KR101307951B1 - Robot for surgery - Google Patents

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KR101307951B1
KR101307951B1 KR1020120043476A KR20120043476A KR101307951B1 KR 101307951 B1 KR101307951 B1 KR 101307951B1 KR 1020120043476 A KR1020120043476 A KR 1020120043476A KR 20120043476 A KR20120043476 A KR 20120043476A KR 101307951 B1 KR101307951 B1 KR 101307951B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rcm
terminal device
robot arm
point
display means
Prior art date
Application number
KR1020120043476A
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Korean (ko)
Inventor
서종태
이병주
한정민
Original Assignee
한양대학교 에리카산학협력단
주식회사 고영테크놀러지
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/088—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors

Abstract

PURPOSE: A surgical robot reduces the setting time of the robot at the time of surgery by variably displaying a remote center of motion (RCM) point. CONSTITUTION: A surgical robot includes a robot arm (100), a terminal device (110), and an RCM point display means (120). The terminal device is installed on the robot arm to be placed on an RCM axis. The RCM point display means is provided as a laser point. The RCM point display means variably displays the RCM point according to the position of the terminal device by irradiating a laser beam to the terminal device. The robot arm includes an RCM axis, a driving means, and a link part.

Description

수술용 로봇{ROBOT FOR SURGERY}Surgical Robots {ROBOT FOR SURGERY}

본 발명은 수술용 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RCM(Remote Center of Motion)포인트를 중심으로 로봇 암의 위치를 수동 조작하여 제어할 수 있는 수술용 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a surgical robot, and more particularly to a surgical robot that can be controlled by manually manipulating the position of the robot arm around the Remote Center of Motion (RCM) point.

일반적으로 수동 조작용 수술 로봇은 사용자가 로봇 암을 사용자가 수동 조작을 통해 수술하려는 위치에 근접하도록 이동시킨 후 상기 로봇 암의 끝단부에 설치된 말단장치를 환자의 절개부를 통해 삽입하여 수술부위에 근접시킨 후 수술을 진행하게 된다.In general, a surgical robot for manual operation moves a robot arm closer to a position to be operated by a user through manual operation, and then inserts a terminal device installed at the end of the robot arm through an incision of a patient to approach a surgical site. After surgery, the operation is performed.

이때, 상기 말단장치의 RCM 포인트의 위치가 상기 환자의 절개부위의 위치와 일치해야지만 상기 수동 조작용 수술 로봇의 로봇 암이 작동되어 상기 말단장치의 위치 및 각도가 변경되더라도 상기 말단장치와 환자의 절개부와의 간섭 현상이 발생되지 않는다.At this time, the position of the RCM point of the distal device must match the position of the incision of the patient, although the robot arm of the surgical robot for manual operation is operated so that the position and angle of the distal device may change. No interference with the incision occurs.

그러나, 종래의 일반적인 수동 조작용 수술 로봇의 경우에는 상기와 같은 말단장치의 RCM 포인트가 기구적인 메커니즘에 의해 구현됨으로써 상기 RCM 포인트가 말단장치 상에 고정된 위치에 구비될 뿐만 아니라 상기 RCM 포인트를 사용자가 육안으로 확인할 수 없었다.However, in the case of a conventional general manual surgical robot, the RCM point of the terminal device is implemented by a mechanical mechanism such that the RCM point is provided at a fixed position on the terminal device and the user uses the RCM point. Was not visible to the naked eye.

따라서, 수술 시 상기 말단장치와 환자의 절개부와의 간섭현상을 방지하기 위하여 상기 RCM 포인트를 환자의 절개 부위와 일치시키기 위해서는 사용자가 수동 조작을 통해 수술하려는 위치에 로봇 암을 근접하도록 이동시킨 후 상기 로봇 암을 작동시켜 말단장치를 이동시키거나 회전시키는 과정을 통해 상기 말단장치의 RCM 포인트를 확인하면서 상기 로봇 암의 위치를 재조정하여 상기 환자의 절개부의 위치와 말단장치의 RCM 포인트를 일치시킴으로써 수술 로봇의 세팅 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있었다.Therefore, in order to match the RCM point with the incision site of the patient in order to prevent the interference between the terminal device and the incision of the patient during surgery, the user moves the robot arm close to the position to be operated by manual operation. By operating the robot arm to check the RCM point of the terminal device through the process of moving or rotating the terminal device, the robot arm is readjusted to match the position of the incision of the patient with the RCM point of the terminal device. There was a problem that the robot takes a long time to set up.

따라서, 본 발명의 목적은 로봇 암의 끝단부에 설치되는 말단장치의 위치에 따른 RCM 포인트를 상기 말단장치 상에 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 가변적으로 표시해 줄 수 있는 수술 로봇을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a surgical robot that can variably display the RCM point according to the position of the terminal device installed at the end of the robot arm so that the user can visually check the terminal device.

본 발명의 일실시예에 의한 수술 로봇은 로봇 암의 RCM 축 선상에 위치하도록 상기 로봇 암에 설치되어 상기 로봇 암의 끝단부에 설치되는 말단장치의 위치에 따라 상기 말단장치 상에 RCM 포인트를 가변적으로 표시해주는 RCM 포인트 표시수단을 포함한다.Surgical robot according to an embodiment of the present invention is variable to the RCM point on the distal device according to the position of the distal device is installed on the robot arm to be positioned on the RCM axis line of the robot arm is installed on the end of the robot arm RCM point display means for displaying as.

일예를 들면, 상기 RCM 포인트 표시수단은 상기 말단장치에 레이저 빔을 조사하여 상기 RCM 포인트를 상기 말단장치 상에 가변적으로 표시해주는 레이저 포인트일 수 있다.For example, the RCM point display means may be a laser point that variably displays the RCM point on the end device by irradiating a laser beam to the end device.

일예를 들면, 상기 로봇암은 상기 RCM 포인트 표시수단과 동일선상에 회전축이 위치하도록 상기 RCM 포인트 표시수단이 설치되는 지지 브래킷에 회전 가능하도록 설치되는 RCM 축과, 상기 RCM 축과 연결되어 상기 RCM 축을 회전시키는 구동수단과, 상기 RCM 축에 회전 가능하게 연결되며 끝단부에 상기 말단장치가 회전 가능하게 연결되는 링크부를 포함한다.For example, the robot arm is connected to the RCM axis and the RCM axis is rotatably installed on the support bracket on which the RCM point display means is installed so that the rotation axis is located on the same line as the RCM point display means, and the RCM axis is connected to the RCM axis. Rotating drive means and a link portion rotatably connected to the RCM shaft and the end device is rotatably connected to the end.

본 발명의 다른 실시예에 의한 수술 로봇은 로봇 암에 설치되어 상기 로봇 암의 끝단부에 설치되는 말단장치의 위치를 감지하는 적어도 하나의 센서와, 상기 센서와 연결되어 상기 센서에 의해 감지된 말단장치의 위치 정보와 기 저장된 상기 로봇 암의 RCM 포인트의 위치 정보를 비교하여 상기 말단장치 상의 RCM 포인트의 위치를 산출하는 제어부 및, 상기 말단장치에 배치되어 상기 말단장치의 위치에 따른 상기 제어부에 의해 산출된 상기 말단장치 상의 RCM 포인트의 위치와 대응되는 위치에 빛을 발산하여 상기 말단장치 상에 RCM 포인트를 가변적으로 표시해주는 RCM 포인트 표시수단을 포함한다.Surgical robot according to another embodiment of the present invention is installed on the robot arm at least one sensor for detecting the position of the end device is installed on the end of the robot arm, and the terminal is connected to the sensor sensed by the sensor A control unit for calculating the position of the RCM point on the end device by comparing the position information of the device with the pre-stored position information of the RCM point of the robot arm, and the control unit disposed in the end device according to the position of the end device. RCM point display means for variably displaying the RCM point on the terminal device by emitting light to a position corresponding to the calculated position of the RCM point on the terminal device.

일예를 들면, 상기 RCM 포인트 표시수단은 상기 말단장치의 길이 방향을 따라 상기 말단장치 상에 배치된 LED 어레이 바일 수 있다.For example, the RCM point display means may be an LED array bar disposed on the terminal device along the longitudinal direction of the terminal device.

일예를 들면, 상기 로봇암은 지지 브래킷에 회전 가능하도록 설치되는 RCM 축과, 상기 RCM 축과 연결되어 상기 RCM 축을 회전시키는 구동수단과, 상기 RCM 축에 회전 가능하게 연결되며 끝단부에 상기 말단장치가 회전 가능하게 연결되는 링크부를 포함한다.For example, the robot arm is an RCM shaft rotatably installed on a support bracket, driving means connected to the RCM shaft to rotate the RCM shaft, and rotatably connected to the RCM shaft and the end device at an end thereof. Includes a link portion rotatably connected.

이와 같이 본 발명에 따른 수술 로봇은 말단장치의 위치가 변경되더라도 상기 RCM 포인트 표시수단에 의해 상기 말단장치 상에 RCM 포인트가 가변적으로 표시되어 사용자가 상기 말단장치 상의 RCM 포인트를 육안으로 직접 확인할 수 있다.As described above, the surgical robot according to the present invention, even if the position of the terminal device is changed, the RCM point is variably displayed on the terminal device by the RCM point display means so that the user can directly check the RCM point on the terminal device. .

따라서, 본 발명에 따른 수술 로봇은 수술 시 상기 말단장치와 환자의 절개부와의 간섭 현상을 방지하기 위한 상기 RCM 포인트를 환자의 절개 부위와 일치시키는 작업을 매우 용이하고 신속하게 할 수 있어 로봇 수술 시 상기 수술 로봇의 세팅 시간을 대폭 줄일 수 있으므로 전체 수술시간까지도 줄일 수 있는 효과가 있다.Therefore, the surgical robot according to the present invention is very easy and quick to match the RCM point with the incision site of the patient to prevent the interference between the distal device and the incision of the patient during surgery robot operation When the setting time of the surgical robot can be significantly reduced, there is an effect that can be reduced to the entire operation time.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수술 로봇을 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 수술 로봇을 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 수술 로봇을 설명하기 위한 블록도1 is a view for explaining a surgical robot according to a first embodiment of the present invention
2 is a view for explaining a surgical robot according to a second embodiment of the present invention;
3 is a block diagram illustrating a surgical robot according to a second embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 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 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 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 embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the terms "comprising" or "having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Do not.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수술 로봇을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a surgical robot according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 수술 로봇은 로봇암(100), 말단장치(110), RCM 포인트 표시수단(120)을 포함한다.Referring to Figure 1, the surgical robot according to the first embodiment of the present invention includes a robot arm 100, the terminal device 110, the RCM point display means 120.

상기 로봇 암(100)은 지지브래킷(101)과 RCM 축(102), 구동수단(103), 링크부(104)를 포함한다. The robot arm 100 includes a support bracket 101, an RCM shaft 102, a driving unit 103, and a link unit 104.

상기 로봇 암(100)의 지지브래킷(101)은 하판(101a)과 상기 하판(101a)의 양측에 설치되는 한 쌍의 측면판(101b)으로 구성된다. The support bracket 101 of the robot arm 100 is composed of a lower plate 101a and a pair of side plates 101b installed on both sides of the lower plate 101a.

상기 RCM 축(102)은 상기 한 쌍의 측면판(101b) 중 선택된 어느 하나의 측면판(101b)에 회전 가능하도록 설치된다. 또한 상기 RCM 축(102)은 도면에는 도시되지 않았지만 상기 한 쌍의 측면판(101b)에 양측 끝단부가 회전 가능하도록 연결될 수도 있다. 한편, 상기 RCM 축(102)의 외주면의 적어도 일부에는 수평부(102a)가 구비된다. 한편, 상기 수평부(102a)에는 상기 링크부(104)를 회전 가능하게 연결하기 위한 연결 브래킷(105)이 설치된다. The RCM shaft 102 is rotatably installed on any one side plate 101b selected from the pair of side plates 101b. In addition, the RCM shaft 102 may be connected to both ends of the pair of side plates 101b so as to be rotatable, although not shown in the drawing. On the other hand, at least a portion of the outer peripheral surface of the RCM shaft 102 is provided with a horizontal portion (102a). On the other hand, the horizontal portion 102a is provided with a connection bracket 105 for rotatably connecting the link portion 104.

상기 구동수단(103)은 RCM 축(102)과 연결되도록 상기 지지브래킷(101)에 설치된다. 예를 들면, 상기 구동수단(103)은 상기 지지브래킷(101)에 설치되는 구동모터(103a)와, 상기 구동모터(103a)의 회전축과 상기 RCM 축(102)을 연결하여 상기 구동모터(103a)의 회전력을 상기 RCM 축(102)으로 전달하는 동력전달부재(103b)를 포함한다. The driving means 103 is installed on the support bracket 101 to be connected to the RCM shaft 102. For example, the driving means 103 connects the drive motor 103a installed in the support bracket 101, the rotation shaft of the drive motor 103a, and the RCM shaft 102 to the drive motor 103a. It includes a power transmission member (103b) for transmitting a rotational force of the) to the RCM shaft (102).

상기 링크부(104)는 상기 RCM 축(102)의 수평부(102a)에 설치된 상기 연결 브래킷(105)에 회전 가능하게 연결된다. 여기서, 상기 링크부(104)는 수술 로봇에 적용되는 로봇 암에 일반적으로 사용되는 것으로서 구체적인 구성에 대한 설명은 생략한다.The link portion 104 is rotatably connected to the connection bracket 105 installed on the horizontal portion 102a of the RCM shaft 102. Here, the link unit 104 is generally used for a robot arm applied to a surgical robot, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 말단장치(110)는 상기 로봇 암(100)의 끝단부에 회전 가능하게 연결된다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 말단장치(110)는 상기 링크부(104)의 끝단부에 두 점이 제1, 2 힌지(111)(112)에 의해 회전 가능하게 연결된다. 따라서, 상기 말단장치(110)는 상기 제1 힌지(111)에 연결된 링크(104a)가 상기 제1 힌지(111)를 화살표 A방향으로 밀거나 화살표 B방향으로 잡아당기게 되면 상기 제2 힌지(112)를 중심으로 화살표 A 또는 화살표 B방향으로 회전된다.The end device 110 is rotatably connected to the end of the robot arm 100. In more detail, the terminal device 110 is rotatably connected to the end of the link portion 104 by the first and second hinges 111 and 112. Therefore, the end device 110 is the second hinge 112 when the link 104a connected to the first hinge 111 pushes the first hinge 111 in the direction of arrow A or pulls in the direction of arrow B. Rotate in the direction of arrow A or arrow B).

상기 RCM 포인트 표시수단(120)은 상기 로봇 암(100)의 RCM 축(102)과 동일 선 상에 위치할 수 있도록 상기 로봇 암(100)에 설치되어 상기 로봇 암(100)의 끝단부에 설치되는 말단장치(110)의 위치에 따라 상기 말단장치(110) 상에 RCM 포인트(P)를 가변적으로 표시해준다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 RCM 포인트 표시수단(120)은 상기 로봇 암(100)의 RCM 축(102)과 동일 선 상에 위치할 수 있도록 상기 지지 브래킷(101)에 설치되어 상기 링크부(104)의 끝단부에 설치되는 말단장치(110)의 위치에 따라 상기 말단장치(110) 상에 RCM 포인트(P)를 가변적으로 표시해준다. 예를 들면, 상기 RCM 포인트 표시수단(120)은 상기 RCM 축(102)과 동일 선 상에 위치할 수 있도록 상기 지지 브래킷(101)에 설치된 레이저 포인트일 수 있다. 상기 레이저 포인트는 상기 로봇 암(100)의 RCM 축(102)과 동일 선상에 위치하여 상기 말단장치(110)에 레이저 빔을 조사함으로써 상기 말단장치(110)의 위치가 변경된다 하더라도 상기 RCM 포인트(P)를 상기 말단장치(110) 상에 가변적으로 표시해 준다.The RCM point display means 120 is installed on the robot arm 100 to be located on the same line as the RCM axis 102 of the robot arm 100 is installed at the end of the robot arm 100 According to the position of the terminal device 110 is to be displayed RCM point (P) variably on the terminal device (110). In more detail, the RCM point display means 120 is installed on the support bracket 101 to be located on the same line as the RCM axis 102 of the robot arm 100 so that the link portion 104 is located. RCM point (P) is displayed on the end device 110 in accordance with the position of the end device 110 is installed at the end of the). For example, the RCM point display means 120 may be a laser point installed on the support bracket 101 to be located on the same line as the RCM axis 102. The laser point is located on the same line as the RCM axis 102 of the robot arm 100 and irradiates a laser beam to the end device 110 so that the position of the end device 110 is changed even if the position of the end device 110 is changed. P) is displayed variably on the terminal device (110).

상술한 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 의한 수술 로봇은 말단장치(110)의 위치가 변경되더라도 상기 RCM 포인트 표시수단(120)에 의해 상기 말단장치(110) 상에 RCM 포인트(P)가 가변적으로 표시되어 사용자가 상기 말단장치(110) 상의 RCM 포인트(P)를 육안으로 직접 확인할 수 있다.
As described above, the surgical robot according to the first embodiment of the present invention has the RCM point P on the terminal device 110 by the RCM point display means 120 even if the position of the terminal device 110 is changed. It is displayed variably so that the user can directly check the RCM point (P) on the end device 110 with the naked eye.

<실시예 2><Example 2>

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 수술 로봇을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 수술 로봇을 설명하기 위한 블록도이다.2 is a view for explaining a surgical robot according to a second embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram for explaining a surgical robot according to a second embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 수술로봇은, 로봇암(100), 말단장치(110), 적어도 하나의 센서(130), 제어부(140), RCM 포인트 표시수단(120)을 포함한다.2 and 3, the surgical robot according to the present embodiment, the robot arm 100, the terminal device 110, at least one sensor 130, the control unit 140, RCM point display means 120 It includes.

상기 로봇 암(100)은 지지브래킷(101)과 RCM 축(102), 구동수단(103), 링크부(104)를 포함한다. The robot arm 100 includes a support bracket 101, an RCM shaft 102, a driving unit 103, and a link unit 104.

상기 로봇 암(100)의 지지브래킷(101)은 하판(101a)과 상기 하판(101a)의 양측에 설치되는 한 쌍의 측면판(101b)으로 구성된다. The support bracket 101 of the robot arm 100 is composed of a lower plate 101a and a pair of side plates 101b installed on both sides of the lower plate 101a.

상기 RCM 축(102)은 상기 한 쌍의 측면판(101b) 중 선택된 어느 하나의 측면판(101b)에 회전 가능하도록 설치된다. 또한 상기 RCM 축(102)은 도면에는 도시되지 않았지만 상기 한 쌍의 측면판(101b)에 양측 끝단부가 회전 가능하도록 연결될 수도 있다. 한편, 상기 RCM 축(102)의 외주면의 적어도 일부에는 수평부(102a)가 구비된다. 한편, 상기 수평부(102a)에는 상기 링크부(104)를 회전 가능하게 연결하기 위한 연결 브래킷(105)이 설치된다. The RCM shaft 102 is rotatably installed on any one side plate 101b selected from the pair of side plates 101b. In addition, the RCM shaft 102 may be connected to both ends of the pair of side plates 101b so as to be rotatable, although not shown in the drawing. On the other hand, at least a portion of the outer peripheral surface of the RCM shaft 102 is provided with a horizontal portion (102a). On the other hand, the horizontal portion 102a is provided with a connection bracket 105 for rotatably connecting the link portion 104.

상기 구동수단(103)은 RCM 축(102)과 연결되도록 상기 지지브래킷(101)에 설치된다. 예를 들면, 상기 구동수단(103)은 상기 지지브래킷(101)에 설치되는 구동모터(103a)와, 상기 구동모터(103a)의 회전축과 상기 RCM 축(102)을 연결하여 상기 구동모터(103a)의 회전력을 상기 RCM 축(102)으로 전달하는 동력전달부재(103b)를 포함한다. The driving means 103 is installed on the support bracket 101 to be connected to the RCM shaft 102. For example, the driving means 103 connects the drive motor 103a installed in the support bracket 101, the rotation shaft of the drive motor 103a, and the RCM shaft 102 to the drive motor 103a. It includes a power transmission member (103b) for transmitting a rotational force of the) to the RCM shaft (102).

상기 링크부(104)는 상기 RCM 축(102)의 수평부(102a)에 설치된 상기 연결 브래킷(105)에 회전 가능하게 연결된다. 여기서, 상기 링크부(104)는 수술 로봇에 적용되는 로봇 암에 일반적으로 사용되는 것으로서 구체적인 구성에 대한 설명은 생략한다.The link portion 104 is rotatably connected to the connection bracket 105 installed on the horizontal portion 102a of the RCM shaft 102. Here, the link unit 104 is generally used for a robot arm applied to a surgical robot, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 말단장치(110)는 상기 로봇 암(100)의 끝단부에 회전 가능하게 연결된다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 말단장치(110)는 상기 링크부(104)의 끝단부에 두 점이 제1, 2 힌지(111)(112)에 의해 회전 가능하게 연결된다. 따라서, 상기 말단장치(110)는 상기 제1 힌지(111)에 연결된 링크(104a)가 상기 제1 힌지(111)를 화살표 A방향으로 밀거나 화살표 B방향으로 잡아당기게 되면 상기 제2 힌지(112)를 중심으로 화살표 A 또는 화살표 B방향으로 회전된다.The end device 110 is rotatably connected to the end of the robot arm 100. In more detail, the terminal device 110 is rotatably connected to the end of the link portion 104 by the first and second hinges 111 and 112. Therefore, the end device 110 is the second hinge 112 when the link 104a connected to the first hinge 111 pushes the first hinge 111 in the direction of arrow A or pulls in the direction of arrow B. Rotate in the direction of arrow A or arrow B).

상기 적어도 하나의 센서(130)는 상기 로봇 암(100)에 설치되어 상기 로봇 암(100)의 끝단부에 설치되는 말단장치(110)의 위치를 감지할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 적어도 하나의 센서(130)는 상기 말단장치(110)에 설치될 수도 있다.The at least one sensor 130 may be installed on the robot arm 100 to detect a position of the terminal device 110 installed at the end of the robot arm 100. Alternatively, the at least one sensor 130 may be installed in the terminal device (110).

상기 제어부(140)는 상기 센서(130)와 연결되어 상기 센서(130)에 의해 감지된 말단장치(110)의 위치 정보와 상기 제어부(140)에 기 저장된 상기 로봇 암(100)의 RCM 포인트(P)의 위치 정보를 비교하여 상기 말단장치(110) 상의 RCM 포인트(P)의 위치를 산출한다.The controller 140 is connected to the sensor 130 and the position information of the terminal device 110 sensed by the sensor 130 and the RCM point of the robot arm 100 previously stored in the controller 140 ( The location information of P) is compared to calculate the location of the RCM point P on the terminal device 110.

상기 RCM 포인트 표시수단(120)은 상기 말단장치(110)에 배치되어 상기 말단장치(110)의 위치에 따라 상기 제어부(140)에 의해 산출된 상기 말단장치(110) 상의 RCM 포인트(P)의 위치와 대응되는 위치에 빛을 발산하여 상기 말단장치(110) 상에 상기 RCM 포인트(P)를 가변적으로 표시해준다. 예를 들면, 상기 RCM 포인트 표시수단(120)은 상기 말단장치의 길이 방향을 따라 상기 말단장치 상에 복수개의 LED(120a)가 일렬로 배치된 LED 어레이 바일 수 있다. 이와 같은 LED 어레이 바는 상기 제어부(140)에 의해 산출된 상기 말단장치(110) 상의 RCM 포인트(P)의 위치와 대응되는 위치에 있는 LED(120a)를 점등시켜 상기 말단장치 상에 RCM 포인트(P)를 가변적으로 표시해 준다.The RCM point display means 120 is disposed in the terminal device 110 of the RCM point P on the terminal device 110 calculated by the control unit 140 according to the position of the terminal device 110. The RCM point P is variably displayed on the terminal device 110 by emitting light at a position corresponding to the position. For example, the RCM point display means 120 may be an LED array bar in which a plurality of LEDs 120a are arranged in a line on the terminal device along a length direction of the terminal device. Such an LED array bar turns on the LED 120a at a position corresponding to the position of the RCM point P on the terminal device 110 calculated by the controller 140, thereby causing the RCM point ( P) is displayed variably.

상술한 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 의한 수술 로봇 또한 본 발명의 제1 실시예에 의한 수술 로봇과 마찬가지로 말단장치(110)의 위치가 변경되더라도 상기 RCM 포인트 표시수단(120)에 의해 상기 말단장치(110) 상에 RCM 포인트(P)가 가변적으로 표시되어 사용자가 상기 말단장치(110) 상의 RCM 포인트(P)를 육안으로 직접 확인할 수 있다.As described above, the surgical robot according to the second embodiment of the present invention is also operated by the RCM point display means 120 even if the position of the terminal device 110 is changed, similarly to the surgical robot according to the first embodiment of the present invention. The RCM point P is variably displayed on the terminal device 110 so that the user can directly check the RCM point P on the terminal device 110 with the naked eye.

따라서, 본 발명에 따른 수술 로봇은 수술 시 상기 말단장치(110)와 환자의 절개부와의 간섭 현상을 방지하기 위한 상기 RCM 포인트(P)를 환자의 절개 부위와 일치시키는 작업을 매우 용이하고 신속하게 할 수 있어 로봇 수술 시 상기 수술 로봇의 세팅 시간을 대폭 줄일 수 있으므로 전체 수술시간까지도 줄일 수 있는 장점이 있다.
Therefore, the surgical robot according to the present invention is very easy and quick to match the RCM point (P) with the incision site of the patient to prevent the phenomenon of the interference between the terminal device 110 and the incision of the patient during surgery. Since it is possible to greatly reduce the setting time of the surgical robot during the robot surgery there is an advantage that can be reduced to the entire surgery time.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical and exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

(100) : 로봇 암 (110) : 말단장치
(120) : RCM 포인트 표시수단 (130) : 센서
(140) : 제어부100: robot arm 110: end device
(120): RCM point display means 130: sensor
140: control unit

Claims (6)

로봇 암의 RCM 축 선상에 위치하도록 상기 로봇 암에 설치되어 상기 로봇 암의 끝단부에 설치되는 말단장치의 위치에 따라 상기 말단장치 상에 RCM 포인트를 가변적으로 표시해주는 RCM 포인트 표시수단을 포함하는 수술용 로봇.Surgery comprising an RCM point display means for displaying the RCM point on the end device in accordance with the position of the end device is installed on the robot arm so as to be located on the RCM axis line of the robot arm to the end of the robot arm Dragon robot. 제 1 항에 있어서,
상기 RCM 포인트 표시수단은 상기 말단장치에 레이저 빔을 조사하여 상기 RCM 포인트를 상기 말단장치 상에 가변적으로 표시해주는 레이저 포인트인 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.The method of claim 1,
The RCM point display means is a surgical robot, characterized in that for irradiating a laser beam to the end device is a laser point to variably display the RCM point on the end device. 제 1 항에 있어서,
상기 로봇 암은,
상기 RCM 포인트 표시수단과 동일선상에 회전축이 위치하도록 상기 RCM 포인트 표시수단이 설치되는 지지 브래킷에 회전 가능하도록 설치되는 RCM 축;
상기 RCM 축과 연결되어 상기 RCM 축을 회전시키는 구동수단;
상기 RCM 축에 회전 가능하게 연결되며 끝단부에 상기 말단장치가 회전 가능하게 연결되는 링크부를 포함하는 수술용 로봇.The method of claim 1,
The robot arm includes:
An RCM shaft rotatably installed on a support bracket on which the RCM point display means is installed such that the rotation axis is positioned on the same line as the RCM point display means;
Drive means connected to the RCM shaft to rotate the RCM shaft;
And a link portion rotatably connected to the RCM axis and having a distal end portion rotatably connected to the end portion thereof. 로봇 암에 설치되어 상기 로봇 암의 끝단부에 설치되는 말단장치의 위치를 감지하는 적어도 하나의 센서;
상기 센서와 연결되어 상기 센서에 의해 감지된 말단장치의 위치 정보와 기 저장된 상기 로봇 암의 RCM 포인트의 위치 정보를 비교하여 상기 말단장치 상의 RCM 포인트의 위치를 산출하는 제어부; 및
상기 말단장치에 배치되어 상기 말단장치의 위치에 따른 상기 제어부에 의해 산출된 상기 말단장치 상의 RCM 포인트의 위치와 대응되는 위치에 빛을 발산하여 상기 말단장치 상에 상기 RCM 포인트를 가변적으로 표시해주는 RCM 포인트 표시수단을 포함하는 수술용 로봇.At least one sensor installed on the robot arm to detect a position of the terminal device installed at the end of the robot arm;
A control unit connected with the sensor to calculate the position of the RCM point on the terminal device by comparing the position information of the terminal device sensed by the sensor with the position information of the pre-stored RCM points of the robot arm; And
An RCM disposed in the terminal device to variably display the RCM point on the terminal device by emitting light at a position corresponding to the position of the RCM point on the terminal device calculated by the controller according to the position of the terminal device. Surgical robot comprising a point display means. 제 4 항에 있어서,
상기 RCM 포인트 표시수단은 상기 말단장치의 길이 방향을 따라 상기 말단장치 상에 배치된 LED 어레이 바인 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.5. The method of claim 4,
The RCM point display means is a surgical robot, characterized in that the LED array bar disposed on the terminal device along the longitudinal direction of the terminal device. 제 4 항에 있어서,
상기 로봇암은,
지지 브래킷에 회전 가능하도록 설치되는 RCM 축;
상기 RCM 축과 연결되어 상기 RCM 축을 회전시키는 구동수단;
상기 RCM 축에 회전 가능하게 연결되며 끝단부에 상기 말단장치가 회전 가능하게 연결되는 링크부를 포함하는 수술용 로봇.5. The method of claim 4,
The robot arm is,
An RCM shaft rotatably mounted to the support bracket;
Drive means connected to the RCM shaft to rotate the RCM shaft;
And a link portion rotatably connected to the RCM axis and having a distal end portion rotatably connected to the end portion thereof.
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