KR20180074712A - 로봇 수술용 수술 도구 및 로봇 수술 어셈블리 - Google Patents

로봇 수술용 수술 도구 및 로봇 수술 어셈블리 Download PDF

Info

Publication number
KR20180074712A
KR20180074712A KR1020187013810A KR20187013810A KR20180074712A KR 20180074712 A KR20180074712 A KR 20180074712A KR 1020187013810 A KR1020187013810 A KR 1020187013810A KR 20187013810 A KR20187013810 A KR 20187013810A KR 20180074712 A KR20180074712 A KR 20180074712A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tendon
articulating
joint
axis
medical device
Prior art date
Application number
KR1020187013810A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102595871B1 (ko
Inventor
마시밀리아노 시미
쥬세페 마리아 프리스코
Original Assignee
메디컬 마이크로인스트러먼츠 에스.피.에이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 메디컬 마이크로인스트러먼츠 에스.피.에이. filed Critical 메디컬 마이크로인스트러먼츠 에스.피.에이.
Priority to KR1020217040175A priority Critical patent/KR102657020B1/ko
Publication of KR20180074712A publication Critical patent/KR20180074712A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102595871B1 publication Critical patent/KR102595871B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B34/37—Master-slave robots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/313—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for introducing through surgical openings, e.g. laparoscopes
    • A61B1/3132—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for introducing through surgical openings, e.g. laparoscopes for laparoscopy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00—Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/02—Instruments for taking cell samples or for biopsy
    • A61B10/04—Endoscopic instruments
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/04—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for suturing wounds; Holders or packages for needles or suture materials
    • A61B17/06—Needles ; Sutures; Needle-suture combinations; Holders or packages for needles or suture materials
    • A61B17/062—Needle manipulators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B34/35—Surgical robots for telesurgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/71—Manipulators operated by drive cable mechanisms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/72—Micromanipulators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/75—Manipulators having means for prevention or compensation of hand tremors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/20—Surgical microscopes characterised by non-optical aspects
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/20—Surgical microscopes characterised by non-optical aspects
    • A61B90/25—Supports therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/361—Image-producing devices, e.g. surgical cameras
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/40—Apparatus fixed or close to patients specially adapted for providing an aseptic surgical environment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H11/00—Auxiliary apparatus or details, not otherwise provided for
    • B23H11/003—Mounting of workpieces, e.g. working-tables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0052—Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J3/00—Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements
    • B25J3/04—Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements involving servo mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/1005—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means
    • B25J9/1015—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means using additional, e.g. microadjustment of the end effector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1669—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by special application, e.g. multi-arm co-operation, assembly, grasping
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/402—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/320016—Endoscopic cutting instruments, e.g. arthroscopes, resectoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/3209—Incision instruments
    • A61B17/3211—Surgical scalpels, knives; Accessories therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A61B2017/00345—Micromachines, nanomachines, microsystems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2048—Tracking techniques using an accelerometer or inertia sensor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2051—Electromagnetic tracking systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B2034/301—Surgical robots for introducing or steering flexible instruments inserted into the body, e.g. catheters or endoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B2034/302—Surgical robots specifically adapted for manipulations within body cavities, e.g. within abdominal or thoracic cavities
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B2034/305—Details of wrist mechanisms at distal ends of robotic arms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/71—Manipulators operated by drive cable mechanisms
    • A61B2034/715—Cable tensioning mechanisms for removing slack
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/061—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring dimensions, e.g. length
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/064—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45117—Medical, radio surgery manipulator

Abstract

본 발명의 목적은 적어도 하나의 프레임(57) 및 적어도 하나의 관절형 장치(70, 170, 270)를 포함하는 수술용 의료 장비(60, 160, 260, 360)이고, 상기 관절형 장치(70, 170, 270)는 상기 프레임(57)의 적어도 일부분에 연결하도록 적응된 적어도 하나의 제 1 관절 부재(71) 또는 제 1 링크(71) 및 적어도 하나의 제 2 관절 부재(72) 또는 제 2 링크(72)를 포함하고; 상기 제 1 관절 부재(71)는 회전 관절(171)에 의해 상기 제 2 관절 부재(72)에 연결되고; 상기 의료 장비(60, 160, 260, 360)는 상기 제 1 관절 부재(71)에 대해 상기 제 2 관절 부재(72)를 움직여서 이를 당기도록 적응된 적어도 한 쌍의 텐던들(90, 190)을 더 포함하고; 상기 제 1 관절 부재(71) 및 상기 제 2 관절 부재(72)의 각각은 하나 또는 그 초과의 볼록한 접촉 표면들(40, 80, 86, 140, 180)을 단일의 부품으로 포함하는 주요 구조적 몸체를 포함하고; 상기 볼록 접촉 표면들(40, 80, 86, 140, 180)의 각각은 서로 평행하고 관절 움직임 축(P-P, Y-Y)에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성된 선직면이다.

Description

로봇 수술용 수술 도구 및 로봇 수술 어셈블리
본 발명은 의료 장비에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 로봇 미세수술을 위한 로봇 엔드 이펙터들(end effectors)로서 작용하는데 특히 적합한 의료 장비에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 의료 장비의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 의료 장비를 포함하는 로봇 수술 어셈블리에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 의료 장비의 텐던 구동 시스템 및 상기 텐던 구동 시스템을 포함하는 의료 장비에 관한 것이다.
수술 장비들이 끝에 달린 다관절 로봇 암들을 포함하는 수술 또는 미세수술을 위한 로봇 어셈블리들이 이 분야에 공지되어있다. 예를 들어, 문헌 US-71553116-B2에는 MRI(Magnetic Resonance Imaging)(자기 공명 영상) 기반의 영상 획득 시스템 및 두 개의 다중 관절 암(joint arm)들을 포함하는 MRI 유도하에 뇌 미세수술을 수행하기 위한 로봇 어셈블리가 개시되어 있으며, 각각의 관절 암은 (예를 들어, 상기 문헌 US-7155316-B2의 도 7에 도시된 바와 같이) 직접적인 중력 하중들을 피하기 위해 수직축들을 갖는 세 개의 회전 관절들을 가지며, 각 관절은 그립핑을 위한 내부 동작 자유도가 부여된 엔드 이펙터(end-effector)에 연결된다.
최신 기술로 이용 가능한 해결책들은 부분적인 장점들을 제공하지만, 수술 작업 영역에서 심지어 수술 장비의 작은 동작들에 대해서도 동시에 복수의 독립적인 움직임들이 연루되는 동작 전략을 요구하는데, 결과적으로 이것은 운동학적 정확성의 제어가 어렵고 수술 작업 영역에서 실제로 외과 의사가 접근하기 어려워지는 큰 지장을 초래한다. 사실, 마스터-슬레이브 패러다임에 기초하는 대부분의 수술용 로봇 어셈블리들의 응용 분야는 복강경 또는 내시경 수술과 같은 최소 침습 수술(minimally invasive surgery 또는 MIS)에 사용하는데 전용된다. 이러한 두 가지 응용들에서, 로봇 어셈블리의 운동학은 수술 장비들이 수술 포트들 또는 개구부들을 통해 수술 영역에 접근하는 것을 최적화하는 것을 목표로 하며, 이는 복수의 움직임 자유도의 조정을 필요로 한다. 대조적으로, 개복 수술에서 수술 및 미세수술의 응용들은 수술 포트들 또는 자연 개구부들에 의해 대표되는 제한적인 운동학적 제약들을 받지 않고, 수술 현미경의 시야에 의해 제한되는 작업 공간 전체에서 병진 움직임들의 정확한 운동학적 제어를 요구하며, 이에 따라 수술 영역에 직접 접근하는 외과 의사의 기량에 크게 도움이 된다.
조직 장력부여 및 문합 봉합과 같은 주요 외과적 기초요소를 실행하려면 수술 장비의 팁을 큰 공간 원뿔의 방향으로 향하게 하고 장비를 그의 종축(롤)을 중심으로 회전시키는, 예를 들면 인간의 손이 손목과 팔꿈치에서 관절로 연결되어 있는 것과 유사한 방식으로, 바늘 홀더 장비의 팁으로 조직을 통해 바늘을 안내하는 능력이 필요하다는 것도 또한 주목할 만하다.
원격 조작된 마스터-슬레이브 시스템을 포함하는 수술 또는 미세수술을 위한 로봇 어셈블리는, 예를 들어 문서 US-6963792-A에 기재된 바와 같이 일반적으로 알려졌고, 보다 구체적으로 US-6385509-B2 및 US-2014-0135794-A1에 의한 미세수술 응용에 대해서는 수술 영역을 혼란스럽게 하는 직렬 운동학적 체인에서 복수의 관절들의 조정을 요구하는 수술 장비 팁의 움직임을 위한 운동학적 해결책들이 기술되어 있다. 이러한 지장의 영향은 장비의 팁을 이어주는 관절이 팁 자체에서 더 멀리 떨어져 있기 때문에 점점 더 두드러진다. 더욱이, 상기 미세수술 시스템들은 수술 부위에서 피부 표면으로부터 10 cm 만큼 약간 병변 내부에 있을 때 장비 팁의 적당한 움직임, 더 구체적으로는 적당한 방향전환을 허용하지 않는다.
일반적으로 전문화된 작업자조차도 공지된 마스터-슬레이브 시스템들에서 채택된 마스터 명령 장치들에 숙달하려면 오랜 교육이 필요하다. 실제로, 공지된 마스터 장치들은 오랜 학습 곡선을 가지고 있는데, 그 이유는 주로 장치들이 동작 기록 스테이션들에 기계적으로 링크되어 있기 때문으로, 동작 기록 스테이션들은 필연적으로 생소한 방식으로 장치들의 움직임을 제한하며 흔히 큰 규모들을 갖고 있다. 이러한 이유로 공지의 마스터 장치들은 전통적인 개복 수술 장비들의 기능을 복제하기에는 본질적으로 부적합하며 3차원 공간에서 선형 움직임뿐만 아니라 각도 움직임의 광범위한 스펙트럼을 수행할 능력이 부족하다.
예를 들어, 문헌 US-8521331-B2는 복강경 수술을 위한 로봇 장치를 개시하는데, 로봇 장치에서 마스터 명령 장치는 외과 의사가 자신의 손가락들에 장갑처럼 끼울 수 있게 하는 형상을 갖는다. 상기 특허의 도 2b에 도시된 다른 실시예에 따르면, 마스터 명령 장치는 한 부분에서 외과 의사의 손목에 부착되고 단지 한 손으로 잡히도록 연장하는 조이스틱 형상을 가지며, 그립 움직임을 등록할 수 있는 한 쌍의 측면 날개들을 갖는 원통형 스템을 포함한다. 외과 의사는 상기 명령 장치에 일체로 된 복강경 디스플레이 장치를 이용한다.
위의 해결책은 복강경 수술에는 부분적으로 유리하지만, 문제를 완전히 해결하지 못하여, 익숙한 개복 수술 장비들 대신 상기 명령 장치들을 다루는 데 능숙해지기 전에는 외과 의사에게 여전히 오랜 훈련이 필요하다.
잘 알려진 바와 같이, 미세수술의 실습은 광학 현미경 또는 확대 루페들의 사용을 필요로 하며, 생리학적 떨림의 한계치 및 인간의 손동작들이 그러한 치수적 척도에 도달할 수 있는 정확도에서 작업하는 외과 의사의 높은 수준의 손재주 및 경험을 요구한다.
로봇 기술들을 채택하면 장비들의 고도의 소형화와 수술 영역에서 움직임들의 크기 교정이 가능하게 되어, 생리학적 떨림의 영향을 제거하고 수작업을 용이하게 하는 큰 이득들을 가져올 수 있다. 예를 들면, 미세수술 절차들은 작은 직경의 혈관들 및 신경들을 비롯한 혈관 문합의 실행과 같은 생체 조직들의 재건의 여러 단계들에서 수행된다. 이러한 절차들은 팔다리들을 다시 붙이고 조직들의 혈관을 재생하기 위해, 외상성 병변들 또는 조직의 외과적 제거로 인해 발생된 병변들의 발생 이후 해부학적 구조를 재건하도록 수행되며, 모두 깊지 않은 병변이 사전에 존재하는 경우에만 개복 수술 체제에서 수행된다.
미세수술 기술들의 응용의 다른 사례들은 이식 수술, 신경 외과 수술 또는 혈관 수술뿐 아니라, 눈 주위 및 안쪽 수술, 그리고 인공 귀 이식들의 경우에서와 같이 내이(inner ear)에서 찾을 수 있다. 또한 심장 우회술이라는 탁월한 수술 절차는 관상 동맥들의 문합의 중요한 단계를 포함한다. 장비 소형화의 필요성은 또한 다른 수술 기술들에서, 예를 들어 생체 조직에 수술 장비들의 침습성을 제한하는 것을 목표로 하는 복강경 및 내시경과 같은, 최소 침습 수술에서 느껴진다. 복강경과 관련하여, 본 기술 분야에서 공지된 기술적 해결책들은 단일 절개 복강경 수술(Single Incision Laparoscopic Surgery) 또는 단일 포트 수술(Single Port Surgery)에 사용되는 복강경 장비들의 직경을 만족스럽게 소형화할 수 있게 하지 않는다. 더욱이, MIS에서 일반적으로 사용되는 내시경들에는 직경이 1 mm ~ 3.2 mm의 장비 채널이 있다는 것을 주목할 필요가 있다. 이러한 치수들은 현재 통상적으로 그립핑 작용만 가능할 수 있는 내시경 장비 채널을 통해 이용 가능한 현재의 수술 장비의 기능성을 제한한다.
환자에게 운용하기에 적합한 관절형 장치(jointed device)를 포함하는 의료 장비들은 일반적으로 본 기술분야에서 공지되어 있다. 예를 들어, 문헌 WO-2010-009221-A2는 단지 네 개의 작동 케이블들을 사용하여 세 개의 동작 자유도들인 피치(pitch), 요(yaw) 및 그립(grip)을 각기 제공할 수 있는 원위 관절형 장치(distally jointed device)를 포함하는 로봇 수술 장비를 도시한다. 이러한 케이블들은 관절 연결형 장치(articulating device)의 몸체 내부에 존재하는 안내 채널들 또는 외장 내부에서 미끄러지듯 움직인다.
상기의 기술적 해결책은 안내 채널 표면들과 내부에서 미끄러지듯 움직이는 케이블들 사이의 마찰이 관절형 장치에 의해 달성 가능한 위치조정 정밀도를 제한하기 때문에 로봇 관절형 장치의 소형화를 제한한다. 본 기술분야에서 공지된 바와 같이, 의료 장비들의 물리적 치수들이 줄어듦에 따라, 체적력들(volume forces)보다 우세해지는 마찰과 같은 표면력들의 관련성의 증가와 관련된 어려움들이 발생한다. 이러한 현상은 마찰력들을 최소화하는 해결책들에 의존해야 하며, 동시에 손실된 기계학적 동작을 최소로 줄여야 한다. 관절 연결형 장치의 위치조정 정밀도의 상실은 소형화에 따라 구동 부재들(텐던들)의 경도가 직경의 2의 제곱으로 떨어지기 때문에 관절 연결형 장비의 추가적인 소형화에 대한 근본적인 기술적 장애물이며, 이는 장비 팁의 정확한 위치조정을 위해 마찰을 극복하기를 더욱 어렵게 만든다. 더욱이, 이러한 해결책은 피치 및 요 링크들뿐만 아니라 장비 샤프트를, 예를 들어 사출 성형 및 기계가공과 같은 공지된 제조 방법들을 사용하여 소형화하는 것을 매우 어렵게 만들고, 기계적 결함들이 있는 여러 지점들을 만들기 쉬운 케이블들을 에워싸는 채널들 및 안내 표면들을 포함하는 텐던 안내 시스템을 필요로 한다.
수술 장비의 소형화를 단순화하기 위해, 상기 문헌 WO-2010-009221-A2는 요 링크(yaw link)에서 종결된 케이블들이 피치 링크(pitch link)에 적용되는 (인용 문헌의 도 4a 참조) 작동 토크에 이용하는 세 개의 자유도들과 연관된 작동 텐던 종결부들의 수를 여섯 개에서 네 개까지 줄이는 유리한 기회를 보여주고 있으며, 다수의 기어들을 포함하는 운동학적 메커니즘에 의해 이러한 케이블들을 선택적으로 당기고 풀어주는 그러한 목적에 필요하다. 더욱이, 설명된 구동 시스템은 작동 텐던의 각각의 단부가 당김을 유도하는 텐던을 선택적으로 감는 윈치에 부착되어야 한다. 동작을 잃어버리게 하는 것으로 악명높은 상기 윈치 및 상기 치형(tooth)과 같은 기계적 양태들의 존재는 소형 관절을 구동하기 어렵게 만드는데, 그 이유는 구동 시스템에서의 잃어버린 동작이 관절에서의 각도 작용으로 변환되기 때문으로, 이는 관절 연결형 장치가 더 작아짐에 따라 증가한다. 상기 구동 시스템은 또한 마찰 및 마모를 더욱 제한하기 위해 작동 케이블들에 예비하중을 낮게 유지시키는 데에도 부적합하다.
더욱이, 텐던 종결에 대해 설명된 해결책들은 일부 구간들의 텐던을 잡아둘 셈의 구불구불한 경로들을 포함한다. 이러한 해결책들은 강철 케이블들 또는 그렇지 않고 요구된 경우보다 큰 직경의 케이블들과 같이 그와 같은 잡아두기를 견뎌내기에 충분한 케이블들을 사용해야 한다.
문헌들 US-6371952-B1, US6394998-B1 및 WO-2010-005657-A2에는 예를 들어 풀리들의 측방향 표면들에서 존재하는 내부 외장들 또는 안내 채널들을 당기거나 밀 때 미끄러지기에 적절한 수술 장비들에 필요한 작동 케이블들의 다른 예들이 개시되어있다. 구체적으로, 후자의 문헌은 작동 케이블들이 안내 채널들을 포함하는 풀리들을 돌 때 가로지르는 궤도들을 쫓아가서 이러한 케이블이 서로 간섭하는 것, 예를 들어 하나의 텐던을 다른 텐던에 뭉치거나 하나의 텐던을 다른 텐던에 미끄러뜨리는 경우에서와 같이, 동작을 관절 장치에 전달할 때 풀리들의 효율을 제한하는 조건을 회피하는 해결책을 개시하고 있다. (인용 문헌 WO-2010-005657-A2의 도 4에 도시된 바와 같이) 필연적으로 장비 직경의 절반에 가까운 직경을 갖고, 링크들에, 예를 들어 장비 샤프트와 일체인 링크들에 또는 피치 링크에 부착되어 텐던이 건너도록 안내하는 아이들 풀리들을 제공하는 것은 소형화에 상당한 장애물이다. 더욱이, 작동 케이블들을 위한 채널들을 실현하기 위해 홈들 및 벽들을 제공하는 것은 의료 또는 수술 장비의 샤프트 또는 캐뉼라 직경의 소형화에 대한 또 다른 장애물이다.
문헌 US-2003-0034748-A에는 수술 장비의 직경을 5.1 mm로 감소시키는데 적합한 해결책이 개시되어 있다. 이 장비는 약간의 유연성을 제공하면서 척추처럼 기능하는 일련의 디스크들의 사용할 것으로 생각한다.
그럼에도 불구하고, 이 해결책은 대략 하나의 장비 직경을 위해 연장할 수 있는 또는 다시 말해서, 그 직경과 유사한 곡률 반경을 갖는 소형 관절을 달성하기에 적절하지 않다. 대신에 이것은 순수 회전축으로 구성된 피봇 유형의 관절을 기반으로 하는 위에서 인용된 문헌에 설명된 관절들에 의해 달성할 수 있다.
관절형 또는 관절 연결형 장치들의 소형화에 대한 또 다른 장애물은 충분한 정밀도를 갖는 3차원 미세기계 부품들을 합리적인 공정 비용으로 제조 및 조립하는 과제이다. 서브밀리미터 크기의 장치들의 팁에서 비교적 높은 힘을 전개하여야 한다면 그러한 구성요소들에 예를 들어 공구 강과 같은 극히 강성의 금속들을 사용할 것을 시사한다.
생체의학 장치들은 일반적으로 마이크로전자공학 산업으로부터 파생된 제조 기술들을 사용하여 제조된다고 알려져있다. 예를 들어, 레이저 또는 워터-제트 절단은 3 차원의 빠른 가공에 적절하지 않다. 사출 성형은 현재 충분히 높은 공차의 부품들을 생산하지 않는다. 대조적으로, 방전 가공(electrical discharge machining)(EDM)은 표면 마무리의 관점에서 및 기계적 설계들에 의해 요구되는 기하학적 공차와 관련하여 만족스러운 성과를 낳을 수 있다. EDM은 일반적으로 느리고 값 비싼 공정을 수반한다. 예를 들어, 문헌 US-6768076-B2은 단일 평면에서 절단될 피가공재들을 지지할 수 있는 EDM 용 고정구를 개시한다.
그럼에도 불구하고 고정구는 피가공재의 반복된 배치에는 적합하지 않은데, 예를 들어, EDM이 여러 절단 평면들에서 작동할 수 있는 방식으로 피가공재가 가공되는 동안 고정구를 회전시킬 수 없기에, 절단이 상이한 평면에서 수행될 때마다 반드시 복잡한 재 보정 작업들이 필요한 성가신 제조 공정이 뒤따른다. 이것은 결과적으로 정밀도의 손실을 가져오고 치수적 및 기하학적 공차들이 덜 정확해진다.
정밀한 동작들을 수행하고 수술 작업공간, 예를 들어 환자의 해부학적 영역 내에서 손목 관절형 의료 장비를 간단하게 제어할 수 있는 수술 로봇 어셈블리에 대한 필요성이 느껴진다. 동시에, 정밀도를 훼손하지 않고 간단한 구동 방법을 특징으로 하는 신뢰할 수 있는 로봇 어셈블리를 개발할 필요가 있다. 또한, 공지된 어셈블리들보다 더 다재다능하고 다양한 수술 절차들을 수행할 수 있는 로봇 어셈블리가 필요하다.
그러므로 그 기능성을 제한하지 않고, 공지된 해결책들보다 미세수술 외과의사가 조작하기에 더 간단하고 직관적인 마스터-슬레이브 유형의 원격 조작 시스템을 포함하는 미세수술용 로봇 어셈블리에 마스터 인터페이스를 형성하기에 적합한, 미세수술을 위한 드라이버 장치를 제공할 필요가 있다. 마찬가지로, 외과 의사가 보다 빠르고 쉽게 마스터할 수 있는 마스터 인터페이스를 제공할 필요가 있다. 또한, 공지된 해결책보다 더 다재다능하고 상이한 유형들의 미세수술 절차들에 적용될 수 있는 명령 장치를 제공할 필요가 있다.
따라서 신뢰성 및 안전성을 훼손하지 않으면서 극단적인 소형화에 구조적 및 기능적으로 적합한, 관절형 또는 관절 연결형 의료 장비, 또는 관절형 또는 관절 연결형 장치를 포함하는 어셈블리를 제공할 필요가 있다. 다양한 의료-외과적 치료법들을 수행하기에 적합한, 관절형 또는 관절 연결형 의료 장비 또는 관절형 장치를 포함하는 어셈블리를 제공할 필요성이 또한 느껴진다. 마지막으로, 무균성 또는 신뢰성을 훼손하지 않으면서 내구성이 있고 정기적인 유지 보수를 받을 수 있는 관절형 또는 관절 연결형 의료 장비, 또는 관절형 또는 관절 연결형 장치를 포함하는 어셈블리를 제공할 필요가 있다.
공지된 해결책들에 비해 단순화된 제조가 요구되는, 관절형 또는 관절 연결형 의료 장비, 또는 관절형 장치를 포함하는 어셈블리를 제공할 필요가 있다.
공지된 해결책들에 대해 보다 효율적이고 어셈블리에 대해 요구되는 수준의 정밀도를 보장하는 상기 의료 장비의 제조 방법을 제공할 필요가 있다.
생산시 정밀도를 훼손하지 않으면서 더 빠른 가공 공정을 보장하는 의료 장비의 제조 방법을 제공할 필요가 있다.
또한, 세부적인 제조의 정밀도나 생상된 부품들의 조립의 용이성을 감소시키지 않으면서 극도로 소형화되는 부품들을 제조하는데 적합한 제조 방법을 제공할 필요가 있다.
그러므로 사용시 정밀도 또는 신뢰성을 훼손하지 않으면서 극한의 소형화를 적용 받는데 적합한 의료 장비의 텐던들 또는 작동 케이블들을 기반으로 하는 드라이버 장치를 제공할 필요가 있다.
또한, 약할지라도 텐던들에 미리 결정된 예비하중을 보장하는 그리고 예비부하의 힘이 상기 텐던들 각각마다 독립적으로 정의될 수 있는 의료 장비용의 텐던들 또는 작동 케이블들을 기반으로 하는 드라이버 장치를 제공할 필요가 있다.
또한, 의료 장비 자체에, 특히 환자의 해부학적 구조와 접촉하게 되는 것을 의미하는 의료 장비의 일부분에 적절한 수준의 무균성을 보장할 수 있는 의료 장비용의 텐던들 또는 작동 케이블들을 기반으로 하는 구동 시스템을 제공할 필요가 있다.
또한, 반발없는 텐던들을 기반으로 하는 구동 시스템을 제공할 필요가 있다.
또한, 예를 들어 정밀 마이크로미터 슬리터들(slitters) 또는 압전 구동 시스템들에 의해 달성되는 구동 정밀도를 재현할 수 있는 텐던들에 기반으로 하는 구동 시스템을 제공할 필요가 있다.
그러므로 사용 시 내성 또는 신뢰성을 훼손하지 않으면서 극단적인 소형화에 적합하게 하는 특성들을 갖는 의료 장비용 텐던 또는 작동 케이블을 제공할 필요가 있다. 또한, 공지된 해결책들에 관련하여 마찰 측면에서 향상된 성능으로 상기 장비의 적어도 일부분 위로 슬라이딩 이동시키기에 적합한 의료 장비용 텐던을 제공할 필요가 있다. 또한 텐던의 경로를 편향시키는 결과를 초래할 수 있는 해결책들을 포함하지 않으면서, 오로지 종단점들에 적용되는 장력 하중 하에서만 작동할 셈의 의료 장비용 텐던을 제공할 필요가 있다. 또한, 무균성 및 신뢰성 측면에서 그 성능을 훼손하지 않으면서, 의료 장비용 텐던을 제공할 뿐만 아니라, 공지된 해결책에 관련하여, 의료 장비의 수명을 증가시키는데 적합한 텐던을 교체하는 방법을 제공할 필요가 있다.
의료 장비들을 최소화할 필요가 느껴진다.
의료 장비들의 알려진 치수들을 줄일 필요가 느껴진다.
예를 들어, 문헌 WO-2014-151952-A1은 관절형 장치를 형성하는 복수의 링크들을 포함하는 의료 장비를 도시하는데, 상기 의료 장비는 의료 장비의 링크들 상에 외팔보 형태로 제공된 샤프트 상에 회전 가능하게 지지되는 복수의 풀리들의 둘레를 감싸는 작동 케이블들을 갖는다. 이 해결책은 많은 수의 부품들을 특징으로 하며, 상기 샤프트들 상에 제공된 상기 풀리들의 배치에 의하면 상기 샤프트를 가공하여 의료 장비의 사용으로 인해 발생하는 응력들에 저항하도록 해야하며, 그래서 이 해결책은 소형화에 부적합하며, 실제로 이 장치는 직경이 10 밀리미터 미만으로 측정될 수 없다. 유사한 해결책들은 예를 들어, US-6676684-A, US-2009-0112230-A 및 US-2003-135204-A1에 도시되어 있다.
그러므로 의료 장비를 구성하는 부품 수를 줄여야 할 필요가 느껴진다.
예를 들어, 문헌 WO-03-001986-A1은 관절형 장치를 형성하는 복수의 디스크 형상의 링크들을 포함하는 의료 장비를 도시하는데, 상기 링크들의 각각은 작동 케이블들을 안내하기 위한 복수의 구멍들을 포함한다. 그러므로 이 해결책은 이러한 링크들에서 마이크로미터의 구멍들을 완성하는 것이 매우 만족스럽지 않고, 동시에 이러한 구멍들 내부에서 미끄러지는 작동 케이블들을 손상 없이 제공하는 것이 만족스럽지 않으므로 소형화에 적합하지 않다.
그러므로 링크들에서 마이크로미터 구멍들을 제공하지 않고 동시에 의료 장비를 형성하는 부품 수를 줄이지 않으면서 작동 케이블들을 정확하게 안내하는 것을 얻을 필요가 느껴진다.
예를 들어, 문헌 US-2008-177285-A1은 복수의 링크들을 포함하는 의료 장비를 개시하는데, 일부 링크들은 작동 케이블들의 편향을 안내하는데 적합한 두 개의 돌출 핀들을 포함한다. 일부 관점들에서는 만족스럽지만, 이러한 해결책 또한 의료 장비를 구성하는 링크들의 무결성을 훼손하지 않으면서 돌출 핀들의 치수가 축소될 수 없기 때문에 소형화에 부적합하다. 그러므로 의료 장비의 구조 내력(structural resistance)을 훼손하지 않고, 그래서 사용시 의료 장비의 안전성을 훼손하지 않으면서, 작동 케이블들에 의해 복수의 링크들이 작동되는 소형 의료 장비를 제공할 필요가 느껴진다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 목적들 중 하나는 전술한 공지된 해결책들의 한계를 극복하고 최신 기술을 참조하여 언급된 필요성에 대한 해결책을 제공하는 것이다.
이러한 목적 및 다른 목적들은 청구항 제 1 항에 따른 의료 장비뿐만 아니라 청구항 제 15 항에 따른 로봇 수술 어셈블리에 의해 달성될 것이다.
바람직한 실시예들의 일부 형태들은 종속항들의 주제이다.
본 발명의 추가의 특성들 및 장점들은 실시예들로서 제시되고 제한하려는 것이 아닌, 첨부 도면들을 참조하는 아래에 보고된 바람직한 실시예들에 대한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1a는 본 발명의 일 양태에 따른 수술 로봇 어셈블리를 도시하는 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 양태에 따른 수술 로봇 어셈블리를 도시하는 사시도이다.
도 1c는 본 발명의 일 양태에 따른 수술 로봇 어셈블리를 도시하는 사시도이다.
도 2a는 수술실의 다른 요소들과 연관된 본 발명의 일 양태에 따른 수술 로봇 어셈블리를 도시하는 사시도이다.
도 2b는 수술실의 다른 요소들과 연관된 본 발명의 일 양태에 따른 수술 로봇 어셈블리를 도시하는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 양태에 따른 한 쌍의 관절형 또는 관절 연결형 장치들의 일부분을 도시하는 사시도이다.
도 4a는 수술실의 다른 요소들 및 환자와 연관된 본 발명의 일 양태에 따른 수술 로봇 어셈블리의 일부분을 도시하는 평면도이다.
도 4b는 수술실의 다른 요소들 및 환자와 연관된 본 발명의 일 양태에 따른 수술 로봇 어셈블리의 일부분을 도시하는 상면도이다.
도 5는 수술실의 다른 요소들 및 환자와 연관된 본 발명의 일 양태에 따른 수술 로봇 어셈블리의 일부분을 도시하는 사시도이다.
도 6은 수술실의 다른 요소들, 외과의사 및 환자와 연관된 본 발명의 일 양태에 따른 수술 로봇 어셈블리의 일부분을 도시하는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 양태에 따른 제어 장치를 도시하는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 양태에 따른 매크로-위치조정 암(macro-positioning arm)을 도시하는 사시도이다.
도 9a는 본 발명의 일 양태에 따른 로봇 어셈블리의 일부분을 도시하는 사시도이다.
도 9b는 본 발명의 일 양태에 따른 로봇 어셈블리의 일부분을 도시하는 사시도이다.
도 9c는 현미경과 연관된, 본 발명의 일 양태에 따른 로봇 어셈블리의 일부분을 도시하는 사시도이다.
도 9d는 내시경과 연관된, 본 발명의 일 양태에 따른 로봇 어셈블리의 일부분을 도시하는 사시도이다.
도 9e는 도 9d의 화살표 E-E로 표시된 세부 사항의 확대도이다.
도 10은 본 발명의 일 양태에 따른 로봇 어셈블리의 일부분을 도시하는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 양태에 따른 의료 장비를 도시하는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 양태에 따른 의료 장비를 도시하는 사시도 및 분리된 부품들을 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 양태에 따른 구동 시스템의 부분들을 사시도로 도시한다.
도 14a는 본 발명의 일 양태에 따른 구동 시스템의 일부분의 개략적인 단면도이다.
도 14b는 본 발명의 일 양태에 따른 구동 시스템의 일부분의 개략적인 단면도이다.
도 15a는 본 발명의 일 양태에 따른 의료 장비를 도시하는 사시도이다.
도 15b는 본 발명의 일 양태에 따른 의료 장비를 도시하는 사시도이다.
도 15c는 본 발명의 일 양태에 따른 의료 장비를 도시하는 사시도의 스케치이다.
도 15d는 본 발명의 일 양태에 따른 의료 장비를 도시하는 사시도의 스케치이다.
도 16은 본 발명의 일 양태에 따른 두 개의 텐던들의 텐던 경로를 도시하는, 부분적으로 투명한 부분들이 있는 위에서 본 개략도이다.
도 17은 본 발명의 일 양태에 따른 관절 연결형 장치의 사시도이다.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 여러 양태들에 따른, 관절 연결형 장치의 일부 실시예들의 격리된 부품들을 갖는 사시도들이다.
도 21은 본 발명의 일 양태에 따른 관절 연결형 장치의 프로파일을 도시한다.
도 22 내지 도 24는 본 발명의 일부 양태들에 따른 관절 연결형 장치의 일부 실시예들의 여러 자세들을 도시한다.
도 25 내지 도 27은 본 발명의 일부 양태들에 따른 말단 도구의 여러 실시예들을 도시한다.
도 28은 본 발명의 일 양태에 따른 텐던의 상세 사시도를 도시한다.
도 29는 본 발명의 일 양태에 따른 텐던의 상세 사시도를 도시한다.
도 30은 본 발명의 일 양태에 따른 텐던의 상세 사시도를 도시한다.
도 31 내지 도 36은 본 발명의 일부 양태들에 따른 텐던의 경로를 도시하는 개략도들이다.
도 37은 본 발명의 일 양태에 따른 가공 고정구를 도시하는 사시도의 개략도이다.
도 38은 본 발명의 일 양태에 따른 가공 컷의 프로파일을 도시하는 개략도이다.
도 39는 본 발명의 일 양태에 따른 제조 방법의 단계를 도시하는 사시도의 개략도이다.
도 40a는 본 발명의 일 양태에 따른 가공 고정구의 상세를 도시하는 평면도이다.
도 40b는 본 발명의 일 양태에 따른 가공 고정구의 상세를 도시하는 사시도이다.
도 41은 본 발명의 일 양태에 따른 제조 방법의 단계를 도시하는 사시도의 개략도이다.
도 42는 본 발명의 일 양태에 따른 도구의 정면도이다.
실시예에 따르면, "텐던(tendon)" 또는 "작동 케이블(actuation cable)"이라는 용어는 일반적으로 길이 방향의 연장을 나타내고 그 종단점들에서 적용되는 장력 하중하에서 작업하기에 적합한 요소를 지칭한다. 실시예에 따르면, "대향 텐던" 또는 "대향 작동 케이블"이라는 용어는 상기 텐던에 대해 상반되는 방식으로 작동하기에 적합한 추가의 텐던을 지칭한다. 실시예에 따르면, 첨부된 도면들에서, 상기 텐던은 일반적으로 참조 부호 "90"으로 표시될 것이고 상기 대향 텐던은 100만큼 증가된 참조 부호, 즉 "190"으로 표시될 것이다. 그럼에도 불구하고, 상기 텐던과 상기 대향 텐던 간을 구별하는 것이 무관한 도면들에서, 상기 텐던 및 상기 대향 텐던은 모두 참조 부호 90으로 표시될 것이다. 실시예에 따르면, "대향"의 개념은 그 자체를 다수의 요소들 및/또는 위의 상기 "텐던"에 대해 언급된 것과 같은 요소들의 일부들까지 확장한다. 실시예에 따르면, 제 1 텐던 쌍에 속하는 텐던들은 참조 부호들 "90, 190"으로 표시될 것이고, 제 2 텐던 쌍에 속하는 텐던들은 참조 부호들 "191, 192"로 표시될 것이다.
실시예에 따르면, "마스터-슬레이브", "마스터" 및 "슬레이브"라는 용어들은 원격 조작의 공지된 시스템을 지칭한다.
실시예에 따르면, "말단 도구(terminal tool)"라는 용어는 환자의 적어도 일부분과의 인터페이스를 형성하는 것과 같이 할당된 작업을 수행하기에 적합한 부분을 지칭한다. 예를 들어, 마스터-슬레이브 유형의 원격 조작 시스템에서, 상기 말단 도구, 또는 말단 부분 또는 말단 부재는 "엔드 이펙터"의 적어도 일부분이다.
실시예에 따르면, "관절형 또는 관절 연결형 장치"라는 용어는 로봇 또는 메카트로닉스 구조의 손목 관절, 팔꿈치 관절 또는 어깨 관절, 다시 말하자면 상기 말단 도구의 위치를 지지하기 및/또는 방향 설정하기 및/또는 위치조정하기 및/또는 상기 말단 도구의 위치에 영향을 주기에 적합한 부재들 및 관절부들의 상호 연결된 어셈블리를 지칭한다.
실시예에 따르면, 관절형 또는 관절 연결형 장치의 부재들은 운동학적 체인 내에서의 위치를 표시하기 위해 단계적인 주석인 "제 1 부재", "제 2 부재" 등으로 표시될 것인데, "제 1 부재"는 가장 근위의 부재를 나타내고, 다시 말해서, "제 1 부재"는 말단 기관으로부터 가장 먼 부재를 나타낸다. 실시예에 따르면, 관절형 장치의 부재들은 상기 부재들에 의해 발휘되는 기능을 나타내기 위해 "손목 부재", "팔꿈치 부재" 또는 "말단 부재"라는 용어들로 표시될 것이다. 예를 들어, 동일한 부재는 동시에 "제 2 부재"와 "손목 부재"일 수 있다.
실시예에 따르면, "작업 볼륨", 또는 "작업 공간", 또는 "작업 영역" 또는 "작업공간 볼륨"이라는 용어는 관절형 또는 관절 연결형 장치의 말단 부분에 접근할 수 있는 데카르트 자세들(Cartesian poses)의 집합을 지칭한다. 실시예에 따르면, 상기 볼륨은 실질적으로 평행 육면체 형태이다. 실시예에 따르면, 상기 작업 볼륨은 실질적으로 실린더 형태이다.
실시예에 따르면, "매크로 위치조정(macro-positioning)"이라는 용어는 의료 장비의 적어도 일부분을 임의의 위치에서 수술 영역 내에 또는 수술 영역에 인접한 작업 위치로 위치시키는 초기 동작을 지칭하며, 다시 말해서 "매크로 위치조정"은 작업 볼륨을 작업 영역과 일치하게 하는 동작을 지칭한다.
실시예에 따르면, "미세 위치조정(micro-positioning)"이라는 용어는 "매크로 위치조정"보다 미세한 방식으로 의료 장비의 적어도 일부분을 위치조정하는 동작을 지칭한다. 실시예에 따르면, 미세 위치조정은 실시간으로 그리고 제어 장치(마스터)의 직접적인 제어하에 보다 제한된 공간에서 발생한다.
실시예에 따르면, 소정의 객체 앞의 "미세(micro)"라는 접두사는 상기 객체가 주로, 그러나 배타적은 아니지만 서브밀리미터 규모로 동작하는 것을 의미한다.
실시예에 따르면, "회전 관절"라는 용어는 관절 움직임 축을 중심으로 상기 두 요소 사이의 상대적인 회전 모멘트를 허용하기에 적합한 두 요소 사이의 연결을 말한다.
실시예에 따르면, "의료 장비"라는 용어는 의료 수술 및/또는 미용 요법의 적어도 한 단계 동안 사용되기에 적합한 장비를 지칭한다. 실시예에 따르면, "수술 장비"라는 용어는 수술 요법의 적어도 한 단계에서 일반적으로 사용되기에 특히 적합한 의료 장비를 지칭한다. 실시예에 따르면, "미세수술 장비" 또는 "수술용 미세장비"라는 용어는 미세수술 요법의 적어도 한 단계에서 사용되기에 특히 적합한 의료 장비를 지칭한다.
실시예에 따르면, "프레임"이라는 용어는 주로 구조적인 유지 기능을 갖기에 적합한 의료 장비의 일부분을 지칭한다. 실시예에 따르면, "프레임"은 주로 길이 방향 연장을 나타내는 긴 강성 또는 연성 요소인 적어도 하나의 샤프트를 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 상기 샤프트는 예를 들어 중공 및/또는 튜브 형태를 가질 수 있다.
실시예에 따르면, "선직면(ruled surface)"이라는 용어는 다수의 직선들의 합집합에 의해 달성되는 표면을 지칭한다. 실시예에 따르면, 달리 명시하지 않는 한, "선직면"이라는 용어는 서로 실질적으로 평행한 다수의 직선들의 합집합에 의해 달성되는 표면, 또는 다시 말해서 실질적으로 평행한 모선들의 선직면을 지칭한다.
아래에서, 미세수술을 위한 장치, 또는 어셈블리 또는 방법이 언급될 때, 이것은 미세수술에서, 즉 루페들 또는 현미경들과 같은 광학적 확대 수단과 동시 사용하는 미세수술에서 적용되기에 적합할 뿐만 아니라, 일반적인 수술, 복강경 수술 또는 내시경 수술과 같은 다른 수술 요법들에서의 응용들에 적합한 장치, 어셈블리 또는 방법을 의미한다.
실시예에 따르면, 본문 또는 도면들에 부담을 덜기 위해, "제 1" 또는 "제 2" 요소(예를 들어, "제 1 미세 위치조정 장치" 및 "제 2 미세 위치조정 장치")가 언급될 때, 기능적으로 구별할 수 없지 않은 한 동일한 참조 부호(예를 들어 위의 "41")로 표시되지만; 간혹 명확함의 필요로 인해, 참조 부호는 백씩(예를 들어 위의 "141" 및 "241") 정해서 증가하며; 따라서, 예를 들어, 참조 부호 "41"은 상기 "제 1 미세 위치조정 장치" 및 상기 "제 2 미세 위치조정 장치" 둘 다뿐만 아니라, "제 3" 미세 위치조정 장치를 나타낼 것이다. 특정 참조 부호, 예를 들어 "141"이 사용될 때가 있지만, 이것은 특정 요소, 이 경우에는 "제 1 미세 위치조정 장치"를 지칭할 것이다. 유사하게, 본문에 지나친 부담을 덜어주기 위해, 요소가 기능상 그의 대향의 것과 구별할 수 없다면, "대향" 요소와 관련된 참조 부호는 생략될 것이다.
일반적인 실시예에 따르면, 수술용 의료 장비(60, 160, 260, 360)는 적어도 하나의 프레임(57) 및 적어도 하나의 관절형 장치(70, 170, 270)을 포함한다.
상기 관절형 장치(70, 170, 270)는,
－ 상기 프레임(57)의 적어도 일부에 연결된 적어도 하나의 제 1 관절 부재(71) 또는 제 1 링크(71);
- 적어도 하나의 제 2 관절 부재(72) 또는 제 2 링크(72)를 포함한다.
상기 제 1 관절 부재(71)는 회전 관절(171)에 의해 상기 제 2 관절 부재(72)에 연결된다.
상기 의료 장비(60, 160, 260, 360)는 상기 제 1 관절 부재(71)에 대해 상기 제 2 관절 부재(72)를 이동시켜 이를 당기는 적어도 하나의 텐던(90, 190)을 더 포함한다. 상기 텐던들은 견인력에서만 작용하는데 적합한 작동 케이블들로서 작용한다.
상기 제 1 관절 부재(71) 및 제 2 관절 부재(72)의 각각은 하나 또는 그 초과의 볼록한 접촉 표면들(40, 80, 86, 140, 180)을 하나의 부품으로 포함하는 주요 구조적 몸체를 포함한다.
상기 볼록한 접촉 표면들(40, 80, 86, 140, 180)의 각각은 모두 서로 평행하고 관절 움직임 축(P-P, Y-Y)에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성된 선직면(ruled surface)이다.
실시예에 따르면, 모든 상기 볼록한 접촉 표면들(40, 80, 86, 140, 180)은 이들의 연장부들로 적어도 부분적으로 단일의 볼록한 볼륨을 정의한다. 다시 말해서, 단일의 주요 구조적 몸체의 상기 볼록한 접촉 표면들(40, 80, 86, 140, 180)의 연장부들은 상기 접촉 표면들(40, 80, 86, 140, 180)과 함께 볼록한 볼륨을 정의한다. 실시예에 따르면, "볼록한 볼륨"이라는 용어는 상기 볼록한 볼륨 내부에서 한 쌍의 지점들이 선택되면, 이들 사이에서 보다 짧은 직선 연결이 볼록한 볼륨 내부에 전체가 있음을 의미한다. 이것은 텐던들을 안내하기 위해 풀리들에 홈들 또는 채널들을 제공하는 것을 회피하여, 주요 구조적 몸체들 및 관절형 장치의 치수들을 소형화하는 것이 가능해진다. 실시예에 따르면, 상기 주요 구조적 몸체의 모든 상기 볼록한 접촉 표면들(40, 80, 86, 140, 180)은 이들의 연장부를로 상기 주요 구조적 몸체의 볼록한 헐(hull)을 정의한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 쌍(90, 190)의 두 개의 텐던들은 서로 평행하고 동일한 볼록한 접촉 표면들(40, 80, 86, 140, 180)과 접촉한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 쌍(90, 190)의 각각의 텐던은 상기 프레임(57)에 연관된 제 1 텐던 종결부(91), 상기 제 2 부재(72)에 고정된 제 2 텐던 종결부(92) 및 상기 제 1 텐던 종결부(91)과 상기 제 2 텐던 종결부(92) 사이에서 연장하는 주요 부분을 포함하고,
텐던 쌍(90, 190)의 각 텐던의 주요 부분은 상기 볼록한 접촉 표면들(40, 80, 86, 140, 180)에서만 상기 관절형 장치(70, 170, 270)와 접촉한다.
실시예에 따르면, 상기 접촉 표면들(40, 80, 86, 140, 180)은 모두 서로 평행하고, 상기 접촉 표면들(40, 80, 86, 140, 180)에 더 가까운 회전 관절(171)의 관절 움직임 축(P-P, Y-Y)에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성된 선직면이다.
실시예에 따르면, 상기 접촉 표면(40, 80, 86, 140, 180)은 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180) 또는 권선 표면(86)이다.
실시예에 따르면, 상기 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)은 상기 관절형 장치(70, 170, 270)로부터 연장하여 적어도 하나의 텐던 부분을 공기 중에서 미끄러지게 하거나 상기 관절형 장치(70, 170, 270)에서 미끄러져 빠지게 하기 위해 적응된 측면 슬라이딩 표면(40, 140)이거나 또는 상기 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)은 적어도 부분적으로 관절 움직임 축을 둘러싸는 관절 슬라이딩 표면(80, 180)이다.
실시예에 따르면, 상기 관절 슬라이딩 표면(80, 180) 상에서, 상기 두 개 또는 그 초과의 텐던들(90, 190)은 상기 클로징 회전 관절(171)의 관절 움직임 축의 방향에 직각인 평면상에서 적어도 부분적으로 중첩된다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 두 텐던 쌍들(90, 190, 191, 192)의 적어도 두 개의 텐던들은 동일한 볼록한 접촉 표면(40, 80, 86, 140, 180)과 접촉하고 서로 평행하다. 실시예에 따르면, 상기 텐던 쌍의 두 개의 텐던들은 이들이 모두 다 상기 제 1 관절 부재(71) 및 상기 제 2 관절 부재(72)의 상기 동일한 볼록한 접촉 표면(40, 80, 140, 180)과 접촉하는 텐던 경로의 길이에 걸쳐 서로 평행하다.
실시예에 따르면, 동일한 관절 부재와 연결된 상기 텐던 쌍은 동일한 볼록한 접촉 표면(40, 80, 86, 140, 180)과 접촉한다.
실시예에 따르면, 상기 주요 구조적 몸체는 강성 몸체이다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60, 160, 260, 360)는 적어도 제 3 텐던 쌍을 포함하도록 추가의 텐던 쌍을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 볼록한 접촉 표면(40, 80, 86, 140, 180)은 상기 텐던이 실질적으로 미끄러지는 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)이다. 대안적으로, 상기 볼록한 접촉 표면(40, 80, 86, 140, 180)은 상기 텐던이 미끄러짐없이 실질적으로 감기는 권취 표면(86)이다.
실시예에 따르면, 상기 관절 움직임 축(171)의 방향과 직교하는 평면상에서 상기 두 텐던 쌍들(90, 190, 191, 192)의 제 1 텐던의 텐던 경로(T-T) 및 동일한 텐던 쌍들(90, 190, 191, 192)의 제 2 텐던의 텐던 경로(T-T)의 투영은 서로 교차한다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60, 160, 260, 360)는 각 관절 부재(71 또는 72 또는 77)마다 하나의 텐던 쌍(90, 190)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 접촉 표면(40, 80, 86, 140, 180)은 관절 부재(71 또는 72 또는 77 또는 78)의 볼록한 헐을 적어도 부분적으로 형성한다.
실시예에 따르면, 각 텐던(90, 190)은 그에 더 가까운 관절 부재(71 또는 72 또는 77 또는 78)에 대해 고정적인 채로 있는 텐던 경로(T-T)를 형성한다.
일반적인 실시예에 따르면, 의료 장비(60, 160, 260, 360)는,
－ 관절형 장치(70)의 적어도 관절 부재(71, 72, 73, 74)와,
－ 샤프트(65)를 포함하는 프레임(57)과,
－ 상기 관절 부재(71, 72, 73, 74)를 상기 프레임(57)에 대해 움직이게 하는데 적합한 텐던(90, 190)과,
－ 상기 프레임(57)에 대해 자유도를 따라 이동하고, 상기 텐던(90,190)과 접촉하여 상기 텐던(90, 190)을 작동하는데 적합한 플런저(96)와,
－ 선형 궤적을 따라 이동하고 액추에이터를 포함하는 푸싱 요소(95)와,
－ 분리된 두 환경들의 상호 세균 오염을 실질적으로 저지하는데 적합하고, 상기 푸싱 요소(95)와 상기 플런저(96) 사이에 배치된 무균 장벽(87)을 포함하며,
상기 플런저(96)는 상기 무균 장벽(87) 및/또는 푸싱 요소(95)로부터 떨어져 자유롭게 움직일 수 있고, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 무균 장벽(87)을 눌러 상기 플런저(96)와 접촉하게 하고 이에 따라 상기 플런저(96)를 움직이게 한다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 프레임(57)의 내측을 향하는 푸싱 방향으로 플런저(96)를 눌러, 상기 프레임(57)에 대해 그 자유도를 따라 상기 플런저(96)를 움직이게 한다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 항상 상기 푸싱 방향으로 향하는 힘을 상기 플런저(96)와 교환한다. 다시 말하면, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 플런저(96)와 당기는 힘을 교환하는데 적합하지 않은데, 즉, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 플런저(96)를 당길 수 없다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 리드 스크류 및 너트 유형의 액추에이터를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 액추에이터는 볼 스크류를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 피스톤을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(96)는 두 개의 부분, 즉 상기 푸싱 요소(95)와 접촉하는데 적합한 플런저(145)의 제 1 부분 및 상기 텐던(90, 190)과 접촉하는데 적합한 플런저(146)의 제 2 부분을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(145)의 제 1 부분은 상기 푸싱 요소(95)에 의해 눌려지도록 상기 프레임(57)으로부터 노출된다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(145)의 제 1 부분은 상기 푸싱 요소(95)에 의해 접근 가능하도록 프레임(57)의 외부로 연장한다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(145)의 상기 제 1 부분은 상기 푸싱 요소(95)에 의해 접근 가능하도록 상기 프레임(57)과 동일 평면에 있다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(145)의 상기 제 1 부분은 상기 푸싱 요소(95)와 맞닿기에 적합한 푸싱 표면(147)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 왕복 푸싱 표면(148)을 갖는다
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 왕복 푸싱 표면(148)을 통해 선형의 힘을 전달하는 상기 플런저(96)를 누른다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 푸싱 표면(147)을 누르기에 적합한 도시되지 않은 적어도 하나의 푸싱 요소 아이들 풀리를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 하나의 푸싱 요소 아이들 풀리를 통해 선형의 힘을 전달하는 상기 플런저(96)를 누른다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 표면(147) 및 왕복 푸싱 표면(148)은 편평하다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 표면(147) 및 왕복 푸싱 표면(148)은 서로 짝을 이루는 굽은 표면이다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 표면(147) 및 왕복 푸싱 표면(148)은 상기 푸싱 요소(95)가 선형 궤적을 따라 이동할 때 서로에 대해 미끄러지는 슬라이딩 표면들이다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(96)의 제 2 부분은 상기 텐던(90, 190)과 접촉한다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60, 160, 260, 360)는 상기 텐던(90)에 예비 하중을 부여하는데 적합한 적어도 하나의 장력부여 요소(99)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 장력부여 요소(99)는 스프링이다.
실시예에 따르면, 상기 장력부여 요소(99)는 상기 텐던(90)에 예비장력을 부여하기 위해 플런저(96)를 움직이게 하는 방향으로 상기 프레임(57)과 상기 플런저(96) 사이에 힘을 적용하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 장력부여 요소(99)는 플런저(96)를 상기 푸싱 요소(95)로부터 떼어 움직이게 하는 방향으로 프레임(57)과 상기 플런저(96) 사이에 힘을 적용하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 장력부여 요소(99)는 플런저(96)를 상기 프레임(57)의 내측을 향해 움직이게 하는 방향으로 프레임(57)과 상기 플런저(96) 사이에 힘을 적용하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 예비 하중은 상기 스프링(99)의 압축 움직임에 실질적으로 비례한다.
실시예에 따르면, 상기 플런저의 제 2 부분(146)은 상기 텐던(90)의 적어도 하나의 텐던 편향 가능 부분(93)을 누른다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)의 상기 텐던 편향 가능 부분(93)은 제 1 안내 풀리(197) 및 제 2 안내 풀리(297)로부터 연장한다.
실시예에 따르면, 상기 플런저의 제 2 부분(146)은 상기 제 1 안내 풀리(197)와 상기 제 2 안내 풀리(297) 사이에 제공된 공간에서 움직인다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(96)는 상기 프레임(57)에 대해 상기 플런저(96)의 자유도에 따른 플런저(96) 움직임에 선형적으로 비례하는 양의, 상기 제 1 안내 풀리(197)와 제 2 안내 풀리(297) 사이의 텐던(90) 경로의 길이를 변경한다.
실시예에 따르면, 상기 플런저의 제 2 부분(146)은 상기 텐던 편향 가능 부분(93)을 누르기에 적합한 적어도 하나의 플런저 아이들 풀리(98)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 상기 관절 부재(71, 72, 73, 74)에 체결된 제 1 텐던 종단점(91)을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 상기 프레임(57)에 체결된 제 1 텐던 종단점(91)을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 제 1 텐던 종단점(91)은 상기 프레임(57) 대신에 상기 플런저의 제 2 부분(146)에 고정된다.
실시예에 따르면, 상기 프레임(57)은 상부 프레임 부분(58) 및 하부 프레임 부분(59)을 포함하며, 후자는 샤프트(65)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(96)는 상기 프레임(57)에 대해 자유도를 따라 이동한다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(96)는 선형 관절로 상기 상부 프레임 부분(58)에 연결된다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(96)는 도시되지 않은 회전 관절로 상기 하부 프레임 부분(58)에 연결된다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(96)는 상기 프레임(57)에 대해 자유도를 따라 선형적으로 움직인다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(96)는 제 1 프레임 섹션(58)에 삽입된 도시되지 않은 선형 부싱에 의해 적절한 정렬로 유지된다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(96)는 각각의 숄더(shoulder) 표면들(88)에 의해 상부 프레임(58)과 적절한 정렬로 유지된다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(96)는 상기 프레임(57)의 피봇을 중심으로 회전하는 로커(rocker)이다.
실시예에 따르면, 상기 무균 장벽(87)은 상기 푸싱 요소(95)의 누름을 상기 플런저(96)에 전달하는데 적합한 형태 및 물질을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 무균 장벽(87)은 가요성의 연속적 물질 층이다.
실시예에 따르면, 상기 무균 장벽(87)은 상기 푸싱 요소(95)와 상기 왕복 푸싱 표면(148) 사이에 놓인다.
실시예에 따르면, 상기 무균 장벽(87)은 상기 푸싱 표면(147)과 상기 왕복 푸싱 표면(148) 사이에 갇혀있다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60, 160, 260, 360)는 복수의 텐던들(90) 및 복수 쌍의 플런저들(96) 및 연관된 푸싱 요소(95)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 무균 장벽(87)은 가요성의 연속 물질 층이다.
실시예에 따르면, 상기 무균 장벽(87)은 각각의 플런저(96)와 연관된 푸싱 요소(95) 사이에 갇혀있다.
실시예에 따르면, 상기 무균 장벽(87)은 상기 플런저들(96)이 상기 플런저들(96)의 동작을 실질적으로 저지하지 않는 힘들을 발휘하는 상기 프레임(57)에 대해 움직일 때 늘어나는 신축 가능한 물질로 만들어진다.
실시예에 따르면, 상기 무균 장벽(87)은 드레이프(drape)이다.
실시예에 따르면, 상기 무균 장벽(87)은 상기 플런저들(96)가 상기 플런저들(96)의 동작을 실질적으로 저해하지 않는 힘을 발휘하는 상기 프레임(57)에 대해 이동할 때 늘어나는 헐겁게 맞추어 넣은 드레이프이다.
관절형 장치를 무균 장벽을 가로질러 이동시키는데 적합한 실시예에 따른 의료 장비(60, 160, 260, 360)의 푸싱 요소(95)의 제공으로 인해, 매우 신뢰성 있고 무균인 의료 장비의 제조가 가능해진다.
실시예에 따른 의료 장비(60, 160, 260, 360)의 플런저(96)의 제공으로 인해, 드레이프 또는 연속 가요성 물질 시이트(sheet) 형태의 간단한 무균 장벽을 사용하는 것이 가능하다.
실시예에 따른 의료 장비(60, 160, 260, 360)의 플런저(96)의 제공으로 인해, 푸싱 요소들을 고정밀 선형 액추에이터들로 사용하여 명령된 동작의 정밀도를 증가시키는 것이 가능하다.
실시예에 따른 의료 장비(60, 160, 260, 360)의 플런저(96)의 제공으로 인해, 무균 장벽(87)이 상기 프레임의 외측에 있도록 하면서 상기 프레임(57) 내측의 텐던(90)을 보호하는 것이 가능하다.
실시예에 따른 의료 장비(60, 160, 260, 360)의 플런저(96)의 제공으로 인해, 상기 관절형 장치(70)의 임의의 관절 부재(71) 위치결정을 위해 상기 텐던(90,190)에 장력부여를 제공하는 것이 가능하다.
실시예에 따른 의료 장비(60, 160, 260, 360)의 플런저(96)의 제공으로 인해, 동작 방향의 변동들과 연관된 손실 동작 및 반발 영향들을 방지하는 것이 가능하여, 상기 플런저상에 상기 푸싱 요소의 지속적인 푸싱 작용을 이용하는 것이 함께 회피된다.
실시예에 따른 의료 장비(60, 160, 260, 360)의 무균 장벽(87)의 제공으로 인해, 푸싱 요소에 부착되지 않은 무균 장벽을 제공하는 것이 가능하고, 그래서 수술 요원을 위해 배치하기가 더 쉬워진다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 센서(150)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 무균 장벽(87)를 통한 상기 푸싱 요소(95)와 상기 플런저(96) 사이의 접촉을 검출하는데 적합한 센서(150)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 무균 장벽(87)를 통해 상기 푸싱 요소(95)와 플런저(96) 사이에서 교환되는 누르는 힘을 측정하는데 적합한 역각 센서(force sensor)(151)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 역각 센서(151)는 상기 푸싱 요소(95)의 동작의 선형 궤적을 따라 누르는 힘의 성분을 측정하는 단일 축 하중 센서이다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 무균 장벽(87)을 통해 상기 푸싱 요소(95)와 플런저(96) 사이에서 교환되는 압력을 측정하는데 적합한 압력 센서(152)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 압력 센서(152)는 상기 푸싱 요소(95)의 상기 왕복 푸싱 표면(148)에 접착된 박막의 압력 센서이다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 무균 장벽(87)을 통해 상기 왕복 푸싱 표면(148)과 푸싱 표면(147) 사이의 거리를 측정하는데 적합한 비접촉 근접 센서(153)를 포함한다.
관절형 장치를 무균 장벽을 가로 질러 움직이게 하는데 적합한, 실시예에 따른 의료 장비(60, 160, 260, 360)의 푸싱 요소(95)의 제공으로 인하여, 매우 신뢰성 있고 무균인 의료 장비의 제조가 가능해진다.
실시예에 따른 의료 장비(60, 160, 260, 360)의 센서(150)의 제공으로 인해, 상기 관절형 장치(70)와 환자(201)의 해부학적 구조 사이의 상호 작용과 관련된 감지된 양을 무균 장벽을 통해 감지하는 것이 가능하다.
실시예에 따른 의료 장비(60, 160, 260, 360)의 센서(150)의 제공으로 인해, 무균 장벽을 통해 상기 푸싱 요소(95)와 플런저(96) 사이의 접촉을 검출하는 것이 가능하다.
실시예에 따른 의료 장비(60, 160, 260, 360)의 센서(150)를 제공함으로써, 텐던(90, 190)의 장력과 관련된 무균 장벽을 통한 누르는 힘을 감지하는 것이 가능하다.
일반적인 실시예에 따르면, 로봇 수술 어셈블리(100)는 전술한 실시예들 중 임의의 하나의 실시예에 따른 적어도 하나의 의료 장비(60, 160, 260, 360)를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 수술 로봇 어셈블리(100)는:
- 복수의 적어도 병진 자유도들을 갖는 적어도 하나의 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241, 341)과,
- 다수의 회전 자유도들을 갖는 하나의 관절형 장치(70) 또는 관절 연결형 장치(70)를 포함하는 적어도 하나의 의료 장비(60)를 포함한다.
상기 의료 장비(60)는 상기 미세 위치조정 장치(41)에 연속하여 연결되어 상기 관절 연결형 장치(70)는 그의 말단 부분(77)이 작업 볼륨(7)의 미리 정의된 위치에 도달하게 된다.
실시예에 따르면, 상기 로봇 어셈블리(100)는 상기 지지부(104) 및 상기 지지부(104)에 연결된 적어도 하나의 매크로 위치조정 암(30)을 포함하며, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 다수의 매크로 위치조정 자유도들을 제공한다.
실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241, 341)은 상기 매크로 위치조정 암(30)에 캐스케이드 방식으로 연결되는데, 즉 연속하여 연결된다.
의료 장비(60)와 연속하여 연결된, 다수의 적어도 병진시의 자유도들을 포함하는 적어도 하나의 미세 위치조정 장치(41)에 연속하여 연결된 매크로 위치조정 암(30)을 포함하는 운동학적 체인이 제공되면, 상기 작업 공간(7) 내에서 상기 의료 장비(60)의 말단 부분(77)의 병진시 위치조정 움직임들과 상기 작업 공간(7) 내에서 상기 의료 장비(60)의 말단 부분(77)의 방향 설정시 위치조정 움직임들이 분리된다.
실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치(41)는 배타적으로 병진하는 자유도들을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치(41)는 적어도 두 개의 상호 직교하는 방향들을 따른 병진 움직임들을 결정하는데 적합한 데카르트 운동학적 메커니즘이다. 실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치(41)는 적어도 세 개의 상호 직교하는 방향을 따른 병진 움직임들을 결정하는데 적합한 데카르트 운동학적 메커니즘이다.
실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치(41)는 X-Y-Z 데카르트 운동학 메커니즘 및 의료 장비가 전개되는 길이 방향과 실질적으로 일치하는 회전축을 중심으로 하는 추가의 회전 자유도를 포함한다.
실시예에 따르면, 하나의 관절형 장치(70)를 포함하는 상기 적어도 하나의 의료 장비(60)는 배타적으로 회전하는 다수의 자유도들을 갖는다.
실시예에 따르면, 로봇 수술 어셈블리(100)는 추가의 미세 위치조정 장치(41)를 포함하여, 적어도 하나의 제 1 미세 위치조정 장치(141) 및 제 2 미세 위치조정 장치(241)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 두 개의 미세 위치조정 장치들(141, 241)은 서로 평행하게 배치된다. 실시예에 따르면, 상기 적어도 두 개의 미세 위치조정 장치들은 하나의 의료 장비를 우측으로 그리고 하나의 의료 장비를 좌측으로 이동시키기 위해 나란하게 배치된다.
실시예에 따르면, 수술 로봇 어셈블리(100)는 예컨대 상기 제 1 미세 위치조정 장치(141)에 캐스케이드 방식으로 연결된 또는 연속하여 연결된 적어도 제 1 의료 장비(160) 및 상기 제 2 미세 위치조정 장치(241)에 캐스케이드 방식으로 연결된 또는 연속하여 연결된 적어도 제 2 의료 장비(260)를 포함하도록 추가의 의료 장비(60)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 제 1 의료 장비(160)는 하나의 관절형 장치(170)를 포함하고, 상기 제 2 의료 장비는 제 2 관절형 장치(270)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 제 1 미세 위치조정 장치(141) 및 상기 제 2 미세 위치조정 장치(241)는 각각의 관절형 장치(70)의 각각의 말단 부분(77)이 적어도 부분적으로 틀림없이 겹치는 작업 볼륨들(7)에 각각 도달하는 방식으로 배치된다.
적어도 부분적으로 겹치는 작업 볼륨들(7)을 제공하면 환자의 하나의 단일 부분에 대해 적어도 두 개의 의료 장비들을 사용하는 상황의 동작이 가능해진다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 두 개의 의료 장비들(160, 260)은 서로 병렬 배치된다.
실시예에 따르면, 상기 각각의 작업 볼륨들(7)은 실질적으로 일치한다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 적어도 하나의 미세 위치조정 장치(41)의 적어도 일부분을 잡고 있기에 적합한 적어도 하나의 부착 특징부(39)를 포함하는 적어도 하나의 지지 부재(38)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 지지 부재(38)는 상기 제 1 미세 위치조정 장치(141)의 적어도 일부분 및 상기 제 2 미세 위치조정 장치(241)의 적어도 일부분을 동시에 운반/수용하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 지지 부재(38)는 적어도 하나의 다른 부착 특징부(39)를 포함하여, 상기 지지 부재는 적어도 세 개의 부착 특징부들(39)을 포함하고, 상기 추가의 부착 특징부(39)는 추가의 미세 위치조정 장치(41)의 적어도 일부분을 잡고 있는데 적합할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 로봇 어셈블리(100)는 적어도 세 개의 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241, 341)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 로봇 어셈블리(100)는 적어도 세 개의 의료 장비들(60, 160, 260, 360)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 세 개의 의료 장비들(60, 160, 260, 360)은 상기 적어도 세 개의 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241, 341)의 각각의 미세 위치조정 장치(41, 141, 241, 341)와 캐스케이드 방식으로 또는 연속하여 배치된다.
실시예에 따르면, 상기 제 1 미세 위치조정 장치(141), 상기 제 2 미세 위치조정 장치(241) 및 상기 제 3 미세 위치조정 장치(341)는 각각의 관절형 장치(70)의 말단 위치들(77)이 적어도 부분적으로 겹치는 각각의 작업 볼륨들에 도달하도록 위치된다.
실시예에 따르면, 상기 지지 부재(38)는 각기 미세 위치조정 장치(41)의 적어도 일부분을 잡고 있기에 적합한 적어도 세 개의 부착 특징부들(39)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 세 개의 자유도들을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 다섯 개의 자유도들을 가지며, 상기 다섯 개의 자유도들 중에서 두 개는 병진 시점에서 회전 자유도이다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)의 상기 다섯 개의 자유도들은 실질적으로 수직인 병진 움직임, 암의 상기 제 1, 제 2 및 제 3 움직임 축(a-a, b-b, c-c)을 중심으로 실질적으로 회전하는 세 개의 움직임들 및 암의 상기 제 4 움직임 축(d-d)을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 회전 움직임이다.
실시예에 따르면, 상기 암의 움직임 축들은 공통의 기준 시스템에 대해 고정되거나 움직일 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 수동 메커니즘이다. 다시 말해서, 실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 작업자에 의해 수동으로 움직여지는 것을 의미한다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 여섯 개의 자유도들을 가지며, 그 중 적어도 하나는 회전 자유도이다. 이러한 특성을 제공하면 도 1c의 비제한적인 예에 도시된 바와 같이 능동적 의인화형 로봇(anthropomorphic robot)의 형성이 가능해진다. 실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 능동적 의인화형 로봇이다. 다시 말해서, 실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암은 스텝 모터 또는 서보 모터를 포함하는 전동 시스템에 의해 움직여진다.
다른 실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 수동적 의인화형 로봇이다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 650 mm의 움직임의 연장 반경을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은:
－ 상기 지지부(104)에 연결되고 상기 지지부(104)에 대해 선형 슬라이딩 가이드(36)를 따라 이동하는 하나의 제 1 암 부재(31)와,
－ 제 1 움직임 축(a-a)을 중심으로 상기 제 1 암 부재(31)에 연결된 제 2 암 부재(32)를 포함한다.
암(31)의 상기 제 1 부재가 상기 지지부(104)에 대해 선형 슬라이딩 가이드(36)를 따라 이동하게 제공하면, 상하 움직임이 수술 영역에 더 가깝게 또는 멀어지게 할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 제 2 암 부재(32)에 연결되고 암의 제 2 움직임 축(b-b)을 중심으로 상기 제 2 암 부재(32)에 대해 이동하는 제 3 암 부재(33)를 더 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 상기 제 3 암 부재(33)에 연결되고 암의 제 3 움직임 축(c-c)을 중심으로 상기 제 3 암 부재(33)에 대해 이동하는 제 4 암 부재(34)를 더 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 암의 제 4 움직임 축(d-d)을 중심으로 이동하고, 상기 지지 부재(38)를 암의 상기 제 4 움직임 축(d-d)을 중심으로 움직이도록 조작되기에 적합한 적어도 하나의 회전 다이얼 너트(43)를 더 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)의 상기 다섯 개의 자유도들은 실질적으로 수직인 병진 움직임, 암의 상기 제 1, 제 2 및 제 3 움직임 축들(a-a, b-b, c-c)을 중심으로 하는 세 개의 실질적으로 회전하는 움직임들, 및 암의 상기 제 4 움직임 축(d-d)을 중심으로 하는 적어도 하나의 회전 움직임이다.
실시예에 따르면, 상기 회전 다이얼 너트(43)는 사전 설정된 변위들을 정의하는 클릭 또는 비연속적 움직임 메커니즘을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 회전 다이얼 너트(43)와 상기 지지 부재(38) 사이에서 회전 움직임의 전달시 축척이 있다. 다시 말해서, 상기 회전 다이얼 너트의 큰 각도 움직임들은 카메라의 대물렌즈와 유사한 방식으로, 상기 지지 부재(38)의 작은 각도 움직임들에 대응한다.
상기 지지 부재(38)를 암의 상기 제 4 움직임 축(d-d)을 중심으로 하는 회전 움직임에 의해 이동하도록 제공하면, 환자(201)의 미리 결정된 부분의 원위에서 장비 샤프트와 해부학적 구조의 평면 사이에서 유리한 각도로, 상기 매크로 위치조정 암(30)과 연관된 상기 적어도 하나의 의료 장비(60)의 상기 말단 부분(77)의 위치 조정을 더 가파르게 또는 더 얕게 하는 것이 가능하여, 상이한 해부학적 구조의 평면들에서 봉합을 용이하게 한다.
실시예에 따르면, 상기 회전 다이얼 너트(43)는 적어도 하나의 깔쭉깔쭉하게 만든 핸들(milled handle)을 포함한다. 이것은 보다 미세한 제어를 제공한다.
실시예에 따르면, 암의 상기 제 1 움직임 축(a-a), 암의 상기 제 2 움직임 축(b-b) 및 암의 상기 제 3 움직임 축(c-c)은 서로 실질적으로 평행하다.
실시예에 따르면, 암의 상기 제 4 움직임 축(d-d)은 암의 상기 제 3 움직임 축(c-c)에 실질적으로 직교한다.
실시예에 따르면, 랙 및 피니언 메커니즘을 가동하는 수동 노브(37)는 그 회전 움직임에 의해 상기 선형 슬라이딩 가이드(36)에서 암(31)의 상기 제 1 부재의 움직임을 제어한다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 상기 지지부(104), 암의 상기 제 1 부재(31), 암의 상기 제 2 부재(32), 암의 상기 제 3 부재(33), 암의 상기 제 4 부재(34) 중 적어도 두 개의 상대적 움직임을 저지하는데 적합한 적어도 하나의 제동 시스템을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 제동 시스템은 적어도 하나의 전자기 브레이크 장치를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 브레이크(또는 잠금)와 해제(또는 잠금 해제) 위치 사이에서 전환될 수 있는 적어도 하나의 해제 버튼(35) 또는 잠금 해제 버튼을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 제동 시스템은 해제 버튼(35)에 의해 해제될 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 해제 버튼(35)은 브레이크 위치와 해제 위치 사이에서 전환될 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 해제 버튼(35)은 해제 위치에 있을 때, 작업자가 이를 들고 다니게 함으로써, 상기 매크로 위치조정 암(30)의 자유도들 중 적어도 하나 자유도를 움직일 수 있게 한다.
실시예에 따르면, 상기 해제 위치에 있을 때, 상기 해제 버튼(35)은 제동 시스템을 해제하여, 상기 지지부(104)와 암(31)의 상기 제 1 부재(31), 암의 상기 제 2 부재(32), 암의 상기 제 3 부재(33) 및 암의 상기 제 4 부재(34) 중 적어도 두 개의 동시적인 상대적 움직임을 가능하게 한다.
실시예에 따르면, 해제 위치에 있을 때, 상기 해제 버튼(35)은 상기 저지 시스템을 비활성화시키는데 적합하여, 암의 상기 제 1 부재(31), 암의 상기 제 2 부재(32), 암의 상기 제 3 부재(33) 및 암의 상기 제 4 부재(34)의 동시적인 상대적 움직임을 가능하게 한다.
실시예에 따르면, 상기 해제 버튼(35)은 압력에 의해 작동하기에 적합하고, 해제 버튼은 눌려질 때 해제 위치에 있고, 해제 버튼이 올라와 있거나 눌림 해제될 때는 상기 저지 위치에 있다.
실시예에 따르면, 상기 로봇 어셈블리(100)는,
－ 상기 해제 시스템을 해제함으로써 수동적으로 움직임 가능한 상기 매크로 위치조정 암(30)과,
－ 외과 의사(200)에 의해 수행될 때, 상기 제어 장비(21)의 움직임으로부터 마스터 슬레이브 원격 조작에 의해 능동적으로 제어되는 적어도 하나의 미세 위치조정 장치(41) 및 적어도 하나의 관절 연결형 장치(70)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241)은 세 개의 병진 자유도들을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241)는 네 개의 자유도들을 가지며, 그 중 세 개는 병진 자유도들이다.
실시예에 따르면, 각각의 미세 위치조정 장치(41)는 구형 관절(173)을 포함하고, 상기 구형 관절(173)은 각각의 미세 위치조정 장치(41)의 상류에서 캐스케이드 방식으로 또는 연속하여 배치된다.
예를 들어, 도 2b에 도시된 실시예에 따르면, 각각의 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241)은 미세 위치조정 장치(41, 141, 241)를 그의 기저부, 즉, 가장 근위의 부분으로부터 움직임으로써 의료 장비들(60, 160, 260)의 방향을 변경하기에 적합한 구형 관절(173)을 포함한다. 실시예에 따르면, 상기 구형 관절(173)은 저지될 수 있는 유니버설 관절이다.
실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치(41)는 제 1 슬라이딩 방향(f-f)을 따른 제 1 슬라이딩 레일(54)을 따라 이동하는 제 1 전동 슬라이드(51)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치(41)는 제 2 슬라이딩 방향(g-g)을 따른 제 2 슬라이딩 레일(55)을 따라 이동하는 제 2 전동 슬라이드(52)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치(41)는 제 3 슬라이딩 방향(h-h)을 따른 제 3 슬라이딩 레일(56)을 따라 이동하는 제 3 전동 슬라이드(53)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 제 1 슬라이딩 방향(f-f)은 실질적으로 직선이다.
실시예에 따르면, 상기 제 2 슬라이딩 방향(g-g)은 실질적으로 직선이다.
실시예에 따르면, 상기 제 2 슬라이딩 방향(g-g)은 상기 제 1 슬라이딩 방향(f-f)에 대해 실질적으로 직교한다.
실시예에 따르면, 상기 제 3 슬라이딩 방향(h-h)은 실질적으로 직선이다.
실시예에 따르면, 상기 제 3 슬라이딩 방향(h-h)은 상기 제 1 슬라이딩 방향(f-f) 및 상기 제 2 슬라이딩 방향(g-g)에 대해 실질적으로 직교한다. 실시예에 따르면, 제 3 슬라이딩 방향(h-h)은 샤프트(65)와 정렬된다.
실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치(41)는 스텝 모터 또는 서보 모터로 작동하기에 적합하다. 실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치(41)는 압전 모터 또는 초음파 모터로 작동하기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전동 슬라이드들 중 적어도 하나의 전동 슬라이드(51, 52, 53)는 각각의 슬라이드 레일(54, 55)을 중심으로 회전하는 볼 스크류를 포함하는 전달 메커니즘을 통해 모터에 연결되고 너트에 의해 유지된다. 실시예에 따르면, 상기 너트는 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전동 슬라이드들 중 적어도 하나의 전동 슬라이드(51, 52, 53)에 대해 견고하다.
예비하중을 받는 볼 또는 리드 스크류-너트 유형의 결합을 포함하는 전달 메커니즘을 제공함으로써 반발이 감소될 뿐만 아니라 전동 슬라이드들로의 움직임 제어가 향상된다.
실시예에 따르면, 상기 제 1, 제 2, 제 3 전동 슬라이드들 중 적어도 하나의 전동 슬라이드(51, 52, 53)는 코그식 벨트(cogged belt)를 포함하는 전달 메커니즘에 의해 모터에 연결된다.
실시예에 따르면, 상기 전동 슬라이드들(51, 52, 53)은 1 cm 내지 10 cm의 스트로크를 갖고 0.1 ㎛ 내지 25㎛ 범위의 정밀도를 갖는 정밀 미세 슬라이드들이다.
실시예에 따르면, 상기 모터는 서보 모터이다. 실시예에 따르면, 상기 모터는 스텝 모터이다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 상기 의료 장비(60)를 길이 방향 회전축(r-r) 중심으로 움직이게 하는데 적합한 전동 회전 관절(46)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치(41)는 또한 상기 의료 장비(60)를 길이 방향 회전축(r-r)을 중심으로 움직이게 하는데 적합한 전동 회전 관절(46)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 길이 방향 회전 축(r-r)은 상기 의료 장비(60)의 길이 방향 전개 축 또는 장비의 축(X-X) 또는 샤프트의 길이 방향 축(X-X)과 실질적으로 일치한다. 실시예에 따르면, 샤프트 각도(θ)는 상기 제 1 의료 장비(160)의 샤프트(65)의 샤프트 방향(X-X)과 상기 제 2 의료 장비(260)의 샤프트(65)의 샤프트 방향(X-X) 사이의 각도로서 정의된다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 두 개의 회전 자유도들을 갖는 하나의 관절 연결형 장치(70)를 포함한다. 실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 관절형 손목을 형성하기 위해 서로 직교하는 두 개의 회전 자유도들을 갖는 하나의 관절 연결형 장치(70)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 적어도 세 개의 자유도들을 갖는 관절형 장치(70)를 포함한다. 실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 세 개의 회전 자유도들을 갖고, 그 중에서 서로 평행한 축을 중심으로 하는 두 개의 회전 자유도들 및 상기 길이 방향 회전 축(r-r)을 중심으로 하는 제 3 회전 자유도를 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 세 개의 회전 자유도들을 가지며, 그 중 하나는 장비의 축(X-X)에 직교하는 제 1 회전축을 중심으로 하는 제 1 회전 자유도이고, 하나는 제 1 회전 축에 평행한 제 2 회전 자유도이고, 하나는 제 2 회전축에 직교하는 제 3 회전 자유도이어서, 상기 제 2 및 제 3 회전 자유도들은 서로 가깝고 손목의 하위 관절을 형성한다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 말단 부분(77)에서 추가의 자유도를 갖는 관절형 장치(70)를 포함하며, 상기 추가의 자유도는 상기 말단 부분(77)의 개방 및/또는 폐쇄 움직임을 가능하게 한다. 실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 상기 원위 부분에서 말단 장치(77)를 포함하고, 상기 말단 장치(77)는 상기 개방 및/또는 폐쇄의 추가 자유도를 포함한다. 예를 들어, 상기 추가의 자유도는 겸자 또는 가위와 같은 절단 기구의 개방 및/또는 폐쇄를 결정한다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 의료 장비(60)는 상기 로봇 어셈블리(100)에 탈착 가능한 방식으로 연결된다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 상기 프레임(57)을 상기 관절형 장치(70)에 연결하는데 적합한 적어도 샤프트(65)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 예컨대 그의 관절형 장치(70)를 상기 미세 위치조정 장치(41)로부터 미리 결정된 거리에 위치시키는 적어도 하나의 샤프트(65)를 포함한다. 실시예에 따르면, 상기 샤프트(65)는 상기 관절형 장치(70)를 상기 미세 위치조정 장치(41)로부터 미리 정의된 거리만큼 이격시키는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 미리 정의된 거리는 상기 관절형 장치(70)의 길이 방향 연장의 배수이다. 실시예에 따르면, 상기 미리 정의된 거리는 상기 관절형 장치(70)의 길이 방향 연장의 적어도 다섯 배와 동일하다. 상기 미리 정의된 거리는 상기 관절형 장치(70)의 길이 방향 연장의 실질적으로 이십오 배와 동일하다. 상기 미리 정의된 거리는 상기 관절형 장치(70)의 길이 방향 연장의 실질적으로 이십 배와 동일하다. 실시예에 따르면, 상기 미리 정의된 거리는 샤프트의 길이 방향(X-X)을 따라 측정된다. 실시예에 따르면, 상기 미리 정의된 거리는 상기 관절형 장치(70)의 길이 방향 연장의 실질적으로 오십 배와 동일하다.
상기 미세 위치조정 장치(41)와 상기 관절형 장치(70)를 떼어 놓는 상기 샤프트(65)를 제공하면, 상기 미세 위치조정 장치(41)뿐만 아니라 상기 관절형 장치(70)가 동작 중인 상황에 있을 때 이들의 기능들을 이행시키기에 적절한 치수들로 이들을 제조하는 것이 가능해진다. 상기 로봇 어셈블리(100)가 복수의 의료 장비들(60, 160, 260, 360)을 포함할 때, 각각의 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241, 242)을 연관된 관절형 장치들로부터 떼어 놓는 각각의 의료 장비들(60, 160, 260, 360) 내의 상기 샤프트(65)를 제공하면, 각각의 의료 장치의 말단 부분들(77)이 자신들의 작업 볼륨들에 도달할 수 있게 하면서, 독립적으로 움직일 수 있는 능력을 유지하게 한다.
실시예에 따르면, 상기 샤프트(65)는 상기 프레임을 상기 프레임(57)으로부터 미리 정의된 거리에서 상기 말단 장치(77)와 연결하기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 샤프트(65)는 강성이다.
실시예에 따르면, 상기 샤프트(65)는 30 mm 내지 250 mm, 바람직하게는 60 mm 내지 150 mm 의 길이 방향 연장을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 샤프트(65)는 길이 방향의 내부 구멍을 갖는다. 실시예에 따르면, 상기 샤프트(65)는 중공의 튜브 형태를 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 적어도 상기 의료 장비(60)의 적어도 상기 관절형 장치(70)의 적어도 하나의 구동 시스템을 수용하는데 적합한 모터 박스(61)를 포함한다. 이러한 방식으로, 상기 관절형 장치(70)의 작동은 상기 의료 장비(60)의 내부에서 일어난다.
실시예에 따르면, 로봇 어셈블리(100)는 마스터-슬레이브 유형의 통신 시스템에 의해 상기 의료 장비들(60, 160, 260)의 적어도 일부분의 움직임을 결정하는데 적합한 적어도 하나의 제어 장치(20)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 어셈블리는 추가의 제어 장치(20)를 포함하여, 적어도 두 개의 입력 장치들(20)을 포함한다. 실시예에 따르면, 상기 제어 장치(20)는 상기 의료 장비(60)의 상기 관절형 장치(70)의 동작을 결정하는데 적합하다. 실시예에 따르면, 상기 제어 장치(20)는 상기 미세 위치조정 장치(41)의 움직임을 결정하는데 적합하다. 상기 특성을 제공하면 상기 검출 장치(22)에 의해 등록된 바와 같은 상기 제어 장비(21)의 병진 움직임이 작업 공간들(7, 17) 내에서 상기 말단 장치(77)의 병진 움직임과 연관될 수 있게 한다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장치(20)는 상기 미세 위치조정 장치(41) 및 상기 의료 장비(60)의 동작을 결정하는데 적합하다.
이러한 특성을 제공하면, 상기 제어 장비(21)에 의해 상기 미세 위치조정 장치(41)의 적어도 일부분 및 상기 의료 장비(60)의 적어도 일부분을 움직이게 하여, 예컨대 작업 볼륨(7) 내에서 상기 말단 장치의 회전 및 병진 이동을 결정한다.
다른 대안적인 실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치(41)는 제동될 수 있거나 또는 다른 방식으로 저지될 수 있는 복수의 수동적 자유도들을 포함한다. 실시예에 따르면, 상기 복수의 자유도들은 상기 미세 위치조정 장치(41)의 바로 상류에 연속하여 배치된다.
실시예에 따르면, 상기 로봇 어셈블리(100)는 상기 로봇 어셈블리(100)와 연관 가능한 비전 시스템(103)과 협동하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 비전 시스템(103)은 현미경(103)이다.
상기 로봇 어셈블리와 연관 가능한 현미경(103)을 제공하면, 기존의 현미경들로 개보수할 수 있게 하여, 상기 로봇 어셈블리(100)를 보다 다재 다능하게 만든다. 예를 들어, 상기 로봇 어셈블리(100)는 사용된 대물 렌즈의 초점 길이에 따라, 100 mm 내지 500 mm의 초점 거리를 갖는 현미경들과 협동하여 사용될 수 있다. 또한, 이것은 장비의 말단 부분의 움직임 동안 비교적 큰 움직임들을 요구하는 가능한 한 많은 부품들이 없다면 수술 작업 중에 로봇 어셈블리(100)의 로봇 어셈블리(100)의 스웹 볼륨(swept volume)이 줄어들 수 있게 한다.
실시예에 따르면, 상기 현미경(103)은 광학 현미경(103)이다.
실시예에 따르면, 상기 현미경(103)은 상기 제 1 의료 장비(160)의 상기 말단 부분(77) 및/또는 상기 제 2 의료 장비(260)의 상기 말단 부분(77) 및/또는 상기 제 3 의료 장비(360)의 상기 말단 부분을 그의 시야 내에서 틀에 넣기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 현미경(103)은 작업 볼륨(7)의 틀을 짜기에 적합하다.
실시예에 따르면, 적어도 하나의 비디오 카메라(45)는 상기 지지 부재(38)에 연결된다.
실시예에 따르면, 상기 비디오 카메라(45)는 상기 제 1 의료 장비(160)의 상기 말단 부분(77) 및 상기 제 2 의료 장비(260)의 상기 말단 부분(77)의 틀을 짜기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 지지부(104)는 기계 입력 인터페이스를 형성하는데 적합한 적어도 하나의 디스플레이(111)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 디스플레이(111)는 상기 비디오 카메라(45)에 의해 획득된 이미지들을 가시화하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 비디오 카메라(45)는 상기 매크로 위치조정 암(30)과 협동하여 상기 적어도 하나의 의료 장비(60)의 정확한 위치조정을 가능하게 하는데 적합하다. 이러한 특성을 제공하면, 작업 볼륨(7) 내에서 상기 적어도 하나의 의료 장비(60)의 적어도 일부분의 위치조정 프로세스가 용이해진다.
실시예에 따르면, 상기 제 1 의료 장비(160), 상기 제 2 의료 장비(260) 및 상기 지지 부재(38)는 이들이 실질적으로 삼각형을 형성하는 방식으로 배치된다. 이렇게 제공하면, 외과의사의 눈과 팔 사이에 존재하는 동일한 삼각 측량을 상기 로봇 어셈블리(100)에 의해 재현할 수 있게 한다.
실시예에 따르면, 상기 지지부(104)는 이동 카트, 현미경의 지지 구조체, 수술 침대, 수술 테이블 중 적어도 하나이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제어 장치(20)가 미세수술용 로봇 어셈블리(100)의 마스터-슬레이브 쌍의 마스터 인터페이스를 적어도 부분적으로 형성하는데 적합한, 미세수술용 로봇 어셈블리(100)의 상기 미세수술용 제어 장치(20)는,
전통적인 수술 장비, 즉 환자(201)의 해부학적 구조의 적어도 일부분에 대해 직접적으로 수술하는데 적합한 수술 장비처럼 잡고 다루도록 하는 형상 및 크기를 갖는, 공간에서 이동하는 적어도 하나의 제어 장비(21)와,
공간의 적어도 일부분에서 상기 제어 장비(21)의 위치를 검출하는데 적합한 적어도 하나의 검출 장치(22)를 포함한다.
상기 제어 장비(21)는 상기 제어 장비(21)의 적어도 위치를 감지하기 위해 상기 검출 장치(22)와 협동하는 적어도 하나의 위치 센서(28)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 검출 장치(22)는 예컨대 상기 적어도 하나의 위치 센서(28)의 위치를 검출함으로써 상기 제어 장비(21)의 적어도 위치를 검출하는 전자기장을 발생한다. 실시예에 따르면, 상기 검출 장치(22)는 적어도 관성 가속도 성분들을 측정함으로써 상기 위치 센서(28)의 위치를 검출함으로써 상기 제어 장비(21)의 적어도 위치를 검출한다. 실시예에 따르면, 상기 위치 센서(28)는 가속도계들을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 검출 장치(22)는 상기 제어 장치(20)의 베이스 구조체(67) 내에 위치된다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 적어도 전자기 통신 시스템에 의해 상기 검출 장치(22)에 연결된다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 상기 제어 장비(21)의 팁 부분(68)에서 유효한 적어도 하나의 겸자 관절(69)을 포함하여, 예컨대 상기 팁 부분(68)이 파지(grasping) 또는 절단 움직임을 할 수 있게 한다.
실시예에 따르면, 적어도 하나의 팁 센서(29)는 상기 겸자 관절(69)의 개방 각도를 측정한다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 전통적인 수술 장비의 형상을 실질적으로 복제하는 형상을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 수술 겸자의 형상을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 수술 메스(scalpel)의 형상을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 수술 바늘 홀더의 형상을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 수술 가위의 형상을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 수술 날(surgical blade)의 형상을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장치(20)는 적어도 동작 중인 상황에 있을 때 예컨대 미세 외과의사(200)를 위한 인체 공학적 지지를 제공하는, 미세 외과 의사(200)의 팔뚝의 적어도 일부분을 지지하는데 적합한, 작업자를 위한 적어도 하나의 지지 표면(25)을 포함하는, 작업자를 위한 적어도 하나의 인체 공학적 지지 요소(27)를 포함한다. 이러한 특성을 제공하면 향상된 수술 효율을 결정짓는 미세 외과의사의 안락함을 향상시킬 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 인체 공학적 지지 요소(27)는 적어도 일부분이 부드러운 물질 또는 발포체로 만들어진 것을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 전자기 통신의 적어도 하나의 시스템에 의해 상기 검출 장치(22)에 연결된다. 실시예에 따르면, 상기 위치 센서는 미세 보빈들을 구비한 전자기 위치 센서이며, 상기 센서 장치는 자기장의 발생기 및 상기 자기장에 의해 상기 미세 보빈들에 유도된 회로를 판독하는 전기 회로를 포함한다. 이러한 특성을 제공하면, 상기 검출 장치(22)에 대한 응답 시간에 영향을 주지 않고, 제어 장비(21)가 전통적인 수술 장비로서 그 기능을 유지할 수 있게 한다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 유선 연결에 의해 상기 검출 장치(22)에 연결된다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 무선 연결에 의해 상기 검출 장치(22)에 연결된다.
실시예에 따르면, 상기 검출 장치(22)는 공간에서의 위치를 측정하는데 적합하며, 이러한 위치 측정치는 유도 전류에 의한 측정치이거나 또는 이러한 위치 측정치는 광학 측정치, 또는 초음파 측정치 또는 이온화 방사선에 의한 측정치이다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장치(20)는 상기 제어 장치(20)로부터의 입력을 선택적으로 활성화 또는 비활성화하는데 적합한 페달 또는 버튼으로 구현된 온-오프 유형의 스위치를 포함한다.
실시예에 따르면, 로봇 어셈블리(100)는:
－ 전술한 실시예들 중 하나에 의해 설명된 바와 같은, 적어도 하나의 제어 장치(20)와,
－ 적어도 하나의 말단 부분(77)을 포함하는 적어도 하나의 수술 미세장비(60, 160, 260, 360)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 말단 부분(77)은 환자(201)의 적어도 일부분에 대해 수술하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 말단 부분(77)은 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 수술 바늘(202)을 다루는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 동일한 치수들을 갖고 전통적인 수술 장비, 즉 환자(201)의 적어도 일부분에 대해 직접 동작하는데 사용될 수 있는 수술 장비의 동일한 취급 경험을 제공하며, 상기 수술 미세장비(60)는 상기 제어 장비(21)의 동일한 전체 움직임 역량을 재현하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 로봇 어셈블리(100)는 상기 제어 장비(21)의 움직임들이 크고 진동들을 포함할 때, 상기 수술 미세장비(60)의 움직임들이 진동들로부터 필터링되고 움직임을 밀리미터 또는 미크론 규모로 줄이는 방식으로 상기 제어 장비(21) 및 상기 수술 미세장비(60)의 움직임들을 분리하는데 적합하다. 마스터 인터페이스와 슬레이브 인터페이스 사이에 도입되는 축소된 움직임을 제공하면, 외과 의사(200)의 조작의 용이성을 감소시키지 않고, 상기 수술 미세장비의 정밀도를 개선할뿐만 아니라 떨림을 감소하는 것이 가능해진다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 동작 중인 상황에 있을 때, 상기 검출 장치에 대해 상기 제어 장비(21)의 제 1 3D 움직임이 상기 수술 미세장비(60)의 제 2 3D 움직임과 대응하는 방식으로 상기 수술 미세장비(60)와 협동하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 동작 중인 상황에 있을 때, 상기 제어 장비(21)의 제 1 병진 움직임이 상기 제어 장비(21)의 상기 제 1 움직임의 진폭의 일부와 동일한 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)의 제 2 병진 움직임에 대응하는 방식으로 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)와 협동하는데 적합하다. 이러한 방식으로, 수술 미세 장비(60)에 제어 장비(21)의 떨림 또는 진동이 전달되는 것을 제한하는 것이 가능하다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 동작 중인 상황에 있을 때, 상기 제어 장비(21)의 제 1 병진 움직임이 상기 제어 장비(21)의 상기 제 1 움직임의 진폭의 십 분의 일과 실질적으로 동일한 진폭의 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)의 제 2 병진 움직임에 대응하는 방식으로 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)와 협동하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 동작 중인 상황에 있을 때, 상기 제어 장비(21)의 제 1 병진 움직임이 상기 제어 장비(21)의 상기 제 1 움직임의 진폭의 삼십 분의 일과 실질적으로 동일한 진폭의 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)의 제 2 병진 움직임에 대응하는 방식으로 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)와 협동하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 동작 중인 상황에 있을 때, 상기 제어 장비(21)의 제 1 각도 움직임이 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)의 제 2 각도 움직임에 대응하는 방식으로 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)와 협동하는데 적합하며, 미세장비의 상기 제 2 각도 움직임은 제어 장비(21)의 상기 제 1 움직임의 진폭과 실질적으로 동일한 진폭을 갖는다. 이러한 특성을 제공하면, 상기 제어 장비(21)의 사용이 외과 의사(200)에게 익숙해진다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)는 동작 중인 상황에서, 상기 제어 장비(21)의 상기 겸자 관절(69)의 제 1 각도 움직임이 상기 수술 미세장비(60)의 상기 말단 부분(77) 상에 위치된 관절의 제 2 각도 움직임에 대응하는 방식으로 상기 수술 미세장비(60)와 협동하는데 적합하며, 상기 제 2 움직임의 진폭은 상기 제어 장비(21)의 상기 겸자 관절의 상기 제 1 각도 움직임과 실질적으로 동일하다.
실시예에 따르면, 상기 제어 장비(21)의 일부분은 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)의 상기 말단 부분(77)의 형상을 실질적으로 재현한 형상을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)는 적어도 하나의 관절형 장치(70)를 포함하고, 상기 제어 장비(21)는 동작 중인 상황에 있을 때, 상기 검출 장치(22)에 대해 상기 제어 장비(21)의 제 1 움직임이 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 제 2 움직임에 대응하도록 상기 관절형 장치(70, 170, 270)와 협동하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 로봇 어셈블리(100)는 또한,
지지부(104)와,
상기 지지부(104)에 연결된 적어도 하나의 매크로 위치조정 암(30) － 상기 매크로 위치조정 암은 복수의 자유도들을 가짐－와,
복수의 병진 자유도들을 갖는 적어도 하나의 미세 위치조정 장치(41, 141, 241)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제어 장치(20)는 상기 미세수술 로봇 어셈블리(100)의 적어도 일부분에 연결된다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제어 장치(20)는 상기 지지부(104)에 대해 자유롭게 배치 가능하다.
실시예에 따르면, 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)는 상기 검출 장치(22)와 협동하는데 적합한 적어도 하나의 미세장비 센서를 포함하여, 수술 미세장비(60, 160, 260)의 적어도 일부분의 공간 내의 위치가 상기 검출 장치(22)에 대해 검출될 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 미세 위치조정 장치(41, 141, 241)는 예컨대, 상기 검출 장치(22)에 대하여 상기 미세 위치조정 장치(41, 141, 241)의 적어도 일부분의 공간 내의 위치를 검출하기 위해, 검출 장치(22)와 협동하는데 적합한 적어도 하나의 미세 조종자 센서를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 매크로 위치조정 암(30)은 예컨대 상기 검출 장치(22)에 대하여 상기 매크로 위치조정 암(30)의 적어도 일부분의 공간 내의 위치를 검출하기 위해, 상기 검출 장치(22)와 협동하는데 적합한 적어도 하나의 매크로 위치조정 암 센서를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 미세수술 로봇 어셈블리(100)는 상기 위치 센서(28), 상기 팁 센서(29), 상기 매크로 위치조정 암 센서, 상기 미세 위치조정 장치 센서, 상기 미세장비 센서 중 적어도 하나의 단일 기준 시스템에 대하여 공간 내 위치를 검출하는데 적합한 센서와 협동하는데 적합하다. 실시예에 따르면, 상기 미세수술 로봇 어셈블리(100)는 상기 위치 센서(28), 상기 팁 센서(29), 상기 매크로 위치조정 암 센서, 상기 미세 위치조정 장치 센서, 상기 미세장비 센서 중 적어도 두 개의 단일 기준 시스템에 대하여 공간 내 위치를 검출하는데 적합한 센서와 협동하는데 적합하다. 이러한 특성을 제공하면, 원격 조작 마스터-슬레이브 시스템은 상기 검출 장치(22), 상기 지지부(104), 상기 매크로 위치조정 암(30) 및 상기 미세 위치조정 장치(41)의 정확한 위치와 관계없이, 적절히 기능하는 것이 가능하다. 다시 말해서, 상기 의료 장비(60)는 동일한 공통의 기준 좌표계에 대하여 제어 장비(21)의 움직임을 따라갈 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 수술 미세장비(60, 160, 260)는 탈착 방식으로 상기 로봇 어셈블리(100)에 연결된다.
실시예에 따르면, 미세수술 로봇 어셈블리(100)는 또한,
－ 예컨대 제 1 제어 장비(121) 및 제 2 제어 장비(221)를 포함하는 추가의 제어 장비(21)와,
－ 예컨대 제 1 수술 미세장비(160) 및 제 2 수술 미세장비(260)를 포함하는 추가의 수술 미세장비(60, 160, 260)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 제 1 제어 장비(121)는 동작 중인 상황에 있을 때, 상기 검출 장치(22)에 대한 상기 제 1 제어 장비(121)의 제 1 움직임이 상기 제 1 수술 미세장비(160)의 제 2 움직임에 대응하는 방식으로, 상기 제 1 수술 미세장비(160)와 협동하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 제 2 제어 장비(221)는 동작 중인 상황에 있을 때, 상기 검출 장치(22)에 대한 상기 제 2 제어 장비(221)의 제 1 움직임이 상기 수술 미세장비(260)의 제 2 움직임에 대응하는 방식으로, 상기 제 2 수술 미세장비(260)와 협동하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 제 1 제어 장비(121)는 상기 로봇 어셈블리(100)의 마스터 인터페이스를 외과 의사(200)의 제 1 손을 위해 형성하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 제 2 제어 장비(221)는 상기 로봇 어셈블리(100)의 마스터 인터페이스를 상기 제 1 손과 상이한 외과 의사(200)의 하나의 제 2 손을 위해 형성하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 제어 장비들(121, 221)은 예컨대 외과 의사의 양쪽 손을 위한 상기 로봇 어셈블리(100)의 마스터 인터페이스를 형성하기 위해 실질적으로 거울 대칭의 형상들 및 위치를 갖는다. 이러한 방식으로, 인터페이스는 향상된 인체 공학적 특성을 갖고 외과 의사에게는 더욱 친숙하다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 의료 장비(60, 160, 260, 360)는 적어도 하나의 프레임(57) 및 하나의 관절형 장치(70)를 포함한다.
상기 관절형 장치(70)는 상기 프레임(57)의 적어도 일부분에 연결하는데 적합한 적어도 하나의 제 1 관절 부재(71) 또는 제 1 링크(71), 및 적어도 제 2 관절 부재(72) 또는 제 2 링크(72)를 포함한다.
상기 제 1 링크(71)는 회전 관절(171)을 통해 상기 제 2 링크(72)에 연결된다.
상기 의료 장비(60)는 또한 상기 제 1 링크(71)에 대해 적어도 상기 제 2 링크(72)를 당김으로써 움직이게 하는데 적합한 적어도 하나의 텐던(90, 190)을 포함한다.
상기 제 1 링크(71), 상기 제 2 링크(72) 중 적어도 하나는 상기 텐던(90, 190)의 적어도 일부분을 그 위로 미끄러지게 하는데 적합한 적어도 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)을 포함한다.
상기 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)은 선직면(40, 80, 140, 180)인데, 구체적으로는 서로 모두 평행하고 관절 움직임 축(P-P, Y-Y)에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성된 선직면이다.
실시예에 따르면, 상기 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)은 선직면(40, 80, 140, 180)인데, 구체적으로는 서로 모두 평행하고 상기 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)에 가장 가까운 회전 관절(171)의 관절 움직임 축(P-P, Y-Y)에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성되는 선직면이다. 실시예에 따르면, 가장 가까운 회전 관절(171)은 텐던 경로(T-T)의 방향을 따라 측정함으로써 정의된다.
실시예에 따르면, 상기 관절 움직임 축은 기본의 기준 시스템에 대해 고정되거나 이동될 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제 2 링크(72)는 손목 부재(78)이고, 상기 손목 부재(78)는 서로 평행하고 제 1 관절 움직임 축에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성되는 적어도 하나의 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 손목 부재(78)는 상기 제 1 관절 움직임 축과 평행하지 않은 제 2 관절 움직임 축을 갖는 제 2 회전 관절(171)의 적어도 일부분을 형성하는데 적합한 적어도 하나의 관절 부분(172)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 1 관절 움직임 축 및 상기 제 2 관절 움직임 축은 서로 실질적으로 직교한다.
실시예에 따르면, 상기 제 1 관절 움직임 축은 피치 축(P-P)이다.
실시예에 따르면, 상기 관절 움직임의 상기 제 2 관절 축은 요 축(Y-Y)이다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60, 160, 260)는 적어도 하나의 말단 부재(77)를 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 말단 부재(77)는 동작 중인 상황에 있을 때, 환자(201)의 일부분과 접촉하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 말단 부재(77)는 수술 바늘(202)을 다루기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 말단 부재(77)는 절단 평면 또는 날(blade) 포함하고 메스로서 작용할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 말단 부재(77)는 서로 모두 평행하고 관절 움직임 축에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들로 이루어진 적어도 하나의 권취 표면(winding surface)(86)을 포함한다. 실시예에 따르면, 상기 권취 표면(86)은 상기 텐던(90, 190)의 적어도 일부분을 그 둘레에 감겨지게 하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 제 2 관절 부재(72)는 말단 부재(77)이다.
실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70, 170, 270)는 회전 관절(171)에 의해 적어도 상기 제 2 관절 부재(72)에 연결하는데 적합한 제 3 관절 부재(73)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 제 3 관절 부재(73)는 말단 부재(77)이다.
실시예에 따르면, 상기 말단 부재(77)는 회전 관절(171)에 의해 상기 손목 부재(78)에 연결된다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 관절 부재(72)는 팔꿈치 부재(75)이고, 상기 팔꿈치 부재(75)는 서로 모두 평행하고 단일의 관절 움직임 축에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성되는 복수의 슬라이딩 표면들(40, 80, 140, 180)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 팔꿈치 부재(75)는 회전 관절(171)의 적어도 일부분을 형성하는데 적합한 적어도 하나의 관절 부분(172)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 회전 관절(171)에 의해 적어도 상기 제 2 관절 부재(72)에 연결되기에 적합한 제 3 관절 부재(73)를 포함하며, 상기 제 2 관절 부재(72)는 팔꿈치 부재(75)이고 상기 제 3 관절 부재(73)는 손목 부재(78)이다.
실시예에 따르면, 상기 팔꿈치 부재(75)는 회전 관절(171)에 의해 상기 제 1 관절 부재(71)에 연결되고, 상기 손목 부재(78)는 회전 관절(171)을 통해 상기 팔꿈치 관절 부재(75)에 연결된다.
실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 회전 관절(171)을 통해 적어도 상기 제 3 관절 부재(73)에 연결하는데 적합한 제 4 관절 부재(74)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 제 4 관절 부재(74)는 말단 부재(77)이다.
실시예에 따르면, 상기 말단 부재(77)는 서로 모두 평행하고 관절 움직임 축에 실질적으로 평행한 직선의 복수의 직선 부분들에 의해 형성되는 적어도 하나의 권취 표면(86)을 포함하며, 상기 권취 표면(86)은 상기 텐던(90, 190)의 적어도 일부분을 그 둘레에 감겨지게 하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 회전 관절(171)을 통해 상기 손목 부재(78)에 연결되고 상기 회전 관절(171)을 통해 상기 말단 부재(77)에 연결된 상기 제 1 부재(71)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 회전 관절(171)에 의해 상기 팔꿈치 부재(75)에 연결되고, 회전 관절(171)에 의해 상기 손목 부재(78)에 연결되고, 자체가 회전 관절(171)에 의해 상기 말단 부재(77)에 연결된 상기 제 1 부재(71)를 포함한다. 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는, (71, 72, 73)과 유사한 관절 부재들을 사용하여, 0 내지 복수의 팔꿈치 관절 부재들(75), 바람직하게는 직교하는 복수 쌍들의 손목 관절 부재들(78)과 적어도 하나의 말단 관절 부재(77)의 일련의 연속 부재들을 포함하는 관절형 장치(70)가 조립될 수 있음이 명백해야 한다.
실시예에 따르면, 상기 권취 표면(86)은 선직면이다.
실시예에 따르면, 상기 권취 표면은 상기 텐던(90, 190)이 그 위로 미끄러지기에는 실질적으로 부적합하다. 이것은 상기 권취 표면(86)을 포함하는 관절 부재상에서 상기 텐던(90, 190)이 상기 권취 표면(86)에 가깝게 종결하기 때문이다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 하나의 텐던(90) 및 하나의 대향 텐던(190)을 포함하는 적어도 하나의 텐던 쌍을 포함하고, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 이들의 제 2 종결 종단점들(92) 또는 제 2 텐던 종결부(92)를 상기 제 2 관절 부재(72)의 각각의 텐던 체결 지점들(82) 또는 텐던 종결부의 지점(82)에 연결하여, 예컨대 상기 제 2 관절 부재(72)를 그의 관절 축을 중심으로 반대 방향으로 움직이게 하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 하나의 텐던(90) 및 하나의 대향 텐던(190)을 포함하는 적어도 하나의 텐던 쌍을 포함하는 상기 의료 장비(60), 및 상기 텐던(90)과 상기 대향 텐던(190)은 이들의 제 2 종결 종단점들(92)을 상기 말단 부재(77)의 각 텐던 체결 지점들(82) 또는 텐던 종결 특징부들(82)에 연결하여, 예컨대 상기 말단 부재를 그의 관절 축을 중심으로 반대 방향으로 이동시키는데 적합하다.
이러한 특징을 제공하면 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)이 상반적인 방식으로 작용할 수 있게 보장하는데, 예를 들어 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 모두 다 상기 말단 부재를 요 축(Y-Y)을 중심으로 움직이게 한다. 따라서 수동적이거나 자유로운 관절 움직임이 일어나지 않을 수 있고, 그 대신 적극적으로 안내되고 통제되는 움직임들만이 있다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 대향 텐던(190)은 이들의 제 2 종결 종단점들(92)에 의해 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 관절 부재들(71, 72, 73, 74) 중 적어도 하나의 관절 부재의 각 텐던 체결 지점들(82) 또는 텐던 종결 특징부들(82)에 연결하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 대향 텐던(190)은 이들의 제 2 종결 종단점들(92)에 의해 상기 팔꿈치 부재(75), 손목 부재(78), 및 말단 부재(77) 중 적어도 한 부재의 각 텐던 체결 지점들(82) 또는 텐던 종결 특징부(82)에서 연결하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 적어도 하나의 텐던(90, 190)을 안내하는데 적합한 적어도 하나의 샤프트(65)를 포함한다. 상기 샤프트(65)는 전술한 실시예들 중 어느 하나에 따른 샤프트이다.
실시예에 따르면, 상기 샤프트(65)는 실질적으로 원형 단면을 가지며 4 밀리미터보다 작은 직경을 갖는다. 이것은 의료 장비의 극도의 소형화를 가능하게 한다.
실시예에 따르면, 상기 샤프트(65)는 예컨대 상기 적어도 하나의 텐던(90, 190)이 그 내부에 통과할 수 있게 하는 길이 방향의 구멍을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 샤프트(65)는 상기 프레임(57)과 일체형이다.
실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 10 밀리미터보다 작은 길이 방향 연장 부를 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 10 평방 밀리미터보다 작은 체적을을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 말단 부재(177)는 말단 부재(177)의 적어도 하나의 제 1 부분 및 말단 부재(277)의 적어도 제 2 부분을 포함한다. 실시예에 따르면, 상기 말단 부재(177)의 제 1 부분 및 상기 말단 부재(277)의 제 2 부분은 예컨대 파지 또는 절단 움직임을 결정하기 위해 관절 움직임 축을 중심으로 서로에 대해 이동한다. 실시예에 따르면, 상기 관절 움직임 축은 상기 요 축(Y-Y)이다.
실시예에 따르면, 적어도 하나의 텐던 쌍을 포함하는 상기 의료 장비(60)는 텐던(90) 및 대향 텐던(190)을 포함하며, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190) 중 하나는 그의 제 2 종단점(92)에 의해 상기 제 1 말단 부재(177) 상의 각 텐덤 체결 지점(82) 또는 텐던 종결 특징부(82)에 연결하는데 적합하고, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190) 중 다른 하나는 예컨대, 상기 말단 부재(177)의 제 1 부분 및 상기 말단 부재(277)의 제 2 부분을 반대 방향의 움직임들로 움직이게 하기 위해, 그의 제 2 종단점(92)에 의해 상기 제 2 말단 부재(277) 상의 각 텐덤 체결 지점(82) 또는 텐덤 말단 특징부(82)에 연결하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 말단 부재(177)의 제 1 부분 및 상기 말단 부재(277)의 제 2 부분 각각은 적어도 하나의 권취 표면(86)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 하나의 텐던(90) 및 하나의 대향 텐던(190)을 포함하는 적어도 하나의 텐던 쌍을 포함하며, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 예컨대 상기 제 3 관절 부재(73)를 상기 제 4 관절 부재(74)에 대해 움직여서 예컨대 파지 또는 절단 움직임을 결정하기 위해, 상기 말단 부재(77)의 각 텐덤 체결 지점들(82) 또는 텐던 종결 특징부(82)에서 연결하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 말단 부재(77)의 상기 적어도 하나의 권취 표면(86)의 적어도 일부분의 둘레에 그의 원위 부분들을 감는다.
실시예에 따르면, 상기 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)은 예컨대 텐던의 적어도 일부분이 편향되어 상기 관절형 장치(70)와 접촉하지 않고 이어지는 것을 결정하기 위해, 상기 관절형 장치들(70, 170, 270)의 중심 볼륨을 피해 연장하는데 적합한 측방향 슬라이딩 표면(40, 140)이다.
실시예에 따르면, 상기 측방향 슬라이딩 표면(40, 140)은 이 표면이 형성된 부재의 표면을 국부적인 접평면(tangent plane)을 공유하는 적어도 하나의 연속 표면(64)과 연결한다. 실시예에 따르면, 상기 측방향 슬라이딩 표면(40, 140)은 이 표면이 형성된 부재와 함께 적어도 하나의 날카로운 에지(63)를 형성한다.
실시예에 따르면, 상기 측방향 슬라이딩 표면(40, 140)은 이 표면이 형성된 부재의 표면을 일 측면 및 타 측면상의 연속 표면(64)과 이어서, 이 표면이 형성된 부재와 함께 하나의 날카로운 에지(63)를 형성한다.
실시예에 따르면, 상기 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)은 적어도 부분적으로 관절 움직임 축을 둘러싸는 관절 슬라이딩 표면(80, 180)이다. 실시예에 따르면, 상기 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)은 상기 피치 축(P-P) 및 상기 요 축(Y-Y) 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 둘러싸는 관절 슬라이딩 표면(80, 180)이고, 상기 관절 슬라이딩 표면(80, 180)은 예컨대 상기 텐던(90)의 텐던 경로(T-T)와 상기 대향 텐던(190)의 텐던 경로(T-T) 사이의 적어도 하나의 교차를 가능하게 하기 위해 상기 피치 축(P-P) 및 상기 요 축(Y-Y) 중 적어도 하나와 관련하여 반대 방향으로 향한다. 달리 말하면, 상기 관절 슬라이딩 표면(80, 180)은 동작 중인 상황에 있을 때, 가장 가까운 상기 회전 관절(171)의 상기 관절 움직임 축을 마주하기에는 적합하지 않다.
실시예에 따르면, 상기 관절 슬라이딩 표면은 볼록하며, 예컨대 두 개의 대향 텐던들의 적어도 하나의 교차를 자체상에서 허용하기 위해, 상기 피치 축(P-P) 또는 요 축(Y-Y) 중 적어도 하나를 부분적으로 둘러싼다.
실시예에 따르면, "가장 가까운 관절"이라는 용어는 텐던 경로(T-T)를 따라 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)에 가장 가까운 거리에 있는 회전 관절(141)을 지칭한다.
실시예에 따르면, 상기 관절 슬라이딩 표면(80, 180)상에서 상기 텐던(90)의 텐던 경로(T-T)와 상기 대향 텐던(190)의 텐던 경로(T-T)는 비록 교차하지는 않지만, 이들 경로는 가장 가까운 회전 관절(171)의 상기 관절 움직임 축에 직교하는 투영 평면에서 겹친다.
실시예에 따르면, 상기 관절 슬라이딩 표면(80, 180)상에서 상기 텐던(90)의 텐던 경로(T-T)와 상기 대향 텐던(190)의 텐던 경로(T-T)는 서로 구별되며, 가장 가까운 회절 관절(171)의 관절 움직임 축과 평행한 투영 평면상에서 평행하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)의 텐던 경로(T-T)는 적어도 가장 가까운 관절의 상기 관절 움직임 축의 방향에 직교하는 적어도 투영 평면상에서 상기 대향 텐던(190)의 텐던 경로(T-T)와 겹친다. 실시예에 따르면, 상기 텐던(90)의 텐던 경로(T-T)는 가장 가까운 회전 관절의 상기 관절 움직임 축에 평행한 투영 평면상의 상기 대향 텐던(190)의 텐던 경로(T-T)와 실질적으로 평행하다.
실시예에 따르면, 각 텐던(90)의 텐던 경로(T-T)는 가장 가까운 회전 관절(171)의 상기 관절 움직임 축에 평행한 투영 평면상에서 서로 실질적으로 평행하다.
실시예에 따르면, 각 텐던 경로(T-T)는 그 경로가 접촉하는 관절 부재 위에 실질적으로 고정적이다. 다시 말해서, 텐던(90)이 미끄러지더라도, 전체 텐던 경로(T-T)는 그 경로가 접촉하는 상기 의료 장비(60)의 관절 부재에 대해 실질적으로 항상 동일한 위치에 있다.
이러한 특징은 상기 권취 표면들(86)의 상기 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)이 상기 의료 장비의 일부분에 궁극적으로 알맞게 배치되는 상기 텐던 종결 특징부(82)와 협동적인 기하학적 관계를 갖는다는 것을 제공함으로써 고유하게 실현된다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 경로(T-T)는 텐던(90) 및 대향 관절 움직임들을 결정하는 대향 텐던(190) 둘 다에 대해 그 경로가 접촉하는 관절 부재 위에 실질적으로 고정된 채로 유지된다.
실시예에 따르면, 각 텐던(90)의 텐던 경로(T-T)는 그의 구간에서 상기 편향 가능한 부분(93)을 제외하고 상기 프레임(57) 위에 실질적으로 고정적이다. 상기 편향 가능한 부분(93)은 사실 기타 줄과 달리, 푸셔 어셈블리(94)에 의해 편향되기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 텐던(90, 190)은 동작 중인 상황에 있을 때, 임의의 슬라이딩 표면(40, 80) 또는 권취 표면들(86)과 접촉하지 않는 연속적인 곧은 비행 구간들(9) 및 관절 부재들(71, 72, 73, 74, 75, 77, 78)의 슬라이딩 표면들(40, 80) 또는 권취 표면들(86)과 접촉하는 굽은 구간들로 전체가 구성된 텐던 경로(T-T)를 따라간다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 텐던(90, 190)은 자체가 예컨대 상기 제 1 관절 부재(71)의 상기 관절 슬라이딩 표면(40, 140) 위에 적어도 부분적으로 감기는 상기 제 1 관절 부재(71) 둘레의 경로를 만든다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 텐던(90, 190)은 자체가 상기 제 2 관절 부재(72)의 상기 관절 슬라이딩 표면(80, 180) 위에 적어도 부분적으로 감기는 상기 원위의 제 2 관절 부재(72) 둘레의 경로를 만든다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 복수의 텐던들을 포함한다.
실시예에 따르면, 가장 가까운 회전 관절(171)의 상기 관절 움직임 축에 직교하는 평면상의 상기 텐던(90)의 상기 텐던 경로(T-T) 및 상기 대향 텐던(190)의 상기 텐던 경로(T-T)의 돌출부들은 적어도 교차 지점(16)에서 겹친다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)의 상기 텐던 경로(T-T)의 상기 비행 구간(9)은 상기 대향 텐던(190)의 적어도 하나의 상기 비행 구간(9)과 실질적으로 평행하다.
실시예에 따르면, 각 텐던(90)의 텐던 경로들(T-T)은 가장 가까운 회전 관절(171)의 상기 관절 움직임의 관절 축의 방향에 평행한 투영 평면상에서 서로 실질적으로 평행하다.
실시예에 따르면, 각각의 상기 텐던 종결 특징부(82)는 가장 가까운 회전 관절(171)의 관절 움직임 축에 실질적으로 직교하는 그의 텐던 경로(T-T)를 유지하기 위해 예컨대 각 텐던(90, 190)을 지지하도록 배치되어, 예컨대 상기 텐던(90)을 상기 적어도 하나의 슬라이딩 표면(40, 80)상에서 미끄러지게 하여 임의의 다른 텐던의 텐던 경로(T-T)에 실질적으로 평행한 텐던 경로(T-T)를 따라가게 한다.
실시예에 따르면, 각각의 텐던 종결 특징부(82)는 그의 텐던 경로(T-T)가 그와 가장 가까운 관절 부재에 대해 고정적이도록 예컨대 각 텐던(90, 190)을 지지하도록 위치한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 종결 특징부(82)는 예컨대 동작 중인 상황에 있을 때, 각 텐던(90)의 텐던 경로(T-T)가 상기 권취 표면(86)과 실질적으로 항상 접촉하도록 위치한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 종결 특징부(82)는 동작 중인 상황에 있을 때 각 텐던(90, 190)의 텐던 경로(T-T)가 임의의 다른 텐던(90, 190)의 텐던 경로(T-T)와 접촉하지 않도록 위치한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 종결 특징부(82)는 동작 중인 상황에 있을 때, 각 텐던(90)이 적어도 하나의 슬라이딩 표면(40, 80)상에서 미끄러지도록 위치하여, 동일한 슬라이딩 표면(40, 80)상에서 미끄러질 때, 텐던 경로(T-T)의 굽은 구간을 임의의 다른 텐던(90, 190)에 의해 만들어진 텐던 경로(T-T)의 굽은 구간과 실질적으로 평행하게 만든다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 다음의 분야들: 미세수술, 최소 침습 수술 및 복강경 수술 중 적어도 하나의 분야에 적용하기 적합한 수술 장비이다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 생체 검사에 사용하는데 적합하다. 실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60)는 내시경 절차에 사용하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 실질적으로 원형 단면을 갖는다. 실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)의 직경은 상기 텐던(90, 190)의 상이한 부분들에서 가변적이다. 실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)의 기계적 특성들은 상기 텐던(90, 190)의 상이한 부분들에서 가변적이다. 실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 상이한 특성들을 갖는 텐던들의 부분들을 연결해줌으로써 얻어진다. 실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)의 조성은 상기 텐던(90, 190)의 상이한 부분들에서 가변적이다.
실시예에 따르면, 텐던의 적어도 일부분에서의 상기 텐던 경로(T-T)는 모든 동작 조건에서, 즉 회전 관절들(171)의 임의의 회전 각도에 대해, 텐던이 미끄러지는 슬라이딩 표면(40, 80, 140, 180)의 모선들에 실질적으로 국부적으로 직교한다. 이러한 특성들은 상기 텐던들 각각의 상기 텐던 경로(T-T)가 편향되는 것 조차를 회피하는데 기여하는데, 즉, 텐던 경로는 가장 가까운 회전 관절(171)의 관절 움직임 축에 평행한 방향으로 결코 구부러지지 않는다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 경로(T-T)는 미끄러지는 슬라이딩 표면들(40, 80, 140, 180)의 모선들에 실질적으로 국부적으로 직교한다.
실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 주로 금속 물질들로 제조된다.
실시예에 따르면, 상기 관절 부재들은 그 위에서 상기 텐던이 미끄러질 때, 상기 적어도 하나의 텐던의 미끄러짐에 의해 발생된 마찰을 추가로 감소시키는 목적으로 연마되는 것이 적합하다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 의료 장비(60, 160, 260)의 텐던 구동 시스템(50)은 적어도 하나의 푸셔 어셈블리(94)를 포함한다.
상기 의료 장비(60, 160, 260)는 프레임(57) 및 텐던 방향(T-T)이 정의되는 그의 종단점들에 적용된 장력 하중들 하에서 배타적으로 작동하는데 적합한 적어도 하나의 텐던(90, 190) 또는 상기 텐던(90)의 길이방향 전개의 방향과 실질적으로 일치하는 텐던 경로(T-T)를 포함하며, 상기 텐던(90)은 그의 제 1 종단점(91) 또는 근위 텐던 종단점(91) 또는 제 1 텐던 종결부(91)에서 상기 프레임(57)에 체결된다.
상기 푸셔 어셈블리(94)는 예컨대 텐던 경로(T-T)를 편향시키고 상기 텐던에서 증가된 장력 하중을 유도하기 위해 텐던 경로(T-T)에 가로질러 푸싱 방향을 따라 상기 텐던(90)의 상기 편향 가능한 부분(93)의 적어도 일부분에 힘을 적용하는데 적합하다.
상기 푸셔 어셈블리가 텐던 경로(T-T)에 가로질러 상기 푸싱 방향으로 누를 때, 푸셔 어셈블리는 단지 국부적으로만 상기 텐던 경로를 국부적으로 늘어나게 하는 경향이 있다. 더 큰 국부적인 텐던 루프를 생성하는 이러한 국부적인 경로 늘어남은 푸셔 어셈블리의 전진 양과 직접적으로 관련된다. 이러한 더 큰 국부적인 텐던 루프가 생성되면, 텐던의 대향 단부에서 관절 부재상의 텐던 종결 특징부(82)에 체결된 텐던(92)의 원위 종단점의 비례적인 후방 움직임을 초래하고, 이에 따라 관절 부재의 움직임을 초래한다.
실시예에 따르면, 상기 푸셔 어셈블리(94)는 상기 텐던(90)에 대한 일방적 제약으로서 작용한다.
실시예에 따르면, 상기 푸셔 어셈블리(94)는 실질적으로 곧은 상기 텐던 경로(T-T)의 적어도 하나의 구간에서 상기 텐던 경로(T-T)를 늘어나게 하거나 또는 짧게 한다.
실시예에 따르면, 상기 푸셔 어셈블리(94)는 상기 텐던(90)의 결정된 길이를 회수하는데 적합하다. 실시예에 따르면, 상기 푸셔 어셈블리(94)는 상기 텐덤(90)의 결정된 길이를 방출하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 푸셔 어셈블리(94)는 상기 텐던(90)의 상기 텐던 편향 가능한 부분(93)을 상기 텐던 경로(T-T)에 가로지르는 방향으로 후퇴시켜서 상기 텐던 경로(T-T)의 편향이 감소되고 상기 텐던(90)의 응력이 감소되도록 한다. 이러한 방식으로, 상기 의료 장비(60)의 상기 관절형 장치(70)의 적어도 일부분의 제어된 움직임이 가능해진다.
"후퇴" 및 "회수"라는 용어들은 푸셔 어셈블리가 텐던 경로(T-T)에 가로지른 상기 푸싱 방향으로 누를 때, 텐던 경로를 단지 국부적으로 및 국부적으로 짧게 만든다는 것을 의미한다. 이러한 국부적인 단축으로 인해 푸셔 어셈블리의 후방 당김 량과 직접적으로 관련되는 점차적으로 더 작은 국부 루프를 생성하게 되고, 푸셔 어셈블리의 원위 종단점(92)에서 푸셔 어셈블리가 작용하는 관절 부재상의 관절 부재에 체결된 텐던의 대향 단부에서, 상기 원위 종단점을 물러나게 하며, 이에 따라 상기 관절 부재의 움직임을 가능하게 한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 대향 텐던(190)이 각각의 장력 요소들(99, 199)에 의해 장력이 가해질 때 상기 텐던(90) 및 대향 텐던(190)은 상기 의료 장비(60)의 상기 관절형 장치(70)를 기준 위치에서 유지되게 하는 길이들을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 프레임(57)은 길이 방향 샤프트 방향(X-X)이 정의되는 적어도 하나의 샤프트(65)를 포함하며, 상기 방향은 상기 샤프트(65)의 길이 방향 전개 축과 일치하거나 평행하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 텐던 경로(T-T)가, 상기 샤프트(65)에 대하여 적어도 샤프트 방향(X-X)을 따른 텐던의 적어도 상기 길이 방향 부분(19)의 움직임을 결정하는, 상기 샤프트(X-X)의 길이 방향에 실질적으로 평행한 적어도 하나의 길이 방향 텐던 부분(19)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 방향은 샤프트(X-X)의 길이 방향에 평행하다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 방향은 샤프트(X-X)의 길이 방향에 직교한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 예비장력을 받는다. 이러한 방식으로, 상기 푸셔 어셈블리(90)가 상기 텐던 편향 가능 부분(93)에 행사하는 푸싱 작용을 중지할 때, 상기 텐던(90)은 실질적으로 장력을 받은 상태를 유지한다. 에비장력을예비장력을 받은 텐던을 제공하면, 상기 텐던 구동 시스템(50)의 단순한 교정이 가능하여, 관절 장치의 어떤 자세를 푸싱 작용이 없는 자세로 둘 때를 임의로 결정하는 것이 가능하다.
실시예에 따르면, 상기 푸셔 어셈블리(94)는 항상 텐던(90)에 최소의 양(positive)의 장력을 적용한다. 이러한 방식으로, 상기 푸셔 어셈블리가 상기 텐던 편향 가능 부분(93)과 접촉함에 따라, 상기 텐던(90)은 실질적으로 항상 장력을 받은 상태를 유지한다. 예비장력을 받은 텐던을 제공하면, 임의의 동작 중인 상황하에서, 의료 장비(60) 내의 텐던 경로의 효율적인 제어가 가능해진다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 또한 상기 제 2 원위 종단점(92)에 연결될 수 있는 이동 요소를 당기기에 적합한 제 2 텐던 종단점(92) 또는 원위 종단점(92)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던을 그의 텐던 경로(T-T)를 따라가게 하면, 먼저 상기 제 1 텐덤 종단점(91), 그 다음으로 상기 적어도 하나의 텐던 편향 가능 부분(93), 그 다음으로는 상기 제 2 텐던 종단점(92)을 만난다.
실시예에 따르면, 상기 이동 요소는 상기 프레임(57)에 대해 이동하는 상기 의료 장비(60, 160,260)의 적어도 일부분이다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 편향 가능 부분(93)이 상기 푸셔 어셈블리(94)에 의해 편향될 때, 상기 텐던(90)은 상기 프레임(57)에 대해 상기 관절형 장치(70)의 적어도 일부분의 움직임을 결정한다.
실시예에 따르면, 상기 푸셔 어셈블리(94)는 상기 프레임(57)에 대해 이동하고 플런저(96)를 누르기에 적합하여, 상기 플런저(96)가 상기 텐던(90)의 적어도 하나의 텐던 편향 가능 부분(93)을 누르도록 하는 적어도 하나의 푸싱 요소(95)를 포함한다.
실시예에 따르면, 적어도 하나의 몸체가 상기 푸싱 요소(95)와 상기 플런저(96) 사이에 배치된다. 실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 플런저와 접촉한다. 다시 말해서, 상기 적어도 하나의 푸싱 요소(95)는 상기 플런저(96) 상에서 직접 또는 간접적으로 누르기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는
상기 플런저(96)에 대해, 상기 푸싱 요소(95)가 상기 플런저(96)에 푸싱 작용을 행사하는데 적합한 접촉 위치 및 상기 푸싱 요소(95)가 상기 플런저(96)로부터 분리되는 비접촉 위치 내에서 이동하며, 상기 푸싱 요소는 상기 플런저(96)에 임의의 푸싱 작용을 행사하는데 적합하지 않다. 실시예에 따르면, 상기 접촉 위치에서 상기 푸싱 요소(95)는 필연적으로 상기 플런저(96)와 접촉하는 것은 아니다. 다시 말해서, 실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 푸싱 요소(95)와 상기 플런저(96) 사이에 배치된 적어도 하나의 중간 몸체를 통해 푸싱 작용을 행사한다.
실시예에 따르면, 상기 푸셔 어셈블리(94)는 또한 푸셔 어셈블리가 분리한 두 개의 환경들의 상호 세균 오염을 실질적으로 저지하는데 적합한 적어도 하나의 무균 장벽(87)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 무균 장벽(87)은 상기 푸싱 요소(95)와 상기 플런저(96) 사이에 배치된다.
실시예에 따르면, 상기 무균 장벽은 상기 푸싱 요소(95)의 누름을 상기 플런저(96)에 전달하는데 적합한 형태 및 물질을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 상기 프레임(57)에 대해 실질적으로 선형의 궤도를 따라 이동한다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95)는 피스톤이다.
실시예에 따르면, 상기 구동 시스템(50)은 상기 텐던 방향(T-T)을 따라 배치된 적어도 두 개의 텐던 안내 요소들(97) 또는 안내 풀리들을 포함하여, 상기 푸셔 어셈블리가 상기 텐던 방향(T-T)의 편향을 결정할 때 상기 적어도 상기 두 개의 텐던 안내 요소들(97)은 상기 텐던 경로(T-T)의 편향을 상기 두 개의 안내 요소들(97) 사이의 텐던 경로 구간으로 한정하도록 협동한다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(96)는 상기 텐던 편향 가능 부분(93)에 대고 누르기에 적합한 적어도 하나의 플런저 아이들 풀리(98)를 포함하며, 상기 플런저 아이들 풀리(98)는 그 축을 중심으로 자유롭게 회전하는데 적합하며, 이러한 방식으로 상기 플런저(96)에 의해 적어도 눌려질 때 상기 텐던 편향 가능 부분(93) 위의 슬라이딩 마찰을 줄이는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 플런저 아이들 풀리(98)는 볼 베어링이다.
실시예에 따르면, 상기 제 2 텐던 종단점(92)은 보스 또는 루프 또는 매듭이다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 예비장력을 받는 것이 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 구동 시스템(50)은 상기 텐던(90)을 예비장력을 받은 채로 유지하는데 적합한 적어도 하나의 예비장력 부여 요소(99)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 예비장력 부여 요소(99)는 프레임(57)과 플런저(96) 사이에 힘을 적용하여 상기 스프링(99)의 압축 움직임에 실질적으로 비례하는 예비하중을 상기 텐던(90)에 부과하는 스프링이다.
실시예에 따르면, 상기 푸셔 어셈블리(94)는 상기 푸싱 요소(95)를 움직이게 하는데 적합한 전기 모터를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 푸셔 어셈블리(94)는 리드 스크류 및 너트 유형의 액추에이터를 포함한다. 실시예에 따르면, 상기 액추에이터는 볼 스크류를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 적어도 부분적으로 상기 텐던이 미끄러지는 표면의 물질들보다 부드러운 물질로 만들어진다. 다시 말해서, 상기 텐던(90)은 적어도 부분적으로 상기 텐던이 미끄러지는 표면보다 덜 단단한 물질로 만들어진다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 적어도 부분적으로 폴리머 물질로 제조된다. 적어도 부분적으로 폴리머 물질로 제조된 텐던을 제공하면, 예를 들어, 금속으로 제조된 텐던에 비해, 텐던이 미끄러지는 표면들의 마모가 줄어들게 한다.
실시예의 일 변형예에 따르면, 상기 제 1 텐던 종단점(91)은 상기 프레임(57) 보다는 상기 플런저(96)에 체결된다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 구동 시스템(50)은 상기 텐던(90)에 대향하고 그의 제 1 종단점(91) 또는 근위 종단점에서 상기 프레임(57)에 체결되거나 구속되는 적어도 하나의 추가 텐던(190) 또는 대향 텐던(190)을 포함하며, 상기 텐던(190)은 텐던 방향(T-T) 또는 텐던 경로(T-T)를 따라 연장한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 구동 시스템(50)은 예컨대 텐던 경로(T-T)를 편향시키고 상기 대향 텐던(190) 및 상기 텐던(90)에서 증가된 장력 하중을 유도하기 위해, 상기 푸셔 어셈블리(94)에 대향하고 상기 대향 텐던(190)의 텐던 편향 가능 부분(93)의 적어도 일부분에 대해 텐던의 횡 푸싱 방향(T-T)을 따라 누르기에 적합한 적어도 하나의 추가 푸셔 어셈블리(94) 또는 대향 푸셔 어셈블리(194)를 포함한다. 다시 말해서, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던은 관절의 내전(adduction) 및 외전(abduction) 움직임들을 결정하기 위해 협동하는 인체의 상반되는 근육들과 같이 서로 반대되는 작동을 하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 대향 푸셔 어셈블리(194)는 상기 텐던 경로(T-T)를 가로지르는 푸싱 방향을 따라 상기 대향 텐던(190)의 상기 텐던 편향 가능 부분(93)을 눌러서, 상기 텐던 경로(T-T)를 편향시키고, 그의 근위 부분(18)으로부터 상기 대향 텐던(190)에서의 장력 하중을 유도하고 그의 원위 부분(19)으로부터 상기 텐던(90)에서의 장력 하중을 유도한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)과 상기 텐던(190)은 상기 텐던과 상기 대향 텐던 사이의 접합부에 의해 구조적으로 말단에서 연결된다. 실시예에 따르면, 상기 텐던 및 상기 대향 텐던은 양쪽이 공통의 접합 요소에 구조적으로 말단에서 연결되므로, 상기 텐던에 의한 상기 대향 텐던으로의 힘의 전달이 보장된다.
실시예에 따르면, 상기 대향 텐던(190)은 상기 대향 텐던(190)의 상기 제 2 텐던 종단점(92)과 연관되는 이동 요소를 당기기에 적합한 제 2 종단점(92) 또는 원위 종단점(92)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 대향 텐던(190)은 공통의 단일 이동 요소를 당기기에 적합한 제 2 종단점(92) 또는 원위 종단점을 포함하며, 상기 단일 이동 요소는 상기 텐던(90)의 상기 제 2 텐던 종단점(92) 및 상기 대향 텐던의 상기 제 2 텐던 종단점(92) 모두 다와 연관될 수 있다. 실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)이 각각의 예비장력 부여 요소들에 의해 예비장력을 받을 때, 상기 공통의 단일 이동 요소가 기준 위치에 있도록 하는 길이들을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 단일 텐던(90)의 두 개의 부분들이다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)의 상기 제 2 텐던 종단점(92) 및 상기 대향 텐던(190)의 상기 제 2 종단점(92)은 일치하고, 상기 텐던(90)의 상기 제 2 종단점(92) 및 상기 대향 텐던(190)의 상기 제 2 텐던 종단점(92) 둘 다에 연관될 수 있는 공통의 이동 요소를 당기기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 대향 텐던(190)은 적어도 길이방향 부분(19)을 포함하며, 텐던 경로(T-T)는 축(X-X)의 길이 방향에 실질적으로 평행하여, 예컨대 상기 대향 텐던(190)의 적어도 상기 길이 방향 부분(19)을 상기 샤프트(65)에 대하여, 적어도 상기 축(X-X)의 길이 방향을 따라 움직이게 한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 구동 시스템(50)은 각각의 자유도에 대해 적어도 한 쌍의 텐던들(90, 190)을 포함하며, 상기 텐던 쌍은 텐던(90) 및 대향 텐던(190)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 동시에 당겨지기에 적합하여, 상기 텐던(90)과 상기 대향 텐던(190) 둘 다에 의해 공통의 이동 요소에 전달되는 힘은 상기 텐던 및 상기 대향 텐던에 의해 전달된 힘의 합이 된다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 실질적으로 동일한 양의 힘으로 동시에 당겨지기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 이들 중 하나가 다른 것보다 높은 힘으로 당겨지기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 동시에 당겨져서, 실질적으로 이들의 근위 부분으로부터 동일한 텐던 길이를 회수하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 당겨져서 그 근위 구간으로부터 제 1 텐던 길이를 회수하는데 적합하고, 동시에 상기 대향 텐던(190)은 그 근위 부분에 의해 방출되어 대향 텐던으로부터 실질적으로 상기 제 1 텐던 길이와 동일한 제 2 텐던 길이를 방출하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 구동 시스템(50)은 상기 대향 텐던(190)을 예비장력을 받은 채로 유지하는데 적합한 대향 예비장력 부여 요소(199)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 대향 예비장력 부여 요소(199)는 스프링(99)이다.
실시예에 따르면, 상기 예비장력 부여 요소(99) 및 상기 대향 예비장력 부여 요소(199)는 상기 텐던(90)과 상기 대향 텐던(190)이 동시에 예비장력을 받은 채로 유지하도록 협동하는데 적합하여, 푸셔 어셈블리(94) 및 상기 대향 푸셔 어셈블리(194)는 동시에 작동할 수 있다.
상기 예비장력 부여 부재(99) 및 상기 대향 예비장력 부여 요소(199)를 제공하면 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 이들에 부착된 상기 공통의 이동 요소의 무게와의 균형을 잡아주는데 적합한 예비장력 값으로 예비장력을 받은 상태에서 유지될 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 중력은 구동 시스템에서 아무 역할도 하지 않는다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 이들의 제 2 종단점들(92)을 이들 각각의 텐던 체결 지점들(82) 또는 텐던 종결 특징부들(82)에 연결하고, 상기 제 2 관절 부재(72)와 상기 단말 부재(77) 중 하나에 연결하여, 예컨대 이를 반대 방향으로 움직이게 하는데 적합하다. 상기 특성과 상기 예비장력 부여 요소(99) 및 상기 대향 예비장력 부여 요소(199)를 제공하는 것을 협업하면, 모든 움직임들이 적극적으로 안내되고 제어되어, 예컨대 복귀 스프링들로부터의 임의의 수동적이거나 또는 자유로운 관절 움직임들을 회피할 수 있게 된다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 구동 시스템(50)은 복수의 텐던들(90) 및 복수의 대향 텐던들(190)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던 구동 시스템(50)은 복수의 푸셔 어셈블리들(94) 및 복수의 대향 푸셔 어셈블리들(194)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 복수의 텐던들(90) 및 상기 복수의 대향 텐던들(190)은 각 텐던(90, 190)의 텐던 경로(T-T)가 다른 모든 텐던들(90, 190)의 경로에 대해 따로 따로 이어져 나가도록 상기 프레임(57)의 드럼(59) 또는 드럼(59)의 일부분상에 위치한다.
실시예에 따르면, 상기 복수의 텐던들(90) 및 상기 복수의 텐던들(190)은 상기 드럼(59) 상에서 실질적으로 방사상으로 또는 광선들처럼 배치된다. 실시예에 따르면, 상기 복수의 텐던들(90) 및 상기 복수의 대향 텐던들(190)은 방사상 엔진의 실린더처럼 상기 드럼(59) 상에 구성되며, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)의 경로들은 상기 드럼(59)상에서 서로 교차하지 않는다.
실시예에 따르면, 상기 복수의 텐던들(90)의 각 텐던(90)은 다른 텐던들(90)과 독립적으로 각각의 푸셔 어셈블리(94)에 의해 맞대어지기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 복수의 텐던들(90)의 상기 텐던(90)은 연관된 대향 텐던(190)과 독립적으로 각각의 푸셔 어셈블리(94)에 의해 맞대어지기에 적합하다.
실시예에 따르면, 의료 장비(60, 160, 260)의 구동 시스템 어셈블리는,
전술한 임의의 실시예들 중 하나의 실시예에 따른 적어도 하나의 텐던 구동 시스템(50)과,
상기 관절형 장치(70, 170, 270)가 적어도 하나의 회전 관절을 포함하는 적어도 하나의 관절형 장치(70, 170, 270)를 포함하는 적어도 하나의 의료 장비(60, 160, 260)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90,190)은 그의 제 2 종단점(92)에서 상기 프레임(57)에 대해 이동하는 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 적어도 일부분에 체결되거나 구속되며, 그래서 상기 텐던(90,190)은 상기 관절 장치(70, 170, 270)의 적어도 일부분을 당겨서 상기 관절 장치를 프레임(57)에 대해 움직이게 하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)은 모두 이들 각각의 제 2 종단점들(92)에서 상기 프레임(57)에 대해 이동하는 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 동일한 부분에 체결되며, 그래서 상기 대향 텐던(190)은 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 적어도 일부분을 당겨서 상기 관절형 장치를 상기 텐던(90)에 의해 결정된 움직임과 반대되는 움직임에 의해 상기 프레임(57)에 대해 움직이게 하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 구동 시스템 어셈블리는 텐던 쌍(90, 190)을 포함하고, 상기 텐던 쌍은 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 움직임의 모든 자유도마다 텐던(90) 및 대향 텐던(190)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)이 동시에 그리고 실질적으로 동일한 양의 힘으로 당겨질 때, 상기 의료 장비(60, 160, 260)의 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 적어도 일부분의 움직임은 저지된다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)이 하나의 힘의 양이 다른 것보다 큰 서로 다른 양들의 힘으로 동시에 당겨질 때, 의료 장비(60, 160, 260)의 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 적어도 일부분의 움직임이 제어되는 결과를 가져온다.
실시예에 따르면, 상기 의료 장비(60, 160, 260)는 수술 장비, 미세수술 장비, 복강경 수술 장비, 내시경 장비, 생체 검사 장비 중 적어도 하나이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 의료 장비(60)의 텐던(90, 190) － 상기 의료 장비(60)는 적어도 하나의 관절형 장치(70) 및 하나의 프레임(57)을 포함함 － 은 상기 관절형 장치(70)의 적어도 일부분을 상기 프레임(57)에 대해 움직이게 하는데 적합하다.
상기 관절형 장치(70)는 상기 프레임(57)에 대해 적어도 하나의 움직임 자유도를 갖는다.
상기 텐던(90)은 오로지 장력 하중하에서만 작동하기에 적합하다.
상기 텐던(90)은 상기 관절형 장치(70)의 물질보다 덜 단단한 물질로 제조된다.
이러한 특성을 제공하면, 상기 관절형 장치(70)의 적어도 일부분 위로 텐던(90)이 미끄러짐으로써 야기되는 마모에 더 큰 내마모성을 갖는 관절형 장치(70)를 포함하는 의료 장비(60)의 제조를 가능하게 한다. 또한, 이러한 특성은 텐던이 미끄러지는 관절형 장치(70)의 표면 물질의 임의의 마모 및 손실을 방지한다. 다시 말해서, 이러한 특성을 제공함으로써 동작 중인 상황에 있을 때, 상기 관절형 장치(70)가 그 위로 미끄러지는 텐던(90)의 영향들로 인해 긁히는 것을 방지한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 동작 중인 상황에 있을 때, 상기 관절형 장치(70)의 적어도 일부분 위로 미끄러진다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 눌려짐을 전달하는데 적합하지 않은 구조로 만들어진다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 상기 관절형 장치(70)의 물질보다 부드러운 물질로 제조된다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 폴리머 물질로 제조된다. 적어도 부분적으로 폴리머 물질로 제조된 텐던을 제공함으로써, 예를 들어 금속으로 제조된 텐던에 대해 미끄러지는 표면의 마모를 줄이고, 설계 단계 동안 확립된 기하학적 공차들을 보존하는데 도움이 되며 그 결과 상기 텐던(90, 190)의 수명뿐만 아니라 상기 의료 장비(60, 160, 260)의 수명을 연장할 수 있게 된다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 폴리에틸렌으로 만들어진다. 실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 고 분자량 폴리에틸렌 또는 UHMWPE로 만들어진다. 실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 케블라(Kevlar)로 만들어진다. 실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 벡트란(Vectran)으로 만들어진다. 실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 자일론(Zylon) 또는 PBO로 만들어진다. 실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 상기 물질들의 조합으로 만들어진다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 폴리머 섬유들로 만들어진다.
실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 금속 물질로 만들어진다.
실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 INOX 강 또는 스테인리스 강; 초고속 강(super-fast steel); 위디어(widia); 경화 강(hardened steel); 단 강(tempered steel); 티타늄 중 적어도 하나로 만들어진다.
실시예에 따르면, 상기 관절형 장치(70)는 세라믹 전도성 물질로 만들어진다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 상기 프레임(57)에 접착되기에 적합한 적어도 하나의 텐던 종단점(91)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 예컨대 접착된 표면을 최대화하기 위해 그의 제 1 텐던 종단점(91)을 중심으로 가닥으로 분리된다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 상기 관절형 장치(70)의 적어도 일부분에 연결하는데 적합한 적어도 제 2 텐던 종단점(92)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 제 2 텐던 종단점(92)은 보스이다. 실시예에 따르면, 상기 제 2 텐던 종단점은 루프이다. 실시예에 따르면, 상기 제 2 텐던 종단점(92)은 매듭이다.
실시예에 따르면, 상기 제 2 텐던 종단점(92)은 상기 관절형 장치(70)의 적어도 일부분에 접착된다.
실시예에 따르면, 상기 제 1 텐던 종단점(91)은 상기 텐던을 상기 의료 장비(60)의 일부분의 둘레에 여러 번 감음으로써 종결된다. 실시예에 따르면, 상기 제 2 종단점(92)은 상기 텐던을 상기 의료 장비(60)의 일부분의 둘레에 여러 번 감음으로써 종결된다. 실시예에 따르면, 상기 텐던은 그 직경과 실질적으로 동일한 곡률 반경으로 둘레에 감겨진다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 0.05mm 내지 0.3mm의 직경을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 50GPa내지 100GPa 의 탄성 모듈을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 예컨대 1 밀리미터보다 낮거나 실질적으로 동일한 곡률 반경을 갖도록 제조된다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 오로지 종단점들에서 적용되는 장력 하중하에서만 작동하여, 상기 텐던이 끼이거나, 채널에서 측 방향으로 안내되거나, 또는 외장을 포함하는 것을 방지하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 상기 텐던(90, 190)의 장력 파단 강도의 적어도 절반에 해당하는 실체의 적어도 두 개의 하중들을 포함하는 하중 사이클로 미리 늘어나게 하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 상이한 텐던 부분들에서 가변적인, 상기 텐던 경로(T-T)에 대해 실질적으로 직교하는 치수인 횡 치수를 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 실질적으로 원형 단면을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)의 직경은 상기 텐던(90)의 상이한 부분들에서 가변적이다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 상기 제 2 텐던 종단점(92)에서 더 얇다. 실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 상기 길이 방향 부분(19)에서 더 두껍다. 이러한 방식으로, 텐던(90, 190)은 텐던 체결 지점(82)에 가까이에서 또는 텐던 체결 지점(82)에서 더 유연하고, 뿐만 아니라 상기 샤프트(65)의 내측에 가까이에서 또는 내측상에서 더 단단해지는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)의 기계적 특성들은 상기 텐던(90)의 상이한 부분들에서 가변적이다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 상이한 특성들을 갖는 텐던 부분들을 연결하거나 병치함으로써 얻어진다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)의 조성은 상기 텐던(90, 190)의 상이한 부분들에서 가변적이다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90, 190)은 0.1mm 내지 0.3mm의 직경을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90)은 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 적어도 일부분을 움직이게 하기 위해 대향 텐던(190)과 협동하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)이 하나의 힘이 다른 것보다 큰 힘으로 동시에 당겨지기에 적합할 때, 상기 관절형 장치(70, 170, 270) 또는 상기 의료 장비(60, 160, 260)의 적어도 일부분의 움직임이 제어되는 결과를 가져온다.
실시예에 따르면, 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)이 동일한 힘으로 동시에 당겨질 때, 상기 의료 장비(60)의 상기 관절형 장치(70)의 적어도 일부분의 움직임은 저지된다.
실시예에 따르면, 모든 쌍이 텐던(90) 및 대향 텐던(190)을 포함하는 텐던 쌍(90, 190)은 상기 관절형 장치(70)의 모든 움직임 자유도를 위한 것으로 생각된다.
이하에서, 로봇 어셈블리(100)의 구동 방법이 설명된다.
수술 로봇 어셈블리의 구동 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다:
－ 전술한 임의의 실시예들 중 하나의 실시예에 따른 로봇 어셈블리(100)를 제공한다;
－ 환자(201)의 적어도 일부분의 시각화를 위해 로봇 어셈블리(100)에 연관 가능한 적어도 비전 시스템을 사용한다;
－ 상기 말단 부분(77)의 적어도 일부분이 도달한 작업 볼륨(7)이 상기 로봇 어셈블리(100)에 연관 가능한 상기 적어도 하나의 비전 시스템(103)의 시야 내에 있도록 상기 매크로 위치조정 암(30)을 위치시킨다;
－ 적어도 하나의 미세 위치조정 장치(41, 141, 241, 341)를 구동한다;
－ 의료 장비(60, 160, 260, 360)의 적어도 하나의 관절형 장치(70, 170, 270)를 구동한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 수술 로봇 어셈블리의 구동 방법은 바람직하지만 필수적으로 순서대로 열거된 것이 아닌, 다음과 같은 추가의 단계들 중 적어도 하나를 포함한다:
－ 매크로 위치조정 암(30)을 드래그할 수 있도록 해제한다;
－ 상기 적어도 하나의 말단 부분(77)이 도달한 작업 볼륨(7)이 상기 로봇 어셈블리(100)에 연관 가능한 상기 적어도 하나의 비전 시스템(103)의 시야 내에 있도록 상기 매크로 위치조정 암(30)을 위치시킨다;
－ 상기 매크로 위치조정 암(30)을 잠금고정한다;
－ 상기 적어도 하나의 제어 장치(20)에 의해 상기 적어도 하나의 미세 위치조정 장치(41, 141, 241)를 구동한다;
－ 상기 적어도 하나의 제어 장치(20)에 의해 의료 장비(60, 160, 260)의 상기 적어도 하나의 관절형 장치(70, 170, 270)를 구동한다.
미세수술 로봇 어셈블리의 미세수술을 위한 제어 장치의 제어 방법이 아래에서 설명된다.
미세수술 로봇 어셈블리의 미세수술을 위한 제어 장치의 제어 방법은 바람직하지만 필수적으로 순서대로 열거된 것이 아닌, 다음과 같은 단계들을 포함한다:
－ 전술한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따른 적어도 하나의 미세수술 제어 장치(20)를 제공한다;
－ 상기 제어 장비(21)를 조작한다;
－ 상기 검출 장치(22)에 대해 상기 제어 장비(21)의 적어도 일부분을 움직이게 한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 하나의 방법은 다음과 같은 추가 단계들 중 적어도 하나를 포함한다:
－ 전술한 실시예들 중 하나의 실시예에 따른 미세수술 로봇 어셈블리(100)를 제공한다.
－ 상기 제어 장비(21)에 의해 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)를 움직이게 한다;
－ 상기 제어 장비(21)에 의해 상기 미세 위치조정 장치(41, 141, 241)를 움직이게 한다;
－ 상기 로봇 어셈블리(100)와 연관 가능한 현미경(103)을 사용하여 환자(201)의 적어도 일부분을 시각화한다;
- 상기 검출 장치(22) 및 상기 현미경(103) 중 적어도 하나와 연관된 좌표계에 대해, 제어 장비(21)의 제 1 방향으로의 움직임이 상기 좌표계에 대해, 상기 수술 미세장비(60, 160, 260)의 동일한 방향으로의 움직임에 대응하는지에 따라서, 원격조작 조건 또는 모드를 활성화한다
실시예에 따르면, 환자(201)의 상기 부분은 상기 작업 볼륨(7)에 포함된다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 방법은 다음과 같은 추가 단계들을 포함한다:
－ 예컨대 제 1 제어 장치(120) 및 제 2 제어 장치(220)를 포함하는 추가의 제어 장치(20)를 제공한다;
－ 하나의 제 1 손으로 상기 제 1 제어 장치(120)를 조작한다;
－ 제 2 손으로 상기 제 2 제어 장치(220)를 조작한다.
실시예에 따르면, 상기 관절 부재들(71, 72, 73, 74)은 와이어 방전 가공에 의해 얻어진다.
실시예에 따르면, 상기 관절 부재들(71, 72, 73, 74)은 미세 사출 성형에 의해 얻어진다.
실시예에 따르면, 상기 관절 부재들(71, 72, 73, 74)은 3D 프린팅에 의해 얻어진다.
상기 의료 장비(60, 160, 260)의 제조 방법은 아래에서 설명된다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 의료 장비(60, 160, 260)의 제조 방법은 적어도 하나의 첨가적인 제조 기술에 의해, 전술한 임의의 실시예들 중 하나의 실시예에 따른 의료 장비(60, 160, 260)의 제조 단계를 포함한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 의료 장비(60, 160, 260)의 제조 방법은 미세 사출 성형에 의한 의료 장비의 제조 단계를 포함한다. 다시 말해서, 의료 장비(60, 160, 260)의 제조 방법은 미세 성형(micromolding)에 의한 의료 장비의 제조 단계를 포함한다.
의료 장비(60, 160, 260)의 텐던(90, 190)의 구동 방법은 아래에서 설명된다.
의료 장비(60, 160, 260)의 텐던(90)의 구동 방법은 바람직하지만 필수적으로 실행 순서대로 열거된 것이 아닌 다음과 같은 단계들을 포함한다:
－ A') 전술한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따른 텐던 구동 시스템(50)을 제공한다;
－ B') 예컨대 텐던 경로(T-T)를 편향하기 위해 상기 텐던(90, 190)의 적어도 일부분을 누른다;
－ C') 상기 텐던(90, 190)에서 장력 하중을 발생한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 방법은 전술한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따른 구동 시스템 어셈블리를 제공하는 추가 단계를 포함한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 하나의 방법은 다음과 같은 추가 단계들 중 적어도 하나를 포함한다:
－ D') 단계(B) 이전에 상기 텐던(90)에 예비장력을 부여한다;
－ E') 단계(B) 이전 및 단계(D) 이후에 상기 푸셔 어셈블리(94)를 구동한다;
－ F') 단계(C) 이후에 상기 의료 장비(60, 160, 260)의 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 적어도 일부분을 움직이게 한다;
－ G') 단계(F') 이후, 상기 대향 푸셔 어셈블리(194)를 구동한다;
－ H') 단계(G') 이후, 단계(F')의 상기 의료 장비(60, 160, 260)의 상기 관절형 장치(70, 170, 170)의 상기 적어도 일부분을 대향 방향으로 움직이게 한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 하나의 방법은 다음의 추가 단계들을 포함한다:
－ I') 상기 푸셔 어셈블리(94) 및 상기 대향 푸셔 어셈블리(194)를 동시에 구동한다;
－ J') 상기 텐던(90) 및 상기 대향 텐던(190)을 하나가 다른 것보다 힘이 큰, 상이한 양의 힘으로 당긴다;
－ K') 상기 의료 장비(60, 160, 260)의 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 적어도 일부분을 제어된 움직임에 의해 움직이게 한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 방법은 다음의 추가 단계들을 포함한다:
－ L') 단계(J') 대신에), 상기 텐던(90) 및 상기 텐던(190)을 실질적으로 동일한 양의 힘으로 당긴다;
－ M') 단계(K') 대신에, 상기 의료 장비(60, 160, 260)의 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 적어도 일부분의 움직임을 저지한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 하나의 방법은 단계들(I'), (J'), (K') 대신에 다음과 같은 단계들을 포함한다:
－ N') 상기 푸셔 어셈블리(94) 및 상기 대향 푸셔 어셈블리(194)를 동시에 구동한다;
－ O') 동시에, 제 1 텐던(90)을 당겨서 상기 제 1 텐던 길이를 그의 근위 부분으로부터 회수하고 상기 대향 텐던(190)을 그의 근위 부분에 의해 방출하여 제 1 텐던 길이와 실질적으로 동일한 대향 텐던의 제 2 길이를 방출한다.
－ P') 상기 의료 장비(60, 160, 260)의 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 적어도 일부분을 상기 텐던 길이 및 대향 텐던 길이와 관련하여 제어된 움직임에 의해 움직이게 한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 하나의 방법은 다음의 추가 단계들을 포함한다:
－ 상기 대향 푸셔 어셈블리(194)에 의해 상기 대향 텐던(190)을 구동한다;
－ 상기 푸셔 어셈블리(94)에 의해 상기 의료 장비(60, 160, 260)의 적어도 일부분을 움직이게 한다.
의료 장비의 텐던(90, 190)을 교체하는 방법이 아래에서 설명된다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 텐던(90, 190)을 교체하기 위한 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다:
－ 전술한 실시예들 중 임의의 실시예에 따른 추가 텐던(90, 190)을 제공한다;
－ A'') 상기 텐던(90, 190)을 상기 의료 장비(60)로부터 분리한다;
－ B'')는 상기 추가 텐던(90, 190)을 상기 의료 장비(60) 상에 장착한다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 텐던(90)은 상기 제 2 텐던 종단점(92)에서 먼저 부착된 다음 상기 제 1 텐던 종단점(91)에서 부착된다.
하나의 동작 모드에 따르면, 방법은 다음과 같은 추가 단계들을 포함한다:
－ C'') 단계(A'') 이전에, 연관된 텐던(90)에 부여된 임의의 예비장력을 제거하는데 적합한 위치에서 상기 플런저(96)를 잠금고정한다.
실시예에 따르면, 상기 플런저(96)는 플런저 잠금 구멍(48)에 삽입된 핀을 사용하여 잠금고정된다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 하나의 방법은 다음과 같은 추가 단계들을 포함한다:
－ D'') 단계(A'') 및 단계(B'') 사이에서, 상기 의료 장비(60)를 세척한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 상기 단계(D'')는 상기 의료 장비(60)를 유기 용매의 조(bath)에 담그는 것을 수반하는 추가의 하위 단계를 포함한다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 상기 단계(A'')는 상기 텐던(90)의 임의의 잔류물을 용해하는 추가의 하위 단계를 포함한다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 상기 단계(A")는 상기 의료 장비(60)를 오토클레이브(autoclave) 또는 다른 멸균 시스템에 도입하는 추가의 하위 단계를 포함한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 상기 단계(A'')는 상기 의료 장비(60)를 25 ℃ 내지 150 ℃의 온도의 오븐에 도입하는 추가의 하위 단계를 포함한다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 상기 단계(A")는 상기 의료 장비(60)를 화학적 유기 용매의 조에 침지하는 하위 단계를 포함한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 상기 단계(B'')는 바람직하지만 필수적으로 다음과 같은 순서대로가 아닌, 다음과 같은 하위 단계들을 포함한다:
－ 상기 관절형 장치(70)를 기준 위치에서 잠금고정하고 및/또는 상기 플런저(96)를 그 잠금 위치에서 잠금고정된다;
－ 상기 제 2 종단점(92)을 상기 관절형 장치(70)에 연결한다;
－ 상기 추가 텐던(90, 190)을 상기 샤프트(65) 내부에 꿴다.
－ 상기 제 1 텐던 종단점(91)을 상기 프레임(57)에 연결한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 하나의 방법은 다음과 같은 추가 단계를 포함한다:
－ E") 단계(B'') 이후, 상기 의료 장비(60, 160, 260)를 교정하여 플런저에 대한 새로운 제로 위치를 식별한다.
관절형 장치(70, 170, 270)의 제조 방법이 아래에서 설명된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 관절형 장치(70, 170, 270)의 하나의 제조 방법은 아래에서 바람직한 순서로 나타낸 다음과 같은 단계들을 포함한다:
－ (A''') EDM 기계 상에 가공 고정구(112)를 제공하고 상기 가공 고정구(112) 상에 복수의 피가공물들(117)을 배치한다.
－ (B''') 상기 피가공물들(117)상의 원하는 기하학적 형상을 서로 평행한 절단선들로 절단한다.
상기 피가공물들상에서 서로 평행한 절단선들로 단일의 절단 단계를 제공하면 상기 피가공물들상의 서로 평행한 표면들을 매우 정밀하게 평행하게 가공할 수 있게 된다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 전술한 가공 방법은 상기 피가공물들(117)상의 평행한 생성물들에 의해 특징 지워지는 선직면의 가공을 가능하게 한다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 전술한 바와 같은 하나의 가공 방법은 예를 들어 밀리미터 또는 서브밀리미터 치수들과 같은 매우 작은 치수의 피가공물들의 절단을 가능하게 한다.
실시예에 따르면, 상기 가공 방법은 복수의 관절 부재들(71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78)을 포함하는 적어도 하나의 관절형 장치(70)를 제조하는데 적합하다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 상기 가공 방법은 상기 피가공물들(117) 상에서 평행한 컷들(cuts)을 가공하여 예컨대 서로 평행한 표면들을 포함하는 관절 부재들을 형성하는데 적합하다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 상기 가공 방법은 상기 피가공물들(117) 상에서 평행한 컷들을 가공하여, 예컨대 관절 부재들이 서로 평행한 표면들을 포함하므로 상보적인 방식으로 조립하는데 적합한 관절 부재들을 형성하는데 적합하다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 상기 EDM 기계는 와이어 EDM을 수행하는데 적합하고 절단 와이어(115)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 절단 와이어(115), 또는 EDM 와이어(115) 또는 전기 방전 기계 와이어(115)는 30 미크론 내지 100 미크론의 직경을 가지며, 바람직하게는 50 미크론을 갖는다.
전술한 바와 같은 가공 방법을 제공하면 열 에너지가 오로지 가공되는 피가공재(117)로 이전되어, 가공되는 피가공재(117)로 임의의 기계적 에너지가 이전되는 것, 예를 들어 밀링 기계로 절단을 수행할 때와 같이, 굴곡을 유도하는 것을 방지할 수 있게 된다.
실시예에 따르면, 상기 가공 방법은 의료 수술 분야에서 응용하기 위한 적어도 하나의 관절형 장치를 제조하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 가공 방법은 예를 들어 시계 제조에서 사용하는데 적합한 정밀 기계 부분에 응용하는데 적합한 적어도 하나의 관절형 장치를 제조하는데 적합하다. 실시예에 따르면, 상기 가공 방법은 보석류 및/또는 패션 보석류 분야에 응용하는데 적합한 적어도 하나의 관절형 장치를 제조하는데 적합하다. 실시예에 따르면, 상기 가공 방법은 전기기계 제품들의 조립에 응용하는데 적합한 적어도 하나의 관절형 장치의 제조에 적합하다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 단계(A''')는 다음과 같은 하위 단계를 포함한다:
－ 상기 가공 고정구(112) 상의 복수의 피가공물들을 각각의 부재 시트들(116) 내에 장착한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 상기 단계(A''') 동안 하위 단계가 먼저 수행된다:
－ (A1''') 가공 고정구(112)를 EDM 기계 상에 제공한다;
그런 다음 하위 단계는:
－ (A2''') 상기 가공 고정구(112) 상에 복수의 피가공물들(117)을 배치한다.
가능한 동작 모드에 따르면, 하나의 방법은 하위 단계(A1''')와 하위 단계(A2''') 사이에 다음과 같은 추가 단계를 포함한다:
－ (C''') 교정을 수행한다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 하나의 방법은 단계(A''')과 단계(B''') 사이에 다음과 같은 추가 단계를 포함한다:
－ (C''') 교정을 수행한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 하나의 방법은 단계(B''') 이후에 다음과 같은 추가 단계들을 포함한다.
－ (D''') 상기 가공 고정구(112)를 회전한다.
－ 상기 단계(B''')를 반복한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 상기 가공 고정구(112)를 회전하는 상기 단계는 회전 테이블을 사용하여 상기 가공 고정구(112)를 회전하여, 상기 가공 고정구(112)가 절단기로부터 빠지는 것을 방지면서 다음과 같은 단계들을 수행하는 추가 단계를 포함한다:
－ 상기 가공 고정구(112)를 회전한다;
－ 오로지 상기 기준 로드(reference rod)(118)에 대해서만 제 2 교정 또는 절단 교정을 수행한다;
－ 단계(B''')를 반복한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 교정을 수행하는 상기 단계(C''')는 다음과 같은 하위 단계들을 포함한다:
－ EDM 기계를 스위치 온한다;
－ 피가공물들(117)의 상기 부재 시트들(116)에 평행한 축을 가진 기준 로드(118)를 제공한다;
－ 상기 절단 와이어(115)를 상기 기준 로드(118)의 제 1 부분(122) 또는 와이어 접근 측(122)을 향하는 부분과 접촉하는 상태로 가져간다;
－ 상기 와이어의 위치를 측정 또는 등록한다;
및/또는
－ 상기 절단 와이어(115)가 가공될 제 1 피가공물의 제 1 부분 또는 와이어 접근 측을 향하는 부분과 접촉할 때, 상기 절단 와이어(115)의 위치를 측정 또는 등록한다.
－ 각 피가공물(117)에 대해 이전의 단계를 실행한다;
및/또는
－ 절단 와이어(115)를 상기 제 1로드 부분(122)에 대해 대향하는 상기 기준 로드(118)의 제 2 로드 부분(123) 또는 와이어 이탈 측(123)을 향하는 부분과 접촉하는 상태로 가져간다;
－ 상기 절단 와이어(115)의 위치를 측정 또는 등록한다;
－ 상기 제 1 로드 부분과 접촉할 때 상기 와이어의 위치와 상기 제 2로드 부분과 접촉할 때 상기 와이어의 위치 사이의 중간 지점으로서 상기 기준 로드(118)의 축의 위치를 계산한다;
및/또는
－ 상기 제 1 피가공물의 제 2 부분 또는 와이어 이탈 측을 향하는 부분과 접촉할 때 상기 절단 와이어(115)의 위치를 측정 또는 등록한다;
－ 피가공물의 상기 제 1 부분과 접촉할 때 상기 와이어의 위치와 피가공물의 상기 제 2 부분과 접촉할 때 상기 와이어의 위치 사이의 중간 점으로서 상기 제 1 피가공물의 위치를 계산한다;
및/또는
－ 각 피가공물(117)에 대해 이전의 단계를 실행한다.
및/또는
－ 모든 절단 평면들(X-Y, Y-Z, X-Z)에 대해 절차를 반복한다.
실시예에 따르면, 관절형 장치(70, 170, 270)의 상기 가공 고정구(112)는 EDM을 위한 기계에 장착되기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 가공 고정구(112)는 절단 평면당 단일의 절단 프로파일(110)을 사용하여 피가공물(117) 상의 상이한 절단 평면들 상에서 적어도 두 개의 컷들을 완료하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 가공 고정구(112)는 시정되고, 대향하며 서로 실질적으로 평행하고 제 1 절단 평면(X-Y)에 실질적으로 직교하는 제 1 쌍의 고정 표면들(113, 114)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 가공 고정구(112)는 시정되고, 대향하며 실질적으로 서로 평행하고 제 2 절단 평면(Y-Z)에 실질적으로 직교하는 제 2 쌍의 고정 표면들(134, 135)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 제 1 고정 표면 쌍(113, 114) 및 상기 제 2 고정 표면 쌍(134, 135)은 시정된다.
실시예에 따르면, 각 쌍의 위치결정 표면들은 적어도 하나의 베이스 고정 표면(113, 135) 및 적어도 하나의 고정구 고정 표면(114, 134)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 복수의 부재 시트(116)는 상기 피가공물들이 각각의 부재 시트들(116)에 장착될 때, 상기 제 1 절단 평면(X-Y)에 실질적으로 직교하거나 또는 상기 제 2 절단 평면(Y-Z)에 실질적으로 직교하는 나란한 직선이 상기 피가공물들(117) 중 기껏 단 하나와 한 번만 교차하도록 순차적으로 배치된다.
실시예에 따르면, 상기 부재 시트들(116)은 실질적으로 서로 평행하다.
실시예에 따르면, 상기 가공 고정구(112)는 또한 대향하고 실질적으로 서로 평행하며 제 3 절단 평면(X-Z)에 실질적으로 직교하는 한 쌍의 위치결정 표면들을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 제 3 위치결정 표면 쌍은 적어도 하나의 가이드 홀(125)을 포함하고, 상기 EDM 기계의 EDM 와이어(115)는 적어도 하나의 상기 가이드 홀(125)에 삽입되어, 절단 중에 상기 EDM 와이어가 적어도 하나의 가공 고정구(112)와 접촉하는 것을 방지한다.
실시예에 따르면, 상기 가공 고정구(112)는 또한,
복수의 부재 시트들(116) － 각각의 부재 시트는 적어도 하나의 피가공물(117)을 수용하는데 적합하고, 상기 피가공물(117)은 상기 관절형 장치(70, 170, 270)의 적어도 일부분을 실현하는데 적합함 － 를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 가공 고정구(112)는 또한 절단 교정을 가능하게 하는데 적합한 적어도 하나의 기준 로드(118)를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 가공 고정구(112)는 상기 적어도 하나의 피가공물(117)을 각각의 부재 시트(116)에 견고하게 연결하는데 적합한 적어도 하나의 고정 요소 또는 체결 요소를 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 체결 요소는 전도성 접착제이다.
실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 체결 요소는 그러브 스크류(grub screw)이다.
실시예에 따르면, 상기 그러브 스크류는 상기 적어도 하나의 체결 표면에 제공된 나사 구멍에 장착되기에 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 체결 그러브 스크류는 상기 체결 표면의 상기 나사 구멍에 관통하는데 적합하다.
실시예에 따르면, 상기 가공 고정구(112)는 네 개의 부재 시트들(116) 및 기준 로드(118)를 포함한다.
실시예에 따르면, 각각의 부재 시트(116)는 실질적으로 각각의 체결 표면으로부터 동일한 거리에 위치된다.
실시예에 따르면, 상기 체결 표면들은 예컨대 계단 형상의 프로파일을 형성하도록 계단식으로 배치된다. 다시 말해서, 상기 체결 표면들은 예컨대 적어도 하나의 절단 평면(X-Y, Y-Z, X-Z)에 대해 계단 형상의 프로파일을 형성하도록 계단식으로 배치된다.
실시예에 따르면, 상기 가공 고정구(112)는 10000 평방 밀리미터보다 작은 임의의 절단 평면(X-Y, Y-Z, X-Z)을 향하는 표면을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 가공 고정구(112)는 5000 평방 밀리미터보다 작은 임의의 절단 평면(X-Y, Y-Z, X-Z)을 향하는 표면을 갖는다.
공지된 미세수술 절차들은 외과 의사(200) 또는 미세 외과 의사(200)에 의해, 직경이 1 mm 미만인 매우 연약한 조직들 및 도관들을 조작하는데 사용되는 겸자, 가위 및 바늘 홀더들과 같은 수동 장비들을 사용하여 수작업으로 수행된다. 가장 일반적으로 수행되는 미세수술 절차 단계는 두 개의 작은 절단된 혈관들을 다시 함께 봉합하여 혈류를 재건하는 문합이다. 이 절차는 특정 클램프들로 두 개의 인접한 혈관 도관들을 잡고 봉합을 수행하는 작은 직경의 바늘들을 사용하여 수행된다. 그러므로 미세 외과 의사(200)는 매우 작은 움직임들을 수행하여야 하므로, 손의 자연적인 떨림을 제한하려 시도하고 장비들을 통해 외과 의사가 상호 작용하는 연약한 조직들을 정교하게 조작하기 위해 농도 및 민감도 모두를 높은 수준으로 유지하려 시도한다. 로봇 공학은 복잡한 미세수술 절차들의 수행에 상당한 개선을 가져올 수 있음이 명백하다.
실시예에 따르면, 상기 로봇 어셈블리(100)는 외과 의사(200)의 실제 손 움직임의 규모를 축소하여 떨림을 제거하면서 인간의 손목의 운동학을 작은 규모로 재현하는, 극히 정밀한 움직임들을 보장하는 관절형 장치들 및 로봇 장치들을 사용함으로써 미세수술 절차의 실행시에 외과 의사(200)를 지지하는 기능을 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 수술 로봇 어셈블리(100)는 지지부(104), 관절 연결형 매크로 위치조정 암(30) 및 한 쌍의 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241)을 포함한다. 모터 박스(61) 및 무균 관절형 장치(70, 170, 270)를 포함하는 의료 장비(60, 160, 260)는 각 미세 위치조정 장치(41, 141, 241)에 부착된다.
두 개의 의료 장비들(60, 160, 260) 및 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241)의 로봇 제어에 적합한 두 개의 제어 장치들(20)은 통신 케이블들(109)에 의해 지지부(104)에 연결된다. 모든 전자 제어 회로 보드들 및 로봇 어셈블리(100)의 전력 공급원들은 지지부(104) 내에 통합되고, 한편으로 스위칭 온 및 오프 그리고 작업자에 의한 로봇 어셈블리(100)로부터의 사용자 메시지들의 관리를 위한 제어 패널(108)은 그 표면 상에 위치된다. 전용의 외부 비디오-현미경 엔트리에는 미세수술을 위한 임의의 전통적인 외부 현미경(103)의 통합을 가능하게 한다. 디지털 현미경(103)은 시스템에 통합되어 두 개의 무균 관절형 장치(70, 170, 270)의 실질적으로 겹치는 작업 볼륨(7)을 시각화한다.
실시예에 따르면, 수술 로봇 어셈블리(100)의 가능한 구성은 사지 부위들에서 또는 자유 플랩들(free flaps)에 대해 미세수술 절차를 수행하는데 특히 전용된다. 이것은 수술될 사지 또는 자유 플랩이 놓여지는 수술 테이블(102)로 구성되며, 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241)에 연결되고 미세 외과 의사(200)에 의한 이들의 각 제어 장치들(200)에 의해 실시간으로 원격 제어되는 한 쌍의 관절형 장치들(70, 170, 270)을 사용하는 것을 포함한다. 현미경(103)은 수술 로봇 어셈블리(100)의 부품은 아니지만, 절차의 수행 중에 작업 볼륨(7)의 시각화를 위한 근본적인 독립적 요소이다.
실시예에 따르면, 다른 모든 신체 부위들에 미세수술들을 수행하는데 적합하지만, 특히 유방 재건 절차들에 적합한 수술 로봇 어셈블리(100)의 가능한 구성은: 수술 로봇 어셈블리(100)의 지지를 가능하게 하고 환자(201)가 누워있는 이동형 수술 테이블(102)에 인접한 위치까지 수술 로봇 어셈블리를 수술실로 이송하기 위한 지지부(104)와, 지지부(104)로부터 연장하고 수술 로봇 어셈블리(100)의 활성 부품이 절차에 연루된 해부학상의 위치에 도달할 수 있게 하는 하나의 수동적인 관절 연결형 매크로 위치조정 암(30)으로 구성된다. 각각 네 개의 자유도를 갖고, 각각의 의료 장비들(60, 160, 260)이 부착되고, 외과 의사(200)가 조직 및 작은 봉합 바늘들을 모두 다루어 미세수술 절차를 수행하는데 사용되는 한 쌍의 정밀 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241) 또는 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241)은 수술 로봇 어셈블리(100)의 단부에 위치된다. 전체 절차는 외부의 전통적인 수술 현미경(103)에 의해 제공된 비전 지침(vision guidance) 하에 수행된다.
실시예에 따르면, 지지부(104)는 수술 로봇 어셈블리(100)에 대한 구조적 및 이송 기능을 모두 갖고 있으며, 한편으로 지지부에 연결된 매크로 위치조정 암(30)은 수술받을 해부학상 구역 근처에 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241) 및 의료 장비들(60, 160, 260)의 쌍을 동시에 위치 조정한다. 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241) 및 의료 장비들(60, 160, 260)은 제어 장치들(20)에 의해 실시간으로 능동적으로 움직여지고 제어된다.
실시예에 따르면, 각각의 제어 장치(20)는 예를 들어 수술 테이블(102)에 연결함으로써 독립적으로 자리잡을 수 있는 지지 클램프 또는 브래킷을 장착하고 있다. 상기 제어 장치들(20)은 제어 데이터 전송에도 적합한 전력 케이블(107)에 의해 수술 로봇 어셈블리(100)에 연결된다.
실시예에 따르면, 수술 로봇 어셈블리(100)의 이송을 간소화하기 위해, 접힘 손잡이(106) 및 발 플랫폼(foot platform)(105)이 후방 측에 배치된다. 카트(104)는 사용자에 의한 수술 로봇 어셈블리(100)의 파라미터들의 관리 및 기계 자체의 메시지들 또는 경고들의 표시를 위해 후방 표면상의 제어 패널(108)을 갖는다. 온/오프 스위치들(전원 버튼들) 및 비상 정지 버튼은 동일 측에 있다. 전력 케이블(107)은 전체 시스템에 전류를 공급하는 한편, 디지털 현미경에 의해 획득된 비디오 데이터는 예컨대 비전으로부터 도출된 정보를 제어 장치들에 통합할 수 있도록 통신 케이블(109)을 통해 수술 로봇 어셈블리(100)로 전달된다. 실시예에 따르면, 상기 수술 로봇 어셈블리(100)는 카트의 후방 측의 하부에 배치된, 수술실에서 위치조정하는 동안 로봇 어셈블리(100)의 이송을 위한 접힘 손잡이(106)와 함께 또는 대안적으로 사용하는데 적합한 발 플랫폼(105)을 포함한다.
상기 발 플랫폼(105)은 상기 로봇 어셈블리(100)의 움직임을 담당하는 작업자의 발이 그 위에 놓이게 하여, 로봇 어셈블리(100)가 베이스로부터 눌려질 수 있도록 하여, 이동 중에 전복 위험을 제거한다.
실시예에 따르면, 제어 장치(20)는 미세 위치조정 장치들 및 의료 장비(60, 160, 260)의 로봇 움직임을 제어하는 기능을 갖는다. 제어 장치(20)는 공간 내의 위치가 자기 추적 센서(magnetic tracking sensor)에 의해 실시간으로 검출되는 제어 장비(21)를 포함한다. 자기 추적 센서는 자기장 발생기 및 예컨대 예를 들어 이것으로 제한되는 것은 아니지만, 캐나다 N2V1C5, 온타리오, 드라이브 워터루, 랜달 103 소재의 NDI-Northern Digital Inc. 라는 회사의 "Planar field generator(위성 자계 발생기)" 및 센서 "Mini 6DOF"를 포함하는 제품 "NDI AURORA V3 추적 시스템"과 같은 미세 보빈들을 포함하는 유선 마커들로 구성된다. 제어 장비(21)는 베이스 구조체(67)에 대해 제어 장비(21)의 여섯 개의 공간 좌표들의 검출에 필요한 모든 마커들을 통합하고 있고, 그 팁 부분(68)에 배치된 부가적인 그립핑 자유도를 포함하며, 팁 부분의 개구 각도는 팁 센서(29)에 의해 측정된다. 상기 팁 센서(29)는 위치 센서 또는 근접 센서이다. 연결 텐던(23)은 제어 장비(21)를 베이스 구조체(67)에 연결하며, 베이스 구조체(67)는 특히 그렇다고 반드시 그렇다는 것은 아니지만 검출 장치(22)를 포함할 때, 제어 장비(21)와 상기 베이스 구조체(67) 사이의 전력 공급 및 데이터 전송 둘 다에 적합한 자기장 발생기를 포함한다. 전력 및 통신 텐던(24)은 자기장 발생기를 로봇 어셈블리의 카트(104)에 있는 외부 전력 공급원에 연결하여, 제어 장비의 위치 및 방향뿐만 아니라 제어 장비(21)의 겸자의 개구 각도에 관한 데이터를 전달한다. 베이스 구조체(67)에 대한 카트의 여섯 개의 공간 좌표들을 검출하기 위한 추가의 마커는 지지부(104) 상에 존재하고 전력 및 통신 텐던(24)에 의해 베이스 구조체(67)에 연결된다. 상태 신호등들(26)은 베이스 구조체(67)에 통합되어 제어 장치의 활동을 사용자에게 전달한다. 부드러운 전용의 인체 공학적 작업자 지지부(27)는 제어 장치(20)의 인체 공학적 사용을 가능하도록 만들어지는 한편, 제어 장비(21)는 겸자 및 바늘 홀더와 같은 전통적인 미세장비들의 기하학적 구조를 재현하여 외과 의사에게 이들을 보다 직관적으로 다루게 하고 친숙하게 만든다.
실시예에 따르면, 매크로 위치조정 암(30)은, 예를 들어 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241) 및 의료 장비들(60, 160, 260)과 같은 로봇 어셈블리(100)의 활성 부품들이 수술 절차에 연루된 해부학상 구역들에 도달되게 한다. 상기 매크로 위치조정 암(30)은 각각 수직이고 평행한 암 움직임 축들(a-a, b-b, c-c)을 갖는 수동 회전 관절들에 의해 서로 일렬로 연결된 네 개의 부재들(31, 32, 33, 34)로 구성된다. 각 회전 관절 내부에서, 전자기 브레이크들은 각 단일 부재의 위치가 공간에서 고정될 수 있게 한다. 제 4 암 부재(34)의 하부 측 아래에 위치하여 그의 파지 및 작동을 용이하게 하는 전용의 브레이크 해제 버튼(35)은 모든 관절 브레이크들이 동시에 해제되게 하여, 각각의 암 부재를 사용자에 의해 요구되는 공간에서 다시 배치시킬 수 있게 한다. 이후 새로운 위치는 해제 버튼(35)을 누름 해제함으로써 중단될 수 있다.
실시예에 따르면, 매크로 위치조정 암(30)의 제 1 부재(31)는 수동 노브(37)를 돌릴 때, 바람직하게는 수직의 선형 변위 축을 따른 전용의 선형 슬라이딩 가이드(36) 내에서 상기 매크로 위치조정 암(30)의 움직임을 수동으로 제어할 수 있게 하는 랙 및 피니언 메커니즘에 의해 카트(104)에 연결된다.
실시예에 따르면, 매크로 위치조정 암(30)의 제 4 부재(34)는 그의 팁에서 제 3 암 움직임 축(c-c)에 수직한 제 4암 움직임 축(d-d)을 중심으로 선회하는 전용의 회전 다이얼 너트(43)에 의해 수동으로 작동되는 회전 관절을 갖는다.
실시예에 따르면, 매크로 위치조정 암(30)은 상기 회전 다이얼 너트(43)의 움직임을 통해 수동으로 작동되는 회전 관절을 통해 지지 부재(38)에 연결된다. 한 쌍의 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241)은 미세수술이 수행되는 작업 볼륨(7)의 확대된 이미지들을 디스플레이할 수 있는, 그 중간 부분에 있는 비디오 카메라(45)를 운반하기도 하는 상기 지지 부재(38)의 두 개의 말단부들에 연결된다. 의료 장비들(60, 160, 260)은 미세 위치조정 장치들(41, 141, 241)의 원위 부분에 견고하게 부착된다.
실시예에 따르면, 미세 위치조정 장치(41, 141, 241)는 서로 직교하여 연결되고 각각 세 개의 선형 변위 축들(f-f, g-g, h-h)을 따라 각각 독립적으로 움직이는 세 개의 전동 슬라이드들(51, 52, 53) 및 전동 회전 관절(46)을 포함한다.
실시예에 따르면, 상기 전동 슬라이들(51, 52, 53)은 전동 미세 슬라이드들이다. 의료 장비(60, 160, 260)는 길이 방향 회전축(r-r)을 중심으로 미세 위치조정 장치를 회전시키는 전동식 회전 관절(46)에 의해 미세 위치조정 장치(41, 141, 241)에 견고하게 부착된다.
실시예에 따르면, 의료 장비(60)는 상기 의료 장비(60)의 관절형 장치(70) 및 그의 말단 장치(77)를 구동하도록 장착된 적어도 하나의 텐던 구동 시스템(50)을 포함하는 모터 박스(61)를 갖는다. 실시예에 따르면, 모터 박스(61)에 연결된 기계식 트랜스미션 박스(62) 내측에 통합된 트랜스미션 메커니즘은 샤프트(65)를 통해 의료 장비(60)로의 동작을 관절형 장치(70)로 그리고 말단 장치(77)로 전달한다.
실시예에 따르면, 의료 장비(60)는 의료 장비(60)를 구동하기 위한 액추에이터들을 포함하는 모터 박스(61), 연관된 전자 제어 보드들 및 모터 드라이버 보드들로 만들어진다. 길이 방향 샤프트 방향(X-X)을 따라 상기 샤프트(65)를 통해 모터 동작을 관절형 장치 및 단말 장치(77)에 전달하는데 전용되는 메커니즘들을 포함하는 기계식 트랜스미션 박스(62)는 상기 모터 박스(61)에 연결된다.
실시예에 따르면, 모터 박스(61)는 의료 장비(60)의 세 개의 자유도들과 연관된 여섯 개의 푸싱 요소(95)를 포함한다. 특히, 상기 푸싱 요소들은 선형적 트랜스미션 시스템 리드 스크류들을 갖는 전기 미세모터들을 포함하는 적어도 하나의 푸셔 어셈블리(94)에 의해 움직이게 된다. 작동 피스톤들(95)은 트랜스미션 박스(62)를 마주하는 모터 박스(61)의 벽으로부터 나와 기계식 트랜스미션 박스(62)에 통합된 트랜스미션 메커니즘을 작동시킨다.
실시예에 따르면, 모터 박스(61)와 기계식 트랜스미션 박스(62)는 무균 장벽(87)에 의해 분리되고, 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같은 베이어넷 연결(bayonet connection)을 통해 특징부들을 연결함으로써 서로 일체로 연결될 수 있다.
실시예에 따르면, 샤프트(65)는 금속으로 제작된 중공형이고, 길이 방향 샤프트 방향(X-X)을 따라 자체가 연장하여 기계식 트랜스미션 박스(62) 내로 삽입된다. 팁에서 말단 장치(77)를 갖는 관절형 장치(70, 170, 270)는 다른 샤프트 단부 또는 팁에 삽입된다.
실시예에 따르면, 모터들에 연결된 작동 피스톤들로서 구현된 여섯 개의 푸싱 요소들(95)은 기계식 트랜스미션 박스(62)의 각 플런저들(96)과 결합하여, 모터 박스(61)를 기계식 트랜스미션 박스(62)와 연결시킨다.
실시예에 따르면, 상기 푸싱 요소(95) 및 상기 플런저들(96)은 무균 장벽(87)에 의해 분리된다.
실시예에 따르면, 플런저들(96)은 피스톤 움직임 축을 따라 선형적으로 움직일 수 있고, 제 1 프레임 부분(58) 또는 상부 프레임(58)에 삽입된 도시되지 않은 선형 부싱들에 의해 그리고 각각의 숄더 표면들(88)에 의해 적절한 정렬된 채로 유지된다.
실시예에 따르면, 관절형 장치(70)의 작동은 여섯 개의 텐던들(90) 또는 작동 케이블들(90)에 할당되며, 여섯 개의 텐던들(90) 또는 작동 케이블들(90)은 독립적이고, 기계식 트랜스미션 박스(62)의 텐던 체결 표면(84)으로부터 기계식 트랜스미션 박스(62), 텐던 통과 구멍 및 중공 샤프트(65)를 통해 의료 장비의 관절형 장치(70)로 이어진다.
실시예에 따르면, 기계식 트랜스미션 박스(62)의 내측에서 이어지는 부분에서, 각 텐던(90)은 상기 하부 프레임(59)상에 장착된 각각 네 개의 안내 풀리들(97)의 둘레에 감기어, 예컨대 장비 축(X-X) 내에서 정렬될 때까지 경로 방향을 변경한다. 이러한 안내 풀리들(97)은 고정 또는 아이들 풀리들일 수 있고 바람직한 구성에서 이들 풀리들은 제 1 텐던 종단점(91)에 가장 가깝게 위치된, 고정형 안내 풀리(197)인, 제 1 안내 풀리(197)를 제외하고는 아이들 풀리들이다.
실시예에 따르면, 추가의 플런저 아이들 풀리(98)는 각각의 플런저(96) 상에 위치되고 선형 피스톤 풀리 움직임 축을 따라 각 플런저와 일체로 움직인다. 각각의 작동 텐던(90)은 또한 각각의 플런저(96)에 체결된 각각의 플런저 아이들 풀리(98)의 둘레에 부분적으로 감긴다. 상기 플런저 아이들 풀리(98)는 제 1 안내 풀리(197)와 제 2 안내 풀리(297) 사이에 위치한다.
실시예에 따르면, 작동 피스톤(95)에 의해 유도된 플런저(96)의 움직임 및 이에 따른 플런저 아이들 풀리(98)의 움직임은 텐던(90)을 누르며, 이에 따라 텐던의 경로 길이를 제 1 안내 풀리(197)와 제 2 안내 풀리(297) 사이에서 변경시킨다. 이러한 길이의 변경은 상기 트랜스미션 메커니즘에 의해 의료 장비(60, 160, 260)의 원위 관절부로 전달되어, 의료 장비를 작동하게 한다.
실시예에 따르면, 압축에 의해 작동하는데 적합한 스프링(99)은 플런저 아이들 풀리(98)와 플런저(96) 둘레의 상부 프레임(58) 사이에 삽입된다.
실시예에 따르면, 상기 스프링(99)은 플런저 이동 방향 축을 따라 지향된 힘을 발생시켜서 텐던(90)을 항상 약한 장력하에 유지시키면서 장력 하중의 변동 중에 상기 안내 요소들(97, 98, 197, 198)로부터 탈선하는 것을 방지하기에 충분한 가변 가능한 예비하중을 플런저(96)에 설정한다.
실시예에 따르면, 텐던 안내 요소(89)는 텐던들(90)에서 장력의 상실과 같은 심지어 비정상적인 경우들에서도 각각의 텐던(90)을 제 위치에 유지시키고 탈선을 저지한다.
실시예에 따르면, 관절형 장치(70)는 관절형 장치(70, 170, 270)가 할 수 있는 세 개의 동작 자유도들의 작동을 위한 움직임 전달 수단으로서 여섯 개의 낮은 마찰, 낮은 최소 곡률 반경 및 높은 경도의 폴리머 텐던들을 사용한다. 각각의 작동 케이블 또는 텐던(90)은 하부 프레임(59)의 텐던 체결 표면(84)에 낮은 점도의 아크릴 접착제로 접착되고, 텐던 케이블이 트랜스미션 박스(62)의 중앙에 도달하여 의료 장비(60, 160, 260)의 샤프트(65)의 중앙 구멍을 통해 들어가 장비의 방향(X-X)으로 관절형 장치(70, 170, 270)의 아래로까지 이어질 때까지 하부 프레임(59)과 일체로 된 네 개의 연이은 안내 요소들(97, 197, 297)을 횡단함으로써 그의 방향을 바꾼다.
도 13에 도시된 바와 같이, 각각의 작동 케이블들(90)의 제 1 안내 풀리(197)는 텐던(90)이 감기는 고정 풀리(197)이다. 연이은 안내 요소들은 텐던(90)이 부분적으로 감기는 아이들 풀리들이다. 상기 제 1 안내 풀리(197)와 상기 제 2 안내 풀리(297) 사이에는 작동 피스톤(95)에 의해 플런저(96)의 직선 동작이 작동되게 하는 공간이 제공된다.
실시예에 따르면, 적어도 하나의 텐던(90)은 적어도 네 개의 안내 풀리들(197, 297, 397, 497) 둘레에 감기고, 이에 따라 제 3 안내 요소(397) 및 제 4 안내 요소(497)를 정의한다. 상기 제 3 안내 요소(397)와 상기 제 4 안내 요소(497) 사이에서, 텐던 안내 요소(89)는 텐던(90)을 정확한 위치에 유지시키고, 심지어 비정상적인 장력 손실과 같은 경우들에서도 텐던(90)의 탈선을 방지한다.
실시예에 따르면, 관절형 장치(70, 170, 270) 및 그의 말단 장치(77)를 형성하는 관절 부재들은 팁에서 파지하는 움직임 자유도를 추가하여 총 세 개의 움직임 자유도를 위한 인간의 손목의 운동학을 재현한다.
실시예에 따르면, 제 1 관절 부재(71) 및 제 2 관절 부재(72)는 제 1 회전축(P-P)을 중심으로 하는 회전 관절(171)에 의해 서로 연결되고, 이어서 말단 부재(177)의 제 1 부분 및 말단 부재(277)의 제 2 부분에 연결되며, 이들 두 부분들은 제 1 관절 움직임 축(P-P)에 직교하면서 팁에서 말단 장치(77)를 제공하는 제 2 관절 움직임 축(Y-Y)을 중심으로 자유롭게 회전하는 상기 제 2 관절 부재(72)에 연결된다.
실시예에 따르면, 제 1 부재(71)는 의료 장비(60)의 샤프트(65) 상에 잠금고정되거나 또는 샤프트(65)와 동축 방식으로 체결되고, 체결 핀들(76)을 통해 샤프트에 견고하게 부착된다.
실시예에 따르면, 여섯 개의 작동 케이블들(90)은 장비 축(X-X)에 의해 그리고 그의 제 1관절 축(P-P)에 의해 정의된 축 단면 평면에 대해 대칭적으로 배치된 세 개씩 두 개의 평면 그룹들로 각각 배치되어 의료 장비 샤프트를 통해 이어진다.
실시예에 따르면, 제 1 관절 움직임 축(P-P)을 중심으로 시계 방향 및 반시계 방향 회전을 제공하는 제 2 관절 부재(72)와 연관된 텐던 및 대향 텐던(90, 190)은 상기 단면 평면에 대해 서로 대향하여 배치되고, 제 1 부재(71)의 두 개의 대향하는 측방향 슬라이딩 표면들(40) 위로 미끄러지고, 그런 다음 둘 다 상기 제 1 관절 움직임 축(P-P) 앞의 상기 단면 평면을 가로 지르고, 그런 다음 이들은 제 2 부재(72)의 적어도 하나의 관절 슬라이딩 표면(80) 둘레를 감고 최종적으로 상기 제 2 부재(72)에 부착된다.
실시예에 따르면, 말단 부재(177)의 제 1 부분과 연관된 텐던 및 대향 텐던(90)은, 말단 부재(277)의 제 2 부분과 연관된 두 개의 텐던들(90)과 마찬가지로, 모두 다 상기 축 단면 평면의 동일한 측상에서 이어지고, 이들은 둘 다 제 1 부재(71)의 동일한 측방향 슬라이딩 표면(40, 140)상에서 미끄러지고, 그런 다음에 이들은 둘 다 제 1 관절 움직임 축(P-P) 앞의 상기 단면 평면을 가로 지르고, 그런 다음 이들은 둘 다 제 2 부재(72)의 적어도 하나의 동일한 슬라이딩 표면(80) 둘레를 감고, 이들의 경로를 계속 이어나가다가 결국 말단 부재(77)의 권취 표면(86)상에서 대향 방향으로 감긴다. 오직 말단 부재(177)의 제 1 부분만 또는 오직 말단 부재(277)의 제 2 부분만 작동될 때, 상기 말단 부재(177)의 제 1 부분 및 상기 말단 부재(277)의 제 2 부분과 연관된 텐던들(90)은 제 2 부재(72)의 슬라이딩 표면(80)을 따라 미끄러진다.
실시예에 따르면, 관절형 장치(70)의 움직임은 폴리머 작동 케이블들(90) 또는 폴리머 텐던들(90)에 의해 실현된다. 이들 텐던들(90)은 기계식 트랜스미션 박스(62)를 통과하여 이어지고, 전체가 중공인 샤프트(65)을 따라 이어져서 관절형 장치(70) 및 말단 장치(77)에 도달한다.
실시예에 따르면, 동작을 관절형 장치(70)의 관절들에 전달하는 것은 관절형 장치에서 텐던들(90)의 경로의 함수이다.
텐던들(90)의 낮은 마찰의 매우 작은 곡률 반경을 이용하여, 텐던들은 관절형 장치를 구성하는 관절 부재들을 가로 질러 미끄러지고 텐던들은 각종 움직임 관절 축들(P-P, Y-Y) 둘레에 감긴다.
실시예에 따르면, 관절형 장치(70)를 구성하는 부재들은 실제로 회전 관절(171)의 축 지지 특징부에 의해 서로 회전 가능하게 연결된다. 각각의 부재는 둘 다 움직임 관절 축들(P-P, Y-Y) 둘레에서 그 몸체를 따라, 텐던들(90)의 관절 슬라이딩 표면들(80) 또는 관절 권취 표면들(86)을 갖는다.
실시예에 따르면, 인간 손목의 운동학을 재현하는데 적합한 손목 관절 부재(78) 앞에 위치된 추가의 팔꿈치 관절 부재(75)는 두 개의 별개의 평행한 관절 움직임 축(P-P, P-P)을 갖는 것을 특징으로 하는 팔꿈치 관절 부재(75)를 제공함으로써 포함될 수 있다. 실시예에 따르면, 제 1 부재(71)는 하나가 더 근위에 있고 하나가 더 원위에 있는 각기 제 1 관절 및 제 2 관절인, 두 개의 별개의 평행한 관절 움직임 축(P-P, P-P)을 갖는 상기 팔꿈치 부재(75)에 결합된다. 상기 팔꿈치 부재(75)는 제 1 축(P-P) 및 제 2 관절 움직임 축(Y-Y)을 포함하는 평면으로 정의된, 제 2 단면 평면에 대해 서로 횡 방향으로 대향 배치된 두 개의 측방향 슬라이딩 표면들(40, 140)을 갖는다.
실시예에 따르면, 여덟 개의 작동 케이블들(90, 190)이 있다. 상기 제 1 단면 평면에 대해 네 개씩의 다른 그룹에 대향하는 네 개씩의 하나의 그룹으로 배치된 상기 여덟 개의 작동 케이블들 또는 텐던들은 제 1 부재의 측방향 슬라이딩 표면들(40, 140)상에서 이어지고, 이들은 제 1 관절 움직임 축(P-P) 앞의 상기 단면 평면을 가로 지르고, 이에 따라 이들은 상기 팔꿈치 부재(75)의 제 1 관절 슬라이딩 표면(80)상에서 이어진다.
실시예에 따르면, 팔꿈치 부재의 회전 관절(171)의 움직임에 전용되는 두 개의 작동 케이블들(90, 190)은 상기 팔꿈치 부재(75)에서 종결된다. 나머지 여섯 개의 케이블들(90, 190)은 팔꿈치의 회전 관절(171)의 측방향 슬라이딩 표면들(40, 140)을 따라 계속되어, 제 2 관절 축 앞의 제 2 단면 평면을 가로지른다. 말단 부재(177)의 제 1 부분 및 말단 부재(277)의 제 2 부분까지 제 2, 제 3 및 제 4 부재들(72, 73, 74) 둘레의 텐던들의 다음 진행은 손목 구성의 제시 부분에서 이전에 설명된 것과 유사하다.
실시예에 따르면, 관절형 장치(70) 및 말단 장치(77)를 형성하는 모든 부재들은 두 개의 직교 작업 평면들(X-Y, Y-Z)에서 수행되는 와이어 EDM에 의해 제조된다.
실시예에 따르면, 제 1 부재(71)를 가공될 원통형 피가공재(117)로부터 시작하여 제조하는 경우, 상기 제 1 부재는 샤프트(65) 내에 그의 동심원이 삽입되게 하는 두 개의 원형 표면들을 제공한다.
실시예에 따르면, 상기 원형 표면들은 체결 핀들(76)에 의해 상기 샤프트(65)의 제 1 부재를 견고하게 부착하게 하는 관통 구멍들과 같은 짝지어지는 특징부들을 하부 부분상에 제공한다. 상기 제 1 부재(71)는 회전 관절(171)을 지지하는, 각각 제 1 관절 움직임 축(P-P)을 중심으로 하는 원통형 시트 및 측방향 숄더 표면을 특징으로 하는, 두 개의 특징부들을 근위 부분상에 제공한다.
실시예에 따르면, 와이어 EDM에 의해 가공되는 핀 홀들(79)과 같은 모든 구멍들은 절단 와이어(115)가 통과하여 만들어진 여분의 가공 홈들(49)을 갖는다.
실시예에 따르면, 장비 축(X-X) 및 제 1 관절 움직임 축(P-P)을 포함하는 제 1 단면 평면을 정의함으로써, 제 1 부재(71)는 각각 대칭적으로 대향하는, 즉 상기 단면 평면에 대하여 거울 대칭인 둥근 형상들을 갖는 두 개의 대향하는 텐던 슬라이딩 표면들(40, 140)을 제공한다
실시예에 따르면, 와이어 EDM에 의해 가공됨에 따라, 각각의 슬라이딩 표면(80, 180, 40, 140)은 절단 프로파일(110)을 따라 직접 움직이는 동종의 곧은 모선들의 스위핑 동작에 의해 만들어진다.
실시예에 따르면, 작동 케이블들(90)은 두 개의 측방향 슬라이딩 표면들(40, 140)을 따라 제 1 부재(71)상에서 하나가 다른 하나에 대향하는 각기 세 개씩의 두 그룹들로 미끄러지고, 이들 케이블들은 제 1 회전축 앞의 상기 단면 평면을 가로지른 다음 제 2 부재(72) 쪽으로 계속 이어진다.
실시예에 따르면, 상기 제 2 부재(72)는 원통형 부분을 갖는 상기 제 1 관절 움직임 축(P-P) 둘레에 배치된 관절 슬라이딩 표면(80)을 근위에서 갖는다.
실시예에 따르면, 상기 관절 슬라이딩 표면(80)은 와이어 EDM 절단 프로파일을 쫓아가는 동종의 곧은 모선들에 의해 형성된다.
실시예에 따르면, 핀 홀딩 특징부(76) 및 측방향 숄더 표면은 제 1 관절 움직임 축(P-P) 둘레의 제 1 부재(71)의 관절을 특징짓는다. 두 개의 텐던 종결 특징부들(82)은 제 2 부재(72)로부터 측방향으로 도출되어 매듭 또는 접착에 의해 제 2 부재의 제 2 텐던 종단점(92)을 체결시킨다. 최종적으로, 제 3 및 제 4 회전 관절에 대한 두 개의 지지 특징부들은 각각 제 2 관절 움직임 축(Y-Y) 둘레의 핀 홀(79) 및 측방향 숄더 표면을 특징짓는다.
실시예에 따르면, 제 2 관절 움직임 축(Y-Y)은 제 1 관절 움직임 축(P-P)에 직교한다. 와이어 EDM에 의해 가공됨에 따라, 핀 홀(79)은 절단 와이어(115)로 인한 가공 홈들(49)을 갖는다.
실시예에 따르면, 제 3 부재(73)는 제 2 관절 움직임 축(Y-Y) 둘레에 위치된 핀 홀(79)에 의해 특징지어진다. 제 3 부재(73)는 관절 핀 및 연관된 측방향 숄더 표면을 위한 시트에 의해 제 2 부재(72)에 짝지어진다. 작동 케이블들(90, 190)의 권취 표면(86)은 제 2 관절 움직임 축(Y-Y)에 동심인 권취 표면(86) 둘레에 작동 케이블들(90, 190)이 감기게 한다.
제 3 부재(73)에 측방향으로, 텐던 종결 특징부(82) 및 텐던 체결 지점들(82)이 도출된다. 텐던 종결 특징부(82)는 텐던들(90)을 지나가게 하고, 텐던 체결 지점(82)에는 매듭들에 의해 정의된 제 3 부재(73)의 제 2 텐던 종단점(92, 192)이 잡혀 있다.
실시예에 따르면, 말단 부재(177)의 제 1 부분 및 말단 부재(277)의 제 2 부분은 제 2 부재(72)에 연결되어, 동일한 제 2 관절 움직임 축(Y-Y)을 공유한다.
실시예에 따르면, 말단 부재(177)의 제 1 부분은 말단 부재(277)의 제 2 부분의 형상의 거울 대칭이다.
실시예에 따르면, 제 3 부재(73) 상에 존재하는 말단 장치(77)가, 예를 들어, 메스 날과 유사한 수술 또는 미세수술 유형의 의료 장비이면, 제 3 부재(73)는 제 2 부재(72)와 개별적으로 짝지어질 수 있다.
실시예에 따르면, 말단 부재(77) 그 자체가, 예를 들어 메스 날 또는 레이저 광선 치료를 위한 광섬유 텐던 캐리어와 유사한 수술 또는 미세수술 유형의 의료 장비(60)인 경우에 한해, 말단 부재(77)는 상기 제 2 부재(72)와 개별적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 관절형 장치(70)는 특히 피치 및 요의 두 개의 움직임 자유도만을 포함하여, 파지의 자유도를 잃어 버릴 것이다.
실시예에 따르면, 도 25 내지 도 27에 도시된 바와 같이 말단 부재(177)의 제 1 부분 및 말단 부재(277)의 제 2 부분은 짝을 이루어 각기 절단을 위한 미세 장치, 곧은 파지를 제공하는 말단 미세 장치, 각진 파지를 제공하는 미세 장치, 바늘 홀더 및 기타 전통적인 미세수술 장비들과 같은 상이한 말단 장치들(77)을 정의할 수 있다. 말단 장치들은 이들의 인식 및 외과 의사(200)에 의한 사용을 용이하게 하기 위해 전통적인 미세수술 장비 팁들의 형태, 몫 및 기능성들을 재현한다.
실시예에 따르면, 체결 핀들(76)은 관절형 장치(70)의 부재들의 핀 홀들(79)에 삽입된다. 체결 핀들(76)은 미끄럼 마찰을 감소시키도록 시정되고 연마된 경질 금속으로 우선적으로 제조된다.
실시예에 따르면, 체결 핀들(76)은 회전 관절(171)의 관절 움직임 축(P-P, Y-Y)에 일치하여 위치된 핀 홀들(79)과 결합하는데 관여한다.
실시예에 따르면, 체결 핀들(76)은 권취 표면들(86)과 연관된 핀 홀들(79)에서 여유 또는 간극을 갖는다.
실시예에 따르면, 제 1 부재(71)와 제 2 부재(72) 사이에 핀들(76)을 체결함으로 인한 연결은 실질적으로 +90° 내지 -90°로 이루어진 연관된 작동 각도를 갖는, 제 2 관절 움직임 축(P-P)을 중심으로 회전하는데 적합한 회전 관절을 형성한다.
실시예에 따르면, 제 2 관절 부재(72), 말단 부재(177)의 제 1 부분과 말단 부재(277)의 제 2 부분 사이의 단일 체결 핀에 의한 연결은 실질적으로 +90° 내지 -90°의 연관된 작동 각도 범위를 갖는 상기 세 개의 부재들(72, 177, 277) 사이에 회절 관절을 생성한다. 상기 관절은 의료 장비(60)의 요 및 파지를 특징짓는 두 개의 자유도들을 정의한다.
실시예에 따르면, 폴리머 텐던들(90, 190)은 강력한 체결의 결과로서, 이들이 장력을 부여 받을 수 있고 이러한 장력이 관절 부재 또는 이들이 연결된 부품에도 또한 전달된다면, 여러 방식들로 종단되어, 동작을 일으킬 수 있다.
실시예에 따르면, 텐던들(90)은 텐던 종결 특징부(82)를 통해 이어지고 상기 텐던 체결 지점(82)에 위치한 텐던(90) 자체에 의해 형성된 매듭에 의해 잠금고정된다.
실시예에 따르면, 예를 들어 제 2 부재(72)의 작동을 위해 사용되는 텐던(90)을 체결하기 위한 제 2 방법은 텐던 체결 지점(82) 둘레에 텐던(90)의 루프를 통과하게 하고 텐던(90)의 양쪽 말단부들에 장력을 적용하여, 텐던(90)의 두 측들이 단일의 텐던(90)으로서 작용함으로써, 텐던이 받는 하중들을 절반으로 감소시킨다.
실시예에 따르면, 텐던(90)의 제 3 체결 방법은 이러한 용도로 의도된 텐던 체결 지점들(82)에서 텐던 부분들의 삽입을 제공하고 그리고 예를 들어 제 1 종단점(91)을 텐던 구동 시스템(50)의 기계식 트랜스미션 박스(62)의 하부 프레임(59)에 접착하기 위해 사용된 접착제들과 같이, 텐던들(90)이 만들어진 폴리머에 특유한 접착제들의 사용을 제공한다.
실시예에 따르면, 관절형 장치(70)는 세 개의 동작 자유도들에 의해 특징 지어지며, 그리고 특히 제 1 부재(71)와 제 2 부재(72) 사이의 하나의 피치 자유도, 제 2 부재(72)와 제 3 부재(73) 사이에 하나의 요 자유도, 말단 부재(177)의 제 1 부분과 말단 부재(277)의 제 2 부분 사이의 하나의 그립핑 또는 파지 자유도에 의해 특징 지어진다.
실시예에 따르면, 제 2 관절 부재(72), 말단 부재(177)의 제 1 부분 및 말단 부재(277)의 제 2 부분은 각각 상기 제 1 관절 움직임 축(P-P) 및 제 2 관절 움직임 축(Y-Y)을 중심으로 독립적으로 움직일 수 있다. 의료 장비(60)의 움직임은 회전 관절들에 의해 서로 연결되는 부재들을 통해 이어지는 작동 케이블들(90)에 의해 수행된다.
실시예에 따르면, 한 쌍의 텐던들(90, 190)은 말단 부재(177)의 제 1 부분에 연관되는 한 쌍의 작용적 및 상반적 텐던들로서 작동하는데 적합한 텐던(90) 및 대향 텐던(190)을 포함하고, 추가 쌍의 텐던들(90, 190)은 말단 부재(277)의 제 2 부분에 연관되는 한 쌍의 작용적 및 상반적 텐던들로서 작동하는데 적합한 텐던(90) 및 대향 텐던(190)을 포함하며, 추가 쌍의 텐던들(90, 190)은 제 2 관절 부재(72)에 연관되는 한 쌍의 작용적 및 상반적 텐던들로서 작동하는데 적합한 텐던(90) 및 대향 텐던(190)을 포함한다.
실시예에 따르면, 한 쌍의 작용적 및 상반적 텐던들로서 작동하는데 적합한 텐던(90) 및 대향 텐던(190)을 포함하는 한 쌍의 텐던들(90, 190)은 상기 제 2 관절 움직임 축(Y-Y)을 중심으로 하는 회전 움직임을 말단 부재(277)의 제 2 부분으로 전달하고, 제 1 관절 부재(71)의 측방향 슬라이딩 표면(40)을 통해 이어지고, 상기 단면 평면을 가로 지르고, 제 2 관절 부재(72)의 관절 슬라이딩 표면(80)상에서 이어진 다음, 갈라져서 말단 부재(277)의 제 2 부분의 권취 표면(86) 둘레에서 각각 반대 방향들로 감기고 매듭으로 종결된다. 두 개의 텐던들(90, 190) 중 하나가 장력을 받거나 풀리면, 텐던은 제 1 관절 부재(71)의 슬라이딩 표면(40)에서 미끄러지고 제 2 관절 부재(72)의 슬라이딩 표면(80) 위로 미끄러지면서, 고정형 풀리처럼 제 4 관절 부재의 권취 표면(86) 위에서 자체가 감기거나 풀린다.
실시예에 따르면, 텐던(90) 및 대향 텐던(190)으로 구성된 추가의 텐던 쌍(90, 190)은 말단 부재(277)의 제 2 부분의 방식과 유사한 방식으로 말단 부재(177)의 제 1 부분을 작동시킨다.
실시예에 따르면, 텐던(90) 및 대향 텐던(190)으로 이루어지고 한 쌍의 작용적 및 상반적 텐던들로서 작동하는데 적합한 또 다른 추가의 텐던 쌍(90, 190)은 제 1 관절 움직임 축(P-P)을 중심으로 제 2 관절 부재(72)를 움직이게 하고, 의료 장비(60)의 상기 단면 평면에 대해 일측상의 제 1 부재(71)의 측방향 슬라이딩 표면(40, 140)을 통해 이어지고, 상기 단면 평면과 교차하고, 제 2 관절 부재(72)의 관절 슬라이딩 표면(80) 상에서 자체들이 대향 방향들로 감기고, 텐던 체결 지점들(82)에서 종결한다. 특히, 제 2 관절 부재(72)의 각각의 작동 텐던(90, 190)은 각각의 텐던 체결 지점(82) 둘레를 통과하여 두 개가 되어 돌아가면서, 대향 텐던이 뒤이어 오는 경로와 유사한 경로를 따라 권선 표면(86), 관절 슬라이딩 표면(80) 및 측방향 슬라이딩 표면(40)을 통해 지나가는 루프로 형성된다.
실시예에 따르면, 제 2 관절 부재(72)를 제 1 관절 움직임 축(P-P)을 중심으로 하나의 회전 방향으로 움직일 때, 텐던들(90, 190)의 양단부는 장력을 받는다. 그뿐만 아니라, 말단 부재(177)의 제 1 부분 및 말단 부재(277)의 제 2 부분을 각각 작동시키는 두 개의 텐던 쌍(90,190)과 다르게, 제 2 관절 부재(72)의 텐던들(90)의 경우, 텐던들(90)은 움직일 때, 제 2 관절 부재(72)의 슬라이딩 표면 위로 미끄러지지 않고, 마치 풀리인 것처럼 상기 관절 슬라이딩 표면(80) 둘레를 감싸거나 감싼 것을 푼다.
실시예에 따르면, 여섯 개의 독립적인 텐던들(90)이 관절형 장치(70)의 세 개의 움직임 자유도의 작동을 위해 사용되지만, 여덟 개의 케이블들은 제 1 관절 부재의 측방향 슬라이딩 표면(40)과 제 2 관절 부재(72)의 측방향 슬라이딩 표면(80) 사이의 상기 단면 평면상에서 교차하는데, 그 이유는 제 2 부재(72)의 작동 케이블들(90, 190)의 양 루프 단부들이 제 2 관절 움직임 축(P-P)을 중심으로 한 방향으로 움직이는 동안 장력을 부여받기 때문이다.
실시예에 따르면, 작동 케이블들(90)과 관절형 장치(70)의 부재들 사이의 슬라이딩 표면들(80, 180)은 예컨대 마찰을 감소시키기 위해 최소 표면적으로 줄어든다. 텐던들(90, 190)은 이들의 텐던 경로(T-T)가 가능한 한 많이 장비 축(X-X)에 평행하게 유지되어 횡방향 힘들을 피하는 방식으로 제 2 텐던 종단점들(92)에서 종결된다.
실시예에 따르면, 텐던들(90)의 교차 및 관절 슬라이딩 표면(40)과 제 1 회전 축(P-P) 사이의 상기 단면 평면의 텐던들의 가로지름은 텐던(90)의 움직임 동안 텐던(90)이 관절 슬라이딩 표면(80)을 이탈하는 것을 방지하여 텐던들(90, 190)의 일정한 길이 및 각도를 보장한다.
EDM에 의해 3 차원으로 조립 가능한 기계적 미세 구성요소들을 가공하는 방법이 아래에서 설명된다. 특히, 방법은 미세수술에 응용하기 위해 4 mm 이하의 특성적 외부 직경을 갖는 관절형 장치들(70)의 제조를 고려한다. 또한, 경제적으로 지속 가능한 방식으로 생산 공정을 설정하기 위한 기본 요소이고 그리고 요구되는 정밀도를 보장할 수 있는 특정 가공 고정구(112)의 주요 특성들이 아래에서 설명된다.
실시예에 따르면, 많은 기계적 세부 사항들 및 높은 수준의 정밀도를 갖는 미세 부품들을 생산하려면 구조 물질로서 경질 금속들의 사용을 필요로 하고 부품들의 가공 공정으로서 와이어 EDM을 필요로 한다. 알고 있는 바와 같이, EDM은 전도성 피가공재 자체와 물 또는 오일과 같은 유전성 액체에 의해 분리된, 전기적 전압 차로 유지되는 전극 사이의 일련의 전류 방전들로 원하는 형상이 얻어질 때까지 수행하여, 물질이 전도성 피가공재에 의해 제거되는 공제 가공 공정(subtractive fabrication process)이다. 특히, 와이어 EDM 가공 동안, 피가공물(117)은 고정된 상태로 유지되고 유전성 액체의 조 내에 잠겨 있는 한편, 예를 들어 구리 또는 황동으로 만들어지고 직경이 0.5 mm 내지 0.02 mm에서 변하는 금속 절단 와이어(115)는 두 개의 보빈들 사이에서 연속적으로 가동된다. 절단 와이어(115)는 수평 평면에서 컴퓨터 수치 제어 시스템에 의해 구동되는 상부 가이드 및 하부 가이드에 의해 지탱되어, 2 차원 절단 프로파일들을 수행한다. 가이드들의 움직임은 매우 정밀하며, 전체 가공 해상도는 1 미크론(㎛)에 가깝지만, 그럼에도 불구하고 평면 절단은 3 차원 부품들의 제작을 실질적으로 제한한다. 일부 고급 기계들은 수평면에서 독립적으로 움직일 수 있는 상부 가이드를 가지고 있음에도 불구하고, 복잡한 3D 부품들을 생산하는 능력은 대체로 증가하지 않았다.
와이어 EDM의 주요 장점은 다음과 같은 것을 포함한다:
－ 경질 금속들을 가공하는 가능성,
－ 도구와 가공될 피가공재 사이의 직접적인 접촉이 없음,
－ 섬세한 세부 사항들이 왜곡없이 가공될 수 있음,
－ 양호한 피상적인 마무리가 얻어질 수 있음,
－ 매우 낮은 공차들을 유지하면서 달리 통상의 절단 장비들로는 생산하기 어려운 복잡한 형상이 생산될 수 있음.
각각의 절단 평면들 및 기계 자체의 다음 교정을 위해 가공될 각각의 단일 금속 피가공물(117)을 기계에 체결하기 위한 수동 단계들은 부품 제작 중 매우 느린 단계들이고, 개별적으로 생산되는 미세 부품들 간의 완벽한 정합을 저해하는 가장 큰 기하학적 오류들을 초래하는 단계들이기도 하다.
실시예에 따르면, 제조 시간을 실질적으로 줄이고 제조된 미세 부품들의 정확한 정합을 위해 요구되는 정밀도를 보장하기 위해, 특별히 이러한 용도로 의도된 가공 고정구(112)가 제공된다. 이 고정구는 모든 피가공물들(117)의 동시적 체결 및 가공을 가능하게 하는 기계적 지지를 제공하여, 단일의 절단 프로파일(110) 및 단일의 교정 단계로 하나 또는 그 초과의 차이 나는 평면들 상에서 관절형 장치(70)의 적어도 일부분의 조립을 단순화한다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 가공 고정구(112)의 전방 평면은 피가공물(117)을 적어도 H6h5라고 불리는 매우 엄격한 공차로 잡고 있기에 적합한 부재 구멍들(116)을 갖는다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 가공 고정구(112)의 전방 평면은 계단식 측면 평면들상에서 짧은 관통 구멍들을 형성하게 하는 "계단식" 프로파일을 갖는다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 그러브 스크류들(M2)은 피가공물(117)을 가공 고정구(112)에 체결하여 상기 가공 고정구(112)와의 완벽한 전기 전도성을 보장하는데, 이는 성공적인 가공 공정을 위한 기본이다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 그러브 스크류들은 스크류들이 나사 고정되는 평면 아래로 사라져서, 즉 나사머리가 없어져서, EDM 기계의 바이스(vise)를 사용하여 이들 평면들을 따라 고정구를 고정하는 작업을 제한하는 것을 방지한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 그러브 스크류들 및 그러브 스크류들과 연관된 나사형 구멍들에 대한 대안은 피가공물(117)을 가공 고정구(112)에 체결하고 상기 가공 고정구와의 완벽한 전기 전도성을 보장하기 위해 전도성 접착제를 사용하는 것이다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 가공 고정구(112)상의 피가공물들(117)의 배치는 피가공물들이 작업 평면들에서, 예를 들어 X-Y 및 Y-Z 평면들에서 겹치지 않도록 하여, 단일의 연속적인 절단 프로파일(110)을 와이어에 제공함에 따라 상이하고 독립적인 세부 사항들 또는 프로파일들이 각각의 피가공물(117) 상의 각 평면에 대해 절단될 수 있도록 한다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 두 개의 인접한 피가공물들 사이의 갭 또는 겹치지 않는 부분은 예컨대 가능한 작은 가공 고정구(112)의 치수들을 유지하기 위해 최소화된다. 이러한 방식으로 상부 및 하부 가이드들 사이의 거리를 최소화하는 것이 가능하여, 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 금속 기준 로드(118)는 가공 고정구(112) 및 피가공물들(117)이 일단 기계에 장착되면 가공 고정구(112)에 삽입되어 EDM 기계의 교정에 사용된다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 모든 피가공물들(117)이 적재된 특정 가공 고정구(112) 및 가공을 위해 사용되는 특정 EDM 기계에 대해 한 번만 수행되는 제 1 교정이 제공된다. 장치가 가공에 사용되는 제 1 교정이 제공된다. 상기 제 1 교정은 EDM 기계에 관련된 그리고 예를 들어 기준 로드(118)와 피가공물들(117) 사이의 상대 위치와 연관된 것과 같은 가공 고정구(112)의 기하학적 오차에 관련된 모든 오류들을 식별하고 보상할 수 있다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 피가공물들(117)의 위치들이 다양한 절단 평면들에서 기준 로드(118)에 대해 정의되면, 실제 위치들과 명목상의 위치들의 임의의 차이들을 고려하여 절단 프로파일들(110)이 생성된다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 상기 제 1 교정은 EDM 기계가 교체되거나 새로운 가공 고정구(112)가 사용되는 경우에만 반복될 것이다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 피가공물들(117)이 적재된 가공 고정구(112)가 절단 전에 EDM 기계의 바이스에 고정될 때마다, 제 2 교정 절차가 있으리라 생각되거나, 아니면 교정 로드(118)에 대해서만 절단 교정이 수행된다. 절단 교정 공정은 고정구의 수동 체결과 관련된 기하학적 오프셋 및 오류를 제거하고 기준 로드의 축에 대한 기계 기준 시스템의 원점을 식별한다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, EDM 기계의 바이스에 가공 고정구(112)의 정확한 체결을 가능하게 하기 위해, 상기 가공 고정구(112)는 서로 대향하고 평행하며 시정된 － 바이스 턱부들에 의해 그립핑되는 것을 의미함 － 적어도 한 쌍의 체결 또는 고정 표면들(113, 114) 및 시정되고 고정 표면들(113, 114)에 직교하는 － 바이스의 클램프에 직교하는 기계의 기준면과 동일 평면을 이루는 것을 의미함 － 평평한 후방 XZ 표면을 갖는다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, EDM 기계에서 회전 테이블을 사용하지 않음으로써, 가공 고정구(112)는 미세 구성요소들의 제조를 위해 제공된 각각의 절단 평면마다 서로 대향하는, 평평하고, 평행하며, 시정된 한 쌍의 고정 표면들(113, 114)을 갖는다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 가공 고정구(112)를 적절하게 변경함으로써 다른 절단 평면들이 생성될 수 있다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 제 3 직교 평면에서 가공하기 위하여, 예를 들어, 가공 고정구 내측에 절단 와이어(115)를 삽입하게 하고 그래서 가공 고정구(112)의 부분들의 절단을 방지하는 개구부들(125)을 가공 고정구 내에 제공하는 것이 필요하다. 그러나 추가의 교정들을 요구하지 않고, 몇 가지 독립적인 절단 프로파일들이 사용되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 상기 평면 내의 모든 절단 프로파일(110)의 단부에서, 절단 와이어(115)는 빼내어져서 다음 개구부(125)에 재 삽입되어야 한다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 관절형 장치(70)의 부품들의 제조에 사용되는 제조 공정은 공구강으로 제조된 금속 실린더들로 구성된 네 개의 피가공물들(117)을 상기 가공 고정구(112)의 전방 측상의 부재 구멍들(116)에 삽입한 다음 M2 크기의 그러브 스크류들로 조이는 것을 제공한다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 미세 의료 응용들을 위한 관절형 장치(70)를 형성하는 모든 3 차원 미세 부품은 두 평면들(X-Y 및 Y-Z) 상에서 와이어 EDM에 의해 가공되는 금속 피가공물들(117), 특히 3 mm 외부 직경 및 12 mm 길이의 강철 실린더로부터 가공된다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 피가공물들(117)이 적재된 가공 고정구(112)는 고정 표면들(113, 114)을 체결을 위한 기준 평면들로서 사용하여 EDM 기계의 바이스에 고정되고, 그런 다음 (X-Y) 평면에서의 교정은 가공 고정구(112)에 견고하게 부착된 기준 로드(118)의 축을 기준으로서 사용하여 수행된다. 제 1 절단 프로파일(110)이 수행되어, 가공 고정구(112)에 체결된 모든 피가공물들(117)을 (X-Y) 평면에서 가공한다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 그 다음 가공 고정구(112)는 기계로부터 제거되어 재 장착되고, 90° 회전되어 가공 고정구(112)의 제 2 평면(Y-Z)을 따라 가공된다.
하나의 가능한 동작 모드에 따르면, 제 2 작업 평면(Y-Z)에 대한 제 2 교정이 수행되고, 그런 다음 제 2 절단 프로파일(210)의 절단이 수행된다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, EDM 기계에 회전 테이블 또는 방향 조정 가능 테이블을 장착함으로써, 절단 교정 공정을 단 한 번 수행하고 필요에 따라 하나의 절단 프로파일과 다음 절단 프로파일 사이에 작업 평면을 회전하는 것이 가능하다.
하나의 가능한 작동 모드에 따르면, 제 2 절단 프로파일(210)의 말미에, 생성된 구성요소들은 피가공물로부터 완전히 분리되며, EDM 기계 조 내에 수집될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 로봇 어셈블리의 제공으로 인해, 작업 볼륨 내에서 적어도 하나의 관절형 의료 장비의 위치조정 및 동작을 신뢰성 있고 정밀하며 쉽게 제어 가능한 방식으로 제어하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 양태에 따른 로봇 어셈블리의 제공으로 인해, 작업 볼륨 내에서 작동하는 하나의 관절형 장치를 각각 포함하는 적어도 두 개의 관절형 의료 장비의 위치조정 및 동시적인 동작을 신뢰성 있고 정밀하며 쉽게 제어 가능한 방식으로 제어하는 것이 가능하여, 잠재적으로 상기 의료 장비들의 말단 부분들이 환자의 모든 신체 부위에 도달하게 할 수 있다.
이미지 캡쳐 시스템을 포함하지만 통합된 현미경이 없는, 본 발명의 일 양태에 따른 로봇 어셈블리의 제공으로 인해, 상기 어셈블리의 물리적 체적뿐만 아니라 비용도 제한하는 것이 가능하여, 결과적으로 기존 현미경의 설치와 호환 가능한 플랫폼을 소형화하고, 그래서 개보수 작업들을 가능하게 한다.
의료 장비의 말단 부분의 움직임 동안 넓은 범위의 움직임을 필요로 하는 가동 부품들이 가능한 적은, 본 발명의 일 양태에 따른 로봇 어셈블리의 제공으로 인해, 지장을 주는 것이 적은 미세수술 로봇을 제공하는 것이 가능하여, 예를 들어, 수술 테이블의 바로 근처에 있으면서 원격 조작할 수 있고 수술 영역을 보고 바로 접근할 수 있는 미세 외과 의사의 편안함을 향상시켜줄 뿐만 아니라, 예를 들어 수술 영역에 접근하는 동안 로봇의 이동 부품들과의 충돌을 회피하는 것은 물론이고, 로봇 어셈블리의 이송 또는 로봇 어셈블리 주변의 사람들 또는 공기의 유동을 단순화함으로써, 수술 팀의 전체적인 작업 상황을 개선할 수 있다. 마찬가지로, 하나의 환자에게 두 개 또는 그 초과의 로봇 어셈블리들을 동시에 사용하는 것이 가능해진다.
본 발명의 일 양태에 따른 제어 장치의 제공으로 인해, 원격 조작 마스터 인터페이스를 단순화하고 그 기능성을 제한하지 않으면서 더욱 직관적이고 쾌적하게 만들어 주는 것이 가능하다. 동시에, 제어 장치의 충분한 숙달 정도를 달성하기 위해, 외과 의사에게 요구되지만, 미세수술 절차들에서 반드시 전문으로 하지 않아도 되는 훈련 시간이 줄어든다.
전통적인 수술 또는 미세수술 장비의 형상을 복제하는데 적합한 제어 장비를 포함하는, 본 발명의 일 양태에 따른 미세수술 로봇 어셈블리의 제공으로 인해, 조작의 정확성을 훼손하지 않으면서, 외과 의사에게 원격 조작에 익숙한 마스터 인터페이스를 제공하는 것이 가능하다.
동시에, 본 발명의 일 양태에 따르면, 전자기 3D 추적 장치에 결합된 적어도 하나의 센서의 제공으로 인해, 상기 제어 장비는 또한 전통적인 수술 또는 미세수술 장비들의 기능성을 복제하는 데에도 적합하면서, 공간의 3차원 공간에서 완전한 움직임 자유도를 가능하게 하고 예를 들어 수술 테이블과 현미경 사이에서 제어 장치의 용이한 위치 재조정을 가능하게 하여, 응답 시간 측면에서 여전히 로봇 시스템의 우수한 성능을 보장한다.
동시에, 본 발명의 실시예에 따르면, 로봇 어셈블리 및 검출 장치를 공통의 기준 시스템에 관련시키기에 적합한 소형 제어 장치 및 적어도 하나의 센서의 제공으로 인해, 상기 제어 장치를 간단한 방식으로 자유롭게 위치조정하는 것이 가능한데, 예를 들면 상기 제어 장치는 수술 테이블 옆에 또는 현미경에 가까운 지지 테이블상에 또는 현미경을 주의 깊게 살피는 외과 의사에게 인체 공학적이라 간주하는 위치에 배치될 수 있다.
적어도 하나의 개구 센서를 장착한 예를 들어 겸자의 집게들과 같은, 그 팁에서 적어도 하나의 관절을 갖는 전통적인 미세수술 장비의 형상을 복제하는 본 발명의 일 양태에 따른 제어 장비의 제공으로 인해, 개방 및 폐쇄뿐만 아니라 관절형 의료 장비의 그립 움직임들을 친숙하고 정밀한 방식으로 제어하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 양태에 따른 텐던들에 의해 움직이는 관절형 장치를 포함하는 의료 장비의 제공은 예를 들어 채널들 또는 외장들의 제공을 없애줌으로써 가공의 복잡성을 줄여주어, 사용 중에 또는 조립 중에 그 신뢰성을 감소시키지 않으면서 의료 장비의 극단적인 소형화를 가능하게 한다.
비금속 물질, 예를 들면 폴리머 물질로 제조된 작동 케이블들 또는 텐던들을 포함하는, 본 발명의 일 양태에 따른 관절형 장치의 제공으로 인해, 상기 텐던들의 곡률 반경뿐만 아니라 상기 텐던들의 마찰 계수를 줄이고 결과적으로 관절형 장치를 더욱 소형화하는 것이 가능하다.
상기 텐던들의 미끄러짐을 위한 모든 평행한 모선들을 갖는 선직면들뿐만 아니라 상기 표면들에 특정한 기하학적 관계로 배치된 텐던 종결 특징부들을 포함하는 본 발명의 일 양태에 따른 관절형 장치의 제공으로 인하여, 텐던 가이드 채널들 또는 외장들이 없이도 작동하는 것이 가능하여, 여전히 텐던들의 병행성을 보장하고 이에 따라 관절형 장치의 극도의 소형화가 가능하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따른 제조 방법뿐만 아니라, 여러 피가공물들의 절단선들을 서로 평행하게 유지되게 하는 방식으로 여러 피가공물들의 동시적인 위치조정을 보장하는데 적합한 가공 고정구의 제공으로 인해, 복수의 피가공물들상에서 각각의 절단 평면마다 EDM 절단 와이어에 의한 단일의 절단 경로를 얻는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 매우 상세하고 작은 형상들이 가공되는 사례들에서조차도, 높은 공차로 상기 피가공재들에 평행한 표면을 생성하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 양태에 따른 제조 방법의 제공으로 인해, 의료 및/또는 수술 응용들에 적합한 표면들뿐만 아니라 고도의 정밀도를 보장하는 미세 기계 부품들을 생산하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 양태에 따른 제조 방법의 제공으로 인해, 공지된 해결책들에 관련하여, 보다 신속하게, 그리고 결과적으로 더욱 비용 효과적으로 의료 장비를 생산하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 양태에 따른 가공 고정구 및 제조 방법의 제공으로 인해, 기계 내에서 심지어 피가공물들의 반복적인 위치조정을 위한 신속하고 효율적인 공정을 얻는 것이 가능하다.
복수의 절단 평면들에 대해 절단 공정을 가속화하는, 실시예에 따른 EDM 용의 개선된 가공 고정구의 제공으로 인해, 기계를 교정하는데 전념되는 단계들의 수 및 기간을 감소시키는 것이 가능하다.
심지어 물질의 두 갈래(81) 사이에 홈을 남길 때도, 핀 보유 특징부들을 형성하는데 적합한 캐비티들 및 리지들을 포함하는 미세기계 부품들의 가공을 가능하게 하는 본 발명의 일 양태에 따른 전기 침식(electroerosion)을 위한 제조 방법의 제공으로 인해, 가공 시간을 상당히 감소시키는 것이 가능하다.
본 발명의 일 양태에 따른 텐던 구동 시스템의 제공으로 인하여, 텐던들을 눌러 상기 텐던들의 적어도 일부분에 장력 하중을 생성하는데 적합한 오로지 푸셔 어셈블리에 의해서만 상기 텐던들의 움직임을 보장하는 것이 가능하다. 이러한 방식으로 구동 시스템은, 예를 들어 텐던의 일부분에 매달거나 또는 텐던의 일부분을 윈치 주위에 감싸서 텐던들이 당겨지는 것을 방지한다.
본 발명의 일 양태에 따른 텐던 구동 시스템의 제공으로 인해, 상기 구동 시스템의 구성요소들의 수 및 복잡성이 감소되고, 부품들이 적재되지 않을 때의 부품들의 임의의 반발이 방지될 수 있어서, 신뢰성 또는 정밀도를 약화시키지 않으면서, 극단적인 소형화에 적합한 시스템이 만들어진다.
본 발명의 일 양태에 따른 텐던을 제공하면 내구성 또는 신뢰성 측면에서 그 성능을 감소시키지 않으면서 상기 텐던의 외부 직경 치수를 줄이고 및 그 결과 의료 장비의 외부 직경 치수를 줄일 수 있게 된다.
본 발명의 일 양태에 따른 텐던의 제공으로 인해, 공지된 해결책들에 관련하여, 상기 의료 장비의 적어도 일부분상에서 상기 텐던의 슬라이딩 마찰의 관점에서 개선된 성능을 보장하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 양태에 따른 텐던뿐만 아니라 텐던 교체 방법의 제공으로 인해, 공지된 해결책들에 관련하여 상기 장비의 작동 수명을 증가시키는 것이 가능하다.
비금속 물질, 예를 들어 폴리머 물질로 제조된 본 발명의 일 양태에 따른 텐던의 제공으로 인해, 상기 텐던의 곡률 반경을 감소시킬 뿐만 아니라, 상기 텐던의 마찰 계수를 줄일 수 있고, 그 결과 상기 텐던을 포함하는 의료 장비의 소형화를 증대시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 텐던의 제공으로 인해, 의료 장비에 텐던 가이드 관들(canals) 또는 외장들의 제공 없이도 작동하는 것이 가능하여, 여전히 복수의 텐던들 사이의 병행성을 보장하고 이에 따라서 의료 장비의 극단적인 소형화를 가능하게 한다.
전술한 바와 같이 제 2 텐던 종단점(92)을 포함하는 텐던(90)의 제공으로 인해, 상기 텐던들(90)이 서로 간섭하지 않고, 부재들이 텐던(90)의 경로설정을 용이하게 하는 텐던 가이드들 또는 채널들을 필요로 하지 않는 관절형 장치(70)를 얻는 것이 가능하다. 실제로, 상기 텐던 종단점들(92)의 기하학적 위치는 상기 텐던들(90)이 서로 실질적으로 평행하게 이어지고 상기 슬라이딩 표면(40, 80)에 평행하게 이어지는 방식으로 선택된다.
전술한 바와 같이, 슬라이딩 표면, 예를 들어 측방향 슬라이딩 표면들(40) 및 관절 슬라이딩 표면들(80)의 제공으로 인해, 상기 텐던들이 낮은 마찰로 관절형 장치 위로 미끄러지는 것이 가능하다.
상기 슬라이딩 표면들(40, 80)과 상기 제 1 텐던 종단점들(91) 및 상기 제 2 텐던 종단점들(92)의 기하학적 위치 사이의 협동으로 인하여, 상기 텐던과 상기 슬라이딩 표면 사이의 마찰력들뿐만 아니라, 제 1 및 제 2 텐던 종단점들(91 및 92)에서 체결 반작용들이 서로 실질적으로 평행하고 동일한 축을 따라 존재하는 것을 보장하는 것이 가능하다.
상기 슬라이딩 표면(40, 80)과 상기 제 1 텐던 종단점들(91) 및 제 2 텐던 종단점들(92)의 기하학적 위치 사이의 협동으로 인해, 상기 의료 장비(60)의 극단적인 소형화를 얻는 것이 가능하다. 예를 들어, 이러한 방식으로, 특정 문턱치를 넘어 소형화하는데 적합하지 않은 풀리들 및/또는 다른 텐던 가이드들 없이 소형화하는 것이 가능하다. 예를 들어, 실시예에 따르면, 상기 의료 장비의 샤프트(65)는 외부 직경이 3 밀리미터로 측정될 수 있다.
1 밀리미터 미만 또는 거의 동일한 곡률 반경을 유지하는 텐던들(90)의 제공으로 인해, 상기 관절형 장치(70)의 부재들(71, 72, 73, 74, 75, 77)의 둘레를 적어도 부분적으로 감싸는 텐던 경로(T-T)를 설계하여, 예를 들어 상기 관절형 장치(70)의 일부분이 움직임 축(P-P, Y-Y)에 대해 움직일 때 예컨대 루프의 형성을 방지하는 것이 가능하다.
상기 텐던 구동 시스템(50)뿐만 아니라, 전술한 바와 같이 보스이고 및/또는 매듭이고 및/또는 접착된 상기 제 1 텐던 종단점(91) 및 상기 제 2 텐던 종단점(92)을 갖는 텐던(90, 190)의 제공으로 인해, 텐던(90, 190)을 고정밀도로 장착하는 것뿐만 아니라 용이하게 교체하는 것이 가능하여, 상기 의료 장비(60)의 작동 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 폴리머 물질로 만들어진 텐던들의 제공으로 인해, 상기 관절형 장치(70)의 부재들은 작동 상황 중에 손상되지 않는다.
텐던(90)의 텐던 편향 가능 부분(93) 상에 놓여있으면서 누르기에 적합한 적어도 푸셔 어셈블리(94)를 포함하는 텐던 구동 시스템(50)의 제공으로 인해, 상기 텐던들을 조이거나 캡스턴 둘레에 감지 않고도, 상기 텐던들을 작동시키는 것이 가능하다.
이러한 방식으로, 작동 상황에 있을 때, 이들을 손상시키는 것을 피하는 것이 가능하고, 이에 따라 상기 텐던들뿐만 아니라, 상기 의료 장비(60)의 수명을 증가시켜, 유지 비용들을 줄이는 것이 가능하다.
전술한 바와 같은 텐던 구동 시스템(50)의 제공으로 인해, 텐던 구동 시스템(50) 내의 반발을 최소로 줄여서, 항상 미리 정의된 예비 하중을 제공하는 것이 가능하다.
실질적으로 선형 푸셔 어셈블리의 제공으로 인해, 슬라이드들과 압전 액추에이터와 같은 마이크로미터(micrometric) 작동 시스템들을 통합하고, 텐던들의 장력 하중을 제어하는 것뿐만 아니라 텐던의 정확한 길이들을 풀고 당기는 것이 가능하여, 상기 의료 장비의 적어도 일부분을 원하는 양만큼, 예를 들어 움직임 축 둘레로 움직이게 하는 것이 가능해진다.
무균 장벽을 가로 질러 관절형 장치와 협동하는데 적합한 텐던 구동 시스템을 제공하면 신뢰성이 높고 무균적인 의료 장비를 생산을 가능하게 한다.
전술한 바와 같이 EDM에 기반한 제조 방법의 제공으로 인해, 가공의 신뢰성 또는 정밀도를 감소시키지 않으면서, 기계에서 단 하나의 배치 단계만으로 전체 관절형 장치를 제조하는 것이 가능하여, 제조 시간 및 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 제조 방법의 제공으로 인해, 평행한 모선들을 갖는 선직면들을 갖는 관절형 장치의 관절 부재들을 제조하여, 예컨대 이들 부재 위로 텐던을 미끄러지게 하여 상기 관절 부재에 대해 고정적 경로를 유지하게 하는 것이 가능하다. 이것은 텐던과 관절 부재의 슬라이딩 표면 사이의 마찰이 최소로 감소되어 관절형 장치의 소형화를 용이하게 한다.
열 자극만을 피가공물들에 전달하는데 적합한, 전술한 바와 같은 EDM에 기반한 제조 방법의 제공으로 인해, 서브밀리미터 치수들의 부품들을 얻는 것이 가능하여, 상기 의료 장비(60)의 극단적인 소형화를 가능하게 하고, 한 번의 통과로 복수의 피가공물들상에 절단을 제공해줌으로써 여전히 만족스러운 절단 정밀도를 유지할 수 있다.
도구의 제공뿐만 아니라, 가공 이후에 함께 조립될 복수의 피가공물들에서 부품들의 절삭을 단일의 와이어 통과로 수행하는데 적합한 본 발명의 일 양태에 따른 EDM의 방법의 제공으로 인해, 갈래들, 피봇 홀들, 관절 부재들의 프로파일들과 같은 회전 관절 특징부들을 구축하는데 특히 적합한 밀리미터 정밀도의 정합부들을 얻는 것이 가능하고, 이에 따라 피가공재들을 스냅 끼워 맞춤에 의해 또는 동일한 부품들 사이에 반발을 제어하여 신뢰성 있게 장착하는 것이 가능해진다.
전통적인 수술 장비를 복제하는 적어도 하나의 제어 장비뿐만 아니라 작업자를 위한 인체공학적 지지 요소를 포함하는 제어 장치를 포함하는 로봇 어셈블리(100)의 제공으로 인해, 외과 의사의 익숙함 및 인체공학을 개선하는 것이 가능하여, 결과적으로 수술 동작의 결과 및 환자의 편안함을 향상시킬 수 있다.
암 부재들뿐만 아니라 높은 강성의 관절들의 기계적 구조를 갖는 매크로 위치조정 암을 포함하는 본 발명의 일 양태에 따른 로봇 어셈블리의 제공으로 인해, 장비의 말단 부분에서 구조적 및 기계적 진동들을 회피하는 것이 가능하고, 이에 따라 외과 의사의 작업을 용이하게 하는 것이 가능하다.
전술한 실시예들의 일부 조합들이 첨부 도면들에서 볼 수 있지만, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음의 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 도면에 도시되지 않은 조합들을 구성하는 것이 또한 가능할 것이다.
특정하고 일시적인 필요성들을 만족시키기 위해, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다음의 청구범위의 범위를 벗어나지 않으면서, 요소들을 다른 기능적으로 동등한 요소들로 다수의 수정들, 개조들 및 대체들을 수행할 수 있다.
7: 작업 볼륨 또는 공통 작업 볼륨
9: 텐던
16: 교차 지점
18: 근위 텐던 부분
19: 원위 텐던 부분
20: 제어 장치
21: 제어 장비
22: 검출 장치
23: 연결 케이블
24: 통신 및 전력 케이블
25: 작업자 지지 표면
26: 상태 신호등
27: 작업자 지지 요소
28: 위치 센서
29: 팁 센서
30: 매크로 위치조정 암
31: 제 1 암 부재
32: 제 2 암 부재
33: 제 3 암 부재
34: 제 4 암 부재
35: 해제 버튼 또는 브레이크 해제 버튼
36: 선형 슬라이딩 가이드
37: 수동 노브
38: 지지 부재
39: 부착 특징부
40: 슬라이딩 표면
41: 미세 위치조정 장치
43: 회전 다이얼 너트
45: 비디오 카메라
46: 전동 회전 관절
47: 기저부
48: 플런저 잠금고정 구멍
49: 가공 홈
50: 텐던 구동 시스템
51: 제 1 전동 슬라이드 또는 제 1 전동 미세 슬라이드
52: 제 2 전동 슬라이드 또는 제 2 전동 미세 슬라이드
53: 제 3 전동 슬라이드 또는 제 3 전동 미세 슬라이드
54: 제 1 슬라이드 레일
55: 제 2 슬라이드 레일
56: 제 3 슬라이드 레일
57: 프레임
58: 제 1 프레임 부분, 또는 상부 프레임
59: 제 2 프레임 부분, 드럼 또는 하부 프레임
60: 의료 장비 또는 미세장비 또는 수술 미세장비
61: 모터 박스
62: 기계식 트랜스미션 박스
63: 측방향 슬라이딩 표면의 날카로운 에지
64: 측방향 슬라이딩 표면의 연속 표면
65: 샤프트 또는 중공 샤프트
67: 제어 장치 기본 구조
68: 제어 장치의 팁 부분
69: 제어 장치의 겸자 관절
70: 관절형 또는 관절 연결형 장치
71: 제 1 부재 또는 제 1 관절 부재 또는 제 1 링크
72: 제 2 부재 또는 제 2 관절 부재 또는 제 2 링크
73: 제 3 부재 또는 제 3 관절 부재 또는 제 3 링크
74: 제 4 부재 또는 제 4 관절 부재 또는 제 4 링크
75: 팔꿈치 부재 또는 팔꿈치 링크
76: 체결 핀
77: 말단 장치 또는 말단 부재 또는 말단 부분
78: 손목 부재 또는 손목 관절 부재
79: 핀 홀
80: 슬라이딩 표면 또는 관절 슬라이딩 표면
81: 갈래
82: 텐던 종결 특징부 또는 텐던 체결 지점
83: 표면
84: 텐던 체결 표면
86: 권취 표면 또는 권선 선직면
87: 무균 장벽
88: 숄더 표면
89: 텐던 안내 요소
90: 텐던 또는 작동 케이블, 또는 제 1 텐던 쌍의 텐던
91: 제 1 종단점 또는 제 1 텐던 종단점, 또는 근위 텐던 종단점 또는 제 1 텐던 종결부
92: 제 2 종단점 또는 제 2 텐던 종단점, 또는 원위 텐던 종단점 또는 제 2 텐던 종결부
93: 텐던 편향 가능 부분 또는 편향 가능 부분
94: 푸셔 어셈블리 또는 푸싱 수단
95: 푸싱 요소, 피스톤, 작동 피스톤 또는 선형 작동 피스톤.
96: 플런저 또는 슬라이딩 샤프트
97: 안내 요소들 또는 텐던 안내 요소 또는 안내 풀리
98: 플런저 아이들 풀리
99: 장력 부여 요소 또는 예비장력 부여 요소 또는 스프링
100: 로봇 어셈블리 또는 로봇 수술 어셈블리 또는 수술 로봇 어셈블리, 미세수술용 로봇 어셈블리 또는 미세수술 로봇 어셈블리
102: 수술 테이블
103: 비전 시스템, 현미경 또는 수술 현미경
104: 지지대 또는 카트
105: 발 플랫폼
106: 접힘 손잡이
107: 전력 케이블
108: 제어 패널
109: 통신 케이블
110: 절단 프로파일 또는 절단선
111: 디스플레이
112: 가공 고정구
113: 제 1 고정 표면 쌍의 제 1 고정 표면
114: 제 1 고정 표면 쌍의 제 2 고정 표면
115: 절단 와이어 또는 EDM 와이어 또는 방전 기계 와이어
116: 부재 구멍들 또는 부재 시트들
117: 피가공물들 또는 가공될 피가공재들
118: 기준 로드
120: 제 1 제어 장치
122: 제 1로드 부분
123: 제 2로드 부분
125: 가이드 홀 또는 개구부
134: 제 2 고정 표면 쌍의 제 1 고정 표면
135: 제 2 고정 표면 쌍의 제 2 고정 표면
141: 제 1 미세 위치조정 장치
145: 플런저의 제 1 부분
146: 플런저의 제 2 부분
147: 푸싱 표면
148: 왕복 푸싱 표면
150: 센서
151: 역각 센서
152: 압력 센서
153: 근접 센서
160: 제 1 의료 장비
170: 제 1 관절형 장치
171: 회전 관절
172: 관절 부분
173: 구형 관절
177: 말단 부재의 제 1 부분
190: 대향 텐던, 또는 제 1 텐던 쌍의 대향 텐던
191: 제 2 텐던 쌍의 텐던
192: 제 2 텐던 쌍의 대향 텐던
194: 대향 푸셔 어셈블리 또는 대향 푸싱 수단
197: 제 1 안내 요소, 또는 제 1 안내 풀리
199: 대향 장력부여 요소, 대향 예비장력 부여 요소 또는 대향 스프링
210: 제 2 제어 프로파일
220: 제 2 제어 장치
221: 제 2 제어 장비
241: 제 2 미세 위치조정 장치
260: 제 2 의료 장비
270: 제 2 관절형 장치
277: 말단 부재의 제 2 부분
297: 제 2 텐던 안내 요소 또는 제 2 텐던 안내 풀리
397: 제 3 텐던 안내 요소 또는 제 3 텐던 안내 풀리
497: 제 4 텐던 안내 요소 또는 제 4 텐던 안내 풀리
200: 외과 의사 또는 미세 외과 의사
201: 환자202: 수술 바늘
341: 제 3 미세 위치조정 장치
360: 제 3 의료 장비
T-T: 텐던 방향 또는 텐던 경로
X-X: 길이 샤프트 방향 또는 장비 축
P-P: 피치 축 또는 제 1 관절 움직임 축
Y-Y: 요 축 또는 제 2 관절 움직임 축
a-a: 제 1 암 움직임 축
b-b: 제 2 암 움직임 축
c-c: 제 3 암 움직임 축
d-d: 제 2 암 움직임 축
e-e: 매크로 위치조정 암의 기저 부분의 길이 방향 축
f-f: 제 1 슬라이드 방향
g-g: 제 2 슬라이드 방향
h-h: 제 3 슬라이드 방향
r-r: 길이 방향 회전축
X-Y: 제 1 절단 평면
Y-Z: 제 2 절단 평면
X-Z: 제 3 절단 평면
θ: 샤프트 각도

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 프레임 및 적어도 하나의 관절형 장치를 포함하는 수술용 의료 장비로서, 상기 관절형 장치는,
    상기 프레임의 적어도 일부분에 연결하도록 적응된 적어도 하나의 제 1 관절 부재 또는 제 1 링크;
    적어도 하나의 제 2 관절 부재 또는 제 2 링크를 포함하고,
    상기 제 1 관절 부재는 회전 관절에 의해 상기 제 2 관절 부재에 연결되고;
    상기 의료 장비는 상기 제 1 관절 부재에 대하여 상기 제 2 관절 부재를 움직여서 이를 당기도록 적응된 적어도 하나의 텐던 쌍을 더 포함하고,
    상기 제 1 관절 부재 및 상기 제 2 관절 부재의 각각은 하나 또는 그 초과의 볼록한 접촉 표면들을 단일의 부품으로 포함하는 주요 구조적 몸체를 포함하고,
    상기 볼록한 접촉 표면들의 각각은 모두 서로 평행하고 관절 움직임 축에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성되는 선직면(ruled surface)인, 수술용 의료 장비.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 텐던 쌍의 두 개의 텐던들은 서로 평행하고 상기 동일한 볼록한 접촉 표면과 접촉하는, 수술용 의료 장비.
  3. 제 1 항에 있어서, 모든 상기 볼록한 접촉 표면들은 이들의 연장부들로 적어도 부분적으로 단일의 볼록한 볼륨을 정의하고; 및/또는
    상기 텐던 쌍의 각각의 텐던은,
    상기 프레임과 연관된 제 1 텐던 종결부,
    및 상기 제 2 부재에 고정된 제 2 텐던 종결부,
    상기 제 1 텐던 종결부와 상기 제 2 텐던 종결부 사이에서 연장하는 주요 부분을 포함하고;
    텐던 쌍의 각 텐던의 주요 부분은 단지 상기 볼록한 접촉 표면들상에서만 상기 관절형 장치와 접촉하는, 수술용 의료 장비.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 접촉 표면은 모두 서로 평행하고 상기 접촉 표면에 더 가까운 상기 회전 관절의 관절 움직임 축에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성된 선직면인, 수술용 의료 장비.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 접촉 표면은 슬라이딩 표면 또는 권취 표면이고; 및/또는
    상기 슬라이딩 표면은 상기 관절형 장치로부터 연장하여 적어도 하나의 텐던 부분을 공기 중에서 미끄러지게 하거나 상기 관절형 장치에서 미끄러져 빠지게 하기 위해 적응된 측면 슬라이딩 표면이거나 또는 상기 슬라이딩 표면은 적어도 부분적으로 관절 움직임 축을 둘러싸는 관절 슬라이딩 표면인, 수술용 의료 장비.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 관절 슬라이딩 표면 상에서 상기 두 개 또는 그 초과의 텐던들은 상기 더 가까운 회전 관절의 상기 관절 움직임 축의 방향에 직교하는 평면상에서 적어도 부분적으로 중첩되는, 수술용 의료 장비.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 관절 부재는 손목 부재이고, 상기 손목 부재는 모두 서로 평행하고 제 1 관절 움직임 축에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성되는 적어도 하나의 슬라이딩을 포함하고; 상기 손목 부재는 제 1 관절 움직임 축에 평행하지 않은, 제 2 관절 움직임 축을 갖는 회전 관절의 적어도 일부분을 형성하도록 적응된 적어도 하나의 접합 부분을 포함하는, 수술용 의료 장비.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 관절 움직임 축과 상기 제 2 관절 움직임 축은 실질적으로 상호 직교하고;
    상기 제 1 관절 움직임 축은 피치 축(pitch axis)이고, 상기 제 2 관절 움직임 축은 요 축(yaw axis)인, 수술용 의료 장비.
  9. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 단부 부재를 포함하고, 상기 단부 부재는 모두 서로 평행하고 관절 움직임 축에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성되는 적어도 하나의 권취 표면을 포함하고, 상기 권취 표면은 그 위에 상기 텐던의 적어도 일부분을 감기게 하도록 적응되고;
    상기 단부 부재는 회전 관절에 의해 상기 손목 부재에 연결되는, 수술용 의료 장비.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 단부 부재는 적어도 하나의 제 1 단부 부재 부분 및 적어도 하나의 제 2 단부 부재 부분을 포함하고, 상기 제 1 단부 부재 부분 및 상기 제 2 단부 부재 부분은 그립 움직임 또는 절단 움직임을 결정하기 위해 관절 움직임 축을 중심으로 서로에 대해 움직일 수 있는, 수술용 의료 장비.
  11. 제 9 항에 있어서, 적어도 하나의 텐던 쌍을 포함하고, 상기 텐던 쌍은 텐던 및 대향 텐던을 포함하고, 상기 텐던 및 상기 대향 텐던은 그립 움직임 또는 절단 움직임을 결정하기 위해 상기 단부 부재의 각각의 텐던 종결 시트들에서 제 2 종결부들에 연결하도록 적응되는, 수술용 의료 장비.
  12. 제 1 항에 있어서, 각각의 관절 부재마다 하나의 텐던 쌍을 포함하는, 수술용 의료 장비.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 접촉 표면은 상기 관절 부재의 볼록한 헐(hull)을 적어도 부분적으로 형성하는, 수술용 의료 장비.
  14. 제 1 항에 있어서, 각각의 텐던은 그에 더 가까운 상기 관절 부재에 대해 고정적인 채로 유지하는 텐던 경로를 정의하고; 및/또는
    상기 의료 장비는 적어도 상기 관절형 장치의 적어도 하나의 구동 수단을 수용하는 모터 격실을 포함하고; 및/또는
    상기 의료 장비는 상기 관절형 장치를 모터 격실로부터 미리 결정된 거리에 위치시키는 적어도 하나의 샤프트를 포함하고; 및/또는
    상기 미리 결정된 거리는 상기 관절형 장치의 길이 방향 연장의 적어도 스물다섯배와 같고; 및/또는
    상기 관절 부재들는 와이어 방전 가공에 의해 얻어지고; 및/또는
    상기 관절 부재들은 미세 사출 성형에 의해 얻어지고; 및/또는
    상기 관절 부재들은 3D 인쇄에 의해 얻어지고; 및/또는
    상기 적어도 하나의 제 2 관절 부재는 손목 부재이고, 상기 손목 부재는 모두 서로 평행하고 제 1 관절 움직임 축과 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성되는 적어도 하나의 슬라이딩 표면을 포함하고; 상기 손목 부재는 상기 제 1 관절 움직임 축과 평행하지 않은, 제 2 관절 움직임 축을 갖는 회전 관절의 적어도 일부분을 형성하도록 적응된 적어도 하나의 접합 부분을 포함하고; 및/또는
    상기 제 1 관절 움직임 축은 피치 축이고; 및/또는
    상기 제 2 관절 움직임 축은 요 축이고; 및/또는
    상기 단부 부재는 모두 서로 평행하고 관절 움직임 축에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분들에 의해 형성되는 적어도 하나의 권취 표면을 포함하고, 상기 권취 표면은 그 위에 상기 텐던의 적어도 일부분을 감기도록 적응되고; 및/또는
    상기 권취 표면은 그 위에서 상기 텐던의 미끄러지게 하기에 실질적으로 적합하지 않고 및/또는
    상기 제 2 관절 부재는 단부 부재이고; 및/또는
    상기 관절형 장치는 적어도 회전 관절에 의해 상기 제 2 관절 부재에 연결하도록 적응된 제 3 관절 부재를 포함하고, 및
    상기 제 3 관절 부재는 단부 부재이고; 및/또는
    상기 단부 부재는 회전 관절에 의해 상기 손목 부재에 연결되고; 및/또는
    상기 적어도 하나의 제 2 관절 부재는 팔꿈치 부재이며, 상기 팔꿈치 부재는 모두 서로 평행하고 단일 관절 움직임 축에 실질적으로 평행한 복수의 직선 부분에 의해 형성되는 복수의 슬라이딩 표면들을 포함하고; 및/또는
    상기 관절형 장치는 적어도 회전 관절에 의해 상기 제 2 관절 부재에 연결하도록 적응된 제 3 관절 부재를 포함하고, 상기 제 2 관절 부재는 팔꿈치 부재이고 상기 제 3 관절 부재는 손목 부재이고; 및/또는
    상기 팔꿈치 부재는 회전 관절을 통해 상기 제 1 관절 부재에 연결되고, 상기 손목 부재는 회전 관절을 통해 상기 팔꿈치 부재에 연결되고; 및/또는
    상기 관절형 장치는 회전 관절을 통해 적어도 상기 제 3 관절 부재에 연결하도록 적응된 제 4 관절 부재를 포함하고, 상기 제 4 관절 부재는 단부 부재이고; 및/또는
    상기 의료 장비는 텐던 및 대향 텐던을 포함하는 적어도 하나의 텐던 쌍을 포함하고,
    상기 텐던 및 상기 대향 텐던은 상기 제 2 관절 부재 및 상기 단부 부재 중 하나의 부재의 각각의 텐던 고정 시트들 또는 텐던 종결 시트들에서 제 2 종결부들에 연결하여, 대향 방향으로의 움직임들로 상기 하나의 부재를 움직이도록 적응되고; 및/또는
    상기 단부 부재는 적어도 하나의 제 1 단부 부재 부분 및 적어도 하나의 제 2 단부 부재 부분을 포함하고, 상기 제 1 단부 부재 부분 및 상기 제 2 단부 부재 부분은 관절 움직임 축을 중심으로 서로에 대해 움직임 가능하여 그립핑 움직임 또는 절단 움직임을 결정하고; 및/또는
    상기 관절 움직임 축은 피치 축이고; 및/또는
    상기 제 1 단부 부재 부분 및 상기 제 2 단부 부재 부분의 각각은 적어도 하나의 권취 표면을 포함하고; 및/또는
    상기 의료 장비는 텐던 및 대향 텐던을 포함하는 적어도 하나의 텐던 쌍을 포함하고, 상기 텐던 및 상기 대향 텐던은 상기 단부 부재의 각각의 텐던 고정 시트들 또는 텐던 종결 시트들에 제 2 종결부들을 연결하여, 상기 제 4 관절 부재에 대해 상기 제 3 관절 부재를 움직여서 그립핑 또는 절단 움직임을 결정하도록 적응되고; 및/또는
    　상기 텐던 및 상기 대향 텐던은 단부 부재의 상기 적어도 하나의 권취 표면의 적어도 일부분 상에 그 원위 부분들에 감기고; 및/또는
    상기 슬라이딩 표면은:
    - 적어도 하나의 텐던 부분이 공기 중에서 미끄러지거나 또는 상기 관절형 장치와의 접촉에서 벗어나도록 하기 위해 상기 관절형 장치로부터 연장하도록 적응된 측면 슬라이딩 표면;
    - 적어도 부분적으로 관절 움직임 축을 둘러싸는 관절 슬라이딩 표면 중 하나이고; 및/또는
    상기 관절 슬라이딩 표면은 상기 피치 축 및 상기 요 축 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 둘러싸고; 상기 관절 슬라이딩 표면은 상기 피치 축과 상기 요 축 사이의 적어도 하나에 대해 대향 방향으로 맞추어져서, 상기 텐던의 텐던 경로와 상기 대향 텐던의 텐던 경로 사이에서 적어도 하나의 교차를 가능하게 하고; 및/또는
    상기 관절 슬라이딩 표면상에서, 상기 텐던의 텐던 경로 및 상기 대향 텐던의 텐던 경로는 뚜렷이 구별을 유지하면서, 더 가까운 회전 관절의 상기 관절 움직임 축의 방향에 직교하는 평면 상에서 적어도 부분적으로 중첩하며; 및/또는
    상기 관절 슬라이딩 표면상에서, 상기 텐던의 텐던 경로 및 상기 대향 텐던의 텐던 경로는 상호 구별되고 더 가까운 회전 관절의 상기 관절 움직임 축의 방향에 직교하는 평면상에서 평행하고; 및/또는
    각각의 텐던의 상기 텐던 경로들은 상기 더 가까운 회전 관절의 상기 관절 움직임 축의 방향에 평행한 평면상에서 서로 실질적으로 평행하고; 및/또는
    각각의 텐던 경로는 그에 더 가까운 상기 관절 부재에 대해 실질적으로 고정적인 채로 유지되고; 및/또는
    상기 적어도 하나의 텐던은 상기 제 1 관절 부재의 둘레에 경로를 형성하여, 상기 제 1 부재의 상기 관절 슬라이딩 표면(80, 180)의 적어도 일부분 상에 적어도 부분적으로 감싸게 하고; 및/또는
    상기 적어도 하나의 텐던은 상기 원의 부재의 둘레에 경로를 형성하여, 상기 제 2 관절 부재의 상기 관절 슬라이딩 표면(80, 180)의 적어도 일부분 상에 적어도 부분적으로 감싸게 하고; 및/또는 상기 텐던 종결 시트는 그 텐던 경로가 상기 더 가까운 회전 관절의 상기 관절 움직임 축과 실질적으로 직각을 유지하기 위해 상기 각 텐던을 지지하도록 위치되어, 상기 텐던으로 하여금 다른 모든 텐던들의 텐던 경로에 실질적으로 평행한 텐던 경로를 갖는 상기 적어도 하나의 슬라이딩 표면(40, 80) 상에 미끄러지게 하고; 및/또는
    상기 의료 장비는 복강경 수술 및 미세수술 중 적어도 하나에서 사용되도록 적응된 수술 장비이고; 및/또는
    상기 의료 장비는 생체 검사에 사용되도록 적응되고; 및/또는
    상기 의료 장비는 내시경 절차에 사용되도록 적응되고; 및/또는
    상기 텐던은 실질적으로 원형 단면을 가지며; 및/또는 상기 텐던의 직경은 상기 텐던의 상이한 부분들에서 가변적이고; 및/또는
    상기 텐던의 기계적 특성들은 상기 텐던의 상이한 부분들에서 가변적이고; 및/또는
    상기 텐던은 상이한 특징들을 갖는 텐던 부분들의 합집합에 의해 얻어지며; 및/또는
    상기 텐던의 조성은 상기 텐던의 상이한 부분들에서 가변적인, 수술용 의료 장비.
  15. 제 1 항에 따른 적어도 하나의 의료 장비를 포함하는, 로봇 수술 어셈블리.
KR1020187013810A 2015-10-16 2016-10-14 로봇 수술용 수술 도구 및 로봇 수술 어셈블리 KR102595871B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020217040175A KR102657020B1 (ko) 2015-10-16 2016-10-14 로봇 수술용 수술 도구 및 로봇 수술 어셈블리

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUB2015A005057A ITUB20155057A1 (it) 2015-10-16 2015-10-16 Assieme robotico di chirurgia
IT102015000062500 2015-10-16
PCT/EP2016/074808 WO2017064303A1 (en) 2015-10-16 2016-10-14 Surgical tool for robotic surgery and robotic surgical assembly

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217040175A Division KR102657020B1 (ko) 2015-10-16 2016-10-14 로봇 수술용 수술 도구 및 로봇 수술 어셈블리

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180074712A true KR20180074712A (ko) 2018-07-03
KR102595871B1 KR102595871B1 (ko) 2023-10-27

Family

ID=55237855

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187013810A KR102595871B1 (ko) 2015-10-16 2016-10-14 로봇 수술용 수술 도구 및 로봇 수술 어셈블리
KR1020187013792A KR102626630B1 (ko) 2015-10-16 2016-10-14 로봇 수술 어셈블리
KR1020217040175A KR102657020B1 (ko) 2015-10-16 2016-10-14 로봇 수술용 수술 도구 및 로봇 수술 어셈블리

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187013792A KR102626630B1 (ko) 2015-10-16 2016-10-14 로봇 수술 어셈블리
KR1020217040175A KR102657020B1 (ko) 2015-10-16 2016-10-14 로봇 수술용 수술 도구 및 로봇 수술 어셈블리

Country Status (10)

Country Link
US (7) US11141233B2 (ko)
EP (4) EP3977957A3 (ko)
JP (4) JP6942360B2 (ko)
KR (3) KR102595871B1 (ko)
CN (3) CN108366837B (ko)
AU (3) AU2016337029B2 (ko)
BR (2) BR112018007606A2 (ko)
CA (2) CA3001934C (ko)
IT (1) ITUB20155057A1 (ko)
WO (2) WO2017064303A1 (ko)

Families Citing this family (151)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8496647B2 (en) 2007-12-18 2013-07-30 Intuitive Surgical Operations, Inc. Ribbed force sensor
US8628518B2 (en) 2005-12-30 2014-01-14 Intuitive Surgical Operations, Inc. Wireless force sensor on a distal portion of a surgical instrument and method
US9232959B2 (en) 2007-01-02 2016-01-12 Aquabeam, Llc Multi fluid tissue resection methods and devices
US8561473B2 (en) 2007-12-18 2013-10-22 Intuitive Surgical Operations, Inc. Force sensor temperature compensation
WO2009111736A1 (en) 2008-03-06 2009-09-11 Aquabeam Llc Tissue ablation and cautery with optical energy carried in fluid stream
EP2627278B1 (en) 2010-10-11 2015-03-25 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Mechanical manipulator for surgical instruments
JP6106169B2 (ja) 2011-07-11 2017-03-29 ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ネブラスカ 手術ロボットシステム
CN103717355B (zh) 2011-07-27 2015-11-25 洛桑联邦理工学院 用于远程操纵的机械遥控操作装置
ES2687817T3 (es) 2012-02-29 2018-10-29 Procept Biorobotics Corporation Resección y tratamiento de tejido guiado por imagen automatizada
EP4357083A2 (en) 2012-05-01 2024-04-24 Board of Regents of the University of Nebraska Single site robotic device and related systems and methods
WO2014025399A1 (en) 2012-08-08 2014-02-13 Board Of Regents Of The University Of Nebraska Robotic surgical devices, systems, and related methods
US10231867B2 (en) 2013-01-18 2019-03-19 Auris Health, Inc. Method, apparatus and system for a water jet
US10744035B2 (en) 2013-06-11 2020-08-18 Auris Health, Inc. Methods for robotic assisted cataract surgery
EP3021779A4 (en) 2013-07-17 2017-08-23 Board of Regents of the University of Nebraska Robotic surgical devices, systems and related methods
US10426661B2 (en) 2013-08-13 2019-10-01 Auris Health, Inc. Method and apparatus for laser assisted cataract surgery
US10076348B2 (en) 2013-08-15 2018-09-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. Rotary input for lever actuation
US10550918B2 (en) 2013-08-15 2020-02-04 Intuitive Surgical Operations, Inc. Lever actuated gimbal plate
JP6220085B2 (ja) 2014-02-03 2017-10-25 ディスタルモーション エスエーＤｉｓｔａｌｍｏｔｉｏｎ Ｓａ 交換可能な遠位装置を備える機械的遠隔操作デバイス
WO2016026547A1 (de) * 2014-08-18 2016-02-25 Ondal Medical Systems Gmbh Kraft- oder bewegungsreaktive stativvorrichtung, steuerungseinrichtung sowie verfahren zum positionieren der stativvorrichtung
WO2016030767A1 (en) 2014-08-27 2016-03-03 Distalmotion Sa Surgical system for microsurgical techniques
US10548680B2 (en) 2014-12-19 2020-02-04 Distalmotion Sa Articulated handle for mechanical telemanipulator
WO2016097861A1 (en) 2014-12-19 2016-06-23 Distalmotion Sa Sterile interface for articulated surgical instruments
DK3653145T3 (da) 2014-12-19 2024-04-15 Distalmotion Sa Genanvendeligt kirurgisk instrument til minimalinvasive procedurer
ES2968221T3 (es) 2014-12-19 2024-05-08 Distalmotion Sa Instrumento quirúrgico con efector final articulado
US10864049B2 (en) 2014-12-19 2020-12-15 Distalmotion Sa Docking system for mechanical telemanipulator
US20160287279A1 (en) 2015-04-01 2016-10-06 Auris Surgical Robotics, Inc. Microsurgical tool for robotic applications
WO2016162752A1 (en) 2015-04-09 2016-10-13 Distalmotion Sa Mechanical teleoperated device for remote manipulation
WO2016162751A1 (en) 2015-04-09 2016-10-13 Distalmotion Sa Articulated hand-held instrument
JP6961146B2 (ja) 2015-08-03 2021-11-05 バーチャル インシジョン コーポレイションVirtual Incision Corporation ロボット外科的デバイス、システムおよび関連する方法
WO2017037532A1 (en) 2015-08-28 2017-03-09 Distalmotion Sa Surgical instrument with increased actuation force
ITUB20155057A1 (it) * 2015-10-16 2017-04-16 Medical Microinstruments S R L Assieme robotico di chirurgia
US9949749B2 (en) 2015-10-30 2018-04-24 Auris Surgical Robotics, Inc. Object capture with a basket
US10231793B2 (en) 2015-10-30 2019-03-19 Auris Health, Inc. Object removal through a percutaneous suction tube
US9955986B2 (en) 2015-10-30 2018-05-01 Auris Surgical Robotics, Inc. Basket apparatus
US10675442B2 (en) 2016-02-08 2020-06-09 Nextern, Inc. Robotically augmented catheter manipulation handle
US10751136B2 (en) 2016-05-18 2020-08-25 Virtual Incision Corporation Robotic surgical devices, systems and related methods
US11207145B2 (en) 2016-07-14 2021-12-28 Intuitive Surgical Operations, Inc. Multi-cable medical instrument
GB2554363B (en) 2016-09-21 2021-12-08 Cmr Surgical Ltd User interface device
US11241290B2 (en) 2016-11-21 2022-02-08 Intuitive Surgical Operations, Inc. Cable length conserving medical instrument
EP3544482A4 (en) 2016-11-28 2020-07-22 Adaptivendo LLC SEPARABLE DISPOSABLE SHAFT ENDOSCOPE
EP3551117A1 (en) * 2016-12-07 2019-10-16 Koninklijke Philips N.V. Image guided motion scaling for robot control
US10815679B2 (en) 2017-01-27 2020-10-27 The Boeing Company System for four collaborative robots and humans in a narrowing work envelope
US10675769B2 (en) 2017-01-27 2020-06-09 The Boeing Company Cable carrier crossover supplying four non-static locations
US10745251B2 (en) 2017-01-27 2020-08-18 The Boeing Company Belt drive dual robot gantry
CN110602976B (zh) 2017-04-07 2022-11-15 奥瑞斯健康公司 患者导引器对准
US11058503B2 (en) 2017-05-11 2021-07-13 Distalmotion Sa Translational instrument interface for surgical robot and surgical robot systems comprising the same
US11660150B2 (en) 2017-06-26 2023-05-30 The Hospital For Sick Children Dexterous 4-DOF surgical tool for compact articulation
US10258418B2 (en) * 2017-06-29 2019-04-16 Ethicon Llc System for controlling articulation forces
CN107320195B (zh) * 2017-08-18 2019-10-18 深圳先进技术研究院 一种串联型微创手术用主操作手
CN111417333B (zh) 2017-09-27 2023-08-29 虚拟切割有限公司 具有跟踪相机技术的机器人手术设备及相关系统和方法
US10675107B2 (en) 2017-11-15 2020-06-09 Intuitive Surgical Operations, Inc. Surgical instrument end effector with integral FBG
EP3723650A4 (en) * 2017-12-14 2021-08-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. MEDICAL TOOLS WITH TENSION BANDS
CN117140580A (zh) 2018-01-05 2023-12-01 内布拉斯加大学董事会 具有紧凑型关节设计的单臂机器人装置及相关系统和方法
WO2019143459A1 (en) 2018-01-17 2019-07-25 Auris Health, Inc. Surgical platform with adjustable arm supports
CN111885979A (zh) 2018-02-07 2020-11-03 迪斯透莫森公司 包括机器人远程操纵器和集成的腹腔镜检查的外科手术机器人系统
WO2019173268A1 (en) 2018-03-07 2019-09-12 Intuitive Surgical Operations, Inc. Low-friction, small profile medical tools having easy-to-assemble components
US11439376B2 (en) 2018-03-07 2022-09-13 Intuitive Surgical Operations, Inc. Low-friction, small profile medical tools having easy-to-assemble components
CN108498175A (zh) * 2018-03-12 2018-09-07 深圳市精锋医疗科技有限公司 从操作设备及手术机器人
CN108498174A (zh) * 2018-03-12 2018-09-07 深圳市精锋医疗科技有限公司 驱动机构、操作臂、从操作设备及手术机器人
CN108742852B (zh) * 2018-03-12 2020-04-28 深圳市精锋医疗科技有限公司 手术机器人的从操作设备及手术机器人
CN108338839A (zh) * 2018-03-12 2018-07-31 深圳市精锋医疗科技有限公司 驱动机构、操作臂、从操作设备及手术机器人
CN110269691B (zh) * 2018-03-14 2020-12-22 深圳市精锋医疗科技有限公司 丝驱动连接组件、操作臂及手术机器人
CA3100291A1 (en) 2018-05-17 2019-11-21 Medical Microinstruments S.p.A. Master controller assembly for a robotic surgery system, particularly for microsurgery
IT201800005471A1 (it) 2018-05-17 2019-11-17 Sistema robotico per chirurgia, particolarmente microchirurgia
IT201800005468A1 (it) 2018-05-17 2019-11-17 Sistema robotico per chirurgia, particolarmente microchirurgia
US10751140B2 (en) 2018-06-07 2020-08-25 Auris Health, Inc. Robotic medical systems with high force instruments
US11399905B2 (en) 2018-06-28 2022-08-02 Auris Health, Inc. Medical systems incorporating pulley sharing
US11259798B2 (en) 2018-07-16 2022-03-01 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical devices having tissue grasping surfaces and features for manipulating surgical needles
US11612447B2 (en) 2018-07-19 2023-03-28 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical devices having three tool members
CN109330695B (zh) * 2018-07-31 2021-02-19 深圳市精锋医疗科技有限公司 调节性较好的从操作设备组件及手术机器人
US10828118B2 (en) * 2018-08-15 2020-11-10 Auris Health, Inc. Medical instruments for tissue cauterization
EP3806758A4 (en) 2018-08-17 2022-04-06 Auris Health, Inc. BIPOLAR MEDICAL DEVICE
CN210384059U (zh) * 2018-09-12 2020-04-24 苏州铸正机器人有限公司 辅助手术装置
US10769920B2 (en) 2018-09-22 2020-09-08 Fedex Corporate Services, Inc. Systems, apparatus, and methods for detecting an environmental anomaly and initiating an enhanced automatic response using elements of a wireless node network and using sensor data from ID nodes associated with packages and environmental threshold conditions per package
CN112770689A (zh) 2018-09-26 2021-05-07 奥瑞斯健康公司 用于抽吸和冲洗的系统和器械
WO2020076447A1 (en) 2018-10-08 2020-04-16 Auris Health, Inc. Systems and instruments for tissue sealing
US11815412B2 (en) 2018-11-15 2023-11-14 Intuitive Surgical Operations, Inc. Strain sensor with contoured deflection surface
WO2020131529A1 (en) 2018-12-20 2020-06-25 Auris Health, Inc. Shielding for wristed instruments
KR102502753B1 (ko) * 2018-12-31 2023-02-23 주식회사 리브스메드 잠금 장치
KR102118721B1 (ko) * 2018-12-31 2020-06-04 주식회사 리브스메드 수술용 인스트루먼트
KR102118720B1 (ko) * 2018-12-31 2020-06-04 주식회사 리브스메드 잠금 장치
WO2020146348A1 (en) 2019-01-07 2020-07-16 Virtual Incision Corporation Robotically assisted surgical system and related devices and methods
IT201900000671A1 (it) * 2019-01-16 2020-07-16 Surgica Robotica S P A Testa attuata agonista-antagonista per un utensile e robot provvisto di tale testa
CN109549713A (zh) * 2019-01-24 2019-04-02 上海交通大学医学院附属第九人民医院 内窥镜固定装置
US11589913B2 (en) 2019-01-25 2023-02-28 Auris Health, Inc. Vessel sealer with heating and cooling capabilities
JP7000368B2 (ja) * 2019-02-08 2022-01-19 ファナック株式会社 ロボットキャリブレーション方法及びロボットキャリブレーション装置
CN109828568B (zh) * 2019-02-15 2022-04-15 武汉理工大学 对RoboCup比赛的NAO机器人寻球步态优化方法
US11202683B2 (en) 2019-02-22 2021-12-21 Auris Health, Inc. Surgical platform with motorized arms for adjustable arm supports
NL2022662B1 (en) * 2019-03-01 2020-09-15 Ihb B V Improved suspension system and brake device and rotation limiting device for use in the suspension system
KR20210137508A (ko) 2019-03-08 2021-11-17 아우리스 헬스, 인코포레이티드 의료 시스템 및 응용을 위한 틸트 메커니즘
WO2020197625A1 (en) 2019-03-25 2020-10-01 Auris Health, Inc. Systems and methods for medical stapling
WO2020221356A1 (zh) * 2019-05-01 2020-11-05 江苏风和医疗器材股份有限公司 外科器械的控制装置、外科器械及其控制方法
WO2020263629A1 (en) 2019-06-27 2020-12-30 Auris Health, Inc. Systems and methods for a medical clip applier
CN114040727A (zh) 2019-06-28 2022-02-11 奥瑞斯健康公司 包括具有混合重定向表面的腕部的医疗器械
CN110384561A (zh) * 2019-07-05 2019-10-29 北京万特福医疗器械有限公司 一种无框架定位仪定位支架
US11896330B2 (en) 2019-08-15 2024-02-13 Auris Health, Inc. Robotic medical system having multiple medical instruments
JP2021041038A (ja) 2019-09-13 2021-03-18 ソニー株式会社 術具、手術支援システム、並びに手術用操作ユニット
JP2021041037A (ja) 2019-09-13 2021-03-18 ソニー株式会社 術具、手術支援システム、並びに手術用操作ユニット
DE112020004335T5 (de) 2019-09-13 2022-08-11 Sony Group Corporation Chirurgisches Werkzeug, Chirurgieunterstützungssystem und chirurgische Bedienungseinheit
WO2021059099A1 (en) 2019-09-26 2021-04-01 Auris Health, Inc. Systems and methods for collision detection and avoidance
WO2021064536A1 (en) 2019-09-30 2021-04-08 Auris Health, Inc. Medical instrument with capstan
US11737835B2 (en) 2019-10-29 2023-08-29 Auris Health, Inc. Braid-reinforced insulation sheath
CN111012504B (zh) * 2019-12-23 2023-09-15 山东中科先进技术有限公司 一种绳驱动关节解耦机构
US11950872B2 (en) 2019-12-31 2024-04-09 Auris Health, Inc. Dynamic pulley system
KR20220123269A (ko) 2019-12-31 2022-09-06 아우리스 헬스, 인코포레이티드 고급 바스켓 구동 모드
USD1018844S1 (en) 2020-01-09 2024-03-19 Adaptivendo Llc Endoscope handle
IT202000002536A1 (it) 2020-02-10 2021-08-10 Medical Microinstruments Spa Adattatore sterile per un sistema di chirurgia robotica, assieme, sistema e metodo
IT202000002539A1 (it) 2020-02-10 2021-08-10 Medical Microinstruments Spa Assieme di manipolo di comando e sistema di chirurgia robotica
IT202000002545A1 (it) 2020-02-10 2021-08-10 Medical Microinstruments Spa Assieme di barriera sterile e sistema di chirurgia robotica
IT202000002551A1 (it) 2020-02-10 2021-08-10 Medical Microinstruments Spa Dispositivo di protezione della punta per uno strumento chirurgico, assieme e metodo
IT202000002548A1 (it) 2020-02-10 2021-08-10 Medical Microinstruments Spa Assieme di chirurgia robotica, arena operatoria e metodo
CA3166575A1 (en) 2020-02-10 2021-08-19 Massimiliano Simi Sterile barrier assembly and robotic surgery system
IT202000002554A1 (it) 2020-02-10 2021-08-10 Medical Microinstruments Spa Stazione di comando per chirurgia robotica, campo operatorio sterile, sistema di chirurgia robotica e metodo
CN113397710A (zh) 2020-03-17 2021-09-17 上海奥朋医疗科技有限公司 适用于血管介入手术的双平面机械臂装置
EP4120949A1 (en) * 2020-03-19 2023-01-25 Stryker European Operations Limited Device for computer-assisted surgery having two arms and method for operating the same
TWI756996B (zh) * 2020-03-30 2022-03-01 財團法人工業技術研究院 生物檢體自動採檢系統及其採檢方法和非揮發性電腦可讀記錄媒體
CN111407416B (zh) * 2020-04-03 2021-02-26 天津理工大学 一种针对血管介入手术机器人系统的震颤消除方法及系统
JP7303775B2 (ja) * 2020-04-09 2023-07-05 川崎重工業株式会社 手術支援ロボットおよび手術支援ロボットの位置決め方法
JP7068379B2 (ja) * 2020-04-28 2022-05-16 川崎重工業株式会社 手術支援ロボット
WO2021226134A1 (en) * 2020-05-04 2021-11-11 Raytrx, Llc Surgery visualization theatre
CN111616818B (zh) * 2020-05-18 2022-02-01 哈尔滨工业大学 一种用于错位咬合正畸的颌板制作装置与方法
CN115802975A (zh) 2020-06-29 2023-03-14 奥瑞斯健康公司 用于检测连杆与外部对象之间的接触的系统和方法
US11357586B2 (en) 2020-06-30 2022-06-14 Auris Health, Inc. Systems and methods for saturated robotic movement
EP4171428A1 (en) 2020-06-30 2023-05-03 Auris Health, Inc. Robotic medical system with collision proximity indicators
JP2023536687A (ja) * 2020-07-28 2023-08-29 フォーサイト ロボティクス リミテッド マイクロ手術処置のためのロボットシステム
US11793599B2 (en) * 2020-08-04 2023-10-24 Mazor Robotics Ltd. Surgical cleaning tool, systems, and methods
KR102530566B1 (ko) * 2020-09-03 2023-05-11 전남대학교산학협력단 웨이-포인트 기반 생체의 강내 병변부 치료물질 전달 시스템 및 웨이-포인트 경로 데이터 생성 방법
EP3988046A1 (en) * 2020-10-22 2022-04-27 Cyber Surgery, S.L. Bone clamp
CN115040253A (zh) * 2020-11-30 2022-09-13 天津大学医疗机器人与智能系统研究院 一种前端执行器及其方法、机械手装置及外科手术器械
US11806099B2 (en) * 2021-01-21 2023-11-07 Cilag Gmbh International Articulable wrists for surgical tool end effectors
KR102311513B1 (ko) * 2021-06-10 2021-10-13 (주)더스탠다드 비가역적 전기천공용 전극 제어 장치
IT202100015896A1 (it) 2021-06-17 2022-12-17 Medical Microinstruments Inc Metodo di condizionamento di uno strumento chirurgico di un sistema robotizzato per chirurgia, con cicli di pre-allungamento di tendini di trasmissione di movimenti
IT202100015899A1 (it) 2021-06-17 2022-12-17 Medical Microinstruments Inc Metodo di calibrazione di uno strumento microchirurgico di un sistema robotico teleoperato per chirurgia
IT202100015902A1 (it) 2021-06-17 2022-12-17 Medical Microinstruments Inc Metodo di preparazione alla teleoperazione in un sistema robotico teleoperato per chirurgia
IT202100016199A1 (it) 2021-06-21 2022-12-21 Medical Microinstruments Inc Strumento chirurgico di taglio per chirurgia robotica e metodo
IT202100016154A1 (it) 2021-06-21 2022-12-21 Medical Microinstruments Inc Strumento chirurgico per chirurgia robotica
IT202100016163A1 (it) 2021-06-21 2022-12-21 Medical Microinstruments Inc Metodo di fabbricazione per elettroerosione a filo di uno o più corpi affilati, semilavorato, attrezzaggio, nonché metodo di fabbricazione per elettroerosione a filo di uno strumento chirurgico di taglio per microchirurgia robotica
IT202100016175A1 (it) 2021-06-21 2022-12-21 Medical Microinstruments Inc Strumento chirurgico di taglio, giunto rotazionale e metodo, particolarmente per chirurgia e/o micro-chirurgia robotica
IT202100024434A1 (it) 2021-09-23 2023-03-23 Medical Microinstruments Inc Metodo di controllo di un terminale articolato attuato mediante uno o più tendini di attuazione di uno strumento chirurgico di un sistema robotizzato per chirurgia
IT202100024554A1 (it) 2021-09-24 2023-03-24 Medical Microinstruments Inc Sistema di trasmissione di uno strumento chirurgico per chirurgia robotica
CN114029970B (zh) * 2021-10-13 2023-08-22 河钢工业技术服务有限公司 一种钢卷端面检测机器人及其路径规划方法
KR102495863B1 (ko) * 2021-10-13 2023-02-07 주식회사 오대 멀티채널 식모기를 장착하는 장착 모듈 및 이를 구비한 자동 식모장치
EP4193940A4 (en) * 2021-10-13 2023-10-18 OHDAE Corporation MOUNTING MODULE FOR MOUNTING A MULTI-CHANNEL HAIR TRANSPLANT APPARATUS AND AUTOMATIC HAIR TRANSPLANT DEVICE COMPRISING SAME
KR20230066989A (ko) 2021-11-08 2023-05-16 현대모비스 주식회사 차량용 전동식 브레이크 및 그 제어방법
WO2023101968A1 (en) 2021-11-30 2023-06-08 Endoquest Robotics, Inc. Steerable overtube assemblies for robotic surgical systems
CN114027982B (zh) * 2021-12-09 2023-07-21 合肥工业大学 一种基于连续体构型的单杆柔性驱动手术机器人执行器
WO2023128657A1 (ko) * 2021-12-29 2023-07-06 주식회사 리브스메드 수술용 인스트루먼트
CN114589691B (zh) * 2022-01-28 2023-04-07 苏州大学 三自由度纳米机器人操作系统动力学建模方法及系统
EP4265216A1 (en) * 2022-04-21 2023-10-25 Microsure B.V. Robot arm for use in surgery, microsurgery or super-microsurgery
CN114967556A (zh) * 2022-06-01 2022-08-30 江苏百宁盈创医疗科技有限公司 一种便携式乳腺活组织检查装置的控制系统及方法
US11844585B1 (en) 2023-02-10 2023-12-19 Distalmotion Sa Surgical robotics systems and devices having a sterile restart, and methods thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6676684B1 (en) * 2001-09-04 2004-01-13 Intuitive Surgical, Inc. Roll-pitch-roll-yaw surgical tool
US6840938B1 (en) * 2000-12-29 2005-01-11 Intuitive Surgical, Inc. Bipolar cauterizing instrument
US20080119870A1 (en) * 2006-11-16 2008-05-22 Williams Matthew R Two-piece end-effectors for robotic surgical tools
US20100168721A1 (en) * 2008-12-30 2010-07-01 Intuitive Surgical, Inc. Lubricating tendons in a tendon-actuated surgical instrument
WO2015088647A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-18 Covidien Lp Wrist and jaw assemblies for robotic surgical systems
US20150313678A1 (en) * 2010-02-12 2015-11-05 Intuitive Surgical Operations, Inc. Sheath for surgical instrument
US20170165017A1 (en) * 2015-12-10 2017-06-15 Cambridge Medical Robotics Limited Surgical instrument articulation

Family Cites Families (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5279309A (en) * 1991-06-13 1994-01-18 International Business Machines Corporation Signaling device and method for monitoring positions in a surgical operation
US6731988B1 (en) * 1992-01-21 2004-05-04 Sri International System and method for remote endoscopic surgery
US6963792B1 (en) 1992-01-21 2005-11-08 Sri International Surgical method
DE4334069A1 (de) * 1993-06-21 1995-04-13 Zeiss Carl Fa Ausbalancierbares Stativ
US5876325A (en) * 1993-11-02 1999-03-02 Olympus Optical Co., Ltd. Surgical manipulation system
US5810876A (en) * 1995-10-03 1998-09-22 Akos Biomedical, Inc. Flexible forceps device
US5792135A (en) 1996-05-20 1998-08-11 Intuitive Surgical, Inc. Articulated surgical instrument for performing minimally invasive surgery with enhanced dexterity and sensitivity
US20080177285A1 (en) 1998-02-24 2008-07-24 Hansen Medical, Inc. Surgical instrument
US6233504B1 (en) 1998-04-16 2001-05-15 California Institute Of Technology Tool actuation and force feedback on robot-assisted microsurgery system
US6468265B1 (en) * 1998-11-20 2002-10-22 Intuitive Surgical, Inc. Performing cardiac surgery without cardioplegia
US6394998B1 (en) 1999-01-22 2002-05-28 Intuitive Surgical, Inc. Surgical tools for use in minimally invasive telesurgical applications
US6594552B1 (en) * 1999-04-07 2003-07-15 Intuitive Surgical, Inc. Grip strength with tactile feedback for robotic surgery
US8004229B2 (en) * 2005-05-19 2011-08-23 Intuitive Surgical Operations, Inc. Software center and highly configurable robotic systems for surgery and other uses
US20030135204A1 (en) 2001-02-15 2003-07-17 Endo Via Medical, Inc. Robotically controlled medical instrument with a flexible section
US6817974B2 (en) 2001-06-29 2004-11-16 Intuitive Surgical, Inc. Surgical tool having positively positionable tendon-actuated multi-disk wrist joint
US6639371B2 (en) 2001-08-17 2003-10-28 Delphi Technologies, Inc. Method and system for controlling start of a permanent magnet machine
JP5073895B2 (ja) * 2001-09-25 2012-11-14 オリンパス株式会社 内視鏡用処置具
US6768076B2 (en) 2002-05-15 2004-07-27 Joseph M. Walter Precision base and fixture adapter set-up
EP1531749A2 (en) 2002-08-13 2005-05-25 Microbotics Corporation Microsurgical robot system
TWI327756B (en) 2002-11-29 2010-07-21 Apic Yamada Corp Resin molding machine
DE502004001930D1 (de) * 2003-04-23 2006-12-21 Vmt Bildverarbeitungssysteme G Verfahren zur Einmessung des Koordinatensystems einer Kamera eines Roboters gegenüber dem Koordinatensystem des Roboters oder umgekehrt
US20060087746A1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Kenneth Lipow Remote augmented motor-sensory interface for surgery
US7763015B2 (en) * 2005-01-24 2010-07-27 Intuitive Surgical Operations, Inc. Modular manipulator support for robotic surgery
CN100336640C (zh) * 2005-02-01 2007-09-12 天津大学 外科手术机器人从操作手
DE102005031557B4 (de) * 2005-07-06 2021-08-05 Carl Zeiss Meditec Ag Operationsmikroskop-Trägersystem
TWI434675B (zh) * 2006-02-06 2014-04-21 Conformis Inc 患者可選擇式關節置換術裝置及外科工具
EP2037794B1 (en) * 2006-06-13 2021-10-27 Intuitive Surgical Operations, Inc. Minimally invasive surgical system
US8679096B2 (en) * 2007-06-21 2014-03-25 Board Of Regents Of The University Of Nebraska Multifunctional operational component for robotic devices
US8444631B2 (en) * 2007-06-14 2013-05-21 Macdonald Dettwiler & Associates Inc Surgical manipulator
JP5128904B2 (ja) 2007-10-31 2013-01-23 株式会社東芝 マニピュレータ
US8540748B2 (en) 2008-07-07 2013-09-24 Intuitive Surgical Operations, Inc. Surgical instrument wrist
US8821480B2 (en) 2008-07-16 2014-09-02 Intuitive Surgical Operations, Inc. Four-cable wrist with solid surface cable channels
KR101056232B1 (ko) * 2008-09-12 2011-08-11 정창욱 최소 침습 수술 도구 및 그 사용 방법
US8521331B2 (en) 2009-11-13 2013-08-27 Intuitive Surgical Operations, Inc. Patient-side surgeon interface for a minimally invasive, teleoperated surgical instrument
DE102010009065B4 (de) * 2010-02-23 2018-05-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Eingabevorrichtung für medizinische minimal-invasive Roboter oder medizinische Simulatoren sowie medizinisches Gerät mit Eingabevorrichtung
IT1398238B1 (it) * 2010-02-25 2013-02-22 Surgica Robotica S P A Strumento per la chirurgia robotica
US9510895B2 (en) * 2010-11-05 2016-12-06 Ethicon Endo-Surgery, Llc Surgical instrument with modular shaft and end effector
US9101379B2 (en) * 2010-11-12 2015-08-11 Intuitive Surgical Operations, Inc. Tension control in actuation of multi-joint medical instruments
US9198729B2 (en) 2010-11-15 2015-12-01 Intuitive Surgical Operations, Inc. Actuation cable having multiple friction characteristics
WO2012073789A1 (ja) * 2010-11-30 2012-06-07 オリンパス株式会社 マスタ操作入力装置及びマスタスレーブマニピュレータ
WO2013007784A1 (en) 2011-07-13 2013-01-17 Technische Universiteit Eindhoven Microsurgical robot system
CN103732161B (zh) * 2011-08-15 2016-11-09 直观外科手术操作公司 带有软爪和/或柔性腕机构的医疗器械
CN202313715U (zh) * 2011-09-05 2012-07-11 周宁新 微创手术机器人机械臂布置结构
WO2013077571A1 (ko) * 2011-11-23 2013-05-30 주식회사 리브스메드 수술용 인스트루먼트
JP6247296B2 (ja) 2012-08-15 2017-12-13 インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド 手術用装着プラットフォームの使用者起動のクラッチ離脱
US9931106B2 (en) * 2012-11-02 2018-04-03 Intuitive Surgical Operations, Inc. Self-antagonistic drive for medical instruments
DE102012025100A1 (de) * 2012-12-20 2014-06-26 avateramedical GmBH Entkoppeltes Mehrkamerasystem für die minimal-invasive Chirurgie
US9889568B2 (en) 2013-03-14 2018-02-13 Sri International Compact robotic wrist
CN111938812A (zh) * 2014-02-21 2020-11-17 直观外科手术操作公司 具有增强运动范围的机械肘节关节以及相关的装置和方法
JP6353665B2 (ja) * 2014-02-21 2018-07-04 オリンパス株式会社 マニピュレータの初期化方法、マニピュレータ、およびマニピュレータシステム
JP6284438B2 (ja) * 2014-06-12 2018-02-28 オリンパス株式会社 マニピュレータ
ITUB20155057A1 (it) * 2015-10-16 2017-04-16 Medical Microinstruments S R L Assieme robotico di chirurgia

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6840938B1 (en) * 2000-12-29 2005-01-11 Intuitive Surgical, Inc. Bipolar cauterizing instrument
US6676684B1 (en) * 2001-09-04 2004-01-13 Intuitive Surgical, Inc. Roll-pitch-roll-yaw surgical tool
US20080119870A1 (en) * 2006-11-16 2008-05-22 Williams Matthew R Two-piece end-effectors for robotic surgical tools
US20110238064A1 (en) * 2006-11-16 2011-09-29 Intuitive Surgical Operations, Inc. Apparatus with Two-Piece End-Effectors for Robotic Surgical Tools
US20100168721A1 (en) * 2008-12-30 2010-07-01 Intuitive Surgical, Inc. Lubricating tendons in a tendon-actuated surgical instrument
US20150313678A1 (en) * 2010-02-12 2015-11-05 Intuitive Surgical Operations, Inc. Sheath for surgical instrument
WO2015088647A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-18 Covidien Lp Wrist and jaw assemblies for robotic surgical systems
US20170165017A1 (en) * 2015-12-10 2017-06-15 Cambridge Medical Robotics Limited Surgical instrument articulation

Also Published As

Publication number Publication date
AU2021250974A1 (en) 2021-11-11
US20240065788A1 (en) 2024-02-29
US20180296285A1 (en) 2018-10-18
US10864051B2 (en) 2020-12-15
EP3361981A1 (en) 2018-08-22
US20240016562A1 (en) 2024-01-18
KR102626630B1 (ko) 2024-01-17
US20210386495A1 (en) 2021-12-16
JP7231260B2 (ja) 2023-03-01
BR112018007640B1 (pt) 2022-10-25
EP3361980A1 (en) 2018-08-22
JP2018534100A (ja) 2018-11-22
BR112018007640A2 (pt) 2018-11-06
KR102595871B1 (ko) 2023-10-27
CA3001935C (en) 2023-09-05
CA3001935A1 (en) 2017-04-20
KR20180073608A (ko) 2018-07-02
AU2016337029A1 (en) 2018-05-10
US20210059776A1 (en) 2021-03-04
US20180303567A1 (en) 2018-10-25
US11141233B2 (en) 2021-10-12
KR20210152594A (ko) 2021-12-15
AU2016337029B2 (en) 2021-08-19
WO2017064301A1 (en) 2017-04-20
EP3977957A3 (en) 2022-07-06
JP6865970B2 (ja) 2021-04-28
US20210386496A1 (en) 2021-12-16
CN108366837B (zh) 2021-10-22
JP6942360B2 (ja) 2021-09-29
JP2022000161A (ja) 2022-01-04
CN108366838A (zh) 2018-08-03
BR112018007606A2 (pt) 2018-10-23
WO2017064303A1 (en) 2017-04-20
KR102657020B1 (ko) 2024-04-11
CN108366837A (zh) 2018-08-03
AU2016337026B2 (en) 2021-05-27
AU2016337026A1 (en) 2018-05-10
EP3977957A2 (en) 2022-04-06
JP7315251B2 (ja) 2023-07-26
JP2018534099A (ja) 2018-11-22
AU2021250974B2 (en) 2024-02-01
CN108366838B (zh) 2021-06-11
ITUB20155057A1 (it) 2017-04-16
JP2021106894A (ja) 2021-07-29
CN113768629A (zh) 2021-12-10
CA3001934C (en) 2023-10-03
CA3001934A1 (en) 2017-04-20
EP4218650A3 (en) 2023-09-20
EP4218650A2 (en) 2023-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7315251B2 (ja) ロボット手術用の外科器具及びロボット外科手術アセンブリ
JP7249052B2 (ja) 外科手術器具
KR20180071306A (ko) 의료 장비의 제조 방법
US20210106393A1 (en) Surgical tool for robotic surgery and robotic surgical assembly

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant