| 1 |
1
조종자가 파지할 수 있도록 그 상부에 형성되어 있는 그리퍼(gripper)와, 상기 그리퍼와 연결되는 로드를 포함하여, 3자유도의 회전운동과 1자유도의 병진운동을 수행하도록 구성된 마스터장치 및 상기 마스터장치를 조종하여 원격으로 환자의 수술을 집도하도록 구성된 슬레이브 장치를 포함하는 최소침습수술용 로봇 시스템의 병진운동 및 상기 병진운동에 대한 힘 반향을 구현하는 반능동 선형 햅틱장치에 있어서, 상기 로드가 고정되고, 중앙부에는 홈이 형성되어 있으며, 전극 역할을 수행할 수 있도록 도체로 형성되는 피스톤과, ER 유체를 포함하며, 상기 홈에 상기 피스톤을 감싸듯이 고정되는 다공성 수지와, 상기 피스톤이 왕복운동 하도록 설치되는 실린더와, 상기 실린더의 내부 벽에 삽입되어 있는 전극과, 상기 다공성 수지에 흡수되어 있는 상기 ER 유체가 외부로 새는 것을 방지하는 동시에, 상기 실린더 내부에 묻어있는 상기 ER 유체를 긁어내는 역할을 하도록 상기 피스톤의 상하 양쪽 끝 부분에는 삽입되는 실링과, 상기 피스톤이 상기 실린더 내부에서 병진운동을 하는 중 회전하는 것을 방지하기 위한 키 홈 및 상기 ER 유체에 인가하는 전기장을 발생하기 위한 전류를 공급하는 전원공급수단을 포함하여 구성되고, 그것에 의해, 상기 다공성 수지에 흡수되어 있는 상기 ER 유체에 전기장을 인가하지 않았을 경우는 반력이 발생하지 않으므로 상기 피스톤이 자유롭게 병진운동을 할 수 있고, 상기 피스톤 및 상기 실린더 내부의 상기 전극에 전압을 인가하여 전기장을 발생시키면, 상기 다공성 수지에 흡수되어 있는 상기 ER 유체에 의해 반력을 발생시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 ER 유체를 이용한 반능동 선형 햅틱장치
|
| 2 |
2
제 1항에 있어서, 상기 장치는, 환자의 장기와 접촉하는 상기 슬레이브 장치로부터의 접촉정보에 따라 상기 피스톤 및 상기 실린더 내부의 상기 전극에 인가하는 전압을 적절히 조절하여 전기장의 강도를 가감함으로써, 상기 슬레이브 장치의 접촉을 상기 마스터 장치에 그대로 구현할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 ER 유체를 이용한 반능동 선형 햅틱장치
|
| 3 |
3
제 1항에 있어서, 상기 다공성 수지는, 탄성이 있는 해면상의 다공성 물질로서 합성수지를 이용하여 만들어지며, 각각의 공극에는 ER 유체가 채워져 있는 것을 특징으로 하는 ER 유체를 이용한 반능동 선형 햅틱장치
|
| 4 |
4
제 3항에 있어서, 상기 다공성 수지는, ER 유체를 포함하는 판 형태의 다공성 수지 2개를 둥글게 말아서 상기 장치에 적용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 ER 유체를 이용한 반능동 선형 햅틱장치
|
| 5 |
5
조종자가 파지할 수 있도록 그 상부에 형성되어 있는 그리퍼(gripper)와, 상기 그리퍼와 연결되는 로드를 포함하여, 3자유도의 회전운동과 1자유도의 병진운동을 수행하도록 구성된 마스터장치 및 상기 마스터장치를 조종하여 원격으로 환자의 수술을 집도하도록 구성된 슬레이브 장치를 포함하는 최소침습수술용 로봇 시스템의 병진운동 및 상기 병진운동에 대한 힘 반향을 구현하는 반능동 선형 햅틱장치에 있어서, 상기 로드가 고정되고, 중앙부에는 홈이 형성되어 있는 피스톤과, MR 유체를 포함하며, 상기 홈에 상기 피스톤을 감싸듯이 고정되는 다공성 수지와, 상기 피스톤이 왕복운동 하도록 설치되는 실린더와, 상기 MR 유체에 자기장을 인가할 수 있도록 상기 피스톤의 중앙 부분에 배치되어 있는 코일과, 상기 다공성 수지에 흡수되어 있는 상기 MR 유체가 외부로 새는 것을 방지하는 동시에, 상기 실린더 내부에 묻어있는 상기 MR 유체를 긁어내는 역할을 하도록 상기 피스톤의 상하 양쪽 끝 부분에는 삽입되는 실링과, 상기 피스톤이 상기 실린더 내부에서 병진운동을 하는 중 회전하는 것을 방지하기 위한 키 홈 및 상기 MR 유체에 인가하는 자기장을 발생하기 위한 전류를 공급하는 전원공급수단을 포함하여 구성되고, 그것에 의해, 상기 다공성 수지에 흡수되어 있는 상기 MR 유체에 자기장을 인가하지 않았을 경우는 반력이 발생하지 않으므로 상기 피스톤이 자유롭게 병진운동을 할 수 있고, 상기 코일에 전류를 인가하여 자기장을 발생시키면, 상기 다공성 수지에 흡수되어 있는 상기 MR 유체에 의해 반력을 발생시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 MR 유체를 이용한 반능동 선형 햅틱장치
|
| 6 |
6
제 5항에 있어서, 상기 장치는, 환자의 장기와 접촉하는 상기 슬레이브 장치로부터의 접촉정보에 따라 상기 코일에 인가하는 전압을 적절히 조절하여 자기장의 강도를 가감함으로써, 상기 슬레이브 장치의 접촉을 상기 마스터 장치에 그대로 구현할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 MR 유체를 이용한 반능동 선형 햅틱장치
|
| 7 |
7
제 5항에 있어서, 상기 다공성 수지는, 탄성이 있는 해면상의 다공성 물질로서 합성수지를 이용하여 만들어지며, 각각의 공극에는 MR 유체가 채워져 있는 것을 특징으로 하는 MR 유체를 이용한 반능동 선형 햅틱장치
|
| 8 |
8
제 7항에 있어서, 상기 다공성 수지는, MR 유체를 포함하는 판 형태의 다공성 수지 2개를 둥글게 말아서 상기 장치에 적용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 MR 유체를 이용한 반능동 선형 햅틱장치
|
