KR20220116716A - 치과용 치료 보조 로봇 시스템 - Google Patents

치과용 치료 보조 로봇 시스템 Download PDF

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KR20220116716A
KR20220116716A KR1020210019911A KR20210019911A KR20220116716A KR 20220116716 A KR20220116716 A KR 20220116716A KR 1020210019911 A KR1020210019911 A KR 1020210019911A KR 20210019911 A KR20210019911 A KR 20210019911A KR 20220116716 A KR20220116716 A KR 20220116716A
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현웅근
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호남대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 치과용 치료 보조 로봇 시스템에 관한 것으로서, 치료대상 환자에 인접되게 세팅되며, 치과 의사가 파지할 수 있도록 단부에 조작부재가 설치되는 것으로서, 해당 조작부재를 다방향으로 움직일 수 있는 로봇 암과, 상기 조작부재에 인가되는 외력을 감지할 수 있도록 상기 로봇 암에 마련되는 외력 감지 센서와, 상기 조작부재가 상기 환자의 신체 일부분을 지지할 수 있도록 상기 외력 감지 센서에서 감지된 정보를 토대로 상기 치과 의사에 의해 상기 조작부재에 인가되는 외력에 대응되게 상기 조작부재가 움직이도록 상기 로봇 암을 제어하는 제어모듈을 구비한다.
본 발명에 따른 치과용 치료 보조 로봇 시스템은 로봇 암을 이용하여 치과 의사의 조작에 따라 움직이며, 치과 의사가 조작한 위치를 유지할 수 있으므로 사용자의 신체 일부분을 견고하게 지지할 수 있어 치과 의사가 보다 용이하게 치과 치료를 수행할 수 있는 장점이 있다.

Description

치과용 치료 보조 로봇 시스템{Dental treatment assistant robot system}
본 발명은 치과용 치료 보조 로봇 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 치과 의사의 조작에 의해 움직여 환자의 신체 일부분을 지지할 수 있는 치과용 치료 보조 로봇 시스템에 관한 것이다.
치과에서는 환자를 치료하기 위해 다양한 진료장치가 사용된다. 다양한 진료장치는 환자가 눕게 되는 유닛 체어 근방에 배치된다. 의사는 치료시 용도에 따라 적절한 진료장치를 선택하여 사용한다.
통상적으로, 치과 치료가 이뤄질 때 환자는 유닛 체어에 누운 상태에서 입을 벌리고, 치과 의사는 환자의 머리 근방에 앉은 상태에서 치과 치료를 수행한다. 이 때, 의사의 옆에는 치료를 보조하기 위해 조력자가 위치하게 된다.
조력자는 석션을 환자의 입에 고정하여 구강 내부에서 발생되는 타액이나 절삭물 등의 적출물이 외부로 배출되도록 하거나, 리플렉터를 비추거나, 광중합기를 입속에 고정하거나, 부분 조명을 비추는 등의 역할을 수행한다.
치과 의사는 양손으로 두 개의 진료장치만을 잡을 수 있으므로, 조력자가 치과 치료에 요구되는 다른 진료장치를 잡아 환자의 입속의 적당한 곳에 위치시키는 역할을 담당하게 된다.
최근 의료인력의 인건비가 상승함에 따라, 치과 치료시 조력자의 역할을 대체하기 위해 진료 보조장치가 도입되었다. 치과용 진료 보조장치는 다양한 진료장치를 거치대에 거치하여, 종래 진료장치를 지지하던 조력자의 역할을 담당한다.
그러나 이러한 치과용 진료 보조장치는 진료장치를 주름관으로 지지하고 있어, 중량이 무거운 카메라와 같은 진료장치를 고정시킬 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 주름관을 사용하는 치과용 진료 보조장치는 치과 의사가 환자를 치료하는 도중에 주름관을 건드리면 그 위치가 변하게 된다는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2019-0112014호:치과 시술용 보조 장치
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 로봇 암을 이용하여 치과 의사의 조작에 따라 움직이며, 치과 의사가 조작한 위치를 유지하여 환자의 신체 일부분을 견고하게 지지할 수 있는 치과용 치료 보조 로봇 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 치과용 치료 보조 로봇 시스템은 치료대상 환자에 인접되게 세팅되며, 치과 의사가 파지할 수 있도록 단부에 조작부재가 설치되는 것으로서, 해당 조작부재를 다방향으로 움직일 수 있는 로봇 암과, 상기 조작부재에 인가되는 외력을 감지할 수 있도록 상기 로봇 암에 마련되는 외력 감지 센서와, 상기 조작부재가 상기 환자의 신체 일부분을 지지할 수 있도록 상기 외력 감지 센서에서 감지된 정보를 토대로 상기 치과 의사에 의해 상기 조작부재에 인가되는 외력에 대응되게 상기 조작부재가 움직이도록 상기 로봇 암을 제어하는 제어모듈을 구비한다.
상기 제어모듈은 상기 치과 의사로부터 상기 조작부재로의 외력 인가 상태가 해제된 해제 시점 이후에, 상기 조작부재가 상기 환자의 신체 일부분을 지지할 수 있도록 상기 해제 시점에서의 상기 조작부재의 세팅 위치로, 해당 조작부재의 위치가 유지될 수 있도록 상기 로봇 암을 제어할 수 있다.
상기 제어모듈은 상기 해제 시점 이후에, 상기 외력 감지 센서에서 감지되는 외력을 상기 환자의 신체 일부분에 의해 상기 조작부재로 전달되는 저항력으로 판단하고, 상기 조작부재를 통해 상기 환자의 신체 일부분에, 상기 저항력의 인가방향의 반대방향으로, 상기 저항력에 대응되는 외력이 인가되도록 상기 로봇 암을 제어할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 치과용 치료 보조 로봇 시스템은 상기 로봇 암에 마련되며, 상기 치과 의사가 복귀 신호를 입력할 수 있는 복귀 스위치를 더 구비하고, 상기 제어모듈은 상기 복귀 스위치를 통해 상기 복귀 신호가 입력되면, 상기 외력 감지 센서에 외력이 감지된 초기 시점에서의 상기 조작부재의 초기위치로, 해당 조작부재가 이동되도록 상기 로봇 암을 제어한다.
상기 제어모듈은 상기 초기 시점부터 상기 복귀 스위치를 통해 상기 복귀 신호가 입력된 입력 시점까지의 상기 조작부재의 진행 경로를 저장하고, 상기 복귀 스위치를 통해 상기 복귀 신호가 입력되면, 상기 조작부재가 해당 진행경로를 따라 상기 초기 위치로 복귀하도록 상기 로봇 암을 제어할 수도 있다.
상기 제어모듈은 상기 해제 시점 이후에, 상기 외력 감지 센서에서 감지되는 외력을 상기 환자의 신체 일부분에 의해 상기 조작부재로 전달되는 저항력으로 판단하고, 상기 복귀 스위치를 통해 상기 복귀 신호가 입력될 경우, 상기 조작부재에 대한 상기 저항력의 인가방향에 대응되는 방향으로 상기 조작부재가 소정거리 후퇴된 다음, 상기 초기 위치로 복귀되도록 상기 로봇 암을 제어할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 치과용 치료 보조 로봇 시스템은 상기 로봇 암에 마련되며, 상기 치과 의사가 제한 신호를 입력할 수 있는 제한 스위치를 더 구비하고, 상기 제어모듈은 상기 제한 스위치를 통해 상기 제한 신호가 입력되면, 상기 로봇 암에 의해 상기 조작부재가 움직일 수 있는 방향들 중 기설정된 제한방향으로만 해당 조작부재가 움직일 수 있도록 상기 로봇 암을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 치과용 치료 보조 로봇 시스템은 상기 외력 감지 센서에서 제공되는 감지 정보를 토대로 상기 환자에 위급상황 발생을 판별하는 판별모듈을 더 구비할 수 있다.
상기 판별모듈은 상기 해제 시점 이후에, 상기 저항력보다 더 큰 기설정된 기준값 이상의 가압력이 상기 조작부재에 인가될 경우, 상기 환자에 위급 상황이 발생된 것으로 판별할 수 있다.
상기 판별모듈은 상기 해제 시점 이후에, 상기 조작부재에 대한 상기 저항력의 인가 방향과 상이한 방향으로 기설정된 기준값 이상의 가압력이 해당 조작부재에 인가될 경우, 상기 환자에 위급 상황이 발생된 것으로 판별할 수 있다.
상기 제어모듈은 상기 판별모듈에서 상기 환자에 위급 상황이 발생된 것으로 판별되면, 상기 조작부재에 대한 상기 가압력의 인가방향에 대응되는 방향으로 상기 조작부재가 후퇴하도록 상기 로봇 암을 제어할 수 있다.
상기 제어모듈은 상기 판별모듈에서 상기 환자에 위급 상황이 발생된 것으로 판별되면, 상기 조작부재가 초기 위치로 복귀하도록 상기 로봇 암을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 치과용 치료 보조 로봇 시스템은 로봇 암을 이용하여 치과 의사의 조작에 따라 움직이며, 치과 의사가 조작한 위치를 유지할 수 있으므로 사용자의 신체 일부분을 견고하게 지지할 수 있어 치과 의사가 보다 용이하게 치과 치료를 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 치과용 치료 보조 로봇 시스템에 대한 사시도이고,
도 3은 도 1의 치과용 치료 보조 로봇 시스템에 대한 블럭도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 치과용 치료 보조 로봇 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 치과용 치료 보조 로봇 시스템(100)이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 치과용 치료 보조 로봇 시스템(100)은 치료대상 환자에 인접되게 세팅되며, 치과 의사가 파지할 수 있도록 단부에 조작부재(111)가 설치되는 것으로서, 해당 조작부재(111)를 다방향으로 움직일 수 있는 로봇 암(110)과, 상기 조작부재(111)에 인가되는 외력을 감지할 수 있도록 상기 로봇 암(110)에 마련되는 외력 감지 센서(120)와, 상기 외력 감지 센서(120)에서 제공되는 감지 정보를 토대로 상기 환자에 위급상황 발생을 판별하는 판별모듈(130)과, 상기 조작부재(111)가 상기 환자의 신체 일부분을 지지할 수 있도록 상기 외력 감지 센서(120)에서 감지된 정보를 토대로 상기 치과 의사에 의해 상기 조작부재(111)에 인가되는 외력에 대응되게 상기 조작부재(111)가 움직이도록 상기 로봇 암(110)을 제어하는 제어모듈(140)을 구비한다.
로봇 암(110)은 환자가 누워있는 체어에 인접된 위치에 마련된 거치대(112)에 설치된다. 상기 로봇 암(110)은 일단이 해당 거치대(112)의 상부에 고정되고, 타단에 조작부재(111)가 설치된다. 해당 로봇 암(110)은 해당 조작부재(111)를 다방향으로 움직일 수 있도록 종래에 일반적으로 사용되는 다축 로봇 팔과 같은 다관절 로봇이 적용되므로 상세한 설명은 생략한다.
한편, 로봇 암(110)의 타단부에는 상기 치과 의사가 복귀 신호를 입력할 수 있는 복귀 스위치(113)와, 제한 신호를 입력할 수 있는 제한 스위치(114)가 설치되어 있다. 해당 복귀 스위치(113) 및 제한 스위치(114)는 상호 인접되는 위치의 로봇 암(110)의 일측면에 각각 설치되는 것이 바람직하다.
상기 조작부재(111)는 로봇 암(110)의 타단에 설치되는 것으로서, 외력 감지 센서(120)에 의해 로봇 암(110)에 지지된다. 해당 조작부재(111)는 단부가 환자의 구강에 인입될 수 있도록 로봇 암(110)의 타단으로부터 돌출되게 형성되어 있다. 한편, 도면에 도시되진 않았지만, 조작부재(111)는 단부에, 석션 장치 등과 같은 치과 시술 장비가 설치될 수 있도록 플랜지 유닛이 설치될 수도 있다.
외력 감지 센서(120)는 조작부재(111)와 로봇 암(110) 사이에 설치되어 조작부재(111)를 통해 인가되는 외력을 감지한다. 이때, 상기 외력 감지 센서(120)는 조작부재(111)에 대한 외력의 인가 방향 및 외력 크기를 감지하고, 감지정보를 제어모듈(140)에 전송한다. 상기 외력 감지 센서(120)는 외력의 방향 및 크기 등을 감지하기 위해 종래에 일반적으로 사용되는 감지 수단이므로 상세한 설명은 생략한다.
판별모듈(130)은 외력 감지 센서(120)의 감지 정보를 토대로 환자의 위급상황 발생 여부를 판별한다. 상기 판별모듈(130)은 치과 의사로부터 상기 조작부재(111)로의 외력 인가 상태가 해제된 해제 시점 이후에, 상기 외력 감지 센서(120)에서 감지되는 외력을 상기 환자의 신체 일부분에 의해 상기 조작부재(111)로 전달되는 저항력으로 판단한다.
여기서, 환자는 위급상황이 발생되면 조작부재(111)를 가격하거나 과격한 신체 움직임으로 인해 해당 조작부재(111)에 비교적 큰 가압력이 인가된다. 이때, 판별모듈(130)은 상기 해제 시점 이후에, 상기 저항력보다 더 큰 기설정된 기준값 이상의 가압력이 상기 조작부재(111)에 인가될 경우, 상기 환자에 위급 상황이 발생된 것으로 판별한다.
한편, 판별모듈(130)은 상기 판별모듈(130)은 상기 해제 시점 이후에, 상기 조작부재(111)에 대한 상기 저항력의 인가 방향과 상이한 방향으로 기설정된 기준값 이상의 가압력이 해당 조작부재(111)에 인가될 경우, 상기 환자에 위급 상황이 발생된 것으로 판별할 수도 있다. 여기서, 기준값은 환자가 인가하는 저항력보다 더 큰 값이 적용되는 것이 바람직하다.
상기 제어모듈(140)은 외력 감지 센서(120)에서 제공되는 감지 정보를 토대로 로봇 암(110)을 제어한다. 여기서, 제어모듈(140)은 로봇 암(110)에 연결되어 해당 로봇 암(110)의 자세에 대한 정보를 수신할 수 있다. 상기 제어모듈(140)은 치과 의사에 의해 상기 조작부재(111)에 인가되는 외력에 대응되게 조작부재(111)가 움직이도록 로봇암을 제어한다.
여기서, 제어모듈(140)은 외력 감지 센서(120)에서 제공되는 조작부재(111)에 대한 외력 인가방향에 대한 정보와 로봇 암(110)의 자세에 대한 정보를 토대로 환자를 기준으로 해당 외력의 인가 방향을 산출하고, 해당 외력의 인가 방향에 대응되는 방향으로 해당 조작부재(111)가 이동되도록 로봇 암(110)을 제어한다. 이때, 제어모듈(140)은 해당 조작부재(111)는 치과 의사에 의해 인가된 외력의 크기에 대응되게 움직이도록 로봇 암(110)을 제어하는 것이 바람직하다.
한편, 제어모듈(140)은 치과 의사로부터 상기 조작부재(111)로의 외력 인가 상황이 해제된 해제 시점 이후에, 조작부재(111)가 환자의 신체 일부분을 지지할 수 있도록 해제 시점에서의 조작부재(111)의 세팅 위치로 해당 조작부재(111)의 위치가 유지될 수 있도록 로봇 암(110)을 제어한다. 치과 의사는 치과 시술을 위해 조작부재(111)를 파지한 상태로, 해당 조작부재(111)를 세팅하고자 하는 위치로 이동시킨다. 다음, 치과 의사는 조작부재(111)의 파지상태를 해제하면 제어모듈(140)의 제어에 의해 해당 조작부재(111)는 마지막 위치를 유지하며 환자의 신체 일부분 또는 시술용 장비를 지지한다.
이때, 조작부재(111)가 환자의 볼이나 잇몸과 같은 신체 일부분을 지지할 경우, 해당 신체 일부분으로부터 조작부재(111)에 저항력이 인가된다. 제어모듈(140)은 해당 신체 일부분에서 조작부재(111)에 인가되는 저항력에 대응되는 외력이 신체 일부분에 작용하도록 로봇 암(110)을 제어한다.
즉, 제어모듈(140)은 치과 의사로부터 상기 조작부재(111)로의 외력 인가 상황이 해제된 해제 시점 이후에, 상기 외력 감지 센서(120)에서 감지되는 외력을 상기 환자의 신체 일부분에 의해 상기 조작부재(111)로 전달되는 저항력으로 판단한다. 다음, 제어모듈(140)은 상기 조작부재(111)를 통해 상기 환자의 신체 일부분에, 상기 저항력의 인가방향의 반대방향으로, 상기 저항력에 대응되는 외력이 인가되도록 상기 로봇 암(110)을 제어한다.
즉, 제어모듈(140)은 조작부재(111)에, 상기 저항력의 인가방향의 반대방향이고, 저항력에 대응되는 크기의 이동력이 인가되도록 로봇 암(110)을 작동시키는 것이 바람직하다. 상술된 바와 같이 조작부재(111)를 통해 신체의 일부분에 저항력에 대응되는 이동력이 제공되므로 보다 견고하게 해당 신체의 일부분을 지지할 수 있다.
한편, 제어모듈(140)은 상기 복귀 스위치(113)를 통해 상기 복귀 신호가 입력되면, 상기 외력 감지 센서(120)에 외력이 감지된 초기 시점에서의 상기 조작부재(111)의 초기위치로, 해당 조작부재(111)가 이동되도록 상기 로봇 암(110)을 제어한다.
이때, 제어모듈(140)은 상기 초기 시점부터 상기 복귀 스위치(113)를 통해 상기 복귀 신호가 입력된 입력 시점까지의 상기 조작부재(111)의 진행 경로를 저장하고, 상기 복귀 스위치(113)를 통해 상기 복귀 신호가 입력되면, 상기 조작부재(111)가 해당 진행경로를 따라 상기 초기 위치로 복귀하도록 상기 로봇 암(110)을 제어할 수 있다.
한편, 제어모듈(140)은 해제 시점 이후에, 복귀 스위치(113)를 통해 복귀 신호가 입력될 경우, 조작부재(111)에 대항 저항력 즉, 환자의 신체 일부분에 의해 상기 조작부재(111)로 전달되는 저항력의 인가 방향에 대응되는 방향으로 조작부재(111)가 소정거리 후퇴된 다음, 초기 위치로 복귀되도록 로봇 암(110)을 제어할 수도 있다. 상술된 바와 같이 상기 조작부재(111)가 초기 위치로 복귀될 경우, 신체로부터 인가되는 저항력의 인가 방향의 반대방향으로 상기 조작부재(111)가 후퇴하므로 조작부재(111)의 후퇴에 의해 환자의 신체에 생체기가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제어모듈(140)은 제한 스위치(114)를 통해 상기 제한 신호가 입력되면, 상기 로봇 암(110)에 의해 상기 조작부재(111)가 움직일 수 있는 방향들 중 기설정된 제한방향으로만 해당 조작부재(111)가 움직일 수 있도록 상기 로봇 암(110)을 제어할 수 있다. 이때, 제어모듈(140)은 해당 조작부재(111)가 상기 제한방향으로만 움직이도록 해당 로봇 암(110)의 관절들 중 일부를 고정시킬 수 있다. 여기서, 제어모듈(140)은 로봇 암(110)의 일단부에 인접된 관절들이 회동되는 것을 방지하기 위해 해당 관절들을 고정시키는 것이 바람직하다. 상술된 바와 같이, 제한 신호가 입력될 경우, 제어모듈(140)은 조작부재(111)의 움직임을 제한방향으로 제한하므로 치과 의사가 보다 용이하게 조작부재(111)를 조작할 수 있다.
한편, 제어모듈(140)은 상기 판별모듈(130)에서 상기 환자에 위급 상황이 발생된 것으로 판별되면, 상기 조작부재(111)에 대한 상기 가압력의 인가방향에 대응되는 방향으로 상기 조작부재(111)가 후퇴하도록 상기 로봇 암(110)을 제어할 수 있다. 해당 조작부재(111)가 가압력의 인가방향을 따라 이동하므로 해당 조작부재(111)에 의해 환자가 다치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제어모듈(140)은 상기 판별모듈(130)에서 상기 환자에 위급 상황이 발생된 것으로 판별되면, 상기 조작부재(111)가 초기 위치로 복귀하도록 상기 로봇 암(110)을 제어할 수도 있다. 위급 상황 발생시 해당 조작부재(111)가 초기 위치로 복귀하므로 해당 조작부재(111)에 의해 2차 사고가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 치과용 치료 보조 로봇 시스템(100)은 로봇 암(110)을 이용하여 치과 의사의 조작에 따라 움직이며, 치과 의사가 조작한 위치를 유지할 수 있으므로 사용자의 신체 일부분을 견고하게 지지할 수 있어 치과 의사가 보다 용이하게 치과 치료를 수행할 수 있는 장점이 있다.
한편, 도면에 도시되진 않았지만, 본 발명의 치과용 치료 보조 로봇 시스템(100)은 환자의 신체 일부분에 대한 접촉면적을 확장시킬 수 있도록 조작부재(111)의 단부에 설치되는 접촉유닛을 더 구비할 수도 있다. 상기 접촉유닛은 조작부재(111)의 단부에 설치되며, 내부에 에어가 주입된 주입공간이 마련되고, 해당 주입공간으로 주입된 에어에 대응되게 팽창할 수 있도록 소정의 탄성을 갖는 소재로 형성된 팽창튜브와, 상기 팽창튜브에 에어를 주입할 수 있도록 해당 팽창튜브에 설치된 에어 주입부를 구비한다. 상기 에어 주입부는 팽창튜브에 연결된 주입관과, 주입관에 설치되어 주입관을 통해 팽창튜브에 에어를 주입하는 컴프레셔를 구비한다. 치과 의사는 조작부재(111)를 조작한 다음, 컴프레셔를 작동시켜 팽창튜브를 팽창시킨다. 팽창된 팽창튜브에 의해 환자의 신체 일부분에 대한 접촉면적이 확장되어 조작부재(111)가 보다 안정적으로 해당 환자의 신체를 지지할 수 있다.
또한, 도면에 도시되진 않았지만, 조작부재(111)의 단부에는 환자의 신체가 접촉시 소독액이 토출되는 소독유닛이 설치될 수도 있다. 상기 소독유닛은 소정의 탄성을 갖도록 형성되며, 조작부재(111)의 단부에 설치되며, 소독액이 함침되되, 환자의 신체가 접촉되어 가압시 변형되어 소독액이 토출될 수 있도록 다공성 소재로 형성된 함침패드와, 해당 함침패드로 소독액을 주기적으로 공급하는 소독 공급부를 구비한다. 상기 소독 공급부는 도면에 도시되진 않았지만, 내부에 소독액이 수용되는 수용용기와, 양단이 각각 수용용기 및 함침패드에 연결되는 공급관과, 상기 공급관에 설치되어 수용용기에 수용된 소독액을 상기 함침패드로 펌핑하는 공급펌프와, 상기 공급펌프를 기설정된 시간간격으로 주기적으로 작동시키는 제어부를 구비할 수 있다. 상술된 바와 같이 구성된 소독유닛은 환자의 신체 일부분이 접촉시 소독액이 분출되므로 조작부재(111)에 의해 신체가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
100: 치과용 치료 보조 로봇 시스템
110: 로봇 암
111: 조작부재
112: 거치대
113: 복귀 스위치
114: 제한 스위치
120: 외력 감지 센서
130: 판별모듈
140: 제어모듈

Claims (12)

  1. 치료대상 환자에 인접되게 세팅되며, 치과 의사가 파지할 수 있도록 단부에 조작부재가 설치되는 것으로서, 해당 조작부재를 다방향으로 움직일 수 있는 로봇 암;
    상기 조작부재에 인가되는 외력을 감지할 수 있도록 상기 로봇 암에 마련되는 외력 감지 센서; 및
    상기 조작부재가 상기 환자의 신체 일부분을 지지할 수 있도록 상기 외력 감지 센서에서 감지된 정보를 토대로 상기 치과 의사에 의해 상기 조작부재에 인가되는 외력에 대응되게 상기 조작부재가 움직이도록 상기 로봇 암을 제어하는 제어모듈;을 구비하는,
    치과용 치료 보조 로봇 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 치과 의사로부터 상기 조작부재로의 외력 인가 상태가 해제된 해제 시점 이후에, 상기 조작부재가 상기 환자의 신체 일부분을 지지할 수 있도록 상기 해제 시점에서의 상기 조작부재의 세팅 위치로, 해당 조작부재의 위치가 유지될 수 있도록 상기 로봇 암을 제어하는,
    치과용 치료 보조 로봇 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 해제 시점 이후에, 상기 외력 감지 센서에서 감지되는 외력을 상기 환자의 신체 일부분에 의해 상기 조작부재로 전달되는 저항력으로 판단하고, 상기 조작부재를 통해 상기 환자의 신체 일부분에, 상기 저항력의 인가방향의 반대방향으로, 상기 저항력에 대응되는 외력이 인가되도록 상기 로봇 암을 제어하는,
    치과용 치료 보조 로봇 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 로봇 암에 마련되며, 상기 치과 의사가 복귀 신호를 입력할 수 있는 복귀 스위치;를 더 구비하고,
    상기 제어모듈은 상기 복귀 스위치를 통해 상기 복귀 신호가 입력되면, 상기 외력 감지 센서에 외력이 감지된 초기 시점에서의 상기 조작부재의 초기위치로, 해당 조작부재가 이동되도록 상기 로봇 암을 제어하는,
    치과용 치료 보조 로봇 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 초기 시점부터 상기 복귀 스위치를 통해 상기 복귀 신호가 입력된 입력 시점까지의 상기 조작부재의 진행 경로를 저장하고, 상기 복귀 스위치를 통해 상기 복귀 신호가 입력되면, 상기 조작부재가 해당 진행경로를 따라 상기 초기 위치로 복귀하도록 상기 로봇 암을 제어하는,
    치과용 치료 보조 로봇 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어모듈은
    상기 해제 시점 이후에, 상기 외력 감지 센서에서 감지되는 외력을 상기 환자의 신체 일부분에 의해 상기 조작부재로 전달되는 저항력으로 판단하고, 상기 복귀 스위치를 통해 상기 복귀 신호가 입력될 경우, 상기 조작부재에 대한 상기 저항력의 인가방향에 대응되는 방향으로 상기 조작부재가 소정거리 후퇴된 다음, 상기 초기 위치로 복귀되도록 상기 로봇 암을 제어하는,
    치과용 치료 보조 로봇 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 로봇 암에 마련되며, 상기 치과 의사가 제한 신호를 입력할 수 있는 제한 스위치;를 더 구비하고,
    상기 제어모듈은 상기 제한 스위치를 통해 상기 제한 신호가 입력되면, 상기 로봇 암에 의해 상기 조작부재가 움직일 수 있는 방향들 중 기설정된 제한방향으로만 해당 조작부재가 움직일 수 있도록 상기 로봇 암을 제어하는,
    치과용 치료 보조 로봇 시스템.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 외력 감지 센서에서 제공되는 감지 정보를 토대로 상기 환자에 위급상황 발생을 판별하는 판별모듈;을 더 구비하는,
    치과용 치료 보조 로봇 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 판별모듈은 상기 해제 시점 이후에, 상기 저항력보다 더 큰 기설정된 기준값 이상의 가압력이 상기 조작부재에 인가될 경우, 상기 환자에 위급 상황이 발생된 것으로 판별하는,
    치과용 치료 보조 로봇 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 판별모듈은 상기 해제 시점 이후에, 상기 조작부재에 대한 상기 저항력의 인가 방향과 상이한 방향으로 기설정된 기준값 이상의 가압력이 해당 조작부재에 인가될 경우, 상기 환자에 위급 상황이 발생된 것으로 판별하는,
    치과용 치료 보조 로봇 시스템.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 판별모듈에서 상기 환자에 위급 상황이 발생된 것으로 판별되면, 상기 조작부재에 대한 상기 가압력의 인가방향에 대응되는 방향으로 상기 조작부재가 후퇴하도록 상기 로봇 암을 제어하는,
    치과용 치료 보조 로봇 시스템.
  12. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 판별모듈에서 상기 환자에 위급 상황이 발생된 것으로 판별되면, 상기 조작부재가 초기 위치로 복귀하도록 상기 로봇 암을 제어하는,
    치과용 치료 보조 로봇 시스템.
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