KR100971900B1

KR100971900B1 - Instrument of robot arm for surgery

Info

Publication number: KR100971900B1
Application number: KR1020080054474A
Authority: KR
Inventors: 최승욱; 이제선; 원종석
Original assignee: (주)미래컴퍼니
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2010-07-22
Also published as: KR20090128633A

Abstract

수술용 로봇 암의 인스트루먼트가 개시된다. 액추에이터가 구비된 로봇 암의 선단부에 장착되는 인스트루먼트로서, 로봇 암의 선단부에 결합되는 하우징과, 하우징에 결합되며, 액추에이터로부터 구동력을 전달받아 작동하는 구동휠(wheel)과, 하우징에 결합되며, 하우징이 상기 로봇 암으로부터 탈착되는 것에 상응하여 구동휠의 작동 상태를 잠그는 로킹(locking)부를 포함하는 인스트루먼트는, 인스트루먼트에 로킹부를 설치하고 인스트루먼트를 로봇 암에 탈착하는 과정에서 로킹부가 구동휠의 회전을 제한하도록 하여, 인스트루먼트를 로봇 암으로부터 이탈시킬 때 구동휠이 자동으로 초기화되어 잠기도록 함으로써, 구동휠이나 조작부가 불필요하게 움직이지 않고, 인스트루먼트를 로봇 암에 장착한 후 별도의 정렬 작업 없이 로봇 암의 구동력을 인스트루먼트에 전달하여 로봇 수술을 수행할 수 있다는 장점이 있다.An instrument of a surgical robotic arm is disclosed. An instrument mounted to the distal end of a robot arm provided with an actuator, comprising: a housing coupled to the distal end of the robot arm; a driving wheel coupled to the housing and operated by receiving a driving force from the actuator; An instrument including a locking portion that locks an operating state of a driving wheel corresponding to being detached from the robot arm includes: a locking portion restricting the rotation of the driving wheel in the process of installing the locking portion on the instrument and detaching the instrument from the robot arm. The driving wheel is automatically initialized and locked when the instrument is disengaged from the robot arm, so that the driving wheel or the operation unit does not move unnecessarily, and the driving force of the robot arm is not attached to the robot arm without additional alignment work. To the robot to perform robotic surgery That there are advantages.

수술, 인스트루먼트, 로킹 Surgery, Instruments, Locking

Description

Instrument of robot arm for surgery

본 발명은 수술용 로봇 암의 인스트루먼트에 관한 것이다.The present invention relates to an instrument for a surgical robot arm.

의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 의료 기계를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 말한다. 특히, 수술부위의 피부를 절개하여 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 개복 수술 등은 출혈, 부작용, 환자의 고통, 흉터 등의 문제로 인하여 최근에는 로봇(robot)을 사용한 수술이 대안으로서 각광받고 있다.Medically, surgery refers to repairing a disease by cutting, slitting, or manipulating skin, mucous membranes, or other tissues with a medical device. In particular, open surgery, which incise the skin of the surgical site and open, treat, shape, or remove the organs inside of the surgical site, has recently been performed using robots due to problems such as bleeding, side effects, patient pain, and scars. This alternative is in the spotlight.

이러한 수술용 로봇은 의사의 조작에 의해 필요한 신호를 생성하여 전송하는 마스터 로봇과, 마스터(master) 로봇으로부터 신호를 받아 직접 환자에 수술에 필요한 조작을 가하는 슬레이브(slave) 로봇으로 이루어지며, 마스터 로봇과 슬레이브 로봇을 통합하여 구성하거나, 각각 별도의 장치로 구성하여 수술실에 배치하게 된다.Such a surgical robot is composed of a master robot that generates and transmits a signal required by a doctor's operation, and a slave robot that receives a signal from a master robot and directly applies a manipulation required to a patient. And slave robots are integrated or configured as separate devices and placed in the operating room.

슬레이브 로봇에는 수술을 위한 조작을 위해 로봇 암을 구비하게 되며, 로봇 암의 선단부에는 인스트루먼트(instrument)가 장착된다. 종래의 인스트루먼트(54)는 도 1a에 도시된 것처럼, 하우징(108)과, 하우징(108)으로부터 연장되는 샤프트(102), 그리고 샤프트(102)의 말단(106)에 장착되어 수술 부위에 삽입되는 집게 형태의 조작부(112)로 이루어지며, 하우징(108)의 밑면에는 인터페이스부(110)가 형성되어 있다.The slave robot has a robot arm for operation for surgery, and an instrument is mounted on the tip of the robot arm. The conventional instrument 54 is mounted to the housing 108, the shaft 102 extending from the housing 108, and the distal end 106 of the shaft 102 and inserted into the surgical site, as shown in FIG. 1A. Consists of the operation unit 112 in the form of tongs, the interface unit 110 is formed on the bottom of the housing 108.

이러한 종래의 인스트루먼트(54)의 밑면에는 도 1b에 도시된 것처럼, 복수의 휠 형상의 구동자(118)가 결합되어 있으며, 구동자(118)에는 조작부(112)의 각 부분과 연결된 와이어가 권취되어 있어 구동자(118)의 회전에 의해 와이어에 장력이 인가됨으로써 조작부(112)의 각 부분이 움직이게 된다.As shown in FIG. 1B, a plurality of wheel-shaped drivers 118 are coupled to the bottom of the conventional instrument 54, and wires connected to the respective portions of the operation unit 112 are wound on the drivers 118. As the tension is applied to the wire by the rotation of the driver 118, each part of the operation unit 112 is moved.

인스트루먼트(54)를 로봇 암에 장착하기 위해 로봇 암의 선단부에는 도 1c에 도시된 것과 같은 어댑터(128)가 결합된다. 어탭터(128)에는 하우징(108)의 인터페이스부(110)가 끼워질 수 있도록 가이드 날개가 형성되어 있으며, 구동자(118)에 회전력을 전달하기 위해 구동자의 형상에 상응하는 형상의 액추에이터가 구비된다.An adapter 128 as shown in FIG. 1C is coupled to the tip of the robot arm to mount the instrument 54 to the robot arm. The adapter 128 has guide vanes formed so that the interface unit 110 of the housing 108 can be fitted therein, and an actuator having a shape corresponding to the shape of the driver is provided to transmit rotational force to the driver 118. .

이와 같이 종래의 인스트루먼트(54)는 어댑터(128)를 통해 로봇 암에 장착되며, 어댑터에 구비된 액추에이터를 통해 구동자(118)를 회전시킴으로써 필요한 만큼 조작부(112)를 움직여 수술을 수행하게 된다.As described above, the conventional instrument 54 is mounted to the robot arm through the adapter 128, and the operation unit 112 is moved as needed by rotating the driver 118 through the actuator provided in the adapter to perform the surgery.

그러나, 종래의 인스트루먼트는 이를 로봇 암에 장착 또는 이탈시키는 과정에서 구동자가 임의의 상태로 회전되어 있기 때문에, 인스트루먼트를 로봇 암에 장착시킨 후 액추에이터와 구동자를 정렬(alignment)시키는 초기화 작업을 수행해야 한다는 단점이 있다.However, in the conventional instrument, since the driver is rotated in an arbitrary state in the process of mounting or detaching it to the robot arm, it is necessary to perform an initialization operation to align the actuator with the driver after mounting the instrument to the robot arm. There are disadvantages.

또한, 인스트루먼트를 로봇 암으로부터 이탈시킨 상태에서는 구동자의 회전 에 따라 조작부가 불필요하게 움직이거나 조작부를 움직임에 따라 구동자가 원치 않는 상태로 회전될 우려가 있으며, 이로 인해 전술한 정렬 작업이 불가피하게 되는 문제가 있다.In addition, when the instrument is separated from the robot arm, the operation unit may move unnecessarily due to the rotation of the driver, or the driver may rotate undesirably as the operation unit moves. This causes the aforementioned alignment operation to be inevitable. There is.

이러한, 인스트루먼트의 정렬 작업으로 인하여 로봇 수술 과정에서 불필요한 시간 및 노력이 소요되며, 초기 정렬 작업의 오류로 인하여 로봇 수술의 정확도 및 신뢰성이 저하될 우려 또한 배제할 수 없는 실정이다.Such, the alignment work of the instrument takes unnecessary time and effort in the robot surgery process, the accuracy and reliability of the robot surgery due to the error of the initial alignment work can not be excluded.

본 발명은, 인스트루먼트를 로봇 암에 장착한 후 초기 정렬 작업이 불필요하며, 인스트루먼트를 로봇 암으로부터 이탈시킨 상태에서 구동휠이나 조작부가 불필요하게 움직이지 않도록 하기 위한 것이다.The present invention is not necessary for the initial alignment after mounting the instrument to the robot arm, and to prevent the drive wheel or the operation unit from moving unnecessarily in a state where the instrument is separated from the robot arm.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액추에이터가 구비된 로봇 암의 선단부에 장착되는 인스트루먼트로서, 로봇 암의 선단부에 결합되는 하우징과, 하우징에 결합되며, 액추에이터로부터 구동력을 전달받아 작동하는 구동휠(wheel)과, 하우징에 결합되며, 하우징이 상기 로봇 암으로부터 탈착되는 것에 상응하여 구동휠의 작동 상태를 잠그는 로킹(locking)부를 포함하는 인스트루먼트가 제공된다.According to an aspect of the invention, the instrument is mounted to the front end of the robot arm having an actuator, a housing coupled to the front end of the robot arm, coupled to the housing, the driving wheel (drive) is operated by receiving a driving force from the actuator And a locking portion coupled to the housing, the locking portion locking the operating state of the drive wheel in response to the housing being detached from the robot arm.

로킹부는 하우징이 로봇 암으로부터 이탈될 때 구동휠을 잠그고, 하우징이 로봇 암에 장착될 때 구동휠의 잠금 상태를 해제할 수 있다.The locking portion locks the drive wheel when the housing is disengaged from the robot arm and unlocks the drive wheel when the housing is mounted to the robot arm.

또한, 하우징에 결합되는 샤프트와, 샤프트의 말단에 장착되며, 구동휠의 작동에 상응하여 움직이는 조작부를 더 포함하되, 로킹부는 조작부가 초기 상태로 복귀한 것에 상응하여 구동휠을 잠그도록 할 수 있다.In addition, the shaft is coupled to the housing, and mounted to the end of the shaft, and further comprising a control unit moving in response to the operation of the drive wheel, the locking unit may be to lock the drive wheel corresponding to the return of the operation unit to the initial state. .

로킹부는, 하우징의 탈착에 상응하여 작동하는 스위치(switch)와, 스위치의 작동 여부에 따라 구동휠의 회전을 제한하는 브레이크(break)를 포함할 수 있으며, 로봇 암의 선단부에는 하우징이 로봇 암에 장착됨에 따라 스위치를 작동시키는 트리거(trigger)가 형성될 수 있다.The locking unit may include a switch that operates in correspondence with the detachment of the housing, and a break that limits the rotation of the driving wheel according to whether the switch is operated. At the front end of the robot arm, the housing is connected to the robot arm. As mounted, a trigger may be formed to actuate the switch.

스위치는 탄성체를 개재하여 하우징에 결합되며, 트리거는 스위치를 가압하는 돌기를 포함할 수 있다. 이 경우, 구동휠은, 그 일부가 함입되어 형성되는 요홈을 포함하고, 브레이크는 스위치에 연결되어 스위치의 작동 여부에 따라 요홈에 삽입될 수 있다.The switch is coupled to the housing via an elastic body, and the trigger may include a protrusion for pressing the switch. In this case, the driving wheel includes a recess formed by recessing a part thereof, and the brake may be connected to the switch and inserted into the recess depending on whether the switch is operated.

또한, 브레이크는 스위치에 연결되어 스위치의 작동 여부에 따라 구동휠에 클러칭될 수 있으며, 이 경우 구동휠의 표면에는 요(凹)홈이 형성되고, 브레이크에는 요홈에 상응하는 돌기부가 형성될 수 있다.In addition, the brake may be connected to the switch and clutched to the driving wheel depending on whether the switch is in operation. In this case, a groove is formed on the surface of the driving wheel, and a protrusion corresponding to the groove may be formed on the brake. have.

한편, 스위치는 소정의 신호를 생성하는 센서를 포함하고, 트리거는 센서에 전원이 인가되도록 하는 접점을 포함할 수 있다. 이 경우, 로킹부는 센서로부터 신호를 수신하여 브레이크의 작동 여부에 상응하는 제어신호를 생성하는 제어부와, 제어신호를 수신하여 브레이크를 작동시키는 모터를 더 포함할 수 있다.The switch may include a sensor for generating a predetermined signal, and the trigger may include a contact point for applying power to the sensor. In this case, the locking unit may further include a controller configured to receive a signal from a sensor and generate a control signal corresponding to whether the brake is operated, and a motor to receive the control signal and operate the brake.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 인스트루먼트에 로킹부를 설치하고 인스트루먼트를 로봇 암에 탈착하는 과정에서 로킹부가 구동휠의 회전을 제한하도록 하여, 인스트루먼트를 로봇 암으로부터 이탈시킬 때 구동휠이 초기화된 상태에서 자동으로 잠기도록 함으로써, 구동휠이나 조작부가 불필요하게 움직이지 않고, 인스트루먼트를 로봇 암에 장착한 후 별도의 정렬 작업 없이 로봇 암의 구동력을 인스트루먼트에 전달하여 로봇 수술을 수행할 수 있다는 장점이 있다.As described above, according to the preferred embodiment of the present invention, the locking part is installed in the instrument and the locking part restricts the rotation of the driving wheel in the process of detaching the instrument from the robot arm, so that the driving wheel is separated when the instrument is detached from the robot arm. By automatically locking in the initialized state, the driving wheel or the control unit does not move unnecessarily, and after mounting the instrument on the robot arm, the robot arm can be transmitted to the instrument without performing any alignment work to perform the robot operation. There is an advantage.

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 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

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. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. Shall be.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인스트루먼트를 나타낸 사시도이다. 도 2를 참조하면, 인스트루먼트(1), 로봇 암(3), 하우징(10), 샤프트(12), 조작부(14), 구동휠(20), 로킹부(30), 액추에이터(40)가 도시되어 있다.2 is a perspective view showing an instrument according to a preferred embodiment of the present invention. 2, an instrument 1, a robot arm 3, a housing 10, a shaft 12, an operation unit 14, a drive wheel 20, a locking unit 30, and an actuator 40 are shown. It is.

본 실시예는 수술용 로봇 암(3)에 장착되는 인스트루먼트(1)가 로봇 암(3)으로부터 이탈될 때, 구동휠(20)이 임의로 움직이지 않고 초기 위치에서 자동으로 로킹(locking)되도록 함으로써, 인스트루먼트(1)를 로봇 암(3)에 장착하는 과정에서 초기 정렬(alignment) 작업 없이 곧바로 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 한 다.In this embodiment, when the instrument 1 mounted on the surgical robot arm 3 is detached from the robot arm 3, the driving wheel 20 is automatically locked at an initial position without any movement. In the process of mounting the instrument (1) to the robot arm (3) is characterized in that it can be used immediately without the initial alignment (alignment) work.

본 실시예에 따른 인스트루먼트(1)는 수술용 로봇 암(3)의 선단부에 장착되며, 로봇 암(3)의 선단부에는 인스트루먼트(1)에 구동력을 전달하는 액추에이터(40)가 구비되어 있다. 인스트루먼트(1)는 기본적으로 하우징(10), 하우징(10)에서 연장되는 샤프트(12) 및 샤프트(12)의 말단에 결합되는 조작부(14)로 구성된다.The instrument 1 according to the present embodiment is mounted to the front end of the surgical robot arm 3, and the front end of the robot arm 3 is provided with an actuator 40 for transmitting a driving force to the instrument 1. The instrument 1 basically consists of a housing 10, a shaft 12 extending from the housing 10, and an operation portion 14 coupled to the distal end of the shaft 12.

인스트루먼트(1)는 그 하우징(10)의 형상과 상응하는 형상으로 형성된 로봇 암(3)의 선단부에 장착된다. 본 실시예에 따른 하우징(10)의 일면은 인터페이스부로서 기능할 수 있으며, 이에 대응하여 로봇 암(3)의 선단부에는 인터페이스부와 결합이 가능하도록 후크, 가이드, 걸림부 등이 형성될 수 있다.The instrument 1 is mounted to the tip of the robot arm 3 formed in a shape corresponding to that of the housing 10. One surface of the housing 10 according to the present embodiment may function as an interface unit, and correspondingly, hooks, guides, hooks, and the like may be formed at the distal end of the robot arm 3 so as to be coupled with the interface unit. .

인스트루먼트(1)를 로봇 암(3)의 선단부에 장착하면, 로봇 암(3)으로부터 액추에이터(40)를 통해 하우징(10)에 결합되어 있는 구동휠(20)에 구동력이 전달된다. 구동휠(20)에는 와이어가 권취되어 있으며, 와이어는 샤프트(12)를 통해 말단에 결합된 조작부(14)의 각 부분에 연결되어 있다. 따라서 로봇 암(3)으로부터 전달받은 구동력에 의해 구동휠(20)을 회전시키면 와이어의 장력이 조작부(14)의 각 부분을 움직이게 되며, 이로써 수술용 로봇을 통해 인스트루먼트(1)를 조작할 수 있게 된다.When the instrument 1 is mounted at the tip of the robot arm 3, the driving force is transmitted from the robot arm 3 to the drive wheel 20 coupled to the housing 10 via the actuator 40. A wire is wound around the drive wheel 20, and the wire is connected to each part of the operation unit 14 coupled to the end via the shaft 12. Therefore, when the driving wheel 20 is rotated by the driving force transmitted from the robot arm 3, the tension of the wire moves each part of the operation unit 14, thereby enabling the instrument 1 to be operated through the surgical robot. do.

액추에이터(40)는 구동휠(20)에 구동력을 전달하므로, 구동휠(20)의 형상에 상응하는 구조의 휠, 슬라이더, 기어 등 다양한 동력 전달 수단이 사용될 수 있다.Since the actuator 40 transmits a driving force to the driving wheel 20, various power transmission means such as wheels, sliders, and gears having a structure corresponding to the shape of the driving wheel 20 may be used.

본 실시예에 따른 인스트루먼트(1)의 하우징(10)에는 로킹부(30)가 결합되어 있다. 로킹부(30)는 구동휠(20)이 초기 상태에서 움직이지 않고 고정되어 있도 록 구동휠(20)의 작동을 잠그는 역할을 한다. 즉, 인스트루먼트(1)가 로봇 암(3)에 장착되어 있을 때에는 액추에이터(40)에 의해 구동휠(20)이 작동하지만, 인스트루먼트(1)를 로봇 암(3)으로부터 이탈시킬 때에는 구동휠(20)이 움직이지 않고 고정되어 있도록 하는 것이다.The locking portion 30 is coupled to the housing 10 of the instrument 1 according to the present embodiment. The locking part 30 serves to lock the operation of the driving wheel 20 so that the driving wheel 20 is fixed without moving in the initial state. That is, the driving wheel 20 is operated by the actuator 40 when the instrument 1 is mounted to the robot arm 3, but the driving wheel 20 is driven when the instrument 1 is dismounted from the robot arm 3. ) Does not move and is fixed.

인스트루먼트(1)가 로봇 암(3)에 장착되지 않은 상태일 때에는 구동휠(20)의 회전에 의해 조작부(14)가 움직이게 되며, 역으로 조작부(14)를 움직이면 그에 따라 구동휠(20)이 회전하게 되는데, 이와 같이 구동휠(20)이 임의로 회전하는 상태일 때 인스트루먼트(1)를 로봇 암(3)에 장착하게 되면, 액추에이터(40)와 구동휠(20)이 정합되지 않을 수 있으며 그에 따라 수술용 로봇이 제대로 작동하지 않게 된다.When the instrument 1 is not mounted to the robot arm 3, the operation unit 14 is moved by the rotation of the driving wheel 20. On the contrary, when the operation unit 14 is moved, the driving wheel 20 is moved accordingly. When the driving wheel 20 is arbitrarily rotated as described above, when the instrument 1 is mounted on the robot arm 3, the actuator 40 and the driving wheel 20 may not be aligned. Therefore, the surgical robot will not work properly.

이 경우, 본 실시예와 같이 인스트루먼트(1)에 로킹부(30)를 설치함으로써, 인스트루먼트(1)가 로봇 암(3)에 장착되지 않은 상태일 때 구동휠(20)이 움직이지 않도록 할 수 있으며, 그에 따라 조작부(14)도 움직일 수 없도록 잠겨져 있는 상태가 된다. 이와 같이 인스트루먼트(1)를 로킹되어 있는 상태로 함으로써 로봇 암(3)에 장착되지 않았을 때 인스트루먼트(1)가 불필요하게 동작하지 않도록 할 수 있다.In this case, by installing the locking portion 30 in the instrument 1 as in the present embodiment, the driving wheel 20 can be prevented from moving when the instrument 1 is not mounted on the robot arm 3. As a result, the operation unit 14 also becomes locked so that it cannot be moved. Thus, by making the instrument 1 locked, the instrument 1 can be prevented from operating unnecessarily when it is not attached to the robot arm 3.

나아가, 인스트루먼트(1)를 초기 상태, 즉 인스트루먼트(1)를 로봇 암(3)에 장착하여 조작부(14)를 수술 환자의 체내로 삽입할 때의 상태로 구동휠(20)을 고정시키면, 인스트루먼트(1)를 로봇 암(3)에 장착함에 따라 액추에이터(40)와 구동휠(20)이 서로 정합되기 때문에, 정합을 위해 액추에이터(40)를 공회전시키는 등의 별도의 정렬 작업 없이도 인스트루먼트(1)를 로봇 암(3)에 장착하여 곧바로 작동이 가능하게 되는 것이다.Furthermore, when the driving wheel 20 is fixed in an initial state, that is, when the instrument 1 is attached to the robot arm 3 and the operation unit 14 is inserted into the body of the surgical patient, the instrument 1 is fixed. Since the actuator 40 and the driving wheel 20 are mated with each other as the 1 is mounted on the robot arm 3, the instrument 1 is not required for separate alignment such as idling the actuator 40 for registration. Mounted on the robot arm (3) is to be able to operate immediately.

이하, 본 실시예에 따른 로킹부(30)의 작동 상태 및 그 세부적인 구성에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation state of the locking unit 30 and its detailed configuration will be described.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 로킹부(30)의 작동 상태를 나타낸 개념도이다. 도 3을 참조하면, 인스트루먼트(1), 로봇 암(3), 하우징(10), 샤프트(12), 조작부(14), 구동휠(20), 로킹부(30), 액추에이터(40)가 도시되어 있다.3 is a conceptual diagram illustrating an operating state of the locking unit 30 according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, an instrument 1, a robot arm 3, a housing 10, a shaft 12, an operation unit 14, a drive wheel 20, a locking unit 30, and an actuator 40 are shown. It is.

본 실시예에 따른 로킹부(30)는, 인스트루먼트(1)가 로봇 암(3)에 장착된 상태일 때에는 구동휠(20)이 액추에이터(40)에 따라 움직이도록 하며, 인스트루먼트(1)가 로봇 암(3)으로부터 이탈된 상태일 때에는 구동휠(20)이 움직이지 않고 고정되도록 하는 역할을 한다.The locking part 30 according to the present embodiment allows the driving wheel 20 to move according to the actuator 40 when the instrument 1 is mounted on the robot arm 3, and the instrument 1 is a robot. When the driving wheel 20 is separated from the arm 3, the driving wheel 20 is fixed without moving.

도 3의 (a)에 도시된 것처럼, 인스트루먼트(1)의 하우징(10)이 로봇 암(3)으로부터 이탈될 경우, 이에 상응하여 본 실시예에 따른 로킹부(30)가 작동하여 구동휠(20)이 작동하지 않도록 잠그게 된다. 이에 따라 인스트루먼트(1)가 불필요하게 움직이지 않게 하며, 추후에 다시 인스트루먼트(1)를 로봇 암(3)에 장착할 때에 구동휠(20)과 액추에이터(40)가 곧바로 정합되도록 할 수 있다.As shown in (a) of FIG. 3, when the housing 10 of the instrument 1 is detached from the robot arm 3, the locking part 30 according to the present embodiment operates correspondingly to the driving wheel ( 20) locks up to prevent operation. As a result, the instrument 1 is not moved unnecessarily, and the driving wheel 20 and the actuator 40 can be immediately matched when the instrument 1 is mounted on the robot arm 3 later.

또한, 도 3의 (b)에 도시된 것처럼, 인스트루먼트(1)의 하우징(10)이 로봇 암(3)에 장착될 경우, 이에 상응하여 본 실시예에 따른 로킹부(30)가 작동하여 구동휠(20)이 임의로 움직일 수 있도록 잠금 상태를 해제하게 된다. 이에 따라 로봇 암(3)의 액추에이터(40)와 정합된 구동휠(20)이 액추에이터(40)의 구동에 따라 작 동되며, 그에 따라 전술한 바와 같이 인스트루먼트(1)의 조작부(14)를 원하는 위치로 움직일 수 있게 된다.In addition, as shown in (b) of FIG. 3, when the housing 10 of the instrument 1 is mounted to the robot arm 3, the locking unit 30 according to the present embodiment operates and drives correspondingly. The lock state is released to allow the wheel 20 to move arbitrarily. Accordingly, the driving wheel 20 matched with the actuator 40 of the robot arm 3 is operated in accordance with the driving of the actuator 40, and thus, the operation unit 14 of the instrument 1 is desired as described above. You can move it to position.

한편, 로봇 수술 과정에서 인스트루먼트(1)는 초기 상태로 로봇 암(3)에 장착되어 그 말단의 조작부(14)가 수술 환자의 체내로 삽입되며, 수술이 종료되거나 인스트루먼트(1)를 교체할 때에도 조작부(14)를 초기 상태로 복귀시킨 후 수술 환자로부터 인출하게 된다.On the other hand, during the robotic operation, the instrument 1 is initially mounted on the robot arm 3 so that the operation unit 14 at its distal end is inserted into the body of the surgical patient, even when the operation is terminated or the instrument 1 is replaced. After the operation unit 14 is returned to the initial state, it is withdrawn from the surgical patient.

여기서 초기 상태는 조작부(14)가 움직이지 않은 상태, 즉 수술을 위해 조작부(14)가 소정의 방향을 향하도록 회동되거나 집게가 벌어진 상태가 아니라, 샤프트(12)와 평행한 방향을 향하며 집게가 닫혀진 상태를 의미할 수 있다. 이와 같이 조작부(14)를 초기상태로 함으로써 인스트루먼트(1)가 수술 부위까지 간섭 없이 삽입될 수 있으며, 수술 부위로부터 다른 신체 기관에 대한 손색없이 빠져나올 수 있는 것이다.Here, the initial state is not a state in which the operation unit 14 is not moved, that is, the operation unit 14 is rotated to face a predetermined direction for surgery, or the forceps are not opened, but the forceps are directed in a direction parallel to the shaft 12. It may mean a closed state. In this way, by the operation unit 14 in the initial state, the instrument 1 can be inserted without interference to the surgical site, and can be pulled out without any damage to other body organs from the surgical site.

따라서, 본 실시예에 따른 로킹부(30)는 조작부(14)가 초기 상태로 복귀한 상태일 때 구동휠(20)이 움직이지 않도록 그 작동을 잠그는 것이 좋다. 인스트루먼트(1)가 로봇 암(3)에 장착되거나 이탈될 때는 조작부(14)가 수술 부위로 삽입되거나 수술 부위에서 인출될 때이기 때문이다.Therefore, the locking unit 30 according to the present embodiment preferably locks the operation of the driving wheel 20 so that the driving wheel 20 does not move when the operation unit 14 returns to the initial state. This is because when the instrument 1 is mounted on or detached from the robot arm 3, the operation unit 14 is inserted into or withdrawn from the surgical site.

즉, 인스트루먼트(1)를 로봇 암(3)에 장착할 경우에는 조작부(14)가 초기 상태일 때의 구동휠(20)의 위치에서 구동휠(20)이 액추에이터(40)에 정합되는 것이 효율적이고, 인스트루먼트(1)를 로봇 암(3)으로부터 이탈시킬 경우에는 조작부(14)가 초기 상태로 복귀함으로써 구동휠(20) 및 액추에이터(40) 또한 초기 상태로 복 귀되도록 하는 것이 이후의 사용에 있어서 효율적이기 때문이다.That is, when the instrument 1 is mounted on the robot arm 3, it is efficient to align the drive wheel 20 to the actuator 40 at the position of the drive wheel 20 when the operation unit 14 is in the initial state. When the instrument 1 is dismounted from the robot arm 3, the operation unit 14 returns to the initial state so that the driving wheel 20 and the actuator 40 also return to the initial state. Because it is efficient.

도 4a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 로킹부를 나타낸 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 A-A'에 대한 단면도이고, 도 4c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 로킹부를 나타낸 사시도이다. 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 로봇 암(3), 하우징(10), 구동휠(20), 스위치(32a), 브레이크(34a), 트리거(36a), 액추에이터(40), 탄성체(322)가 도시되어 있다.Figure 4a is a plan view showing a locking portion according to an embodiment of the present invention, Figure 4b is a cross-sectional view taken along line AA 'of Figure 4a, Figure 4c is a perspective view showing a locking portion according to a preferred embodiment of the present invention . 4A to 4C, the robot arm 3, the housing 10, the drive wheel 20, the switch 32a, the brake 34a, the trigger 36a, the actuator 40, and the elastic body 322. Is shown.

본 실시예에 따른 로킹부(30)는 스위치(32a)와, 스위치(32a)의 작동에 따라 구동휠(20)이 회전하지 않도록 구동휠(20)을 고정시키는 브레이크(34a)로 이루어진다. 스위치(32a)는 인스트루먼트(1)의 하우징(10)이 로봇 암(3)에 장착되거나 이탈되는 동작에 상응하여 작동한다.The locking unit 30 according to the present exemplary embodiment includes a switch 32a and a brake 34a for fixing the driving wheel 20 so that the driving wheel 20 does not rotate according to the operation of the switch 32a. The switch 32a operates in correspondence with the operation in which the housing 10 of the instrument 1 is mounted on or detached from the robot arm 3.

하우징(10)의 장착 또는 이탈 동작에 따라 스위치(32a)가 작동하도록 하기 위해, 스위치(32a)에 상응하여 로봇 암(3)에는 트리거(36a)가 형성되어 있다. 이에 따라 인스트루먼트(1)를 로봇 암(3)에 장착하면 트리거(36a)가 스위치(32a)를 작동시키고, 스위치(32a)의 작동에 따라 브레이크(34a)가 구동휠(20)을 잠그거나 잠김 상태를 해제하게 되는 것이다.In order to operate the switch 32a in accordance with the mounting or dismounting operation of the housing 10, a trigger 36a is formed on the robot arm 3 corresponding to the switch 32a. Accordingly, when the instrument 1 is mounted on the robot arm 3, the trigger 36a activates the switch 32a, and the brake 34a locks or locks the driving wheel 20 according to the operation of the switch 32a. It will release the state.

도 4a 내지 도 4c에 도시된 실시예는 전술한 로킹부(30)를 기구적으로 구성한 일례로서, 별도의 동력원 없이 인스트루먼트(1)가 로봇 암(3)에 탈착되는 동작에 상응하여 로킹부(30)가 작동하도록 한 것이다.4A to 4C show an example in which the above-described locking unit 30 is mechanically configured, and corresponding to the operation of detaching the instrument 1 from the robot arm 3 without a separate power source. 30) to work.

본 실시예에 따른 구동휠(20)에는 그 일부가 함입되어 요홈이 형성되고, 브레이크(34a)는 상기 요홈에 삽입되는 걸림핀 형상으로 이루어지며, 스위치(32a)는 브레이크(34a)에 연결되어 하우징(10)의 일면으로 노출된 이동핀 형상으로 이루어진다. 스위치(32a)는 탄성체(322)에 의해 하우징(10)에 지지되며, 하우징(10)의 일면은 스위치(32a)가 노출될 수 있도록 그 일부가 천공되어 있다. 트리거(36a)는 스위치(32a)의 위치에 상응하여 로봇 암(3)에 돌설된 돌기로 이루어진다.A part of the driving wheel 20 according to the present embodiment is recessed to form a recess, and the brake 34a has a locking pin shape inserted into the recess, and the switch 32a is connected to the brake 34a. It is made of a moving pin shape exposed to one surface of the housing (10). The switch 32a is supported by the elastic body 322 to the housing 10, and one surface of the housing 10 is perforated to expose the switch 32a. The trigger 36a consists of a protrusion protruding from the robot arm 3 corresponding to the position of the switch 32a.

이와 같이 기구적으로 구성된 로킹부(30)의 작동에 대해 설명하면, 하우징(10)을 로봇 암(3)에 장착함에 따라 트리거(36a)가 스위치(32a)를 가압하게 되며, 그에 따라 스위치(32a), 즉 이동핀에 연결된 브레이크(34a)가 구동휠(20)의 요홈으로부터 이탈된다. 요홈에 삽입되어 있던 브레이크(34a), 즉 걸림핀이 요홈으로부터 이탈됨에 따라 구동휠(20)은 자유롭게 회전가능한 상태가 되며, 로봇 암(3)의 액추에이터(40)로부터 구동력을 전달받아 회전할 수 있게 된다.Referring to the operation of the mechanically configured locking portion 30, as the housing 10 is mounted on the robot arm 3, the trigger 36a presses the switch 32a, and accordingly the switch ( 32a), that is, the brake 34a connected to the moving pin is separated from the groove of the drive wheel 20. As the brake 34a inserted in the groove, that is, the locking pin is separated from the groove, the driving wheel 20 is freely rotatable, and the driving wheel 20 is rotated by receiving a driving force from the actuator 40 of the robot arm 3. Will be.

하우징(10)을 로봇 암(3)으로부터 이탈시키게 되면, 스위치(32a)를 지지하고 있는 탄성체(322)의 복원력에 의해 스위치(32a)가 원래 위치로 돌아가게 되며, 그에 따라 스위치(32a)에 연결된 브레이크(34a)가 구동휠(20)의 요홈에 다시 삽입된다. 이와 같이 브레이크(34a)가 요홈에 삽입되면 브레이크(34a)는 구동휠(20)의 회전을 구속하게 되며, 그로 인해 구동휠(20)은 움직이지 않도록 고정된다. 이로써 구동휠(20)이 잠겨진 상태가 된다.When the housing 10 is detached from the robot arm 3, the switch 32a returns to its original position by the restoring force of the elastic body 322 supporting the switch 32a. The connected brake 34a is reinserted into the groove of the drive wheel 20. As such, when the brake 34a is inserted into the recess, the brake 34a restrains the rotation of the driving wheel 20, thereby fixing the driving wheel 20 to not move. As a result, the driving wheel 20 is locked.

본 실시예에 따른 스위치(32a), 트리거(36a) 및 브레이크(34a)의 형상 및 구조는, 반드시 도 4a 내지 도 4c에 도시된 것처럼, 탄성체(322)에 의해 탄지되는 이동핀 및 그에 연결된 걸림핀의 형상으로 구성되어야 하는 것은 아니며, 하우징(10)의 장착 또는 이탈에 상응하여 구동휠(20)을 잠그거나 해제할 수 있는 다양 한 기구적 구성이 적용될 수 있음은 물론이다.The shapes and structures of the switch 32a, the trigger 36a, and the brake 34a according to the present embodiment, as shown in Figs. 4A to 4C, necessarily include a moving pin carried by the elastic body 322 and the engaging pin connected thereto. It is not to be configured in the shape of the pin, various mechanical configurations that can lock or release the drive wheel 20 in accordance with the mounting or detachment of the housing 10 can be applied, of course.

이하, 도 5를 참조하여 로킹부의 기구적 구성에 관한 다른 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 5, the other Example regarding the mechanical structure of a locking part is demonstrated.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 로킹부를 나타낸 사시도이다. 도 5를 참조하면, 로봇 암(3), 하우징(10), 구동휠(20), 스위치(32b), 브레이크(34b), 트리거(36b), 액추에이터(40), 탄성체(323)가 도시되어 있다.5 is a perspective view showing a locking part according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the robot arm 3, the housing 10, the drive wheel 20, the switch 32b, the brake 34b, the trigger 36b, the actuator 40, and the elastic body 323 are shown. have.

본 실시예에 따른 로킹부(30) 또한 전술한 실시예와 마찬가지로 스위치(32b)와, 스위치(32b)의 작동에 따라 구동휠(20)이 회전하지 않도록 구동휠(20)을 고정시키는 브레이크(34b)로 이루어진다. 스위치(32b)는 인스트루먼트(1)의 하우징(10)이 로봇 암(3)에 장착되거나 이탈되는 동작에 상응하여 작동한다.The locking unit 30 according to the present embodiment also has a switch 32b and a brake for fixing the driving wheel 20 so that the driving wheel 20 does not rotate in accordance with the operation of the switch 32b as in the above-described embodiment. 34b). The switch 32b operates corresponding to the operation in which the housing 10 of the instrument 1 is mounted on or detached from the robot arm 3.

하우징(10)의 장착 또는 이탈 동작에 따라 스위치(32b)가 작동하도록 하기 위해, 스위치(32b)에 상응하여 로봇 암(3)에는 트리거(36b)가 형성되어 있다. 이에 따라 인스트루먼트(1)를 로봇 암(3)에 장착하면 트리거(36b)가 스위치(32b)를 작동시키고, 스위치(32b)의 작동에 따라 브레이크(34b)가 구동휠(20)을 잠그거나 잠김 상태를 해제하게 되는 것이다.In order for the switch 32b to operate in accordance with the mounting or dismounting operation of the housing 10, a trigger 36b is formed on the robot arm 3 corresponding to the switch 32b. Accordingly, when the instrument 1 is mounted on the robot arm 3, the trigger 36b operates the switch 32b, and the brake 34b locks or locks the driving wheel 20 according to the operation of the switch 32b. It will release the state.

도 5에 도시된 실시예는 전술한 로킹부(30)를 기구적으로 구성한 다른 일례로서, 별도의 동력원 없이 인스트루먼트(1)가 로봇 암(3)에 탈착되는 동작에 상응하여 로킹부(30)가 작동하도록 한 것이다.5 is another example in which the above-described locking unit 30 is mechanically configured, and the locking unit 30 corresponds to an operation in which the instrument 1 is detached from the robot arm 3 without a separate power source. Would have worked.

본 실시예에 따른 브레이크(34b)는 구동휠(20)에 클러칭되는 마찰판으로 구성되고, 스위치(32b)는 브레이크(34b)에 연결되어 하우징(10)의 일면으로 노출된 다리(leg)로 구성된다. 스위치(32b)는 탄성체(323)를 개재하여 하우징(10)에 결합되며, 하우징(10)의 일면은 스위치(32b)가 노출될 수 있도록 그 일부가 천공되어 있다. 트리거(36b)는 스위치(32b)의 위치에 상응하여 로봇 암(3)에 돌설된 돌기로 이루어진다.The brake 34b according to the present exemplary embodiment includes a friction plate clutched to the driving wheel 20, and the switch 32b is connected to the brake 34b to a leg exposed to one surface of the housing 10. It is composed. The switch 32b is coupled to the housing 10 via the elastic body 323, and one surface of the housing 10 is perforated so that the switch 32b may be exposed. The trigger 36b consists of a protrusion protruding from the robot arm 3 corresponding to the position of the switch 32b.

이와 같이 기구적으로 구성된 로킹부(30)의 작동에 대해 설명하면, 하우징(10)을 로봇 암(3)에 장착함에 따라 트리거(36b)가 스위치(32b)를 가압하게 되며, 그에 따라 스위치(32b)에 연결된 브레이크(34b)가 구동휠(20)로부터 이격된다. 구동휠(20)에 접해 있던 브레이크(34b)가 구동휠(20)로부터 이격됨에 따라 구동휠(20)은 자유롭게 회전가능한 상태가 되며, 로봇 암(3)의 액추에이터(40)로부터 구동력을 전달받아 회전할 수 있게 된다.Referring to the operation of the mechanically configured locking portion 30, as the housing 10 is mounted on the robot arm 3, the trigger 36b presses the switch 32b, and thus the switch ( A brake 34b connected to 32b is spaced apart from the drive wheel 20. As the brake 34b, which is in contact with the driving wheel 20, is spaced apart from the driving wheel 20, the driving wheel 20 is freely rotatable and receives a driving force from the actuator 40 of the robot arm 3. It can rotate.

하우징(10)을 로봇 암(3)으로부터 이탈시키게 되면, 스위치(32b)와 하우징(10) 사이에 개재된 탄성체(323)의 복원력에 의해 스위치(32b)가 원래 위치로 돌아가게 되며, 그에 따라 스위치(32b)에 연결된 브레이크(34b)가 구동휠(20)에 접하게 된다. 이와 같이 브레이크(34b)가 구동휠(20)에 클러칭되면 브레이크(34b)는 구동휠(20)의 회전에 대해 마찰력을 가하게 되며, 그 마찰로 인한 저항력이 충분히 클 경우 구동휠(20)은 움직이지 않도록 고정된다. 이로써 구동휠(20)이 잠겨진 상태가 된다.When the housing 10 is detached from the robot arm 3, the switch 32b returns to its original position by the restoring force of the elastic body 323 interposed between the switch 32b and the housing 10. The brake 34b connected to the switch 32b comes into contact with the driving wheel 20. As such, when the brake 34b is clutched to the driving wheel 20, the brake 34b exerts a frictional force against the rotation of the driving wheel 20. When the resistance due to the friction is large enough, the driving wheel 20 is It is fixed so as not to move. As a result, the driving wheel 20 is locked.

이 경우, 구동휠(20)의 잠금 상태는 브레이크(34b)와 구동휠(20) 간의 마찰로 인한 저항력에 의해 좌우될 수 있는데, 브레이크(34b)의 마찰력을 충분히 크게 하기 위해 탄성체(323)의 복원력을 크게 하거나, 브레이크(34b)의 표면 조 도(roughness)를 거칠게 할 수 있다.In this case, the locking state of the driving wheel 20 may be influenced by the resistance due to the friction between the brake 34b and the driving wheel 20. In order to sufficiently increase the friction force of the brake 34b, The restoring force can be increased or the surface roughness of the brake 34b can be roughened.

나아가, 도 5에 도시된 것처럼, 브레이크(34b)의 표면에 돌기부를 형성하고, 이에 상응하는 구동휠(20)의 표면에는 돌기부가 삽입되도록 요홈을 형성할 수 있다. 이처럼 구동휠(20) 및 브레이크(34b)의 표면의 형상을 가공함으로써 탄성체(323)의 복원력이나 브레이크(34b)의 표면조도가 충분히 크지 않더라도 브레이크(34b)가 구동휠(20)에 필요한 저항력을 가하게 할 수 있다.Furthermore, as illustrated in FIG. 5, a protrusion may be formed on the surface of the brake 34b, and a recess may be formed on the surface of the driving wheel 20 corresponding to the protrusion. By processing the shapes of the surfaces of the drive wheel 20 and the brake 34b as described above, even if the restoring force of the elastic body 323 or the surface roughness of the brake 34b are not large enough, the brake 34b provides the resistance force required for the drive wheel 20. Can be added.

본 실시예에 따른 스위치(32b), 트리거(36b) 및 브레이크(34b)의 형상 및 구조는 반드시 도 5에 도시된 것처럼 구성되어야 하는 것은 아니며, 하우징(10)의 장착 또는 이탈에 상응하여 구동휠(20)을 잠그거나 해제할 수 있는 다양한 기구적 구성이 적용될 수 있음은 물론이다.The shape and structure of the switch 32b, the trigger 36b and the brake 34b according to the present embodiment are not necessarily configured as shown in FIG. 5, and the driving wheels correspond to the mounting or dismounting of the housing 10. Of course, various mechanical configurations that can lock or unlock 20 can be applied.

도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 로킹부를 나타낸 사시도이다. 도 6을 참조하면, 로봇 암(3), 하우징(10), 구동휠(20), 스위치(32c), 브레이크(34c), 트리거(36c), 제어부(38), 모터(39), 액추에이터(40), 센서(324)가 도시되어 있다.6 is a perspective view illustrating a locking part according to another exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the robot arm 3, the housing 10, the drive wheel 20, the switch 32c, the brake 34c, the trigger 36c, the controller 38, the motor 39, and the actuator ( 40, sensor 324 is shown.

도 6에 도시된 실시예는 전술한 로킹부(30)를 전기적으로 구성한 사례로서, 인스트루먼트(1)가 로봇 암(3)에 탈착되는 동작을 센싱하고, 이로부터 신호를 받아 별도의 동력원에 의해 로킹부(30)가 작동하도록 한 것이다. 로킹부(30)의 기본적인 구성, 즉 스위치, 브레이크 및 트리거의 기본적 기능은 전술한 실시예와 마찬가지이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.6 is an example in which the above-described locking unit 30 is electrically configured, and the instrument 1 senses an operation of detaching the robot arm 3 from the robot arm 3, and receives a signal therefrom and uses a separate power source. The locking unit 30 is to operate. Since the basic configuration of the locking unit 30, that is, the basic functions of the switch, the brake, and the trigger are the same as in the above-described embodiment, detailed description thereof will be omitted.

본 실시예에 따른 스위치(32c)는 하우징(10)의 탈착 동작에 상응하여 소정 의 신호를 생성하는 센서(324)를 포함하고, 브레이크(34c)는 구동휠(20)의 축에 권취되어 별도의 구동력을 받아 작동하는 벨트로 이루어진다. 스위치(32c)에 포함된 센서(324)의 일부는 하우징(10)의 일면으로 노출되어 있다. 트리거(36c)는 스위치(32c)의 위치에 상응하여 로봇 암(3)에 형성된 전기 접점으로 이루어지며, 이 접점을 통해 센서(324)로 전원이 인가될 수 있다.The switch 32c according to the present exemplary embodiment includes a sensor 324 that generates a predetermined signal in response to the detachment operation of the housing 10, and the brake 34c is wound around the shaft of the driving wheel 20 to be separately. It consists of a belt that operates under the driving force. A part of the sensor 324 included in the switch 32c is exposed to one surface of the housing 10. The trigger 36c consists of an electrical contact formed on the robot arm 3 corresponding to the position of the switch 32c, through which power can be applied to the sensor 324.

이와 같이 전기적으로 구성된 로킹부(30)의 작동에 대해 설명하면, 하우징(10)을 로봇 암(3)에 장착함에 따라 트리거(36c)와 센서(324)가 전기적으로 연결되며, 그에 따라 스위치(32c)는 소정의 신호(이하 '장착 신호'라 함)를 생성하게 된다. 장착 신호가 브레이크(34c)에 전달되면 그에 따라 구동휠(20)에 권취된 벨트가 느슨하게 되고, 구동휠(20)은 자유롭게 회전가능한 상태가 되며, 로봇 암(3)의 액추에이터(40)로부터 구동력을 전달받아 회전할 수 있게 된다.Referring to the operation of the electrically configured locking portion 30 as described above, the trigger 36c and the sensor 324 are electrically connected as the housing 10 is mounted on the robot arm 3, and thus the switch ( 32c) generates a predetermined signal (hereinafter referred to as a 'mount signal'). When the mounting signal is transmitted to the brake 34c, the belt wound around the drive wheel 20 is loosened, the drive wheel 20 is freely rotatable, and the driving force from the actuator 40 of the robot arm 3 is released. It can be rotated by receiving.

하우징(10)을 로봇 암(3)으로부터 이탈시키게 되면, 트리거(36c)와 센서(324) 간의 전기적 연결이 차단되며, 그에 따라 스위치(32c)는 소정의 신호(이하 '이탈 신호'라 함)를 생성하게 된다. 이탈 신호가 브레이크(34c)에 전달되면 그에 따라 구동휠(20)에 권취된 벨트가 조여져 브레이크(34c)는 구동휠(20)의 회전에 대해 마찰력을 가하게 되며, 그 마찰로 인한 저항력이 충분히 클 경우 구동휠(20)은 움직이지 않도록 고정된다. 이로써 구동휠(20)이 잠겨진 상태가 된다.When the housing 10 is disengaged from the robot arm 3, the electrical connection between the trigger 36c and the sensor 324 is cut off, so that the switch 32c is given a predetermined signal (hereinafter referred to as an 'escape signal'). Will generate When the release signal is transmitted to the brake 34c, the belt wound around the driving wheel 20 is tightened accordingly, and the brake 34c exerts a frictional force against the rotation of the driving wheel 20, and the resistance due to the friction is sufficiently large. In this case, the driving wheel 20 is fixed not to move. As a result, the driving wheel 20 is locked.

이 경우, 스위치(32c)로부터 신호를 수신하여 브레이크(34c)의 작동을 제어하기 위해 마이크로프로세서 등 별도의 제어부(38)를 더 포함시킬 수 있다. 제어부(38)는 스위치(32c)의 센서(324)로부터 장착 신호 또는 이탈 신호를 수신하며, 그에 따라 브레이크(34c)의 벨트를 조일 것인지 느슨하게 할 것인지를 판단하여 그에 상응하는 제어신호를 브레이크(34c)로 전달하는 기능을 할 수 있다.In this case, in order to control the operation of the brake 34c by receiving a signal from the switch 32c, a separate controller 38 such as a microprocessor may be further included. The control unit 38 receives a mounting signal or a disengaging signal from the sensor 324 of the switch 32c, and accordingly determines whether to tighten or loosen the belt of the brake 34c to apply the corresponding control signal to the brake 34c. ) Can be delivered.

또한, 브레이크(34c)에는 모터(39)를 연결하여 제어부(38)로부터 신호를 수신하도록 할 수 있으며, 모터(39)는 제어신호를 받아 브레이크(34c) 벨트를 느슨하게 하거나, 구동휠(20)을 고정시키는 데에 충분한 저항력을 가할 수 있도록 브레이크(34c) 벨트를 조일 수 있다.In addition, the brake 34c may be connected to the motor 39 to receive a signal from the controller 38, and the motor 39 may receive a control signal to loosen the belt of the brake 34c or drive wheel 20. The belt of the brake 34c can be tightened to apply sufficient resistance to fix it.

본 실시예에 따른 스위치(32c), 트리거(36c), 브레이크(34c), 제어부(38), 모터(39)의 구조 및 연결 관계는 반드시 도 6에 도시된 것처럼 구성되어야 하는 것은 아니며, 하우징(10)의 장착 또는 이탈에 상응하여 구동휠(20)을 잠그거나 해제할 수 있는 다양한 전기적 구성이 적용될 수 있음은 물론이다.The structure and connection relationship of the switch 32c, the trigger 36c, the brake 34c, the controller 38, and the motor 39 according to the present embodiment are not necessarily configured as shown in FIG. Of course, various electrical configurations may be applied to lock or release the driving wheel 20 in correspondence with the mounting or dismounting of 10).

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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 따른 수술용 인스트루먼트를 나타낸 도면.1a to 1c is a view showing a surgical instrument according to the prior art.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인스트루먼트를 나타낸 사시도.Figure 2 is a perspective view of the instrument according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 로킹부의 작동 상태를 나타낸 개념도.3 is a conceptual diagram showing an operating state of the locking unit according to an embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 로킹부를 나타낸 평면도.Figure 4a is a plan view showing a locking portion according to an embodiment of the present invention.

도 4b는 도 4a의 A-A'에 대한 단면도.FIG. 4B is a sectional view taken along line AA ′ in FIG. 4A;

도 4c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 로킹부를 나타낸 사시도.Figure 4c is a perspective view showing a locking portion according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 로킹부를 나타낸 사시도.5 is a perspective view showing a locking part according to another preferred embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 로킹부를 나타낸 사시도.6 is a perspective view showing a locking part according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 인스트루먼트 3 : 로봇 암1 Instrument 3 Robot Arm

10 : 하우징 12 : 샤프트10 housing 12 shaft

14 : 조작부 20 : 구동휠14: operation unit 20: driving wheel

30 : 로킹부 32a, 32b, 32c : 스위치30: locking part 32a, 32b, 32c: switch

34a, 34b, 34c : 브레이크 36a, 36b, 36c : 트리거34a, 34b, 34c: Brake 36a, 36b, 36c: Trigger

38 : 제어부 39 : 모터38: control unit 39: motor

40 : 액추에이터 322, 323 : 탄성체40: actuator 322, 323: elastic body

324 : 센서324: Sensor

Claims

An instrument mounted on the distal end of a robot arm provided with an actuator,

A housing coupled to the distal end of the robot arm;

A driving wheel coupled to the housing and operating to receive a driving force from the actuator;

And a locking portion coupled to the housing, the locking portion locking the operating state of the drive wheel in response to the housing being detached from the robot arm.

The method of claim 1,

And the locking portion locks the drive wheel when the housing is separated from the robot arm.

The method of claim 2,

And the locking unit releases the locking state of the driving wheel when the housing is mounted to the robot arm.

The method of claim 1,

A shaft coupled to the housing;

Is mounted to the end of the shaft, and further comprising a control unit moving in response to the operation of the drive wheel,

And the locking unit locks the driving wheel corresponding to the return of the operation unit to the initial state.

The method of claim 1,

The locking unit,

A switch operating in correspondence with the detachment of the housing;

And a break for limiting rotation of the driving wheel depending on whether the switch is operated.

The method of claim 5,

An instrument, characterized in that the front end of the robot arm is provided with a trigger for operating the switch as the housing is mounted to the robot arm.

The method of claim 6,

The switch is coupled to the housing via an elastic body, the trigger is characterized in that it comprises a projection for pressing the switch.

The method of claim 7, wherein

The driving wheel includes a recess formed by part of the driving wheel,

The brake is connected to the switch, characterized in that inserted into the groove according to the operation of the switch.

The method of claim 7, wherein

The brake is connected to the switch, characterized in that the clutch to the driving wheel in accordance with the operation of the switch.

10. The method of claim 9,

An groove is formed on a surface of the driving wheel, and the brake is provided with a protrusion corresponding to the groove.

The method of claim 6,

The switch comprises a sensor for generating a predetermined signal, and the trigger comprises a contact point for applying power to the sensor.

The method of claim 11,

A control unit which receives a signal from the sensor and generates a control signal corresponding to whether the brake is operated;

And a motor for operating the brake by receiving the control signal.