KR101647973B1

KR101647973B1 - Parallel surgical robot

Info

Publication number: KR101647973B1
Application number: KR1020120044789A
Authority: KR
Inventors: 임훈; 이병주
Original assignee: 주식회사 고영테크놀러지; 한양대학교 에리카산학협력단
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2016-08-12
Also published as: KR20130121522A

Abstract

무게추를 사용하여 로봇의 카운터 밸런스를 맞추어 로봇부가 초기자세를 유지하기 용이하도록 하기 위한 카운터 밸런싱 구조를 가진 병렬형 수술 로봇이 개시된다.
상기 병렬형 수술 로봇은 소정거리를 유지하고 배치되는 상/하부 플레이트; 상기 상/하부 플레이트에 일측단이 연결 설치되는 복수개의 링크부; 상기 복수개의 링크부 타측단이 하부면에 회전가능하도록 각각 연결설치되는 연결플레이트; 상기 복수개의 링크부 끝단에 각각 연결되어 상기 링크부의 회전 반경에 따른 원형모양을 하는 풀리; 상기 풀리의 일단과 연결수단에 의해 연결되는 무게추를 포함하여 최초 초기자세를 유지할 수 있도록 하여 작은 힘으로 움직임이 가능하도록 하는 병렬형 수술 로봇을 제공한다. A parallel-type surgical robot having a counter balancing structure for adjusting a counterbalance of a robot using a weight and making it easy to maintain an initial posture of the robot unit is disclosed.
Wherein the parallel surgical robot comprises: an upper / lower plate arranged to maintain a predetermined distance; A plurality of link portions having one end connected to the upper / lower plate; A connecting plate connected to the lower end of the plurality of link portions so as to be rotatable; A pulley connected to the ends of the plurality of link portions and having a circular shape corresponding to a turning radius of the link portion; The present invention provides a parallel-type surgical robot including a weight connected to one end of the pulley and a connecting means to maintain a first initial posture so that the robot can move with a small force.

Description

Parallel surgical robot}

본 발명은 병렬형 수술 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무게추를 사용하여 로봇의 카운터 밸런스를 맞추어 로봇부가 초기자세를 유지하기 용이하도록 하기 위한 카운터 밸런싱 구조를 가진 병렬형 수술 로봇에 관한 것이다. The present invention relates to a parallel surgical robot, and more particularly, to a parallel surgical robot having a counter balancing structure for adjusting the counterbalance of the robot using a weight to facilitate maintaining the initial posture of the robot.

최근 산업계, 의학계와 유전자 공학계에서 정밀 부품의 제작 및 가공, 반도체 제조, 미세 수술, 유전자 조작, 세포 정합 등의 분야의 수요와 중요성이 높아짐에 따라 정밀 작업용 로봇의 개발 및 활용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. Recently, as demand and importance of precision parts manufacturing and processing, semiconductor manufacturing, micro-surgery, genetic manipulation, and cell matching have increased in industrial, medical and genetic engineering fields, researches for development and utilization of precision work robots are actively conducted .

일반적으로 다관절 로봇은 사람의 어깨, 팔, 팔꿈치, 손목과 같은 관절을 구비하고 있어서, 다양한 관절각을 구비하고, 이러한 관절각의 변화에 의해 작업, 이동 및 운동을 할 수 있도록 되어 있으며, 이와 같은 다관절 로봇은 다양한 굴곡 및 협소공간의 이동을 위한 다관절 이동로봇 또는 다양하나 작업을 수행하는 산업용 로봇등에 적용되고 있다. Generally, the articulated robot is provided with joints such as human shoulders, arms, elbows and wrists, so that it has various joint angles and can work, move and exercise by the change of the joint angle. The same articulated robots are applied to multi-joint mobile robots for various bending and narrow space movements, or industrial robots that perform various tasks.

예시된 바와 같이 현재 개발된 다관절형 로봇들은 관절부분을 일체 모듈화하여 이를 순차적으로 연결하는 방식으로 원하는 길이의 이동 로봇을 구현하고 있으며 일반적으로 1개의 관절 모듈은 2자유도 회전 또는 3자유도 회전이 가능하다. As described above, currently developed articulated robots implement a mobile robot of a desired length by integrally modifying the joint parts and sequentially connecting the joint parts. Generally, one joint module is rotated by 2 degrees of freedom or 3 degrees of freedom This is possible.

하지만, 종래 로봇부의 카운터 밸런싱 구조는 링크의 끝단에 무게추를 결합하기 때문에 시리얼 타입의 로봇이나 비교적 큰 부피를 가진 로봇부 등 공간의 제약이 없는 로봇에 응용이 가능했다. 그마저도 무게추의 부피가 너무 커서 로봇과 비슷한 무게의 추를 결합하기 위한 공간 확보에 어려움이 있기 때문에 로봇의 말단부가 초기자세를 완벽하게 유지하지 못하는 문제점이 있었다. However, since the counterbalancing structure of the conventional robot unit combines the weight at the end of the link, it can be applied to a robot having no space limitation, such as a serial type robot or a robot unit having a relatively large volume. The weight of the weight is so large that it is difficult to secure a space for combining weights having a weight similar to that of the robot, so that the distal end of the robot can not maintain the initial posture perfectly.

따라서, 본 발명의 목적은 와이어 및 풀리를 이용하여 무게추를 로봇의 하단에 위치시켜 공간의 제약을 없애고, 도르래를 사용하여 기저부 회전 관절에서 최대 토크를 얻기 위하여 무게추에 의한 작용점을 최대한 멀리 위치시켜 소형의 로봇부가 초기자세를 유지할 수 있도록 하여 사용자 혹은 기구에 장착한 모터가 작은 힘으로 기구를 움직일 수 있도록 하는 병렬형 수술 로봇을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for locating a point of action of a weight by a weight and a pulley at a lower end of the robot to eliminate the restriction of space and to obtain a maximum torque at the base joint by using a pulley, So that a small robot can maintain its initial posture so that a user or a motor attached to the robot can move the robot with a small force.

본 발명의 일실시예에 의한 병렬형 수술 로봇은 소정거리를 유지하고 배치되는 상/하부 플레이트; 상기 상/하부 플레이트에 일측단이 연결 설치되는 복수개의 링크부; 상기 복수개의 링크부 타측단이 하부면에 회전가능하도록 각각 연결설치되는 연결플레이트; 상기 복수개의 링크부 끝단에 각각 연결되어 상기 링크부의 회전 반경에 따른 원형모양을 하는 풀리; 상기 풀리의 일단과 연결수단에 의해 연결되는 무게추를 포함할 수 있다. 이는 상기 병렬형 수술 로봇이 최초 초기자세를 유지할 수 있도록 하여 작은 힘으로 움직임이 가능하도록 하는 것이다. 예를 들면, 상기 풀리는 상기 링크부가 최대로 회전할 수 있는 회전반경 만큼 원형의 형상을 할 수 있다. The parallel surgical robot according to an embodiment of the present invention includes: an upper / lower plate disposed at a predetermined distance; A plurality of link portions having one end connected to the upper / lower plate; A connecting plate connected to the lower end of the plurality of link portions so as to be rotatable; A pulley connected to the ends of the plurality of link portions and having a circular shape corresponding to a turning radius of the link portion; And a weight connected to one end of the pulley by a connecting means. This allows the parallel surgical robot to maintain its initial initial posture so that it can move with a small force. For example, the pulleys may have a circular shape with a turning radius that allows the link portion to rotate at maximum.

한편, 상기 연결수단은 상기 풀리의 일단과 무게추를 연결하는 와이어; 상기 풀리의 일단과 무게추 사이에 설치되어 무게추의 설치 위치를 변경하도록 고정 설치되는 도르래부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 도르래부는 상기 하부 플레이트의 중앙부에 설치되며, 상기 풀리와 연결된 와이어의 방향을 수직으로 변경하는 제1 도르래; 상기 하부 플레이트의 측면부에 설치되며, 상기 제1 도르래를 통한 와이어의 방향을 수직으로 변경하는 제2 도르래를 포함할 수 있다. 또다른 예를 들면, 상기 도르래부는 상기 하부 플레이트의 연결플레이트 하단부에 설치되며, 풀리와 연결된 와이어의 방향을 수직으로 변경하는 제3 도르래; 상기 하부 플레이트의 측면부에 설치되며, 상기 제3 도르래를 통한 와이어의 방향을 수직으로 변경하는 제4 도르래를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 도르래는 상기 풀리와 톱니연결되어 상기 풀리의 회전에 따라 함께 회전 가능하도록 형성될 수 있다. On the other hand, the connecting means includes a wire connecting one end of the pulley and a weight. And a pulley part installed between one end of the pulley and the weight to be fixedly installed to change the installation position of the weight. For example, the pulley portion is provided at a central portion of the lower plate, and includes: a first sheave that vertically changes a direction of a wire connected to the pulley; And a second sheave installed at a side portion of the lower plate and vertically changing the direction of the wire through the first sheave. As another example, the pulley portion may include a third pulley installed at a lower end of a connecting plate of the lower plate and vertically changing a direction of a wire connected to the pulley; And a fourth sheave installed at a side portion of the lower plate and vertically changing the direction of the wire through the third sheave. For example, the third pulley may be coupled to the pulley so as to be rotatable together with the rotation of the pulley.

또 다른 예를 들면, 상기 도르래부는 상기 제4 도르래의 하단부에 설치되는 움직도르래를 더 포함할 수 있다. 상기 움직도르래를 통하여 무게추의 무게 조절이 가능하여 병렬형 수술 로봇의 움직임에 유동적으로 반응할 수 있는 이점을 가진다.As another example, the pulley section may further include a moving pulley installed at a lower end of the fourth pulley. The weight of the weight can be adjusted through the moving pulley and the robot can respond flexibly to the movement of the parallel surgical robot.

상기 풀리는 플레이트와의 연결지점을 기준으로 상단방향의 길이가 길게 형성되고, 상기 와이어는 상기 풀리의 상단부 끝단에 연결되도록 할 수 있다. 또한, 상기 풀리는 플레이트와의 연결지점을 기준으로 하단방향의 길이가 길게 형성되고, 상기 와이어는 상기 풀리의 상단부 끝단에 연결되도록 할 수 있다. 또한, 상기 풀리는 플레이트와의 연결지점을 기준으로 하단방향의 길이가 길게 형성되고, 상기 풀리는 하부 플레이트 하단에 설치되어 있는 제3 도르래와 톱니결합하도록 할 수 있다. The length of the upper end of the pulley may be longer than the length of the pulley, and the wire may be connected to the upper end of the pulley. The pulley may have a longer length in the lower direction with respect to a connection point with the plate, and the wire may be connected to the upper end of the pulley. The pulleys may have a longer length in the lower direction with respect to a connection point with the pulleys, and the pulleys may be engaged with the third pulley provided at the lower end of the lower plate.

이와 같이 본 발명에 따른 병렬형 수술 로봇은 로봇부 각 체인 기저부 링크의 연장선에 무게추를 결합시키지 않고 와이어 및 풀리를 이용하여 로봇의 하단부에 무게 추를 위치시키되, 도르래를 사용하여 무게추의 위치를 원하는 곳으로 이동시킬 수 있도록 함으로써 최대한 공간을 활용할 수 있도록 하여 공간의 제약을 없앨 수 있는 효과를 가진다. As described above, the parallel surgical robot according to the present invention places the weight on the lower end of the robot using wires and pulleys without connecting the weight to the extension line of the base link of each of the robots, So that it is possible to utilize the space as much as possible, thereby eliminating the restriction of the space.

또한, 소형의 병렬형 수술 로봇이 무게추에 의하여 초기자세를 유지할 수 있도록 하여 사용자 혹은 기구에 장착한 모터가 작은 힘으로 기구를 움직일 수 있도록 하는 효과가 있다. In addition, a small parallel surgical robot can maintain its initial posture by weight, so that a user or a motor attached to the device can move the device with a small force.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 병렬형 수술 로봇의 구성도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 병렬형 수술 로봇의 구성도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 병렬형 수술 로봇의 구성도를 나타낸 것이다. 1 is a block diagram of a parallel surgical robot according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a parallel surgical robot according to a second embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a parallel surgical robot according to a third 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. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates 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 다양한 실시예에 대하여 각 실시예에 따른 구성 및 효과를 보다 상세하게 설명한다. Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<제1 실시예>&Lt; Embodiment 1 >

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 병렬형 수술 로봇의 구성도를 나타낸 것이다. 1 is a block diagram of a parallel surgical robot according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 병렬형 수술 로봇은 복수개의 링크부를 포함하여 3자유도를 가지는 로봇부(100), 풀리(140), 와이어(160), 무게추(170)를 포함한다. 1, the parallel surgical robot according to the present invention includes a robot unit 100 having three degrees of freedom, a pulley 140, a wire 160, and a weight 170 including a plurality of link portions.

상기 로봇부(100)는 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120) 사이에 설치되는 복수개의 링크부(130)를 구비하여 자유도를 가지며 움직일 수 있도록 할 수 있다. 예를 들면, 3개의 링크부(130)를 구비하여 3자유도를 가지도록 할 수 있다. 상기 상부 플레이트(110)에는 로봇암이 설치될 수 있으며, 상기 하부 플레이트(120)는 고정수단에 의해 고정 설치될 수 있다. 한편, 상기 링크부(130)는 일측이 상부 플레이트(110)에 연결되는 제1 링크(131), 상기 제1 링크(131)의 또다른 끝단에 일측단이 힌지 결합되고 타측단이 연결플레이트(121)에 힌지결합(122)되며 끝단에 풀리(140)가 연결되는 제2 링크(132)로 이루어질 수 있다. The robot unit 100 may include a plurality of link units 130 installed between the upper plate 110 and the lower plate 120 to allow the robot unit 100 to move with a certain degree of freedom. For example, three link portions 130 may be provided to have three degrees of freedom. The upper plate 110 may be provided with a robot arm, and the lower plate 120 may be fixed by fixing means. One end of the link 130 is hinged to the other end of the first link 131 and the other end of the link 130 is connected to the connecting plate 130. [ And a second link 132 connected to the pulley 140 at an end thereof.

상기 풀리(140)는 상기 링크부(130)의 끝단에 설치되며, 상기 제2 링크(132)의 힌지결합부를 중심으로 회전할 때 회전 반경을 가지는 원형 형상을 가질 수 있다. 한편, 상기 풀리(140)는 상기 제2 링크(132)의 최대 회전 반경만큼만 원형형상을 가질 수 있으며, 이로 인하여 나머지 공간을 절약하고 효율적으로 이용할 수 있는 이점을 가진다. 예를 들면, 상기 풀리(140)의 형상은 와이어가 연결되는 상단부의 길이가 하단부의 길이보다 길게 형성될 수 있다. The pulley 140 may be installed at an end of the link 130 and may have a circular shape having a radius of rotation when the second link 132 rotates about the hinge coupling part. Meanwhile, the pulley 140 can have a circular shape only by a maximum radius of rotation of the second link 132, thereby saving the remaining space and using the pulley 140 efficiently. For example, the shape of the pulley 140 may be formed such that the length of the upper end to which the wires are connected is longer than the length of the lower end.

상기 와이어(160)는 상기 풀리(140)와 무게추(170)를 연결하는 것으로, 상기 링크부(130)가 움직일 때 무게의 평형을 맞추어 작은 힘으로도 상기 로봇부(100)를 움직일 수 있도록 하며, 상기 로봇부(100)가 초기자세를 안정적으로 잡을 수 있도록 한다. 한편, 상기 와이어(160)와 무게추(170)를 연결할 때 무게추의 위치를 조절하기 위하여 도르래부(150)를 사용할 수 있다. The wire 160 connects the pulley 140 and the weight 170 so that the weight of the link unit 130 is balanced to move the robot unit 100 with a small force So that the robot unit 100 can stably hold the initial posture. A pulley 150 may be used to adjust the position of the weight when connecting the wire 160 to the weight 170.

상기 도르래부(150)는 상기 하부 플레이트(120)의 중앙부에 설치되며, 상기 풀리(140)와 연결된 와이어(160)의 방향을 수직으로 변경하는 제1 도르래(151)와, 상기 하부 플레이트(120)의 측면부에 설치되며, 상기 제1 도르래(151)를 통한 와이어의 방향을 수직으로 변경하는 제2 도르래(152)를 포함할 수 있다. 상기 제1 도르래(151)는 상기 하부 플레이트(120)의 중앙부에 설치되어 상기 풀리(140)의 상단 끝단부와 연결되어 수직으로 내려오는 와이어(160)를 수평방향으로 변경시킨다. 상기 제2 도르래(152)는 상기 연결플레이트(121)의 하단부에 설치되어 상기 제1 도르래(151)에 의해 수평방향으로 변경된 상기 와이어(160)를 다시 수직방향으로 변경하도록 한다. 이로 인하여 종래 상기 와이어(160)와 상기 무게추(170)가 직접 연결되었을 경우 상기 무게추(170)가 모두 중앙부에 모여 있게 되는 것을 상기 제1 도르래(151)와 상기 제2 도르래(152)를 통하여 각 무게추(170)를 측면으로 이동시킴으로써 중앙부 공간의 활용성을 높일 수 있는 이점이 있다. The pulley 150 includes a first pulley 151 disposed at the center of the lower plate 120 and vertically changing the direction of the wire 160 connected to the pulley 140, And may include a second sheave 152 that vertically changes the direction of the wire through the first sheave 151. The first pulley 151 is installed at the center of the lower plate 120 and connected to the upper end of the pulley 140 to change the vertically descending wire 160 in the horizontal direction. The second pulley 152 is installed at a lower end of the connecting plate 121 so that the wire 160 changed in the horizontal direction by the first sheave 151 is vertically changed. Therefore, when the wire 160 and the weight 170 are directly connected to each other, the weight 170 is gathered at the center of the first and second sheaves 151 and 152, So that the weight of each weight 170 can be moved to the side, thereby improving the usability of the central space.

이하, 상기 무게추(170)가 상기 링크부(130)에 어떻게 작용하는지를 상세하게 살펴본다. 우선, 본 발명인 병렬형 수술 로봇의 로봇암(미도시)의 무게와 상기 무게추(170)의 무게가 거의 평형이 되도록 맞추어 기본 자세를 유지할 수 있도록 한다. 이후 상기 병렬형 수술 로봇을 움직일 때 상기 무게추(170)의 무게에 의하여 로봇암의 무게가 상쇄되게 되고, 이로 인하여 로봇의 사용자는 적은 힘을 사용하여 로봇암을 자유롭게 움직일 수 있게 된다. 종래에는 제2 링크(132)의 끝단부에 바로 무게추를 달아서 사용해 왔으나, 무게추의 무게가 늘어남에 따라 무게추를 결합할 수 있는 공간이 많이 필요하여 대형 로봇에만 사용 가능하였다. 하지만 본 발명은 제2 링크(132)의 끝단에는 원형의 풀리(140)를 결합시키고, 상기 풀리와 와이어를 사용하여 무게추를 결합함으로써 공간이 많지 않은 소형 병렬형 로봇에도 적용 가능한 이점이 있다. 또한, 와이어를 사용하기 때문에 도르래를 사용하여 와이어의 방향을 변화시켜 무게추의 위치를 조절할 수 있는 이점이 있다. 또한, 풀리(140)의 형상을 제2 링크(132)의 힌지결합부(122)를 중심을 회전하는 회전반경에 맞는 원형 풀리를 사용할 수도 있으나, 상기 제2 링크(132)는 360°회전하지 않고 회전 반경에 한계가 있기 때문에 풀리의 형상을 회전반경만큼의 모양을 사용함으로써 풀리의 크기를 작게 만들 수 있어 공간활용에 유리한 이점을 가질 수 있다.Hereinafter, how the weight 170 acts on the link 130 will be described in detail. First, the basic posture can be maintained by adjusting the weight of the robot arm (not shown) and weight of the weight 170 of the parallel surgical robot according to the present invention to be approximately balanced. Then, when the parallel surgical robot is moved, the weight of the robot arm is canceled by the weight of the weight 170, so that the user of the robot can freely move the robot arm using a small force. Conventionally, a weight has been directly attached to the end of the second link 132. However, as the weight of the weight increases, a space for coupling the weight can be increased. However, according to the present invention, a circular pulley 140 is coupled to the end of the second link 132, and the weight is connected by using the pulley and the wire, so that the present invention can be applied to a small parallel robot having a small space. In addition, since the wire is used, there is an advantage that the position of the weight can be adjusted by changing the direction of the wire by using a pulley. Although the pulley 140 may be a circular pulley having a radius of rotation that is centered on the hinge-engaging portion 122 of the second link 132, the second link 132 may be rotated 360 degrees And since the rotation radius is limited, the shape of the pulley can be made to be as small as the radius of rotation, so that the size of the pulley can be made small, which is advantageous for space utilization.

<제2 실시예>&Lt; Embodiment 2 >

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 병렬형 수술 로봇의 구성도를 나타낸 것이다. 2 is a block diagram of a parallel surgical robot according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예에 따른 병렬형 수술 로봇은 상기 풀리의 형상 및 무게추를 연결하기 위한 도르래부의 구성 및 이에 따른 풀리의 형상의 차이점을 제외하고는 제1 실시예에 의한 병렬형 수술 로봇과 실질적으로 동일하므로 그 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하고, 제1 실시예와 동일한 구송요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하겠다. In the parallel-type surgical robot according to the second embodiment of the present invention, the configuration of the pulley and the structure of the pulley for connecting the weight and the shape of the pulley are different from each other, The detailed description of the constituent elements will be omitted, and the same constituent elements as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals.

도 2를 참조하면, 상기 도르래부(150)는 상기 하부 플레이트(120)의 연결플레이트(121) 하단부에 설치되며, 풀리(140)와 연결된 와이어(160)의 방향을 수직으로 변경하는 제3 도르래(153)와, 상기 하부 플레이트(120)의 하단 측면부에 설치되며, 상기 제3 도르래(153)를 통한 와이어(160)의 방향을 수직으로 변경하는 제4 도르래(154)를 포함할 수 있다. 이로 인하여 상기 와이어(160)가 하부 플레이트(120)의 중앙부를 관통하여 내려오는 것이 아니라 측면부에 설치되는 제3 도르래(153)와 연결되기 때문에 상기 하부 플레이트(120)의 중앙부 공간을 활용할 수 있는 이점을 가진다.2, the pulley part 150 is installed at a lower end of the connecting plate 121 of the lower plate 120 and includes a third pulley 130 that vertically changes the direction of the wire 160 connected to the pulley 140, And a fourth sheave 154 installed at a lower side surface of the lower plate 120 and vertically changing the direction of the wire 160 through the third sheave 153. The wire 160 is connected to the third pulley 153 installed at the side portion rather than passing through the central portion of the lower plate 120 so that the advantage of utilizing the central space of the lower plate 120 .

이때, 상기 풀리(140)는 플레이트와의 연결지점을 기준으로 하단방향의 길이가 길게 형성될 수 있다. 또한, 상기 풀리(140)의 외면과 제3 도르래(153)의 외면은 톱니형상을 하여 상기 하부 플레이트(120) 하단부에 설치되며, 상기 풀리(140)와 상기 제3 도르래(153)가 톱니결합하도록 할 수 있다. 이때, 상기 와이어(160)는 제3 도르래에 고정될 수 있다. At this time, the pulley 140 may have a longer length in the lower direction with respect to a connection point with the plate. The outer surface of the pulley 140 and the outer surface of the third pulley 153 have a sawtooth shape and are installed at the lower end of the lower plate 120. The pulley 140 and the third pulley 153 are coupled to each other by a saw- . At this time, the wire 160 may be fixed to the third pulley.

이하, 상기 무게추(170)가 상기 링크부(130)에 어떻게 작용하는지를 살펴본다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 병렬형 수술 로봇의 무게추의 작용은 제3 도르래와 제4 도르래의 위치의 변경이 있을 뿐, 이에 따르는 작용 및 효과는 제1 실시예와 일치하므로, 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, how the weight 170 acts on the link 130 will be described. The action of the weight of the parallel surgical robot according to the second embodiment of the present invention is merely that the positions of the third pulley and the fourth pulley are changed and the actions and effects thereof are the same as those of the first embodiment, A detailed description thereof will be omitted.

<제3 실시예>&Lt; Third Embodiment >

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 병렬형 수술 로봇의 구성도를 나타낸 것이다. 3 is a block diagram of a parallel surgical robot according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 제3 실시예에 따른 병렬형 수술 로봇은 상기 풀리의 형상 및 무게추를 연결하기 위한 움직 도르래의 추가 구성에 따른 차이점을 제외하고는 제2 실시예에 의한 병렬형 수술로봇과 실질적으로 동일하므로 그 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하고, 제1 실시예 및 제2 실시예와 동일한 구송요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하겠다.The parallel-type surgical robot according to the third embodiment of the present invention is substantially similar to the parallel-type surgical robot according to the second embodiment except for the difference between the configuration of the pulley and the additional structure of the moving pulley for connecting the weight, A detailed description of the constituent elements will be omitted, and the same constituent elements as those of the first and second embodiments will be denoted by the same reference numerals.

도 3를 참조하면, 상기 도르래부와 상기 무게추 사이에 움직도르래를 추가하여 무게추(170)가 상기 링크부(130)에 가하는 힘을 조절함으로써 필요에 따른 무게추의 무게를 적용하는 것이 가능하다. Referring to FIG. 3, it is possible to add weight to the weight by adjusting a force applied by the weight 170 to the link 130 by adding a moving pulley between the pulley and the weight. Do.

이하, 상기 무게추(170)가 상기 링크부(130)에 어떻게 작용하는지를 살펴본다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 병렬형 수술 로봇의 무게추의 작용은 제4 도르래와 무게추 사이에 움직 도르래(155)가 추가된 것을 제외하고는 제2 실시예와 일치하므로, 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 하고, 움직 도르래의 추가 기능에 대하여 설명한다. Hereinafter, how the weight 170 acts on the link 130 will be described. The action of the weight of the parallel surgical robot according to the third embodiment of the present invention is the same as that of the second embodiment except that the moving sheave 155 is added between the fourth sheave and the weight, Description will be omitted, and an additional function of the moving pulley will be described.

상기 움직 도르래(155)는 다수의 도르래를 사용하여 무거운 물체의 무게를 줄이는 효과를 가진다. 따라서, 로봇암의 무게에 따라 무게추를 교체하지 않고서도 움직 도르래(155)를 추가로 설치함으로써 무게추(170)의 무게를 자유롭게 조절할 수 있는 이점을 가지는 것이다.
The moving pulley 155 has the effect of reducing the weight of a heavy object by using a plurality of pulleys. Accordingly, it is possible to freely adjust the weight of the weight 170 by additionally providing the moving pulley 155 without changing the weight according to the weight of the robot arm.

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 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: 로봇부 110: 상부 플레이트
120: 하부 플레이트 121: 연결 플레이트
122: 힌지결합부 130: 링크부
131: 제1 링크 132: 제2 링크
140: 풀리 150: 도르래부
151: 제1 도르래 152: 제2 도르래
153: 제3 도르래 154: 제4 도르래
155: 움직 도르래 160: 와이어
170: 무게추100: robot unit 110: upper plate
120: lower plate 121: connecting plate
122: hinge coupling part 130:
131: first link 132: second link
140: pulley 150: pulley part
151: 1st pulley 152: 2nd pulley
153: Third Pulley 154: Fourth Pulley
155: moving pulley 160: wire
170: Weights

Claims

An upper / lower plate arranged and held at a predetermined distance;
A plurality of link portions, one end of which is connected to the upper /
A connecting plate connected to the lower end of the plurality of link portions so as to be rotatable;
A pulley connected to the ends of the plurality of link portions and having a circular shape corresponding to a turning radius of the link portion;
A parallel-type surgical robot that allows the first initial posture to be maintained, including a weight attached to one end of the pulley and connected by the connecting means, to enable movement with a small force.

2. The apparatus of claim 1,
Wherein the link portion has a circular shape with a turning radius at which the link portion can rotate at maximum.

2. The apparatus according to claim 1,
A wire connecting one end of the pulley and the weight;
And a pulley portion provided between one end of the pulley and the weight to be fixedly installed to change the installation position of the weight.

4. The apparatus of claim 3, wherein the pulley portion
A first pulley installed at a central portion of the lower plate and vertically changing a direction of a wire connected to the pulley;
And a second sheave provided on a lower side surface of the lower plate and vertically changing a direction of the wire through the first sheave.

4. The apparatus of claim 3, wherein the pulley portion
A third sheave installed at a lower end of the connecting plate of the lower plate and vertically changing a direction of a wire connected to the pulley;
And a fourth sheave installed at a lower side surface of the lower plate and vertically changing a direction of the wire through the third sheave.

6. The apparatus of claim 5, wherein the third pulley
Wherein the pulley is coupled to the pulley so as to be rotatable together with the rotation of the pulley.

6. The apparatus of claim 5, wherein the pulley portion
And a moving pulley installed at a lower end of the fourth pulley.

5. The method of claim 4,
The length in the upper direction is formed to be long with respect to the connection point with the plate,
And the wire is connected to the upper end of the pulley.

6. The method of claim 5,
A length in the lower direction is formed to be long with respect to a connection point with the plate,
And the wire is connected to the upper end of the pulley.

6. The method of claim 5,
A length in the lower direction is formed to be long with respect to a connection point with the plate,
And the pulleys are engaged with the third sheave provided at the lower end of the lower plate.