KR100936494B1 - 수술용 보조 로봇 - Google Patents

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KR100936494B1
KR100936494B1 KR1020080001448A KR20080001448A KR100936494B1 KR 100936494 B1 KR100936494 B1 KR 100936494B1 KR 1020080001448 A KR1020080001448 A KR 1020080001448A KR 20080001448 A KR20080001448 A KR 20080001448A KR 100936494 B1 KR100936494 B1 KR 100936494B1
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장배상
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(주)미래컴퍼니
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B34/35Surgical robots for telesurgery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/02Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for holding wounds open; Tractors
    • A61B17/0281Abdominal wall lifters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2217/00General characteristics of surgical instruments
    • A61B2217/002Auxiliary appliance

Abstract

수술용 보조 로봇이 개시된다. 본체부와, 본체부에 결합되는 하나 이상의 암(arm)부와, 암부의 단부에 결합되는 인스트루먼트 홀더(instrument holder)와, 인스트루먼트 홀더에 장착되는 보조 인스트루먼트를 포함하되, 보조 인스트루먼트는, 인스트루먼트 홀더에 결합되는 핸들과, 핸들에 연결되며, 수술 환자의 피부와 조직 사이에 삽입되어 피부와 조직 사이에 수술을 위한 소정의 공간을 형성하는 스킨 홀더(skin holder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 보조 로봇은, 자동으로 정밀하게 제어되는 로봇에 수술용 보조 인스트루먼트를 장착함으로써 로봇에 의해 피부를 들어 올린 상태로 유지하게 되므로, 수술 작업이 용이해지며 피부를 지탱하는 과정에서 발생할 수 있는 'fall lifting' 등의 오류를 피할 수 있어 의료 사고 발생 가능성을 획기적으로 낮출 수 있게 된다.
수술, 보조, 로봇

Description

수술용 보조 로봇{Assistant robot for surgical operation}
본 발명은 수술용 보조 로봇에 관한 것이다.
의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 의료 기계를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 말한다. 이러한 수술 중 개복수술이나 안면수술은 복부나 안면의 피부(skin)를 갈라서 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 수술에 해당한다.
이러한 개복수술이나 안면수술 등을 시술할 때에는, 피부를 절개하여 들어 올림으로써 피부와 조직 사이에 소정의 공간이 형성되도록 한 후, 그 공간을 통해 수술 행위를 수행하게 된다. 이와 같이 절개한 피부를 들어 올려 소정의 공간을 형성하기 위해서는 수술을 위한 의료 기구 외에도 피부를 들어올리기 위한 보조 도구(instrument)가 필요하게 되며, 집도의가 수술을 진행하는 동안 보조의가 보조 도구를 사용하여 피부를 들어 올린 상태를 유지하고 있어야 한다.
종래에는 피부를 들어 올린 상태로 유지하기 위해, 절개된 피부와 조직 사이에 판상의 스킨 홀더를 삽입하고 이를 사람의 힘으로 들어 올려 피부와 조직 사이에 소정의 공간이 형성되도록 피부를 지탱하고 있는 방식으로 수술이 진행되었다.
그러나, 이와 같은 종래의 방식은, 수술이 진행되는 장시간 동안 보조의가 피부를 들어 올린 상태로 유지하고 있어야 하므로 수술 작업이 매우 힘들다는 점, 사람의 힘에 의해 피부를 지탱해야 하고 있기 때문에 수술에 필요한 정확한 공간 확보가 일관되게 이루어지기 곤란하다는 점, 이로 인해 의료 사고가 발생할 가능성도 있다는 점 등에서 문제가 있다.
본 발명은 수술 과정에서 피부를 정확하고 용이하게 들어 올린 상태로 유지할 수 있으며, 수술용 로봇을 이용한 수술 전 과정을 로봇화할 수 있는 수술용 보조 로봇을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본체부와, 본체부에 결합되는 하나 이상의 암(arm)부와, 암부의 단부에 결합되는 인스트루먼트 홀더(instrument holder)와, 인스트루먼트 홀더에 장착되는 보조 인스트루먼트를 포함하되, 보조 인스트루먼트는, 인스트루먼트 홀더에 결합되는 핸들과, 핸들에 연결되며, 수술 환자의 피부와 조직 사이에 삽입되어 피부와 조직 사이에 수술을 위한 소정의 공간을 형성하는 스킨 홀더(skin holder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 보조 로봇이 제공된다.
본체부는 수술대에 장착되거나, 수술실의 건물 구조체에 설치될 수 있다.
암부는, 본체부에 수직 방향으로 연장가능하게 결합되는 어퍼 암(upper arm)과, 어퍼 암의 단부에 수평 방향으로 회동가능하게 결합되는 포어 암(fore arm)을 포함할 수 있다. 이 경우, 인스트루먼트 홀더는 포어 암의 단부에 회동가능하게 결합될 수 있으며, 핸들은 인스트루먼트 홀더에 회동가능하게 결합될 수 있다.
이 때, 스킨 홀더는 어퍼 암, 포어 암, 인스트루먼트 홀더 및 핸들로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 회동시킴으로써 피부와 조직 사이에 삽입되며, 어퍼 암을 수직방향으로 연장시킴으로써 피부와 조직 사이에 소정의 공간을 형성할 수 있다.
암부의 회동 정도에 상응하는 입력신호를 생성하는 조작부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 암부에는 입력신호에 상응하여 암부를 회동시키는 구동부가 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 수술 환자의 피부와 조직 사이에 수술용 로봇 암을 삽입하여 수술을 수행하는 데에 사용되는 보조 로봇으로서, 본체부와, 본체부에 결합되는 하나 이상의 암(arm)부와, 암부의 단부에 결합되는 인스트루먼트 홀더(instrument holder)와, 인스트루먼트 홀더에 장착되며, 피부를 조직으로부터 이격시켜 피부와 조직 사이에 수술을 위한 소정의 공간을 형성하는 스킨 홀더와, 수술용 로봇 암의 움직임을 검출하여 입력신호를 생성하는 센서부와, 스킨 홀더가 수술용 로봇 암의 움직임에 연동하여 피부와 조직 사이에 삽입되도록, 입력신호를 수신하여 스킨 홀더의 위치를 산출하는 연산부와, 연산부의 산출결과에 상응하여 암부의 회동 정도에 상응하는 제어신호를 생성하는 제어부와, 제어신호를 수신하여 암부를 회동시키는 구동부를 포함하는 수술용 보조 로봇이 제공된다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 자동으로 정밀하게 제어되는 로봇에 수술용 보조 인스트루먼트를 장착함으로써 로봇에 의해 피부를 들어 올린 상태로 유지하게 되므로, 수술 작업이 용이해지며 피부를 지탱하는 과정에서 발생할 수 있는 'fall lifting' 등의 오류를 피할 수 있어 의료 사고 발생 가능성을 획기적으로 낮출 수 있게 된다.
또한, 수술용 로봇 암을 사용하여 원격으로 로봇 수술을 수행하는 과정에서, 수술용 로봇에 연동하여 움직이는 보조 로봇을 사용함으로써 수술 전 과정을 보다 정확하고 정밀한 수술을 용이하게 수행할 수 있게 된다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체 적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 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. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수술용 보조 로봇을 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조하면, 핸들(10), 보조 인스트루먼트(15), 스킨 홀더(20), 구동부(30), 조작부(32), 본체부(40), 암부(41), 어퍼 암(42), 포어 암(44, 46), 인스트루먼트 홀더(48)가 도시되어 있다.
본 실시예는 개복수술이나 안면수술 등에 있어서, 환자의 피부를 절개하고 들어 올려 피부와 조직 사이에 수술을 위한 공간을 필요에 따라 적절하게 형성하기 위한 수술용 보조 인스트루먼트(15)를 장착하여 사용하는 수술용 보조 로봇에 관한 것으로, 보조 인스트루먼트(15)의 구성은 도 1에 도시된 것과 같이 피부와 조직 사이에 삽입되는 스킨 홀더(20)와, 스킨 홀더(20)를 잡고 있기 위한 핸들(10)로 이루어진다.
스킨 홀더(20)는 환자의 피부와 조직 사이에 삽입되는 구성요소로서, 용이한 삽입을 위해 전체적으로 판상으로 형성될 수 있다. 다만, 핸들(10)과 스킨 홀더(20)의 구분 및 그 형태는 반드시 도 1에 도시된 예와 같이 구성되어야 하는 것은 아니며, 그 용도 및 기능에 따라 다른 형태로 구성될 수도 있다.
본 실시예는 이와 같은 보조 인스트루먼트(15)가 장착되는 로봇에 관한 것으로, 전체적으로는 본체부(40)에 수술에 필요한 자유도를 확보하기 위해 복수의 암(arm)으로 구성되는 암부(41)가 결합되고, 암부(41)의 단부에는 보조 인스트루먼트(15)를 고정시키기 위한 인스트루먼트 홀더(48)가 설치되는 구조로 이루어진다.
본체부(40)는 수술용 로봇의 기본 몸체 역할을 할 뿐만 아니라 로봇을 통해 전기나 통신 신호가 전달되도록 하는 통로 역할을 하기도 한다. 따라서, 본 실시예에서 본체부(40)는 수술대에 장착되거나, 수술실의 천정 등 건물 구조체에 설치될 수 있다.
본체부(40)가 수술대에 장착되는 경우에는 수술대에 수술용 보조 로봇이 설치되는 결과가 되어, 이동시 별도로 수술용 로봇을 이동시켜 설치할 필요가 없으며 수술대를 이동시킴에 따라 보조 로봇도 같이 이동하게 되므로 매 수술시마다 보조 로봇을 세팅하는 번거로움도 줄일 수 있다.
한편, 수술실에는 기본적으로 조명, 각종 배관, 전선 등 수술에 필요한 다양한 설비나 장치들이 설치되어 있는 경우가 많으며, 이에 병행하여 본 실시예에 따른 수술용 보조 로봇을 수술실 천정이나 벽체 등에 설치하여 놓으면 수술실 내에서 환자와 보조 로봇 간의 거리가 항상 일정하게 유지될 수 있어, 수술대에 설치하는 경우와 마찬가지로 매 수술시마다 보조 로봇을 세팅하는 번거로움도 줄일 수 있다.
또한 보조 로봇을 건물에 설치하게 되면 보다 안정되고 견고한 지지가 가능하며, 수술실의 설계 단계에서 보조 로봇의 구동에 필요한 전선, 배관, 통신선 등을 필요한 위치에 배치할 수 있어 효율적인 장치 설계 및 제작이 가능하게 된다.
다만, 본 실시예에 따른 수술용 보조 로봇을 반드시 전술한 것처럼 수술대나 건물에 설치해야 하는 것은 아니며, 별도의 테이블이나 이동 가능한 카트 등에 설치하여 스탠드 얼론(stand alone) 방식으로 구성할 수도 있음은 물론이다.
암부(41)는 보조 인스트루먼트(15)가 수술과정에서 필요한 자유도를 확보할 수 있도록 복수의 로봇 암으로 구성된다. 도 1에 도시된 실시예에서는 수직 방향으로 연장되는 어퍼 암(42)과 수평 방향으로 회전되는 2개의 포어 암(44, 46)으로 암부(41)를 구성한 예를 나타내고 있다.
이 경우, 제1 축(예를 들어, z축) 방향으로의 이동은 어퍼 암(42)의 연장 정도에 의해, 제2, 3축(예를 들어 x, y축) 방향으로의 이동은 2개의 포어 암(44, 46)의 회전 정도의 조합에 의해 구현할 수 있다. 또한, 제1 축을 중심으로 한 회전은 포어 암(44)의 회전에 의해, 제2, 3축을 중심으로 한 회전은 포어 암(46) 및 후술하는 인스트루먼트 홀더(48)의 회전의 조합에 의해 구현할 수 있다. 이로써, 수술과정에서 보조 인스트루먼트(15)에 요구되는 자유도를 확보할 수 있게 된다.
다만, 보조 로봇의 자유도를 확보하기 위해 암부(41)를 반드시 도 1에 도시된 것과 같이 구성해야 하는 것은 아니며, 어퍼 암(42)을 복수의 링크 부재로 구성하거나, 포어 암(44, 46)의 일부를 연장 가능한 피스톤 방식으로 구성하는 등 당업자에게 자명한 다른 구성을 취할 수 있음은 물론이다.
전술한 바와 같이 포어 암(44, 46)의 단부에 결합되는 인스트루먼트 홀더(48) 또한 포어 암(44, 46)에 회전가능하게 결합함으로서 보조 인스트루먼트(15)의 작동에 필요한 자유도를 확보할 수 있으며, 나아가 인스트루먼트의 핸들(10)이 인스트루먼트 홀더(48)에 회전가능하게 장착되도록 할 수 있다. 이와 같이 인스트루먼트 홀더(48)에 회전 자유도를 부여한 경우에는 전술한 포어 암(44, 46)은 제2, 3축 방향으로의 이동을 위해서만 회전시킬 수도 있다.
이와 같이 로봇의 구동 메커니즘을 활용함으로써 사람의 손 대신 로봇 암으로 보조 인스트루먼트(15)를 작동시킬 수 있으며, 이에 따라 힘든 수술 작업을 보다 용이하고 정확하게 수행할 수 있게 된다. 예를 들어, 도 1과 같이 구성된 수술용 보조 로봇의 경우 어퍼 암(42), 포어 암(44, 46), 및/또는 인스트루먼트 홀더(48)를 적절하게 구동시켜 스킨 홀더(20)가 수술 환자의 절개된 피부와 조직 사이에 삽입되도록 한 후, 어퍼 암(42)을 윗 방향으로 구동시켜 스킨 홀더(20)가 피 부를 들어 올리고 그 상태로 유지하도록 할 수 있다. 이로써 수술을 위한 소정의 공간이 확보된다.
한편, 본체부(40), 어퍼 암(42)과 포어 암(44, 46)의 결합축, 포어 암(44, 46) 간의 결합축, 포어 암(44, 46)과 인스트루먼트 홀더(48)의 결합축 등 회동이 이루어지는 결합부위에는 유압 실린더, 모터 및 기어 등의 구동부(30)가 결합될 수 있다. 직선 방향으로의 이동에는 실린더와 피스톤, 가이드 레일과 슬라이더, LM 등의 구동 수단이 사용될 수 있으며, 회전에는 힌지, 핀, 볼조인트, 기어 등의 구동 수단이 사용될 수 있다. 이 외에도 로봇의 구동에 사용되는 다양한 구성요소들이 본 실시예에 따른 구동부(30)로서 독립적 또는 조합되어 사용될 수 있음은 물론이다.
이처럼 로봇의 각 결합부위에 구동부(30)를 설치하고 각 구동부(30)에 동력이 공급되도록 한 상태에서, 조작부(32)를 통해 암부(41)의 회동 정도에 상응하는 소정의 입력신호를 전송하게 되면 사용자가 원하는 위치 및/또는 방향으로 보조 인스트루먼트(15)를 회동시킬 수 있다.
조작부(32)는 컨트롤 스위치 박스, 핸드 컨트롤러(hand controller), 유/무선 리모콘(wired/wireless remote controller), 조이스틱(joystick), 풋페달(foot pedal) 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
전술한 예에서와 같이 피부와 조직 사이에 스킨 홀더(20)가 삽입되도록 하기 위해 조작부(32)를 통해 소정의 입력신호를 전송하면, 이를 수신한 각 구동부(30)가 적절히 회동하여 스킨 홀더(20)를 이동 및/또는 회전시켜 원하는 위치 및 /또는 방향으로 작동되는 것이다.
다만, 본 실시예에 따른 보조 로봇이 반드시 사람의 손을 배제하고 자동 조작 방식의 조작부와 구동부에 의하여만 구동되는 것은 아니며, 집도의나 간호사 등 수술을 수행하는 사람의 수동 조작에 의해 구동되도록 구성될 수도 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 수술용 보조 로봇을 나타낸 사시도이다. 도 2를 참조하면, 수술용 로봇 암(1), 핸들(10), 보조 인스트루먼트(15), 스킨 홀더(20), 구동부(30), 연산부(34), 제어부(35), 센서부(36), 본체부(40), 암부(41), 어퍼 암(42), 포어 암(44, 46), 인스트루먼트 홀더(48)가 도시되어 있다.
본 실시예는, 수술 환자의 피부와 조직 사이에 수술용 로봇 암(1)이 삽입되도록 하여 수술을 수행하는 로봇 수술의 경우에 사용될 수 있는 수술용 보조 로봇에 관한 것으로, 보조 로봇의 움직임을 수술용 로봇 암(1)의 움직임에 연동시키는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 실시예에 따른 보조 로봇은 전술한 실시예에서와 마찬가지로 본체부(40)에 복수의 암이 결합된 암부(41) 및 암부(41)의 단부에 장착되는 보조 인스트루먼트(15), 즉 스킨 홀더(20)로 구성된다.
본체부(40)는 전술한 실시예에서와 마찬가지로 수술대, 건물의 구조체 등에 설치될 수 있으며, 별도의 장치로서 스탠드 얼론(stand alone) 방식으로 구성할 수 있다.
암부(41)는 스킨 홀더(20)가 수술과정에서 필요한 자유도를 확보할 수 있도록 복수의 로봇 암으로 구성될 수 있으며, 제1 축(예를 들어, z축) 방향으로의 이동은 어퍼 암(42)의 연장 정도에 의해, 제2, 3축(예를 들어 x, y축) 방향으로의 이동은 2개의 포어 암(44, 46)의 회전 정도의 조합에 의해 구현하거나, 어퍼 암(42)을 복수의 링크 부재로, 포어 암(44, 46)의 일부를 연장 가능한 피스톤 방식으로 구성하는 등 다양한 구성을 취할 수 있음은 전술한 실시예와 마찬가지이다.
이에 더하여, 본 실시예에 따른 보조 로봇은, 수술용 로봇 암(1)의 움직임을 센싱하는 센서부(36)를 더 설치하고, 센서부(36)로부터 수신한 신호를 사용하여 보조 로봇을 구동시키게 된다.
센서부(36)는 수술용 로봇 암(1)의 선단 등 특정 지점을 감지하여 수술용 로봇 암(1)의 움직임을 센싱할 수 있으며, 이를 위해 수술용 로봇 암(1)의 선단 등의 특정 지점에 센서부(36)에 의해 감지되는 별도의 식별자를 표시할 수 있다. 한편, 센서부(36)에 의해 특정 지점을 직접 감지하는 방식 외에도, 센서부(36)는 수술용 로봇으로부터 그 로봇 암의 구동량에 대한 정보를 수신하여 수술용 로봇 암(1)의 움직임을 검출할 수 있으며, 이 경우 센서부(36)는 수술용 로봇과 유선 또는 무선 방식으로 연결될 수 있다.
연산부(34)는 센서부(36)에 의해 획득된 수술용 로봇 암(1)의 움직임에 대한 정보를 입력값으로 하여 보조 스킨 홀더(20)가 수술에 필요한 공간을 확보할 수 있도록 이동되어야 하는 위치를 산출한다. 예를 들어 수술용 로봇 암(1)이 구동될 때, 또는 그보다 소정 시간 전에 스킨 홀더(20)가 수술 환자의 피부를 들어 올려 수술 공간을 확보하도록 스킨 홀더(20)의 목적 위치를 산출하는 것이다.
제어부(35)는 연산부(34)로부터 산출된 위치정보를 입력값으로 하여 암부(41), 인스트루먼트 홀더(48) 등에 결합된 각 구동부(30)의 회동량을 각각 도출한다. 이는 전술한 바와 같이 제1, 2, 3축(예를 들어 x, y, z축)으로의 이동량 및 각 축을 중심으로 한 회전량 값의 형태로 도출될 수 있다. 이와 같이 보조 로봇의 각 구동부(30)의 회동량은 제어신호로 변환되어 각 구동부(30)에 전달되며, 각 구동부(30)는 제어신호를 수신하여 필요한 만큼 이동 및/또는 회전하게 된다. 이로써, 스킨 홀더(20)는 수술용 로봇의 작동에 연동하여 필요한 위치로 이동하게 된다.
연산부(34)와 제어부(35)는 모두 마이크로프로세서의 형태로 구성될 수 있으며, 보조 로봇을 전체적으로 컨트롤 하는 컨트롤러나 컴퓨터에 통합되어 구성될 수도 있다. 이 경우 연산부(34)와 제어부(35)는 각각 연산 모듈과 제어 모듈로서 컴퓨터에 프로그램의 형태로 적재될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 수술용 로봇의 구동에 연동하여 보조 로봇을 구동시키는 프로그램은 적절한 변형을 통하여, 수술에 사용되는 다른 형태와 기능을 갖는 로봇 등의 장치에도 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수술용 보조 로봇을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 수술용 보조 로봇을 나타낸 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 수술용 로봇 암 10 : 핸들
15 : 보조 인스트루먼트 20 : 스킨 홀더
30 : 구동부 32 : 조작부
34 : 연산부 35 : 제어부
36 : 센서부 40 : 본체부
41 : 암부 42 : 어퍼 암
44, 46 : 포어 암 48 : 인스트루먼트 홀더

Claims (9)

  1. 본체부와;
    상기 본체부에 결합되는 하나 이상의 암(arm)부와;
    상기 암부의 단부에 결합되는 인스트루먼트 홀더(instrument holder)와;
    상기 인스트루먼트 홀더에 장착되는 보조 인스트루먼트를 포함하되,
    상기 보조 인스트루먼트는,
    상기 인스트루먼트 홀더에 결합되는 핸들과;
    상기 핸들에 연결되며, 수술 환자의 피부와 조직 사이에 삽입되어 상기 피부와 상기 조직 사이에 수술을 위한 소정의 공간을 형성하는 스킨 홀더(skin holder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 보조 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체부는 수술대에 장착되는 것을 특징으로 하는 수술용 보조 로봇.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 본체부는 수술실의 건물 구조체에 설치되는 것을 특징으로 하는 수술용 보조 로봇.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 암부는,
    상기 본체부에 수직 방향으로 연장가능하게 결합되는 어퍼 암(upper arm)과;
    상기 어퍼 암의 단부에 수평 방향으로 회동가능하게 결합되는 포어 암(fore arm)을 포함하는 것을 특징으로 수술용 보조 로봇.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인스트루먼트 홀더는 상기 포어 암의 단부에 회동가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 수술용 보조 로봇.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 핸들은 상기 인스트루먼트 홀더에 회동가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 수술용 보조 로봇.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스킨 홀더는 상기 어퍼 암, 상기 포어 암, 상기 인스트루먼트 홀더 및 상기 핸들로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 회동시킴으로써 상기 피부와 상기 조직 사이에 삽입되며, 상기 어퍼 암을 수직방향으로 연장시킴으로써 상기 피부와 상기 조직 사이에 소정의 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 수술용 보조 로봇.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 암부의 회동 정도에 상응하는 입력신호를 생성하는 조작부를 더 포함하며,
    상기 암부에는 상기 입력신호에 상응하여 상기 암부를 회동시키는 구동부가 결합되는 것을 특징으로 하는 수술용 보조 로봇.
  9. 수술 환자의 피부와 조직 사이에 수술용 로봇 암을 삽입하여 수술을 수행하는 데에 사용되는 보조 로봇으로서,
    본체부와;
    상기 본체부에 결합되는 하나 이상의 암(arm)부와;
    상기 암부의 단부에 결합되는 인스트루먼트 홀더(instrument holder)와;
    상기 인스트루먼트 홀더에 장착되며, 상기 피부를 상기 조직으로부터 이격시켜 상기 피부와 상기 조직 사이에 수술을 위한 소정의 공간을 형성하는 스킨 홀더와;
    상기 수술용 로봇 암의 움직임을 검출하여 입력신호를 생성하는 센서부와;
    상기 스킨 홀더가 상기 수술용 로봇 암의 움직임에 연동하여 상기 피부와 상기 조직 사이에 삽입되도록, 상기 입력신호를 수신하여 상기 스킨 홀더의 위치를 산출하는 연산부와;
    상기 연산부의 산출결과에 상응하여 상기 암부의 회동 정도에 상응하는 제어신호를 생성하는 제어부와;
    상기 제어신호를 수신하여 상기 암부를 회동시키는 구동부를 포함하는 수술용 보조 로봇.
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