KR102206472B1 - Surgery robot, surgery robot system and handheld medical device - Google Patents

Surgery robot, surgery robot system and handheld medical device Download PDF

Info

Publication number
KR102206472B1
KR102206472B1 KR1020190028074A KR20190028074A KR102206472B1 KR 102206472 B1 KR102206472 B1 KR 102206472B1 KR 1020190028074 A KR1020190028074 A KR 1020190028074A KR 20190028074 A KR20190028074 A KR 20190028074A KR 102206472 B1 KR102206472 B1 KR 102206472B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driven
controller
endoscope
disposed
driving
Prior art date
Application number
KR1020190028074A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200109056A (en
Inventor
문영진
이동호
최재순
홍범식
Original Assignee
재단법인 아산사회복지재단
울산대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 아산사회복지재단, 울산대학교 산학협력단 filed Critical 재단법인 아산사회복지재단
Priority to KR1020190028074A priority Critical patent/KR102206472B1/en
Publication of KR20200109056A publication Critical patent/KR20200109056A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102206472B1 publication Critical patent/KR102206472B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/320016—Endoscopic cutting instruments, e.g. arthroscopes, resectoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/3205—Excision instruments
    • A61B17/32056—Surgical snare instruments
    • 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
    • A61B34/71—Manipulators operated by drive cable mechanisms
    • 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
    • A61B34/74—Manipulators with manual electric input means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/0042—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets with special provisions for gripping
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00477—Coupling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B2017/32006—Surgical cutting instruments with a cutting strip, band or chain, e.g. like a chainsaw

Abstract

수술기구(일 예로, 절제 루프)의 구동 범위를 충분히 확보할 수 있고, 집도의가 마스터 장치를 직관적으로 조작할 수 있는 수술용 로봇, 수술용 로봇 시스템 및 핸드헬드 의료기구가 제공된다.
상기 수술용 로봇은 베이스; 상기 베이스에 배치되고, 직선 구동과 회전 구동을 하는 로봇 암; 상기 로봇 암에 배치되는 콘트롤러와 절제경; 상기 절제경 내에 배치되고, 상기 콘트롤러에 의해 회전 구동과 밴딩 구동하는 내시경; 상기 절제경 내에 배치되고, 상기 콘트롤러에 의해 인출 구동하는 절제 루프를 포함하는 것을 특징으로 한다.A surgical robot, a surgical robot system, and a handheld medical device capable of sufficiently securing a driving range of a surgical instrument (for example, a resection loop) and intuitively operating a master device by an operating surgeon are provided.
The surgical robot is a base; A robot arm disposed on the base and performing linear and rotational driving; A controller and a resection mirror disposed on the robot arm; An endoscope disposed within the resection mirror and configured to rotate and bend driven by the controller; And an ablation loop disposed in the ablation mirror and driven by the controller.

Description

수술용 로봇, 수술용 로봇 시스템 및 핸드헬드 의료기구{SURGERY ROBOT, SURGERY ROBOT SYSTEM AND HANDHELD MEDICAL DEVICE}Surgical robot, surgical robot system, and handheld medical device {SURGERY ROBOT, SURGERY ROBOT SYSTEM AND HANDHELD MEDICAL DEVICE}

본 발명은 수술용 로봇, 수술용 로봇 시스템 및 핸드헬드 의료기구에 관한 것이다.The present invention relates to a surgical robot, a surgical robot system, and a handheld medical device.

로봇 수술(Robot surgery)은 수술용 로봇을 환자에게 장착하고 수술자가 조종하여 시행하는 복강경/내시경 수술 방법이다.Robot surgery is a laparoscopic/endoscopic surgery method performed by installing a surgical robot on a patient and manipulating it by the operator.

로봇 수술을 이용하면, 최소 침습으로 작은 흉터와 빠른 회복 등을 기대할 수 있고, 3차원의 높은 해상도를 기반으로 수술시야를 확보할 수 있고, 수술하는 의사의 손 움직임이 디지털화되므로 집도의의 미세한 손 떨림을 막을 수 있고, 로봇 암을 이용하여 공간적 움직임을 구현함으로써 정밀한 수술을 시행할 수 있는 장점이 있다.Using robotic surgery, small scars and rapid recovery can be expected with minimal invasiveness, and the surgical field of view can be secured based on 3D high resolution, and the surgeon's hand movements are digitalized, so the surgeon's hand shakes. There is an advantage in that it can be prevented and precise surgery can be performed by implementing spatial movement using a robot arm.

한편, 일 예로, 로봇 수술은 로봇 암에 수술기구(앤드 이펙터; End effector)를 장착하고, 로봇 암을 구동시켜 수술기구를 체내의 타겟 위치에 특정 각도로 삽입하고, 수술기구를 구동시켜 수술기구를 환부에 타켓팅한 후, 수술기구를 작동함으로써 진행될 수 있다.On the other hand, as an example, in robotic surgery, surgical instruments (end effectors) are mounted on the robot arm, the robot arm is driven to insert the surgical instrument at a target position in the body, and the surgical instrument is driven to operate the surgical instrument. After targeting the affected area, it can be proceeded by operating the surgical instrument.

그러나 종래의 수술용 로봇은 수술기구의 구동 범위가 좁아 구동 사각지대가 발생하고, 이에 따라, 환부가 구동 사각지대에 위치하는 경우 환자의 신체를 압박하여 수술기구의 구동 범위로 환부를 이동시키는 문제가 있다.However, in the conventional surgical robot, the driving range of the surgical instrument is narrow, resulting in a driving blind spot. Accordingly, when the affected part is located in the driving blind spot, the patient's body is pressed to move the affected part to the driving range of the surgical instrument. There is.

일 예로, 표재성 방광암(Non-muscle invasive bladder tumor)의 경우, 통상적으로 TURB(Transurethral resection of bladder tumor)라는 수술을 통해 환부(종양조직)을 분리해내는데, 환부가 방광 내 전면부(환자 하복부측)에 위치하는 경우 기존의 수술용 로봇의 구동 범위로 커버하지 못하여, 환자의 하복부에 물리적인 압박을 가하여 내부 방광의 형상을 변경한 후 절제작업을 수행하는 문제가 있다.For example, in the case of non-muscle invasive bladder tumor, the affected area (tumor tissue) is usually separated through an operation called TURB (Transurethral resection of bladder tumor). ), there is a problem of performing a resection after changing the shape of the internal bladder by applying physical pressure to the lower abdomen of the patient because it cannot be covered by the driving range of the existing surgical robot.

또한, 종래의 수술용 로봇은 마스터 장치의 조작법이 복잡하여 집도의가 조작법을 직관적으로 파악할 수 없는 문제가 있었다.In addition, the conventional surgical robot has a problem in that the operation method of the master device is complicated, so that the surgeon cannot intuitively grasp the operation method.

미국 공개특허공보 제2018/0221101호, 2018년 8월 9일 공개US Patent Publication No. 2018/0221101, published on August 9, 2018

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수술기구(일 예로, 절제 루프)의 구동 범위를 충분히 확보할 수 있고, 집도의가 마스터 장치를 직관적으로 조작할 수 있는 수술용 로봇, 수술용 로봇 시스템 및 핸드헬드 의료기구를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is a surgical robot, a surgical robot system, and a handheld medical device that can sufficiently secure a driving range of a surgical instrument (for example, a resection loop) and that an operating surgeon can intuitively manipulate the master device. To provide equipment.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 수술용 로봇은 베이스; 상기 베이스에 배치되고, 직선 구동과 회전 구동을 하는 로봇 암; 상기 로봇 암에 배치되는 콘트롤러와 절제경; 상기 절제경 내에 배치되고, 상기 콘트롤러에 의해 회전 구동과 밴딩 구동하는 내시경; 상기 절제경 내에 배치되고, 상기 콘트롤러에 의해 인출 구동하는 절제 루프를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.A surgical robot according to an aspect of the present invention for solving the above-described problems includes a base; A robot arm disposed on the base and performing linear and rotational driving; A controller and a resection mirror disposed on the robot arm; An endoscope disposed within the resection mirror and configured to rotate and bend driven by the controller; It may be characterized in that it comprises an ablation loop disposed in the ablation mirror and driven by the controller.

상기 콘트롤러는 제1파트와 상기 제1파트에 분리가 가능하게 결합하는 제2파트를 포함하고, 상기 제1파트의 구동력은 상기 제2파트에 전달되고, 상기 제2파트의 구동력에 의해 상기 내시경은 밴딩 구동하는 것을 특징으로 할 수 있다.The controller includes a first part and a second part that is detachably coupled to the first part, and the driving force of the first part is transmitted to the second part, and the endoscope by the driving force of the second part May be characterized in that the banding drive.

상기 제1파트는 제1평기어와, 상기 제1평기어에 연동되는 샤프트를 포함하고, 상기 제2파트는 상기 샤프트에 연동되어 직선 구동하는 전달 로드와, 상기 전달 로드에 연동되어 회전하는 풀리와, 상기 풀리에 연동되어 회전하는 제2평기어와, 상기 제2평기어에 연동되어 직선 구동하는 제1랙기어와 제2랙기어와, 상기 제1랙기어에 연결되는 제1와이어와, 상기 제2랙기어에 연결되는 제2와이어를 포함하고, 상기 내시경은 상기 제1와이어와 상기 제2와이어에 의해 견인되어 밴딩 구동하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first part includes a first spur gear and a shaft interlocked with the first spur gear, and the second part includes a transfer rod interlocked with the shaft and linearly driven, and a pulley rotated by interlocking with the transfer rod And, a second spur gear that rotates in connection with the pulley, a first rack gear and a second rack gear that is linearly driven in connection with the second spur gear, and a first wire connected to the first rack gear, And a second wire connected to the second rack gear, and the endoscope may be traction driven by the first wire and the second wire to drive the bending.

상기 제1랙기어와 상기 제2랙기어는 상호 반대 방향으로 직선 구동하여, 상기 제1와이어와 상기 제2와이어 중 일방은 수축되고 타방은 팽창되는 것을 특징으로 할 수 있다.The first rack gear and the second rack gear may be linearly driven in opposite directions to each other, so that one of the first wire and the second wire contracts and the other expands.

상기 절제경을 가이드하는 쉬쓰를 지지하는 서포트를 더 포함하고, 상기 서포트는 상기 베이스에 힌지 결합하는 실린더와, 상기 실린더에 슬라이딩 이동이 가능하게 배치되는 지지 로드와, 상기 지지로드의 단부에 배치되며 상기 쉬쓰를 클램핑하는 홀더를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.It further comprises a support for supporting the sheath for guiding the resection mirror, the support is a cylinder hinged to the base, a support rod disposed to be slidably moved to the cylinder, and disposed at an end of the support rod It may be characterized in that it comprises a holder for clamping the sheath.

상기 절제 루프는 상기 내시경의 밴딩 구동에 의해 밴딩이 가능한 동시에, 상기 콘트롤러의 구동력이 전달되어 인출 구동이 가능한 연성을 가지는 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.The ablation loop may be formed of a material having a ductility capable of being bent by a bending drive of the endoscope and capable of being pulled out by transmitting a driving force of the controller.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 수술용 로봇 시스템은 수술용 로봇; 사용자의 조작에 따라 상기 수술용 로봇을 구동시키는 마스터 장치를 포함하고, 상기 수술용 로봇은 베이스와, 상기 베이스에 배치되고 직선 구동과 회전 구동을 하는 로봇 암과, 상기 로봇 암에 배치되는 콘트롤러와 절제경과, 상기 절제경 내에 배치되고 상기 콘트롤러에 의해 회전 구동과 밴딩 구동하는 내시경과, 상기 절제경 내에 배치되고 상기 콘트롤러에 의해 인출 구동하는 절제 루프를 포함하고, 상기 마스터 장치는 상기 내시경의 회전 구동과 밴딩 구동을 제어하는 신호를 발생시키는 제1모듈과, 상기 로봇 암의 구동과 상기 절제 루프의 인출 구동을 제어하는 신호를 발생시키는 제2모듈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.A surgical robot system according to an aspect of the present invention for solving the above-described problems includes: a surgical robot; And a master device for driving the surgical robot according to a user's manipulation, wherein the surgical robot includes a base, a robot arm disposed on the base and performing linear and rotational driving, and a controller disposed on the robot arm A resection mirror, an endoscope disposed within the resection mirror and rotationally driven and bending driven by the controller, and an ablation loop disposed within the resection mirror and driven by the controller, wherein the master device rotates the endoscope It may be characterized in that it comprises a first module for generating a signal for controlling the over-banding driving, and a second module for generating a signal for controlling the driving of the robot arm and the withdrawal driving of the ablation loop.

상기 제1모듈은 사용자가 왼손으로 조작하고, 상기 제2모듈은 사용자가 오른손으로 조작하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first module may be operated by a user with a left hand, and the second module may be operated by a user with a right hand.

상기 제1모듈은 상기 내시경의 회전 구동을 제어하는 신호를 발생시키는 제1써큘레이터와, 상기 내시경의 밴딩 구동을 제어하는 신호를 발생시키는 제2써큘레이터를 포함하고, 상기 제1써큘레이터의 회전축과 상기 제2써큘레이터의 회전축은 수직한 것을 특징으로 할 수 있다.The first module includes a first circulator for generating a signal for controlling rotational driving of the endoscope, and a second circulator for generating a signal for controlling bending driving of the endoscope, and a rotating shaft of the first circulator And the rotation axis of the second circulator may be vertical.

상기 절제경은 생체 조직과의 접촉에 의한 압력 신호를 생성하고, 상기 제1써큘레이터와 상기 제2써큘레이터의 회전 구동 시, 상기 압력 신호에 대응되는 회전력이 인가되는 것을 특징으로 할 수 있다.The resection mirror may generate a pressure signal by contact with a living tissue, and when the first circulator and the second circulator are driven to rotate, a rotational force corresponding to the pressure signal is applied.

상기 절제경과 상기 내시경과 상기 절제 루프 중 적어도 하나는 상기 내시경의 밴딩 구동 시의 굴곡 각도에 대한 굴곡 각도 신호를 생성하고, 상기 제1써큘레이터와 상기 제2써큘레이터의 회전 구동 시, 상기 압력 신호에 대응되는 회전력이 인가되는 것을 특징으로 할 수 있다.At least one of the ablation mirror, the endoscope, and the ablation loop generates a bending angle signal for a bending angle of the endoscope when bending is driven, and when the first circulator and the second circulator are driven to rotate, the pressure signal It may be characterized in that a rotational force corresponding to is applied.

상기 제2모듈은 케이스와, 상기 케이스에 슬라이딩 및 회전이 가능하도록 배치되는 제1로드와, 상기 제1로드에 슬라이딩이 가능하도록 배치되는 제2로드와, 상기 제2로드를 슬라이딩시키는 트리거를 포함하고, 상기 제1로드의 슬라이딩 이동에 의해, 상기 로봇 암의 직선 구동을 제어하는 신호가 발생하고, 상기 제1로드의 회전에 의해, 상기 로봇 암의 회전 구동을 제어하는 신호가 발생하고, 상기 제2로드의 슬라이딩 이동에 의해, 상기 절제 루프의 인출 구동을 제어하는 신호가 발생하는 것을 특징으로 할 수 있다.The second module includes a case, a first rod disposed to be slidable and rotated in the case, a second rod disposed to be slidable on the first rod, and a trigger for sliding the second rod And, by the sliding movement of the first rod, a signal for controlling the linear drive of the robot arm is generated, and by the rotation of the first rod, a signal for controlling the rotational drive of the robot arm is generated, and the By the sliding movement of the second rod, a signal for controlling the withdrawal drive of the ablation loop may be generated.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 핸드헬드 의료기구는 그립 조작부; 상기 그립 조작부에 의해 조작되는 콘트롤러; 상기 콘트롤러와 연결되는 절제경; 상기 절제경의 내측에 배치되고, 상기 콘트롤러에 의해 밴딩 구동하는 내시경; 상기 절제경의 내측에 배치되고, 상기 콘트롤러에 의해 인출 구동하는 절제 루프를 포함하고, 상기 내시경의 밴딩 구동에 견인되어 상기 절제경과 상기 절제 루프는 밴딩되고, 상기 절제 루프는 밴딩된 상태로 인출 구동이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.A handheld medical device according to an aspect of the present invention for solving the above-described problems includes a grip operation unit; A controller operated by the grip operation unit; A resection mirror connected to the controller; An endoscope disposed on the inside of the resection mirror and driven by bending by the controller; It is disposed on the inside of the resection mirror and includes an ablation loop driven by the controller to be pulled out and driven by the bending drive of the endoscope so that the resection mirror and the ablation loop are bent, and the resection loop is in a bent state, It can be characterized as possible.

본 발명에서는 내시경의 회전 구동과 밴딩 구동에 의해 절제 루프의 구동 범위를 충분히 확보할 수 있는 수술용 로봇을 제공한다. 또한, 본 발명에서는 사용자가 직관적으로 조작할 수 있는 마스터 장치를 포함하는 수술용 로봇 시스템을 제공한다. 나아가 본 발명에서는 상술한 기술적 특징을 핸드헬드 형태로 구현한 핸드헬드 의료기구를 제공한다.The present invention provides a surgical robot capable of sufficiently securing a driving range of an ablation loop by rotating and bending an endoscope. In addition, the present invention provides a surgical robot system including a master device that the user can intuitively manipulate. Furthermore, the present invention provides a handheld medical device that implements the above-described technical features in a handheld form.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 로봇 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 콘트롤러의 제1파트와 제2파트가 분리된 것을 나타낸 사시도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 콘트롤러의 내부의 부품을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 절제경과 절제 루프와 내시경을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 마스터 장치의 제1모듈(왼손 모듈)을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 마스터 장치의 제2모듈(오른손 모듈)을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 핸드헬드 의료기구를 나타낸 사시도이다.1 is a conceptual diagram showing a robot system of the present invention.
2 is a perspective view showing the robot of the present invention.
3 is a perspective view showing the first part and the second part of the controller of the present invention are separated.
4 and 5 are perspective views showing internal parts of the controller of the present invention.
6 is a perspective view showing the resection mirror, the resection loop, and the endoscope of the present invention.
7 is a perspective view showing a first module (left hand module) of the master device of the present invention.
8 is a perspective view showing a second module (right hand module) of the master device of the present invention.
9 is a perspective view showing a handheld medical device of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, It is provided to fully inform the technician of the scope of the present invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the mentioned elements. Throughout the specification, the same reference numerals refer to the same elements, and “and/or” includes each and all combinations of one or more of the mentioned elements. Although "first", "second", and the like are used to describe various elements, it goes without saying that these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical idea of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "위(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.Spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc., as shown in the figure It can be used to easily describe the correlation between a component and other components. Spatially relative terms are to be understood as terms including different directions of components during use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, if a component shown in a drawing is turned over, a component described as "below" or "beneath" of another component will be placed "above" the other component. I can. Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above. Components may be oriented in other directions, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 로봇 시스템(1000)을 설명한다. 도 1은 본 발명의 로봇 시스템을 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 로봇을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 콘트롤러의 제1파트와 제2파트가 분리된 것을 나타낸 사시도이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 콘트롤러의 내부의 부품을 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 절제경과 절제 루프와 내시경을 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 마스터 장치의 제1모듈(왼손 모듈)을 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 마스터 장치의 제2모듈(오른손 모듈)을 나타낸 사시도이다.Hereinafter, a robot system 1000 of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a conceptual diagram showing the robot system of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the robot of the present invention, Figure 3 is a perspective view showing the first part and the second part of the controller of the present invention separated, Figure 4 And Figure 5 is a perspective view showing the internal parts of the controller of the present invention, Figure 6 is a perspective view showing the resection mirror, the resection loop and the endoscope of the present invention, Figure 7 is a first module (left hand module) of the master device of the present invention Figure 8 is a perspective view showing a second module (right hand module) of the master device of the present invention.

본 발명의 로봇 시스템(3000)은 로봇(1000)과 마스터 장치(2000)를 포함할 수 있다. 로봇(1000)은 마스터 장치(2000)에 의해 구동될 수 있다. 즉, 집도의는 마스터 장치(2000)의 제1모듈(2100)과 제2모듈(2100)을 조작하여, 로봇(1000)을 구동시킬 수 있다.The robot system 3000 of the present invention may include a robot 1000 and a master device 2000. The robot 1000 may be driven by the master device 2000. That is, the surgeon may drive the robot 1000 by manipulating the first module 2100 and the second module 2100 of the master device 2000.

로봇(1000)은 수술용으로 사용될 수 있으며, 특히, 표재성 방광암(Non-muscle invasive bladder tumor)의 TURB(Transurethral resection of bladder tumor) 수술에 사용될 수 있다.The robot 1000 may be used for surgery, and in particular, may be used for TURB (Transurethral resection of bladder tumor) surgery of non-muscle invasive bladder tumor.

로봇(1000)은 베이스(100)와, 베이스(100)에 배치되고 직선 구동과 회전 구동을 하는 로봇 암(200)과, 로봇 암(200)에 배치되는 콘트롤러(300)와 절제경(400)과, 절제경(400) 내에 배치되고 콘트롤러(300)에 의해 회전 구동과 밴딩 구동하는 내시경(500)과, 절제경(400) 내에 배치되고 콘트롤러(300)에 의해 인출 구동하는 절제 루프(600)를 포함할 수 있다.The robot 1000 includes a base 100, a robot arm 200 disposed on the base 100 and performing linear and rotational driving, and a controller 300 and a resection mirror 400 disposed on the robot arm 200 And, the endoscope 500 disposed in the resection mirror 400 and rotating and bending driven by the controller 300, and the resecting loop 600 disposed in the resection mirror 400 and driven by the controller 300 withdrawal It may include.

한편, 절제경(400)은 로봇 암(200)의 구동에 연동되어 구동할 수 있고, 절제경(400) 내에 배치되는 내시경(500)에 의해 수술 시야를 확보할 수 있으며, 내시경(500)의 회전 구동과 밴딩 구동에 의해 절제 루프(600)의 구동 범위(환부 타겟팅 범위)가 충분히 확보(넓은 타겟팅 범위)될 수 있으며, 절제 루프(600)의 인출 구동에 의해 환부를 긁어 절제할 수 있다.On the other hand, the resection mirror 400 can be driven in conjunction with the driving of the robot arm 200, and the surgical field of view can be secured by the endoscope 500 disposed in the resection mirror 400, and the endoscope 500 The driving range (targeting range of the affected area) of the ablation loop 600 can be sufficiently secured (wide targeting range) by rotation driving and bending driving, and the affected area can be scraped and excised by the withdrawal driving of the ablation loop 600.

로봇 암(200)은 로봇 좌표계에 의해 구동할 수 있으며, 로봇 암(200)의 직선 구동에 의해 절제경(400)은 환자의 체내에 삽입될 수 있고, 로봇 암(200)의 회전 구동에 의해 절제경(400)이 환자의 체내에 삽입되는 각도 등이 조절될 수 있다.The robot arm 200 can be driven by the robot coordinate system, and the resection mirror 400 can be inserted into the patient's body by linear driving of the robot arm 200, and by rotational driving of the robot arm 200 The angle at which the resection mirror 400 is inserted into the patient's body may be adjusted.

콘트롤러(300)는 로봇 암(200)에 고정되는 제1파트(310)와, 제1파트(310)에 분리가 가능하게 결합하는 제2파트(320)를 포함할 수 있다. 제1파트(310)의 구동력은 제2파트(320)에 전달될 수 있고, 제2파트(320)의 구동력에 의해 내시경(500)이 밴딩 구동할 수 있다. 한편, 관리자는 제1파트(310)로부터 제2파트(320)를 분리함으로써, 세척 및 유지 관리를 수월하게 수행할 수 있다.The controller 300 may include a first part 310 fixed to the robot arm 200 and a second part 320 detachably coupled to the first part 310. The driving force of the first part 310 may be transmitted to the second part 320, and the endoscope 500 may be bent and driven by the driving force of the second part 320. On the other hand, by separating the second part 320 from the first part 310, the manager can easily perform cleaning and maintenance.

제1파트(310)는 제1평기어(311)와, 제1평기어(311)에 연동되는 샤프트(312)를 포함할 수 있다. 한편, 제1평기어(311)는 구동 모터(미도시)에 의해 구동력을 제공받아 회전할 수 있고, 샤프트(312)는 제1평기어(311)의 회전에 연동되어 함께 회전할 수 있다.The first part 310 may include a first spur gear 311 and a shaft 312 connected to the first spur gear 311. On the other hand, the first spur gear 311 may be rotated by receiving a driving force by a driving motor (not shown), and the shaft 312 may rotate together by being interlocked with the rotation of the first spur gear 311.

제2파트(320)는 샤프트(312)에 연동되어 직선 구동하는 전달 로드(321)와, 전달 로드(321)에 연동되어 회전하는 풀리(322)와, 풀리(322)에 연동되어 회전하는 제2평기어(323)와, 제2평기어(323)에 연동되어 직선 구동하는 제1랙기어(324)와 제2랙기어(325)와, 제1랙기어(324)에 연결되는 제1와이어(326)와, 제2랙기어(325)에 연결되는 제2와이어(327)를 포함할 수 있다.The second part 320 includes a transmission rod 321 interlocked with the shaft 312 and linearly driven, a pulley 322 that rotates in connection with the transmission rod 321, and a second part that rotates in connection with the pulley 322. A first rack gear 324 and a second rack gear 325 interlocked with the second spur gear 323 and the second spur gear 323 to drive linearly, and a first rack gear connected to the first rack gear 324 A wire 326 and a second wire 327 connected to the second rack gear 325 may be included.

한편, 샤프트(312)와 전달 로드(321) 사이에는 샤프트(312)의 회전을 전달 로드(321)의 직선 구동으로 변경하는 변환 모듈(미도시)이 배치될 수 있다.Meanwhile, between the shaft 312 and the transmission rod 321, a conversion module (not shown) for changing the rotation of the shaft 312 to linear driving of the transmission rod 321 may be disposed.

제1랙기어(324)와 제2랙기어(325)는 상호 반대 방향으로 직선 구동하여, 제1와이어(326)와 제2와이어(327) 중 일방은 수축되고 타방은 팽창될 수 있다. 한편, 내시경(500)은 제1와이어(326)와 제2와이어(327)에 의해 견인되어 밴딩 구동할 수 있다. 즉, 내시경(500)의 일측에는 제1와이어(326)가 장착될 수 있고, 내시경(500)의 타측에는 제2와이어(327)가 장착될 수 있고, 제1랙기어(324)와 제2랙기어(325)가 상호 평행하고 반대인 방향으로 직선 구동하는 것에 의해, 내시경(500)의 일방은 수축(압축력 작용)되고 타방은 팽창(인장력 작용)됨으로써, 내시경(500)의 밴딩 구동이 이뤄질 수 있다.The first rack gear 324 and the second rack gear 325 are linearly driven in opposite directions, so that one of the first wire 326 and the second wire 327 may contract and the other may expand. On the other hand, the endoscope 500 may be traction by the first wire 326 and the second wire 327 to drive the bending. That is, the first wire 326 may be mounted on one side of the endoscope 500, the second wire 327 may be mounted on the other side of the endoscope 500, and the first rack gear 324 and the second By linearly driving the rack gears 325 in parallel and opposite directions, one end of the endoscope 500 contracts (compressive force action) and the other expands (tensile force action), thereby performing the bending drive of the endoscope 500. I can.

이상, 콘트롤러(300)에서 내시경(500)의 밴딩 구동을 수행하는 것을 설명하였지만, 콘트롤러(300)는 상술한 구성 외에, 내시경(500)을 회전시키는 구동 모듈(미도시)과 절제 루프(600)를 인출 구동하는 구동 모듈(미도시)을 추가로 포함할 수 있다.In the above, it has been described that the controller 300 performs bending driving of the endoscope 500, but the controller 300 includes a driving module (not shown) for rotating the endoscope 500 and the ablation loop 600 in addition to the above-described configuration. It may further include a driving module (not shown) for drawing and driving.

일 예로, 콘트롤러(300)의 제2파트(320)는 제1파트로부터 구동력을 전달받아 직선 구동하는 제3랙기어(328)와, 제3랙기어(328)와 연동되어 레일을 따라 직선 구동하는 브라켓(329)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 절제 루프(600)는 브라켓(329)에 고정되어, 브라켓(329)에 의해 인출 구동을 수행할 수 있다.As an example, the second part 320 of the controller 300 is linearly driven along the rail by being interlocked with the third rack gear 328 and the third rack gear 328 to linearly drive by receiving the driving force from the first part. It may further include a bracket (329). In this case, the ablation loop 600 may be fixed to the bracket 329 and can be pulled out by the bracket 329.

한편, 절제 루프(600)는 내시경(500)의 밴딩 구동에 의해 밴딩이 가능한 동시에, 콘트롤러(300)의 구동력이 전달되어 인출 구동이 가능한 연성을 가지는 재질로 형성되어 있을 수 있다.On the other hand, the ablation loop 600 may be formed of a material having ductility capable of being bent by bending driving of the endoscope 500 and capable of being driven out by transmitting a driving force of the controller 300.

즉, 절제 루프(600)는 밴딩된 상태에서 인출 구동(인출 및 복귀)을 수행해야 하므로, 밴딩된 상태에서 가이드를 따라 병진 운동이 가능해야 하며, 이에 따라, 콘트롤러(300)의 구동력에 의해 변형이 크게 발생해서는 안되며, 콘트롤러(300)의 구동력에 대한 충분한 응력을 확보할 수 있는 재질로 형성될 수 있다.That is, since the ablation loop 600 must perform the withdrawal drive (withdrawal and return) in the bent state, the translational motion along the guide must be possible in the bent state, and accordingly, it is deformed by the driving force of the controller 300 This should not occur largely, and may be formed of a material capable of securing sufficient stress for the driving force of the controller 300.

이 경우, 절제 루프(600)의 인출 구동은 절제 루프(600)가 절제경(400)으로부터 전방으로 돌출된 후 복귀하는 병진 구동일 수 있으며, 절제 루프(600)의 말단은 후크 형상이므로 절제 루프(600)의 인출 구동에 의해 환부를 긁어 절제할 수 있다.In this case, the withdrawal drive of the ablation loop 600 may be a translational drive in which the ablation loop 600 protrudes forward from the ablation mirror 400 and then returns, and the end of the ablation loop 600 is a hook shape, so the ablation loop The affected part can be scraped and excised by the withdrawal drive of 600.

한편, 본 발명의 로봇(1000)은 절제경(400)을 가이드하는 쉬쓰(s)를 지지하는 서포트(700)를 더 포함할 수 있다. 서포트(700)는 베이스(100)에 힌지 결합하는 실린더(710)와, 실린더(710)에 슬라이딩 이동이 가능하게 배치되는 지지 로드(720)와, 지지로드(720)의 단부에 배치되며 쉬쓰(s)를 클램핑하는 홀더(730)를 포함할 수 있다.On the other hand, the robot 1000 of the present invention may further include a support 700 for supporting the sheath (s) for guiding the resection mirror 400. The support 700 is a cylinder 710 hinged to the base 100, a support rod 720 disposed to be slidably moved to the cylinder 710, and is disposed at the end of the support rod 720, and is It may include a holder 730 clamping s).

마스터 장치(2000)는 내시경(500)의 회전 구동과 밴딩 구동을 제어하는 신호를 발생시키는 제1모듈(2100)과, 로봇 암(200)의 구동과 절제 루프(600)의 인출 구동을 제어하는 신호를 발생시키는 제2모듈(2200)을 포함할 수 있다.The master device 2000 includes a first module 2100 that generates a signal that controls rotational drive and bending drive of the endoscope 500, and controls the drive of the robot arm 200 and withdrawal drive of the ablation loop 600. It may include a second module 2200 for generating a signal.

제1모듈(2100)은 사용자가 왼손으로 조작할 수 있다. 따라서 제1모듈(2100)은 "왼손 모듈"로 호칭될 수 있다. 제2모듈(2200)은 사용자가 오른손으로 조작할 수 있다. 따라서 제2모듈(2200)은 "오른손 모듈"로 호칭될 수 있다.The first module 2100 can be operated by a user with his left hand. Therefore, the first module 2100 may be referred to as a “left hand module”. The second module 2200 can be operated by a user with a right hand. Therefore, the second module 2200 may be referred to as a “right hand module”.

제1모듈(2100)은 내시경(500)의 회전 구동을 제어하는 신호를 발생시키는 제1써큘레이터(2110)와, 내시경(500)의 밴딩 구동을 제어하는 신호를 발생시키는 제2써큘레이터(2120)를 포함할 수 있다.The first module 2100 includes a first circulator 2110 that generates a signal that controls rotational driving of the endoscope 500, and a second circulator 2120 that generates a signal that controls the bending driving of the endoscope 500. ) Can be included.

이를 위해, 제1써큘레이터(2110)와 제2써큘레이터(2120) 각각에는 엔코더 모터가 마련될 수 있고, 엔코더 모터의 엔코더 값에 의해 내시경(500)의 회전 구동 값과 밴딩 구동 값이 설정될 수 있다.To this end, an encoder motor may be provided in each of the first circulator 2110 and the second circulator 2120, and the rotation drive value and the bending drive value of the endoscope 500 may be set by the encoder value of the encoder motor. I can.

이 경우, 제1써큘레이터(2110)의 회전축과 제2써큘레이터(2120)의 회전축은 수직할 수 있다. 따라서 사용자는 제1축을 기준으로 제1써큘레이터(2110)를 회전시킴으로써 내시경(500)을 회전시킬 수 있고, 제1축과 수직한 제2축을 기준으로 제2써큘레이터(2120)를 회전시킴으로써 내시경(500)의 회전축과 수직한 축을 기준으로 내시경(500)을 밴딩시킬 수 있다.In this case, the rotation axis of the first circulator 2110 and the rotation axis of the second circulator 2120 may be vertical. Therefore, the user can rotate the endoscope 500 by rotating the first circulator 2110 based on the first axis, and the second circulator 2120 is rotated based on the second axis perpendicular to the first axis. The endoscope 500 may be bent based on an axis perpendicular to the rotation axis of 500.

상술한 바를 종합하면, 제1써큘레이터(2110)와 제2써큘레이터(2120)의 조작 방향 및 방법이 실제로 로봇(1000)이 구동하는 방향 및 방법과 매칭되기 때문에, 사용자는 직관적으로 제1모듈(2100)을 조작하여 로봇(1000)의 구동을 제어할 수 있다.In summary, since the operation direction and method of the first circulator 2110 and the second circulator 2120 are actually matched with the direction and method in which the robot 1000 is driven, the user can intuitively use the first module. Operation of the robot 1000 can be controlled by manipulating 2100.

한편, 절제경(400)은 생체 조직과의 접촉에 의해 "압력 신호(이를 위해, 절제경에는 생체 조직을 센싱하기 위한 센서가 마련될 수 있다)"를 생성할 수 있고, 제1써큘레이터(2110)와 제2써큘레이터(2120)의 회전 구동 시, "압력 신호"에 대응되는 회전력(햅틱 저항)이 인가될 수 있다. 이에 따라, 마스터 장치(2000)의 사용자는 수술 현장에서의 로봇(1000; 슬레이브 장치)이 생체 조직과 접촉하면서 생기는 압력을 가상으로 현실감있게 체험할 수 있고, 사용자는 직접 수술을 집도하는 것과 같이 수술 과정을 지각할 수 있다.On the other hand, the resection mirror 400 may generate a "pressure signal (for this purpose, a sensor for sensing a living body tissue may be provided in the resection mirror)" by contact with the living tissue, and the first circulator ( When the 2110 and the second circulator 2120 are driven to rotate, a rotational force (haptic resistance) corresponding to a “pressure signal” may be applied. Accordingly, the user of the master device 2000 can virtually realistically experience the pressure generated when the robot 1000 (slave device) contacts the living tissue at the surgery site, and the user can perform surgery directly, such as performing surgery. Can perceive the process.

일 예로, 절제경(400)이 탄탄한 생체 조직에 둘러싸여 있는 경우, 사용자가 제1써큘레이터(2110)와 제2써큘레이터(2120)를 회전 구동시켜 조작하는 경우, 회전 구동에 대한 저항 회전력(저항 토크)이 인가될 수 있다.For example, when the resection mirror 400 is surrounded by a solid biological tissue, when the user rotates and operates the first circulator 2110 and the second circulator 2120, resistance to rotational drive rotational force (resistance Torque) can be applied.

또한, 절제경(400)과 내시경(500)과 절제 루프(600) 중 적어도 하나는 내시경(500)의 밴딩 구동 시의 굴곡 각도에 대한 "굴곡 각도 신호(이를 위해, 절제경과 내시경과 절제 루프 중 적어도 하나에는 굴곡 각도(곡률) 등을 센싱하기 위한 센서가 마련될 수 있다)"를 생성할 수 있고, 제1써큘레이터(2110)와 제2써큘레이터(2120)의 회전 구동 시, "굴곡 각도 신호"에 대응되는 회전력(햅틱 저항 자극)이 인가될 수 있다. 이에 따라, 제1모듈(2100)은 상술한 "압력 신호"와 마찬가지로, 사용자에게 햅틱 저항을 인가할 수 있다.In addition, at least one of the resection mirror 400, the endoscope 500, and the resection loop 600 is a "bending angle signal (for this, among the resection mirror, the endoscope and the resection loop), for the bending angle of the endoscope 500 At least one of them may be provided with a sensor for sensing a bending angle (curvature), etc.)", and when the first circulator 2110 and the second circulator 2120 are driven to rotate, the "flexion angle A rotational force (haptic resistance stimulation) corresponding to "signal" may be applied. Accordingly, the first module 2100 may apply a haptic resistance to the user, similar to the above-described “pressure signal”.

한편, 상술한 햅틱 저항을 위해 제1모듈(2100)은 제1모터(2110-1)와 제2모터(2120-1)를 추가로 포함할 수 있다. 제1모터(2110-1)의 제어부는 "압력 신호" 및 "굴곡 각도 신호"를 처리할 수 있고, 제1?픕㎎뮌謙?(2110)를 이에 대응되는 방향과 회전수와 토크 중 적어도 하나로 회전시킬 수 있다. 마찬가지로, 제2모터(2120-1)의 제어부는 "압력 신호" 및 "굴곡 각도 신호"를 처리할 수 있고, 제2?픕㎎뮌謙?(2120)를 이에 대응되는 방향과 회전수와 토크 중 적어도 하나로 회전시킬 수 있다.Meanwhile, for the haptic resistance described above, the first module 2100 may additionally include a first motor 2110-1 and a second motor 2120-1. The control unit of the first motor 2110-1 can process the “pressure signal” and the “flexion angle signal”, and assigns the first?Pinmgmun謙? 2110 to at least one of a corresponding direction, rotational speed, and torque. Can be rotated with one. Likewise, the control unit of the second motor 212-1 can process the "pressure signal" and the "flexion angle signal", and determine the direction, rotational speed, and torque corresponding to the second motor 2120. It can be rotated with at least one of them.

제2모듈(2200)은 케이스(2210)와, 케이스(2210)에 슬라이딩 및 회전이 가능하도록 배치되는 제1로드(2220)와, 제1로드(2220)에 슬라이딩이 가능하도록 배치되는 제2로드(2230)와, 제2로드(2230)를 슬라이딩시키는 트리거(2240)를 포함할 수 있다.The second module 2200 includes a case 2210, a first rod 2220 disposed to be slidable and rotated on the case 2210, and a second rod disposed to be slidable on the first rod 2220 A trigger 2240 for sliding the second rod 2230 and 2230 may be included.

제1로드(2220)의 슬라이딩 이동에 의해 로봇 암(200)의 직선 구동을 제어하는 신호가 발생할 있고, 제1로드(2220)의 회전에 의해 로봇 암(200)의 회전 구동을 제어하는 신호가 발생할 수 있고, 제2로드(2230)의 슬라이딩 이동에 의해 절제 루프(600)의 인출 구동을 제어하는 신호가 발생할 수 있고, 상술한 바와 같이, 제2로드(2230)는 사용자가 트리거(2240)를 당겼다가 해제함으로써 왕복 슬라이딩 이동할 수 있다.A signal for controlling the linear drive of the robot arm 200 is generated by the sliding movement of the first rod 2220, and a signal for controlling the rotational drive of the robot arm 200 by the rotation of the first rod 2220 is generated. May occur, and a signal for controlling the withdrawal drive of the ablation loop 600 may be generated by the sliding movement of the second rod 2230, and as described above, the second rod 2230 is triggered by the user 2240 By pulling and releasing, the reciprocating sliding movement is possible.

상술한 바를 종합하면, 제2모듈(2200)의 경우에도, 제1모듈(2100)의 경우와 마찬가지로, 조작 방향 및 방법이 실제로 로봇(1000)이 구동하는 방향 및 방법과 매칭되기 때문에, 사용자는 직관적으로 제2모듈(2200)을 조작하여 로봇(1000)의 구동을 제어할 수 있다.In summary, in the case of the second module 2200, as in the case of the first module 2100, the operation direction and method are matched with the direction and method in which the robot 1000 is actually driven. The operation of the robot 1000 may be controlled by intuitively manipulating the second module 2200.

한편, 본 발명의 기술적 특징은 로봇 형태가 아닌 핸드헬드 형태(Handheld; 파지)로도 구현될 수 있다. 도 9는 본 발명의 기술적 특징이 핸드헬드 형태로 구현된 것을 나타낸 사시도이다.On the other hand, the technical features of the present invention may be implemented in a handheld form (handheld) instead of a robot form. 9 is a perspective view showing that the technical features of the present invention are implemented in a handheld form.

도 9에서 나타내는 바와 같이, 핸드헬드 형태의 수술기구(4000)는 콘트롤러(4100)와, 콘트롤러(4100)의 일측에 배치되며 콘트롤러(4100)에 의해 구동하는 절제부(4200, 상술한 절제경과 내시경과 절제 루프를 포함하는 개념)과, 콘트롤러(4100)의 타측에 배치되며 사용자의 조작에 의해 콘트롤러(4100)를 기계적으로 제어하는 그립 조작부(4300)가 배치될 수 있다.As shown in Fig. 9, the handheld surgical instrument 4000 is disposed on one side of the controller 4100 and the controller 4100, and is driven by the controller 4100, the resection unit 4200, the above-described resection mirror and endoscope. And a concept including an ablation loop), and a grip control unit 4300 that is disposed on the other side of the controller 4100 and mechanically controls the controller 4100 by a user's manipulation.

이 경우, 절제부(4200)의 절제경은 콘트롤러(4100)와 연결될 수 있으며, 절제부(4200)의 내시경은 절제부(4200)의 절제경의 내측에 배치될 수 있고 콘트롤러(4100)에 의해 밴딩 구동할 수 있고, 절제부(4200)의 절제 루프는 절제부(4200)의 절제경의 내측에 배치될 수 있고, 콘트롤러(4100)에 의해 인출 구동할 수 있다.In this case, the resection mirror of the resection part 4200 may be connected to the controller 4100, and the endoscope of the resection part 4200 may be disposed inside the resection mirror of the resection part 4200, and bending is driven by the controller 4100. The ablation loop of the ablation part 4200 may be disposed inside the ablation mirror of the ablation part 4200, and may be driven by the controller 4100.

나아가 절제부(4200)의 절제경과 절제부(4200)의 절제 루프는 절제부(4200)의 내시경의 밴딩 구동에 견인되어 밴딩될 수 있고, 절제부(4200)의 절제 루프?z 밴딩된 상태로 인출 구동이 가능할 수 있다.Further, the resection mirror of the resection part 4200 and the resection loop of the resection part 4200 may be traction and bend by bending driving of the endoscope of the resection part 4200, and the resection loop of the resection part 4200 ?z in a bent state. Withdrawal drive may be possible.

이 경우, 수술기구(4000)의 콘트롤러(4100)에는 기술적 사상에 반하지 않는 범위 내에서 로봇(1000)의 콘트롤러(300)가 유추 적용될 수 있고, 수술기구(4000)의 절제부(4200)에는 기술적 사상에 반하지 않는 범위 내에서 로봇(1000)의 절제경(400)과 내시경(500)과 절제 루프(600)가 유추 적용될 수 있고, 수술기기(4000)의 그립 조작부(4300)에는 기술적 사상에 반하지 않는 범위 내에서 마스터 장치(2000)의 제2모듈(2200)이 유추 적용될 수 있다. 특히, 사용자는 그립 조작부(4300)의 트리거(4310)를 당겼다가 해제함으로써, 절제 루프가 인출 구동을 수행하도록 콘트롤러(4100)를 제어할 수 있다.In this case, the controller 300 of the robot 1000 may be applied by analogy to the controller 4100 of the surgical instrument 4000 within a range not contrary to the technical idea, and the resection portion 4200 of the surgical instrument 4000 Within the scope not contrary to the technical idea, the resection mirror 400, the endoscope 500, and the resection loop 600 of the robot 1000 can be applied by analogy, and the grip operation part 4300 of the surgical device 4000 has a technical idea. The second module 2200 of the master device 2000 may be applied by analogy within a range not contrary to this. In particular, by pulling and releasing the trigger 4310 of the grip operation unit 4300, the user may control the controller 4100 so that the ablation loop performs withdrawal driving.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects, and should be understood as non-limiting.

Claims (13)

베이스;
상기 베이스에 배치되고, 직선 구동과 회전 구동을 하는 로봇 암;
상기 로봇 암에 배치되는 콘트롤러와 절제경;
상기 절제경 내에 배치되고, 상기 콘트롤러에 의해 회전 구동과 밴딩 구동하는 내시경;
상기 절제경 내에 배치되고, 상기 콘트롤러에 의해 인출 구동하는 절제 루프; 및
상기 콘트롤러에 제1파트와 제2 파트가 포함되고, 상기 제1파트와 상기 제1파트에 분리가 가능하게 결합하는 제2파트를 포함하고,
상기 제1파트는 제1평기어와, 상기 제1평기어에 연동되는 샤프트를 포함하고, 상기 제2파트는 상기 샤프트에 연동되어 직선 구동하는 전달 로드와, 상기 전달 로드에 연동되어 회전하는 풀리와, 상기 풀리에 연동되어 회전하는 제2평기어와, 상기 제2평기어에 연동되어 직선 구동하는 제1랙기어와 제2랙기어와, 상기 제1랙기어에 연결되는 제1와이어와, 상기 제2랙기어에 연결되는 제2와이어를 포함하고, 상기 내시경은 상기 제1와이어와 상기 제2와이어에 의해 견인되어 밴딩 구동되도록 상기 제1랙기어와 상기 제2랙기어는 상호 반대 방향으로 직선 구동하여, 상기 제1와이어와 상기 제2와이어 중 일방은 수축되고 타방은 팽창됨으로써 상기 절제 루프는 상기 내시경의 밴딩 구동에 의해 밴딩이 가능한 동시에, 상기 콘트롤러의 구동력이 전달되어 인출 구동 가능한 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
Base;
A robot arm disposed on the base and performing linear and rotational driving;
A controller and a resection mirror disposed on the robot arm;
An endoscope disposed within the resection mirror and configured to rotate and bend driven by the controller;
An ablation loop disposed in the ablation mirror and driven by the controller; And
The controller includes a first part and a second part, and includes a second part that is detachably coupled to the first part and the first part,
The first part includes a first spur gear and a shaft interlocked with the first spur gear, and the second part includes a transfer rod interlocked with the shaft and linearly driven, and a pulley rotated by interlocking with the transfer rod And, a second spur gear that rotates in connection with the pulley, a first rack gear and a second rack gear that is linearly driven in connection with the second spur gear, and a first wire connected to the first rack gear, And a second wire connected to the second rack gear, and the endoscope is pulled by the first wire and the second wire to be bent and driven so that the first rack gear and the second rack gear are in opposite directions. By linearly driving, one of the first wire and the second wire is contracted and the other is expanded, so that the ablation loop can be bent by the bending drive of the endoscope, and at the same time, the driving force of the controller is transmitted to enable pull-out driving. Robot for surgery.
 제1항에 있어서,
상기 제1파트의 구동력은 상기 제2파트에 전달되고, 상기 제2파트의 구동력에 의해 상기 내시경은 밴딩 구동하는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
The method of claim 1,
The driving force of the first part is transmitted to the second part, and the endoscope is bent and driven by the driving force of the second part.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 절제경을 가이드하는 쉬쓰를 지지하는 서포트를 더 포함하고,
상기 서포트는 상기 베이스에 힌지 결합하는 실린더와, 상기 실린더에 슬라이딩 이동이 가능하게 배치되는 지지 로드와, 상기 지지로드의 단부에 배치되며 상기 쉬쓰를 클램핑하는 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
The method of claim 1,
Further comprising a support for supporting the sheath for guiding the resection mirror,
The support is a surgical robot, characterized in that it comprises a cylinder hinged to the base, a support rod disposed to be slidably moved to the cylinder, and a holder disposed at an end of the support rod and clamping the sheath .
 제1항에 있어서,
상기 절제 루프는 연성을 가지는 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇.
The method of claim 1,
The surgical robot, characterized in that the ablation loop is formed of a material having ductility.
 수술용 로봇; 및
사용자의 조작에 따라 상기 수술용 로봇을 구동시키는 마스터 장치를 포함하고,
상기 수술용 로봇은 베이스와, 상기 베이스에 배치되고 직선 구동과 회전 구동을 하는 로봇 암과, 상기 로봇 암에 배치되는 콘트롤러와 절제경과, 상기 절제경 내에 배치되고 상기 콘트롤러에 의해 회전 구동과 밴딩 구동하는 내시경과, 상기 절제경 내에 배치되고 상기 콘트롤러에 의해 인출 구동하는 절제 루프를 포함하고,
상기 마스터 장치는 상기 내시경의 회전 구동과 밴딩 구동을 제어하는 신호를 발생시키는 제1모듈과, 상기 로봇 암의 구동과 상기 절제 루프의 인출 구동을 제어하는 신호를 발생시키는 제2모듈을 포함하고,
상기 절제경 내에 배치되고, 상기 콘트롤러에 의해 인출 구동하는 절제 루프; 및
상기 콘트롤러에 제1파트와 제2 파트가 포함되고, 상기 제1파트와 상기 제1파트에 분리가 가능하게 결합하는 제2파트를 포함하고,
상기 제1파트는 제1평기어와, 상기 제1평기어에 연동되는 샤프트를 포함하고, 상기 제2파트는 상기 샤프트에 연동되어 직선 구동하는 전달 로드와, 상기 전달 로드에 연동되어 회전하는 풀리와, 상기 풀리에 연동되어 회전하는 제2평기어와, 상기 제2평기어에 연동되어 직선 구동하는 제1랙기어와 제2랙기어와, 상기 제1랙기어에 연결되는 제1와이어와, 상기 제2랙기어에 연결되는 제2와이어를 포함하고, 상기 내시경은 상기 제1와이어와 상기 제2와이어에 의해 견인되어 밴딩 구동되도록 상기 제1랙기어와 상기 제2랙기어는 상호 반대 방향으로 직선 구동하여, 상기 제1와이어와 상기 제2와이어 중 일방은 수축되고 타방은 팽창됨으로써 상기 절제 루프는 상기 내시경의 밴딩 구동에 의해 밴딩이 가능한 동시에, 상기 콘트롤러의 구동력이 전달되어 인출 구동 가능한 것을 특징으로 하는 수술용 로봇 시스템.
Surgical robot; And
Including a master device for driving the surgical robot according to the user's manipulation,
The surgical robot includes a base, a robot arm disposed on the base and performing linear and rotational driving, a controller and a resection mirror disposed on the robot arm, and a rotation drive and bending drive by the controller and disposed within the resection mirror. And a resection loop disposed within the resection mirror and driven by the controller,
The master device includes a first module for generating a signal for controlling rotational driving and bending driving of the endoscope, and a second module for generating a signal for controlling driving of the robot arm and withdrawal driving of the ablation loop,
An ablation loop disposed in the ablation mirror and driven by the controller; And
The controller includes a first part and a second part, and includes a second part that is detachably coupled to the first part and the first part,
The first part includes a first spur gear and a shaft interlocked with the first spur gear, and the second part includes a transfer rod interlocked with the shaft and linearly driven, and a pulley rotated by interlocking with the transfer rod And, a second spur gear that rotates in connection with the pulley, a first rack gear and a second rack gear that is linearly driven in connection with the second spur gear, and a first wire connected to the first rack gear, And a second wire connected to the second rack gear, and the endoscope is pulled by the first wire and the second wire to be bent and driven so that the first rack gear and the second rack gear are in opposite directions. By linearly driving, one of the first wire and the second wire is contracted and the other is expanded, so that the ablation loop can be bent by the bending drive of the endoscope, and at the same time, the driving force of the controller is transmitted to enable pull-out driving. Robotic system for surgery.
 제7항에 있어서,
상기 제1모듈은 사용자가 왼손으로 조작하고, 상기 제2모듈은 사용자가 오른손으로 조작하는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇 시스템.
The method of claim 7,
The first module is operated by a user with a left hand, and the second module is operated by a user with a right hand.
 제7항에 있어서,
상기 제1모듈은 상기 내시경의 회전 구동을 제어하는 신호를 발생시키는 제1써큘레이터와, 상기 내시경의 밴딩 구동을 제어하는 신호를 발생시키는 제2써큘레이터를 포함하고,
상기 제1써큘레이터의 회전축과 상기 제2써큘레이터의 회전축은 수직한 것을 특징으로 하는 수술용 로봇 시스템.
The method of claim 7,
The first module includes a first circulator for generating a signal for controlling rotational driving of the endoscope, and a second circulator for generating a signal for controlling bending driving of the endoscope,
A robot system for surgery, characterized in that the rotation axis of the first circulator and the rotation axis of the second circulator are perpendicular.
 제9항에 있어서,
상기 절제경은 생체 조직과의 접촉에 의한 압력 신호를 생성하고,
상기 제1써큘레이터와 상기 제2써큘레이터의 회전 구동 시, 상기 압력 신호에 대응되는 회전력이 인가되는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇 시스템.
The method of claim 9,
The resection mirror generates a pressure signal due to contact with the living tissue,
When the first circulator and the second circulator are driven to rotate, a rotational force corresponding to the pressure signal is applied.
 제10항에 있어서,
상기 절제경과 상기 내시경과 상기 절제 루프 중 적어도 하나는 상기 내시경의 밴딩 구동 시의 굴곡 각도에 대한 굴곡 각도 신호를 생성하고,
상기 제1써큘레이터와 상기 제2써큘레이터의 회전 구동 시, 상기 압력 신호에 대응되는 회전력이 인가되는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇 시스템.
The method of claim 10,
At least one of the ablation mirror, the endoscope, and the ablation loop generates a bending angle signal for a bending angle of the endoscope when bending is driven,
When the first circulator and the second circulator are driven to rotate, a rotational force corresponding to the pressure signal is applied.
 제7항에 있어서,
상기 제2모듈은 케이스와, 상기 케이스에 슬라이딩 및 회전이 가능하도록 배치되는 제1로드와, 상기 제1로드에 슬라이딩이 가능하도록 배치되는 제2로드와, 상기 제2로드를 슬라이딩시키는 트리거를 포함하고,
상기 제1로드의 슬라이딩 이동에 의해, 상기 로봇 암의 직선 구동을 제어하는 신호가 발생하고,
상기 제1로드의 회전에 의해, 상기 로봇 암의 회전 구동을 제어하는 신호가 발생하고,
상기 제2로드의 슬라이딩 이동에 의해, 상기 절제 루프의 인출 구동을 제어하는 신호가 발생하는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇 시스템.
The method of claim 7,
The second module includes a case, a first rod disposed to be slidable and rotated in the case, a second rod disposed to be slidable on the first rod, and a trigger for sliding the second rod and,
By the sliding movement of the first rod, a signal for controlling the linear drive of the robot arm is generated,
By the rotation of the first rod, a signal for controlling rotational driving of the robot arm is generated,
By the sliding movement of the second rod, a surgical robot system, characterized in that a signal for controlling the withdrawal drive of the ablation loop is generated.
 그립 조작부;
상기 그립 조작부에 의해 조작되는 콘트롤러;
상기 콘트롤러와 연결되는 절제경;
상기 절제경의 내측에 배치되고, 상기 콘트롤러에 의해 밴딩 구동하는 내시경; 및
상기 절제경의 내측에 배치되고, 상기 콘트롤러에 의해 인출 구동하는 절제 루프를 포함하고,
상기 콘트롤러에 제1파트와 제2 파트가 포함되고, 상기 제1파트와 상기 제1파트에 분리가 가능하게 결합하는 제2파트를 포함하고,
상기 제1파트는 제1평기어와, 상기 제1평기어에 연동되는 샤프트를 포함하고, 상기 제2파트는 상기 샤프트에 연동되어 직선 구동하는 전달 로드와, 상기 전달 로드에 연동되어 회전하는 풀리와, 상기 풀리에 연동되어 회전하는 제2평기어와, 상기 제2평기어에 연동되어 직선 구동하는 제1랙기어와 제2랙기어와, 상기 제1랙기어에 연결되는 제1와이어와, 상기 제2랙기어에 연결되는 제2와이어를 포함하고, 상기 내시경은 상기 제1와이어와 상기 제2와이어에 의해 견인되어 밴딩 구동되도록 상기 제1랙기어와 상기 제2랙기어는 상호 반대 방향으로 직선 구동하여, 상기 제1와이어와 상기 제2와이어 중 일방은 수축되고 타방은 팽창됨으로써 상기 절제경과 절제 루프는 밴딩된 상태로 상기 절제 루프가 인출 구동 가능한 것을 특징으로 하는 핸드헬드 의료기구.Grip operation unit;
A controller operated by the grip operation unit;
A resection mirror connected to the controller;
An endoscope disposed on the inside of the resection mirror and driven by bending by the controller; And
It is disposed on the inner side of the resection mirror, and includes an ablation loop driven by the controller,
The controller includes a first part and a second part, and includes a second part that is detachably coupled to the first part and the first part,
The first part includes a first spur gear and a shaft interlocked with the first spur gear, and the second part includes a transfer rod interlocked with the shaft and linearly driven, and a pulley rotated by interlocking with the transfer rod And, a second spur gear that rotates in connection with the pulley, a first rack gear and a second rack gear that is linearly driven in connection with the second spur gear, and a first wire connected to the first rack gear, And a second wire connected to the second rack gear, and the endoscope is pulled by the first wire and the second wire to be bent and driven so that the first rack gear and the second rack gear are in opposite directions. A handheld medical device, characterized in that by linearly driving, one of the first wire and the second wire is contracted and the other is expanded, so that the ablative loop is pulled out and driven while the ablating mirror and the ablating loop are bent.
KR1020190028074A 2019-03-12 2019-03-12 Surgery robot, surgery robot system and handheld medical device KR102206472B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190028074A KR102206472B1 (en) 2019-03-12 2019-03-12 Surgery robot, surgery robot system and handheld medical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190028074A KR102206472B1 (en) 2019-03-12 2019-03-12 Surgery robot, surgery robot system and handheld medical device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200109056A KR20200109056A (en) 2020-09-22
KR102206472B1 true KR102206472B1 (en) 2021-01-22

Family

ID=72706763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190028074A KR102206472B1 (en) 2019-03-12 2019-03-12 Surgery robot, surgery robot system and handheld medical device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102206472B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200104818A (en) * 2019-02-27 2020-09-04 서울대학교병원 Training apparatus for transurethral endoscopic surgery

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101075363B1 (en) * 2008-10-31 2011-10-19 정창욱 Surgical Robot System Having Tool for Minimally Invasive Surgery
US8888789B2 (en) 2009-09-23 2014-11-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. Curved cannula surgical system control
KR101859702B1 (en) * 2010-05-19 2018-05-18 주식회사 미래컴퍼니 Surgical instrument
JP2013533054A (en) * 2010-07-27 2013-08-22 ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク Flexible robot instrument capable of high-speed deployment
KR20140112601A (en) * 2013-03-11 2014-09-24 삼성전자주식회사 Endoscopic surgical instrument
KR102115447B1 (en) * 2013-03-27 2020-05-27 한양대학교 에리카산학협력단 Endoscope apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200104818A (en) * 2019-02-27 2020-09-04 서울대학교병원 Training apparatus for transurethral endoscopic surgery
KR102357852B1 (en) 2019-02-27 2022-02-03 서울대학교병원 Training apparatus for transurethral endoscopic surgery

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200109056A (en) 2020-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11883109B2 (en) Systems and methods for a dual control surgical instrument
JP6657244B2 (en) Robot controlled remote motion center with software and guide tube
US10111722B2 (en) Robotic system
KR102436722B1 (en) Medical robotic system with coupled control modes
EP1915968B1 (en) Robotically guided catheter
US11612447B2 (en) Medical devices having three tool members
US11517384B2 (en) Surgical system and method for controlling the same
JP2009537232A (en) Robot equipment system
EP1681029A1 (en) Apparatus and process for manipulating medical instruments
US20100241136A1 (en) Instrument positioning/holding devices
KR20120117017A (en) Curved cannula instrument
US11191560B2 (en) Resisting torque in articulating surgical tools
US20210299862A1 (en) Systems and methods for constrained motion control of medical instruments
EP3936074A1 (en) Surgical system control method and surgical system
KR102206472B1 (en) Surgery robot, surgery robot system and handheld medical device
EP3463163A1 (en) Robotic surgical system with an embedded imager
US20220175479A1 (en) Surgical operation system and method of controlling surgical operation system
US20230014033A1 (en) Surgical assist robot and method of controlling the same
KR101417601B1 (en) Electrically Powered Laparoscopic Surgical tool
US20220401088A1 (en) Method for controlling an articulating instrument
US11937892B2 (en) Variable jaw closure of a robotic surgical system
KR102378428B1 (en) Apparatus and system for medical robot
US20220346891A1 (en) Robotic surgical system with articulation lockout
US20220346898A1 (en) Multi-zone jaw closure of a robotic surgical system

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant