KR101256862B1 - 다자유도 장치 및 이를 포함하는 수술 도구용 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다자유도 장치 및 이를 포함하는 수술 도구용 시스템에 관한 것으로, 특히 제1 링크, 상기 제1 링크와 일측이 연결되며 2축 방향으로 굽힘 동작을 수행하는 2 자유도 수동 관절부, 상기 2 자유도 수동 관절부와 일측이 연결되는 제2 링크, 상기 제2 링크의 일측과 연결되며 일정 방향으로 관절 운동을 수행하는 2 자유도 능동 관절부, 상기 2 자유도 능동 관절부와 일측이 연결되는 제3 링크, 상기 제3 링크와 일측이 연결되며 3자유도 또는 그 이상의 자유도를 가지며 운동하는 다자유도 도구부, 상기 제1 링크에 연결되어 상기 2 자유도 능동 관절부와 상기 다자유도 도구부의 구동을 위한 동력 생성과 전달을 지원하는 장치 구동부, 상기 2 자유도 수동 관절부의 관절 운동 제어를 위한 외부 제어 구동부를 포함하는 다자유도 장치 및 이를 포함하는 수술 도구용 시스템의 구성을 개시한다.

Description

다자유도 장치 및 이를 포함하는 수술 도구용 시스템{Apparatus for multi free degree and System for surgery device including the same}

본 발명은 다자유도 장치에 관련된 것으로, 특히 사용자의 목적에 따라 제한된 영역 내에서 복수의 도구의 자유도를 확보하면서 이용할 수 있도록 지원하는 다자유도 장치 및 이를 포함하는 수술 도구용 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 내시경(Endoscope)이라고 하는 것은, 위나 식도와 같이 그 내부가 비어있는 중공성장기의 내면이나, 흉강 또는 복강 등과 같은 신체의 내부를 직접 볼 수 있도록 한 의료 기구를 총칭하는 것으로서, 그 사용 용도에 따라 기관지경, 후두경, 식도경, 위카메라, 자궁경, 요도경, 관절경, 방광경, 직장경, 복강경, 심장경 등과 같은 매우 다양한 종류로 세분되어진다.

상기와 같은 내시경을 복강 수술에 이용할 경우, 복강 내부의 상태를 관찰함과 동시에 내장이나 종양 등을 채취하는 수술을 용이하게 수행할 수 있기 때문에 수술 부위의 진단과 그 치료에 있어 시술자에게 많은 도움을 주고 있다. 또한 상기 복강경 수술은 수술시 복벽 및 복강장기가 손상되는 부위를 최소화하여 합병증을 감소시킴과 동시에 환자의 회복 시기와 그 회복에 따른 고통 또한 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다.

한편 복강경 수술은 수술 부위까지 수술 도구를 안내하고, 수술 도구를 조정하기 위한 내부 로봇을 포함하여 구성된다. 이때 내부로봇은 시술에 필요한 충분한 움직임을 구현할 수 있어야 한다. 예를 들면, 내부로봇은 통상의 개복수술에 있어 시술자가 두 팔꿈치를 바깥쪽으로 구부린 상태에서 수술부위를 내려다보면서 시술하는 동작을 구현할 수 있어야 한다. 이를 위해, 내부로봇에는 1개의 내시경과 2개 이상의 수술도구가 구비되어야 하는 데, 수술부위의 좁은 공간으로 인해 내시경과 수술도구를 적절히 배치하기 어렵고, 위와 같은 수술동작을 충분히 구현하지 못하는 문제점이 있었다.

이러한 문제 해결을 위하여 종래에는 내시경에 삽입되어 일정 자유도를 제공하는 기구가 제안되었으나 이러한 종래 장치는 다자유도의 능동관절을 갖는 것뿐이어서 수술에 필요한 적절한 고하중지지의 기능 구현이 어려운 실정이었다.

따라서 본 발명의 목적은 제한된 영역과 환경 내에서 높은 자유도와 함께 고하중 지지를 지원할 수 있는 다자유도 장치 및 이를 포함하는 수술 도구용 시스템을 제공함에 있다.

또한 본 발명은 복강경 수술 등 외과적으로 시행되는 수술에서 최소 침습의 목적으로 작은 구멍을 통하여 삽입되는 수술도구에 높은 자유도를 제공하면서도 수술에 필요한 적절한 고하중지지가 가능한 다자유도 장치 및 이를 포함하는 수술 도구용 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제1 링크, 상기 제1 링크와 일측이 연결되며 2축 방향으로 굽힘 동작을 수행하는 2 자유도 수동 관절부, 상기 2 자유도 수동 관절부와 일측이 연결되는 제2 링크, 상기 제2 링크의 일측과 연결되며 일정 방향으로 관절 운동을 수행하는 2 자유도 능동 관절부, 상기 2 자유도 능동 관절부와 일측이 연결되는 제3 링크, 상기 제3 링크와 일측이 연결되며 3자유도 또는 그 이상의 자유도를 가지며 운동하는 다자유도 도구부, 상기 제1 링크에 연결되어 상기 2 자유도 능동 관절부와 상기 다자유도 도구부의 구동을 위한 동력 생성과 전달을 지원하는 장치 구동부, 상기 2 자유도 수동 관절부의 관절 운동 제어를 위한 외부 제어 구동부를 포함하는 다자유도 장치의 구성을 개시한다.

여기서 상기 제2 링크는 일방향으로 회전 운동을 수행하여 회전력을 상기 다자유도 도구부에 전달하는 1 자유도 제1 운동부가 될 수 있다.

또한 상기 제1 링크는 직선 운동을 수행하여 상기 2 자유도 수동 관절부의 위치 이동을 지원하는 1 자유도 제2 운동부가 될 수 있다.

한편 상기 장치 구동부는 상기 2 자유도 능동 관절부와 2 자유도 수동 관절부의 관절 각도에 대한 수치 계산을 수행하여 보정치를 산출하고, 산출된 보정치를 기반으로 각 부위에서의 회전에 따라 발생하는 오프셋을 상쇄시키도록 제어할 수 있다.

본 발명은 또한, 최소 침습 지원용 가이드부, 상기 가이드부 일측에 길이 방향의 홈 형태로 마련되는 적어도 하나의 가이드 라인, 상기 적어도 하나의 가이드 라인에 일부가 삽입되는 적어도 하나의 다자유도 장치를 포함하고, 상기 다자유도 장치는 내부가 빈 형상의 제1 링크, 상기 제1 링크와 일측이 연결되며 상기 가이드 라인의 내벽을 기준으로 2축 방향으로 운동이 가능한 2 자유도 수동 관절부, 상기 2 자유도 수동 관절부와 일측이 연결되며 내부가 빈 형상의 제2 링크, 상기 제2 링크의 일측과 연결되며 일정 방향으로 관절 운동을 수행하는 2 자유도 능동 관절부, 상기 2 자유도 능동 관절부와 일측이 연결되며 내부가 빈 형상의 제3 링크, 상기 제3 링크와 일측이 연결되고 3자유도 또는 그 이상의 자유도를 가지며 운동하는 다자유도 도구부, 상기 제1 링크에 연결되어 상기 2 자유도 능동 관절부와 상기 다자유도 도구부의 구동을 위한 동력 생성과 전달을 지원하는 장치 구동부, 상기 2 자유도 수동 관절부의 관절 운동 제어를 위해 구동력을 상기 가이드 라인의 내벽을 통해 상기 2 자유도 수동 관절부에 전달하는 외부 제어 구동부를 포함하는 수술 도구용 시스템의 구성을 개시한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에서 제안하는 다자유도 장치 및 이를 포함하는 수술 도구용 시스템에 따르면, 본 발명은 작은 기구부에서도 높은 힘 전달이 가능한 동시에 높은 자유도를 확보할 수 있다.

또한 본 발명은 높은 구동력이 필요한 부분을 외부에서 정확하게 제어함으로써 사용 회수가 제한적인 수술 도구 자체를 단순화하여 가격을 낮추고, 상대적으로 많은 사용 횟수를 가지는 수술 도구는 외부가이드 기능으로 나누어 제품 구현을 보다 용이하게 할 수 있도록 지원한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다자유도 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 다자유도 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 다자유도 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 다자유도 장치가 적용되는 수술 도구용 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.

마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 따라서 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다자유도를 가지는 다자유도 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다자유도 장치(100)는 장치 구동부(170) 및 운동 장치부(190)를 포함할 수 있으며, 외부 제어 구동부(180)를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 구성의 다자유도 장치(100)는 장치 구동부(170)에서 공급된 다양한 물리력이 운동 장치부(190)에 전달되면서, 운동 장치부(190)에 마련된 다양한 관절부들과 링크들이 일정 각도로 굽힘 또는 회절하거나 운동하면서 말단에 배치된 다자유도 도구부(160)가 원하는 위치로 보다 신속하고 자연스럽게 이동할 수 있도록 지원할 수 있다. 특히 본 발명의 다자유도 장치(100)는 2 자유도 수동 관절부(120)를 배치함으로써 다자유도 장치(100)가 수동 관절부(120)의 설정된 각도에서 고하중을 지지할 수 있도록 지원할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 다자유도 장치(100)는 고하중 지지가 필요한 환경에서 다자유도 도구부(160)의 하중을 지지함으로써 사용자가 원하는 상황 유도를 보다 신속하고 적절하게 지원할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 다자유도 장치(100)는 수술 환경에서 다자유도 도구부(160)에 의한 인대 파지나, 절개, 장기 지지나 끌기 등을 보다 원활하게 수행할 수 있도록 지원한다.

장치 구동부(170)는 운동 장치부(190)에 마련된 다양한 구성들 특히 관절부들과 말단의 도구부 동작 제어를 위한 동력을 생산하는 구성이다. 예를 들어 장치 구동부(170)는 모터 및 모터에 연결된 와이어 등으로 구성될 수 있으며, 사용자 제어에 따라 모터를 구동하여 동력을 생성하고, 생성된 동력을 이용하여 와이어 등을 조절하여 와이어 등에 연결된 관절부와 도구부의 운동을 지원할 수 있다.

운동 장치부(190)는 장치 구동부(170)에 연결되는 제1 링크(110), 제1 링크(110)에 연결되며 외부 제어 구동부(180)로부터의 제어에 따라 수동으로 자유도를 가지며 운동하는 2 자유도 수동 관절부(120), 제2 자유도 수동 관절부(120)와 연결되는 제2 링크(130), 제2 링크(130)에 연결되며 능동으로 자유도를 가지며 운동하는 2 자유도 능동 관절부(140), 2 자유도 능동 관절부(140)와 연결되는 제3 링크(150), 제3 링크(150)의 끝단에 마련되어 3 이상의 자유도를 가지며 운동하는 다자유도 도구부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 링크(110)는 장치 구동부(170)와 2 자유도 수동 관절부(120) 사이에 배치되는 구성으로서 내부가 빈 관 형상이 될 수 있다. 여기서 제1 링크(110)는 일정한 강성을 가지는 하드 재질로 구성될 수 있으며, 2 자유도 능동 관절부(140)와 다자유도 도구부(160) 운동 제어를 위한 와이어 등이 내부에 배치될 수 있다.

2 자유도 수동 관절부(120)는 두 개의 축 방향 예를 들면 상측 방향에서 하측 방향으로 또는 하측 방향에서 상측 방향으로의 이동과, 일정 각도 범위 내에서 좌우 방향으로 굽힘 또는 회절이 가능한 관절부이다. 이러한 2 자유도 수동 관절부(120)는 제1 링크(110) 내부에 배치되는 장치 구동부(170)로부터의 물리력을 전달하는 구성들과는 독립적으로 외부 제어 구동부(180)에서 제공되는 물리력 등에 의하여 굽혀지거나 회절하는 동작 구성이 될 수 있다. 예를 들면 2 자유도 수동 관절부(120)는 본 발명의 다자유도 장치(100)가 장착되는 가이드의 일면과 접촉되면서 가이드 내측에 마련되어 외부 제어 구동부(180) 제어에 따라 일정 방향으로 운동할 수 있다. 즉 본 발명의 2 자유도 수동 관절부(120)는 다자유도 장치(100)에 마련된 운동 구성들과는 독립적인 외부 제어 구동부(180)에 제어에 따라 동작하여 일정 회절 상태를 가질 수 있다. 그리고 해당 상태는 외부 제어 구동부(180) 조절에 의해서 조정됨에 따라 2 자유도 능동 관절부(140) 및 다자유도 도구부(160) 운동에 관계없이 일정 형태를 가지거나 특정 형태의 자유도 상태로 조정될 수 있다. 이에 따라 사용자는 2 자유도 수동 관절부(120)를 기준으로 2 자유도 능동 관절부(140)를 일정 방향으로 회절시킬 수 있다. 상술한 바와 같이 본 발명의 다자유도 장치(100)는 2 자유도 수동 관절부(120) 제어를 위하여 상술한 2 자유도 능동 관절부(140) 및 다자유도 도구부(160) 운동 제어를 위한 장치 구동부(170)와는 독립적인 외부 제어 구동부(180)를 더 포함할 수 있다. 2 자유도 수동 관절부(120)는 상술한 동작 구현을 위한 관절 형성을 위하여 다양한 형태의 기어와, 기어의 움직임 제어를 위한 축, 축을 구동시키기 위한 커넥팅 로드 형태의 동력 전달부가 배치될 수 있다. 동력 전달부는 앞서 언급한 외부 제어 구동부(180)와 연결되어 외부 제어 구동부(180)가 제공하는 동력을 전달하는 역할을 수행한다. 2 자유도 수동 관절부(120)는 관절 운동을 위한 상기 각 구성들이 외부에 노출되지 않으면서 관절 운동에 따라 적응적으로 휘어질 수 있도록 지원하는 덮개를 더 포함할 수 있다. 이 덮개는 상술한 동작 구성들을 커버하면서 제1 링크(110) 및 제2 링크(130)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다.

제2 링크(130)는 2 자유도 수동 관절부(120)와 2 자유도 능동 관절부(140) 사이에 배치되어 두 관절부들(120, 140)을 연결하는 구성이다. 제2 링크(130) 또한 제1 링크(110)와 유사하게 일정한 하중 지지를 위하여 하드 재질로 구성되며 내부는 빈 관 형상으로 마련되어 2 자유도 능동 관절부(140) 및 다자유도 도구부(160) 구동을 위한 동력 라인이 내부에 배치될 수 있다. 제2 링크(130)는 2 자유도 수동 관절부(120)의 일측 특히 덮개와 기어 또는 기어에 연결된 축에 고정되면서 실질적으로 상하 좌우 운동과 함께 2 자유도 능동 관절부(140)와 제3 링크(150) 및 다자유도 도구부(160)를 지지하는 뼈대 역할을 수행한다. 이에 따라 제2 링크(130)는 2 자유도 수동 관절부(120)의 관절 운동에 따라 일정 각도로 2 자유 운동을 수행하면서 연결된 2 자유도 능동 관절부(140)와 제3 링크(150) 및 다자유도 도구부(160)를 지지하게 된다.

2 자유도 능동 관절부(140) 제2 링크(130)와 일측이 연결되면서 내부에 2 자유도로 운동할 수 있도록 마련되는 구성들을 포함할 수 있다. 예를 들어 2 자유도 능동 관절부(140)는 두 개의 축 방향이 될 수 있는 좌측 방향에서 우측 방향으로 또는 우측 방향에서 좌측 방향으로의 일방향과 상하 방향으로의 운동이 가능하도록 지원하는 관절축과, 관절축을 기준으로 2 자유도 능동 관절부(140)와 연결된 제3 링크(150)를 좌우 상하 방향으로 운동시키기 위한 와이어 연결부가 마련될 수 있다. 여기서 와이어 연결부에 연결된 와이어는 상술한 장치 구동부(170)에 연결될 수 있으며, 사용자가 장치 구동부(170)를 제어하는 경우 그에 따른 동력에 의하여 제3 링크(150)를 좌우 상하 방향으로 운동시키게 된다. 이를 위하여 2 자유도 능동 관절부(140)의 타측은 제3 링크(150)가 연결된다.

제3 링크(150)는 제2 링크(130)와 동일하게 중앙이 빈 관 형상이며 딱딱한 재질로 구성될 수 있다. 제3 링크(150)는 2 자유도 능동 관절부(140)와 일측이 연결되며 타측은 다자유도 도구부(160)와 연결된다. 제3 링크(150)는 2 자유도 능동 관절부(140)의 회절 운동에 의하여 좌측 방향 또는 우측 방향으로 운동하면서 말단에 연결된 다자유도 도구부(160)의 위치를 변경하도록 지원한다. 제3 링크(150) 내부에는 다자유도 도구부(160) 운동 제어를 위한 구조물이 배치될 수 있다. 이 다자유도 도구부(160) 운동 제어를 위한 구조물은 결과적으로 상술한 장치 구동부(170)에 연결되며, 이에 따라 사용자 제어에 따라 장치 구동부(170)가 생성한 동력이 다자유도 도구부(160)에 전달될 수 있다.

다자유도 도구부(160)는 실질적으로 본 발명의 다자유도 장치(100)가 수행하고자 하는 작업 예를 들면 파지, 절개, 끌기, 들기, 묶기 등 다양한 작업을 수행하는 말단이 될 수 있다. 이러한 다자유도 도구부(160)는 도시된 도면에서는 집게 형태로 나타내었으나, 사용하고자 하는 목적에 따라 다양한 도구가 배치될 수 있다. 한편 다자유도 도구부(160)는 다양한 사용 목적을 달성하기 위하여 다양한 자유도를 구현할 수 있는 형태로 마련될 수 있다. 즉 다자유도 도구부(160)는 360 방향으로 회전할 수 있는 회전부(161)와, 회전부(161)의 선단에 연결되어 도구 말단부(163)가 좌우 180ㅀ로 운동하도록 지원하는 연결부(162), 연결부(162)에 연결되어 상술한 다양한 동작 시현을 위한 도구 말단부(163)를 포함할 수 있다. 그리고 다자유도 도구부(160)는 내부적으로 회전부(161)의 회전을 위한 기어와, 기어 동작을 위한 동력 전달부를 포함할 수 있으며, 연결부(162)를 기준으로 도구 말단부(163)가 180ㅀ로 운동할 수 있도록 지원하는 기어와 동력 전달부를 역시 포함할 수 있다. 여기서 연결부(162)와 도구 말단부(163) 및 회전부(161) 등은 본 발명의 다자유도 장치(100)가 적용되는 환경이나 목적 등에 따라 다양한 형태로 변경 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 다자유도 장치(100)는 2 자유도 수동 관절부(120)를 기준으로 2 자유도 능동 관절부(140)와 다자유도 도구부(160)가 운동함으로써 2 자유도 수동 관절부(120)에 의한 고하중의 지지를 지원받을 수 있다. 이에 따라 다자유도 도구부(160)의 강력한 운동을 지원하며 결과적으로 보다 강력하면서도 섬세한 수술 등의 작업이 이루어질 수 있도록 지원할 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 다자유도 장치(100)는 각 관절부들 사이에 일정 길이를 가지는 링크들을 마련함으로써 링크들을 기준으로 상호 연결된 관절부들이 관절 운동을 하도록 지원하고, 다자유도 장치(100)의 말단과 관절부 사이에 일정 거리를 둠으로써 일정 반경 내에서 운동하면서도 링크에 의한 하중 지지를 지원받을 수 있다.

한편 상술한 설명에서는 외부 제어 구동부(180)가 장치 구동부(170)와 독립적으로 배치되는 형태로 설명하였으나, 장치 구동부에 2 자유도 수동 관절부(120) 구동을 위한 별도의 제어 라인을 확보할 경우, 외부 제어 구동부(180)는 별도의 제어 라인으로 대체될 수도 있을 것이다.

도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 다자유도 장치(200)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 다자유도 장치(200)는 장치 구동부(270), 운동 장치부(290) 및 외부 제어 구동부(280)를 포함할 수 있다. 외부 제어 구동부(280)는 앞서 설명한 바와 같이 다자유도 장치(200)에 포함된 다른 구성들의 운동을 위해 동력을 생성하는 장치 구동부(270)와는 별도로 2 자유도 수동 관절부(220) 구동을 위한 동력을 생성하고 생성된 동력을 2 자유도 수동 관절부(220)에 전달할 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제2 실시 예에 다른 다자유도 장치(200) 중 운동 장치부(290)는 장치 구동부(270)에 연결되는 제1 링크(210), 제1 링크(210)에 연결되며 외부 제어 구동부(280)로부터의 제어에 따라 수동으로 자유도를 가지며 운동하는 2 자유도 수동 관절부(220), 제2 자유도 수동 관절부(220)와 연결되며 제1 방향으로 운동하는 1 자유도 제1 운동부(230), 1 자유도 제1 운동부(230)와 연결되고 장치 구동부(270) 제어에 따라 능동적인 자유도를 가지며 운동하는 2 자유도 능동 관절부(240), 2 자유도 능동 관절부(240)와 연결되는 제3 링크(150), 제3 링크(250)의 끝단에 마련되어 3 이상의 자유도를 가지며 운동하는 다자유도 도구부(260)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 제1 링크(210), 2 자유도 수동 관절부(220), 2 자유도 능동 관절부(240), 제3 링크(250), 다자유도 도구부(260)는 앞서 설명한 제1 실시 예에 따른 다자유도 장치(200)에서의 제1 링크 및 2 자유도 수동 관절부, 2 자유도 능동 관절부, 제3 링크, 다자유도 도구부와 실질적으로 동일한 구성과 역할을 수행함으로 그에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

1 자유도 제1 운동부(230)는 일 방향으로 운동하도록 마련된 구성이다. 이러한 1 자유도 제1 운동부(230)는 예를 들면 시계방향 회전 운동을 지원한다. 이를 위하여 1 자유도 제1 운동부(230)는 시계 방향 회전을 위한 기어와, 기어가 시계 방향으로 회전하도록 가이드하는 가이드, 기어 구동을 위한 동력 전달부를 포함할 수 있다. 이 동력 전달부는 장치 구동부(270)와 연결되며, 장치 구동부(270)와 연결되기 위한 와이어 또는 그에 준하는 구조물이 제1 링크(210), 제2 자유도 수동 관절부(220) 내부를 관통하여 장치 구동부(270)에 연결될 수 있다. 제1 자유도 제1 운동부(230)는 제2 자유도 수동 관절부(220)의 일측에 맞물려 있으며, 제2 자유도 수동 관절부(220)의 일측 말단을 축으로 또는 함께 일 방향으로 회전하게 된다. 제1 자유도 제1 운동부(230)가 일 방향으로 회전하는 경우 제1 자유도 제1 운동부(230)와 연결된 2 자유도 능동 관절부(240), 2 자유도 능동 관절부(240)와 연결되는 제3 링크(250), 제3 링크(250)의 끝단에 마련되어 3 이상의 자유도를 가지며 운동하는 다자유도 도구부(260)가 일 방향으로 회전할 수 있다. 또한 1 자유도 제1 운동부(230)가 일 방향으로 회전하는 경우 1 자유도 제1 운동부(230)와 일단이 연결된 2 자유도 수동 관절부(220) 또한 설계 방식에 따라 일 방향으로 회전될 수 있다. 이를 기반으로 사용자는 다자유도 도구부(260)를 자신이 원하는 위치에 보다 신속하고 정밀하게 위치하도록 다자유도 장치(200) 조절을 수행할 수 있다.

장치 구동부(270)는 1 자유도 제1 운동부(230)의 시계 방향 구동을 위한 동력, 2 자유도 능동 관절부(240)의 관절 동작을 위한 동력, 다자유도 도구부(260)의 자유 운동 및 기타 작업 지원을 위한 동력을 사용자 제어에 따라 각각 생성한다. 그리고 장치 구동부(270)는 생성된 각 동력을 해당 구성들과 연결된 구조물들을 통하여 전달할 수 있다. 한편 장치 구동부(270)는 2 자유도 능동 관절부(240)와 2 자유도 수동 관절부(220)들이 일정 각도를 유지한 채 다자유도 장치(200) 전체의 회전을 말단에 위치한 다자유도 도구부(260) 까지 전달할 수 있도록 각 구성들을 조율할 수 있다. 그리고 장치 구동부(270)는 2 자유도 능동 관절부(240)와 2 자유도 수동 관절부(220)의 관절 각도에 대한 수치 계산을 수행하여 보정치를 산출하고, 산출된 보정치를 기반으로 각 부위에서의 회전에 따라 발생하는 오프셋을 상쇄시키도록 1 자유도 제1 운동부(230)의 일 방향 회전 운동의 운동량을 결정할 수 있다. 즉 사용자가 장치 구동부(270)에 마련된 조작부를 이용하여 일정 각도의 회전을 지시하는 경우 장치 구동부(270)는 지시된 회전이 다자유도 도구부(260)에 까지 정상적으로 도달하도록 각 관절부들과 링크들이 연결된 몸통 및 이음새 등의 회전에 대한 오프셋을 산출하고 이를 보정하여 1 자유도 제1 운동부(230)가 보다 많은 회전량을 가지도록 하거나 또는 보다 적은 회전량을 가지도록 회전 제어할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 다자유도 장치(300)의 구성을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 다자유도 장치(300)는 장치 구동부(370), 운동 장치부(390) 및 외부 제어 구동부(380)를 포함할 수 있다. 외부 제어 구동부(380)는 앞서 설명한 바와 같이 장치 구동부(370)와는 별도로 2 자유도 수동 관절부(320) 구동을 위한 동력을 생성하고 생성된 동력을 2 자유도 수동 관절부(320)에 전달할 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 다자유도 장치(300) 중 운동 장치부(390)는 장치 구동부(370)에 연결되며 제2 방향으로 운동하는 1 자유도 제2 운동부(310), 1 자유도 제2 운동부(310)에 연결되며 외부 제어 구동부(380)로부터의 제어에 따라 수동으로 자유도를 가지며 운동하는 2 자유도 수동 관절부(320), 제2 자유도 수동 관절부(320)와 연결되며 제1 방향으로 운동하는 1 자유도 제1 운동부(230), 1 자유도 제1 운동부(230)와 연결되고 장치 구동부(370) 제어에 따라 능동적인 자유도를 가지며 운동하는 2 자유도 능동 관절부(240), 2 자유도 능동 관절부(340)와 연결되는 제3 링크(350), 제3 링크(350)의 끝단에 마련되어 3 이상의 자유도를 가지며 운동하는 다자유도 도구부(360)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서 2 자유도 수동 관절부(320), 1 자유도 제1 운동부(230), 2 자유도 능동 관절부(340), 제3 링크(350), 다자유도 도구부(360)는 앞서 설명한 제1 실시 예 및 제2 실시 예에 따른 다자유도 장치(300)에서의 2 자유도 수동 관절부, 1 자유도 제1 운동부, 2 자유도 능동 관절부, 제3 링크, 다자유도 도구부와 실질적으로 동일한 구성과 역할을 수행함으로 그에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

1 자유도 제2 운동부(310)는 하나의 축 방향으로 예를 들면 도시된 도면을 기준으로 전후의 1개의 축 방향으로 운동할 수 있도록 마련된 구성이다. 이를 위하여 1 자유도 제2 운동부(310)는 전방 쪽으로 운동할 수 있는 기어와 후방 쪽으로 운동할 수 있는 각각의 기어 또는 통합된 형태의 기어와, 상기 기어 동작에 의하여 전방 또는 후방 쪽으로 이동되는 레일, 기어를 구동하기 위한 동력 전달부를 마련할 수 있다. 또는 1 자유도 제2 운동부(310)는 전방 또는 후방 쪽으로 운동 가능한 스크류 형태의 축과, 축을 지지하는 가이드 및 축에 동력을 전달하는 동력 전달부를 마련할 수 있다. 동력 전달부는 다른 구성들과 같이 장치 구동부(370)에 연결되어 장치 구동부(370)가 생성한 동력을 기어에 전달하는 역할을 수행한다. 1 자유도 제2 운동부(310)에 의한 제1 자유도 제2 운동부(310)의 일측에 연결된 2 자유도 수동 관절부(320)의 전방으로의 전진 또는 후방으로의 전진 운동이 발생할 수 있다. 이에 따라 2 자유도 수동 관절부(320)와 연결된 1 자유도 제1 운동부(230), 제3 링크(350), 2 자유도 능동 관절부(340) 및 다자유도 도구부(360) 역시 전방으로의 전진 또는 후방으로의 전진 운동을 수행할 수 있다. 상술한 바와 같이 1 자유도 제2 운동부(310)는 다자유도 장치(300)가 일정 길이 이상으로 확장되거나 또는 일정 길이로 단축될 수 있도록 지원하여 다자유도 도구부(360)가 사용자가 원하는 장소에 적절히 배치되도록 지원할 수 있다.

장치 구동부(370)는 1 자유도 제2 운동부(310) 구동을 위한 동력, 2 자유도 능동 관절부(340) 구동을 위한 동력, 1 자유도 제1 운동부(230) 구동을 위한 동력, 다자유도 도구부(360) 구동을 위한 동력 등을 사용자 제어에 따라 생성할 수 있다. 생성된 동력은 각 구성들에 전달된다. 특히 장치 구동부(370)는 1 자유도 제2 운동부(310) 구동을 위하여 동력을 생성하고 이를 1 자유도 제2 운동부(310) 구동을 위해 마련된 구조물 중 동력 전달부에 전달할 수 있다. 1 자유도 제2 운동부(310)는 동력 전달부를 통하여 전달된 동력에 따라 기준점을 중심으로 전방으로 전진함으로써 길이방향으로 확장되거나 후방으로 후퇴함으로써 길이방향으로 단축될 수 있다. 1 자유도 제2 운동부(310)의 길이 방향 확장 또는 단축에 따라 1 자유도 제2 운동부(310)에 연결된 구성들의 위치가 길이 방향으로 이동할 수 있다.

한편 1 자유도 제1 운동부(230)에 의하여 2 자유도 능동 관절부(340) 및 다자유도 도구부(360)의 일 방향으로의 회전이 발생할 수 있다. 여기서 1 자유도 제1 운동부(230)의 회전 운동을 지원하는 구조물이 1 자유도 제1 운동부(230) 내에 마련됨과 아울러 1 자유도 제1 운동부(230)가 일정 길이의 관형으로 성형되고 관형의 양 끝단에 각각 2 자유도 능동 관절부(340)와 2 자유도 수동 관절부(320)가 체결될 수 있다. 이때 1 자유도 제1 운동부(230) 양 끝단에 2 자유도 능동 관절부(340)와 2 자유도 수동 관절부(320)가 고정 결착되는 경우 1 자유도 제1 운동부(230)의 일방향 회전은 2 자유도 능동 관절부(340) 및 2 자유도 수동 관절부(320)를 함께 일 방향으로 회전시키게 된다. 결과적으로 2 자유도 수동 관절부(320)에 연결된 1 자유도 제2 운동부(310) 역시 2 자유도 수동 관절부(320)와의 연결 형태에 따라 일 방향으로 회전할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 다자유도 장치(300)는 2 자유도 수동 관절부(320)에 길이 방향 확장 및 축소가 가능한 1 자유도 제2 운동부(310)를 마련함으로써 2 자유도 수동 관절부(320) 이하 구성들이 일정 형태로 구부러진 상태를 유지하면서 일정 방향으로 보다 쉽게 이동할 수 있도록 지원할 수 있다. 이러한 구성은 다자유도 장치(300)가 수술 도구용 시스템에 적용되는 과정에서 가이드에 삽입되는 경우 가이드의 이동 없이도 다자유도 장치(300)만 원하는 장소에 이동시킬 수 있도록 지원할 수 있다.

한편 상술한 설명에서 각 관절들과 운동부들이 운동하기 위하여 기어와, 축, 동력 전달부 등을 예시적으로 설명하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 상술한 관절들과 운동부들이 장치 구동부로부터 전달된 동력을 기반으로 해당 자유도에 따른 방향으로 운동할 수 있도록 지원하는 장치라면 어떠한 형태의 장치라도 적용 가능할 것이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다자유도 장치(100, 200, 300)가 적용된 수술 도구용 시스템(10)의 일예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이하 설명에서는 상기 도 1에서 설명한 다자유도 장치(100)를 기준으로 수술 도구용 시스템(10)에 대하여 설명하며, 필요에 따라 다른 실시 예에 적용된 추가 형태에 대하여 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 수술 도구용 시스템(10)은 적어도 하나의 다자유도 장치(100)와, 다자유도 장치(100)가 삽입 및 가이드되어 최소 침습을 지원하는 가이드부(500)를 포함하며, 추가로 수술을 위한 기타 구성물 예를 들면 내시경(400)이 가이드부(500) 일측에 마련될 수 있다. 내시경(400)은 카메라와 광원을 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 수술 도구용 시스템(10)은 가이드부(500)에 길이 방향의 홈 형태로 마련되는 가이드 라인(510)에 다자유도 장치(100)가 배치되면서 2 자유도 수동 관절부(120)가 가이드 라인(510)의 내측으로부터 다자유도 장치(100)의 말단을 가이드부(500)로부터 이격시키도록 굽혀짐과 아울러 다자유도 장치(100)의 말단을 지지함으로써 다자유도 장치(100)의 말단이 일정 수술 작업을 수행하는 동안 요구되는 고하중을 지지할 수 있도록 지원할 수 있다.

상기 다자유도 장치(100)는 가이드부(500)에 마련된 가이드 라인(510) 중 적어도 한 곳에 배치되어 가이드부(500) 끝단에 연결된 장치 구동부(170) 조작에 따라 일정 위치로 이동하고, 이동된 위치에서 사용자 제어에 따라 일정 작업을 수행할 수 있다. 이를 위하여 다자유도 장치는 앞서 도 1 내지 도 3에서 설명한 형태 중 적어도 하나의 형태를 포함할 수 있다. 예를 들어 도 1 내지 도 3에서 설명한 다자유도 장치(100, 200, 300) 중 동일한 다자유도 장치 두 개 또는 형태가 다른 다자유도 장치 두 개가 복수의 가이드 라인(510)들에 각각 배치될 수 있다. 도시된 도면에서는 도 1에서 설명한 다자유도 장치(100)가 배치된 것을 나타낸 것이다.

이와 같은 다자유도 장치(100)는 2 자유도 수동 관절부(120)가 가이드부(500)의 가이드 라인(510) 내측을 지지하면서 가이드 라인(510)의 노출된 영역으로 제2 링크(130), 2 자유도 능동 관절부(140), 제3 링크(150), 다자유도 도구부(160)가 운동할 수 있도록 배치될 수 있다. 특히 최초 다자유도 장치(100)가 가이드부(500)에 배치되는 과정에서 가이드부(500)의 가이드 라인(510)에 제1 링크(110) 및 제2 링크(130)와 2 자유도 수동 관절부(120)만이 안착된 형태로 배치되고 제2 링크(130)와 연결된 2 자유도 능동 관절부(140)와 제3 링크(150) 및 다자유도 도구부(160)가 가이드 라인(510)의 말단으로부터 이격된 형태로 배치될 수 있다. 이에 따라 2 자유도 수동 관절부(120)의 일정 축 방향으로의 운동에 의하여 제2 링크(130)가 가이드 라인(510)에 안착되거나 또는 이탈되도록 동작할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조를 가지는 수술 도구용 시스템(10)은 최소 침습의 초기 단계에서는 제2 링크(130)와 2 자유도 수동 관절부(120) 및 제1 링크(110) 등이 가이드 라인(510)에 안착된 형태에서 다자유도 도구부(160)와 제3 링크(150) 및 2 자유도 능동 관절부(140)만이 절개된 영역 또는 자연 개구부를 통하여 진입하면서 다자유도 도구부(160)를 이용하여 수술 도구용 시스템(10)이 진입할 수 있도록 절개부를 확장시키는 등의 작업을 용이하게 지원할 수 있다. 또한 최소 침습 이후 본 발명의 수술 도구용 시스템(10)은 내시경(400)을 이용하여 내부 환경을 확인하면서 2 자유도 수동 관절부(120)를 조작하여 제2 링크(130)를 가이드 라인(510)으로부터 이탈시켜 결과적으로 제2 링크(130), 2 자유도 능동 관절부(140), 제3 링크(150) 및 다자유도 도구부(160)의 적절한 운동 반경을 확보할 수 있도록 지원한다. 이때 2 자유도 수동 관절부(120) 조작은 가이드부(500)의 가이드 라인(510) 내벽을 통하여 배치된 구조물에 의하여 수행되거나 가이드부(500) 내측에 별도의 구조물 배치를 위한 공간을 마련하고, 해당 공간에 2 자유도 수동 관절부(120) 조작을 위한 구조물을 배치하여 2 자유도 수동 관절부(120)의 관절 운동 제어를 수행할 수 있다.

한편 앞서 언급한 바와 같이 상술한 수술 도구용 시스템(10)은 상기 도 2 및 도 3에서 설명한 다자유도 장치의 적용도 가능하다. 즉 제1 링크(110)는 1 자유도 제2 운동부(310)로 교체될 수 있으며, 제2 링크(130)는 1 자유도 제1 운동부(230)로 교체될 수 있다.

먼저 제1 링크(110)가 1 자유도 제2 운동부(310)로 교체되는 경우 1 자유도 제2 운동부(310)는 장치 구동부(170) 제어에 따라 가이드 라인(510) 방향으로 전방 후방 이동 운동을 수행할 수 있다. 이에 따라 1 자유도 제2 운동부(310)와 연결된 2 자유도 수동 관절부(120)가 가이드 라인(510)을 따라 운동하게 되고, 2 자유도 수동 관절부(120)에 연결된 제2 링크(130)가 2 자유도 수동 관절부(120)의 일정 방향으로의 이동 운동에 함께 이동하게 된다. 결과적으로 2 자유도 능동 관절부(140), 제3 링크(150) 및 다자유도 도구부(160)는 1 자유도 제2 운동부(310)의 직선운동에 대응하여 위치 이동을 수행할 수 있다.

제2 링크(130)가 1 자유도 제1 운동부(230)로 교체되는 경우 1 자유도 제1 운동부(230) 역시 장치 구동부(170) 제어에 따라 일 방향 예를 들면 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전 운동을 수행할 수 있다. 1 자유도 제1 운동부(230)가 회전운동을 수행하면 1 자유도 제1 운동부(230)와 연결된 2 자유도 능동 관절부(140), 제3 링크(150) 및 다자유도 도구부(160)가 1 자유도 제1 운동부(230)의 회전 운동에 대응하는 회전 운동을 수행할 수 있다. 예를 들어 다자유도 도구부(160)가 특정 물체나 장기의 일정 부분을 파지한 상태에서 1 자유도 제1 운동부(230)가 회전 운동을 할 경우 해당 하지 부분에서는 꼬임 현상이 발생할 수 있다. 이러한 동작은 필요에 따라 특정 혈관에 꼬임을 주어 혈액의 흐름을 멈추게 하는 지혈 동작을 수행할 수 있도록 할 것이다. 또한 이 동작은 다자유도 도구부(160)와 파지 부분 간의 꼬임에 의하여 파지 압력을 증가시켜 보다 견고하게 파지할 수 있도록 지원할 수 도 있다. 또는 이 동작은 다자유도 도구부(160)와 꼬임 현상을 이용하여 특정 물체나 일정 부분을 이탈시키는 등의 작업을 보다 강건하게 수행할 수 있도록 지원한다. 한편 1 자유도 제1 운동부(230) 회전에 의하여 2 자유도 수동 관절부(120) 역시 설계 방식에 따라 함께 회전할 수 있다. 장치 구동부(170)는 함께 회전하도록 설계된 경우 앞서 설명한 바와 같이 2 자유도 수동 관절부(120)의 회전 및 2 자유도 능동 관절부(140)의 회전에 의해 다자유도 도구부(160) 말단에 전달되어야 할 지시된 회전량에 대응하는 오프셋을 적용하도록 지원할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 수술 도구용 시스템(10)은 3 자유도 또는 그 이상의 자유도를 가지는 다자유도 도구부(160)를 말단에 배치하고, 다자유도 도구부(160)와 일정 거리 즉 제3 링크(150) 만큼의 거리로 이격된 위치에 2 자유도 능동 관절부(140)를 배치함과 아울러, 2 자유도 능동 관절부(140)와 제2 링크(130)의 길이만큼 이격된 위치에 2 자유도 수동 관절부(120)가 배치된 다자유도 장치(100)를 운용할 수 있도록 지원한다. 이에 따라 본 발명의 수술 도구용 시스템(10)은 최소 침습에 유리하면서도, 침습 이후 내부에서 적절한 공간 확보와 시술에 필요한 하중 지지를 가이드부(500)를 통하여 할 수 있도록 지원한다. 여기서 제2 링크(130)는 일방향 회전 운동을 하는 1 자유도 제1 운동부(230)로 대체될 수 있으며, 2 자유도 수동 관절부(120)의 타측과 연결되는 제1 링크(110)는 필요에 따라 직선 운동을 하는 1 자유도 제2 운동부(310)로 대체될 수 있다.

한편 상술한 다자유도 장치(100)는 다자유도 도구부(160)와 2 자유도 능동 관절부(140)의 구동을 장치에 포함된 기구 즉 장치 구동부(170)를 기반으로 동작하도록 제어하는 한편, 2 자유도 수동 관절부(120)는 기구 이외의 가이드부(500) 등에 의하여 구동력이 전달되도록 지원할 수 있다. 또한 링크들을 특정 운동부로 교체한 형태의 다자유도 장치를 적용하는 경우 다자유도 도구부(160)에 회전력을 제공하거나, 전체 길이를 변화시킬 수 있도록 지원할 수 있다. 길이 변화의 경우 본 발명은 2 자유도 수동 관절부(120)의 위치가 가이드부(500) 내에서 변경되도록 지원할 수 있으며, 2 자유도 수동 관절부(120)를 이동 시켜 가이드부(500) 말단 밖에서 운동할 수 있도록 제어하여 2 자유도 능동 관절부(140)의 관절 운동에 따른 운동 범위를 보다 자유롭게 확보할 수 있도록 지원한다.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

10 : 수술 도구용 시스템 100, 200, 300 : 다자유도 장치
110, 210 : 제1 링크 120, 220, 320 : 2 자유도 수동 관절부
130 : 제2 링크 140, 240, 340 : 2 자유도 능동 관절부
150, 250, 350 : 제3 링크 160, 260, 360 : 다자유도 도구부
170, 270, 370 : 장치 구동부 180, 280, 380 : 외부 제어 구동부
190, 290, 390 : 운동 장치부 230, 330 : 1 자유도 제1 운동부
310 : 1 자유도 제2 운동부 400 : 내시경
500 : 가이드부 510 : 가이드 라인

Claims (8)

1. 제1 링크;
   상기 제1 링크와 일측이 연결되며 2축 방향으로 굽힘 동작을 수행하는 2 자유도 수동 관절부;
   상기 2 자유도 수동 관절부와 일측이 연결되는 제2 링크;
   상기 제2 링크의 일측과 연결되며 일정 방향으로 관절 운동을 수행하는 2 자유도 능동 관절부;
   상기 2 자유도 능동 관절부와 일측이 연결되는 제3 링크;
   상기 제3 링크와 일측이 연결되며 3자유도 또는 그 이상의 자유도를 가지며 운동하는 다자유도 도구부;
   상기 제1 링크에 연결되어 상기 2 자유도 능동 관절부와 상기 다자유도 도구부의 구동을 위한 동력 생성과 전달을 지원하는 장치 구동부;
   상기 2 자유도 수동 관절부의 관절 운동 제어를 위한 외부 제어 구동부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 다자유도 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 링크는
   일방향으로 회전 운동을 수행하여 회전력을 상기 다자유도 도구부에 전달하는 1 자유도 제1 운동부인 것을 특징으로 하는 다자유도 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 링크는
   직선 운동을 수행하여 상기 2 자유도 수동 관절부의 위치 이동을 지원하는 1 자유도 제2 운동부인 것을 특징으로 하는 다자유도 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 장치 구동부는
   상기 2 자유도 능동 관절부와 2 자유도 수동 관절부의 관절 각도에 대한 수치 계산을 수행하여 보정치를 산출하고, 산출된 보정치를 기반으로 각 부위에서의 회전에 따라 발생하는 오프셋을 상쇄시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다자유도 장치.
5. 최소 침습 지원용 가이드부;
   상기 가이드부 일측에 길이 방향의 홈 형태로 마련되는 적어도 하나의 가이드 라인;
   상기 적어도 하나의 가이드 라인에 일부가 삽입되는 적어도 하나의 다자유도 장치;를 포함하고,
   상기 다자유도 장치는
   내부가 빈 형상의 제1 링크;
   상기 제1 링크와 일측이 연결되며 상기 가이드 라인의 내벽을 기준으로 2축 방향으로 운동이 가능한 2 자유도 수동 관절부;
   상기 2 자유도 수동 관절부와 일측이 연결되며 내부가 빈 형상의 제2 링크;
   상기 제2 링크의 일측과 연결되며 일정 방향으로 관절 운동을 수행하는 2 자유도 능동 관절부;
   상기 2 자유도 능동 관절부와 일측이 연결되며 내부가 빈 형상의 제3 링크;
   상기 제3 링크와 일측이 연결되고 3자유도 또는 그 이상의 자유도를 가지며 운동하는 다자유도 도구부;
   상기 제1 링크에 연결되어 상기 2 자유도 능동 관절부와 상기 다자유도 도구부의 구동을 위한 동력 생성과 전달을 지원하는 장치 구동부;
   상기 2 자유도 수동 관절부의 관절 운동 제어를 위해 구동력을 상기 가이드 라인의 내벽을 통해 상기 2 자유도 수동 관절부에 전달하는 외부 제어 구동부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 도구용 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 링크는
   일방향으로 회전 운동을 수행하여 회전력을 상기 다자유도 장치 말단에 배치된 상기 다자유도 도구부에 전달하는 1 자유도 제1 운동부인 것을 특징으로 하는 수술 도구용 시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제1 링크는
   직선 운동을 수행하여 상기 가이드 라인 상에서 상기 2 자유도 수동 관절부의 위치 이동을 지원하는 1 자유도 제2 운동부인 것을 특징으로 하는 수술 도구용 시스템.
8. 제5항에 있어서,
   상기 장치 구동부는
   상기 2 자유도 능동 관절부와 2 자유도 수동 관절부의 관절 각도에 대한 수치 계산을 수행하여 보정치를 산출하고, 산출된 보정치를 기반으로 각 부위에서의 회전에 따라 발생하는 오프셋을 상쇄시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수술 도구용 시스템.

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