的情况下，不需要变更从机器人11侧的机械结构及控制结构。

[0085] 此外，在本实施方式中，如上所述，操作机器人40共同设置用于多个从机器人11。由此，能够抑制操作机器人40的台数增多，因此能够抑制装置结构复杂化。

[0086] 此外，在本实施方式中，如上所述，操作机器人40配置在两个从机器人11之间，并共同设置用于两个从机器人11。由此，通过一个操作机器人40，能够容易地对两个从机器人11进行工作件的供给作业以及样本容器12b的运出作业。

[0087] 此外，在本实施方式中，如上所述，从机器人11从被检者S的鼻孔插入样本采集部件12a来采集样本。由此，由于从鼻腔插入样本采集部件12a，即使在被检者S咳嗽或打喷嚏的情况下，也能够抑制处理者O与飞沫接触，因此能够有效地降低处理者O的感染风险。

[0088] (变形例)

[0089] 此外，应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。本公开的范围由权利要求书而不是上述实施方式的说明来表示，并且还包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更(变形例)。

[0090] 例如，在上述实施方式中示出了利用机器人系统通过远程操作从被处理者采集样本的结构的例子，但本公开不限于此。在本公开中，处理者也可以通过机器人系统的远程操作对被处理者进行样本采集以外的处理。例如，也可以进行诊察。

[0091] 具体而言，如图10及图11所示，也可以对被处理者Sa插入尿管镜等内窥镜而进行诊察及治疗等处理。在图10所示的机器人系统200的例子中，处理者O通过主机器人20操作从机器人210。从机器人210具有机器人臂211和设置在机器人臂211的前端的尿管镜等处理部件212。如图11所示，处理部件212的设有摄像部及处理部的前端部212a经由插入到尿道口的输尿管通路套管220插入到尿管中。此外，处理部件212的位置及姿势由机器人臂211变更。由此，处理者O能够通过远程操作对被处理者Sa进行处理。此外，由设置在前端部212a上的摄像部拍摄的图像显示在配置在主机器人20侧的显示装置25上。

[0092] 此外，在上述实施方式中示出了从机器人为垂直多关节机器人的例子，但本公开不限于此。在本公开中，从机器人可以是例如水平多关节机器人和双臂机器人等垂直多关节机器人以外的机器人。

[0093] 此外，在上述实施方式中示出了相对于一个主机器人设置有四个从机器人的结构的例子，但本公开不限于此。在本公开中，可以为一个主机器人设置两个、三个或五个以上的从机器人。

[0094] 此外，在上述实施方式中示出了一个操作机器人共同设置在两个从机器人上的结构的例子，但本公开不限于此。在本公开中，一个操作机器人可以针对每个从机器人设置，一个操作机器人可以共同设置用于三个从机器人。

[0095] 此外，在上述实施方式中，为了便于说明，使用沿处理流程依次进行处理的流程驱动型的流程进行了说明，但本公开并不限于此。在本公开中，可以通过以事件为单位执行处理的事件驱动型(事件驱动型)的处理来进行。在这种情况下，可以以完全通过事件驱动型进行，也可以组合事件驱动和流程驱动来进行。

[0096] 附图标记说明

[0097] 11 从机器人

[0098] 20 主机器人

[0099] 24 选择操作部

[0100] 30 切换控制部

[0101] 100 机器人系统

[0102] S被检者(被处理者)