KR102394198B1

KR102394198B1 - 트위스팅 채널을 갖는 구동 부재 가이드

Info

Publication number: KR102394198B1
Application number: KR1020167030598A
Authority: KR
Inventors: 티모디 엠. 발레; 다니엘 사랄리에프
Original assignee: 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2022-05-09
Also published as: CN106132337B; KR20160141806A; EP3125813A1; JP2017515536A; WO2015153111A1; CN106132337A; JP7021309B2; EP3125813A4; JP2021000458A; JP6752717B2

Abstract

수술 기기를 위한 구동 부재 가이드는 제1 피스, 제2 피스, 및 상기 가이드의 길이방향 축 주위에 트위스트 경로를 형성하는 적어도 하나의 가이드 채널을 포함하고 있다. 상기 가이드 채널은 상기 내부 피스와 외부 피스 사이에 있을 수 있다. 상기 가이드의 축방향 길이를 따른 위치에서의, 적어도 하나의 가이드 채널의 단면이 상기 제1 피스의 표면부 및 상기 제2 피스의 표면부에 의해 형성될 수 있다. 실시예는 또한 구동 부재 가이드를 포함하는 의료 장치 및 구동 부재 가이드를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

트위스팅 채널을 갖는 구동 부재 가이드{ACTUATION ELEMENT GUIDE WITH TWISTING CHANNELS}

본 발명은 원격 구동되는 기기를 위한 구동 부재 및, 관련된 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 수술 기기를 위한 구동 부재에 관한 것이다.

원격조정 수술 기기(예를 들어, 로봇 기술로 작동되는 기기와 같은, 적어도 일부 컴퓨터 도움으로 작동되는 수술 기기)를 포함하는 원격 제어 수술 기기가 최소 침습 의료 시술에 자주 사용된다. 의료 시술 동안, 수술 기기의 일부는 원격조정(워격 제어) 또는 수동 작동 등을 통해 하나 이상의 방향으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 수술 기기는 희망의 위치로, 수술 기기 샤프트의 말단부에 위치된, 엔드 이펙터를 배향하고, 위치지정하고 작동하기 위는, 수술 기기 샤프트의 근접 단부에 위치된, 기계적 힘 전달 메커니즘에 의해 구동될 수 있다. 이러한 수술 기기는 또한, 엔드 이펙터가 이러한 샤프트에 대해 배향될 수 있도록 엔드 이펙터가 연결된 관절식 구조부와 같은 팔목을 더 포함할 수 있다. 이러한 수술 기기는 시술을 행하기 위해 엔드 이펙터를 구동하는, 팔목등을 통해, 수술 기기를 관통하는 하나 이상의 전기 또는 기계 엔드 이펙터 구동 부재를 더 포함할 수 있다.

각각 여기에 언급되어 통합된, (2014년 2월 21일 출원된) ("Mechanical Joints, and Related Systems and Methods" 표제의) 미국 특허 출원 번호 61 /943,084에 대해 우선권을 주장하는 2015년 2월 20일 출원된 국제 PCT 출원 번호 PCT/US15/16854가 트위스트 경로를 따라 뻗은 구동 부재를 설명하고 있다. 샤프트에서 엔드 이펙터를 지지할 수 있는 팔목을 구부림으로써(예를 들어, 관절로 연결함으로써) 구동 부재를 구부려 엔드 이펙터의 이동을 제어하여, 엔드 이펙터 구동 부재의 경로 길이를 변화시킬 수 있다. 이러한 길의 변화에 의해 엔드 이펙터가 의도치 않게 이동하고 및/또는 구동될 수 있다.

(특허문헌) US 2005-0015113 A1 (2005.01.20)

이에 따라, 기기의 팔목이 관절로 이어질 때 구동 부재의 경로 길이를 거의 보존하는 방식으로 하나 이상의 엔드 이펙터 구동 부재를 지지하도록 구동 부재 가이드를 포함하는 수술 기기를 제공할 필요가 있다. 또한, 제조가 비교적 용이한 구동 부재 가이드를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예는 상술된 문제중 하나 이상을 해결할 수 있고 및/또는 상술된 바람직한 특징중 하나 이상을 설명할 수 있다. 다른 특징 및/또는 장점은 다음의 설명으로부터 이해될 것이다.

적어도 하나의 실시예에 따라, 수술 기기를 위한 구동 부재 가이드는 제1 피스(piece), 제2 피스, 및 상기 가이드의 길이방향 축 주위에 트위스트 경로를 형성하는 적어도 하나의 가이드 채널을 포함하고 있다. 상기 가이드의 축방향 길이를 따른 위치에서의, 적어도 하나의 가이드 채널의 단면이 상기 제1 피스의 표면부 및 상기 제2 피스의 표면부에 의해 형성되어 있다.

적어도 하나의 실시예에 따라, 수술 기기용 구동 부재 가이드를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 상기 구동 부재 가이드는 상기 구동 부재 가이드의 길이방향 축 둘레에 트위스트 경로를 형성하는 적어도 하나의 가이드 채널을 형성한다. 상기 방법은 제1 피스 및 제2 피스를 함께 조립하는 단계를 포함한다. 상기 제1 피스 및 제2 피스를 함께 조립하는 단계는 상기 구동 부재 가이드의 길이방향 축에 수직인 평면의 적어도 하나의 가이드 채널의 단면이 적어도 상기 제1 피스의 제1 표면부 및 상기 제2 피스의 제2 표면부를 포함하도록 상기 적어도 하나의 가이드 채널을 형성하는 단계를 더 포함한다.

적어도 하나의 실시예에 따라, 의료 장치가 말단부를 포함하는 샤프트, 가동 컴포넌트를 포함하는 수술 엔드 이펙터, 유연한 구동 부재 가이드, 및 구동 부재를 포함한다. 상기 유연한 구동 부재 가이드는 내부 피스 및 상기 내부 피스를 둘러싸는 외부 피스를 포함한다. 상기 유연한 구동 부재 가이드는 상기 샤프트의 말단부와 상기 수술 엔드 이펙터 사이에 위치되어 있다. 상기 내부 피스와 외부 피스 사이에 가이드 채널이 존재한다. 상기 가이드 채널은 상기 구동 부재 가이드의 길이방향 중심선 둘레에 비틀어져 있다. 상기 구동 부재는 말단부를 포함한다. 상기 구동 부재는 상기 가이드 채널을 통해 뻗어 있다. 상기 구동 부재의 말단부는 상기 엔드 이펙터의 가동 컴포넌트에 기계적으로 결합되어 있다.

추가 목적, 특징, 및/또는 장점이 일부 다음의 설명에 제시될 것이고, 일부는 설명으로부터 이해되거나, 본 발명 및/또는 청구범위의 실시에 의해 학습될 수 있다. 이러한 목적 및 장점의 적어도 일부는 첨부된 청구범위에 특별히 지적된 요소 및 조합에 의해 실현되고 얻어질 수 있다.

상기 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 예시이고 청구범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 오히려, 청구범위는 등가물을 포함하도록 되어 있다.

본 발명은 첨부된 도면과 함께 또는 단독으로, 다음의 상세한 설명을 통해 이해될 수 있다. 이러한 도면은 본 발명의 추가 이해를 위해 포함되어 있고, 본 명세서의 일부를 구성하고 통합되어 있다. 이러한 도면은 본 발명의 하나 이상의 실시예를 설명하고 상세한 설명과 함께 특정 원리 및 동작을 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 원격조정 수술 시스템을 도시하고 있다.
도 2는 실시예에 따른 원격조정 수술 시스템을 위한 수술 기기의 개략 측면도이다.
도 3은 실시예에 따른, 직선 구성의 단일 유연하고 구부림가능한 부재의 개략 사시도이다.
도 4는 구부린 구성의 도 3의 부재를 도시하고 있다.
도 5는 구부린 구성의 도 3의 부재를 도시하고 있다.
도 6은 실시예에 따른 구동 부재 가이드를 포함하는 수술 기기 샤프트의 말단부의 사시도이다.
도 7은 도 6의 구동 부재 가이드의 정면 단면도이다.
도 8은 실시예에 따른 복수의 피스를 포함하는 구동 부재 가이드의 단면 사시도이다.
도 9는 도 8의 구동 부재 가이드의 정면 단면도이다.
도 10은 도 8의 구동 부재 가이드의 외부 피스의 사시도이다.
도 11은 도 8의 구동 부재 가이드의 내부 피스의 사시도이다.
도 12은 다른 실시예에 따른 구동 부재 가이드의 단부도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 구동 부재 가이드의 단부도이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 구동 부재 가이드의 단부도이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 구동 부재 가이드의 단부도이다.
도 16은 실시예에 따른, 포트 개구를 포함하는 구동 부재 가이드의 사시도이다.
도 17은 실시예에 따른, 근접-말단 방향을 따른 복수의 부분을 포함하는 구동 부재 가이드의 측면도이다.
도 18은 실시예에 따른, 구동 부재 가이드를 위한 제조 공정의 순서도이다.
도 19는 실시예에 따른, 구동 부재 가이드의 내부 피스를 제조하기 위한 압출법의 사시도이다.
도 20은 실시예에 따른, 구동 부재 가이드의 외부 피스를 제조하기 위한 성형법의 단면도이다.
도 21은 실시예에 따른, 구동 부재 가이드를 제조하기 위한 레이저 용접 공정의 단면도이다.

실시예를 설명하는 본 내용과 첨부된 도면은 제한을 위한 것이 아니다. 등가물을 포함하는 다양한 기계적, 합성, 구조적, 전기, 동작 변화가 본 설명과 청구범위로부터 벗어남 없이 만들어질 수 있다. 일부 예에서, 주지된 구조 및 기술은 본 발명을 흐리지 않도록 상세하게 도시되거나 설명되지 않았다. 2개 이상의 동일한 숫자는 동일하거나 유사한 부재를 나타낸다. 또한, 하나의 실시예에 대해 상세하게 설명된 부재 및 연관된 특징은 실시할 때마다, 구체적으로 도시되거나 기술되지 않은 다른 실시예에 포함될 수 있다. 예를 들어, 부재가 하나의 실시예에 대해 상세하게 설명되어 있고 제2 실시예에 대해 설명되지 않으면 이러한 부재는 그럼에도 불구하고 제2 실시예에 포함된 것으로 청구될 수 있다.

본 명세서 및 첨부된 청구범위의 목적을 위해, 달리 지시되지 않으면, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 양, 백분율, 또는 비율을 나타내는 모든 수 및 다른 숫자 값은 이미 수정되지 않는 한 용어 "약"에 의해 모든 경우에 수정되는 것으로 이해해야 한다. 따라서, 달리 표시하지 않으면, 다음의 명세서 및 첨부된 청구범위에 제시된 숫자 파라미터는 얻고자 하는 희망의 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다. 청구범위의 등가물의 원칙의 적용을 제한하지 않으면서, 적어도, 각각의 숫자 파라미터는 통상적인 기술을 적용함으로써 그리고 보고된 유의미의 숫자를 고려하여 이해되어야 한다.

본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 및 임의의 단어의 단수 사용은 특별히 제한하지 않으면 복수의 개념을 포함한다는 것을 유념해야 한다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "포함하다" 및 그 문법적 파생어는 나열된 아이템에 대체되거나 추가될 수 있는 다른 유사한 아이템을 제외하지 않는 비제한적인 것이다.

또한, 본 설명의 용어는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 예를 들어, "아래", "보다 낮은", "위에", "보다 위에", "인접", "말단", "수평", "수직"등과 같은 공간 관련 용어는 도면에 도시된 바와 같이 다른 요소 또는 특징부에 대한 하나의 소자 또는 특징부의 관계를 설명하는데 사용될 수 있다. 이러한 공간 관련 용어는 도면에 도시된 위치 및 방향에 더해 사용 또는 동작에서 장치의 상이한 위치(즉, 로케이션) 및 방향(즉, 회전 변위)을 포함하도록 의도되어 있다. 예를 들어, 도면의 장치가 뒤집어진다면, 다른 요소 또는 특징부의 "아래"로 기술된 소자는 다른 소자 또는 특징부의 "위"가 될 것이다. 따라서, 용어 예 "아래"는 상하의 모든 위치 및 방향을 포함할 수 있다. 이러한 장치는 다르게 배향될 수 있고(90도 회전되거나 다른 방향으로 배향될 수 있고), 여기에 사용된 공간 관련 기술은 이에 대응하여 해석될 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 본 발명에서 제1 피스, 제2 피스, 및 하나 이상의 가이드 채널을 포함하는 구동 부재 가이드(예를 들어, 구동 부재 서포트)가 고려된다. 예를 들어, 제1 피스는 내부 피스이고 제2 피스는 제1 피스를 둘러싸는 외부 피스이다. 가이드 채널의 단면적은, 이러한 가이드의 축방향 길이를 따른 위치에서, 실시예에 따라, 제1 피스 및 제2 피스의 적어도 표면부에 의해 형성된다. 다양한 실시예에 따라, 적어도 2개의 피스로부터 구동 부재 가이드를 조립함으로써, 예를 들어, 가이드가 조립되는 피스들을 제조하는데 보다 효과적인 제조 공정이 사용될 수 있도록 함으로써 보다 효과적인 방식으로 구동 부재 가이드를 제조할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 가이드 채널은 가이드의 길이방향 축에 대해 트위스트 경로를 규정한다. 이러한 트위스트 경로는 다양한 실시예에 따라, 가이드가 구부러질 때와 같이, 구동 부재의 경로 길이가 거의 변하지 않도록 채널을 따라 뻗은 기계적 구동 부재를 안내하고 및/또는 지지한다. 적어도 제1 피스 및 제2 피스의 표면은 트위스트 경로의 적어도 일부를 따라 채널을 형성하도록 협동한다. 실시예에 따라, 제1 피스 및 제2 피스중 하나의 표면은 제1 피스와 제2 피스 사이에 뻗은 방사형으로 뻗은 돌기를 포함하고 있다. 이러한 돌기는 실시예에 따라 스포크형 구성을 갖고 있다. 하나의 예에서, 제2 피스는 제1 피스를 둘러싸고 있고 돌기는 제2 피스의 내면으로부터 뻗어 제1 피스의 외면과 접촉한다. 제1 피스는 제2 피스의 내면으로부터 방사형으로 뻗은 돌기의 단부를 수용하는 그루브를 가질 수 있다. 제1 피스는 원통형 단면을 가질 수 있다. 다른 예에서, 제2 피스는 제1 피스를 둘러싸고 있고 돌기는 제1 피스의 외면으로부터 뻗고 제2 피스의 내면과 접촉한다. 제2 피스는 이러한 돌기의 단부를 수용하는 그루브를 가질 수 있다. 제2 피스는 원통형 단면을 가질 수 있다. 적어도 하나의 실시예에따라, 구동 부재 가이드는 구동 부재 가이드의 구부림을 돕는 컷아웃을 포함하고 있다. 실시예에 따라, 이러한 컷아웃은 구동 부재 가이드의 외부 방사형 표면에 위치된 리세스이다.

다양한 실시예에 따라, 구동 부재 가이드는 실시예에 따라, 가이드의 길이방향 근접-말단 방향을 따라 끝과 끝을 붙이는(end-to-end) 방식으로 배치된 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고 있다. 예를 들어, 제1 부분은 길이방향 직선 가이드 채널을 포함하고 있고 제2 부분은 가이드의 길이방향 축에 대해 트위스트 채널을 포함하고 있고, 여기에서 제2 부분은 구동 부재 가이드의 제1 피스 및 제2 피스를 포함하고 있다. 실시예에 따라, 제1 부분은 구부림이 최소이거나 일어나지 않는 기기에 배치되어 있고(예를 들어, 기기의 샤프트) 제2 부분은 구부림이 일어나는 기기에 배치되어 있다(예를 들어, 기기의 팔목). 실시예에 따라, 구동 부재 가이드는 구동 부재 가이드의 측방향 사이드에 배치된 하나 이상의 포트 개구를 포함하고 있다. 포트 개구에 의해 구동 부재 가이드의 내부 영역으로 접근할 수 있다. 구동 부재는 실시예에 따라, 구동 부재 가이드 내부 영역 내에 뻗고, 이러한 포트 개구를 통해 구동 부재 가이드를 나오고, 구동 부재 가이드의 기기 샤프트 외측의 적어도 일부를 따라 뻗어 있다.

적어도 하나의 실시예에 따라, 수술 기기용 구동 부재 가이드의 제조 방법은 제1 피스 및 제2 피스를 함께 조립하는 단계를 포함한다. 실시예에 따라, 이러한 제1 피스 및 제2 피스의 각각은 예를 들어, 성형, 압출 또는 다른 기술을 통해 형성된다. 이러한 제1 피스 및 제2 피스의 조립은 제1 피스 및 제2 피스의 표면부가 이러한 가이드의 길이방향 축에 대한 트위스트 경로를 형성하는 적어도 하나의 채널의 단면을 형성하도록 제1 피스 및 제2 피스를 함께 조립하는 단계를 포함한다. 실시예에 따라, 제1 피스 및 제2 피스는 서로 결합된다. 제1 피스 및 제2 피스를 결합하는 단계는 실시예에 따라 레이저 용접을 포함한다. 실시예에 따라, 제1 피스 및 제2 피스를 결합하는 단계는 제1 피스를 제2 피스 안에 삽입하는 단계를 포함하고, 여기에서, 제2 피스는 제2 피스를 통해 제1 피스로 레이저로부터의 에너지를 전달하도록 구성된 투명하거나 반투명한 재료를 포함한다.

도 1에 원격조정 수술 시스템의 환자측 카트(100)의 실시예가 도시되어 있다. 원격조정 수술 시스템은 사용자로부터 환자측 카트(100)에 장착된 제어 기기로의 입력을 수신하기 위한 의사 콘솔(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 원격조정 수술 시스템은 또한 예를 들어, 여기에 각각 언급되어 전체가 통합된, 2013년 12월 5일에 공개된 "Multi-Port Surgical Robotic System Architecture" 표제의 미국 공개 번호 US 2013/0325033 및, 2013년 12월 5일 공개된 "Redundant Axis and Degree of Freedom for Hardware-Constrained Remote Center Robotic Manipulator" 표제의 미국 공개 번호 US 2013/0325031에 기술된 바와 같은 보조 제어/비전 카트(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 또한, 여기에 기술된 실시예는 예를 들어, 모두 Intuitive Surgical, Inc.에 의해 판매되는, Single-Site® single orifice surgey technology를 갖거나 갖지 않는, da Vinci Si® Surgical System, 또는 da Vinci Xi® Surgical System과 같은, da Vinci® Surgical System과 함께 사용될 수 있다.

환자측 카트(100)는 베이스(102), 메인 컬럼(104), 및 메인 컬럼(104)에 연결된 메인 붐(106)을 포함하고 있다. 환자측 카트(100)는 또한 실시예에 따라, 각각 메인 붐(106)에 연결된 복수의 암(110, 111, 112, 113)을 포함할 수 있다. 매니퓰레이터 암(110, 111, 112, 113)은 각각, 매니퓰레이터 암(110)에 부착된 것으로 도시되어 있는, 기기(130)가 장착될 수 있는 기기 장착부(120)를 포함할 수 있다. 매니퓰레이터 암(110, 111, 112, 113)의 일부는 의사 콘솔에서 사용자에 의해 제공된 명령에 따라 수술 절차 동안 조작될 수 있다. 실시예에서, 의사 콘솔로부터 전송된 신호 또는 입력은, 기기(130)(도 1에 오직 하나의 기기가 장착되어 있다) 및/또는 기기(130)가 환자측 카트(100)에서 결합된 암(110)의 일부를 조작하기 위해 입력을 해석하고 환자측 카트(100)에 전송되는 명령어 또는 출력을 생성할 수 있는 제어/비전 카트에 전송된다.

기기 장착부(120)는 구동 인터페이스 어셈블리(122) 및 캐뉼라 마운트(124)를 포함할 수 있다. 기기(130)의 샤프트(132)가 캐뉼라 마운트(124)를 통해 그리고 수술 절차 동안 수술 부위로) 뻗어 있다. 기기의 힘 전달 메커니즘(134)이 실시예에 따라, 구동 인터페이스 어셈블리(122)와 기계적으로 결합되어 있다. 캐뉼라 마운트(124)는 수술 절차 동안 기기(130)의 샤프트(132)가 수술 부위로 뻗을 수 있는 캐뉼라(도시되지 않음)를 홀딩하도록 구성되어 있다. 구동 인터페이스 어셈블리(122)는 당업자에게 익숙한 바와 같이, 의사 콘솔에서의 입력 명령에 응답하도록 제어되고 힘 전달 메커니즘(134)에 힘을 전달하여 기기(130)를 구동하는 다양한 구동 및 다른 메커니즘을 포함하고 있다.

도 1의 실시예가 이해를 위해 암(110)에만 부착된 기기(130)를 도시하고 있지만, 기기는 암(110, 111, 112, 113)의 각각에 어느 것에 부착될 수 있다. 기기(130)는 엔드 이펙터를 갖는 수술 기기일 수 있거나 원격 수술 부위의 정보(예를 들어, 시각화, 전기 생리 활동, 압력, 유량, 및/또는 다른 감지된 데이터)를 제공하도록 수술 절차 동안 사용된 내시경 영상 기기 또는 다른 감지 기기일 수 있다. 도 1의 예에서, 엔드 이펙터 또는 영상 기기를 갖는 수술 기기는 암(110, 111, 112, 113)중 하나에 부착되어 사용될 수 있다. 그러나, 여기에 기술된 실시예는 도 1의 환자측 카트의 실시예에 제한되지 않고, 환자측 카트 구성을 포함하는 다양한 다른 원격조정 수술 시스템 구성이 여기에 기술된 실시예와 함께 사용될 수 있다.

도 2에는 수술 기기(200)의 실시예의 개략 측면도가 도시되어 있다. 예를 들어, 수술 기기(200)는 도 1의 실시예의 환자측 카트(100)와 함께 기기(130)로서 사용된다. 수술 기기(200)는 실시예에 따라, 힘 전달 메커니즘(210)(안의 힘 전달 메커니즘(210)의 구성요소를 드러내기 위해 하우징이 도시되어 있지 않은, 도 2의 실시예에 도시된 새시(211)), 샤프트(222)의 근접 단부(223)에서 힘 전달 메커니즘(210)에 연결된 샤프트(222), 샤프트(222)의 말단부(224)에 연결된 팔목(230), 및 팔목(230)에 연결된 엔드 이펙터(220)를 포함하고 있다. 실시예에 따라, 샤프트(222)는 유연하다. 샤프트(222)에 대한 다양한 직경이 최소 침습 수술에 적절한 범위에 존재할 수 있다. 실시예에 따라, 샤프트(222)는 약 3 mm 내지 약 15 mm의 범위의 직경을 갖고 있다. 예를 들어, 샤프트(222)는 3 mm, 5 mm, 8 mm, 13 mm, 또는 15 mm의 직경을 갖고 있다. 다른 실시예에 따라, 샤프트(222)의 직경은 예를 들어, 약 5 mm 내지 약 8 mm의 범위를 갖고 있다.

수술 기기(200)는 힘 전달 메커니즘(210)과 엔드 이펙터(220) 사이에 및/또는 힘 전달 메커니즘(210)과 팔목(230) 사이에서 힘을 전달하는 하나 이상의 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 부재(242, 244)는 샤프트(222)의 내부를 통해 뻗음으로써, 구동력을 엔드 이펙터(220)에 제공하기 위해 힘 전달 메커니즘(210)을 엔드 이펙터(220)에 연결한다. 구동 부재(242, 244)를 사용함으로써, 힘 전달 메커니즘(210)은 예를 들어, 엔드 이펙터(220)의 조(또는 엔드 이펙터(220)의 다른 가동부)를 제어하도록 엔드 이펙터(220)를 구동한다. 다른 예에서, 구동 부재(242, 244)는 하나 이상의 방향 자유도(예를 들어, 피치 및/또는 요)로 팔목(230)을 구동하는데 사용된다. 구동 부재(242, 244)는 여기에 언급되어 전체가 통합된 미국 특허 번호 8,545,515호(2013년 10월 1일 발행)에 기술된 바와 같은, 힘 전달 메커니즘(210)이 풀-풀(pull-pull) 메커니즘일 때와 같은 장력 부재, 또는 힘 전달 메커니즘(110)이 푸시-풀(push-pull) 메커니즘일 때와 같은 하나 이상의 구동 부재 로드(rod) 또는 푸시 로드일 수 있다.

힘 전달 메커니즘(210)은 수술 기기(100)에 환자측 카트에 의해 제공된 힘을 전달하도록 원격조정 수술 시스템의 환자측 카트와 맞물리는 하나 이상의 컴포넌트를 포함할 수 있다. 당업자는 전원(예를 들어, 기기를 지지하는 매니퓰레이터로부터의 전기 모터)으로부터 기계적 입력 힘을 받고 이러한 받은 힘을 기기 위의 컴포넌트(예를 들어, 팔목, 및 엔드 이펙터)를 구동하는 출력 힘으로 전환하고 및/또는 전용하는 수술 기기 힘 전달 메커니즘에 익숙할 것이다. 예를 들어, 힘 전달 메커니즘(210)은 도 1의 실시예의 환자측 카트(100)의 구동 인터페이스 어셈블리(122)와 연결되어 구동 인터페이스 어셈블리(122)는 힘을 힘 전달 메커니즘(210)에 전달하여 기기(200)를 구동한다. 실시예에 따라, 힘 전달 메커니즘(210)은 환자측 카트(100)의 구동 인터페이스 어셈블리(122)와 같은, 환자측 카트의 매니퓰레이터와 (예를 들어, 힘 전달 메커니즘(210)의 말단부를 통해) 맞물리는 하나 이상의 구동 입력 메커니즘(212, 214)을 포함한다. 힘 전달 메커니즘(210)이 풀-풀 메커니즘이고 구동 부재(242, 244)가 장력 부재일 때, 구동 입력 메커니즘(212, 214)은 실시예에 따라, 구동 부재(242, 244)를 팽팽하게 하여 기기를 구동하도록 구동 인터페이스 어셈블리(122)에 의해 회전 구동되는 캡스턴이다. 따라서, 구동 입력 메커니즘(212, 214)은 구동 인터페이스 어셈블리로부터 구동력을 사용하여 기기(200)를 구동한다. 힘 전달 메커니즘(210)은 당업자에게 익숙한 바와 같이, 수술 기기의 다양한 다른 기능을 구동하기 위해 다른 구동 입력 메커니즘을 포함할 수 있다.

구동 부재가 수술 기기의 구부림부를 통과할 때 구부림이 구동 부재에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 구동 부재(242, 244)가 엔드 이펙터(220)으로 팔목(230)을 통해 뻗을 때와 같이, 도 2의 실시예의 기기(200)의 팔목(230)의 구부림은 구동 부재(242, 244)에 영향을 줄 수 있다. 설명을 위해, 도 3은 수술 기기의 팔목이 구부러지는 방법과 유사하게, 축(306, 307)이 구부림의 방향을 나타내는 상태로, 구부러질 수 있는 단일 유연 부재(300)의 개략 사시도를 도시하고 있다. 제1 구동 부재(302) 및 제2 구동 부재(304)는 부재(300)의 길이방향 축(308) 등을 따라, 부재(300)를 통해 뻗어 있다. 부재(300)가 직선(중립) 구성에 있는 도 3의 실시예에서, 축(306)은 도 3의 실시예의 Z축등을 따라, 제1 구동 부재(302) 및 제2 구동 부재(304)의 각각을 통과한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 방향 부재(300)를 나타내는 축(306)이 구부러지는 상태로 부재(300)가 구부러질 때, 제1 및 제2 구동 부재(302, 304) 역시 구부러진다. 구동 부재(32, 304)가 동일한 방식으로 구부러지기 때문에 제1 구동 부재(302)와 제2 구동 부재(304) 사이의 경로 길이의 상대적인 변화는 없다. 실시예를 따라, 구동 부재(302, 304)의 경로 길이는 각각의 부재(302, 304)가 부재(300)의 일단부로부터 타단부로 가로지르는 길이이다. 예를 들어, 구동 부재(302, 304)의 각각은 부재(300)에 대해 고정되어 있고 각각의 구동 부재(302, 304)의 길이는 변하지 않지만 구동 부재(302, 304)가 부재(300)를 따라 가로지르는 경로는 부재(300)가 구부러질 때 변할 수 있다. 따라서, 부재(300)가 구부러질 때, 부재(300)를 따른 구동 부재(302, 304)중 하나의 경로는 다른 것의 경로보다 실질적으로 길거나 짧아지지 않는다.

도 3에서, 부재(300)르 위한 제2 축(307)은 도 3의 실시예의 Y축등을 따라, 제1 구동 부재(302)와 제2 구동 부재(204) 사이를 통과한다. 축(307)이 구부림 방향을 나타내는 상태로 부재(300)가 도 5에 도시된 방식으로 구부러질 때, 제1 구동 부재(302)는 그 중립 위치에 대해 늘어져 그 경로의 길이에서 부재(300)를 따라 양의 변화가 일어나고, 제2 구동 부재(304)는 그 중립 위치에 대해 압축되어 그 경로의 길이에서 부재(300)를 따라 음의 변화가 일어난다. 따라서, 도 5의 실시예에 도시된 방식으로 부재(300)를 구부리면 하나의 구동 부재가 다른 것보다 길게 되는 구동 부재(302, 304)의 상대 경로 길이의 변화가 일어날 수 있다. 이러한 상대적인 경로 길이의 변화는 엔드 이펙터를 구동하는 것과 같이, 구동 부재의 기능과 간섭할 수 있다. 예를 들어, (도 2의 구동 입력 메커니즘(212, 214)과 같은 힘 전달 메커니즘 및 엔드 이펙터에 구동 부재(302, 304)의 단부가 고정되도록) 도 2의 실시예의 구동 부재(242, 244)와 유사한 구동 부재(302, 304)에 장력을 가함으로써 엔드 이펙터를 개방하고 닫도록 구동 부재(302, 304)가 사용될 때, 구동 부재(302, 304) 사이의 경로 길이의 상대 변화는 엔드 이펙터의 구동을 유발할 수 있는 장력을 생성할 수 있거나, 구동 부재(302, 304)중 하나가 늘어지게 하여, 희망의 장력을 전달하고 엔드 이펙터의 희망의 구동을 유발하는 구동 부재의 능력을 약화시킬 수 있다.

조인트를 통해 뻗은 구동 부재의 경로 길이의 상대 변화를 최소화하도록 수술 기기의 조인트를 설계하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 단일 구동 부재가 수술 기기의 중심선을 따라 뻗는 상태로 단일 구동 부재가 제공되어 엔드 이펙터를 구동한다. 이러한 구성에서, 구부림의 방향을 규정하는 축이 서로 거의 직교하여(예를 들어, 도 3의 실시예의 축(306, 307)), 수술 기기를 구부리기 위한 2개의 자유도를 제공하고, 기기 및 구동 부재의 중심을 통과한다. 그 결과, 단일 구동 부재의 경로 길이는 수술 기기가 구부러질 때 거의 변하지 않는다. 그러나, 단일 구동 부재가 엔드 이펙터를 제어하기에 충분할 때 이러한 방법이 유용할 수 있지만, 수술 기기는 다수의 구동 부재를 포함하여 기기의 팔목 및 엔드 이펙터를 포함하는, 기기의 상이한 컴포넌트를 구동할 수 있다. 이러한 것을 고려할 때, 중립 축을 벗어난 위치된 구동 부재의 경로 길이를 거의 보존하도록 트위스트 경로를 따라 구동 부재를 뻗도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 구동 부재는 각각 여기에 언급되어 모두 통합된, ("Mechanical Joints, and Related Systems and Methods" 표제의) (2014년 2월 21일 출원된) 미국 특허 출원 번호 61/943,084에 대해 우선권을 주장하는, 2015년 2월 20일 출원된 국제 PCT 출원 번호 PCT/US15/16854에 기술된 다양한 실시예에 따라 트위스트 경로를 따라 뻗어 있다.

다양한 실시예는 상술된 실시예에 기술된 바와 같이, 트위스트 경로를 따라 하나 이상의 구동 부재를 안내하는 하나 이상의 구조를 보여준다. 하나 이상의 구조는 구동 부재에 서포트를 제공하고 구동 부재를 그 길이를 따라 안내하여, 상술된 실시예에 따라 트위스트 경로를 따라 구동 부재가 뻗을 때 구동 부재의 버클링을 최소화하거나 줄일 수 있다.

도 6은 도 2의 실시예의 샤프트(222)의 말단부(224)와 같은, 기기 샤프트의 말단부에 위치된 구동 부재 가이드(410)(예를 들어, 구동 부재 서포트)를 포함하는 수술 기기의 말단부를 도시하고 있다. 실시예에 따라, 구동 부재 가이드(410)의 제1 부분(411)은 제1 부분(411)의 경로(415, 416)를 통해 뻗은 구동 부재(426, 428)에 대한 트위스트 경로를 제공하는 트위스트 경로(415, 416)를 포함하고 있다. 구동 부재(426, 428)는 실시예에 따라, 제1 부분(411)의 근접 단부(423)의 밖으로 그리고 구동 부재 가이드(410)의 제2 부분(413) 안으로 뻗어 있다. 제2 부분(413)은 도 6의 실시예에 도시된 바와 같이, 구동 부재(426, 428)가 뻗은 거의 직선인 경로(438, 439)를 포함하고 있다. 오직 2개의 경로(438, 439)가 이해를 위해 도 6의 실시예에서 단면부(413) 안에 도시되어 있지만, 구동 부재 가이드(410)의 제2 부분(413)은 실시예에 따라, 제1 부분(411)과 동일한 수의 경로를 포함하고 있다. 실시예에 따라, 제2 부분(413)의 경로는 제1 부분(411)의 경로에 결합되어 제2 경로(413)의 경로를 통해 뻗은 임의의 구동 부재는 제1 부분(411)의 상응하는 경로를 통해 뻗어 있다.

다양한 실시예에 따라, 구동 부재 가이드(410)는 하나 이상의 구동 부재를 위한 트위스트 경로를 제공하도록 다양한 수의 경로를 포함하고 있다. 예를 들어, 구동 부재 가이드(410)는 하나의 경로, 2개의 경로, 3개의 경로, 또는 4개 이상의 경로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 부재 가이드(410)는 엔드 이펙터(도시되지 않음)에 전기 에너지를 제공하는 전기 도체와 같은, 플럭스 콘딧(427, 429) 또는 추가 구동 부재에 사용될 수 있는, 제3 경로(417) 및 제4 경로(418)를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 가이드(410)는 구동 부재(414)가 뻗은 중심 경로(419)를 더 포함하고 있다. 실시예에 따라, 구동 부재(414) 또는 플럭스 콘딧과 같은, 중심 경로(419)를 통해 뻗은 임의의 부재가 가이드(410)가 구부러질 때 경로 길이의 변화를 거의 나타내지 않도록 가이드(410)를 포함하는 기기의 길이방향 중심선(421)을 따라 중심 경로(419)가 뻗어 있다. 중심선(421)은 또한 실시예에 따라 가이드(410)의 중심선이다. 구동 부재(414)는 예를 들어, 실시예에서 날과 같은, 엔드 이펙터 또는 엔드 이펙터의 부품을 구동시키는데 사용된다.

중립축 또는 중심선(예를 들어, 도 6의 중심선(412))으로부터 방사형으로 오프셋된 여기에 기술된 다양한 실시예의 구동 부재는 다양한 기기 구성요소를 구동시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 중립축 또는 중심선으로부터 방사형으로 오프셋된 여기에 기술된 다양한 실시예의 구동 부재는 구동 부재 가이드(410)의 말단의 팔목을 구동한다. 다른 예에서, 이러한 구동 부재는 중립축 또는 중심선으로부터 방사형으로 오프셋되어 팔목 이외의 다른 기기 구성요소를 구동시킨다. 예를 들어, 구동 부재(414)는 엔드 이펙터를 구동하는데 사용되고, 구동 부재(426, 428)는 엔드 이펙터가 연결된 팔목을 구동하는데 사용된다. 다른 예에 따라, 플럭스 콘딧은 구동 부재(414) 대신에 중심 경로(419)를 통해 뻗어 있다.

경로(415-418)에 대조적으로, 중심 경로는 실시예에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 기기의 길이방향 중심선(421)을 따라 위치되어 있다. 중심 경로(419)가 길이방향 중심선(421)을 따라 위치되어 있기 때문에, 구동 부재(426, 428) 및 이들의 각각의 경로(415, 416)는 중심선(421)으로부터 방사형으로 오프셋되어 있다. 따라서, 팔목이 기기를 구부리도록 구동될 때, 구동 부재(426, 428)는 경로 길이의 변화를 최소화하거나 방지하는 방안 없이 경로 길이가 변할 수도 있다. 그러나, 구동 부재(426, 428)가 팔목의 길이 동안 경로 길이가 거의 변하지 않도록 (각각 여기에 언급되어 모두 통합된, ("Mechanical Joints, and Related Systems and Methods" 표제의) (2014년 2월 21일 출원된) 미국 특허 가출원 번호 61/943,084에 대해 우선권을 주장하는, 2015년 2월 20일 출원된 국제 PCT 출원 번호 PCT/US15/16854의 실시예에 따라) 제1 부분(411) 내의 구동 부재(426, 428)에 가이드(410)가 트위스트 경로를 제공한다.

실시예에 따라, 구동 부재 가이드는 수술 기기(예를 들어, 도 2의 팔목(230))에 위치되어, 팔목이 구부러지기 때문에 가이드의 위치가 팔목의 위치에 상응하는데, 이로 인해 팔목을 통해 뻗은 구동 부재는 경로 길이가 변할 수도 있다. 예를 들어, 트위스트 경로(415-418)를 포함하는, 가이드(410)의 제1 부분(411)은 기기의 팔목(예를 들어, 도 2의 실시예의 팔목(230)) 내에 위치되어 있고, 직선 경로를 포함하는, 가이드(410)의 제2 부분(413)은 팔목에 근접한 기기의 샤프트(예를 들어, 도 2의 실시예의 샤프트(222)) 안에 위치되어 있다. 따라서, 제1 부분(411)의 트위스트 경로(415-418)는 팔목이 관절로 이어질 때와 같이, (예를 들어, 엔드 이펙터 또는 팔목을 구동하는데 사용되는) 경로(415-418)를 통해 뻗은 구동 부재의 경로 길이가 거의 변하지 않도록 트위스트 경로를 제공한다. 또한, 제2 부분(413)의 경로(438, 439)가 샤프트에 위치하고 상당한 양의 구부림이 없기 때문에, 경로(438, 439)는 실시예에 따라, 직선이다.

(도 6의 가이드(410)의 횡단면도인) 도 6 및 도 7의 실시예에 도시된 바와 같이, 구동 부재 가이드(410)는 가이드(410)의 길이를 통해 형성된 경로(415-419)를 갖는 입체적인 단일 피스 구성을 갖고 있다. 실시예에 따라, 구동 부재 가이드(410)는 예를 들어, 폴리머 재료를 거의 원통형상으로 압출함으로써 또는 가이드(410)를 성형함으로써 제조된다. 트위스트 경로(415-418)는 실시예에 따라, 도 6의 실시예의 제1 부분(411)의 형상과 같은, 트위스트 형상으로 압출 재료를 열 형성함으로써 폴리머 재료의 길이를 통해 형성된다. 따라서, 가이드(410)는 구동 부재의 경로 길이를 거의 보존하고 구동 부재에 서포트를 제공하도록 트위스트 경로를 따라 하나 이상의 구동 부재를 안내하여 구동 부재의 버클링이 최소화되거나 방지될 수 있다.

다양한 실시예에서, 가이드(410)는 가이드(410)가 뻗은 팔목이 관절로 이어질 때 가이드(410)의 구부러짐을 돕도록 유연하다. 가이드(410)는 예를 들어, 상대적으로 낮은 마찰 계수를 제공하기 위해 폴리머 재료로 만들어진다. 실시예에 따라, 가이드(410)는 예를 들어, 폴리에테르 블록 아미드(PEBAX), 염화 에틸렌 프로필렌(FEP), 및 당업자에게 익숙한, 엘라스토머를 포함하는, 비교적 낮은 마찰 계수를 갖는 다른 폴리머 재료로 만들어진다.

도 6 및 도 7의 실시예에 대해 상술된 바와 같이, 구동 부재 가이드는 단일 피스 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 가이드는 적어도 일부를 트위스트 경로에 포함하도록 압출되고 형상화된 단일 피스이다. 이러한 구동 부재 가이드가 트위스트 경로를 따라 하나 이상의 구동 부재를 지지하는데 효과적이지만, 제조가 용이하면서 트위스트 경로를 따라 하나 이상의 구동 부재를 지지하는데 효과적인 구동 부재 가이드를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 가이드의 중심선으로부터 방사형으로 오프셋되고 그 둘레에 트위스팅된 하나 이상의 트위스트 경로를 갖는 가이드를 제공하기 위해 다른 제조 방법이 사용될 수 있다.

실시예에 따라, 구동 부재 가이드는 구동 부재 가이드를 형성하도록 하나 이상의 별개의 피스를 함께 결합함으로써 제조된다. 도 8에 구동 부재 가이드(500)의 실시예가 도시되어 있다. 구동 부재 가이드(500)는 실시예에 따라 복수의 채널(511-515)을 포함하고 있다. 채널(515)은 도 6의 실시예의 경로(419)와 유사한, (가이드(500)를 포함하는 기기의 중심선일 수 있는) 가이드(500)의 길이방향 중심선(516)을 따라 뻗은 거의 직선인 채널일 수 있다.

실시예에 따라, 채널(511-514)은 (예를 들어, 각각 여기에 언급되어 모두 통합된, ("Mechanical Joints, and Related Systems and Methods" 표제의) (2014년 2월 21일 출원된) 미국 특허 가출원 번호 61/943,084에 대해 우선권을 주장하는, 2015년 2월 20일 출원된 국제 PCT 출원 번호 PCT/US15/16854의 실시예에 따라) 채널(511-514)을 통해 뻗은 구동 부재(도시되지 않음)에 트위스트 경로를 부여한다. 예를 들어, 채널(511-514)은 도 6이 실시예의 경로(415-418)에 유사한 방식으로 비틀어져, 채널(511-514) 내의 구동 부재는 팔목의 길이 동안 경로 길이의 변화가 거의 없고 구동 부재의 버클링을 최소화하거나 방지하도록 지지된다.

구동 부재 가이드(500)는 도 8의 실시예에 도시된 바와 같이, 내부 피스(510) 및 외부 피스(520)를 포함하는 멀티피스 구성을 가질 수 있다. 내부 피스(510) 및 외부 피스(520)와 같은, 여기에 기술된 다양한 실시예의 내부 피스 및 외부 피스는 구동 부재 가이드의 제1 및 제2 피스일 수 있다. 실시예에 따라, 내부 피스(510)는 외부 피스(520) 내에 삽입되어 있는데, 내부 피스(510) 및 외부 피스(520)의 표면은 하나 이상의 채널(511-514)을 형성하도록 협동한다. 도 8의 단부도인 도 9에 도시된 바와 같이, 외부 피스(520)는 동심 방식으로 내부 피스(510)를 둘러쌀 수 있다.

구동 부재 가이드의 제1 피스 및 제2 피스중 하나는 실시예에 따라, 구동 부재 가이드의 방사형 방향을 따라 뻗은 돌기를 포함하고 있다. 이러한 제1 피스 또는 제2 피스의 돌기는 돌기 사이의 개방 영역이 구동 부재 가이드의 트위스트 채널을 형성하도록 제1 피스 및 제2 피스중 다른 피스의 표면과 협동할 수 있다. 실시예에 따라, 구동 부재 가이드의 제1 피스 및 제2 피스중 하나는 제1 또는 제2 피스의 내부로부터 외측으로 방사형으로 뻗거나 제1 또는 제2 피스의 외부로부터 내측으로 방사형으로 뻗은, 스포크 형상의 구성으로 배열된 돌기를 포함하고 있다. 이러한 돌기는 제1 피스 및 제2 피스의 다른 피스의 표면과 협동하여 돌기 사이의 개방 영역은 구동 부재 가이드의 트위스트 채널의 적어도 일부를 형성한다.

내부(510)가 제거된 외부 피스(520)의 사시도인 도 9 및 도 10의 실시예에 도시된 바와 같이, 외부 피스(520)는 중심 채널(515) 및 길이방향 중심선(516)쪽으로 내측으로 방사형으로 돌출한 하나 이상의 돌기(524)를 포함하는 내면(522)을 갖고 있다. 실시예에 따라, 돌기(524) 및 이러한 돌기(524) 사이의 개방 영역(530)은 외부 피스(520)의 스포크 형상의 구성을 형성한다. 실시예에 따라, 외부 피스(520)의 돌기(524)는 구동 부재 가이드(500)의 길이방향 중심선(516) 둘레에 비틀어져 있다. 외부 피스(520)의 내면(522) 역시 실시예에 따라, 길이방향 중심선(516) 둘레에 비틀어져 개방 영역(530)은 도 10의 실시예에 도시된 바와 같이 길이방향 중심선(516) 둘레에 비틀어져 있다(하나의 개방 영역(530)의 트위스트 형상이 잘 볼 수 있도록 파선으로 표시되어 있다). 그 결과, (예를 들어, 외부 피스(520)의 내면(522)과 개방 영역(530) 그리고 내부 피스(510)의 외면(517)에 의해 형성될 수 있는) 채널(511-514)이 도 8의 실시예에서 도시된 바와 같이, 가이드(500)의 축방향을 따라 길이방향 중심선(516) 둘레에 비틀어져 있다(오직 채널(511)의 트위스트 형상이 이해를 위해 파선으로 표시되어 있다). 실시예에 따라, (예를 들어, 축(516)을 가로지르는) 가이드(500)의 축길이를 따른 위치에서 취해진 트위스팅 채널(511-514)의 단면은 내부 피스(510) 및 외부 피스(520) 모두의 표면부, 특히 외부 피스(520)의 내면부 및 내부 피스(510)의 외면부를 포함하고 있다.

도 9의 내부 피스(510)의 사시도인 도 11의 실시예에 도시된 바와 같이, 내부 피스(510)는 외벽(512)이 가이드(500)의 길이방향 중심선(516) 둘레에 비틀어진 수정된 튜브이다. 예를 들어, 내부 피스(510)의 외벽(517)은 가이드(500)의 길이방향 중심선(516) 둘레에 길이방향으로 비틀어진 그루브(519)를 포함하고 있다. 내부 피스(510)의 외벽(512)은 도 9의 실시예에 도시된 바와 같이, 외부 피스(520)의 돌기(524)의 상응하는 내부 단부(526)와 일치하는 형상을 갖고 있다. 예를 들어, 그루브(519)는 외부 피스(520)의 돌기(524)의 단부(526)를 각각 수용한다. 그루브(519)의 양측의 상승부(518)는 또한 외벽(517)을 돌기(524)에 일치시켜, 외부 피스(520)의 내면(522)와 내부 피스(510)의 외벽(517)에 의해 형성된 채널(511-514)의 단면 형상이 실시예에 따라 연속 또는 거의 연속되는 원이 된다. 따라서, 외부 피스(520)의 인접한 돌기(524) 사이의 공간을 포함하는, 외부 피스(520)의 522의 내벽에 의해 형성되고 그루브(519)에 의해 형성된 공간을 포함하는, 내부 피스(510)의 외벽(517)에 의해 형성되는 공간은 채널(511-514)중 하나를 형성할 수 있다. 4개의 트위스트 채널(511-514)이 도 8 내지 도 11의 실시예에 도시되어 있지만, 보다 많거나 적은 채널(511-514)이 보다 많거나 적은 돌기(524) 및 그루브(519)를 사용함으로써 가이드(500)에 형성될 수 있다. 또한, 돌기(524) 및 그루브(519)가 가이드(500)의 길이방향 중심선(516) 둘레에 동일하게 이격되어 있지만, 돌기(524) 및 그루브(519)는 상이한 크기의 채널을 제공하도록 상이한 거리로 이격될 수 있다.

내부 피스(810) 및 외부 피스(820)를 포함하는 구동 부재 가이드(800)의 다른 실시예가 도 12에 도시되어 있다. 내부 피스(810) 및 외부 피스(820)는 제1 및 제2 피스로 부를 수 있다. 도 12의 실시예에 도시된 바와 같이, 내부 피스(810)는 튜브 구조이고 외부 피스(820)는 동심등의 방식으로 내부 피스(810)를 둘러싸고 있다. 예를 들어, 내부 피스(810)는 대략 균일한 벽 두께를 갖는 대략 원통형상의 단면을 갖는 튜브이다. 그 결과, 내부 피스(810)는 다른 기술 역시 사용될 수 있지만, 직선 압출 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 내부 피스(810)의 튜브의 루멘은 논-트위스팅 중심 채널(815)을 형성할 수 있다.

외부 피스(820)는 실시예에 따라, 중심 채널(815) 쪽으로 내측으로 방사형으로 뻗은 돌기(824)를 포함하는 내면(822)을 포함하고 있다. 돌기(824) 및 이러한 돌기(824) 사이의 개방 영역(830)은 실시예에 따라, 외부 피스(820)를 위한 스포크 형상의 구조를 형성한다. 돌기(824) 및 개방 영역(830)은 가이드(800)의 축방향을 따라 (예를 들어, 도 10의 실시예와 유사하게, 도 12의 페이지의 안으로 그리고 밖으로) 비틀어질 수 있다. 실시예에 따라, 외부 피스(820) 및 내부 피스(810)는 서로 접촉하고 가이드(800)의 트위스팅 채널(811-814)을 형성한다. 실시예에 따라, 돌기(824)의 내부 단부(826)는 내부 피스(810)의 외벽(816)과 접촉한다. 따라서, 개방 영역(830), 돌기(824), 및 내부 피스(810)의 외벽(816)은 도 8의 실시예와 마찬가지로, 가이드(800)의 축방향 길이를 따라 트위스팅 채널(811-814)을 형성하도록 협동한다. 그 결과, 내부 피스(810) 및 외부 피스(820)는 가이드(800)의 축방향 길이를 따라 임의의 포인트에서(예를 들어, 단면) 트위스팅 채널(811-814)을 형성할 수 있다. 실시예에 따라, 가이드(800)의 축방향 길이(예를 들어, 구동 부재 가이드(800)의 길이방향 축을 가로지른다)를 따른 위치에서 취해진 트위스팅 채널(811-814)의 단면은 내부 피스(810) 및 외부 피스(820) 모두의 표면부, 특히, 외부 피스(820)의 내면부 및 내부 피스(810)의 외면부를 포함한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 돌기(824)는 균일한 두께와 같이 다른 형상을 가질 수도 있지만, 채널(811-814)을 위한 보다 원형의 단면 형상을 제공하기 위해 중심 채널(815)쪽으로 방사형 방향으로 테이퍼될 수 있다. 4개의 트위스팅 채널(811-814)이 도 12의 실시예에 도시되어 있지만, 보다 많거나 적은 돌기등을 사용함으로써 다른 수의 채널이 존재할 수 있다. 또한, 돌기(824)가 동일한 크기의 채널(811-814)을 제공하도록 내부 피스(810) 둘레에 동일하게 이격될 수 있지만, 돌기는 상이하게 이격되어 최종 채널의 크기는 다를 수 있다.

도 13에는 구동 부재 가이드(900)의 다른 실시예의 단부도가 도시되어 있다. 실시예에 따라, 구동 부재 가이드(900)는 제1 피스 및 제2 피스로 부를 수 있는 내부 피스(910) 및 외부 피스(920)를 포함하고 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 외부 피스(920)는 내부 피스(910)를 둘러싸는 단순한 튜브 구조를 갖고 있다. 예를 들어, 외부 피스(920)는 대략 균일한 벽 두께를 갖는 대략 원통형상의 단면을 갖는 튜브이다. 그 결과, 외부 피스(920)는 다른 기술이 사용될 수 있지만, 상당히 일직선인 압출 기술을 통해 제조될 수 있다. 내부 피스(910)는 실시예에 따라, 논-트위스팅 중심 채널(915)을 형성한다.

실시예에 따라, 내부 피스(910)의 외면(912)은 중심 채널(915)로부터 외측으로 방사형으로 뻗은 돌기(916)를 형성한다. 외면(912)은 또한 도 13의 실시예에 도시된 바와 같이, 돌기(916) 사이에 개방 영역(930)을 형성할 수 있다. 실시예에 따라, 돌기(916) 및 개방 영역(30)은 내부 피스(910)를 위한 스포크 형상의 구성을 형성한다. 돌기(916)및 개방 영역(930)은 실시예에 따라, 가이드(900)의 축방향(예를 들어, 도 11의 실시예와 마찬가지로, 도 13의 페이지의 안팎으로) 중심 채널(915) 둘레로 비틀어진다. 따라서, 내부 피스(910) 및 외부 피스(920)는 외부 피스(920)의 내면(922)과 접촉하는 돌기(916)의 단부(918)등을 통해 서로 협동하여, 돌기(916), 개방 영역(930), 및 내면(922)은 가이드(900)의 트위스팅 채널(911-914)을 형성한다. 그 결과, 내부 피스(910) 및 외부 피스(920)는 가이드(900)의 축방향 길이를 따라 임의의 포인트에서(예를 들어, 단면) 트위스팅 채널(911-914)을 형성할 수 있다. 실시예에 따라, (예를 들어, 구동 부재 가이드(900)의 길이방향 축을 가로지르는) 가이드(900)의 축방향 길이를 따른 위치에서 취해진 트위스팅 채널(911-914)의 단면은 내부 피스(910) 및 외부 피스(920) 모두의 표면부, 특히, 외부 피스(920)의 내면부 및 내부 피스(910)의 외면부를 포함한다.

구동 부재 가이드의 돌기는 가이드의 방사형 방향을 따른 폭이 다를 수 있다. 도 13의 실시예에 도시된 바와 같이, 돌기(916)의 폭은 중심 채널(915)로부터 외부 피스(920)로 방사형 방향으로 증가하여 적절히 원형인 단면을 채널(911-914)에 제공한다. 따라서, 돌기(916)는 도 13의 실시예에 도시된 바와 같이, 나팔 모양의 외부 방사형 단부를 가질 수 있다. 그러나, 돌기(916)는 중심 채널(915)로부터 외부 피스(920)로 방사형 방향을 따른 균일한 폭과 같은 다른 형상을 가질 수 있다. 인접한 돌기(924) 및 외부 피스(920)의 내벽(922)에 의해 형성된 공간은 트위스팅 채널(911-914)을 형성한다. 그러나, 보다 많거나 보다 적은 채널이 보다 많거나 보다 적은 돌기(916)를 사용함으로써 구동 부재 가이드(900)에 형성될 수 있다. 또한, 돌기(916)가 도 13에 도시된 바와 같이, 중심 채널(915) 둘레에 동일하게 이격되어 동일한 크기의 채널(911-914)을 형성하지만, 돌기의 이격은 상이하여 상이한 크기의 채널을 제공할 수 있다.

도 14는 다른 실시예에 따른, 내부 피스(1010) 및 외부 피스(1020)를 포함하는 구동 부재 가이드(1000)의 단부도이다. 도 14의 실시예의 외부 피스(1020)가 실시예에 따라, 내부 피스(1010)의 돌기(1016)의 외부 방사형 단부(1018)와 일치하는 형상을 가진 내벽(1022)을 포함한다는 것을 제외하면, 외부 피스(1020)는 도 13의 실시예의 외부 피스(920) 및 내부 피스와 마찬가지로, 내부 피스(1010)를 둘러싼다. 예를 들어, 외부 피스(1020)의 내벽(1022)은 돌기(1016)의 외부 방사형 단부(1018)를 각각 수용하는 리세스를 포함하고 있다. 내벽(1022)은 돌기(1016)의 형상에 내벽(1022)을 일치시키는 리세스(1024)의 측방향 사이드에 위치된 돌기(1023)를 더 포함할 수 있다. 상응하는 리세스(1024)는 외부 피스(1020)의 내벽(1022) 안에 형성될 수 있거나 내벽(1022)의 돌기(1023)에 의해 형성될 수 있다. 내부 피스(1010)는 논-트위스팅 중심 채널(1015)을 더 형성한다.

내부 피스(1010) 및 외부 피스(1020)는 예를 들어, 트위스팅 채널(1011-1014)을 형성하도록 협동하는 돌기(1016), 개방 영역(1030), 및 외부 피스(1020)의 내벽(1022)등을 통해 트위스팅 채널을 형성하도록 협동할 수 있다. 그 결과, 내부 피스(1010) 및 외부 피스(1020)는 실시예에 따라, 가이드(1000)의 축방향 길이를 따라 임의의 포인트에서(예를 들어, 단면) 트위스팅 채널(1011-1014)을 형성한다. 실시예에 따라, (구동 부재 가이드(1000)의 길이방향 축을 가로지르는) 가이드(1000)의 축방향 길이를 따른 위치에서 취해진 트위스팅 채널(1011-1014)의 단면적은 내부 피스(1010) 및 외부 피스(1020) 모두의 표면부, 특히 외부 피스(1020)의 내부 표면부 및 내부 피스(1010)의 외부 표면부를 포함하고 있다. 또한, 4개의 트위스팅 채널(1011-1014)이 도 14의 실시예에 도시되어 있지만, 다른 수의 채널이 보다 많거나 적은 돌기등을 사용함으로써 존재할 수 있다. 또한, 돌기(1016)가 동일한 크기의 채널(1011-1014)을 제공하기 위해 내부 피스(1010) 둘레에 등간격을 가질 수 있지만, 돌기는 최종 채널의 크기가 변하도록 상이하게 이격될 수 있다.

도 8-11 및 14-18의 실시예에 도시된 바와 같이, 구동 부재 가이드의 채널은 대략 원형의 단면 형상을 가질 수 있다. 그러나, 여기에 기술된 구동 부재 가이드 및 다양한 구동 부재 가이드 실시예의 채널은 다른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 가이드의 단면 형상 또는 가이드의 하나 이상의 채널은 구동 부재 가이드의 구부림 강도에 영향을 주도록 수정될 수 있다. 도 15에, 구동 부재 가이드(1100)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 구동 부재 가이드(1100)는 내부 피스(1110) 및 외부 피스(1120)(예를 들어, 제1 피스 및 제2 피스)를 포함하고 있다. 내부 피스(1110)는 여기에 기술된 다양한 실시예에 따라 논-트위스트 중심 채널(1115)을 형성하고 내부 피스(1110) 및 외부 피스(1120)는 트위스트 채널(1111-1114)을 형성하도록 협동한다.

실시예에 따라, 외부 피스(1120)는 도 15의 실시예에 도시된 바와 같이, 구동 부재 가이드(1100)의 유연성을 강화하기 위해 하나 이상의 컷아웃(1122)을 포함할 수 있다. 컷아웃(1122)은 예를 들어, 기기의 팔목에 상응하는 위치와 같은 구부러지는 위치(즉, 가이드(1100)의 강화된 유연성이 장점이 될 수 있는 위치)에 상응하는 구동 부재 가이드(1100)의 길이방향 길이를 따라 위치될 수 있다. 실시예에 따라, 컷아웃(1122)은 팔목의 구부림의 최대 영역에 상응하는 위치의 가이드(1100)에 배치되어 있다. 컷아웃(1122)은 예를 들어, 당업자에게 익숙한 정방형, 계란형, 아치형, 또는 다른 형상과 같이, 도 15의 실시예에 도시된 대략 직방형 컷아웃 형상 이외의 형상을 포함할 수 있다.

도 16에는 내부 피스(1210) 및 외부 피스(1220)(예를 들어, 제1 및 제2 피스)를 포함하는 구동 부재 가이드(1200)의 실시예가 도시되어 있다. 내부 피스(1210) 및 외부 피스(1220)는 트위스트 채널(1211-1214)을 형성하기 위해, 여기에 기술된 다양한 실시예중 하나에 따라 구성될 수 있고 협동할 수 있다. 실시예에 따라, (예를 들어, 구동 부재 가이드(1200)의 길이방향 축을 가로지르는) 가이드(1200)의 축방향 길이를 따른 위치에서 취해진 트위스트 채널(1211-1214)의 단면은 내부 피스(1210) 및 외부 피스(1220) 모두의 표면부, 특히, 내부 피스(1220)의 내면부 및 내부 피스(1210)의 외면부를 포함하고 있다. 실시예에 따라, 트위스트 채널(1211-1214)는 가이드(1200)의 전체 축방향 길이를 따라(예를 들어, 화살표(1244)에 의해 표시된 축방향을 따라) 비틀어진다. 다른 실시예에 따라, 가이드(1200)는 (여기의 다양한 실시예에 기술된 바와 같이) 트위스트 채널(1211-1214)이 트위스팅되는 제1 섹션(1202) 및 트위스트 채널(1211-1214)이 가이드(1200)의 축방향을 따라 곧은 제2 섹션(1204)을 포함하고 있다.

도 16의 실시예에서, 채널(1211-1214)의 적어도 하나는 가이드(1200)의 외부로부터 적어도 하나의 채널로의 접근을 제공하는 포트 개구(1240)를 포함하고 있다. 채널(1211-1214)은 무엇이 채널(1211-1214)을 통해 뻗는지에 기초하여 포트 개구(1240)를 포함하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 구동 부재(도시되지 않음)는 채널(1211, 1213)을 통해 뻗어 있고, 전기 에너지 콘딧과 같은 콘딧(도시되지 않음)은 각각 포트 개구(1240)를 포함하는, 채널(1212, 1214)을 통해 뻗어 있다. 그 결과, 구동 부재는 가이드(1200)의 축방향 길이를 따라 채널(1211, 1213)에 의해 지지되고 콘딧은 가이드(1200)의 말단부의 채널(1212, 1214)에 의해 지지되지만, 콘딧은 포트 개구(1240)를 통해 가이드(1200)의 근접부쪽으로 가이드(1200)를 나올 수 있다. 도 16의 실시예에 도시된 바와 같이, 포트(1240)는 축방향(1244)을 따라 테이퍼 되고 깊이가 감소된다.

여기의 실시예에 기술된 바와 같이, 구동 부재 가이드는 가이드의 중심 채널에 대해 대략 동심으로 배치된 복수의 피스를 포함할 수 있다. 구동 부재 가이드는 또한 구동 부재 가이드의 길이방향을 따라 복수의 피스를 포함할 수 있다. 도 17에는, 가이드(1300)의 길이방향을 따라 직렬로(단부 대 단부로) 정렬된 제1 부분(1310) 및 제2 부분(1320)을 포함하는 구동 부재 가이드(1300)의 실시예가 도시되어 있다. 제2 부분(1320)은 일직선의, 논-트위스팅 채널을 갖는 단일 피스로서 형성될 수 있다. 제2 부분(1320)이 일직선의 채널을 포함하기 때문에, 제2 부분(1320)은 예를 들어, 제2 부분(1320)을 비틀지 않고 압출로 제조될 수 있다. 그 결과, 가이드(1300)의 제조가 용이할 수 있다. 실시예에 따라, 제2 부분(1320)은 기기의 샤프트(도 2의 샤프트(222))에 위치지정될 수 있어서 제2 부분(1320)은 실질상 구부러지지 않는다. 그 결과, 일직선 채널이 제2 부분(1320)에 제공되어 그 제조가 용이해진다.

제1 부분(1310)은 여기에 기술된 다양한 구동 부재 가이드 실시예등에 따라, 트위스트 채널을 포함하고 다수의 피스로부터 형성될 수 있다. 제1 부분(1310)은 기기의 팔목(예를 들어, 도 2의 팔목(230)) 안에 위치되어 제1 부분(1310)은 구부러지지만 제1 부분(1310)의 트위스트 채널을 통해 뻗은 구동 부재의 경로 길이는 거의 변하지 않는다. 그러나, 제1 부분(1310)은 다양한 실시예에 따라, 여기에 기술된 다양한 구동 부재 가이드 실시예 보다 가이드(1300)의 근접-말단 방향을 따라 길이가 보다 짧을 수 있어서, 그 채널이 비틀어지는 길이가 짧아 제1 부분(1310)의 제조가 용이하다. 제1 부분(1310) 및 제2 부분(1320)의 채널은 제1 부분(1310) 및 제2 부분(1320)이 연결되는 곳에서 서로 정렬하여, 임의의 구동 부재, 콘딧, 또는 채널을 통해 뻗은 다른 기기 구성요소는 실시예에 따라, 제1 부분(1310) 및 제2 부분(1320)을 통해 뻗는다.

실시예에 따라, 제1 부분(1310) 및 제2 부분(1320)은 예를 들어, 용접, 접착제 결합, 또는 당업자에게 익숙한 다른 결합 공정등을 통해 서로 결합된다. 다른 실시예에 따라, 제1 부분(1310) 및 제2 부분(1320)은 서로 결합되어 있지만, 구동 부재와 같이, 제1 부분(1310) 및 제2 부분(1320)의 각각의 채널을 통해 뻗은 구성요소를 통해 연결되어 있다. 다른 실시예에 따라, 제1 부분(1310)은 가이드(1300)의 말단부에 위치되고 제2 부분(1320)은 가이드(1300)의 근접단부에 위치되어 제1 부분(1310) 및 제2 부분(1320)의 위치는 근접-말단 방향에 대해 반대이다. 또한, 도 17의 실시예가 각각 단일 피스인 제1 부분(1310) 및 제2 부분(1320)으로 기술되어 있지만, 제1 부분(1310) 및/또는 제2 부분(1320)은 함께 결합된 복수의 피스에 의해 형성될 수 있다.

여기에 기술된 다양한 실시예의 구동 부재 가이드의 피스는 다양한 기술을 통해 제조될 수 있다. 실시예에 따라, 구동 부재 가이드의 내부 피스 및 외부 피스는 예를 들어, 성형, 압출, 및 다른 기술을 통해 제조된다. 도 18에는 구동 부재 가이드를 제조하는 방법예에 대한 순서도가 도시되어 있다. 도 18의 방법(1400)은 여기에 기술된 다양한 실시예의 구동 부재 가이드를 제조하는데 사용될 수 있다. 단계 1410에서, 구동 부재 가이드의 피스가 별개의 부품으로서 제조된다. 예를 들어, 구동 부재의 내부 피스 및 외부 피스는 성형, 압출, 또는 다른 기술을 통해 각각 제조된다. 단계 1420에서, 구동 부재 가이드의 피스(예를 들어, 내부 피스 및 외부 피스)는 함께 조립된다. 단계 1430에서, 구동 부재 가이드의 피스는 예를 들어, 용접(예를 들어, 레이저 용접, 마찰 용접, 또는 다른 타입의 용접 공정), 접착 결합, 또는 다른 기술을 통해 서로 결합된다. 그러나, 여기에 기술된 다양한 실시예는 구동 부재 가이드의 피스가 이러한 피스를 서로 결합하지 않고(예를 들어, 고정시키지 않고) 함께 조립될 수 있기 때문에 피스들을 서로 결합하는 것에 제한되지 않는다.

구동 부재 가이드 피스를 제조하는 하나의 기술은 압출이다. 도 19에, 실시예에 따라, 구동 부재 가이드의 내부 피스(610)를 제조하기 위한 압출 기술이 도시되어 있다. 도 19의 실시예에 도시된 바와같이, 내부 피스(610)는 화살표(612)에 의해 표시된 방향을 따라 압출 다이(600)를 통해 재료를 밀어 형성된다. 내부 피스(610)를 일직선 피스로서 압출한 다음 이어지는 단계에서 이러한 압출물을 열 형성하여 트위스트를 내부 피스(610)에 부여함으로써, 화살표(614)에 의해 표시된 방향등을 따라, 트위스트 형상이 내부 피스(610)에 부여될 수 있다. 내부 피스(610)는 도 19에 도시된 바와 같이, 도 8 내지 도 11의 실시예의 구성을 가질 수 있거나, 내부 피스(610)는 여기에 기술된 구동 부재 가이드 내부 피스의 다양한 실시예중 하나의 구성을 가질 수 있다. 또한, 내부 피스(610)가 압출 기술에 의해 제조되는 것으로 설명되었지만, 내부 피스(610)는 예를 들어, 성형을 포함하는 다른 방식으로 제조될 수 있다.

구동 부재 가이드의 피스를 제조하기 위한 다른 기술예는 성형이다. 도 20에, 예로서, 실시예에 따른, 구동 부재 가이드의 외부 피스(620)를 제조하기 위한 성형 공정의 측단면도가 도시되어 있다. 외부 피스(620)는 용융 재료를 몰드(630)에 공급함으로써 형성될 수 있고, 이러한 용융 재료는 몰드(630) 및 이러한 몰드(630) 안에 제공된 인서트(632)에 의해 형성되는 바와 같이, 외부 피스(620)에 요구되는 형상으로 응고된다. 인서트(632)는 도 10의 실시예의 내면(522) 또는 여기의 다양한 실시예에서 기술된 다른 외부 피스의 내면에 상응하는 단면 형상을 가질 수 있고, 이러한 인서트(632)는 그 길이방향 길이를 따라 비틀어져 트위스트 형상을 외부 피스(620)의 내면에 부여한다. 일단 성형이 완료되면, 인서트(632)는 도 20의 화살표(634)에 의해 표시된 방향등을 따라 외부 피스(620)로부터 인서트(632)를 비틀어 당김으로써 제거된 다음, 외부 피스(620)가 몰드(630)로부터 제거될 수 있다. 외부 피스(620)도 8 내지 도 10의 외부 피스(520)의 실시예의 구성을 갖거나, 외부 피스(620)는 여기에 기술된 구동 부재 가이드 외부 피스의 다양한 실시예중 하나의 구성을 가질 수 있다. 또한, 외부 피스(620)가 성형 공정에 의해 제조되는 것으로 기술되었지만, 외부 피스(620)는 예를 들어, 압출을 포함하는 다른 공정에 의해 제조될 수 있다.

여기에 기술된 다양한 실시예의 구동 부재 가이드 피스는 유연한 재료로 만들 수 있다. 실시예에 따라, 구동 부재 가이드 피스는 예를 들어, 엘라스토머, 폴리에테르 블록 아미드(예를 들어, PEBAX®), 염화 에틸렌 프로필렌(FEP), 및 당업자에게 익숙한 다른 유연한 플라스틱과 같은 유연한 플라스틱으로 만들어진다. 실시예에 따라, 구동 부재 가이드의 내부 및 외부 피스는 동일한 재료로 만들어진다. 다른 실시예에 따라, 구동 부재 가이드의 내부 및 외부 피스는 상이한 재료로 만들어진다. 예를 들어, 내부 피스는 외부 피스 보다 경도가 높은 재료로 만들어져, 내부 피스에 대해 보다 높은 내마모성을 제공하는데, 그 이유는 내부 피스가 구동 부재 가이드의 외부 피스보다 보다 많이 마모될 수 있기 때문이다. 또한, 내부 피스는 구동 부재 가이드의 중립축에 보다 가까워, 보다 높은 경도 또는 보다 높은 강도의 재료를 사용하면 외부 피스에 대해 동일한 재료를 사용하는 것 보다 구동 부재 가이드의 구부림 특성에 대한 영향이 보다 적어진다. 예를 들어, 구동 부재 가이드의 내부 피스는 예를 들어, 약 72 경도계 Shore D의 경도를 갖는 재료로 만들어진다. 구동 부재 가이드의 외부 피스는 예를 들어, 예를 들어, 약 55 내지 약 75 경도계 Shore D의 범위의 경도를 갖는 재료로 만들어진다.

일단 내부 및 외부 피스가 제조되면, 내부 및 외부 피스는 함께 결합되어 구동 부재 가이드를 형성한다. 실시예에 따라, 구동 부재 가이드의 내부 및 외부 피스는 레이저 용접을 통해 함께 결합된다. 도 21에, 실시예에 따라, 구동 부재 가이드(700)를 형성하기 위해 내부 피스(710) 및 외부 피스(720)를 결합하는 단계를 설명하는 레이저 용접 공정이 도시되어 있다. 내부 피스(710) 및 외부 피스(720)가 도 8 내지 도 11의 실시예에 따라 구성되어 있지만, 도 21의 실시예의 레이저 공정 공정은 여기에 기술된 다양한 구동 부재 가이드 실시예에 적용될수 있다.

도 21에 도시된 바와 같이, 레이저 소스(730)는 내부 피스(710)의 외면(716)으로 향하는 레이저 빔(732)을 방출한다. 실시예에 따라, 외부 피스(720)는 거의 투명하거나 반투명하고 레이저 빔(732) 또는 레이저 빔(732)의 대부분을 전달하도록 구성되어 외부 피스(720)를 통과하여 빔(732)은 컬러링되거나 레이저 빔(732)을 흡수하도록 구성될 수 있는 내부 피스(710)의 외면(716)에 도달하게 된다. 그 결과, 빔(732)은 내부 피스(710)를 그 외면(716)에서 가열할 수 있어 내부 피스(710)는 외부 피스(720)에 용접될 수 있다.

레이저 용접에 의해 형성된 용접부는 구동 부재 가이드의 길이방향 길이를 따른 연속 용접부일 수 있거나 가이드 피스가 비연속 방식으로 이산 용접을 통해 함께 용접될 수 있다. 내부 피스(710)와 외부 피스(720) 사이의 용접부는 도 21의 화살표 734에 의해 표시된 방향중 적어도 하나로 외부 피스(720) 주위에 레이저 소스(730)를 이동시킴으로써 또는 화사표 734에 의해 표시된 방향중 적어도 하나로 내부 피스(710) 및 외부 피스(720)를 이동시킴으로써 원주 용접부일 수 있다. 실시예에 따라, 빔(732)은 선형 또는 평면 형상을 갖고(예를 들어, 도 12의 방향 736을 따른 길이를 갖는다) 피스(710, 720) 및 빔(732)은 예를 들어, 도 21의 페이지의 안 또는 밖으로 피스(710, 720) 또는 빔(732)을 이동시킴으로써 서로에 대해 이동된다. 다른 실시예에 따라, 빔(732)은 피스(710, 720)를 둘러싸(예를 들어, 빔(732)은 환형상 또는 원형상 빔이다) 방향(734)을 따른 빔(732)과 피스(710, 720) 사이의 상대 회전이 최소화되거나 회피될 수 있다.

레이저 용접 이외의 기술이 구동 부재 가이드의 피스를 결합하는데 사용될 수 있다. 실시예에 따라, 구동 부재 가이드의 피스는 예를 들어, 접착제 결합, 마찰 끼워맞춤, 열 수축, 또는 다른 결합 기술을 통해 결합된다. 예를 들어, 외부 피스는 외부 피스를 확장하도록 가열된 후에 외부 피스가 내부 피스 위에 끼워맞추어질 수 있고, 그다음, 냉각되어 외부 피스가 수축되어 내부 피스에 강제 끼워맞추어질 수 있다. 다른 예에서, 내부 피스 및 외부 피스는 열 수축가능 재료로부터 외부 피스를 만들고, 이러한 외부 피스를 내부 피스 주위에 높고, 이러한 외부 피스를 열 수축하여 구동 부재 가이드를 조립함으로써 결합될 수 있다. 구동 부재 가이드를 제조하기 위해 내부 피스 및 외부 피스를 결합할 때 고려할 것은 비교적 높은 압력에서 구동 부재 가이드를 통해 유체를 쏟는 단계를 포함할 수 있는, 구동 부재 가이드에 대한 구동 부재의 이동 및 구동 부재 가이드의 세척을 포함하는, 후속 사용 동안 피스들이 서로 거의 고정된 위치에 결합된 상태로 남아 있다는 것이다. 또한, 여기에 기술된 구동 부재 가이드의 실시예가 내부 피스 및 외부 피스와같은 제1 피스 및 제2 피스를 포함할 수 있지만, 구동 부재 가이드는 예를 들어, 트위스팅 채널을 형성하도록 협동하는 면들을 갖는 3개, 4개, 또는 보다 많은 피스와 같이, 2개 보다 많은 피스를 포함할 수 있다. 또한, 여기에 기술된 실시예의 구동 부재 가이드의 다양한 피스는 서로 결합되거나, 피스들을 서로 결합하지 않고(예를 들어, 고정시키지 않고) 서로 접촉된 상태로 배치될 수 있다.

제1 피스 및 제2 피스를 서로 결합하는 공정은 제1 피스 및 제2 피스중 적어도 하나의 기하학 구조를 변경시킬 수 있다. 도 12의 실시예에 도시된 바와 같이, 내부 피스(810)는 튜브 구조를 갖는 상태로, 외부 피스(820) 안에 삽입될 수 있다. 이어서, 내부 피스(810) 및 외부 피스(820)는 여기에 기술된 다양한 용접 실시예 등을 통해 서로 결합될 수 있다. 용접 공정으로부터의 열과 같은 결합 공정에 의해 내부 피스(810) 및 외부 피스(820)중 적어도 하나의 기하학 구조가 변경될 수 있다. 예를 들어, 내부 피스(810)의 일부는 용융되고 흘러, 내부 피스의 기하학 구조가 변경될 수 있다. 실시예에 따라, 이러한 결합 공정에 의해 내부 피스는 도 9의 실시예에 도시된 내부 피스(510)의 기하학 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 내부 피스의 일부는 방사형으로 외측으로 흘러 도 9의 실시예에 도시된 바와 같이, 상승부(518) 및 그루브(519)를 포함하는 외면(517)을 형성할 수 있다.

여기에 기술된 실시예 및 방법은 원격조정 수술 시스템을 위한 수술 기기와 함께 사용되는 것으로 기술되었다. 하지만, 여기에 기술된 실시예 및 방법은 복강경 기기 및 다른 휴대형 기기와 같은 다른 수술 장치와 함께 사용될 수 있다. 또한, 실시예 및 방법은 팔목 또는 조인트 구조에 부착된 물체를 원격 위치지정하는 것과 같이, 원격 구동가능한 팔목 또는 다수의 조인트 구조를 사용하는 다른 적용에 적용될 수 있다. 예를 들어, 여기에 기술된 실시예는 파이프 조사를 위해 사용되는 장치 및 원격조정 또는 수동 구동을 통한 원격 접근을 사용하는 다른 장치에 사용될 수 있다.

복수의 피스를 포함하는 구동 부재 가이드를 제공함으로써, 구동 부재의 경로 길이의 변화를 거의 방지하도록 트위스트 경로를 따라 구동 부재를 지원하는 구동 부재 가이드를 제공하면서 구동 부재 가이드를 용이하게 제조할 수 있다.

추가 수정 및 대안의 실시예는 여기에 개시된 것들을 통해 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 이러한 시스템 및 방법은 동작의 이해를 위해 도면 및 설명에서 생략된 추가의 구성요소 또는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 이러한 설명은 예시를 위한 것이고 본 발명을 실행하는 일반적인 방식을 당업자에게 가르치기 위한 것이다. 여기에 도시되고 설명된 다양한 실시예는 예로서 이해해야 한다. 본 발명을 통해 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 부재 및 재료, 이러한 부재 및 재료의 배치는 여기에 도시되고 설명된 것을 대신하고, 부품 및 고정은 반대가 될 수 있고, 본 발명의 특정 특징은 독립적으로 사용될 수 있다. 본 발명의 정신 및 범위 및 다음의 청구범위로부터 벗어남 없이 여기에 기술된 부재를 변경할 수 있다.

여기에 설명된 특정 예 및 실시예는 제한되지 않고 구조, 치수, 재료 및 방법에 대한 수정이 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 가능하다는 것을 이해해야 한다.

본 발명에 따른 다른 실시예는 본 명세서의 이해 및 여기에 개시된 본 발명의 실시를 통해 당업자에게 이해될 것이다. 본 명세서 및 예는 예로서만 제시되어 있고, 청구범위는 등가물등을 포함하도록 되어 있다.

Claims

수술 기기를 위한 구동 부재 가이드에 있어서,
제1 피스;
제1 피스를 둘러싸는 제2 피스; 및
제1 피스 및 제2 피스에 의해 형성되고 제1 피스와 제2 피스 사이에 위치되는 적어도 하나의 가이드 채널을 포함하며,
상기 가이드 채널은 상기 가이드의 길이방향 축 주위에 트위스트 경로를 형성하고,
상기 구동 부재 가이드의 축방향 길이를 따른 위치에서의, 적어도 하나의 가이드 채널의 단면이 상기 제1 피스의 표면부 및 상기 제2 피스의 표면부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제1항에 있어서, 상기 제1 피스 및 제2 피스중 하나가 방사형으로 뻗은 돌기를 포함하고,
상기 돌기는 상기 가이드의 길이방향 중심선의 둘레로 비틀어지고;
상기 적어도 하나의 가이드 채널은 적어도 일부 상기 돌기에 의해 형성된 복수의 가이드 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제2항에 있어서, 상기 방사형으로 뻗은 돌기는 스포크 형상의 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제2항에 있어서, 상기 제1 피스 및 제2 피스는 서로 동심으로 배치된 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제2항에 있어서,
상기 제2 피스는 상기 제2 피스로부터 내측으로 방사형으로 뻗고 상기 제1 피스와 접촉하는 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제5항에 있어서, 상기 제1 피스의 외면은 상기 돌기의 단부를 수용하는 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제5항에 있어서, 상기 제1 피스는 원통형 튜브인 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제2항에 있어서,
상기 제1 피스는 상기 제1 피스로부터 외측으로 방사형으로 뻗고 상기 제2 피스와 접촉하는 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제8항에 있어서, 상기 제2 피스의 내면은 상기 돌기의 단부를 수용하는 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제8항에 있어서, 상기 제2 피스는 원통형 튜브인 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제1항에 있어서, 상기 제1 피스 및 제2 피스는 서로 결합된 별개의 피스인 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가이드 채널은 상기 적어도 하나의 가이드 채널의 외부 방사형 표면에 위치된 리세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제1항에 있어서, 상기 제1 피스는 제1 재료로 만들어지고 상기 제2 피스는 제2 재료로 만들어지고, 상기 제1 재료는 상기 재료 보다 경도가 높은 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제1항에 있어서, 길이방향으로 서로 끝과 끝을 붙여 배치된 제1 부분 및 제2 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제14항에 있어서, 상기 제1 부분은 길이방향으로 일직선인 가이드 채널을 포함하고 상기 제2 부분은 상기 제1 피스 및 제2 피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가이드 채널은 상기 가이드의 길이방향 축으로부터 방사형으로 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
제1항에 있어서, 상기 구동 부재 가이드의 측방향 측벽에 배치된 적어도 하나의 포트 개구를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 포트 개구는 상기 구동 부재 가이드의 내부 영역에 이르는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드.
수술 기기용 구동 부재 가이드를 제조하는 방법에 있어서,
제2 피스가 제1 피스를 둘러싸도록 제1 피스 및 제2 피스를 함께 조립하는 단계를 포함하고,
조립된 제1 피스 및 제2 피스는 제1 피스와 제2 피스 사이에 적어도 하나의 가이드 채널을 형성하고, 상기 가이드 채널은 상기 구동 부재 가이드의 길이방향 축 주위에 트위스트 경로를 형성하고,
상기 구동 부재 가이드의 길이방향 축에 수직인 평면의 적어도 하나의 가이드 채널의 단면이 적어도 상기 제1 피스의 제1 표면부 및 상기 제2 피스의 제2 표면부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 부재 가이드 제조 방법.
의료 장치에 있어서,
말단부를 포함하는 샤프트;
가동 컴포넌트를 포함하는 수술 엔드 이펙터;
내부 피스 및 상기 내부 피스를 둘러싸는 외부 피스를 포함하는 유연한 구동 부재 가이드로서, 상기 유연한 구동 부재 가이드는 상기 샤프트의 말단부와 상기 수술 엔드 이펙터 사이에 위치되어 있고, 상기 내부 피스와 외부 피스 사이에 내부 피스와 외부 피스에 의해 형성되는 가이드 채널이 존재하고, 상기 가이드 채널은 상기 구동 부재 가이드의 길이방향 중심선 둘레에 비틀어진 유연한 구동 부재 가이드; 및
말단부를 포함하는 구동 부재로서, 상기 가이드 채널을 통해 뻗어 있고, 상기 구동 부재의 말단부는 상기 수술 엔드 이펙터의 가동 컴포넌트에 기계적으로 결합되어 있는 구동 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 장치.
제19항에 있어서,
제1 단부, 상기 제1 단부 반대의 제2 단부, 및 하나 이상의 회전 조인트를 포함하는 팔목 메커니즘을 더 포함하고, 상기 제1 단부는 상기 샤프트의 말단부에 기계적으로 결합되어 있고, 상기 팔목 메커니즘의 제2 단부는 상기 수술 엔드 이펙터에 기계적으로 결합되어 있고, 상기 유연한 구동 부재 가이드는 상기 팔목 메커니즘을 통해 뻗은 것을 특징으로 하는 의료 장치.