KR102603046B1 - Sample collecting robot based on remote center of motion - Google Patents
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Abstract
원격중심운동 기반 검체 채취로봇은 베이스 프레임, 제1 아크유닛, 제1 구동유닛, 제2 아크유닛, 제2 구동유닛 및 삽입유닛을 포함한다. 상기 제1 아크유닛은 상기 베이스 프레임에 고정되며 제1 평면상에서 아크(arc)를 형성한다. 상기 제1 구동유닛은 상기 제1 아크유닛 상에서 슬라이딩된다. 상기 제2 아크유닛은 상기 제1 구동유닛과 연결되며, 상기 제1 평면과 교차하는 제2 평면상에서 아크(arc)를 형성한다. 상기 제2 구동유닛은 상기 제2 아크유닛 상에서 슬라이딩된다. 상기 삽입유닛은 상기 제2 구동유닛과 연결되며 스왑부가 삽입된다. 상기 스왑부는 상기 제1 구동유닛 또는 상기 제2 구동유닛의 슬라이딩에 따라, 피검자로 인입되는 채취부의 자세가 가변된다. The telecentric motion-based sample collection robot includes a base frame, a first arc unit, a first drive unit, a second arc unit, a second drive unit, and an insertion unit. The first arc unit is fixed to the base frame and forms an arc on the first plane. The first drive unit slides on the first arc unit. The second arc unit is connected to the first drive unit and forms an arc on a second plane that intersects the first plane. The second drive unit slides on the second arc unit. The insertion unit is connected to the second driving unit and the swap part is inserted. The swap unit changes the posture of the extraction unit entering the subject according to the sliding of the first driving unit or the second driving unit.
Description
본 발명은 검체 채취로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피검자의 상기도로부터 질병의 확인을 위한 검체를 채취하는 것으로, 피검자의 상기도의 위치에 따라 다양한 각도로 정확하게 채취부를 삽입시키도록 원격중심운동 메커니즘을 적용하여 3자유도의 동작 구현이 가능한 원격중심운동 기반 검체 채취로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a sample collection robot, and more specifically, to collect samples from the subject's upper respiratory tract to confirm disease, and to use a telecentric movement mechanism to accurately insert the collection unit at various angles depending on the location of the subject's upper respiratory tract. This is about a telecentric motion-based sample collection robot that can implement movements with three degrees of freedom.
최근 들어, 감염병이 전세계적으로 확산됨에 따라, 감염병의 검사를 위해 의심환자의 상기도를 통해 검체를 직접 채취하는 방법이 널리 활용되고 있다. Recently, as infectious diseases have spread worldwide, the method of collecting samples directly from the upper respiratory tract of suspected patients has been widely used to test for infectious diseases.
이러한 검체의 채취시 일회용 스왑을 사용하여 의료진이 의심환자와 일대일로 마주한 상태에서 스왑을 의심환자의 상기도의 내부로 인입시켜 검체를 채취하는 방법이 사용된다. When collecting such samples, a disposable swab is used, where the medical staff faces the suspected patient one-on-one and inserts the swab into the upper respiratory tract of the suspected patient to collect the sample.
다만, 검체 채취시 의료진과 의심환자 사이의 감염을 방지하기 위해, 방호복을 착용하거나 두꺼운 보호 장갑을 착용하여야 하는데, 이에 따라 의료진의 불편함이 매우 크고, 검체 채취 과정에서의 전염에 대한 상당한 주의가 요구되는 상황이다. However, in order to prevent infection between medical staff and suspected patients when collecting samples, protective clothing or thick protective gloves must be worn, which causes great discomfort to medical staff and requires considerable caution against infection during the sample collection process. This is a demanding situation.
이에, 상기 검체 채취를 로봇 등을 이용하여 자동화로 구현하려는 기술이 연구되고 있으며, 이러한 검체 채취 로봇을 통해 피검자로부터 검체를 효과적으로 채취하기 위해서는, 특히, 다양한 자세나 형태를 가지는 피검자들의 상기도의 위치를 정확히 판단하고, 해당 피검자의 상기도로 정확하게 스왑부를 인입시키기 위한 자세 구동 메커니즘이 중요하다. Accordingly, technology to automate the sample collection using robots, etc. is being studied. In order to effectively collect samples from subjects through such sample collection robots, in particular, the location of the upper airway of subjects with various postures or shapes is being studied. It is important to have a posture driving mechanism to make accurate judgments and accurately introduce the swap into the subject's upper airway.
그러나, 현재까지는 대한민국 공개특허 제10-2020-0144647호에서와 같이, 검체 채취에서의 스왑부의 자세를 가변시키는 기술은 물론이며, 상기도의 내부로 스왑부를 인입시켜 검체를 직접 채취할 수 있는 로봇도 상용화되지 못하고 있다. However, to date, as in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0144647, there is not only technology to change the posture of the swab unit during sample collection, but also a robot that can directly collect the sample by inserting the swab unit into the upper airway. It has not been commercialized.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 피검자의 상기도의 위치에 따라 다양한 각도로 정확하게 채취부를 삽입시킬 수 있으며, 다양한 각도로의 위치 변환을 원격중심운동 메커니즘을 적용하여 3자유도 구현으로 용이하게 수행할 수 있는 원격중심운동 기반 검체 채취로봇을 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention was conceived from this point, and the purpose of the present invention is to accurately insert the collection part at various angles depending on the position of the subject's upper airway, and to apply a telecentric movement mechanism to change the position to various angles. The goal is to provide a telecentric movement-based sample collection robot that can be easily performed by implementing three degrees of freedom.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 검체 채취로봇은 베이스 프레임, 제1 아크유닛, 제1 구동유닛, 제2 아크유닛, 제2 구동유닛 및 삽입유닛을 포함한다. 상기 제1 아크유닛은 상기 베이스 프레임에 고정되며 제1 평면상에서 아크(arc)를 형성한다. 상기 제1 구동유닛은 상기 제1 아크유닛 상에서 슬라이딩된다. 상기 제2 아크유닛은 상기 제1 구동유닛과 연결되며, 상기 제1 평면과 교차하는 제2 평면상에서 아크(arc)를 형성한다. 상기 제2 구동유닛은 상기 제2 아크유닛 상에서 슬라이딩된다. 상기 삽입유닛은 상기 제2 구동유닛과 연결되며 스왑부가 삽입된다. 상기 스왑부는 상기 제1 구동유닛 또는 상기 제2 구동유닛의 슬라이딩에 따라, 피검자로 인입되는 채취부의 자세가 가변된다. A sample collection robot according to an embodiment for realizing the object of the present invention described above includes a base frame, a first arc unit, a first drive unit, a second arc unit, a second drive unit, and an insertion unit. The first arc unit is fixed to the base frame and forms an arc on the first plane. The first drive unit slides on the first arc unit. The second arc unit is connected to the first drive unit and forms an arc on a second plane that intersects the first plane. The second drive unit slides on the second arc unit. The insertion unit is connected to the second driving unit and the swap part is inserted. The swap unit changes the posture of the extraction unit entering the subject according to the sliding of the first driving unit or the second driving unit.
일 실시예에서, 상기 베이스 프레임은, 일단에 상기 제1 아크유닛이 고정되며 상기 제1 평면을 따라 연장되는 수평 베이스, 및 상기 수평 베이스의 끝단으로부터 상부방향으로 연장되는 수직 베이스를 포함할 수 있다. In one embodiment, the base frame may include a horizontal base on which the first arc unit is fixed at one end and extending along the first plane, and a vertical base extending upward from an end of the horizontal base. .
일 실시예에서, 상기 수직 베이스 상에 고정되며, 상기 스왑부가 관통하여 위치하고, 상기 자세가 가변되는 채취부를 지지하는 지지유닛을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, it may further include a support unit fixed to the vertical base, positioned through the swap part, and supporting the harvesting part whose posture is variable.
일 실시예에서, 상기 지지유닛은, 상기 수직 베이스 상에 고정되는 지지베이스, 상기 지지베이스로부터 상부로 연장되는 연장바, 및 상기 연장바 상에 고정되며, 상기 채취부의 자세 가변시의 중심점을 형성하는 지지부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the support unit includes a support base fixed to the vertical base, an extension bar extending upward from the support base, and fixed to the extension bar, forming a central point when the posture of the harvesting unit is changed. It may include a support part.
일 실시예에서, 상기 지지부는, 상기 삽입유닛을 향하는 방향으로 개구되는 제1 삽입부, 및 피검자를 향하는 방향으로 개구되며, 상기 제1 삽입부의 개구면적보다 좁은 개구면적을 형성하고, 상기 중심점이 위치하는 제2 삽입부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the support portion includes a first insertion portion that is open in a direction toward the insertion unit, and a first insertion portion that is open in a direction toward the subject, forming an opening area narrower than the opening area of the first insertion portion, and the center point is It may include a second insertion portion positioned.
일 실시예에서, 상기 제1 아크유닛은, 소정의 곡률을 형성하며 상기 제1 평면상에서 연장되는 제1 아크기어, 및 상기 제1 아크기어 상에 위치하며 상기 제1 구동유닛의 슬라이딩을 가이드하는 제1 슬라이딩 가이드를 포함할 수 있다. In one embodiment, the first arc unit includes a first arc gear that forms a predetermined curvature and extends on the first plane, and is located on the first arc gear and guides sliding of the first drive unit. It may include a first sliding guide.
일 실시예에서, 상기 제1 구동유닛은, 상기 제1 슬라이딩 가이드 상에서 슬라이딩되는 제1 슬라이딩부, 상기 제1 아크기어와 결합되며 상기 제1 슬라이딩부를 슬라이딩시키는 제1 회전기어, 및 상기 제1 회전기어에 회전 구동력을 제공하는 제1 구동부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the first drive unit includes a first sliding unit sliding on the first sliding guide, a first rotation gear coupled to the first arc gear and sliding the first sliding unit, and the first rotation. It may include a first driving unit that provides rotational driving force to the gear.
일 실시예에서, 상기 제2 아크유닛은, 상기 제1 아크유닛이 형성하는 곡률과 동일한 곡률을 형성하며 상기 제2 평면상에서 연장되는 제2 아크기어, 및 상기 제2 아크기어 상에 위치하며 상기 제2 구동유닛의 슬라이딩을 가이드하는 제2 슬라이딩 가이드를 포함할 수 있다. In one embodiment, the second arc unit includes a second arc gear that forms the same curvature as that of the first arc unit and extends on the second plane, and is located on the second arc gear. It may include a second sliding guide that guides the sliding of the second drive unit.
일 실시예에서, 상기 제2 구동유닛은, 상기 제2 슬라이딩 가이드 상에서 슬라이딩되는 제2 슬라이딩부, 상기 제2 아크기어와 결합되며 상기 제2 슬라이딩부를 슬라이딩시키는 제2 회전기어, 및 상기 제2 회전기어에 회전 구동력을 제공하는 제2 구동부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the second drive unit includes a second sliding unit sliding on the second sliding guide, a second rotation gear coupled to the second arc gear and sliding the second sliding unit, and the second rotation gear. It may include a second driving unit that provides rotational driving force to the gear.
일 실시예에서, 상기 제1 구동유닛과 상기 제2 구동유닛을 연결하는 연결 프레임을 더 포함하며, 상기 제1 구동유닛이 상기 제1 아크유닛 상에서 슬라이딩되는 경우 상기 제2 구동유닛도 일체로 자세가 가변될 수 있다. In one embodiment, it further includes a connection frame connecting the first drive unit and the second drive unit, and when the first drive unit slides on the first arc unit, the second drive unit is also positioned as one body. may be variable.
일 실시예에서, 상기 제2 구동유닛이 상기 제2 아크유닛 상에서 슬라이딩되는 경우, 상기 제2 구동유닛에 연결되는 상기 삽입유닛만 일체로 자세가 가변될 수 있다. In one embodiment, when the second driving unit slides on the second arc unit, the posture of only the insertion unit connected to the second driving unit may be changed.
일 실시예에서, 상기 삽입유닛은, 상기 제2 구동유닛에 연결되는 연결 플레이트, 및 내부를 관통하며 상기 스왑부가 고정되고, 상기 스왑부의 연장방향으로의 구동을 제어하는 스왑 구동부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the insertion unit may include a connection plate connected to the second drive unit, and a swap drive unit that penetrates the interior, fixes the swap unit, and controls driving in the extension direction of the swap unit. .
일 실시예에서, 상기 제1 구동유닛, 상기 제2 구동유닛 및 상기 삽입유닛은, 피검자와 원거리에 위치한 원격제어 로봇에 의해 구동될 수 있다. In one embodiment, the first driving unit, the second driving unit, and the insertion unit may be driven by a remote control robot located at a distance from the subject.
일 실시예에서, 상기 원격제어 로봇은, 상기 제1 구동유닛, 상기 제2 구동유닛 및 상기 삽입유닛 각각의 동작을 동일하게 모사하는 제1 구동모사유닛, 제2 구동모사유닛 및 삽입모사유닛을 포함할 수 있다. In one embodiment, the remote control robot includes a first driving simulation unit, a second driving simulation unit, and an insertion simulation unit that identically replicate the operations of each of the first driving unit, the second driving unit, and the insertion unit. It can be included.
본 발명의 실시예들에 의하면, 제1 아크유닛과 제2 아크유닛이 형성하는 소정 곡률의 아크 상에서, 제1 구동유닛과 제2 구동유닛이 슬라이딩되고, 이에 따라, 스왑부의 끝단인 채취부의 자세가 가변되므로, 피검자의 상기도로 다양한 위치 및 자세로 상기 채취부를 삽입시킬 수 있어, 상기도로부터의 검체 채취를 보다 용이하고 효과적으로 수행할 수 있다. 특히, 실제 의료진에 의한 검체의 직접 채취과정에서 채취부를 상기도 내에서 다양하게 위치를 가변시키는 동작을 동일하게 구현할 수 있으므로, 검체 채취로봇에 의한 검체 채취를 보다 효과적으로 수행할 수 있다. According to embodiments of the present invention, the first drive unit and the second drive unit slide on an arc of a predetermined curvature formed by the first arc unit and the second arc unit, and accordingly, the posture of the sampling unit, which is the end of the swap unit, Since is variable, the collection unit can be inserted into the subject's upper airway in various positions and postures, making it easier and more effective to collect samples from the upper airway. In particular, since the operation of varying the position of the collection part within the upper respiratory tract can be implemented in the same manner during the direct collection of samples by actual medical staff, sample collection by the sample collection robot can be performed more effectively.
나아가, 피검자의 상기도의 위치가 피검자에 따라 서로 다른 경우에도, 정확한 위치로 해당 상기도의 내부로 채취부를 위치시킬 수 있어, 다양한 피검자에 따른 검체 채취를 효과적으로 수행할 수 있다. Furthermore, even when the location of the subject's upper airway is different depending on the subject, the collection unit can be positioned inside the upper airway at an accurate location, making it possible to effectively collect samples from various subjects.
이 경우, 채취부를 고정하는 지지유닛이 구비되고, 특히, 상기 지지유닛은 스왑부의 자세가 가변되는 경우 자세 가변의 고정점인 중심점을 포함하도록 설계함으로써, 상기 제1 및 제2 구동유닛들의 동작에 따라 실제 채취부의 위치 및 자세를 효과적으로 가변할 수 있다. In this case, a support unit for fixing the harvesting unit is provided, and in particular, the support unit is designed to include a central point that is a fixed point for changing the posture when the posture of the swap portion changes, so that it can be used to control the operation of the first and second driving units. Accordingly, the location and posture of the actual extraction part can be effectively varied.
한편, 상기 제1 아크유닛은 위치가 고정되며, 제1 구동유닛이 상대적으로 위치가 가변되고, 상기 제1 구동유닛에 연결된 제2 구동유닛도 상기 제1 구동유닛의 위치 가변에 따라 동시에 위치가 가변되도록 설계함으로써, 제1 평면상에서 소정 곡률을 가지면서 상기 스왑부가 효과적으로 자세 변경이 가능하게 된다. Meanwhile, the position of the first arc unit is fixed, the position of the first driving unit is relatively variable, and the second driving unit connected to the first driving unit also changes position at the same time according to the variable position of the first driving unit. By designing it to be variable, the swap part can effectively change its posture while having a predetermined curvature on the first plane.
나아가, 상기 제2 아크유닛 상에서 상기 제2 구동유닛이 위치가 가변되더라도, 상기 제1 구동유닛의 위치는 고정된 상태에서, 제2 평면상에서 상기 스왑부가 자세변경이 가능하도록 설계되므로, 상기 스왑부는 제1 평면 및 제2 평면 상에서 소정 아크의 범위에서 다양한 자세로 제어될 수 있다. Furthermore, even if the position of the second driving unit on the second arc unit changes, the swap part is designed to change its posture on the second plane while the position of the first driving unit is fixed, so that the swap part It can be controlled in various postures within a predetermined arc range on the first and second planes.
또한, 상기 스왑부의 상기도 내로의 삽입 또는 이탈은 별도의 스왑 구동을 제어하는 스왑구동부에 의해 수행되므로, 상기 스왑부의 자세와 무관하게 소정 거리의 진출입을 독립적으로 제어할 수 있다. Additionally, since the insertion or removal of the swap unit into the upper airway is performed by a swap drive unit that controls a separate swap drive, entry and exit of a predetermined distance can be independently controlled regardless of the posture of the swap unit.
나아가, 상기 제1 구동유닛, 상기 제2 구동유닛 및 상기 삽입유닛은, 원거리에 위치한 원격제어 로봇에 의해 각각 제어되므로, 감염의 위험이 높은 피검자와는 이격된 위치에서 의료진 등의 관리자가 로봇의 동작을 그대로 제어하여 검체 채취를 수행할 수 있고, 모사유닛을 통해 동일한 동작이 모사되어 구현되므로, 검체 채취에서의 정밀하고 정확한 위치제어를 용이하게 수행할 수 있다. Furthermore, since the first driving unit, the second driving unit, and the insertion unit are each controlled by a remote control robot located at a distance, managers such as medical staff can operate the robot at a location away from subjects at high risk of infection. Sample collection can be performed by directly controlling the movement, and since the same movement is simulated and implemented through a simulation unit, precise and accurate position control in sample collection can be easily performed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 검체 채취로봇을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 검체 채취로봇을 통해 피검자의 상기도로부터 검체를 채취하는 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 검체 채취로봇이 제1 구동유닛에 의해 자세가 가변되는 상태를 예시한 평면도이다.
도 4는 도 1의 검체 채취로봇이 제2 구동유닛에 의해 자세가 가변되는 상태를 예시한 측면도이다.
도 5a는 도 1의 지지유닛을 도시한 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 지지부를 도시한 측면도이며, 도 5c는 도 5b의 지지부에 스왑부가 위치하는 상태를 예시한 측면도이다.
도 6은 도 1의 검체 채취로봇이 원격제어 로봇에 의해 제어되는 상태를 도시한 모식도이다. Figure 1 is a perspective view showing a sample collection robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a sample is collected from the upper respiratory tract of a subject using the sample collection robot of FIG. 1.
Figure 3 is a plan view illustrating a state in which the posture of the sample collection robot of Figure 1 is changed by the first drive unit.
Figure 4 is a side view illustrating a state in which the posture of the sample collection robot of Figure 1 is changed by the second driving unit.
Figure 5a is a perspective view showing the support unit of Figure 1, Figure 5b is a side view showing the support part of Figure 5a, and Figure 5c is a side view illustrating a state where the swap part is located in the support part of Figure 5b.
Figure 6 is a schematic diagram showing a state in which the sample collection robot of Figure 1 is controlled by a remote control robot.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Since the present invention can be subject to various changes and can have various forms, embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, terms such as “comprise” or “consist of” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 검체 채취로봇을 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 검체 채취로봇을 통해 피검자의 상기도로부터 검체를 채취하는 상태를 도시한 사시도이다. Figure 1 is a perspective view showing a sample collection robot according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a sample is collected from the upper respiratory tract of a subject using the sample collection robot of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 검체 채취로봇(10)은 베이스 프레임(100), 제1 아크유닛(200), 제1 구동유닛(300), 연결 프레임(400), 제2 아크유닛(500), 제2 구동유닛(600), 삽입유닛(700) 및 지지유닛(900)을 포함한다. Referring to Figures 1 and 2, the
상기 베이스 프레임(100)은 도시하지는 않았으나, 지면이나 여타의 고정 구조체에 지지되어 상기 검체 채취로봇(10)의 고정 베이스를 형성하는 것으로, 수평 베이스(110) 및 수직 베이스(120)를 포함한다. Although not shown, the base frame 100 is supported on the ground or other fixed structure to form a fixed base for the
이 경우, 상기 고정 구조체의 경우, 상기 검체 채취로봇(10)이 고정되는 다양한 구조체일 수 있으며, 상기 고정 구조체의 높이는 피검자(20)의 키, 앉은키 등을 고려하여 다양하게 설계될 수 있다. In this case, the fixing structure may be a variety of structures to which the
상기 수평 베이스(110)는 제1 방향(X)과 상기 제1 방향(X)에 수직인 제2 방향(Y)이 형성하는 제1 평면(XY 평면) 상에 연장될 수 있으며, 예를 들어 상기 제2 방향(Y)으로 상대적으로 길게 형성되는 플레이트 또는 프레임 구조일 수 있다. The horizontal base 110 may extend on a first plane (XY plane) formed by a first direction (X) and a second direction (Y) perpendicular to the first direction (X), for example It may be a plate or frame structure that is relatively long in the second direction (Y).
또한, 상기 수평 베이스(110)는 도시하지는 않았으나, 상기 지면 또는 여타의 고정 구조체에 고정될 수 있다. Additionally, although not shown, the horizontal base 110 may be fixed to the ground or other fixed structure.
상기 수평 베이스(110)가 이상과 같이 상기 지면 또는 고정 구조체에 고정되므로, 상기 수평 베이스(110)는 지면 또는 고정 구조체가 이동되지 않는다면 그 위치나 자세가 변경되지는 않는다. Since the horizontal base 110 is fixed to the ground or the fixed structure as described above, the position or posture of the horizontal base 110 does not change unless the ground or the fixed structure is moved.
상기 수직 베이스(120)는, 상기 수평 베이스(110)의 끝단에 고정되며, 상기 수평 베이스(110)의 연장 평면에 수직인 방향인 제3 방향(Z)을 따라 연장된다. The vertical base 120 is fixed to an end of the horizontal base 110 and extends along a third direction Z, which is a direction perpendicular to the extension plane of the horizontal base 110.
상기 수직 베이스(120)는 소정 높이로 형성될 수 있는데, 후술되는 상기 지지유닛(900)의 길이와 피검자(20)의 상기도(30)의 위치 등을 일반적으로 고려하여 그 높이가 설계될 수 있다. The vertical base 120 may be formed at a predetermined height, and its height may be designed in general consideration of the length of the
상기 수직 베이스(120) 상에는 상기 지지유닛(900)이 고정되는데, 상기 지지유닛(900)에 대하여는 후술한다. The
상기 제1 아크유닛(200)은 제1 아크기어(210) 및 제1 슬라이딩 가이드(220)를 포함한다. The first arc unit 200 includes a first arc gear 210 and a first sliding guide 220.
상기 제1 아크기어(210)는 상기 수평 베이스(110)의 일 단, 즉 상기 수직 베이스(120)가 연결된 끝단의 반대측에 고정된다. The first arc gear 210 is fixed to one end of the horizontal base 110, that is, on the opposite side of the end to which the vertical base 120 is connected.
상기 제1 아크기어(210)는 소정의 곡률을 따라 아크(arc)를 형성하는 것으로, 상기 제1 아크기어(210)가 형성하는 곡률은 다양하게 변경될 수 있다. The first arc gear 210 forms an arc along a predetermined curvature, and the curvature formed by the first arc gear 210 can be changed in various ways.
나아가, 상기 제1 아크기어(210)의 전체 길이, 즉 원호의 길이 역시 다양하게 설계될 수 있다. Furthermore, the overall length of the first arc gear 210, that is, the length of the arc, can also be designed in various ways.
이와 같이, 상기 제1 아크기어(210)의 곡률 또는 원호의 길이가 다양하게 설계됨에 따라, 후술되는 상기 채취부(810)의 제1 평면(XY 평면) 상에서의 이동범위가 결정될 수 있다. In this way, as the curvature or arc length of the first arc gear 210 is designed in various ways, the movement range of the
상기 제1 아크기어(210)의 외주면(211), 후술되는 상기 제1 구동유닛(300)을 향하는 방향의 외주면(211)에는, 도시하지는 않았으나 기어치(齒)가 형성된다. Although not shown, gear teeth are formed on the outer peripheral surface 211 of the first arc gear 210, which faces the
상기 제1 슬라이딩 가이드(220)는 상기 제1 아크기어(210)의 상면 상에 고정되며, 상기 제1 슬라이딩 가이드(220) 역시 소정의 곡률을 갖는 아크 형상일 수 있다. The first sliding guide 220 is fixed on the upper surface of the first arc gear 210, and the first sliding guide 220 may also have an arc shape with a predetermined curvature.
이 경우, 상기 제1 슬라이딩 가이드(220)가 형성하는 곡률은 상기 제1 아크기어(210)가 형성하는 곡률과 실질적으로 동일하여야 하며, 상기 제1 슬라이딩 가이드(220)에서는, 상기 제1 아크기어(210)에서 기어치가 형성되는 외주면(211)과 동일한 방향으로 형성되는 면에 슬라이딩 홈이 형성된다. In this case, the curvature formed by the first sliding guide 220 must be substantially the same as the curvature formed by the first arc gear 210, and in the first sliding guide 220, the first arc gear At (210), a sliding groove is formed on a surface formed in the same direction as the outer peripheral surface 211 where the gear teeth are formed.
그리하여, 상기 제1 슬라이딩 가이드(220)는, 후술되는 상기 제1 구동유닛(300)이 슬라이딩 구동되도록 가이드를 형성하며, 상기 제1 구동유닛(300)의 슬라이딩 방향 및 슬라이딩 정도를 제한하게 된다. Thus, the first sliding guide 220 forms a guide so that the
상기 제1 구동유닛(300)은 제1 슬라이딩부(310), 제1 회전기어(320), 제1 구동부(330) 및 제1 고정프레임(340)을 포함한다. The
상기 제1 슬라이딩부(310)는 상기 제1 슬라이딩 가이드(220) 상에 슬라이딩 가능하도록 연결되며, 이에 따라 상기 제1 슬라이딩 가이드(220) 상에서 슬라이딩 이동하게 된다. The first sliding part 310 is slidably connected to the first sliding guide 220, and thus slides on the first sliding guide 220.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1 슬라이딩 가이드(220)는 상기 제1 구동유닛(300)을 향하도록 슬라이딩 홈이 형성되므로, 상기 제1 슬라이딩부(310)는 상기 슬라이딩 홈 상에 슬라이딩 가능하도록 연결된다. As described above, since the first sliding guide 220 has a sliding groove formed to face the
상기 제1 회전기어(320)는 상기 제1 아크기어(210)의 외주면(211)과 맞물리도록 기어 결합된다. The first rotation gear 320 is gear-coupled to mesh with the outer peripheral surface 211 of the first arc gear 210.
이 경우, 상기 제1 회전기어(320)는, 상기 제1 구동부(330)로부터 회전 구동력을 제공받아 회전하는 기어로서, 상기 제1 회전기어(320)는 회전 구동축 상에 원주방향으로 형성되는 기어일 수 있다. In this case, the first rotation gear 320 is a gear that rotates by receiving rotational driving force from the first drive unit 330, and the first rotation gear 320 is a gear formed in the circumferential direction on the rotation drive shaft. It can be.
그리하여, 상기 제1 구동부(330)로부터 회전 구동력을 제공받는 경우, 상기 제1 회전기어(320)는 상기 제1 아크기어(210)의 외주면(211)과 맞물린 상태에서 회전하게 되며, 이에 따라, 상기 제1 회전기어(320)는 상기 제1 아크기어(210) 상에서 위치가 이동하게 된다. Therefore, when a rotational driving force is provided from the first driving unit 330, the first rotation gear 320 rotates while engaged with the outer peripheral surface 211 of the first arc gear 210, and accordingly, The position of the first rotation gear 320 moves on the first arc gear 210.
이 경우, 상기 제1 아크기어(210)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 베이스 프레임(100) 상에 고정되어 그 위치가 가변되지 않으므로, 상대적으로 상기 제1 회전기어(320)가 상기 제1 아크기어(210) 상에서 이동하게 된다. In this case, as described above, the first arc gear 210 is fixed on the base frame 100 and its position does not change, so the first rotation gear 320 is relatively similar to the first arc gear. (210) It moves on top.
이러한 상기 제1 아크기어(210) 및 상기 제1 회전기어(320)의 기어결합은, 상기 제1 아크기어(210)가 소정의 곡률을 가지는 것을 제외하면 종래 랙(rack)과 피니언(pinion) 기어 결합과 실질적으로 동일할 수 있다. This gear combination of the first arc gear 210 and the first rotation gear 320 is similar to the conventional rack and pinion except that the first arc gear 210 has a predetermined curvature. It may be substantially the same as gear coupling.
상기 제1 고정프레임(340)은 상기 제1 구동부(330)와 상기 제1 슬라이딩부(310)를 서로 고정시키는 것으로, 상기 제1 고정프레임(340)에 의해, 상기 제1 회전기어(320)가 이동하는 경우 상기 제1 슬라이딩부(310)도 일체로 이동하게 된다. The first fixed frame 340 fixes the first driving unit 330 and the first sliding unit 310 to each other. By the first fixed frame 340, the first rotation gear 320 When moves, the first sliding part 310 also moves as one unit.
즉, 상기 제1 회전기어(320)는 상기 제1 구동부(330)와 일체로 상기 제1 아크기어(210)의 외주면(211)을 따라 이동하게 되는데, 이 경우, 상기 제1 슬라이딩부(310)는 상기 제1 고정프레임(340)을 통해 상기 제1 구동부(330)와 고정되므로, 상기 제1 슬라이딩부(310)는 상기 제1 슬라이딩 가이드(220) 상에서 슬라이딩 이동하게 된다. That is, the first rotating gear 320 moves along the outer peripheral surface 211 of the first arc gear 210 integrally with the first driving unit 330. In this case, the first sliding unit 310 ) is fixed to the first driving unit 330 through the first fixing frame 340, so the first sliding unit 310 slides on the first sliding guide 220.
이상과 같이, 상기 제1 구동부(330)의 구동에 따라, 상기 제1 회전기어(320)는 상기 제1 아크기어(210) 상에서, 상기 제1 슬라이딩부(310)는 상기 제1 슬라이딩 가이드(220) 상에서 이동하게 된다. As described above, as the first driving unit 330 is driven, the first rotation gear 320 moves on the first arc gear 210, and the first sliding part 310 moves on the first sliding guide ( 220) It moves on.
구체적으로, 상기 제1 고정프레임(340)은 상부 프레임(341), 연장 프레임(342) 및 하부 프레임(343)을 포함한다. Specifically, the first fixed frame 340 includes an upper frame 341, an extension frame 342, and a lower frame 343.
상기 상부 프레임(341)은 상기 제2 방향(Y)으로 연장되며, 하면에 상기 제1 슬라이딩부(310)가 고정되며, 상기 연장 프레임(342)은 상기 상부 프레임(341)과 수직한 제3 방향(Z)으로 연장되며, 상기 연장 프레임(342)의 끝단에 위치한 상기 하부프레임(343)은 상기 제1 방향(X)으로 연장되며 상기 제1 구동부(330)와 고정된다. The upper frame 341 extends in the second direction (Y), the first sliding part 310 is fixed to the lower surface, and the extension frame 342 has a third vertical axis perpendicular to the upper frame 341. The lower frame 343, which extends in the direction (Z) and is located at the end of the extension frame 342, extends in the first direction (X) and is fixed to the first driving unit 330.
그리하여, 상기 제1 구동부(330), 상기 제1 회전기어(320) 및 상기 제1 슬라이딩부(310)는 상기 제1 고정프레임(340)에 의해 고정되어, 일체로 이동하게 된다. Thus, the first driving unit 330, the first rotation gear 320, and the first sliding unit 310 are fixed by the first fixed frame 340 and move as one unit.
상기 연결 프레임(400)은 상기 제1 구동유닛(300)과 상기 제2 구동유닛(600)을 서로 연결하는 것으로, 제1 연결프레임(410), 제2 연결프레임(420) 및 제3 연결프레임(430)을 포함한다. The connection frame 400 connects the
상기 제1 연결프레임(410)은 상기 제1 방향(X)으로 연장되며, 상기 상부 프레임(341)과 서로 고정되며, 상기 제2 연결프레임(420)은 상기 제2 방향(Y)으로 연장되며 상기 제1 연결프레임(410)과 고정되고, 상기 제3 연결프레임(430)은 상기 제3 방향(Z)으로 연장되며 상기 제2 연결프레임(420)과 고정된다. The first connection frame 410 extends in the first direction (X) and is fixed to the upper frame 341, and the second connection frame 420 extends in the second direction (Y). It is fixed to the first connection frame 410, and the third connection frame 430 extends in the third direction (Z) and is fixed to the second connection frame 420.
이 경우, 상기 제1 내지 제3 연결프레임들(410, 420, 430)은 상대적으로 이동되지 않도록 고정되며, 마찬가지로, 상기 제1 연결프레임(410)도 상기 상부프레임(341)과 상대적으로 이동되지 않도록 고정된다. In this case, the first to third connection frames 410, 420, and 430 are fixed so as not to move relative to each other, and similarly, the first connection frame 410 also does not move relative to the upper frame 341. It is fixed so that
나아가, 상기 제3 연결프레임(430)은 후술되는 상기 제2 아크유닛(500)과 상대적으로 이동되지 않도록 고정되는 것으로, 결국, 상기 제1 구동유닛(300)이 이동되는 경우 상기 제2 아크유닛(500)도 동시에 이동하게 된다. Furthermore, the third connection frame 430 is fixed so as not to move relative to the second arc unit 500, which will be described later. As a result, when the
즉, 상기 제2 아크유닛(500)의 위치나 자세는 상기 제1 구동유닛(300)의 위치나 자세에 종속된다. That is, the position or posture of the second arc unit 500 is dependent on the position or posture of the
따라서, 상기 제2 아크유닛(500)의 위치나 자세가 가변됨에 따라, 후술하겠으나, 상기 스왑부(800)의 위치나 자세가 동일하게 가변되므로, 결국 상기 스왑부(800)의 위치나 자세는 상기 제1 구동유닛(300)의 위치나 자세에 따라 가변되게 된다. Therefore, as the position or posture of the second arc unit 500 changes, as will be described later, the position or posture of the
결국, 상기 제1 구동유닛(300)이, 상기 제1 평면상에서 아크 형상으로 소정의 원호를 형성하는 상기 제1 아크유닛(200)을 따라 위치나 자세가 가변되므로, 이에 종속되어 상기 스왑부(800)도 상기 제1 평면상에서 소정의 아크를 따라 위치나 자세가 가변되도록 이동될 수 있다. In the end, since the position or posture of the
이상과 같이, 상기 스왑부(800)는 제1 평면(XY 평면) 상의 기 설정된 소정의 아크를 따라 그 위치나 자세가 가변될 수 있다. 이 경우, 위치나 자세가 가변됨은 결국, 상기 스왑부(800)는, 후술하는 중심점(933, 도 5c 참조)을 기준으로 상기 제1 평면상에서 회전됨을 의미한다. As described above, the
상기 제2 아크유닛(500) 및 상기 제2 구동유닛(600)의 연결관계는, 상기 제2 아크유닛(500)이 상기 제1 평면(XY 평면)에 수직인 제2 평면(YZ 평면)을 따라 배치되는 것을 제외하고는 앞서 설명한 상기 제1 아크유닛(200)과 상기 제1 구동유닛(300)의 연결관계와 동일하다. The connection relationship between the second arc unit 500 and the
구체적으로, 상기 제2 아크유닛(500)은 제2 아크기어(510) 및 제2 슬라이딩 가이드(520)를 포함한다. Specifically, the second arc unit 500 includes a second arc gear 510 and a second sliding guide 520.
상기 제2 아크기어(510)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제3 연결프레임(430) 상에 고정되며, 상기 제3 연결프레임(430)이 상기 제3 방향(Z)을 따라 연장되므로, 상기 제2 아크기어(510)도 전체적으로는 상기 제3 방향(Z)을 따라 연장되는 플레이트 구조를 가진다. As described above, the second arc gear 510 is fixed on the third connection frame 430, and since the third connection frame 430 extends along the third direction (Z), the second arc gear 510 is fixed to the third connection frame 430. 2 The arc gear 510 also has a plate structure extending overall along the third direction (Z).
이 경우, 상기 제2 아크기어(510)의 외주면(511)은 소정의 곡률을 따라 아크(arc)를 형성하는 것으로, 상기 제2 아크기어(510)가 형성하는 곡률 역시 다양하게 변경될 수 있다. In this case, the outer peripheral surface 511 of the second arc gear 510 forms an arc along a predetermined curvature, and the curvature formed by the second arc gear 510 can also be changed in various ways. .
또한, 상기 제2 아크기어(510)의 전체 길이, 즉 원호의 길이 역시 다양하게 설계될 수 있다. Additionally, the overall length, that is, the length of the arc, of the second arc gear 510 may also be designed in various ways.
이러한 상기 제2 아크기어(510)의 곡률 및 원호의 길이는, 예를 들어, 상기 제1 아크기어(210)의 곡률 및 원호의 길이와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 그리하여, 상기 스왑부(800)가 상기 제1 평면 및 상기 제2 평면상에 각각 이동되는 위치나 자세가 실질적으로 동일하게 유지될 수 있다. For example, the curvature and arc length of the second arc gear 510 may be substantially the same as the curvature and arc length of the first arc gear 210. Thus, the position or posture at which the
상기 제2 아크기어(510)의 외주면(511), 즉, 상기 제2 구동유닛(600)을 향하는 방향의 외주면(511)에는, 도시하지는 않았으나 기어치(齒)가 형성된다. Gear teeth (not shown) are formed on the outer peripheral surface 511 of the second arc gear 510, that is, on the outer peripheral surface 511 in the direction toward the
상기 제2 슬라이딩 가이드(520)는 상기 제2 아크기어(510)의 상면, 즉 상기 제1 방향(X)을 향하는 면에 고정되며, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520) 역시 소정의 곡률을 갖는 아크 형상일 수 있다. 즉, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520)에서 상기 제2 구동유닛(600)을 향하는 면이 아크 형상일 수 있다. The second sliding guide 520 is fixed to the upper surface of the second arc gear 510, that is, the surface facing the first direction (X), and the second sliding guide 520 also has an arc having a predetermined curvature. It may be a shape. That is, the surface of the second sliding guide 520 facing the
이 경우, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520)가 형성하는 곡률은 상기 제2 아크기어(510)가 형성하는 곡률과 실질적으로 동일하여야 하며, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520)에서는, 상기 제2 아크기어(510)에서 기어치가 형성되는 외주면(511)과 동일한 방향으로 형성되는 면에 슬라이딩 홈이 형성된다. In this case, the curvature formed by the second sliding guide 520 must be substantially the same as the curvature formed by the second arc gear 510, and in the second sliding guide 520, the second arc gear At 510, a sliding groove is formed on a surface formed in the same direction as the outer peripheral surface 511 where the gear teeth are formed.
그리하여, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520)는, 후술되는 상기 제2 구동유닛(600)이 슬라이딩 구동되도록 가이드를 형성하며, 상기 제2 구동유닛(600)의 슬라이딩 방향 및 슬라이딩 정도를 제한하게 된다. Thus, the second sliding guide 520 forms a guide so that the
상기 제2 구동유닛(600)은 제2 슬라이딩부(610), 제2 회전기어(620), 제2 구동부(630) 및 제2 고정프레임(640)을 포함한다. The
상기 제2 슬라이딩부(610)는 상기 제2 슬라이딩 가이드(520) 상에 슬라이딩 가능하도록 연결되며, 이에 따라 상기 제2 슬라이딩 가이드(520) 상에서 슬라이딩 이동하게 된다. The second sliding part 610 is slidably connected to the second sliding guide 520, and thus slides on the second sliding guide 520.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520)는 상기 제2 구동유닛(600)을 향하도록 슬라이딩 홈이 형성되므로, 상기 제2 슬라이딩부(610)는 상기 슬라이딩 홈 상에 슬라이딩 가능하도록 연결된다. As described above, the second sliding guide 520 has a sliding groove formed to face the
상기 제2 회전기어(620)는 상기 제2 아크기어(510)의 외주면과 맞물리도록 기어 결합된다. The second rotation gear 620 is gear-coupled to mesh with the outer peripheral surface of the second arc gear 510.
이 경우, 상기 제2 회전기어(620)는, 상기 제2 구동부(630)로부터 회전 구동력을 제공받아 회전하는 기어로서, 상기 제2 회전기어(620)는 회전 구동축 상에 원주방향으로 형성되는 기어일 수 있다. In this case, the second rotation gear 620 is a gear that rotates by receiving rotational driving force from the second driving unit 630. The second rotation gear 620 is a gear formed in the circumferential direction on the rotation drive shaft. It can be.
그리하여, 상기 제2 구동부(630)로부터 회전 구동력을 제공받는 경우, 상기 제2 회전기어(620)는 상기 제2 아크기어(510)의 외주면과 맞물린 상태에서 회전하게 되며, 이에 따라, 상기 제2 회전기어(620)는 상기 제2 아크기어(510) 상에서 위치가 이동하게 된다. Therefore, when rotational driving force is provided from the second driving unit 630, the second rotation gear 620 rotates while engaged with the outer peripheral surface of the second arc gear 510, and accordingly, the second rotation gear 620 rotates while being engaged with the outer peripheral surface of the second arc gear 510. The rotation gear 620 moves in position on the second arc gear 510.
이 경우, 상기 제2 아크기어(510)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제3 연결프레임(430) 상에 고정되어 그 위치가 가변되지 않으므로, 상대적으로 상기 제2 회전기어(620)가 상기 제2 아크기어(510) 상에서 이동하게 된다. In this case, as described above, the second arc gear 510 is fixed on the third connection frame 430 and its position is not variable, so the second rotation gear 620 is relatively It moves on the arc gear 510.
이러한 상기 제2 아크기어(510) 및 상기 제2 회전기어(620)의 기어결합은, 상기 제2 아크기어(510)가 소정의 곡률을 가지는 것을 제외하면 종래 랙(rack)과 피니언(pinion) 기어 결합과 실질적으로 동일할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다. This gear combination of the second arc gear 510 and the second rotation gear 620 is similar to the conventional rack and pinion except that the second arc gear 510 has a predetermined curvature. As described above, it may be substantially the same as gear coupling.
상기 제2 고정프레임(640)은 상기 제2 구동부(630)와 상기 제2 슬라이딩부(610)를 서로 고정시키는 것으로, 상기 제2 고정프레임(640)에 의해, 상기 제2 회전기어(620)가 이동하는 경우 상기 제2 슬라이딩부(610)도 일체로 이동하게 된다. The second fixed frame 640 fixes the second driving unit 630 and the second sliding unit 610 to each other. By the second fixed frame 640, the second rotation gear 620 When moves, the second sliding part 610 also moves as one unit.
즉, 상기 제2 회전기어(620)는 상기 제2 구동부(630)와 일체로 상기 제2 아크기어(510)의 외주면을 따라 이동하게 되는데, 이 경우, 상기 제2 슬라이딩부(610)는 상기 제2 고정프레임(640)을 통해 상기 제2 구동부(630)와 고정되므로, 상기 제2 슬라이딩부(610)는 상기 제2 슬라이딩 가이드(520) 상에서 슬라이딩 이동하게 된다. That is, the second rotating gear 620 moves along the outer peripheral surface of the second arc gear 510 integrally with the second driving unit 630. In this case, the second sliding unit 610 is Since it is fixed to the second driving unit 630 through the second fixed frame 640, the second sliding unit 610 slides on the second sliding guide 520.
이상과 같이, 상기 제2 구동부(630)의 구동에 따라, 상기 제2 회전기어(620)는 상기 제2 아크기어(510) 상에서, 상기 제2 슬라이딩부(610)는 상기 제2 슬라이딩 가이드(520) 상에서 이동하게 된다. As described above, as the second driving unit 630 is driven, the second rotation gear 620 moves on the second arc gear 510, and the second sliding part 610 moves on the second sliding guide ( 520) It moves on.
구체적으로, 상기 제2 고정프레임(640)은 우측 프레임(641), 연장 프레임(642) 및 좌측 프레임(643)을 포함한다. Specifically, the second fixed frame 640 includes a right frame 641, an extension frame 642, and a left frame 643.
상기 우측 프레임(641)은 상기 제2 방향(Y)으로 연장되며, 일 측면에 상기 제2 슬라이딩부(610)가 고정되며, 상기 연장 프레임(642)은 상기 우측 프레임(641)과 수직한 상기 제1 방향(X)으로 연장되며, 상기 연장 프레임(642)의 끝단에 위치한 상기 좌측 프레임(643)은 상기 제3 방향(Z)으로 연장되며 상기 제2 구동부(630)와 고정된다. The right frame 641 extends in the second direction (Y), the second sliding part 610 is fixed to one side, and the extension frame 642 is perpendicular to the right frame 641. The left frame 643, which extends in the first direction (X) and is located at the end of the extension frame 642, extends in the third direction (Z) and is fixed to the second driving unit 630.
그리하여, 상기 제2 구동부(630), 상기 제2 회전기어(620) 및 상기 제2 슬라이딩부(610)는 상기 제2 고정프레임(640)에 의해 고정되어, 일체로 이동하게 된다. Thus, the second driving unit 630, the second rotation gear 620, and the second sliding unit 610 are fixed by the second fixed frame 640 and move as one unit.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 제2 구동유닛(600)이 상기 제1 구동유닛(300)의 구동에 따라 그 위치 및 자세가 상기 제1 구동유닛(300)의 위치 및 자세에 종속되어 변경된다. As described above, the position and posture of the
그러나, 상기 제2 구동유닛(600)이 구동됨에 따라 그 위치 및 자세가 가변되더라도, 상기 제1 구동유닛(300)의 위치 및 자세는 상기 제2 구동유닛(600)의 위치 및 자세에 종속되어 변경되지는 않는다. However, even if the position and posture of the
즉, 상기 제2 구동유닛(600)의 구동을 통해서는, 상기 삽입유닛(700)에 고정되는 상기 스왑부(800)의 위치 및 자세만이 종속되어 변경되게 된다. That is, through the driving of the
그리하여, 상기 제1 구동유닛(300)이 상기 제1 아크유닛(200) 상에서 위치 및 자세가 변경되는 경우, 상기 스왑부(800)는 상기 제1 평면(XY 평면) 상에서 위치 및 자세가 그대로 변경되고, 상기 제2 구동유닛(600)이 상기 제2 아크유닛(500) 상에서 위치 및 자세가 변경되는 경우, 상기 스왑부(800)는 상기 제2 평면(YZ 평면) 상에서 위치 및 자세가 그대로 변경되게 된다. Thus, when the position and posture of the
따라서, 상기 스왑부(800)의 3차원 공간상에서의 위치 및 자세는 상기 제1 구동유닛(300) 및 상기 제2 구동유닛(600)의 구동에 따라 다양하게 변경되도록 제어될 수 있다. Accordingly, the position and posture of the
상기 삽입유닛(700)은 상기 제2 구동유닛(600)과 연결되는 것으로, 연결 플레이트(710), 스왑구동부(720), 인입부(730) 및 인출부(740)를 포함한다. The
상기 연결 플레이트(710)는 상기 우측 프레임(641) 및 상기 연장 프레임(642)에 연결 및 고정되는 것으로, 상기 제2 구동유닛(600)과 일체로 고정되어 상기 제2 구동유닛(600)의 위치 및 자세의 변경에 그 위치 및 자세가 종속된다. The connection plate 710 is connected to and fixed to the right frame 641 and the extension frame 642, and is integrally fixed with the
상기 스왑구동부(720)는 상기 연결 플레이트(710) 상에 고정되며, 이에 따라 상기 연결 플레이트(710)와 마찬가지로 상기 제2 구동유닛(600)의 위치 및 자세의 변경에 그 위치 및 자세가 종속되어 변경된다. The swap drive unit 720 is fixed on the connection plate 710, and accordingly, like the connection plate 710, its position and attitude are dependent on changes in the position and attitude of the
한편, 상기 스왑구동부(720)의 양 외측면들에는 각각 상기 인입부(730) 및 상기 인출부(740)가 형성되는데, 상기 인입부(730) 및 상기 인출부(740)를 통해 상기 스왑부(800)가 고정되며, 이렇게 고정되는 상기 스왑부(800)는 상기 스왑구동부(720)를 관통하여 위치하게 된다. Meanwhile, the inlet part 730 and the outlet part 740 are formed on both outer surfaces of the swap drive unit 720, respectively. The swap part is connected through the inlet part 730 and the outlet part 740. 800 is fixed, and the
상기 스왑부(800)는, 일 방향으로 연장되는 바(bar) 형상의 소위, 면봉 형태를 가지는 것으로, 상기 스왑부(800)의 끝단에는 채취부(810)가 형성된다. The
상기 스왑부(800)는, 일회용으로 피검자에게 사용된 후 폐기되는 것으로, 이에 따라 상기 스왑부(800)는 매 번 사용시마다 상기 스왑구동부(720) 상에 장착될 수 있다. The
이와 같이, 상기 스왑부(800)가 상기 스왑구동부(720)에 장착되는 경우, 상기 스왑구동부(720)는, 도시하지는 않았으나, 내부에 상기 스왑부(800)를 고정시키며 상기 스왑부(800)를 구동시키는 구동부가 구비된다. In this way, when the
이에 따라, 상기 스왑구동부(720)는 장착되는 상기 스왑부(800)를, 상기 스왑부(800)의 연장방향을 따라 구동시킨다. Accordingly, the swap driving unit 720 drives the mounted
이 경우, 상기 스왑부(800)의 연장방향이란, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 스왑부(800)가 상기 제2 방향(Y)으로 연장되는 경우, 상기 제2 방향(Y)을 의미한다. 즉, 상기 스왑구동부(720)는 상기 스왑부(800)를 상기 제2 방향(Y)을 따라 전진 또는 후진하도록 구동한다. In this case, the extension direction of the
그리하여, 상기 스왑구동부(720)의 구동에 따라, 상기 스왑부(800)의 상기 채취부(810)는 피검자(20)의 상기도(30)의 내부로 전진 또는 후진할 수 있다. Therefore, as the swap driving unit 720 is driven, the
이상과 같이, 상기 제1 구동유닛(300) 또는 상기 제2 구동유닛(600)에 의해 상기 스왑부(800)의 자세 또는 위치가 설정된 상태에서, 상기 스왑구동부(720)의 구동에 의해 상기 스왑부(800)는 피검자(20)의 상기도(30)의 내부로 전진하여 검체를 채취한 후, 후진하여 제거될 수 있다. As described above, in a state where the posture or position of the
상기 지지유닛(900)은 상기 베이스 프레임(100)의 수직 베이스(120) 상에 고정되어, 상기 스왑부(800)의 채취부(810)의 위치를 고정하는 것으로, 자세한 설명은 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 후술한다. The
도 3은 도 1의 검체 채취로봇이 제1 구동유닛에 의해 자세가 가변되는 상태를 예시한 평면도이다. 도 4는 도 1의 검체 채취로봇이 제2 구동유닛에 의해 자세가 가변되는 상태를 예시한 측면도이다. Figure 3 is a plan view illustrating a state in which the posture of the sample collection robot of Figure 1 is changed by the first drive unit. Figure 4 is a side view illustrating a state in which the posture of the sample collection robot of Figure 1 is changed by the second driving unit.
도 3은 상기 검체 채취로봇(10)이, 제1 평면(XY 평면) 상에서 위치 및 자세가 가변되는 상태를 도시한 것으로, 상기 제1 구동유닛(300)의 구동에 따라 상기 위치 및 자세가 가변된다. Figure 3 shows a state in which the
즉, 상기 제1 구동부(330)의 구동력으로 상기 제1 회전기어(320)가 상기 제1 아크기어(210) 상에서 이동하면, 상기 제1 슬라이딩부(310)도 상기 제1 슬라이딩 가이드(220) 상에서 슬라이딩하게 되며, 이에 따라 상기 제1 구동유닛(300)과 일체로 이동되는 상기 연결 프레임(400), 상기 제2 아크유닛(500), 상기 제2 구동유닛(600), 상기 삽입유닛(700) 및 상기 스왑부(800)도 상기 제1 슬라이딩부(310)의 슬라이딩 이동에 따라 이동되어 그 위치 및 자세가 가변된다. That is, when the first rotation gear 320 moves on the first arc gear 210 by the driving force of the first driving unit 330, the first sliding unit 310 also moves on the first sliding guide 220. The connection frame 400, the second arc unit 500, the
이 경우, 상기 제1 슬라이딩 가이드(220)는 상기 제1 평면상에서 소정의 원호를 형성하므로, 최종적으로 상기 스왑부(800)는, 후술되는 중심점(933, 도 5c 참조)을 중심으로 상기 제1 평면상에서 회전하며 위치 및 자세가 가변된다. In this case, since the first sliding guide 220 forms a predetermined circular arc on the first plane, the
이에 따라, 상기 채취부(810)는 상기 제1 평면상에서 소정의 범위 내의 회전 영역에서 다양한 방향 또는 다양한 자세로 피검자(20)의 상기도(30)를 향하도록 위치할 수 있다. Accordingly, the
마찬가지로, 도 4는 상기 검체 채취로봇(10)이, 제2 평면(YZ 평면) 상에서 위치 및 자세가 가변되는 상태를 도시한 것으로, 상기 제2 구동유닛(600)의 구동에 따라 상기 위치 및 자세가 가변된다. Likewise, Figure 4 shows a state in which the
즉, 상기 제2 구동부(630)의 구동력으로 상기 제2 회전기어(620)가 상기 제2 아크기어(510) 상에서 이동하면, 상기 제2 슬라이딩부(610)도 상기 제2 슬라이딩 가이드(520) 상에서 슬라이딩하게 되며, 이에 따라 상기 제2 구동유닛(600)과 일체로 이동되는 상기 삽입유닛(700) 및 상기 스왑부(800)도 상기 제2 슬라이딩부(610)의 슬라이딩 이동에 따라 이동되어 그 위치 및 자세가 가변된다. That is, when the second rotation gear 620 moves on the second arc gear 510 by the driving force of the second driving unit 630, the second sliding unit 610 also moves on the second sliding guide 520. It slides on the top, and accordingly, the
이 경우, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520)는 상기 제2 평면상에서 소정의 원호를 형성하므로, 최종적으로 상기 스왑부(800)는, 후술되는 중심점(933, 도 5c 참조)을 중심으로 상기 제2 평면상에서 회전하며 위치 및 자세가 가변된다. In this case, since the second sliding guide 520 forms a predetermined circular arc on the second plane, the
이에 따라, 상기 채취부(810)는 상기 제2 평면상에서 소정의 범위 내의 회전 영역에서 다양한 방향 또는 다양한 자세로 피검자(20)의 상기도(30)를 향하도록 위치할 수 있다. Accordingly, the
도 5a는 도 1의 지지유닛을 도시한 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 지지부를 도시한 측면도이며, 도 5c는 도 5b의 지지부에 스왑부가 위치하는 상태를 예시한 측면도이다. Figure 5a is a perspective view showing the support unit of Figure 1, Figure 5b is a side view showing the support part of Figure 5a, and Figure 5c is a side view illustrating a state where the swap part is located in the support part of Figure 5b.
우선, 도 5a를 참조하면, 상기 지지유닛(900)은 지지베이스(910), 연장바(920) 및 지지부(930)를 포함한다. First, referring to FIG. 5A, the
상기 지지베이스(910)는 상기 수직베이스(120)의 상부에 고정되며, 상기 연장바(920)는 상기 지지베이스(910)로부터 상기 제3 방향(Z)으로 소정길이 연장된다. The
이 경우, 상기 연장바(920)의 연장 길이는, 상기 스왑부(800)가 위치하는 높이를 고려하여 다양하게 설계될 수 있으며, 상기 스왑부(800)가 지면에 수평한 방향으로 연장되는 경우 상기 채취부(810)가 상기 지지부(930) 상에 위치할 수 있는 길이로 설계될 수 있다. In this case, the extension length of the
상기 지지부(930)는 상기 연장바(920)의 끝단에 위치하는 것으로, 상기 채취부(810)가 상기 지지부(930)를 관통하여 고정된다. The
도 5b를 참조하면, 상기 지지부(930)는 제1 삽입부(931) 및 제2 삽입부(932)를 포함한다. Referring to FIG. 5B, the
상기 제1 삽입부(931)는 상기 삽입유닛(700)을 향하는 방향으로 개구되며, 상기 제2 삽입부(932)는 피검자(20)의 상기도(30)를 향하도록 위치한다. The
즉, 상기 스왑부(800)에서, 상기 채취부(810)는 상기 제1 삽입부(931)를 통해 인입되어 상기 제2 삽입부(932)를 관통하여 피검자(20)의 상기도(30)를 향하여 위치하게 된다. That is, in the
이 경우, 상기 제1 삽입부(931)는 깔때기 형상으로 개방되도록 형성되며, 상기 제2 삽입부(932)의 개구부는 상기 제1 삽입부(931)의 개구부의 면적보다는 작은 면적으로 형성된다. In this case, the
상기 제2 삽입부(932)의 개구부는 상기 채취부(810)가 관통할 수 있을 정도의 크기이면 충분하며, 이에 따라, 상기 채취부(810)의 단턱부(811)는 상기 제2 삽입부(932)의 개구부 상에 위치하게 된다. The opening of the
즉, 도 5c를 참조하면, 상기 제2 삽입부(932)의 개구부 상에는 중심점(933)이 형성되며, 상기 채취부(810)의 단턱부(811)는 상기 중심점(933) 상에 위치하게 된다. That is, referring to FIG. 5C, a
이 경우, 상기 제1 삽입부(931)는 상대적으로 넓은 개구부를 형성하며 상기 삽입유닛(700)을 향하는 방향으로 깔때기 형상으로 개구부가 확장되므로, 상기 스왑부(800)에서 상기 단턱부(811)의 후단은 상대적으로 자유롭게 이동될 수 있다. In this case, the
이에 따라, 상기 스왑부(800)는, 상기 중심점(933)에 고정 또는 지지된 상태에서 지렛대 원리와 유사하게 위치와 자세가 가변될 수 있다. Accordingly, the
즉, 도 3에서와 같이, 상기 제1 구동유닛(300)이 상기 제1 아크유닛(200) 상에서 슬라이딩되는 경우, 상기 채취부(810)는 상기 중심점(933)을 중심으로 상기 제1 평면(XY 평면) 상에서 회전하며 위치 및 자세가 변경된다. That is, as shown in FIG. 3, when the
마찬가지로, 도 4에서와 같이, 상기 제2 구동유닛(600)이 상기 제2 아크유닛(500) 상에서 슬라이딩되는 경우, 상기 채취부(810)는 상기 중심점(933)을 중심으로 상기 제2 평면(YZ 평면) 상에서 회전하며 위치 및 자세가 변경된다. Likewise, as shown in FIG. 4, when the
이상과 같이, 상기 제2 삽입부(932)에 형성되는 상기 중심점(933)을 중심으로 상기 스왑부(800)는 지렛대 원리로 회전이 수행되며, 이에 따라, 상기 채취부(810)의 위치 및 자세가 다양하게 가변될 수 있으며, 상기 채취부(810)의 위치 및 자세에 대한 제어가 용이하게 수행될 수 있다. As described above, the
도 6은 도 1의 검체 채취로봇이 원격제어 로봇에 의해 제어되는 상태를 도시한 모식도이다. Figure 6 is a schematic diagram showing a state in which the sample collection robot of Figure 1 is controlled by a remote control robot.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 검체 채취로봇(10)은 별도로 제어되는 원격제어 로봇(50)에 의해 구동된다. Referring to FIG. 6, the
상기 원격제어 로봇(50)은, 상기 검체 채취로봇(10)이 위치한 위치와는 원격으로 이격되어 위치하는 로봇으로서, 제1 구동모사유닛(301), 제2 구동모사유닛(601) 및 삽입모사유닛(701)을 포함한다. The
일반적으로, 상기 검체 채취로봇(10)은 피검자(20)가 위치하는 공간에 동시에 위치하는 것으로, 이에 따라 상기 검체 채취로봇(10)을 의료인 등의 관리자가 직접 제어한다면 피검자(20)와의 접촉의 위험이 증가하게 된다. In general, the
따라서, 본 실시예에서의 상기 검체 채취로봇(10)은 원격으로 이격되어 위치하는 상기 원격제어 로봇(50)에 의해 그 동작이 모사되어 구현될 수 있다. Accordingly, the
예를 들어, 상기 제1 구동모사유닛(301)은 상기 제1 구동유닛(300)과 동일한 구동 메커니즘을 포함하여, 상기 제1 구동모사유닛(301)의 구동을 통해 상기 제1 구동유닛(300)이 동일한 동작으로 모사될 수 있다. For example, the first
즉, 원격으로 위치하는 의료진 등의 관리자가 상기 제1 구동모사유닛(301)을 수동으로 조작하여 구동시키며, 이렇게 구동되는 상기 제1 구동모사유닛(301)의 구동 상태가 그대로 상기 제1 구동유닛(300)에 모사될 수 있다. That is, a remotely located administrator such as a medical staff manually operates and drives the first
마찬가지로, 상기 제2 구동모사유닛(601) 및 상기 삽입모사유닛(701)은 각각, 상기 제2 구동유닛(600) 및 상기 삽입유닛(700)과 동일한 구동 메커니즘을 포함하여, 상기 제2 구동모사유닛(601) 및 상기 삽입모사유닛(701)의 구동을 통해 상기 제2 구동유닛(600) 및 상기 삽입유닛(700)이 동일한 동작으로 모사될 수 있다. Likewise, the second
이 경우, 원격으로 위치하는 의료진 등의 관리자가 상기 제2 구동모사유닛(601) 및 상기 삽입모사유닛(701)을 수동으로 조작하여 구동시키며, 이러한 구동상태가 동일하게 상기 제2 구동유닛(600) 및 상기 삽입유닛(700)에 모사될 수 있다. In this case, a remotely located administrator such as a medical staff manually operates and drives the second
그리하여, 원격으로 의료진 등의 관리자가 실제 피검자(20)가 의료진의 전방에 위치한 상태와 동일한 상태가 모사되면서, 상기 검체 채취로봇(10)의 정밀한 동작을 제어하여, 상기 채취부(810)의 위치 및 자세를 매우 정밀하고 정확하게 제어할 수 있으며, 이를 통해 피검자(20)로부터의 검체 채취를 보다 효과적으로 수행할 수 있다. Thus, remotely, managers such as medical staff control the precise operation of the
이와 달리, 본 실시예에서의 상기 검체 채취로봇(10)의 상기 제1 구동유닛(300), 상기 제2 구동유닛(600) 및 상기 삽입유닛(700)의 구동은, 별도의 모사유닛이 아닌, 중앙 제어부에서의 제어 명령을 통해서도 제어될 수도 있다. In contrast, the driving of the
즉, 상기 중앙 제어부를 통해, 피검자(20)의 상기도(30)의 위치 또는 형상 정보를 바탕으로, 상기 제1 구동부(330)의 구동, 상기 제2 구동부(630)의 구동 및 상기 삽입구동부(720)의 구동을 제어하여, 상기 채취부(810)의 위치 및 자세를 제어할 수도 있다. That is, through the central control unit, based on the location or shape information of the upper airway 30 of the subject 20, driving of the first driving unit 330, driving of the second driving unit 630, and the insertion driving unit By controlling the operation of 720, the position and posture of the
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 제1 아크유닛과 제2 아크유닛이 형성하는 소정 곡률의 아크 상에서, 제1 구동유닛과 제2 구동유닛이 슬라이딩되고, 이에 따라, 스왑부의 끝단인 채취부의 자세가 가변되므로, 피검자의 상기도로 다양한 위치 및 자세로 상기 채취부를 삽입시킬 수 있어, 상기도로부터의 검체 채취를 보다 용이하고 효과적으로 수행할 수 있다. 특히, 실제 의료진에 의한 검체의 직접 채취과정에서 채취부를 상기도 내에서 다양하게 위치를 가변시키는 동작을 동일하게 구현할 수 있으므로, 검체 채취로봇에 의한 검체 채취를 보다 효과적으로 수행할 수 있다. According to the embodiments of the present invention as described above, the first drive unit and the second drive unit slide on the arc of a predetermined curvature formed by the first arc unit and the second arc unit, and accordingly, the end of the swap portion. Since the posture of the collection unit is variable, the collection unit can be inserted into the subject's upper respiratory tract in various positions and postures, making it easier and more effective to collect samples from the upper respiratory tract. In particular, since the operation of varying the position of the collection unit within the upper respiratory tract can be implemented in the same manner during the actual collection of samples by medical staff, sample collection by the sample collection robot can be performed more effectively.
나아가, 피검자의 상기도의 위치가 피검자에 따라 서로 다른 경우에도, 정확한 위치로 해당 상기도의 내부로 채취부를 위치시킬 수 있어, 다양한 피검자에 따른 검체 채취를 효과적으로 수행할 수 있다. Furthermore, even when the location of the subject's upper airway is different depending on the subject, the collection unit can be positioned inside the upper airway at an accurate location, making it possible to effectively collect samples from various subjects.
이 경우, 채취부를 고정하는 지지유닛이 구비되고, 특히, 상기 지지유닛은 스왑부의 자세가 가변되는 경우 자세 가변의 고정점인 중심점을 포함하도록 설계함으로써, 상기 제1 및 제2 구동유닛들의 동작에 따라 실제 채취부의 위치 및 자세를 효과적으로 가변할 수 있다. In this case, a support unit for fixing the harvesting unit is provided, and in particular, the support unit is designed to include a central point that is a fixed point for changing the posture when the posture of the swap portion changes, so that it can be used to control the operation of the first and second driving units. Accordingly, the location and posture of the actual extraction part can be effectively varied.
한편, 상기 제1 아크유닛은 위치가 고정되며, 제1 구동유닛이 상대적으로 위치가 가변되고, 상기 제1 구동유닛에 연결된 제2 구동유닛도 상기 제1 구동유닛의 위치 가변에 따라 동시에 위치가 가변되도록 설계함으로써, 제1 평면상에서 소정 곡률을 가지면서 상기 스왑부가 효과적으로 자세 변경이 가능하게 된다. Meanwhile, the position of the first arc unit is fixed, the position of the first driving unit is relatively variable, and the second driving unit connected to the first driving unit also changes position at the same time according to the variable position of the first driving unit. By designing it to be variable, the swap part can effectively change its posture while having a predetermined curvature on the first plane.
나아가, 상기 제2 아크유닛 상에서 상기 제2 구동유닛이 위치가 가변되더라도, 상기 제1 구동유닛의 위치는 고정된 상태에서, 제2 평면상에서 상기 스왑부가 자세변경이 가능하도록 설계되므로, 상기 스왑부는 제1 평면 및 제2 평면상에서 소정 아크의 범위에서 다양한 자세로 제어될 수 있다. Furthermore, even if the position of the second driving unit on the second arc unit changes, the swap part is designed to change its posture on the second plane while the position of the first driving unit is fixed, so that the swap part It can be controlled in various postures within a predetermined arc range on the first and second planes.
또한, 상기 스왑부의 상기도 내로의 삽입 또는 이탈은 별도의 스왑 구동을 제어하는 스왑구동부에 의해 수행되므로, 상기 스왑부의 자세와 무관하게 소정 거리의 진출입을 독립적으로 제어할 수 있다. Additionally, since the insertion or removal of the swap unit into the upper airway is performed by a swap drive unit that controls a separate swap drive, entry and exit of a predetermined distance can be independently controlled regardless of the posture of the swap unit.
나아가, 상기 제1 구동유닛, 상기 제2 구동유닛 및 상기 삽입유닛은, 원거리에 위치한 원격제어 로봇에 의해 각각 제어되므로, 감염의 위험이 높은 피검자와는 이격된 위치에서 의료진 등의 관리자가 로봇의 동작을 그대로 제어하여 검체 채취를 수행할 수 있고, 모사유닛을 통해 동일한 동작이 모사되어 구현되므로, 검체 채취에서의 정밀하고 정확한 위치제어를 용이하게 수행할 수 있다. Furthermore, since the first driving unit, the second driving unit, and the insertion unit are each controlled by a remote control robot located at a distance, managers such as medical staff can operate the robot at a location away from subjects at high risk of infection. Sample collection can be performed by directly controlling the movement, and since the same movement is simulated and implemented through a simulation unit, precise and accurate position control in sample collection can be easily performed.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art can make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following patent claims. You will understand that it is possible.
10 : 검체 채취로봇 50 : 원격제어 로봇
100 : 베이스 프레임 200 : 제1 아크유닛
210 : 제1 아크기어 220 : 제1 슬라이딩 가이드
300 : 제1 구동유닛 301 : 제1 구동모사유닛
310 : 제1 슬라이딩부 320 : 제1 회전기어
330 : 제1 구동부 400 : 연결 프레임
500 : 제2 아크유닛 510 : 제2 아크기어
520 : 제2 슬라이딩 가이드 600 : 제2 구동유닛
601 : 제2 구동모사유닛 610 : 제2 슬라이딩부
620 : 제2 회전기어 630 : 제2 구동부
700 : 삽입유닛 701 : 삽입모사유닛
720 : 삽입구동부 800 : 스왑부
810 : 채취부 900 : 지지유닛
930 : 지지부10: Sample collection robot 50: Remote control robot
100: base frame 200: first arc unit
210: first arc gear 220: first sliding guide
300: first driving unit 301: first driving simulation unit
310: first sliding part 320: first rotation gear
330: first driving unit 400: connection frame
500: 2nd arc unit 510: 2nd arc gear
520: Second sliding guide 600: Second driving unit
601: second driving simulation unit 610: second sliding unit
620: second rotation gear 630: second driving unit
700: Insertion unit 701: Insertion simulation unit
720: Insertion drive part 800: Swap part
810: Collection unit 900: Support unit
930: support part
Claims (14)
상기 베이스 프레임에 고정되며 제1 평면상에서 아크(arc)를 형성하는 제1 아크유닛;
상기 제1 아크유닛 상에서 슬라이딩되는 제1 구동유닛;
상기 제1 구동유닛과 연결되며, 상기 제1 평면과 교차하는 제2 평면상에서 아크(arc)를 형성하는 제2 아크유닛;
상기 제2 아크유닛 상에서 슬라이딩되는 제2 구동유닛; 및
상기 제2 구동유닛과 연결되며 스왑부가 삽입되는 삽입유닛을 포함하고,
상기 스왑부는 상기 제1 구동유닛 또는 상기 제2 구동유닛의 슬라이딩에 따라, 피검자로 인입되는 채취부의 자세가 가변되는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. base frame;
a first arc unit fixed to the base frame and forming an arc on a first plane;
a first driving unit sliding on the first arc unit;
a second arc unit connected to the first drive unit and forming an arc on a second plane intersecting the first plane;
a second driving unit sliding on the second arc unit; and
It is connected to the second driving unit and includes an insertion unit into which a swap part is inserted,
A sample collection robot, wherein the swap unit changes the posture of the collection unit entering the subject according to the sliding of the first drive unit or the second drive unit.
일단에 상기 제1 아크유닛이 고정되며 상기 제1 평면을 따라 연장되는 수평 베이스; 및
상기 수평 베이스의 끝단으로부터 상부방향으로 연장되는 수직 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. The method of claim 1, wherein the base frame is:
a horizontal base on which the first arc unit is fixed at one end and extending along the first plane; and
A sample collection robot comprising a vertical base extending upward from an end of the horizontal base.
상기 수직 베이스 상에 고정되며, 상기 스왑부가 관통하여 위치하고, 상기 자세가 가변되는 채취부를 지지하는 지지유닛을 더 포함하는 검체 채취로봇. According to paragraph 2,
The sample collection robot is fixed on the vertical base and further includes a support unit for supporting the collection unit whose posture is variable and positioned through the swap unit.
상기 수직 베이스 상에 고정되는 지지베이스;
상기 지지베이스로부터 상부로 연장되는 연장바; 및
상기 연장바 상에 고정되며, 상기 채취부의 자세 가변시의 중심점을 형성하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. The method of claim 3, wherein the support unit is:
a support base fixed on the vertical base;
an extension bar extending upward from the support base; and
A sample collection robot that is fixed on the extension bar and includes a support portion that forms a central point when the posture of the collection unit changes.
상기 삽입유닛을 향하는 방향으로 개구되는 제1 삽입부; 및
피검자를 향하는 방향으로 개구되며, 상기 제1 삽입부의 개구면적보다 좁은 개구면적을 형성하고, 상기 중심점이 위치하는 제2 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. The method of claim 4, wherein the support unit,
a first insertion portion opening in a direction toward the insertion unit; and
A sample collection robot that is open in a direction toward the subject, has an opening area narrower than that of the first insertion part, and includes a second insertion part where the center point is located.
소정의 곡률을 형성하며 상기 제1 평면상에서 연장되는 제1 아크기어; 및
상기 제1 아크기어 상에 위치하며 상기 제1 구동유닛의 슬라이딩을 가이드하는 제1 슬라이딩 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. The method of claim 1, wherein the first arc unit,
a first arc gear forming a predetermined curvature and extending on the first plane; and
A sample collection robot comprising a first sliding guide located on the first arc gear and guiding sliding of the first drive unit.
상기 제1 슬라이딩 가이드 상에서 슬라이딩되는 제1 슬라이딩부;
상기 제1 아크기어와 결합되며 상기 제1 슬라이딩부를 슬라이딩시키는 제1 회전기어; 및
상기 제1 회전기어에 회전 구동력을 제공하는 제1 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. The method of claim 6, wherein the first driving unit,
a first sliding portion sliding on the first sliding guide;
a first rotation gear coupled to the first arc gear and sliding the first sliding portion; and
A sample collection robot comprising a first driving unit that provides rotational driving force to the first rotation gear.
상기 제1 아크유닛이 형성하는 곡률과 동일한 곡률을 형성하며 상기 제2 평면상에서 연장되는 제2 아크기어; 및
상기 제2 아크기어 상에 위치하며 상기 제2 구동유닛의 슬라이딩을 가이드하는 제2 슬라이딩 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. The method of claim 1, wherein the second arc unit,
a second arc gear forming the same curvature as that formed by the first arc unit and extending on the second plane; and
A sample collection robot comprising a second sliding guide located on the second arc gear and guiding sliding of the second drive unit.
상기 제2 슬라이딩 가이드 상에서 슬라이딩되는 제2 슬라이딩부;
상기 제2 아크기어와 결합되며 상기 제2 슬라이딩부를 슬라이딩시키는 제2 회전기어; 및
상기 제2 회전기어에 회전 구동력을 제공하는 제2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. The method of claim 8, wherein the second driving unit,
a second sliding part sliding on the second sliding guide;
a second rotation gear coupled to the second arc gear and sliding the second sliding portion; and
A sample collection robot comprising a second driving unit that provides rotational driving force to the second rotation gear.
상기 제1 구동유닛과 상기 제2 구동유닛을 연결하는 연결 프레임을 더 포함하며,
상기 제1 구동유닛이 상기 제1 아크유닛 상에서 슬라이딩되는 경우 상기 제2 구동유닛도 일체로 자세가 가변되는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. According to paragraph 1,
It further includes a connection frame connecting the first driving unit and the second driving unit,
A sample collection robot, wherein when the first drive unit slides on the first arc unit, the posture of the second drive unit also changes as a whole.
상기 제2 구동유닛이 상기 제2 아크유닛 상에서 슬라이딩되는 경우, 상기 제2 구동유닛에 연결되는 상기 삽입유닛만 일체로 자세가 가변되는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. According to clause 10,
A sample collection robot, wherein when the second drive unit slides on the second arc unit, only the insertion unit connected to the second drive unit changes its posture.
상기 제2 구동유닛에 연결되는 연결 플레이트; 및
내부를 관통하며 상기 스왑부가 고정되고, 상기 스왑부의 연장방향으로의 구동을 제어하는 스왑 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. The method of claim 1, wherein the insertion unit,
A connection plate connected to the second driving unit; and
A sample collection robot that penetrates the interior, is fixed to the swap unit, and includes a swap drive unit that controls driving in an extension direction of the swap unit.
상기 제1 구동유닛, 상기 제2 구동유닛 및 상기 삽입유닛은, 피검자와 원거리에 위치한 원격제어 로봇에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. According to any one of claims 1 to 12,
A sample collection robot, wherein the first driving unit, the second driving unit, and the insertion unit are driven by a remote control robot located at a distance from the subject.
상기 제1 구동유닛, 상기 제2 구동유닛 및 상기 삽입유닛 각각의 동작을 동일하게 모사하는 제1 구동모사유닛, 제2 구동모사유닛 및 삽입모사유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 검체 채취로봇. The method of claim 13, wherein the remote control robot,
A sample collection robot comprising a first drive simulation unit, a second drive simulation unit, and an insertion simulation unit that identically simulate the operations of each of the first drive unit, the second drive unit, and the insertion unit.
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