KR20140147971A - 탄성 캐터필러를 이용한 자가추진형 대장내시경 로봇 - Google Patents

탄성 캐터필러를 이용한 자가추진형 대장내시경 로봇 Download PDF

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KR20140147971A
KR20140147971A KR20130071043A KR20130071043A KR20140147971A KR 20140147971 A KR20140147971 A KR 20140147971A KR 20130071043 A KR20130071043 A KR 20130071043A KR 20130071043 A KR20130071043 A KR 20130071043A KR 20140147971 A KR20140147971 A KR 20140147971A
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한국항공대학교산학협력단
가톨릭대학교 산학협력단
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Abstract

구동 몸체부와; 상기 구동 몸체부의 전방에 형성되는 내시경 헤드; 및 상기 구동 몸체부의 후방에 형성되는 튜브를 포함하는 대장내시경 로봇으로서, 상기 구동 몸체부와 상기 내시경 헤드 사이에 스프링이 설치되어 있으며, 상기 내시경 헤드는 내시경 카메라, 내시경 조명 및 생검장치를 포함하고, 상기 구동 몸체부는 외주에 상기 구동 몸체부의 종방향으로 배열된 복수의 캐터필러를 포함하여, 상기 복수의 캐터필러는 상기 구동 몸체부 내부의 종방향으로 개구부가 형성된 웜기어와 맞물리며, 상기 스프링의 내측에는 상기 스프링의 굴곡을 제어할 수 있는 복수의 방향제어 와이어가 구비되고, 상기 복수의 캐터필러는 다수의 요철부가 형성되어 있으며, 상기 생검장치는 상기 웜기어의 개구부와 튜브를 관통하여 외부로 추출 가능한 것을 특징으로 하는 대장내시경 로봇을 제공할 수 있다.

Description

탄성 캐터필러를 이용한 자가추진형 대장내시경 로봇 {SELF-PROPELLED COLONOSCOPE USING ELASTIC CATERPILLARS}
본 발명은 탄성 캐터필러를 이용하여 대장내시경의 추진을 구동할 수 있는 대장내시경 로봇 및 그 시스템에 관한 것이다.
의료분야에 있어서 질병의 치료 못지않게 정확한 진단이 꼭 필요하다. 통상적으로 인체의 장내검사를 위한 내시경 시스템의 경우, 아직까지 장내에서 자유로운 이동을 수행할 수 있는 로봇 시스템의 개발과 상용화가 이루어지지 않아 외부에서 밀어서 삽입하는 형태의 내시경을 이용한다. 하지만 내시경의 삽입 시 무리한 힘을 가하는 경우 장 내벽의 손상을 일으킬 수 있으며, 진단하는 동안 환자의 불쾌감을 증가시킨다.
그에 따라 관 내부에서 자유로운 이동이 가능하고 그 내부에 촬영 및 조명장치 등을 탑재한 로봇의 구동 시스템에 대한 개발 요구가 점차 증대되고 있으며, 이와 관련하여 다양한 로봇들이 개발 중에 있다.
이러한 관내주행로봇의 구동방식은 바퀴구동(wheel type), 다리구동(legged mobile type), 자벌레형 구동(inchworm type), 충격방식 구동(impact type) 등을 들 수 있다.
그 예로서, 도 8에 기재된 종래의 자벌레형 구동방식의 로봇을 들 수 있다.
그러나 상기의 종래 자벌레형 구동방식 로봇의 경우, 다리부(401)의 구조적인 형상으로 인하여 장 내벽에 손상이 가해질 수 있으며, 손상이 가해지지 않더라도 다리부(401)가 장 내벽에 자국을 남겨 실제 질병으로 인한 자국인지, 다리부(401)의 부착으로 인한 자국인지 판단이 어려울 수 있다.
또한 종래의 자벌레형 내시경 로봇의 경우, 로봇의 이동을 위하여 수축과 팽창이 가능한 벨로우즈(402)를 사용하고 있고 이를 반복하면서 장 내부와의 마찰을 통해 전진하는 구성이지만, 전술한 바와 같이 장 내벽에 상처를 발생시킬 수 있고 구조적인 제약에 의해 로봇 내부에 구동원을 장착하기 협소한 문제점이 있으며 촬영과 동시에 조직을 채취할 수 있는 생검장치 등을 추가하기 어려운 문제점이 있다.
또한 전술한 바와 같이 벨로우즈(402)를 사용하는 종래의 자벌레형 내시경 로봇의 경우, 장 내에서 추진력을 얻기 위해서는 벨로우즈의 수축 및 팽창 시에 지연시간이 반드시 필요하다는 점에서 로봇의 이동속도 역시 만족스럽지 못하다.
또한 종래의 자벌레형 내시경 로봇의 경우, 로봇의 구동방향을 결정하기 위해 적어도 3개의 공압선이 요구되고, 이러한 3개의 공압선을 사용하여도 로봇의 원활한 방향전환을 위한 숙련된 전문가의 조종이 필요하며, 그에 따라 미숙련자가 진행하는 경우 로봇의 진행 조절이 원활하지 않아 환자에게 고통을 줄 수 있다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 종래의 자벌레형 내시경 로봇의 구동 시스템을 개선하여 장 내에서 충분한 지지력을 확보함과 동시에 내벽의 손상을 방지하면서 이동이 가능하도록 하는, 탄성캐터필러를 이용한 자가추진형 대장내시경 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 벨로우즈의 작동지연에 따른 문제점 해소를 위한 탄성캐터필러의 사용으로 구동속도를 현저히 향상할 수 있고, 방향제어기능을 개선하여 미숙련자에게도 로봇의 진행조절을 용이하게 할 수 있는 대장내시경 로봇을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한 종래 내시경 로봇의 구동방식인 바퀴구동(wheel type), 다리구동(legged mobile type), 자벌레형 구동(inchworm type), 충격방식 구동(impact type)과 달리 동력원을 신체 외부에 두어, 종래 내시경 로봇에서 모터를 로봇의 몸체에 넣음으로서 발생하는 크기 및 이동상의 한계점을 개선할 수 있다.
또한 본 발명은 병변을 발견한 경우, 발견된 위치에 로봇을 정지시키고 생검장치를 통해 즉시 조직을 채취할 수 있는 대장내시경 로봇을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 구동 몸체부와 상기 구동 몸체부의 전방에 형성되는 내시경 헤드 및 상기 구동 몸체부의 후방에 형성되는 튜브를 포함하는 대장내시경 로봇으로서, 상기 구동 몸체부와 상기 내시경 헤드 사이에 스프링이 설치되어 있고, 상기 내시경 헤드는 내시경 카메라, 내시경 조명장치 및 생검장치를 포함하며, 상기 구동 몸체부는 외주에 상기 구동 몸체부의 종방향으로 배열된 복수의 캐터필러를 포함하고, 상기 복수의 캐터필러는 다수의 요철부가 형성되어 있고, 상기 복수의 캐터필러는 상기 구동 몸체부 내부의 종방향으로 개구부가 형성된 웜기어와 맞물리며, 상기 스프링의 내측에는 상기 스프링의 굴곡을 제어할 수 있는 복수의 방향제어 와이어가 구비되고, 상기 생검장치는 상기 웜기어의 개구부와 튜브를 관통하여 외부로 추출 가능한 대장내시경 로봇을 제공한다.
또한 본 발명의 튜브는 상기 구동 몸체부의 구동을 제어하기 위한 구동와이어, 상기 내시경 헤드의 방향을 제어하기 위한 방향제어 와이어, 생검을 위한 생검장치 와이어 및 상기 내시경의 신호를 전송하는 내시경 전선을 둘러싸는 대장내시경 로봇을 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 복수의 캐터필러는 3개 이상으로서 상기 구동 몸체부의 외주에서 서로 동일한 간격의 각도로 배치되어 있고, 상기 다수의 요철부는 실리콘, 세라믹 또는 폴리머에서 선택된 생체적합재료로 코팅된 대장내시경 로봇을 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 복수의 방향제어 와이어는 3개로서 상기 스프링의 내주에서 서로 120°배치되어 있는 대장내시경 로봇을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 생검장치는 상기 대장내시경 로봇을 장내 투입 이전에 중공형의 구동와이어에 장착하거나 또는 장내 병변 발견 이후 추후 삽입이 가능한 대장내시경 로봇을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 체외의 구동기가 작동되어 후방의 튜브 내의 구동와이어를 통해 전방의 웜기어에 구동력이 전달되고, 동시에 상기 웜기어에 체결된 탄성캐터필러가 회전하면서 로봇은 앞 또는 뒤로 용이하게 진행할 수 있다.
또한 장 내벽의 굴곡부에 이르거나 장 내벽을 자세하게 촬영해야할 경우, 본 발명에 따른 복수의 방향제어 와이어 중 하나 이상을 당겨 스프링을 굴곡시킴으로써 원하는 방향으로 로봇을 진행시키거나 촬영을 진행할 수 있다.
또한 본 발명은 대장내시경 로봇이 병변을 발견할 경우, 해당 위치에 정지하여 구동와이어 내에 삽입된 생검장치를 통해 조직을 채취하고, 구동 몸체부의 웜 기어에 형성된 개구부를 통해 조직을 채취한 상기 생검장치를 대장내시경 로봇의 외부로 추출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇의 구동 몸체부와 튜브의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇의 구동 몸체부의 측면을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇 전단의 스프링과 내시경 헤드를 구체적으로 나타낸 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇에서 내시경 헤드의 생검장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇의 구동 몸체부에 내장된 웜 기어를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇 전단의 스프링의 측면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 종래의 자벌레형 구동 방식의 내시경 로봇을 개략적으로 나타낸 것이다.
이하 첨부된 도면을 기준으로 본 발명의 바람직할 실시 형태를 통하여, 본 발명에 따른 탄성캐터필러를 이용한 자가추진형 대장내시경 로봇의 구성과 작용에 대하여 설명하기로 한다.
설명에 앞서, 여러 실시 형태에 있어서 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시 형태에서 설명하고, 그 외의 실시 형태에서는 다른 구성요소에 대해서만 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇을 개략적으로 설명하기 위한 사시도가 기재되어 있다.
본 발명의 대장내시경 로봇은 내시경 헤드(1), 스프링(2), 구동 몸체부(3), 캐터필러(4) 및 튜브(5)로 형성된다.
각 구성과 관련하여, 내시경 헤드(1)는 장 내벽을 촬영하고, 생검장치를 통해 조직을 채취하기 위한 구성으로서, 종류나 그 구성은 특별히 제한되지 않는다.
또한, 스프링(2)은 상기 내시경 헤드(1)와 일체로 이루어져 있으며, 후술할 방향제어 와이어(21, 22, 23) 중 하나 이상의 방향제어 와이어를 당겨 스프링(2)의 어느 한 측면을 굴곡 시킬 수 있다.
또한 캐터필러(4)의 일단은 구동 몸체부(3) 내부에 수용되어 있고, 구체적인 작동 및 구성은 후술하기로 한다.
또한 튜브(5)는 상기 대장내시경 로봇의 구동을 위한 구동와이어(51), 전술한 스프링(2)의 굴곡을 제어하기 방향제어 와이어(21, 22, 23), 내시경 헤드(1)의 촬영 및 조명신호를 전송하는 내시경 헤드 전선(53)을 감싸고 있으며, 상기 튜브(5)의 소재는 유연한 탄성소재로 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 유연한 탄성 소재로 제작된 튜브(5)는 검사 중의 장의 굴곡을 발생시키기 않으므로 통증을 최소화할 수 있다.
또한 중공형의 상기 구동와이어(51)는 생검장치(13)를 감싸고 있다. 따라서 생검장치는 구동와이어(51)의 내부, 웜기어(31) 및 웜기어 개구부(311)를 지나 로봇을 관통할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇의 구동 몸체부(3)와 튜브(5)의 단면을 개략적으로 개시하였다.
또한 구동 몸체부(3) 내부는 상기 웜기어(31)가 내장되어 있으며, 상기 웜기어(31)의 기어는 무한궤도 캐터필러(41, 42, 43)의 요철부(411, 421, 431)와 맞물리도록 구성되며, 상기 캐터필러(41, 42, 43)의 요철부(411, 421, 431)가 장 내벽과 대면하게 된다.
좀 더 구체적으로, 제어부로부터 구동와이어(51)를 통해 구동력이 전달되는 경우, 구동 몸체부(3) 내부의 웜기어(31)가 회전하고, 웜기어(31)의 회전력은 웜기어(31)와 맞물리는 캐터필러(41, 42, 43)의 요철부(411, 421, 431)에 전달된다. 따라서 캐터필러(41, 42, 43)가 장 내벽을 지지하고, 캐터필러(41, 42, 43)의 요철부(411, 421, 431)가 이동방향으로 로봇을 밀어내면서 대장내시경 로봇의 구동력을 얻을 수 있다.
또한 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 웜기어(31)는 종방향으로 웜기어 개구부(311)가 형성되어 있어, 내시경 헤드(1)의 카메라(11)와 조명(12)의 신호를 제어하기 위한 전선(53), 방향제어 와이어(21, 22, 23) 및 생검장치(13)가 통과할 수 있다.
또한 상기 웜기어(31)는 금속 또는 플라스틱으로 제작된 것을 사용할 수 있고, 캐터필러(41, 42, 43)의 재질에는 제한을 두지 않는다.
또한 상기 캐터필러(41, 42, 43)는 적어도 장 내벽과 접촉되는 단부, 즉 요철부(411, 421, 431)가 실리콘이나 세라믹 및 폴리머 계열 등의 생체적합재료로 코팅되는 것이 바람직하다. 상기 세라믹 계열의 생체적합재료의 예시로는 바오오 세라믹을 될 수 있고, 상기 폴리머 계열의 생체적합재료의 예시는 폴리우레탄이 될 수 있으며, 생체적합재료는 상기 예시들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이는 요철부(411, 422, 431)가 장 내벽과 접촉할 때 내벽의 손상을 최소화하기 위한 것이다.
또한, 제어부는 사용자의 조작에 따라 대장내시경 로봇의 구동력 및 동작신호를 설정하기 위한 스위치와 기타 제어를 위한 버튼 또는 손잡이 등을 구비할 수 있으며, 바람직하게, 제어를 위한 중앙처리장치(CPU)와 데이터 저장을 위한 메모리 장치를 구비할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇의 구동 몸체부(3)의 측면을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 구동 몸체부(3) 내부의 웜기어(31)와 캐터필러(41, 42, 43)가 서로 맞물려 있고, 상기 복수의 캐터필러(41, 42, 43)는 3개 이상으로 형성되어 서로 동일한 각도 간격으로 배치되어 있으며, 예를 들어, 캐터필러(41, 42, 43)가 3개인 경우 서로 120°간격을 이루어 배치될 수 있다.
또한 상기 캐터필러(41, 42, 43)는 장 내벽에서 균등하게 구동 몸체부(3)를 지지하고 있으므로, 대장내시경 로봇이 축방향에서 한 쪽으로 치우치지 않으면서 원하는 방향의 전진 구동이 가능해진다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇 전단의 스프링(2)과 내시경 헤드(1)를 좀 더 구체적으로 나타낸 확대도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스프링(2)의 내주면에는 종축 방향으로 복수의 방향제어 와이어(21, 22, 23)가 형성되어 있다.
한편 내시경 헤드(1)에는 주지된 촬영 카메라(11)나 조명(12)이 포함될 수 있다. 여기서 카메라는 관 내벽에 정지화상 또는 동영상을 관찰자가 볼 수 있도록 하기 위한 것으로 본 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 또는 CCD(Charge Coupled Devices), 적외선 카메라 등이 사용될 수 있다. 조명(12)은 카메라가 관 내벽을 용이하게 촬영할 수 있도록 장기의 내벽에 빛을 비추어주는 기능을 할 수 있고, 일 실시예로서 LED 조명이 사용될 수 있다. 이외에도 사용자의 필요에 따라 다양한 시설이 내시경 헤드(1)에 포함될 수 있으며, 바람직하게, 내시경 헤드(1)의 진동을 막기 위한 방진부재가 더 포함될 수 있다. 상기 내시경 헤드(1)는 내시경 전선(53)을 통해 제어부와 연결되며, 이는 종래기술을 통해 용이하게 연결할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇에서 내시경 헤드의 생검장치(13)를 개략적으로 나타낸 정면도이다. 상기 생검장치(13)를 이용하여 조직을 절단하고 채취하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 종래 생검장치(13)의 작동 및 구성을 통해 충분하게 그 기능이 발휘될 수 있다.
또한, 본 발명의 생검장치(13)는 상기 대장내시경 로봇을 장내 투입 이전에 중공형의 구동와이어(51)에 미리 장착해두는 것이 가능하고, 또는, 생검장치(13)가 포함되지 않은 대장내시경 로봇을 장내에 투입하고, 대장내시경 로봇으로부터 병변 발견 이후 추후 삽입하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇의 구동 몸체부(3)에 내장된 웜기어(31)를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 웜기어(31)는 종방향으로 웜기어 개구부(311)가 형성되어 있고, 상기 개구부를 통해 중공형의 구동와이어(51)의 내부를 따라 유도된 생검장치(13)가 관통하고 있으며, 조직을 채취한 후 생검장치(13)는 상기 웜기어(31)의 개구부(311)와 튜브(5)를 지나 대장내시경 로봇의 외부로 추출될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자가추진형 대장내시경 로봇에서 전단의 스프링(2)의 측면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 스프링(2)의 복수의 방향제어 와이어(21, 22, 23)는, 예를 들어, 3개로서 서로 120°각도를 이루고 있고, 또한, 각 방향제어 와이어(21, 22, 23)를 독립적으로 작동시킬 수 있다.
예를 들어, 장 내벽의 굴곡부에 이르거나 내벽을 자세하게 촬영해야 할 경우, 본 발명에 따른 대장내시경 로봇에서 복수의 방향제어 와이어(21, 22, 23) 중 하나 이상을 당겨 스프링(2)을 굴곡 시킬 수 있다. 따라서 원하는 방향으로 내시경 헤드(1)의 방향을 전환할 수 있고, 이를 통해 로봇의 이동 또는 내시경의 촬영을 수행할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 로봇의 용이한 방향전환이 가능하기 때문에, 숙련자가 아니라도 로봇의 구동을 매끄럽게 할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 대장내시경 로봇의 구동 몸체부(3)에 웜기어(31)와 캐터필러(41, 42, 43) 구조를 채용함으로써, 장 내벽에서 충분한 지지력을 확보함과 동시에 관내를 용이하게 이동할 수 있을 뿐만 아니라 장 내 주행 시 내벽의 손상을 방지하면서 이동하는 것이 가능하다.
또한, 내시경 헤드(1)와 연결되는 스프링(2)에 복수의 방향제어 와이어(21, 22, 23)를 적용시킴으로써, 내시경 헤드(1)의 방향전환과 함께 전체 대장내시경 로봇의 구동방향전환이 용이해질 수 있다.
한편, 본 발명이 속하는 기술 분야의 종사자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 지금까지 전술한 실시 형태는 모든 면에서 예시적인 것으로서, 본 발명을 상기 실시 형태들에 한정하기 위한 것이 아님을 이해하여야만 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 균등한 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 내시경 헤드
11 카메라
12 LED 조명
13 생검장치
2 스프링
21 제 1 방향제어 와이어
22 제 2 방향제어 와이어
23 제 3 방향제어 와이어
3 구동 몸체부
31 웜기어
311 웜기어 개구부
41, 42, 43 캐터필러
411, 421, 431 요철부
5 튜브
51 구동와이어
53 내시경 전선

Claims (6)

  1. 구동 몸체부와; 상기 구동 몸체부의 전방에 형성되는 내시경 헤드; 및 상기 구동 몸체부의 후방에 형성되는 튜브를 포함하는 대장내시경 로봇으로서,
    상기 구동 몸체부와 상기 내시경 헤드 사이에 스프링이 설치되어 있고,
    상기 내시경 헤드는 내시경 카메라와 내시경 조명 및 생검장치를 포함하며,
    상기 구동 몸체부는 외주에 상기 구동 몸체부의 종방향으로 배열된 복수의 캐터필러를 포함하고, 상기 복수의 캐터필러는 상기 구동 몸체부 내부의 종방향으로 개구부가 형성된 웜기어와 맞물리며,
    상기 스프링의 내측에는 상기 스프링의 굴곡을 제어할 수 있는 복수의 방향제어 와이어가 구비되고,
    상기 복수의 캐터필러에는 다수의 요철부가 형성되어 있으며,
    상기 생검장치는 상기 웜기어의 개구부와 튜브를 관통하여 외부로 추출 가능한 것을 특징으로 하는 대장내시경 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜브는 상기 구동 몸체부의 구동을 제어하기 위한 구동와이어, 상기 복수의 방향제어 와이어를 제어하는 와이어, 상기 내시경 헤드의 촬영 및 조명 신호를 전송하는 내시경 전선 및 생검장치를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 대장내시경 로봇.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 요철부는 실리콘, 세라믹 또는 폴리머에서 선택된 생체적합재료로 코팅된 것을 특징으로 하는 대장내시경 로봇.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 캐터필러는 3개 이상으로서 상기 구동 몸체부의 외주에서 서로 동일한 각도 간격으로 배치되어 대장내시경 로봇이 축방향에서 한 쪽으로 치우치지 않으면서 원하는 방향으로 이동 가능하게 한 것을 특징으로 하는 대장내시경 로봇.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 방향제어 와이어는 3개 이상의 와이어를 스프링의 내주에서 동일한 각도로 배치하여 여러 각도로 제어가 가능하게 한 것을 특징으로 하는 대장내시경 로봇.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 생검장치는 상기 대장내시경 로봇을 장내 투입 이전에 중공형의 구동와이어 내에 장착하거나 또는 장내 병변 발견 이후 추후 삽입이 가능한 것을 특징으로 하는 대장내시경 로봇.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109732580A (zh) * 2019-01-18 2019-05-10 哈尔滨工业大学 一种基于后方拉线的软体机器人摄像头携带装置和方法
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