KR20210107822A

KR20210107822A - 조작 가능한 제어 시스템 및 상기 시스템을 구비한 로봇 보조 수술 장비

Info

Publication number: KR20210107822A
Application number: KR1020217023753A
Authority: KR
Inventors: 카이 쉬; 아오린 탕
Original assignee: 베이징 서제리 테크놀로지 씨오., 엘티디.
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-09-01
Also published as: JP2022513835A; WO2020135665A1; EP3903716A4; CN109730772A; CN109730772B; JP7202767B2; KR102541237B1; US20220054207A1; EP3903716A1; CA3118932C; CA3118932A1

Abstract

본 발명은 조작 가능 제어 시스템 및 상기 시스템을 구비하는 로봇 보조 수술 장비에 관한 것이다. 상기 조작 가능 제어 시스템은 제어 장치, 스위치 요소 및 논리 AND 회로를 포함한다. 제어 장치는 입력단과 출력단을 포함한다. 제어 장치의 입력단은 로봇 보조 수술 시스템을 연결하는 데 사용된다. 스위치 요소의 일단은 외부 전원 공급 시스템을 연결하는 데 사용되고, 스위치 요소의 타단은 로봇 보조 수술 시스템 자동화 구동 시스템을 연결하는 데 사용된다. 논리 AND 회로는 제1 입력단과 제2 입력단을 포함하고, 논리 AND 회로의 제1 입력단은 로봇 보조 수술 시스템의 센서 상태를 획득하는 데 사용된다. 논리 AND 회로의 제2 입력단은 제어 장치의 출력단을 연결하고, 논리 AND 회로의 출력단은 스위치 요소의 제어단을 연결한다. 논리 AND 회로는 제1 입력단과 제2 입력단이 수신한 신호에 대해 논리 AND 연산을 수행하며, 연산된 결과는 출력되어 스위치 요소의 온/오프를 제어한다.

Description

조작 가능한 제어 시스템 및 상기 시스템을 구비한 로봇 보조 수술 장비

본 발명은 의료기기 기술 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조작 가능한 제어 시스템 및 상기 시스템을 구비한 로봇 보조 수술 장비에 관한 것이다.

자동화 기술이 지속적으로 개발되면서 점점 더 많은 수술이 의사가 수술대 옆에 서서 실행하는 것이 아니라 집도의가 제어대에 앉아서 원격 조작 방식으로 수술대 옆의 자동 화 장비를 제어함으로써 상응하는 작업을 완료하는 것으로 바뀌고 있다. 이러한 원격 조작 수술 방식은 의사의 업무 강도와 압박을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 첨단 기술(예를 들어 로봇 기술, 인공지능 기술)의 지원을 기반으로 그 업무 능력과 업무 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 그러나 이러한 첨단 수술 방식은 의사들에게 이로움을 가져다 주는 동시에 리스크도 안겨주었다. 현저한 리스크 중 하나는 조작자의 부주의나 소프트웨어의 고장으로 인해 원격으로 수행되는 자동화 수술 장비에 예기치 못한 동작이 유발될 경우 환자나 수술 보조자에게 상해를 입힐 수 있다.

현재 세계적으로 가장 광범위하게 활용되는 다빈치 수술 로봇은 3D 접안렌즈 브라켓 상에 검출 센서를 장착하여 의사가 장비를 조작하는지 여부를 검출한다. 의사의 머리가 3D 접안렌즈 브라켓을 떠나면(센서는 검출하지 못함), 시스템은 (소프트웨어를 통해) 의사가 원격의 자동화 수술 장비를 제어하지 못하도록 금지할 수 있다. 국내 유사한 장비도 유사한 설계를 이용해 예기치 못한 상황이 발생하는 것을 방지한다. 예를 들어 수저우캉둬로봇유한회사(

)에서 설계한 복강경 수술 로봇 시스템의 의사 제어대에는 kinect 센서, 대향식 광전 센서 및 조작 핸드 상에 장착된 정전용량식 센서를 채택해 사용 중 장비의 안전성을 확보하였다. kinect 센서는 조작자의 얼굴부가 편향되었는지 여부를 실시간으로 모니터링하고, 조작자의 시선 범위가 디스플레이에서 멀어졌는지 여부를 모니터링하는 데 사용되며, 대향식 광전 센서는 조작자 다리부가 디딤판 장치에서 멀어졌는지 여부를 검출하고, 조작 핸들 상의 정전용량식 센서는 조작자의 손이 그리퍼(gripper)에서 멀어졌는지 여부를 모니터링하며, 삼중 메커니즘을 통해 오조작이 발생하는 것을 방지한다. 종래의 로봇 보조 수술 시스템은 모두 센서를 사용해 사용자에게 조작 의도가 있는지 여부를 검출함으로써 무의식적인 오조작이 발생하는 것을 방지한다. 그러나 이 방법은 다른 단일 오류(예를 들어 소프트웨어 실효)로 인한 오작동을 방지할 수 없다. 조작자는 자동화 수술 장비의 예기치 못한 동작을 저지하려면 급정지 스위치를 누를 수 있으나, 이러한 단계는 더 많은 응답 시간이 필요하고 그 시간 구간 내에 위험이 이미 발생하였을 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 로봇 보조 수술 장비에는 통상적으로 제어대와 자동화 수술 장치의 두 부분이 포함된다(이 둘은 함께 장착되어 하나의 장비를 구성할 수도 있음). 집도의는 제어대 상의 조작기를 통해 각종 자동화 수술 장비를 제어함으로써 상응하는 작업을 완성한다. 제어대 상의 멀티 센서 조합은 조작자가 원격 조작을 준비했는지 여부를 검출하는 데 사용된다(통상적으로 2개 이상의 센서를 채택하여 의료기기 표준에서 단일 실효 검출에 대한 요건을 충족시킴. 즉, 어느 하나의 부재가 실효될 경우 검출할 수 있으며 해당 실효는 사용자 또는 환자에 대한 유해한 위험을 초래하지 않음). 모이든 센서에서 조작자가 제자리에 있음을 검출하면, 제어 시스템은 상응하는 소프트웨어 제어 명령을 자동화 구동 시스템으로 전송하여, 이를 모터 운동 가능 상태로 진입시킴으로써, 제어대 상에서 조작자가 입력하는 상응하는 조작기 명령에 언제든지 응답한다. 여기에서 작업 흐름 중 마스터 슬레이브 원격 조작 제어 시스템이 매우 중요한 핵심 위치에 있으며, 일단 고장이 발생하면 자동화 수술 장비 전체가 제어할 수 없게 되는 위험이 존재한다는 것을 알 수 있다.

상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 소프트웨어 제어와 하드웨어 신호의 2가지 독립적인 제어 회로를 통해 상응하는 자동화 장비의 운동 가능 상태를 활성화시키는 조작 가능 제어 시스템 및 상기 조작 시스템을 구비한 로봇 보조 수술 장비를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 구현하기 위해, 본 발명은 하기 기술적 해결책을 채택한다.

제1 측면에 있어서, 본 발명은 조작 가능 제어 시스템을 제공한다. 상기 시스템에는 제어 장치, 스위치 요소 및 논리 AND 회로를 포함한다.

상기 제어 장치는 입력단과 출력단을 포함하고, 상기 제어 장치의 입력단은 로봇 보조 수술 시스템을 연결하고 조작 명령을 획득하는 데 사용된다.

상기 스위치 요소의 일단은 외부 전원 공급 시스템을 연결하는 데 사용되며, 상기 스위치 요소의 타단은 로봇 보조 수술 시스템 자동화 구동 시스템을 연결하는데 사용된다.

상기 논리 AND 회로는 제1 입력단과 제2 입력단을 포함한다. 상기 논리 AND 회로의 제1 입력단은 로봇 보조 수술 시스템의 센서 상태를 획득하는 데 사용된다. 상기 논리 AND 회로의 제2 입력단은 상기 제어 장치의 출력단을 연결한다. 상기 논리 AND 회로의 출력단은 상기 스위치 요소의 제어단을 연결한다. 상기 논리 AND 회로는 상기 제1 입력단과 제2 입력단이 수신한 신호에 대해 논리 AND 연산을 수행하며, 연산 결과가 출력되어 상기 스위치 요소의 온/오프를 제어한다.

또한 상기 스위치 요소와 상기 제어 장치 사이에 상기 스위치 요소에 전원 전압이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 피드백 회로가 더 설치된다.

또한 상기 피드백 회로는 레벨 검출 회로를 채택한다.

제2 측면에 있어서, 본 발명은 로봇 보조 수술 장비를 더 제공한다. 상기 수술 장비는 제어대 및 자동화 수술 장비를 포함한다. 상기 제어대는 멀티 센서 조합을 포함하고, 상기 멀티 센서 조합은 조작자가 조작 준비를 잘 마쳤는지 검출하는 데 사용된다. 상기 자동화 수술 장비는 수술 장비 전원 공급 유닛, 수술 제어 유닛, 조작 가능 제어 시스템 및 자동화 구동 시스템을 포함한다. 상기 조작 가능 제어 시스템은 제어 장치, 스위치 요소 및 논리 AND 회로를 포함한다. 상기 수술 전원 공급 유닛과 상기 자동화 구동 시스템 사이에 상기 조작 가능 제어 시스템이 설치된다. 상기 제어 장치의 입력단은 상기 수술 제어 유닛에 연결되고, 상기 스위치 요소의 일단은 상기 수술 장비 전원 공급 유닛에 연결되며, 상기 스위치 요소의 타단은 상기 자동화 구동 시스템을 연결하는 데 사용된다. 상기 논리 AND 회로의 제1 입력단은 멀티 센서 상태를 획득하는 데 사용되고, 상기 논리 AND 회로의 제2 입력단은 상기 제어 장치의 출력단에 연결된다. 상기 논리 AND 회로의 출력단은 상기 스위치 요소의 제어단에 연결된다.

또한 상기 논리 AND 회로의 제1 입력단은 상기 멀티 센서 조합 중 각 센서를 연결한다.

또한 상기 제어대는 다른 하나의 논리 AND 회로를 더 포함한다. 상기 다른 하나의 논리 AND 회로의 입력단은 상기 멀티 센서 조합 중 각 센서에 연결되며, 상기 다른 하나의 논리 AND 회로의 출력단은 상기 논리 AND 회로의 제1 입력단에 연결된다.

또한 상기 제어대는 조작대 전원 공급 유닛, 스위치, 버튼, 조작기, 제어대 제어 유닛, 디스플레이, 마이크, 스피커를 더 포함한다. 상기 자동화 수술 장비는 스위치, 버튼, 디스플레이, 마이크, 스피커 및 상응하는 수술 도구를 더 포함한다. 상기 조작대 전원 공급 유닛은 외부 전원 공급망에 연결된다. 상기 제어대 제어 유닛의 입력단은 각각 상기 멀티 센서 조합 중 각 센서, 스위치, 버튼, 조작기 및 마이크에 연결된다. 상기 제어대 제어 유닛의 출력단은 상응하는 디스플레이와 스피커에 연결되며, 조작자와 상기 조작대의 상호 작용을 보조한다. 상기 수술 제어 유닛은 상기 제어대 제어 유닛, 제어 장치 및 자동화 구동 시스템과 모두 양방향으로 연결되어 상호 통신을 구현한다. 여기에서 상기 수술 제어 유닛은 상기 자동화 구동 시스템을 통해 상응하는 전기 구동 운동을 제어하여, 말단의 수술 도구를 운동시킨다. 상기 수술 제어 유닛의 입력단은 각각 상응하는 스위치, 버튼 및 마이크에 연결되고, 상기 수술 제어 유닛의 출력단은 상응하는 디스플레이 및 스피커에 연결되며 조작자와 상기 자동화 구동 시스템의 상호 작용을 보조한다.

상기 기술적 해결책을 채택하는 본 발명은 하기와 같은 장점을 갖는다.

1. 본 발명의 조작 가능 제어 시스템은 자동화 수술 장비의 구동 전원 공급 관리를 인계하는 데 사용되며, 구동 전원 공급은 원래의 직접 전원 공급에서 제어된 전원 공급으로 바뀐다. 이러한 방식은 시스템이 아직 가능 상태에 진입하지 않았을 때(즉 조작자가 제어를 시작할 준비가 되지 않음), 전체 자동화 구동 시스템의 구동 전원 공급이 완전히 차단되도록 보장할 수 있으며, 피드백 검출을 통해 구동 전원 공급 차단의 신뢰성을 보장할 수 있다.

2. 종래의 로봇 보조 수술 시스템과 비교할 때, 본 발명의 조작 가능 제어 시스템을 채택한 로봇 보조 수술 장비는 자동화 수술 장비의 동력 전원 공급을 더욱 안전하고 신속하게 차단할 수 있으므로, 예기치 못한 오작동이 비교적 빠르기 정지시키고 시스템 운행의 신뢰성을 더욱 향상시키며, 시스템 고장으로 인해 예기치 못한 동작이 유발될 확률을 낮춰 자동화 수술 장비 오작동으로 인해 사람이 다칠 위험을 낮출 수 있다.

따라서 본 발명은 로봇 보조 수술 시스템에 광범위하게 응용될 수 있다.

도 1은 종래의 로봇 보조 수술 시스템의 작동 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조작 가능 제어 시스템의 로봇 보조 수술 시스템의 작업 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 조작 가능 제어 시스템의 로봇 보조 수술 시스템의 구조도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조작 가능 제어 시스템의 로봇 보조 수술 시스템의 다른 구현 방식이다.

본 발명 실시예의 목적, 기술적 해결책 및 장점을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 본 발명 실시예의 첨부 도면을 참조하여 본 발명 실시예의 기술적 해결책을 명확하고 완전하게 설명한다. 설명된 실시예는 본 발명의 전체 실시예가 아닌 일부 실시예에 불과하다. 본 발명의 실시예를 기반으로 창의적인 작업 없이 당업자에 의해 획득된 다른 모든 실시예는 본 발명의 보호 범위에 속한다.

실시예 1:

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 자동화 수술 장비의 구동 전원 공급을 관리하기 위한 조작 가능 제어 시스템을 제공한다. 본 실시예의 조작 가능 제어 시스템은 구동 전원 공급을 원래의 직접 전원 공급에서 제어된 전원 공급으로 변경할 수 있다. 본 실시예의 조작 가능 제어 시스템은 논리 AND 회로, 제어 장치 및 스위치 요소를 포함한다.

논리 AND 회로는 제1 입력단과 제2 입력단을 포함한다. 논리 AND 회로의 제1 입력단은 전기 커넥터를 통해 로봇 보조 수술 시스템의 제어대 상의 멀티 센서 조합 중 모든 센서와 연결되며, 멀티 센서 조합 중 모든 센서의 조작 상태를 수집하는 데 사용된다. 제어 장치는 입력단과 출력단을 포함한다. 제어 장치의 입력단은 로봇 보조 수술 시스템의 마스터 슬레이브 원격 조작 제어 시스템에 연결되고, 마스터 슬레이브 원격 조작 제어 시스템으로부터의 명령 정보를 수신한다. 논리 AND 회로의 제2 입력단은 제어 장치의 출력단에 연결되며, 제어 장치에서 전송한 제어 신호를 수신하는 데 사용된다. 논리 AND 회로의 출력단은 스위치 요소의 제어단에 연결된다. 논리 AND 회로는 제1 입력단과 제2 입력단이 수신한 신호에 대해 논리 AND 연산을 수행하며, 연산 결과는 출력되어 스위치 요소의 온/오프를 제어한다. 스위치 요소의 일단(도 2에 도시된 전단 연결단)은 외부 전원 공급 시스템에 연결되고, 스위치 요소의 타단(도 2에 도시된 후단 연결단)은 자동화 구동 시스템의 동력 전원 공급 모듈에 연결된다. 스위치 요소는 자동화 수술 장비의 구동 전원 공급 회로에 연결되어, 온/오프 구동 전원 공급의 역할을 한다.

바람직하게는, 스위치 요소와 제어 장치 사이에 피드백 회로가 더 설치될 수 있으며, 스위치 요소 후단 연결단에 전원 전압이 존재하는지 여부를 검출하는 데 사용된다. 여기에서 피드백 회로는 레벨 검출 회로이며, 예를 들어 옵토 커플러(opto coupler) 또는 전압 비교기를 통해 검출 피드백을 수행할 수 있다. 이는 종래 기술이므로 더 이상 상세하게 설명하지 않는다.

따라서 본 실시예의 조작 가능 제어 시스템에는 마스터 슬레이브 원격 조작 제어 시스템에 독립된 제어 장치가 설치된다. 상기 제어 장치는 일측면에서 피드백 신호를 통해 구동 전원 공급의 상태를 검출하여, 스위치 요소 동작의 신뢰성을 보장할 수 있다. 마스터 슬레이브 원격 조작 제어 시스템이 상기 제어 장치에 현재 차단해야 하는 구동 전원 공급을 통지하였으나, 제어 장치가 구동 전원 공급이 여전히 존재하는 것으로 검출하면, 제어 장치는 신호를 전송하여 조작 가능 제어 시스템 고장으로 자동화 구동 시스템에 전원이 이미 공급되어 잠재적인 위험이 존재하므로 작업을 계속할 수 없음을 마스터 슬레이브 원격 조작 시스템에 통지한다. 마찬가지로 마스터 슬레이브 원격 조작 시스템이 상기 제어 장치에 현재 구동 전원 공급을 제공해야 한다고 통지하였으나, 제어 장치가 구동 전원 공급이 제공되지 않은 것으로 검출하면, 상응하는 경고를 전송할 수도 있다. 또한 로봇 보조 수술 시스템의 다른 시스템이 시스템의 고장을 검출하고 해당 고장이 사람을 다치게 할 위험이 있으면, 상기 제어 장치를 통해 신속하게 구동 전원 공급을 강제로 차단하여 사람의 안전을 보장할 수 있다.

실시예 2:

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 실시예 1의 조작 가능 제어 시스템을 구비한 로봇 보조 수술 장비를 더 제공하며, 여기에는 제어대와 자동화 수술 장비가 포함된다. 제어대는 조작대 전원 공급 유닛, 멀티 센서 조합, 스위치, 버튼, 조작기, 제어대 제어 유닛, 디스플레이, 마이크, 스피커를 포함한다.

자동화 수술 장비는 수술 장비 전원 공급 유닛, 수술 제어 유닛, 스위치, 버튼, 디스플레이, 마이크, 스피커, 기타 수술 장비(예를 들어 고주파 전기 메스 등), 조작 가능 제어 시스템, 자동화 구동 시스템 및 상응하는 수술 도구를 포함한다.

조작대 전원 공급 유닛은 외부 전원 공급 전원에 연결되며, 교류를 제어대 각 소자에 필요한 작동 전압으로 변환하고, 제어대의 각 전기 소자에 전원을 공급하는 데 사용된다. 멀티 센서 조합은 조작자가 조작 준비를 마쳤는지 여부를 검출하는 데 사용된다(예를 들어 사람의 손 또는 발이 규정된 위치에 있는지, 사람의 눈이 스크린을 향하는지 여부 등을 검출하며, 이는 실제 수요에 따라 설정할 수 있으므로 더 이상 설명하지 않기로 함). 제어대 제어 유닛의 입력단은 각각 멀티 센서 조합 중 각 센서, 스위치, 버튼, 조작기 및 마이크에 연결되며, 제어대 제어 유닛의 출력단은 디스플레이와 스피커에 연결된다. 조작자는 상기 소자를 통해 조작대와 상호 작용을 수행한다.

수술 제어 유닛은 제어대 제어 유닛, 조작 가능 제어 시스템의 제어 장치, 자동화 구동 시스템 및 기타 수술 장비와 모두 양방향으로 연결되어 상호 통신을 구현한다. 여기에서 수술 제어 유닛은 자동화 구동 시스템을 통해 상응하는 전기 구동 운동을 제어함으로써, 말단의 수술 도구를 운동시킨다. 수술 제어 유닛의 입력단은 각각 스위치, 버튼 및 마이크에 연결되며, 수술 제어 유닛의 출력단은 디스플레이와 스피커를 연결하여, 조작자가 상기 소자를 통해 자동화 구동 시스템과 상호 작용하도록 보조한다.

수술 전원 공급 유닛은 외부 전원 공급망을 연결하며, 교류를 자동화 수술 장비 각 부분에 필요한 작동 전압으로 변환하여 자동화 수술 장비의 각 전기 소자에 전력을 공급하고, 수술 전원 공급 유닛과 자동화 구동 시스템 사이에 조작 가능 제어 시스템을 설치한다. 조작 가능 제어 시스템의 논리 AND 회로의 제1 입력단은 멀티 센서 조합에 병렬로 연결되며, 조작 가능 제어 시스템은 수술 전원 공급 유닛을 원래의 직접 전원 공급에서 제어된 전원 공급으로 변경할 수 있다. 수술 제어 유닛은 조작 가능 제어 시스템의 제어 장치를 통해 스위치 요소를 제어한다.

따라서 조작자가 조작 준비를 마치면(즉, 조작자가 멀티 센서 조합 중 모든 검출 센서를 트리거함), 일측면에서 수술 제어 유닛이 모든 센서가 트리거된 것으로 검출하고, 소프트웨어 제어 회로를 통해 자동화 구동 시스템에 운동 가능 상태 진입을 통지하여 전기 구동 동작을 시작하도록 준비한다. 이와 동시에 수술 제어 유닛은 조작 가능 제어 시스템의 제어 장치에 통지하여, 논리 AND 회로에 유효 제어 신호를 출력한다. 상기 제어 신호 및 멀티 센서 조합 중 모든 센서의 하드웨어 출력 신호는 조작 가능 제어 시스템에 의해 수집되며, 순수 하드웨어의 논리 AND 조작을 수행한다. 논리 AND 조작의 출력 신호는 곧바로 조작 가능 제어 시스템 중 스위치 요소의 온/오프를 제어하는 데 사용된다. 모든 센서가 트리거되어야만 자동화 구동 시스템의 구동 전원 공급이 공급될 수 있으므로, 조작자가 조작할 준비가 되지 않았을 때 자동화 수술 장비가 예기치 못한 어떠한 동작도 일으키지 않도록 보장할 수 있다. 조작 과정에서 어느 하나의 센서만 트리거되지 않아도(예를 들어 조작자가 멀티 센서 조합 중 특정한 검출 센서의 트리거를 포기함), 자동화 구동 시스템의 전원 공급이 즉시 차단되므로, 모든 전기 구동 운동이 신속하게 정지된다. 조작자가 위험한 상황을 발견하면, 어느 하나의 센서를 차단함으로써 신속하게 자동화 수술 장비를 정지한다. 이는 급정지 스위치를 누르는 것보다 더욱 빠르기 때문에 위험을 줄이거나 방지할 수 있다.

실시예 3:

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 상기 조작 가능 제어 시스템을 구비한 로봇 보조 수술 장비를 더 제공하며, 여기에는 제어대와 자동화 수술 장비가 포함된다. 제어대와 자동화 수술 장비의 구조는 실시예 2와 기본적으로 동일하다. 다른 점은 본 실시예의 조작대는 논리 AND 회로를 더 포함한다는 것이다. 조작대 상의 논리 AND 회로의 입력단은 멀티 센서 조합을 병렬로 연결하며, 그 출력단은 자동화 수술 장비 중 조작 가능 제어 시스템의 논리 AND 회로와 연결된다. 제어대의 논리 AND 회로는 먼저 멀티 센서 조합의 하드웨어 출력 신호에 대해 논리 AND 연산을 수행하며, 연산 결과는 자동화 수술 장비의 논리 AND 회로와 조작 가능 제어 시스템 중 제어 장치의 출력 신호로 전송하여 다시 논리 AND 연산을 수행하고, 그 연산 결과는 스위치 요소를 제어하는 데 사용된다. 이러한 방식의 장점은 조작대와 자동화 수술 장비 사이의 연결 케이블이 간소화된다는 것이다. 모든 센서의 신호는 자동화 수술 장비에 연결할 필요가 없으며, 그 논리 AND 연산 후의 출력 신호를 자동화 수술 장비 중 조작 가능 제어 시스템의 논리 AND 회로에 전송하기만 하면 된다.

상기 명세서의 설명과 시사점에 따르면, 본 발명의 당업자는 상기 실시예에 대한 적절한 변경 및 수정을 수행할 수 있다. 따라서 본 발명은 상기에서 개시되고 설명된 구체적인 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 일부 변경 및 수정도 본 발명 청구범위에 속하는 것으로 이해해야 한다. 또한, 본 명세서에 일부 특정 용어가 사용되었으나, 이러한 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이므로 본 발명을 어떠한 방식으로도 제한하지 않는다.

Claims

조작 가능 제어 시스템에 있어서,
상기 시스템은 제어 장치, 스위치 요소 및 논리 AND 회로를 포함하고,
상기 제어 장치는 입력단과 출력단을 포함하고, 상기 제어 장치의 입력단은 로봇 보조 수술 시스템에 연결하고 조작 명령을 획득하는 데 사용되고,
상기 스위치 요소의 일단은 외부 전원 공급 시스템에 연결하는 데 사용되고, 상기 스위치 요소의 타단은 로봇 보조 수술 시스템 자동화 구동 시스템에 연결하는데 사용되고,
상기 논리 AND 회로는 제1 입력단과 제2 입력단을 포함하고, 상기 논리 AND 회로의 제1 입력단은 로봇 보조 수술 시스템의 센서 상태를 획득하는 데 사용되고, 상기 논리 AND 회로의 제2 입력단은 상기 제어 장치의 출력단을 연결하는 데 사용되고, 상기 논리 AND 회로의 출력단은 상기 스위치 요소의 제어단에 연결하는 데 사용되고, 상기 논리 AND 회로는 상기 제1 입력단과 제2 입력단이 수신한 신호에 대해 논리 AND 연산을 수행하고, 연산 결과가 출력되어 상기 스위치 요소의 온/오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 조작 가능 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 스위치 요소와 상기 제어 장치 사이에 상기 스위치 요소에 전원 전압이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 피드백 회로가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 조작 가능 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 피드백 회로는 레벨 검출 회로를 채택하는 것을 특징으로 하는 조작 가능 제어 시스템.
로봇 보조 수술 장비에 있어서,
상기 수술 장비는 제어대와 자동화 수술 장비를 포함하고,
상기 제어대는 멀티 센서 조합을 포함하며, 상기 멀티 센서 조합은 조작자가 조작 준비를 마쳤는지 여부를 검출하는 데 사용되고,
상기 자동화 수술 장비는 수술 장비 전원 공급 유닛, 수술 제어 유닛, 조작 가능 제어 시스템 및 자동화 구동 시스템을 포함하고, 상기 조작 가능 제어 시스템은 제어 장치, 스위치 요소 및 논리 AND 회로를 포함하고, 상기 수술 전원 공급 유닛과 상기 자동화 구동 시스템 사이에 상기 조작 가능 제어 시스템이 설치되고,
상기 제어 장치의 입력단은 상기 수술 제어 유닛에 연결되고, 상기 스위치 요소의 일단은 상기 수술 장비 전원 공급 유닛에 연결되며, 상기 스위치 요소의 타단은 상기 자동화 구동 시스템을 연결하는 데 사용되고, 상기 논리 AND 회로의 제1 입력단은 멀티 센서 상태를 획득하는 데 사용되고, 상기 논리 AND 회로의 제2 입력단은 상기 제어 장치의 출력단에 연결되고, 상기 논리 AND 회로의 출력단은 상기 스위치 요소의 제어단에 연결되는 것을 특징으로 하는 로봇 보조 수술 장비.
제4항에 있어서,
상기 논리 AND 회로의 제1 입력단은 상기 멀티 센서 조합 중 각 센서를 연결하는 것을 특징으로 하는 로봇 보조 수술 장비.
제4항에 있어서,
상기 제어대는 다른 하나의 논리 AND 회로를 더 포함하며, 상기 다른 하나의 논리 AND 회로의 입력단은 상기 멀티 센서 조합 중 각 센서에 연결되고, 상기 다른 하나의 논리 AND 회로의 출력단은 상기 논리 AND 회로의 제1 입력단에 연결되는 것을 특징으로 하는 로봇 보조 수술 장비.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위치 요소와 상기 제어 장치 사이에 상기 스위치 요소에 전원 전압이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 피드백 회로가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇 보조 수술 장비.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어대는 조작대 전원 공급 유닛, 스위치, 버튼, 조작기, 제어대 제어 유닛, 디스플레이, 마이크, 스피커를 더 포함하고,
상기 자동화 수술 장비는 스위치, 버튼, 디스플레이, 마이크, 스피커 및 상응하는 수술 도구를 더 포함하고,
상기 조작대 전원 공급 유닛은 외부 전원 공급망에 연결되고, 상기 제어대 제어 유닛의 입력단은 각각 상기 멀티 센서 조합 중 각 센서, 스위치, 버튼, 조작기 및 마이크에 연결되고, 상기 제어대 제어 유닛의 출력단은 상응하는 디스플레이와 스피커에 연결되며, 조작자와 상기 조작대의 상호 작용을 보조하고,
상기 수술 제어 유닛은 상기 제어대 제어 유닛, 제어 장치 및 자동화 구동 시스템과 모두 양방향으로 연결되어 상호 통신을 구현하고, 여기에서 상기 수술 제어 유닛은 상기 자동화 구동 시스템을 통해 상응하는 전기 구동 운동을 제어하여, 말단의 수술 도구를 운동시키고, 상기 수술 제어 유닛의 입력단은 각각 상응하는 스위치, 버튼 및 마이크에 연결되고, 상기 수술 제어 유닛의 출력단은 상응하는 디스플레이 및 스피커에 연결되며, 조작자와 상기 자동화 구동 시스템의 상호 작용을 보조하는 것을 특징으로 하는 로봇 보조 수술 장비.