KR102421380B1 - 기계식 로크아웃을 갖는 살균 어댑터를 포함하는 수술 장치 - Google Patents

Abstract

수술 시스템은 컨트롤러의 제어하에 있는 수술 기기 매니퓰레이터 내에 예압 어셈블리를 포함한다. 컨트롤러는 자동으로 예압 어셈블리가 예압을 개입 및 개입해제시키도록 만들 수 있다. 수술 장치는 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리 및 살균 어댑터 어셈블리를 포함한다. 살균 어댑터 어셈블리는 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 원위면에 장착된다. 예압 어셈블리가 살균 어댑터 어셈블리에 예압력을 적용시키도록 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 구성하면, 살균 어댑터 어셈블리가 수술 기기 매니퓰레이터의 원위면으로부터 제거가능하다. 살균 어댑터 어셈블리는 기계식 살균 어댑터 어셈블리 제거 로크아웃 및 기계식 수술 기기 제거 로크아웃를 포함한다. 제거 로크아웃를 포함한다.

Description

기계식 로크아웃을 갖는 살균 어댑터를 포함하는 수술 장치

관련 출원

본 출원은 그 전체 내용이 여기에 참조로 포함되는 2016년 7월 14일자로 출원된 "기계식 로크아웃을 갖는 살균 어댑터를 포함하는 수술 장치(A SURGICAL APPARATUS INCLUDING A STERILE ADAPTER HAVING MECHANICAL LOCKOUTS)"라는 명칭의 미국 가출원 제62/362,183호의 우선권을 주장한다.

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 원격조작 기기 및 시스템에 관한 것이며, 특히 예압력(preload force)을 이용하는 원격조작 기기 및 시스템에 관한 것이다.

최소 침습 의료 절차에 채용되는 것과 같은 로봇식으로 제어되는 시스템은 비교적 작은 툴 또는 기기들을 정밀하게 제어하고 구동하기 위해 복잡한 장비를 구비할 수 있다(여기에 사용되는 것으로서 "로봇" 또는 "로봇식으로" 등의 용어는 원격조작 또는 원격 로봇적 관점을 포함한다). 도 1a는 공지의 로봇 제어 시스템(100)의 한 예를 도시하고 있다. 예를 들어, 인튜어티브 서지컬 인코포레이티드(Intuitive Surgical, Inc.)에 의해 상용화된 da Vinci® 수술 시스템의 일부일 수 있는 시스템(100)은 복수의 암(130)을 가진 환자측 시스템(110)을 구비한다. 각각의 암(130)은 대체로 기기(150)의 작동을 위한 기계식 동력을 장착하고 제공하기 위한 기계식 인터페이스를 갖는 구동 시스템을 포함하는 구동 시스템(140)을 갖는 도킹 포트(docking port)를 가진다. 암(130)은 의료 절차 중에 그 절차를 위해 각각의 기기(150)를 이동시키고 포지셔닝시키는 데 사용될 수 있다.

도 1b는 공지의 기기(150)의 저면도를 도시하고 있다. 기기(150)는 대체로 전달 또는 백엔드(backend) 기구(152), 백엔드 기구(152)로부터 연장되는 메인 튜브(154) 및 메인 튜브(154)의 원위 단부에 위치한 기능성 팁(156)을 구비한다. 팁(156)은 대체로 의료 절차 중에 사용될 수 있는 스칼펠, 시저, 포셉 또는 소작 기구 등의 의료용 툴을 구비한다. 구동 케이블 또는 텐돈(tendon)(155)이 팁(156)에 연결되어 메인 튜브(154)를 통해 백엔드 기구(152)로 연장된다. 백엔드 기구(152)는 일반적으로 기기(150)의 구동 텐돈(155)과 구동 시스템(140)의 기계식 인터페이스의 전동 축 사이의 기계식 연결을 제공한다. 구체적으로, 기어 또는 디스크(153)가 구동 시스템(140)의 기계식 인터페이스 상의 상보적인 피처(complementary feature)들과 결합하도록 포지셔닝되고, 치수결정되고, 성형된 돌출부 또는 구멍과 같은 피처들을 가진다. 일반적인 기기에 있어서, 디스크(153)의 회전이 개개의 구동 텐돈(155)을 잡아당겨 팁(156) 내의 대응하는 기계식 링크를 작동시킨다. 시스템(100)은 그에 따라 팁(156)을 포지셔닝하고, 방위결정시키고 작동시킬 필요에 따라 구동 텐돈(155)의 운동 및 인장력을 제어할 수 있다. 공지의 수술 시스템의 더 자세한 사항은 예컨대 그 전체 개시내용이 여기에 참조되는, "수술 로봇 툴, 데이터 구조 및 용법(Surgical Robotic Tools, Data Architecture, and Use)"이라는 명칭으로 티어니(Tierney) 등에 허여된 미국 특허 제7,048,745호(2001년 8월 13일자 출원)에 설명되어 있다.

시스템(100)의 기기(150)는 구동 시스템(140)으로부터 하나의 기기(150)를 제거한 다음 제거된 기기 대신에 또 다른 기기(150)를 설치함으로써 교체될 수 있다. 설치 프로세스는 대체로 디스크(153) 상의 피처들이 구동 시스템(140)의 상보적인 피처들과 적절히 결합하는 것을 필요로 한다. 하지만, 설치 전에, 기기(150) 상에서의 디스크(153)의 방위(orientation)는 일반적으로 환자측 시스템(110)에 알려져 있지 않다.

또한, 이러한 환자측 시스템(110)과 같은 장비는, 의료 절차들 사이에 복잡한 장비를 세정하고 살균함에 있어서의 곤란성으로 인해, 흔히 의료 절차 동안 살균 배리어(sterile barrier)(예를 들면, 플라스틱 시트 드레이프(plastic sheet drape))에 의해 덮여진다. 이 살균 배리어는 구동 시스템(140)과 관련된 도킹 포트와 기기의 백엔드 기구(152) 사이에 개재되는 살균 어댑터(sterile adapter)를 포함할 수 있다. 예컨대, 각각이 그 전체 개시내용이 여기에 참조되고, 몇 가지 예시적인 살균 배리어 및 어댑터 시스템을 설명하고 있는, "살균 수술 어댑터(Sterile Surgical Adaptor)"라는 명칭으로 앤더슨(Anderson) 등에 허여된 미국 특허 제7,048,745호 및 미국 특허 제7,699,855호(2006년 3월 31일자 출원)를 참조.

한 가지 대표적인 기기(150)의 설치 과정은, 중간의 살균 어댑터를 구비하는 것도 가능한 상태에서, 디스크(153)의 방위결정과 상관없이 백엔드 기구(152)를 구동 시스템(140) 상에 장착하는 것을 포함한다. 그런 다음 구동 시스템(140) 내의 구동 모터가, 새롭게 설치되는 기기(150)의 작동을 위해 상보적인 피처들이 서로 맞물려 서로 확실하게 결합되는 것을 보장하도록, 설치 과정 중에 전후로 여러 차례 회전될 수 있다. 설치 프로세스 중의 어떤 시점에서, 구동 모터들은 개개의 디스크(153)를 회전시키도록 확실하게 결합된다. 하지만, 구동 모터들이 기기(150)의 개개의 디스크(153)와 확실하게 결합되는 시간들이 서로 다르고 예측 불가능하기 때문에, 설치되는 기기(150)는 종종 설치 과정 중에 예측 불가능하게 운동할 수 있다. 어떤 적용예에서는, 그와 같은 예측 불가능한 운동이 허용될 수 없다. 일반적으로, 설치 과정 중의 기기 팁의 무작위적인 운동들을 수용하기 위해 기기(150) 둘레에 빈 또는 한정된 공간이 요구된다.

컴퓨터 보조 수술 장치는 예압 어셈블리(preload assembly) 및 컨트롤러를 포함한다. 컨트롤러는 예압 어셈블리에 연결된다. 예압 어셈블리는 예압 개입/개입해제 기구(preload engage/disengage mechanism)를 포함한다. 컨트롤러는 예압 어셈블리가 완전히 퇴축(fully withdrawn)될 때까지 예압 어셈블리를 이동시키고; 예압 어셈블리가 완전히 퇴축되면 예압 개입/개입해제 기구를 작동시키고; 예압 개입/개입해제 기구를 작동시킨 후에 예압 어셈블리를 홈 포지션(home position)으로 이동시키도록 구성된다.

상기 장치는 또한 예압 어셈블리, 하우징 및 하우징 내에 이동가능하게 장착되는 모터 팩을 포함하는 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 포함한다. 예압 어셈블리는 휠 및 바디를 포함하는 캠 종동 어셈블리를 포함한다. 휠은 예압 트랙(preload track) 상을 주행하도록 구성된다. 캠 종동 어셈블리의 바디는 제1 피벗 핀에 회전가능하게 연결된다. 바디는 제1 및 제2 단부를 포함한다. 바디의 제2 단부는 모터 팩에 연결된다. 바디의 제1 단부는 휠에 연결된다.

하나의 양태에 있어서, 예압 개입/개입해제 기구는 또한 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 예압 개입 암을 포함한다. 예압 개입 암의 제1 단부는 제1 피벗 핀에 연결된다. 롤링 핀이 예압 개입 암의 제2 단부에 장착된다.

이 양태에 있어서, 예압 개입/개입해제 기구는 또한 제2 피벗 핀 및 제2 피벗 핀에 회전가능하게 연결되는 예압 개입/개입해제 암을 포함한다. 예압 개입/개입해제 암은 롤링 핀에 결합 및 결합해제가능하다. 토션 스프링이 제2 피벗 핀 상에 장착되고, 예압 개입/개입해제 암에 결합된다. 토션 스프링은 예압 개입/개입해제 암을 롤링 핀으로부터 결합해제된 포지션에 유지시키도록 예압 개입/개입해제 암에 토크를 제공하도록 구성된다.

예압 개입/개입해제 기구는 또한 예압 개입/결합해제 암 및 컨트롤러에 연결되는 전기 액추에이터를 포함한다. 컨트롤러로부터의 결합 명령이 전기 액추에이터에 의해 수신되면, 전기 액추에이터는 예압 개입/개입해제 암에 토크를 제공하여 예압 개입/개입해제 암을 롤링 핀에 대해 결합된 위치에 유지시키며, 이는 예압이 개입된 것으로 지칭된다. 예압 개입/개입해제 기구는 또한 예압 개입/개입해제 암에 연결되는 비상 기기 해제 버튼을 포함한다.

또 다른 양태에 있어서, 장치는 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리, 삽입체 어셈블리 및 컨트롤러를 포함한다. 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리는 하우징, 모터 팩 및 예압 어셈블리를 포함한다. 모터 팩은 하우징 내에 이동가능하게 장착된다. 예압 어셈블리는 예압 개입/개입해제 기구를 포함한다. 삽입체 어셈블리는 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리에 연결된다. 삽입체 어셈블리는 예압 트랙을 포함한다. 컨트롤러는 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리, 삽입체 어셈블리 및 예압 어셈블리에 연결된다. 컨트롤러는 예압 어셈블리가 완전히 퇴축될 때까지 삽입체 어셈블리에 예압 어셈블리를 이동시키도록 명령하고; 예압 어셈블리가 완전히 퇴축되면, 예압 개입/개입해제 기구에 예압을 개입시키도록 명령하고; 예압을 개입시킨 후에 삽입체 어셈블리에 예압 어셈블리를 홈 포지션으로 이동시키도록 명령하도록 구성된다. 이 장치에 있어서, 예압 개입/개입해제 기구는 전술한 것과 동일하다.

방법은 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 완전히 퇴축된 포지션으로 이동시킴으로써 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 모터 팩 상의 예압력을 해제시키는 과정을 포함한다.

또 다른 방법은 컨트롤러에 의해 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 완전히 퇴축된 포지션으로 이동시키는 과정을 포함한다. 이 방법은 또한 컨트롤러에 의해 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 예압 어셈블리에 예압력을 적용시키도록 명령하는 과정을 포함한다. 이 방법은 또한 예압이 개입된 후에 컨트롤러에 의해 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 홈 포지션으로 이동시키는 과정을 포함한다. 이 방법은 또한 예압력을 자동으로 해제시키도록 컨트롤러에 의해 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 완전히 퇴축된 포지션으로 이동시키는 과정을 포함할 수 있다.

수술 장치는 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리 및 살균 어댑터 어셈블리를 포함한다. 살균 어댑터 어셈블리는 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 원위면에 장착된다. 예압 어셈블리가 살균 어댑터 어셈블리에 예압력을 적용시키도록 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 구성할 때, 살균 어댑터 어셈블리는 수술 기기 매니퓰레이터의 원위면으로부터 제거가능하다.

하나의 양태에 있어서, 살균 어댑터 어셈블리는 기계식 살균 어댑터 어셈블리 제거 로크아웃 및 기계식 수술 기기 제거 로크아웃를 포함한다. 수술 장치는, 하나의 양태에 있어서, 또한 살균 어댑터 어셈블리에 장착되는 수술 기기를 포함한다. 수술 기기를 살균 어댑터 어셈블리에 장착하면 기계식 살균 어댑터 어셈블리 제거 로크아웃을 작동시킨다.

또 다른 양태에 있어서, 수술 장치는 또한 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리에 연결되는 삽입체 어셈블리를 포함한다. 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리가 원위 방향으로 소정의 거리만큼 이동되면, 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리가 살균 어댑터 제거 로크아웃를 작동시킨다.

이 양태에 있어서, 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리는 또한 클러치 버튼을 포함한다. 클러치 버튼과 비상 해제 버튼만이 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 사용자 조작 인터페이스이다.

하나의 양태에 있어서, 살균 어댑터 어셈블리는 프레임을 포함한다. 이 양태에 있어서, 기계식 수술 기기 제거 로크아웃은 살균 어댑터 어셈블리의 프레임에 이동가능하게 장착되는 가동 바디를 포함한다. 가동 바디의 제1 포지션에서, 수술 기기는 살균 어댑터 어셈블리로부터 제거될 수 있는 반면, 가동 바디의 제2 포지션에서, 수술 기기는 살균 어댑터 어셈블리 내의 제위치에 로크된다.

또 다른 양태에 있어서, 살균 어댑터 어셈블리는 또한 제1 단부 및 제1 단부 반대편인 제2 단부를 가진 빔을 포함한다. 빔은 살균 어댑터 어셈블리의 프레임에 피벗식으로 연결된다. 복수의 후크 연장부가 빔의 제2 단부로부터 연장된다. 복수의 후크 연장부의 각각이 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리 내의 후크 리시버(hook receiver)와 결합하도록 구성된 후크를 포함한다. 살균 어댑터 어셈블리 해제 버튼이 빔의 제1 단부에 연결된다. 살균 어댑터 어셈블리 해제 버튼을 제1 방향으로 누르면, 복수의 후크 연장부가 후크 리시버로부터 각각의 후크를 결합해제시키도록 제2 방향으로 운동하게 만든다. 기계식 살균 어댑터 어셈블리 제거 로크아웃은 수술 기기가 살균 어댑터 어셈블리에 장착되는 경우에 빔의 제1 단부를 포함하며, 수술 기기가 살균 어댑터 어셈블리 해제 버튼의 제1 방향으로의 이동을 방지하여 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리로부터의 살균 어댑터 어셈블리의 제거를 불가능하게 한다.

하나의 양태에 있어서, 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리는 하우징, 하우징 내에 장착되는 클러치 버튼 및 비상 기기 해제 버튼을 포함하는 예압 어셈블리를 포함한다. 클러치 버튼 및 비상 기기 해제 버튼만이 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 사용자 조작 버튼이다.

방법은 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리와 살균 어댑터 어셈블리의 조합체를 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리가 살균 어댑터 어셈블리에 제2 예압력을 적용시키는 제2 포지션으로부터 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리가 살균 어댑터 어셈블리에 제2 예압력보다 작은 제1 예압력을 적용시키는 제1 포지션으로 이동시키는 과정을 포함한다. 이 방법은 또한 제1 예압력이 살균 어댑터 어셈블리에 적용되고 있는 상태에서 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리로부터 살균 어댑터 어셈블리를 제거하는 과정을 포함한다.

또 다른 양태에 있어서, 컴퓨터 보조 수술 시스템은 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리 및 컨트롤러를 포함한다. 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리는 예압 어셈블리를 포함한다. 컨트롤러는 예압 어셈블리에 연결된다. 컨트롤러는 예압 기구에 의해 명령을 통해 예압 어셈블리에 제공되는 예압을 직접 제어한다.

이 양태에 있어서, 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리는 하우징 및 하우징 내에 이동가능하게 장착되는 모터 팩을 포함한다. 예압 어셈블리는 하우징에 연결된다. 예압 어셈블리는 컨트롤러의 제어하에 하우징에 대해 모터 팩을 이동시키도록 구성된다.

예압 어셈블리는 모터 및 너트를 포함한다. 모터는 컨트롤러에 연결된다. 너트는 모터에 연결되어 모터가 너트를 제1 방향 및 제2 방향으로 이동시킨다. 예압 어셈블리는 또한 모터 팩에 연결되는 암 및 암에 피벗식으로 장착되는 예압 해제 레버를 포함한다. 예압 해제 레버는 너트에 대해 연결 및 연결해제가능하다. 예압 해제 레버가 너트에 연결되면 너트의 이동이 암에 전달된다. 예압 어셈블리는 또한 예압 해제 레버에 결합된 비상 기기 해제 버튼을 포함한다.

또 다른 양태에서, 컴퓨터 보조 수술 시스템은 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리, 삽입체 어셈블리 및 컨트롤러를 포함한다. 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리는 하우징, 모터 팩 및 예압 어셈블리를 포함한다. 모터 팩은 하우징 내에 이동가능하게 장착된다. 삽입체 어셈블리는 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 이동시키기 위해 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리에 연결된다. 컨트롤러는 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리, 삽입체 어셈블리 및 예압 어셈블리에 연결된다. 컨트롤러는 예압 어셈블리에 대한 삽입체 어셈블리의 포지션과 무관하게 그리고 상기 삽입체 어셈블리가 이동되거나 고정되어 있는지 여부와 무관하게 모터 팩의 하우징에 대한 모터 팩의 포지션을 변경시키도록 예압 어셈블리에 명령하도록 구성된다.

또 다른 방법은 예압 어셈블리에 직접적으로 명령을 발송하는 컨트롤러에 의해 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 모터 팩 상의 예압력을 제어하는 과정을 포함한다.

또 다른 방법은 컨트롤러에 의해 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 모터 팩을 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 하우징에 대해 무 예압 포지션(no preload position)으로부터 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리가 홈 포지션과 같은 고정 포지션에 유지되는 저 예압 포지션(low preload position)으로 이동시키는 과정을 포함한다. 이 방법은 또한 컨트롤러에 의해 수술 기기 매니퓰레이터가 장착되는 삽입체 어셈블리의 제어와 무관하게 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 모터 팩을 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 하우징에 대해 고 예압 포지션(high preload position)으로부터 저 예압 포지션으로 이동시키는 과정을 포함한다.

도 1a는 종래기술의 원격조작 최소 침습 수술 시스템을 도시한 도면이다.
도 1b는 종래기술의 수술 장치 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 2는 자동화된 예압 개입/개입해제 및 비상 기기 해제 버튼을 포함하는 예압 어셈블리와 클러치 버튼을 갖는 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 포함하는 원격조작 시스템을 도시한 도면이다.
도 3a는 모든 어셈블리가 홈 포지션(home position)에 있는, 도 2의 수술 장치 어셈블리의 구성의 보다 상세한 도면이다.
도 3b는 어셈블리들 중 일부가 신장 위치(extended position)에 있는, 도 2의 수술 장치 어셈블리의 구성의 보다 상세한 도면이다.
도 4a 내지 4g는 기기 매니퓰레이터 어셈블리 상의 살균 어댑터 어셈블리 및 기기의 장착, 예압 기구의 작동, 기기 제거 로크아웃, 살균 어댑터 제거 로크아웃, 자동 예압 해제 및 자동 예압 리셋을 도시하는 블록도이다.
도 5는 살균 수술용 드레이프를 도시한 도면이다.
도 6a는 드레이핑(draping)을 위한 구성에 있어서의 도 2a의 환자측 지지 시스템을 도시한 도면이다.
도 6b 및 6c는 환자측 지지 시스템의 링크 상의 드레이프 정렬 및 장착 리셉터클을 도시한 도면이다.
도 7a는 환자측 지지 시스템의 링크의 한쪽 단부 상의 플랫폼 상에 장착하기 위한 위치로 이동되는 수술용 드레이프 설치 패키지를 도시한 도면이다.
도 7b는 도 7a의 플랫폼 상에 장착된 수술용 드레이프 설치 패키지를 도시한 도면이다.
도 8은 기기 매니퓰레이터 어셈블리에 대한 상태도이다.
도 9a는 삽입 축 베이스 어셈블리에 부착되는 삽입체 어셈블리에 부착된 도 2의 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 9b 내지 9f는 기계식 로크아웃을 포함하는 살균 어댑터 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 10a 및 10b는 또 다른 기기 매니퓰레이터 어셈블리 상에 도 9a 및 9b의 살균 어댑터 어셈블리를 설치하는 것을 도시한 도면이다.
도 10c는 살균 어댑터 어셈블리 및 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 퍼처(feature)들을 도시하는 부분 절취도이다.
도 11a 및 11b는 도 2의 기구들 중 하나의 예를 보다 상세히 도시한 도면이다.
도 12 내지 14는 살균 어댑터 어셈블리 내에 기기를 장착하는 단계를 도시한다.
도 15는 살균 어댑터 어셈블리 로크아웃 기구를 작동시키도록 도 9b 내지 9f의 살균 어댑터 어셈블리 내에 장착된 도 11a 및 11b의 수술 기기를 도시한 도면이다.
도 16은 종래기술의 삽입체 어셈블리를 보다 상세히 도시한 도면이다.
도 17a 및 17b는 예압 어셈블리를 보다 상세히 도시한 도면이다.
도 17c는 도 17a 및 17b의 예압 어셈블리 내의 토션 스프링의 측면도이다.
도 18a 내지 18e는 컨트롤러에 의한 예압의 자동 개입을 도시한다.
도 19a 내지 19c는 컨트롤러에 의한 예압의 자동 개입해제를 도시한다.
도 20a 내지 20c는 컨트롤러에 의해 직접 제어되는 예압 어셈블리를 갖는 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 상이한 예압 상태들을 도시한 도면이다.
도 20d 및 20e는 컨트롤러에 의해 직접 제어되는 상이한 기계식 기기 제거 로크아웃 상태들을 갖는 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 21a 내지 21c는 도 20a 내지 20c의 예압 어셈블리의 하나의 양태를 더욱 상세하게 도시한 도면이다.
도면에 있어서, 단 자릿수의 도면번호의 도면들의 경우에는, 요소의 참조번호 중의 첫번째 자리는 그 요소가 처음 등장하게 되는 도면의 도면번호이다. 두 자릿수 도면번호의 도면들의 경우에는, 요소의 참조번호 중의 처음 2자리는 그 요소가 처음 등장하게 되는 도면의 도면번호이다.

하나의 양태에 있어서, 종종 시스템(200)으로 지칭되는 컴퓨터 보조 원격조작 수술 시스템(200)(도 2)(예컨대 최소 침습 컴퓨터 보조 원격조작 수술 시스템)은 암(220)을 갖는 환자측 지지 시스템(210)을 포함한다. 암(220)의 한쪽 단부에 엔트리 가이드 매니퓰레이터 어셈블리(230)(엔트리 가이드 매니퓰레이터(230)로도 지칭됨)가 위치한다. 엔트리 가이드 매니퓰레이터(230) 상에는 마스터 기기 매니퓰레이터(280)가 장착되고, 마스터 기기 매니퓰레이터(280)는 복수의 수술 장치 어셈블리를 지지한다. 하나의 양태에 있어서, 수술 장치 어셈블리는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240), 기기 살균 어댑터 어셈블리(250) 및 기기(260)를 포함한다. 하나의 양태에 있어서, 기기 살균 어댑터 어셈블리(250)는 엔트리 가이드 매니퓰레이터(230) 및 각각의 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)를 드레이핑(draping)하는 데 사용되는 살균 드레이프에 부착된다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)는 종종 매니퓰레이터 어셈블리(240)로 지칭된다. 기기 살균 어댑터 어셈블리(250)는 종종 살균 어댑터 어셈블리(250)로 지칭된다.

엔트리 가이드 매니퓰레이터(230)는 그룹으로서의 수술 장치 어셈블리들의 피치(pitch) 및 요(yaw)를 변경시킨다. 각각의 기기(260)의 메인 튜브가 단일 포트 엔트리 가이드(270) 내의 여러 가지 채널을 통해 연장된다. 이 양태에 있어서, 단일 포트 엔트리 가이드(270)는 캐뉼라에 장착된다. 단일 포트는 환자 내부 수술 부위에 대한 단일 액세스 위치(예컨대, 단일 절개부, 단일의 자연적인 인체 구멍 등)를 의미한다.

본 명세서에 사용되는 것으로서, 캐뉼라는 환자의 체벽을 통과하여 환자와의 직접적 접촉 상태에 있게 되는 튜브이다. 캐뉼라는 일반적으로 환자에 대해 내외로 슬라이드하지 않지만, 캐뉼라는 운동의 원격 중심이라 불리는 그것의 축 상의 한 점 둘레로 피치 운동 및 요 운동 할 수 있다.

본 명세서에 사용되는 것으로서, 단일 포트 엔트리 가이드(270)는 모든 수술 기기들 및 카메라 기기가 환자 내부의 위치에 도달하기 위해 통과해야만 하는 튜브이다. 엔트리 가이드(270)는 각각의 기기를 위한 개별의 내강(lumen)을 가진다. 엔트리 가이드(270)는 캐뉼라를 통과하고, 캐뉼라에 대해 비틀릴 수 있다.

컨트롤러(290)가 외과의 제어 콘솔(도시되지 않음)에 연결되고 또한 환자측 지지 시스템(210)에 연결된다. 컨트롤러(290)가 시스템(200) 내의 다양한 컨트롤러들을 대표한다. 컨트롤러(290)는 제1 제어 명령에 응답하여 기기(260)에 제2 제어 명령을 전송한다. 제1 제어 명령은 외과의에 의한 의과의 제어 콘솔 내의 마스터의 운동에 기초한다. 슬레이브 기기(260)가 제2 제어 명령에 응답하여 이동함에 따라, 시스템 컨트롤러(290) 내의 디스플레이 제어 모듈도 외과의 제어 콘솔 내의 디스플레이 장치에 의해 생성되는 수술 부위의 입체 영상을 갱신한다.

컨트롤러(290)로 설명되지만, 컨트롤러(290)는 실제 하드웨어, 프로세서에서 실행되는 소프트웨어 및 펌웨어의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서에 설명되는 바와 같은 그것의 기능들은 하나의 유닛에 의해 실행되거나, 각각의 구성요소가 하드웨어, 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어 및 펌웨어의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있는 여러 가지 구성요소들 간에 분배될 수 있다. 여러 가지 구성요소들 간에 분배되는 경우, 구성요소들은 하나의 위치에 집중화되거나, 분산 처리를 위해 시스템(200) 전반에 걸쳐 분산될 수 있다. 프로세서는 적어도 하나의 논리 유닛 및 논리 유닛과 연계된 메모리를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

아래에서 보다 완전하게 설명되는 바와 같이, 하나의 양태에 있어서, 컨트롤러(290)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)를 홈 포지션(home position)에 대해 근위측인 완전히 퇴축된 포지션(fully withdrawn position)로 이동시킴으로써 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)의 모터 팩 상의 예압력을 해제한다.

예압을 개입(engage)시키기 위해, 컨트롤러(290)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)를 완전히 퇴축된 포지션으로 이동시킨 다음, 컨트롤러(290)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)의 예압 어셈블리에 예압을 개입시키라는 명령을 발송한다. 예압이 개입된 후에, 컨트롤러(290)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)를 홈 포지션으로 이동시킨다. 여기서, 컨트롤러(290)가 동작을 수행한다고 언급될 때, 이는 컨트롤러가 그 동작을 수행하는 구성요소에 명령 또는 신호를 발행한다는 것을 의미한다.

또 다른 양태에 있어서, 컨트롤러(290)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)의 포지션에 상관없이 그리고 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)가 이동하고 있는지 또는 정지하고 있는지에 상관없이 예압력을 변경시킬 수 있다. 컨트롤러(290)는 예압 어셈블리에 의해 적용되는 예압을 결정하는 예압 어셈블리 내의 모터를 제어한다. 컨트롤러(290)로부터 삽입체 어셈블리로의 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)를 이동시키라는 명령은 이러한 측면에서 예압에 영향을 미치지 않는다. 예압은 컨트롤러(290)의 직접적인 제어하에 있으며, 필요에 따라 컨트롤러(290)에 의해 변경될 수 있다.

아래에서 보다 완전하게 설명되는 바와 같이, 컴퓨터 보조 원격조작 시스템(200)은 그 전체 내용이 여기에 참조되는 아래의 문헌들에 제공되는 이전 시스템의 일부 특징들을 포함한다.

미국 특허 출원 공보 US 2016/0184037 A1("예압식 수술 기기 인터페이스(PRELOADED SURGICAL INTSTRUMENT INTERFACE)"를 개시);

미국 특허 출원 공보 US 2016/0184036 A1("가변 기기 예압 기구 컨트롤러(VARIABLE INSTRUMENT PRELOAD MECHANISM CONTROLLER)"를 개시);

미국 특허 출원 공보 US 2016/0184035 A1("기기 살균 어댑터에의 액추에이터 인터페이스(ACTUATOR INTERFACE TO INSTRUMENT STERILE ADAPTER"를 개시);

PCT 국제 공개 공보 WO 2015/023834 A1("기기 살균 어댑터 구동 피처(INSTUMER STERILE ADAPTER DRIVE FEATURES)"를 개시);

PCT 국제 공개 공보 WO 2015/023840 A1("기기 살균 어댑터 구동 인터페이스(INSTUMER STERILE ADAPTER DRIVE INTERFACE)"를 개시); 및

PCT 국제 공개 공보 WO 2015/023853 A1("로봇 기기 피동 요소(ROBOTIC INSTRUMENT DRIVEN ELEMENT)"를 개시).

종래의 시스템과 시스템(200) 모두에 공통인 특징들은 본 명세서에 설명되는 발명의 양태를 손상시키는 것을 피하기 위해 본 명세서에서 상세히 설명되지 않는다.

상기 인용된 공보들에 기재된 시스템의 하나의 양태에 있어서는, 각각의 기기 매니퓰레이터 어셈블리가 살균 어댑터 해제 래치, 클러치 버튼 및 예압 해제 버튼을 포함하였다. 아래에서 보다 완전하게 설명되는 바와 같이, 시스템(200) 내의 기기 매니퓰레이터 어셈블리는 살균 어댑터 해제 래치 또는 예압 기반 살균 어댑터 해제 로크아웃을 포함하지 않는다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)의 하우징 내에 장착된 클러치 버튼 및 비상 기기 해제 버튼을 포함한다. 클러치 버튼 및 비상 해제 버튼만이 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)의 사용자 조작 버튼이다. 따라서, 클러치 버튼 및 비상 해제 버튼만이 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)의 사용자 조작 인터페이스이다. 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240) 상의 버튼 수의 감소는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240) 상의 여러 가지 버튼의 기능에 대한 혼동으로 인해 사용자가 실수로 잘못된 버튼을 누르거나 중요한 시간에 지연시킬 가능성을 최소화함으로써 사용자 경험(user experience)을 향상시킨다.

상기 인용된 공보들에 기재된 시스템의 하나의 양태에 있어서는, 예압 해제 버튼은 이중 기능을 가졌다. 예압 해제 버튼은 살균 어댑터가 제거될 수 있도록 살균 어댑터 제거 로크아웃 피처를 해제하도록 푸시되었다. 예압 해제 버튼은 또한 비상 상황에서 예압을 해제하는 데 사용되었다. 이와 대조적으로, 아래에서 보다 완전하게 설명되는 바와 같이, 시스템(200)의 복수의 기기 매니퓰레이터 각각의 비상 기기 해제 버튼은 디스크 스택(disk stack) 상의 예압을 해제하기 위해서만 사용된다. 또한, 시스템(200)의 드레이핑을 용이하게 하기 위해, 예압이 드레이핑 프로세스를 용이하게 하도록 해제될 수 있고 드레이핑이 완료된 후에 작동될 수 있도록, 예압의 해제 및 예압의 작동은 컨트롤러(290)의 제어하에 있다.

도 3a 및 3b는 엔트리 가이드 매니퓰레이터(230)에 장착되는 4 요소 수술 장치 어셈블리(300)를 도시한 도면이다. 도 3a에 있어서, 수술 장치 어셈블리(300)는 종종 "홈 포지션(home position)"으로 지칭되는 초기 포지션, 예컨대 제1 위치에 포지셔닝되어 있다. 기계식 인터페이스는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240) 내의 모터와 기기(260)의 전달 유닛(transmission unit) 내의 샤프트 사이에 디스크 스택을 포함한다. 도 3a의 구성에 있어서는, 드레이핑에 이어, 제1 예압력이 디스크 스택 상에 적용된다. 예컨대, 제1 사전설정력이 디스크 스택 상에 적용된다.

이 제1 예압력에 의하면, 제1 예압력은 기계식 인터페이스 내의 디스크들 간의 상대 운동을 방지하기 충분할 정도로 단단히 디스크 스택 내의 디스크들을 함께 체결시키기에는 불충분하기 때문에, 기계식 인터페이스는 약간의 백래시(backlash)를 가질 수 있다. 어쨌든, 기계식 인터페이스 내의 디스크 스택 내의 디스크들의 제1 예압력과 조합한 디자인은 백래시가 최소화될 때까지 디스크 스택 내의 디스크들이 결합된 상태로, 예컨대 부분적으로 연결된 상태로 유지되는 것을 보장한다.

저 예압력인 제1 예압력에 의해, 0.1인 마찰 계수를 가정하면, 기계식 인터페이스 내의 디스크들은 예컨대 1.17 in-lb와 같은 제1 토크 레벨까지는 제로(0) 백래시를 가진다. 제1 토크 레벨을 초과하면, 예컨대 1.13도의 공지된 작은 백래시가 존재할 수 있다. 아래에서 보다 완전하게 설명되는 바와 같이, 마찰력을 극복하도록 디스크들을 회전시키고 디스크들을 신속하게 동적으로 정합(mating)시키기에 충분한 힘이 사용되기 때문에, 이 힘은 일반적으로 제1 토크 레벨보다 큰 힘을 제공한다. 이 경우, 기계식 인터페이스 내의 디스크들은 제로(0)가 아닌 백래시를 가진다. 따라서, 기계식 인터페이스는 이 경우에 논제로 백래시(non-zero backlash)를 가진다고 말한다.

도 3b에 있어서는, 4 요소 수술 장치 어셈블리 중의 3 요소가 원위측으로 이동되었다. 화살표(390)가 원위 및 근위 방향을 정의한다. 여기에서, 원위 방향은 환자(201) 쪽을 향하고, 마스터 기기 매니퓰레이터(280)의 반대쪽이다. 근위 방향은 환자(201)의 반대쪽이고, 마스터 기기 매니퓰레이터(280)를 향하고 있다. 원위 방향은 제1 방향의 한 예이고, 근위 방향은 제1 방향과 반대인 제2 방향의 한 예이다.

수술 장치 어셈블리(300)가 삽입체 어셈블리(331) 상에서 원위측으로 이동할 때, 디스크 스택에 작용하는 예압력은 제1 예압력에서 제2 예압력으로 자동적으로 증가된다. 제2 예압력은 제2 사전설정력의 한 예이다. 제2 예압력은 수술 과정 중에 사용되는 토크 레벨에 대해 기계식 인터페이스의 백래시, 즉 디스크 스택 내의 디스크들 사이의 백래시를 제로(0)로 감소시킨다.

하나의 양태에 있어서, 제2 예압력은 예컨대 2.3 lb와 같은 고 예압력이다. 직전에 설명한 바와 같이, 기계식 인터페이스 내의 디스크들 및 그에 따른 기계식 인터페이스는 수술 과정 중에 사용되는 토크 레벨에서 제로 백래시를 가진다. 하나의 예로, 마찰 계수를 0.1로 가정하면, 기계식 인터페이스는 4.9 in-lb까지의 토크 레벨에 대해 제로 백래시를 가진다. 기기(260)가 엔드 이펙터에서 수술에 유용한 힘을 적용시키기 위해서는, 특정 토크가 기계식 인터페이스 내의 디스크들에 적용되어야 한다. 이는 수술에 유용한 토크로 간주된다. 하나의 예로, 수술에 유용한 토크는 4.425 in-lb일 수 있으며, 따라서 기계식 인터페이스는 이 양태에 있어서 수술에 사용되는 토크 레벨에 대해 제로 백래시를 가진다.

도 4a 내지 4g는 기기 매니퓰레이터 어셈블리 상의 살균 어댑터 어셈블리 및 기기의 장착을 도시한 블록도이다. 도 4a 내지 4g에 도시된 다른 양태들은 백래시를 감소시키기 위한 예압 개입/개입해제 기구의 작동, 기구 제거 로크아웃(lockout), 살균 어댑터 어셈블리 제거 로크아웃, 예압 해제 및 자동 예압 리셋을 포함한다. 이러한 기계식 로크아웃 기능은 시스템(200)이 시스템(200)의 상이한 상태들 사이의 불법적 천이(illegal transition)를 가질 수 없는 것을 보장하기 위해 사용된다.

도 4a 및 4g는 비례척이 아니다(not to scale). 도 4a 및 4g 내의 화살표(390)는 도 4a 내지 4g의 각 도면에서의 근위 방향 및 원위 방향을 나타낸다.

도 4a는 삽입체 어셈블리(431)에 부착된 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 도시하고 있다. 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)의 한 예이다. 삽입체 어셈블리(431)는 삽입체 어셈블리(331)의 한 예이다.

종종 하우징(448)으로 지칭되는 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(448)이 삽입체 어셈블리(431)의 원위 단부에 고정 부착되고, 따라서 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(448)은 삽입체 어셈블리(431)의 이동과 함께 이동한다. 하지만, 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(448) 내의 모터 팩(446)은 레일(439) 상에서 이동할 수 있다. 모터 팩(446)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(448)에 대해 원위 및 근위 방향으로 이동할 수 있다. 모터 팩(446)은 종종 리턴 스프링(447)으로 지칭되는 모터 팩 리턴 스프링(447)에 의해 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(448)에 연결되어 있다.

모터 팩(446)은 예압 어셈블리(480)에 의해 삽입체 어셈블리(431)에 이동가능하게 연결된다. 예압 어셈블리(480)는 하나의 앙태에 있어서 삽입체 어셈블리(431)의 예압 트랙(preload track) 상을 주행한다. 이하에 보다 완전하게 설명되는 바와 같이, 예압 어셈블리(480)가 원위 방향으로 이동함에 따라, 예압 어셈블리(480)는 원위 방향으로 모터 팩(446) 상에 종방향력을 제공한다. 예압 어셈블리(480)는 비상 기기 해제 버튼(482)을 포함한다.

모터 팩(446)은 복수의 구동 유닛(441)을 포함한다. 복수의 구동 유닛(441)은 복수의 구동 모터 및 복수의 구동 출력 어셈블리를 포함한다. 복수의 구동 모터의 각각의 구동 모터가 복수의 구동 출력 어셈블리의 대응하는 구동 출력 어셈블리(443)에 연결된다.

구동 출력 어셈블리(443)는 예압 스프링 어셈블리 및 구동 출력 디스크(445)를 포함한다. 구동 출력 어셈블리(443)는 또한 예압 스프링 어셈블리와 구동 출력 디스크(445) 사이에 포지셔닝된 저 백래시 커플러(low backlash coupler)를 포함한다. 구동 출력 디스크(445)는 한 세트의 입력 핀들에 의해 저 백래시 커플러에 연결된다.

구동 출력 디스크(445)는 원위 단부면을 포함하는 원통형 디스크이다. 각각의 구동 출력 디스크(445)의 원위 단부는 구동 인터페이스를 가진다. 구동 인터페이스는 구동 도그(drive dog)들 및 정렬 요소들을 포함한다. 구동 도그는 원위 단부면으로부터 원위 방향으로 연장된다. 복수의 구동 유닛(441)을 포함하는 모터 팩(446)으로서 사용하기에 적합한 모터 팩 및 복수의 구동 유닛의 한 예가 앞서 참고 문헌으로 인용된 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184037 A1("예압식 수술 기기 인터페이스(PRELOADED SURGICAL INTSTRUMENT INTERFACE)"를 개시)에 설명되어 있다.

모터 팩(446)은 복수의 하드 스톱(hard stop)(437)을 포함한다. 복수의 하드 스톱(437)의 각각은 모터 팩(446) 상에 고 예압이 존재할 때 모터 팩(446)의 원위면으로부터 돌출하도록 구성된다.

도 4a는 모터 팩(446)이 무 예압 포지션(no preload position)(432)에 위치한, 즉 예압 기구가 해제된 상태에서의 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 도시한다. 이러한 구성에서, 예압 기구가 개입되지 않으면, 즉 예압이 개입되지 않으면, 모터 출력 팩(446) 상에 예압이 존재하지 않아, 구동 출력 디스크(445)를 포함하는 복수의 구동 출력 디스크는 홈 포지션에 대한 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 포지션에 상관없이 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(448)의 원위면으로부터 돌출하지 않는다. 역으로, 예압 기구가 개입되어 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 홈 포지션에 위치하면, 모터 팩(446) 상에 제1 예압력이 존재하여, 구동 출력 디스크(445)를 포함하는 복수의 구동 출력 디스크는 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(448)의 원위면으로부터 돌출한다. 이는 모터 팩이 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(448)에 대해 저 예압 포지션(433)에 있을 때 발생한다.

일반적으로, 사용에 앞서, 환자측 지지 시스템(210)의 적어도 일부분은 시스템(200)을 사용하기 전에 살균 수술용 드레이프로 드레이핑된다. 도 4b 내지 4g에 제공되는 바와 같은 시스템(200)의 기계식 로크아웃 안전성 피처를 살펴보기 전에, 환자측 지지 시스템(210) 및 살균 수술용 드레이프의 양태를 고려하는 것이 유익하며, 그 이유는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 제어 상태들 중 일부가 드레이핑 프로세스 중에 제공되는 신호에 의존하기 때문이다.

하나의 양태에 있어서, 종종 수술용 드레이프(560)로 지칭되는 살균 수술용 드레이프(560)(도 5)는 환자측 지지 시스템(210)의 일부분을 드레이핑하는 데 사용된다. 하나의 양태에 있어서, 살균 수술용 드레이프(560)는 제1 부분(561) 및 제2 부분(562)을 포함한다.

살균 수술용 드레이프(560)의 제1 부분(561)은 회전가능한 시일(565)의 고정 부분에 연결되고, 제2 부분(562)은 회전가능한 시일(565)의 가동 부분에 연결된다. 하나의 양태에 있어서, 회전가능한 시일(565)은 래버린스 시일(labyrinth seal)이며, 고정 부분은 래버린스 시일의 롤 커버 부분(roll cover portion)이고, 가동 부분은 래버린스 시일의 베이스 콤 부분(base comb portion)이다.

살균 수술용 드레이프(560)의 제2 부분(562)은 하나의 양태에 있어서 복수의 드레이프 슬리브(562-1, 562-2), 복수의 부트(boot)(563-1, 563-2) 및 복수의 기계식 인터페이스 요소(564-1, 564-2)를 포함한다. 일반적으로, 살균 수술용 드레이프(560)는 시스템(200) 내의 각각의 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)에 대해 하나의 드레이프 슬리브, 하나의 부트 및 하나의 기계식 인터페이스 요소를 포함한다.

복수의 기계식 인터페이스 요소(564-1, 564-2)의 각각은 복수의 부트(563-1, 563-2) 중의 대응하는 부트에 결합된다. 복수의 부트(563-1, 563-2)의 각각은 복수의 드레이프 슬리브(562-1, 562-2) 중의 대응하는 드레이프 슬리브에 결합된다. 복수의 드레이프 슬리브(562-1, 562-2)의 각각의 드레이프 슬리브의 개구가 회전가능한 시일(565)의 가동 부분에 연결되고, 회전가능한 시일(565)의 가동 부분은 하나의 양태에 있어서 구멍을 갖는 복수의 웨지형 "프레임(frame)"을 형성하는 리브를 갖는 디스크이며, 복수의 프레임의 각각은 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 둘러싸도록 치수결정된다. 복수의 드레이프 슬리브(562-1, 562-2)의 각각의 개방 단부는 복수의 웨지형 프레임 중의 서로 다른 하나에 결합된다. 복수의 부트(563-1, 563-2)의 각각은 삽입체 어셈블리에 의해 엔트리 가이드 매니퓰레이터 어셈블리에 결합되는 기기 매니퓰레이터 어셈블리 둘레에 끼워맞춤된다.

도 6a는 드레이핑을 시작하기 위한 구성에서의 환자측 지지 시스템(210)의 하나의 양태를 도시한다. 도 2 및 6a에 도시된 바와 같이, 종종 엔트리 가이드 매니퓰레이터(230)로 지칭되는 엔트리 가이드 매니퓰레이터 어셈블리(230)는 조인트에 의해 결합된 4개의 링크(613, 615, 617, 619)를 포함한다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 매니퓰레이터 어셈블리 요 조인트(611)가 셋업 링크(606)의 한쪽 단부와 제1 매니퓰레이터 링크(613)의 제2 단부, 예컨대 근위 단부 사이에 결합된다. 요 조인트(611)은 제1 매니퓰레이터 링크(613)가 링크(606)에 대해 매니퓰레이터 어셈블리 요 축 둘레의 "요(yaw)"로 임의로 정의될 수 있는 모션으로 운동하는 것을 가능하게 해준다.

하나의 실시예에 있어서, 셋업 링크(606)는 수평 즉 x, y 평면 내에서 회전가능하고, 요 조인트(611)은 엔트리 가이드 매니퓰레이터(230) 내의 제1 매니퓰레이터 링크(613)가 요 축을 중심으로 회전하는 것을 가능하게 해주도록 구성된다. 셋업 링크(606), 요 조인트(611) 및 제1 매니퓰레이터 링크(613)는 엔트리 가이드 매니퓰레이터(230)에 대한 일정한 수직 요 축을 제공한다.

제1 매니퓰레이터 링크(613)의 제1 단부는 제1 능동 제어 회전 조인트(614)에 의해 제2 매니퓰레이터 링크(615)의 제2 단부에 연결된다. 제2 매니퓰레이터 링크(615)의 제1 단부는 제2 능동 제어식 회전 조인트(616)에 의해 제3 매니퓰레이터 링크(617)의 제2 단부에 연결된다. 제3 매니퓰레이터 링크(617)의 제1 단부는 제3 능동 제어 회전 조인트에 의해 제4 매니퓰레이터 링크(619)의 원위 단부에 연결된다.

하나의 실시예에 있어서, 링크(615, 617, 및 619)는 함께 연결되어 커플 모션 기구(coupled motion mechanism)으로서 작동한다. 커플 모션 기구는 잘 알려져 있다(예를 들어, 이러한 기구는 입력 및 출력 링크 모션이 서로 평행하게 유지되는 경우의 평행 모션 링키지(parallel motion linkage)로 알려져 있다). 예를 들어, 회전 조인트(614)가 능동적으로 회전되는 경우, 조인트(616 및 618)도 능동적으로 회전되어, 링크(619)가 링크(615)에 대해 일정한 관계로 운동한다. 따라서, 조인트(614, 616 및 618)의 회전 축들이 평행하다는 것을 알 수 있다. 이 축들이 조인트(611)의 회전축에 수직일 때, 링크(615, 617, 619)는 링크(613)에 대해 매니퓰레이터 어셈블리 피치 축 둘레의 "피치(pitch)"로 임의로 정의될 수 있는 모션으로 운동한다. 링크(615, 617, 619)가 단일 어셈블리로서 운동하기 때문에, 제1 매니퓰레이터 링크(613)는 능동 근위 매니퓰레이터 링크로 고려될 수 있고, 제2 내지 제4 매니퓰레이터 링크(615, 617, 619)는 집합적으로 능동 원위 매니퓰레이터 링크로 고려될 수 있다.

하나의 양태에 있어서, 제1 매니퓰레이터 링크(613)는 정렬 리셉터클(613C)을 포함하는 제1 단부(613-1)(도 6b) 및 2개의 정렬 리셉터클(alignment receptacle)(613A, 613B)을 포함하는 제2 단부(613-2)(도 6c)를 포함한다. 부착 장치(정렬 리셉터클마다 하나씩)가 수술용 드레이프(560)에 부착된다. 하나의 실시예에 있어서, 정렬 리셉터클(613A, 613B, 613C)의 각각은 자석을 포함하고, 수술용 드레이프(560)에 부착되는 부착 장치는 정렬 리셉터클(613A, 613B, 613C) 내에 끼워맞춤되도록 형성되며, 자석에 끌어 당겨져 결합되는 금속으로 제조된다.

하나의 양태에 있어서, 정렬 리셉터클(613A, 613B, 613C)의 각각은 부착 센서를 포함하거나 또는 정렬 리셉터클과 관련된 부착 센서를 갖는다. 부착 센서가 수술용 드레이프(560)가 환자측 지지 시스템(210)에 부착된 것을 검출하면, 수술용 드레이프(560)의 부착을 지시하는 드레이프 부착 신호가 컨트롤러(290)로 전송된다. 구체적으로, 수술용 드레이프(560)에 부착된 부착 장치가 수술용 드레이프(210)를 환자측 지지 시스템(200)의 일정 부분에 부착시키도록 대응하는 정렬 리셉터클과 결합될 때, 부착 센서가 부착 장치의 존재를 검출한다.

드레이프 부착 장치의 존재를 검출하도록 구성된 센서는 예를 들어 유도형 센서일 수 있다. 유도형 센서는 예를 들어 유도 루프 등을 통해 센서에 의해 감지되는 자기장을 방출한다. 금속 부재, 즉 부착 장치가 센서에 근접할 때, 금속 부재는 부착 장치의 존재를 지시하도록 센서에 의해 검출되는 인덕턴스를 변경시킨다. 유도형 센서의 사용은 단지 예시적인 것이며 제한하려는 것은 아니다.

수술용 드레이프(560)의 부착을 검출하는 센서는 예를 들어 광 센서일 수 있다. 광 센서는 예를 들어 드레이프 부착 장치에서 반사된 광 또는 드레이프(560) 자체에서 반사된 광을 사용하여 수술용 드레이프(560)가 부착되었을 때를 검출할 수 있다. 또 다른 예에서, 광 센서는 광선을 방출하고 광선을 수취하는 센서일 수 있지만, 수술용 드레이프(560) 또는 부착 장치가 광선을 차단시킬 때 수술용 드레이프(560)의 존재를 감지한다. 또한, 센서는 수술용 드레이프(560)가 부착되었을 때 발생하는 커패시턴스의 변화를 감지하는 용량형 센서일 수 있다. 또 다른 예에서, 센서는 수술용 드레이프(560)가 환자측 지지 시스템(210)의 링크(613)에 부착될 때 드레이프 부착 장치 또는 수술용 드레이프(560)에 의해 기계적으로 눌려 지거나 다른 방식으로 절환되는 스위치일 수 있다.

도 7a는 링크(619)의 한쪽 단부 상의 플랫폼(632) 상에 장착하기 위한 포지션으로 이동되는 수술용 드레이프 설치 패키지(770)를 도시한다. 수술용 드레이프 설치 패키지(770)는 살균 수술용 드레이프(560)가 장착되는 수술용 드레이프 설치 보조 장치를 포함한다.

도 7b는 플랫폼(632) 상에 장착된 수술용 드레이프 설치 패키지(770)를 도시한다. 구체적으로, 회전가능한 시일(565)의 복수의 래치의 각각이 플랫폼(632) 내의 대응하는 래치 리셉터클에 결합된다. 수술용 드레이프 설치 패키지의 한 예가 그 전체 내용이 여기에 참조로 인용되는 본원 우선권 출원과 공통으로 양도되고 공통으로 출원된 미국 특허 출원 제62/362,190호(2016년 7월 14일자로 출원되었고, "수술용 드레이프 설치 보조 장치(Surgical Drape Installation Aid)"를 개시)에 제공된다.

수술용 드레이프 장착 패키지(770)가 플랫폼(632) 상에 장착될 때, 드레이프 장착 센서가 수술용 드레이프 장착 패키지(770)의 장착을 지시하는 드레이프 장착 신호를 컨트롤러(290)로 전송한. 하나의 양태에 있어서, 드레이프 장착 센서는 회전가능한 시일(565)의 고정 부분의 장착에 의해 작동되는 예컨대 플런저(plunger)와 같은 기계식 스위치를 포함한다. 대안적으로, 기계식 센서 대신에, 드레이프 장착 센서는 상술한 것과 유사한 유도형 센서, 용량형 센서, 또는 광 센서일 수 있다.

다시 도 4b 내지 4g를 참조하면, 이들 도면은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240) 및 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태 작업 흐름도(800)와 조합하여 설명된다. 도 8에서, 상태 작업 흐름도(800)의 여러 가지 상태는 정규 모드(NORMAL MODE)(891)와 불법적 상태 모드(ILLEGAL STATE MODE)(892)로 나뉘어진다. 상태들 사이의 정규 경로는 도 8에서 굵은 실선으로 표시된다.

컴퓨터 보조 원격조작 시스템(200)의 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)에 대한 시작 상태(START state)(801)에서, 예압 어셈블리(480)의 예압 개입/개입해제 기구는 개입해제된다. 따라서, 모터 팩(446)의 구동 디스크 상에는 어떠한 예압력도 존재하지 않으며(무 예압력), 예를 들어 모터 팩(446)은 기기 매니퓰레이터 하우징(448)에 대해 무 예압 포지션(432)에 있다. 또한, 시작 상태(801)에서, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)(도 4a)는 홈 포지션에 있지 않은 경우 홈 포지션에 위치하도록 이동된다. 따라서, 시작 상태(801)에서는, 예압 개입/개입해제 기구는 작동되지 않으며, 따라서 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)는 삽입체 어셈블리(431)에 의해 이동될 때, 어떠한 예압력도 생성되지 않는다.

사용자 인터페이스로부터의 드레이핑을 위해 전개하라는 명령에 응답하여, 드레이프 설치 동작(INSTALL DRAPE act)(815)이 시작된다. 드레이프 설치 동작(815)에서, 엔트리 가이드 매니퓰레이터(230)는 컨트롤러(290)에 의해 도 6a에 도시된 포지션으로 이동되고, 마스터 기기 매니퓰레이터(280)는 드레이핑을 용이하게 하기 위해 복수의 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 가능한 한 멀리 이동시킨다. 다음으로, 수술용 드레이프 설치 패키지(770)가 엔트리 가이드 매니퓰레이터 어셈블리 플랫폼(632) 상에 장착되고, 패키지(770)의 장착에 응답하여, 드레이프 장착 신호가 컨트롤러(290)로 전송된다.

살균 수술용 드레이프(560)의 제1 부분(561)이 엔트리 가이드 매니퓰레이터(230)의 링커(619, 617, 619) 위로 연장된다. 마지막으로, 제1 부분(561)은 링크(613)의 정렬 리셉터클(613A, 613B, 613C)에 부착된다. 상술한 바와 같이, 링크(613)에의 살균 드레이프(560)의 부착은 드레이프 부착 신호가 컨트롤러(290)로 전송되게 만든다. 엔트리 가이드 매니퓰레이터(230)의 링크들을 드레이핑하는 것이 완료되었을 때, 사용자는 일반적으로 엔트리 가이드 매니퓰레이터(230) 7A, 7B)를 도 7a 및 7b에 도시된 경사 포지션으로부터 수직 포지션으로 복귀 운동시킨다.

컨트롤러(290)가 드레이프 장착 신호를 수신한 후 드레이프 부착 신호를 수신했을 때, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태는 시작 상태(START state)(801)로부터 드레이핑 프로세스(810) 내의 종종 상태(811)로 지칭되는 드레이프 장착 상태(DRAPE MOUNTED state)(811)로 천이한다. 상태(811)에 진입되면, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)는 사용자가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 푸시할 경우에 사용자에 의해 적용된 힘의 방향으로 자동적으로 이동하도록 구성된다. 이것은 사용자가 삽입체 어셈블리(431) 및 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440) 둘레에 살균 드레이프(560)의 슬리브를 포지셔닝시키는 것을 돕는다.

따라서, 삽입체 신장 동작(EXTEND INSERTION act)(816)에서, 사용자는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 원위 방향으로 푸시한다. 사용자에 의해 적용된 힘에 응답하여, 컨트롤러(290)는 삽입체 어셈블리(430)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 원위 방향으로 이동시키도록 만든다. 사용자 탭(tap)에 응답하여 기기 매니퓰레이터를 이동시키는 컨트롤러의 한 예가 그 전체 내용이 여기에 참조로 인용되는 본원 우선권 출원과 공통으로 양도되고 공통으로 출원된 미국 특허 출원 제62/362,192호(2016년 7월 14일자 출원되었고 "드레이핑을 위한 자동 매니퓰레이터 전개(Automatic Manipulator Assembly Deployment for Draping)"를 개시)에 설명되어 있다. 삽입체 어셈블리(431)가 신장된 후에, 드레이프 장착 상태(811)는 삽입체 신장 상태(INSERTION EXTENDED state)(812)로 천이한다. 삽입체 어셈블리(431)가 신장된 경우에도, 예압 어셈블리(480)의 예압 개입/개입해제 기구가 개입해제되어 있기 때문에, 어떠한 예압 동작도 없다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 삽입체 신장 상태(812)에 있는 상태에서, 살균 어댑터 설치 동작(INSTALL STERILE ADAPTER act)(817)에서, 예컨대 살균 어댑터 어셈블리와 같은 수술 장치 인터페이스 요소(450)가 도 4b에 도시된 구성을 얻도록 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440) 상에 장착된다. 수술 장치 인터페이스 요소(450)는 살균 어댑터 어셈블리의 한 예이다. 예압 결합/결합해제 기구가 개입되지 않고 있기 때문에, 모터 팩(446)은 하우징(448)에 대해 원위측으로 변위되지 않고, 따라서 수술 장치 인터페이스 요소(450)를 이 구성으로 장착하는 것은 수술 장치 인터페이스 요소(450)의 장착 중에 구동 출력 어셈블리(443) 내의 예압 스프링 어셈블리를 포함하는 복수의 예압 스프링 어셈블리를 압축할 필요는 없다.

모터 팩(446) 상에 어떠한 예압도 작용하지 않기 때문에, 수술 장치 인터페이스 요소(450)는 수술 장치 인터페이스 요소(450) 상의 후크가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440) 내의 후크 리시버(hook receiver)와 결합될 때까지 수술 장치 인터페이스 요소(450)를 근위측으로 이동시킴으로써 장착된다. 수술 장치 인터페이스 요소의 한쪽 단부를 기기 매니퓰레이터 어셈블리 내에 위치시키고 수술 장치 인터페이스 요소의 반대쪽 단부를 그것이 래칭(latching)될 때까지 피벗운동시키는 것을 필요로 했던 종래기술의 수술 장치 인터페이스 요소와 달리, 수술 장치 인터페이스 요소(450)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 원위면에 수직한 방향으로 이동된다. 수술 장치 인터페이스 요소(450)의 장착은 센서가 살균 어댑터 장착 신호를 컨트롤러(290)로 전송하게 만들고, 이는 살균 어댑터 설치 상태(STERILE ADAPTER INSTALLED state)(813)로의 천이를 유발한다. 하나의 양태에 있어서, 센서는 수술 장치 인터페이스 요소(450)가 장착되었을 때 상태를 변경시키는 기계식 스위치이다. 대안적으로, 센서는 상술한 바와 같은 광 센서, 유도형 센서 또는 용량형 센서일 수 있다.

따라서, 사용자가 살균 어댑터 설치 동작(817)을 수행할 때, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태는 삽입체 신장 상태(812)로부터 도 4b에 나타낸 살균 어댑터 설치 상태(813)로 진행한다. 살균 어댑터 설치 상태(813)에서, 삽입체 어셈블리(431)는 신장되어 있고, 예압 개입/개입해제 기구는 개입되지 않고 있다.

수술 장치 인터페이스 요소(450)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 각각에 장착되면, 드레이핑 프로세스(810)가 완료된다. 드레이핑 프로세스(810)의 완료에 이어, 사용자는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440) 상의 클러치 버튼을 사용하여 수동으로 기계 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 홈 포지션으로 이동시킨다.

삽입체 퇴축 동작(RETRACT INSERTION act)(818)에서, 기기 매니퓰레이터 어셈블리들의 각각은 퇴축되어 홈 포지션으로 복귀된다. 삽입체 퇴축 동작(818)이 완료되었을 때, 기기 매니퓰레이터 어셈블리들의 각각은 종종 상태(820)로 지칭되는 살균 어댑터 설치, 삽입체 퇴축 상태(STERILE ADAPTER INSTALLED, INSERTION RETRACTED state)(820)에 있다. 상태(820)에서는, 예압 개입/개입해제 기구가 여전히 개입해제되어 있기 때문에, 수술 장치 인터페이스 요소(450) 상에 어떠한 예압력도 존재하지 않는다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 추가 작업을 살펴보기 전에, 먼저 수술 장치 인터페이스 요소(450)의 구조가 설명된다. 이러한 관점에서, 수술 장치 인터페이스 요소(450)는 프레임(451) 및 가동 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트(451C)를 포함한다. 종종 가동 바디(451C)로 지칭되는 가동 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트(451C)는 프레임(451) 내에 장착되어, 가동 바디(451C)는 프레임(451) 내에서 근위 및 원위 방향으로 이동할 수 있다. 복수의 중간 디스크가 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트(451C) 내에 장착되어, 복수의 중간 디스크 각각이 프레임(451)에 대해 회전할 수 있다.

이 양태에 있어서, 복수의 디스크의 각각의 중간 디스크는 동일하며, 따라서 중간 디스크(453)가 복수의 중간 디스크의 각각을 대표한다. 복수의 중간 디스크의 각각의 중간 디스크(453)는 종종 제1 중간 디스크 인터페이스로 지칭되는 중간 피동 인터페이스(455) 및 종종 제2 중간 디스크 인터페이스로 지칭되는 중간 구동 인터페이스(456)를 포함한다. 중간 피동 인터페이스(455)는 중간 구동 인터페이스(456)의 반대편이고, 중간 구동 페이스(456)로부터 이격되어 있다. 하나의 양태에 있어서, 중간 피동 인터페이스(455)는 제1 정렬 리셉터클(alignment receptacle) 및 구동 도그 리셉터클(drive dog receptacle)을 포함한다. 중간 구동 인터페이스(456)는 구동 도그 및 결합 구조부를 포함한다. 도 4a 내지 4g 내의 가동 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트(451C) 및 복수의 중간 디스크로서 사용하기에 적합한 가동 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트 및 복수의 중간 디스크의 한 가지 예가 각각이 앞서 참고 문헌으로 인용된 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184035 A1, PCT 국제 공개 공보 WO 2015/023834 A1 및 PCT 국제 공개 공보 WO 2015/023840 A1에 제공된다.

가동 바디(451C)는 또한 복수의 하드 스톱 리셉터클((hard stop receptacle)(457)을 포함한다. 복수의 하드 스톱 리셉터클(457)은 가동 바디(451C)의 근위면으로부터 원위 방향으로 가동 바디(451C) 내로 연장된다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 홈 포지션으로 퇴축되어 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 상태(820)에 있을 때, 컨트롤러(290)는 살균 어댑터 결합 시퀀스 동작(STERILE ADAPTER ENGAGEMENT SEQUENCE act)(821)을 시작한다. 살균 어댑터 결합 시퀀스 동작(821)에서, 컨트롤러(290)는 하나의 양태에서 삽입체 어셈블리(431)에 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 제1 소정 위치, 즉 홈 포지션에 대해 근위측인 완전히 퇴축된 포지션으로 이동시키라고 명령한다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 완전히 퇴축된 포지션에 있을 때, 하나의 양태에 있어서, 컨트롤러(290)는 예압 어셈블리(480) 내의 예압 개입/개입해제 기구(485)에 예압 작동 신호(486)를 전송한다. 예압 작동 신호(486)에 응답하여, 예압 개입/개입해제 기구(485)가 예압을 개입시키고, 그 후 컨트롤러(290)는 삽입체 어셈블리(431)가 홈 포지션(도 4c)으로 복귀하게 만든다. 삽입체 어셈블리(431)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 완전히 퇴축된 포지션으로부터 홈 포지션으로 이동시킴에 따라, 모터 팩(446)은 무 예압 포지션(432)으로부터 저 예압 포지션(433)으로 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 하우징(448)에 대해 원위측으로 변위된다. 이 변위는 모터 팩 리턴 스프링(447)을 신장시킨다. 예압 개입/개입해제 기구의 개입이 모터 팩(446) 상에 원위 방향으로의 일정 예압력이 존재하도록 모터 팩(446)을 하우징(448)에 대해 원위측으로 변위된 포지션에 유지시킨다.

따라서, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 홈 포지션으로 이동될 때, 하우징(448)에 대한 모터 팩(446)의 무 예압 포지션(432)로부터 저 예압 포지션(433)으로의 변위는 복수의 구동 출력 디스크의 각각의 구동 출력 디스크의 구동 인터페이스가 복수의 중간 디스크의 복수의 중간 피동 인터페이스의 대응하는 중간 피동 인터페이스(455)와 접촉하게 만든다. 따라서, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 이동은 각각의 중간 디스크(453)가 가동 바디(451C)에 접촉하여 가동 바디(451C)를 원위 방향으로 이동시키도록 만든다. 가동 바디(451C)가 프레임(451) 내에서 원위측으로 가능한 멀리 이동할 때, 구동 출력 디스크(445)의 원위 방향으로의 추가적인 이동은 차단된다.

결과적으로, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 홈 포지션으로 계속 이동함에 따라, 복수의 구동 출력 어셈블리의 각각의 구동 출력 어셈블리(443) 내의 예압 스프링 어셈블리는 압축되어, 예압이 복수의 구동 출력 디스크의 각각의 구동 출력 디스크(445) 상에 가해진다. 이 예압력은 종종 제1 예압력 또는 저 예압력으로 지칭된다. 이 예압력은 구동 출력 디스크(445) 및 대응하는 중간 피동 인터페이스(455)를 푸시하여, 이 예압력이 수술 장치 인터페이스 요소(450) 내의 복수의 중간 디스크의 각각의 중간 디스크(453)로 전달된다. 이 구성이 도 4c에 도시되어 있다.

종종 수술 장치 인터페이스로 지칭되는 수술 장치 인터페이스 요소(450)가 처음에 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440) 상에 먼저 장착될 때는, 중간 피동 인터페이스(455)의 요소들은 구동 출력 디스크(445) 상의 구동 인터페이스의 대응하는 요소들과 정렬되지 않을 수 있다. 디스크(453, 445)의 요소들이 정렬되지 않은 경우, 2개의 디스크는 구동 인터페이스와 중간 피동 인터페이스의 피처들에 의해 서로 부분적으로 연결되지만, 2개의 디스크는 서로 결합 예컨대 정합(mating)되지 않는다.

다음으로, 살균 어댑터 결합 시퀀스 동작(821)에서, 컨트롤러(290)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)에 구동 출력 디스크(445)를 회전시키라는 신호를 전송한다. 구동 출력 디스크(445)의 구동 인터페이스가 중간 디스크(453)의 중간 피동 인터페이스(455)와 정합할 때까지, 중간 디스크(453)의 회전은 차단되고, 구동 출력 디스크(445)는 회전된다. 구동 출력 디스크(445)의 구동 인터페이스의 요소들의 중간 디스크(453) 상의 중간 피동 인터페이스(455)의 대응하는 요소들과의 부분적 연결은 2개의 디스크가 회전할 때 2개의 디스크가 예압력하에 부분적으로 연결된 상태로 유지되는 것을 보장한다. 하나의 양태에 있어서, 2개의 디스크가 연결되었을 때, 또 다른 센서가 디스크 스택의 높이의 변화를 검출하고, 컨트롤러(290)에 구동 출력 디스크(445)의 회전을 정지시키라는 신호를 전송한다. 2개의 디스크가 정합되면, 제1 예압력이 디스크 상에 작용한다. 구동 출력 디스크(445)와 중간 디스크(453)의 정합은 미국 특허 출원 공보 US 2016/084035 A1에 기재된 대응하는 디스크들의 정합과 동일하다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 각각의 구동 출력 디스크가 수술 장치 인터페이스 요소(450)의 대응하는 중간 디스크와 정합되었을 때, 살균 어댑터 결합 시퀀스 동작(821)이 완료된다. 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)는 정규 사용 프로세서(NORMAL USE process)(830) 중의 저 예압 설정, 디스크 결합 상태(LOW PRELOAD SET, DISKS ENGAGED state)(831)에 있다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 저 예압 설정, 디스크 결합 상태(831)에 있을 때, 여러 동작들이 가능하다. 예를 들어, 사용자는 기기를 설치하고 수술 절차를 진행할 수 있다. 아래에서 보다 완전하게 설명되는 바와 같이, 수술 절차가 완료되었을 때, 정규 사용 프로세스(830)는 저 예압 설정, 디스크 결합 상태(831)로 복귀하고, 그런 다음 사용자는 환자측 지지 시스템(210)을 언드레이핑(undraping)한다. 대안적으로, 사용자는 비상 기기 해제 버튼을 누를 수 있다. 따라서, 각각의 이러한 동작들이 차례로 고려된다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 저 예압 설정, 디스크 결합 상태(831)에 있을 때, 사용자는 비상 기기 해제 버튼 동작(EMERGENCY INSTRUMENT RELEASE (EIR) BUTTON act)(822)에서 비상 기기 해제 버튼(EIR 버튼)(482)을 누를 수 있다. 비상 기기 해제 버튼(482)을 작동시키면, 예컨대 버튼(482)을 누르면, 예압 개입/개입해제 기구(484)가 예압 어셈블리(480)의 예압을 해제시키게 만들어, 디스크 스택 상의 저 예압력이 해제된다. 이는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 살균 어댑터 설치, 삽입체 퇴축 상태(820)로 복귀시킨다.

대안적으로, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 저 예압 설정, 디스크 결합 상태(831)에 있을 때, 사용자는 수술 장치 인터페이스 요소(450) 내에 기기를 설치할 수 있다. 따라서, 기기 설치 동작(INSTALL INSTRUMENT act)(835)에서, 도 4e에 도시된 바와 같이 기기(460)가 적정 포지션에 유지될 때까지 기기(460)의 제1 단부가 수술 장치 인터페이스 요소(450)의 프레임(451) 내의 램프(ramp)를 따라 슬라이드한다. 저 예압을 갖는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 이 상태 동안, 가동 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트(451C)는 정위치에 로크(lock)되지 않으며, 근위측으로 이동될 수 있다. 따라서, 기기(460)가 램프를 따라 슬라이드됨에 따라, 가동 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트(451C)가 근위측으로 변위되고, 이것이 제1 예압 스프링 어셈블리를 추가로 압축하며, 따라서 디스크(445, 453 및 463)로 이루어지는 디스크 스택 상의 예압력은 대략 제1 예압으로 된다고 한다.

기기 설치 동작(835)을 완료했을 때, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)는 종종 상태(832)로 지칭되는 기기 설치 상태(INSTRUMENT INSTALLED state)(832)에 있다. 상태(832)에서, 디스크(445, 453 및 463)로 구성된 디스크 스택 상의 예압은 대략 제1 예압이며, 피동 디스크(464)의 피동 인터페이스가 중간 디스크(453)의 중간 구동 인터페이스(456)와 정합되지는 않는다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태를 기기 설치 상태(832)로부터 기기 결합 상태(INSTRUMENT ENGAGED state)(833)로 변경시키는 기기 결합 시퀀스 동작(INSTRUMENT ENGAGEMENT SEQUENCE act)(836)을 살펴보기 전에, 기기(460)의 피처(feature)들을 간략하게 살펴본다. 기기(460)은 하나의 양태에 있어서 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184037 A1에 기술된 수술 기기와 동일하다.

하나의 양태에 있어서, 기기(460)(도 4e)는 바디(465) 및 메인 튜브(467)를 포함한다. 메인 튜브(465)는 바디(465)로부터 원위측으로 연장된다. 바디(465)는 피동 디스크 리셉터클(463), 샤프트(466) 및 피동 디스크(464)를 포함한다. 샤프트(466) 및 피동 디스크(464)는 수취된 토크를 기기를 통해 기기의 하나 이상의 구성요소로 전달하는 전달 유닛의 일부분이다.

샤프트(466)의 근위 단부는 피동 디스크 리셉터클(463) 내로 연장되고, 피동 디스크(464)는 샤프트(466)의 근위 단부 상에 장착되어, 피동 디스크(464)가 피동 디스크 리셉터클(463) 내에 포지셔닝된다. 피동 디스크(464)는 중간 디스크(453)의 중간 구동 인터페이스(456)와 인터페이스 연결되는 피동 인터페이스를 포함한다.

피동 디스크(464)의 피동 인터페이스는 하나의 결합 리셉터클, 구동 도그 리셉터클들 및 하나의 회전 방지 요소를 포함한다. 회전 방지 요소는 회전 로크 기구를 포함한다. 회전 방지 요소의 결합 시에, 회전 로크 기구는 피동 디스크 리셉터클(463)과 결합하여, 피동 디스크(464)의 회전을 방지한다.

기기(460)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)에 연결될 때, 각각의 피동 디스크(464)는 수술 장치 인터페이스 요소(450)의 대응하는 중간 디스크(453)를 그 중간 디스크(453)가 자유롭게 회전할 수 있도록 하여 근위측으로 푸시한다. 이는 디스크 스택 상의 예압력을 증가시킨다. 하지만, 기기(460)가 처음에 수술 장치 인터페이스 요소(450) 상에 장착될 때는, 중간 구동 인터페이스(456)의 요소들은 피동 디스크(464) 상의 피동 인터페이스의 대응하는 요소들과 정렬되지 않을 수 있다. 이 2개의 디스크(453, 464)의 요소들이 정렬되지 않은 경우, 2개의 디스크는 중간 구동 인터페이스(456)와 피동 인터페이스의 피처(feature)들에 의해 서로 부분적으로 연결되지만, 2개의 디스크는 서로 정합(mating)되지 않는다.

중간 디스크(453)의 중간 구동 인터페이스(456)가 피동 디스크(464)의 대응하는 피동 인터페이스와 정렬되지 않은 경우, 중간 디스크(453)의 중간 구동 인터페이스(456)의 결합 구조부는 기기(460)의 피동 디스크(464) 상의 회전 방지 요소와 결합된다. 회전 방지 요소는 회전 로크 기구를 포함한다. 회전 방지 요소의 결합 시, 회전 로크 기구는 피동 디스크 리셉터클(463)과 결합하여, 피동 디스크(464)의 회전을 방지한다.

기기(460)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)에 연결될 때, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)는 기기(460)의 존재를 검출하고, 컨트롤러(290)에 신호를 전송한다. 이 신호에 응답하여, 컨트롤러(290)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)에 종종 동작(836)으로 지칭되는 기기 결합 시퀀스 동작(836)을 수행하라는 신호를 전송한다.

컨트롤러(290)로부터의 이 신호에 응답하여, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)는 구동 출력 디스크(445)를 회전시키고, 구동 출력 디스크(445)는 차례로 중간 디스크(453)를 회전시킨다. 피동 디스크(464)가 제위치에 고정된 상태에서 중간 디스크(453)의 중간 구동 인터페이스(456)가 회전함에 따라, 중간 구동 인터페이스(456)의 각각의 요소가 회전하여 피동 디스크(464)의 피동 인터페이스의 대응하는 요소와 정렬되고, 그 대응하는 요소와 정합한다. 중간 구동 인터페이스(456)와 피동 디스크(464) 상의 피동 인터페이스의 연결이 피동 디스크(464)의 회전 로크를 해제시킨다. 따라서, 디스크 스택, 즉 디스크(445, 453, 464)는 하나의 유닛으로서 회전한다. 디스크(453, 464)가 연결될 때, 센서는 다시 디스크 스택의 높이의 변화를 검출하고, 컨트롤러(290)에 구동 출력 디스크(445)의 회전을 정지시키기 위한 신호를 전송한다. 디스크 스택이 정합될 때, 디스크 스택에 적용되는 예압력을 제1 종방향력 즉 제1 예압력으로 지칭된다.

수술 장치 인터페이스 요소(450)의 중간 디스크를 기기(460)의 디스크와 정합시켰을 때, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)는 정규 사용 프로세스(830) 중의 종종 상태(833)로 지칭되는 기기 결합 상태(833)에 있게 된다. 상태(833)에서는, 기기(460)가 설치되어 있고, 예압은 저 예압이며, 기기(460)는 수술 장치 인터페이스 요소(450)로부터 제거될 수 있다. 저 예압으로 인해, 가동 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트(451C)가 제위치에 로크되어 있지 않아 근위 방향으로 변위될 수 있기 때문에, 기기(460)가 제거될 수 있다.

도 4e의 구성에서, 수술 장치 인터페이스 요소(450)는 기기(460)를 제거하지 않고는 제거될 수 없다. 기기(460)의 설치는 수술 장치 인터페이스 요소(450)의 측면 상의 해제 버튼의 사용을 방지한다. 따라서, 수술 장치 인터페이스 요소(460)는 기기(460)가 수술 장치 인터페이스 요소(450) 내에 장착될 때, 기기(460)가 기계식 살균 어댑터 어셈블리 제거 로크아웃을 작동시키도록 하여, 기계식 살균 어댑터 어셈블리 제거 로크아웃을 포함한다.

예압력이 존재할 때는 언제든 수술 장치 인터페이스 요소에 대한 기계식 해제 버튼의 작동을 방지하였던 종래 시스템과는 달리, 예압 상태에 기초한 수술 장치 인터페이스 요소(450) 상의 어떠한 인터로크(interlock)도 없다. 수술 장치 인터페이스 요소(450) 상의 유일한 인터로크는 기기(460)가 수술 장치 인터페이스 요소(450) 내에 장착되어 있는지의 여부에 기초한 기계식 인터로크이다.

하지만, 도 4e의 구성에서, 기기(460)는 여전히 제거될 수 있다. 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184036 A1에 보다 완전하게 설명된 바와 같이, 하나의 양태에 있어서, 수술 기구(460)의 각 측면에 해제 버튼이 존재한다. 해제 버튼을 작동시키면 기기(460) 내의 기구가 수술 장치 인터페이스 요소(450) 내의 가동 바디(451C)를 근위측으로 푸시하게 만들어, 중간 디스크(453)와 피동 디스크(464)가 결합해제되고, 기기(460)가 제거될 수 있다.

따라서, 기기 제거 동작(REMOVE INSTRUMENT act)(838)에서, 사용자는 중간 디스크(453)와 피동 디스크(464)를 결합해제시키는 기기(460)의 각 측면 상의 해제 버튼을 조작하고, 그런 다음 사용자는 수술 장치 인터페이스 요소(450) 밖으로 기기(460)를 슬라이드시킨다. 기기(460)의 제거는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태를 기기 결합 상태(833)로부터 다시 정규 사용 프로세스(830) 중의 저 예압 설정, 디스크 결합 상태(831)로 변경시킨다.

삽입체 신장 동작(EXTEND INSERTION act)(837)이 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태를 기기 결합 상태(833)로부터 종종 상태(834)로 지칭되는 고 예압 기기 사용 상태(INSTRUMENT IN USE HIGH PRELOAD state)(834)로 변경시킨다. 상태(834)는 정규 사용 프로세스(830) 및 기기 팁 캐뉼라 초과 상태(INSTRUMENT TIP BEYOND CANNULA state)(850) 모두에 있다.

삽입체 신장 동작(837)에서, 기기(460)의 원위 단부는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 원위 방향으로 이동시키는 삽입체 어셈블리(431)에 의해 캐뉼라 내로 그리고 캐뉼라를 통해 이동된다. 기기(460)의 원위 단부가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 이동시키는 삽입체 어셈블리(431)에 의해 캐뉼라 내로 삽입될 때, 메인 튜브(467)에 연결된 단부 구성요소가 캐뉼라의 원위 단부로부터 돌출하기 전에, 예압 어셈블리(480)에 의해 제2 예압력이 디스크(445, 453 및 464)의 디스크 스택 상에 적용된다.

구체적으로, 기기(460)가 원위측으로 이동할 때, 예압 어셈블리(480)가 예압 트랙을 따라 원위측으로 이동한다. 하나의 양태에 있어서, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 원위측으로 소정의 거리(Zload)만큼 이동할 때, 예압 어셈블리(480)는 모터 팩(446)이 소정의 거리(Zload) + 일정 추가 거리(Δ)만큼 이동하게 만든다. 또 다른 양태에 있어서, 모터 컨트롤러가 삽입체 어셈블리(431)에 의한 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 이동에 관계없이 또는 삽입체 어셈블리(431)에 의한 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 이동과 협조적으로 모터 팩(446)을 하우징(448)에 대해 거리(Δ)만큼 이동시킨다.

이 양자의 양태 모두에서, 모터 팩(446)의 하우징(448)에 대한 추가 거리(Δ)의 이동은 복수의 구동 출력 어셈블리의 각각의 구동 출력 어셈블리(443) 내의 예압 스프링 어셈블리를 압축시켜, 제2 예압력이 복수의 구동 출력 디스크의 각각의 구동 출력 디스크(445)에 가해진다. 제2 예압력은 기기(460)의 원위 단부가 캐뉼라를 빠져나오기 전에 구동 유닛(441) 내의 모터 샤프트의 회전과 기기(460) 내의 샤프트(467)의 회전 사이의 백래시를 0.7도 미만으로 감소시킨다.

모터 팩(446)의 추가 거리(Δ) 이동은 또한 리턴 스프링(447)을 추가로 신장시키고, 또한 복수의 하드 스톱(437)의 각각을 복수의 하드 스톱 리셉터클(457)의 대응하는 하드 스톱 리셉터클 내로 삽입시킨다. 복수의 하드 스톱(437)은 수술 장치 인터페이스 요소(450) 내의 가동 바디(451C)의 임의의 근위측 이동을 방지한다. 복수의 하드 스톱(437)과 복수의 하드 스톱 리셉터클(457)의 결합은 기기 제거 인터로크를 형성하여, 기기(460)의 제거를 방지한다. 어떤 사람이 기기(460) 상의 해제 버튼을 작동시키려 하는 경우, 복수의 하드 스톱(437)이 가동 바디(451C)의 임의의 근위측 이동을 방지하기 때문에, 기기(460) 내의 기구가 수술 장치 인터페이스 요소(450) 내의 가동 바디(451C)를 근위측으로 푸시할 수 없고, 따라서 중간 디스크(453)와 피동 디스크(464)가 결합해제될 수 없다.

복수의 하드 스톱 리셉터클(457)의 사용은 단지 예시이며 한정하려는 의도가 아니다. 또 다른 양태에 있어서는, 복수의 하드 스톱 리셉터클(457)이 사용되지 않는다. 대신, 복수의 하드 스톱(437)은 가동 바디(451C)의 근위면과 접촉하여, 가동 바디(451C)의 근위 방향으로의 이동을 방지한다. 삽입체 신장 동작(837)을 완료했을 때, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)는 고 예압 기기 사용 상태(834) 상태에 있게 된다. 상태(834)에서, 디스크(445, 453, 및 464)의 디스크 스택 내의 모든 디스크는 결합되어 있고, 디스크 스택 상에 제2 예압력이 존재한다. 수술 장치 인터페이스 요소(450)와 기기(460)의 어느 것도 상태(834)에서 제거될 수 없다.

삽입체 퇴축 동작(RETRACT INSERTION act)(839)이 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태를 고 예압 기기 사용 상태(834)로부터 기기 결합 상태(833)로 변경시킨다. 삽입체 퇴축 동작(839)에서, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)는 사용자에 의해 삽입체 어셈블리를 따라 홈 포지션으로 이동된다. 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 홈 포지션으로 이동됨에 따라, 기기(460)의 원위 단부는 더 이상 캐뉼라를 통해 연장되지 않고, 제2 예압력은 예압 어셈블리(480)의 예압 개입/개입해제 기구(485)에 의해 제1 예압력으로 변경된다. 즉, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 퇴축됨에 따라, 모터 팩(446)은 하우징(448)에 대해 고 예압 포지션(434)으로부터 저 예압 포지포지션(433)으로 이동한다.

어떤 이유로 기기(460)의 원위 팁이 상태(834)에서 캐뉼라의 원위 단부를 초과하여 돌출하고 있는 동안에 기기(460)를 제거하는 것이 필요한 경우, 사람이 비상 기기 해제 버튼(EIR 버튼)(482)을 푸시하여 비상 기기 해제 버튼 동작(EMERGENCY INSTRUMENT RELEASE BUTTON act)(851)을 구현할 수 있다. 비상 기기 해제 버튼 동작(851)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태를 고 예압 기기 사용 상태(834)로부터 사용자 인터페이스(UI) 가이드 복원 프로세스(USER INTERFACE (UI) GUIDED RECOVERY process)(860)의 무 예압 상태(NO PRELOAD state　861)(861)로 변경시킨다. 사용자 인터페이스 가이드 복원 프로세스(860)의 상태는 불법적 기기 상태(illegal instrument state)이다.

비상 기기 해제 버튼 동작(851)에서, 비상 기기 해제 버튼(482)을 작동시키면, 모터 팩(446) 상의 종방향력이 해제되게 만든다. 그 결과, 리턴 스프링(447)이 모터 팩(446)을 다시 하우징(448) 내의 완전히 퇴축된 포지션으로 당긴다.

모터 팩(446)이 완전히 퇴축되면, 복수의 하드 스톱(437)은 수술 장치 인터페이스 요소(450)의 가동 바디(451C) 내의 복수의 하드 스톱 리셉터클(457)로부터 퇴축되고, 디스크(453, 464)는 더 이상 어떤 예압력도 받지 않는다. 따라서, 기기(460) 상의 해제 버튼이 삽입체 어셈블리(431)의 임의의 포지션에서 기기(460)를 수술 장치 인터페이스 요소(450)로부터 제거하도록 사용될 수 있다.

하지만, 기기(460)를 캐뉼라로부터 제거하기 위해서는, 삽입체 퇴축 동작(RETRACT INSERTION act)(865)이 수행된다. 삽입체 퇴축 동작(865)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태를 무 예압 상태(861)로부터 사용자 인터페이스 가이드 복원 프로세스(860) 중의 무 예압, 삽입체 홈 상태(NO PRELOAD, INSERTION HOME state)(862)로 변경시킨다. 삽입체 퇴축 동작(865)에서, 사용자는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 클러치 버튼을 작동시켜 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 삽입체 어셈블리(431)를 따라 홈 포지션으로 이동시킨다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 기기(460)가 설치되어 있고 저 예압인 기기 결합 상태(833)에 있는 경우에, 비상 기기 해제 버튼 동작(EMEGERGY INSTRUMENT RELEASE BUTTON act)(867)이 수행될 수 있다. 비상 기기 해제 버튼 동작(867)에서, 비상 기기 해제 버튼(482)을 작동시키면 모터 팩(446) 상의 종방향력이 해제되게 만든다. 그 결과, 리턴 스프링(447)이 모터 팩(446)을 다시 하우징(448) 내의 완전히 퇴축된 포지션으로 당겨, 예압이 없게 된다. 비상 기기 해제 버튼 동작(867)의 수행은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태를 기기 결합 상태(833)로부터 무 예압, 삽입체 홈 상태(NO PRELOAD, INSERTION HOME state)(862)로 변경시킨다.

무 예압, 삽입체 홈 상태(862)에서, 기기(460)는 캐뉼라로부터 퇴축되고, 디스크 스택 상에 어떠한 예압력도 존재하지 않는다. 따라서, 안전하며, 수술 장치 인터페이스 요소(450)로부터 기기(460)를 제거하는 것이 가능하다.

기기 제거 동작(REMOVE INSTRUMENT act)(866)에서, 사용자는 중간 디스크(453)와 피동 디스크(464)를 결합해제시키는 기기(460)의 각 측면 상의 해제 버튼을 조작하고, 그런 다음 사용자는 수술 장치 인터페이스 요소(450) 밖으로 기기(460)를 슬라이드시킨다. 기기 제거 동작(866)의 완료는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태를 무 예압, 삽입체 홈 상태(862)로부터 살균 어댑터 설치, 삽입체 퇴축 상태(820)로 변경시킨다.

정규 수술 절차 중에, 삽입체 퇴축 동작(839)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태를 고 예압 기기 사용 상태(834)로부터 기기 결합 상태(833)로 변경시키기 위해 수행된다. 그런 다음, 기기 제거 동작(838)이 기기 매니퓰레이터(838)의 상태를 기기 결합 상태(833)로부터 저 예압 설정, 디스크 결합 상태(831)로 변경시키기 위해 수행된다.

수술 절차가 완료되었기 때문에, 드레이프가 환자측 지지 시스템(210)으로부터 제거되는 것이 필요하다. 언드레이핑 프로세스(UNDRAPING process)(840)를 용이하게 해주기 위해, 삽입체 퇴축 동작(EXTEND INSERTION act)(841)에서, 사용자는 기기 매니퓰레어터 어셈블리(440) 상의 클러치 버튼을 사용하여 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 원위측으로 이동시킨다. 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 원위측으로 이동함에 따라, 예압 어셈블리(480)는 예압 트랙을 따라 원위측으로 이동한다. 하나의 양태에 있어서, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 원위측으로 소정의 거리(Zload)만큼 이동할 때, 예압 어셈블리(480)는 모터 팩(446)이 하우징(448)에 대해 소정의 거리(Zload) + 일정 추가 거리(Δ)만큼 고 예압 포지션(434)까지 이동하게 만든다. 모터 팩(446)의 추가 거리(Δ)만큼의 이동은 복수의 구동 출력 어셈블리의 각각의 구동 출력 어셈블리(443) 내의 예압 스프링 어셈블리를 압축시켜, 제2 예압력이 복수의 구동 출력 디스크의 각각의 구동 출력 디스크(445)에 가해진다. 이 제2 예압력은 종종 전술한 저 예압력에 대비하여 고 예압력으로 지칭된다.

모터 팩(446)의 추가 거리(Δ)만큼의 이동은 또한 리턴 스프링(447)을 추가로 신장시키고, 또한 복수의 하드 스톱(437)의 각각을 복수의 하드 스톱 리셉터클(457)의 대응하는 하드 스톱 리셉터클 내로 삽입시킨다. 복수의 하드 스톱(437)은 수술 장치 인터페이스 요소(450) 내의 가동 바디(451C)의 임의의 근위측 이동을 방지한다. 이러한 구성이 도 4d에 도시된다. 따라서, 삽입체 신장 동작(841)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태를 정규 사용 프로세스(830) 중의 저 예압 설정, 살균 어댑터 결합 상태(831)로부터 언드레이핑 프로세스(840) 중의 살균 어댑터 설치, 고 예압 상태(STERILE ADAPTER INSTALLED, HIGH PRELOAD state)(842)로 변경시킨다. 살균 어댑터 설치, 고 예압 상태(842)에서, 제2 예압이 수술 장치 인터페이스 요소(450)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440) 상에 장착된 상태에서의 결합된 디스크들(구동 출력 디스크(445) 및 중간 디스크(453))에 적용된다.

제1 예압 조건 또는 제2 예압 조건에 대한 종래의 시스템에서는, 살균 어댑터의 제거는 예압 상태를 해제하고 또한 기기 매니퓰레이터 어셈블리 상의 살균 어댑터 해제 버튼에 대한 로크를 해제시키기 위해 먼저 기계 매니퓰레이터 어셈블리 상의 예압 해제 버튼을 누르는 것을 필요로 했다. 그런 다음, 살균 어댑터를 제거하기 위해, 기기 매니퓰레이터 어셈블리 상의 살균 어댑터 해제 버튼이 사용되었다. 종래의 시스템의 더 자세한 내용은 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184037 A1 참조.

이와는 대조적으로, 살균 어댑터/드레이프 제거 동작(REMOVE STERILE ADAPTER/DRAPE act)(843)에서, 제2 예압 조건이 작동되어 있는 것에 상관없이, 사용자는 수술 장치 인터페이스 요소(450)의 측면 상의 해제 버튼을 누르고, 수술 장치 인터페이스 요소(450)를 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 원위면으로부터 원위 방향으로 멀리 이동시킨다. 제2 예압 조건하에서 수술 장치 인터페이스 요소(450)를 제거하기 위해 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440) 상의 임의의 버튼을 조작할 어떠한 필요성도 존재하지 않는다. 이는 수술 장치 인터페이스 요소(450)를 제거하는 데 수술 장치 인터페이스 요소(450)의 피처들만이 사용되기 때문에, 수술 장치 인터페이스 요소(450)의 제거를 더욱 직관적으로 만든다. 또한, 임의의 예압 조건하에서의 수술 장치 인터페이스 요소(450)를 제거를 위해 비상 기기 해제 버튼(482)이 사용되거나 요구되지 않기 때문에 혼동을 감소시킨다. 수술 장치 인터페이스 요소(450)의 제거 후, 사용자는 환자측 지지 시스템(210)으로부터 수술용 드레이프를 제거한다.

살균 어댑터 제거 동작(843)을 완료했을 때, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)는 삽입체 신장 상태(INSERTION EXTENDED state)(844)에 있다. 사용자는 삽입체 퇴축 동작(845)을 수행하여 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태를 삽입체 신장 상태(844)로부터 삽입체 홈 상태(INSERTION HOME state)(846)로 변경시킨다.

삽입체 퇴축 동작(845)에서, 기기 매니퓰레이터 어셈블리들의 각각은 그 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 홈 포지션으로 이동시키기 위한 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440) 상의 클러치 버튼을 사용하여 사용자에 의해 홈 포지션으로 퇴축되어 복귀된다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)가 홈 포지션에 있는 상태에서, 컨트롤러(290)는 예압 해제 동작(PRELOAD RELEASE act)(847)을 수행하여 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 상태를 시작 상태(801)로 변경시킨다. 하나의 양태에 있어서, 컨트롤러는 삽입체 어셈블리(431)에 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)를 홈 포지션에 대해 근위측으로 이동시키도록 명령하고, 이것이 아래에서 보다 완전하게 설명되는 바와 같이 예압을 자동적으로 해제시킨다. 또 다른 양태에 있어서, 컨트롤러(290)는 모터에 모터 팩(446)을 무 예압 포지션으로 이동시키도록 명령한다.

도 9a는 차례로 삽입 축 베이스 어셈블리(932)에 부착되는 삽입체 어셈블리(931)에 부착된 기기 매니퓰레이터 어셈블리(940)의 한 예를 도시한다. 삽입 축 베이스 어셈블리(932)는 삽입체 어셈블리(931)를 이동시키기 위한 모터 및 전력 전자장치를 포함한다. 기기 매니퓰레이터 어셈블리(940)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240) 및 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 한 예이다. 삽입체 어셈블리(931)는 삽입체 어셈블리(331) 및 삽입체 어셈블리(431)의 한 예이다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(940)는 2개의 버튼, 즉 클러치 버튼(944) 및 보이지 않는 비상 기기 해제 버튼을 포함한다. 비상 기기 해제 버튼은 비상 기기 해제 버튼(482)의 한 예이다. 사용자가 클러치 버튼(944)을 누르면, 즉 작동시키면, 사용자는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(940)를 삽입체 어셈블리(931)를 따라 근위 방향 및 원위 방향의 양방향으로 수동으로 이동시킬 수 있다. 비상 기기 해제 버튼은 도 8과 관련하여 설명된 바와 같이 예압을 해제하는 데 사용된다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(940)는 또한 구동 유닛 어셈블리(941) 및 구동 출력 유닛(942)을 포함한다. 이 양태에 있어서, 구동 출력 유닛(942)은 복수의 구동 출력 어셈블리, 예컨대 8개의 구동 출력 어셈블리를 포함한다. 여기서, 구동 출력 어셈블리(943)는 8개의 구동 출력 어셈블리 중 임의의 하나를 지칭한다. 하나의 양태에 있어서, 8개의 구동 출력 어셈블리 중 6개만이 사용된다. 구동 출력 어셈블리(943)는 저 백래시 커플러 및 구동 출력 디스크를 포함한다. 구동 유닛 어셈블리, 구동 출력 유닛(942) 및 구동 출력 어셈블리(943)는 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184035 A1에 기술된 것과 균등하다.

살균 어댑터 어셈블리(250)(도 9b 내지 9g)는 살균 어댑터 프레임(951) 및 살균 드레이프(미도시)를 포함한다. 살균 드레이프는 살균 어댑터 프레임(951)에 고정 부착된다. 살균 어댑터 어셈블리(250)는 수술 장치 인터페이스 요소의 한 예이다. 살균 어댑터 프레임(951)은 수술 장치 인터페이스 요소 바디의 한 예이다. 보다 일반적인 관점에서, 수술 장치 인터페이스 요소는 구동 시스템의 구동 인터페이스와 수술 기기 또는 카메라 기기와 같은 기기의 피동 인터페이스 사이의 기계식 인터페이스를 포함하는 구조체이다.

살균 어댑터 어셈블리(250)의 프레임(951)은 전방 단부(951FE), 즉 제1 단부, 후방 단부(951RE), 즉 제2 단부, 제1 측부(951S1) 및 제2 측부(951S2)를 갖는다. 제2 단부(951RE)는 기기가 삽입되는 단부이고 기기를 수용하기 위해 개방되어 있기 때문에, 제2 단부(951RE)는 종종 살균 어댑터 어셈블리(250)의 그리고 살균 어댑터 프레임(951)의 개방 단부로 지칭된다.

종종 빔(955)으로 지칭되는 제1 빔(955)은 살균 어댑터 프레임(951)의 제1 측부(951S1)의 내부에 운동가능하게 부착되고, 따라서 빔(955)의 원위 단부(제1 단부)가 제1 방향(내측)으로 운동할 때, 빔(955)의 근위 단부(제2 단부)는 제1 방향과 반대인 제2 방향(외측)으로 운동한다. 종종 빔(956)으로 지칭되는 제2 빔(956)은 살균 어댑터 프레임(951)의 제2 측부(951S2)의 내부에 운동가능하게 부착되고, 따라서 빔(956)의 원위 단부(제1 단부)가 제1 방향(내측)으로 운동할 때, 빔(956)의 근위 단부(제2 단부)는 제1 방향과 반대인 제2 방향(외측)으로 운동한다. 빔(955 및 956)의 구성은 동일하고, 각각의 빔은 동일한 형상을 갖는다.

하나의 양태에 있어서, 빔(955)은 제1 플렉셔(flexure)에 의해 제1 측부(951S1)의 내부에 부착되고, 따라서 빔(955)의 원위 단부가 내측으로 운동될 때 빔(955)의 근위 단부는 외측으로 운동한다. 빔(956)은 제2 플렉셔에 의해 제2 측부(951S2)의 내부에 부착되고, 따라서 빔(956)의 제1 단부가 내측으로 운동될 때 빔(956)의 근위 단부는 외측으로 운동한다.

또 다른 양태에 있어서, 빔(955)은 제1 측부(951S1)의 내부에 피벗식으로 부착되고, 빔(955)의 근위 단부를 결합 포지션에 유지시키는 스프링을 포함한다. 힘이 빔(955)의 원위 단부에 적용될 때, 빔(955)의 근위 단부는 결합해제 포지션으로로 피벗운동한다. 유사하게, 빔(956)은 제2 측부(951S2)의 내부에 피벗식으로 부착되고, 빔(956)의 근위 단부를 결합 포지션에 유지시키는 스프링을 포함한다. 힘이 빔(956)의 원위 단부에 적용될 때, 빔(955)의 근위 단부는 결합해제 포지션으로 피벗운동한다.

제1 후크 연장부(955HE1)가 빔(955)으로부터 근위 방향으로 연장된다. 제1 후크 연장부(955HE1)는 빔(955)의 제3 단부에 인접한다. 제2 후크 연장부(955HE2)가 빔(955)으로부터 근위 방향으로 연장된다. 제2 후크 연장부(955HE2)는 빔(955)의 제4 단부에 인접하고, 빔(955)의 제3 단부는 빔(955)의 제4 단부로부터 이격되어 있어, 교차하지 않는다.

제1 후크 연장부(956HE1)가 빔(956)으로부터 근위 방향으로 연장된다. 제1 후크 연장부(956HE1)는 빔(956)의 제3 단부에 인접한다. 제2 후크 연장부(956HE2)가 빔(956)으로부터 근위 방향으로 연장된다. 제2 후크 연장부(956HE2)는 빔(956)의 제4 단부에 인접하고, 빔(956)의 제3 단부는 빔(956)의 제4 단부로부터 이격되어 있어, 교차하지 않는다.

제1 측부(951S1)는 제1 측부(951S1)의 근위 에지로부터 연장되는 관통 개구(959)(도 9b, 9c 및 9d)를 포함한다. 종종 해제 버튼(961)으로 지칭되는 살균 어댑터 해제 버튼(961)이 관통 개구(959) 내에 포지셔닝된다. 살균 어댑터 해제 버튼(961)은 빔(955)의 외부 측면에 부착된다.

제2 측부(951S2)는 제2 측부(951S2)의 근위 에지로부터 연장되는 관통 개구(960)(도 9e 및 9f)를 포함한다. 종종 해제 버튼(962)으로 지칭되는 살균 어댑터 해제 버튼(962)이 관통 개구(960) 내에 포지셔닝된다. 살균 어댑터 해제 버튼(962)은 빔(956)의 외부 측면에 부착된다.

빔(955 및 956)의 각각의 내부 측면은 파킹 슬롯(parking slot)에서 종결되는 기기 삽입 스키드 플레이트(963 및 964)를 각각 포함한다. 기기 삽입 스키드 플레이트(963)는 빔(955)의 내부 측면에 형성된다. 기기 삽입 스키드 플레이트(963)는 빔(955)의 제4 단부로부터 빔(955)의 제3 단부에 인접한 파킹 슬롯(965)까지 연장된다. 기기 삽입 스키드 플레이트(964)는 빔(956)의 내부 측면에 형성된다. 기기 삽입 스키드 플레이트(964)는 빔(956)의 제4 단부로부터 빔(956)의 제3 단부에 인접한 파킹 슬롯(966)까지 연장된다.

살균 어댑터 프레임(951)은 종종 가동 바디(951C)로 지칭되는 가동 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트(951C)를 포함한다. 가동 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트(951C)는 살균 어댑터 프레임(951) 내에서 원위 및 근위 방향으로, 예컨대 제1 및 제2 방향으로 이동할 수 있다.

가동 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트(951C)는 복수의 중간 디스크(953P)의 각각의 중간 디스크를 위한 리셉터클(receptacle)을 포함한다. 가동 바디(951C)는 또한 선택사양적인 복수의 하드 스톱 리셉터클(957)(도 9c)을 포함한다.

각각의 중간 디스크는 원통형 바디를 갖는다. 복수의 중간 디스크(953P)의 각각은 가동 바디(951C)의 복수의 중간 디스크 리셉터클의 대응하는 중간 디스크 리셉터클 내에 장착되어, 각각의 중간 디스크는 살균 어댑터 프레임(951)에 대해 그리고 가동 바디(951C)에 대해 회전할 수 있다. 따라서, 복수의 중간 디스크(953P)는 살균 어댑터 프레임(951) 내에 회전가능하게 장착된다. 또한, 각각의 중간 디스크는 중간 디스크 리셉터클 내에서 원위측으로 그리고 근위측으로 이동할 수 있다.

각각의 중간 디스크는 중간 디스크의 제1 면 상의 중간 피동 인터페이스 및 중간 디스크의 제2 면 상의 중간 구동 인터페이스를 포함한다. 중간 피동 인터페이스는 구동 출력 유닛(942) 내의 구동 출력 디스크 상의 구동 인터페이스와 정합하도록 구성된다. 가동 바디(951C) 및 복수의 중간 디스크(953P)는 앞서 참고 문헌으로 인용된 PCT 국제 공보 WO 2015/023840 A1에 기술된 살균 어댑터의 가동 바디 및 복수의 중간 디스크와 균등하다.

도 10a 및 10b는 삽입체 어셈블리(1031)에 연결된 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)에 살균 어댑터 어셈블리(250)를 부착하고(도 10a), 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)로부터 살균 어댑터 어셈블리(250)를 분리하는(도 10b) 데 필요한 모션 및 힘을 도시한다. 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)는 또한 구동 유닛 어셈블리 및 구동 출력 유닛을 포함한다. 이 양태에서, 구동 출력 유닛은 복수의 구동 출력 어셈블리, 예를 들어 8개의 구동 출력 어셈블리를 포함한다. 각각의 구동 출력 어셈블리는 저 백래시 커플러 및 구동 출력 디스크를 포함한다. 구동 유닛 어셈블리, 구동 출력 유닛 및 구동 출력 어셈블리는 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184035 A1에 기술된 것과 균등하다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240) 및 기기 매니퓰레이터 어셈블리(440)의 한 예이다. 삽입체 어셈블리(1031)는 삽입체 어셈블리(331) 및 삽입체 어셈블리(431)의 또 다른 예이다. 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)는 2개의 버튼, 즉 클러치 버튼(1044) 및 비상 기기 해제 버튼(1082)을 포함한다. 비상 기기 해제 버튼(1082)은 비상 해제 버튼(482)의 한 예이다.

클러치 버튼(1044)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 하우징 내에 장착된다. 사용자가 클러치 버튼(1044)을 누르면, 즉 작동시키면, 사용자는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)를 삽입체 어셈블리(1031)를 따라 근위 방향 및 원위 방향의 양방향으로 수동으로 이동시킬 수 있다.

비상 기기 해제 버튼(1082)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 예압 어셈블리(1080) 내에 장착된다. 비상 기기 해제 버튼은 도 8과 관련하여 설명된 바와 같이 예압을 해제하는 데 사용된다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040) 상에 살균 어댑터 어셈블리(250)를 장착하기 위해, 사용자는 살균 어댑터 어셈블리(250)를 방향(1091)으로 즉 근위 방향으로 이동시키고, 살균 어댑터 어셈블리(250)를 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 원위면 내로 가압한다. 살균 어댑터 어셈블리(250)의 후크 연장부들이 이동가능하고, 후크 연장부들의 각각의 후크가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 원위면 내로 스냅 결합(snapping)되는 것을 가능하게 해주어 살균 어댑터 어셈블리(250)를 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)에 고정 부착시킨다.

살균 어댑터 어셈블리(250)가 도 10a에 도시된 바와 같이 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)에 부착될 때, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 플런저가 눌러져 광선을 차단하고, 이는 결과적으로 살균 어댑터 어셈블리(250)의 존재를 컨트롤러(290)에 지시하는 신호를 생성시킨다. 대안적으로, 전술한 다른 센서들 중 하나가 살균 어댑터 어셈블리(250)의 존재 또는 부재를 검출하는 데 사용될 수 있을 것이다.

살균 어댑터 어셈블리(250)를 제거하기 위해, 사용자는 살균 어댑터 어셈블리(250) 상에 예압력이 존재하는지의 여부에 상관없이, 힘(1092A 및 1092B)을 사용하여 내측 방향으로 살균 어댑터 해제 버튼(961 및 962)을 각각 누른다. 버튼(961, 962) 상의 내향력은 빔이 피벗운동하게 만들고, 이것이 살균 어댑터 어셈블리(250)를 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)에 유지시키는 후크(1071, 1072)(도 10c)를 포함하는 후크들을 해제시켜, 살균 어댑터 어셈블리(250)의 용이한 제거를 가능하게 해준다. 살균 어댑터 어셈블리(250)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)로부터 제거되었을 때, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)의 플런저는 더 이상 눌러지지 않으며, 이것이 결과적으로 살균 어댑터 어셈블리(250)의 부재를 컨트롤러(290)에 지시하는 신호를 생성시킨다.

도 10c는 살균 어댑터 어셈블리(250)를 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040) 내에 장착하고 유지시키는 데 사용되는 후크 및 후크 리시버 래칭 기구를 보여주기 위해 살균 어댑터 어셈블리(250) 및 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 부품들이 제거된 상태에서 살균 어댑터 어셈블리(250) 및 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)를 도시한 도면이다. 도 10c와 관련한 살균 어댑터 어셈블리(250) 및 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 이하의 설명에서, 살균 어댑터 어셈블리(250) 및 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 좌으측의 구성은 동일하다. 따라서, 살균 어댑터 어셈블리(250) 및 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 좌우측에 대한 다른 참조 번호로 인한 중복적 설명을 피하기 위해, 도 10c의 좌측을 설명하고, 각각의 참조 번호에는 도 10c의 우측 피처의 대응하는 피처에 대한 참조 번호가 병기된다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(104)는 제1 측부 부재(1073) 및 제2 측부 부재(1074)를 포함한다. 측부 부재(1073)(1074)는 측부 부재(1073)(1074)의 후크 리시버(1077)(1078)의 일부를 형성하는 램프 측부면(1075)(1076)을 포함한다. 후크 리시버(1077)(1078)는 빔(955)(956)의 후크 연장부(955HE2)(956HE2)에 형성된 후크(1071)(1072)와 결합하도록 형성되며, 예컨대 후크 리시버는 후크 연장부의 후크에 끼워맞춤된다.

살균 어댑터 어셈블리(250)에서, 빔(955)(956)은 플렉셔(flexure)(1083)(1084)에 의해 살균 어댑터 어셈블리(250)의 측벽에 운동가능하게 연결된다. 이 양태에 있어서, 빔(955)(956) 및 플렉셔(1083)(1084)는 단일 부품으로서 형성된다. 보다 대체적인 관점에서, 플렉셔(1083)(1084)의 제1 단부는 빔(955)(956)의 원위 단부와 근위 단부 사이의 위치에서 빔(955)에 연결된다. 그 위치는 플렉셔가 빔(955)(956)의 후크 연장부(955HE2)(956HE2)에 형성된 후크(1071)(1072)를 사이드 빔(1073)(1074)의 후크 리시버(1077)(1078)와 결합 및 결합해제시키는 것을 가능하게 해주도록 선택된다. 플렉셔(1083)(1084)의 제2 단부는 살균 어댑터 어셈블리(250)의 측벽에 연결된다. 보다 더 대체적인 관점에서, 빔(955)(956)은 빔(955)(956)의 원위 단부와 근위 단부 사이의 위치에서 측벽에 피벗식으로 연결된다.

살균 어댑터 어셈블리(250)를 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)로부터 제거하기 위해, 사용자는 해제 버튼(961, 962)의 각각을 살균 어댑터 어셈블리의 내부쪽으로 누른다. 즉, 해제 버튼(961) 상에 힘(1092A)을 그리고 해제 버튼(962) 상에 힘(1092B)을 제공한다. 해제 버튼(961 및 962) 상의 힘(1092A 및 1092B)은 빔(955 및 956)의 원위 단부에 적용된다.

빔(955 및 956)의 원위 단부 상의 힘은 플렉셔(1083 및 1084)가 휘어지게 만들고, 따라서 후크 연장부(955HE1 및 956HE2) 내의 후크들이 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)를 양분하고 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 길이방향 축을 포함하는 평면으로부터 바깥쪽으로 멀어지도록 회전하게 된다. 후크의 바깥쪽 회전은 후크를 후크 리시버로부터 결합해제시키고, 이것은 결과적으로 살균 어댑터 어셈블리(250)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 원위 방향으로 이동하는 것을 가능하게 해준다.

도 11a는 살균 어댑터 어셈블리(250) 내에 장착될 수 있는 종래기술의 수술 기기를 보다 상세하게 도시한 도면이다. 기기(260)는 이 양태에서 피동 인터페이스 어셈블리(1161), 전달 유닛(1165), 메인 튜브(1167), 평행 운동 기구(1168), 리스트 조인트(1169) 및 엔드 이펙터(1170)를 포함한다. 리스트 조인트(1169)는 예를 들어 여기에 참조되는 미국 특허 출원 공보 US 2003/0036748 A1("능동적으로 포지셔닝 가능한 텐돈 작동식 다중 디스크 리스트 조인트를 갖는 수술 툴(Surgical Tool Having Positively Positionable Tendon-Activated Multi-Disk Wrist Joint)"를 개시)에 설명되어 있다. 평행 운동 기구(1168)는 예컨대 여기에 참조되는 미국 특허 US 7,942,868 B2(2007년 6월 13일자로 출원되었고, "평행 운동 기구를 구비한 수술 기기(Surgical Instrument With Parallel Motion Mechanism)"를 개시)에 설명되어 있다.

도 11b에 도시된 바와 같이, 피동 인터페이스 어셈블리(1161)는 복수의 피동 디스크(1164P)를 포함한다. 복수의 피동 디스크(1164P)는 피동 인터페이스 요소의 한 예이다. 피동 디스크(1164)는 복수의 피동 디스크(1164P)의 각각의 피동 디스크를 대표한다. 피동 디스크(1164)는 전달 유닛(1165)의 샤프트 상에 장착된다. 또한, 각각의 피동 디스크(1164)는 피동 인터페이스 어셈블리(1161)의 바디 내의 리셉터클 내에 장착된다.

평행 운동 기구(1168), 리스트 조인트(1169) 및 엔드 이펙터(1170)의 운동을 제어하기 위해, 전달 유닛(1165) 내의 기계식 구성요소들(예컨대, 기어, 레버, 짐벌, 케이블 등)이 복수의 피동 디스크(1164P)로부터의 토크를 메인 튜브(1167)를 통해 작동하는 케이블, 와이어 및 하이포튜브(hypotube) 조합으로 전달한다. 메인 튜브(1167)는, 대체로 강성이지만, 전달 유닛(1165)과 엔트리 가이드(270) 사이에서 경미하게 휘어질 수 있다. 이러한 휨은 엔트리 가이드(270) 내의 기기 바디 튜브 보어들이 그렇지 않을 경우에 전달 유닛의 치수가 허용하는 것보다 서로 더 가깝게 이격되는 것을 가능하게 해준다. 이 휨은 탄성적이어서, 메인 튜브(1167)는 기기(260)가 엔트리 가이드(270)로부터 퇴축될 때 그것의 직선형 형상을 취한다(메인 튜브는 영구적 휨을 가지고 형성될 수 있으며, 이것은 기기 바디 롤(roll)을 방지한다).

피동 인터페이스 어셈블리(1161)는 각각의 측면에 한 쌍의 장착 윙(1162A1, 1162B1; 1162A2, 1162B2)을 가진다. 또한, 전달 유닛(1165)의 각각의 측면 상에는 해제 버튼(1163A, 1163B)이 위치한다. 장착 윙(1162B2) 및 해제 버튼(1163B)은 도 10에서 보여진다.

살균 어댑터 프레임(951) 내에 기기(260)를 장착하기 위해, 먼저 장착 윙(1162A1, 1162A2)이 살균 어댑터 프레임(951)의 개방 단부(951RE)에 위치한 스키드 플레이트(963, 964)(도 9e, 9f 및 12 내지 14) 상에 위치된다. 도 12 내지 14는 살균 어댑터 프레임(951)의 외부 측면이 제거된 도 10의 절취도이다.

장착 윙(1162A1)은 빔(956)의 내부 측벽으로부터 연장된 스키드 플레이트(964) 상에 지지된다. 기기(260)는 스키드 플레이트(964) 상에서 스키드 플레이트(964)의 반대편 단부에 위치한 파킹 슬롯(966)을 향해 슬라이드된다(도 12). 제1 장착 윙(1162A1, 1162A2)의 상부면이 가동 바디(951C)의 립(1251A)의 하부 에지와 접하고, 이것이 가동 바디(951C)를 근위 방향으로 이동시킨다(도 12 및 13). 가동 바디(951C)의 근위측 모션이 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 플런저(1246)를 근위 방향으로 누르고, 이는 결과적으로 컨트롤러(290)로 전송되는 기기(260)가 살균 어댑터 어셈블리(250) 상에 적재되어 있다는 신호를 생성한다.

장착 윙(1162A1)이 파킹 슬롯(966)에 도달하면(도 14), 제1 장착 윙(1162A1, 1162A2)의 상부면은 더 이상 가동 바디(951C)의 립(1251A)의 하부 에지와 접촉하지 않는다. 그 결과, 가동 바디(951C) 상의 예압력이 가동 바디(651C)를 원위 방향으로 이동시키고(도 13), 제1 장착 윙(1162A1)을 제위치에 로크한다. 제1 장착 윙(1162A1)이 살균 어댑터 프레임(951)의 단부에 도달하면, 제2 장착 윙(1162B1)은 살균 어댑터 프레임(951)의 개방 단부 근방에서 스키드 플레이트(964)의 평탄부 상에 지지된다(도 14).

살균 어댑터 프레임(951) 내의 각각의 중간 디스크(953)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 복수의 구동 출력 디스크 상의 예압력에 의해 축방향 원위 방향으로 푸시되고 있다. 따라서, 기기(260)가 살균 어댑터 프레임(951)에 장착될 때, 복수의 중간 디스크(953P)가 제1 예압력을 가동 바디(951C)에 전달하여, 예압력이 장착 윙(1162A1)에 적용된다. 이 예압력은 기기(260)가 살균 어댑터 프레임(951) 내로 쉽게 슬라이드될 수 있고, 작은 예압력이 모든 디스크 상에 유지되도록 선택된다.

기기(260)가 살균 어댑터 어셈블리(250) 내에 장착될 때, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)는 기기(260)의 존재를 검출하고, 기기(260)의 존재를 지시하는 신호를 컨트롤러(290)에 전송한다. 이 신호에 응답하여, 시스템(200) 내의 컨트롤러(290)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)에 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 복수의 구동 출력 디스크의 각각의 구동 출력 디스크를 회전시키기 위한 신호를 전송한다.

미국 특허 출원 공보 US 2016/0184037 A1에 보다 완전하게 설명되어 있는 바와 같이, 구동 출력 유닛(942) 내의 각각의 구동 출력 어셈블리(943)는 스프링이 장전되어 있어, 살균 어댑터 어셈블리(250)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040) 상에 장착된 후 예압력이 각각의 각각의 구동 출력 디스크 상에 가해지도록 자동적으로 포지셔닝된다. 이 예압력은 구동 출력 디스크 및 살균 어댑터 프레임(951) 내의 중간 디스크(953)의 대응하는 중간 피동 인터페이스를 민다.

하지만, 기기(260)가 처음에 살균 어댑터 어셈블리(250) 상에 장착될 때는, 중간 디스크(953)의 중간 구동 인터페이스의 요소들은 피동 디스크(1164) 상의 피동 인터페이스(1180)의 대응하는 요소들과 정렬되지 않을 수 있다. 2개의 디스크(953, 1164)의 요소들이 정렬되지 않은 경우, 2개의 디스크는 부분적으로 연결되지만, 2개의 디스크는 서로 정합되지 않는다. 따라서, 구동 디스크, 중간 디스크 및 피동 디스크를 포함하는 디스크 스택은 부분적으로 연결된다. 디스크들을 정합시키기 위해, 기기 결합 시퀀스 동작(836)이 수행된다.

하나의 양태에 있어서, 살균 어댑터 프레임(951), 가동 바디(951C) 및 복수의 중간 디스크(653P)의 각각은 사출성형에 의해 제작된다. 살균 어댑터 프레임(951), 가동 바디(951C) 및 복수의 중간 디스크(953P)에 적합한 재료는 폴리카보네이트, 폴리페닐설폰(PPSU), 폴리에틸렌이민(PEI) 등을 포함한다.

살균 어댑터 어셈블리(250)의 빔(955, 956)은 살균 어댑터 어셈블리(250) 내에 기기(260)를 장착함으로써 작동되는 기계식 기기 제거 로크아웃에 포함된다. 구체적으로는, 빔(955 및 956)의 원위 단부가 해제 버튼(961, 962)을 누르는 것에 의해 내측으로 운동할 수 없는 경우에, 살균 어댑터 어셈블리(250)의 후크는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 후크 리시버로부터 결합해제될 수 없다. 기기(260)가 살균 어댑터 어셈블리(250) 내에 장착되었을 때, 기기의 바디가 빔(955 및 956)의 내향 운동을 방지하고, 따라서 기기(260)가 빔(955, 956)인 기계식 기기 로크아웃을 작동시킨다고 한다.

보다 구체적으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 빔(955 및 956) 사이의 거리(1501)는 기기(260)의 바디의 치수에 기초하여 선택된다. 거리(1501)는 기기(260)가 살균 어댑터 어셈블리(250) 내에 장착되었을 때는 빔(955 및 956)의 근위 단부의 운동이 살균 어댑터 어셈블리(250)의 후크를 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 후크 리시버로부터 결합해제시키는 데 충분하지 않도록 선택된다. 따라서, 살균 어댑터 어셈블리(250)의 우발적인 해제를 방지하기 위해, 기기(260)의 바디가 물리적으로 빔(955, 956)의 운동을 막음으로써, 기기(260)가 존재할 때 살균 어댑터 어셈블리(250)의 제거를 방지한다. 이러한 로크아웃은 존재할 수 있는 예압력에 독립적이다.

도 16은 삽입체 어셈블리(331)의 하나의 양태의 상세도이다. 삽입체 어셈블리(331)는 프레임(16110), 중간 캐리지(1620) 및 원위 캐리지(1630)를 포함한다. 중간 캐리지(1620)는 프레임(1610) 내의 볼 스크루(1611) 상에서 주행한다. 하나의 양태에 있어서, 볼 스크루(1611)는 6mm 피치(pitch)를 가지고, 따라서 중간 캐리지(1620)는 역구동 가능하다. 중간 캐리지(1620)는 원위 캐리지(1630)를 구동하는 금속 벨트(1621)를 포함한다. 원위 캐리지(1630)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240)의 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징에 부착된다. 하나의 양태에 있어서, 원위 캐리지(1630)는 중간 캐리지(1620)보다 2배 더 멀리 이동한다.

도 17a 및 17b는 예압 어셈블리(1080) 및 예압 어셈블리(1080)의 작동을 도시한다. 예압 어셈블리(480 및 1080)의 구성 및 작동은 하나의 양태에 있어서 도 17a 및 17b에 도시된 것과 동일하다. 설명을 용이하게 하기 위해, 기기(260), 살균 어댑터 어셈블리(250), 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 하우징 및 삽입체 어셈블리(331)는 도 17a 및 17b에 도시되어 있지 않다. 예압 어셈블리(1080)가 도 17a에 도시된 구성에 있을 때, 기기(260)의 원위 단부는 예를 들어 엔트리 가이드(270)의 채널 진입구에 포지셔닝된다. 마찬가지로, 도 18a 내지 18e 및 19a 내지 19c에서도, 예압 어셈블리를 이해하는데 필요한 요소들만이 도시되어 있다. 도 17a, 17b, 18a 내지 18e 및 19a 내지 19c와 관련된 실제 구성은 도 9a 내지 9e, 10a 내지 10c, 도 11a 및 11b와 관련하여 도시되고 설명된 모든 요소를 포함한다.

예압 어셈블리(1080)의 작동을 살펴보기 전에, 예압 어셈블리(1080) 내의 요소들이 설명된다. 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184036 A1에 개시된 예압 어셈블리와는 달리, 예압 어셈블리(980)에 의해 공급되는 예압은 컨트롤러(290)에 의해 자동으로 해제될 수 있고, 사용자에 의해 수동으로 해제될 수 있다. 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184036 A1에 개시된 예압 어셈블리에 의해 공급되는 예압은 사용자에 의해 수동으로만 해제될 수 있다.

도 17a, 17b, 18a 내지 18e 및 19a 내지 19c에서, 예압 트랙(1725)은 중간 캐리지(1620) 상에 장착된다. 밸리(valley)가 예압 트랙(1725)의 근위 단부에 배치된다. 예압 트랙(1725) 내의 램프(1725R)가 밸리를 예압 트랙(1725)의 평탄부에 연결시킨다. 예압 개입 리지(preload engagement ridge)(1726)가 예압 트랙(1725)으로부터 램프(1725R)의 원위측에 연장된다. 예압 트랙(1725)으로서 사용하기에 적합한 예압 트랙의 설명이 그 전체 내용이 여기에 참조되는 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184036 A1에 제공되어 있다.

휠(1783W)이 캠 종동자 어셈블리(1783)의 제1 단부에 회전가능하게 부착된다. 휠(1783W)은 예압 트랙(1725) 상을 주행한다. (도 17a, 17b, 18a 내지 18e 및 19a 내지 19c의 일부에서, 휠(1783W)은 예압 트랙(1725)으로부터 변위되는 것처럼 보인다. 이는 단지 도시의 용이성을 위한 것일 뿐이다. 도 17a, 17b, 18a 내지 18e 및 19a 내지 19c에 도시된 모든 경우에 있어서, 휠(1783W)은 예압 트랙(1725)과 접촉하고 있고, 그 위에서 주행한다.)

캠 종동자 어셈블리(1783)는 피벗 핀(1784), 즉 제1 피벗 핀을 중심으로 피벗운동한다. 캠 종동자 어셈블리(1783)는 예압 어셈블리(1080)의 암(1782)의 제1 단부에 회전가능하게 연결된다. 암(1782)의 제1 단부, 예를 들어 원위 단부가 모터 팩 브래킷(1781)에 연결된다. 캠 종동자 어셈블리(1783)로서 사용하기에 적합한 캠 종동자 어셈블리의 설명이 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184036 A1에 제공되어 있다.

모터 팩 브래킷(1781)은 모터 팩(1746)에 부착된다. 따라서, 암(1782)이 모터 팩(1746)에 연결된다. 전술한 바와 같이, 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징은 원위 캐리지(1630)에 부착된다. 모터 팩(1746)의 하나의 예가 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184036 A1에 제공되어 있다.

예압 개입 암(1786)의 제2 단부, 즉 근위 단부가 피벗 핀(1784)에 회전가능하게 연결된다. 피벗 핀(1784)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 하우징에 슬라이드 가능하게 연결된다.

롤링 핀(1786P)이 예압 개입 암(1786)의 제1 단부, 즉 원위 단부에 장착된다. 예압 개입 암(1786)의 제1 단부의 롤링 핀(1786P)의 근위측에는 종종 표면(1786S)으로 지칭되는 예압 개입 표면(1786S)이 있다. 이 양태에 있어서, 예압 개입 표면(1786S)은 예압 트랙(1725)의 평탄부에 수직이다. 예압 개입 암(1786)은 선형 레일(1787)에 연결된다. 예압 개입 암(1786) 및 선형 레일(1787)로서 사용하기에 적합한 예압 개입 암 및 선형 레일의 설명이 미국 특허 출원 공보 US 2016/0184036 A1에 제공되어 있다.

이 양태에 있어서, 종종 암(1785)으로 지칭되는 예압 개입/개입해제 암(1785)은 크로스바(cross-bar) 및 레그(leg)를 갖는 T자형 구조체이다. 이 T자형 구조체는 T자형 구조체의 레그가 수평이도록, 보다 일반적 개념으로 크로스바에 수직이도록 수직에 대해 시계 방향으로 90도 회전되어 있다. T자형 구조체의 사용은 선택 사항이다. 후술하는 동작을 수행할 수 있는 임의의 형상의 예압 개입/개입해제 암(1785)이 사용될 수 있다.

예압 개입/개입해제 암(1785)의 크로스바는 레버로서 기능하고, 따라서 종종 예압 개입/개입해제 암(1785)의 레버 또는 레버 부분으로 지칭된다. 예압 개입/개입해제 암(1785)의 크로스바의 제2 단부 측 근위 단부 상의 후크가 예압이 개입될 때 암(1785)의 제2 단부에서 롤링 핀(1786P)과 결합되고, 예압이 개입해제될 때 롤링 핀(1786P)과 결합해제된다. 비상 기기 해제 버튼(1082)은 예압 개입/개입해제 암(1785)의 크로스바의 제1 단부 즉 원위 단부에 연결되며, 예컨대 접촉되어 있다. 비상 기기 해제 버튼(1082)은 비상 기기 해제 버튼(482) 및 비상 기기 해제 버튼(982)의 한 예이다.

예압 개입/개입해제 암(1785)의 크로스바의 제1 단부와 제2 단부 사이에서, 예압 개입/개입해제 암(1785)은 예압 개입/개입해제 암(1785)의 지렛대 작용을 위한 받침점으로서 기능하는 또 다른 피벗 핀(1788) 즉 제2 피벗 핀 상에 회전가능하게 장착되어 있다. T자형 구조체의 레그는 피벗 핀(1788)이 T자형 구조체의 레그에 대해 센터링(centering)되도록 암(1785)의 레버 부분으로부터 연장되어 있다. 따라서, 예압 개입/개입해제 암(1785)의 레그는 제1 단부 및 제2 단부를 가지며, 제1 단부가 예압 개입/개입해제 암(1785)의 크로스바에 연결된다.

피벗 핀(1788)과 동심의 토션 스프링(1789)(도 18c)은 예압 개입/개입해제 암(1785) 상에 반시계 방향의 토크를 가한다(도 17a, 17b, 18a 내지 18e 및 19a 내지 19c에 대한 반시계 방향). 토션 스프링(1789)은 예압 개입/개입해제 암(1785)의 후크를 피벗 핀(1784) 및 피벗 핀(1788)을 통해 연장되는 축으로부터 멀어지게 이동시키는 힘을 예압 개입/개입해제 암(1785)에 제공한다. 피벗 핀(1784) 및 피벗 핀(1788)을 통해 연장되는 축은 피벗 핀(1784)의 길이방향 축 및 피벗 핀(1788)의 길이방향 축에 대해 수직이다. 토션 스프링(1789)은 예압 개입/개입해제 암(1785)을 예압 개입해제 방향으로 회전시키며, 이는 예압 개입/개입해제 암(1785)을 도 18a, 18b, 18c, 19b 및 19에 도시된 해제 포지션에 유지시키는 데 필요하다.

하나의 양태에 있어서, 비상 기기 해제 버튼(1082)에 관해서, 예압 개입/개입해제 암(1785)의 레버 부분은 받침점이 힘(비상 기기 해제 버튼(1082)에 의해 공급되는 힘)과 하중(후크와 롤링 핀(1786P) 사이의 결합) 사이에 존재하기 때문에 1종 지렛대이다. 이 예에서는, 예압 개입/개입해제 암(1785)이 1종 지렛대로서 구현되지만, 이는 단지 예시적인 것일뿐 제한하려는 것은 아니다. 다른 양태에서, 2종 지렛대 또는 2종 지렛대가 사용될 수 있다. 2종 지렛대의 경우에는, 하중이 받침점과 힘 사이에 존재하고, 3종 지렛대의의 경우에는, 힘이 받침점과 하중 사이에 존재한다.

예압 개입/개입해제 암(1785)의 레그의 제2 단부는 링크(1723)의 제2 단부에 연결된다. 링크(1723)의 제1 단부는 이 예에서 플런저(1721)를 갖는 솔레노이드(1720)로서 구현되는 전기 액추에이터에 연결된다. 이 양태에 있어서, 링크(1723)의 제1 단부는 플런저(1721)에 연결된다. 전기 액추에이터는 컨트롤러(290)에 연결된다. 컨트롤러(290)로부터의 명령에 응답하여, 전기 액추에이터가 개입되고 개입해제된다.

비상 기기 해제 버튼(1082), 예압 개입/개입해제 암(1785), 예압 개입 암(1786), 토션 스프링(1789), 전기 액추에이터 및 링크(1723)는 예압 어셈블리(1080)의 예압 개입/개입해제 기구를 형성한다. 따라서, 예압 개입/개입해제 기구 및 예압 어셈블리(1080) 모두는 컨트롤러에 연결되는 기계식 구조체이다.

예압 개입/개입해제 암(1785)은 제2 피벗 핀(1788)에 회전가능하게 연결된다. 예압 개입/개입해제 암(1785)은 예압 개입 암(1786)의 롤링 핀(1786P)에 대해 결합 및 결합해제 가능하다. 토션 스프링(1789)은 제2 피벗 핀(1788) 상에 장착되어, 예압 개입/개입해제 암(1785)에 연결된다. 토션 스프링(1789)은 예압 개입/개입해제 암(1785)을 롤링 핀(1786P)으로부터 결합해제된 포지션으로 유지시키도록 예압 개입/개입해제 암(1785) 상에 토크를 제공하도록 구성된다. 도 18a 및 18b 참조.

초기에, 도 17a에 도시된 바와 같이, 예압 어셈블리(1080) 내의 캠 종동자 어셈블리(1783)는 중간 캐리지(1620) 상의 예압 트랙(1725) 내의 밸리 내에 포지셔닝되며, 예를 들어 예압 틀랙(1725) 상의 제1 위치 즉 홈 위치에 포지셔닝된다. 제1 위치에서, 모터 팩(1746)의 각 구동 출력 어셈블리 내의 경 예압 스프링이 압축되고, 제1 예압력이 디스크 스택 내의 각 디스크에 적용된다(도 4e 참조). 수술 장치 어셈블리(300)가 삽입체 어셈블리(331)에 의해 제1 위치로부터 제2 위치까지 거리(Zload )만큼 원위측으로 이동됨에 따라, 기기 매니퓰레이터 어셈블리가 거리(Zload)만큼 이동한다.

캠 종동자 어셈블리(1783)가 회전가능하게 장착되는 피벗 핀(1784)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징에 연결된다. 따라서, 삽입체 어셈블리(331)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징을 거리(Zload)만큼 원위측으로 이동시킴에 따라, 피벗 핀(1784)은 캠 종동자 어셈블리(1783)를 같은 거리(Zload )만큼 이동시킨다. 하나의 양태에 있어서, 거리(Zload)는 3.85 인치이다.

상술한 바와 같이, 휠(1783W)은 캠 종동자 어셈블리(1783)의 제1 단부에 회전가능하게 부착되고, 휠(1783W)은 예압 트랙(1725) 상에서 주행한다. 따라서, 캠 종동자 어셈블리(1783)가 원위측으로 이동함에 따라, 휠(1738W)은 예압 트랙(1725)의 궤도(contour)를 추종한다. 캠 종동자 어셈블리(1783)가 원위측으로 이동함에 따라, 예압 트랙(1725)과 피벗 핀(1784) 사이의 거리가 감소한다. 그 결과, 캠 종동자 어셈블리(1783)가 예압 트랙(1725) 내의 램프(1725R)를 주행하여 올라감에 따라, 캠 종동자 어셈블리(1783)는 도 17a에 도시된 제1 포지션으로부터 도 17b에 도시된 제2 포지션으로 회전하고, 모터 팩(1746)을 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징에 의해 이동되는 거리보다 더 긴 거리만큼 이동시킨다. 따라서, 캠 종동자 어셈블리(1783)의 회전은 모터 팩(1746)을 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징에 대해 원위측으로 소정의 거리(Δ)만큼 변위시킨다.

캠 종동자 어셈블리(1783)가 예압 트랙(1725)을 따라 이동할 때, 캠 종동자 어셈블리(1783)에 의해 2개의 동작이 수행된다. 캠 종동자 어셈블리(1783)가 램프(1725R)를 이동하여 올라가 회전함에 따라, 캠 종동자 어셈블리(1783)의 회전은 모터 팩을 원위측으로 거리(Zload)보다 더 긴 거리만큼 푸시하며, 예를 들어 모터 팩(1746)은 거리(Zload + Δ)만큼 이동한다. 또한, 캠 종동자 어셈블리(1783)가 램프(1725R)를 이동하여 올라감에 따라, 캠 종동자 어셈블리(1783)는 모터 팩(1746)에 힘을 전달하고, 이 힘이 결과적으로 각 구동 출력 어셈블리 내의 경 예압 스프링 및 고 예압 스프링 모두를 압축시켜, 제2 예압력 즉 고 예압력이 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)의 각각의 구동 출력 디스크 상에 적용된다. 물론, 이는 기기가 설치되었을 때만 사실이며, 그렇지 않을 경우에는 스프링이 압축되지 않기 때문이다.

도 18a 내지 18e는 예압 어셈블리(1080)에 의한 예압의 자동 설정에 있어서 수행되는 동작들의 한 가지 구현예를 도시한 도면이다. 하나의 양태에 있어서, 예압 어셈블리(480 및 980)의 작동은 도 18a 내지 18e에 도시된 것과 동일하다.

살균 어댑터 어셈블리(250)가 살균 어댑터 설치 동작(817)에서 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040) 내에 장착될 때, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)는 살균 어댑터 어셈블리(2507)의 존재를 지시하는 신호를 컨트롤러(290)에 전송한다.

사용자가 클러치 버튼(1044)을 눌러 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)를 근위측으로 이동시키면, 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징은 예압 트랙(1725) 상의 예압 개입 리지(1726)의 2배만큼 빠르게 근위측으로 이동한다. 이는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)가 부착되는 원위 캐리지(1630)가 예압 트랙(1725)이 부착되는 중간 캐리지(1620)의 2배만큼 멀리 이동하기 때문이다. 이 양태에 있어서, 예압 개입 리지(1726)는 예압 트랙(1725)의 원위 부분으로부터 연장된다.

초기에, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)가 홈 포지션에 있을 때, 예압 트랙(1725) 상의 예압 개입 리지(1726)와 예압 개입 암(1786)의 예압 개입 표면(1786S) 사이에 갭(1801)이 존재한다. 컨트롤러(290)는 삽입체 어셈블리에 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 홈 포지션으로부터 근위 방향으로 이동시키도록 명령한다. 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징이 근위측으로 이동함에 따라, 예압 개입 리지(1726)는 예압 개입 암(1786)의 절반의 속도로 근위측으로 이동하고, 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징 및 삽입체 어셈블리(331)는 단축된다. 따라서, 중간 캐리지(1620)와 원위 캐리지(1630)는 상대적으로 서로 더 근접하게 이동하여, 예압 트랙(1725) 상의 예압 개입 리지(1726)와 예압 개입 암(1786)의 예압 개입 표면(1786S) 사이의 갭(1801)을 폐쇄시킨다.

갭(1801)이 폐쇄될 때(도 18b), 예압 개입 암(1786)의 표면(1786S)은 예압 트랙(1725) 상의 예압 개입 리지(1726)와 결합된다. 예압 개입 암(1786)의 근위측 모션이 예압 트랙(1725)에 의해 근위측으로 이동하는 것이 제한되지만, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)는 원위 캐리지(1630)와 함께 계속해서 근위측으로 이동하고, 선형 레일(1787)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징 내의 레일에 대해 슬라이드한다. 암(1782)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징이 계속해서 근위측으로 이동할 때 모터 팩(1746)을 제위치에 유지시키고, 이는 모터 팩 리턴 스프링을 신장시킨다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)가 홈 포지션에 근접한 소정의 거리(예를 들어 2mm)에 있을 때, 예압 개입/개입해제 암(1785)에 포함된 레버의 제2 단부 상의 후크는 예압 개입 암(1786)의 제1 단부의 롤링 핀(1786P)의 근위측에 있다(도 18c). 하지만, 피벗 핀(1788) 둘레의 토션 스프링(1789)이 예압 개입/개입해제 암(1785)이 시계 방향으로 회전하여 롤링 핀(1786P)과 결합하는 것을 방해한다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리가 완전히 퇴축된 포지션(제3 포지션)에 도달하면, 컨트롤러(290)는 솔레노이드(1720)를 작동시키고, 이는 플런저(1721)를 근위 방향으로 이동시킨다. 플런저(1721)의 근위 방향으로의 모션은 링크(1723)를 근위 방향으로 이동시키고, 이것이 결과적으로 예압 개입/개입해제 암(1785) 상의 후크가 롤링 핀(1786P)과 결합할 때까지 시계 방향으로 회전하게 만든다(도 18d).

예압 개입/개입해제 암(1785) 상의 후크가 롤링 핀(1786P) 상에 결합된 후, 컨트롤러(290)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)가 홈 포지션으로 원위측으로 이동하게 만들고, 따라서 예압 트랙(1725) 상의 예압 개입 리지(1726)와 예압 개입 암(1786)의 예압 개입 표면(1786S) 사이에 일정 갭이 존재하게 된다(도 18e). 이 포지션에서, 기기 매니퓰레이터 어셈블리 내의 모터 팩 리턴 스프링은 모터 팩(1746)을 원위 방향으로 당긴다. 모터 팩 리턴 스프링에 의해 공급되는 힘은 예압 개입/개입해제 암(1785)의 후크를 롤링 핀(1786P)과 결합된 상태로 유지하기에 충분하다. 이는 후크를 장력하에 두어, 토션 스프링(1789)이 예압 개입/개입해제 암(1785)을 반시계 방향으로 회전시킬 수 없게 한다. 그 결과, 컨트롤러(290)는 솔레노이드(1720)에 대한 작동 명령을 제거한다. 도 18a 내지 18e에 도시된 바와 같이, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)는 컨트롤러(290)의 제어하에 모터 팩(1746) 상에 제1 예압을 설정하도록 자동으로 구성된다.

도 19a 내지 19c는 하나의 양태에서 예압 어셈블리(1080)에 의한 예압의 자동 해제에 있어서 수행되는 동작들의 한 가지 구현예를 도시한 도면이다. 예압 어셈블리(480, 980)의 작동은 도 19a 내지 19c에 도시된 것과 동일하다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040) 및 예압 어셈블리(1080)가 근위측으로 이동될 때, 캠 종동자 어셈블리(1783)(도 17b)는 근위측으로 이동하고, 휠(1783W)은 예압 트랙(1725)의 궤도를 추종한다. 캠 종동자 어셈블리(1783)가 근위측으로 이동함에 따라, 예압 트랙(1725)과 피벗 핀(1784) 사이의 거리가 증가한다. 그 결과, 캠 종동자 어셈블리(1783)가 예압 트랙(1725) 내의 램프(1725R)를 주행하여 내려감에 따라, 캠 종동자 어셈블리(1783)는 도 17b에 도시된 제2 포지션으로부터 도 17a에 도시된 포지션으로 회전한다. 이는 제2 예압을 해제하여, 예압 어셈블리(1080)가 도 19a에 도시된 바와 같이 홈 포지션에 있을 때, 제1 예압력만이 작동되게 된다. 이는 또한 하드 스톱을 살균 어댑터 어셈블리(250)로부터 퇴축시키고, 따라서 하드 스톱이 퇴축될 때 가동 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트가 근위측으로 이동될 수 있기 때문에, 기기(260)가 제거될 수 있게 된다.

도 19a와 관련하여, 컨트롤러(290)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)를 근위측으로 이동시키는 모터를 작동시킨다. 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징은 예압 트랙(1725) 상의 예압 개입 리지(1726)의 2배만큼 빠르게 근위측으로 이동한다. 이는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)가 부착되는 원위 캐리지(1630)가 예압 트랙(1725)이 부착되는 중간 캐리지(1620)의 2배만큼 멀리 이동하기 때문이다.

초기에, 예압 트랙(1725) 상의 예압 개입 리지(1726)와 예압 개입 암(1786)의 예압 개입 표면(1786S) 사이에 갭이 존재한다(도 19a). 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징이 근위측으로 이동함에 따라, 예압 개입 리지(1726)는 예압 개입 암(1786)의 절반의 속도로 근위측으로 이동하고, 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징 및 삽입체 어셈블리(331)는 단축된다. 따라서, 중간 캐리지(1620)와 원위 캐리지(1630)는 상대적으로 서로 더 근접하게 이동하여, 예압 트랙(1725) 상의 예압 개입 리지(1726)와 예압 개입 암(1786)의 예압 개입 표면(1786S) 사이의 갭을 폐쇄시킨다.

갭이 폐쇄될 때(도 19b), 예압 개입 암(1786)의 표면(1786S)은 예압 트랙(1725) 상의 예압 개입 리지(1726)와 결합된다. 예압 개입 암(1786)의 근위측 모션이 예압 트랙(1725)에 의해 근위측으로 이동하는 것이 제한되지만, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)는 원위 캐리지(1630)와 함께 계속해서 근위측으로 이동하고, 선형 레일(1787)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징 내의 레일에 대해 슬라이드한다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)가 홈 포지션에 근접한 소정의 거리(예를 들어 2mm)에 있을 때, 예압 개입/개입해제 암(1785)에 포함된 레버의 제2 단부 상의 후크는 예압 개입 암(1786)의 제1 단부의 롤링 핀(1786P)의 근위측에 있다(도 18c). 솔레노이드(1720)가 작동하지 않기 때문에, 피벗 핀(1788) 둘레의 토션 스프링(1789)이 예압 개입/개입해제 암(1785)을 반시계 방향으로 회전시켜 후크를 롤링 핀(1786P)으로부터 결합해제시킨다.

예압 개입/개입해제 암(1785) 상의 후크가 롤링 핀(1786P)에 대해 결합해제된 후, 컨트롤러(290)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)가 원위측으로 홈 포지션으로 이동하게 만든다. 예압 개입/개입해제 암(1785) 상의 후크가 예압 개입 암(1786)으로부터 결합해제되어 있기 때문에, 모터 팩(1746) 상에는 원위 방향의 어떠한 힘도 존재하지 않는다. 모터 팩은 기기 매니퓰레이터 하우징에 대해 원위측으로 변위되지 않으므로, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)는가 원위측으로 이동될 때, 어떠한 예압력도 존재하지 않는다. 따라서, 도 19a 내지 19c에 도시된 바와 같이, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(1040)가 원위측으로 완전히 퇴축된 포지션으로부터 홈 포지션으로 그리고 홈 포지션을 초과하여 이동됨에 따라, 컨트롤러(290)의 제어하에 모터 팩(1746) 상의 제1 예압을 리셋하고, 예압력의 적용을 방지하도록 자동으로 구성된다.

삽입체 어셈블리(331)가 신장 위치에서 재밍(jamming)되는 경우, 기기(260)가 제거될 수 있도록 고 예압력이 해제되어어야 한다. 기기(260)를 제거하기 위해, 사용자는 비상 기기 해제 버튼(1082)을 푸시한다(도 10a). 사용자에 의해 제공된 힘에 응답하여, 비상 기기 해제 버튼(1082)은 예압 개입/개입해제 암(1785)의 제1 단부에 힘을 적용시킨다. 제1 단부 예압 개입/개입해제 암(1785) 상에 적용된 힘은 예압 개입/개입해제 암(1785)이 피벗 핀(1788)을 중심으로 회전하게 만들고, 예압 개입/개입해제 암(1785)의 제2 단부 상의 후크를 예압 개입 암(1786)의 제1 단부에 장착된 롤링 핀(1786P)으로부터 결합해제시키도록 만든다.

모터 팩 리턴 스프링이 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징과 모터 팩(1746) 사이에 장착되고 고 예압력이 가해질 때 신장된다는 점을 상기하자. 그 결과, 예압 개입/개입해제 암(1785)이 예압 개입 암(1786)으로부터 결합해제될 때, 모터 팩 리턴 스프링은 모터 팩(1746)을 완전히 퇴축된 포지션으로 퇴축시킨다.

완전히 퇴축된 포지션에서, 예압력이 존재하지 않고, 따라서 구동 출력 디스크가 중간 디스크로부터 결합해제된다. 또한, 복수의 하드 스톱이 퇴축되어, 기기 살균 어댑터 어셈블리(250)와 기기(260)의 양자가 장착해제될 수 있다. 어떤 사람이 기기를 퇴축시킬 때, 기기(260)의 원위 단부가 직선이 아닌 경우, 예압력이 없고 결합된 구동 출력 디스크가 없는 디스크 스택이 역구동 가능하기 때문에, 캐뉼라가 기기(260)의 원위 단부를 직선화되게 만든다.

도 20a는 삽입체 어셈블리(2031)(삽입체 기구(2031)라고도 함)에 부착된 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)를 도시한다. 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(240, 440 및 1040)의 각각의 또 다른 예이다. 삽입체 어셈블리(2031)는 삽입체 어셈블리(331)의 한 예이다. 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 포지션은 삽입체 어셈블리(2031)에 의해 결정되고, 홈 포지션으로부터 완전히 신장된 포지션까지 변경된다. 완전히 신장된 포지션에서, 삽입체 어셈블리(2031)가 완전히 신장된다.

종종 하우징(2048)으로 지칭되는 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048)은 삽입체 어셈블리(2031)의 원위 단부에 고정 부착되고, 따라서 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048)은 삽입체 어셈블리(2031)의 이동과 함께 홈 포지션으로부터 완전히 신장된 포지션까지 이동한다.

기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048) 내의 모터 팩(2046)은 레일(2039) 상에서 이동할 수 있다. 모터 팩(2046)은 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048)에 대해 원위 및 근위 방향으로 이동할 수 있다. 모터 팩(2046)은 종종 리턴 스프링(2047)으로 지칭되는 모터 팩 리턴 스프링(2047)에 의해 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048)에 연결된다. 모터 팩(2046)과 함께 포함되는 요소들은 하나의 양태에 있어서 모터 팩(446)에 관해 전술한 요소들과 동일하다. 모터 팩 리턴 스프링(2047)은 모터 팩 리턴 스프링(447)과 균등하다.

예압 어셈블리(2080)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048)에 장착되고, 따라서 하우징(2048)과 함께 이동한다. 예압 어셈블리(2080)는 암(2088)에 의해 모터 팩(2046)에 연결된다. 예압 어셈블리(2080)는 비상 기기 해제 버튼(2082)을 포함한다.

예압 어셈블리(480)에 의해 삽입체 어셈블리(431)에 이동가능하게 연결되는 모터 팩(446)과 달리, 모터 팩(2046)은 예압 어셈블리(2080)에 의해 삽입체 어셈블리(2031)에 이동가능하게 연결되지 않는다. 하지만, 예압 어셈블리(2080)는 홈 포지션에 대한 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 포지션에 상관없이 하우징(2048)에 대해 모터 팩(2046)을 이동시킬 수 있는 능력을 갖는다. 따라서, 기기 매니퓰레이터 어셈블리가 홈 포지션으로부터 이동됨에 따라, 예압 어셈블리가 트랙을 따라 이동하고, 예압을 제1 예압으로부터 제2 예압으로 증가시켰던 도 18a 내지 18e 및 19a 내지 19c에의 양태와 대조적으로, 여기서는, 예압 어셈블리(2080)는 컨트롤러(290), 예를 들어 컨트롤러(290) 내의 모터 컨트롤러의 직접적인 제어하에 있으며, 따라서 예압은 홈 포지션에 대한 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 포지션에 상관없이 그리고 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)가 삽입체 어셈블리(2031)에 의해 이동하고 있는지 또는 정지하고 있는지에 상관없이 증가되거나 감소될 수 있다.

어떠한 예압도 요구되지 않고, 모터 팩(2046)이 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048)에 대해 원위 방향으로 변위되지 않을 때, 컨트롤러(290)는 어떠한 동작도 취하지 않는다. (바람직한 원하는 예압은 하나의 양태에 있어서 도 8과 관련하여 전술한 바와 같이 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 상태에 의해 결정된다는 점에 유의한다). 이 경우, 모터 팩(2046)은 홈 포지션과 완전히 신장된 포지션 사이의 어디에 기기 매니퓰레이터 어셈블리가 포지셔닝되는지에 상관없이 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048)에 대해 무 예압 포지션(2032)에 위치한다.

홈 포지션으로부터 완전히 신장된 포지션으로의 또는 완전히 퇴축된 포지션으로부터 홈 포지션으로의 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)만의 이동은 예압을 변경시키지 않는다. 예압은 컨트롤러(290)가 예압 변경을 만들기 위한 명령을 예압 어셈블리(2080)에 직접적으로 전송하는 경우에 또는 비상 기기 해제 버튼(2082)이 작동되는 경우에만 변경된다. 모터 팩(2046)이 무 예압 포지션(2032)에 위치 한 상태에서, 살균 어댑터 어셈블리가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 원위면에 장착되는 경우, 살균 어댑터 어셈블리의 중간 디스크 상에는 어떠한 예압력도 존재하지 않을 것이다.

저 예압이 요구되고 모터 팩(2046)이 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048)에 대해 원위 방향으로 변위되지 않은 경우, 즉 모터 팩이 무 예압 포지션(2032)에 위치한 경우, 컨트롤러(290)는 모터 팩(2046)을 저 예압 포지션(2033)으로 이동시키기 위해 예압 어셈블리(2080)에 암(2088)을 원위 방향으로 이동시키도록 명령한다. 모터 팩(2046)이 기기 매니퓰레이터 하우징(2048)에 대해 원위측으로 이동됨에 따라, 모터 팩 리턴 스프링(2047)이 신장된다.

살균 어댑터 어셈블리가 모터 팩(2046)이 저 예압 포지션(2033)에 위치한 상태의 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 원위면에 장착되는 경우, 살균 어댑터 어셈블리의 중간 디스크 상에 저 예압력, 예를 들어 제1 예압력이 존재할 것이다. 도 20a 및 20b의 예들에서, 예압력은 컨트롤러(290)에 의해 증가되었지만, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)는 삽입체 어셈블리(2031)에 의해 이동되지 않았다. 선택적으로, 예압력은 기기 매니퓰레이터 어셈블리가 삽입체 어셈블리(2031)에 이동될 때 컨트롤러(290)에 의해 증가될 수 있다. 모터 팩(2046)이 저 예압 포지션(2033)에 있을 때 비상 기기 해제 버튼(2082)가 작동되면, 예압 어셈블리(2080)의 예압 기구는 개입해제되고, 모터 팩 리턴 스프링(2047)은 모터 팩(2046)을 근위 방향으로 무 예압 포지션(2032)으로 퇴축시킨다.

저 예압이 요구되고 모터 팩(2046)이 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048)에 대해 고 예압 포지션(2034)에 위치한 경우, 즉 모터 팩이 고 예압 포지션(2034)에 위치한 경우, 컨트롤러(290)는 모터 팩(2046)을 저 예압 포지션(2033)으로 이동시키기 위해 예압 어셈블리(2080)에 암(2088)을 근위 방향으로 이동시키도록 명령한다. 모터 팩(2046)이 기기 매니퓰레이터 하우징(2048)에 대해 근위측으로 이동됨에 따라, 모터 팩 리턴 스프링(2047)은 수축된다. 다시 말해, 이는 삽입체 기구가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)를 이동시키지 않거나 이동시키면서 이루어질 수 있을 것이며, 그 이유는 예압 어셈블리(2080)에 의해 공급되는 예압력은 홈 포지션에 대한 예압 어셈블리의 위치와 무관하게 그리고 삽입체 어셈블리(2031)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)를 이동시키고 있는지의 여부와 무관하게 변경될 수 있기 때문이다. 예압의 변경은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 포지션을 변경시키라는 컨트롤러(290)로부터 삽입체 어셈블리(2031)로의 명령에 의존하지 않으며, 이는 도 19a 내지 19c와 관련하여 설명된 실시예와 상이하다.

컨트롤러(290)에 의한 예압의 제어는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)가 장착되는 삽입체 어셈블리(2031)의 제어와 무관하다. 이것은 이전에 설명된 양태 들과는 달리, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 포지션을 변경시키기 위한 삽입체 어셈블리(2031)로의 컨트롤러(290)에 의한 명령이 예압을 변경시킬 수 없다는 것을 의미한다. 그 대신, 컨트롤러(290)는 예압 어셈블리(2080)에 직접적으로 예압을 변경시키도록 명령한다. 컨트롤러(290)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 포지션에 기초하여 예압을 변경시키도록 예압 어셈블리(2080)에 명령할 수 있다는 것을 인지할 것이다. 따라서, 예압 어셈블리(2080)에의 명령이 삽입체 어셈블리(2031)에의 명령에 결합될 수 있지만, 삽입체 어셈블리(2031)에의 명령은 이 양태에서 예압을 변경시킬 수 없고, 따라서 컨트롤러(290)에 의한 예압의 제어는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)가 장착되는 삽입체 어셈블리(2031)의 제어와 무관하다고 말하여진다.

무 예압이 요구되고 모터 팩(2046)이 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048)에 대해 저 예압 포지션(2033)에 위치한 경우, 즉 모터 팩(2046)이 저 예압 포지션(2033)에 위치한 경우, 컨트롤러(290)는 모터 팩(2046)을 무 예압 포지션(2032)으로 이동시키기 위해 예압 어셈블리(2080)에 암(2088)을 근위 방향으로 이동시키도록 명령한다. 모터 팩(2046)이 기기 매니퓰레이터 하우징(2048)에 대해 근위측으로 이동됨에 따라, 모터 팩 리턴 스프링(2047)은 수축된다. 또 다시 말해, 이는 삽입체 기구(2031)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)를 이동시키지 않거나 이동시키면서 이루어질 수 있을 것이며, 그 이유는 예압 어셈블리(2080)에 의해 공급되는 예압력은 삽입체 어셈블리(2031)에 대한 예압 어셈블리(2080)의 포지션과 무관하게 그리고 홈 포지션에 대한 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 포지션과 무관하게 컨트롤러(290)에 의해 변경될 수 있기 때문이다. 물론, 이는 삽입체 어셈블리(2031)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)를 이동시킬 때 이루어질 수도 있다.

고 예압이 요구되는 경우, 컨트롤러(290)는 모터 팩(2046)을 고 예압 포지션(2034)로 이동시키기 위해 예압 어셈블리(2080)에 암(2088)을 원위 방향으로 이동시키도록 명령한다. 모터 팩(2046)이 기기 매니퓰레이터 하우징(2048)에 대해 원위측으로 이동됨에 따라, 모터 팩 리턴 스프링(2047)은 신장된다.

살균 어댑터 어셈블리가 모터 팩(2046)이 고 예압 포지션(2034)에 위치한 상태의 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 원위면에 장착되는 경우, 살균 어댑터 어셈블리의 중간 디스크 상에 고 예압력, 예를 들어 제2 예압력이 존재할 것이다. 모터 팩(2046)이 고 예압 포지션(2034)에 있을 때 비상 기기 해제 버튼(2082)이 작동되면, 예압 어셈블리(2080)의 예압 기구는 개입해제되고, 모터 팩 리턴 스프링(2047)은 모터 팩(2046)을 근위 방향으로 무 예압 포지션(2032)으로 퇴축시키고, 이는 고 예압력을 제거한다.

모터 팩(2046)이 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048)에 대해 고 예압 포지션(2033)에 위치한 경우, 컨트롤러(290)는 예압 어셈블리(2080)에 모터 팩(2046)을 근위측으로 저 예압 포지션(2033) 또는 무 예압 포지션(2032) 중 어느 하나로 이동시도록 명령할 수 있다. 도 20a, 20b 및 20c의 예들에서, 예압은 컨트롤러(290)에 의해 증가되었지만, 삽입체 어셈블리(2031)는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)를 이동시키기 않았다. 예압은 또한 삽입체 어셈블리(2031)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)를 이동시킬 때 이러한 예들의 각각에서 컨트롤러(920)에 의해 변경될 수도 있을 것이다.

도 21a 내지 21c와 관련하여 이하에 설명되는 예들에서 그리고 도 4a 내지 4g에 도시된 예들에서, 기계식 기기 제거 로크아웃(살균 어댑터 어셈블리 내의 가동 바디가 근위측으로 이동하는 것을 방지)은 모터 팩을 기기 매니퓰레이터 어셈블리 내에서 이동시킴으로써 작동된다. 도 20d 및 20e에 도시된 또 다른 양태에 있어서, 기계식 기기 제거 로크아웃은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 임의의 부분의 이동과 무관하다. 이 양태에 있어서는, 기계식 기기 제거 로커아웃 어셈블리(2090)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 하우징(2048)에 장착된다. 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090)는 근위 단부에 복수의 스톱(stop)을 포함하는, 종종 암(2091)으로 지칭되는 로크아웃 암(2091)에 연결된다. 복수의 스톱은 선택적이며 전술한 살균 어댑터 어셈블리와의 인터페이스 연결을 위한 예로서 사용된다. 좀 더 일반적인 관점에서, 암(2091)의 원위면은 예를 들어 살균 어댑터 어셈블리의 가동 바디의 근위면과 인터페이스 연결될 수 있다. 비상 기기 해제 버튼(2082A)은 이 양태에서 예압 어셈블리(2080)와 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090) 사이에서 공유된다. 로크아웃 리턴 스프링(2047A)이 하나의 양태에서 로크아웃 암(2091)의 근위 단부와 하우징(2048) 사이에 연결된다.

살균 어댑터 어셈블리(2050)(도 20d)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 원위면에 장착된다. 살균 어댑터 어셈블리(2050)는 살균 어댑터 어셈블리(2050)의프레임에 대해 근위 방향 및 원위 방향으로 이동할 수 있는 종종 가동 바디(2051C)로 지칭되는 가동 매니퓰레이터-기기 인터페이스 플레이트(2051C)를 포함한다. 살균 어댑터 어셈블리(250)는 살균 어댑터 어셈블리(2050)의 하나의 예이며, 따라서 살균 어댑터 어셈블리(2050)는 더 상세히 설명하지 않는다.

전술한 바와 같이, 기기가 살균 어댑터 어셈블리(2050)에 장착되거나 제거될 때, 가동 바디(2051C)는 근위 방향으로 이동된다. 기기의 제거를 방지하기 위해, 가동 바디(2051C)는 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090)에 의해 가동 바디(2051C)를 제위치에 로크함으로써 근위 방향으로 이동하는 것이 방지된다.

선택적인 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090)(도 20d)는 컨트롤러(290), 예를 들어 컨트롤러(290)의 모터 컨트롤러의 직접적인 제어하에 있다. 기계식 기기 제거 로크아웃는 홈 포지션에 대한 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 포지션에 상관없이, 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)가 삽입체 어셈블리(2031)에 의해 이동되거나 고정되어 있는지 여부에 상관없이 그리고 하우징(2048)에 대한 모터 팩(2046)의 포지션에 상관없이 작동 또는 작동해제될 수 있다. 암(2091)의 모션은 기기 매니퓰레이터 어셈블리(204)의 모션과 무관하며, 모터 팩(2046)의 모션과 무관하다. 암(2091)은 컨트롤러(290)가 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090)에 암(2091)을 이동시키도록 명령할 때, 암(2091)이 신장 위치에 있을 때 및 비상 장치 해제 버튼(2082A)이 사용자에 의해 작동될 때에만 이동한다.

이 양태에 있어서, 암(2091)은 도 20d에 도시된 근위 위치와 도 20e에 도시된 원위 위치를 갖는다. 근위 위치, 즉 제2 위치에서는, 암(2091)의 어떠한 부분도 살균 어댑터 어셈블리(2050)의 가동 바디(2051C)와 접촉하고 있지 않다. 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090)가 컨트롤러(290)로부터 결합 로크 명령을 수신하는 경우에, 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090)가 암(2091)을 원위 위치(도 20e)로 이동시키고, 이것이 가동 바디(2051C)를 살균 어댑터 어셈블리(2050)의 원위 위치에 로크한다. 가동 바디(2051C)가 원위 위치에 로크되면, 살균 어댑터 어셈블리 내에 장착된 기기는 제거될 수 없다.

암(2091)이 원위 위치로 이동함에 따라, 리턴 스프링(2047A)이 신장된다. 비상 기기 해제 버튼(2082A)이 작동되면, 암(2091)은 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090)로부터 결합해제되고, 리턴 스프링(2047A)은 암(2091)을 그것의 근위 위치로 당긴다(도 20d). 따라서, 가동 바디(2051C)는 근위 방향으로 이동될 수 있고, 기기는 제거될 수 있다.

선택적으로, 컨트롤러(290)가 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090)에 로크아웃 해제 명령을 전송할 수 있다. 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090)가 컨트롤러(290)로부터 로크아웃 해제 명령을 수신하면, 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090)는 암(2091)을 도 20e의 원위 위치로부터 도 20d의 근위 위치로 이동시키며, 이는 살균 어댑터 어셈블리(2050) 내의 가동 바디(2051C)를 언로크하여 가동 바디(2051C)의 이동을 허용한다.

도 21a 내지 21c는 도 20a 내지 20c에서의 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040) 및 예압 어셈블리(2080)의 하나의 양태에 대한 예이다. 도 4a와 동일한 참조 번호를 갖는 도 21a 내지 21c의 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 요소들은 도 4a의 요소들과 균등하며, 따라서 도 4a와 관련한 요소들의 설명은 여기서 반복하지 않는다.

이 양태에서, 예압 어셈블리(2080)는 컨트롤러(290)에 연결된 모터(2181), 예컨대 서보모터를 포함한다. 모터(2181)는 하우징(2048)에 장착된다. 모터(2181)는 스크루(2183)를 구동한다. 너트(2184)가 스크루(2183) 상에 장착되며, 모터(2181)가 스크루(2183)를 회전시킬 때 근위측으로 및 원위측으로 이동한다. 하나의 양태에 있어서, 스크루(2183)는 모터(2181)의 나사형 샤프트이다. 모터(2181)의 샤프트의 회전 및 그에 따른 너트(2184)의 원위측 또는 근위측 운동은 컨트롤러(290)에 의해 제어된다. 모터, 스크루 및 너트 조합은 축을 따른 포지션이 컨트롤러(290)에 의해 직접적으로 제어되는 가동 어셈블리의 한 예이다.

예압 탭(2184T)이 너트(2184)의 원위 단부에 인접하여 너트(2184)의 외부 측면으로부터 연장된다. 예압 탭(2184T)은 원위면 상의 제1 평면 및 근위면 상의 제2 평면을 갖는다. 제1 평면은 제2 평면보다 너트(2184)의 외부 측면으로부터 더 연장된다. 따라서, 제1 평면과 제2 평면을 연결하는 표면은 램프 표면(ramped surface)이다.

예압 해제 레버(2186)가 피벗 핀(2187) 상에 장착되어 있다. 토션 스프링이 피벗 핀 주위에 장착되고 예압 해제 레버(2186)에 부착되어, 비상 기기 해제 버튼(2082)이 작동되지 않은 경우에 예압 해제 레버(2186)를 예압 개입 포지션에 유지시킨다. 피벗 핀(2187)은 모터 팩(2046)에 연결된 암(2088) 상에 장착된다. 이 예에서, 암(2088)은 레일(2139) 상에서 하우징(2048)에 대해 근위측으로 그리고 원위측으로 이동한다. 레일(2139)은 선택적이다.

예압 해제 레버(2186)의 원위 단부, 즉 제1 단부는 예압 탭(2184T)과 결합 및 결합해제되는 후크(2186A)를 포함한다. 이 예에서, 후크(2186A)는 예압 해제 레버(2186)의 측면으로부터 연장되는 평탄한 평면을 갖는다. 후크(2186A)의 평탄한 평면은 예압 탭(2084T)의 제1 평면과 접촉하여 예압 탭(2184T)의 원위측 운동이 예압 해제 레버(2186)가 예압 탭(2184T)과 함께 원위측으로 이동하게 만들도록 구성된다.

램프 표면이 예압 해제 레버(2186)의 측면으로부터 제거된 예압 해제 레버(2186)의 평탄한 평면의 단부로부터 예압 해제 레버(2186)의 원위 단부까지 연장된다. 예압 해제 레버(2186)이 원위 단부에서의 램프 표면의 경사는 탭(2184T) 상의 램프 표면의 경사와 반대이며, 따라서 훅(2186A)과 탭(2184T)은 예압이 해제될 때 서로 근위 방향으로 이동할 수 있다.

비상 기기 해제 버튼(2082)은 예압 해제 레버(2186)의 근위 단부, 즉 제2 단부에 힘을 적용시키도록 장착된다. 도 21b 및 21c의 예에서, 비상 기기 해제 버튼(2082)이 작동되면, 비상 기기 해제 버튼(2082)은 예압 해제 레버(2186)의 근위 단부에 예압 개입해제력을 적용시키며, 이는 예압 해제 레버(2186)가 피벗 핀(2187)을 중심으로 예압 개입해제 방향으로, 20b 및 20c의 시계방향으로 피벗운동하게 만든다.

피벗 핀(2187)을 중심으로 한 예압 개입해제 방향으로의 예압 해제 레버(2186)의 피벗운동은 훅(2186A)이 너트(2184)의 탭(2184T)으로부터 결합해제되도록 한다. 결과적으로, 모터 팩 리턴 스프링(2047)은 모터 팩(2046)을 근위 방향으로 기기 매니퓰레이터 어셈블리 하우징(2048)에 대해 무 예압 포지션(2032)로 이동시킨다.

예압을 개입시키기 위해, 컨트롤러(290)는 모터(2181)에 너트(2184)를 근위 측으로 도 20b의 포지션 또는 도 20c의 포지션으로부터 도 20a의 포지션으로 이동시키도록 명령한다. 탭(2184T)이 후크(2186A)의 원위측이기 때문에, 너트(2184)가 탭(2184T)을 근위측으로 이동시킴에 따라, 탭(2184T)의 램프 표면은 예압 해제 레버(2186)의 후크(2186A)의 래프 표면과 접촉한다. 탭(2184T)이 근위측으로 계속 이동함에 따라, 탭(2184T)의 램프 표면은 제1 평면(원위 평면)이 후크(2186A)의 제1 평면을 클리어할 때까지 예압 해제 레버(2186)를 피벗운동시키고, 그런 다음 피벗 핀(2187) 둘레의 토션 스프링이 후크(2186A)를 예압 개입 방향으로 회전시켜, 후크(186A)의 제1 평면과 탭(2184T)의 제1 평면에 접촉 상태에 있게 된다. 이는 예압 기구를 개입시키는데, 왜냐하면 이제는 탭(2184T)이 운동할 때, 후크(2186A)가 운동하고, 이는 결국 모터 팩(2046)을 이동시키기 때문이다.

구체적으로는, 도 21a 및 21b에 도시된 바와 같이, 예압 기구가 개입되고, 모터 팩(2046)이 무 예압 포지션(2032)에 있고, 컨트롤러(290)가 예압 어셈블리(2080)에 모터 팩(2046)을 저 예압 포지션(2033)으로 이동시키도록 명령할 때, 모터(2181)가 너트(2184)를 원위 방향으로 이동시킨다. 원위 방향으로의 너트(2184)의 이동은 탭(2184T)이 후크(2186A)에 원위 방향으로 힘을 적용시키게 만든다. 후크(2186A) 상의 힘은 암(2088)을 원위 방향으로 이동시키고, 이는 모터 팩(2046)을 기기 매니퓰레이터 하우징(2048)에 대해 원위 방향으로 저 예압 포지션(2033)으로 이동시킨다.

도 21b 및 21c에 도시된 바와 같이, 예압 기구가 개입되고, 모터 팩(2046)이 저 예압 포지션(2033)에 있고, 컨트롤러(290)가 예압 어셈블리(2080)에 예압 어셈블리(2080)에 모터 팩(2046)을 고 예압 포지션(2034)로 이동시키도록 명령할 때, 모터(2181)가 너트(2184)를 원위 방향으로 이동시킨다. 원위 방향으로의 너트(2184)의 이동은 탭(2184T)이 후크(2186A)에 원위 방향으로 힘을 적용시키게 만든다. 후크(2186A) 상의 힘은 암(2088)을 원위 방향으로 이동시키고, 모터 팩(2046)을 기기 매니퓰레이터 하우징(2048)에 대해 원위 방향으로 고 예압 포지션(2034)으로 이동시킨다.

도 21a 내지 21c에 도시된 양태에서, 비상 기기 해제 버튼(2082)에 관해서, 예압 해제 레버(2186)는 받침점(피벗 핀(2187))이 힘(예압 해제 버튼(3082)에 의해 공급되는 힘)과 하중(후크(2186A)와 탭(2184T) 사이의 결합) 사이에 존재하기 때문에 1종 지렛대이다. 이 예에서는, 예압 해제 레버(2186)이 1종 지렛대로서 구현되지만, 이는 단지 예시적인 것일뿐 제한하려는 것은 아니다. 다른 양태에서, 2종 지렛대 또는 2종 지렛대가 사용될 수 있다. 2종 지렛대의 경우에는, 하중이 받침점과 힘 사이에 존재하고, 3종 지렛대의의 경우에는, 힘이 받침점과 하중 사이에 존재한다.

도 8의 모든 상태들 및 모든 동작들은 예압 어셈블리(2080)를 포함하는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)를 사용하여 성취될 수 있다. 따라서, 도 8의 설명은 예압 어셈블리(2080)를 포함하는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 양태에 대해 반복하지 않는다. 여기서, 컨트롤러(290)는 예압을 직접적으로 제어하고, 예압은 삽입체 어셈블리(2031)에 의한 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 이동에 의존하지 않는다. 따라서, 컨트롤러(290)가 예압 기구를 설정 또는 리셋하기 위해 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 이동시켰던 도 8의 동작들은 예압 어셈블리(2080)를 포함하는 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)가 사용될 때는 필요하지 않다.

따라서, 하나의 양태에 있어서, 컨트롤러(290)는 살균 어댑터 어셈블리(2050)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)에 장착되지 않으면 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040)의 모터 팩(2046)에 무 예압력을 유지시킨다. 컨트롤러는 살균 어댑터 어셈블리(2050)가 기기 매니퓰레이터 어셈블리(2040) 상에 장착된 후에, 예압 어셈블리(2080)에 직접적으로 기기 매니퓰레이터 어셈블리(204)의 모터 팩(2046) 상의 예압력을 무 예압력으로부터 제1 예압력으로 증가시키기 위한 명령을 발송한다. 컨트롤러는 기기가 살균 어댑터 어셈블리(2050) 상에 장착된 후에, 예압 어셈블리(2080)에 직접적으로 기기 매니퓰레이터 어셈블리(204)의 모터 팩(2046) 상의 예압력을 제1 예압력으로부터 제2 예압력으로 증가시키기 위한 또 다른 명령을 발송한다.

하나의 양태에 있어서, 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090)는 도 21a의 예압 어셈블리(2080)에 대해 도시된 것과 동일한 요소들과 함께 구현되며, 따라서 기계식 기기 제거 로크아웃 어셈블리(2090)에 대한 설명은 반복하지 않는다. 다른 양태에서, 어셈블리(2080 및 2090)는 예압 기능 및 기계식 기기 제거 로크아웃 기능을, 이 2개의 기능이 서로 독립적인 상태로, 모두 수행하는 단일 어셈블리로 결합된다.

상기 실시예들 중의 몇몇에 있어서, "근위(측)" 또는 "근위측으로"라는 용어들은 일반적으로 시스템 운동의 기구학적 체인을 따라 매니퓰레이터 암 베이스에 더 근접하거나, 시스템 운동의 기구학적 체인을 따라 운동의 원격 중심(또는 수술 부위)로부터 더 멀리 떨어진 대상 또는 요소를 설명하는 데 사용된다. 마찬가지로, "원위(측)" 또는 "원위측으로"라는 용어들은 시스템 운동의 기구학적 체인을 따라 매니퓰레이터 암 베이스로부터 더 멀리 떨어지거나, 시스템 운동의 기구학적 체인을 따라 운동의 원격 중심(또는 수술 부위)에 근접하는 대상 또는 요소를 설명하는 데 사용된다.

본 명세서에 사용되는 것으로서, "제1", "제2", "제3", "제4" 등은 서로 다른 구성요소들 또는 요소들을 구별하기 위해 사용되는 형용사들이다. 따라서, "제1", "제2", "제3", "제4" 등은 구성요소들 또는 요소들의 어떠한 순서를 의미하려는 의도가 아니다.

본 발명의 양태들 및 실시형태들을 설명하는 상기 설명 및 첨부도면은 제한하는 것으로 받아들여져서는 안된다. 청구범위가 보호받고자 하는 발명들을 한정한다. 다양한 기계적, 조성적, 구조적, 전기적 및 작동적 변경이 상기 설명 및 청구범위의 기술사상 및 범위를 벗어나는 일없이 이루어질 수 있다. 경우에 따라서는, 잘 알려진 회로, 구조 및 기술들은 본 발명의 설명을 불명료하게 하는 것을 피하기 위해 도시되지 않거나 자세히 설명되지 않는다.

또한, 이 설명의 용어는 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 예컨대, "밑", "하부", "아래", "위", "상부", "근위", "원위" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어들은 도면에 예시되는 바와 같이 하나의 요소의 또 다른 요소에 대한 관계나 하나의 피처(feature)의 또 다른 피처에 대한 관계를 설명하기 위해 사용될 수 있을 것이다. 이러한 공간적으로 상대적인 용어들은 도면에 도시된 포지션과 방위뿐만 아니라 사용 또는 작동에 있어서의 장치의 다른 포지션들(즉, 위치들) 및 방위들(즉, 회전 위치들)을 아우르는 것으로 의도된다. 예컨대, 도면의 장치가 뒤집어진다면, 다른 요소 또는 피처의 "아래" 또는 "밑"으로 설명된 요소는 이번에는 다른 요소 또는 피처의 "상부" 또는 "위"가 될 것이다. 따라서, 예시의 용어 "아래"는 위와 아래의 양자 모두의 포지션 및 방위를 아우를 수 있다. 장치는 다르게 방위결정될 수 있으며(예컨대 90도 회전되거나 다른 방위로), 여기에 사용되는 공간적으로 상대적인 용어들은 그에 따라 해석될 수 있다. 마찬가지로, 다양한 축선들을 따른 운동 및 그 둘레의 운동의 설명은 다양한 특수한 장치 포지션 및 방위를 포함한다.

"하나의" 및 "그 하나의"와 같은 단수 형태는 문장에서 달리 지시되어 있지 않는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도된다. 그리고, "포함하다", "구비하다" 및 이와 유사한 표현의 용어는 언급되는 피처, 단계, 작업, 작동, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 피처, 단계, 작업, 요소, 구성요소 및/또는 그 그룹의 존재나 추가를 배제하지 않는다. 연결되는 것으로서 설명되는 구성요소들은 전기적으로나 기계적으로 직접적으로 연결될 수도 있으며, 또는 하나 이상의 중간 구성요소를 통해 간접적으로 연결될 수도 있다.

모든 실시예들과 예시들은 비제한적이고, 청구범위를 본 명세서에 설명된 특정 구현예들과 실시형태들 및 그것들의 균등론적 형태들로 한정하는 데 사용되어서는 안된다. 하나의 표제하의 문장은 하나 이상의 표제하의 문장과 교차 참조되거나 하나 이상의 표제하의 문장에 적용될 수 있기 때문에, 어떤 표제도 단독으로 발명을 구성해서는 안되며 어떤 경우에도 발명을 한정하기 위해 사용되어서는 안된다. 마지막으로, 본 설명의 관점에서, 하나의 양태 또는 실시형태와 관련하여 설명되는 특정의 특징들은, 특별히 그 도면에서 도시되거나 그 문장에서 설명되지 않더라도, 본 발명의 다른 개시되는 양태들 또는 실시형태들에 적용될 수 있다.

Claims (17)

1. 수술 장치에 있어서,
   상기 수술 장치는:
   수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리; 및
   살균 어댑터 어셈블리를 포함하고 있고,
   상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리는:
   원위면; 및
   예압 어셈블리를 포함하고,
   상기 살균 어댑터 어셈블리는 상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 원위면에 제거가능하게 장착될 수 있고,
   상기 예압 어셈블리는 개입해제 상태 및 개입 상태를 포함하고,
   상기 예압 어셈블리의 개입해제 상태에서, 상기 예압 어셈블리는 원위면에 장착된 상태에서 상기 살균 어댑터 어셈블리 상에 예압력을 적용시키지 않도록 상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 구성하고,
   상기 예압 어셈블리의 개입 상태에서,
   상기 예압 어셈블리는 상기 장착된 상태에서 상기 살균 어댑터 어셈블리 상에 예압력을 적용시키도록 상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리를 구성하고, 그리고
   상기 살균 어댑터 어셈블리는 상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 원위면으로부터 제거가능한 것을 특징으로 하는 수술 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 살균 어댑터 어셈블리는:
   상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블로부터의 상기 살균 어댑터 어셈블리의 제거를 방지하도록 구성되는 기계식 살균 어댑터 어셈블리 제거 로크아웃을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 수술 장치는 상기 살균 어댑터 어셈블리에 장착되는 수술 기기를 더 포함하고, 상기 수술 기기가 상기 살균 어댑터 어셈블리 제거 로크아웃을 작동시키는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 살균 어댑터 어셈블리는:
   상기 살균 어댑터 어셈블리로부터의 수술 기기의 제거를 방지하도록 구성되는 기계식 수술 기기 제거 로크아웃을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 살균 어댑터 어셈블리는 프레임을 포함하고;
   상기 기계식 수술 기기 제거 로크아웃은 상기 살균 어댑터 어셈블리의 프레임 내에 이동가능하게 장착되는 가동 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 가동 바디의 제1 포지션에서, 상기 수술 기기는 상기 살균 어댑터 어셈블리로부터 제거될 수 있고;
   상기 가동 바디의 제2 포지션에서, 상기 수술 기기는 상기 살균 어댑터 어셈블리 내의 제위치에 로크되는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 가동 바디의 제1 포지션 및 제2 포지션은 상기 살균 어댑터 어셈블리가 부착되는 상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 임의의 포지션과 무관한 것을 특징으로 하는 수술 장치.
8. 제 4 항에 있어서,
   상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리는 모터 팩을 포함하고,
   상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 모터 팩이 근위측 위치로부터 원위 방향으로 소정의 거리만큼 이동되는 경우에, 상기 모터 팩이 상기 기계식 수술 기기 제거 로크아웃을 작동시키는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
9. 제 4 항에 있어서,
   상기 기계식 살균 어댑터 어셈블리 제거 로크아웃은:
   제1 단부 및 상기 제1 단부 반대편인 제2 단부를 가진 빔으로서, 상기 빔의 제1 단부와 제2 단부 사이에서 프레임에 피벗식으로 연결되는 빔;
   상기 빔의 제2 단부로부터 연장되는 복수의 후크 연장부로서, 상기 복수의 후크 연장부의 각각이 상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리 내의 후크 리시버와 결합하도록 구성된 후크를 포함하는 복수의 후크 연장부; 및
   상기 빔의 상기 제1 단부에 연결되는 살균 어댑터 어셈블리 해제 버튼으로서, 상기 살균 어댑터 어셈블리 해제 버튼을 제1 방향으로 누르면, 상기 복수의 후크 연장부가 상기 후크 리시버로부터 각각의 후크를 결합해제시키도록 제2 방향으로 운동하게 만드는 살균 어댑터 어셈블리 해제 버튼을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 빔의 제1 단부가 상기 기계식 수술 기기 제거 로크아웃을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 수술 기기가 상기 살균 어댑터 어셈블리에 장착되는 경우에, 상기 수술 기기가 상기 살균 어댑터 어셈블리 해제 버튼의 상기 제1 방향으로의 이동을 방지하여 상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리로부터의 상기 살균 어댑터 어셈블리의 제거를 불가능하게 하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리는 클러치 버튼 및 비상 해제 버튼을 더 포함하고, 상기 클러치 버튼 및 상기 비상 해제 버튼만이 상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 사용자 조작 인터페이스인 것을 특징으로 하는 수술 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 수술 기기 매니퓰레이터 어셈블리의 상기 원위면으로부터의 상기 살균 어댑터 어셈블리의 제거는 상기 비상 기기 해제 버튼을 사용하는 것을 필요로 하지 않는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
    
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