KR101874797B1 - Controls for fracture reduction devices - Google Patents
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Abstract
본 발명은 골절 정복장치용 조종장치에 관한 것이다.
본 발명은 6자유도 동작에 의해 골절부를 정복하는 정복장치(1)를 조종하는 조종장치(2)로서, 임의의 작업대 상에 안착되는 본체(10); 본체(10) 일측에서 횡방향으로 설치되는 조이스틱부(20); 본체(10)와, 상기 조이스틱부(20) 사이에 설치되는 다수의 연결암(304)을 구비하여, 조이스틱부(20)의 조작에 따라 정복장치의 가변레그(1c)의 길이 조절을 위한 조종값을 출력하는 링크부(30); 를 포함하여 구성한다.
본 발명에 따르면, 한 손으로도 정복장치의 6자유도 제어를 위한 조종이 가능하면서도, 다양한 제한조건의 설정을 통해 미세하고 정밀한 조종이 가능케 되며, 다중의 안전장치를 통해 조종 오류에 따른 환자의 부상 발생 위험을 미연에 방지하고, 조종장치의 기준위치 설정이 자동으로 이루어짐으로써, 사용 편의성도 크게 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to a manipulator for a fracture reduction device.
The present invention relates to a manipulator (2) for manipulating a concealment device (1) for concealing a fractured portion by a six degrees of freedom operation, the manipulator comprising: a body (10) seated on an arbitrary worktable; A joystick part 20 installed laterally from one side of the main body 10; The joystick unit 20 includes a main body 10 and a plurality of connecting arms 304 provided between the joystick unit 20 so that the manipulation of the joystick unit 20 for controlling the length of the variable leg 1c A link unit 30 for outputting a value; .
According to the present invention, it is possible to control the six-degree-of-freedom control of the regenerating device with one hand, and fine and precise control is possible through setting of various restriction conditions. The risk of injury is prevented in advance, and the reference position setting of the control device is automatically performed, thereby improving the ease of use.
Description
본 발명은 골절 정복장치용 조종장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 손으로도 정복장치의 6자유도 제어를 위한 조종이 가능하고, 조종자가 원하는 제한조건의 설정을 통해 정복장치의 미세하고 정밀한 조종이 가능하며, 다중의 안전장치를 구비하여 조종 오류에 따른 환자의 부상 발생 위험을 미연에 방지할 수 있게 함과 동시에 조종장치의 기준위치 설정이 자동으로 이루어지게 한 골절 정복장치용 조종장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control apparatus for a fracture reduction apparatus, and more particularly, to a control apparatus for a fracture reduction apparatus which can control a six-degree-of-freedom control apparatus of a fracture apparatus with one hand, A control device for a fracture reduction device, which has a plurality of safety devices and is capable of preventing the risk of injury of a patient due to a control error, and automatically setting a reference position of the control device .
팔, 다리 등 인체의 주요부에 위치한 뼈의 골절 시 이를 치료하기 위한 골절 정복수술의 치료 절차는 크게 골편의 정복과 고정으로 구성된다.The treatment procedure of fracture reduction surgery to treat bone fractures in the main parts of the human body such as arms and legs consists largely of reduction and fixation of the bone fragments.
골절 정복수술을 위한 골절부의 정복은 골절 후 틀어진 골편을 골절 전 상태로 맞추는 과정으로서, 골절 후 이격된 골편의 정확한 위치 조절과 맞춤이 필요하다.Convergence of the fracture for the reduction of the fracture is a process of adjusting the fractured fragment to the state before the fracture. It is necessary to precisely position and align the separated fragment after fracture.
그런데, 인체의 주요부 뼈에는 각종 근육이 연결되어 있기 때문에 골절 시 골편의 정복을 위해서는 큰 힘으로 골절된 골편을 견인해야 할 필요가 있다. However, since various muscles are connected to the main bones of the human body, it is necessary to pull the fractured fragments with great force in order to conceal the fragments during fracture.
따라서 골절 정복수술에는 보통 2~3명의 외과의가 투입되어, 환자의 골절 측 부위를 견인 후 장시간 그 견인 위치를 유지하면서 골절된 골편을 정복하는 과정을 수행함으로써, 골절부 견인을 유지하는 외과의에게 육체적으로 큰 부담이 될 뿐만 아니라, 골절부 정복을 위한 외력을 제공하기 위해 다수의 외과의를 투입하는 것은 비효율적인 인력 운영임에도 다수의 의료진 투입으로 인해 수술비가 증가함으로써 환자에게 경제적 부담이 가중되는 단점이 있었다.Therefore, two or three surgeons usually enter the fracture reduction surgery, and by performing the process of tracing the side of the fracture side of the patient and maintaining the traction position for a long time and conquering the fractured fracture, the surgeon who maintains the traction of the fracture, , It is a disadvantage that a large number of surgeons are put in order to provide an external force for fracture reduction, but the cost of operation is increased due to an increase in operation costs due to the input of a large number of medical personnel even though the operation is inefficient .
또한, 인체의 골절부는 보통 피부 내측에 위치함으로써, 골절 상태, 정복 과정 및 정복에 따른 교합상태 등을 육안으로 확인하기가 곤란하기 때문에 'C-ARM'과 같은 실시간 엑스선 영상 장비의 도움을 받아 골절 정복수술을 진행하는 것이 일반적이다.In addition, since the fracture part of the human body is usually located inside the skin, it is difficult to visually confirm the fracture state, the reduction process and the occlusal state due to the reduction, and thus, with the help of the real- It is common to undergo surgery for conquest.
즉, C-ARM의 엑스선 소스와 2차원 센서 사이에 환자의 골절 부분이 위치한 상태로 실시간 엑스선 영상이 획득되면, 외과의는 이러한 실시간 엑스선 영상을 보면서 골절 정복수술을 진행하게 된다. That is, when a real-time X-ray image is acquired with the patient's fractured portion between the X-ray source of the C-ARM and the two-dimensional sensor, the surgeon performs the fracture reduction operation while viewing such real-
그런데, C-ARM과 같은 엑스선 영상 장비는 실시간 영상을 얻기 위하여 엑스선의 지속적인 조사가 필요하므로, 환자 및 의료진 등에 대한 피폭량이 스틸 영상을 얻는 다른 엑스선 장비에 비하여 현저히 높은 단점이 있다.However, since X-ray imaging apparatuses such as C-ARM require continuous investigation of X-rays to obtain real-time images, exposure dose to patients and medical personnel is significantly higher than other X-ray apparatuses that acquire still images.
특히, 골절 정복수술을 반복적으로 수행하는 의료진으로서는 방사능 피폭의 위험성이 큰 문제가 된다.In particular, the risk of radioactive exposure is a major problem for medical personnel who repeatedly perform fracture reduction surgery.
상술한 바와 같은 여러 가지 문제점을 해소하기 위해 근래에는 1인의 외과의가 원격으로 수행할 수 있는 골절 정복수술 시스템이 개시되고 있다. In order to solve various problems as described above, a fracture reduction surgery system that can be performed remotely by a single surgeon has been disclosed.
도 1은 통상의 골절 정복수술 시스템을 나타낸 것으로서, 정복장치, 조종장치, 제어장치와 영상표시장치로 구성된다. FIG. 1 illustrates a conventional fracture reduction surgery system, which includes a reduction device, a manipulation device, a control device, and an image display device.
상기 정복장치는 환자의 골절부 정복을 위하여 골수강 내에 삽입되는 다수의 금속정을 구비한 복수의 프레임과, 액추에이터에 의해 길이가 가변되도록 상기 프레임 간에 설치되는 복수의 가변레그로 구성된다. The reduction device includes a plurality of frames having a plurality of metal tabs inserted into the bone marrow to reduce a fracture of a patient and a plurality of variable legs provided between the frames so as to be variable in length by an actuator.
상기 가변레그는 6개로 구성함으로써, 상기 복수의 프레임 사이에서 상대적인 위치 및 자세에 있어서 6자유도를 가지게 된다. By constituting the variable legs by six, the frame has six degrees of freedom in a relative position and posture between the plurality of frames.
상기 조종장치는 상기 정복장치와 유사한 구조로 되어 상기 액추에이터의 제어를 위한 조종값을 출력한다. The steering apparatus has a structure similar to that of the reduction apparatus and outputs a steering value for controlling the actuator.
상기 영상표시장치는 조종자가 영상을 실시간으로 보면서 조종장치를 조작할 수 있도록 환자의 골절부를 실시간으로 촬영하는 C-ARM에 의해 얻어지는 엑스선 영상을 원격으로 출력한다. The image display device remotely outputs an X-ray image obtained by the C-ARM which photographs the fracture part of the patient in real time so that the operator can operate the control device while viewing the image in real time.
상기 제어장치는 정복장치의 가변레그에 설치된 센서값을 수신하여, 상기 영상표시장치에 표시되게 출력하고, 상기 조종장치에서 출력되는 조종값을 수신하여, 그에 따른 상기 정복장치의 액추에이터 작동을 위한 제어신호를 출력한다. The controller receives the sensor value provided on the variable leg of the concealment device, outputs the sensor value to be displayed on the image display device, receives the control value output from the control device, and controls the operation of the actuator of the concealment device And outputs a signal.
즉, 조종장치의 조종프레임을 조작할 때 출력되는 조종값에는 각도값과 변위값이 포함된다.That is, the steering value outputted when the steering frame of the steering apparatus is operated includes the angle value and the displacement value.
상기 조종장치의 각도값과 변위값은 상기 제어장치로 입력되어, 제어장치에서 처리된 후, 정복장치의 가변레그 동작 제어를 위한 각도값과 변위값으로 변환되어 출력된다.The angle value and the displacement value of the steering device are input to the control device, processed by the control device, and then converted into an angle value and a displacement value for controlling the variable leg motion of the concealment device and output.
따라서 상기 조종장치에서 출력되는 각도값과 변위값에 따라, 정복장치의 액추에이터가 동작하면서 가변레그의 길이와 자세가 변하고 그에 따라 골절부에 고정된 프레임의 위치나 각도가 조정된다. 그리하여 액추에이터를 구비한 정복장치를 환자의 골절부에 장착한 상태에서, 조종자는 영상표시장치를 통해 골절부 엑스선 영상을 원격으로 실시간으로 확인하면서 조종장치를 이용해 정복장치를 제어함으로써, 조종자의 방사능 피폭을 최소화하면서, 1인의 조종자가 골절 정복수술을 수행할 수 있게 된다. Therefore, according to the angle value and the displacement value output from the steering apparatus, the actuator of the concealer operates to change the length and posture of the variable leg, thereby adjusting the position and angle of the frame fixed to the fracture portion. Thus, in a state in which the reduction device having the actuator is mounted on the fracture portion of the patient, the operator can remotely and real-time confirm the fractured x-ray image through the image display device and control the reduction device using the control device, , One operator can perform fracture reduction surgery.
그런데 상기 정복장치에 설치된 액추에이터는 200~400N의 큰 힘을 제공하기 때문에, 조종자가 조종장치를 이용해 정복장치를 원격으로 조종하는 과정에서 사용 미숙이나 실수 등으로 인해 조종 오류가 발생하는 경우에, 의도하지 않게 정복장치가 작동하면서 환자에게 더 큰 부상을 유발할 위험성이 상존하는 문제점이 있었다.However, since the actuator provided in the reduction device provides a large force of 200 to 400 N, in the case where a control error occurs due to insufficient use or mistakes in the process of remotely controlling the reduction device by using the control device, There is a risk that the patient may be injured more seriously while the concealer operates.
그리하여 종래의 조종장치는 조종자의 사용 미숙이나, 실수로 인한 조종 오류 등을 방지하기 위해서 정복장치와 유사한 구조를 가지는 형태로 되어 양측에 대칭으로 조종프레임이 설치된다. Thus, the conventional steering apparatus is configured to have a structure similar to the steering apparatus in order to prevent inefficient use of the vehicle operator or a steering error due to a mistake, and the steering frame is installed symmetrically on both sides.
따라서 조종자는 조종장치의 양측에 형성된 조종프레임을 양 손으로 잡고, 조종프레임의 위치 조작을 통해 조종프레임 간에 설치된 조종레그의 길이와 자세를 조작하면, 조종레그의 움직임에 1:1로 연동하여 정복장치의 가변레그가 작동함으로써, 골절부 정복을 수행하게 된다.Therefore, when the operator manipulates the length and posture of the control leg provided between the control frames through the manipulation of the position of the control frame with both hands holding the control frame formed on both sides of the control device, By operating the variable leg of the device, fracture reduction is performed.
그런데 종래의 조종장치는 양 손으로 들고 조종하기 때문에 조종의 정확성과 정밀성이 떨어지는 단점이 있다. However, since the conventional steering apparatus is operated with both hands, there is a disadvantage that accuracy and precision of steering are deteriorated.
일예로서, 골절부 골편의 정복을 위해서 정복장치의 작동프레임이 상측 방향인 Y축 방향으로 1㎝ 이동이 필요한 경우에, 조종자는 상기 작동프레임과 연동하는 조종장치의 일측 조종프레임을 Y축 방향으로 1㎝ 이동시켜야 한다.For example, when the operation frame of the collapsible device is required to move 1 cm in the Y-axis direction, which is the upward direction, in order to reduce the fracture fragment, the operator moves the one-side manipulation frame of the manipulation device, 1 cm.
그러나 종래의 조종장치는 양 손을 이용해 들어서 조작하기 때문에 일측 조종프레임을 Y축 방향으로 1㎝ 이동시키는 과정에서 타측 조종프레임을 공중의 일정한 위치에 완전히 고정하는 것이 어렵다. However, since the conventional steering apparatus operates by using both hands, it is difficult to completely fix the other side steering frame to a predetermined position in the air in the process of moving the one side steering frame by 1 cm in the Y axis direction.
따라서 상기 일측 조종프레임을 Y축 방향으로 1㎝ 움직이는 과정에서 타측 조종프레임이 Y축 방향으로 0.5㎝ 만큼 따라 움직이는 경우에, 일측 조종프레임은 타측 조종프레임 대비 Y축 방향으로 0.5㎝만 움직인 것이 된다. Therefore, when the one-side control frame is moved along the Y-axis direction by 0.5 cm in the process of moving the one-side control frame by 1 cm in the Y-axis direction, the one-side control frame moves only 0.5 cm in the Y- .
그로 인해 정복장치의 작동프레임도 Y축 방향으로 0.5㎝만 이동하게 됨으로써, 원래 필요한 이동거리에 미치지 못하는 작동이 이루어짐에 따라 조종자는 조종장치를 이용해 반복적인 조작을 계속 시도해야 하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 미세하고 정밀한 조종이 어려운 단점이 있다.As a result, the operation frame of the concealment device moves only 0.5 cm in the Y-axis direction, so that the operation that does not reach the original required movement distance is performed, so that the operator has to repeatedly try to operate repeatedly using the control device However, there is a disadvantage that fine and precise control is difficult.
또한, 종래의 조종장치는 양손으로 들고 조종하기 때문에, 조종장치의 사용 중에는 다른 기기의 조작이 곤란할 뿐만 아니라, 조종장치를 이용한 골절 정복수술 중 조종자의 실수나, 조종장치가 오작동을 일으키는 경우에도 양손이 모두 조종장치에 거치된 상태에서는 즉각적인 안전조치를 취하기 곤란한 단점이 있다.In addition, since the conventional steering apparatus is operated with both hands, it is not only difficult to operate other apparatuses while the steering apparatus is in use, and even when a driver makes mistakes during a fracture reduction operation using the steering apparatus or malfunctions of the steering apparatus, It is difficult to take immediate safety measures in a state where all of them are mounted on the steering apparatus.
한편, 정복장치와 조종장치의 정확한 연동을 위해서는, 정복장치와 조종장치에 각각 설치된 가변레그와 조정레그의 기준좌표를 3차원 상에서 매칭시키는 작업이 필요하며, 기준좌표 매칭을 위해서는 사용 전 조종장치의 기준위치를 맞추는 작업이 필수적이다. On the other hand, in order to accurately interlock the control device and the control device, it is necessary to match the reference coordinates of the variable leg and the control leg provided on the control device and the control device on the three- It is essential to match the reference position.
그런데 가변레그와 조정레그의 기준좌표를 3차원 상에서 매칭시키는 작업을 수행하기 위해서는 먼저 조종레그의 기준위치(0점)을 설정해주어야 하는데, 이 기준위치 설정 작업을 일일이 수작업으로 수행함으로써, 좌표 매칭 작업이 번거롭고 불편하며, 작업 시간도 오래 걸리는 단점이 있다.However, in order to perform an operation of matching the reference coordinates of the variable leg and the adjustment leg on three dimensions, the reference position (zero point) of the steering leg must first be set. By manually performing the reference position setting operation manually, This is cumbersome, inconvenient, and takes a long time to work.
본 발명의 골절 정복장치용 조종장치는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로서, 횡방향으로 설치되는 단일의 조이스틱부를 이용해 한 손으로도 정복장치의 6자유도 제어를 위한 조종이 가능케 하는 것을 목적으로 한다.The control device for a fracture reduction device of the present invention is designed to overcome the problems of the related art as described above, and a control device for controlling the six degrees of freedom of a reduction device with a single hand using a single joystick part installed in the lateral direction And to make it possible.
또한, 본 발명은 정복장치의 작동 방향과 작동 속도를 조종자가 원하는 제한조건에 따라 제어할 수 있도록 함으로써, 정복장치의 미세하고 정밀한 조종이 가능케 하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to enable fine and precise control of the retractor by making it possible to control the operating direction and the operating speed of the retractor in accordance with the constraint desired by the operator.
또한, 본 발명은 다중의 안전장치를 구비함으로써, 조종자의 사용 미숙이나, 실수 등 조종 오류에 따른 환자의 부상 발생 위험을 미연에 방지할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention has a plurality of safeguards, so that it is possible to prevent the risk of injury of the patient due to ineffective use of the driver, and control error such as a mistake.
또한, 본 발명은 조종장치의 기준위치 설정이 자동으로 이루어지도록 함으로써, 정복장치와 조종장치의 기준좌표 매칭 작업의 신속성과 편의성을 향상시키는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to improve the speed and convenience of the reference coordinate matching operation of the control device and the control device by automatically setting the reference position of the control device.
상술한 바와 같은 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치는, According to an aspect of the present invention, there is provided a manipulator for a fracture reduction device comprising:
골절부의 이격된 골편에 각각 장착되는 고정프레임(1a)과 작동프레임(1b) 간에 구동모듈(1d)을 구비한 가변레그(1c)가 다수 설치된 정복장치(1)를 조종하기 위해, 상기 구동모듈(1d)의 동작 제어신호를 출력하는 제어장치(3)에 구동모듈(1d)의 동작을 위한 조종값을 입력하는 조종장치(2)로서,In order to control the
임의의 작업대 상에 안착되는 본체(10)와;A
상기 작업대의 상면에서 소정 높이 상에 위치하도록 상기 본체(10) 일측에서 횡방향으로 돌출되게 설치되는 조이스틱부(20)와;A joystick part (20) protruding laterally from a side of the main body (10) so as to be positioned on a predetermined height on an upper surface of the workbench;
상기 다수의 가변레그(1c)에 각각 대응하도록 상기 본체(10)와, 상기 조이스틱부(20) 사이에 설치되는 다수의 연결암(304)을 구비하여, 조이스틱부(20)의 조작에 따라 상기 가변레그(1c)의 길이 조절을 위한 조종값을 출력하는 링크부(30)를; 포함하여 한 손으로 조종이 가능케 하는 것을 특징으로 한다. And a plurality of connecting
상기 본체(10)는, 임의의 작업대 상에 안착되는 베이스플레이트(101)와;The
상기 조이스틱부(20)의 일측이 착탈 가능케 결합되도록 상기 베이스플레이트(101)에 수직으로 설치되는 설치벽(102)과;A
상기 설치벽(102)을 덮는 하우징(103)을; 포함하는 것을 특징으로 한다. A
상기 베이스플레이트(101) 일측에는, 상기 하우징(103) 외벽에 근접하게 손잡이(101b)가 설치되고;On one side of the
상기 하우징(103) 외벽에는 상기 근접하게 설치되는 손잡이(101b)의 파지가 용이하게 하우징 외측면에서 내향으로 오목한 포켓부(103b)를; 더 구비하는 것을 특징으로 한다.A
상기 조이스틱부(20)는, 조종자의 손바닥이 밀착되는 파지면이 측면을 향하게 파지되는 파지부(201)를 구비하는 것을 특징으로 한다. The joystick unit (20) is characterized in that the joystick unit (20) is provided with a gripper (201) for gripping a gripping surface with which the palm of the operator is in close contact.
상기 조이스틱부(20)는, 상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값의 출력 여부를 단속하는 데드맨스위치(202)를 구비하는 것을 특징으로 한다. The
상기 조종값은, 상기 조이스틱부(20)의 조작에 따른 각도값과 변위값을 포함하여, 상기 정복장치(1)의 작동을 위한 제어신호를 출력하는 제어장치(3)에 입력되되, The control value is inputted to the
상기 각도값은, 상기 정복장치(1)의 구동모듈(1d)의 의해 신축되는 상기 가변레그(1c)의 각도값으로 적용되고,The angle value is applied as an angle value of the variable leg 1c which is expanded and contracted by the
상기 변위값은, 상기 구동모듈(1d)의 의해 신축되는 상기 가변레그(1c)의 신축되는 속도값으로 적용되는 것을 특징으로 한다. The displacement value is applied as a speed value at which the variable leg 1c is expanded and contracted by the
상기 링크부(30)는, 상기 본체(10)에 설치되는 제1프레임(301)과;The
일단부가 상기 제1프레임(301)에서 회전 가능케 결합된 회전체(302)와;A rotating body (302) having one end rotatably coupled to the first frame (301);
상기 조이스틱부(20)에 설치되는 제2프레임(303)과;A
일단부는 상기 회전체(302)의 타단부에 관절 결합되고, 타단부는 상기 제2프레임(303)에 관절 결합되는 연결암(304)과, One end of which is articulated to the other end of the rotating
상기 조이스틱부(20)의 조작에 따른 상기 회전체(302)의 회전각도를 감지하는 센서부(305)를; 포함하는 것을 특징으로 한다. A
상기 제1프레임(301)에는 상기 회전체(302)에 회전부하를 인가하는 모터(306)를 구비하는 것을 특징으로 한다. The first frame (301) is provided with a motor (306) for applying a rotational load to the rotating body (302).
상기 제1프레임(301)에는 상기 회전체(302)의 기준위치를 감지하는 위치센서(307)를 더 구비하여, 상기 모터(306)의 초기 구동 시 회전체(302)가 기준위치에 도달하면, 위치센서(307)에 의해 모터(306)의 동작 정지를 위한 신호가 출력되어 회전체(302)의 기준위치가 자동으로 설정되게 하는 것을 특징으로 한다. The
상기 제1프레임(301)과, 제2프레임(303) 간에는 방사형으로 다수의 코일스프링(308)이 설치되는 것을 특징으로 한다. A plurality of
상기 본체(10)에는, 상기 조이스틱부(20)의 조작에 의해 상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값의 제한조건을 설정하는 조건설정부(40)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. The
상기 제한조건은, 상기 조종값에 포함되는 각도값을 일정 각도값으로 한정하여 출력되게 하는 것을 특징으로 한다. The limitation condition is characterized in that an angle value included in the steering value is limited to a certain angle value and output.
상기 제한조건은, 상기 조종값에 포함되는 각도값을 X축, Y축, Z축 방향 중 어느 하나의 축 방향 값으로 한정하여 출력되게 하는 것을 특징으로 한다.Wherein the constraint condition is such that an angle value included in the steering value is limited to an axial value of any one of an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis direction.
상기 제한조건은, 상기 조종값에 포함되는 변위값을 일정 변위값으로 한정하여 출력되게 하는 것을 특징으로 한다. The constraint condition may be set such that the displacement value included in the steered value is constant So that the output is limited to the displacement value.
본 발명의 골절 정복장치용 조종장치는 횡방향으로 설치되는 단일의 조이스틱부를 이용해 한 손으로도 정복장치의 6자유도 제어를 위한 조종이 가능케 되어, 정복장치 제어를 위한 조종이 용이할 뿐만 아니라, 조종장치의 사용 중에도 다른 한 손이 자유롭기 때문에 또 다른 기기의 조작이 가능케 되어 골절 정복수술을 보다 효율적으로 수행할 수 있게 된다.The control device for a fracture reduction device of the present invention is capable of controlling the six degrees of freedom of the reduction device even with one hand by using a single joystick part installed in the lateral direction, Since the other hand is free during use of the manipulator, manipulation of another device is made possible, so that fracture reduction surgery can be performed more efficiently.
또한, 본 발명은 정복장치의 작동 방향과 작동 속도를 조종자가 원하는 제한조건에 따라 제어할 수 있도록 함으로써, 정복장치의 미세하고 정밀한 조종이 가능케 되어 골절부 정복의 정밀성과 정확성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. Further, the present invention can control the operation direction and the operation speed of the concealment device in accordance with the constraint condition desired by the operator, thereby enabling fine and precise control of the concealment device, thereby improving the precision and accuracy of the fracture reduction .
또한, 본 발명은 다중의 안전장치를 구비함으로써, 조종자의 사용 미숙이나, 실수 등 조종 오류에 따른 환자의 부상 발생 위험을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 조종장치를 한 손으로 조작함으로써, 나머지 한 손이 자유롭기 때문에, 기기의 오작동 등 긴급한 상황 발생 시 신속한 안전장치의 작동이 가능한 효과가 있다.In addition, since the present invention has multiple safety devices, it is possible not only to prevent the risk of injury of the patient due to ineffective use of the operator, control error such as a mistake, but also to operate the control device with one hand, Since one hand is free, it is possible to operate the safety device promptly in case of emergency such as malfunction of the device.
또한, 본 발명은 정복장치와 조종장치의 기준좌표 설정을 위한 조종장치의 기준위치 설정이 자동으로 이루어지도록 함으로써, 정복장치와 조종장치의 기준좌표 설정 작업의 신속성과 편의성이 향상되는 효과가 있다. Further, according to the present invention, the reference position setting of the control device for setting the reference coordinates of the control device and the control device is automatically performed, thereby improving the promptness and convenience of the reference coordinate setting operation of the control device and the control device.
도 1은 골절 정복수술 시스템 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 골절 정복장치를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 사시도.
도 4는 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 배면 사시도.
도 5는 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 정면 단면도.
도 6은 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 조이스틱부와 링크부 구성을 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 링크부의 일부 구성을 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 조이스틱부의 조작에 따른 링크부 작동을 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 조이스틱부와 링크부 구성을 나타낸 평면도.
도 10은 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 조건설정부를 나타낸 평면 예시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary view showing the configuration of a fracture reduction surgery system. FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing a fracture reduction device according to an embodiment of the steering device for a fracture reduction device of the present invention. FIG.
3 is a perspective view of an embodiment of a manipulator for a fracture reduction device of the present invention.
4 is a rear perspective view of an embodiment of a manipulator for a fracture reduction device of the present invention.
5 is a front cross-sectional view of an embodiment of a steering device for a fracture reduction device of the present invention.
6 is a perspective view showing a joystick part and a link part according to an embodiment of the control device for a fracture reduction device of the present invention.
7 is a perspective view showing a part of the configuration of the link portion according to the embodiment of the control device for a fracture reduction device of the present invention.
8 is an exemplary view showing the operation of the link portion according to the operation of the joystick portion according to the embodiment of the control device for a fracture reduction device of the present invention.
9 is a plan view showing a configuration of a joystick part and a link part according to an embodiment of the control device for a fracture reduction device of the present invention.
10 is a plan view showing a condition setting unit according to an embodiment of a control apparatus for a fracture reduction apparatus of the present invention.
이하, 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치를 상세히 설명함에 있어서, 다음의 설명은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, in explaining the manipulator for a fracture reduction device of the present invention in detail, the following description is not intended to limit the specific embodiments described in this document to the modifications, equivalents, and / or alternatives.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있으며, 본 발명에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for similar elements, and the terms " first, "" second, ", etc. used in the present invention may refer to various elements in order and / It is used to distinguish one component from another, and is not limited to those components.
예를 들면, '제1부분'과 '제2부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.For example, 'first part' and 'second part' may represent different parts, regardless of order or importance. For example, without departing from the scope of the invention described in the present invention, the first component can be named as the second component, and similarly, the second component can also be named as the first component.
또한, 본 발명에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Furthermore, the terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the scope of other embodiments. The singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명에 기재된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 발명에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 발명에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없음은 물론이다. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. The general predefined terms used in the present invention can be interpreted in the same or similar meaning as the contextual meanings of the related art, and, unless expressly defined in the present invention, mean ideal or overly formal meanings . It is needless to say that the terms defined in the present invention can not be construed as excluding the embodiments of the present invention.
도 2는 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 골절 정복장치를 나타낸 사시도로서, 도 2를 참조하여 설명한다.FIG. 2 is a perspective view showing a fracture reduction apparatus according to an embodiment of the steering apparatus for a fracture reduction apparatus of the present invention, which will be described with reference to FIG.
본 발명의 골절 정복장치용 조종장치에 의해 제어되는 정복장치(1)는 인체의 골절부 골편의 정복을 위하여 고정프레임(1a)과, 작동프레임(1b)과, 가변레그(1c)를 구비한다. A
상기 고정프레임(1a)은 인체에서 골절이 발생한 환부를 둘러싸는 형상을 가지며, 골절부에서 환자의 몸통에 가까운 쪽에서 골절부의 골편을 고정하는 형태로 장착된다. The fixed
상기 작동프레임(1b)은 고정프레임(1a)과 같이 골절이 발생한 환부를 둘러싸는 형상을 가지며, 골절부에서 환자의 다리에 가까운 쪽에서 골절부의 골편을 고정하는 형태로 상기 고정프레임(1a)과 이격되게 장착된다. The
상기 고정프레임(1a)과 작동프레임(1b)은 인체의 골절부가 관통할 수 있도록 충분한 내부 공간을 가지는 원형, 타원형 또는 다각형 등의 형상으로 형성하는 것이 바람직하다. The fixed
또한, 고정프레임(1a)과 작동프레임(1b)에는 골절부 정복을 위한 골편의 위치 제어를 위해 골절된 골편의 골수강 내에 삽입되는 금속정을 구비할 수 있다.The fixed
상기 가변레그(1c)는 일단부가 상기 고정프레임(1a)에 장착되고, 타단부가 상기 작동프레임(1b)에 장착되며, 가변레그(1c)의 길이 조절을 위한 구동모듈(1d)이 구비된다.One end of the variable leg 1c is mounted on the fixed
상기 가변레그(1c)는 고정프레임(1a)과 작동프레임(1b) 간에 다수 개를 방사형으로 장착하되, 가변레그(1c)의 양단부는 유니버설 조인트 또는 볼 조인트 등의 관절결합수단을 이용하여 상기 고정프레임(1a)과 작동프레임(1b)에 각각 장착하는 것이 바람직하다. A plurality of variable legs 1c are mounted radially between the fixed
이때, 상기 가변레그(1c)의 수는 6개의 링크가 병렬로 구성된 스튜어트 플랫폼(stewart platform)과 같이 6개로 구성함으로써, 고정프레임(1a) 및 작동프레임(1b) 사이의 상대적인 위치 및 자세에 있어서 6자유도를 가지게 된다. At this time, the number of the variable legs 1c is six as in the case of a stewart platform having six links arranged in parallel, so that the relative position and posture between the fixed
즉, 상기 작동프레임(1b)은 상기 고정프레임(1a)에 대하여 X축, 또는 Y축, 또는 Z축 방향의 이동이 가능할 뿐만 아니라, X축 중심의 회전, Y축 중심의 회전 및 Z축 중심의 회전 및, 상기 이동과 회전의 복합적인 수행이 가능케 된다. That is, the
상기 구동모듈(1d)은 가변레그(1c)의 길이 조절을 위한 액추에이터와, 상기 액추에이터에 의한 가변레그(1c)의 조절된 길이에 따른 각도값이나 변위값을 검출하여 출력하는 센서부(305)가 구비된다.The
상기 각 가변레그(1c)에 구비된 액추에이터는 병렬로 동작할 수 있으며, 골절에 의해 이격되게 어긋난 골편을 정복할 수 있을 정도의 물리력을 가지는 것이 바람직하다. The actuators provided in each of the variable legs 1c may operate in parallel and preferably have a physical strength enough to be able to deflect a fragment that is displaced by fracture.
상기 정복장치(1)는 인체의 팔 또는 다리 등의 골절 시, 골절부의 이격된 골편을 고정하도록 착용함으로써, 정복장치(1)는 정위치에서 어긋난 골편에 힘을 가해서 교정 위치로 이동시켜 정복하거나, 정복된 상태를 유지하는데 사용된다. The
도 3은 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 사시도이고, 도 4는 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 배면 사시도이며, 도 5는 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 정면 단면도이다.FIG. 3 is a perspective view of a control apparatus for a fracture reduction apparatus of the present invention, FIG. 4 is a rear perspective view of a control apparatus for a fracture reduction apparatus of the present invention, FIG. 5 is a cross- FIG. 3 is a front cross-sectional view according to an embodiment of the cruise control device.
도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.Will be described with reference to Figs. 3 to 5. Fig.
본 발명의 골절 정복장치용 조종장치는 인체의 골절부를 정복하는 정복장치(1)를 조종하는 조종장치(2)로서, 본체(10)와, 조이스틱부(20)와, 링크부(30)를 포함하여 구성된다.A control device for a fracture reduction device according to the present invention is a control device (2) for controlling a reduction device (1) for concealing a fractured part of a human body, comprising a main body (10), a joystick part (20) .
이하 설명에서 모든 값은 기준좌표계에 대하여 정의되었다.In the following description, all values are defined for the reference coordinate system.
즉, 상기 본체(10)의 좌우 방향은 X축 방향이며, 본체(10)의 전후 방향은 Y축 방향이고, 본체(10)의 상하 방향은 Z축 방향으로 정의한다.That is, the left and right direction of the
상기 본체(10)는 본 발명의 정복장치(1)가 임의의 작업대 상에 안착되게 함과 동시에 상기 조이스틱부(20)의 지지가 가능하도록 베이스플레이트(101)와, 설치벽(102)과, 하우징(103)이 구비된다.The
상기 베이스플레이트(101)는 임의의 작업대 상에 안착되는 평판형으로 형성하되, 안정적인 안착 상태를 유지하기 위해서 중량감이 있는 소정 두께의 금속 판재로 형성하는 것이 바람직하다.Preferably, the
아울러, 본체(10) 일측에서 횡방향으로 돌출되게 설치되는 상기 조이스틱부(20)의 조작 중에도 안정적인 안착 상태의 유지가 가능하도록 베이스플레이트(101)의 일측에는 상기 조이스틱이 설치되는 방향으로 돌출되는 지지다리(101a)를 더 구비할 수 있다.In addition, a
상기 설치벽(102)은 상기 조이스틱부(20)의 일측이 착탈 가능케 상기 베이스플레이트(101)에서 수직으로 설치된다.The mounting
상기 설치벽(102)에는 조이스틱부(20)의 착탈을 위한 다수의 결합공을 방사형으로 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable that a plurality of coupling holes for attaching and detaching the
상기 하우징(103)은 상기 설치벽(102)을 덮는 박스 형태로 형성되어 상기 베이스플레이트(101) 상부에 설치됨으로써 상기 설치벽(102)은 상기 하우징(103) 내부에 위치한다.The
이때, 상기 설치벽(102)에 일단부가 설치되는 상기 조이스틱부(20)가 본체(10) 일측에서 횡방향으로 돌출되게 함과 동시에, 상기 본체(10)와 상기 조이스틱부(20) 간에 설치되는 상기 링크부(30)의 설치가 가능하도록 하우징(103) 일측벽에는 관통공(103a)을 형성하는 것이 바람직하다. At this time, the
또한, 상기 관통공(103a)이 형성된 하우징(103)의 일측벽과, 상기 조이스틱부(20) 간에는 플랙시블한 커버(104)를 설치하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to provide a
상기 커버(104)는 내광외협 형태의 튜브형으로 형성하되, 내외측 단부에는 각각 플랜지부를 형성하여 내측 플랜지는 상기 관통공(103a)이 형성된 하우징(103)의 일측 외벽에 고정하고, 외측 플랜지는 조이스틱부(20)에 고정함으로써, 커버(104)에 의해 관통공(103a)이 은폐된다.The
따라서 상기 관통공(103a)을 통과하게 설치되는 상기 링크부(30)의 외부 노출이 방지되어 정갈한 외관을 제공함과 동시에, 조이스틱의 조작 중 본체(10) 내부 또는 링크부(30)로 이물질이 유입되는 것이 방지되어 조이스틱부(20)의 안정적인 조작이 가능케 된다. Therefore, it is possible to prevent external exposure of the
또한, 상기 커버(104)에 의해, 조작자의 손가락 등 신체 일부가 본체(10) 내부 또는 링크부(30) 내부에 유입되는 것을 차단하여 끼임, 걸림 등에 따른 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.In addition, the
상기 커버(104)는 상기 조이스틱부(20)의 유연한 6자유도 조작을 위해서 유연성과 탄성을 가지는 고무 등의 소재를 이용해 주름관 형태로 형성하는 것이 바람직하다. The
한편, 상기 베이스플레이트(101) 일측에는 손잡이(101b)를 더 구비할 수 있다.Meanwhile, a
상기 손잡이(101b)는, 상기 관통공(103a)이 형성된 하우징(103)의 일측벽과 마주하는 타측벽 외측면에 최대한 근접하게 수직으로 설치하여 본체(10)의 부피를 최소화하는 것이 바람직하다.It is preferable that the
상기와 같이 하우징(103)의 외벽에 최대한 근접하게 설치되는 손잡이(101b)의 파지가 용이하도록, 상기 손잡이(101b)와 근접하는 하우징(103) 외벽에는 내향으로 오목한 포켓부(103b)를 형성하는 것이 바람직하다.The
상기 조이스틱부(20)는 상기 본체(10) 일측에서 횡방향으로 돌출되게 설치된다.The
상기 조이스틱부(20)는 조작의 편의성을 위해 파지부(201)를 구비할 수 있다.The
상기 파지부(201)는 환자의 골절부에 횡방향으로 배치되게 장착되는 정복장치(1)에 있어서, 작동프레임(1b)의 6자유도에 대응한 조작이 가능하도록 조종자의 손등이 측면을 향하게 파지되도록 형성하는 것이 바람직하다. The
상기 조이스틱부(20)는, 상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값의 출력 여부를 단속하는 데드맨스위치(202)를 더 구비할 수 있다. The
보다 구체적으로 상기 데스맨스위치(202)는 상기 파지부(201)의 일측면에 푸시버튼 타입으로 설치됨으로써, 조종자가 파지부(201)를 파지하면, 검지나 중지 중 어느 하나 이상이 데드맨스위치(202)를 가압할 수 있는 위치가 된다.More specifically, the Desman switch (202) is installed on one side of the grip unit (201) as a push button type so that when the operator grasps the grip unit (201) (202).
상기 데드맨스위치(202)는 OFF/Enable/Pain의 3단계 구분 동작으로 이루어지며, 데드맨스위치(202)를 누르는 압력에 의해 선택 제어된다. The
즉, OFF 신호일 때는 상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값의 최종 출력이 차단되며, Enable 신호일 때만, 상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값이 최종 출력되고, Pain 신호일 때는 최종 출력 중인 조종값이 긴급 차단된다. That is, in the OFF signal, the final output of the steering value output from the
도 6은 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 조이스틱부와 링크부 구성을 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 링크부의 일부 구성을 나타낸 사시도이며, 도 8은 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 조이스틱부의 조작에 따른 링크부 작동을 나타낸 예시도이다. FIG. 6 is a perspective view showing a joystick part and a link part according to the embodiment of the control device for a fracture reduction device of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view showing a part of the link part according to the embodiment of the control device for a fracture reduction device of the present invention FIG. 8 is an exemplary view showing the operation of the link unit according to the operation of the joystick unit according to the embodiment of the control apparatus for a fracture reduction apparatus of the present invention. FIG.
도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다.Will be described with reference to Figs. 6 to 8. Fig.
상기 링크부(30)는 상기 조이스틱부(20)의 조작에 따른 6자유도 자세 변화를 감지하고, 그에 따른 조종값을 출력하기 위하여 제1프레임(301)과, 회전체(302)와, 제2프레임(303)과, 연결암(304)과, 센서부(305)를 포함하여 구성된다.The
상기 제1프레임(301)은 상기 정복장치(1)의 고정프레임(1a)에 대응하도록 상기 본체(10) 내부의 설치벽(102)에 착탈 가능케 설치된다. The
상기 회전체(302)는 일단부가 상기 제1프레임(301)에서 회전 가능케 결합된다. 회전체(302)의 원활한 회전을 위하여 회전체(302) 일측에는 회전축을 돌출 형성하여, 상기 회전축이 상기 제1프레임(301)에 회전 가능케 하는 것이 바람직하다.One end of the
상기 회전체(302)는 상기 정복장치(1)에 설치되는 가변레그(1c)의 수와 동일한 수를 제1프레임(301) 일측면에 방사형으로 설치하는 것이 바람직하다. It is preferable that the number of the
상기 제2프레임(303)은 상기 정복장치(1)의 작동프레임(1b)에 대응하도록 상기 조이스틱부(20)에 설치된다.The
상기 연결암(304)은 일단부가 상기 회전체(302)에 관절 결합되고, 타단부는 상기 제2프레임(303)에 관절 결합된다. 이때, 연결암(304)의 수는 상기 정복장치(1)에 설치되는 가변레그(1c)에 대응하도록 가변레그(1c)와 동일한 수를 설치하는 것이 바람직하다. One end of the connecting
상기와 같이 정복장치(1)에 설치된 가변레그(1c)의 수와 동일한 수의 연결암(304)이 본체(10)에 고정된 제1프레임(301)과 조이스틱부(20)에 설치된 제2프레임(303) 간에 설치됨으로써, 상기 제1프레임(301)과 제2프레임(303)은 상기 정복장치(1)의 고정프레임(1a) 및 작동프레임(1b)과 같이 상대적인 위치 및 자세에 있어서 6자유도를 가지게 된다. The
상기 센서부(305)는 상기 회전체(302) 일측에 설치되어, 상기 조이스틱부(20)의 조작에 따른 상기 회전체(302)의 회전각도를 검출하여, 상기 가변레그(1c)의 길이 조절을 위한 조종값을 출력한다.The
즉, 조이스틱부(20)의 조작에 의해 상기 제1프레임(301)과 제2프레임(303) 간에 설치된 연결암(304)의 위치와 자세 변화로 인해 각 연결암(304)의 일단부에 연결된 회전체(302)가 소정 각도로 회전하면, 상기 센서부(305)는 상기 각 회전체(302)의 회전각도를 검출한 조종값을 출력한다.The
상기 센서부(305)는 상기 회전체(302)의 회전 각도를 검출하기 위하여 회전체(302) 일측에 돌출 형성된 회전축의 회전 각도를 검출할 수 있도록 엔코더를 설치하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.The
이때, 상기 센서부(305)는 상기 회전체(302)의 회전각도를 0.1㎳ 단위로 검출함으로써, 조이스틱부(20)의 미세한 조작 변화도 즉각적으로 감지할 수 있게 된다. At this time, the
상기 조종값은, 상기 도 1에서 도시한 골절 정복수술 시스템을 구성하는 제어장치(3)로 제공됨으로써, 상기 제어장치(3)에서 조종값을 비교, 분석한 후 정복장치(1)의 작동을 위한 제어값을 출력함에 따라 정복장치(1)가 조종장치(2)에 연동하여 작동하게 된다. The steering value is provided to the
한편, 상기 조종값은 상기 조이스틱부(20)의 조작에 따른 각도값과 변위값을 포함한다.Meanwhile, the steering value includes an angle value and a displacement value according to the operation of the
상기 각도값은 정복장치(1)를 구성하는 가변레그(1c)의 길이 변화에 따른 각도값에 대응하고, 상기 변위값은 가변레그(1c)의 길이 변화를 위한 속도값에 대응하여 구동모듈(1d)이 작동한다. The angle value corresponds to an angle value according to a change in the length of the variable leg 1c constituting the
즉, 상기 조이스틱부(20)의 조작에 따른 각도값과 변위값이 포함된 조종값은 상기 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 정복장치(1)와, 조종장치(2)와, 제어장치(3)와 영상표시장치(4)로 구성되는 골절 정복수술 시스템의 제어장치(3)로 입력된다.That is, the steering value including the angle value and the displacement value according to the operation of the
상기 제어장치(3)로 입력된 본 발명의 조종장치의 조종값은 상기 제어장치(3)에 내장된 자세제어프로그램에 의해 상기 정복장치(1)의 동작 제어를 위한 제어값으로 변환되어 출력된다.The steering value of the steering device of the present invention input to the
상기 제어값은 정복장치(1)의 구동모듈(1d)의 작동을 위한 각도값과 속도값을 포함한다. The control value includes an angle value and a velocity value for operation of the
즉, 상기 조이스틱부(20)의 조작에 따른 각도값은 정복장치(1)의 동작 제어를 위해 상기 제어장치(3)에서 출력되는 각도값으로 적용되고, 상기 조이스틱부(20)의 조작에 따른 변위값은 상기 제어장치(3)에서 출력되는 속도값으로 적용된다. That is, the angle value according to the operation of the
따라서 상기 제어장치에서 출력되는 각도값은, 상기 조이스틱부에서 출력되는 각도값에 비례하고, 상기 제어장치에서 출력되는 속도값은 상기 조이스틱부에서 출력되는 변위값에 비례한다.Accordingly, the angle value output from the controller is proportional to the angle value output from the joystick unit, and the velocity value output from the controller is proportional to the displacement value output from the joystick unit.
일예로서, 조이스틱부(20)를 10° 각도로 1㎝ 조작하는 경우에, 상기 구동모듈(1d)의 작동에 의해 정복장치(1)를 구성하는 작동프레임(1b)은 10° 각도로 0.1㎜/s의 속도로 구동된다. For example, when the
반면, 조이스틱부(20)를 10° 각도로 10㎝ 조작하는 경우에, 상기 구동모듈(1d)의 작동에 의해 정복장치(1)를 구성하는 작동프레임(1b)은 10° 각도로 1㎜/s의 속도로 구동된다. On the other hand, when the
그리하여 정복장치(1)의 작동프레임(1b)은 조이스틱부(20)가 움직인 각도와 동일한 각도로 움직이면서, 조이스틱부(20)가 움직인 변위에 비례하는 속도로 움직임으로써, 조이스틱부(20)의 조작을 통해 작동프레임(1b)의 움직임을 보다 정밀하게 제어할 수 있게 되어 골절부의 이격된 골편의 정확하고 정밀한 정합이 가능케 된다. The
즉, 정복장치(1)가 장착된 골절부의 이격된 골편을 정복하는 과정에서, 이격된 골편이 정확하게 정합되는데 필요한 골편의 정확한 이동 거리는, 골편이 인체 내부에 위치하기 때문에 의사가 눈으로 직접 확인할 수 없다.That is, in the process of concealing the separated fragments of the fractured portion where the
그리하여 의사는 엑스선 영상이 실시간으로 제공되는 영상표시장치를 보면서, 조종장치를 조종하는 과정에서 이격된 골편이 정합하는데 필요한 방향으로 골편을 이동하는 것이 필요하며, 이때, 골편의 이동 속도를 정밀하게 제어하는 것이 이격된 골편을 정합하는데 직관적이어서 더 적절하다.Therefore, it is necessary for the doctor to move the bone piece in a direction necessary for matching the separated bone pieces in the process of manipulating the manipulator while watching the image display device provided with the x-ray image in real time. At this time, Is more intuitive to match spaced fragments.
따라서, 상기와 같이 조이스틱부(20)의 변위에 비례하는 속도로 정복장치(1)의 작동프레임(1b)이 움직이게 함으로써, 작동프레임(1b)이 움직이는 속도를 정밀하게 제어할 수 있게 되어 골절부의 이격된 골편의 보다 정확하고 정밀한 정합이 가능케 된다. 상기 회전체(302) 일측에는 회전체(302)에 회전부하를 인가하는 모터(306)를 더 구비할 수 있다. Therefore, by moving the
상기 모터(306)는 정, 역회전이 가능한 서보모터(306)를 사용하는 것이 바람직하다,Preferably, the
상기 회전체(302)의 회전축과, 상기 모터(306)의 구동축을 직접 연결함으로써, 모터의 구동력이 회전체로 직접 전달되게 할 수 있다.The driving force of the motor can be directly transmitted to the rotating body by directly connecting the rotating shaft of the
또한, 상기 회전체(302)와 상기 모터(306) 간에는 모터(306)의 동력을 회전체(302)에 전달하는 동력전달수단(306a)을 더 구비할 수 있다.Between the
상기 동력전달수단(306a)은 상기 제1프레임(301)에서 회전 가능케 결합된 회전체(302)의 회전축과 상기 모터(306)의 구동축 간 동력 전달을 위하여 기어의 조합으로 되는 기어박스를 사용하는 것이 바람직하다. The power transmitting means 306a uses a gear box that is a combination of gears for transmitting power between the rotating shaft of the
상기 모터(306)의 구동력은 상기 회전체(302)의 고속 회전을 억제하기 위한 수단으로 제공된다.The driving force of the
즉, 상기 조이스틱부(20)의 조작에 의해 상기 회전체(302)가 일방향으로 회전할 때, 상기 모터(306)의 구동력이 상기 회전체(302)에 작용하여 회전체(302)의 회전속도를 저하시키는 회전부하의 전달이 가능케 된다. That is, when the
즉, 조이스틱부(20)의 조작에 의해 회전하는 회전체(302)에 아무런 부하가 가해지지 않는 경우에, 조이스틱부(20)의 갑작스런 조작이 회전체(302)에 그대로 전달되어, 회전체(302)의 회전 각도에 따른 조종값이 정복장치(1)에 그대로 전달되면, 정복장치(1)의 작동프레임(1b)이 갑작스런 작동을 수행하면서 정복중인 골절부가 다시 틀어지거나, 과도한 움직임으로 인해 근육이 손상될 가능성이 있다.That is, when no load is applied to the
따라서 위와 같은 조이스틱부(20)의 조작에 따른 회전체(302)의갑작스런 회전을 방지하기 위하여 상기 모터(306)가 회전체(302)에 적절한 회전부하를 인가함으로써, 회전체(302)의 갑작스럽고 과도한 회전을 방지할 수 있게 된다.Therefore, by applying a suitable rotational load to the
또한, 조종자가 조이스틱부(20)를 조작할 때, 상기 회전체(302)에 인가되는 회전부하로 인해 '힘 피드백'에 따른 힘과 운동감을 느낄 수 있게 되어 보다 정밀한 조이스틱부(20)의 조작이 가능케 된다.Further, when the operator operates the
상기와 같이 모터(306)가 회전체(302)에 회전부하를 인가함에 있어서, 상기 회전부하는 상기 정복장치(1)가 고정프레임(1a)과 작동프레임(1b) 간의 거리(간격)에 반비례하는 것이 바람직하다.As described above, when the
즉, 상기 고정프레임(1a)과 작동프레임(1b) 간의 간격이 좁을수록 작동프레임(1b)의 보다 정밀한 움직임이 필요하기 때문에 회전체(302)의 갑작스럽고 과도한 회전을 억제하기 위한 더 큰 회전부하가 필요하다.That is, as the gap between the fixed
반면, 상기 고정프레임(1a)과 작동프레임(1b) 간의 간격이 넓을수록 작동프레임(1b)의 보다 신속한 움직임이 필요하기 때문에, 회전체(302)의 갑작스럽고 과도한 회전을 억제하기 위한 회전부하를 적게 하는 것이 바람직하다. On the other hand, as the gap between the fixed
상기 제1프레임(301)에는 상기 회전체(302)의 기준위치를 감지하는 위치센서(307)를 더 구비하여, 상기 모터(306)의 초기 구동 시 상기 회전체(302)의 기준위치가 자동으로 설정되게 할 수 있다. The
즉, 다수의 회전체(302)가 회전 가능케 방사형으로 설치되는 상기 제1프레임(301)에는 각 회전체(302)의 기준위치를 감지하는 위치센서(307)가 설치된다.That is, the
상기 각 회전체(302)에는 상기 위치센서(307)에 의한 회전체(302)의 위치 감지가 용이하도록 별도의 감지편(302a)을 더 구비할 수 있다.Each of the
그리하여 모터(306)의 초기 구동 시 모터(306)에 의해 상기 회전체(302)가 회전할 때, 회전체(302)가 기준위치에 도달하면, 위치센서(307)가 이를 감지하여 상기 모터(306)의 동작이 정지되도록 제어한다.Thus, when the
따라서, 상기 회전체(302)와 연결되는 연결암(304)는 상기 모터(306)와, 위치센서(307)에 의해 초기 구동 시 자동으로 기준위치 설정이 이루어지게 된다.Therefore, the reference position is automatically set by the
그리하여 정복장치(1)와 조종장치(2)의 정확한 연동을 위한, 정복장치(1)의 가변레그(1c)와, 조종장치(2)의 연결암(304)의 좌표를 3차원 상에서 매칭시키는 좌표 매칭작업을 수행할 때, 상기와 같이 연결암(304)의 기준위치가 자동 설졍됨으로써, 상기 좌표 매칭작업을 보다 신속하고, 간편하게 수행할 수 있게 된다.The coordinate of the connecting
도 9는 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 조이스틱부와 링크부 구성을 나타낸 평면도로서, 도 9를 참조하여 설명한다.9 is a plan view showing a configuration of a joystick part and a link part according to an embodiment of the control device for a fracture reduction device of the present invention, which will be described with reference to Fig.
상기 제1프레임(301)과, 제2프레임(303) 간에는 방사형으로 다수의 코일스프링(308)을 설치할 수 있다. A plurality of
상기와 같이 제1프레임(301)과 제2프레임(303) 간에 다수의 코일스프링(308)이 설치되면, 제2프레임(303)에 결합된 조이스틱부(20)가 조종자의 파지에 의한 조작이 이루어지지 않을 때는 항상 일정한 위치를 유지하게 된다.When a plurality of
즉, 조종장치(2)를 사용하지 않을 때 조이스틱부(20)가 아래로 쳐지는 것을 방지함으로써, 조이스틱부(20)의 처짐에 의한 링크부(30)의 중량감이 상기 링크부(30)에 구비된 어느 하나의 회전체(302) 또는 어느 하나의 위치센서(307)에 지속적으로 가해져 회전체(302)나 위치센서(307)가 압력에 의해 손상 또는 파손되는 것을 방지한다. That is, the
또한, 조종장치(2)를 사용하지 않더라도, 조이스틱부(20)가 아래로 쳐지지 않고 일정한 위치를 유지하기 때문에, 초기 사용 시 조이스틱부(20)의 파지가 용이하여 보다 나은 사용 편의성을 제공할 수 있게 된다.Further, since the
도 10은 본 발명의 골절 정복장치용 조종장치의 실시 예에 따른 조건설정부(40)를 나타낸 평면 예시도로서, 도 10을 참조하여 설명한다.Fig. 10 is a plan view showing a
상기 본체(10)에는, 상기 조이스틱부(20)의 조작에 의해 상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값의 제한조건을 설정하는 조건설정부(40)를 더 구비할 수 있다. The
상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값은, 상기 조이스틱부(20)의 조작에 따른 각도값과 변위값을 포함한다.The steering value output from the
상기 각도값은 고정프레임(1a)과 작동프레임(1b)으로 구성되는 상기 정복장치(1)의 작동프레임(1b)이 움직이는 각도에 대응하고, 상기 변위값은 상기 작동프레임(1b)이 움직이는 속도값에 대응한다. The angle value corresponds to an angle at which the
따라서 상기 조종값의 제한조건 설정을 통해 상기 작동프레임(1b)의 동작을 보다 정밀하고 정확하게 제어할 수 있게 된다.Accordingly, the operation of the
상기 제한조건은, 상기 조종값에 포함되는 각도값을 일정 각도값으로 한정하여 출력되게 할 수 있다. The constraint condition may limit the angular value included in the steered value to a certain angle value and output it.
상기와 같이 각도 한정의 제한조건 설정을 위해, 상기 조건설정부(40)에는 각도값의 입력이 용이한 아날로그 방식의 로터리 타입 스위치 또는 디지털 방식의 버튼 타입 스위치로 된 각도한정수단(401)을 구비하는 것이 바람직하다. As described above, in order to set the limiting condition of the angle limitation, the
즉, 조종자가 영상표시장치(4) 상에 출력되는 정복장치(1)의 고정프레임(1a)과 작동프레임(1b)의 좌표값을 확인하면서 골절부 골편의 정복을 수행하는 과정에서 작동프레임(1b)이 일정 각도 방향으로 정확하게 이동해야 할 경우가 있다.That is, in the course of performing the reduction of the fracture fragment while confirming the coordinate values of the fixed
이때, 상기 각도한정수단(401)를 이용하여 상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값이 일정 각도 방향으로 한정하여 출력되게 함으로써, 작동프레임(1b)이 일정 각도 방향으로 정확하게 이동하는 것이 가능케 된다.At this time, by using the angle limiting means 401 to limit the steering value outputted from the
일 예로서, 정복장치(1)의 작동프레임(1b)이 30° 방향으로만 동작하도록 각도한정수단(401)을 통해 제한조건을 설정하는 경우에, 조종자가 조이스틱부(20)를 어느 각도로 움직이더라도, 링크부(30)에서 최종 출력되는 조종값은 30° 방향 조종값이 출력된다. As an example, in the case where the limiting condition is set through the angle limiting means 401 so that the
따라서 상기 각도한정수단(401)의 제한조건 설정을 통해 보다 정밀하고 정확한 작동프레임(1b)의 동작 제어가 가능할 뿐만 아니라, 조이스틱부(20)의 조작 편의성도 크게 향상된다.Therefore, not only the operation of the
상기 제한조건은, 상기 조종값에 포함되는 각도값을 X축, Y축, Z축 방향 중 어느 하나의 단일 축 방향 값으로 한정하여 출력되게 할 수도 있다. The constraint may limit the angular value included in the steered value to a single axis direction value in any of the X axis, Y axis, and Z axis directions.
상기와 같이 축 방향 한정의 제한조건 설정을 위해, 상기 조건설정부(40)에는 축 방향 선택이 용이한 버튼 타입 스위치로 된 축방향한정수단(402)을 구비하는 것이 바람직하다. In order to set the axial limiting condition as described above, it is preferable that the
즉, 조종자가 영상표시장치(4) 상에 출력되는 정복장치(1)의 고정프레임(1a)과 작동프레임(1b)의 좌표값을 확인하면서 골절부 골편의 정복을 수행하는 과정에서 작동프레임(1b)이 X축, Y축, Z축 방향 중 어느 하나의 단일 축 방향으로 이동해야 할 경우가 있다.That is, in the course of performing the reduction of the fracture fragment while confirming the coordinate values of the fixed
이때, 상기 축방향한정수단(402)을 이용하여 상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값이 X축, Y축, Z축 방향 중 어느 하나의 단일 축 방향으로 한정하여 출력되게 함으로써, 작동프레임(1b)이 X축, Y축, Z축 방향 중 어느 하나의 단일 축 방향으로 이동하는 것이 가능케 된다.At this time, the control value output from the
상기와 같이 링크부(30)에서 출력되는 조종값이 X축, Y축, Z축 방향 중 어느 하나의 단일 축 방향으로 한정하여 출력됨에 있어서, 상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값은 조종자가 축방향한정수단(402)을 통해 설정한 단일 축 방향에 대응하는 조종값이 출력되는 경우로 한정하는 것이 바람직하다. As described above, the steering value output from the
일예로서, 정복장치(1)의 작동프레임(1b)이 X축 방향으로만 동작하도록 조건설정부(40)를 통해 X축 방향 제한조건을 설정하는 경우에, 조종자가 조이스틱부(20)를 어느 방향으로 조종함에 있어서 그 조종값에 X축, Y축, Z축 조종값이 공존하더라도, 상기 링크부(30)에서 최종 출력되는 조종값은 Y축, Z축 방향은 배제되고, 오직 X축 조종값만 출력된다. For example, in the case where the X-axis direction restriction condition is set through the
따라서 작동프레임(1b)이 정확하게 X축 방향으로만 동작하게 되어 보다 정밀하고 정확한 작동프레임(1b)의 동작 제어가 가능할 뿐만 아니라, 조이스틱부(20)의 조작 편의성도 크게 향상된다. Therefore, the
상기 제한조건은, 상기 조종값에 포함되는 변위값을 일정 변위값으로 한정하여 출력되게 할 수 있다. The limitation condition may limit the displacement value included in the steering value to a predetermined displacement value and output the displacement value.
상기와 같이 변위값 한정의 제한조건 설정을 위해, 상기 조건설정부(40)에는 변위값에 대한 제한조건을 설정하는 버튼 타입 스위치로 된 변위값한정수단(403)을 구비하는 것이 바람직하다. In order to set the restriction condition for limiting the displacement value as described above, it is preferable that the
상기와 같이 링크부(30)에서 출력되는 조종값의 변위값을 제한함에 있어서, 상기 변위값은, 정복장치(1)에 구비된 구동모듈(1d)의 최저속도 구동을 가능케 하는 최저 변위값이 출력되는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다. As described above, in limiting the displacement value of the steering output value outputted from the
즉, 조종자가 영상표시장치(4) 상에 출력되는 정복장치(1)에 의한 골절부의 정복 상태를 확인하면서 골절부 골편의 정복을 수행하는 과정에서 이격된 골편의 정복이 마무리 단계에 도달하면, 작동프레임(1b)의 매우 미세하고 정밀한 동작 제어가 필요하다.In other words, when the reduction of the separated fragments reaches the finishing step in the course of performing the reduction of the fragments of the fractured portion while confirming the state of the fractured portion by the
따라서 상기 작동프레임(1b)의 매우 느린 움직임이 필요할 때, 상기 변위값한정수단(403)을 이용하여 상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값이 상기 조이스틱부(20)의 조작에 따른 변위값 변화에 관계없이 일정한 변위값으로 한정하여 출력되게 한다. Therefore, when a very slow movement of the
상기와 같이 조이스틱부(20)의 조작에 따른 변위값 변화에 관계없이 일정한 변위값이 출력되어 그 변위값이 골절 정복수술 시스템을 구성하는 제어장치(3)로 입력되면, 제어장치(3)에 내장된 자세제어프로그램에 의해 상기 정복장치(1)의 동작 제어를 위한 제어값으로 변환되어 출력된다.When the displacement value is input to the
이때, 상기 제어값은 상기 조이스틱부의 변위값이 일정하므로 정복장치(1)의 구동모듈(1d)의 작동을 위한 속도값도 일정하게 출력된다. At this time, since the displacement value of the joystick unit is constant, the control value is also constantly outputted for the operation of the
따라서, 상기 변위값한정수단(403)을 통해 한정되는 변위값이 조이스틱부(20)의 조작에 따른 최저변위값으로만 출력되도록 하면, 변위값이 입력되는 제어장치(3)에서는 정복장치(1)의 구동모듈(1d)가 최저속도로 구동되도록 속도값이 출력된다. Therefore, when the displacement value defined by the displacement value defining means 403 is outputted only to the lowest displacement value according to the operation of the
따라서 변위값한정수단(403)을 조작하는 간단한 설정만으로도, 보다 정밀하고 정확한 작동프레임(1b)의 동작 제어가 가능할 뿐만 아니라, 조이스틱부(20)의 조작 편의성도 크게 향상된다. Therefore, not only the operation of the
상기 조건설정부(40)에는 비상정지버튼(404)과 초기화버튼(405)을 더 구비할 수 있다.The
상기 비상정지버튼(404)은, 조종장치(2)의 사용 중, 기기의 오작동 또는 조종 오류 등 비상상황 발생 시 조종장치(2)의 동작을 즉시 정지시킬 수 있도록 조종장치(2)로 공급되는 전원을 단속한다.The
상기 초기화버튼(405)은, 상기 비상정지버튼(404)에 의한 전원공급 차단 후, 전원의 재공급을 수행할 때, 비상정지버튼(404)을 리셋시키더라도 즉시 전원의 재공급이 이루어지지 않고, 초기화버튼(405)을 누른 상태에서 비상정지버튼(404)을 리셋시켜야 전원의 재공급이 이루어지게 함으로써 의도하지 않은 전원 공급에 따른 오동작이 방지된다.The
이상은 본 발명에 따른 실시 예를 기준으로 설명한 것으로서, 본 발명은 위에서 설명한 실시 예에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하며, 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. While the present invention has been described in connection with the preferred embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, it is to be noted that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art.
1: 정복장치 2: 조종장치
3: 제어장치 4: 영상표시장치
10: 본체 101: 베이스플레이트
102: 설치벽 103: 하우징
103a: 관통공 103b: 포켓부
104: 커버 20: 조이스틱부
201: 파지부 202: 데드맨스위치
30: 링크부 301: 제1프레임
302: 회전체 303: 제2프레임
304: 연결암 305: 센서부
306: 모터 307: 위치센서
308: 코일스프링 40: 조건설정부
401: 각도한정수단 402: 축방향한정수단
403: 변위값한정수단 404: 비상정지버튼
405: 초기화버튼1: Conquering device 2: Steering device
3: Control device 4: Video display device
10: main body 101: base plate
102: mounting wall 103: housing
103a: Through
104: cover 20: joystick part
201: grip part 202: Deadman switch
30: link unit 301: first frame
302: rotating body 303: second frame
304: connecting arm 305: sensor part
306: motor 307: position sensor
308: Coil spring 40: Joe construction
401: angle limiting means 402: axial limiting means
403: Displacement value limiting means 404: Emergency stop button
405: Reset button
Claims (14)
임의의 작업대 상에 안착되는 본체(10)와;
상기 작업대의 상면에서 소정 높이 상에 위치하도록 상기 본체(10) 일측에서 횡방향으로 돌출되게 설치되는 조이스틱부(20)와;
상기 다수의 가변레그(1c)에 각각 대응하도록 상기 본체(10)와, 상기 조이스틱부(20) 사이에 설치되는 다수의 연결암(304)을 구비하여, 조이스틱부(20)의 조작에 따라 상기 가변레그(1c)의 길이 조절을 위한 조종값을 출력하는 링크부(30)를; 포함하며,
상기 조이스틱부(20)는, 상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값의 출력 여부를 단속하는 데드맨스위치(202)를 구비하여 한 손으로 조종이 가능한 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치.In order to control the reduction device 1 provided with a plurality of variable legs 1c provided with a drive module 1d between the fixed frame 1a and the operation frame 1b respectively mounted on the separated fragments of the fractured portion, (2) for inputting a control value for operation of the drive module (1d) to a control device (3) for outputting an operation control signal of the drive module (1d)
A main body 10 which is seated on an arbitrary work platform;
A joystick part (20) protruding laterally from a side of the main body (10) so as to be positioned on a predetermined height on an upper surface of the workbench;
And a plurality of connecting arms 304 provided between the main body 10 and the joystick unit 20 so as to correspond to the plurality of variable legs 1c, A link portion 30 for outputting a steering value for adjusting the length of the variable leg 1c; ≪ / RTI &
Wherein the joystick unit (20) is provided with a deadman switch (202) for controlling whether or not to output a steering value output from the link unit (30) so that the joystick unit .
상기 본체(10)는,
임의의 작업대 상에 안착되는 베이스플레이트(101);
상기 조이스틱부(20)의 일측이 착탈 가능케 결합되도록 상기 베이스플레이트(101)에 수직으로 설치되는 설치벽(102);
상기 설치벽(102)을 덮는 하우징(103); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치. The method according to claim 1,
The main body (10)
A base plate (101) seated on a work table;
A mounting wall (102) vertically installed on the base plate (101) so that one side of the joystick unit (20) is detachably coupled;
A housing 103 covering the mounting wall 102; And a control device for controlling the operation of the fracture reduction device.
상기 베이스플레이트(101) 일측에는, 상기 하우징(103) 외벽에 근접하게 손잡이(101b)가 설치되고;
상기 하우징(103) 외벽에는 상기 근접하게 설치되는 손잡이(101b)의 파지가 용이하게 하우징 외측면에서 내향으로 오목한 포켓부(103b)를; 더 구비하는 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치. 3. The method of claim 2,
On one side of the base plate 101, a handle 101b is provided in proximity to the outer wall of the housing 103;
A pocket portion 103b which is recessed inwardly from the outer surface of the housing so as to be easily gripped by the handle 101b installed close to the outer wall of the housing 103; Further comprising: a control device for controlling the operation of the fracture reduction device.
상기 조이스틱부(20)는,
조종자의 손바닥이 밀착되는 파지면이 측면을 향하게 파지되는 파지부(201)를 구비하는 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치. The method according to claim 1,
The joystick part (20)
And a grasping portion (201) for grasping the gripping surface of the manipulator with which the palm of the manipulator is brought into close contact with the side surface.
상기 조종값은,
상기 조이스틱부(20)의 조작에 따른 각도값과 변위값을 포함하여, 상기 정복장치(1)의 작동을 위한 제어신호를 출력하는 제어장치(3)에 입력되되,
상기 각도값은, 상기 정복장치(1)의 구동모듈(1d)의 의해 신축되는 상기 가변레그(1c)의 각도값으로 적용되고,
상기 변위값은, 상기 구동모듈(1d)의 의해 신축되는 상기 가변레그(1c)의 신축되는 속도값으로 적용되는 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치.The method according to claim 1,
The steer-
Is inputted to a control device (3) which outputs a control signal for operation of the reduction device (1) including an angle value and a displacement value according to the operation of the joystick part (20)
The angle value is applied as an angle value of the variable leg 1c which is expanded and contracted by the drive module 1d of the reduction device 1,
Wherein the displacement value is applied as a speed value at which the variable leg (1c) is expanded and contracted by the drive module (1d).
상기 링크부(30)는,
상기 본체(10)에 설치되는 제1프레임(301);
일단부가 상기 제1프레임(301)에서 회전 가능케 결합된 회전체(302);
상기 조이스틱부(20)에 설치되는 제2프레임(303);
일단부는 상기 회전체(302)의 타단부에 관절 결합되고, 타단부는 상기 제2프레임(303)에 관절 결합되는 연결암(304);
상기 조이스틱부(20)의 조작에 따른 상기 회전체(302)의 회전각도를 감지하는 센서부(305); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치. The method according to claim 1,
The link portion (30)
A first frame (301) installed on the body (10);
A rotating body (302) having one end rotatably coupled to the first frame (301);
A second frame 303 installed on the joystick unit 20;
A connecting arm 304, one end of which is articulated to the other end of the rotating body 302 and the other end is articulated to the second frame 303;
A sensor unit 305 for sensing a rotation angle of the rotating body 302 according to the operation of the joystick unit 20; And a control unit for controlling the operation of the fracture reduction device.
상기 제1프레임(301)에는 상기 회전체(302)에 회전부하를 인가하는 모터(306)를 구비하는 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치. 8. The method of claim 7,
Wherein the first frame (301) is provided with a motor (306) for applying a rotational load to the rotating body (302).
상기 제1프레임(301)에는 상기 회전체(302)의 기준위치를 감지하는 위치센서(307)를 더 구비하여, 상기 모터(306)의 초기 구동 시 회전체(302)가 기준위치에 도달하면, 위치센서(307)에 의해 모터(306)의 동작 정지를 위한 신호가 출력되어 회전체(302)의 기준위치가 자동으로 설정되게 하는 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치. 9. The method of claim 8,
The first frame 301 further includes a position sensor 307 for detecting a reference position of the rotating body 302. When the rotating body 302 reaches a reference position at the time of initial driving of the motor 306 , And a signal for stopping the operation of the motor (306) is outputted by the position sensor (307) so that the reference position of the rotating body (302) is automatically set.
상기 제1프레임(301)과, 제2프레임(303) 간에는 방사형으로 다수의 코일스프링(308)이 설치되는 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치.10. The method according to any one of claims 7 to 9,
Wherein a plurality of coil springs (308) are radially provided between the first frame (301) and the second frame (303).
상기 본체(10)에는, 상기 조이스틱부(20)의 조작에 의해 상기 링크부(30)에서 출력되는 조종값의 제한조건을 설정하는 조건설정부(40)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치.The method according to claim 1,
Characterized in that the main body (10) further comprises a condition construction unit (40) for setting a condition for limiting steering values output from the link unit (30) by operation of the joystick unit (20) Manipulators for devices.
상기 제한조건은, 상기 조종값에 포함되는 각도값을 일정 각도값으로 한정하여 출력되게 하는 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치. 12. The method of claim 11,
Wherein the constraint condition is such that an angular value included in the steered value is limited to a predetermined angle value and output.
상기 제한조건은, 상기 조종값에 포함되는 각도값을 X축, Y축, Z축 방향 중 어느 하나의 축 방향 값으로 한정하여 출력되게 하는 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치. 12. The method of claim 11,
Wherein the constraint condition is such that an angle value included in the steering value is limited to an axial value of any one of an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis direction and is output.
상기 제한조건은, 상기 조종값에 포함되는 변위값을 일정 변위값으로 한정하여 출력되게 하는 것을 특징으로 하는 골절 정복장치용 조종장치. 12. The method of claim 11,
Wherein the constraint condition restricts the displacement value included in the steering value to a predetermined displacement value and outputs the limited displacement value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180005811A KR101874797B1 (en) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | Controls for fracture reduction devices |
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KR (1) | KR101874797B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101578489B1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-12-18 | 주식회사 프레스토솔루션 | User Control Appratus For Fracture Reduction Robot |
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2018
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