KR101274483B1 - 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템 - Google Patents

유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템 Download PDF

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김상원
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Abstract

본 발명은 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템은 인체 내에서 이동하며, 적어도 일부는 금속재질로 구성되는 마이크로 로봇; 상기 마이크로 로봇에 구동력을 인가하는 동력인가부; 상기 마이크로 로봇의 이동시에 유도 기전력이 발생하도록 상기 인체의 외부에서 상기 마이크로로봇을 둘러싸며 자기장을 발생시키는 자기장 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 인체 내에서 무선으로 이동하되, 자체 생산되는 전력을 이용하여 치료 동작을 수행할 수 있는 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템이 제공된다.

Description

유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템{SMART MICROROBOT SYSTEM USING INDUCED MOTIVE FORCE}
본 발명은 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선으로 작동하되, 인체 내에서 전력이 필요한 경우에 자체 생산된 전력을 이용할 수 있는 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템에 관한 것이다.
수술시에 환자의 고통을 최소화하고, 절개로 인한 흉터 및 회복기간을 줄이기 위한 의료기술에 대한 연구가 지속적으로 이어지고 있다. 이러한 연구에 대한 결과로서, 작은 절개부를 통하여 수술 도구를 삽입하고 수술을 행함으로써 절개부위를 최소화하는 최소 침습수술이 개발되어 장점이 널리 알려지면서, 이를 이용한 시술이 널리 이용되고 있다.
그러나, 최소 침습수술은 절개부위가 작은 만큼 시술자가 고도의 전문성을 가지고 시술하여야 하는 것이고, 사소한 실수가 환자의 목숨을 위태롭게 하는 문제가 있었다.
따라서, 최근 들어서는 최소 침습수술의 문제점을 해결하고자 마이크로 사이즈의 로봇을 인체 내에 삽입하여, 혈관 치료 등의 용도로 사용하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 침습수술보다 더욱 작은 절개부위를 통하여 마이크로 로봇의 삽입할 수 있으므로, 환자의 만족도는 더욱 증가할 수 있다.
다만, 종래의 마이크로 단위의 로봇은 인체 내부에 삽입되어 무선으로 이동하게 되므로, 전력이 필요한 치료동작을 수행하기 어려운 문제가 있었다.
또한, 이러한 종래의 마이크로 로봇은 인체 내에 한번 삽입되면, 이동시 위치를 파악하기 어려웠다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인체 내에서 자기장을 이용하여 무선으로 이동하되, 별도의 전원인가 없이 자체 생산되는 전력을 이용할 수 있는 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 인체 내에서 이동하며, 적어도 일부는 금속재질로 구성되는 마이크로 로봇; 상기 마이크로 로봇에 구동력을 인가하는 동력인가부; 상기 마이크로 로봇에 기전력이 발생하도록 상기 인체의 외부에서 상기 마이크로로봇을 둘러싸며 자기장을 발생시키는 자기장 발생부;를 포함하고, 상기 마이크로 로봇은, 나선형(helical)으로 형성되어 상기 자기장 발생부로부터 인가되는 자기장에 의하여 유도 기전력을 발생시키는 몸체부; 및 상기 몸체부 상에 적층되어 나선형으로 형성되되 상기 몸체부로부터 생산되는 유도 기전력을 인가받아 발광하는 발광부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템에 의해 달성된다.
또한, 상기 마이크로로봇은 상기 동력인가부로부터 인가되는 구동력에 의하여 이동함으로써 상기 자기장 발생부 내의 자기장을 변화시켜 유도 기전력을 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 마이크로로봇은 상기 동력인가부로부터 구동력을 인가받는 헤드부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 동력인가부로부터 인가되는 구동력에 의하여 이동하는 동시에 상기 나선형의 몸체부가 회전함으로써 상기 자기장 발생부 내의 자기장을 변화시켜 유도 기전력을 발생시킬 수 있다.
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또한, 상기 발광부는 상기 몸체부에 일체로 적층되는 나선형의 발광다이오드(LED)일 수 있다.
또한, 상기 발광부는 별도로 제작되어 상기 몸체부와 결합하는 발광다이오드(LED)일 수 있다.
본 발명에 따르면, 유도전류 원리를 이용하여 자체적으로 전력을 생산함으로써 인체 내에서 무선으로 작동할 수 있는 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템이 제공된다.
또한, 자체 생산된 전력을 이용하여 자체 발광하도록 함으로써, 인체 내에서 마이크로 로봇의 용이한 위치 인식이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템을 개략적으로 도시한 것이고,
도 2는 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇 제작방법의 적층단계를 도시한 것이고,
도 3은 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇 제작방법의 발광부 형성단계를 도시한 것이고,
도 4는 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇 제작방법의 메탈층 노출단계를 도시한 것이고,
도 5는 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇 제작방법의 버퍼층 노출단계를 도시한 것이고,
도 6는 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇 제작방법의 헤드부 형성단계를 도시한 것이고,
도 7은 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇 제작방법의 버퍼층 제거단계를 도시한 것이고,
도 8은 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇의 변형례이고,
도 9는 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 작동을 개략적으로 도시한 것이고,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템을 개략적으로 도시한 것이고,
도 11은 도 10의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇의 제작방법의 적층단계 및 버퍼층 노출단계를 개략적으로 도시한 것이고,
도 12는 도 11의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇의 제작방법의 헤드부 형성단계를 개략적으로 도시한 것이고,
도 13은 도 11의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇의 제작방법의 헤드부 형성단계를 개략적으로 도시한 것이고,
도 14는 도 11의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇을 개략적으로 도시한 것이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템(100)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템(100)은 마이크로 로봇(110)과 동력인가부(150)와 자기장 발생부(160)를 포함한다.
상기 마이크로 로봇(110)은 인체 내에서 유동하는 것으로서, 헤드부(120)와 몸체부(130)와 발광부(140)를 포함한다. 이하, 마이크로 로봇(110)은 인체의 혈관(v) 내에 수용되는 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 헤드부(120)는 후술하는 동력인가부(150)로부터 구동력을 인가받아 동력인가부(150)가 유도하는 방향 쪽으로 이동하는 부재이다.
상기 몸체부(130)는 판형상으로서 헤드부(120)로부터 연장되며, 나선형(helical)으로 감기는 형태를 갖는다.
다만, 본 발명의 몸체부는 상술한 헬리컬 형태에 제한되지 않고, 자기장에 반응하는 재질로서 다양한 형태로 마련될 수도 있다.
상기 발광부(140)는 몸체부(130) 상에 적층되어 발광하는 것으로서, 본 실시예에서는 발광다이오드(LED)로 구성된다.
상기 동력인가부(150)는 상술한 헤드부(120)가 인체의 혈관(v) 내에서 이동하도록 상술한 헤드부(130)에 소정의 방향을 부가하며 자기장을 인가하는 부재이다. 본 실시예에서 동력인가부(150)는 마이크로 로봇(110) 전방 및 후방에 각각 한 쌍이 마련되나, 이러한 구조에 제한되는 것은 아니다.
상기 자기장 발생부(160)는 인체 외부에 배치되고, 마이크로로봇이 이동하는 영역의 외부를 감싸는 형태로 마련되며, 혈관(v)내 마이크로 로봇(110)에 자기장을 인가한다. 자기장 발생부(160)의 형상은 인체가 수용될 수 있는 수용공간을 형성하는 원통형으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 상술한 나선형의 마이크로로봇의 구조 및 제작방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템(100)에서의 마이크로로봇의 제작방법(S10)은 적층단계(S11)와 발광부 형성단계(S12)와 메탈층 노출단계(S13)와 버퍼층 노출단계(S14)와 헤드부 형성단계(S15)와 버퍼층 제거단계(S16)를 포함한다.
도 2는 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇 제작방법의 적층단계를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 상기 적층단계(S11)는 몸체부(130)를 구성하는 재질을 기판(131) 상에 적층하는 단계로서, 갈륨아스나이드(GaAs) 재질의 기판(131) 상에 인듐갈륨아스나이드(InGaAs) 재질의 버퍼층(132)을 성장시킨 후에, 버퍼층(132) 상에 알루미늄 갈륨아스나이드(AlGaAs) 재질의 메탈층(133)을 성장시킴으로써 진행된다.
도 3은 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇 제작방법의 발광부 형성단계를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 상기 발광부 형성단계(S12)는 상술한 메탈층(133)의 상측에 발광부(140)를 구성하는 재질을 적층하는 단계로서, 먼저, 메탈층(133)의 상측에는 n-GaAs 재질의 제1전극층(141)을 적층한다.
n-GaAs 재질의 제1전극층(141)의 상측에는 N-GaN 재질의 n 층(142)을 적층하고, 적층된 n 층(142)의 상측에는 InGaN 재질의 중간층(143)을 적층한다. 중간층(143)의 상측에는 P-GaN 재질의 p 층(144)을 적층한다. p층(144)의 상측에는 p-GaAs 재질의 제2전극층(145)을 적층함으로써, 발광다이오드(LED)를 구성하는 발광부(140)를 형성한다.
도 4는 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇 제작방법의 메탈층 노출단계를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 상기 메탈층 노출단계(S13)는 메탈층(133) 상측에 적층되는 발광부(140) 일부를 제거함으로써, 메탈층(133)의 일부를 외부에 노출시키는 단계이다. 즉, 제1전극층(141) 및 제2전극층(142)을 포함하여 그 사이에 개재되는 모든 층의 일부를 드라이 에칭(Dry etching)으로 제거하여, 메탈층(133) 단부가 외부에 노출되도록 한다.
도 5는 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇 제작방법의 버퍼층 노출단계를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 상기 버퍼층 노출단계(S14)는 후술하는 퍼버층 제거단계(S16)에서 에칭 용액과 접촉할 수 있도록 버퍼층(132) 일부를 외부에 노출하는 단계이다. 상술한 메탈층 노출단계(S13)로부터 노출된 메탈층(133)의 일부를 포토리소그래피(Photolithography)를 통하여 제거하여 버퍼층(132)의 단부가 외부에 노출되도록 한다. 다만, 본 단계에서 메탈층(132)의 제거가 상술한 포토리소그래피 공정에 제한되는 것은 아니다.
도 6는 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇 제작방법의 헤드부 형성단계를 도시한 것이다.
상기 헤드부 형성단계(S15)는 마이크로로봇(110)의 헤드부(120)를 패터닝 하는 단계로서, 메탈층 노출단계(S13)에서 외부로 노출되어 버퍼층 노출단계(S14)에서 제거되지 않은 채로 남아있는 메탈층(133) 상에 헤드부(120)를 패터닝하는 단계이다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이, 먼저, 헤드부(120)를 형성하고자 하는 영역을 제외한 영역에 마스크(M)를 적층하고, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 그 상측 전면(全面)에 헤드부를 구성하는 금속재질(l)을 증착(Evaporation)한다. 증착 후에는, 도 6(b) 및 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 형성되는 헤드부(120)를 제외한 마스크(M) 및 금속재질(l)을 모두 리프트 오프함으로써, 헤드부(120)를 패터닝한다.
한편, 상술한 헤드부(120)의 재질은 구리(Cu), 니켈(Ni) 등이 이용되나, 재질 및 공정이 상술한 내용에 제한되는 것은 아니다.
도 7은 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇 제작방법의 버퍼층 제거단계를 도시한 것이다.
상기 버퍼층 제거단계(S16)는 기판(131)으로부터 메탈층(133)이 분리되도록 버퍼층(132)을 제거하는 단계이다.
도 7(a)에 도시된 바와 같이, 상술한 버퍼층 노출단계(S16)에 의하여 외부로 노출된 버퍼층(132)을 에칭용액으로 처리하여 웨트에칭(wet etching) 함으로써, 기판(131)과 메탈층(133) 사이의 버퍼층(132)을 제거한다. 이로 인하여, 메탈층(133)은 기판(131)으로부터 분리되면서 몸체부(130)를 형성하게 된다.
즉, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 버퍼층(132)의 제거시에 메탈층(133)은 기판(131)으로부터 이탈함과 동시에 남아있던 잔류응력에 의하여 나선형으로 꼬이며 몸체부(130)를 형성한다.
이에 따라, 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 메탈층(133)이 변형되어 형성되는 몸체부(130)의 상측에 마련되는 발광부(140) 역시 몸체부(130)에 적층된 상태에서 나선형으로 꼬이는 형상을 갖게 된다.
따라서, 본 제작단계에 의하면 마이크로로봇(100)은 금속재질의 헤드부(120)로부터 몸체부(130)가 연장되며, 몸체부(130)의 상측에는 발광부(140)가 적층된채로, 몸체부(130)와 발광부(140)는 나선형으로 감기며 코일의 형태를 구성하게 된다.
다만, 도 8은 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇의 변형례인데, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 다른 변형례에서는 몸체부(130)는 두영역으로 나뉘며, 몸체부(130)의 일부 영역은 나선형의 형태를 가지나, 몸체부(130)의 나머지 영역에는 발광부(140)가 적층된 상태에서 나선형으로 감기지 않고 평평한 형태로 구성될 수도 있다.
지금부터는 상술한 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템(100)의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
도 9는 도 1의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 작동을 개략적으로 도시한 것이다.
먼저, 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 인체 외부에 마련되는 동력인가부(150)를 통하여 인체 내부의 마이크로로봇(110)을 향하여 자기장을 발생시키면, 금속재질로 구성되는 마이크로로봇(110) 단부의 헤드부(120)가 자기장에 영향을 받아 나선형 또는 자기장에 반응하는 재질로 구성되는 다양한 형태의 몸체부(130)가 회전하여 동력인가부(150)측으로 이동하게 된다.
즉, 마이크로로봇(110)이 이동하면, 나선형 또는 자기장에 반응하는 재질로 구성되는 다양한 형태의 몸체부(130)는 회전하게 되며, 이에 따라 마이크로로봇(110)은 회전하며 이동한다.
한편, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 혈관(v)외부에는 자기장 발생부(160)가 마이크로로봇(110)의 이동 경로를 감싸며 배치되며, 회전하는 마이크로로봇(110)에 자기장을 인가한다. 회전하는 마이크로로봇(110)는 자기장 발생부(160)로부터 발생하는 자기장을 변화시키고, 이로 인하여 유도 기전력이 발생하며, 발생한 기전력은 발광부(140)를 작동시키는 용도로 이용된다.
따라서, 본 실시예의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템(100)에 의하면, 무선 상태에서 외부로부터 별도의 전력을 인가받지 않고, 유도 기전력을 이용하여 자체 발광함으로써, 인체 외부에서도 인체 내부의 마이크로로봇의 위치를 육안으로 용이하게 인식할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템을 설명한다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템은 마이크로 로봇(210)과 동력인가부(150)와 자기장 발생부(160)를 포함한다. 동력인가부(150)와 자기장 발생부(160)는 제1실시예에서 상술한 구성과 동일한 것이므로 중복설명은 생략하고, 마이크로로봇(210)에 대하여 상세히 후술한다.
본 실시예의 마이크로로봇(210)은 헤드부(220)와 몸체부(230)와 발광부(240)를 포함한다. 한편, 제1실시예의 마이크로로봇(110)은 몸체부(110)와 발광부(120)가 상호 적층된 일체형으로 구성되었으나, 제2실시예의 마이크로로봇(210)은 몸체부(230)와 발광부(240)가 별도로 제작되어 결합되는 구조로 구성된다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로로봇의 제작방법(S20)의 대하여 설명한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로로봇 제작방법은 헤드부 및 몸체부 성형단계(S21)와 발광부 준비단계와 결합단계(S26)를 포함한다.
상기 헤드부 및 몸체부 성형단계(S21)는 마이크로로봇(210)의 몸체부(230)를 제작하고 헤드부(222)를 패터닝하는 단계로서, 적층단계(S22)와 버퍼층 노출단계(S23)와 헤드부 형성단계(S24)와 버퍼층 제거단계(S25)를 포함한다.
도 11은 도 10의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇의 제작방법의 적층단계 및 버퍼층 노출단계를 개략적으로 도시한 것이다/
도 11(a)에 도시된 바와 같이, 상기 적층단계(S22)는 몸체부(230)를 구성하기 위한 재질을 기판 상에 적층하는 단계로서, 갈륨아스나이드(GaAs) 재질의 기판(231) 상에 인듐갈륨아스나이드(InGaAs) 재질의 버퍼층(232)을 성장시킨 후에, 버퍼층(232) 상에 알루미늄 갈륨아스나이드(AlGaAs) 재질의 메탈층(233)을 성장시킴으로써 진행된다.
도 11(b)에 도시된 바와 같이, 상기 버퍼층 노출단계(S23)는 후술하는 퍼버층 제거단계(S25)에서 에칭 용액과 접촉할 수 있도록 버퍼층(232) 일부를 외부에 노출하는 단계이다. 상술한 메탈층 노출단계(S23)로부터 노출된 메탈층(233)의 일부를 포토리소그래피(Photolithography)를 통하여 제거하여 버퍼층(232)의 단부가 외부에 노출되도록 한다. 다만, 본 단계에서 메탈층(233)의 제거가 상술한 포토리소그래피 공정에 제한되는 것은 아니다.
도 12는 도 11의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇의 제작방법의 헤드부 형성단계를 개략적으로 도시한 것이다.
상기 헤드부 형성단계(S24)는 마이크로로봇(210)을 구성하는 헤드부(220)를 패터닝 하는 단계로서, 상술한 버퍼층 노출단계(S23)에서 제거되지 않은 상태로 남아있는 메탈층(233)의 단부에 헤드부(220)를 패터닝 하는 단계이다.
먼저, 도 12(a)에도 도시된 바와 같이, 헤드부(220)를 형성하고자 하는 영역을 제외한 영역에 마스크(M)를 적층한 후에, 도 12(b)에 도시된 바와 같이, 그 상측 전면(全面)에 헤드부를 구성하는 금속재질(l)을 증착(Evaporation)한다. 증착 후에, 도 12(b) 및 도 12(c)에 도시된 바와 같이, 형성되는 헤드부(220)를 제외한 마스크(M) 및 금속재질(l)을 모두 리프트 오프함으로써, 헤드부(220)를 패터닝한다.
한편, 상술한 헤드부(220)의 재질은 구리(Cu), 니켈(Ni) 등이 이용되나, 재질 및 공정이 상술한 내용에 제한되는 것은 아니다.
도 13은 도 11의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇의 제작방법의 헤드부 형성단계를 개략적으로 도시한 것이다.
상기 버퍼층 제거단계(S25)는 기판(231)으로부터 메탈층(233)을 분리하기 위하여 버퍼층(232)을 제거하는 단계이다.
도 13을 참조하면, 본 버퍼층 제거단계(S25)는 상술한 버퍼층 노출단계(S23)에 의하여 외부로 노출된 버퍼층(232)을 에칭용액 처리하여 웨트에칭(wet etching) 함으로써, 기판과 메탈층(233) 사이의 버퍼층(232)을 제거한다. 이로 인하여, 메탈층(233)은 기판(231)으로부터 분리되면서 몸체부(230)를 형성하게 된다.
버퍼층(232)이 제거되어 기판(231)으로부터 분리되는 몸체부는 잔류응력에 의하여 코일형태로 감기며 나선형의 구조를 갖게 된다.
상기 발광부 준비단계는 전력을 인가받아 발광하는 마이크로 사이즈의 발광부(240)를 준비하는 단계이다. 본 실시예에서의 발광부(240)로는 발광다이오드(LED)가 사용된다.
도 14는 도 11의 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템의 마이크로로봇을 개략적으로 도시한 것이다.
도 14를 참조하면, 상기 결합단계(S26)는 헤드부 및 몸체부 성형단계(S21)에서 제작된 헤드부(220)와 몸체부(230)를 발광부 준비단계에서 준비된 발광부(240)와 결합하여 마이크로 로봇(210)을 최종 제작하는 단계이다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 본 발명의 제1실시예에 따른 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템
110 : 마이크로로봇 120 : 헤드부
130 : 몸체부 140 : 발광부
150 : 동력인가부 160 : 자기장발생부

Claims (7)

  1. 인체 내에서 이동하며, 적어도 일부는 금속재질로 구성되는 마이크로 로봇;
    상기 마이크로 로봇에 구동력을 인가하는 동력인가부;
    상기 마이크로 로봇에 기전력이 발생하도록 상기 인체의 외부에서 상기 마이크로로봇을 둘러싸며 자기장을 발생시키는 자기장 발생부;를 포함하고,
    상기 마이크로 로봇은,
    나선형(helical)으로 형성되어 상기 자기장 발생부로부터 인가되는 자기장에 의하여 유도 기전력을 발생시키는 몸체부; 및 상기 몸체부 상에 적층되어 나선형으로 형성되되 상기 몸체부로부터 생산되는 유도 기전력을 인가받아 발광하는 발광부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로로봇은 상기 동력인가부로부터 인가되는 구동력에 의하여 이동함으로써 상기 자기장 발생부 내의 자기장을 변화시켜 유도 기전력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마이크로로봇은 상기 동력인가부로부터 구동력을 인가받는 헤드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 마이크로 로봇 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 동력인가부로부터 인가되는 구동력에 의하여 이동하는 동시에 상기 나선형의 몸체부가 회전함으로써 상기 자기장 발생부 내의 자기장을 변화시켜 유도 기전력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 발광부는 상기 몸체부에 일체로 적층되는 나선형의 발광다이오드(LED)인 것을 특징으로 하는 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 발광부는 별도로 제작되어 상기 몸체부와 결합하는 발광다이오드(LED)인 것을 특징으로 하는 유도 기전력을 이용한 스마트 마이크로 로봇 시스템.
  7. 삭제
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