KR102525316B1

KR102525316B1 - Master apparatus for teleoperation

Info

Publication number: KR102525316B1
Application number: KR1020210083436A
Authority: KR
Inventors: 양기훈; 표동범; 이헌조; 한지웅
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2021-06-25
Publication date: 2023-04-25
Also published as: KR20230000821A

Abstract

본 발명은, 조작자의 손목 동작이 보다 다양하게 구현될 수 있는 원격 제어 마스터 장치에 있어서, 핸들부의 위치가 변화됨에 따라 그 형태가 가변될 수 있는 회전 운동부를 포함하고, 상기 회전 운동부는, 제1, 제2, 제3 및 제4 회전 유닛을 포함하며, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 회전 유닛 중 서로 인접하는 두 개의 상기 회전 유닛은 그 회전축 방향이 서로 교차되는, 원격 제어 마스터 장치를 개시한다.According to the present invention, a remote control master device capable of implementing various wrist motions of an operator includes a rotational movement unit whose shape can be varied as the position of a handle unit changes, wherein the rotational movement unit comprises: a first , Second, third, and fourth rotation units, wherein two adjacent rotation units among the first, second, third, and fourth rotation units have directions of rotation axes intersecting each other, the remote control master start the device

Description

Remote control master device {Master apparatus for teleoperation}

본 발명은 원격 제어 마스터 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 조작자의 손목 동작이 보다 다양하게 구현될 수 있는 원격 제어 마스터 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a remote control master device, and more particularly, to a remote control master device in which an operator's wrist motion can be implemented in more various ways.

원격 제어란, 조작자가 구동 기기와 이격된 상태로 구동 기기를 제어하는 작업을 의미한다. 원격 제어는 다양한 분야에 적용될 수 있다. 특히, 의료 분야의 경우, 원격 진료 및 원격 수술에 적용되어 의료 서비스의 한계를 개선할 수 있다. 예를 들어, 의사와 환자가 멀리 떨어져 있는 장소에 있는 경우에도, 원격 제어 장치를 통해 진료 및 수술 등 의료 행위가 가능하다.Remote control refers to an operation in which an operator controls a driving device while being separated from the driving device. Remote control can be applied in various fields. In particular, in the case of the medical field, it can be applied to remote medical treatment and remote surgery to improve the limitations of medical services. For example, even when a doctor and a patient are far from each other, medical treatment such as medical treatment and surgery can be performed through a remote control device.

원격 제어 장치는 마스터 장치 및 슬레이브 장치를 포함한다. 마스터 장치는 조작자가 직접적으로 조작하는 장치를, 슬레이브 장치는 마스터 장치로부터 신호를 받아 구동되는 장치를 의미한다.The remote control device includes a master device and a slave device. A master device refers to a device directly operated by an operator, and a slave device refers to a device driven by receiving a signal from the master device.

원격 수술에 이용되는 원격 제어 마스터 장치는, 조작자의 손목 및 손가락 움직임을 감지하고, 이를 토대로 슬레이브 장치로 신호를 송출한다. 원격 수술은 그 종류가 다양하게 존재하는 바, 원격 수술 시 요구되는 조작자의 손목 및 손가락 동작 또한 다양하다.The remote control master device used in remote surgery detects the movement of the operator's wrist and fingers, and transmits a signal to the slave device based on the motion. Since there are various types of remote surgery, motions of the operator's wrist and fingers required for remote surgery are also diverse.

상기 다양한 손목 동작을 구현하기 위하여, 종래의 원격 제어 마스터 장치는 3 자유도의 병진 운동부, 3 자유도의 회전 운동부 및 그립 1 자유도의 핸들부 등을 구비한다.In order to implement the various wrist motions, a conventional remote control master device includes a translational motion unit with 3 degrees of freedom, a rotational motion unit with 3 degrees of freedom, and a grip handle with 1 degree of freedom.

그런데, 이러한 유형의 원격 제어 마스터 장치는, 회전 운동부의 작업 공간이 협소한 경우 원격 제어가 원활하게 수행되지 못할 가능성이 있다. 특히, 봉합 수술 등 섬세하고 다양한 손목 동작이 요구되는 작업에 있어서 그 활용도가 저하될 수 있다.However, in this type of remote control master device, there is a possibility that the remote control may not be performed smoothly when the working space of the rotary motion unit is narrow. In particular, its utilization may be reduced in operations requiring delicate and various wrist motions, such as suture surgery.

따라서, 조작자의 손목 동작이 보다 다양하게 구현될 수 있는 원격 제어 마스터 장치의 개발이 고려될 수 있다.Therefore, it may be considered to develop a remote control master device in which the operator's wrist motion can be implemented in more various ways.

한국등록특허공보 제10-1603044호는 원격 제어용 햅틱 장치를 개시한다. 구체적으로, 3 자유도의 병진 운동부 및 3 자유도의 회전 운동부로 구성되는 6 자유도 메커니즘 햅틱 장치를 개시한다.Korean Patent Registration No. 10-1603044 discloses a haptic device for remote control. Specifically, a six-degree-of-freedom mechanism haptic device composed of a translational motion unit with three degrees of freedom and a rotational motion unit with three degrees of freedom is disclosed.

그런데, 이러한 유형의 햅틱 장치는, 손목 자세의 변형에 한계가 존재하는 바 조작자의 손목 동작 또한 한정적으로 구현될 수 있다. 따라서, 원격 제어 마스터 장치의 작업 공간에 따라 조작자의 손목 동작이 제한될 수 있다.However, since this type of haptic device has a limitation in the deformation of the wrist posture, the operation of the operator's wrist can also be implemented in a limited manner. Accordingly, the operation of the operator's wrist may be limited according to the working space of the remote control master device.

한국등록특허공보 제10-1312371호는 원격 로봇 제어용 마스터 암을 개시한다. 구체적으로, 7 자유도 움직임을 갖는 마스터 암을 개시한다.Korean Patent Registration No. 10-1312371 discloses a master arm for remote robot control. Specifically, a master arm with 7 degree of freedom movement is disclosed.

그런데, 이러한 유형의 마스터 암 또한, 손목 자세의 변형에는 한계가 존재한다. 따라서, 마스터 암의 가변 형태가 한정적이고, 작업 공간에 영향을 받아 동작이 제한될 수 있다.However, this type of master arm also has limitations in the deformation of the wrist posture. Therefore, the variable shape of the master arm is limited, and the operation may be limited due to the influence of the working space.

한국등록특허공보 제10-1603044호 (2016.03.11.)Korea Patent Registration No. 10-1603044 (2016.03.11.) 한국등록특허공보 제10-1312371호 (2013.09.23.)Korea Patent Registration No. 10-1312371 (2013.09.23.)

본 발명의 일 목적은, 조작자의 손목 동작이 보다 다양하게 구현될 수 있는 원격 제어 마스터 장치를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a remote control master device in which a manipulator's wrist motion can be implemented in more various ways.

본 발명의 다른 일 목적은, 슬레이브 장치와 원격 환경 간 접촉에 의한 촉각 정보를 수신할 수 있는 원격 제어 마스터 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a remote control master device capable of receiving tactile information through contact between a slave device and a remote environment.

본 발명의 또 다른 일 목적은, 병진 가변 유닛에 작용되는 반력이 보다 안정적으로 생성될 수 있는 원격 제어 마스터 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a remote control master device capable of generating a reaction force applied to a translational variable unit more stably.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 핸들부; 일 측 단부가 일 방향으로 진퇴될 수 있는 병진 운동부; 및 상기 병진 운동부와 상기 핸들부 사이에 배치되고, 상기 병진 운동부 및 상기 핸들부와 각각 결합되며, 상기 핸들부의 위치가 변화됨에 따라 그 형태가 가변될 수 있는 회전 운동부를 포함하고, 상기 회전 운동부는, 일 단이 상기 병진 운동부의 상기 일 측 단부에 상대 회전 가능하도록 결합되는 제1 회전 유닛; 일 단이 상기 제1 회전 유닛의 타 단에 상대 회전 가능하도록 결합되는 제2 회전 유닛; 일 단이 상기 제2 회전 유닛의 타 단에 상대 회전 가능하도록 결합되는 제3 회전 유닛; 및 일 단이 상기 제3 회전 유닛의 타 단에 상대 회전 가능하도록 결합되고, 타 단이 상기 핸들부와 결합되는 제4 회전 유닛을 포함하며, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 회전 유닛 중 서로 인접하는 두 개의 상기 회전 유닛은, 그 회전축 방향이 서로 교차되는, 원격 제어 마스터 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the handle portion; a translational movement unit, one end of which can be advanced and retracted in one direction; and a rotational movement unit disposed between the translational movement unit and the handle unit, coupled to the translational movement unit and the handle unit, and having a variable shape as the position of the handle unit changes, wherein the rotational movement unit includes: , a first rotation unit, one end of which is coupled to the one end of the translational motion unit to be relatively rotatable; a second rotation unit having one end coupled to the other end of the first rotation unit so as to be relatively rotatable; a third rotation unit having one end coupled to the other end of the second rotation unit so as to be relatively rotatable; and a fourth rotation unit having one end coupled to the other end of the third rotation unit so as to be relatively rotatable and the other end coupled to the handle portion, wherein the first, second, third, and fourth rotation units are coupled. The two rotation units adjacent to each other among the units provide a remote control master device in which directions of rotation axes intersect with each other.

또한, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 회전 유닛은, 각 회전축을 중심으로 회전될 수 있는 회전 부재; 상기 회전 부재에 동력을 공급하는 회전부 모터; 및 일 단이 상기 회전 부재에 고정되고, 타 단이 상기 회전부 모터와 연결되며, 상기 회전 부재와 상기 회전부 모터 간 회전 동력을 전달하는 회전부 케이블을 포함할 수 있다.In addition, the first, second, third and fourth rotation units may include a rotation member capable of being rotated about each rotation axis; a rotating part motor supplying power to the rotating member; and a rotator cable having one end fixed to the rotator and the other end connected to the rotator motor, and transmitting rotational power between the rotator member and the rotator motor.

또한, 상기 회전 부재는, 상기 회전부 케이블이 관통 결합되는 회전부 케이블 삽입구; 상기 회전 부재의 외주의 일 부분으로부터 회전축 방향으로 연장되어 형성되고, 일 면에 상기 회전부 케이블이 감기도록 배치되는 회전 부재 돌출부; 및 상기 회전부 케이블의 상기 일 단과 결합되는 회전부 케이블 고정대를 포함할 수 있다.In addition, the rotating member may include a rotating cable insertion hole through which the rotating cable is coupled; a rotating member protrusion extending from a portion of the outer circumference of the rotating member in the direction of the rotating shaft and disposed to wind the rotating portion cable around one surface; And it may include a rotation unit cable fixing unit coupled to the one end of the rotation unit cable.

또한, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 회전 유닛은, 상기 회전부 모터의 회전 속도를 감속시키고, 상기 회전부 케이블의 상기 타 단과 결합되는 회전부 웜 기어(worm gear)를 포함하고, 상기 회전부 케이블은, 상기 회전부 웜 기어와 상기 회전 부재 간 회전 동력을 전달할 수 있다.In addition, the first, second, third and fourth rotation units reduce the rotational speed of the rotation unit motor and include a rotation unit worm gear coupled to the other end of the rotation unit cable, and the rotation unit The cable may transmit rotational power between the rotation unit worm gear and the rotation member.

일 실시 예에서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 회전 유닛은, 상기 회전부 모터 내 회전 운동을 감지하고, 상기 회전부 모터 회전축의 회전각 및 회전 속도 데이터를 처리하여 외부로 송출하는 회전부 인코더(encoder)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the first, second, third, and fourth rotation units detect rotational motion in the rotation unit motor, process the rotation angle and rotation speed data of the rotation shaft of the rotation unit motor, and transmit the data to the outside. Encoders may be included.

또한, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 회전 유닛 중 서로 인접하는 두 개의 상기 회전 유닛은, 그 회전축 방향이 서로 수직으로 교차될 수 있다.Also, the rotation axis directions of two adjacent rotation units among the first, second, third, and fourth rotation units may cross each other at right angles.

또한, 상기 병진 운동부는, 특정 위치에 고정 설치되는 후방 지지 부재; 상기 일 방향으로 진퇴될 수 있는 전방 지지 부재; 및 일 단이 상기 후방 지지 부재와 결합되고, 타 단이 상기 전방 지지 부재와 결합되며, 상기 전방 지지 부재의 위치가 변화됨에 따라 그 형태가 가변될 수 있는 병진 가변 유닛을 포함하고, 상기 병진 가변 유닛은, 일 단이 상기 후방 지지 부재에 상대 회전 가능하도록 결합되는 병진부 구동 링크; 및 일 단이 상기 병진부 구동 링크의 타 단에 상대 회전 가능하도록 결합되고, 타 단이 상기 전방 지지 부재에 상대 회전 가능하도록 결합되는 병진부 수동 링크를 포함하며, 상기 병진부 구동 링크 및 상기 병진부 수동 링크는, 그 회전축 방향이 서로에 대하여 나란하게 형성되되 상기 전방 지지 부재의 진퇴 방향과 교차될 수 있다.In addition, the translational motion unit, a rear support member fixed to a specific position; a front support member capable of moving forward and backward in the one direction; and a translation variable unit having one end coupled to the rear support member and the other end coupled to the front support member, the shape of which is variable as the position of the front support member changes, wherein the translation variable unit The unit includes: a translation driving link, one end of which is coupled to the rear support member to be relatively rotatable; and a translation manual link having one end coupled to the other end of the translation driving link to be relatively rotatable and the other end coupled to the front support member to be relatively rotatable, wherein the translation driving link and the translation The sub-passive links may have their rotation axis directions parallel to each other and intersect with the advancing and retracting directions of the front support member.

또한, 상기 병진 운동부는, 상기 병진부 구동 링크에 동력을 공급하는 병진부 모터; 및 일 단이 상기 병진부 구동 링크에 고정되고, 타 단이 상기 병진부 모터와 연결되며, 상기 병진부 구동 링크와 상기 병진부 모터 간 회전 동력을 전달하는 병진부 케이블을 포함할 수 있다.In addition, the translation unit may include a translation unit motor supplying power to the translation unit driving link; and a translation cable having one end fixed to the translation driving link and the other end connected to the translation motor, and transmitting rotational power between the translation driving link and the translation motor.

또한, 상기 병진부 구동 링크는, 상기 병진부 케이블이 관통 결합되는 병진부 케이블 삽입구; 상기 병진부 구동 링크의 외주의 일 부분으로부터 회전축 방향으로 연장되어 형성되고, 일 면에 상기 병진부 케이블이 감기도록 배치되는 구동 링크 돌출부; 및 상기 병진부 케이블의 상기 일 단과 결합되는 병진부 케이블 고정대를 포함할 수 있다.In addition, the translational portion driving link may include a translational portion cable insertion hole through which the translational portion cable is penetrated; a drive link protrusion extending from a portion of the outer circumference of the translation unit driving link in the direction of a rotation axis, and arranged to wind the translation unit cable on one surface; and a translational portion cable anchor coupled to the one end of the translational portion cable.

또한, 상기 병진부 케이블의 일 부분에는, 상기 병진부 케이블에 장력을 가하여, 상기 병진부 케이블을 상기 구동 링크 돌출부에 밀착시키는 병진부 스프링이 설치될 수 있다.In addition, a translation spring may be installed at a portion of the translation cable to apply tension to the translation cable to bring the translation cable into close contact with the protruding portion of the driving link.

또한, 상기 병진 가변 유닛은, 상기 병진부 모터의 회전 속도를 감속시키고, 상기 병진부 케이블의 상기 타 단과 결합되는 병진부 웜 기어를 포함하고, 상기 병진부 케이블은, 상기 병진부 웜 기어와 상기 병진부 구동 링크 간 회전 동력을 전달할 수 있다.In addition, the translational variable unit includes a translational worm gear that reduces the rotational speed of the translational motor and is coupled to the other end of the translational cable, wherein the translational cable includes the translational worm gear and the translational cable. Rotational power may be transmitted between the translation unit drive links.

또한, 상기 병진 운동부는, 서로 이격되는 세 개의 상기 병진 가변 유닛을 구비하고, 세 개의 상기 병진 가변 유닛 중 어느 하나의 상기 병진 가변 유닛은, 상기 병진부 구동 링크 및 상기 병진부 수동 링크의 회전축 방향이, 다른 하나의 상기 병진부 구동 링크 및 상기 병진부 수동 링크의 회전축 방향과 교차될 수 있다.In addition, the translation unit includes three translation variable units spaced apart from each other, and one of the three translation variable units is configured to rotate in a direction of a rotational axis of the translation unit drive link and the translation unit manual link. This may intersect with directions of rotational axes of the other translation unit drive link and the translation unit manual link.

또한, 세 개의 상기 병진 가변 유닛 중 서로 이웃하는 두 개의 상기 병진 가변 유닛은, 상기 전방 지지 부재의 중심부를 기준으로 서로 120■의 각도를 이루며 배치될 수 있다.Also, among the three translational variable units, two neighboring translational variable units may be disposed at an angle of 120■ with respect to the center of the front support member.

또한, 상기 전방 지지 부재는, 상기 제1 회전 유닛의 상기 일 단이 상대 회전 가능하도록 결합될 수 있다.In addition, the front support member may be coupled such that the one end of the first rotation unit is relatively rotatable.

또한, 상기 핸들부는, 일 단이 상기 제4 회전 유닛의 상기 타 단과 결합되고, 상기 제4 회전 유닛의 회전축 방향으로 연장되는 제1 핸들 링크; 일 단이 상기 제1 핸들 링크의 타 단과 결합되고, 그 연장 방향이 상기 제1 핸들 링크의 연장 방향과 교차되는 제2 핸들 링크; 및 일 단이 상기 제2 핸들 링크의 타 단에 상대 회전 가능하도록 결합되고, 타 단에 손가락 고정판이 상대 회전 가능하도록 결합되는 제3 핸들 링크를 포함하고, 상기 제3 핸들 링크 및 상기 손가락 고정판은, 그 회전축 방향이 서로에 대하여 나란하게 형성될 수 있다.In addition, the handle portion may include a first handle link having one end coupled to the other end of the fourth rotation unit and extending in the direction of the rotation axis of the fourth rotation unit; a second handle link having one end coupled to the other end of the first handle link and extending in a direction crossing the extending direction of the first handle link; and a third handle link having one end coupled to the other end of the second handle link so as to be relatively rotatable and a finger fixing plate coupled to the other end so as to be relatively rotatable, wherein the third handle link and the finger fixing plate are , the direction of the rotation axis may be formed parallel to each other.

또한, 상기 핸들부는, 상기 제3 핸들 링크에 동력을 공급하는 핸들 모터; 및 상기 핸들 모터에 감기도록 배치되고, 양 단이 상기 제3 핸들 링크에 고정되며, 상기 제3 핸들 링크와 상기 핸들 모터 간 회전 동력을 전달하는 핸들 케이블을 포함할 수 있다.In addition, the handle unit may include a handle motor supplying power to the third handle link; and a handle cable disposed to be wound around the handle motor, having both ends fixed to the third handle link, and transmitting rotational power between the third handle link and the handle motor.

또한, 상기 핸들 케이블의 일 부분에는, 상기 핸들 케이블에 장력을 가하여, 상기 핸들 케이블을 상기 제3 핸들 링크의 외주면에 밀착시키는 핸들 스프링이 설치될 수 있다.In addition, a handle spring may be installed at a portion of the handle cable to apply tension to the handle cable to bring the handle cable into close contact with the outer circumferential surface of the third handle link.

또한, 상기 핸들부는, 내부에 상기 핸들 모터가 수용되는 공간이 형성되고, 일 측에 복수 개의 하우징 홀이 형성되는 핸들 하우징을 포함하고, 상기 손가락 고정판은, 복수 개의 고정판 홀이 형성되며, 상기 하우징 홀 및 상기 고정판 홀은, 각각 서로 다른 고정 끈이 관통 결합될 수 있다.In addition, the handle unit includes a handle housing in which a space for accommodating the handle motor is formed and a plurality of housing holes are formed at one side, the finger fixing plate has a plurality of fixing plate holes, and the housing The hole and the fixing plate hole may be through-coupled with different fixing straps.

본 발명의 다양한 효과 중, 상술한 해결 수단을 통해 얻을 수 있는 효과는 다음과 같다.Among the various effects of the present invention, effects that can be obtained through the above-described solution are as follows.

먼저, 원격 제어 마스터 장치는 핸들부의 위치가 변화됨에 따라 그 형태가 가변될 수 있는 병진 운동부 및 회전 운동부를 포함한다. 이때, 병진 운동부는 3 자유도로 거동되고, 회전 운동부는 4 자유도로 거동된다. 즉, 회전 운동부는 한 개의 여유 자유도를 갖는다.First, the remote control master device includes a translational motion part and a rotational motion part, the shape of which can be changed as the position of the handle part is changed. At this time, the translational movement unit moves with 3 degrees of freedom, and the rotational movement unit moves with 4 degrees of freedom. That is, the rotary motion unit has one extra degree of freedom.

따라서, 조작자의 손목 가동 범위가 보다 증가될 수 있다. 특히, 원격 제어 마스터 장치의 일 부분이 설치 장소에 고정된 경우에도, 조작자의 손목 동작이 보다 다양하게 구현될 수 있다. 더 나아가, 다양한 손목 동작이 요구되는 작업, 예를 들어, 환부의 봉합 수술 등이 보다 용이하게 수행될 수 있다.Accordingly, the range of movement of the operator's wrist can be further increased. In particular, even when a part of the remote control master device is fixed to the installation site, the operator's wrist motion can be implemented in more diverse ways. Furthermore, tasks requiring various wrist motions, for example, suture surgery on an affected area, can be performed more easily.

또한, 병진 운동부, 회전 운동부 및 핸들부의 링크는 각각 서로 다른 모터와 연결된다. 각 모터가 기 설정된 토크 값으로 구동되면, 각 모터와 연결된 링크가 함께 회전된다. 이에 따라, 핸들부를 파지한 조작자가 모터로부터 출력된 힘을 감지할 수 있다.In addition, links of the translational movement unit, the rotational movement unit, and the handle unit are connected to different motors. When each motor is driven at a predetermined torque value, a link connected to each motor rotates together. Accordingly, an operator gripping the handle can sense the force output from the motor.

따라서, 슬레이브 장치와 원격 환경 간 접촉에 의한 촉각 정보가 원격 제어 마스터 장치로 전달될 수 있다. 즉, 슬레이브 장치와 원격 제어 마스터 장치 간 햅틱(haptic) 기술이 구현될 수 있다. 더 나아가, 원격 수술 시, 보다 현실감 있는 원격 수술 환경이 제공될 수 있다.Accordingly, tactile information resulting from contact between the slave device and the remote environment may be transmitted to the remote control master device. That is, haptic technology may be implemented between the slave device and the remote control master device. Furthermore, during remote surgery, a more realistic remote surgery environment can be provided.

또한, 병진 운동부는 세 개의 병진 가변 유닛을 포함한다. 세 개의 병진 가변 유닛은 전방 지지 부재에 대하여 120■ 간격으로 배치된다. 병진 운동부는 세 개의 병진 가변 유닛의 토크를 합성하여 전방 지지 부재에 3 자유도 병진 운동 힘을 생성한다.Also, the translational motion unit includes three translational variable units. The three translational variable units are arranged at 120■ intervals with respect to the front support member. The translation unit generates a three-degree-of-freedom translation force on the front support member by synthesizing the torques of the three translation variable units.

따라서, 직렬 메커니즘과 비교하였을 때, 병진 가변 유닛에 작용되는 반력이 보다 안정적으로 생성될 수 있다.Therefore, compared with the tandem mechanism, the reaction force acting on the translational variable unit can be generated more stably.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제어 마스터 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 원격 제어 마스터 장치에 구비되는 병진 운동부를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 병진 운동부에 구비되는 후방 지지 부재와 병진 가변 유닛 간 결합 관계를 도시하는 정면도이다.
도 4는 도 2의 병진 운동부에 구비되는 병진부 구동 링크와 병진부 케이블 간 결합 관계를 도시하는 평면도이다.
도 5는 도 2의 병진 운동부에 구비되는 전방 지지 부재를 도시하는 정면도이다.
도 6은 도 1의 원격 제어 마스터 장치에 구비되는 회전 운동부를 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 6의 회전 운동부에 구비되는 제2 회전 부재와 제2 회전부 케이블 간 결합 관계를 도시하는 평면도이다.
도 8은 도 1의 원격 제어 마스터 장치에 구비되는 핸들부를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 8의 핸들부에 구비되는 핸들 가변 유닛, 손가락 고정판 및 핸들 모터를 도시하는 사시도이다.
도 10은 도 8의 핸들부에 구비되는 제3 핸들 링크와 핸들 케이블 간 결합 관계를 도시하는 평면도이다.
도 11은 제1 회전 유닛의 회전 동작 전후 상태의 원격 제어 마스터 장치를 도시하는 사시도이다.
도 12는 제2 회전 유닛의 회전 동작 전후 상태의 원격 제어 마스터 장치를 도시하는 사시도이다.
도 13은 제3 회전 유닛의 회전 동작 전후 상태의 원격 제어 마스터 장치를 도시하는 사시도이다.
도 14는 제4 회전 유닛의 회전 동작 전후 상태의 원격 제어 마스터 장치를 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view showing a remote control master device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a translational motion unit included in the remote control master device of FIG. 1 .
FIG. 3 is a front view illustrating a coupling relationship between a translational variable unit and a rear supporting member provided in the translational motion unit of FIG. 2 .
FIG. 4 is a plan view illustrating a coupling relationship between a translation unit driving link and a translation unit cable included in the translation motion unit of FIG. 2 .
FIG. 5 is a front view showing a front support member included in the translational motion unit of FIG. 2 .
6 is a perspective view illustrating a rotational movement unit provided in the remote control master device of FIG. 1 .
FIG. 7 is a plan view illustrating a coupling relationship between a second rotational member provided in the rotational motion unit of FIG. 6 and a second rotational unit cable.
Figure 8 is a perspective view showing a handle provided in the remote control master device of Figure 1;
FIG. 9 is a perspective view illustrating a handle variable unit, a finger fixing plate, and a handle motor provided in the handle part of FIG. 8 .
FIG. 10 is a plan view illustrating a coupling relationship between a third handle link provided in the handle part of FIG. 8 and a handle cable.
11 is a perspective view showing the remote control master device before and after the rotational operation of the first rotation unit.
12 is a perspective view showing the remote control master device before and after the rotational operation of the second rotation unit.
Fig. 13 is a perspective view showing the remote control master device before and after the rotation of the third rotation unit.
Fig. 14 is a perspective view showing the remote control master device before and after the rotational operation of the fourth rotation unit.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제어 마스터 장치(1)를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a remote control master device 1 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.In the following description, descriptions of some components may be omitted to clarify the characteristics of the present invention.

본 명세서에서는 서로 다른 실시 예라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In this specification, the same reference numerals are given to the same components even in different embodiments, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.The accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical ideas disclosed in this specification are not limited by the accompanying drawings.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르기 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

이하의 설명에서 사용되는 "상측", "하측", 좌측", 우측", "전방 측" 및 "후방 측"이라는 용어는 도 1, 도 3, 도 5 및 도 11 내지 도 14에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.The terms "upper side", "lower side", left side", right side", "front side" and "rear side" used in the following description refer to the coordinate system shown in FIGS. 1, 3, 5, and 11 to 14 It will be understood with reference to.

이하에서는, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 원격 제어 마스터 장치(1)에 대하여 설명한다.Hereinafter, a remote control master device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 .

원격 제어 마스터 장치(1)는 슬레이브 장치와 이격된 상태로, 슬레이브 장치를 제어한다. 구체적으로, 원격 제어 마스터 장치(1)가 조작자에 의해 조작되어 슬레이브 장치로 신호를 송출하면, 슬레이브 장치가 상기 신호를 수신하여 구동된다.The remote control master device 1 controls the slave device while being separated from the slave device. Specifically, when the remote control master device 1 is manipulated by an operator to transmit a signal to a slave device, the slave device receives the signal and is driven.

원격 제어 마스터 장치(1)는 조작자의 신체의 움직임을 감지하고, 이를 토대로 슬레이브 장치로 신호를 송출한다. 일 실시 예에서, 원격 제어 마스터 장치(1)는 조작자의 손목 및 손가락 움직임을 감지한다.The remote control master device 1 detects the movement of the operator's body and transmits a signal to the slave device based on this. In one embodiment, the remote control master device 1 senses the movements of the operator's wrist and fingers.

도시된 실시 예에서, 원격 제어 마스터 장치(1)는 베이스(10), 병진 운동부(20), 회전 운동부(30) 및 핸들부(40)를 포함한다.In the illustrated embodiment, the remote control master device 1 includes a base 10, a translational motion part 20, a rotational motion part 30 and a handle part 40.

베이스(10)는 원격 제어 마스터 장치(1)의 토대로서 기능한다. 또한, 베이스(10)는 원격 제어 마스터 장치(1)의 설치 위치를 결정한다.The base 10 serves as the basis for the remote control master device 1 . In addition, the base 10 determines the installation position of the remote control master device (1).

베이스(10)는 원격 제어 마스터 장치(1)의 일부를 설치 장소에 고정시킨다. 일 실시 예에서, 베이스(10)는 설치 장소에 볼트 결합 방식으로 고정될 수 있다.The base 10 fixes a part of the remote control master device 1 to the installation site. In one embodiment, the base 10 may be fixed to the installation site in a bolted manner.

베이스(10)는 복수 개의 구성 요소가 결합된 프레임 구조로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 베이스(10)는 지면에 배치되는 바닥부 및 후술하는 후방 지지 부재(210)가 안착되는 공간이 형성되는 수직부로 구성된다.The base 10 may be formed of a frame structure in which a plurality of components are combined. In the illustrated embodiment, the base 10 is composed of a bottom portion disposed on the ground and a vertical portion in which a space in which a rear support member 210 to be described later is seated is formed.

그러나, 베이스(10)는 도시된 형태에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 베이스(10)는 일 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성될 수 있다.However, the base 10 is not limited to the illustrated form and may be formed in various shapes. For example, the base 10 may be formed in a columnar shape extending in one direction.

베이스(10)의 일 측에는 병진 운동부(20)가 결합된다.One side of the base 10 is coupled to the translational motion unit 20 .

이하에서는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 병진 운동부(20)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the translation motion unit 20 will be described with reference to FIGS. 1 to 5 .

병진 운동부(20)는 원격 제어 마스터 장치(1)의 일 부분을 병진 방향으로 이동시킨다. 도시된 실시 예에서, 병진 운동부(20)는 원격 제어 마스터 장치(1)의 일 부분을 전후 방향으로 이동시킨다.The translational motion unit 20 moves a portion of the remote control master device 1 in a translational direction. In the illustrated embodiment, the translational movement unit 20 moves a portion of the remote control master device 1 forward and backward.

병진 운동부(20)는 베이스(10)와 결합되어, 일 부분이 특정 위치에 고정될 수 있다. 도 1을 참조하면, 베이스(10)보다 전방에 위치되는 병진 운동부(20)의 타 측 단부, 즉, 전방 측 단부는 전방 측 방향으로 진퇴 운동될 수 있다. 이때, 병진 운동부(20)는 3 자유도로 거동된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.The translational motion unit 20 is coupled to the base 10, so that one part may be fixed at a specific position. Referring to FIG. 1 , the other end of the translation unit 20 positioned forward of the base 10, ie, the front end, may move forward and backward in the forward direction. At this time, the translation motion unit 20 moves with three degrees of freedom. A detailed description of this will be given later.

일 실시 예에서, 병진 운동부(20)는 고강도의 소재로 형성될 수 있다. 이는 병진 운동부(20)가 가변 과정에서 파손되는 것을 방지하기 위함이다.In one embodiment, the translation motion unit 20 may be formed of a high-strength material. This is to prevent the translational motion unit 20 from being damaged during the changing process.

도시된 실시 예에서, 병진 운동부(20)는 후방 지지 부재(210), 병진 가변 유닛(220) 및 전방 지지 부재(230)를 포함한다.In the illustrated embodiment, the translation unit 20 includes a rear support member 210 , a translation variable unit 220 and an anterior support member 230 .

후방 지지 부재(210)는 병진 운동부(20)에서 베이스(10)와 직접적으로 결합되는 부분이다. 이에 따라, 후방 지지 부재(210)는 베이스(10)에 형성된 후방 지지 부재 안착부에 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.The rear support member 210 is a part directly coupled to the base 10 in the translational motion part 20 . Accordingly, the rear support member 210 is preferably formed in a shape corresponding to the rear support member mounting portion formed on the base 10 .

도시된 실시 예에서, 후방 지지 부재(210)는 원판 형상으로 형성되어, 베이스(10)에 형성된 후방 지지 부재 안착부에 설치된다. 그러나, 후방 지지 부재(210)는 도시된 형태에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 후방 지지 부재(210)는 일 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성될 수 있다.In the illustrated embodiment, the rear support member 210 is formed in a disk shape and is installed in the rear support member mounting portion formed on the base 10 . However, the rear support member 210 is not limited to the illustrated form and may be formed in various shapes. For example, the rear support member 210 may be formed in a column shape extending in one direction.

후방 지지 부재(210)는 병진 운동부(20)의 진퇴 운동 방향을 기준으로, 후방 측에 위치된다. 후방 지지 부재(210)는 원격 제어 마스터 장치(1)의 가변 과정에서 그 위치가 변화되지 않고 고정된다.The rear support member 210 is located on the rear side based on the forward and backward movement direction of the translational motion unit 20 . The rear support member 210 is fixed without changing its position during the changing process of the remote control master device 1 .

도 2를 참조하면, 후방 지지 부재(210)의 전방 측에는 병진 가변 유닛(220)이 결합된다.Referring to FIG. 2 , a translation variable unit 220 is coupled to the front side of the rear support member 210 .

이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참조하여 병진 가변 유닛(220)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the translation variable unit 220 will be described with reference to FIGS. 2 to 4 .

병진 가변 유닛(220)은 병진 운동부(20)에서 직접적으로 움직이는 부분이다.The translation variable unit 220 is a part that directly moves in the translation motion unit 20 .

병진 가변 유닛(220)은 병진 운동부(20)의 진퇴 운동 방향을 기준으로 후방 지지 부재(210)의 전방 측에 결합된다.The translation variable unit 220 is coupled to the front side of the rear support member 210 based on the forward and backward movement direction of the translation unit 20 .

후방 지지 부재(210)와 결합된 병진 가변 유닛(220)의 일 부분은 고정되어 이동되지 않는다. 반면에, 후방 지지 부재(210)보다 전방에 위치되는 병진 가변 유닛(220)의 타 측 단부, 즉, 전방 측 단부는 전방 측 방향으로 진퇴 운동될 수 있다. 즉, 병진 가변 유닛(220)은 가변 과정에서 전후 방향에서의 길이가 증가되거나 축소될 수 있다.A portion of the translation variable unit 220 coupled with the rear support member 210 is fixed and does not move. On the other hand, the other end of the translational variable unit 220, that is, the front end, which is located in front of the rear supporting member 210, may move forward and backward in the front direction. That is, the length of the translational variable unit 220 in the forward and backward directions may be increased or reduced during the variable process.

병진 가변 유닛(220)은 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 병진 운동부(20)는 서로 이격되는 세 개의 병진 가변 유닛(220)을 구비한다.A plurality of translation variable units 220 may be provided. In the illustrated embodiment, the translation unit 20 includes three translation variable units 220 spaced apart from each other.

도시된 실시 예에서, 병진 가변 유닛(220)은 모터 지지 부재(221), 병진부 모터(222), 병진부 웜 기어(worm gear)(2221), 병진부 인코더(encoder)(미도시), 병진부 구동 링크 축(223), 병진부 구동 링크(224), 병진부 수동 링크(225) 및 병진부 케이블(226)을 포함한다.In the illustrated embodiment, the translation variable unit 220 includes a motor support member 221, a translation motor 222, a translation worm gear 2221, a translation encoder (not shown), It includes a translation drive link shaft 223 , a translation drive link 224 , a translation manual link 225 and a translation cable 226 .

모터 지지 부재(221)는 후술하는 병진부 모터(222)를 후방 지지 부재(210)의 접선 방향에서 지지한다.The motor supporting member 221 supports a translation motor 222 described later in a tangential direction of the rear supporting member 210 .

도 2를 참조하면, 모터 지지 부재(221)는 병진 운동부(20)의 진퇴 방향을 기준으로, 후방 지지 부재(210)의 전방 측에 결합된다.Referring to FIG. 2 , the motor support member 221 is coupled to the front side of the rear support member 210 based on the forward and backward direction of the translation unit 20 .

도시된 실시 예에서, 모터 지지 부재(221)는 후방 지지 부재(210)의 정면에 결합되어 전방 측으로 연장되는 판 형상으로 형성된다. 모터 지지 부재(221)의 일 측에는 병진부 모터(222)가 결합된다.In the illustrated embodiment, the motor support member 221 is coupled to the front surface of the rear support member 210 and is formed in a plate shape extending toward the front side. A translation motor 222 is coupled to one side of the motor support member 221 .

병진부 모터(222)는 회전 운동을 통해 후술하는 병진부 구동 링크(224)에 동력을 공급한다. 이때, 병진부 모터(222)의 회전축 방향은 이웃하는 병진부 모터(222)의 회전축 방향과 서로 소정의 각도(θ)를 이루며 배치된다. 상기 소정의 각도(θ)는 60■로 형성되는 것이 바람직하다.The translational motor 222 supplies power to the translational drive link 224 described later through rotational motion. At this time, the direction of the rotation axis of the translation motor 222 and the direction of the rotation axis of the neighboring translation motor 222 are arranged at a predetermined angle θ with each other. Preferably, the predetermined angle θ is 60■.

일 실시 예에서, 병진부 모터(222)는 병진부 웜 기어(2221)와 결합된다. 상기 실시 예에서, 병진부 웜 기어(2221)는 병진부 모터(222)가 구동됨에 따라, 병진부 모터(222)의 회전축 상에서 회전된다. 이때, 병진부 웜 기어(2221)는 병진부 모터(222)의 회전 속도를 감속시킬 수 있다.In one embodiment, the translational motor 222 is coupled with the translational worm gear 2221. In the above embodiment, the translational worm gear 2221 is rotated on the rotation axis of the translational motor 222 as the translational motor 222 is driven. At this time, the translational worm gear 2221 may reduce the rotational speed of the translational motor 222 .

병진부 인코더(미도시)는 병진부 모터(222) 내 회전 운동을 감지하고, 병진부 모터(222) 회전축의 회전각 및 회전 속도에 대한 데이터를 처리하여 외부로 송출한다. 슬레이브 장치는 병진부 인코더(미도시)에서 송출된 데이터를 토대로, 병진 가변 유닛(220)의 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다.A translational encoder (not shown) senses the rotational motion within the translational motor 222, processes data on the rotational angle and rotational speed of the rotational shaft of the translational motor 222, and sends the data to the outside. The slave device may perform an operation corresponding to that of the translation variable unit 220 based on data transmitted from a translation unit encoder (not shown).

모터 지지 부재(221)의 전방 측에는 병진부 구동 링크 축(223)이 결합된다.A translation driving link shaft 223 is coupled to the front side of the motor support member 221 .

병진부 구동 링크 축(223)은 모터 지지 부재(221) 및 후술하는 병진부 구동 링크(224)에 동시에 관통 결합된다. 일 실시 예에서, 병진부 구동 링크 축(223)의 관통 결합부에는 베어링이 구비된다.The translation drive link shaft 223 is coupled through the motor support member 221 and the translation drive link 224 to be described later at the same time. In one embodiment, a bearing is provided at a through coupling portion of the translation drive link shaft 223 .

도시된 실시 예에서, 병진 운동부(20)는 세 개의 병진 가변 유닛(220)을 구비하는 바, 병진부 구동 링크 축(223) 또한 세 개 구비한다. 이때, 서로 이웃하는 두 개의 병진 가변 유닛(220)의 병진부 구동 링크 축(223)은 서로 교차된다.In the illustrated embodiment, the translation unit 20 includes three translation variable units 220, and also includes three translation unit driving link shafts 223. At this time, the translation unit driving link shafts 223 of the two translation variable units 220 adjacent to each other cross each other.

병진부 구동 링크 축(223)은 병진부 구동 링크(224)의 회전축으로서 기능한다.The translation drive link shaft 223 serves as the axis of rotation of the translation drive link 224 .

병진부 구동 링크(224)는 병진부 모터(222)로부터 동력을 전달받아 회전되며 병진 운동부(20)를 가변시킨다.The translation driving link 224 is rotated by receiving power from the translation motor 222 and changes the translation motion unit 20 .

병진부 구동 링크(224)는 일 단이 모터 지지 부재(221)에 상대 회전 가능하도록 결합된다. 이에 따라, 병진부 구동 링크(224)는 후방 지지 부재(210)에 상대 회전 가능하도록 결합될 수 있다.One end of the translation driving link 224 is coupled to the motor support member 221 so as to be relatively rotatable. Accordingly, the translation driving link 224 may be coupled to the rear support member 210 to be relatively rotatable.

병진부 구동 링크(224)는 병진부 모터(222)와 연결된다. 따라서, 병진부 구동 링크(224)는 병진부 모터(222)로부터 동력을 공급받을 수 있다. 즉, 병진부 구동 링크(224)는 병진부 모터(222) 회전축이 회전됨에 따라, 뒤이어 회전될 수 있다.The translation drive link 224 is coupled with the translation motor 222 . Thus, the translation drive link 224 can be powered from the translation motor 222 . That is, the translation drive link 224 may subsequently rotate as the rotational axis of the translation motor 222 is rotated.

도시된 실시 예에서, 병진부 구동 링크(224)에는 구동 링크 돌출부(2241), 병진부 케이블 삽입구(2242) 및 병진부 케이블 고정대(2243)가 형성된다.In the illustrated embodiment, a drive link protrusion 2241, a translation cable insertion hole 2242, and a translation cable anchor 2243 are formed in the translation drive link 224.

구동 링크 돌출부(2241)는 병진부 구동 링크(224)의 외주의 일 부분으로부터 병진부 구동 링크 축(223) 방향으로 연장되어 형성된다.The drive link protrusion 2241 extends from a portion of the outer circumference of the translation drive link 224 toward the axis 223 of the translation drive link.

병진부 케이블 삽입구(2242)는 병진부 구동 링크(224)의 일 부분에 관통 형성된다. 도시된 실시 예에서, 병진부 케이블 삽입구(2242)는 병진부 구동 링크(224)의 일 면 내측에 관통 형성된다.The translation cable insertion port 2242 is formed through a portion of the translation drive link 224 . In the illustrated embodiment, the translational cable entry 2242 is formed through one side of the translational driving link 224 .

병진부 케이블 고정대(2243)는 병진부 케이블 삽입구(2242)와 이격된 병진부 구동 링크(224)의 다른 일 부분에 형성된다. 도시된 실시 예에서, 병진부 케이블 고정대(2243)는 병진부 구동 링크(224)의 일 면으로부터 돌출되어 형성된다.The translation cable anchor 2243 is formed at another portion of the translation drive link 224 spaced apart from the translation cable insertion port 2242 . In the illustrated embodiment, the translational cable holder 2243 protrudes from one side of the translational driving link 224 .

병진부 구동 링크(224)의 전단에는 병진부 수동 링크(225)가 결합된다.A translational passive link 225 is coupled to the front end of the translational driving link 224 .

병진부 수동 링크(225)는 병진부 구동 링크(224)의 동력을 후술하는 전방 지지 부재(230)로 전달한다.The translation manual link 225 transmits the power of the translation driving link 224 to a front support member 230 described below.

병진부 수동 링크(225)는 병진부 구동 링크(224)에 상대 회전 가능하도록 결합된다. 이에 따라, 병진부 수동 링크(225)는 병진부 구동 링크(224)가 회전됨에 따라, 병진부 구동 링크(224)와 함께 회전될 수 있다. 결과적으로, 병진부 수동 링크(225)는 병진부 구동 링크(224)를 통해 병진부 모터(222)의 회전 동력을 전달받을 수 있다.The translation manual link 225 is coupled to the translation driving link 224 so as to be relatively rotatable. Accordingly, the translation manual link 225 may rotate together with the translation driving link 224 as the translation driving link 224 rotates. As a result, the translational manual link 225 may receive the rotational power of the translational motor 222 through the translational driving link 224 .

병진부 수동 링크(225)의 후단은 후술하는 전방 지지 부재(230)에 상대 회전 가능하도록 결합된다. 이에 대한 설명은 후술한다.The rear end of the manual translation link 225 is coupled to a front support member 230 to be described later so as to be relatively rotatable. A description of this will be given later.

도시된 실시 예에서, 병진부 수동 링크(225)는 병진부 링크 연결 축(2251), 전방 지지 부재 연결 축(2252) 및 링크 바(2253)를 포함한다.In the illustrated embodiment, the translation manual link 225 includes a translation link connecting shaft 2251, a front support member connecting shaft 2252 and a link bar 2253.

병진부 링크 연결 축(2251)은 병진부 구동 링크(224)에 관통 결합된다. 이에 따라, 병진부 구동 링크(224) 및 병진부 수동 링크(225)가 서로에 대하여 상대 회전 가능하다. 이때, 병진부 링크 연결 축(2251)의 결합부에는 베어링이 구비될 수 있다.The translational link connecting shaft 2251 is through-coupled to the translational drive link 224 . Accordingly, the translation driving link 224 and the translation manual link 225 are relatively rotatable with respect to each other. At this time, a bearing may be provided at a coupling part of the translation link connecting shaft 2251 .

병진부 링크 연결 축(2251)은 원기둥 형상으로 형성된다.The translation link connecting shaft 2251 is formed in a cylindrical shape.

병진부 링크 연결 축(2251)은 병진부 구동 링크 축(223)과 나란하게 형성된다. 또한, 병진부 링크 연결 축(2251)의 연장 방향은 병진 운동부(20)의 진퇴 방향과 교차된다.The translational link connecting shaft 2251 is formed parallel to the translational drive linkage shaft 223 . In addition, the extension direction of the translation link connecting shaft 2251 intersects the forward and backward direction of the translation unit 20 .

전방 지지 부재 연결 축(2252)은 후술하는 전방 지지 부재(230)에 관통 결합된다. 이에 따라, 병진부 수동 링크(225) 및 전방 지지 부재(230)가 서로에 대하여 상대 회전 가능하다. 이때, 전방 지지 부재 연결 축(2252)의 결합부에는 베어링이 구비될 수 있다.The front support member connection shaft 2252 is coupled through the front support member 230 to be described later. Accordingly, the translation manual link 225 and the front support member 230 are capable of relative rotation with respect to each other. At this time, a bearing may be provided at a coupling part of the front support member connecting shaft 2252 .

전방 지지 부재 연결 축(2252)은 원기둥 형상으로 형성된다.The front support member connecting shaft 2252 is formed in a cylindrical shape.

전방 지지 부재 연결 축(2252)은 병진부 구동 링크 축(223) 및 병진부 링크 연결 축(2251)과 나란하게 형성된다. 또한, 전방 지지 부재 연결 축(2252)의 연장 방향은 병진 운동부(20)의 진퇴 방향과 교차된다.The front support member connecting shaft 2252 is formed parallel to the translation drive link shaft 223 and the translation link connecting shaft 2251 . In addition, the extension direction of the front supporting member connecting shaft 2252 intersects the forward and backward direction of the translational motion unit 20 .

병진부 링크 연결 축(2251)과 전방 지지 부재 연결 축(2252) 사이에는 링크 바(2253)가 배치된다. 또한, 링크 바(2253)는 병진부 링크 연결 축(2251) 및 전방 지지 부재 연결 축(2252)과 각각 결합된다.A link bar 2253 is disposed between the translation link connecting shaft 2251 and the front support member connecting shaft 2252. In addition, the link bar 2253 is coupled to the translation link connecting shaft 2251 and the front support member connecting shaft 2252, respectively.

링크 바(2253)는 일 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성된다. 상기 일 방향은, 병진부 링크 연결 축(2251)과 전방 지지 부재 연결 축(2252)을 연결하는 방향이다.The link bar 2253 is formed in a columnar shape extending in one direction. The one direction is a direction connecting the translation link connecting shaft 2251 and the front support member connecting shaft 2252.

링크 바(2253)는 병진부 링크 연결 축(2251)을 중심으로 회전될 수 있다. 이때, 링크 바(2253)는 병진부 구동 링크(224)와 반대되는 방향으로 회전된다.The link bar 2253 may be rotated about a translational link connecting shaft 2251 . At this time, the link bar 2253 is rotated in the opposite direction to the translation driving link 224 .

병진 가변 유닛(220)의 가변 동작은 병진부 케이블(226)에 의해 수행된다.The variable operation of the translation variable unit 220 is performed by the translation cable 226 .

이하에서는, 도 4를 참조하여 병진부 케이블(226)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the translation cable 226 will be described with reference to FIG. 4 .

병진부 케이블(226)은 병진부 구동 링크(224)와 병진부 모터(222) 간 회전 동력을 전달한다.The translation cable 226 transmits rotational power between the translation drive link 224 and the translation motor 222 .

병진부 케이블(226)은 일 단이 병진부 구동 링크(224)에 고정된다. 도시된 실시 예에서, 병진부 케이블(226)은 병진부 구동 링크(224)의 병진부 케이블 고정대(2243)와 결합된다.One end of the translation cable 226 is fixed to the translation drive link 224 . In the illustrated embodiment, the translation cable 226 is coupled with the translation cable anchor 2243 of the translation drive link 224 .

병진부 케이블(226)의 타 단은 병진부 모터(222)와 연결된다. 도시된 실시 예에서, 병진부 케이블(226)의 타 단은 병진부 웜 기어(2221)와 결합된다. 이에 따라, 병진부 케이블(226)은 병진부 구동 링크(224)와 병진부 웜 기어(2221) 간 회전 동력을 전달할 수 있다.The other end of the translation cable 226 is connected to the translation motor 222 . In the illustrated embodiment, the other end of the translation cable 226 is coupled with the translation worm gear 2221. Accordingly, the translation cable 226 may transmit rotational power between the translation drive link 224 and the translation worm gear 2221 .

병진부 케이블(226)의 일부는 병진부 구동 링크(224)의 병진부 케이블 삽입구(2242)에 관통 결합된다. 병진부 케이블 삽입구(2242)를 기준으로 병진부 모터(222)와 반대되는 방향으로 연장되는 병진부 케이블(226)은, 일 부분이 구동 링크 돌출부(2241)의 일 면에 감기도록 배치된다.A portion of the translation cable 226 is coupled through the translation cable entry 2242 of the translation drive link 224 . A translation cable 226 extending in a direction opposite to the translation motor 222 based on the translation cable insertion port 2242 is disposed such that one portion is wound around one surface of the driving link protrusion 2241 .

병진부 모터(222)가 외부 신호에 의해 기 설정된 토크 값으로 구동되면, 병진부 케이블(226) 또한 함께 회전된다. 이때, 병진부 케이블(226)은 구동 링크 돌출부(2241)의 일 면에 접하는 바, 병진부 구동 링크(224)를 병진부 모터(222)의 회전축과 반대되는 방향으로 회전시킨다. 결과적으로, 원격 제어 마스터 장치(1)를 파지한 조작자가 병진부 모터(222)로부터 출력된 힘을 감지할 수 있게 된다.When the translation motor 222 is driven at a predetermined torque value by an external signal, the translation cable 226 is also rotated. At this time, the translation cable 226 comes into contact with one surface of the driving link protrusion 2241, and rotates the translation driving link 224 in a direction opposite to the rotational axis of the translation motor 222. As a result, the operator holding the remote control master device 1 can sense the force output from the translation motor 222 .

따라서, 슬레이브 장치와 원격 환경 간 접촉에 의한 촉각 정보가 원격 제어 마스터 장치(1)로 전달될 수 있다. 즉, 슬레이브 장치와 원격 제어 마스터 장치(1) 간 햅틱(haptic) 기술이 구현될 수 있다. 더 나아가, 원격 수술 시, 보다 현실감 있는 원격 수술 환경이 제공될 수 있다.Accordingly, tactile information resulting from contact between the slave device and the remote environment can be transmitted to the remote control master device 1 . That is, haptic technology between the slave device and the remote control master device 1 may be implemented. Furthermore, during remote surgery, a more realistic remote surgery environment can be provided.

도시된 실시 예에서, 병진부 케이블(226)의 일 부분에는 병진부 스프링(2261)이 설치된다.In the illustrated embodiment, a translation spring 2261 is installed on a portion of the translation cable 226.

병진부 스프링(2261)은 병진부 케이블(226)에 장력을 가한다. 이에 따라, 병진부 케이블(226)은 구동 링크 돌출부(2241)에 밀착될 수 있다. 또한, 병진부 모터(222)가 구동 시 병진부 모터(222)와 병진부 케이블(226) 간 마찰력이 작용되며, 미끄러짐 없이 병진부 모터(222)의 동력이 병진부 구동 링크(224)로 전달될 수 있다. 즉, 병진부 케이블(226)이 미끄러짐 없이 병진부 구동 링크(224)를 회전시킬 수 있다.The translation spring 2261 applies tension to the translation cable 226. Accordingly, the translation cable 226 may be closely attached to the driving link protrusion 2241 . In addition, when the translation motor 222 is driven, frictional force is applied between the translation motor 222 and the translation cable 226, and the power of the translation motor 222 is transmitted to the translation drive link 224 without slipping. It can be. That is, the translation cable 226 can rotate the translation drive link 224 without slipping.

도시된 실시 예에서, 병진부 스프링(2261)은 코일 스프링 형태로 형성된다. 그러나, 병진부 스프링(2261)은 도시된 형태에 한정되지 않고, 병진부 케이블(226)에 장력을 가할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.In the illustrated embodiment, the translation spring 2261 is formed in the form of a coil spring. However, the translation spring 2261 is not limited to the illustrated form, and may be formed in various shapes capable of applying tension to the translation cable 226 .

병진부 구동 링크(224)의 회전은, 전방 지지 부재(230)의 진퇴 운동을 초래한다.Rotation of the translation drive link 224 causes forward and backward motion of the anterior support member 230 .

이하에서는, 도 5를 참조하여 전방 지지 부재(230)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the front support member 230 will be described with reference to FIG. 5 .

전방 지지 부재(230)는 병진부 수동 링크(225)의 타 단에 상대 회전 가능하도록 결합된다.The front support member 230 is coupled to the other end of the translation manual link 225 so as to be relatively rotatable.

전방 지지 부재(230)는 병진 가변 유닛(220)의 형태가 가변됨에 따라 진퇴 운동될 수 있다.The front support member 230 may move forward and backward as the shape of the translation variable unit 220 is changed.

도시된 실시 예에서, 전방 지지 부재(230)는 각 꼭지점에 병진부 연결 축수(231)가 형성된 삼각형 판 형상으로 형성된다. 그러나, 전방 지지 부재(230)는 도시된 형태에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전방 지지 부재(230)는 삼각 기둥 형상으로 형성될 수 있다.In the illustrated embodiment, the front support member 230 is formed in the shape of a triangular plate in which the number of translational portion connection shafts 231 are formed at each vertex. However, the front support member 230 is not limited to the illustrated form and may be formed in various shapes. For example, the front support member 230 may be formed in a triangular prism shape.

병진부 연결 축수(231)는 병진부 수동 링크(225)의 전방 지지 부재 연결 축(2252)이 관통 결합되는 부분이다. 병진부 연결 축수(231)의 내주면과 전방 지지 부재 연결 축(2252)의 외주면 사이에는 베어링이 구비될 수 있다.The number of translational portion connection shafts 231 is a portion through which the front support member connection shaft 2252 of the translational portion manual link 225 is coupled through. A bearing may be provided between the inner circumferential surface of the translational portion connecting shaft 231 and the outer circumferential surface of the front support member connecting shaft 2252 .

병진부 연결 축수(231)는 링 형상으로 형성된다. 이때, 병진부 연결 축수(231)의 내주는 전방 지지 부재(230)의 연결 축의 외주와 대응되는 형상으로 형성된다.The number of translational connection shafts 231 is formed in a ring shape. At this time, the inner circumference of the translational portion connecting shaft 231 is formed in a shape corresponding to the outer circumference of the connecting shaft of the front support member 230 .

병진부 연결 축수(231)는 복수 개 구비될 수 있다. 이때, 병진부 연결 축수(231)의 개수는 병진 가변 유닛(220)의 개수와 동일하게 형성된다.The number of translation shafts 231 connected to the translation unit may be provided in plurality. At this time, the number of translation unit connection shafts 231 is formed equal to the number of translation variable units 220 .

서로 이웃하는 두 개의 병진부 연결 축수(231)는 전방 지지 부재(230)의 중심부를 기준으로 서로 소정의 각도(θ)를 이루며 배치된다. 상기 소정의 각도(θ)는 120■로 형성되는 것이 바람직하다.Two adjacent translational connection shafts 231 are arranged at a predetermined angle θ with respect to the center of the front support member 230 . Preferably, the predetermined angle θ is 120■.

병진부 연결 축수(231)에는 각각 병진 가변 유닛(220)이 결합된다. 이에 따라, 서로 이웃하는 두 개의 병진 가변 유닛(220) 또한, 전방 지지 부재(230)의 중심부를 기준으로 서로 소정의 각도(θ)를 이루며 배치된다.The translational variable unit 220 is coupled to each of the translational unit connecting shafts 231 . Accordingly, the two translational variable units 220 adjacent to each other are also disposed at a predetermined angle θ with respect to the center of the front support member 230 .

따라서, 병진 운동부(20)는 세 개의 병진 가변 유닛(220)의 토크를 합성하여 전방 지지 부재(230)에 3 자유도 병진 운동 힘을 생성할 수 있다. 이에 따라, 직렬 메커니즘과 비교하였을 때, 병진 가변 유닛(220)에 작용되는 반력이 보다 안정적으로 생성될 수 있다.Accordingly, the translation unit 20 may generate a translation force with three degrees of freedom in the front support member 230 by synthesizing the torque of the three translation variable units 220 . Accordingly, the reaction force acting on the translational variable unit 220 can be generated more stably, compared to the tandem mechanism.

이상으로, 병진 운동부(20)의 각 구성 요소 및 가변 동작에 대하여 설명하였다. 다만, 원격 제어 마스터 장치(1)는 병진 운동부(20) 만으로는 다양한 손목 자세 구현에 한계가 있다. 따라서, 병진 운동부(20) 외에 회전 운동부(30)가 추가적으로 구비될 수 있다.In the above, each component and variable motion of the translation motion unit 20 has been described. However, the remote control master device 1 has limitations in realizing various wrist postures using only the translation motion unit 20 . Therefore, in addition to the translational motion unit 20, a rotational motion unit 30 may be additionally provided.

이하에서는, 도 6 내지 도 7을 참조하여 회전 운동부(30)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the rotation motion unit 30 will be described with reference to FIGS. 6 and 7 .

회전 운동부(30)는 후술하는 핸들부(40)의 위치 및 각도를 변화시킨다.The rotation movement unit 30 changes the position and angle of the handle unit 40 to be described later.

도 6을 참조하면, 회전 운동부(30)는 병진 운동부(20)의 전방 지지 부재(230)의 전방 측과 결합된다. 이때, 회전 운동부(30)는 병진 운동부(20)에 상대 회전 가능하도록 결합된다.Referring to FIG. 6 , the rotational motion unit 30 is coupled to the front side of the front support member 230 of the translational motion unit 20 . At this time, the rotational movement unit 30 is coupled to the translational movement unit 20 so as to be relatively rotatable.

일 실시 예에서, 회전 운동부(30)는 고강도의 소재로 형성될 수 있다. 이는 회전 운동부(30)가 가변 과정에서 파손되는 것을 방지하기 위함이다.In one embodiment, the rotary motion unit 30 may be formed of a high-strength material. This is to prevent the rotation unit 30 from being damaged during the changing process.

회전 운동부(30)는 4 자유도로 거동된다. 이를 위해, 회전 운동부(30)는 제1 가변 유닛, 제2 가변 유닛, 제3 가변 유닛 및 제4 가변 유닛을 포함한다.The rotational motion unit 30 moves with 4 degrees of freedom. To this end, the rotary motion unit 30 includes a first variable unit, a second variable unit, a third variable unit, and a fourth variable unit.

제1 회전 유닛(310)은 일 단이 병진 운동부(20)의 진퇴되는 일 측 단부에 상대 회전 가능하도록 결합된다.One end of the first rotation unit 310 is coupled to one end of the forward and backward movement unit 20 so as to be relatively rotatable.

도시된 실시 예에서, 제1 회전 유닛(310)은 전후 방향에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 즉, 제1 회전 유닛(310)은 후술하는 핸들부(40)를 전후 방향에 대하여 회전시킬 수 있다.In the illustrated embodiment, the first rotating unit 310 may be rotated clockwise or counterclockwise with respect to the forward and backward directions. That is, the first rotation unit 310 may rotate the handle unit 40 to be described later in the forward and backward directions.

도시된 실시 예에서, 제1 회전 유닛(310)은 제1 회전 부재 축(311), 제1 회전 부재(312), 제1 회전부 모터(313), 제1 회전부 웜 기어(3131), 제1 회전부 인코더(미도시) 및 제1 회전부 케이블을 포함한다.In the illustrated embodiment, the first rotation unit 310 includes a first rotation member shaft 311, a first rotation member 312, a first rotation unit motor 313, a first rotation unit worm gear 3131, a first It includes a rotary encoder (not shown) and a first rotary cable.

제1 회전 부재 축(311)은 제1 회전 유닛(310)의 회전축으로서 기능한다.The first rotating member shaft 311 functions as a rotating shaft of the first rotating unit 310 .

제1 회전 부재 축(311)은 병진 운동부(20)의 전방 지지 부재(230) 및 후술하는 제1 회전 부재(312)에 동시에 관통 결합된다. 일 실시 예에서, 제1 회전 부재 축(311)의 관통 결합부에는 베어링이 구비된다.The first rotational member shaft 311 is simultaneously coupled to the front support member 230 of the translational motion unit 20 and the first rotational member 312 to be described later. In one embodiment, a bearing is provided in the through coupling part of the first rotating member shaft 311 .

제1 회전 부재 축(311)은 일 방향으로 연장되는 원기둥 형상으로 형성된다. 도시된 실시 예에서, 제1 회전 부재 축(311)은 전후 방향으로 연장된다.The first rotating member shaft 311 is formed in a cylindrical shape extending in one direction. In the illustrated embodiment, the first rotating member shaft 311 extends in the front-rear direction.

제1 회전 부재(312)는 제1 회전 부재 축(311)을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다.The first rotating member 312 may be rotated clockwise or counterclockwise about the first rotating member axis 311 .

제1 회전 부재(312)는 일 단이 병진 운동부(20)의 전방 지지 부재(230)에 상대 회전 가능하도록 결합된다.One end of the first rotating member 312 is coupled to the front support member 230 of the translational motion unit 20 so as to be relatively rotatable.

도시된 실시 예에서, 제1 회전 부재(312)는 제1 회전판(3121) 및 제1 연장 로드(3122)를 포함한다.In the illustrated embodiment, the first rotating member 312 includes a first rotating plate 3121 and a first extension rod 3122.

제1 회전판(3121)은 제1 회전 부재(312)에서 병진 운동부(20)와 직접적으로 결합되는 부분이다. 또한, 제1 회전판(3121)은 제1 회전 부재 축(311)이 직접적으로 관통 결합되는 부분이다.The first rotating plate 3121 is a part directly coupled to the translational motion unit 20 in the first rotating member 312 . In addition, the first rotating plate 3121 is a portion through which the first rotating member shaft 311 is directly coupled.

제1 회전판(3121)은 제1 회전 부재 축(311)과 교차된다. 바람직하게는, 제1 회전판(3121)은 제1 회전 부재 축(311)과 수직 교차된다. 도시된 실시 예에서, 제1 회전판(3121)은 전후 방향에 수직한 평면 상에 위치된다.The first rotating plate 3121 intersects the first rotating member shaft 311 . Preferably, the first rotating plate 3121 perpendicularly intersects the first rotating member axis 311 . In the illustrated embodiment, the first rotating plate 3121 is positioned on a plane perpendicular to the front-back direction.

일 실시 예에서, 제1 회전판(3121)에는 제1 회전 부재(312) 돌출부, 제1 회전부 케이블 삽입구 및 제1 회전부 케이블 고정대가 형성될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.In one embodiment, the first rotation plate 3121 may be formed with a protrusion of the first rotation member 312, a first rotation unit cable insertion hole, and a first rotation unit cable fixing table. A detailed description of this will be given later.

도 6을 참조하면, 제1 회전판(3121)의 하측에는 제1 연장 로드(3122)가 형성된다.Referring to FIG. 6 , a first extension rod 3122 is formed below the first rotating plate 3121 .

제1 연장 로드(3122)는 제1 회전 유닛(310)과 후술하는 제2 회전 유닛(320)을 연결한다.The first extension rod 3122 connects the first rotation unit 310 and the second rotation unit 320 to be described later.

제1 연장 로드(3122)는 일 방향으로 연장되는 막대 형상으로 형성된다. 도시된 실시 예에서, 제1 연장 로드(3122)는 제1 회전판(3121)의 하측으로부터 전방 측으로 연장된다.The first extension rod 3122 is formed in a bar shape extending in one direction. In the illustrated embodiment, the first extension rod 3122 extends from the lower side of the first rotating plate 3121 toward the front side.

제1 회전판(3121) 및 제1 연장 로드(3122)는 제1 회전부 모터(313)로부터 동력을 공급받아 회전될 수 있다. 즉, 제1 회전부 모터(313)는 제1 회전 부재(312)에 동력을 공급하여 제1 회전 부재(312)를 회전 가변시킨다.The first rotation plate 3121 and the first extension rod 3122 may be rotated by receiving power from the first rotation part motor 313 . That is, the first rotating part motor 313 supplies power to the first rotating member 312 to rotate the first rotating member 312 .

제1 회전부 모터(313)는 제1 회전 부재(312)에 동력을 공급한다.The first rotating part motor 313 supplies power to the first rotating member 312 .

제1 회전부 모터(313)는 병진 운동부(20)의 전방 지지 부재(230)와 결합된다. 도시된 실시 예에서, 제1 회전부 모터(313)는 전방 지지 부재(230)의 후방 측과 결합된다.The first rotation unit motor 313 is coupled to the front support member 230 of the translational movement unit 20 . In the illustrated embodiment, the first rotary motor 313 is coupled to the rear side of the front support member 230 .

제1 회전부 모터(313)는 제1 회전 부재(312)와 연결된다. 따라서, 제1 회전 부재(312)는 제1 회전부 모터(313)로부터 동력을 공급받을 수 있다. 즉, 제1 회전 부재(312)는 제1 회전부 모터(313) 회전축이 회전됨에 따라, 뒤이어 회전될 수 있다. 이때, 제1 회전부 모터(313)의 회전축은 제1 회전 부재 축(311)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장된다.The first rotating part motor 313 is connected to the first rotating member 312 . Accordingly, the first rotation member 312 may receive power from the first rotation unit motor 313 . That is, the first rotating member 312 may be subsequently rotated as the rotating shaft of the first rotating unit motor 313 is rotated. At this time, the rotation shaft of the first rotation unit motor 313 extends in the same direction as the extension direction of the first rotation member shaft 311 .

일 실시 예에서, 제1 회전부 모터(313)는 제1 회전부 웜 기어(3131)와 결합된다. 상기 실시 예에서, 제1 회전부 웜 기어(3131)는 제1 회전부 모터(313)가 구동됨에 따라, 제1 회전부 모터(313)의 회전축 상에서 회전된다. 이때, 제1 회전부 웜 기어(3131)는 제1 회전부 모터(313)의 회전 속도를 감속시킬 수 있다.In one embodiment, the first rotating part motor 313 is coupled to the first rotating part worm gear 3131. In the above embodiment, the first rotational worm gear 3131 is rotated on the rotation axis of the first rotational motor 313 as the first rotational motor 313 is driven. At this time, the first rotational worm gear 3131 may reduce the rotational speed of the first rotational motor 313 .

제1 회전부 인코더(미도시)는 제1 회전부 모터(313) 내 회전 운동을 감지하고, 제1 회전부 모터(313)의 회전축의 회전각 및 회전 속도에 대한 데이터를 처리하여 외부로 송출한다. 슬레이브 장치는 제1 회전부 인코더(미도시)에서 송출된 데이터를 토대로, 제1 회전 유닛(310)의 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다.The first rotational encoder (not shown) detects the rotational movement in the first rotational motor 313, processes data on the rotational angle and rotational speed of the rotational shaft of the first rotational motor 313, and transmits the data to the outside. The slave device may perform an operation corresponding to that of the first rotation unit 310 based on data transmitted from the first rotation unit encoder (not shown).

제1 회전 유닛(310)은 이외에도 제1 회전부 케이블이 구비될 수 있다. 제1 회전부 케이블은 제1 회전 부재(312)와 제1 회전부 모터(313) 간 회전 동력을 전달한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.In addition to the first rotation unit 310, a first rotation unit cable may be provided. The first rotating unit cable transmits rotational power between the first rotating member 312 and the first rotating unit motor 313 . A detailed description of this will be given later.

제1 회전 유닛(310)의 전단에는 제2 회전 유닛(320)이 결합된다.The second rotation unit 320 is coupled to the front end of the first rotation unit 310 .

제2 회전 유닛(320)은 제1 회전 부재(312)의 제1 연장 로드(3122)에 상대 회전 가능하도록 결합된다.The second rotation unit 320 is coupled to the first extension rod 3122 of the first rotation member 312 so as to be relatively rotatable.

도시된 실시 예에서, 제2 회전 유닛(320)은 상하 방향에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 즉, 제2 회전 유닛(320)은 후술하는 핸들부(40)를 상하 방향에 대하여 회전시킬 수 있다.In the illustrated embodiment, the second rotation unit 320 may be rotated clockwise or counterclockwise with respect to the vertical direction. That is, the second rotation unit 320 may rotate the handle unit 40 to be described later in the vertical direction.

도시된 실시 예에서, 제2 회전 유닛(320)은 제2 회전 부재 축(321), 제2 회전 부재(322), 제2 회전부 모터(323), 제2 회전부 웜 기어(3231), 제2 회전부 인코더(미도시) 및 제2 회전부 케이블(325)을 포함한다.In the illustrated embodiment, the second rotation unit 320 includes a second rotation member shaft 321, a second rotation member 322, a second rotation unit motor 323, a second rotation unit worm gear 3231, and a second rotation unit 3231. It includes a rotary encoder (not shown) and a second rotary cable 325 .

이때, 제2 회전 부재 축(321), 제2 회전 부재(322), 제2 회전부 모터(323), 제2 회전부 웜 기어(3231), 제2 회전부 인코더(미도시) 및 제2 회전부 케이블(325)은, 각각 제1 회전 부재 축(311), 제1 회전 부재(312), 제1 회전부 모터(313), 제1 회전부 웜 기어(3131), 제1 회전부 인코더(미도시) 및 제1 회전부 케이블과 그 기능 및 구조가 대응된다.At this time, the second rotating member shaft 321, the second rotating member 322, the second rotating portion motor 323, the second rotating portion worm gear 3231, the second rotating portion encoder (not shown), and the second rotating portion cable ( 325), respectively, the first rotation member shaft 311, the first rotation member 312, the first rotation unit motor 313, the first rotation unit worm gear 3131, the first rotation unit encoder (not shown) and the first The rotating part cable and its function and structure correspond.

다만, 제2 회전 유닛(320)은, 제1 회전 유닛(310)과 그 회전축 및 회전 방향에 차이가 있고 제2 회전 유닛(320)은 제1 회전 유닛(310)의 일 측 단부에 상대 회전 가능하도록 결합되는 바, 제1 회전 유닛(310)의 각 구성 요소와 차이가 있다.However, the second rotation unit 320 is different from the first rotation unit 310 in its rotation axis and rotation direction, and the second rotation unit 320 rotates relative to one end of the first rotation unit 310. It is possible to combine, there is a difference from each component of the first rotation unit 310.

이하에서는, 제2 회전 유닛(320)의 각 구성 요소에 대하여, 제1 회전 유닛(310)의 각 구성 요소와의 차이점을 중심으로 설명한다.Hereinafter, with respect to each component of the second rotation unit 320, the difference from each component of the first rotation unit 310 will be mainly described.

제2 회전 부재 축(321)은 제1 회전 유닛(310)의 제1 회전 부재(312) 및 후술하는 제2 회전 부재(322)에 동시에 관통 결합된다.The second rotating member shaft 321 is coupled through the first rotating member 312 of the first rotating unit 310 and the second rotating member 322 to be described later at the same time.

제2 회전 부재 축(321)은 일 방향으로 연장되는 원기둥 형상으로 형성된다. 이때, 제2 회전 부재 축(321)의 연장 방향은 제1 회전 부재 축(311)의 연장 방향과 교차된다. 바람직하게는, 제2 회전 부재 축(321)의 연장 방향은 제1 회전 부재 축(311)의 연장 방향과 수직 교차된다. 도시된 실시 예에서, 제2 회전 부재 축(321)은 상하 방향으로 연장된다.The second rotating member shaft 321 is formed in a cylindrical shape extending in one direction. At this time, the extending direction of the second rotating member shaft 321 intersects the extending direction of the first rotating member shaft 311 . Preferably, the extending direction of the second rotating member shaft 321 perpendicularly intersects the extending direction of the first rotating member shaft 311 . In the illustrated embodiment, the second rotating member shaft 321 extends in a vertical direction.

제2 회전 부재(322)는 제2 회전 부재 축(321)을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 이때, 제2 회전 부재(322)는 일 단이 제1 연장 로드(3122)에 상대 회전 가능하도록 결합된다.The second rotating member 322 may be rotated clockwise or counterclockwise about the second rotating member axis 321 . At this time, one end of the second rotating member 322 is coupled to the first extension rod 3122 so as to be relatively rotatable.

도시된 실시 예에서, 제2 회전 부재(322)는 제2 회전판(3221), 제2 연장 로드(3222) 및 제2 케이블 풀리(pulley)(3223)를 포함한다.In the illustrated embodiment, the second rotating member 322 includes a second rotating plate 3221, a second extension rod 3222 and a second cable pulley 3223.

제2 회전판(3221)은 제2 회전 부재(322)에서 제1 회전 유닛(310)과 직접적으로 결합되는 부분이다.The second rotation plate 3221 is a part of the second rotation member 322 that is directly coupled to the first rotation unit 310 .

제2 회전판(3221)은 제2 회전 부재 축(321)과 교차된다. 도시된 실시 예에서, 제2 회전판(3221)은 상하 방향에 수직한 평면 상에 위치된다.The second rotating plate 3221 intersects the second rotating member shaft 321 . In the illustrated embodiment, the second rotating plate 3221 is positioned on a plane perpendicular to the vertical direction.

일 실시 예에서, 제2 회전판(3221)에는 제2 회전 부재 돌출부(3221a), 제2 회전부 삽입구(3221b) 및 제2 회전부 고정대(3221c)가 형성될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.In one embodiment, a second rotation member protrusion 3221a, a second rotation unit insertion hole 3221b, and a second rotation unit holder 3221c may be formed on the second rotation plate 3221. A detailed description of this will be given later.

제2 연장 로드(3222)는 제2 회전 유닛(320)과 후술하는 제3 회전 유닛(330)을 연결한다. 도시된 실시 예에서, 제2 연장 로드(3222)는 제2 회전판(3221)의 좌측으로부터 좌측으로 연장된다.The second extension rod 3222 connects the second rotation unit 320 and the third rotation unit 330 to be described later. In the illustrated embodiment, the second extension rod 3222 extends from the left side of the second rotating plate 3221 to the left side.

제2 회전 부재(322)는 이외에도 제2 케이블 풀리(3223)를 더 포함할 수 있다.The second rotating member 322 may further include a second cable pulley 3223 as well.

도시된 실시 예에서, 제2 케이블 풀리(3223)는 제1 회전 유닛(310)의 제1 연장 로드(3122)와 결합된다. 제2 케이블 풀리(3223)에 대한 상세한 설명은 제2 회전부 케이블(325)에 대한 설명과 함께 후술한다.In the illustrated embodiment, the second cable pulley 3223 is coupled to the first extension rod 3122 of the first rotation unit 310. A detailed description of the second cable pulley 3223 will be described later along with a description of the second rotating part cable 325 .

제2 회전부 모터(323)는 제1 회전 유닛(310)의 제1 연장 로드(3122)와 결합된다. 도시된 실시 예에서, 제2 회전부 모터(323)는 제1 연장 로드(3122)의 상측과 결합된다.The second rotating part motor 323 is coupled to the first extension rod 3122 of the first rotating unit 310 . In the illustrated embodiment, the second rotating part motor 323 is coupled to the upper side of the first extension rod 3122.

제2 회전부 모터(323)는 그 회전축이 회전됨에 따라 제2 회전 부재(322)로 동력을 전달할 수 있다. 이때, 제2 회전부 모터(323) 회전축의 회전 속도는 제2 회전부 웜 기어(3231)에 의해 감속시킬 수 있다. 또한, 제2 회전부 모터(323)에 대한 데이터는 제2 회전부 인코더(미도시)에 의해 감지되어 외부로 송출될 수 있다.The second rotation unit motor 323 may transmit power to the second rotation member 322 as the rotation shaft rotates. At this time, the rotational speed of the rotation shaft of the second rotation unit motor 323 may be reduced by the second rotation unit worm gear 3231 . In addition, data for the second rotation unit motor 323 may be detected by a second rotation unit encoder (not shown) and transmitted to the outside.

제2 회전 유닛(320)의 좌측 단에는 제3 회전 유닛(330)이 결합된다.A third rotation unit 330 is coupled to the left end of the second rotation unit 320 .

제3 회전 유닛(330)은 제2 회전 가변 링크의 제2 연장 로드(3222)에 상대 회전 가능하도록 결합된다.The third rotation unit 330 is coupled to the second extension rod 3222 of the second rotationally variable link so as to be relatively rotatable.

도시된 실시 예에서, 제3 회전 유닛(330)은 좌우 방향에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 즉, 제3 회전 유닛(330)은 후술하는 핸들부(40)를 좌우 방향에 대하여 회전시킬 수 있다.In the illustrated embodiment, the third rotation unit 330 may be rotated clockwise or counterclockwise with respect to the left and right directions. That is, the third rotation unit 330 may rotate the handle part 40 to be described later in the left-right direction.

도시된 실시 예에서, 제3 회전 유닛(330)은 제3 회전 부재 축(331), 제3 회전 부재(332), 제3 회전부 모터(333), 제3 회전부 웜 기어(3331), 제3 회전부 인코더(미도시) 및 제3 회전부 케이블을 포함한다.In the illustrated embodiment, the third rotation unit 330 includes a third rotation member shaft 331, a third rotation member 332, a third rotation unit motor 333, a third rotation unit worm gear 3331, a third It includes a rotary encoder (not shown) and a third rotary cable.

이때, 제3 회전 부재 축(331), 제3 회전 부재(332), 제3 회전부 모터(333), 제3 회전부 웜 기어(3331), 제3 회전부 인코더(미도시) 및 제3 회전부 케이블은, 각각 제2 회전 부재 축(321), 제2 회전 부재(322), 제2 회전부 모터(323), 제2 회전부 웜 기어(3231), 제2 회전부 인코더(미도시) 및 제2 회전부 케이블(325)과 그 기능 및 구조가 대응된다.At this time, the third rotational member shaft 331, the third rotational member 332, the third rotational motor 333, the third rotational worm gear 3331, the third rotational encoder (not shown) and the third rotational cable , The second rotating member shaft 321, the second rotating member 322, the second rotating portion motor 323, the second rotating portion worm gear 3231, the second rotating portion encoder (not shown), and the second rotating portion cable ( 325) and its function and structure correspond.

다만, 제3 회전 유닛(330)은, 제2 회전 유닛(320)과 그 회전축 및 회전 방향에 차이가 있고 제3 회전 유닛(330)은 제2 회전 유닛(320)의 일 측 단부에 상대 회전 가능하도록 결합되는 바, 제2 회전 유닛(320)의 각 구성 요소와 차이가 있다.However, the third rotation unit 330 is different from the second rotation unit 320 in its rotation axis and rotation direction, and the third rotation unit 330 rotates relative to one end of the second rotation unit 320. It is possible to combine, there is a difference from each component of the second rotation unit 320.

이하에서는, 제3 회전 유닛(330)의 각 구성 요소에 대하여, 제2 회전 유닛(320)의 각 구성 요소와의 차이점을 중심으로 설명한다.Hereinafter, with respect to each component of the third rotation unit 330, a description will be made focusing on differences from each component of the second rotation unit 320.

제3 회전 부재 축(331)은 제2 회전 유닛(320)의 제2 회전 부재(322) 및 후술하는 제3 회전 부재(332)에 동시에 관통 결합된다.The third rotating member shaft 331 is coupled through the second rotating member 322 of the second rotating unit 320 and the third rotating member 332 to be described later at the same time.

제3 회전 부재 축(331)은 일 방향으로 연장되는 원기둥 형상으로 형성된다. 이때, 제3 회전 부재 축(331)의 연장 방향은 제2 회전 부재 축(321)의 연장 방향과 교차된다. 바람직하게는, 제3 회전 부재 축(331)의 연장 방향은 제2 회전 부재 축(321)의 연장 방향과 수직 교차된다. 도시된 실시 예에서, 제3 회전 부재 축(331)은 좌우 방향으로 연장된다.The third rotating member shaft 331 is formed in a cylindrical shape extending in one direction. At this time, the extending direction of the third rotating member shaft 331 intersects the extending direction of the second rotating member shaft 321 . Preferably, the extending direction of the third rotating member shaft 331 perpendicularly intersects the extending direction of the second rotating member shaft 321 . In the illustrated embodiment, the third rotating member shaft 331 extends in the left and right directions.

제3 회전 부재(332)는 제3 회전 부재 축(331)을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 이때, 제3 회전 부재(332)는 일 단이 제2 연장 로드(3222)에 상대 회전 가능하도록 결합된다.The third rotating member 332 may be rotated clockwise or counterclockwise about the third rotating member shaft 331 . At this time, one end of the third rotating member 332 is coupled to the second extension rod 3222 so as to be relatively rotatable.

도시된 실시 예에서, 제3 회전 부재(332)는 제3 회전판(3321) 및 제3 연장 로드(3322)를 포함한다.In the illustrated embodiment, the third rotating member 332 includes a third rotating plate 3321 and a third extension rod 3322.

제3 회전판(3321)은 제3 회전 부재(332)에서 제2 회전 유닛(320)과 직접적으로 결합되는 부분이다.The third rotation plate 3321 is a part of the third rotation member 332 that is directly coupled to the second rotation unit 320 .

제3 회전판(3321)은 제3 회전 부재 축(331)과 교차된다. 도시된 실시 예에서, 제3 회전판(3321)은 좌우 방향에 수직한 평면 상에 위치된다.The third rotating plate 3321 intersects the third rotating member shaft 331 . In the illustrated embodiment, the third rotating plate 3321 is positioned on a plane perpendicular to the left-right direction.

일 실시 예에서, 제3 회전판(3321)에는 제3 회전 부재(332) 돌출부, 제3 회전부 케이블 삽입구 및 제3 회전부 케이블 고정대가 형성될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.In one embodiment, the third rotational member 332 protrusion, the third rotational cable insertion hole, and the third rotational cable anchor may be formed on the third rotational plate 3321 . A detailed description of this will be given later.

제3 연장 로드(3322)는 제3 회전 유닛(330)과 후술하는 제4 회전 유닛(340)을 연결한다. 도시된 실시 예에서, 제3 연장 로드(3322)는 제3 회전판(3321)의 상측으로부터 우측으로 연장된다.The third extension rod 3322 connects the third rotation unit 330 and the fourth rotation unit 340 to be described later. In the illustrated embodiment, the third extension rod 3322 extends from the upper side of the third rotary plate 3321 to the right.

제3 회전부 모터(333)는 제2 회전 유닛(320)의 제2 연장 로드(3222)와 결합된다. 도시된 실시 예에서, 제3 회전부 모터(333)는 제2 연장 로드(3222)의 좌측과 결합된다.The third rotating part motor 333 is coupled to the second extension rod 3222 of the second rotating unit 320 . In the illustrated embodiment, the third rotating part motor 333 is coupled to the left side of the second extension rod 3222.

제3 회전부 모터(333)는 그 회전축이 회전됨에 따라 제3 회전 부재(332)로 동력을 전달할 수 있다. 이때, 제3 회전부 모터(333) 회전축의 회전 속도는 제3 회전부 웜 기어(3331)에 의해 감속될 수 있다. 또한, 제3 회전부 모터(333)에 대한 데이터는 제3 회전부 인코더(미도시)에 의해 감지되어 외부로 송출될 수 있다.The third rotation unit motor 333 may transmit power to the third rotation member 332 as the rotation shaft rotates. At this time, the rotation speed of the rotation shaft of the third rotation unit motor 333 may be reduced by the third rotation unit worm gear 3331 . In addition, data for the third rotation unit motor 333 may be sensed by a third rotation unit encoder (not shown) and transmitted to the outside.

제3 회전 유닛(330)의 상단에는 제4 회전 유닛(340)이 결합된다.A fourth rotation unit 340 is coupled to an upper end of the third rotation unit 330 .

제4 회전 유닛(340)은 제3 회전 부재(332)의 제3 연장 로드(3322)에 상대 회전 가능하도록 결합된다.The fourth rotation unit 340 is coupled to the third extension rod 3322 of the third rotation member 332 so as to be relatively rotatable.

도시된 실시 예에서, 제4 회전 유닛(340)은 상하 방향에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 즉, 제4 회전 유닛(340)은 후술하는 핸들부(40)를 상하 방향에 대하여 회전시킬 수 있다.In the illustrated embodiment, the fourth rotation unit 340 may be rotated clockwise or counterclockwise with respect to the vertical direction. That is, the fourth rotation unit 340 may rotate the handle unit 40 to be described later in the vertical direction.

도시된 실시 예에서, 제4 회전 유닛(340)은 제4 회전 부재 축(341), 제4 회전 부재(342), 제4 회전부 모터(343), 제4 회전부 웜 기어(3431), 제4 회전부 인코더(미도시) 및 제4 회전부 케이블을 포함한다.In the illustrated embodiment, the fourth rotation unit 340 includes a fourth rotation member shaft 341, a fourth rotation member 342, a fourth rotation unit motor 343, a fourth rotation unit worm gear 3431, and a fourth rotation unit 3431. It includes a rotary encoder (not shown) and a fourth rotary cable.

이때, 제4 회전 부재 축(341), 제4 회전 부재(342), 제4 회전부 모터(343), 제4 회전부 웜 기어(3431), 제4 회전부 인코더(미도시) 및 제4 회전부 케이블은, 각각 제3 회전 부재 축(331), 제3 회전 부재(332), 제3 회전부 모터(333), 제3 회전부 웜 기어(3331), 제3 회전부 인코더(미도시) 및 제3 회전부 케이블과 그 기능 및 구조가 대응된다.At this time, the fourth rotation member shaft 341, the fourth rotation member 342, the fourth rotation unit motor 343, the fourth rotation unit worm gear 3431, the fourth rotation unit encoder (not shown) and the fourth rotation unit cable , The third rotating member shaft 331, the third rotating member 332, the third rotating portion motor 333, the third rotating portion worm gear 3331, the third rotating portion encoder (not shown), and the third rotating portion cable Its function and structure correspond.

다만, 제4 회전 유닛(340)은, 제3 회전 유닛(330)과 그 회전축 및 회전 방향에 차이가 있고 제4 회전 유닛(340)은 제3 회전 유닛(330)의 일 측 단부에 상대 회전 가능하게 결합되는 바, 제3 회전 유닛(330)의 각 구성 요소와 차이가 있다.However, the fourth rotation unit 340 is different from the third rotation unit 330 in its rotation axis and rotation direction, and the fourth rotation unit 340 rotates relative to one end of the third rotation unit 330. Possibly combined, there is a difference from each component of the third rotation unit 330.

이하에서는, 제4 회전 유닛(340)의 각 구성 요소에 대하여, 제3 회전 유닛(330)의 각 구성 요소와의 차이점을 중심으로 설명한다.Hereinafter, with respect to each component of the fourth rotation unit 340, the difference from each component of the third rotation unit 330 will be mainly described.

제4 회전 부재 축(341)은 제3 회전 유닛(330)의 제3 회전 부재(332) 및 후술하는 제4 회전 부재(342)에 동시에 관통 결합된다.The fourth rotational member shaft 341 is simultaneously coupled to the third rotational member 332 of the third rotational unit 330 and the fourth rotational member 342 to be described later.

제4 회전 부재 축(341)은 일 방향으로 연장되는 원기둥 형상으로 형성된다. 이때, 제4 회전 부재 축(341)의 연장 방향은 제3 회전 부재 축(331)의 연장 방향과 교차된다. 바람직하게는, 제4 회전 부재 축(341)의 연장 방향은 제3 회전 부재 축(331)의 연장 방향과 수직 교차된다. 도시된 실시 예에서, 제4 회전 부재 축(341)은 상하 방향으로 연장된다.The fourth rotating member shaft 341 is formed in a cylindrical shape extending in one direction. At this time, the extending direction of the fourth rotating member shaft 341 intersects the extending direction of the third rotating member shaft 331 . Preferably, the extending direction of the fourth rotating member shaft 341 perpendicularly intersects the extending direction of the third rotating member shaft 331 . In the illustrated embodiment, the fourth rotating member shaft 341 extends in the vertical direction.

제4 회전 부재(342)는 제4 회전 부재 축(341)을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 이때, 제4 회전 부재(342)는 일 단이 제3 연장 로드(3322)에 상대 회전 가능하도록 결합된다.The fourth rotating member 342 may be rotated clockwise or counterclockwise about the fourth rotating member axis 341 . At this time, one end of the fourth rotating member 342 is coupled to the third extension rod 3322 so as to be relatively rotatable.

도시된 실시 예에서, 제4 회전 부재(342)는 제4 회전판(3421) 및 제4 연장 로드(3422)를 포함한다.In the illustrated embodiment, the fourth rotating member 342 includes a fourth rotating plate 3421 and a fourth extension rod 3422.

제4 회전판(3421)은 제4 회전 부재(342)에서 제3 회전 유닛(330)과 직접적으로 결합되는 부분이다.The fourth rotation plate 3421 is a part directly coupled to the third rotation unit 330 in the fourth rotation member 342 .

제4 회전판(3421)은 제4 회전 부재 축(341)과 교차된다. 도시된 실시 예에서, 제4 회전판(3421)은 상하 방향에 수직한 평면 상에 위치된다.The fourth rotating plate 3421 intersects the fourth rotating member shaft 341 . In the illustrated embodiment, the fourth rotation plate 3421 is positioned on a plane perpendicular to the vertical direction.

일 실시 예에서, 제4 회전판(3421)에는 제4 회전 부재(342) 돌출부, 제4 회전부 케이블 삽입구 및 제4 회전부 케이블 고정대가 형성될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.In one embodiment, the fourth rotational member 342 protrusion, the fourth rotational cable insertion hole, and the fourth rotational cable anchor may be formed on the fourth rotational plate 3421 . A detailed description of this will be given later.

제4 연장 로드(3422)는 제4 회전 유닛(340)과 후술하는 핸들부(40)를 연결한다. 도시된 실시 예에서, 제4 연장 로드(3422)는 제4 회전판(3421)의 우측으로부터 하측으로 연장된다. 또한, 제4 연장 로드(3422)의 하측에는 후술하는 핸들부(40)가 설치되는 핸들 결합부가 형성된다.The fourth extension rod 3422 connects the fourth rotation unit 340 and the handle part 40 to be described later. In the illustrated embodiment, the fourth extension rod 3422 extends downward from the right side of the fourth rotation plate 3421 . In addition, a handle coupling portion to which a handle portion 40 to be described later is installed is formed below the fourth extension rod 3422 .

제4 회전 부재(342)는 이외에도 제4 케이블 풀리(3423)를 더 포함할 수 있다.The fourth rotation member 342 may further include a fourth cable pulley 3423.

도시된 실시 예에서, 제4 케이블 풀리(3423)는 제3 회전 유닛(330)의 제3 연장 로드(3322)와 결합된다. 제4 케이블 풀리(3423)에 대한 상세한 설명은 제4 회전부 케이블에 대한 설명과 함께 후술한다.In the illustrated embodiment, the fourth cable pulley 3423 is coupled to the third extension rod 3322 of the third rotation unit 330. A detailed description of the fourth cable pulley 3423 will be described later along with a description of the fourth rotating part cable.

제4 회전부 모터(343)는 제3 회전 유닛(330)의 제3 연장 로드(3322)와 결합된다. 도시된 실시 예에서, 제4 회전부 모터(343)는 제3 연장 로드(3322)의 하측과 결합된다.The fourth rotating part motor 343 is coupled to the third extension rod 3322 of the third rotating unit 330 . In the illustrated embodiment, the fourth rotating part motor 343 is coupled to the lower side of the third extension rod 3322.

제4 회전부 모터(343)는 그 회전축이 회전됨에 따라 제4 회전 부재(342)로 동력을 전달할 수 있다. 이때, 제4 회전부 모터(343) 회전축의 회전 속도는 제4 회전부 웜 기어(3431)에 의해 감속될 수 있다. 또한, 제4 회전부 모터(343)에 대한 데이터는 제4 회전부 인코더(미도시)에 의해 감지되어 외부로 송출될 수 있다.The fourth rotation unit motor 343 may transmit power to the fourth rotation member 342 as the rotation shaft rotates. At this time, the rotational speed of the rotation shaft of the fourth rotation unit motor 343 may be reduced by the fourth rotation unit worm gear 3431 . In addition, data for the fourth rotation unit motor 343 may be sensed by a fourth rotation unit encoder (not shown) and transmitted to the outside.

이상으로, 회전 운동부(30)의 각 구성 요소에 대하여 설명하였다. 정리하면, 제1, 제2, 제3 및 제4 회전 유닛(310, 320, 330, 340)은 일부 차이는 있으나 그 기능 및 구조가 거의 유사하고, 직렬 메커니즘을 구성한다.In the above, each component of the rotary motion unit 30 has been described. In summary, the first, second, third, and fourth rotation units 310, 320, 330, and 340 are almost similar in function and structure although there are some differences, and constitute a serial mechanism.

이하에서는, 도 7을 참조하여 제2 회전 유닛(320)을 위주로 회전 운동부(30)의 가변 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 7 , the variable operation of the rotation unit 30 will be described mainly with respect to the second rotation unit 320 .

제2 회전부 케이블(325)은 제2 회전부 모터(323), 제2 케이블 풀리(3223) 및 제2 회전 부재(322)와 각각 결합된다. 이에 따라, 제2 회전부 케이블(325)은 제2 회전부 모터(323)와 제2 회전 부재(322) 간 회전 동력을 전달할 수 있다.The second rotation unit cable 325 is coupled to the second rotation unit motor 323 , the second cable pulley 3223 and the second rotation member 322 , respectively. Accordingly, the second rotation unit cable 325 may transmit rotational power between the second rotation unit motor 323 and the second rotation member 322 .

제2 회전부 케이블(325)의 일 단은 제2 회전 부재(322)에 고정된다.One end of the second rotation unit cable 325 is fixed to the second rotation member 322 .

전술한 바와 같이, 제2 회전 부재(322)에는 제2 회전 부재 돌출부(3221a), 제2 회전부 삽입구(3221b) 및 제2 회전부 고정대(3221c)가 형성될 수 있다.As described above, the second rotation member protrusion 3221a, the second rotation unit insertion hole 3221b, and the second rotation unit fixing table 3221c may be formed in the second rotation member 322 .

제2 회전 부재 돌출부(3221a)는 제2 회전 부재(322)의 외주의 일 부분으로부터 제2 회전 부재 축(321) 방향으로 연장되어 형성된다.The second rotating member protrusion 3221a extends from a portion of the outer circumference of the second rotating member 322 toward the second rotating member axis 321 .

제2 회전부 삽입구(3221b)는 제2 회전 부재(322)의 일 부분에 관통 형성되다. 도시된 실시 예에서, 제2 회전부 삽입구(3221b)는 제2 회전 부재(322)의 일 면 내측에 관통 형성된다.The second rotation unit insertion hole 3221b is formed through a portion of the second rotation member 322 . In the illustrated embodiment, the second rotation unit insertion hole (3221b) is formed through one side of the inner surface of the second rotation member (322).

제2 회전부 삽입구(3221b)에는 제2 회전부 케이블(325)의 일부가 관통 결합된다. 제2 회전부 삽입구(3221b)를 기준으로 제2 회전부 모터(323)와 반대되는 방향으로 연장되는 제2 회전부 케이블(325)은, 일 부분이 제2 회전 부재 돌출부(3221a)의 일 면에 감기도록 배치된다.A part of the second rotation unit cable 325 is penetrated and coupled to the second rotation unit insertion hole 3221b. The second rotation unit cable 325 extending in the opposite direction to the second rotation unit motor 323 based on the second rotation unit insertion hole 3221b is wrapped around one surface of the second rotation member protrusion 3221a. are placed

제2 회전부 고정대(3221c)는 제2 케이블 삽입구와 이격된 제2 회전 부재(322)의 다른 일 부분에 형성된다. 도시된 실시 예에서, 제2 회전부 고정대(3221c)는 제2 회전 부재(322)의 일 면으로부터 돌출되어 형성된다.The second rotation unit fixing unit 3221c is formed on another part of the second rotation member 322 spaced apart from the second cable insertion hole. In the illustrated embodiment, the second rotation unit fixing table 3221c protrudes from one surface of the second rotation member 322.

제2 회전부 케이블(325)의 상기 일 단은 제2 회전부 고정대(3221c)와 결합된다. 또한, 제2 회전부 케이블(325)의 타 단은 제2 회전부 모터(323)와 연결된다. 이에 따라, 제2 회전부 케이블(325)은 제2 회전 부재(322)와 제2 회전부 모터(323) 간 회전 동력을 전달할 수 있다.The one end of the second rotation unit cable 325 is coupled to the second rotation unit fixing unit 3221c. In addition, the other end of the second rotation unit cable 325 is connected to the second rotation unit motor 323 . Accordingly, the second rotating unit cable 325 may transmit rotational power between the second rotating member 322 and the second rotating unit motor 323 .

일 실시 예에서, 제2 회전 부재(322)와 제2 회전부 모터(323) 사이에는 제2 케이블 풀리(3223)가 설치될 수 있다.In one embodiment, a second cable pulley 3223 may be installed between the second rotating member 322 and the second rotating motor 323 .

제2 케이블 풀리(3223)는 제2 회전부 모터(323)와 제2 회전 부재 축(321) 사이 거리(d)가 일정 거리 이상인 경우 설치되어, 제2 회전부 케이블(325)을 제2 회전 부재(322) 및 제2 회전부 모터(323)에 밀착시킬 수 있다.The second cable pulley 3223 is installed when the distance d between the second rotation unit motor 323 and the second rotation member shaft 321 is equal to or greater than a predetermined distance, and the second rotation unit cable 325 is connected to the second rotation member ( 322) and the second rotating part motor 323.

제2 케이블 풀리(3223)는 일 방향으로 연장되는 원기둥 형상으로 형성된다. 도시된 실시 예에서, 제2 케이블 풀리(3223)는 제1 연장 로드(3122)의 하측으로부터 하측으로 연장된다.The second cable pulley 3223 is formed in a cylindrical shape extending in one direction. In the illustrated embodiment, the second cable pulley 3223 extends downward from the lower side of the first extension rod 3122.

일 실시 예에서, 제2 케이블 풀리(3223)는 그 외주면에 제2 회전부 케이블(325)이 감기도록 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서, 제2 케이블 풀리(3223)는 복수 개 구비되고, 복수 개의 케이블 풀리는 각각 그 외주면의 일 부분에 제2 회전부 케이블(325)이 밀착되도록 배치될 수 있다.In one embodiment, the second cable pulley 3223 may be disposed such that the second rotating unit cable 325 is wound around its outer circumferential surface. In another embodiment, a plurality of second cable pulleys 3223 may be provided, and each of the plurality of cable pulleys may be disposed so that the second rotation unit cable 325 closely adheres to a portion of the outer circumferential surface thereof.

도시된 실시 예에서, 제2 케이블 풀리(3223)는 네 개 구비된다. 이때, 네 개의 제2 케이블 풀리(3223)는 각각 그 외주면의 일 부분에 제2 회전부 케이블(325)이 밀착된다.In the illustrated embodiment, four second cable pulleys 3223 are provided. At this time, the second rotating part cable 325 is closely attached to a portion of the outer circumferential surface of each of the four second cable pulleys 3223 .

제2 회전부 모터(323)가 외부 신호에 의해 기 설정된 토크 값으로 구동되면, 제2 회전부 케이블(325) 또한 함께 회전된다. 이때, 제2 회전부 케이블(325)은 제2 회전 부재 돌출부(3221a)의 일 면에 접하는 바, 제2 회전 부재(322)를 제2 회전부 모터(323) 회전축과 반대되는 방향으로 회전시킨다. 결과적으로, 원격 제어 마스터 장치(1)를 파지한 조작자가 제2 회전부 모터(323)로부터 출력된 힘을 감지할 수 있게 된다.When the second rotation unit motor 323 is driven at a preset torque value by an external signal, the second rotation unit cable 325 is also rotated. At this time, the second rotation unit cable 325 is in contact with one surface of the second rotation member protrusion 3221a, and rotates the second rotation member 322 in a direction opposite to the rotation axis of the second rotation unit motor 323. As a result, the operator holding the remote control master device 1 can sense the force output from the second rotating part motor 323 .

일 실시 예에서, 제2 회전부 케이블(325)의 일 부분에는 별도의 스프링이 설치되어 제2 회전부 케이블(325)을 제2 회전 부재 돌출부(3221a)에 밀착시킬 수 있다.In one embodiment, a separate spring is installed in a portion of the second rotation unit cable 325 to bring the second rotation unit cable 325 into close contact with the second rotation member protrusion 3221a.

이상으로, 제2 회전 유닛(320)을 위주로 회전 운동부(30)의 가변 동작에 대하여 설명하였지만, 제1, 제3 및 제4 회전 유닛(310, 330, 340) 또한 이와 대응되는 동작으로 운동될 수 있음이 이해될 것이다.In the above, the variable operation of the rotation unit 30 has been described mainly with the second rotation unit 320, but the first, third, and fourth rotation units 310, 330, and 340 may also be moved in a corresponding operation. It will be understood that

또한, 도시되지 않은 실시 예에서, 제1 회전 유닛(310) 및 제3 회전 유닛(330)에도 회전부 모터(313, 333)와 회전 부재 축(311, 331) 사이 거리에 따라, 각각 케이블 풀리가 추가적으로 구비될 수 있다.In addition, in an embodiment not shown, the first rotation unit 310 and the third rotation unit 330 also have cable pulleys according to the distance between the rotation part motors 313 and 333 and the rotation member shafts 311 and 331, respectively. It may be provided additionally.

이상으로, 회전 운동부(30)의 각 구성 요소 및 가변 동작에 대하여 설명하였다. 이때, 회전 운동부(30)의 가변 동작은 핸들부(40)의 각도 변화를 그 목적으로 한다.In the above, each component and variable operation of the rotary motion unit 30 has been described. At this time, the variable operation of the rotary motion unit 30 aims at changing the angle of the handle unit 40 .

이하에서는, 도 8 내지 도 10을 참조하여 핸들부(40)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the handle part 40 will be described with reference to FIGS. 8 to 10 .

핸들부(40)는 조작자가 직접적으로 신체를 파지하는 부분이다.The handle part 40 is a part that the operator directly grips the body.

도 8을 참조하면, 핸들부(40)는 병진 운동부(20)의 제4 회전 유닛(340)의 하측과 결합된다.Referring to FIG. 8 , the handle part 40 is coupled to the lower side of the fourth rotation unit 340 of the translational movement part 20 .

핸들부(40)의 위치 및 각도 변화를 위하여, 병진 운동부(20) 및 회전 운동부(30)의 형태가 가변될 수 있다. 즉, 병진 운동부(20) 및 회전 운동부(30)의 형태가 가변됨에 따라 핸들부(40)의 위치 및 각도가 변화될 수 있다.In order to change the position and angle of the handle part 40, the shape of the translational motion part 20 and the rotational motion part 30 may be varied. That is, as the shapes of the translational movement unit 20 and the rotational movement unit 30 are varied, the position and angle of the handle unit 40 may be changed.

핸들부(40)는 그립 1 자유도로 거동될 수 있다.The handle part 40 may move in the grip 1 degree of freedom.

도시된 실시 예에서, 핸들부(40)는 핸들 하우징(410), 핸들 가변 유닛(420), 손가락 고정판(430), 핸들 모터(440), 핸들 웜 기어(441), 핸들 인코더(미도시) 및 핸들 케이블(450)을 포함한다.In the illustrated embodiment, the handle unit 40 includes a handle housing 410, a handle variable unit 420, a finger fixing plate 430, a handle motor 440, a handle worm gear 441, and a handle encoder (not shown). and handle cable 450.

핸들 하우징(410)은 핸들부(40)의 외관을 형성한다.The handle housing 410 forms the exterior of the handle portion 40 .

핸들 하우징(410)은 일 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성된다. 핸들 하우징(410)의 내부에는 핸들부(40)의 구성 요소가 수용될 수 있는 공간이 형성된다. 도시된 실시 예에서, 핸들 하우징(410)은 상하 방향으로 연장된다.The handle housing 410 is formed in a column shape extending in one direction. A space in which components of the handle unit 40 can be accommodated is formed inside the handle housing 410 . In the illustrated embodiment, the handle housing 410 extends vertically.

핸들 하우징(410)은 복수 개의 파트가 조립되어 제조될 수 있다. 예를 들어, 핸들 하우징(410)은 두 개의 파트로 분리될 수 있고, 상기 두 개의 파트가 조립되어 제조될 수 있다.The handle housing 410 may be manufactured by assembling a plurality of parts. For example, the handle housing 410 may be separated into two parts, and the two parts may be assembled and manufactured.

일 실시 예에서, 핸들 하우징(410)의 일 부분에는 복수 개의 하우징 홀이 관통 형성될 수 있다. 상기 하우징 홀에는 조작자의 손가락을 핸들 하우징(410)에 고정시키기 위한 고정 끈이 관통 결합될 수 있다.In one embodiment, a plurality of housing holes may be formed through a portion of the handle housing 410 . A fixing strap for fixing a manipulator's finger to the handle housing 410 may be penetrated through the housing hole.

핸들 하우징(410)은 제4 회전 유닛(340)과 직접적으로 결합된다. 도시된 실시 예에서, 핸들 하우징(410)의 상측은 제4 회전 유닛(340)의 하측과 결합된다.The handle housing 410 is directly coupled to the fourth rotation unit 340 . In the illustrated embodiment, the upper side of the handle housing 410 is coupled to the lower side of the fourth rotation unit 340 .

또한, 핸들 하우징(410)은 핸들 가변 유닛(420)과 결합된다.Also, the handle housing 410 is coupled to the handle variable unit 420 .

핸들 가변 유닛(420)은 조작자의 그립 조작을 수행한다. 즉, 핸들 가변 유닛(420)은 슬레이브 장치의 그립 동작을 제어한다.The handle variable unit 420 performs grip manipulation by an operator. That is, the handle variable unit 420 controls the grip operation of the slave device.

핸들 가변 유닛(420)은 일 단이 핸들 하우징(410)의 내부 공간에 위치되고, 타 단이 핸들 하우징(410)의 외부에 위치된다. 또한, 핸들 가변 유닛(420)의 상기 일 단은 제4 회전 유닛(340)과 결합된다.The handle variable unit 420 has one end positioned in the inner space of the handle housing 410 and the other end positioned outside the handle housing 410 . In addition, the one end of the handle variable unit 420 is coupled to the fourth rotation unit 340 .

핸들 가변 유닛(420)은 그리퍼(gripper) 구조로 형성되고, 그립 1 자유도로 거동된다. 이를 위해, 핸들 가변 유닛(420)은 제1 핸들 링크(421), 제2 핸들 링크(422), 제3 핸들 링크(423) 및 핸들 링크 연결 축(424)을 포함한다.The handle variable unit 420 has a gripper structure and moves with a grip 1 degree of freedom. To this end, the handle variable unit 420 includes a first handle link 421 , a second handle link 422 , a third handle link 423 and a handle link connection shaft 424 .

제1 핸들 링크(421)는 핸들 하우징(410)의 내부 공간에 수용된다.The first handle link 421 is accommodated in the inner space of the handle housing 410 .

제1 핸들 링크(421)의 일 단은 제4 회전 유닛(340)의 제4 연장 로드(3422)와 결합된다.One end of the first handle link 421 is coupled to the fourth extension rod 3422 of the fourth rotation unit 340 .

도시된 실시 예에서, 제1 핸들 링크(421)는 원판 형상으로 형성되는 머리부와 상기 머리부의 일 측으로부터 일 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성되는 다리부를 포함한다. 이때, 상기 다리부는 제4 회전 부재 축(341) 방향으로 연장된다.In the illustrated embodiment, the first handle link 421 includes a head portion formed in a disk shape and a leg portion formed in a column shape extending in one direction from one side of the head portion. At this time, the leg portion extends in the direction of the fourth rotating member axis 341 .

상기 다리부는 제2 핸들 링크(422)의 일 단에 관통 결합된다. 즉, 제2 핸들 링크(422)의 상기 일 단이 제제1 핸들 링크(421)의 하단과 결합된다.The leg portion is coupled through one end of the second handle link 422 . That is, the one end of the second handle link 422 is coupled to the lower end of the first handle link 421 .

제2 핸들 링크(422)는 일 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성된다. 제2 핸들 링크(422)의 연장 방향은 제1 핸들 링크(421)의 연장 방향과 교차된다. 바람직하게는, 제2 핸들 링크(422)의 연장 방향은 제1 핸들 링크(421)의 연장 방향과 수직 교차된다.The second handle link 422 is formed in a column shape extending in one direction. The extending direction of the second handle link 422 intersects the extending direction of the first handle link 421 . Preferably, the extension direction of the second handle link 422 perpendicularly intersects the extension direction of the first handle link 421 .

제2 핸들 링크(422)의 전단은 제3 핸들 링크(423)와 결합된다.The front end of the second handle link 422 is coupled with the third handle link 423 .

제3 핸들 링크(423)의 일 단은 제2 핸들 링크(422)의 상기 타 단에 상대 회전 가능하도록 결합된다.One end of the third handle link 423 is coupled to the other end of the second handle link 422 so as to be relatively rotatable.

도시된 실시 예에서, 제3 핸들 링크(423)의 일 부분에는 반동부(4231)가 형성된다. 반동부(4231)는 조작자에게 제3 핸들 링크(423)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 반력을 가한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.In the illustrated embodiment, a rebound portion 4231 is formed at a portion of the third handle link 423 . The reaction unit 4231 applies a reaction force to the operator in a direction opposite to the rotation direction of the third handle link 423 . A detailed description of this will be given later.

제2 핸들 링크(422) 및 제3 핸들 링크(423)에는 핸들 링크 연결 축(424)이 동시에 관통 결합된다. 일 실시 예에서, 핸들 링크 연결 축(424)의 관통 결합부에는 베어링이 구비된다.A handle link connecting shaft 424 is coupled through the second handle link 422 and the third handle link 423 at the same time. In one embodiment, a bearing is provided in the through coupling portion of the handle link connecting shaft 424.

핸들 링크 연결 축(424)은 제3 핸들 링크(423)의 회전축으로서 기능한다. 제3 핸들 링크(423)는 핸들 링크 연결 축(424)을 중심으로 회전되며, 그립 동작을 수행할 수 있다.The handle link connecting shaft 424 functions as a rotation shaft of the third handle link 423 . The third handle link 423 is rotated about the handle link connection shaft 424 and may perform a gripping operation.

핸들 링크 연결 축(424)은 일 방향으로 연장되는 원기둥 형상으로 형성된다. 이때, 핸들 링크 연결 축(424)의 연장 방향은 핸들부(40)의 연장 방향과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.The handle link connection shaft 424 is formed in a cylindrical shape extending in one direction. At this time, it is preferable that the extending direction of the handle link connecting shaft 424 is the same as the extending direction of the handle unit 40 .

제3 핸들 링크(423)의 후단에는 손가락 고정판(430)이 상대 회전 가능하도록 결합된다.A finger fixing plate 430 is coupled to the rear end of the third handle link 423 so as to be relatively rotatable.

손가락 고정판(430)은 조작자의 손가락이 파지될 수 있는 부분이다.The finger fixing plate 430 is a part that can be gripped by the manipulator's fingers.

손가락 고정판(430)은 제3 핸들 링크(423)의 후단에서 하측으로 연장되는 판 형상으로 형성된다. 이는 손가락의 파지를 용이하게 하기 위함이다.The finger fixing plate 430 is formed in a plate shape extending downward from the rear end of the third handle link 423 . This is to facilitate gripping of the fingers.

손가락 고정판(430)은 고정판 연결 축(431)에 의해 제3 핸들 링크(423)와 결합될 수 있다.The finger fixing plate 430 may be coupled to the third handle link 423 by the fixing plate connection shaft 431 .

고정판 연결 축(431)은 손가락 고정판(430)의 회전축으로서 기능한다. 이에 따라, 손가락 고정판(430)이 제3 핸들 링크(423)에 대하여 상대 회전될 수 있다.The fixing plate connecting shaft 431 functions as a rotational axis of the finger fixing plate 430 . Accordingly, the finger fixing plate 430 may rotate relative to the third handle link 423 .

고정판 연결 축(431)은 일 방향으로 연장되는 원기둥 형상으로 형성된다. 이때, 고정판 연결 축(431)의 연장 방향은 핸들부(40)의 연장 방향과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 고정판 연결 축(431)의 연장 방향은 핸들 링크 연결 축(424)의 연장 방향과 나란하게 형성되는 것이 바람직하다.The fixing plate connecting shaft 431 is formed in a cylindrical shape extending in one direction. At this time, it is preferable that the extension direction of the fixing plate connection shaft 431 is the same as the extension direction of the handle part 40 . In addition, it is preferable that the extending direction of the fixing plate connecting shaft 431 is parallel to the extending direction of the handle link connecting shaft 424 .

도시된 실시 예에서, 손가락 고정판(430)에는 복수 개의 고정판 홀(432)이 형성된다. 상기 고정판 홀(432)에는 조작자의 손가락을 고정시키니 위한 고정 끈이 관통 결합될 수 있다.In the illustrated embodiment, a plurality of fixing plate holes 432 are formed in the finger fixing plate 430 . A fixing strap for fixing an operator's finger may be penetrated through the fixing plate hole 432 .

핸들 가변 유닛(420)의 일 측에는 핸들 모터(440)가 결합된다.A handle motor 440 is coupled to one side of the handle variable unit 420 .

핸들 모터(440)는 회전 운동을 통해 핸들 가변 유닛(420)에 동력을 공급한다.The handle motor 440 supplies power to the handle variable unit 420 through a rotational motion.

일 실시 예에서, 핸들 모터(440)는 핸들 웜 기어(441)와 결합된다. 상기 실시 예에서, 핸들 웜 기어(441)는 핸들 모터(440)가 구동됨에 따라, 핸들 모터(440)의 회전축 상에서 회전된다. 또한, 핸들 모터(440)의 회전축은 핸들 링크 연결 축(424)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장된다.In one embodiment, handle motor 440 is coupled with handle worm gear 441 . In the above embodiment, the handle worm gear 441 is rotated on the rotating shaft of the handle motor 440 as the handle motor 440 is driven. In addition, the rotating shaft of the handle motor 440 extends in the same direction as the extending direction of the handle link connection shaft 424 .

이때, 핸들 웜 기어(441)는 핸들 모터(440) 회전축의 회전 속도를 감속시킬 수 있다. 상기 실시 예에 대한 설명은 핸들 가변 유닛(420)의 동작에 대한 설명과 함께 후술한다.At this time, the handle worm gear 441 may reduce the rotation speed of the rotation shaft of the handle motor 440 . A description of the above embodiment will be described later along with a description of the operation of the handle variable unit 420 .

핸들 인코더(미도시)는 핸들 모터(440) 내 회전 운동을 감지하고, 핸들 모터(440) 회전축의 회전각 및 회전 속도에 대한 데이터를 처리하여 외부로 송출한다. 슬레이브 장치는 핸들 인코더(미도시)에서 송출된 데이터를 토대로, 핸들 가변 유닛(420)의 그립 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다.A handle encoder (not shown) detects a rotational movement within the handle motor 440, processes data on the rotation angle and rotation speed of the rotation shaft of the handle motor 440, and sends the data to the outside. The slave device may perform an operation corresponding to the grip operation of the handle variable unit 420 based on data transmitted from a handle encoder (not shown).

이때, 핸들 모터(440)는 핸들 케이블(450)을 통해 핸들 가변 유닛(420)으로 회전 동력을 전달한다. 이하에서는, 도 10을 참조하여 핸들 케이블(450)에 대하여 설명한다.At this time, the handle motor 440 transmits rotational power to the handle variable unit 420 through the handle cable 450 . Hereinafter, the handle cable 450 will be described with reference to FIG. 10 .

핸들 케이블(450)은 양 단이 제3 회전 부재(332)에 고정된다. 도시된 실시 예에서, 핸들 케이블(450)의 일 단은 반동부(4231)의 핸들 케이블 고정대(4231a)와 결합된다.Both ends of the handle cable 450 are fixed to the third rotating member 332 . In the illustrated embodiment, one end of the handle cable 450 is coupled to the handle cable fixing unit 4231a of the recoil unit 4231.

핸들 케이블(450)은 그 일부가 핸들 모터(440) 또는 핸들 웜기어에 감기도록 배치된다. 도시된 실시 예에서, 핸들 케이블(450)은 그 일부가 핸들 웜기어에 감기도록 배치된다. 또한, 핸들 케이블(450)의 다른 일부는 반동부(4231)의 외주의 일 부분에 감기도록 배치된다.The handle cable 450 is arranged such that a portion thereof is wound around the handle motor 440 or the handle worm gear. In the illustrated embodiment, the handle cable 450 is arranged such that a portion of it is wound around the handle worm gear. In addition, another part of the handle cable 450 is arranged to be wound around a part of the outer circumference of the rebound part 4231.

이에 따라, 핸들 케이블(450)은 제3 핸들 링크(423)와 핸들 모터(440) 간 회전 동력을 전달할 수 있다. 즉, 제3 핸들 링크(423)와 핸들 모터(440)의 회전축은 해들 케이블에 의해 함께 회전될 수 있다.Accordingly, the handle cable 450 may transmit rotational power between the third handle link 423 and the handle motor 440 . That is, the rotating shaft of the third handle link 423 and the handle motor 440 may be rotated together by the handle cable.

핸들 모터(440)가 외부 신호에 의해 기 설정된 토크 값으로 구동되면, 핸들 웜 기어(441) 및 핸들 케이블(450) 또한 회전된다. 이때, 핸들 케이블(450)은 반동부(4231)의 외주의 일 부분에 접하는 바, 반동부(4231)를 핸들 모터(440) 회전축과 반대되는 방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 제3 핸들 링크(423) 또한 핸들 모터(440) 회전축과 반대되는 방향으로 회전된다. 결과적으로, 핸들부(40)를 파지한 조작자가 핸들 모터(440)로부터 출력된 힘을 감지할 수 있게 된다.When the handle motor 440 is driven at a predetermined torque value by an external signal, the handle worm gear 441 and the handle cable 450 are also rotated. At this time, the handle cable 450 comes into contact with a portion of the outer circumference of the recoil unit 4231, and rotates the recoil unit 4231 in a direction opposite to the rotation axis of the handle motor 440. Accordingly, the third handle link 423 is also rotated in a direction opposite to the rotation axis of the handle motor 440 . As a result, the operator holding the handle unit 40 can sense the force output from the handle motor 440 .

따라서, 슬레이브 장치와 원격 환경 간 접촉에 의한 촉각 정보가 원격 제어 마스터 장치(1)로 전달될 수 있다. 즉, 슬레이브 장치와 원격 제어 마스터 장치(1) 간 햅틱(haptic) 기술이 구현될 수 있다.Accordingly, tactile information resulting from contact between the slave device and the remote environment can be transmitted to the remote control master device 1 . That is, haptic technology between the slave device and the remote control master device 1 may be implemented.

도시된 실시 예에서, 핸들 케이블(450)의 일 부분에는 핸들 스프링(451)이 설치된다.In the illustrated embodiment, a handle spring 451 is installed on a portion of the handle cable 450.

핸들 스프링(451)을 핸들 케이블(450)에 장력을 가한다. 이에 따라, 핸들 케이블(450)은 제3 핸들 링크(423)의 외주면에 밀착될 수 있다. 또한, 핸들 모터(440) 회전축이 회전 시 핸들 모터(440)와 핸들 케이블(450) 간 마찰력이 작용되며, 미끄러짐 없이 핸들 모터(440)의 동력이 제3 핸들 링크(423)로 전달될 수 있다. 즉, 핸들 케이블(450)이 미끄러짐 없이 제3 핸들 링크(423)를 회전시킬 수 있다.The handle spring 451 applies tension to the handle cable 450. Accordingly, the handle cable 450 may adhere to the outer circumferential surface of the third handle link 423 . In addition, when the rotating shaft of the handle motor 440 rotates, frictional force is applied between the handle motor 440 and the handle cable 450, and the power of the handle motor 440 can be transmitted to the third handle link 423 without slipping. . That is, the handle cable 450 can rotate the third handle link 423 without slipping.

도시된 실시 예에서, 핸들 스프링(451)은 코일 스프링 형태로 형성된다. 그러나, 핸들 스프링(451)은 도시된 형태에 한정되지 않고, 핸들 케이블(450)에 장력을 가할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.In the illustrated embodiment, the handle spring 451 is formed in the form of a coil spring. However, the handle spring 451 is not limited to the illustrated shape and may be formed in various shapes capable of applying tension to the handle cable 450 .

이하에서는, 도 11 내지 도 14를 참조하여 원격 제어 마스터 장치(1)의 가변 과정에 대하여 설명한다.Hereinafter, a variable process of the remote control master device 1 will be described with reference to FIGS. 11 to 14 .

도 11은 제2, 제3 및 제4 회전 유닛(320, 330, 340)이 회전되지 않는 상태에서, 제1 회전 유닛(310)만이 회전되는 과정을 나타낸다.11 illustrates a process in which only the first rotation unit 310 is rotated while the second, third and fourth rotation units 320, 330 and 340 are not rotated.

제1 회전 유닛(310)은 제1 회전 부재 축(311)을 중심으로 회전될 수 있다. 이때, 제1 회전 부재 축(311)은 전후 방향으로 연장된다. 정리하면, 제1 회전 유닛(310)은 전후 방향에 대하여 회전될 수 있다.The first rotation unit 310 may rotate about the first rotation member shaft 311 . At this time, the first rotating member shaft 311 extends in the front-rear direction. In summary, the first rotating unit 310 can be rotated in the forward and backward directions.

제1 회전 유닛(310)은 제2, 제3 및 제4 회전 유닛(320, 330, 340)과 직간접적으로 결합되는 바, 제1 회전 유닛(310)이 회전됨에 따라 제2, 제3 및 제4 회전 유닛(320, 330, 340) 또한 함께 회전된다.The first rotation unit 310 is directly or indirectly coupled to the second, third, and fourth rotation units 320, 330, and 340, and as the first rotation unit 310 rotates, the second, third and fourth rotation units 320, 330, and 340 rotate. The fourth rotation units 320, 330, and 340 are also rotated together.

또한, 제1 회전 유닛(310)은 핸들부(40)와 간접적으로 결합되는 바, 제1 회전 유닛(310)이 회전됨에 따라 핸들부(40) 또한 함께 회전된다. 따라서, 제1 회전 유닛(310)이 전후 방향에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전됨으로써, 핸들부(40)가 전후 방향에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 조작될 수 있다.In addition, the first rotation unit 310 is indirectly coupled to the handle part 40, and as the first rotation unit 310 rotates, the handle part 40 also rotates together. Accordingly, by rotating the first rotation unit 310 clockwise or counterclockwise with respect to the front and rear direction, the handle part 40 can be rotated clockwise or counterclockwise with respect to the front and rear direction.

도 11은 제1, 제3 및 제4 회전 유닛(310, 330, 340)이 회전되지 않는 상태에서, 제2 회전 유닛(320)만이 회전되는 과정을 나타낸다.11 illustrates a process in which only the second rotation unit 320 is rotated while the first, third and fourth rotation units 310, 330 and 340 are not rotated.

제2 회전 유닛(320)은 제2 회전 부재 축(321)을 중심으로 회전될 수 있다. 이때, 제2 회전 부재 축(321)은 상하 방향으로 연장된다. 정리하면, 제2 회전 유닛(320)은 상하 방향에 대하여 회전될 수 있다.The second rotation unit 320 may rotate about the second rotation member axis 321 . At this time, the second rotating member shaft 321 extends in the vertical direction. In summary, the second rotation unit 320 may be rotated in the vertical direction.

제2 회전 유닛(320)은 제1, 제3 및 제4 회전 유닛(310, 330, 340)과 직간접적으로 결합되는 바, 제2 회전 유닛(320)이 회전됨에 따라 제1, 제3 및 제4 회전 유닛(310, 330, 340) 또한 함께 회전된다.The second rotation unit 320 is directly or indirectly coupled to the first, third, and fourth rotation units 310, 330, and 340, and as the second rotation unit 320 rotates, the first, third, and fourth rotation units 320 rotate. The fourth rotation units 310, 330, and 340 are also rotated together.

또한, 제2 회전 유닛(320)은 핸들부(40)와 간접적으로 결합되는 바, 제2 회전 유닛(320)이 회전됨에 따라 핸들부(40) 또한 함께 회전된다. 따라서, 제2 회전 유닛(320)이 상하 방향에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전됨으로써, 핸들부(40)가 상하 방향에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 조작될 수 있다.In addition, the second rotation unit 320 is indirectly coupled to the handle portion 40, and as the second rotation unit 320 rotates, the handle portion 40 also rotates together. Accordingly, as the second rotation unit 320 rotates clockwise or counterclockwise with respect to the vertical direction, the handle unit 40 can be rotated clockwise or counterclockwise with respect to the vertical direction.

도 12는 제1, 제2 및 제4 회전 유닛(310, 320, 340)이 회전되지 않는 상태에서, 제3 회전 유닛(330)만이 회전되는 과정을 나타낸다.12 illustrates a process in which only the third rotation unit 330 is rotated while the first, second and fourth rotation units 310, 320 and 340 are not rotated.

제3 회전 유닛(330)은 제3 회전 부재 축(331)을 중심으로 회전될 수 있다. 이때, 제3 회전 부재 축(331)은 좌우 방향으로 연장된다. 정리하면, 제3 회전 유닛(330)은 좌우 방향에 대하여 회전될 수 있다.The third rotation unit 330 may rotate about the third rotation member axis 331 . At this time, the third rotating member shaft 331 extends in the left and right directions. In summary, the third rotation unit 330 can be rotated in the left and right directions.

제3 회전 유닛(330)은 제1, 제2 및 제4 회전 유닛(310, 320, 340)과 직간접적으로 연결되는 바, 제3 회전 유닛(330)이 회전됨에 따라 제1, 제2 및 제4 회전 유닛(310, 320, 340) 또한 함께 회전된다.The third rotation unit 330 is directly or indirectly connected to the first, second, and fourth rotation units 310, 320, and 340, and as the third rotation unit 330 rotates, the first, second, and fourth rotation units 330 rotate. The fourth rotation units 310, 320, and 340 are also rotated together.

또한, 제3 회전 유닛(330)은 핸들부(40)와 간접적으로 결합되는 바, 제3 회전 유닛(330)이 회전됨에 따라 핸들부(40) 또한 함께 회전된다. 따라서, 제3 회전 유닛(330)이 좌우 방향에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전됨으로써, 핸들부(40)가 좌우 방향에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 조작될 수 있다.In addition, the third rotation unit 330 is indirectly coupled to the handle part 40, and as the third rotation unit 330 rotates, the handle part 40 also rotates together. Accordingly, as the third rotation unit 330 is rotated clockwise or counterclockwise with respect to the left and right directions, the handle unit 40 can be rotated clockwise or counterclockwise with respect to the left and right directions.

도 13은 제1, 제2 및 제3 회전 유닛(310, 320, 330)이 회전되지 않는 상태에서, 제4 회전 유닛(340)만이 회전되는 과정을 나타낸다.13 illustrates a process in which only the fourth rotation unit 340 is rotated while the first, second and third rotation units 310, 320 and 330 are not rotated.

제4 회전 유닛(340)은 제4 회전 부재 축(341)을 중심으로 회전될 수 있다. 이때, 제4 회전 부재 축(341)은 상하 방향으로 연장된다. 정리하면, 제4 회전 유닛(340)은 상하 방향에 대하여 회전될 수 있다.The fourth rotation unit 340 may rotate about the fourth rotation member shaft 341 . At this time, the fourth rotating member shaft 341 extends in the vertical direction. In summary, the fourth rotation unit 340 may be rotated in the vertical direction.

제4 회전 유닛(340)은 제1, 제2 및 제3 회전 유닛(310, 320, 330)과 직간접적으로 연결되는 바, 제4 회전 유닛(340)이 회전됨에 따라 제1, 제2 및 제3 회전 유닛(310, 320, 330) 또한 함께 회전된다.The fourth rotation unit 340 is directly or indirectly connected to the first, second, and third rotation units 310, 320, and 330, and as the fourth rotation unit 340 rotates, the first, second, and third rotation units 340 rotate. The third rotating units 310, 320 and 330 are also rotated together.

또한, 제4 회전 유닛(340)은 핸들부(40)와 직접적으로 결합되는 바, 제4 회전 유닛(340)이 회전됨에 따라 핸들부(40) 또한 함께 회전된다. 따라서, 제4 회전 유닛(340)이 상하 방향에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전됨으로써, 핸들부(40)가 상하 방향에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 조작될 수 있다.In addition, the fourth rotation unit 340 is directly coupled to the handle portion 40, and as the fourth rotation unit 340 rotates, the handle portion 40 also rotates together. Accordingly, by rotating the fourth rotation unit 340 clockwise or counterclockwise with respect to the vertical direction, the handle unit 40 may be rotated clockwise or counterclockwise with respect to the vertical direction.

제4 회전 유닛(340)은 제2 회전 유닛(320)과 동일하게 상하 방향에 대하여 회전되지만, 핸들부(40)가 그 중심축이 고정된 상태로 회전될 수 있다는 점에서 제2 회전 유닛(320)과 차이가 있다.The fourth rotation unit 340 is rotated in the vertical direction in the same way as the second rotation unit 320, but the second rotation unit ( 320) is different.

따라서, 원격 제어 마스터 장치(1)가 도 13(a)에서 도 13(b)로 가변됨에 있어서, 제4 회전 유닛(340)의 조작만으로도 용이하게 핸들부(40)의 위치 및 각도가 조절될 수 있다. 그러나, 제4 회전 유닛(340)이 구비되지 않는 경우에는, 상기 가변 과정에 있어서 제1, 제2 및 제3 회전 유닛(310, 320, 330)이 모두 조작되어야만 핸들부(40)의 위치 및 각도가 조절될 수 있다.Therefore, in the remote control master device 1 is changed from FIG. 13 (a) to FIG. 13 (b), the position and angle of the handle portion 40 can be easily adjusted only by manipulating the fourth rotation unit 340. can However, when the fourth rotation unit 340 is not provided, the first, second, and third rotation units 310, 320, and 330 must all be manipulated in the changing process to determine the position and position of the handle unit 40. Angle can be adjusted.

정리하면, 제4 회전 유닛(340)은 회전 운동부(30)에 한 개의 여유 자유도를 제공할 수 있다. 즉, 회전 운동부(30)는 4 자유도로 거동될 수 있다.In summary, the fourth rotation unit 340 may provide one extra degree of freedom to the rotation unit 30 . That is, the rotational motion unit 30 can move in four degrees of freedom.

따라서, 조작자의 손목 가동 범위가 보다 증가될 수 있다. 특히, 원격 제어 마스터 장치(1)의 일 부분이 설치 장소에 고정된 경우에도, 조작자의 손목 동작이 보다 다양하게 구현될 수 있다. 더 나아가, 다양한 손목 동작이 요구되는 작업, 예를 들어, 환부의 봉합 수술 등이 보다 용이하게 수행될 수 있다.Accordingly, the range of movement of the operator's wrist can be further increased. In particular, even when a part of the remote control master device 1 is fixed to the installation site, the operator's wrist motion can be implemented in more diverse ways. Furthermore, tasks requiring various wrist motions, for example, suture surgery on an affected area, can be performed more easily.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 설명된 실시 예들의 구성에 한정되는 것이 아니다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiments.

또한, 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.In addition, the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below.

더 나아가, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.Furthermore, the above embodiments may be configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made.

1: 원격 제어 마스터 장치 10: 베이스
20: 병진 운동부 210: 후방 지지 부재
220: 병진 가변 유닛 221: 모터 지지 부재
222: 병진부 모터 2221: 병진부 웜 기어(worm gear)
223: 병진부 구동 링크 축 224: 병진부 구동 링크
225: 병진부 수동 링크 226: 병진부 케이블
230: 전방 지지 부재 30: 회전 운동부
310: 제1 회전 유닛 311: 제1 회전 부재 축
312: 제1 회전 부재 313: 제1 회전부 모터
3131: 제1 회전부 웜 기어 320: 제2 회전 유닛
321: 제2 회전 부재 축 322: 제2 회전 부재
323: 제2 회전부 모터 3231: 제2 회전부 웜 기어
325: 제2 회전부 케이블 330: 제3 회전 유닛
331: 제3 회전 부재 축 332: 제3 회전 부재
333: 제3 회전부 모터 3331: 제3 회전부 웜 기어
340: 제4 회전 유닛 341: 제4 회전 부재 축
342: 제4 회전 부재 3421: 제4 회전판
343: 제4 회전부 모터 3431: 제4 회전부 웜 기어
40: 핸들부 410: 핸들 하우징
420: 핸들 가변 유닛 421: 제1 핸들 링크
422: 제2 핸들 링크 423: 제3 핸들 링크
424: 핸들 링크 연결 축 430: 손가락 고정판
431: 고정판 연결 축 432: 고정판 홀
440: 핸들 모터 441: 핸들 웜 기어
450: 핸들 케이블1: remote control master unit 10: base
20: translational movement unit 210: rear support member
220: translation variable unit 221: motor support member
222: translational motor 2221: translational worm gear
223: translation drive link axis 224: translation drive link
225: translation manual link 226: translation cable
230: front support member 30: rotation movement unit
310: first rotation unit 311: first rotation member shaft
312: first rotating member 313: first rotating motor
3131: first rotating unit worm gear 320: second rotating unit
321: second rotating member shaft 322: second rotating member
323: second rotating part motor 3231: second rotating part worm gear
325: second rotation unit cable 330: third rotation unit
331: third rotating member shaft 332: third rotating member
333: third rotational motor 3331: third rotational worm gear
340: fourth rotation unit 341: fourth rotation member shaft
342: fourth rotating member 3421: fourth rotating plate
343: fourth rotational motor 3431: fourth rotational worm gear
40: handle part 410: handle housing
420: handle variable unit 421: first handle link
422: second handle link 423: third handle link
424: handle link connecting shaft 430: finger fixing plate
431: fixed plate connecting shaft 432: fixed plate hole
440: handle motor 441: handle worm gear
450: handle cable

Claims

handle part;
a translational movement unit, one end of which can be advanced and retracted in one direction; and
A rotational movement unit disposed between the translational movement unit and the handle unit, coupled to the translational movement unit and the handle unit, and whose shape can be varied as the position of the handle unit changes,
The rotation movement unit,
a first rotation unit coupled to the one end of the translational motion unit such that one end thereof is relatively rotatable with respect to the one end of the translation motion unit;
a second rotation unit coupled to the other end of the first rotation unit such that one end thereof is relatively rotatable with respect to the other end of the first rotation unit;
a third rotation unit coupled to the other end of the second rotation unit such that one end thereof is relatively rotatable with respect to the other end of the second rotation unit; and
A fourth rotation unit having one end coupled to the other end of the third rotation unit so as to be relatively rotatable with respect to the other end of the third rotation unit and the other end coupled to the handle part;
The first, second, third and fourth rotation units,
Each of the rotation units can be rotated independently of the other rotation units, and the rotation axis directions of the two rotation units adjacent to each other cross each other,
The second and fourth rotation units,
The axis of rotation is not arranged on the same line and behaves independently,
Remote control master device.

According to claim 1,
The first, second, third and fourth rotation units,
Rotating members that can be rotated about each axis of rotation;
a rotating part motor supplying power to the rotating member; and
A rotating cable having one end fixed to the rotating member and the other end connected to the rotating motor, and transmitting rotational power between the rotating member and the rotating motor,
Remote control master device.

According to claim 2,
The rotating member,
a rotation unit cable insertion hole through which the rotation unit cable is penetrated;
a rotating member protrusion extending from a portion of the outer circumference of the rotating member in the direction of the rotating shaft and disposed to wind the rotating portion cable around one surface; and
Including a rotating part cable fixing table coupled to the one end of the rotating part cable,
Remote control master device.

According to claim 2,
The first, second, third and fourth rotation units,
A rotational worm gear that reduces the rotational speed of the rotational motor and is coupled with the other end of the rotational cable,
The rotating part cable,
Transmitting rotational power between the rotating part worm gear and the rotating member,
Remote control master device.

According to claim 2,
The first, second, third and fourth rotation units,
Including a rotary encoder for detecting rotational motion in the rotary motor, processing the rotation angle and rotational speed data of the rotary shaft of the rotary motor, and sending it to the outside,
Remote control master device.

According to claim 1,
Two of the first, second, third, and fourth rotation units adjacent to each other,
The directions of the axes of rotation intersect perpendicularly to each other,
Remote control master device.

According to claim 1,
The translational motion unit,
A rear support member fixed to a specific location;
a front support member capable of moving forward and backward in the one direction; and
A translational variable unit having one end coupled to the rear support member and the other end coupled to the front support member, the shape of which can be varied as the position of the front support member changes;
The translation variable unit,
a translation unit drive link having one end coupled to the rear support member to be relatively rotatable; and
A translation manual link having one end coupled to the other end of the translation drive link to be relatively rotatable and the other end to be coupled to the front support member to be relatively rotatable;
The translational driving link and the translational manual link are formed parallel to each other in the rotational axis direction and intersect with the advancing and retreating direction of the front support member.
Remote control master device.

According to claim 7,
The translational motion unit,
a translational motor supplying power to the translational drive link; and
A translation cable having one end fixed to the translation drive link and the other end connected to the translation motor, and transmitting rotational power between the translation drive link and the translation motor.
Remote control master device.

According to claim 8,
The translation drive link,
a translation portion cable insertion hole through which the translation portion cable is penetrated;
a drive link protrusion extending from a portion of the outer circumference of the translation unit driving link in the direction of a rotation axis, and arranged to wind the translation unit cable on one surface; and
Including a translation cable anchor coupled to the one end of the translation cable,
Remote control master device.

According to claim 9,
In one part of the translation cable,
A translational spring is installed to apply tension to the translational cable and bring the translational cable into close contact with the drive link protrusion.
Remote control master device.

According to claim 8,
The translation variable unit,
A translational worm gear that reduces the rotational speed of the translational motor and is coupled to the other end of the translational cable;
The translational cable,
Transmitting rotational power between the translational worm gear and the translational drive link,
Remote control master device.

According to claim 7,
The translational motion unit,
Equipped with three translational variable units spaced apart from each other;
The translation variable unit of any one of the three translation variable units,
The rotation axis direction of the translation drive link and the translation manual link intersects the rotation axis direction of the other translation drive link and the translation manual link.
Remote control master device.

According to claim 12,
Among the three translational variable units, two of the translational variable units adjacent to each other,
Arranged at an angle of 120 ■ with respect to the center of the front support member,
Remote control master device.

According to claim 7,
The front support member,
The one end of the first rotation unit is coupled to be relatively rotatable,
Remote control master device.

According to claim 1,
the handle part,
a first handle link having one end coupled to the other end of the fourth rotation unit and extending in the direction of the rotation axis of the fourth rotation unit;
a second handle link having one end coupled to the other end of the first handle link and extending in a direction crossing the extending direction of the first handle link; and
A third handle link having one end coupled to the other end of the second handle link so as to be relatively rotatable and a finger fixing plate coupled to the other end so as to be relatively rotatable,
The third handle link and the finger fixing plate are formed in parallel with respect to each other in the rotation axis direction,
Remote control master device.

According to claim 15,
the handle part,
a handle motor supplying power to the third handle link; and
A handle cable disposed to be wound around the handle motor, both ends fixed to the third handle link, and transmitting rotational power between the third handle link and the handle motor,
Remote control master device.

According to claim 16,
In one part of the handle cable,
A handle spring is installed to apply tension to the handle cable and bring the handle cable into close contact with the outer circumferential surface of the third handle link.
Remote control master device.

According to claim 16,
the handle part,
A handle housing having a space in which the handle motor is accommodated and a plurality of housing holes formed on one side thereof;
The finger fixing plate,
A plurality of fixing plate holes are formed,
The housing hole and the fixing plate hole,
Each different fixing strap is coupled through,
Remote control master device.