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수술도구(100) 및 상기 수술도구(100)를 구동 및 제어하는 구동부(200)를 포함하는 복강경 수술로봇(1)에 있어서, 상기 구동부(200)는
일측이 고정되는 베이스(280);
상기 베이스(280) 일측에 연결되어 상기 수술도구(100)를 요(Yaw) 방향으로 회전시키는 요 구동부(260);
상기 베이스(280) 일측에 연결되어 상기 수술도구(100)를 피치(Pitch) 방향으로 회전시키는 피치 구동부(240);
상기 피치 구동부(240)와 연결되는 다수의 링크로 이루어지는 수동관절부(250);
상기 수동 관절부(250)의 일측에 연결되어 상기 수술도구(100)를 전후로 이송하는 이송부(220); 및
상기 이송부(220)의 상부에 연결되어 상기 수술도구(100)와 상기 구동부(200)를 결합 및 분리하는 연결부(210)로 이루어진 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 1항에 있어서,
상기 요 구동부(260)는 요 회전 장치(261) 및 상기 요 회전 장치(261)를 구동하는 제 6 구동수단(M6)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 2항에 있어서,
상기 요 구동부(260)는 정역 회전이 가능한 상기 제 6 구동수단(M6), 상기 요 회전 장치(261) 및 상기 요 회전 장치(261)의 요 회전축(262)을 순차적으로 돌아 상기 제 6 구동수단(M6)으로 되돌아오는 제 3 와이어(W3)가 제 7 루프(L7)를 형성함으로써 구동되는 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 1항에 있어서,
상기 피치 구동부(240)는 피치 회전 장치(241) 및 상기 피치 회전 장치(241)를 구동하는 제 7 구동수단(M7)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 4항에 있어서,
상기 피치 구동부(240)는,
정역 회전이 가능한 상기 제 7 구동수단(M7), 상기 피치 회전 장치(241) 및 상기 피치 회전 장치(241)의 피치 회전축(242)을 순차적으로 돌아 상기 제 7 구동수단(M7)으로 되돌아오는 제 2 와이어(W2)가 제 6 루프(L6)를 형성함으로써 구동되는 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 1항에 있어서,
상기 수동관절부(250)의 링크들은,
상기 연결부(210)와 결합하는 제 1 링크(251);
상기 제 1 링크(251)의 일측 종단에 연결되는 제 2 링크(252);
상기 제 2 링크(252)와 상기 제 1 링크(251)가 연결되는 상기 제 2 링크(252)의 일측 종단과 대향되는 타측 종단에 연결되고, 상기 제 1 링크(251)와 평행하게 설치되는 제 3 링크(253);
상기 제 1 링크(251)와 상기 제 2 링크(252)가 연결되는 상기 제 1 링크(251)의 일측 종단과 대향되는 타측 종단 및 상기 제 3 링크(253)의 중간 일측과 중간 일측이 연결되고 상기 제 2 링크(252)와 평행하게 설치되는 제 4 링크(254);
상기 제 1 링크(251)와 제 4 링크(254)가 연결된 상기 제 4 링크(254)의 일측 종단과 대향되는 타측 종단에 연결되고, 상기 제 1 링크(251) 및 제 3 링크(253)와 평행하게 설치되는 제 5 링크(255); 및
상기 제 4 링크(254)와 제 5 링크(255)가 연결된 제 5 링크(255)의 일측 종단과 대향되는 타측 종단 및 상기 피치 회전 수단(241)의 일측과 연결되고, 상기 제 2 링크(252) 및 상기 제 4 링크(254)와 평행하게 설치되는 제 6 링크(256);로 이루어진 것을 특징으로 하는 여유자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 6항에 있어서,
상기 수동관절부(250)의 링크들은 이중의 평행사변형(Double Parallelogram) 구조로 이뤄진 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 1항에 있어서,
상기 이송부(220)는,
상기 수동관절부(250) 일측에 구비되어 상기 수술도구(100)를 전후 방향으로 이송할 수 있는 경로를 제공하는 리니어 가이드(221),
상기 리니어 가이드(221)와 연결부(210)를 고정하는 고정판(222) 및
상기 고정판(222)과 연결되어 연결부(210)를 전후 방향으로 이송하기 위한 동력을 전달하는 제 8 구동수단(M8)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 8항에 있어서,
상기 이송부(220)는,
상기 제 8 구동수단(M8), 제 3 링크(253)와 제 2 링크(252)가 연결되는 일측에 구비된 제 19 풀리(P19),
상기 제 3 링크(253)와 상기 제 2 링크(252)의 회전축에 구비된 제 18 풀리(P18),
상기 제 18 풀리(P18)가 구비된 상기 제 2 링크(252)의 일측과 대향된 타측에 구비된 제 17 풀리(P17),
상기 제 2 링크(252)와 연결된 상기 제 1 링크(251)의 일측으로 소정간격 이격되도록 구비된 제 16 풀리(P16),
상기 제 16 풀리(P16)와 인접한 곳에 설치된 제 15 풀리(P15),
상기 이송부(220)에 구비된 고정판(222), 상기 제 15 풀리(P15)가 구비된 상기 제 1 링크(251)의 일측과 대향되는 타측에 구비된 제 20 풀리(P20),
상기 제 20 풀리(P20)와 근접한 곳에 구비된 제 21 풀리(P21),
상기 제 1 링크(251) 및 상기 제 4 링크(254)를 연결하는 축에 구비된 제 22 풀리(P22),
상기 제 3 링크(253) 및 상기 제 4 링크(254)를 연결하는 축에 구비된 제 24 풀리(P24),
상기 제 24 풀리(P24)와 근접한 곳에 구비된 제 23 풀리(P23)를 차례로 돌아,
상기 제 8 구동수단(M8)로 되돌아오는 제 1 와이어(W1)가 제 5 루프(L5)를 형성함으로써 구동되는 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 9항에 있어서,
상기 제 17 풀리(P17)와 상기 제 18 풀리(P18) 및 상기 제 22 풀리(P22)와 상기 제 24 풀리(P24)를 연결하는 와이어(W1)는 각각 상기 제 2 링크(252) 및 상기 제 4 링크(254)와 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 1항에 있어서,
상기 연결부(210)는 상기 수술도구(100)를 구동하는 제 1 구동수단(M1) 내지 제 5 구동수단(M5)이 구비되는 장소를 제공하고, 상기 수술도구(100)를 구동부(200)에 탈부착 가능한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 1항에 있어서,
상기 수술도구(100)는 상기 구동부(200)의 요 회전장치(261)의 회전 중심축을 연장한 선과 수술도구(100)가 교차하는 지점인 원격 중심을 구심점으로 하여 작동하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 1항에 있어서,
상기 수술도구(100)는,
수술 도구 회전축(130)을 중심으로 각각 회전 가능한 제 1 수술도구(110) 및 제 2 수술도구(120),
상기 수술도구 회전축(130)을 포함하고 손목회전축(150)을 중심으로 회전 가능한 손목부(140),
일단이 상기 손목회전축(150)에 연결되는 로드셀(160),
상기 로드셀(160)의 타단에 연결되고, 축선방향으로 회전 가능한 팔꿈치부(170),
팔꿈치 회전축(180)을 중심으로 상기 팔꿈치부(170) 일단과 연결된 상완부(190)로 구성되고,
상기 제 1 수술도구(110)를 구동하는 제 1 구동수단(M1),
상기 제 2 수술도구(120)를 구동하는 제 2 구동수단(M2),
상기 수술도구 회전축(130)을 구동하는 제 3 구동수단(M3),
상기 팔꿈치부(170)의 축선방향의 회전을 구동하는 제 4 구동수단(M4) 및
상기 팔꿈치 회전축(180)을 구동하는 제 5 구동수단(M5)을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동수단(M)은 스텝모터, 서보모터 또는 리니어 서보모터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 여유 자유도를 갖는 복강경 수술로봇
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