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중재시술을 위한 니들부의 5자유도 동작을 구현하기 위한 중재시술용 마스터장치이고,사용자의 파지를 위한 손잡이부;상기 니들부가 1자유도 직선 운동하도록 상기 손잡이부에 구비되는 직선운동모듈;상기 니들부가 2자유도 회전 운동하도록 상기 손잡이부와 결합되는 회전운동모듈;상기 니들부가 2자유도 평면 운동하도록 상기 회전운동모듈과 결합되는 평면운동모듈; 및상기 직선운동모듈이 동작되도록 하는 직선운동모드와, 상기 회전운동모듈이 동작되도록 하는 회전운동모드와, 상기 평면운동모듈이 동작되도록 하는 평면운동모드를 선택적으로 수행하도록 상기 손잡이부에 구비되는 모드선택버튼부;를 포함하고,상기 모드선택버튼부에서 어느 하나의 모드가 선택되면, 해당 운동모드에서만 동작되는 운동모듈에 의해 상기 니들부가 제한적으로 동작되도록 하고, 해당 운동모드를 제외한 나머지 운동모드에 따른 상기 니들부의 움직임은 발생하지 않으며,상기 모드선택버튼부는,상기 평면운동모드만을 선택하는 평면모드버튼부;를 포함하고,상기 평면모드버튼부는,상기 평면운동모드 중 상기 손잡이부의 2자유도 평면 운동에 대한 제1평면운동량에 따라 상기 평면운동모듈이 동작되도록 하는 제1평면모드만을 선택하는 평면배치버튼부; 및상기 제1평면운동량보다 작은 제2평면운동량에 따라 상기 평면운동모듈이 동작되도록 하는 제2평면모드만을 선택하는 미세조정버튼부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치
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제1항에 있어서,상기 직선운동모듈은,상기 손잡이부에 왕복 운동 가능하게 결합되는 삽입샤프트부;상기 삽입샤프트부의 직선운동량을 감지하는 직선운동감지부; 및사용자에게 햅틱 감각을 제공하기 위하여 상기 삽입샤프트부를 진동시키는 햅틱감각발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치
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제2항에 있어서,상기 직선운동모듈은,상기 삽입샤프트부를 원위치로 복귀시키는 직선운동복귀부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치
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제1항에 있어서,상기 회전운동모듈은,상기 손잡이부가 결합되는 링크어셈블리;상기 링크어셈블리에 결합되고, 상기 손잡이부의 2자유도 회전 운동에 대한 회전운동량을 감지하거나 상기 손잡이부의 2자유도 회전 운동을 정지시키는 제1수동액츄에이터유닛; 및상기 제1수동액츄에이터유닛에서 이격된 상태로 상기 링크어셈블리에 결합되고, 상기 손잡이부의 2자유도 회전 운동에 대한 회전운동량을 감지하거나 상기 손잡이부의 2자유도 회전 운동을 정지시키는 제2수동액츄에이터유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치
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제4항에 있어서,상기 제1수동액츄에이터유닛은,상기 손잡이부의 2자유도 회전 운동에 따라 회전되도록 상기 링크어셈블리에 결합되는 회전축부;상기 회전축부에 구비되어 상기 회전축부의 회전운동량을 감지하는 회전운동감지부; 및상기 모드선택버튼부에 의해 상기 직선운동모드 또는 상기 평면운동모드가 수행되는 경우, 상기 회전축부를 정지시키는 회전브레이크부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치
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제1항에 있어서,상기 평면운동모듈은,일측에 상기 회전운동모듈이 고정되는 회전모듈결합부가 구비되는 제1평면링크;일측이 제1링크축을 매개로 상기 제1평면링크의 타측에 링크 결합되는 제2평면링크;일측이 제2링크축을 매개로 상기 제2평면링크의 타측에 링크 결합되고, 타측이 마스터장치가 설치되는 본체의 고정베이스에 고정되는 고정프레임부;상기 제2평면링크를 기준으로 상기 제1평면링크의 회전운동량을 감지하는 제1능동액츄에이터유닛; 및상기 고정프레임부를 기준으로 상기 제2평면링크의 회전운동량을 감지하는 제2능동액츄에이터유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치
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제6항에 있어서,상기 제1능동액츄에이터유닛은,상기 제1링크축에 결합되고, 상기 제2평면링크를 기준으로 상기 제1평면링크가 회전 운동함에 따라 회전되는 평면축부; 및상기 평면축부에 구비되어 상기 평면축부의 회전운동량을 감지하는 평면운동감지부;를 포함하고,상기 제2평면링크를 기준으로 상기 제1평면링크를 원위치로 복귀시키는 평면운동복귀부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치
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제6항에 있어서,상기 제1능동액츄에이터유닛은,상기 제1링크축에 결합되고, 상기 제2평면링크를 기준으로 상기 제1평면링크가 회전 운동함에 따라 회전되는 평면축부; 및상기 평면축부에 구비되어 상기 평면축부의 회전운동량을 감지하는 평면운동감지부;를 포함하고,상기 회전모듈결합부를 기설정된 위치에 고정시키는 평면브레이크부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치
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제1항에 있어서,상기 모드선택버튼부는,상기 직선운동모드만을 선택하는 직선모드버튼부; 및상기 회전운동모드만을 선택하는 회전모드버튼부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치
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제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 직선운동모듈과 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈의 전체 동작 여부를 선택하는 클러치유닛;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치
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제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 모드선택버튼부와 연계하여 상기 직선운동모듈과 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈의 동작을 제어하는 마스터제어유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치
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제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 마스터장치의 제어방법이고,상기 회전운동모드와 상기 평면운동모드 중 어느 하나를 선택하는 모드선택단계;상기 모드선택단계에 따라 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈 중 선택되는 하나의 운동모듈만을 동작시키는 경로조정단계;상기 경로조정단계를 거친 다음, 상기 직선운동모드를 선택하는 직선모드단계; 및상기 직선모드단계에 따라 상기 직선운동모듈만을 동작시키는 직선조정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치의 제어방법
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제12항에 있어서,상기 직선조정단계를 거치면서 기설정된 경고영역에 상기 니들부가 진입하는지 여부를 판단하는 햅틱감각비교단계; 및상기 햅틱감각비교단계를 거쳐 기설정된 경고영역에 상기 니들부가 진입하는 경우, 사용자에게 햅틱 감각을 제공하기 위하여 상기 삽입샤프트부를 진동시키는 햅틱감각발생단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치의 제어방법
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제13항에 있어서, 기설정된 경고영역 중 위험대상이 존재하는 위험영역에 상기 니들부가 진입하는지 여부를 판단하는 햅틱비교단계; 및상기 햅틱비교단계를 거쳐 기설정된 위험영역에 상기 니들부가 진입하는 경우, 상기 니들부를 정지시키는 햅틱위험단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치의 제어방법
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제12항에 있어서,상기 직선운동모듈과 상기 회전운동모듈과 상기 평면운동모듈의 전체 동작 여부를 선택하는 클러치유닛의 동작 여부를 선택하는 클러치단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중재시술용 마스터장치의 제어방법
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중재시술을 위한 니들부의 5자유도 동작을 구현하는 원격중재시술장치이고,제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 마스터장치;상기 직선운동모듈의 동작에 따라 상기 니들부를 1자유도 직선 운동시키는 니들구동부;상기 회전운동모듈의 동작에 따라 상기 니들부를 2자유도 회전 운동시키거나 상기 평면운동모듈의 동작에 따라 상기 니들부를 2자유도 평면 운동시키는 슬레이브로봇; 및상기 마스터장치의 동작에 따라 상기 니들구동부의 동작과 상기 슬레이브로봇의 동작을 제어하는 중재제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격중재시술장치
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