KR20120068097A - 수술기구, 로봇 암 및 이를 포함하는 수술용 로봇 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스터 입력부, 마스터 입력부의 제어에 의해 동작하는 로봇 암 및 로봇 암에 연결되는 복수개의 수술기구를 포함하고, 로봇 암은 복수개의 수술기구를 적재하는 적재부와 체내에 삽입되어 수술기구의 이동가이드로 사용되는 캐뉼러를 포함하는 수술용 로봇 시스템을 제공한다.

Description

수술기구, 로봇 암 및 이를 포함하는 수술용 로봇 시스템{SURGICAL INSTRUMENT, ROBOTIC ARM AND SURGICAL ROBOTIC SYSTEM INCLUINDG THE SAME}

본 발명은 수술기구, 로봇 암 및 이를 포함하는 수술용 로봇 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 최소침습수술(minimal invasive surgery)을 위한 수술기구, 로봇 암 및 수술용 로봇 시스템에 관한 것이다.

의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 수술기구를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 것을 말한다. 특히, 수술 부위의 피부를 절개하여 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 개복 수술 등은 출혈, 부작용, 환자의 고통, 흉터 등의 문제를 야기한다.

이에 대해, 피부를 절개하는 대신 작은 삽입공(孔)을 천공하고, 이를 통해 내시경, 복강경, 수술기구(surgical instrument), 미세수술용 현미경 등의 수술기구를 삽입하여 체내에서 수술이 이루어지도록 하는 최소 침습 수술이 각광받고 있다. 한편, 이러한 최소 침습 수술은 집도의에 의해 수동으로 진행될 수도 있으나, 최근에는 시술자가 직접 기구를 조작하는 대신 수술용 로봇을 사용하여 기구를 정교하게 조작하여 수술을 수행하는 로봇 수술이 대안으로서 제시되고 있다.

로봇 수술을 위한 수술용 로봇은, 기구의 조작에 의해 필요한 신호를 생성하여 전송하는 마스터(master) 입력부와, 마스터 입력부로부터 신호를 받아 직접 환자에 수술에 필요한 조작을 가하는 슬레이브(slave) 로봇으로 이루어지며, 마스터 로봇과 슬레이브 로봇을 통합하여 구성하거나, 각각 별도의 장치로 구성하여 수술실에 배치하게 된다.

슬레이브 로봇에는 수술을 위한 조작을 위해 로봇 암(robotic arm)을 구비하게 되며, 로봇 암의 선단부에는 수술기구가 장착된다.

한편, 시술 중에 다른 수술기구를 이용할 필요성이 있는 경우에 현재 사용 중인 로봇 암을 위치이동하고 수술보조자에 의해 수술기구를 교체하여 재 이동하는 방법 등이 사용되고 있다. 하지만, 이러한 경우에 수술보조자가 수술기구를 교체할 수 있는 공간으로 로봇 암을 이동시켜야 하므로, 로봇 암의 불필요한 동선을 야기시킬 수 있다. 이는 가능한 빠른 시간 내에 시술을 완료해야하는 수술의 특성상 불필요한 시간을 낭비하게 되는 문제가 있다. 또한, 수술기구를 교체하는 단순한 작업을 위한 별도의 인력이 추가적으로 필요한 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 복수개의 이펙터를 수용하는 수술기구 및/또는 복수개의 수술기구를 적재할 수 있는 로봇 암을 사용하여 시술자의 시술을 보다 용이하게 하고, 시술의 정확성 및 효율성을 증대시키는 수술용 로봇 시스템을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 수술용 로봇의 로봇 암에 탈부착 가능하도록 구성되는 구동부, 구동부에 결합되어 연장되는 샤프트, 샤프트의 구동부와 다른 일측에 결합되어 구동부의 제어에 따라 동작하는 복수개의 이펙터 및 복수개의 이펙터를 수용하는 이펙터 홀더를 포함하며, 복수개의 이펙터는 샤프트에 탈부착이 가능한 수술기구를 제공한다.

또한, 이펙터 홀더는 회전 중심축이 구동부와 결합되어 회전하도록 구성되는 회전형 홀더인 수술기구를 제공한다.

또한, 이펙터 홀더는 이동 중심축이 구동부와 결합되며, 이동 중심축에 수직하여 상하 또는 좌우로 이동하도록 구성되는 이동형 홀더인 수술기구를 제공한다.

또한, 샤프트에는 하나의 이펙터가 결합되는 수술기구를 제공한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수개의 수술기구, 복수개의 수술기구를 적재하는 적재부 및 체내에 삽입되어 수술기구의 이동가이드로 사용되는 캐뉼러를 포함하는 로봇 암을 제공한다.

또한, 적재부는 원통형으로 회전하도록 구성되는 회전형 홀더인 로봇 암을 제공한다.

또한, 적재부는 판상형으로 상하 또는 좌우로 이동하도록 구성되는 이동형 홀더인 로봇 암을 제공한다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 마스터 입력부, 마스터 입력부의 제어에 의해 동작하는 로봇 암 및 로봇 암에 연결되는 수술기구를 포함하고, 수술기구는 로봇 암에 탈부착 가능하도록 구성되는 구동부, 구동부에 결합되어 연장되는 샤프트, 샤프트의 구동부와 다른 일측에 결합되어 구동부의 제어에 따라 동작하는 복수개의 이펙터 및 복수개의 이펙터를 수용하는 이펙터 홀더를 포함하며, 복수개의 이펙터는 샤프트에 탈부착이 가능한 수술용 로봇 시스템을 제공한다.

또한, 이펙터 홀더는 회전 중심축이 상기 구동부와 결합되어 회전하도록 구성되는 회전형 홀더인 수술용 로봇 시스템을 제공한다.

또한, 이펙터 홀더는 이동 중심축이 구동부와 결합되며, 이동 중심축에 수직하여 상하 또는 좌우로 이동하도록 구성되는 이동형 홀더인 수술용 로봇 시스템을 제공한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 마스터 입력부, 마스터 입력부의 제어에 의해 동작하는 로봇 암 및 로봇 암에 연결되는 복수개의 수술기구를 포함하고, 로봇 암은 복수개의 수술기구를 적재하는 적재부와 체내에 삽입되어 상기 수술기구의 이동가이드로 사용되는 캐뉼러를 포함하는 수술용 로봇 시스템을 제공한다.

또한, 적재부는 원통형으로 회전하도록 구성되는 회전형 홀더인 수술용 로봇 시스템을 제공한다.

또한, 적재부는 판상형으로 상하 또는 좌우로 이동하도록 구성되는 수술용 로봇 시스템을 제공한다.

상기와 같이 본 발명에 의한 수술기구, 로봇 암 및 이를 포함한 수술용 로봇 시스템은 복수개의 이펙터를 수용하는 수술기구 및/또는 복수개의 수술기구를 적재할 수 있는 로봇 암과 이를 포함하는 수술용 로봇 시스템을 사용함으로서, 수술기구 및 로봇 암의 동선을 최소화하여 신속하고 정확한 시술을 가능하게 하여, 수술의 안정성을 담보할 수 있는 효과가 있다. 또한, 시술 인력을 최소화하여 비용 측면에서도 유리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 로봇 암을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술기구를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이펙터 홀더를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술기구를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이펙터 홀더를 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다. 이하에서 설명하는 실시 예는 본원 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 예시로써 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위가 이하의 실시 예들에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템(100)을 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 수술용 로봇 시스템(100)은 수술 테이블(0)에 누워있는 환자(P)측에서 최소침습수술법이 시행되는 동안, 시술자(S)의 기구의 조작에 의해 필요한 신호를 생성하여 전송하는 마스터 입력부(2)와, 마스터 입력부(2)로부터 신호를 받아 직접 환자에 수술에 필요한 조작을 가하는 슬레이브 로봇(1)을 포함한다.

입력부(10)는 수술부위(20)의 영상을 시술자에게 보여주는 모니터(12), 하나 이상의 조작 가능한 입력장치(14), 및 프로세서(16)를 포함한다. 입력장치(14)는 조이스틱(joystick), 글러브(glove), 트리거-건(triggergun), 수동식 컨트롤러 등과 같은 다양한 입력 장치들 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(16)는 입력부(10)에 통합되어 있거나 입력부(10) 옆에 위치되어 있는 컴퓨터로 구성될 수 있다.

시술자(S)는 수술부위(20)를 내시경(30)에 의해 포착되어 마스터 입력부(10)의 모니터(12)에 표시되어 있는 영상으로 관찰하면서, 프로세서(16)가 관련된 로봇 암(32,34,36)으로 하여금 수술기구(38,40)를 각각 조작시키도록 입력장치(14)를 조종함으로써 최소침습수술법을 시행한다.

내시경(30) 및 각각의 수술기구(38,40)는 캐뉼러(cannula)와 같은 수술기구 가이드를 통하여 환자 속으로 삽입될 수 있다. 각각의 로봇 암(32,34,36)은 연동장치와 같은 링크장치로 형성되고, 링크장치는 서로 결합되어 있으며 모터 제어식 관절을 통하여 조작될 수 있다. 이와 같은 로봇 암(32,34,36)의 상세한 구성에 대해서는 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다.

한 번에 사용되는 수술기구(38,40)의 개수와 수술용 로봇 시스템(100)에 사용되는 로봇 암(32,34,36)의 개수는 여러 가지 요소 중에서 진단법 또는 수술법 그리고 수술실 내의 공간적인 제약에 따라 결정될 수 있다.

또한, 시술자가 수술부위(20)를 실제로 직접 내려다 보는 느낌을 가지도록 향해 있는 영상을 표시하도록 모니터(12)는 시술자의 손 근처에 위치될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 수술기구(38,40)의 영상은 실제로 시술자의 손이 위치되어 있는 곳에 배치되게 보이는 것이 바람직하다. 이를 위해, 프로세서(16)는 내시경(30)에 의해 보여지는 대로 해당 수술기구(38,40)의 방향을 맞추기 위해서 입력장치(14,15)의 방향을 바꾸는 것이 바람직하다.

프로세서(16)는 수술용 로봇 시스템(100)에서 다양한 기능을 수행한다. 프로세서(16)는 시술자가가 각각의 수술기구(38,40)를 효과적으로 이동 및/또는 조종할 수 있도록 제어 신호 버스(50)를 통하여 입력장치(14)의 기계적인 움직임을 각각의 로봇 암(32,34,36)으로 변형하여 전달한다. 또한, 프로세서(16)는 수술기구(38,40)가 모니터(12)에 표시되는 카메라 포착 화면 바깥쪽에 있거나, 모니터(12)에 표시되는 카메라 포착 화면 내에서 차단되어 있는 경우에 수술기구(38,40)의 위치를 표시한다.

이와 같은 프로세서(16,17)를 컴퓨터라고 기술하였지만, 실제로 프로세서(16,17)는 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어(firmware)의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 프로세서의 기능은 본 명세서에서 기술된 바와 같이 하나의 유닛에 의해 실행될 수 있거나, 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어의 임의의 조합으로 차례로 실시될 수 있는 상이한 구성요소들로 분할된 것에 의해 실행될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암(32)을 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 로봇 암(32)은 연동장치와 같은 링크장치로 형성되고, 링크장치는 서로 결합되어 있고 모터 제어식 관절을 통하여 제어할 수 있으며, 도시된 바와 같이 제 1 로봇 암(62), 제 2 로봇 암(64), 제 3 로봇 암(66) 및 제 4 로봇 암(68)과 적재부(70), 적재부 회전중심축(74), 수술기구 이송부(78), 캐뉼러(72)로 구성될 수 있다. 제 1 로봇 암(62)은 베이스(140)에 직접 부착되어 있으며, 수평면을 기준으로 롤(roll) 동작을 할 수 있도록 구성된다. 제 2 로봇 암(64)은 제 1 로봇 암(62)에 대하여 피치(pitch) 방향의 동작을 할 수 있도록 구성된다. 제 3 로봇 암(66)의 동작은 제 1 로봇 암(62)의 종축과 평행하게 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 따라 제 4 로봇 암(68)의 피치 방향의 동작량은 제 2 로봇 암(64)의 피치 방향 동작량과 동일하게 될 수 있다. 또한, 제 4 로봇 암(68)은 서지(surge) 방향의 동작을 할 수 있다. 본 실시예에서는 제 1 내지 제 4 로봇 암을 기재하고 있으나, 필요에 따라 로봇 암을 추가로 배치하거나 일부 로봇 암을 제거하는 구조도 가능하다. 제 4 로봇 암(68)의 일단에는 적재부 회전중심축(74)이 결합되어 있으며, 적재부 회전중심축(74)은 적재부(70)와 결합하여, 이를 제 4 로봇 암(68)과 결합시키는 동시에 적재부(70)를 회전시키는 역할을 할 수 있다. 적재부(70)는 복수개의 수술기구(38)들을 적재할 수 있다. 복수개의 수술기구(38)는 내시경, 수술용 나이프, 수술용 가위 및 수술용 집게 등을 포함할 수 있다. 수술기구 이송부(78)는 시술에 필요한 수술기구를 적재부(70)로부터 환부로 이송하는 역할을 한다. 또한, 수술기구 이송부(78)는 기사용되거나 교체가 필요한 수술기구를 환부로부터 적재부(70)로 이송하는 역할을 한다. 예를 들어, 시술자가 수술용 집게를 사용할 필요성이 있는 경우, 적재부 회전중심축(74)은 적재부(70)를 회전시켜 수술용 집게가 적재된 위치와 수술기구 이송부(78)의 위치를 일치시킨다. 이후에 수술기구 이송부(78)를 서지 방향 하부로 이동시켜 수술용 집게를 외부로 이동시킨다. 추후, 시술자가 수술용 가위를 사용할 필요성이 있는 경우에는 수술기구 이송부(78)를 서지방향 상부로 이동시켜 수술용 집게를 적재부(70)에 적재한다. 적재부 회전중심축(74)는 적재부(70)를 회전시켜 수술용 가위가 적재된 위치와 수술기구 이송부(78)의 위치를 일치시킨다. 이후에 수술기구 이송부(78)를 서지 방향 하부로 이동시켜 수술용 가위를 외부로 이동시킨다. 수술기구 이송부(78)는 적재부(70)로부터 수술기구를 환부로 이송하거나, 환부로부터 수술기구를 적재부(70)로 적재하는 역할을 하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 서지 방향의 위치이동의 역할도 병행할 수 있다. 즉, 제 4 로봇 암(68) 및 수술기구 이송부(78)에 의해 서지 방향의 상하이동을 제어할 수 있다. 제 4 로봇 암(68)의 다른 일단에는 캐뉼러(72)가 결합될 수 있다. 캐뉼러(72)는 수술기구들의 이동 가이드 역할을 하는 것으로, 시술시에 환자의 체내 케뉼러(72)를 삽입하고, 캐뉼러(72)를 통하여 수술기구를 이동시키는 역할을 한다. 캐뉼러(72)를 체내에 삽입한 상태에서 캐뉼러(72)의 분리 없이, 제 4 로봇 암을 이동시키지 않고, 수술기구 이송부(78)만을 상하로 이동시켜 수술기구를 교체할 수 있다. 캐뉼러(72)와 수술기구 이송부(78)의 종축은 일치되도록 구성될 수 있으며, 수술기구 이송부(78)의 상하 이동만으로, 캐뉼러(72)의 통과가 가능할 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 로봇 암(32)을 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 로봇 암(36)은 도시된 바와 같이 제 1 로봇 암(62), 제 2 로봇 암(64), 제 3 로봇 암(66) 및 제 4 로봇 암(68)과 적재부(76), 수술기구 이송부(미도시), 캐뉼러(72)로 구성될 수 있다. 적재부(76), 수술기구 이송부(미도시)를 제외하면 도 2에 도시된 구성과 동일한 바, 적재부(76) 및 수술기구 이송부(미도시)를 중심으로 서술하도록 한다. 적재부(76)는 복수개의 수술기구(38)들을 적재할 수 있다. 복수개의 수술기구(38)는 내시경, 수술용 나이프, 수술용 가위 및 수술용 집게 등을 포함할 수 있다. 적재부(76)는 제 4 로봇 암(68)의 평면을 따라 좌우로 이동이 가능하다. 이때, 적재부(76)와 제 4 로봇 암(68) 사이에는 레일 형태의 체결부가 포함될 수 있다. 수술기구 이송부(미도시)는 시술에 필요한 수술기구를 적재부(76)로부터 환부로 이송하는 역할을 한다. 또한, 수술기구 이송부(미도시)는 기 사용되거나 교체가 필요한 수술기구를 환부로부터 적재부(76)로 이송하는 역할을 한다. 예를 들어, 시술자가 수술용 집게를 사용할 필요성이 있는 경우, 적재부(76)를 좌우로 이동시켜 수술용 집게가 적재된 위치와 수술기구 이송부(미도시)의 위치를 일치시킨다. 이후에 수술기구 이송부(미도시)를 서지 방향 하부로 이동시켜 수술용 집게를 외부로 이동시킨다. 추후, 시술자가 수술용 가위를 사용할 필요성이 있는 경우에는 수술기구 이송부(미도시)를 서지방향 상부로 이동시켜 수술용 집게를 적재부(76)에 적재한다. 적재부(76)는 수술용 가위가 적재된 위치와 수술기구 이송부의 위치가 일치되도록 좌우로 이동한다. 이후에 수술기구 이송부(미도시)를 서지 방향 하부로 이동시켜 수술용 가위를 외부로 이동시킨다. 수술기구 이송부(미도시)는 적재부(76)로부터 수술기구를 환부로 이송하거나, 환부로부터 수술기구를 적재부(76)로 적재하는 역할을 하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 서지 방향의 위치이동의 역할도 병행할 수 있다. 즉, 제 4 로봇 암(68) 및 수술기구 이송부(미도시)에 의해 서지 방향의 상하이동을 제어할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술기구(38)를 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, 수술기구(38)는 도시된 바와 같이 수술기구 본체(80), 구동부(82), 회전중심축(84), 이펙터 홀더(88), 샤프트(90) 및 이펙터(92)로 구성될 수 있다.

구동부(82)는 로봇 암에 탈부착될 수 있도록 구성되어 시술자의 조작에 의해 입력부에서 생성된 구동신호를 수신하여 이를 이펙터(92)로 전달한다. 또한, 구동부(82)는 일측단에 체결된 샤프트(90)을 상하로 이동시킬 수 있다. 회전중심축(84)은 일측단이 구동부(82)의 종축에 결합되어 있으며, 다른 측단은 이펙터 홀더(88)와 결합되어 있다. 구동부(82)의 제어로 회전중심축(82)는 이펙터 홀더(88)를 회전시킬 수 있다. 이펙터 홀더(88) 내에는 여러 종류의 이펙터(92)들이 체결되어 있다. 이펙터(92)는 샤프트(90)의 일단에 장착되며, 수술시 환자의 수술부위에 삽입되어 시술 동작을 수행한다. 이때, 이펙터(92)는 관절부(미도시)에 의해 샤프트(90)의 일단에 연결된다. 관절부(미도시)는 이펙터(92)가 원하는 수술부위에 도달할 수 있도록 적어도 1 자유도를 갖는다. 이 경우, 관절부(미도시)는 플렉서블한 소재로 구성될 수 있다. 이펙터(92)는 클램프(clamp), 그라스퍼(grasper), 가위(scissors), 스테이블러(stapler) 및 바늘집게(needle driver) 중 어느 하나일 수 있다. 그러나 여기에 한정되는 것은 아니고 이펙터(92)는 그 밖에 샤프트(90)에 결합되어 수술 시 필요한 동작을 수행하는 모든 기구를 포함한다. 이펙터(92)의 각 부분은 구동부(82)와 폴리 와이어로 연결되어 구동부(82)의 움직임에 따라 이펙터(92)가 수술 시 필요한 동작을 수행할 수 있다. 샤프트(90)는 구동부(82)로부터 일 방향으로 연장된 관형 부재로 구성되어 이펙터(92)의 각 부분을 연결하는 폴리 와이어(미도시)를 수용한다. 따라서 구동부(82)는 폴리 와이어를 통해 이펙터(92)의 각 부분의 동작을 제어한다. 샤프트(44)는 플렉서블한 재질로 형성될 수 있어 조작 시 구부러지도록 할 수 있다. 특정의 이펙터로 시술을 수행한 후에, 다른 이펙터로 교체의 필요성이 있는 경우, 구동부(82)는 샤프트(90)를 본체 내부로 이동시킨다. 이때, 샤프트(90)는 이펙터 홀더(88)를 통과하나, 결합되어 있는 특정의 이펙터는 이펙터 홀더(88)에 체결된 채 수용된다. 이 시점에, 샤프트(91)와 이펙터(93)의 분리가 수행될 수 있다. 이후, 이펙터 홀더(89)를 회전하여, 필요한 이펙터가 포함된 홀을 샤프트의 종축과 일치시킨다. 구동부(82)는 샤프트(90)를 이동시켜 이펙터 홀더(89) 내의 필요한 이펙터와 결합시킨다. 계속해서, 결합된 이펙터(92)와 샤프트(90)를 본체 밖으로 이동시켜, 추가적인 시술을 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이펙터 홀더(88)를 도시한 것이다. 도 5를 참조하면, 이펙터 홀더(88)은 원형의 부재로서, 다수의 이펙터(101,103,105,107)을 수용할 수 있는 다수의 홀(hole)을 포함할 수 있다. 다수개의 홀에는 다수의 이펙터(101,103,105,107)가 체결된 채 수용되어 있다. 이펙터 홀더(88)의 홀을 샤프트(90)의 종축과 일치시켜, 원하는 이펙터와 결합할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수술기구(40)를 도시한 것이다. 도 6을 참조하면, 수술기구(40)는 도시된 바와 같이 수술기구 본체(81), 구동부(83), 이동중심축(86), 이동지지부(87), 이펙터 홀더(89), 샤프트(91) 및 이펙터(93)로 구성될 수 있다. 이동중심축(86), 이동지지부(87) 및 이펙터 홀더(89)를 제외하면 도 4에 도시된 수술기구의 구성과 동일한 바, 이동중심축(86), 이동지지부(87) 및 이펙터 홀더(89)를 중심으로 서술하도록 한다. 이동중심축(86)의 일측단은 구동부(86)의 종축에 결합되어 있으며, 다른 일측단은 이동지지부(87)에 결합되어, 이동지지부(87)를 지지하는 역할을 할 수 있다. 이동지지부(87) 내에는 레일 형태 등의 체결부 또는 이동수단을 포함할 수 있으며, 이를 통하여, 이펙터 홀더(89)를 좌/우 또는 상/하로 이동시킬 수 있다. 이펙터 홀더(89)는 판상형의 부재로서 다수의 홀을 포함하며, 이동지지부(87)의 채결부 또는 이동수단을 따라 좌/우 또는 상/하로 이동할 수 있다. 한편, 이동지지부(87)가 아닌 이펙터 홀더(89)가 레일 형태 등의 체결부 또는 이동수단을 포함할 수 있으며, 이를 통하여 이펙터 홀더(89)가 이동될 수도 있다. 특정의 이펙터로 시술을 수행한 후에, 다른 이펙터로 교체의 필요성이 있는 경우, 구동부(83)는 샤프트(91)를 본체 내부로 이동시킨다. 이때, 샤프트(91)는 이동지지부(87)의 샤프트 이동홀 및 이펙터 홀더(89)를 통과하나, 결합되어 있는 특정의 이펙터는 이펙터 홀더(89)에 체결된 채 수용된다. 이 시점에, 샤프트(91)와 이펙터(93)의 분리가 수행될 수 있다. 이후, 이펙터 홀더(89)를 위치이동하여, 필요한 이펙터가 포함된 홀을 샤프트 이동홀과 일치시킨다. 구동부(83)는 샤프트(91)를 이동시켜 이펙터 홀더(89) 내의 필요한 이펙터와 결합시킨다. 계속해서, 결합된 이펙터와 샤프트를 본체 밖으로 이동시켜, 추가적인 시술을 수행할 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이펙터 홀더(89)를 도시한 것이다. 도 7을 참조하면, 이펙터 홀더(89)는 판상형의 부재로 다수개의 홀을 포함할 수 있다. 다수개의 홀에는 다수의 이펙터(102,104,106,108)가 체결된 채 수용되어 있다. 본 실시예에서는 직육면체 형태의 판상형 부재를 예로서 설명하고 있으나, 정육면체 형태의 판상형 부재 등이 가능함은 자명하다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 슬레이브 로봇 2: 마스터 입력부
10: 입력부 12: 모니터
14: 입력장치 16: 프로세서
20: 수술부위 30: 내시경
32,34,36: 로봇 암 38,40: 수술기구
50: 제어신호버스 62: 제 1 로봇 암
64: 제 2 로봇 암 66: 제 3 로봇 암
68: 제 4 로봇 암 70,76: 적재부
72: 캐뉼러 74: 적재부 회전중심축
78: 수술기구 이송부 80,81: 수술기구 본체
82,83: 구동부 84: 회전중심축
86: 이동중심축 87: 이동지지부
88,89: 이펙터 홀더 90, 91: 샤프트
92,93: 이펙터 100: 수술용 로봇 시스템
101,102,103,104,105,106,107,108: 이펙터 140: 베이스

Claims (13)

1. 수술용 로봇의 로봇 암에 탈부착 가능하도록 구성되는 구동부;
   상기 구동부에 결합되어 연장되는 샤프트;
   상기 샤프트의 상기 구동부와 다른 일측에 결합되어 상기 구동부의 제어에 따라 동작하는 복수개의 이펙터; 및
   상기 복수개의 이펙터를 수용하는 이펙터 홀더를 포함하며,
   상기 복수개의 이펙터는 상기 샤프트에 탈부착이 가능한 수술기구.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 이펙터 홀더는 회전 중심축이 상기 구동부와 결합되어 회전하도록 구성되는 회전형 홀더인 수술기구.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 이펙터 홀더는 이동 중심축이 상기 구동부와 결합되며, 상기 이동 중심축에 수직하여 상하 또는 좌우로 이동하도록 구성되는 이동형 홀더인 수술기구.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 샤프트에는 하나의 이펙터가 결합되는 수술기구.
5. 복수개의 수술기구;
   상기 복수개의 수술기구를 적재하는 적재부; 및
   체내에 삽입되어 상기 수술기구의 이동가이드로 사용되는 캐뉼러를 포함하는 로봇 암.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 적재부는 원통형으로 회전하도록 구성되는 회전형 홀더인 로봇 암.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 적재부는 판상형으로 상하 또는 좌우로 이동하도록 구성되는 이동형 홀더인 로봇 암.
8. 마스터 입력부;
   상기 마스터 입력부의 제어에 의해 동작하는 로봇 암; 및
   상기 로봇 암에 연결되는 수술기구를 포함하고,
   상기 수술기구는 상기 로봇 암에 탈부착 가능하도록 구성되는 구동부, 상기 구동부에 결합되어 연장되는 샤프트, 상기 샤프트의 상기 구동부와 다른 일측에 결합되어 상기 구동부의 제어에 따라 동작하는 복수개의 이펙터 및 상기 복수개의 이펙터를 수용하는 이펙터 홀더를 포함하며, 상기 복수개의 이펙터는 상기 샤프트에 탈부착이 가능한 수술용 로봇 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 이펙터 홀더는 회전 중심축이 상기 구동부와 결합되어 회전하도록 구성되는 회전형 홀더인 수술용 로봇 시스템.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 이펙터 홀더는 이동 중심축이 상기 구동부와 결합되며, 상기 이동 중심축에 수직하여 상하 또는 좌우로 이동하도록 구성되는 이동형 홀더인 수술용 로봇 시스템.
11. 마스터 입력부;
    상기 마스터 입력부의 제어에 의해 동작하는 로봇 암; 및
    상기 로봇 암에 연결되는 복수개의 수술기구를 포함하고,
    상기 로봇 암은 상기 복수개의 수술기구를 적재하는 적재부와 체내에 삽입되어 상기 수술기구의 이동가이드로 사용되는 캐뉼러를 포함하는 수술용 로봇 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적재부는 원통형으로 회전하도록 구성되는 회전형 홀더인 수술용 로봇 시스템.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 적재부는 판상형으로 상하 또는 좌우로 이동하도록 구성되는 수술용 로봇 시스템.

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