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3차원 가상 소화기를 대상으로 실제 인체와 유사한 가상 소화기 내시경 시술 경험을 하는데 사용되는 소화기 내시경 시뮬레이션용 햅틱장치에 있어서,
지지 밑판을 구비한 지지부와;
상기 지지 밑판에 대하여 선회가 가능하고 일측에 내시경 튜브의 일단이 고정되며, 사용자의 조작에 따른 상기 내시경 튜브의 곡선운동 정보를 소화기 내시경 시뮬레이터의 제어부에 제공하고 그에 따른 반력을 상기 내시경 튜브를 통해 사용자에게 전달하는 직선운동 모사부; 및
상기 내시경 튜브의 회전운동이 가능하도록 상기 직선운동 모사부에 회전이 가능하게 고정되며, 사용자의 조작에 따른 상기 내시경 튜브의 롤 방향 회전운동 정보를 상기 제어부에 제공하고 그에 따른 반력을 상기 내시경 튜브를 통해 사용자에게 전달하는 롤 회전운동 모사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기 내시경 시뮬레이션용 원형 햅틱장치
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청구항 1에 있어서,
상기 지지부는 반원형 형태의 지지 밑판과, 상기 지지 밑판의 양 단부에 각각 수직으로 접합되는 한 쌍의 지지 측판과, 상기 지지 밑판의 둘레 부위에 간격을 두고 세워지는 다수개의 지지봉, 및 상기 다수개의 지지봉의 상부면에 고정되는 지지 위판을 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기 내시경 시뮬레이션용 원형 햅틱장치
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청구항 1에 있어서,
상기 직선운동 모사부는 직선방향을 모사해주는 직선방향 모사부와, 상기 직선방향 모사부의 움직임을 구동시켜주는 직선방향 구동부를 포함하며,
상기 직선방향 모사부는 상기 지지 밑판에 고정된 베어링 하우징과, 쓰러짐 방지 및 자유로운 회전을 위해 다수의 베어링이 간격을 두고 결합되어 상기 베어링 하우징에 설치되는 중심축과, 일측에 상기 내시경 튜브의 일단이 고정되는 이동판과, 상기 이동판이 상기 중심축에 대해 일정한 반경으로 선회하도록 상기 이동판과 상기 중심축을 연결하는 연결봉, 및 상기 중심축의 상하 운동을 방지하도록 상기 중심축에 결합된 고정실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기 내시경 시뮬레이션용 원형 햅틱장치
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청구항 3에 있어서,
상기 직선방향 구동부는 상기 제어부에서 제공하는 반력 정보에 따라 작동하는 모터와, 상기 중심축과 결합된 중심축 실린더, 및 상기 모터의 축에 결합되며 상기 중심축 실린더보다 작은 크기로 구성되어 와이어 구동방식으로 작동하도록 상기 중심축 실린더와 와이어 연결되는 모터측 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기 내시경 시뮬레이션용 원형 햅틱장치
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청구항 4에 있어서,
상기 중심축 및 상기 중심축 실린더에 결합되어, 상기 중심축의 선회토크를 측정하여 상기 제어부에 제공하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기 내시경 시뮬레이션용 원형 햅틱 장치
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청구항 3에 있어서,
상기 회전운동 모사부는 회전방향을 모사해주는 회전방향 모사부와, 상기 회전방향 모사부의 움직임을 구동시켜주는 회전방향 구동부를 포함하며,
상기 회전방향 모사부는 상기 이동판에 회전이 가능하도록 베어링 결합되고 중앙에 상기 내시경 튜브가 관통하는 롤 회전축 실린더와, 상기 내시경 튜브가 중앙을 관통하되 상기 내시경 튜브에 고정되어 상기 롤 회전축 실린더에 연결된 내시경 튜브 고정판, 및 상기 롤 회전축 실린더가 상기 이동판에 대한 회전운동만 가능하도록 고정하는 고정실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기 내시경 시뮬레이션용 원형 햅틱장치
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청구항 6에 있어서,
상기 회전방향 구동부는 상기 제어부에서 제공하는 반력 정보에 따라 작동하는 모터와, 상기 모터의 축에 결합되며 상기 롤 회전축 실린더보다 작은 크기로 구성되어 와이어 구동방식으로 작동하도록 상기 롤 회전축 실린더와 와이어 연결되는 모터측 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기 내시경 시뮬레이션용 원형 햅틱장치
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청구항 7에 있어서,
상기 내시경 튜브 고정판 및 상기 롤 회전축 실린더에 연결되어 상기 내시경 튜브의 회전방향 토크를 측정하여 상기 제어부에 제공하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기 내시경 시뮬레이션용 햅틱장치
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청구항 1에 있어서,
상기 지지부에 설치되어 상기 내시경 튜브가 상기 직선운동 모사부의 작동에 따라 원형을 유지하면서 따라가도록 가이드하며, 상기 내시경 튜브의 삽입길이에 따라 길이가 변하는 접힘 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기 내시경 시뮬레이션용 원형 햅틱장치
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청구항 9에 있어서,
상기 접힘 가이드부는 상기 지지부에 상하로 결합된 한 쌍의 원형의 가이드 봉과, 상기 가이드 봉을 따라 이동 가능하고 중앙에 상기 내시경 튜브가 통과할 수 있도록 구성되며 각각이 와이어로 연결된 다수의 접힘 가이드판을 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기 내시경 시뮬레이션용 원형 햅틱장치
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청구항 10에 있어서,
상기 접힘 가이드판은 아크릴 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 소화기 내시경 시뮬레이션용 원형 햅틱장치
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청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 소화기 내시경 시뮬레이션용 원형 햅틱장치와, 상기 내시경 튜브의 곡선운동 정보 및 롤 방향 회전운동 정보를 제공받아 각각의 반력정보를 생성하여 상기 직선운동 모사부 및 상기 롤 회전운동 모사부에 각각 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화기 내시경 시뮬레이션용 햅틱 인터페이스
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