KR20180103953A - 신장된 가요성 의료 부재를 구동하기 위한 로봇화 모듈, 및 상기 모듈을 포함하는 의료 로봇 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베이스(31), 제1 구동 부재(28a), 및 제2 구동 부재(28b)를 포함하는 모듈에 관한 것이다. 제2 구동 부제는 제1 구성 및 제2 구성 사이에서 제2 축(29b)에 대한 회전 이외에 자유도로 제1 구동 부재(28a)에 대하여 이동하도록 설치된다. 운동 전달 시스템(35)은 제1 구성 및 제2 구성 사이에서 제2 축(29b)에 대하여 제2 구동 부재(28b)를 회전시키기 위해서 제2 구동 부재(28b)로 구동 모터(34)에 의해서 발생한 구동 운동을 전달한다.

Description

신장된 가요성 의료 부재를 구동하기 위한 로봇화 모듈, 및 상기 모듈을 포함하는 의료 로봇 및 시스템

본 발명은 신장된 가요성 의료 부재를 구동하기 위한 로봇화 모듈에 관한 것이다.

환자에게 카테터 또는 가이드를 수동으로 삽입하는 것은 비교적 일반적인 수술 절차이다. 그러나,이러한 과정은 X-레이로 감지되기 때문에 많은 환자에서 수술을 수행하면 절차 담당 의사가 상당한 방사선에 노출된다.

외과 의사의 위험을 줄이려면, 이러한 삽입을 로봇화하는 것이 바람직하다. 카테터를 파지하기가 어렵기 때문에 이러한 로봇화는 복잡하다. 카테터는 미끄러워 멸균 상태여야 한다. 이러한 어려움에도 불구하고 이러한 로봇 시스템의 신뢰성은 의학계가 수용하는 결정적인 요소이다.

최근에, 카테터의 병진 및 회전 운동 모두를 제어하는 구동 시스템이 미국특허 제7,927,310호에 개시되었다. 카테터는 회전을 유도하기 위해 베이스에 대해 회전하는 플레이트 상에 유지된다. 플레이트 자체는 병진 구동 메커니즘을 포함한다. 또한, 프레임에 남아있는 원격 모터와 카테터로 움직임을 전달하기 위한 시스템이 사용된다. 사실, 내장된 모터를 갖지 않는 것이 전원 라우팅, 풋프린트 및 무균의 이유로 선호된다.

상기 구성이 완전히 만족스럽더라도, 의료진에 의한 사용을 더욱 용이하게 하고자 하는 욕구가 여전히 있다. 결정 요인은 빠른 시작 및 종료이다. 신속하고 단순하며 직관적인 시작으로 직원이 로봇에 카테터를 부적절하게 배치하는 것을 방지하고 이후의 문제를 방지 할 수 있다. 수술 중 의료진이 수동 개입을 원할 경우 신속한 중단이 필요할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명은 연장된 가요성 의료 부재를 구동하기 위한 로봇화 모듈에 관한 것이다. 상기 모듈은 베이스를 포함한다.

모듈은 제1 축 주위의 제1 주변 구동 표면, 및 제1 축에 대하여 제1 구동 부재를 회전시키도록 설계된 구동 모터에 연결되는 부재를 포함하는, 제1 축을 정의하는 제1 구동 부재를 포함한다.

모듈은 제2 축 주위의 제2 주변 구동 표면을 포함하는, 제1 축에 평행한 제2 축을 정의하는 제2 구동 부재를 포함하며, 제1 구동 부재는 제1 축을 중심으로 베이스에 대하여 회전하도록 설치되며, 제2 구동 부재는 제2 축을 중심으로 베이스에 대하여 회전하도록 설치된다.

제2 구동 부재는 또한 제1 구성 및 제2 구성 사이에서 제2 축에 대한 회전 외의 자유도로 제1 구동 부재에 대하여 이동하도록 설치되며, 상기 제1 구성은 제1 및 제2 주변 구동 표면이 이들 사이의 제1 간극으로 서로 마주하는 것이며, 상기 제2 구성은 제1 및 제2 주변 구동 표면이 제1 간극보다 큰 제2 간극으로 서로 마주하는 것이다.

모듈은 제1 및 제2 구성 중 제1 및 제2 구성 중 적어도 하나로부터 다른 구성으로 제2 구동 부재를 이동 시키도록 설계된, 사용자에 의해 작동 시스템을 포함한다.

US 2012/179,167은 상기 특징을 갖는 로봇화 모듈을 개시한다.

본 발명에 따르면, 모듈은 적어도 제1 및 제2 구성 사이의 임의의 구성에서 제2 구동 부재를 제2 축 주위로 회전시키기 위해 구동 모터에 의해 발생된 구동 이동을 제2 구동 부재로 전달하기 위한 운동 전달 시스템을 포함한다.

이러한 특징들을 통해 카테터를 로봇화 모듈에 결합 또는 결합 해제할 수 있으며, 이러한 결합/결합해제 조작으로 인해 로봇이 작동하지 않을 위험이 감소한다.

본 발명의 선호되는 실시 예에서, 이하 특징들 둥 하나 이상이 사용될 수 있다:

- 운동 전달 시스템은 자유 구성에서 작동한다.

- 운동 전달 시스템은:

제1 구동 부재와 동축이고 운동 전달 시스템의 입력 부재를 형성하는 제1 기어;

제1 구성 및 제2 구성 사이의 임의의 구성에서 적어도 제1 기어와 맞물리며, 제1 축으로부터 오프셋되고 평행한 중간 기어 축을 가지는 중간 기어; 및

중간 기어 축에 대한 중간 기어의 회전 운동을 제2 축에 대한 제2 구동 부재의 회전 운동으로 전환하는, 중간 기어 및 제2 구동 부재 사이의 트렌스미션;을 포함한다.

- 제2 구성으로부터 제1 구성 쪽으로 제2 구동 부재를 편향시키는 탄성 시스템을 포함하며, 작동 시스템은 탄성 시스템이 가압되는 동안 제1 구성으로부터 제2 구성으로 제2 구동 부재를 이동시키도록 작동될 수 있다.

- 탄성 시스템은 제2 구동 부재와 통합된 작동 시스템을 편향시킨다.

- 자유 구성에서 제2 구동 부재을 고정하거나 제2 구동 부재를 해제하도록 설계된 고정 시스템을 포함하며, 작동 시스템은 고정 시스템을 제어하도록 설계된다.

- 작동 시스템은 사용자에 의해서 전기적으로 작동될 수 있다.

- 적어도 하나의 구동 부재는 또한 축을 따라 병진 운동으로 베이스에 대하여 이동할 수 있도록 설치된다.

- 적어도 하나의 구동 부재는 병진 경로에서 축을 따라 병진 운동으로 베이스에 대하여 이동할 수 있도록 설치되며, 제1 구동 부재는 베이스에 대하여 제1 구동 부재의 회전 동안에 베이스 상에 마찰되고 전체 병진 경로를 따른 베이스 상에 폐쇄된 둘레를 정의하는 변형 가능한 스커트를 포함한다.

- 베이스에 고정되고 제1 구동 부재의 적어도 일부, 제2 구동 부재의 적어도 일부, 및 작동 시스템의 적어도 일부가 배열되는 내부 공간을 정의하는 커버를 포함하며, 작동 시스템의 작동 부분, 제1 구동 부재의 일부, 제2 구동 부재의 일부는 하우징 밖으로 연장한다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은 영구적인 부분 및 제거 가능한 부분을 포함하는 의료 로봇 키트로써, 영구적인 부분은 모터 및 제1 커플링을 포함하며, 제거 가능한 부분은 제1 커플링과 상보적인 제2 커플링을 구비한 상기 로봇화 모듈을 포함하며,

제1 커플링 및 제2 커플링은 조립 방향을 따라 영구적인 부분에 제거 가능한 부분을 조립하는 동안에 조립 방향에 대하여 서로에 대하여 제1 커플링 및 제2 커플링을 회전시키는 적어도 하나의 캠 표면을 포함하는 의료 로봇 키트에 관한 것이다.

본 발명의 선호되는 실시 예에서, 다음의 특징이 사용될 수 있다: 제1 커플링은 오목한 형상의 복수의 돌출부를 포함하며, 제2 커플링은 상기 돌출부와 상보적인 형상의 복수의 리세스를 포함한다.

본 발명의 선호되는 실시 예에서, 제1 커플링은 센터링 콘, 슬라이딩 방향에서 센터링 콘에 대하여 이동할 수 있는 돌출부, 및 영구적인 부분에 제거 가능한 부분의 조립 동안에 센터링 콘에 대하여 돌출부를 편향시키는 편향 부재를 포함한다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은 신장 축을 따라 연장하는 중공의 신장된 가요성 의료 부재; 및 제 상기 의료 로봇 키트 또는 상기 로봇화 모듈;을 포함하는 의료 시스템으로서, 중공의 신장된 가요성 의료 부재는 제1 구성에서 제1 및 제2 주변 구동 표면 사이에 고정되며, 제1 구동 부재는 신장 축을 따란 신장된 가요성 의료 부재의 병진 운동을 발생시키기 위해서 제1 축을 중심으로 베이스에 대하여 회전할 수 있는 의료 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 선호되는 실시 예에서, 다음의 특징이 사용될 수 있다: 제1 구동 부재는 신장 축에 대하여 신장된 가요성 의료 부재의 회전을 발생시키기 위해서 제1 축을 따라 베이스에 대한 병진 이동으로 구동된다.

본 명세서에 포함되어 있음.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 비-제한적인 예로서 첨부된 도면을 참조하여 주어진 실시 예 중 하나의 이하의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1a는 로봇 동맥 조영 장치의 개략적인 측면도이다.
도 1b는 도 1a의 일부 평면도이다.
도 2a 내지 2c는 구동될 부재들의 이동 모드를 도시하는 다이어그램이다.
도 3은 로봇화 모듈의 예시적인 실시 예의 사시도이다.
도 3a는 도 3의 상세도이다.
도 4a는 제1 구성에서 도 3의 상세한 평면도이며, 커버는 제거되어 있다.
도 4b는 다른 구성에서 도 4a와 유시한 도면이다.
도 5는 하우징 없이 도시된 도 4a의 기구의 측면도이다.
도 6a 및 도 6b는 상이한 관점에서의 동일한 커플링의 2 개의 분해도이다.
도 7은 제2 실시 예의 투시 분해도이다.
도 8은 모터와 모듈의 결합의 수직 단면도이다.
도 9a는 제1 구성의도 8의 단면 상세도이다.
도 9b는 제2 구성에서 도 9a에 대응하는 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 커플링의 제2 실시 예에 대한 도 6a 및 도 6b에 대응하는 분해 사시도이다.
도 11a 및 도 11b는 두 개의 다른 구성에서 일 실시 예에 따른 구동 모듈의 개략도이다.
도 12a, 12b 및 13a, 13b는 다른 실시 예에 대한 도 11a,도 1b에 대응하는 도면이다.
도 14는 제3 실시 예에 따른 커플링이 로봇 상에 장착된 부분의 사시도이다.
도 15는 도 14의 장치의 분해도이다.

도 1a는 동맥조영 설비(1)를 개략적으로 나타낸다. 동맥조영 설비(1)는 작동 수술실(2) 및 제어실(3)의 두 개의 영역으로 나뉜다. 제어실(3)은 수술실(2)에 가까울 수 있으며, 단순한 방사선비투과 벽(4)에 의해서, 예컨대 이동 및/또는 분리 가능한 스크린에 의해서 수술실로부터 분리되거나, 떨어진다. 수술실(2) 및 제어실(3)의 장비는 유선 또는 무선 연결 또는 네트워크 등을 통하여 연결된다.

수술실(2)은 환자(6)를 수용할 수 있는 수술 테이블(5)을 포함한다. 수술실(2)은 또한 의료 영상기(7), 특히 X레이 영상기를 포함할 수 있으며, 상기 의료 영상기는, 가능하게는 환자에 대하여 이동할 수 있는, 환자의 각 측면에 배열된 소스(8) 및 감지기(9)를 포함한다.

동맥조영 설비(1)는 수술실(2)에 위치된 로봇(10)을 포함한다.

동맥조영 설비(1)는 제어실(3)에 위치된 제어 스테이션(11)을 포함한다. 제어 스테이션(11)은 멀리서 로봇(10)을 제어한다. 또한, 동맥조영 설비(1)는, 제어실(3)에서, 영상기(7)용 하나 이상의 원격 제어기(12)를 포함하며, 이는 원격으로 영상기를 제어하기 위해서 영상기(7)와 통신한다. 동맥조영 설비(1)는 또한 영상기(7)에 의해서 캡처된 이미지들을 실시간으로 제어실(3)에 표시하기 위해, 영상기(7)와 통신하는, 제어실(3)에 위치된 디스플레이(13)를 포함한다.

로봇(10)은 환자의 몸으로 도입될 수 있는 신장된 가요성 의료 부재(15)를 이동시킬 수 있다. 신장된 가요성 의료 부재(15)는, 환자에게 접근할 수 있는 개구를 통하여, 예컨대 환자의 관(canal), 특히 환자의 정맥 또는 동맥으로 삽입될 수 있고 상기 관에서 이동할 수 있는 부재일 수 있다. 신장된 가요성 의료 부재는 카테터일 수 있다. 대안으로, 신장된 가요성 의료 부재는 카테터 가이드일 수 있다. 가이드는 일반적으로 카테터보다 작은 횡단 직경을 일반적으로 가지며, 가이드는 특히 환자의 몸 안에서 이동할 수 있도록 일반적으로 중공부를 가진다. 가이드는 또한 이하에 자세히 설명되었듯이 곡선형 단부를 포함한다.

로봇(10)은 이하에 자세히 설명되었듯이 적어도 하나의 자유도로 환자에 대하여 신장된 가요성 의료 부재를 구동하도록 제어 스테이션(11)에 의해서 제어될 수 있다. 로봇은 제어 스테이션(11)과 접속하기 위해 통신 유닛(17)을 포함할 수 있다. 필요하다면, 로봇(10)은 필요할 때 수술실(2)로부터 로봇(10)을 제어하기 위한 로컬 제어 유닛(18)을 포함할 수 있다.

또한, 제어실(3)에서 가능한 모든 명령 및 피드백은, 예컨대 영상기(7)에 의해서 캡처된 이미지를 표시하기 위한 스크린(20) 및 영상기용 제어부(19)를 통하여, 국부적으로 수술을 수행하기 위해서 수술실(2)에서 가능하다는 것을 주목해야 할 것이다.

중공의 신장된 가요성 의료 부재(15)는 환자 내의 영상촬영을 용이하게 하기 위한 조영제(contrast medium)를 주입하기 위한 커넥터(56)에 연결될 수 있다. 동맥조영 설비는 제어실(3)에 배열된 제어부(58)에 의해서 제어될 수 있는 커넥터(56)에 연결된 조영제 주입기(57)를 포함할 수 있다. 조영제 주입기용 제어부(59)는 또한 수술실(2)에 국부적으로 존재할 수 있다.

이하에서, 도면부호 15는 가이드(15``), 카테터(15`), 또는 일반적으로 환자의 몸으로 삽입될 신장된 가요성 의료 부재를 가리키도록 대안으로 사용될 것이다. 예컨대, 이는 외과용 카테터(surgical catheter)일 수 있다. 이러한 외과용 카테터는 환자 내로 동축으로 외부 카테터 내로 안내되기 위해서 외부 카테터보다 작은 직경일 수 있으며, 환자 내로 가이드 상에 안내되기 위해서 중공일 수 있다.

커넥터(56)는 병치된 카테터(15`) 및 가이드(15``)를 통과하는 메인 브랜치(75)를 포함한다. 메인 브랜치(75)는 카테터(15`) 및 가이드(15``)가 연장하고 환자 내에서 연장하는 외부 카테터(미도시)에 조립될 수 있다. 조영제는 커넥터(56)의 보조 브랜치(76)에 의해서 외부 카테터에 주입된다.

도 2a는 본 시스템에 가낭한 다양한 자유도를 도시한다. 가이드(15``)는 가이드의 주요 길이방향 축에 대하여 약간 커브된 가이드의 전방 단부(15``a)와 도시되며, 카테터(15`)의 전방 단부(15`a)에 개구가 있다. 카테터(15`)는 다음의 두 가지의 구별된 움직임에 종속될 수 있다:

-길이방향을 따른 병진 이동;

-길이방향에 대한 회전 이동.

이러한 움직임은 한 방향 또는 다른 방향에서 발생될 수 있다.

바람직하게는, 카테터(15`)는 상술한 두 가지 기본 움직임을 조합한 움직임에 종속될 수 있다.

바람직하게는, 카테터(15`)는 상기한 두 가지 기본 움직임을 상이한 조합으로 결합하는 두 개의 움직임에 종속될 수 있다.

가이드(15``)는 다음의 두 가지 구별된 움직임에 종속될 수 있다:

-길이방향을 따른 병진 이동;

-길이방향에 대한 회전 이동.

이러한 움직임은 한 방향 또는 다른 방향에서 발생될 수 있다.

바람직하게는, 가이드(15`)는 상술한 두 가지 기본 움직임을 조합한 움직임에 종속될 수 있다.

바람직하게는, 가이드(15`)는 상기한 두 가지 기본 움직임을 상이한 조합으로 결합하는 두 개의 움직임에 종속될 수 있다.

일부 경우에, 카테터 자체가 가이드와 동일한 원리에 따라 안내를 하거나 특정 곡률을 갖는 해부학적 영역에 카테터를 위치시키는 것을 용이하게 하도록 곡선형 단부를 구비할 수 있다.

도 2b는 메인 트렁크(22) 및 메인 트렁크로 이어지는 두 개의 브랜치(23a, 23b)를 포함하는 환자의 동맥(21)을 도시한다. 도 2b는 실선에 의해서 가리켜진 전진 위치 및 점선에 의해서 가리켜진 후퇴 위치 사이에서 병진하는 신장된 가요성 의료 부재(15)(여기서, 가이드(15``))의 병진 이동을 도시한다. 도 2c는, 동일한 동맥에서, 신장된 가요성 의료 부재가 브랜치(23a)의 방향에서 병진 이동하기 위해 준비되는 점선에 의해서 가리켜진 제1 위치 및 신장된 가요성 의료 부재가 브랜치(23b)의 방향에서 병진 이동하기 위해 준비되는 실선에 의해서 가리켜진 제2 위치 사이에서 신장된 가요성 의료 부재(15)의 회전이 나타난다.

로봇 및 카테터 및/또는 가이드를 포함하는 조립체는 "의료 시스템"으로 명명된다.

도 3은 구동 모듈(14)의 사시도이다. 본 실시 예에서, 구동 모듈(14)은 일회용이며, 동력 시스템에 무균 방식으로 조립되도록 제공된다. 구동 모듈(14)은 하우징(16) 및 커버(24)를 포함한다. 커버(24)는 개방 구성 및 폐쇄 구성의 두 개의 개별 구성으로 하우징(15)에 대하여 이동할 수 있다. 도시된 구성은 개방 구성이다. 이 구성에서, 카테터(15`) 및 가이드(15``)가 접근할 수 있다. 폐쇄 구성에서, 카테터(15`) 및 가이드(15``)는 모듈(14)에 접근할 수 없다.

도시된 예시에서, 구동 모듈(14)은 카테터(15`) 및 가이드(15``)를 구동한다. 그러나 이는 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명은 카테터(15`) 또는 가이드(15``)만을 구동하는 시스템에서 구현될 수 있다.

본 예시에서, 구동 모듈(14)은 가이드(15`)를 구동하는 제1 부분(25a) 및 카테터(15``)를 구동하는 제2 부분(25b)를 포함한다. 제1 부분은 모든 목적을 위해 본원 발명에 참고로 인용된 QT FR2015/051566에 실질적으로 개시된다. 이 시스템은 한 쌍의 작동 손가락에 의해서 생성된 일련의 반복된 미소 운동에 의해 가이드의 병진 이동 및/또는 회전을 제어를 가능하게 한다는 것을 상기해야 할 것이다. 다양한 이유로(속도, 안전성, 신뢰성), 두 쌍의 손가락이, 예컨대 본 실시 예에서 사용될 수 있으며, 예컨대 위상이 전환된다.

가이드(15``)는 채널(26``)에 놓인다. 카테터(15`)는 채널(26`)에 놓인다. 채널(26` 및 26``)은 카테터(15`) 및 가이드(15``) 가 놓이는 공통 채널(27)에서 만난다. 이러한 사용은 예컨대 카테터를 "빨리 교체"하기 위한 것이며, 이는 그 측벽에서 가이드에 접근할 수 있는 개구를 가진 것을 의미한다. 이러한 접근 개구는 공통 채널(27)의 하류에 위치된다. 이는 가이드(15``)가 접근 개구에 적어도 카테터(15`)에서 밖으로 평행하게 이어지는 것을 가능하게 하며, 가이드(15``)는 도 2a에 도시된 것처럼 환자의 몸으로 카테터의 원위 단부로부터 도출하도록 카테터 안쪽으로 압착된다.

커넥터(56)는 이동 지지대(77)에 의해서 수반되며, 이는 카테터(15`) 및 가이드(15``)가 이들의 각 채널(26`, 26``)에 위치되는 것을 용이하게 하는 후퇴 위치에 도시된다. 상기 위치 후에, 이동 지지대(77)는 메인 브랜치의 단부(75a)가 공통 채널(27)을 마주하도록 이동되고 접힌다. 이는 커넥터(56)를 통한 카테터(15`) 및 가이드(15``)의 적절한 삽입을 가능하게 한다.

제2 부분(25b)은 도 3a를 참조하여 이하에 상세히 설명될 것이다.

특히 도 3a에서 볼 수 있듯이, 제1 구동 부재(28a)는 제1 축(29a)을 정의하고 제1 축(29a) 주위의 제1 주변 구동 표면(30a)을 포함한다.

제1 구동 부재(28a)는 (이 경우 수직으로) 제1 축(29a)을 하우징(16)에 대하여 회전하도록 설치된다.

제2 구동 부재(28b)는 제2 축(29b)를 정의하고 제2 축(29b) 주위에 제2 주변 구동 표면(30b)를 포함한다.

제2 구동 부재(28b)는 제2 축(20b)을 하우징(16)에 대하여 회전하도록 설치된다.

제2 축(29b)은 제1 축(29a)와 평행하다. 또한, 도 3a에 도시된 구성인 구동 구성에서 떨어져 있어서, 제1 주변 구동 표면(30a) 및 제2 주변 구동 표면(30b)은 약 카테터(15`)의 두께의 간극으로 이격되어 서로 마주한다. 따라서, 제1 주변 구동 표면(30a)의 일부 및 제2 주변 구동 표면(30b)의 일부는 채널(26`)으로 돌출한다.

도 3a에 도시되었듯이, 하우징(16)은 서로 조립될 베이스(31) 및 커버(32)를 포함한다. 베이스(31) 및 커버(32)는 조립되어, 기계가 배치되는 내부 공간(41)을 구획한다. 구동 부재들(28a, 29b)의 일부만이 카테터를 구동하기 위해서 내부 공간으로부터 돌출한다. 기계의 대부분이 내부 공간 내에 배열시켜, 기계에 원치 않은 접근이 발생할 위험을 감소시킨다.

제2 구동 부재(28b)는 제1 구성 및 제2 구성 사이에서 제2 축(29b)에 대한 회전 외의 자유도로 제1 구동 부재(29a)에 대하여 이동되도록 설치된다:

-제1 구성은 도 4a의 구동 구성이며, 이 구성에서, 제1 및 제2 주변 구동 표면(30a, 30b)이 서로 사이의 제1 간극으로 서로 마주한다.

-제2 구성은 도 4b의 자유 구성이며, 이 구성에서, 제1 및 제2 주변 구동 표면(30a, 30b)이 제1 간극 보다 큰 제2 간극으로 서로 마주한다.

이러한 움직임 동안에, 제2 구동 부재(28b)는 제1 구성 및 제2 구성 사이의 무한한 수의 중간 구성에 있을 수 있다. 또한, 자유 구성은 구동 구성으로부터 자유 구성으로 이동 방향에서 시스템의 최종 구성이 아닐 수 있으며, 상기 방향을 따른 상기 구성을 넘는 제2 구동 부재(28b)의 추가 이동이 가능하다. 유사하게, 구동 구성은 자유 구성으로부터 구동 구성으로 이동 방향에서 시스템의 최종 구성이 아닐 수 있으며, 상기 방향을 따른 상기 구성을 넘는 제2 구동 부재(28b)의 추가 이동이 가능하다. 구동 구성은 주어진 직경의 카테터(15`)의 주어진 클램핑에 의해 정의된다.

이하의 설명은 이러한 구성들의 하나로부터 다른 것으로의 변형을 가능하게 하는 예시적인 메커니즘을 설명한다.

제1 구동 부재(28a)는 모터에 의해서 구동되고 구동 축(29a)을 가지는 샤프트(33a)에 고정된다. 상기 방식에서, 모터(34)의 작동은 축(29a)에 대하여 제1 구동 부재(28a)의 회전을 발생시킨다. 따라서, 샤프트(33a)는 모터(34) 및 제1 구동 부재(28a) 사이의 연결을 달성한다.

또한, 메커니즘은 제2 구동 부재(28b)로 구동 모터(34)에 의해서 발생된 구동 움직임을 전달하는 운동 전달 시스템(35)을 포함한다. 이는, 제1 구동 부재(28a)의 회전 방향과 반대 방향인, 적절한 방향으로 제2 축(29b)에 대하여 제2 구동 부재(28b)를 회전시키는 것과 연관되어, 두 개의 구동 부재(28a, 29b)는 병진 움직임으로 카테터(15`)를 구동한다.

본 예시에서, 운동 전달 시스템(35)은 제1 구동 부재(28a)와 동축인 제1 기어(36a)를 포함한다. 제1 기어(36a)는 운동 전달 시스템(35)의 입력 부재를 형성한다.

운동 전달 시스템(35)은 제1 축(29a)으로부터 오프셋되고 평행한 중간 기어 축(38)을 가지는 중간 기어(37)를 포함한다. 중간 기어(37)는 구동 구성(4a) 및 자유 구성(4b)에서 제1 기어(36a)와 맞물린다.

운동 전달 시스템(35)은 중간 기어(37) 및 제2 구동 부재(28b) 사이에 트렌스미션(39)을 포함하며, 이는 중간 기어의 축(38)에 대한 중간 기어(37)의 회전 운동을 제2 축(29b)에 대한 제2 구동 부재(28b)의 회전 운동으로 전환한다.

본 예시에서, 트렌스미션(39)은 축(29b)에 대하여 제2 구동 부재(28b) 및 중간 기어(37)의 축(38)에 대한 회전을 통합하는 벨트를 포함한다.

따라서, 중간 기어(37)는 축(38)이 있는 중간 샤프트(40)에 고정된다. 중간 샤프트(40)는 벨트와 통합된다.

제2 구동 부재(28b)는 제2 축(29b)이 있는 샤프트(33b)와 통합된다. 샤프트(33b)는 벨트와 통합된다.

샤프트(33b)는 브래킷(42)에 의해서 지지되며, 브래킷은 샤프트(40) 및 제2 샤프트(33b) 상에서 자유롭게 회전하기 위해서 설치된다.

따라서, 제2 구동 부재(28b)는 도 4a에 도시된 구동 구성으로부터 도 4b에 도시된 자유 구성으로 축(38)에 대한 회전에 의해서 이동될 수 있다.

도 4b의 자유 구성에서, 운동 전달 시스템(35)은 작동 상태를 유지한다. 즉, 모터(34)는 상기 구성에서 또한 제2 구동 부재(28b)를 회전시킨다. 이는 자유 구성뿐만 아니라 구동 구성과 작동 구성과 자유 규성 사이의 중간 구성에서도 가능하다. 운동 전달 시스템(35)은 항상 작동 상태에 있기 때문에, 이는 제2 구동 부재(28b)가 자유 구성으로부터 구동 구성으로 움직일 때, 카테터가 문제 없이 두 개의 구동 부재에 의해서 구동된다.

이러한 특징으로, (서로 더 가깝게 두 개의 구동 부재(28a, 28b)를 이동함으로써) 동일한 기구로 다른 직경의 카테터가 구동되고, 및/또는 다른 클램프 힘이 주어진 카테터에 가해질 수 있다.

상기 예시는 특정 운동 전달 시스템(35)을 포함하지만, 이는 특히 콤팩트한 하나의 예시일 뿐이며; 동일한 작동을 달성하는 다른 변형도 가능하다.

자유 구성으로부터 구동 구성으로 전환할 때 자유도는 구동 부재들의 축들에 평행한 축에 대한 회전이다. 하지만, 이는 예시일 뿐이며, 다른 구현안도 가능하다.

기구는 사용자에 의해서 작동될 수 있는 작동 시스템(43)을 포함한다. 작동될 때, 작동 시스템(43)은 작동 구성으로부터 자유 구성으로 제2 구동 부재(28b)를 이동시킨다.

작동 시스템(43)은, 예컨대 부착 영역(50)에서, 브래킷(42)에 연결된 레버(44)를 포함한다. 레버(44)는 신장된 슬롯(45)을 통하여 하우징(16)을 넘어 돌출하는 작동 단부(44a)를 포함한다(도 3a). 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 신장된 슬롯(45) 내에서 레버(44)의 작동 단부(44a)의 움직임은 구동 구성으로부터 자유 구성으로 제2 작동 부재(28b)를 이동시킨다.

적절하게는, 스프링과 같은 탄성 시스템(46)은 제1 위치 쪽으로 레버(44)를 편향시킨다. 특히, 이는 구동 구성 쪽으로 제2 구동 부재(28b)를 가압한다.

따라서, 제2 구동 부재(28b)가 작동 시스템(43)의 사용자의 활성화로 인해 구동 위치로부터 자유 위치로 이동될 때, 이는 탄성 시스템(46)을 가압한다.

탄성 시스템(46)은 예컨대 스프링을 포함하며, 스프링의 제1 단부(46a)는 작동부(43)에 고정되고 스프링의 제2 단부(46b)는 베이스(310에 고정된다.

또한, 베이스에 대한 제2 단부(46b)의 위치는 조절 기구(47)에 의해서 조절될 수 있다. 이 기구는 주어진 카테터(15`) 상에 구동 부재들(28a, 28b)의 채결 힘을 조절 및/또는 다른 카테터 직경에 적합하게 할 수 있다.

조절 기구(47)는 베이스(31)에 통합된 너트(48)를 예컨대 포함하며, 나스(49)는 너트(48)와 나사결합 된다. 스프링의 제2 단부(46b)는 나사(49)의 정지 표면에 대항하여 견딘다. 너트(48)로 나사(49)와 나사 결합은 스프링이 연장할 수 있는 공간의 길이를 변화시킨다.

하우징은 제1 구동 부재(28a)는 제1 구동 부재(28a)에 통합된 씰(seal)(81)에 의해서 밀봉되고, 베이스(31) 상에 마찰된다. 이는 동적 씰이다. 씰(81)과 베이스(31) 사이의 접촉은 하우징(16)이 동력 스페이지에 결합되는 베이스(31)의 개구를 둘러싼다.

도 6a 및 도 6b는 전동 스테이지(51) 및 하우징(16) 사이의 결합의 예시를 도시한다(씰(81)은 이 도면에 도시되지 않는다). 본 예시에서, 모터에 의해서 구동되는 샤프트(33a)는 (본 예시에서 4새인) 복수의 동일한 핀(65)을 가지는 결합 부재(68`)를 포함한다. 핀들(65)은 축(29a)을 통과하는 원으로, 예컨대 균일하게, 분포된다. 구동 부재(28a)는 축(29a)을 통과하는 원을 따라 분포된 복수의 리세스(66)를 가지는 결합 부재(69`)와 통합된다. 리세스(66)는 동일하고 핀(65)과 상보적인 형상을 가진다. 리세스(66)는 서로 접하여 링을 형성하여, 축(29a) 주위의 핀들(65) 및 리세스들(66)의 상대적 위치와 관계없이, 핀들(65)은 각 각 리세스(66)의 앞에 적어도 부분적으로 모두 여전히 있다.

축(29a)에 대한 구동 부재(28a)의 약간의 회전이 톱니의 절반과 거의 동일한 거리만큼 필요하다면, 핀들(65)은 샤프트 상에 리세스와 결합하는 것을 가이드하기 위한 돔형 단부(67)를 가질 수 있다.

도 11a는 도 4a 및 도 4b에 관하여 상술된 작동 시스템의 변형 실시 예를 도시한다. 보다 구체적으로, 도 11a는 구동 구성에서 모듈을 나타내는 반면, 도 11b는 자유 구성을 나타낸다. 상기 도면들에서 이하가 도시된다:

-구동 부재(28a)가 구동 구성 및 자유 구성 사이에서 병진 이동 동안에 하우징에 고정된다;

-구동 부재(29a)는 (예컨대 브래킷(50)과 같은) 지지대(70) 상에 설치되며, 이는 구동 구성 및 자유 구성 사이에서 병진 이동 동안에 중간 축(38)에 대하여 하우징 내에서 회전하도록 설치된다.

상술한 설명은 도 12a 및 12b와 도 13a 및 13b의 대안의 실시 예에 또한 적용된다.

도 11a에서, 로커(rocker)(71)은 구동 부재(29a)로 작동부(43)의 이동을 전달하기 위해 사용된다. 로커(71)는, 예컨대 축(38)에 평행한, 축(72)에 대하여 선회하도록 설치된다. 로커(71)는 작동부(43)와 접촉하는 제1 암(73), 및 지지대와 접촉하는 제2 암(74)을 가진다.

작동부(43)는 로커(71)의 회전을 발생시키며, 로커의 제2 암(74)은 그러면 축(38)에 대하여 지지대(70)의 회전을 발생시키로독 지지대(70)를 통과한다(도 11b).

이러한 움직임은 스프링(46)을 가압한다.

제1 변형에서, 작동부(43)의 사용자 작동의 정지는 자동적으로 스프링(46)의 해제로 인해 구동 구성으로 시스템을 되돌린다.

대안으로, 자유 구성을 고정하기 위한 시스템(도 11b)이 구비될 수 있다. 예컨대, "푸시-풀(push-pull)" 시스템이, 카드 리더기로 카드를 삽입하는 것과 유사하게, 설치될 수 있다. 자유 구성에서, 작동부(43)의 사용자 작동은 고정 시스템을 해제하여, 시스템이 스프링(46)의 해제에 의해서 구동 구성으로 되돌아 온다.

본 실시 예에서, 사용자의 접촉을 통한 작동부의 기계적 작동이 제공될 수 있다. 이러한 실시 예는 정전시에도 사용자의 작동을 보장한다.

대안으로, 도 12에 개략적으로 도시된 것처럼, 전기적으로 제어되는 작동부가 사용될 수 있다. 이 경우에, 안전상의 이유로, 도 12b는 (전류가 흐르지 않는 상태) 시스템을 도시한다. 전류가 흐를 때, 작동부(43)는 휴지 위치에 대하여 축(38)을 중심으로 회전시킨다. 전원이 끊길 때, 예컨대, 자유 구성으로 이동을 위해서, 스프링(46)은 도 12b에 도시된 것처럼 지지대(70)에서 당겨진다. 또한, 예측하지 못한 정정에 대비하여, 카테터는 기구로부터 배출될 수 있다.

임의의 종류의 선형 작동부가 사용될 수 있다. 제어 장치의 유체 기밀성은 전기 커넥터를 통해 제공된다.

상술했듯이, 연속적으로 작동하는 해제 제어가 제공되어서, 제어 장치가 정지된 경우 자동으로 시스템을 드라이브 구성으로 복귀시키거나, 또는 시스템을 자유 구성으로 고정하도록 배열할 수 있다.

작동부(43)는 로커를 통하는 것보다 지지대(70)에 직접 작용할 수 있음을 또한 주목해야 할 것이다.

대안으로, 도 13a 및 도 13b에 도시된 것처럼, 스프링(46)은 필수적 요소가 아니다. 예컨대, 지지대(70)는 직동부의 움직임을 따르도록 작동부에 직접 연결된다.

도 7은 이하의 제2 실시 예를 도시한다. 제2 실시예는 일부 특징들이 제1 실시예와 상이하다. 제1 차이점은 일회용 소모 부품(79)은 구동 부재들(28a 및 28b)를 수용하는 하우징(16)(커버(32) 및 베이스(31)) 및 작동부(44)를 포함한다.

베이스(31)는 제1 샤프트(33a)가 연장하는 제1 개구(80a) 및 제2 샤프트(33b)가 연장하는 제2 개구(80b)를 포함한다. 제2 개구(80b)는 제2 샤프트(33b)가 (두 개의 구상 사이에서 이동하는 제2 구동 부재(29b)에 대응하는) 베이스(31)에 대하여 이동하는 것이 가능하도록 크다.

기구에 의한 카테터 오염 치/또는 카테터에 의해서 전달되는 물질들에 의한 기구의 막힘을 줄이기 위해서, 본 실시예는 제1 구동 부재(28a) 및 베이스(31) 사이의 살균 연결이 필요로 하다.

일 실시 예에 따르면, 도 8에서 볼 수 있듯이, 구동 부재(28a)는 베이스(31)를 마찰시키고 베이스(31) 상에 폐쇄된 둘레를 한정하는 변형 가능한 스커트(81)와 일체이다.

도 8은 모터에 의한 구동 부재(28a)의 구동의 종 단면도를 도시한다. 구동 모듈(14)은 하우징(16) 및 전동 스테이지(51)를 포함한다.

따라서, 도 8은 영구적인 부분(82) 및 제거 가능한 부분을 포함하며, 영구적인 부분(82)은 모터(34) 및 제1 커플링(38)을 포함하며, 제거 가능한 소모 가능한 부분(79)은 제1 커플링(38)에 상보적인 제2 커플링(69)을 구비한다.

적절하다면, 도 8에 조립된 것으로 도시된 의료용 로봇은 키트에 조립될 영구적인 부분 및 제거 가능한 부분과 함께 키트로 제공될 수 있음을 이해할 것이다. 일회용으로 구현된 제거 가능한 부분은 대량으로 이용될 수 있다.

샤프트(33a)는 아래에서 상세히 설명될 결합에 의해 제1 구동 부재 (28a)와 맞물린다.

이 경우에, 또한 도 8에 도시된 실시 예는 모듈이 그의 신장 축을 중심으로 카테터(15`)를 회전시키는 실시 예이다. 이러한 회전은 축(29a)을 따라 구동 부재(28a)의 병진 움직임에 의해서 달성된다. 이 경우에, 카테터(15`)가 구동 부재들(28a, 28b) 사이에 결합됨에 따라, 이 축을 따라 하나의 구동 부재에 대한 다른 구동 부재의 변위는 카테터(15`)가 회전하게 하여, 신장 축에 대하여 카테터를 회전시킨다.

이 경우에, 회전은 시작 위치에 대하여 1 회전 미만으로 제한된다. 중립 시작 위치가 중간 위치이므로, 구동 부재(28a)의 병진 방향에 따라 카테터가 한 방향 및 다른 방향으로 회전할 수 있도록 배열 될 수 있다.

도시된 예에서, 샤프트(33a)는 축(29a)을 중심으로 두 부분의 일체 회전을 가능하게 하는 상보적인 형상을 갖는 두 부분으로 구현된다. 제1 부분은 구동 부재(28a)와 일체인 내부 코어(78)이며, 제 2 부분은 모터(34)와 맞물리는 외부 케이싱(53)이다. 또한, 내부 코어(78)는 축(29a)을 따라 외부 케이싱(53)에 대해 자유롭게 미끄러진다. 작동부(54)는 축(29a)을 따라 내부 코어(78)의 이동을 제어한다. 리턴 스프링과 같은 탄성 수단(83)은 제1 구동 부재(28a)를 축(29a)을 따라 휴지 위치로 복귀시킨다.

작동부(54)를 제어하는 것은 내부 코어(78)를 통하여 축(29a)을 따른 작동 부재(28a)를 이동시키며, 샤프트(33a)는 모터(34)와 결합하는 임의의 위치에 남아있다.

모터(34)의 작동은 상술했듯이 구동 부재(28a)를 회전시키는 것을 가능하게 한다.

스커트 (81)는 축(29a)을 따라 구동 부재(28a)의 전체 경로를 따라 구동 부재(28a)와 베이스(31) 사이의 계면에서 무균성을 보장하기에 충분히 길고 변형 가능하다.

상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 소모 부품이 감소된 수의 구성 요소를 포함하는 본 실시 예에서, 운동 전달 시스템(35)은 동력 스테이지(51)의 하우징(84) 내부에 형성된다.

통합 기어(36a)에 대한 2개의 예시적인 실시 예가 제공될 수 있다. 제1 변형에 따르면, 기어(36a)는 샤프트(33a)와 병진 운동을 한다. 이 경우, 중간 기어(37)는 축(29a)을 따른 위치에 관계없이 기어 (36a)와 항상 맞물리도록 충분한 두께를 갖는다. 대안으로, 샤프트(33a)는 회전과 일치되지만 기어(36a)에 대한 병진 운동에는 자유롭다. 공간을 절약하기 위해서, 제 1 변형은 도 4a 및 도 4b의 실시 예에서 구현 될 수 있고, 제 2 변형은 도 8의 실시 예에서 구현 될 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 로봇의 밀봉에 관한 실시 예의 세부 사항을 도시한다. 이는 동적 밀봉이며, 샤프트(33a)는 카테터를 병진 구동하여 회전한다는 것을 상기해야 한다.

샤프트(33a), 및 특히 내부 코어(78)는 씰(60)과 통합된다. 충분히 변형 가능한 씰(60)은 도 9a에 도시 된 최상부 위치에서 하우징(84)에 대해 마찰되고, 도 9b에 도시된 최하위 위치에서 하우징 (84)에 대해 가압하도록 변형된다. 이 실시 예는 카테터(15)의 작은 회전 이동 (+/-180 °미만의 회전 범위)에 의해 가능해진다. 실제로, 신속한 카테터 교환의 경우에, 가이드가 카테터 외부로 감길 수 있는 큰 회전 이동을 피하는 것이 바람직하다.

도 10a 및 도 10b는 동력 스테이지(51) 상에 하우징(16)을 결합시키는 사시도이다. 간략화를 위해, 하우징(16)은 이 도면에 나타내지 않는다.

도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 샤프트(33a)는 센터링 콘(61) 및 하나 이상의(또는 그 이상의) 맞물림 톱니(62)가 제공된 결합 부재(68)를 갖는다. 구동 부재(28a)는 결합 부재(68)에 상보적인 결합 부재(69)를 포함한다. 특히, 결합 부재(69)는 센터링 콘(61)에 상보적인 공동(63)과, 예컨대 전체 주변 림(peripheral rim)을 따라 분포된 복수의 구동 톱니(64)를 포함한다. 조립 방향(실질적으로 축 (29a)의 방향)을 따라 전동 스테이지(51)에 하우징(16)을 조립하는 동안, 톱니(62)가 구동 부재(28a)의 톱니(64) 중 하나와 결합할 때까지, 센터링 콘(61)은 결합을 안내하기 위해서 케비티(63)와 결합하며, 톱니의 절반만큼의 거리만큼 축(29a)을 중심으로 캠에 의해 구동 부재(28a)의 약간의 회전이 필요할 수 있다.

도 7에 되시된 것처럼, 작동 단부(44a)는 하우징(16)에 반드시 배치될 필요는 없지만, 예컨대 상부 표면에 있을 수 있다. 본 실시 예에서, 커버(32)는 상부 표면에 윈도우(85)를 포함하며, 윈도우는 제2 구동 부재(28b)에 연결된 작동부(44)의 작동 단부(44a)를 통해 돌출한다. 작동부(44)는 예컨대 제2 구동 부재(28b)를 부분적으로 둘러싸고 그에 결합된 윤곽 형상 커버를 포함하여, 이들은 축에 대하여 제2 작동 부재(28b)의 회전을 가능하게 하면서 자유 구성 쪽으로 이동된다(그러면, 샤프트(33b)는 개구(80b) 쪽으로 이동된다).

다른 실시 예에 따르면, 결합은 도 14에 도시된 바와 같이 소모성 측면 상의 결합 부재와 상보적인 로봇 측면상의 결합 부재(68)를 포함할 수 있다(여기서, 미도시). 소모성-측면 결합 부재는 예컨대 10b를 참조하여 상술한 것과 같은 결합 부재(69)이다. 결합 부재(68)의 하나의 특징에 따르면, 센터링 콘(61) 및 톱니(62)는 서로에 대하여 움직일 수 있다. 특히, 이들은 서로에 대하여 병진 이동, 특히 로봇 상에 소모성 부분의 조립 방향을 따라 병진 이동하도록 설치된다.

이를 위해, 예컨대 센터링 콘(61)은 센터링 콘(61)의 센터링 기능을 제공하는 테이퍼 단부를 포함하는 외부 케이싱(86)을 포함할 수 있다. 외부 케이싱(86)은 측면 개구(88) 및 하부 개구(89)를 통해 접근 가능한 내부 하우징(87)을 또한 갖는다. 외부 케이싱(86)의 하부 단부(90)는 또한 이하에 설명될 횡축에 대한 베어링(91)을 형성한다.

센터링 콘(61)은 또한 내부 하우징(87)에 하부 개구(89)를 통해 하부로부터 배치 될 수 있는 내부 코어(92)를 포함한다. 내부 코어(92)는 병진 방향을 따라 연장된 슬롯(93)을 갖는다. 이 슬롯은 내부 코어 (92)의 상단부에 개방되어있다. 내부 코어(92)는 또한 베어링(96)을 포함한다.

톱니(62)는 슬롯(93)에 상보적인 폼(form)(94)을 갖는다. 예컨대, 톱니의 2개의 마주하는 주요 표면 상에 리세스를 갖는다.

편향 부재(95)는 톱니(62) 및 외부 케이싱(86) 사이에 설치된다. 편향 부재는 케이싱(86)에 대하여 병진 방향을 따라 위쪽으로 톱니(62)를 평향 시킨다. 예컨대, 두 개의 스프링인 편향 부재로 사용될 수 있다. 이러한 두 개의 스프링은 폼(94)의 각 측면에 배열된다. 편향 부재(95)는 예컨대 톱니(62)에 고정된다. 예컨대, 톱니(62)는 스프링의 단부를 수용하기 위해 하부면에 보어를 갖는다.

방금 설명한 시스템은 다음과 같이 조립된다. 편향 부재(95)는 압축되고, 편향 부재들을 나르는 톱니(62)는 폼(94)이 내부 하우징(87) 내에 있을 때까지 측면 개구(88)를 통하여 내부 하우징(87)을 통하여 삽입된다. 톱니의 날개는 외부 케이싱(86)의 각 측면으로부터 돌출한다.

편향 부재(95)는 해제되고 (내부 하우징(87)의 내부 표면 상에) 외부 케이싱(86)에 대항하여 가압하며, (도 14의 위치) 위쪽으로 톱니(62)를 편향시킨다.

내부 코어(92)는 하부 개구(89)를 통하여 설치되고, 슬롯(93)은 폼(94)과 결합한다. 따라서, 베어링들 (91 및 96)이 정렬된다.

조립체는 샤프트(33a)의 베이스에 장착되고, 베어링들(91 및 96)은 하우징과 정렬된다. 결합하는 동안, 톱니(62)가 상보적인 결합 부재의 상보적인 리세스가 아닌 돌출 표면을 마주하는 경우, 상기 돌출 표면은 편향 부재(95)를 압축함으로써 톱니(62)를 외부 케이싱(86)에 대해 아래쪽으로 이동시킨다. 이어서, 톱니(62)가 상보적인 결합 부재의 상보적인 리세스와 마주 할 때, 결합 부재(68)의 다음 회전 동안, 편향 부재(95)는 이와 결합된 톱니(62)(도 14의 위치)를 가압한다.

이 실시 예는 결합 부재에서 고도로 쇄석된 기하학적 구조를 사용할 수 있게 하여 사용 중에 상당한 토크를 전달할 수 있게 한다.

따라서, 제1 독립항과 다른 양태에 따르면, 본 발명은 신장된 가요성 의료 부재를 구동하기 위한 로봇화 모듈에 관한 것이며,

-베이스(31),

-제1 축(29a)를 정의하고 제1 축(29a) 주위로 제1 주변 구동 표면(30a)을 포함하며,

제1 구동 부재(28a)는 제1 축(29a)에 주위로 베이스(31)에 대하여 회전하도록 설치되며, 제1 축(29a) 주위로 제1 구동 부재(28a)를 회전시키도록 설계된 구동 모터(34)에 연결하는 부재(33a)를 포함하며,

제1 구동 부재(28a)는 또한 병진 경로에서 축(29a)을 따라 병진 이동으로 베이스(31)에 대하여 이동할 수 있도록 설치되며,

제1 구동 부재(28a)는 변형 가능한 스커트(81)를 포함하며, 이는 베이스에 대하여 제1 구동 부재의 회전 동안에 베이스(31) 상에 마찰되며, 전체 병진 경로를 따란 베이스(31) 상에 폐쇄된 둘레를 정의한다.

Claims (15)

1. 신장된 가요성 의료 부재를 구동하는 로봇화 모듈로서,
   상기 로봇화 모듈은:
   -베이스(31);
   -제1 축(29a) 주위의 제1 주변 구동 표면(30a), 및 제1 축(29a)에 대하여 제1 구동 부재(28a)를 회전시키도록 설계된 구동 모터(34)에 연결되는 부재(33a)를 포함하는, 제1 축을(29a)을 정의하는 제1 구동 부재(28a); 및
   제2 축(29b) 주위의 제2 주변 구동 표면(30b)를 포함하는, 제1 축(29a)에 평행한 제2 축(29b)을 정의하는 제2 구동 부재(28b);를 포함하며,
   제1 구동 부재(28a)는 제1 축(29a)을 중심으로 베이스(31)에 대하여 회전하도록 설치되며,
   제2 구동 부재(28b)는 제2 축(29b)을 중심으로 베이스(31)에 대하여 회전하도록 설치되며,
   제2 구동 부재(28b)는 또한 제1 구성 및 제2 구성 사이에서 제2 축(29b)에 대한 회전 외의 자유도로 제1 구동 부재(28a)에 대하여 이동하도록 설치되며, 상기 제1 구성은 제1 및 제2 주변 구동 표면(30a, 30b)이 이들 사이의 제1 간극으로 서로 마주하는 것이며, 상기 제2 구성은 제1 및 제2 주변 구동 표면(30a, 30b)이 제1 간극보다 큰 제2 간극으로 서로 마주하는 것이며,
   제1 구성 및 제2 구성 사이의 임의의 구성에서 적어도 제2 축(29b)에 대하여 제2 구동 부재(28b)를 회전시키기 위해 구동 모터(34)에 의해서 발생되는 구동 움직임을 제2 구동 부재(28b)로 전달하는 운동 전달 시스템(35)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇화 모듈.
2. 제 1 항에 있어서,
   운동 전달 시스템은 자유 구성에서 작동하는 로봇화 모듈.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   운동 전달 시스템(35)은:
   제1 구동 부재(28a)와 동축이고 운동 전달 시스템(35)의 입력 부재를 형성하는 제1 기어(36a);
   제1 구성 및 제2 구성 사이의 임의의 구성에서 적어도 제1 기어(36a)와 맞물리며, 제1 축(29a)으로부터 오프셋되고 평행한 중간 기어 축(38)을 가지는 중간 기어(37); 및
   중간 기어 축(38)에 대한 중간 기어(37)의 회전 운동을 제2 축(29b)에 대한 제2 구동 부재(28b)의 회전 운동으로 전환하는, 중간 기어(37) 및 제2 구동 부재(29b) 사이의 트렌스미션(39); 을 포함하는 로봇화 모듈.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   제2 구성으로부터 제1 구성 쪽으로 제2 구동 부재(28b)를 편향시키는 탄성 시스템(46)을 포함하며,
   작동 시스템(43)은 탄성 시스템(46)이 가압되는 동안 제1 구성으로부터 제2 구성으로 제2 구동 부재(28b)를 이동시키도록 작동될 수 있는 로봇화 모듈.
5. 제 4 항에 있어서,
   탄성 시스템(46)은 제2 구동 부재(28b)와 통합된 작동 시스템(43)을 편향시키는 로봇화 모듈.
6. 제 1 항 내제 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   자유 구성에서 제2 구동 부재(28b)을 고정하거나 제2 구동 부재를 해제하도록 설계된 고정 시스템을 포함하며,
   작동 시스템(43)은 고정 시스템을 제어하도록 설계되는 로봇화 모듈.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   작동 시스테(43)은 사용자에 의해서 전기적으로 작동될 수 있는 로봇화 모듈.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 하나의 구동 부재(28a)는 또한 축(29a)을 따라 병진 운동으로 베이스(31)에 대하여 이동할 수 있도록 설치되는 로봇화 모듈.
9. 제 8 항에 있어서,
   적어도 하나의 구동 부재(28a)는 병진 경로에서 축(29a)을 따라 병진 운동으로 베이스(31)에 대하여 이동할 수 있도록 설치되며,
   제1 구동 부재(28a)는 베이스(31)에 대하여 제1 구동 부재(28a)의 회전 동안에 베이스(31) 상에 마찰되고 전체 병진 경로를 따른 베이스(31) 상에 폐쇄된 둘레를 정의하는 변형 가능한 스커트(81)를 포함하는 로봇화 모듈.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    베이스(31)에 고정되고 제1 구동 부재(28a)의 적어도 일부, 제2 구동 부재(28b)의 적어도 일부, 및 작동 시스템(43)의 적어도 일부가 배열되는 내부 공간(41)을 정의하는 커버(32)를 포함하며,
    작동 시스템(43)의 작동 부분(44a), 제1 구동 부재(28a)의 일부, 제2 구동 부재(28b)의 일부는 하우지(16) 밖으로 연장하는 로봇화 모듈.
11. 영구적인 부분(51) 및 제거 가능한 부분을 포함하는 의료 로봇 키트로써,
    영구적인 부분은 모터(34) 및 제1 커플링(68, 68`)을 포함하며,
    제거 가능한 부분은 제1 커플링(68, 68`)과 상보적인 제2 커플링(69, 69`)을 구비한 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 로봇화 모듈을 포함하며,
    제1 커플링 및 제2 커플링(68, 68`, 69, 69`)은 조립 방향을 따라 영구적인 부분(51)에 제거 가능한 부분을 조립하는 동안에 조립 방향에 대하여 서로에 대하여 제1 커플링 및 제2 커플링(68, 68`, 69, 69`)을 회전시키는 적어도 하나의 캠 표면을 포함하는 의료 로봇 키트.
12. 제 11 항에 있어서,
    제1 커플링(68, 68`)은 오목한 형상의 복수의 돌출부(65, 62)를 포함하며, 제2 커플링(69, 69`)은 상기 돌출부와 상보적인 형상의 복수의 리세스(66, 64)를 포함하는 의료 로봇 키트.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    제1 커플링은 센터링 콘(61), 슬라이딩 방향에서 센터링 콘(61)에 대하여 이동할 수 있는 돌출부(62), 및 영구적인 부분에 제거 가능한 부분의 조립 동안에 센터링 콘(61)에 대하여 돌출부(62)를 편향시키는 편향 부재(95)를 포함하는 의료 로봇 키트.
14. 신장 축을 따라 연장하는 중공의 신장된 가요성 의료 부재; 및 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 의료 로봇 키트 또는 제 1 항 내지 제10 항에 따른 로봇화 모듈;을 포함하는 의료 시스템으로서,
    중공의 신장된 가요성 의료 부재(15)는 제1 구성에서 제1 및 제2 주변 구동 표면(30a, 30b) 사이에 고정되며, 제1 구동 부재(28a)는 신장 축을 따란 신장된 가요성 의료 부재(15)의 병진 운동을 발생시키기 위해서 제1 축(29a)을 중심으로 베이스(31)에 대하여 회전할 수 있는 의료 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,
    제1 구동 부재(28a)는 신장 축에 대하여 신장된 가요성 의료 부재의 회전을 발생시키기 위해서 제1 축(29a)을 따라 베이스(31)에 대한 병진 이동으로 구동되는 의료 시스템.
    

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