JP7260883B2 - ロボット関節駆動用動力伝達システム - Google Patents

Description

本発明は手術用ロボットに関し、より詳細には、ロボット関節駆動用動力伝達システムに関する。

最近産業界、医療界などの多様な分野でロボットの適用範囲が広くなるにつれて、多様なアクチュエーション方式が開発されている。ロボットの関節にアクチュエータを直接取り付けること以外にも、ベルト、チェーン、ワイヤーなどの多様な方法で動力を伝達している。

このようなアクチュエーション方式の中で最も簡単な方法は、リンク構造にアクチュエータを直接取り付ける方法であるが、アクチュエータ自らの重量が非常に重い短所がある。

これを補完するために、アクチュエータは底に固定し、柔軟な二つのケーブルを利用して力を伝達するダブルインプットケーブル駆動方法が提案された。

しかし、このような従来のケーブル駆動方法は、二つのモータがすべてケーブルを引っ張る場合にのみ駆動する方式であるため、対象物に駆動力を伝達するためには一つのモータが二つのケーブルであるマスターケーブルおよびスレーブケーブルをすべて引っ張り得る力を提供しなければならない。

これに伴い、駆動時にそれぞれのモータは非常に大きな力でマスターケーブルを引っ張らなければならないため、大きな出力を有するモータが要求され、精密度が劣る問題がある。

併せて、従来の駆動方式の場合、マスターケーブルはモータによって直接引っ張られる力が加えられるため大きな問題はないが、マスターケーブルで加えられる力によって駆動されるスレーブケーブルは、シースに挿入されずに外部に露出した部分が弛んで曲がったり、バックラッシュが大きく発生して精密度を阻害したりする問題がある。

したがって、スレーブケーブルが弛んで曲がることがなく、かつバックラッシュを減少させ得る方法が要求される。

また、このようなケーブルは身体の部位を通じて挿入されるため、患者の感染を予防するために再活用されない使い捨てとして使われる。ケーブルは使われた後に駆動装置から分離された後、新しいケーブルに取り替えなければならないが、ケーブルを再び駆動装置に結合しなければならない不都合な点がある。

本発明は前記のような問題点を解決するためのものであり、スレーブケーブルの動きを制御して動力伝達量を増加させることができ、制御精密度を高め得るロボット関節駆動用動力伝達システムを提供することにその目的がある。

また、使い捨てとして使われるケーブルを便利に取り替え得るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムを提供しようとする。

本発明の課題は以上で言及した課題に制限されず、言及されていないさらに他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解され得るであろう。

前記課題を解決するために、本発明の実施例に係るロボットの関節を駆動するためのシステムであって、第１駆動ユニットおよび第２駆動ユニットを含む駆動部；所定の長さを有し、柔軟性を有し、中空型で形成される第１シース、前記第１シースに挿入され、一端が前記ロボットの関節に固定され、他端が前記第１駆動ユニットに連結される第１ワイヤーを含む第１力伝達部；および所定の長さを有し、柔軟性を有し、中空型で形成される第２シース、前記第２シースに挿入され、一端が前記ロボットの関節に固定され、他端が前記第２駆動ユニットに連結される第２ワイヤーを含む第２力伝達部；を含み、前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤー側に第１方向に力を提供する場合、前記第２駆動ユニットは前記第２ワイヤー側に前記第１方向と反対方向である第２方向に力を提供するロボット関節駆動用動力伝達システムを提供することができる。

前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤーを引っ張る方向に前記第１ワイヤーに力を加える場合、前記第２駆動ユニットは前記第２ワイヤーを押す方向に前記第２ワイヤーに力を提供することができ、前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤーを引っ張る方向に前記第２ワイヤーに力を加える場合、前記第１駆動ユニットは前記第１ワイヤーを押す方向に前記第１ワイヤーに力を提供すること
ができる。

前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤーを引っ張る方向に前記第１ワイヤーに力を提供し、前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤーを押す方向に前記第２ワイヤーに力を提供する場合、前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤー側に提供する力の大きさは前記第２ワイヤーおよび第２シースの間で発生する摩擦力により調整され得る。

前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤー側に提供する最大力の大きさは前記第２ワイヤーおよび第２シースの間で発生する摩擦力と同一の大きさであり得る。

前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤーを引っ張る方向に前記第１ワイヤーに力を提供し、前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤーを押す方向に前記第２ワイヤーに力を提供する場合、前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤー側に提供する力の大きさは前記第１ワイヤーおよび第１シースの間で発生する摩擦力と前記ロボット関節自体を動かす力を足した大きさと同一の大きさであり得る。

前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤーを引っ張る方向に前記第１ワイヤーに力を提供し、前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤーを押す方向に前記第２ワイヤーに力を提供する場合、前記第１シースの端部から外側に引き出される第１ワイヤーの引き出し長さは、前記第２シースの端部から前記第２シースの内部側で引き込まれる第２ワイヤーの引き込み長さより相対的にさらに長い長さであり得る。

前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤーを引っ張る方向に前記第１ワイヤーに力を提供し、前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤーを押す方向に前記第２ワイヤーに力を提供する場合、前記第２シースの全体の長さのうち、前記第２ワイヤーが引き込まれる前記第２シースの端部を含む一部の長さは前記第２ワイヤーとともに流動が防止された状態であり得る。

また、ロボットの関節を駆動するためのケーブル伝達方法として、一端がロボットの関節に固定され、第１シースに挿入された第１ワイヤーの他端部が連結されて前記第１ワイヤーを前記第１シースの長さ方向に沿って引っ張ったり押す力を提供する第１駆動ユニットと、一端が前記ロボットの関節に固定され、第２シースに挿入された第２ワイヤーの他端部が連結されて前記第２ワイヤーを前記第２シースの長さ方向に沿って引っ張ったり押す力を提供する第２駆動ユニットを含み、前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤー側に第１方向に力を提供する場合、前記第２駆動ユニットは前記第２ワイヤー側に前記第１方向と反対方向である第２方向に力を提供するロボット関節駆動用伝達方法を提供することができる。

前記ロボット関節駆動用動力伝達システムは、ボディ部；その一端が前記ボディ部に固定され、その他端が前記第１駆動ユニットに固定され、前記第１ワイヤーの他端を囲む第１弾性部；およびその一端が前記ボディ部に固定され、その他端が前記第２駆動ユニットに固定され、前記第２ワイヤーの他端を囲む第２弾性部；をさらに含み、前記第１駆動ユニットと前記第２駆動ユニットは線形移動され得る。

前記ロボット関節駆動用動力伝達システムは、前記ボディ部に配置される制御部をさらに含み、前記制御部は前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤーに第１方向に力を提供するように前記第１駆動ユニットを制御し、前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤーに前記第１方向と反対方向である第２方向に力を提供するように前記第２駆動ユニットを制御することができる。

前記ボディ部の一側には、前記第１ワイヤーが貫通する第１ワイヤーホールと前記第２ワイヤーが貫通する第２ワイヤーホールが形成され得る。

前記第１駆動ユニットは、駆動力を発生する第１駆動モータ；および前記第１駆動モータの駆動力の提供を受けて線形移動する第１移動部を含み、前記第２駆動ユニットは、駆動力を発生する第２駆動モータ；および前記第２駆動モータの駆動力の提供を受けて線形移動する第２移動部を含むことができる。

前記ボディ部は、前記第１移動部をガイドする第１ガイドホール；および前記第２移動部をガイドする第２ガイドホールを有することができる。

前記第１弾性部と前記第２弾性部は前記第１方向に力が提供されて収縮し、前記第２方向に力が提供されて伸長し得る。

また、本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムは、ロボットの関節を駆動するための動力伝達システムであって、ハウジング；前記ハウジングの内部に配置され、線形移動する第１駆動部；および前記ハウジングの内部に挿入されるカートリッジ；を含み、前記カートリッジは、ケース；前記ケースに収容され、前記第１駆動部に連結されて線形移動する移動部；所定の長さを有し、柔軟性を有し、中空型で形成されるシース、前記シースに挿入され、その一端が前記ロボットの関節に固定され、その他端が前記移動部に固定され、前記ケースを貫通するワイヤーを含む力伝達部；およびその一端が前記ケースに固定され、その他端が前記移動部に固定され、前記ワイヤーを囲む弾性部を含み、前記カートリッジは前記ハウジングに着脱可能に結合され得る。

前記第１駆動部が前記移動部に連結または分離されるように前記第１駆動部を移動させる第２駆動部をさらに含むことができる。

前記第１駆動部は、前記ハウジングの内部で移動可能な駆動ボディ部；前記駆動ボディ部に配置される第１モータ；前記第１モータと連結され、前記第１モータの駆動力によって線形移動し、前記移動部と着脱可能に結合される着脱部を含むことができる。

前記第２駆動部は、前記ハウジングに配置される第２モータ；および前記第２モータに連結され、前記第２モータの駆動力によって線形移動する連結部を含むことができる。

前記着脱部は前記着脱部の外側面から突出する突起を含み、前記移動部は前記着脱部の前記突起が挿入される着脱溝を有することができる。

前記カートリッジは前記力伝達部が通過するホールを有することができる。

前記ケースは前記移動部の移動をガイドするガイドホールを有することができる。

前記弾性部は第１方向に沿って伸長し、前記第１方向と反対方向である前記第２方向に沿って収縮することができる。

本発明の実施例によると、駆動ユニットがスレーブケーブル側に駆動力を提供してスレーブケーブルで発生する摩擦力を相殺させることによって、マスターケーブル側に小さい大きさの駆動力を提供しても従来と同等水準以上の動力伝達量を具現することができる。

また、本発明の実施例によると、スレーブケーブル側に発生する摩擦力の相殺を通じてスレーブケーブルでのバックラッシュを減少させるか防止することによって、制御精密度を高め得る長所がある。

また、ケーブルを含んだカートリッジがハウジングで着脱可能に結合されるため、手術で使われたケーブルを容易に取り替えることができる。

また、従来のケーブルを駆動装置に連結する過程で感染の危険が存在することに比べて、カートリッジをハウジングに挿入することでケーブルが駆動されるため、手術用ロボット駆動装置の衛生管理が改善される。

本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システムを示した概略図である。 図１の作動状態図である。 図２で「Ａ」部分の拡大図である。 図１で駆動ユニットからワイヤー側に押す力が過度に提供される場合を示した作動状態図である。 本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システムで駆動ユニットとして採用され得るロボット関節駆動用ケーブル駆動装置を示した図面である。 図５で主要構成が分離された状態を示した図面である。 図６を他の方向から見た図面である。 図６でワイヤーがローラに巻かれた状態を示した部分断面図である。 図８でモータがワイヤーを引っ張る場合を示した作動状態図である。 図８でモータがワイヤーを押す場合を示した作動状態図である。 本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システムが内視鏡手術システムに適用された状態を示した概略図である。 本発明の他の実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システムを概略的に示す図面である。 図１２の作動状態図である。 本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムを示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムの構成を概略的に示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムの構成を概略的に示す正面図である。 本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システムの構成を概略的に示す平面図である。 本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システムの構成を概略的に示す側面図である。 本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムのカートリッジを示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムのカートリッジを示す側面図である。 本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムのカートリッジの構成を概略的に示す図面である。 本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムの第１駆動部を示す側面図である。

１００：ロボット関節駆動用動力伝達システム
１１０ａ：第１駆動ユニット
１１２ａ：第１駆動モータ
１１４ａ：第１ローラ
１１０ｂ：第２駆動ユニット
１１２ｂ：第２駆動モータ
１１４ｂ：第２ローラ
１２０：第１力伝達部
１２１：第１シース
１２２：第１ワイヤー
１３０：第２力伝達部
１３１：第２シース
１３２：第２ワイヤー
１４０：制御部
１５０：シースホルダー
１６０：ワイヤーホルダー
２００、２００ａ、２００ｂ：ロボット関節駆動用ケーブル駆動装置
２１０：本体
２１２：配置孔
２２０：駆動モータ
２３０：駆動ローラ
２３２：第１収容溝
２３４：装着溝
２４０：荷重測定部
２４２：第２収容溝
２５０：蓋
２５１：蓋面
２５２：ガイド溝
２５２ａ：第１ガイド溝
２５２ｂ：第２ガイド溝
３００：ロボット関節駆動用動力伝達システム
３１０：ボディ部
３６１：第１駆動ユニット
３７１：第２駆動ユニット
３２０：第１力伝達部
３２１：第１シース
３２２：第１ワイヤー
３３０：第２力伝達部
３３１：第２シース
３３２：第２ワイヤー
３４０：第１弾性部
３５０：第２弾性部
４００：ロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システム
４１０：ハウジング
４２０：第１駆動部
４３０：カートリッジ

以下では、添付された図面を参照して多様な実施例をより詳細に説明する。本発明に係る実施例は多様に変形され得る。特定の実施例が図面で描写されて詳細な説明で詳しく説明され得る。しかし、添付された図面に開示された特定の実施例は、多様な実施例を容易に理解させるための物見過ぎない。したがって、添付された図面に開示された特定の実施例によって技術的思想が制限されるものではなく、発明の思想および技術範囲に含まれるすべての均等物または代替物を含むものと理解されるべきである。

第１、第２等のように序数を含む用語は多様な構成要素の説明に使われ得るが、このような構成要素は前述した用語によって限定されはしない。前述した用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われる。

本発明の実施例で、「含む」または「有する」等の用語は、本発明の実施例に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性をあらかじめ排除しないものと理解されるべきである。ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか「接続されて」いると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されていたりまたは接続されていたりしてもよいが、中間に他の構成要素が存在してもよいものと理解されるべきである。反面、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるとか「直接接続されて」いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないものと理解されるべきである。

一方、本発明の実施例で使われる構成要素に対する「モジュール」または「部」は少なくとも一つの機能または動作を遂行する。そして、「モジュール」または「部」はハードウェア、ソフトウェアまたはハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって機能または動作を遂行できる。また、特定のハードウェアで遂行されなければならないか少なくとも一つのプロセッサで遂行される「モジュール」または「部」を除いた複数の「モジュール」または複数の「部」は、少なくとも一つのモジュールで統合されてもよい。単数の表現は文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。

その他にも、本発明の実施例の説明において、関連した公知の機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にさせ得る恐れがあると判断される場合、それに対する詳細な説明は縮約または省略する。

本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、ダブルインプット（ｄｏｕｂｌｅ ｉｎｐｕｔ）シース－テンドン動力伝達メカニズムを具現するためのものであり、図１および図２に図示された通り、駆動部、第１力伝達部１２０および第２力伝達部１３０を含む。

すなわち、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、前記駆動部が第１駆動ユニット１１０ａおよび第２駆動ユニット１１０ｂを含むことができ、前記第１駆動ユニット１１０ａは前記第１力伝達部１２０と直接連結されて前記第１力伝達部１２０に駆動力を提供する一方、前記第２駆動ユニット１１０ｂは前記第２力伝達部１３０と直接連結されて前記第２力伝達部１３０に駆動力を提供することができる。

本発明において、前記第１力伝達部１２０および第２力伝達部１３０はテンドンがシースの内部で長さ方向に沿って移動され得るように前記シースの内部に挿入されるシース－テンドンメカニズムが採用され得る。

すなわち、前記第１力伝達部１２０は所定の長さを有し、柔軟性を有し、中空型で形成される第１シース１２１と、前記第１シース１２１に挿入される第１ワイヤー１２２を含むことができる。このような場合、前記第１ワイヤー１２２は両端部が前記第１シース１２１の外部に露出するように前記第１シース１２１に挿入され得、外部に露出した第１ワイヤー１２２の両端部のうち一端部は制御対象物１０に固定され得、他端部は前記第１駆動ユニット１１０ａに固定され得る。

同様に、前記第２力伝達部１３０は所定の長さを有し、柔軟性を有し、中空型で形成される第２シース１３１と、前記第２シース１３１に挿入される第２ワイヤー１３２を含むことができる。このような場合、前記第２ワイヤー１３２は両端部が前記第２シース１３１の外部に露出するように前記第２シース１３１に挿入され得、外部に露出した第２ワイヤー１３２の両端部のうち一端部は前記制御対象物１０に固定され得、他端部は前記第２駆動ユニット１１０ｂに固定され得る。

また、前記第１駆動ユニット１１０ａは第１駆動モータ１１２と前記第１駆動モータ１１２ａに回転可能に結合された第１ローラ１１４ａを含むことができ、前記第１ワイヤー１２２は一端部が前記第１ローラ１１４ａに固定結合され得る。

これと類似するように、前記第２駆動ユニット１１０ｂは第２駆動モータ１１２ｂと前記第２駆動モータ１１２ｂに回転可能に結合された第２ローラ１１４ｂを含むことができ、前記第２ワイヤー１３２は一端部が前記第２ローラ１１４ｂに固定結合され得る。

本発明において、前記制御対象物１０はロボットの駆動関節であり得、前記ロボットの駆動関節はロボットアームでロボットの指またはロボットの手首を駆動するための駆動関節であり得る。また、前記第１シース１２１および第２シース１３１は前記第１ワイヤー１２２および第２ワイヤー１３２にかかる張力に耐えながら、全体の形状を維持するとともに柔軟性を有するように金属材質からなるコイル状のチューブであり得る。しかし、前記第１シース１２１および第２シース１３１の形状および材質はこれに限定されず、公知のシース－テンドンメカニズムでシースとして採用される形状および材質がすべて適用され得る。

併せて、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、前記第１駆動ユニット１１０ａおよび第２駆動ユニット１１０ｂの全般的な動作を制御するための制御部１４０をさらに含むことができ、前記制御部１４０は使用者の入力信号に基づいて前記第１駆動ユニット１１０ａおよび第２駆動ユニット１１０ｂの駆動を制御することができる。併せて、前記制御部１４０は使用者の入力信号に基づいて前記第１駆動ユニット１１０ａから前記第１ワイヤー１２２に提供される力の大きさと前記第２駆動ユニット１１０ｂから前記第２ワイヤー１３２に提供される力の大きさを制御することができる。

このように、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、第１ワイヤー１２２の端部が第１駆動ユニット１１０ａに連結された第１力伝達部１２０と第２ワイヤー１３２の端部が第２駆動ユニット１１０ｂに連結された第２力伝達部１３０が制御対象物１０を媒介として相互に連結され得、前記制御部１４０の制御を通じて前記第１駆動ユニット１１０ａから前記第１ワイヤー１２２側に駆動力が提供されたり前記第２駆動ユニット１１０ｂから前記第２ワイヤー１３２側に駆動力が提供される場合、前記第１ワイヤー１２２および第２ワイヤー１３２が第１シース１２１および第２シース１３１の内部で長さ方向に沿って動くことができる。これを通じて、前記制御対象物１０は使用者が目的とする位置に回転したり動くことができる。

この時、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、従来のダブルインプットシース－テンドンメカニズムとは異なって、前記第１駆動ユニット１１０ａおよび第２駆動ユニット１１０ｂが前記第１力伝達部１２０および第２力伝達部１３０側に同時に駆動力を提供することができ、前記第１駆動ユニット１１０ａおよび第２駆動ユニット１１０ｂから前記第１力伝達部１２０および第２力伝達部１３０側に提供される駆動力の大きさは前記制御部１４０を通じて制御され得る。

すなわち、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、図２および図３に図示された通り、前記第１駆動ユニット１１０ａが前記第１ワイヤー１２２側に第１方向に力を提供する場合、前記第２駆動ユニット１１０ｂは前記第２ワイヤー１３２側に前記第１方向と反対方向である第２方向に力を提供することができる。

これと類似するように、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、前記第２駆動ユニット１１０ｂが前記第２ワイヤー１３２側に第１方向に力を提供する場合、前記第１駆動ユニット１１０ａは前記第１ワイヤー１２２側に前記第１方向と反対方向である第２方向に力を提供することができる。

本発明において、前記第１方向は前記第１駆動ユニット１１０ａが第１ワイヤー１２２を引っ張る力の方向または前記第２駆動ユニット１１０ｂが第２ワイヤー１３２を引っ張る力の方向と定義し、前記第２方向は前記第１駆動ユニット１１０ａが第１ワイヤー１２２を押す力の方向または前記第２駆動ユニット１１０ｂが第２ワイヤー１３２を押す力の方向と定義する。

併せて、前記第１ワイヤー１２２および第２ワイヤー１３２は、前記第１駆動ユニット１１０ａおよび第２駆動ユニット１１０ｂから提供される力の方向によってマスターケーブルの役割とスレーブケーブルの役割が相互に転換され得る。

すなわち、前記第１ワイヤー１２２が第１方向に移動し、前記第２ワイヤー１３２が第２方向に移動する場合、前記第１ワイヤー１２２はマスターケーブルの役割であり得、前記第２ワイヤー１３２はスレーブケーブルの役割であり得る。その反対に、前記第１ワイヤー１２２が第２方向に移動し、前記第２ワイヤー１３２が第１方向に移動する場合、前記第２ワイヤー１３２はマスターケーブルの役割であり得、前記第１ワイヤー１２２はスレーブケーブルの役割であり得る。

具体的には、前記第１駆動ユニット１１０ａが前記第１ワイヤー１２２に第１方向に力Ｔ１を提供する場合、前記第２駆動ユニット１１０ｂは前記第２ワイヤー１３２に第２方向に力Ｔ２を提供することができる。これを通じて、前記第１ワイヤー１２２の端部および第２ワイヤー１３２の端部がそれぞれ連結された制御対象物１０は図２に図示された通り、前記第１方向側に回転することができる。

これとは反対に、前記第２駆動ユニット１１０ｂが前記第２ワイヤー１３２に第１方向の力を提供する場合、前記第１駆動ユニット１１０ａは前記第１ワイヤー１２２に第２方向の力を提供することができる。これを通じて、前記第１ワイヤー１２２の端部および第２ワイヤー１３２の端部がそれぞれ連結された制御対象物１０は前記第２方向側に回転することができる。

すなわち、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、第１ワイヤー１２２および第２ワイヤー１３２のうちマスターケーブルの役割を遂行するいずれか一つのワイヤー側にワイヤーを引っ張る第１方向への力Ｔ１を提供する場合、スレーブケーブルの役割を遂行する残りのワイヤー側にワイヤーを押す第２方向への力Ｔ２を提供することができる。

換言すると、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、マスターケーブルの役割を遂行するワイヤー側に駆動ユニットを通じて引っ張る力Ｔ１を提供すると共に、スレーブケーブルの役割を遂行するワイヤー側に駆動ユニットを通じて能動的に押す力Ｔ２を提供することによって、スレーブケーブルの役割を遂行するワイヤーがシースの内部で移動する過程でシースとの接触を通じて発生する摩擦力Ｔ３を補償することができる。

これによって、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、マスターケーブルの役割を遂行するワイヤーを少ない力で引っ張っても、前記制御対象物１０の動きを目的とする位置に変更することができる。

以下では説明の便宜上、前記第１ワイヤー１２２が制御対象物１０の動きを主管するマスターケーブルの役割を遂行し、前記第２ワイヤー１３２がスレーブケーブルの役割を遂行する過程を一例として説明することにし、前記第２ワイヤー１３２が制御対象物１０の動きを主管するマスターケーブルの役割を遂行し、前記第１ワイヤー１２２がスレーブケーブルの役割を遂行する反対の場合は、前記第１ワイヤー１２２に提供される力の方向と前記第２ワイヤー１３２に提供される力の方向および力の大きさのみが互いに転換されるだけであり、それ以外は同一であるため、詳細な説明は省略することにする。

具体的には、図２および図３に図示された通り、前記第１駆動ユニット１１０ａが前記第１ワイヤー１２２に第１方向の力Ｔ１を提供する場合、前記第２駆動ユニット１１０ｂは前記第２ワイヤー１３２側に第２方向の力Ｔ２を提供することができる。

このような場合、前記第２駆動ユニット１１０ｂが前記第２ワイヤー１３２側に提供する第２方向への力Ｔ２の大きさは、前記第２ワイヤー１３２が第２シース１３１の長さ方向に沿って前記制御対象物１０側に移動する過程で前記第２ワイヤー１３２および第２シース１３１の間で発生する摩擦力Ｔ３に基づいて設定され得る。

好ましくは、前記第２駆動ユニット１１０ｂが前記第２ワイヤー１３２側に提供する第２方向への力Ｔ２の大きさは、前記第２ワイヤー１３２が第２シース１３１の長さ方向に沿って前記制御対象物１０側に移動する過程で前記第２ワイヤー１３２および第２シース１３１の間で発生する摩擦力Ｔ３と同等の大きさで提供され得る。

これを通じて、前記第１駆動ユニット１１０ａが前記第１ワイヤー１２２側に提供する第１方向への力Ｔ１の大きさが、前記第１ワイヤー１２２が第１シース１２１の長さ方向に沿って前記第１駆動ユニット１１０ａ側に移動する過程で、前記第１ワイヤー１２２および第１シース１２１の間で発生する摩擦力Ｔ１１と前記制御対象物１０自体を動かすための力Ｔ１２の大きさを足した大きさと同等であれば、前記制御対象物１０は作業者が目的とする位置に変更され得る。

この時、前記第２駆動ユニット１１０ｂが前記第２ワイヤー１３２側に提供する第２方向への力Ｔ２の最大の大きさは、前記第２ワイヤー１３２が第２シース１３１の長さ方向に沿って前記制御対象物１０側に移動する過程で、前記第２ワイヤー１３２および第２シース１３１の間で発生する摩擦力Ｔ３と同等な大きさであり得る。また、前記第２駆動ユニット１１０ｂが前記第２ワイヤー１３２側に提供する第２方向への力Ｔ２の最大の大きさは、前記第１駆動ユニット１１０ａが前記第１ワイヤー１２２側に提供する第１方向への力Ｔ１の大きさよりは小さくてもよい。

これは、図４に図示された通り、前記第２駆動ユニット１１０ｂが前記第２ワイヤー１３２側に提供する第２方向への力Ｔ２の最大の大きさが前記第２ワイヤー１３２および第２シース１３１の間で発生する摩擦力Ｔ３より大きいのであれば、前記制御対象物１０に連結され前記第２シース１３１の端部から露出した第２ワイヤー１３２部分が弛んで曲がり得、前記第１ワイヤー１２２を引っ張る力Ｔ１が除去される場合、前記第２ワイヤー１３２側にバックラッシュが発生し得るためである。

一方、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、スレーブケーブルの役割を遂行するワイヤー側に押す力を提供する場合、前記ワイヤーが弛まずにシースの内部に円滑に移動できるように前記シースの端部が前記駆動ユニット１１０ａ、１１０ｂ側に固定され得る。

一例として、前記第１駆動ユニット１１０ａが前記第１ワイヤー１２２に第１方向の力を提供し、前記第２駆動ユニット１１０ｂが前記第２ワイヤー１３２側に第２方向の力を同時に提供する場合、前記第２シース１３１は全体の長さのうち、前記第２ワイヤー１３２が引き込まれる端部を含む一部の長さＢは前記第２ワイヤー１３２とともに流動が防止された状態であり得る。

非制限的な一例として、前記第２シース１３１は全体の長さのうち、前記第２ワイヤー１３２が引き込まれる端部を含む一部の長さＢが前記第２駆動ユニット１１０ｂ側に長さ方向と平行な方向に形成されたガイド溝２５２に挿入された状態で固定され得、前記ガイド溝２５２は前記第２シース１３１の一部の長さＢとともに外部に露出する第２ワイヤー１３２の一部が装着するように形成され得る（図８参照）。

これを通じて、前記第２駆動ユニット１１０ｂが前記第２ワイヤー１３２側に第２方向への力を提供する場合、前記第２シース１３１の端部から外部に露出した第２ワイヤー１３２の一部の長さは前記ガイド溝２５２に沿って直ぐに第２シース１３１側に移動され得ることによって、前記第２シース１３１の端部側に第２ワイヤー１３２が弛むことを未然に防止することができる。

このように本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、駆動ユニットを通じてスレーブケーブルの役割を遂行するワイヤー側にワイヤーを能動的に押す駆動力を提供してスレーブケーブルの役割を遂行するワイヤーとシースの間で発生する摩擦力を相殺させることによって、マスターケーブルの役割を遂行するワイヤー側に小さい大きさの駆動力を提供しても従来と同等水準以上の動力伝達量を具現することができる。

また、本発明によると、スレーブケーブル側に発生する摩擦力の相殺を通じてスレーブケーブルでのバックラッシュを減少させるか防止することによって、制御精密度を高め得る長所がある。

一方、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム１００で第１駆動ユニット１１０ａおよび第２駆動ユニット１１０ｂはロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００で具現され得る。

一例として、前記第１駆動ユニット１１０ａおよび第２駆動ユニット１１０ｂは、図５～図７に図示されたロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００であり得、前記ロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００はシース１２１、１３１が固定結合されたシースホルダー１５０とワイヤー１２２、１３２の端部が固定されたワイヤーホルダー１６０が固定された状態で駆動モータ２２０を通じて駆動ローラ２３０を回転させることによって、前記ワイヤー１２２、１３２をシース１２１、１３１の外部に引っ張ったり前記シース１２１、１３１の内部に押す力を提供することができる。

本実施例で、前記シース１２１、１３１は前述した第１シース１２１または第２シース１３１であり得、前記ワイヤー１２２、１３２は前述した第１ワイヤー１２２または第２ワイヤー１３２であり得る。

また、前述したロボット関節駆動用動力伝達システム１００で第１駆動ユニット１１０ａを構成する第１駆動モータ１１２ａおよび第１ローラ１１４ａは、後述する駆動モータ２２０および駆動ローラ２３０であり得る。これに加え、前述したロボット関節駆動用動力伝達システム１００で第２駆動ユニット１１０ｂを構成する第２駆動モータ１１２ｂおよび第２ローラ１１４ｂも、後述する駆動モータ２２０および駆動ローラ２３０であり得る。

この時、前記シース１２１、１３１は両端部側が前記シースホルダー１５０から一定の長さ突出するように前記シースホルダー１５０に固定され得、前記ワイヤー１２２、１３２は一端部が制御対象物１０に固定された状態で前記シースホルダー１５０に固定されたシース１２１、１３１を通過した後、他端部が前記ワイヤーホルダー１６０に固定された状態であり得る。

このような状態で、前記シースホルダー１５０および前記ワイヤーホルダー１６０は前記ロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００に装着され得る。

このために、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００は、本体２１０、駆動モータ２２０、駆動ローラ２３０および荷重測定部２４０を含むことができる。

具体的には、前記本体２１０は前記駆動モータ２２０、駆動ローラ２３０および荷重測定部２４０が装着される固定物の役割を遂行することができる。

一例として、前記本体２１０は一面に前記駆動モータ２２０が固定され得、前記駆動ローラ２３０が配置されるように前記駆動ローラ２３０と対応する形状を有する配置孔２１２が形成され得る。

また、前記駆動ローラ２３０は前記駆動モータ２２０から提供される駆動力を通じて回転することができ、前記配置孔２１２に回転可能に配置され得、前記駆動ローラ２３０の一側には前記ワイヤーホルダー１６０を収容するための第１収容溝２３２が形成され得る。

このような場合、前記駆動モータ２２０は減速機を含むことができ、前記駆動ローラ２３０は前記減速機側に回転可能に結合され得る。

これを通じて、図９および図１０に図示された通り、前記ワイヤーホルダー１６０が前記第１収容溝２３２に装着された状態で前記駆動ローラ２３０が一方向または反対方向に回転する場合、前記ワイヤー１２２、１３２の端部が固定されたワイヤーホルダー１６０も駆動ローラ２３０により回転することによって、前記ワイヤー１２２、１３２を引っ張ったり押すことができる。

この時、前記配置孔２１２は前記第１収容溝２３２が外部に露出できるように一側が開口形成され得る。これを通じて、前記ワイヤーホルダー１６０は前記第１収容溝２３２が開口形成された配置孔２１２側に位置するように配置された場合、前記開口された部分を通じて前記第１収容溝２３２側に容易に装着され得る。

また、前記駆動ローラ２３０は前記ワイヤー１２２、１３２の厚さを収容できるように、周り方向に沿って内側に引き込まれる装着溝２３４が形成され得る。これを通じて、前記ワイヤー１２２、１３２は前記シース１２１、１３１を通過した全体の長さのうち、一部の長さが前記装着溝２３４に沿って駆動ローラ２３０を少なくとも一回以上巻かれた状態で端部が前記ワイヤーホルダー１６０側に固定され得ることによって、回転を通じて前記ワイヤー１２２、１３２側に力を円滑に伝達することができる。

併せて、前記駆動ローラ２３０が一方向または反対方向に回転して前記ワイヤー１２２、１３２が前記シース１２１、１３１から引き出されても、前記ワイヤー１２２、１３２が装着溝２３４に沿って案内されて巻線方向が案内されることによって、前記ワイヤー１２２、１３２側に力を円滑に伝達することができる。

ここで、前記駆動モータ２２０は制御部の制御を通じて正、逆方向に駆動され得、前記制御部は前述した制御部１４０であり得る。

前記荷重測定部２４０は前記本体２１０の一側に固定設置され得、一側に前記シースホルダー１５０を収容するための第２収容溝２４２が形成され得る。すなわち、前記第２収容溝２４２には前記シース１２１、１３１の一部の長さが固定結合されたシースホルダー１５０が着脱可能に装着され得る。

ここで、前記荷重測定部２４０はロードセルであり得、前記第２収容溝２４２は前記ロードセルの一側に直接形成されてもよく、前記ロードセルに固定結合された別途の部材に形成されてもよい。

一例として、前記荷重測定部２４０は前記第２収容溝２４２にシースホルダー１５０が装着された場合、前記シース１２１、１３１を通過して外部に露出するワイヤー１２２、１３２が一直線で前記ワイヤーホルダー１６０側に進行できるように前記駆動ローラ２３０の一側に配置され得る。

これに伴い、前記荷重測定部２４０は前記第２収容溝２４２にシースホルダー１５０が装着され、前記第１収容溝２３２にワイヤーホルダー１６０が装着された状態で前記駆動ローラ２３０の回転を通じて前記ワイヤーホルダー１６０が回転して前記ワイヤー１２２、１３２に力が提供される場合、前記シースホルダー１５０に印加される力を測定することができ、前記シースホルダー１５０に印加される力を通じて前記シース１２１、１３１の力を測定することができる。

このような場合、前記ワイヤー１２２、１３２に印加される力と前記シース１２１、１３１に印加される力は、作用と反作用の関係によって互いに同一の力であるため、前記シースホルダー１５０に印加される力を測定することによって前記ワイヤー１２２、１３２に印加される力を容易に測定することができる。

これを通じて、前記駆動モータ２２０を通じて前記ワイヤー１２２、１３２に提供される力は前記シースホルダー１５０に印加された荷重の大きさに基づいて前記制御部１４０の制御を通じて正確に制御され得る。

これに伴い、前述したロボット関節駆動用動力伝達システム１００でマスターケーブルの役割を遂行するワイヤー側に印加される引っ張る力の大きさとスレーブケーブルの役割を遂行するワイヤー側に印加される押す力の大きさを適切に調節できることによって、スレーブケーブルの役割を遂行するワイヤーとシースの間で発生する摩擦力を正確に補償することができる。

この時、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００は、前記駆動モータ２２０の駆動を通じて前記ワイヤー１２２、１３２をシース１２１、１３１の内部に押す方向である第２方向に前記ワイヤー１２２、１３２側に力を加える場合、前記ワイヤー１２２、１３２が印加される力によって曲がらずに前記ワイヤー１２２、１３２をシース１２１、１３１の内部に正確に進入させることができるように蓋２５０を含むことができる。

すなわち、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００は、前記第１収容溝２３２および第２収容溝２４２にワイヤーホルダー１６０およびシースホルダー１５０がそれぞれ装着されて前記第１収容溝２３２が配置孔２１２の開放された部分に位置する初期状態で、前記第１収容溝２３２および第２収容溝２４２の上部を同時に覆う蓋面２５１を有する蓋２５０を含むことができる。

これを通じて、前記第１収容溝２３２および第２収容溝２４２にそれぞれ装着されたワイヤーホルダー１６０およびシースホルダー１５０は、前記蓋面２５１を通じて加圧されることによって前記第１収容溝２３２および第２収容溝２４２から離脱することが防止され得る。

このような蓋２５０は前記本体２１０に着脱可能に結合されてもよく、一側が前記本体２１０に回動可能に結合されてもよい。

この時、前記蓋面２５１は図７に図示された通り、前記シースホルダー１５０が前記第２収容溝２４２に装着された状態で前記シースホルダー１５０から前記駆動ローラ２３０側に突出したシース１２１、１３１の突出部分Ｂと前記シース１２１、１３１の突出部分Ｂの端部から外部に露出するワイヤー１２２、１３２の一部が同時に装着され得るように引き込み形成されるガイド溝２５２を含むことができる。

すなわち、前記ガイド溝２５２は前記シース１２１、１３１の突出部分Ｂを収容するための第１ガイド溝２５２ａと前記シース１２１、１３１の突出部分Ｂの端部から外部に露出するワイヤー１２２、１３２を収容するための第２ガイド溝２５２ｂを含むことができ、前記第１ガイド溝２５２ａと第２ガイド溝２５２ｂは互いに連結されるように形成され得る。

併せて、前記第１ガイド溝２５２ａの底面と前記第２ガイド溝２５２ｂの底面は段差面で形成され得る。

これを通じて、図８に図示された通り、前記シースホルダー１５０が前記第２収容溝２４２に装着された状態で、前記シースホルダー１５０から前記駆動ローラ２３０側に突出したシース１２１、１３１の突出部分Ｂは前記第１収容溝２３２の端部側と連結され得る。

これによって、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００は、前記駆動モータ２２０の駆動を通じて前記ワイヤー１２２、１３２をシース１２１、１３１の内部に押す方向である第２方向に前記ワイヤー１２２、１３２側に力を加えても、前記ワイヤー１２２、１３２が前記第２ガイド溝２５２ｂにより移動方向が制限された状態で、前記第１ガイド溝２５２ａに装着されたシース１２１、１３１の突出部分Ｂの端部を通じて前記シース１２１、１３１の内部に直ぐに進入できることによって、前記ワイヤー１２２、１３２を押す方向に力が印加されても印加される力によって曲がらずにシース１２１、１３１の内部に正確に進入することができる。

これを通じて、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００は、前記駆動モータ２２０の駆動を通じて前記ワイヤー１２２、１３２をシース１２１、１３１の内部に押す方向である第２方向に前記ワイヤー１２２、１３２側に力を加えても、前記ワイヤー１２２、１３２がシース１２１、１３１の内部に進入する過程で力の損失またはワイヤーの曲げのような副作用が発生しないことによって、前記荷重測定部２４０は前記シースホルダー１５０に印加される力を正確に測定することができる。

このように、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００は、前述した構成を通じて前記シースホルダー１５０が前記第２収容溝２４２に装着され、前記ワイヤーホルダー１６０が前記第１収容溝２３２に装着された状態で、駆動モータ２２０の駆動を通じてワイヤー１２２、１３２側に引っ張る力を提供する場合はもちろん、ワイヤー１２２、１３２側に押す力を正確に印加することができる。

これを通じて、本発明の一実施例に係るロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００は、前述したロボット関節駆動用動力伝達システム１００を具現するための駆動ユニット１１０ａ、１１０ｂとして採用され得る。

一方、前述したロボット関節駆動用動力伝達システム１００は内視鏡手術システムを構成することができ、前記ロボット関節駆動用動力伝達システム１００は駆動ユニットが前述したロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００で構成され得る。

一例として、図１１に図示された通り、ロボット関節駆動用動力伝達システム１００は、第１駆動ユニット１１０ａ、第２駆動ユニット１１０ｂ、第１シース１２１および第１ワイヤー１２２を含む第１力伝達部１２０、第２シース１３１および第２ワイヤー１３２を含む第２力伝達部１３０を含むことができ、前記第１駆動ユニット１１０ａおよび第２駆動ユニット１１０ｂは前述したロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００で構成され得る。

このような場合、前記第１シース１２１および第１ワイヤー１２２を含む第１力伝達部１２０、前記第２シース１３１および第２ワイヤー１３２を含む第２力伝達部１３０は前述した構成がそのまま採用され得、前記ロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００は前述したロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００がそのまま採用され得る。したがって、これに対する詳細な説明は省略することにする。

この時、前記第１力伝達部１２０および第２力伝達部１３０は患者の口腔を通じて患者の体内に挿管された保護チューブ２０の内部に挿入され得、前記第１ワイヤー１２２は一端が制御対象物１０であるロボットの駆動関節に連結され、他端が第１ロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００ａに備えられるワイヤーホルダー１６０側に固定され得、前記第２ワイヤー１３２は一端がロボットの駆動関節１０に連結され、他端が第２ロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００ｂに備えられるワイヤーホルダー１６０側に固定され得る。ここで、前記制御対象物１０のロボットの駆動関節には内視鏡装備が固定され得る。

このような状態で、施術者は制御部１４０を通じて前記第１ロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００ａおよび第２ロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００ｂを作動させることによって、前記第１ワイヤー１２２を引っ張りながら前記第２ワイヤー１３２を押したり、前記第２ワイヤー１３２を引っ張りながら前記第１ワイヤー１２２を押すことができる。

これを通じて、前記制御対象物１０のロボットの駆動関節は施術者が所望する方向および位置に正確に変更され得、前記制御対象物１０に固定された内視鏡装備も施術者が所望する方向および位置に正確に変更され得ることによって、施術の正確度を向上させることができる。

併せて、前記ワイヤーホルダー１６０およびシースホルダー１５０は前記第１収容溝２３２および第２収容溝２４２に着脱可能に装着されることによって、使用後に第１力伝達部１２０および第２力伝達部１３０とともに簡便に除去して未使用品で取り替えることができ、駆動力を提供する第１ロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００ａおよび第２ロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００ｂは汚染の心配なく簡便に再使用することができる。

一方、前述したロボット関節駆動用動力伝達システム１００またはロボット関節駆動用ケーブル駆動装置２００を含むロボット関節駆動用動力伝達システム１００の一適用例として内視鏡手術システムを例示したが、本発明はこれに限定されず、グリップ作業を遂行するロボットアームまたはこれを駆動するためのロボットの駆動関節であればいずれも適用することができ、医療用、家庭用、産業用などに幅広く適用され得る。

図１２は本発明の他の実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システムを概略的に示す図面であり、図１３は図１２の作動状態図である。

図１２および図１３を参照すると、本発明の他の実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム３００は、ダブルインプット（ｄｏｕｂｌｅ ｉｎｐｕｔ）シース－テンドン動力伝達メカニズムを具現するためのものであり、ボディ部３１０、第１駆動ユニット３６０および第２駆動ユニット３７０を含む駆動部、第１力伝達部３２０、第２力伝達部３３０、第１弾性部３４０および第２弾性部３５０を含む。

前記ボディ部３１０は前記第１駆動ユニット３６０、前記第２駆動ユニット３７０、前記第１弾性部３４０および前記第２弾性部３５０を収容することができる。前記ボディ部３１０はプラスチックまたは金属材質からなり得、それ以外に剛性を有しつつ耐食性を有する多様な材質からなり得る。

前記第１駆動ユニット３６０は前記ボディ部３１０に配置され得る。前記第１駆動ユニット３６０は第１駆動モータ３６１および第１移動部３６２を含むことができる。

前記第１駆動モータ３６１は前記ボディ部３１０に装着され得る。前記第１駆動モータ３６１は電源の供給を受けて駆動力を発生することができる。

前記第１移動部３６２は前記第１駆動モータ３６１の駆動力の提供を受けて線形移動され得る。例えば、前記第１移動部３６２は前記第１駆動モータ３６１の駆動力によって前記第１方向（○の中に１）に移動したり、前記第１方向（○の中に１）の反対方向である第２方向（○の中に２）に移動され得る。

本発明の一実施例によると、前記ボディ部３１０は前記第１移動部３６２をガイドする第１ガイドホール３１２を有することができる。前記第１移動部３６２は前記第１ガイドホール３１２に沿って前記第１方向（○の中に１）または前記第２方向（○の中に２）に移動され得る。

前記第２駆動ユニット３７０は前記ボディ部３１０に配置され得る。前記第２駆動ユニット３７０は第２駆動モータ３７１および第２移動部３７２を含むことができる。

前記第２駆動モータ３７１は前記ボディ部３１０に装着され得る。前記第２駆動モータ３７１は電源の供給を受けて駆動力を発生することができる。

前記第２移動部３７２は前記第２駆動モータ３７１の駆動力の提供を受けて線形移動され得る。例えば、前記第２移動部３７２は前記第２駆動モータ３７１の駆動力によって前記第１方向（○の中に１）に移動したり、前記第１方向（○の中に１）の反対方向である第２方向（○の中に２）に移動され得る。

本発明の一実施例によると、前記ボディ部３１０は前記第２移動部３７２をガイドする第２ガイドホール３１３を有することができる。前記第２ガイドホール３１３は前記第１ガイドホール３１２と平行に形成され得る。前記第２移動部３７２は前記第２ガイドホール３１３に沿って前記第１方向（○の中に１）または前記第２方向（○の中に２）に移動され得る。

前記第１力伝達部３２０および前記第２力伝達部３３０はテンドンがシースの内部で長さ方向に沿って移動され得るように、前記シースの内部に挿入されるシース－テンドンメカニズムが採用され得る。

前記第１力伝達部３２０は第１シース３２１および第１ワイヤー３２２を含むことができる。前記第１シース３２１は所定の長さを有し、柔軟性を有し、中空型で形成され得る。前記第１ワイヤー３２２は前記第１シース３２１に挿入され得る。前記第１ワイヤー３２２は前記第１ワイヤー３２２の両端部が前記第１シース３２１の外部に露出するように前記第１シース３２１に挿入され得る。前記第１ワイヤー３２２の両端部のうち一端はロボットの関節１０に固定され得る。前記第１ワイヤー３２２の両端部のうち他端は前記ボディ部３１０の一側３１１を貫通し、前記第１駆動ユニット３６０の前記第１移動部３６２に固定され得る。

前記第２力伝達部３３０は第２シース３３１および第２ワイヤー３３２を含むことができる。前記第２シース３３１は所定の長さを有し、柔軟性を有し、中空型で形成され得る。前記第２ワイヤー３３２は前記第２シース３３１に挿入され得る。前記第２ワイヤー３３２は前記第２ワイヤー３３２の両端部が前記第２シース３３１の外部に露出するように前記第２シース３３１に挿入され得る。前記第２ワイヤー３３２の両端部のうち一端はロボットの関節１０に固定され得る。前記第２ワイヤー３３２の両端部のうち他端は前記ボディ部３１０の一側３１１を貫通し、前記第２駆動ユニット３７０の前記第２移動部３７２に固定され得る。

本発明の他の実施例によると、前記ボディ部３１０の一側３１１には前記第１ワイヤー３２２が貫通する第１ワイヤーホールと前記第２ワイヤー３３２が貫通する第２ワイヤーホールが形成され得る。

本発明の他の実施例によると、前記ロボットの関節１０はロボットアームでロボットの指またはロボットの手首を駆動するための駆動関節であり得る。

また、前記第１シース３２１および第２シース３３１は前記第１ワイヤー３２２および第２ワイヤー３３２にかかる張力に耐えながら、全体の形状を維持するとともに柔軟性を有するように金属材質からなるコイル状のチューブであり得る。しかし、前記第１シース３２１および第２シース３３１の形状および材質はこれに限定されず、公知のシース－テンドンメカニズムでシースとして採用される形状および材質がすべて適用され得る。

また、本発明の他の実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム３００は前記第１駆動ユニット３６０および第２駆動ユニット３７０の全般的な動作を制御するための制御部をさらに含むことができ、前記制御部は使用者の入力信号に基づいて前記第１駆動ユニット３６０および第２駆動ユニット３７０の駆動を制御することができる。また、前記制御部は使用者の入力信号に基づいて前記第１駆動ユニット３６０から前記第１ワイヤー３２２に提供される力の大きさと前記第２駆動ユニット３７０から前記第２ワイヤー３３２に提供される力の大きさを制御することができる。前記制御部は前記第１駆動ユニット３６０が前記第１ワイヤー３２２に第１方向（○の中に１）に力を提供するように前記第１駆動ユニット３６０を制御し、前記第２駆動ユニット３７０は前記第２ワイヤー３３２に前記第２方向（○の中に２）に力を提供するように前記第２駆動ユニット３７０を制御することができる。

また、前記第１力伝達部３２０と第２力伝達部３３０がロボットの関節１０を媒介として相互に連結され得、前記制御部の制御を通じて前記第１駆動ユニット３６０から前記第１ワイヤー３２２に駆動力が提供されたり、前記第２駆動ユニット３７０から前記第２ワイヤー３３２に駆動力が提供される場合、前記第１ワイヤー３２２および第２ワイヤー３３２が第１シース３２１および第２シース３３１の内部で長さ方向に沿って動くことができる。これを通じて、前記ロボットの関節１０は使用者が目的とする位置に回転したり動くことができる。

本発明の他の実施例によると、従来のダブルインプットシース－テンドンメカニズムとは異なって、前記第１駆動ユニット３６０および第２駆動ユニット３７０が前記第１力伝達部３２０および第２力伝達部３３０に同時に駆動力を提供することができ、前記第１駆動ユニット３６０および第２駆動ユニット３７０から前記第１力伝達部３２０および第２力伝達部３３０に提供される駆動力の大きさは前記制御部を通じて制御され得る。

本発明の他の実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム３００は、図１３に図示された通り、前記第１駆動ユニット３６０が前記第１ワイヤー３２２に前記第１方向（○の中に１）に力を提供する場合、前記第２駆動ユニット３７０は前記第２ワイヤー３３２に前記第２方向（○の中に２）に力を提供することができる。これと類似するように、本発明の他の実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム３００は、前記第２駆動ユニット３７０が前記第２ワイヤー３３２に前記第１方向（○の中に１）に力を提供する場合、前記第１駆動ユニット３６０は前記第１ワイヤー３２２に前記第２方向（○の中に２）に力を提供することができる。

また、前記第１ワイヤー１２２および第２ワイヤー１３２は、前記第１駆動ユニット３６０および前記第２駆動ユニット３７０から提供される力の方向によってマスターケーブルの役割とスレーブケーブルの役割が相互に転換され得る。すなわち、前記第１ワイヤー３２２が前記第１方向（○の中に１）で第１長さ（ａ）だけ移動し、前記第２ワイヤー３３２が第２方向（○の中に２）に前記第１長さ（ａ）だけ移動する場合、前記第１ワイヤー３２２はマスターケーブルの役割であり得、前記第２ワイヤー３３２はスレーブケーブルの役割であり得る。その反対に、前記第１ワイヤー３２２が第２方向（○の中に２）に前記第１長さ（ａ）だけ移動し、前記第２ワイヤー３３２が第１方向（○の中に１）に前記第１長さ（ａ）だけ移動する場合、前記第２ワイヤー３３２はマスターケーブルの役割であり得、前記第１ワイヤー３２２はスレーブケーブルの役割であり得る。

本発明の他の実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム３００は、マスターケーブルの役割を遂行するワイヤー側に駆動ユニットを通じて引っ張る力を提供すると共に、スレーブケーブルの役割を遂行するワイヤー側に駆動ユニットを通じて能動的に押す力を提供することによって、スレーブケーブルの役割を遂行するワイヤーがシースの内部で移動する過程でシースとの接触を通じて発生する摩擦力を補償することができる。これによって、本発明の他の実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム３００は、マスターケーブルの役割を遂行するワイヤーを少ない力で引っ張っても、前記ロボットの関節１０の動きを目的とする位置に変更することができる。例えば、前記第１駆動ユニット３６０が前記第１ワイヤー３２２に提供する前記第２方向（○の中に２）への力の大きさが、前記第１ワイヤー３２２が第１シース３２１の長さ方向に沿って前記第１駆動ユニット３６０により移動する過程で前記第１ワイヤー３２２および第１シース３２１の間で発生する摩擦力と前記ロボットの関節１０を動くための力Ｔ１２の大きさを足した大きさと同等であれば、前記ロボットの関節１０は作業者が目的とする位置に変更され得る。

このように本発明の他の実施例に係るロボット関節駆動用動力伝達システム３００は、駆動ユニットを通じてスレーブケーブルの役割を遂行するワイヤー側にワイヤーを能動的に押す駆動力を提供してスレーブケーブルの役割を遂行するワイヤーとシースの間で発生する摩擦力を相殺させることによって、マスターケーブルの役割を遂行するワイヤー側に小さい大きさの駆動力を提供しても従来と同等水準以上の動力伝達量を具現することができる。

また、本発明によると、スレーブケーブル側に発生する摩擦力の相殺を通じてスレーブケーブルでのバックラッシュを減少させるか防止することによって、制御精密度を高め得る長所がある。

前記第１弾性部３４０は前記第１ワイヤー３２２の他端を囲むことができる。例えば、前記第１ワイヤー３２２の他端は、前記第１ワイヤー３２２の全体部分の中で前記ボディ部３１０の内部に配置された部分を意味し得る．前記第１弾性部３４０の一端は前記ボディ部３１０の内側面に固定され、前記第１弾性部３４０の他端は前記第１駆動ユニット３６０の前記第１移動部３６２に固定され得る。前記第１弾性部３４０はチューブの形態で形成され得る。前記第１弾性部３４０は全体としてチューブの形態を維持しながらも弾性力を有する多様な材質からなり得る。

前記第１弾性部３４０は前記第１移動部３６２が前記第１方向（○の中に１）に移動するにつれて収縮し、前記第１弾性部３４０は前記第１移動部３６２が前記第２方向（○の中に２）に移動するにつれて伸長し得る。前記第１ワイヤー３２２が前記第１移動部３６２により前記第１方向（○の中に１）または前記第２方向（○の中に２）に移動しても、前記第１弾性部３４０は前記第１ワイヤー３２２を囲んだ状態を維持することができる。これに伴い、前記第１弾性部３４０は前記第１ワイヤー３２２が前記ボディ部３１０の内部に弛むことを防止することができる。

前記第２弾性部３５０は前記ボディ部３１０の内部に配置された前記第２ワイヤー３３２を囲むことができる。前記第２弾性部３５０の一端は前記ボディ部３１０の内側面に固定され、前記第２弾性部３５０の他端は前記第２駆動ユニット３７０の前記第２移動部３７２に固定され得る。前記第２弾性部３５０はチューブの形態で形成され得る。前記第２弾性部３５０は全体としてチューブの形態を維持しながらも弾性力を有する多様な材質からなり得る。また、前記第２弾性部３５０は前記第１弾性部３４０と並んで配置され得る。

前記第２弾性部３５０は前記第２移動部３７２が前記第１方向（○の中に１）に移動するにつれて収縮し、前記第２弾性部３５０は前記第２移動部３７２が前記第２方向（○の中に２）に移動するにつれて伸長し得る。前記第２ワイヤー３３２が前記第２移動部３７２により前記第１方向（○の中に１）または前記第２方向（○の中に２）に移動しても、前記第２弾性部３５０は前記第２ワイヤー３３２を囲んだ状態を維持することができる。これに伴い、前記第２弾性部３５０は前記第２ワイヤー３３２が前記ボディ部３１０の内部に弛むことを防止することができる。

図１４は本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムを示す斜視図であり、図１５は本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムの構成を概略的に示す斜視図であり、図１６は本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムの構成を概略的に示す正面図であり、図１７は本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムの構成を概略的に示す平面図であり、図１８は本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムの構成を概略的に示す側面図である。

図１４～図１８を参照すると、本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システム４００は、ハウジング４１０、第１駆動部４２０およびカートリッジ４３０を含むことができる。

前記ハウジング４１０は前記第１駆動部４２０、前記カートリッジ４３０および後述する第２駆動部４４０を収容することができる。前記ハウジング４１０はプラスチックまたは金属材質からなり得る。また、前記ハウジング４１０はプラスチックまたは金属材質からなるものに限定されず、剛性を有しつつ耐食性を有する多様な材質からなり得る。前記ハウジング４１０の一側４１１には前記カートリッジ４３０が前記ハウジング４１０の内部に挿入されるための挿入ホール４１１ａが形成され得る。また、前記ハウジング４１０の前記一側４１１には前記ロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システム４００の状態を表示するディスプレイが配置され得る。

前記第１駆動部４２０は前記ハウジング４１０の内部に配置され得る。前記第１駆動部４２０は前記第１方向（○の中に１、図１３参照）または前記第２方向（○の中に２、図１３参照）に線形移動され得る。前記第１駆動部４２０は複数で構成され得る。前記複数の第１駆動部４２０は前記カートリッジ４３０の一側面を対面する前記複数の第１駆動部のうちの一つ４２１および前記カートリッジ４３０の他面を対面する前記複数の第１駆動部のうち他の一つ４２２を含むことができる。前記複数の第１駆動部のうち他の一つ４２２は、前記カートリッジ４３０を挟んで前記複数の第１駆動部のうちの一つ４２１と対称的に配置され得る。前記複数の第１駆動部のうちの一つ４２１は４個で構成され、前記複数の第１駆動部のうち他の一つ４２２は４個で構成され得る。ただし、前記複数の第１駆動部のうちの一つ４２１と前記複数の第１駆動部のうち他の一つ４２２は４個で構成されるものに限定されず、２個または６個のように多様な個数で構成され得る。前記第１駆動部４２０については図面を参照して後述することにする。

前記カートリッジ４３０は前記挿入ホール４１１ａを通じて前記ハウジング４１０の内部に挿入され得る。前記カートリッジ４３０はダブルインプット（ｄｏｕｂｌｅ ｉｎｐｕｔ）シース－テンドン動力伝達メカニズムを具現するための力伝達部（４３９、図２１参照）および弾性部４３８を含むことができる。前記カートリッジ４３０については図面を参照して後述することにする。

前記カートリッジ４３０は前記ハウジング４１０に着脱可能に結合され得る。このように、前記カートリッジ４３０が前記ハウジング４１０に着脱可能に結合されるため、本発明の実施例に係る手術用ロボット駆動システム４００は消耗品として使われる力伝達部（４３９、図２１参照）の取り替え便利性が改善される。

本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システム４００は第２駆動部４４０をさらに含むことができる。

前記第２駆動部４４０は、前記第１駆動部４２０が前記カートリッジ４３０に連結または分離されるように前記第１駆動部４２０を前記第３方向（○の中に３）または前記第３方向（○の中に３）の反対方向である第４方向（○の中に４）に移動させることができる。前記第３方向（○の中に３）は前記第１方向（○の中に１）の垂直な方向であり得る。前記第２駆動部４４０は複数で構成され得る。前記複数の第２駆動部４４０は複数で構成され得る。前記複数の第２駆動部４４０は前記複数の第１駆動部のうちの一つ４２１を挟んで前記カートリッジ４３０の反対側に配置される前記複数の第２駆動部のうちの一つ４４１および前記複数の第１駆動部のうち他の一つ４２２を挟んで前記カートリッジ４３０の反対側に配置される前記複数の第２駆動部のうち他の一つ４４２を含むことができる。

前記複数の第２駆動部のうちの一つ４４１は第２モータ４４１ａおよび連結部４４１ｂを含むことができる。前記第２モータ４４１ａは前記ハウジング４１０の下面４１２に配置され得る。前記連結部４４１ｂは前記第２モータ４４１ａに連結され、前記第２モータ４４１ａの駆動力によって前記第３方向（○の中に３）または前記第４方向（○の中に４）に線形移動され得る。前記連結部４４１ｂは前記複数の第１駆動部のうちの一つ４２１と連結され得る。

前記複数の第２駆動部のうちの一つ４４１は、前記複数の第１駆動部のうちの一つ４２１を前記第４方向（○の中に４）に移動させて前記複数の第１駆動部のうちの一つ４２１を前記カートリッジ４３０に連結させることができる。また、前記複数の第２駆動部のうちの一つ４４１は、前記複数の第１駆動部のうちの一つ４２１を前記第３方向（○の中に３）に移動させて前記複数の第１駆動部のうちの一つ４２１を前記カートリッジ４３０と分離させることができる。

前記複数の第２駆動部のうち他の一つ４４２は第２モータ４４２ａおよび連結部４４２ｂを含むことができる。前記第２モータ４４２ａは前記ハウジング４１０の下面４１２に配置され得る。前記連結部４４２ｂは前記第２モータ４４２ａに連結され、前記第２モータ４４２ａの駆動力によって前記第３方向（○の中に３）または前記第４方向（○の中に４）に線形移動され得る。前記連結部４４２ｂは前記複数の第１駆動部のうち他の一つ４２２と連結され得る。

前記複数の第２駆動部のうち他の一つ４４２は、前記複数の第１駆動部のうち他の一つ４２２を前記第３方向（○の中に３）に移動させて前記複数の第１駆動部のうち他の一つ４２２を前記カートリッジ４３０に連結させることができる。また、前記複数の第２駆動部のうち他の一つ４４２は、前記複数の第１駆動部のうち他の一つ４２２を前記第４方向（○の中に４）に移動させて前記複数の第１駆動部のうち他の一つ４２２を前記カートリッジ４３０と分離させることができる。

前記カートリッジ４３０が前記ハウジング４１０に挿入されたり分離される過程で、前記第２駆動部４４０は前記第１駆動部４２０と前記カートリッジ４３０の連結の有無を制御することができる。

本発明のさらに他の実施例によると、前記複数の第２駆動部のうちの一つ４４１と前記複数の第２駆動部のうち他の一つ４４２は同時に駆動され得る。

図１９は本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムのカートリッジを示す斜視図であり、図２０は本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムのカートリッジを示す側面図であり、図２１は本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムのカートリッジの構成を概略的に示す図面であり、図２２は本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムの第１駆動部を示す側面図である。

図１９～図２２である参照すると、本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動ケーブル動力伝達システムの前記カートリッジ４３０は、ケース４３１、移動部４３５、４３６、４３７、力伝達部４３９および弾性部４３８を含むことができる。

前記ケース４３１は前記移動部４３５、４３６、４３７、前記力伝達部４３９および前記弾性部４３８を収容することができる。前記ケース４３１はプラスチックまたは金属材質からなり得る。また、前記ケース４３１はプラスチックまたは金属材質からなるものに限定されず、剛性を有しつつ耐食性を有する多様な材質からなり得る。前記ケース４３１は使用者の手または機構によってグリップされる取っ手部４３２を含むことができる。

前記ケース４３１は前記移動部４３５、４３６、４３７の移動をガイドするガイドホール４３４を有することができる。前記ガイドホール４３４はスリットの形態で形成され得る。前記ガイドホール４３４は複数で構成され得る。前記複数のガイドホール４３４は互いに並んで形成され得る。

前記移動部４３５、４３６、４３７は前記ケース４３１に収容され得る。前記移動部４３５、４３６、４３７は前記第１駆動部４２０に連結され得る。前記移動部４３５、４３６、４３７は前記第１駆動部４２０の駆動力の伝達を受けて前記第１方向（○の中に１）または前記第２方向（○の中に２）に線形移動され得る。前記移動部４３５、４３６、４３７は前記ガイドホール４３４を通じて前記ケース４３１の外部に露出され得る。前記移動部４３５、４３６、４３７は第１移動部４３５、第２移動部４３６および第３移動部４３７を含むことができる。前記第１移動部４３５、前記第２移動部４３６および前記第３移動部４３７は互いに並んで整列され得る。

前記力伝達部４３９はシース４３９ａとワイヤー４３９ｂを含むことができる。

前記シース４３９ａは所定の長さを有し、柔軟性を有し、中空型で形成され得る。前記シース４３９ａの一部分は前記ケース４３１に収容され、前記シース４３９ａの他の部分は前記ケース４３１の外部に露出され得る。

また、前記シース４３９ａは前述した実施例の前記第１シース３２１と前記第２シース３３１と同一または類似し得る。

前記ワイヤー４３９ｂは前記シース４３９ａに挿入され得る。前記ワイヤー４３９ｂの一端はロボットの関節（１０、図１２参照）に固定され、前記ワイヤー４３９ｂの他端は前記第１移動部４３５に固定され得る。前記ワイヤー４３９ｂの他端は前記第１移動部４３５の移動によって前記第１方向（○の中に１）または前記第２方向（○の中に２）に移動され得る。

また、前記ワイヤー４３９ｂは前述した実施例の前記第１ワイヤー３２２と前記第２ワイヤー３３２と同一または類似し得る。

前記弾性部４３８は前記ケース４３１の内部に収容され得る。前記弾性部４３８の一端は前記ケース４３１に固定され、前記弾性部４３８の他端は前記第１移動部４３５に固定され得る。前記弾性部４３８は前記第１移動部４３５の移動によって前記第１方向（○の中に１）に沿って伸長し、前記第２方向（○の中に２）に沿って収縮し得る。

また、本発明のさらに他の実施例によると、前記弾性部４３８は前記第２移動部４３６および前記第３移動部４３７に固定され得る。また、本発明のさらに他の実施例によると、前記弾性部４３８は前記第２移動部４３６と前記第３移動部４３７を貫通することができる。

また、前記弾性部４３８は前述した実施例の前記弾性部４３８と同一または類似し得る。

本発明のさらに他の実施例に係るロボット関節駆動用カートリッジタイプ動力伝達システムの前記第１駆動部４２１は、駆動ボディ部４２１ａ、第１モータ４２３および着脱部４２５、４２６、４２７を含むことができる。

前記駆動ボディ部４２１ａは前記第２駆動部４４０の駆動力によって前記ハウジング（４１０、図１６）の内部で前記第３方向（○の中に３）または前記第４方向（○の中に４）に移動され得る。前記駆動ボディ部４２１ａは前記第２駆動部４４０の前記連結部（４４１ｂ、図１７参照）と結合され得る。

前記第１モータ４２３は前記駆動ボディ部４２１ａに配置され得る。

前記着脱部４２５、４２６、４２７は前記駆動ボディ部４２１ａに配置され得る。前記着脱部４２５、４２６、４２７は前記第１モータ４２３と連結され得る。前記着脱部４２５、４２６、４２７は前記第１モータ４２３の駆動力によって前記第１方向（○の中に１）または前記第２方向（○の中に２）に線形移動され得る。前記着脱部４２５、４２６、４２７は前記移動部４３５、４３６、４３７と着脱可能に結合され得る。

前記着脱部４２５、４２６、４２７は前記着脱部４２５、４２６、４２７の外側面から突出する突起４２５ａ、４２５ｂ、４２６ａ、４２６ｂ、４２７ａ、４２７ｂを含むことができる。また、前記移動部４３５、４３６、４３７は前記突起４２５ａ、４２５ｂ、４２６ａ、４２６ｂ、４２７ａ、４２７ｂが挿入される着脱溝４３５ｂ、４３６ｂ、４３７ｂを含むことができる。

前記着脱部４２５、４２６、４２７は第１着脱部４２５、第２着脱部４２６および第３着脱部４２７を含むことができる。前記第１着脱部４２５、前記第２着脱部４２６および前記第３着脱部４２７は互いに並んで整列され得る。

前記第１着脱部４２５の突起４２５ａ、４２５ｂが前記第１移動部４３５の着脱溝４３５ｂに挿入されたり分離されることにより、前記第１着脱部４２５は前記第１移動部４３５と着脱可能に結合され得る。

前記第２着脱部４２６の突起４２６ａ、４２６ｂが前記第２移動部４３６の着脱溝４３６ｂに挿入されたり分離されることにより、前記第２着脱部４２６は前記第２移動部４３６と着脱可能に結合され得る。

前記第３着脱部４２７の突起４２７ａ、４２７ｂが前記第３移動部４３７の着脱溝４３７ｂに挿入されたり分離されることにより、前記第３着脱部４２７は前記第３移動部４３７と着脱可能に結合され得る。

また、前記カートリッジ４３０は第１固定部４３１ｂをさらに含むことができる。前記第１固定部４３１ｂは前記ケース４３１の側面に形成された固定ホール４３１ａを通じて前記ケース４３１の側面から露出され得る。また、前記第１駆動部４２０は第２固定部４２８を含むことができる。前記第２固定部４２８は固定突起４２８ａ、４２８ｂを含むことができる。また、前記第１固定部４３１ｂには前記固定突起４２８ａ、４２８ｂに対応する固定溝が形成され得る。前記第２固定部４２８の固定突起４２８ａ、４２８ｂは第１固定部４３１ｂの固定溝に挿入され、前記第１駆動部４２０と前記カートリッジ４３０を堅固に結合させることができる。

前記着脱部４２５、４２６、４２７は前記第１モータ４２３の駆動力の伝達を受けて前記第１方向（○の中に１）または前記第２方向（○の中に２）に移動され得る。前記移動部４３５、４３６、４３７が前記着脱部４２５、４２６、４２７に連結された後、前記移動部４３５、４３６、４３７は前記着脱部４２５、４２６、４２７とともに前記第１方向（○の中に１）または前記第２方向（○の中に２）に移動され得る。そして、前記ワイヤー４３９ｂは前記移動部４３５、４３６、４３７とともに前記第１方向（○の中に１）または前記第２方向（○の中に２）に移動され得る。前記ワイヤー４３９ｂに連結された前記ロボットの関節（１０、図１２参照）は前記ワイヤー４３９ｂの移動によって駆動され得る。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明の思想は本明細書に提示される実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同一思想の範囲内で、構成要素の付加、変更、削除、追加などによって他の実施例を容易に提案できるであろうが、これも本発明の思想範囲内に含まれると言える。

Claims (12)

1. ロボットの関節を駆動するためのケーブル動力伝達システムであって、
   第１駆動ユニットおよび第２駆動ユニットを含む駆動部；
   所定の長さを有し、柔軟性を有し、中空型で形成される第１シース、前記第１シースに挿入され、一端が前記ロボットの関節に固定され、他端が前記第１駆動ユニットに連結される第１ワイヤーを含む第１力伝達部；および
   所定の長さを有し、柔軟性を有し、中空型で形成される第２シース、前記第２シースに挿入され、一端が前記ロボットの関節に固定され、他端が前記第２駆動ユニットに連結される第２ワイヤーを含む第２力伝達部；を含み、
   前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤー側に第１方向に力を提供する場合、前記第２駆動ユニットは前記第２ワイヤー側に前記第１方向と反対方向である第２方向に力を提供し、
   前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤーを引っ張る方向に前記第１ワイヤーに力を提供し、前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤーを押す方向に前記第２ワイヤーに力を提供する場合、
   前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤー側に提供する力の大きさは前記第２ワイヤーおよび第２シースの間で発生する摩擦力に基づいて調整される、ロボット関節駆動用動力伝達システム。
2. 前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤーを引っ張る方向に前記第１ワイヤーに力を加える場合、前記第２駆動ユニットは前記第２ワイヤーを押す方向に前記第２ワイヤーに力を提供し、
   前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤーを引っ張る方向に前記第２ワイヤーに力を加える場合、前記第１駆動ユニットは前記第１ワイヤーを押す方向に前記第１ワイヤーに力を提供する、請求項１に記載のロボット関節駆動用動力伝達システム。
3. 前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤー側に提供する最大力の大きさは前記第２ワイヤーおよび第２シースの間で発生する摩擦力と同一の大きさである、請求項１に記載のロボット関節駆動用動力伝達システム。
4. 前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤーを引っ張る方向に前記第１ワイヤーに力を提供し、前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤーを押す方向に前記第２ワイヤーに力を提供する場合、
   前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤー側に提供する力の大きさは前記第１ワイヤーおよび第１シースの間で発生する摩擦力と前記ロボットの関節自体を動かす力を足した大きさと同一の大きさである、請求項１に記載のロボット関節駆動用動力伝達システム。
5. 前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤーを引っ張る方向に前記第１ワイヤーに力を提供し、前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤーを押す方向に前記第２ワイヤーに力を提供する場合、
   前記第２シースの全体の長さのうち、前記第２ワイヤーが引き込まれる前記第２シースの端部を含む一部の長さは前記第２ワイヤーとともに流動が防止された状態である、請求項１に記載のロボット関節駆動用動力伝達システム。
6. ボディ部；
   その一端が前記ボディ部に固定され、その他端が前記第１駆動ユニットに固定され、前記第１ワイヤーの他端を囲む第１弾性部；および
   その一端が前記ボディ部に固定され、その他端が前記第２駆動ユニットに固定され、前記第２ワイヤーの他端を囲む第２弾性部；をさらに含み、
   前記第１駆動ユニットと前記第２駆動ユニットは線形移動される、請求項１に記載のロボット関節駆動用動力伝達システム。
7. 前記ボディ部に配置される制御部をさらに含み、
   前記制御部は前記第１駆動ユニットが前記第１ワイヤーに第１方向に力を提供するように前記第１駆動ユニットを制御し、前記第２駆動ユニットが前記第２ワイヤーに前記第１方向と反対方向である第２方向に力を提供するように前記第２駆動ユニットを制御する、請求項６に記載のロボット関節駆動用動力伝達システム。
8. 前記ボディ部の一側には、前記第１ワイヤーが貫通する第１ワイヤーホールと前記第２ワイヤーが貫通する第２ワイヤーホールが形成される、請求項６に記載のロボット関節駆動用動力伝達システム。
9. 前記第１駆動ユニットは、
   駆動力を発生する第１駆動モータ；および
   前記第１駆動モータの駆動力の提供を受けて線形移動する第１移動部を含み、
   前記第２駆動ユニットは、
   駆動力を発生する第２駆動モータ；および
   前記第２駆動モータの駆動力の提供を受けて線形移動する第２移動部を含む、請求項８に記載のロボット関節駆動用動力伝達システム。
10. 前記ボディ部は、
    前記第１移動部をガイドする第１ガイドホール；および
    前記第２移動部をガイドする第２ガイドホールを有する、請求項９に記載のロボット関節駆動用動力伝達システム。
11. 前記第１弾性部と前記第２弾性部は前記第１方向に力が提供されて収縮し、前記第２方向に力が提供されて伸長する、請求項７に記載のロボット関節駆動用動力伝達システム。
12. ハウジング；および
    前記ハウジングの内部に挿入されるカートリッジ；を含み、
    前記駆動部が前記ハウジングの内部に配置されており、
    前記第１力伝達部の一部分と前記第２力伝達部の一部分とが前記カートリッジに配置されており、
    前記カートリッジは前記ハウジングに着脱可能に結合される、請求項１に記載のロボット関節駆動用動力伝達システム。

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