KR20220129804A

KR20220129804A - Sample collecting robot based on remote center of motion

Info

Publication number: KR20220129804A
Application number: KR1020210034556A
Authority: KR
Inventors: 심성보; 서준호
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2021-03-17
Filing date: 2021-03-17
Publication date: 2022-09-26
Also published as: KR102603046B1

Abstract

The telecentric motion-based sample collecting robot includes a base frame, a first arc unit, a first driving unit, a second arc unit, a second driving unit, and an insertion unit. The first arc unit is fixed to the base frame and forms an arc on a first plane. The first driving unit slides on the first arc unit. The second arc unit is connected to the first driving unit and forms an arc on a second plane crossing the first plane. The second driving unit slides on the second arc unit. The insertion unit is connected to the second driving unit and a swap unit is inserted. The swap unit changes the attitude of a sampling unit drawn into a testee according to the sliding of the first driving unit or the second driving unit. It is possible to accurately insert the sampling unit at various angles.

Description

Specimen collection robot based on remote center movement {SAMPLE COLLECTING ROBOT BASED ON REMOTE CENTER OF MOTION}

본 발명은 검체 채취로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피검자의 상기도로부터 질병의 확인을 위한 검체를 채취하는 것으로, 피검자의 상기도의 위치에 따라 다양한 각도로 정확하게 채취부를 삽입시키도록 원격중심운동 메커니즘을 적용하여 3자유도의 동작 구현이 가능한 원격중심운동 기반 검체 채취로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a sample collection robot, and more particularly, to collect a sample for the identification of a disease from the subject's upper airway. It relates to a remote-centric motion-based sample collection robot that can be applied to implement three-degree-of-freedom motion.

최근 들어, 감염병이 전세계적으로 확산됨에 따라, 감염병의 검사를 위해 의심환자의 상기도를 통해 검체를 직접 채취하는 방법이 널리 활용되고 있다. In recent years, as an infectious disease spreads worldwide, a method of directly collecting a specimen through the upper respiratory tract of a suspected patient is widely used for examination of an infectious disease.

이러한 검체의 채취시 일회용 스왑을 사용하여 의료진이 의심환자와 일대일로 마주한 상태에서 스왑을 의심환자의 상기도의 내부로 인입시켜 검체를 채취하는 방법이 사용된다. When collecting such a sample, a method of collecting a sample by using a disposable swab and inserting the swab into the upper airway of the suspected patient in a state where the medical staff faces the suspected patient one-on-one is used.

다만, 검체 채취시 의료진과 의심환자 사이의 감염을 방지하기 위해, 방호복을 착용하거나 두꺼운 보호 장갑을 착용하여야 하는데, 이에 따라 의료진의 불편함이 매우 크고, 검체 채취 과정에서의 전염에 대한 상당한 주의가 요구되는 상황이다. However, in order to prevent infection between the medical staff and the suspected patient when collecting the sample, it is necessary to wear a protective suit or wear thick protective gloves. As a result, the inconvenience of the medical staff is very large, and considerable attention is paid to the transmission during the sample collection process. situation in demand.

이에, 상기 검체 채취를 로봇 등을 이용하여 자동화로 구현하려는 기술이 연구되고 있으며, 이러한 검체 채취 로봇을 통해 피검자로부터 검체를 효과적으로 채취하기 위해서는, 특히, 다양한 자세나 형태를 가지는 피검자들의 상기도의 위치를 정확히 판단하고, 해당 피검자의 상기도로 정확하게 스왑부를 인입시키기 위한 자세 구동 메커니즘이 중요하다. Accordingly, a technology for implementing the sample collection in an automated manner using a robot or the like is being studied, and in order to effectively collect a sample from a subject through such a sample collection robot, in particular, the position of the upper airway of subjects having various postures or shapes A posture driving mechanism for accurately determining and accurately retracting the swap portion into the upper respiratory tract of the subject is important.

그러나, 현재까지는 대한민국 공개특허 제10-2020-0144647호에서와 같이, 검체 채취에서의 스왑부의 자세를 가변시키는 기술은 물론이며, 상기도의 내부로 스왑부를 인입시켜 검체를 직접 채취할 수 있는 로봇도 상용화되지 못하고 있다. However, until now, as in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0144647, as well as a technique for changing the posture of the swab in sample collection, a robot that can directly collect a specimen by drawing the swab into the interior of the upper respiratory tract is also available. It has not been commercialized.

대한민국 공개특허 제10-2020-0144647호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0144647

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 피검자의 상기도의 위치에 따라 다양한 각도로 정확하게 채취부를 삽입시킬 수 있으며, 다양한 각도로의 위치 변환을 원격중심운동 메커니즘을 적용하여 3자유도 구현으로 용이하게 수행할 수 있는 원격중심운동 기반 검체 채취로봇을 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention was conceived in this regard, and the object of the present invention is to accurately insert the sampling unit at various angles according to the position of the subject's upper airway, and to convert the position to various angles by applying the telecentric movement mechanism Therefore, it is to provide a remote-centric motion-based sample collection robot that can be easily performed by realizing three degrees of freedom.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 검체 채취로봇은 베이스 프레임, 제1 아크유닛, 제1 구동유닛, 제2 아크유닛, 제2 구동유닛 및 삽입유닛을 포함한다. 상기 제1 아크유닛은 상기 베이스 프레임에 고정되며 제1 평면상에서 아크(arc)를 형성한다. 상기 제1 구동유닛은 상기 제1 아크유닛 상에서 슬라이딩된다. 상기 제2 아크유닛은 상기 제1 구동유닛과 연결되며, 상기 제1 평면과 교차하는 제2 평면상에서 아크(arc)를 형성한다. 상기 제2 구동유닛은 상기 제2 아크유닛 상에서 슬라이딩된다. 상기 삽입유닛은 상기 제2 구동유닛과 연결되며 스왑부가 삽입된다. 상기 스왑부는 상기 제1 구동유닛 또는 상기 제2 구동유닛의 슬라이딩에 따라, 피검자로 인입되는 채취부의 자세가 가변된다. A sample collection robot according to an embodiment for realizing the object of the present invention includes a base frame, a first arc unit, a first drive unit, a second arc unit, a second drive unit, and an insertion unit. The first arc unit is fixed to the base frame and forms an arc on a first plane. The first driving unit slides on the first arc unit. The second arc unit is connected to the first driving unit and forms an arc on a second plane intersecting the first plane. The second driving unit slides on the second arc unit. The insertion unit is connected to the second driving unit and the swap part is inserted thereinto. In accordance with the sliding of the first driving unit or the second driving unit, the swap unit changes the posture of the collecting unit introduced into the subject.

일 실시예에서, 상기 베이스 프레임은, 일단에 상기 제1 아크유닛이 고정되며 상기 제1 평면을 따라 연장되는 수평 베이스, 및 상기 수평 베이스의 끝단으로부터 상부방향으로 연장되는 수직 베이스를 포함할 수 있다. In one embodiment, the base frame, the first arc unit is fixed to one end and may include a horizontal base extending along the first plane, and a vertical base extending upwardly from the end of the horizontal base. .

일 실시예에서, 상기 수직 베이스 상에 고정되며, 상기 스왑부가 관통하여 위치하고, 상기 자세가 가변되는 채취부를 지지하는 지지유닛을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, it is fixed on the vertical base, the swap portion is positioned to pass through, it may further include a support unit for supporting the collecting portion the posture is variable.

일 실시예에서, 상기 지지유닛은, 상기 수직 베이스 상에 고정되는 지지베이스, 상기 지지베이스로부터 상부로 연장되는 연장바, 및 상기 연장바 상에 고정되며, 상기 채취부의 자세 가변시의 중심점을 형성하는 지지부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the support unit is fixed to a support base fixed on the vertical base, an extension bar extending upwardly from the support base, and the extension bar, and forms a center point when the posture of the collecting unit is varied It may include a support that does.

일 실시예에서, 상기 지지부는, 상기 삽입유닛을 향하는 방향으로 개구되는 제1 삽입부, 및 피검자를 향하는 방향으로 개구되며, 상기 제1 삽입부의 개구면적보다 좁은 개구면적을 형성하고, 상기 중심점이 위치하는 제2 삽입부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the support portion, a first insertion portion that is opened in a direction toward the insertion unit, and is opened in a direction toward the subject, forms an opening area that is narrower than the opening area of the first insertion portion, the central point It may include a second insertion portion positioned.

일 실시예에서, 상기 제1 아크유닛은, 소정의 곡률을 형성하며 상기 제1 평면상에서 연장되는 제1 아크기어, 및 상기 제1 아크기어 상에 위치하며 상기 제1 구동유닛의 슬라이딩을 가이드하는 제1 슬라이딩 가이드를 포함할 수 있다. In one embodiment, the first arc unit, a first arc gear that forms a predetermined curvature and extends on the first plane, and is located on the first arc gear to guide the sliding of the first drive unit It may include a first sliding guide.

일 실시예에서, 상기 제1 구동유닛은, 상기 제1 슬라이딩 가이드 상에서 슬라이딩되는 제1 슬라이딩부, 상기 제1 아크기어와 결합되며 상기 제1 슬라이딩부를 슬라이딩시키는 제1 회전기어, 및 상기 제1 회전기어에 회전 구동력을 제공하는 제1 구동부를 포함할 수 있다. In an embodiment, the first driving unit includes a first sliding part sliding on the first sliding guide, a first rotation gear coupled to the first arc gear and sliding the first sliding part, and the first rotation It may include a first driving unit that provides a rotational driving force to the gear.

일 실시예에서, 상기 제2 아크유닛은, 상기 제1 아크유닛이 형성하는 곡률과 동일한 곡률을 형성하며 상기 제2 평면상에서 연장되는 제2 아크기어, 및 상기 제2 아크기어 상에 위치하며 상기 제2 구동유닛의 슬라이딩을 가이드하는 제2 슬라이딩 가이드를 포함할 수 있다. In one embodiment, the second arc unit is positioned on the second arc gear, a second arc gear extending on the second plane and forming the same curvature as the curvature formed by the first arc unit, and the second arc gear. It may include a second sliding guide for guiding the sliding of the second driving unit.

일 실시예에서, 상기 제2 구동유닛은, 상기 제2 슬라이딩 가이드 상에서 슬라이딩되는 제2 슬라이딩부, 상기 제2 아크기어와 결합되며 상기 제2 슬라이딩부를 슬라이딩시키는 제2 회전기어, 및 상기 제2 회전기어에 회전 구동력을 제공하는 제2 구동부를 포함할 수 있다. In an embodiment, the second driving unit includes a second sliding part sliding on the second sliding guide, a second rotation gear coupled to the second arc gear and sliding the second sliding part, and the second rotation. It may include a second driving unit that provides a rotational driving force to the gear.

일 실시예에서, 상기 제1 구동유닛과 상기 제2 구동유닛을 연결하는 연결 프레임을 더 포함하며, 상기 제1 구동유닛이 상기 제1 아크유닛 상에서 슬라이딩되는 경우 상기 제2 구동유닛도 일체로 자세가 가변될 수 있다. In one embodiment, further comprising a connection frame connecting the first drive unit and the second drive unit, when the first drive unit slides on the first arc unit, the second drive unit is also integrally postured may be variable.

일 실시예에서, 상기 제2 구동유닛이 상기 제2 아크유닛 상에서 슬라이딩되는 경우, 상기 제2 구동유닛에 연결되는 상기 삽입유닛만 일체로 자세가 가변될 수 있다. In one embodiment, when the second driving unit slides on the second arc unit, only the insertion unit connected to the second driving unit may integrally change the posture.

일 실시예에서, 상기 삽입유닛은, 상기 제2 구동유닛에 연결되는 연결 플레이트, 및 내부를 관통하며 상기 스왑부가 고정되고, 상기 스왑부의 연장방향으로의 구동을 제어하는 스왑 구동부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the insertion unit may include a connection plate connected to the second driving unit, and a swap driving unit penetrating through the inside and fixing the swap part, and controlling driving in the extension direction of the swap part. .

일 실시예에서, 상기 제1 구동유닛, 상기 제2 구동유닛 및 상기 삽입유닛은, 피검자와 원거리에 위치한 원격제어 로봇에 의해 구동될 수 있다. In one embodiment, the first driving unit, the second driving unit, and the insertion unit may be driven by a remote control robot located at a distance from the subject.

일 실시예에서, 상기 원격제어 로봇은, 상기 제1 구동유닛, 상기 제2 구동유닛 및 상기 삽입유닛 각각의 동작을 동일하게 모사하는 제1 구동모사유닛, 제2 구동모사유닛 및 삽입모사유닛을 포함할 수 있다. In one embodiment, the remote control robot, the first driving unit, the second driving unit, and the first driving simulating unit, the second driving simulating unit and the insertion simulating unit for simulating the operation of each of the insertion unit identically may include

본 발명의 실시예들에 의하면, 제1 아크유닛과 제2 아크유닛이 형성하는 소정 곡률의 아크 상에서, 제1 구동유닛과 제2 구동유닛이 슬라이딩되고, 이에 따라, 스왑부의 끝단인 채취부의 자세가 가변되므로, 피검자의 상기도로 다양한 위치 및 자세로 상기 채취부를 삽입시킬 수 있어, 상기도로부터의 검체 채취를 보다 용이하고 효과적으로 수행할 수 있다. 특히, 실제 의료진에 의한 검체의 직접 채취과정에서 채취부를 상기도 내에서 다양하게 위치를 가변시키는 동작을 동일하게 구현할 수 있으므로, 검체 채취로봇에 의한 검체 채취를 보다 효과적으로 수행할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, on the arc of a predetermined curvature formed by the first arc unit and the second arc unit, the first driving unit and the second driving unit slide, and accordingly, the posture of the collecting part, which is the end of the swap part, Since is variable, it is possible to insert the sampling unit in various positions and postures into the upper respiratory tract of the subject, thereby making it easier and more effective to collect a sample from the upper respiratory tract. In particular, since the operation of varying the position of the collecting unit in various ways within the upper respiratory tract during the direct sample collection process by the actual medical staff can be implemented in the same way, the sample collection robot can perform the sample collection more effectively.

나아가, 피검자의 상기도의 위치가 피검자에 따라 서로 다른 경우에도, 정확한 위치로 해당 상기도의 내부로 채취부를 위치시킬 수 있어, 다양한 피검자에 따른 검체 채취를 효과적으로 수행할 수 있다. Furthermore, even when the position of the subject's upper airway is different depending on the subject, the collecting unit can be positioned inside the corresponding upper airway at an accurate position, thereby effectively performing sample collection according to various subjects.

이 경우, 채취부를 고정하는 지지유닛이 구비되고, 특히, 상기 지지유닛은 스왑부의 자세가 가변되는 경우 자세 가변의 고정점인 중심점을 포함하도록 설계함으로써, 상기 제1 및 제2 구동유닛들의 동작에 따라 실제 채취부의 위치 및 자세를 효과적으로 가변할 수 있다. In this case, a support unit for fixing the harvesting unit is provided, and in particular, the support unit is designed to include a central point, which is a fixed point for changing the posture when the posture of the swap unit is changed, thereby increasing the operation of the first and second driving units. Accordingly, the position and posture of the actual collecting part can be effectively varied.

한편, 상기 제1 아크유닛은 위치가 고정되며, 제1 구동유닛이 상대적으로 위치가 가변되고, 상기 제1 구동유닛에 연결된 제2 구동유닛도 상기 제1 구동유닛의 위치 가변에 따라 동시에 위치가 가변되도록 설계함으로써, 제1 평면상에서 소정 곡률을 가지면서 상기 스왑부가 효과적으로 자세 변경이 가능하게 된다. On the other hand, the position of the first arc unit is fixed, the position of the first driving unit is relatively variable, and the position of the second driving unit connected to the first driving unit is also changed at the same time according to the position change of the first driving unit. By designing to be variable, it is possible to effectively change the posture of the swap unit while having a predetermined curvature on the first plane.

나아가, 상기 제2 아크유닛 상에서 상기 제2 구동유닛이 위치가 가변되더라도, 상기 제1 구동유닛의 위치는 고정된 상태에서, 제2 평면상에서 상기 스왑부가 자세변경이 가능하도록 설계되므로, 상기 스왑부는 제1 평면 및 제2 평면 상에서 소정 아크의 범위에서 다양한 자세로 제어될 수 있다. Furthermore, even if the position of the second driving unit on the second arc unit is changed, the position of the first driving unit is fixed, and since the swap unit is designed to change the posture on the second plane, the swap unit It can be controlled in various postures in a range of a predetermined arc on the first plane and the second plane.

또한, 상기 스왑부의 상기도 내로의 삽입 또는 이탈은 별도의 스왑 구동을 제어하는 스왑구동부에 의해 수행되므로, 상기 스왑부의 자세와 무관하게 소정 거리의 진출입을 독립적으로 제어할 수 있다. In addition, since the insertion or departure of the swap part into the airway is performed by a swap driving part that controls a separate swap drive, entry and exit of the swap part can be independently controlled irrespective of the posture of the swap part.

나아가, 상기 제1 구동유닛, 상기 제2 구동유닛 및 상기 삽입유닛은, 원거리에 위치한 원격제어 로봇에 의해 각각 제어되므로, 감염의 위험이 높은 피검자와는 이격된 위치에서 의료진 등의 관리자가 로봇의 동작을 그대로 제어하여 검체 채취를 수행할 수 있고, 모사유닛을 통해 동일한 동작이 모사되어 구현되므로, 검체 채취에서의 정밀하고 정확한 위치제어를 용이하게 수행할 수 있다. Furthermore, since the first driving unit, the second driving unit, and the insertion unit are each controlled by a remote control robot located at a distance, a manager such as a medical staff can use the robot at a location spaced apart from the subject with a high risk of infection. Sample collection can be performed by controlling the operation as it is, and since the same operation is simulated and implemented through the simulation unit, precise and accurate position control in sample collection can be easily performed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 검체 채취로봇을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 검체 채취로봇을 통해 피검자의 상기도로부터 검체를 채취하는 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 검체 채취로봇이 제1 구동유닛에 의해 자세가 가변되는 상태를 예시한 평면도이다.
도 4는 도 1의 검체 채취로봇이 제2 구동유닛에 의해 자세가 가변되는 상태를 예시한 측면도이다.
도 5a는 도 1의 지지유닛을 도시한 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 지지부를 도시한 측면도이며, 도 5c는 도 5b의 지지부에 스왑부가 위치하는 상태를 예시한 측면도이다.
도 6은 도 1의 검체 채취로봇이 원격제어 로봇에 의해 제어되는 상태를 도시한 모식도이다. 1 is a perspective view showing a sample collecting robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which a specimen is collected from the subject's upper respiratory tract through the specimen collecting robot of FIG. 1 .
3 is a plan view illustrating a state in which the posture of the sample collection robot of FIG. 1 is changed by the first driving unit.
4 is a side view illustrating a state in which the posture of the sample collection robot of FIG. 1 is changed by the second driving unit.
Figure 5a is a perspective view showing the support unit of Figure 1, Figure 5b is a side view showing the support portion of Figure 5a, Figure 5c is a side view illustrating a state in which the swap portion is located on the support portion of Figure 5b.
6 is a schematic diagram illustrating a state in which the sample collection robot of FIG. 1 is controlled by the remote control robot.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 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. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Since the present invention may have various changes and may have various forms, embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 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. In the present application, terms such as "comprises" or "consisting of" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification is present, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

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.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 검체 채취로봇을 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 검체 채취로봇을 통해 피검자의 상기도로부터 검체를 채취하는 상태를 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing a sample collecting robot according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which a specimen is collected from the subject's upper respiratory tract through the specimen collecting robot of FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 검체 채취로봇(10)은 베이스 프레임(100), 제1 아크유닛(200), 제1 구동유닛(300), 연결 프레임(400), 제2 아크유닛(500), 제2 구동유닛(600), 삽입유닛(700) 및 지지유닛(900)을 포함한다. 1 and 2, the sample collection robot 10 according to the present embodiment includes a base frame 100, a first arc unit 200, a first driving unit 300, a connection frame 400, It includes a second arc unit 500 , a second driving unit 600 , an insertion unit 700 , and a support unit 900 .

상기 베이스 프레임(100)은 도시하지는 않았으나, 지면이나 여타의 고정 구조체에 지지되어 상기 검체 채취로봇(10)의 고정 베이스를 형성하는 것으로, 수평 베이스(110) 및 수직 베이스(120)를 포함한다. Although not shown, the base frame 100 is supported on the ground or other fixed structure to form a fixed base of the sample collection robot 10 , and includes a horizontal base 110 and a vertical base 120 .

이 경우, 상기 고정 구조체의 경우, 상기 검체 채취로봇(10)이 고정되는 다양한 구조체일 수 있으며, 상기 고정 구조체의 높이는 피검자(20)의 키, 앉은키 등을 고려하여 다양하게 설계될 수 있다. In this case, in the case of the fixed structure, there may be various structures to which the sample collection robot 10 is fixed, and the height of the fixed structure may be variously designed in consideration of the height of the subject 20, the sitting height, and the like.

상기 수평 베이스(110)는 제1 방향(X)과 상기 제1 방향(X)에 수직인 제2 방향(Y)이 형성하는 제1 평면(XY 평면) 상에 연장될 수 있으며, 예를 들어 상기 제2 방향(Y)으로 상대적으로 길게 형성되는 플레이트 또는 프레임 구조일 수 있다. The horizontal base 110 may extend on a first plane (XY plane) formed by a first direction (X) and a second direction (Y) perpendicular to the first direction (X), for example, It may have a plate or frame structure that is relatively long in the second direction (Y).

또한, 상기 수평 베이스(110)는 도시하지는 않았으나, 상기 지면 또는 여타의 고정 구조체에 고정될 수 있다. In addition, although not shown, the horizontal base 110 may be fixed to the ground or other fixing structures.

상기 수평 베이스(110)가 이상과 같이 상기 지면 또는 고정 구조체에 고정되므로, 상기 수평 베이스(110)는 지면 또는 고정 구조체가 이동되지 않는다면 그 위치나 자세가 변경되지는 않는다. Since the horizontal base 110 is fixed to the ground or the fixed structure as described above, the horizontal base 110 does not change its position or posture unless the ground or the fixed structure is moved.

상기 수직 베이스(120)는, 상기 수평 베이스(110)의 끝단에 고정되며, 상기 수평 베이스(110)의 연장 평면에 수직인 방향인 제3 방향(Z)을 따라 연장된다. The vertical base 120 is fixed to an end of the horizontal base 110 and extends along a third direction Z, which is a direction perpendicular to an extension plane of the horizontal base 110 .

상기 수직 베이스(120)는 소정 높이로 형성될 수 있는데, 후술되는 상기 지지유닛(900)의 길이와 피검자(20)의 상기도(30)의 위치 등을 일반적으로 고려하여 그 높이가 설계될 수 있다. The vertical base 120 may be formed to a predetermined height, and the height may be designed in consideration of the length of the support unit 900 to be described later and the position of the airway 30 of the subject 20 in general. have.

상기 수직 베이스(120) 상에는 상기 지지유닛(900)이 고정되는데, 상기 지지유닛(900)에 대하여는 후술한다. The support unit 900 is fixed on the vertical base 120 , and the support unit 900 will be described later.

상기 제1 아크유닛(200)은 제1 아크기어(210) 및 제1 슬라이딩 가이드(220)를 포함한다. The first arc unit 200 includes a first arc gear 210 and a first sliding guide 220 .

상기 제1 아크기어(210)는 상기 수평 베이스(110)의 일 단, 즉 상기 수직 베이스(120)가 연결된 끝단의 반대측에 고정된다. The first arc gear 210 is fixed to one end of the horizontal base 110 , that is, to the opposite side of the end to which the vertical base 120 is connected.

상기 제1 아크기어(210)는 소정의 곡률을 따라 아크(arc)를 형성하는 것으로, 상기 제1 아크기어(210)가 형성하는 곡률은 다양하게 변경될 수 있다. The first arc gear 210 forms an arc along a predetermined curvature, and the curvature formed by the first arc gear 210 may be variously changed.

나아가, 상기 제1 아크기어(210)의 전체 길이, 즉 원호의 길이 역시 다양하게 설계될 수 있다. Furthermore, the overall length of the first arc gear 210 , that is, the length of the arc may be designed in various ways.

이와 같이, 상기 제1 아크기어(210)의 곡률 또는 원호의 길이가 다양하게 설계됨에 따라, 후술되는 상기 채취부(810)의 제1 평면(XY 평면) 상에서의 이동범위가 결정될 수 있다. As such, as the curvature of the first arc gear 210 or the length of the arc is designed to be various, the range of movement on the first plane (XY plane) of the collecting part 810, which will be described later, may be determined.

상기 제1 아크기어(210)의 외주면(211), 후술되는 상기 제1 구동유닛(300)을 향하는 방향의 외주면(211)에는, 도시하지는 않았으나 기어치(齒)가 형성된다. Although not shown, gear teeth are formed on the outer peripheral surface 211 of the first arc gear 210 and the outer peripheral surface 211 in the direction toward the first driving unit 300 to be described later.

상기 제1 슬라이딩 가이드(220)는 상기 제1 아크기어(210)의 상면 상에 고정되며, 상기 제1 슬라이딩 가이드(220) 역시 소정의 곡률을 갖는 아크 형상일 수 있다. The first sliding guide 220 is fixed on the upper surface of the first arc gear 210 , and the first sliding guide 220 may also have an arc shape having a predetermined curvature.

이 경우, 상기 제1 슬라이딩 가이드(220)가 형성하는 곡률은 상기 제1 아크기어(210)가 형성하는 곡률과 실질적으로 동일하여야 하며, 상기 제1 슬라이딩 가이드(220)에서는, 상기 제1 아크기어(210)에서 기어치가 형성되는 외주면(211)과 동일한 방향으로 형성되는 면에 슬라이딩 홈이 형성된다. In this case, the curvature formed by the first sliding guide 220 should be substantially the same as the curvature formed by the first arc gear 210 , and in the first sliding guide 220 , the first arc gear At 210 , a sliding groove is formed on the surface formed in the same direction as the outer peripheral surface 211 on which the gear teeth are formed.

그리하여, 상기 제1 슬라이딩 가이드(220)는, 후술되는 상기 제1 구동유닛(300)이 슬라이딩 구동되도록 가이드를 형성하며, 상기 제1 구동유닛(300)의 슬라이딩 방향 및 슬라이딩 정도를 제한하게 된다. Thus, the first sliding guide 220 forms a guide so that the first driving unit 300, which will be described later, is slidably driven, and limits the sliding direction and the sliding degree of the first driving unit 300 .

상기 제1 구동유닛(300)은 제1 슬라이딩부(310), 제1 회전기어(320), 제1 구동부(330) 및 제1 고정프레임(340)을 포함한다. The first driving unit 300 includes a first sliding unit 310 , a first rotating gear 320 , a first driving unit 330 , and a first fixed frame 340 .

상기 제1 슬라이딩부(310)는 상기 제1 슬라이딩 가이드(220) 상에 슬라이딩 가능하도록 연결되며, 이에 따라 상기 제1 슬라이딩 가이드(220) 상에서 슬라이딩 이동하게 된다. The first sliding part 310 is slidably connected on the first sliding guide 220 , and thus slides on the first sliding guide 220 .

앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1 슬라이딩 가이드(220)는 상기 제1 구동유닛(300)을 향하도록 슬라이딩 홈이 형성되므로, 상기 제1 슬라이딩부(310)는 상기 슬라이딩 홈 상에 슬라이딩 가능하도록 연결된다. As described above, since a sliding groove is formed in the first sliding guide 220 to face the first driving unit 300 , the first sliding part 310 is slidably connected on the sliding groove. .

상기 제1 회전기어(320)는 상기 제1 아크기어(210)의 외주면(211)과 맞물리도록 기어 결합된다. The first rotation gear 320 is gear-coupled to mesh with the outer peripheral surface 211 of the first arc gear 210 .

이 경우, 상기 제1 회전기어(320)는, 상기 제1 구동부(330)로부터 회전 구동력을 제공받아 회전하는 기어로서, 상기 제1 회전기어(320)는 회전 구동축 상에 원주방향으로 형성되는 기어일 수 있다. In this case, the first rotational gear 320 is a gear rotating by receiving rotational driving force from the first driving unit 330 , and the first rotational gear 320 is a gear formed in a circumferential direction on the rotational driving shaft. can be

그리하여, 상기 제1 구동부(330)로부터 회전 구동력을 제공받는 경우, 상기 제1 회전기어(320)는 상기 제1 아크기어(210)의 외주면(211)과 맞물린 상태에서 회전하게 되며, 이에 따라, 상기 제1 회전기어(320)는 상기 제1 아크기어(210) 상에서 위치가 이동하게 된다. Thus, when a rotational driving force is provided from the first driving unit 330, the first rotational gear 320 is rotated while engaged with the outer peripheral surface 211 of the first arc gear 210, and accordingly, The position of the first rotation gear 320 is moved on the first arc gear 210 .

이 경우, 상기 제1 아크기어(210)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 베이스 프레임(100) 상에 고정되어 그 위치가 가변되지 않으므로, 상대적으로 상기 제1 회전기어(320)가 상기 제1 아크기어(210) 상에서 이동하게 된다. In this case, as described above, the first arc gear 210 is fixed on the base frame 100 so that its position is not variable, so that the first rotation gear 320 is relatively the first arc gear. It moves on 210 .

이러한 상기 제1 아크기어(210) 및 상기 제1 회전기어(320)의 기어결합은, 상기 제1 아크기어(210)가 소정의 곡률을 가지는 것을 제외하면 종래 랙(rack)과 피니언(pinion) 기어 결합과 실질적으로 동일할 수 있다. The gear combination of the first arc gear 210 and the first rotation gear 320 is a conventional rack and pinion, except that the first arc gear 210 has a predetermined curvature. may be substantially the same as gear engagement.

상기 제1 고정프레임(340)은 상기 제1 구동부(330)와 상기 제1 슬라이딩부(310)를 서로 고정시키는 것으로, 상기 제1 고정프레임(340)에 의해, 상기 제1 회전기어(320)가 이동하는 경우 상기 제1 슬라이딩부(310)도 일체로 이동하게 된다. The first fixed frame 340 fixes the first driving unit 330 and the first sliding unit 310 to each other, and by the first fixed frame 340 , the first rotating gear 320 . When is moved, the first sliding part 310 also moves integrally.

즉, 상기 제1 회전기어(320)는 상기 제1 구동부(330)와 일체로 상기 제1 아크기어(210)의 외주면(211)을 따라 이동하게 되는데, 이 경우, 상기 제1 슬라이딩부(310)는 상기 제1 고정프레임(340)을 통해 상기 제1 구동부(330)와 고정되므로, 상기 제1 슬라이딩부(310)는 상기 제1 슬라이딩 가이드(220) 상에서 슬라이딩 이동하게 된다. That is, the first rotary gear 320 moves along the outer peripheral surface 211 of the first arc gear 210 integrally with the first driving unit 330 . In this case, the first sliding part 310 ) is fixed to the first driving unit 330 through the first fixing frame 340 , so that the first sliding unit 310 slides on the first sliding guide 220 .

이상과 같이, 상기 제1 구동부(330)의 구동에 따라, 상기 제1 회전기어(320)는 상기 제1 아크기어(210) 상에서, 상기 제1 슬라이딩부(310)는 상기 제1 슬라이딩 가이드(220) 상에서 이동하게 된다. As described above, according to the driving of the first driving unit 330, the first rotating gear 320 is on the first arc gear 210, and the first sliding unit 310 is the first sliding guide ( 220) will be moved.

구체적으로, 상기 제1 고정프레임(340)은 상부 프레임(341), 연장 프레임(342) 및 하부 프레임(343)을 포함한다. Specifically, the first fixed frame 340 includes an upper frame 341 , an extension frame 342 , and a lower frame 343 .

상기 상부 프레임(341)은 상기 제2 방향(Y)으로 연장되며, 하면에 상기 제1 슬라이딩부(310)가 고정되며, 상기 연장 프레임(342)은 상기 상부 프레임(341)과 수직한 제3 방향(Z)으로 연장되며, 상기 연장 프레임(342)의 끝단에 위치한 상기 하부프레임(343)은 상기 제1 방향(X)으로 연장되며 상기 제1 구동부(330)와 고정된다. The upper frame 341 extends in the second direction (Y), the first sliding part 310 is fixed to the lower surface, and the extension frame 342 is a third perpendicular to the upper frame 341 . The lower frame 343 extending in the direction Z and positioned at the end of the extension frame 342 extends in the first direction X and is fixed to the first driving unit 330 .

그리하여, 상기 제1 구동부(330), 상기 제1 회전기어(320) 및 상기 제1 슬라이딩부(310)는 상기 제1 고정프레임(340)에 의해 고정되어, 일체로 이동하게 된다. Thus, the first driving unit 330 , the first rotating gear 320 , and the first sliding unit 310 are fixed by the first fixed frame 340 and move integrally.

상기 연결 프레임(400)은 상기 제1 구동유닛(300)과 상기 제2 구동유닛(600)을 서로 연결하는 것으로, 제1 연결프레임(410), 제2 연결프레임(420) 및 제3 연결프레임(430)을 포함한다. The connection frame 400 connects the first driving unit 300 and the second driving unit 600 to each other, and includes a first connection frame 410 , a second connection frame 420 , and a third connection frame. (430).

상기 제1 연결프레임(410)은 상기 제1 방향(X)으로 연장되며, 상기 상부 프레임(341)과 서로 고정되며, 상기 제2 연결프레임(420)은 상기 제2 방향(Y)으로 연장되며 상기 제1 연결프레임(410)과 고정되고, 상기 제3 연결프레임(430)은 상기 제3 방향(Z)으로 연장되며 상기 제2 연결프레임(420)과 고정된다. The first connection frame 410 extends in the first direction (X), is fixed to the upper frame 341 , and the second connection frame 420 extends in the second direction (Y). It is fixed to the first connection frame 410 , and the third connection frame 430 extends in the third direction Z and is fixed to the second connection frame 420 .

이 경우, 상기 제1 내지 제3 연결프레임들(410, 420, 430)은 상대적으로 이동되지 않도록 고정되며, 마찬가지로, 상기 제1 연결프레임(410)도 상기 상부프레임(341)과 상대적으로 이동되지 않도록 고정된다. In this case, the first to third connection frames 410 , 420 , 430 are fixed so as not to move relatively, and similarly, the first connection frame 410 does not move relative to the upper frame 341 . fixed so as not to

나아가, 상기 제3 연결프레임(430)은 후술되는 상기 제2 아크유닛(500)과 상대적으로 이동되지 않도록 고정되는 것으로, 결국, 상기 제1 구동유닛(300)이 이동되는 경우 상기 제2 아크유닛(500)도 동시에 이동하게 된다. Furthermore, the third connection frame 430 is fixed so as not to be moved relative to the second arc unit 500 to be described later, and as a result, when the first driving unit 300 is moved, the second arc unit (500) also moves at the same time.

즉, 상기 제2 아크유닛(500)의 위치나 자세는 상기 제1 구동유닛(300)의 위치나 자세에 종속된다. That is, the position or posture of the second arc unit 500 is dependent on the position or posture of the first driving unit 300 .

따라서, 상기 제2 아크유닛(500)의 위치나 자세가 가변됨에 따라, 후술하겠으나, 상기 스왑부(800)의 위치나 자세가 동일하게 가변되므로, 결국 상기 스왑부(800)의 위치나 자세는 상기 제1 구동유닛(300)의 위치나 자세에 따라 가변되게 된다. Therefore, as the position or posture of the second arc unit 500 varies, as will be described later, the position or posture of the swap unit 800 is equally varied, so the position or posture of the swap unit 800 is ultimately It is changed according to the position or posture of the first driving unit 300 .

결국, 상기 제1 구동유닛(300)이, 상기 제1 평면상에서 아크 형상으로 소정의 원호를 형성하는 상기 제1 아크유닛(200)을 따라 위치나 자세가 가변되므로, 이에 종속되어 상기 스왑부(800)도 상기 제1 평면상에서 소정의 아크를 따라 위치나 자세가 가변되도록 이동될 수 있다. As a result, since the first driving unit 300 varies in position or posture along the first arc unit 200 that forms a predetermined arc in an arc shape on the first plane, it is dependent on it and the swap unit ( 800) may also be moved so that the position or posture is variable along a predetermined arc on the first plane.

이상과 같이, 상기 스왑부(800)는 제1 평면(XY 평면) 상의 기 설정된 소정의 아크를 따라 그 위치나 자세가 가변될 수 있다. 이 경우, 위치나 자세가 가변됨은 결국, 상기 스왑부(800)는, 후술하는 중심점(933, 도 5c 참조)을 기준으로 상기 제1 평면상에서 회전됨을 의미한다. As described above, the position or posture of the swap unit 800 may be varied along a predetermined arc on the first plane (XY plane). In this case, the change in position or posture means that the swap unit 800 is rotated on the first plane based on a central point 933 (refer to FIG. 5C ), which will be described later.

상기 제2 아크유닛(500) 및 상기 제2 구동유닛(600)의 연결관계는, 상기 제2 아크유닛(500)이 상기 제1 평면(XY 평면)에 수직인 제2 평면(YZ 평면)을 따라 배치되는 것을 제외하고는 앞서 설명한 상기 제1 아크유닛(200)과 상기 제1 구동유닛(300)의 연결관계와 동일하다. The connection relationship between the second arc unit 500 and the second driving unit 600 is that the second arc unit 500 forms a second plane (YZ plane) perpendicular to the first plane (XY plane). The connection relationship between the first arc unit 200 and the first driving unit 300 is the same as that of the first arc unit 200 described above, except that it is arranged accordingly.

구체적으로, 상기 제2 아크유닛(500)은 제2 아크기어(510) 및 제2 슬라이딩 가이드(520)를 포함한다. Specifically, the second arc unit 500 includes a second arc gear 510 and a second sliding guide 520 .

상기 제2 아크기어(510)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제3 연결프레임(430) 상에 고정되며, 상기 제3 연결프레임(430)이 상기 제3 방향(Z)을 따라 연장되므로, 상기 제2 아크기어(510)도 전체적으로는 상기 제3 방향(Z)을 따라 연장되는 플레이트 구조를 가진다. As described above, the second arc gear 510 is fixed on the third connection frame 430 , and since the third connection frame 430 extends along the third direction Z, the second arc gear 510 is The two arc gear 510 also has a plate structure extending in the third direction (Z) as a whole.

이 경우, 상기 제2 아크기어(510)의 외주면(511)은 소정의 곡률을 따라 아크(arc)를 형성하는 것으로, 상기 제2 아크기어(510)가 형성하는 곡률 역시 다양하게 변경될 수 있다. In this case, the outer peripheral surface 511 of the second arc gear 510 forms an arc along a predetermined curvature, and the curvature formed by the second arc gear 510 may also be variously changed. .

또한, 상기 제2 아크기어(510)의 전체 길이, 즉 원호의 길이 역시 다양하게 설계될 수 있다. In addition, the overall length of the second arc gear 510, that is, the length of the arc may be designed in various ways.

이러한 상기 제2 아크기어(510)의 곡률 및 원호의 길이는, 예를 들어, 상기 제1 아크기어(210)의 곡률 및 원호의 길이와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 그리하여, 상기 스왑부(800)가 상기 제1 평면 및 상기 제2 평면상에 각각 이동되는 위치나 자세가 실질적으로 동일하게 유지될 수 있다. The curvature and arc length of the second arc gear 510 may be substantially the same as the curvature and arc length of the first arc gear 210 . Thus, the position or posture at which the swap part 800 is moved on the first plane and the second plane, respectively, may be maintained substantially the same.

상기 제2 아크기어(510)의 외주면(511), 즉, 상기 제2 구동유닛(600)을 향하는 방향의 외주면(511)에는, 도시하지는 않았으나 기어치(齒)가 형성된다. Although not shown, gear teeth are formed on the outer peripheral surface 511 of the second arc gear 510 , that is, the outer peripheral surface 511 in the direction toward the second driving unit 600 .

상기 제2 슬라이딩 가이드(520)는 상기 제2 아크기어(510)의 상면, 즉 상기 제1 방향(X)을 향하는 면에 고정되며, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520) 역시 소정의 곡률을 갖는 아크 형상일 수 있다. 즉, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520)에서 상기 제2 구동유닛(600)을 향하는 면이 아크 형상일 수 있다. The second sliding guide 520 is fixed to the upper surface of the second arc gear 510 , that is, the surface facing the first direction X, and the second sliding guide 520 also has an arc having a predetermined curvature. may be in the shape of That is, the surface of the second sliding guide 520 toward the second driving unit 600 may have an arc shape.

이 경우, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520)가 형성하는 곡률은 상기 제2 아크기어(510)가 형성하는 곡률과 실질적으로 동일하여야 하며, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520)에서는, 상기 제2 아크기어(510)에서 기어치가 형성되는 외주면(511)과 동일한 방향으로 형성되는 면에 슬라이딩 홈이 형성된다. In this case, the curvature formed by the second sliding guide 520 should be substantially the same as the curvature formed by the second arc gear 510 , and in the second sliding guide 520 , the second arc gear At 510 , a sliding groove is formed on the surface formed in the same direction as the outer peripheral surface 511 on which the gear teeth are formed.

그리하여, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520)는, 후술되는 상기 제2 구동유닛(600)이 슬라이딩 구동되도록 가이드를 형성하며, 상기 제2 구동유닛(600)의 슬라이딩 방향 및 슬라이딩 정도를 제한하게 된다. Thus, the second sliding guide 520 forms a guide so that the second driving unit 600, which will be described later, is slidably driven, and limits the sliding direction and the sliding degree of the second driving unit 600 .

상기 제2 구동유닛(600)은 제2 슬라이딩부(610), 제2 회전기어(620), 제2 구동부(630) 및 제2 고정프레임(640)을 포함한다. The second driving unit 600 includes a second sliding unit 610 , a second rotation gear 620 , a second driving unit 630 , and a second fixed frame 640 .

상기 제2 슬라이딩부(610)는 상기 제2 슬라이딩 가이드(520) 상에 슬라이딩 가능하도록 연결되며, 이에 따라 상기 제2 슬라이딩 가이드(520) 상에서 슬라이딩 이동하게 된다. The second sliding part 610 is slidably connected on the second sliding guide 520 , and thus slides on the second sliding guide 520 .

앞서 설명한 바와 같이, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520)는 상기 제2 구동유닛(600)을 향하도록 슬라이딩 홈이 형성되므로, 상기 제2 슬라이딩부(610)는 상기 슬라이딩 홈 상에 슬라이딩 가능하도록 연결된다. As described above, since a sliding groove is formed in the second sliding guide 520 to face the second driving unit 600 , the second sliding part 610 is slidably connected on the sliding groove. .

상기 제2 회전기어(620)는 상기 제2 아크기어(510)의 외주면과 맞물리도록 기어 결합된다. The second rotation gear 620 is gear-coupled to mesh with the outer peripheral surface of the second arc gear 510 .

이 경우, 상기 제2 회전기어(620)는, 상기 제2 구동부(630)로부터 회전 구동력을 제공받아 회전하는 기어로서, 상기 제2 회전기어(620)는 회전 구동축 상에 원주방향으로 형성되는 기어일 수 있다. In this case, the second rotating gear 620 is a gear rotating by receiving rotational driving force from the second driving unit 630 , and the second rotating gear 620 is a gear formed in a circumferential direction on the rotational driving shaft. can be

그리하여, 상기 제2 구동부(630)로부터 회전 구동력을 제공받는 경우, 상기 제2 회전기어(620)는 상기 제2 아크기어(510)의 외주면과 맞물린 상태에서 회전하게 되며, 이에 따라, 상기 제2 회전기어(620)는 상기 제2 아크기어(510) 상에서 위치가 이동하게 된다. Thus, when a rotational driving force is provided from the second driving unit 630 , the second rotational gear 620 rotates while engaged with the outer circumferential surface of the second arc gear 510 , and accordingly, the second rotational gear 620 . The rotation gear 620 moves on the second arc gear 510 .

이 경우, 상기 제2 아크기어(510)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제3 연결프레임(430) 상에 고정되어 그 위치가 가변되지 않으므로, 상대적으로 상기 제2 회전기어(620)가 상기 제2 아크기어(510) 상에서 이동하게 된다. In this case, as described above, the second arc gear 510 is fixed on the third connection frame 430 and its position does not change, so that the second rotation gear 620 is relatively moved to the second It moves on the arc gear 510 .

이러한 상기 제2 아크기어(510) 및 상기 제2 회전기어(620)의 기어결합은, 상기 제2 아크기어(510)가 소정의 곡률을 가지는 것을 제외하면 종래 랙(rack)과 피니언(pinion) 기어 결합과 실질적으로 동일할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다. The gear combination of the second arc gear 510 and the second rotation gear 620 is a conventional rack and pinion, except that the second arc gear 510 has a predetermined curvature. It may be substantially the same as gear engagement is as described above.

상기 제2 고정프레임(640)은 상기 제2 구동부(630)와 상기 제2 슬라이딩부(610)를 서로 고정시키는 것으로, 상기 제2 고정프레임(640)에 의해, 상기 제2 회전기어(620)가 이동하는 경우 상기 제2 슬라이딩부(610)도 일체로 이동하게 된다. The second fixed frame 640 fixes the second driving unit 630 and the second sliding unit 610 to each other, and by the second fixed frame 640 , the second rotating gear 620 . When is moved, the second sliding part 610 also moves integrally.

즉, 상기 제2 회전기어(620)는 상기 제2 구동부(630)와 일체로 상기 제2 아크기어(510)의 외주면을 따라 이동하게 되는데, 이 경우, 상기 제2 슬라이딩부(610)는 상기 제2 고정프레임(640)을 통해 상기 제2 구동부(630)와 고정되므로, 상기 제2 슬라이딩부(610)는 상기 제2 슬라이딩 가이드(520) 상에서 슬라이딩 이동하게 된다. That is, the second rotary gear 620 moves along the outer circumferential surface of the second arc gear 510 integrally with the second driving unit 630. In this case, the second sliding unit 610 is Since it is fixed to the second driving unit 630 through the second fixing frame 640 , the second sliding unit 610 slides on the second sliding guide 520 .

이상과 같이, 상기 제2 구동부(630)의 구동에 따라, 상기 제2 회전기어(620)는 상기 제2 아크기어(510) 상에서, 상기 제2 슬라이딩부(610)는 상기 제2 슬라이딩 가이드(520) 상에서 이동하게 된다. As described above, according to the driving of the second driving unit 630, the second rotating gear 620 is on the second arc gear 510, and the second sliding unit 610 is the second sliding guide ( 520) is moved.

구체적으로, 상기 제2 고정프레임(640)은 우측 프레임(641), 연장 프레임(642) 및 좌측 프레임(643)을 포함한다. Specifically, the second fixed frame 640 includes a right frame 641 , an extended frame 642 , and a left frame 643 .

상기 우측 프레임(641)은 상기 제2 방향(Y)으로 연장되며, 일 측면에 상기 제2 슬라이딩부(610)가 고정되며, 상기 연장 프레임(642)은 상기 우측 프레임(641)과 수직한 상기 제1 방향(X)으로 연장되며, 상기 연장 프레임(642)의 끝단에 위치한 상기 좌측 프레임(643)은 상기 제3 방향(Z)으로 연장되며 상기 제2 구동부(630)와 고정된다. The right frame 641 extends in the second direction Y, the second sliding part 610 is fixed to one side, and the extended frame 642 is perpendicular to the right frame 641 . The left frame 643 extending in the first direction X and positioned at the end of the extension frame 642 extends in the third direction Z and is fixed to the second driving unit 630 .

그리하여, 상기 제2 구동부(630), 상기 제2 회전기어(620) 및 상기 제2 슬라이딩부(610)는 상기 제2 고정프레임(640)에 의해 고정되어, 일체로 이동하게 된다. Thus, the second driving unit 630 , the second rotating gear 620 , and the second sliding unit 610 are fixed by the second fixed frame 640 and move integrally.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 제2 구동유닛(600)이 상기 제1 구동유닛(300)의 구동에 따라 그 위치 및 자세가 상기 제1 구동유닛(300)의 위치 및 자세에 종속되어 변경된다. As described above, the position and posture of the second driving unit 600 are changed depending on the position and posture of the first driving unit 300 according to the driving of the first driving unit 300 .

그러나, 상기 제2 구동유닛(600)이 구동됨에 따라 그 위치 및 자세가 가변되더라도, 상기 제1 구동유닛(300)의 위치 및 자세는 상기 제2 구동유닛(600)의 위치 및 자세에 종속되어 변경되지는 않는다. However, even if the position and posture are changed as the second driving unit 600 is driven, the position and posture of the first driving unit 300 are dependent on the position and posture of the second driving unit 600 . It does not change.

즉, 상기 제2 구동유닛(600)의 구동을 통해서는, 상기 삽입유닛(700)에 고정되는 상기 스왑부(800)의 위치 및 자세만이 종속되어 변경되게 된다. That is, through the driving of the second driving unit 600, only the position and posture of the swap portion 800 fixed to the insertion unit 700 is dependently changed.

그리하여, 상기 제1 구동유닛(300)이 상기 제1 아크유닛(200) 상에서 위치 및 자세가 변경되는 경우, 상기 스왑부(800)는 상기 제1 평면(XY 평면) 상에서 위치 및 자세가 그대로 변경되고, 상기 제2 구동유닛(600)이 상기 제2 아크유닛(500) 상에서 위치 및 자세가 변경되는 경우, 상기 스왑부(800)는 상기 제2 평면(YZ 평면) 상에서 위치 및 자세가 그대로 변경되게 된다. Thus, when the position and posture of the first driving unit 300 are changed on the first arc unit 200 , the swap unit 800 is changed in position and posture on the first plane (XY plane) as it is. and when the position and posture of the second driving unit 600 are changed on the second arc unit 500, the swap unit 800 is changed in position and posture on the second plane (YZ plane) as it is. will become

따라서, 상기 스왑부(800)의 3차원 공간상에서의 위치 및 자세는 상기 제1 구동유닛(300) 및 상기 제2 구동유닛(600)의 구동에 따라 다양하게 변경되도록 제어될 수 있다. Accordingly, the position and posture of the swap unit 800 in a three-dimensional space may be controlled to be variously changed according to the driving of the first driving unit 300 and the second driving unit 600 .

상기 삽입유닛(700)은 상기 제2 구동유닛(600)과 연결되는 것으로, 연결 플레이트(710), 스왑구동부(720), 인입부(730) 및 인출부(740)를 포함한다. The insertion unit 700 is connected to the second driving unit 600 , and includes a connection plate 710 , a swap driving unit 720 , an inlet unit 730 , and an extraction unit 740 .

상기 연결 플레이트(710)는 상기 우측 프레임(641) 및 상기 연장 프레임(642)에 연결 및 고정되는 것으로, 상기 제2 구동유닛(600)과 일체로 고정되어 상기 제2 구동유닛(600)의 위치 및 자세의 변경에 그 위치 및 자세가 종속된다. The connection plate 710 is connected and fixed to the right frame 641 and the extension frame 642 , and is integrally fixed with the second driving unit 600 to position the second driving unit 600 . And the position and posture are subject to the change of posture.

상기 스왑구동부(720)는 상기 연결 플레이트(710) 상에 고정되며, 이에 따라 상기 연결 플레이트(710)와 마찬가지로 상기 제2 구동유닛(600)의 위치 및 자세의 변경에 그 위치 및 자세가 종속되어 변경된다. The swap driving unit 720 is fixed on the connection plate 710, and accordingly, the position and attitude of the second driving unit 600 are dependent on changes in the position and attitude of the second driving unit 600 like the connection plate 710. is changed

한편, 상기 스왑구동부(720)의 양 외측면들에는 각각 상기 인입부(730) 및 상기 인출부(740)가 형성되는데, 상기 인입부(730) 및 상기 인출부(740)를 통해 상기 스왑부(800)가 고정되며, 이렇게 고정되는 상기 스왑부(800)는 상기 스왑구동부(720)를 관통하여 위치하게 된다. Meanwhile, the inlet part 730 and the lead out part 740 are respectively formed on both outer surfaces of the swap driving part 720 , and the swap part is formed through the inlet part 730 and the lead out part 740 . 800 is fixed, and the swap part 800 fixed in this way is positioned through the swap driving part 720 .

상기 스왑부(800)는, 일 방향으로 연장되는 바(bar) 형상의 소위, 면봉 형태를 가지는 것으로, 상기 스왑부(800)의 끝단에는 채취부(810)가 형성된다. The swap part 800 has a so-called cotton swab shape in the shape of a bar extending in one direction, and a collecting part 810 is formed at the end of the swap part 800 .

상기 스왑부(800)는, 일회용으로 피검자에게 사용된 후 폐기되는 것으로, 이에 따라 상기 스왑부(800)는 매 번 사용시마다 상기 스왑구동부(720) 상에 장착될 수 있다. The swap unit 800 is disposable after being used by the examinee. Accordingly, the swap unit 800 may be mounted on the swap driving unit 720 every time it is used.

이와 같이, 상기 스왑부(800)가 상기 스왑구동부(720)에 장착되는 경우, 상기 스왑구동부(720)는, 도시하지는 않았으나, 내부에 상기 스왑부(800)를 고정시키며 상기 스왑부(800)를 구동시키는 구동부가 구비된다. As such, when the swap unit 800 is mounted on the swap driving unit 720, the swap driving unit 720, although not shown, fixes the swap unit 800 therein and the swap unit 800 A driving unit for driving is provided.

이에 따라, 상기 스왑구동부(720)는 장착되는 상기 스왑부(800)를, 상기 스왑부(800)의 연장방향을 따라 구동시킨다. Accordingly, the swap driving unit 720 drives the mounted swap unit 800 in the extending direction of the swap unit 800 .

이 경우, 상기 스왑부(800)의 연장방향이란, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 스왑부(800)가 상기 제2 방향(Y)으로 연장되는 경우, 상기 제2 방향(Y)을 의미한다. 즉, 상기 스왑구동부(720)는 상기 스왑부(800)를 상기 제2 방향(Y)을 따라 전진 또는 후진하도록 구동한다. In this case, the extension direction of the swap part 800 means the second direction Y when the swap part 800 extends in the second direction Y as shown in FIG. 1 . do. That is, the swap driving unit 720 drives the swap unit 800 to move forward or backward in the second direction (Y).

그리하여, 상기 스왑구동부(720)의 구동에 따라, 상기 스왑부(800)의 상기 채취부(810)는 피검자(20)의 상기도(30)의 내부로 전진 또는 후진할 수 있다. Thus, according to the operation of the swap driving unit 720 , the collecting unit 810 of the swap unit 800 may move forward or backward into the upper airway 30 of the subject 20 .

이상과 같이, 상기 제1 구동유닛(300) 또는 상기 제2 구동유닛(600)에 의해 상기 스왑부(800)의 자세 또는 위치가 설정된 상태에서, 상기 스왑구동부(720)의 구동에 의해 상기 스왑부(800)는 피검자(20)의 상기도(30)의 내부로 전진하여 검체를 채취한 후, 후진하여 제거될 수 있다. As described above, in a state where the posture or position of the swap unit 800 is set by the first driving unit 300 or the second driving unit 600 , the swap is performed by driving the swap driving unit 720 . The part 800 may be removed by moving forward after collecting a sample by advancing into the upper airway 30 of the subject 20 .

상기 지지유닛(900)은 상기 베이스 프레임(100)의 수직 베이스(120) 상에 고정되어, 상기 스왑부(800)의 채취부(810)의 위치를 고정하는 것으로, 자세한 설명은 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 후술한다. The support unit 900 is fixed on the vertical base 120 of the base frame 100 to fix the position of the collecting part 810 of the swap part 800, for a detailed description, see FIGS. 5A to 5A . It will be described later with reference to 5c.

도 3은 도 1의 검체 채취로봇이 제1 구동유닛에 의해 자세가 가변되는 상태를 예시한 평면도이다. 도 4는 도 1의 검체 채취로봇이 제2 구동유닛에 의해 자세가 가변되는 상태를 예시한 측면도이다. 3 is a plan view illustrating a state in which the posture of the sample collection robot of FIG. 1 is changed by the first driving unit. 4 is a side view illustrating a state in which the posture of the sample collection robot of FIG. 1 is changed by the second driving unit.

도 3은 상기 검체 채취로봇(10)이, 제1 평면(XY 평면) 상에서 위치 및 자세가 가변되는 상태를 도시한 것으로, 상기 제1 구동유닛(300)의 구동에 따라 상기 위치 및 자세가 가변된다. 3 shows a state in which the position and posture of the sample collection robot 10 are variable on a first plane (XY plane), and the position and posture are variable according to the driving of the first driving unit 300 do.

즉, 상기 제1 구동부(330)의 구동력으로 상기 제1 회전기어(320)가 상기 제1 아크기어(210) 상에서 이동하면, 상기 제1 슬라이딩부(310)도 상기 제1 슬라이딩 가이드(220) 상에서 슬라이딩하게 되며, 이에 따라 상기 제1 구동유닛(300)과 일체로 이동되는 상기 연결 프레임(400), 상기 제2 아크유닛(500), 상기 제2 구동유닛(600), 상기 삽입유닛(700) 및 상기 스왑부(800)도 상기 제1 슬라이딩부(310)의 슬라이딩 이동에 따라 이동되어 그 위치 및 자세가 가변된다. That is, when the first rotating gear 320 moves on the first arc gear 210 by the driving force of the first driving unit 330 , the first sliding unit 310 also moves to the first sliding guide 220 . The connection frame 400 , the second arc unit 500 , the second driving unit 600 , and the insertion unit 700 are moved integrally with the first driving unit 300 . ) and the swap part 800 are also moved according to the sliding movement of the first sliding part 310, so that the position and posture thereof are changed.

이 경우, 상기 제1 슬라이딩 가이드(220)는 상기 제1 평면상에서 소정의 원호를 형성하므로, 최종적으로 상기 스왑부(800)는, 후술되는 중심점(933, 도 5c 참조)을 중심으로 상기 제1 평면상에서 회전하며 위치 및 자세가 가변된다. In this case, since the first sliding guide 220 forms a predetermined arc on the first plane, finally the swap part 800 is formed around a central point 933 (refer to FIG. 5C ) to be described later. It rotates on a plane and its position and posture are variable.

이에 따라, 상기 채취부(810)는 상기 제1 평면상에서 소정의 범위 내의 회전 영역에서 다양한 방향 또는 다양한 자세로 피검자(20)의 상기도(30)를 향하도록 위치할 수 있다. Accordingly, the collecting unit 810 may be positioned to face the upper airway 30 of the subject 20 in various directions or various postures in a rotation region within a predetermined range on the first plane.

마찬가지로, 도 4는 상기 검체 채취로봇(10)이, 제2 평면(YZ 평면) 상에서 위치 및 자세가 가변되는 상태를 도시한 것으로, 상기 제2 구동유닛(600)의 구동에 따라 상기 위치 및 자세가 가변된다. Similarly, FIG. 4 shows a state in which the position and posture of the sample collection robot 10 are variable on a second plane (YZ plane), and the position and posture according to the driving of the second driving unit 600 . is variable

즉, 상기 제2 구동부(630)의 구동력으로 상기 제2 회전기어(620)가 상기 제2 아크기어(510) 상에서 이동하면, 상기 제2 슬라이딩부(610)도 상기 제2 슬라이딩 가이드(520) 상에서 슬라이딩하게 되며, 이에 따라 상기 제2 구동유닛(600)과 일체로 이동되는 상기 삽입유닛(700) 및 상기 스왑부(800)도 상기 제2 슬라이딩부(610)의 슬라이딩 이동에 따라 이동되어 그 위치 및 자세가 가변된다. That is, when the second rotating gear 620 moves on the second arc gear 510 by the driving force of the second driving unit 630 , the second sliding unit 610 also moves to the second sliding guide 520 . The insertion unit 700 and the swap part 800, which are integrally moved with the second driving unit 600, are also moved according to the sliding movement of the second sliding part 610, so that the Position and posture are variable.

이 경우, 상기 제2 슬라이딩 가이드(520)는 상기 제2 평면상에서 소정의 원호를 형성하므로, 최종적으로 상기 스왑부(800)는, 후술되는 중심점(933, 도 5c 참조)을 중심으로 상기 제2 평면상에서 회전하며 위치 및 자세가 가변된다. In this case, since the second sliding guide 520 forms a predetermined arc on the second plane, finally the swap part 800 is formed around a central point 933 (refer to FIG. 5C ) to be described later. It rotates on a plane and its position and posture are variable.

이에 따라, 상기 채취부(810)는 상기 제2 평면상에서 소정의 범위 내의 회전 영역에서 다양한 방향 또는 다양한 자세로 피검자(20)의 상기도(30)를 향하도록 위치할 수 있다. Accordingly, the collecting unit 810 may be positioned to face the upper airway 30 of the subject 20 in various directions or various postures in a rotation region within a predetermined range on the second plane.

도 5a는 도 1의 지지유닛을 도시한 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 지지부를 도시한 측면도이며, 도 5c는 도 5b의 지지부에 스왑부가 위치하는 상태를 예시한 측면도이다. Figure 5a is a perspective view showing the support unit of Figure 1, Figure 5b is a side view showing the support portion of Figure 5a, Figure 5c is a side view illustrating a state in which the swap portion is located on the support portion of Figure 5b.

우선, 도 5a를 참조하면, 상기 지지유닛(900)은 지지베이스(910), 연장바(920) 및 지지부(930)를 포함한다. First, referring to FIG. 5A , the support unit 900 includes a support base 910 , an extension bar 920 , and a support part 930 .

상기 지지베이스(910)는 상기 수직베이스(120)의 상부에 고정되며, 상기 연장바(920)는 상기 지지베이스(910)로부터 상기 제3 방향(Z)으로 소정길이 연장된다. The support base 910 is fixed to the upper portion of the vertical base 120 , and the extension bar 920 extends from the support base 910 by a predetermined length in the third direction (Z).

이 경우, 상기 연장바(920)의 연장 길이는, 상기 스왑부(800)가 위치하는 높이를 고려하여 다양하게 설계될 수 있으며, 상기 스왑부(800)가 지면에 수평한 방향으로 연장되는 경우 상기 채취부(810)가 상기 지지부(930) 상에 위치할 수 있는 길이로 설계될 수 있다. In this case, the extension length of the extension bar 920 may be variously designed in consideration of the height at which the swap part 800 is located, and when the swap part 800 extends in a horizontal direction to the ground The collecting part 810 may be designed to have a length that can be located on the support part 930 .

상기 지지부(930)는 상기 연장바(920)의 끝단에 위치하는 것으로, 상기 채취부(810)가 상기 지지부(930)를 관통하여 고정된다. The support part 930 is positioned at the end of the extension bar 920 , and the collecting part 810 passes through the support part 930 and is fixed.

도 5b를 참조하면, 상기 지지부(930)는 제1 삽입부(931) 및 제2 삽입부(932)를 포함한다. Referring to FIG. 5B , the support part 930 includes a first insertion part 931 and a second insertion part 932 .

상기 제1 삽입부(931)는 상기 삽입유닛(700)을 향하는 방향으로 개구되며, 상기 제2 삽입부(932)는 피검자(20)의 상기도(30)를 향하도록 위치한다. The first insertion part 931 is opened in a direction toward the insertion unit 700 , and the second insertion part 932 is positioned to face the upper airway 30 of the subject 20 .

즉, 상기 스왑부(800)에서, 상기 채취부(810)는 상기 제1 삽입부(931)를 통해 인입되어 상기 제2 삽입부(932)를 관통하여 피검자(20)의 상기도(30)를 향하여 위치하게 된다. That is, in the swap unit 800 , the collecting unit 810 is drawn in through the first insertion unit 931 , and passes through the second insertion unit 932 , and the upper airway 30 of the subject 20 is will be positioned towards

이 경우, 상기 제1 삽입부(931)는 깔때기 형상으로 개방되도록 형성되며, 상기 제2 삽입부(932)의 개구부는 상기 제1 삽입부(931)의 개구부의 면적보다는 작은 면적으로 형성된다. In this case, the first inserting part 931 is formed to be opened in a funnel shape, and the opening of the second inserting part 932 has a smaller area than that of the opening of the first inserting part 931 .

상기 제2 삽입부(932)의 개구부는 상기 채취부(810)가 관통할 수 있을 정도의 크기이면 충분하며, 이에 따라, 상기 채취부(810)의 단턱부(811)는 상기 제2 삽입부(932)의 개구부 상에 위치하게 된다. It is sufficient that the opening of the second insertion part 932 is large enough to allow the extraction part 810 to pass therethrough. It is located on the opening of 932 .

즉, 도 5c를 참조하면, 상기 제2 삽입부(932)의 개구부 상에는 중심점(933)이 형성되며, 상기 채취부(810)의 단턱부(811)는 상기 중심점(933) 상에 위치하게 된다. That is, referring to FIG. 5C , a central point 933 is formed on the opening of the second insertion part 932 , and the stepped part 811 of the collecting part 810 is located on the central point 933 . .

이 경우, 상기 제1 삽입부(931)는 상대적으로 넓은 개구부를 형성하며 상기 삽입유닛(700)을 향하는 방향으로 깔때기 형상으로 개구부가 확장되므로, 상기 스왑부(800)에서 상기 단턱부(811)의 후단은 상대적으로 자유롭게 이동될 수 있다. In this case, since the first insertion part 931 forms a relatively wide opening and the opening expands in a funnel shape in the direction toward the insertion unit 700 , the stepped part 811 in the swap part 800 . The rear end of the can be moved relatively freely.

이에 따라, 상기 스왑부(800)는, 상기 중심점(933)에 고정 또는 지지된 상태에서 지렛대 원리와 유사하게 위치와 자세가 가변될 수 있다. Accordingly, the swap unit 800 may have a variable position and posture similar to the lever principle in a state where it is fixed or supported by the central point 933 .

즉, 도 3에서와 같이, 상기 제1 구동유닛(300)이 상기 제1 아크유닛(200) 상에서 슬라이딩되는 경우, 상기 채취부(810)는 상기 중심점(933)을 중심으로 상기 제1 평면(XY 평면) 상에서 회전하며 위치 및 자세가 변경된다. That is, as shown in FIG. 3 , when the first driving unit 300 slides on the first arc unit 200 , the collecting part 810 is the first plane ( It rotates on the XY plane) and changes its position and posture.

마찬가지로, 도 4에서와 같이, 상기 제2 구동유닛(600)이 상기 제2 아크유닛(500) 상에서 슬라이딩되는 경우, 상기 채취부(810)는 상기 중심점(933)을 중심으로 상기 제2 평면(YZ 평면) 상에서 회전하며 위치 및 자세가 변경된다. Similarly, as in FIG. 4 , when the second driving unit 600 slides on the second arc unit 500 , the collecting part 810 is formed on the second plane ( It rotates on the YZ plane) and changes its position and posture.

이상과 같이, 상기 제2 삽입부(932)에 형성되는 상기 중심점(933)을 중심으로 상기 스왑부(800)는 지렛대 원리로 회전이 수행되며, 이에 따라, 상기 채취부(810)의 위치 및 자세가 다양하게 가변될 수 있으며, 상기 채취부(810)의 위치 및 자세에 대한 제어가 용이하게 수행될 수 있다. As described above, the swap portion 800 is rotated around the central point 933 formed in the second insertion portion 932 in a lever principle, and accordingly, the position of the collecting portion 810 and The posture may be variously changed, and control of the position and posture of the collecting unit 810 may be easily performed.

도 6은 도 1의 검체 채취로봇이 원격제어 로봇에 의해 제어되는 상태를 도시한 모식도이다. 6 is a schematic diagram illustrating a state in which the sample collection robot of FIG. 1 is controlled by the remote control robot.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 검체 채취로봇(10)은 별도로 제어되는 원격제어 로봇(50)에 의해 구동된다. Referring to FIG. 6 , the sample collecting robot 10 according to the present embodiment is driven by a separately controlled remote control robot 50 .

상기 원격제어 로봇(50)은, 상기 검체 채취로봇(10)이 위치한 위치와는 원격으로 이격되어 위치하는 로봇으로서, 제1 구동모사유닛(301), 제2 구동모사유닛(601) 및 삽입모사유닛(701)을 포함한다. The remote control robot 50 is a robot that is remotely spaced apart from the position where the sample collection robot 10 is located, and includes a first driving simulating unit 301 , a second driving simulating unit 601 and an insertion simulating unit. unit 701 .

일반적으로, 상기 검체 채취로봇(10)은 피검자(20)가 위치하는 공간에 동시에 위치하는 것으로, 이에 따라 상기 검체 채취로봇(10)을 의료인 등의 관리자가 직접 제어한다면 피검자(20)와의 접촉의 위험이 증가하게 된다. In general, the sample collecting robot 10 is located at the same time in the space where the subject 20 is located. Accordingly, if a manager such as a medical person directly controls the sample collecting robot 10, the contact with the subject 20 is the risk will increase.

따라서, 본 실시예에서의 상기 검체 채취로봇(10)은 원격으로 이격되어 위치하는 상기 원격제어 로봇(50)에 의해 그 동작이 모사되어 구현될 수 있다. Therefore, in the present embodiment, the sample collection robot 10 may be implemented by simulating its operation by the remote control robot 50 located remotely spaced apart.

예를 들어, 상기 제1 구동모사유닛(301)은 상기 제1 구동유닛(300)과 동일한 구동 메커니즘을 포함하여, 상기 제1 구동모사유닛(301)의 구동을 통해 상기 제1 구동유닛(300)이 동일한 동작으로 모사될 수 있다. For example, the first driving simulating unit 301 includes the same driving mechanism as the first driving unit 300 , and the first driving unit 300 through the driving of the first driving simulating unit 301 . ) can be simulated with the same operation.

즉, 원격으로 위치하는 의료진 등의 관리자가 상기 제1 구동모사유닛(301)을 수동으로 조작하여 구동시키며, 이렇게 구동되는 상기 제1 구동모사유닛(301)의 구동 상태가 그대로 상기 제1 구동유닛(300)에 모사될 수 있다. That is, a manager such as a medical staff located remotely manipulates and drives the first driving simulating unit 301 manually, and the driving state of the first driving simulating unit 301 driven in this way remains the same as the first driving unit (300) can be simulated.

마찬가지로, 상기 제2 구동모사유닛(601) 및 상기 삽입모사유닛(701)은 각각, 상기 제2 구동유닛(600) 및 상기 삽입유닛(700)과 동일한 구동 메커니즘을 포함하여, 상기 제2 구동모사유닛(601) 및 상기 삽입모사유닛(701)의 구동을 통해 상기 제2 구동유닛(600) 및 상기 삽입유닛(700)이 동일한 동작으로 모사될 수 있다. Similarly, the second driving simulating unit 601 and the insertion simulating unit 701 include the same driving mechanism as the second driving unit 600 and the inserting unit 700, respectively, and the second driving simulating unit 701, respectively. Through the driving of the unit 601 and the insertion simulation unit 701, the second driving unit 600 and the insertion unit 700 can be simulated in the same operation.

이 경우, 원격으로 위치하는 의료진 등의 관리자가 상기 제2 구동모사유닛(601) 및 상기 삽입모사유닛(701)을 수동으로 조작하여 구동시키며, 이러한 구동상태가 동일하게 상기 제2 구동유닛(600) 및 상기 삽입유닛(700)에 모사될 수 있다. In this case, a manager such as a medical staff located remotely operates the second driving simulating unit 601 and the insertion simulating unit 701 manually to drive it, and the driving state is the same as the second driving unit 600 ) and the insertion unit 700 may be simulated.

그리하여, 원격으로 의료진 등의 관리자가 실제 피검자(20)가 의료진의 전방에 위치한 상태와 동일한 상태가 모사되면서, 상기 검체 채취로봇(10)의 정밀한 동작을 제어하여, 상기 채취부(810)의 위치 및 자세를 매우 정밀하고 정확하게 제어할 수 있으며, 이를 통해 피검자(20)로부터의 검체 채취를 보다 효과적으로 수행할 수 있다. Thus, a manager such as a medical staff remotely controls the precise operation of the specimen collection robot 10 while simulating the same state as the state in which the actual subject 20 is located in front of the medical personnel, thereby positioning the collection unit 810 . And it is possible to control the posture very precisely and accurately, and through this, it is possible to more effectively collect a sample from the subject 20 .

이와 달리, 본 실시예에서의 상기 검체 채취로봇(10)의 상기 제1 구동유닛(300), 상기 제2 구동유닛(600) 및 상기 삽입유닛(700)의 구동은, 별도의 모사유닛이 아닌, 중앙 제어부에서의 제어 명령을 통해서도 제어될 수도 있다. In contrast, the driving of the first driving unit 300 , the second driving unit 600 , and the insertion unit 700 of the sample collection robot 10 in this embodiment is not a separate simulating unit. , may also be controlled through a control command from the central control unit.

즉, 상기 중앙 제어부를 통해, 피검자(20)의 상기도(30)의 위치 또는 형상 정보를 바탕으로, 상기 제1 구동부(330)의 구동, 상기 제2 구동부(630)의 구동 및 상기 삽입구동부(720)의 구동을 제어하여, 상기 채취부(810)의 위치 및 자세를 제어할 수도 있다. That is, based on the position or shape information of the upper airway 30 of the subject 20 through the central control unit, the driving of the first driving unit 330 , the driving of the second driving unit 630 , and the insertion driving unit By controlling the driving of 720 , the position and posture of the collecting unit 810 may be controlled.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 제1 아크유닛과 제2 아크유닛이 형성하는 소정 곡률의 아크 상에서, 제1 구동유닛과 제2 구동유닛이 슬라이딩되고, 이에 따라, 스왑부의 끝단인 채취부의 자세가 가변되므로, 피검자의 상기도로 다양한 위치 및 자세로 상기 채취부를 삽입시킬 수 있어, 상기도로부터의 검체 채취를 보다 용이하고 효과적으로 수행할 수 있다. 특히, 실제 의료진에 의한 검체의 직접 채취과정에서 채취부를 상기도 내에서 다양하게 위치를 가변시키는 동작을 동일하게 구현할 수 있으므로, 검체 채취로봇에 의한 검체 채취를 보다 효과적으로 수행할 수 있다. According to the embodiments of the present invention as described above, on the arc of a predetermined curvature formed by the first arc unit and the second arc unit, the first drive unit and the second drive unit slide, and accordingly, the end of the swap part is Since the posture of the collecting unit is variable, the collecting unit can be inserted into the subject's upper respiratory tract in various positions and postures, thereby making it easier and more effective to collect a sample from the upper airway. In particular, since the operation of changing the position of the collecting unit in various ways within the upper respiratory tract during the direct sample collection process by the actual medical staff can be implemented in the same way, the sample collection robot can perform the sample collection more effectively.

나아가, 상기 제2 아크유닛 상에서 상기 제2 구동유닛이 위치가 가변되더라도, 상기 제1 구동유닛의 위치는 고정된 상태에서, 제2 평면상에서 상기 스왑부가 자세변경이 가능하도록 설계되므로, 상기 스왑부는 제1 평면 및 제2 평면상에서 소정 아크의 범위에서 다양한 자세로 제어될 수 있다. Furthermore, even if the position of the second driving unit on the second arc unit is changed, the position of the first driving unit is fixed, and since the swap unit is designed to change the posture on the second plane, the swap unit It can be controlled in various postures in a range of a predetermined arc on the first plane and the second plane.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can.

10 : 검체 채취로봇 50 : 원격제어 로봇
100 : 베이스 프레임 200 : 제1 아크유닛
210 : 제1 아크기어 220 : 제1 슬라이딩 가이드
300 : 제1 구동유닛 301 : 제1 구동모사유닛
310 : 제1 슬라이딩부 320 : 제1 회전기어
330 : 제1 구동부 400 : 연결 프레임
500 : 제2 아크유닛 510 : 제2 아크기어
520 : 제2 슬라이딩 가이드 600 : 제2 구동유닛
601 : 제2 구동모사유닛 610 : 제2 슬라이딩부
620 : 제2 회전기어 630 : 제2 구동부
700 : 삽입유닛 701 : 삽입모사유닛
720 : 삽입구동부 800 : 스왑부
810 : 채취부 900 : 지지유닛
930 : 지지부10: sampling robot 50: remote control robot
100: base frame 200: first arc unit
210: first arc gear 220: first sliding guide
300: first driving unit 301: first driving simulating unit
310: first sliding part 320: first rotating gear
330: first driving unit 400: connection frame
500: second arc unit 510: second arc gear
520: second sliding guide 600: second driving unit
601: second driving simulating unit 610: second sliding unit
620: second rotation gear 630: second driving unit
700: insertion unit 701: insertion simulation unit
720: insertion driving part 800: swap part
810: collection unit 900: support unit
930: support

Claims

base frame;
a first arc unit fixed to the base frame and forming an arc on a first plane;
a first driving unit sliding on the first arc unit;
a second arc unit connected to the first driving unit and forming an arc on a second plane intersecting the first plane;
a second driving unit sliding on the second arc unit; and
and an insertion unit connected to the second driving unit and into which a swap unit is inserted,
The swap unit is a sample collecting robot, characterized in that the posture of the collecting unit introduced into the subject varies according to the sliding of the first driving unit or the second driving unit.

According to claim 1, wherein the base frame,
a horizontal base having the first arc unit fixed to one end and extending along the first plane; and
and a vertical base extending upward from an end of the horizontal base.

3. The method of claim 2,
The specimen collection robot further comprising a support unit fixed on the vertical base, positioned through the swap portion, and supporting the collection portion whose posture is variable.

According to claim 3, wherein the support unit,
a support base fixed on the vertical base;
an extension bar extending upwardly from the support base; and
The specimen collection robot, which is fixed on the extension bar, and includes a support part that forms a center point when the posture of the collection part is changed.

According to claim 4, wherein the support portion,
a first insertion part that is opened in a direction toward the insertion unit; and
and a second insertion part that is opened in a direction toward the subject, has an opening area that is narrower than the opening area of the first insertion part, and where the central point is located.

According to claim 1, wherein the first arc unit,
a first arc gear having a predetermined curvature and extending on the first plane; and
and a first sliding guide positioned on the first arc gear and guiding the sliding of the first driving unit.

The method of claim 6, wherein the first driving unit,
a first sliding part sliding on the first sliding guide;
a first rotation gear coupled to the first arc gear and sliding the first sliding part; and
and a first driving unit that provides a rotational driving force to the first rotating gear.

According to claim 1, wherein the second arc unit,
a second arc gear having the same curvature as that of the first arc unit and extending on the second plane; and
and a second sliding guide positioned on the second arc gear and guiding the sliding of the second driving unit.

The method of claim 8, wherein the second driving unit,
a second sliding part sliding on the second sliding guide;
a second rotation gear coupled to the second arc gear and sliding the second sliding part; and
and a second driving unit for providing a rotational driving force to the second rotating gear.

According to claim 1,
Further comprising a connection frame connecting the first driving unit and the second driving unit,
When the first driving unit slides on the first arc unit, the sample collection robot, characterized in that the posture of the second driving unit also changes integrally.

11. The method of claim 10,
When the second driving unit slides on the second arc unit, the specimen collection robot, characterized in that the posture is changed integrally only with the insertion unit connected to the second driving unit.

According to claim 1, wherein the insertion unit,
a connecting plate connected to the second driving unit; and
and a swab driving part penetrating through the inside, the swap part being fixed, and controlling the driving of the swap part in an extension direction.

13. The method according to any one of claims 1 to 12,
The first driving unit, the second driving unit, and the insertion unit are a specimen collection robot, characterized in that it is driven by a remote control robot located far from the subject.

The method of claim 13, wherein the remote control robot,
and a first driving simulating unit, a second driving simulating unit and an insertion simulating unit for simulating the operation of each of the first driving unit, the second driving unit, and the insertion unit in the same manner.