WO2023085880A1

WO2023085880A1 - 수술 장치 및 이를 포함하는 원격 수술 시스템

Info

Publication number: WO2023085880A1
Application number: PCT/KR2022/017861
Authority: WO
Inventors: 김덕상; 양운제
Original assignee: 주식회사 로엔서지컬
Priority date: 2021-11-15
Filing date: 2022-11-14
Publication date: 2023-05-19
Also published as: KR20230071081A

Abstract

본 발명은 원격 수술도구의 제어 장치에 관한 것으로서, 마스터의 입력 장치의 2차원 움직임 정밀도를 조정하고, 햅틱 피드백을 제공할 수 있는 원격 수술도구의 제어 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 안정적이고 정밀한 조작이 가능한 수술 장치 및 이를 포함하는 원격 수술 시스템을 제공한다. 본 발명의 일 측면에 따른 수술 장치는, 수술 로봇을 조작하기 위한 원격 제어 명령을 터치 스크린을 통해 접촉 방식으로 입력하도록 구성된 수술 장치로서, 상기 수술 장치가 상기 터치 스크린에 접촉될 때 발생되는 마찰력을 자기력에 의해 조절하도록 구성된 바디 및 상기 바디에 구비되고, 상기 터치 스크린에 접촉되어 상기 원격 제어 명령을 상기 수술 로봇에 입력하도록 구성된 접촉 입력부를 포함한다.

Description

수술 장치 및 이를 포함하는 원격 수술 시스템

본 발명은 원격 수술도구의 제어 장치, 수술 장치 및 이를 포함하는 원격 수술 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마스터의 입력 장치의 2차원 움직임 정밀도를 조정하고 햅틱 피드백을 제공할 수 있는 원격 수술도구의 제어 장치와, 안정적이고 정밀한 조작이 가능한 수술 장치 및 이를 포함하는 원격 수술 시스템에 관한 것이다.

선행특허문헌인 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0126331호에는 외과 수술에서 의료기기를 비접촉 방식인 제스처로서 제어하기 위한 시스템 및 발명이 개시되어 있다. 상기한 선행특허문헌에 따르면 비접촉 방식 중 하나인 제스처를 인식하여 의료기기를 동작시킬 수 있는 방법 및 시스템이 개시되어 있다.

선행문헌에 개시된 바와 같이 제스처를 통해 의료기기를 동작시키는 경우에도 손의 떨림이나 손 움직임의 부자연스러움으로 인해 선택 가능한 메뉴 항목을 제시하는 것에 불과하며, 실질적으로 수술도구를 정밀하게 움직일 수 있는 방법은 개시되지 않았다. 따라서, 수술도구를 기존의 방법에 비해 정밀하게 움직일 수 있는 마스트 슬레이브 제어 장치에 대한 개발이 필요한 실정이다.

(선행기술문헌)

(특허문헌 0001) 대한민국 공개특허공보 KR 10-2019-0126331

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 터치 펜이 접족하는 접촉면의 자기 마찰력을 이용하여 마찰 정도를 변경시킴으로써 손의 움직임에 따른 터치 펜의 이동을 제한시켜 정밀한 움직임이 가능하도록 하고, 터치 펜에 수술용 로봇에서 감지한 저항감을 제공하여 햅틱 피드백을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 안정적이고 정밀한 조작이 가능한 수술 장치 및 이를 포함하는 원격 수술 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 슬레이브의 수술 도구에 원격 제어명령을 접촉식으로 입력하고, 터치 접촉면과 접촉하는 터치 접촉부의 마찰력이 자기력에 의해 조정되는 접촉 입력부, 터치 접촉면이 구비된 접촉 지지대부, 접촉 입력부의 1차적인 움직임에 따라 상호 작용하는 자기력에 의해 2차적으로 움직이며, 접촉 지지대부를 기준으로 접촉 입력부와 마주보도록 배치되는 무빙 자석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 수술도구의 제어 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

또한, 접촉 입력부는 영구 자석을 구비한 자석부, 터치 신호를 외부로 전송하거나 또는 외부로부터 제어 신호를 수신하는 통신부, 통신부로부터 입력된 터치 신호 또는 제어 신호를 분석하는 제어부를 포함한다.

또한, 무빙 자석부는 영구 자석 또는 솔레노이드 자석을 구비하며, 접촉 입력부와 무빙 자석부는 정지시에 가상의 동일 수직선 상에 놓이거나 또는 상호간의 자기력이 미치는 범위 내에 놓인다.

또한, 접촉 입력부는 접촉 지지대부의 제1 면을 따라 1차적으로 움직이며, 무빙 자석부는 접촉 지지대부의 제2 면을 따라 상호작용하는 자기력에 의해 2차적으로 움직임으로써 터치 접촉부의 마찰력이 조정된다.

또한, 인체 내에서 수술 도구에 가해지는 힘을 감지하는 힘 감지부, 힘 감지부에서 생성한 힘 감지 신호에 따라 무빙 자석부의 움직임을 제어함으로써 접촉 입력부에 햅틱 피드백을 제공하는 햅틱 피드백 제공부를 포함한다.

또한, 접촉 입력부는 1차적으로 움직이며, 무빙 자석부는 햅틱 피드백 제공부에 의해 움직임이 제어되어 2차적인 움직임이 제한됨으로써 상호작용하는 자기력에 의해 1차적으로 움직인 접촉 입력부가 원위치로 되돌아옴으로써 햅틱 피드백이 접촉 입력부에 제공된다.

또한, 무빙 자석부는 솔레노이드 자석을 구비하며, 솔레노이드 자석의 자기력 조절에 따라 마찰력 또는 햅틱 피드백의 감도를 조정한다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 수술 장치는, 수술 로봇을 조작하기 위한 원격 제어 명령을 터치 스크린을 통해 접촉 방식으로 입력하도록 구성된 수술 장치로서, 상기 수술 장치가 상기 터치 스크린에 접촉될 때 발생되는 마찰력을 자기력에 의해 조절하도록 구성된 바디 및 상기 바디에 구비되고, 상기 터치 스크린에 접촉되어 상기 원격 제어 명령을 상기 수술 로봇에 입력하도록 구성된 접촉 입력부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 바디는, 상기 접촉 입력부에 연결되어 상기 바디의 적어도 제 1 자유도의 모션 구동이 가능하게 하는 구동 지지부 및 상기 바디에 구비되어 마찰 솔레노이드의 자기력 조절에 의해 상기 접촉 입력부가 상기 터치 스크린에 접촉될 때 발생되는 마찰력을 조절하도록 구성된 마찰 조작부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 구동 지지부는, 상기 접촉 입력부의 일면에 결합되는 고정 지지대와, 상기 고정 지지대에 회동가능하게 연결되고, 상기 바디에 가해지는 외력에 따라 제 1 방향으로 상기 바디를 회전시키도록 구성된 회동부 및 상기 회동부에 회동 가능하게 연결되고, 상기 바디에 가해지는 외력에 따라 상기 제 1 방향과 수직된 상기 제 2 방향으로 상기 바디를 회전시키도록 구성된 연결부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 회동부는, 상기 고정 지지대에 상기 제 2 방향으로 연결되고, 상기 회동부를 상기 고정 지지대에 대해 회동 가능하게 지지하도록 구성된 제 1 회동 지지부 및 상기 연결부에 상기 제 1 방향으로 연결되고, 상기 연결부를 상기 회동부에 대해 회동 가능하게 지지하도록 구성된 제 2 회동 지지부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 회동부는, 상기 제 1 회동 지지부 및 상기 제 2 회동 지지부를 각각, 상기 고정 지지대 및 상기 연결부에 가압 지지하도록 구성된 백래시 방지부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 수술 장치는, 상기 터치 스크린 상에서 상기 바디가 이동되는 경우, 상기 마찰 솔레노이드의 자기력을 조절하여 상기 마찰 솔레노이드와 상기 접촉 입력부 사이의 자기력을 조절하도록 구성된 프로세서를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 마찰 조작부는, 상기 바디의 길이 방향으로 회전 가능하게 구성된 조작 휠과, 상기 조작 휠의 회전 속도를 측정하도록 구성된 제 3 인코더 및 상기 마찰 솔레노이드의 자기력 조절에 의해 상기 조작 휠의 회전 감도를 조절하도록 구성된 마찰 패드를 포함하고, 상기 수술 장치는 상기 제 3 인코더에 의해 측정된 상기 조작 휠의 회전 속도에 따라 상기 마찰 솔레노이드의 자기력을 조절하도록 구성된 프로세서를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 접촉 입력부는, 상기 터치 스크린에 접촉되어 상기 원격 제어 명령을 상기 수술 로봇에 입력하도록 구성된 적어도 하나의 접촉 팁 및 상기 접촉 팁이 상기 터치 스크린에 접촉되게 지지하도록 구성된 접촉 패드를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 접촉 팁은 복수 개로 구성되고, 상기 복수 개의 접촉 팁은 상기 접촉 패드 상의 동일 평면 상에서 동일한 중심을 기준으로 각각 소정 거리 이격되도록 구성되고, 상기 수술 장치는 상기 바디의 구동에 따른 상기 중심의 위치 변화, 상기 복수 개의 접촉 팁이 이루는 일정 형상의 도형의 움직임 및 상기 중심과 어느 하나의 접촉 팁의 위치 좌표 사이의 벡터 값 중 적어도 하나를 이용하여 상기 바디의 적어도 제 1 자유도의 모션 구동을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 접촉 입력부는, 상기 접촉 패드에 구비되고, 상기 접촉 팁이 상기 터치 스크린에 밀착되게 탄성 지지하도록 구성된 탄성 지지부를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 바디에 구비되고, 사용자의 손에 의해 파지되도록 구성된 파지부를 더 포함하고, 상기 파지부는, 상기 바디에 연결되고, 사용자의 손의 일측을 지지하도록 구성된 지지부 및 상기 바디에 연결되고, 사용자의 손의 타측이 삽입 가능한 걸림부를 포함하고, 상기 바디에는, 상기 걸림부와 마주하고, 상기 접촉 입력부와 와이어에 의해 연결되도록 구성되어 상기 사용자의 손의 타측에 의해 외력이 가해지는 경우, 상기 접촉 입력부가 상기 터치 스크린에 접촉되어 상기 원격 제어 명령을 상기 수술 로봇에 입력하게 유도하도록 구성된 전도부가 구비될 수 있다.

바람직하게는, 상기 파지부는, 상기 지지부를 회전시키도록 구성된 회전축과, 상기 회전축의 회전 속도를 측정하도록 구성된 제 4 인코더 및 상기 회전축을 탄성 지지하도록 구성된 탄성 복원부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 수술 시스템은, 상술한 본 발명의 일 측면에 따른 수술 장치와, 상기 수술 로봇 및 상기 수술 장치가 상기 터치 스크린을 통해 상기 수술 로봇에 입력한 원격 제어 명령에 따른 상기 수술 로봇의 구동 영상을 출력하는 영상 출력부를 포함한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 터치 펜이 접족하는 접촉면의 자기 마찰력을 이용하여 마찰 정도를 변경시킴으로써 손의 움직임에 따른 터치 펜의 이동을 제한시켜 정밀한 움직임이 가능하도록 하고, 터치 펜에 수술용 로봇에서 감지한 저항감을 제공하여 햅틱 피드백을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자의 손에 의해 파지되는 바디의 조작에 따라 접촉 입력부가 터치 스크린에 직접적으로 접촉되어 원격 제어 명령을 수술 로봇에 입력할 수 있다. 이에 따라, 기존의 비접촉식 입력 장치에 비해 좀 더 정밀한 수술이 이루어질 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 수술 장치가 터치 스크린에 접촉될 때 발생되는 마찰력이 자기력에 의해 조절될 수 있으므로, 보다 더 정밀한 수술이 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, X,Y,Z축에 대한 모션 트래킹뿐만 아니라, 구동 지지부에 구성되는 솔레노이드 및 인코더를 통해 Roll,Pitch,Yaw 구동의 정밀한 회전 움직임 및 모션 트래킹을 구현할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 바디의 조작에 따라 수술 로봇의 보다 다양한 동작이 이루어질 수 있을 뿐 아니라, 마찰 솔레노이드의 자기력 조절에 의해 바디 조작시에 사용자에게 저항감을 전달할 수 있으므로, 수술 로봇에 의해 보다 정밀한 수술이 수행될 수 있다.

이외에도 본 발명의 여러 실시예에 의하여, 여러 다른 추가적인 효과가 달성될 수 있다. 이러한 본 발명의 여러 효과들에 대해서는 각 실시예에서 상세하게 설명하거나, 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 효과에 대해서는 그 설명을 생략한다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원격 수술도구의 제어 장치의 대략적인

구성을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 원격 수술도구의 제어 장치의 대략적인

구성을 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 펜에 햅틱 피드백을 전달하기 위한 구성을 대략적으로 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 장치를 나타낸 도면이다.

도 5는 도 4의 수술 장치의 내부를 투영하여 나타낸 도면이다.

도 6은 도 4의 A부분 확대도이다.

도 7은 도 4의 B부분 확대도이다.

도 8은 도 4의 C부분 확대도이다.

도 9는 도 4의 수술 장치의 일 사용예를 나타낸 도면이다.

도 10은 도 4의 수술 장치의 일 사용예를 나타낸 도면이다.

도 11은 도 4의 D부분 확대도이다.

도 12는 도 4의 수술 장치를 포함하는 수술 시스템의 구현예를 예시적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 측면에 따른 수술 장치는, 수술 로봇을 조작하기 위한 원격 제어 명령을 터치 스크린을 통해 접촉 방식으로 입력하도록 구성된 수술 장치로서, 상기 수술 장치가 상기 터치 스크린에 접촉될 때 발생되는 마찰력을 자기력에 의해 조절하도록 구성된 바디 및 상기 바디에 구비되고, 상기 터치 스크린에 접촉되어 상기 원격 제어 명령을 상기 수술 로봇에 입력하도록 구성된 접촉 입력부를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 원격 수술도구의 제어 장치는 원격지 마스터부와 로컬지 슬레이브부를 포함한다. 원격지 마스터부는 사용자가 원격지에서 로컬지 슬레이브부의 수술용 로봇 등을 제어하기 위한 장치를 구비한다. 또한, 로컬지 슬레이브부 로컬지에서 원격지 마스터부의 제어 명령에 따라 구동 동작을 하는 수술도구인 수술용 로봇 등을 구비한다.

본 발명의 일실시예에 따른 원격 수술도구의 입력 장치는 일예로서 펜타입의 2차원 또는 3차원 입력 도구로서, 인체 내에 삽입된 수술도구의 정밀한 움직임을 구동시키는 구동 입력 장치이다. 펜타입으로 구현되는 입력 장치는 종래의 비접촉식 입력 장치에 비해 상대적으로 정밀한 움직임이 요구되는 수술에서 사용될 수 있다. 이때, 비접촉식 입력 장치는 입력 장치가 표면에 접촉하지 않으면서 엔드 이펙터를 구동하는 방식으로서 접촉식 입력 장치를 제외한 종래의 기존 3차원 입력 장치를 모두 포함할 수 있다. 일예로서 마스터 입력 장치는 마스터 핸들을 허공에서 조작하는 입력 장치로서, 암레스트에 팔꿈치를 거치한 상태에서 앞 팔 전체를 이용해 허공에서 거칠게 움직일 때 사용하는 입력 장치이다. 마스터 핸들은 3차원 조이스틱일 수 있다. 펜타입 방식은 사용자가 손을 사용하여 입력 장치를 파지하면서 터치 패널에 접촉식으로 입력을 하기 때문에 기존의 비접촉 입력 장치에 비해 좀 더 정밀한 수술에 적합할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 접촉 입력부(110)는 일예로서 펜 타입 방식의 2차원 또는 3차원 터치 펜부(110)와 터치 패널부(300)로 조합 구성될 수 있다. 2차원 또는 3차원 터치 펜부는 펜부의 끝단(112)이 터치 패널부(300)에 접촉된 상태에서 사용자의 움직임에 따라 2차원 또는 3차원 좌표를 생성한다. 터치 패널부(300)는 터치 펜부(110)와 서로 연동하여 터치 펜부의 접촉 여부를 감지하고, 접촉에 따라 2차원 또는 3차원 좌표를 생성한다. 일예로서 2차원의 x,y 좌표는 터치 패널부(300)의 평면 좌표로부터 생성하고, z 좌표는 터치 펜부의 앞 단의 높이 변화를 측정할 수 있는 높이변화 측정부(도면 미도시)를 구성함으로써 3차원 좌표를 생성할 수 있다. 생성된 3차원 좌표는 로봇 수술도구의 엔드 이펙터를 구동시키는 정밀한 동작 제어명령일 수 있다.

터치 펜부(110)와 터치 패널부(300)의 사용을 좀 더 자세히 설명하면, 암레스트(도면 미도시)에 앞 팔을 전체적으로 거치하고 사용자의 손과 터치 펜부(110)의 끝단(터치 접촉부,112)을 터치 패널부(300)에 접촉시킨 상태에서 터치 펜부(110)를 잡고 있는 엄지, 검지, 중지의 손가락과 손목을 이용함으로써 정밀한 움직임이 요구될 때 사용될 수 있다. 정밀 수술시에 터치 펜부(접촉 입력부,110)의 사용 예로서 수술용 로봇을 이용하여 병변 근처에서 봉합 동작을 하거나 또는 좁은 공간에서의 높은 움직임 정밀도를 요구하면서 작은 움직임 또는 짧은 거리의 이동이 필요한 구동 입력에 적합하다.

한편, 펜타입 방식의 터치 접촉 터치 펜부(110)는 상술한 바와 같이 정밀한 수술시에 적합한 입력 장치이다. 다만, 좀 더 정밀하게 수술용 로봇을 위치 제어하기 위해 본 발명에서는 터치 접촉면의 마찰력을 이용하여 마찰 정도를 변경시킴으로써 섬세하게 수술용 로봇을 위치 제어할 수 있도록 한다. 또한, 더 나아가 사용자가 파지하는 접촉 입력부(110)에 햅틱 피드백을 제공하도록 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 접촉 입력부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 펜타입 방식의 터치 펜일 수 있다. 터치 펜(110)에는 자석부(111), 터치 접촉부(112)가 포함되며, 추가적으로 통신부 및 제어부가 더 포함될 수 있다.

자석부(111)는 영구 자석 또는 솔레노이드 방식의 자석으로 이루어질 수 있으며, 터치 펜(110) 내부에 구비되거나 또는 도 1과 같이 터치 펜(110) 외부에 결합될 수 있다. 영구 자석은 자기력이 고정이며, 솔레노이드 방식의 자석은 자기력을 변경시킬 수 있는 장점이 있다. 자석부(111)는 후술하는 무빙 자석부(200)와 상호작용하는 인력에 의해 터치 접촉부(112)의 접촉면의 마찰 정도를 변경시킬 수 있도록 바람직하게는 최대한 무빙 자석부(200)와 가까운 곳에 배치되는 것이 좋다.

이에 따라, 자석부(111)는 접촉 지지대부(300)를 기준으로 상측에 위치하고, 무빙 자석부(200)는 접촉 지지대부(300)를 기준으로 하측에 위치한다.

통신부는 터치 패널부(300)에서 생성된 터치 신호를 외부로 전송하거나 또는 외부로부터 제어 신호를 수신한다. 제어부는 통신부로부터 입력된 터치 신호 또는 제어 신호를 분석한다. 또한, 제어부는 터치 펜(110)의 구동을 전체적으로 제어한다. 제어부의 터치입력 해석부는 터치 패널부(300)에서 생성된 2차원 또는 3차원 입력을 해석하여 이를 통신부를 통해 전송한다. 터치 펜(110)에서 전송된 명령은 마스터부를 통해 슬레이브부로 전송된다. 또한, 슬레이브부에서 전송된 명령은 마스터부를 통해 터치 펜으로 입력된다.

본 발명의 일실시예에 따른 접촉 지지대부(300)는 터치 펜(110)의 입력과 사용자의 손을 지지할 수 있는 지지대로서의 기능을 가진다. 접촉 지지대부(300)는 터치 패널일 수 있다. 터치 펜(110)의 터치 접촉부(112)는 터치 패널(300)의 일면에 접촉되며, 터치 접촉부(112)가 접촉하는 터치 패널(300)의 접촉면의 마찰력을 자기력에 의해 조정하여 마찰 정도를 변경시킴으로써 터치 접촉부(112)의 이동 움직임을 제한하여 정밀한 입력이 가능하도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 무빙 자석부(200)는 영구자석 또는 솔레노이드 타입의 자기력이 조정되는 가변 자석을 포함할 수 있다. 무빙 자석부(200)의 자석은 상술한 터치 펜(110)의 자석과 상호작용한다. 일예로서 인력에 의해 서로 잡아당기는 힘이 발생된다. 이에 따라 터치 접촉부(112)가 접촉하는 터치 패널(300)의 접촉면의 마찰은 인력이 발생하는 힘만큼 마찰력이 생긴다(F=μN, F는 마찰력, N은 수직항력, μ는 마찰계수) 접촉 입력부(110)의 자석(111)과 무빙 자석부(200)의 자석이 영구 자석인 경우에는 그 크기에 상응하는 인력이 생기며, 적어도 어느 하나가 가변 자석인 경우에는 인력의 크기를 조정할 수 있다. 솔레노이드의 경우에는 전류의 크기를 변경 제어함으로써 자기력을 변경시킬 수 있다.

무빙 자석부(200)는 터치 패널(300)의 하부면을 따라 이동한다. 바람직하게는 하부면에 접촉되면서 이동하는 것이 좋으며, 환경에 따라 터치 패널(300)의 하부면과 접촉하지 않으면서 즉, 하부면으로부터 하방으로 일정 거리 떨어져 이동할 수도 있다.

터치 펜(110)이 사용자의 의지에 따라 1차적으로 터치 패널(300)의 터치 접촉면을 따라 움직이면 상호작용하는 인력에 의해 무빙 자석부(200)가 2차적으로 피동적으로 터치 패널(300)의 하부면을 따라 움직인다. 이때, 상호작용하는 인력으로 인해 접촉면에서 마찰력이 인력이 작용하지 않을 때에 비해 커지기 때문에 발생된 자기 마찰력만큼 터치 펜(110)의 움직임이 제한된다. 따라서 터치 펜(110)의 움직임이 더욱 정밀해질 수 있고, 이는 수술용 로봇의 움직임을 기존에 비해 더욱더 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

한편, 적어도 어느 하나가 가변 자석으로 이루어진 경우에는 터치펜(110)에 자기 마찰력을 제공하여 정밀한 움직임을 제공하다가, 정밀한 제어가 필요 없는 경우 자기력을 발생시키지 않음으로써 일반적인 모드로 사용할 수 있다.

즉, 정밀 모드에서는 원하는 자기력을 발생시켜(전류의 크기를 조정함으로써) 인력에 의해 자기 마찰력을 제공함으로써 터치 펜(110)이 정밀하게 움직이도록 하고, 일반 모드에서는 자기 마찰력이 발생되지 않도록 하여 정밀 모드에 비해 좀 더 터치 펜(110)이 마찰의 저항을 덜 받도록 함으로써 좀 더 자유로운 움직임이 가능하도록 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 무빙 자석 이동부(400)는 무빙 자석부(200)를 지지하면서 무빙 자석부(200)가 터치 패널(300)의 하부면을 따라 이동하도록 한다. 도 1에 도시된 바와 같이 무빙 자석 이동부(400)의 일예로서 제1,2,3,4 가이드 레일(411,….,414)을 포함할 수 있다. 제1,2,3,4 가이드 레일(411,….,414)은 무빙 자석부(200)가 가이드 레일을 따라 2차원 평면으로 움직일 수 있도록 한다. 복수의 이동 지지대(421,…. 424)는 무빙 자석부(200)와 각각 결합되며, 복수의 이동 지지대(421,424)는 복수의 가이드 레일(411,….,414)을 따라 이동할 수 있도록 복수의 가이드 레일(411,,414)과 각각 결합된다.

도 2에 도시된 바와 같이 무빙 자석 이동부(400)의 다른 예로서 로봇 구동부(431)일 수 있다. 무빙 자석부(200)가 터치 펜(110)의 이동에 따라 피동적으로 움직일 때 로봇 구동부(431)는 무빙 자석부(200)를 지지하면서 이동되도록 한다.

한편, 본 발명에서는 터치 펜(110)에 햅틱 피드백을 제공할 수 있다. 즉, 일예로서 수술용 로봇이 인체의 장기에 부딪히거나 또는 인체 내에서 전진 또는 후진시에 저항감을 받을 때 이러한 저항감을 터치 펜으로 전달하여 사용자에게 햅틱 피드백을 전달할 수 있다.

이를 위해 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 햅틱 피드백 제공부인 모터(511), 도르래(512), 와이어(513)와 슬레이브부의 힘 감지부를 포함할 수 있다. 모터(511)는 제어에 따라 와이어(513)를 당기거나 풀며, 도르래(512)는 필요에 따라 배치될 수 있다. 슬레이브부의 힘 감지부는 수술용 로봇이 받는 힘(또는 저항력)을 측정하여 이를 마스터부로 전송한다. 마스터부는 전송된 힘 측정값을 기초로 모터(511)를 구동한다.

일예로서, 힘 감지부에서 힘 측정값이 마스터부로 전송되고, 이와 동시에 터치 펜(110)이 사용자의 의도에 따라 터치 접촉면을 따라 제1 방향으로 움직인 경우에 햅틱 피드백을 전달하지 않는 경우를 설명하면 다음과 같다. 무빙 자석부(200)가 터치 펜(110)의 동작에 피동적으로 터치 패널(300)의 하부면 및 제1 방향을 따라 움직이게 된다. 이때에는 자기 마찰력만 작용하며, 무빙 자석부(200)가 와이어(513)에 의해 움직임이 제한되지 않는 상태이다.

햅틱 피드백을 전달하는 경우를 설명하면 다음과 같다. 힘 감지부에서 전송된 힘 측정값을 기초로 마스터부는 모터(511)의 구동을 통해 와이어(513)를 잡아당긴다. 와이어(513)의 당김에 의해 무빙 자석부(200)는 제1 방향으로 움직이지 못하거나 또는 최소한 제1 방향으로 가는 움직임이 앞서 예보다는 더 제한될 것이다. 따라서 제1 방향으로 일정 거리 이동한 터치 펜(110)은 움직이지 못한 무빙 자석부(200)와의 인력에 의해 다시 원위치로 돌아오려고 함으로써 터치 펜(110)에 햅틱 피드백을 전달할 수 있다. 이때, 가변 자석의 경우에는 햅틱감의 크기를 자기력 조절에 따라 조정할 수 있다.

상술한 터치 펜(110)과 무빙 자석부(200)는 인력에 의해 정지시의 위치가 동일 수직선상에 놓이거나 최소한 인력이 미치는 범위내에 놓이는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 장치(10) 및 이를 포함하는 원격 수술 시스템(1)에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 장치(10)를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 수술 장치(10)의 내부를 투영하여 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에서, 도면에 도시된 X축 방향은 후술되는 수술 장치(10)의 전후 방향, Y축 방향은 X축 방향과 수평면(XY평면)상에서 수직된 수술 장치(10)의 좌우 방향, Z축 방향은 X축 방향 및 Y축 방향에 대해 모두 수직된 상하 방향을 의미할 수 있다.

본 발명에 따른 수술 장치(10)에서, 롤(Roll)은 좌우 방향으로 수술 장치(10)가 회전구동되는 것(X축을 중심으로 회전)을 의미하고, 피치(Pitch)는 전후 방향으로 수술 장치(10)가 회전구동되는 것(Y축을 중심으로 회전)을 의미하며, 요(Yaw)는 수술 장치(10)가 Z축을 중심으로 회전 또는 Z축에 대해 소정 각도를 가진 상태(후술되는 바디(1000)의 길이 방향을 따라 회전)에서 회전되는 것을 의미한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 수술 장치(10)는, 수술 로봇(20, 후술되는 도 13 참조)을 조작하기 위한 원격 제어 명령을 터치 스크린(S)을 통해 접촉 방식으로 입력하도록 구성될 수 있다. 이러한 수술 장치(10)는, 펜 타입으로 구성될 수 있다. 또한, 수술 장치(10)는, 인체에 대해 수술을 수행하는 수술 로봇(20)의 구동을 터치 스크린(S)을 통해 입력되는 원격 제어 명령을 통해 제어하도록 구성될 수 있다. 일례로서, 수술 로봇(20)은, 내시경 수술 로봇일 수 있다.

이러한 수술 장치(10)는, 바디(1000) 및 접촉 입력부(2000)를 포함할 수 있다.

상기 바디(1000)는, 수술 장치(10)가 터치 스크린(S)에 접촉될 때 발생되는 마찰력을 자기력에 의해 조절하도록 구성될 수 있다. 이러한 바디(1000)는, 사용자의 손에 의해 파지가 용이한 형태로 구성될 수 있다.

상기 접촉 입력부(2000)는, 바디(1000)에 구비되고, 터치 스크린(S)에 접촉되어 원격 제어 명령을 수술 로봇(20)에 입력하도록 구성될 수 있다. 이러한 접촉 입력부(2000)는, 터치 스크린(S)과 전기적으로 연결되어 원격 제어 명령을 터치 스크린(S)을 통해 수술 로봇(20)에 입력하도록 구성될 수 있다. 한편, 바디(1000)는, 접촉 입력부(2000)가 터치 스크린(S)에 접촉될 때 발생되는 마찰력을 후술되는 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력 조절에 따라 조절하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 수술 장치(10)는, 종래 비접촉식 입력 장치에 비해 상대적으로 정밀한 움직임이 요구되는 수술에서 사용될 수 있다.

즉, 본 발명의 수술 장치(10)에서는, 사용자의 손에 의해 파지되는 바디(1000)의 조작에 따라 접촉 입력부(2000)가 터치 스크린(S)에 직접적으로 접촉되어 원격 제어 명령을 수술 로봇(20)에 입력할 수 있다. 이에 따라, 기존의 비접촉식 입력 장치에 비해 좀 더 정밀한 수술이 이루어질 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명의 수술 장치(10)에서는, 수술 장치(10)가 터치 스크린(S)에 접촉될 때 발생되는 마찰력이 자기력에 의해 조절될 수 있으므로, 보다 더 정밀한 수술이 이루어질 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 바디(1000)는, 구동 지지부(1100) 및 마찰 조작부(1200)를 포함할 수 있다.

상기 구동 지지부(1100)는, 접촉 입력부(2000)에 연결되어 바디(1000)의 적어도 제 1 자유도의 모션 구동이 가능하게 할 수 있다. 일례로서, 바디(1000)에 의한 적어도 1 자유도의 모션 구동은, 전술한 수술 장치(10)의 롤(Roll) 구동, 수술 장치(10)의 피치(Pitch) 구동 및 수술 장치(10)의 요(Yaw) 구동 등을 포함할 수 있다.

한편, 수술 장치(10)는, 프로세서(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 프로세서는, 수술 장치(10) 및 수술 로봇(20)의 구동을 제어하도록 구성될 수 있다. 일례로서, 프로세서는, 연산 처리 기능을 갖는 CPU, GPU, AP, 또는 그 조합의 형태 등으로 구현될 수 있고, 필요에 따라 DRAM, 플래시 메모리, SSD, 기타 다양한 형태의 메모리와 함께 구비될 수 있다.

또한, 프로세서는, 접촉 입력부(2000)가 터치 스크린(S)에 접촉한 상태에서, 이러한 바디(1000)의 적어도 제 1 자유도의 모션 구동에 대응되는 2차원 또는 3차원 좌표계에서의 수술 로봇(20)의 모션 구동을 위한 원격 제어 명령을 생성할 수 있다. 그리고, 프로세서에 의해 생성된 원격 제어 명령이 수술 로봇(20)에 입력됨으로써, 바디(1000)의 적어도 제 1 자유도의 모션 구동에 대응되는 수술 로봇(20)의 동작이 수행될 수 있다.

상기 마찰 조작부(1200)는, 바디(1000)에 구비되어 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력 조절에 의해 접촉 입력부(2000)가 터치 스크린(S)에 접촉될 때 발생되는 마찰력을 조절하도록 구성될 수 있다. 이 때, 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력 조절은 상기 프로세서에 의해 이루어질 수 있다.

일례로서, 프로세서는, 마찰 솔레노이드(1240)에 인가되는 전류의 세기가 변경되도록 제어함으로써 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력을 조절할 수 있다.

이러한 프로세서는, 원격 제어 명령에 의해 구동되는 수술 로봇(20)의 정밀한 구동이 요구되는 경우에는, 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력이 증가되도록 제어함으로써 접촉 입력부(2000)가 터치 스크린(S)에 접촉될 때 발생되는 마찰력이 증가되도록 할 수 있다. 이 경우, 사용자가 손을 이용하여 바디(1000)를 조작할 때, 정밀 구동 모드가 아닌 일반 구동 모드에 비해 터치 스크린(S) 상에서 바디(1000)를 움직이는데 상대적으로 더 큰 저항이 발생하므로, 사용자에게 더 큰 저항감이 전달될 수 있다.

이러한 실시 구성에 의하면, 바디(1000)의 조작에 따라 수술 로봇(20)의 보다 다양한 동작이 이루어질 수 있을 뿐 아니라, 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력 조절에 의해 바디(1000) 조작시에 사용자에게 저항감을 전달할 수 있으므로, 수술 로봇(20)에 의해 보다 정밀한 수술이 수행될 수 있다.

도 6은 도 4의 A부분 확대도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 구동 지지부(1100)는, 고정 지지대(1120)와, 회동부(1140) 및 연결부(1160)를 포함할 수 있다.

상기 고정 지지대(1120)는, 접촉 입력부(2000)의 일면에 결합될 수 있다. 이 때, 접촉 입력부(2000)의 일면은, 접촉 입력부(2000)가 터치 스크린(S)과 마주하는 면과 반대측에 위치한 면일 수 있다. 일례로서, 고정 지지대(1120)는, 수술 장치(10)의 전후 방향(X축 방향)으로 한 쌍으로 배치될 수 있다.

상기 회동부(1140)는, 고정 지지대(1120)에 회동가능하게 연결될 수 있다. 이 때, 회동부(1140)는, 바디(1000)에 가해지는 외력에 따라 제 1 방향(Y축 방향)으로 바디(1000)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 일례로서, 회동부(1140)는, 수술 장치(10)의 전후 방향으로 배치되며, 한 쌍의 고정 지지대(1120)에 전후 방향 양단이 회동가능하게 연결될 수 있다. 이 때, 회동부(1140)에 의한 바디(1000)의 회전 구동은, 전술한 롤(Roll) 구동일 수 있다.

상기 연결부(1160)는, 회동부(1140)에 회동 가능하게 연결될 수 있다. 이 때, 연결부(1160)는, 바디(1000)에 가해지는 외력에 따라 제 1 방향과 수직된 제 2 방향(X축 방향)으로 바디(1000)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 일례로서, 연결부(1160)는, 회동부(1140)의 좌우 방향 양단에 회동 가능하게 연결될 수 있다. 이 때, 연결부(1160)에 의한 바디(1000)의 회전 구동은, 전술한 피치(Pitch) 구동일 수 있다.

이러한 연결부(1160)는, 제 1 방향(Y축 방향)으로 회동가능하게 구성된 회동부(1140)에 연결되어 제 2 방향(X축 방향)으로 바디(1000)가 회전되도록 함으로써, 바디(1000)의 구동에 있어서 추가적인 자유도를 제공할 수 있다.

즉, 바디(1000)는, 회동부(1140) 및 연결부(1160) 구성에 의해 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 회전구동되거나, 제 1 방향 및 제 2 방향으로 동시에 회전구동될 수 있다.

이러한 실시 구성에 의하면, 터치 스크린(S)에 접촉되는 접촉 입력부(2000)에 바디(1000)의 고정 지지대(1120)가 결합되고, 이러한 고정 지지대(1120)에 바디(1000)의 다양한 모션 구동이 가능하도록 하는 회동부(1140) 및 연결부(1160)가 회동 가능하게 연결될 수 있으므로, 수술 로봇(20)의 구동시 보다 다양한 동작이 안정적으로 구현될 수 있다.

한편, 본 발명의 수술 장치(10)에서 바디(1000)는, 터치 스크린(S)에 접촉 입력부(2000)가 접촉된 상태에서, 사용자의 손으로부터 전달되는 외력에 따라 Z축을 중심으로 회전되거나 또는 Z축에 대해 소정 각도를 가진 상태(바디(1000)의 길이 방향을 따라 회전)에서 회전될 수 있다. 이러한 바디(1000)의 회전 구동은, 전술한 요(Yaw) 구동일 수 있다.

이러한 요(Yaw) 구동은, 전술한 롤(Roll) 구동 및 피치(Pitch) 구동과 별도로 이루어지거나, 또는 동시에 이루어질 수 있다. 한편, 요(Yaw) 구동, 롤(Roll) 구동 및 피치(Pitch) 구동이 동시에 이루어지는 경우, 수술 로봇(20)의 보다 더 다양한 동작이 구현될 수 있다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 회동부(1140)는, 제 1 회동 지지부(1140a) 및 제 2 회동 지지부(1140b)를 포함할 수 있다. 일례로서, 제 1 회동 지지부(1140a) 및 제 2 회동 지지부(1140b)는, 앵귤러 볼 베어링(angular ball bearing)일 수 있다.

상기 제 1 회동 지지부(1140a)는, 고정 지지대(1120)에 제 2 방향으로 연결되고, 회동부(1140)를 고정 지지대(1120)에 대해 회동 가능하게 지지하도록 구성될 수 있다.

상기 제 2 회동 지지부(1140b)는, 연결부(1160)에 제 1 방향으로 연결되고, 연결부(1160)를 회동부(1140)에 대해 회동 가능하게 지지하도록 구성될 수 있다.

이러한 실시 구성에 의하면, 회동부(1140)에 의한 롤(Roll) 구동 및 연결부(1160)에 의한 피치(Pitch) 구동이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

특히, 회동부(1140)는, 백래시 방지부(1140c)를 더 포함할 수 있다.

상기 백래시 방지부(1140c)는, 제 1 회동 지지부(1140a) 및 제 2 회동 지지부(1140b)를 각각, 고정 지지대(1120) 및 연결부(1160)에 가압 지지하도록 구성될 수 있다. 일례로서, 백래시 방지부(1140c)는, 스프링 와셔(spring washer)일 수 있다.

구체적으로, 백래시 방지부(1140c)는, 제 1 회동 지지부(1140a)와 고정 지지대(1120) 사이에 틈이 발생하지 않도록, 제 1 회동 지지부(1140a)를 고정 지지대(1120)에 대해 가압 지지할 수 있다. 또한, 백래시 방지부(1140c)는, 제 2 회동 지지부(1140b)와 연결부(1160) 사이에 틈이 발생하지 않도록, 제 2 회동 지지부(1140b)를 연결부(1160)에 대해 가압 지지할 수 있다.

이러한 실시 구성에 의하면, 회동부(1140)에 의한 롤(Roll) 구동 및 연결부(1160)에 의한 피치(Pitch) 구동이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.

또한, 제 2 방향으로 연결된 상기 제 1 회동 지지부(1140a)에는 제 1 회전형 솔레노이드(1151)와 제 1 인코더(1153)가 각각 형성될 수 있으며, 제 1 방향으로 연결된 상기 제 2 회동 지지부(1140b)에는 제 2 회전형 솔레노이드(1152)와 제 2 인코더(1154)가 각각 형성될 수 있다.

상기 제 1 회전형 솔레노이드(1151) 및 제 2 회전형 솔레노이드(1153)는 전술한 마찰 솔레노이드(1240)와 동일한 방식으로 작동하며, 마찰력를 조절하여 롤(Roll) 구동, 피치(Pitch) 구동 및 요(Yaw) 구동에서의 정밀한 회전구동이 가능해질 수 있다.

또한, 제 1 인코더(1153) 및 제 2 인코더(1154)는 회동부(1140), 연결부(1160) 및 바디(1000)의 회전 속도를 측정하도록 구성될 수 있다.

이러한 실시 구성에 의하면, 롤(Roll) 구동과 피치(Pitch) 구동 및 요(Yaw) 구동에서의 정밀한 회전 움직임을 구현할 수 있음과 동시에, 정확한 모션 트래킹이 가능할 수 있다.

한편, 상기 프로세서는, 터치 스크린(S) 상에서 바디(1000)가 이동되는 경우, 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력을 조절하여 마찰 솔레노이드(1240)와 접촉 입력부(2000) 사이의 자기력을 조절하도록 구성될 수 있다. 이 때, 프로세서는 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력을 조절함으로써 접촉 입력부(2000)가 터치 스크린(S)에 접촉될 때 발생되는 마찰력을 조절하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서는, 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력을 조절함으로써 수평면상(XY평면)상에서 볼 때 접촉 입력부(2000)가 터치 스크린(S) 상에서 이동할 때 발생되는 마찰력을 조절하도록 구성될 수 있다.

일례로서, 터치 스크린(S) 하부에는 별도의 자석(미도시)이 배치될 수도 있다. 이 경우, 마찰 솔레노이드(1240)와 자석 사이의 인력에 의해, 터치 스크린(S) 상에서 바디(1000)가 이동될 때 바디(1000)에 추가적인 마찰력이 전달될 수 있다.

이러한 실시 구성에 의하면, 터치 스크린(S) 상에서 바디(1000)가 이동할 때, 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력 조절에 의해 바디(1000) 조작시에 사용자에게 저항감을 전달할 수 있으므로, 수술 로봇(20)에 의해 보다 정밀한 수술이 수행될 수 있다.

도 7은 도 4의 B부분 확대도이다.

도 4, 도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 마찰 조작부(1200)는, 조작 휠(1210), 제 3 인코더(1220) 및 마찰 패드(1230)를 포함할 수 있다.

상기 조작 휠(1210)은, 바디(1000)의 길이 방향으로 회전 가능하게 구성될 수 있다. 이러한 조작 휠(1210)은, 수술 로봇(20)이 상하 방향으로 구동되는 원격 제어 명령을 터치 스크린(S)을 통해 전달하도록 유도할 수 있다. 한편, 조작 휠(1210)의 경우, 휠(wheel)의 형태에 한정되지 않고, 레버 또는 슬라이더도 가능할 수 있다.

상기 제 3 인코더(1220)는, 조작 휠(1210)의 회전 속도를 측정하도록 구성될 수 있다. 일례로서, 제 3 인코더(1220)는, 조작 휠(1210)에 축 결합될 수 있다.

상기 마찰 패드(1230)는, 상기 조작 휠(1210)에 축 결합될 수 있다. 이러한 마찰 패드(1230)는, 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력 조절에 의해 조작 휠(1210)의 회전 감도를 조절하도록 구성될 수 있다.

이 때, 프로세서는, 제 3 인코더(1220)에 의해 측정된 조작 휠(1210)의 회전 속도에 따라 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력을 조절하도록 구성될 수 있다.

한편, 마찰 솔레노이드(1240)에는 플런저(1250)가 연결될 수 있다. 이러한 플런저(1250)는, 프로세서에 의해 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력이 조절될 때 마찰 패드(1230)와 접촉 또는 접촉 해제될 수 있다. 이러한 플런저(1250)의 마찰 패드(1230)와의 접촉 또는 접촉 해제에 따라, 조작 휠(1210)의 회전 감도가 조절될 수 있다.

이러한 실시 구성에 의하면, 수술 로봇(20)의 상하 방향 구동을 제어하고자 하는 경우, 수술 로봇(20)이 상하 방향으로 구동되는 원격 제어 명령을 생성하도록 유도하는 조작 휠(1210)의 구동을 마찰 솔레노이드(1240)의 자기력 조절에 의해 제어할 수 있으므로, 간단한 조작 제어를 통해 수술 로봇(20)에 의해 보다 정밀한 수술이 이루어질 수 있다.

도 8은 도 4의 C부분 확대도이다.

도 4, 도 5 및 도 8을 참조하면, 상기 접촉 입력부(2000)는, 적어도 하나의 접촉 팁(2100) 및 접촉 패드(2200)를 포함할 수 있다.

상기 접촉 팁(2100)은, 터치 스크린(S)에 접촉되어 원격 제어 명령을 수술 로봇(20)에 입력하도록 구성될 수 있다. 이러한 접촉 팁(2100)은, 전도성이 있는 재질을 포함하며, 터치 스크린(S)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 접촉 팁(2100)은, 바디(1000)의 모션 구동에 대응되는 수술 로봇(20)의 모션 구동을 위한 원격 제어 명령을 터치 스크린(S)을 통해 수술 로봇(20)에 입력하도록 유도할 수 있다. 이 때, 수술 로봇(20)의 모션 구동을 위한 원격 제어 명령은, 프로세서에 의하여 접촉 팁(2100) 및 터치 스크린(S)을 통해 수술 로봇(20)에 입력될 수 있다.

상기 접촉 패드(2200)는, 접촉 팁(2100)이 터치 스크린(S)에 접촉되게 지지하도록 구성될 수 있다. 일례로서, 접촉 패드(2200)는, 비전도체로 구성될 수 있다.

이러한 실시 구성에 의하면, 접촉 패드(2200)에 의해 접촉 팁(2100)이 터치 스크린(S)에 안정적으로 접촉될 수 있으므로, 수술 로봇(20)에 의해 보다 안정적인 수술 동작이 수행될 수 있다.

도 8을 참조하면, 접촉 입력부(2000)는, 탄성 지지부(2300)를 더 포함할 수 있다. 일례로서, 상기 탄성 지지부(2300)는, 웨이브 와셔(wave washer)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

상기 탄성 지지부(2300)는, 접촉 패드(2200)에 구비되고, 접촉 팁(2100)이 터치 스크린(S)에 밀착되게 탄성 지지하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 탄성 지지부(2300)는, 접촉 팁(2100)이 접촉 패드(2200)와 마주하는 부분에 구비될 수 있다.

이러한 실시 구성에 의하면, 접촉 팁(2100)이 터치 스크린(S)에 보다 더 안정적으로 접촉될 수 있으므로, 수술 로봇(20)에 의해 보다 안정적인 수술 동작이 수행될 수 있다.

도 9는 도 4의 수술 장치(10)의 일 사용예를 나타낸 도면이다.

도 4, 도 5, 도 8 및 도 9은, 접촉 팁(2100)은, 복수 개로 구성될 수 있다.

이러한 복수 개의 접촉 팁(2100)은, 접촉 패드(2200) 상의 동일 평면 상에서 동일한 중심을 기준으로 각각 소정 거리 이격되도록 구성될 수 있다. 일례로서 복수 개의 접촉 팁(2100)은, 접촉 패드(2200) 상의 동일 평면 상에서 대략 삼각형의 형상을 구성할 수 있다.

이 경우, 단일의 접촉 팁이 구성되는 경우에 비해, 복수 개의 접촉 팁(2100)이 터치 스크린(S) 상에서 일정 형상의 도형을 이루면서 접촉될 수 있으므로, 수술 로봇(20) 구동의 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 복수 개의 접촉 팁(2100)이 구성되므로, 어느 하나의 접촉 팁(2100)이 작동 불능이어도 다른 접촉 팁(2100)을 통해 수술 로봇(20)의 조작이 가능할 수 있다.

구체적으로, 복수 개의 접촉 팁(2100)은, 접촉 패드(2200)의 터치 스크린(S)과 마주하는 면 상에서 동일한 중심을 기준으로 각각 소정 거리 이격되도록 구성될 수 있다.

이 때, 프로세서는, 바디(1000)의 구동에 따른 복수 개의 접촉 팁(2100)의 접촉 패드(2200) 상에서의 중심의 위치 변화, 복수 개의 접촉 팁(2100)이 이루는 일정 형상의 도형의 움직임 및 중심과 어느 하나의 접촉 팁(2100)의 위치 좌표 사이의 벡터 값 중 적어도 하나를 이용하여 바디(1000)의 적어도 제 1 자유도의 모션 구동을 제어하도록 구성될 수 있다.

일례로서, 프로세서는, 도 9의 (a)로부터 도 9의 (b)와 같이 바디(1000)의 구동에 따라(터치 스크린(S) 상의 수평면(XY평면)상에서 바디(1000)가 이동하거나 바디(1000)가 요(Yaw) 구동되는 경우) 복수 개의 접촉 팁(2100)의 접촉 패드(2200) 상에서의 중심이

로부터

로 변화하는 경우, 이러한 중심의 위치 변화를 이용하여 바디(1000)의 적어도 제 1 자유도의 모션 구동을 제어할 수 있다.

구체적으로, 프로세서는, 터치 스크린(S) 상의 수평면(XY평면)상에서 바디(1000)가 이동하는 경우, 도 9의 (a)의 수식에서와 같이 초기 상태에서의 복수 개의 접촉 팁(2100)의 접촉 패드(2200) 상에서의 중심(

)을 측정하고, 바디(1000)가 일정 거리 이동한 상태에서의 복수 개의 접촉 팁(2100)의 접촉 패드(2200) 상에서의 중심(

)을 측정할 수 있다. 이후, 프로세서는, 중심(

)와 중심(

)간의 차이를 연산함으로써 바디(1000)의 터치 스크린(S) 상의 수평면(XY평면)상에서의 모션 구동을 트래킹(Tracking)할 수 있다. 프로세서는, 이와 같이 트래킹된 바디(1000)의 터치 스크린(S) 상의 수평면(XY평면)상에서의 모션 구동에 따라, 바디(1000)의 터치 스크린(S) 상의 수평면(XY평면)상에서의 모션 구동을 제어할 수 있다.

또한, 프로세서는, 바디(1000)가 요(Yaw) 구동되는 경우, 도 9의 (b)의 수식에서와 같이 초기 상태에서의 복수 개의 접촉 팁(2100)의 접촉 패드(2200) 상에서의 중심(

)을 측정하고, 바디(1000)가 일정 각도로 요(Yaw) 구동된 상태에서의 복수 개의 접촉 팁(2100)의 접촉 패드(2200) 상에서의 중심(

)을 측정할 수 있다. 이 때, 프로세서는, 초기 상태에서의 어느 하나의 접촉 팁(2100)의 위치 좌표(P1) 및 바디(1000)가 일정 각도로 요(Yaw) 구동된 상태에서의 어느 하나의 접촉 팁(2100)의 위치 좌표(P1')를 측정할 수 있다. 이후, 프로세서는, 중심(

)와 초기 상태에서의 어느 하나의 접촉 팁(2100)의 위치 좌표(P1)를 이용하여 중심(

)와 위치 좌표(P1) 사이의 벡터 값(

)을 연산하고, 중심(

)와 바디(1000)가 일정 각도로 요(Yaw) 구동된 상태에서의 어느 하나의 접촉 팁(2100)의 위치 좌표(P1')를 이용하여 중심(

)와 위치 좌표(P1') 사이의 벡터 값(

)을 연산할 수 있다. 그리고, 프로세서는 벡터 값(

) 및 벡터 값(

)을 이용하여 바디(1000)의 요(Yaw) 구동을 트래킹(Tracking)할 수 있다. 프로세서는, 이와 같이 트래킹된 바디(1000)의 요(Yaw) 구동에 따라, 바디(1000)의 요(Yaw) 구동을 제어할 수 있다.

이러한 실시 구성에 의하면, 복수 개의 접촉 팁(2100)이 접촉 패드(2200)에 의해 지지된 상태로 터치 스크린(S)에 밀착 접촉된 상태에서 이러한 접촉 팁(2100)의 접촉 패드(2200) 상에서의 중심의 변화를 추적하여 수술 장치(10)의 구동을 제어할 수 있으므로, 보다 정밀화된 원격 제어 명령을 수술 로봇(20)에 제공할 수 있다.

도 10은 도 4의 수술 장치(10)의 일 사용예를 나타낸 도면이다.

도 4, 도 5 및 도 10을 참조하면, 상기 수술 장치(10)는, 파지부(3000)를 더 포함할 수 있다.

상기 파지부(3000)는, 바디(1000)에 구비되고, 사용자의 손에 의해 파지되도록 구성될 수 있다.

이러한 파지부(3000)는, 지지부(3100) 및 걸림부(3200)를 포함할 수 있다.

상기 지지부(3100)는, 바디(1000)에 연결되고, 사용자의 손의 일측을 지지하도록 구성될 수 있다. 일례로서, 사용자의 손의 일측은, 손가락 중 중지를 의미할 수 있다.

상기 걸림부(3200)는, 바디(1000)에 연결되고, 사용자의 손의 타측이 삽입 가능할 수 있다. 일례로서, 사용자의 손의 타측은, 손가락 중 엄지를 의미할 수 있다. 이러한 걸림부(3200)는 밴드(band) 형태, 고리(원형) 또는 반원형 거치 형태로 형성될 수 있으며, 바디(1000)로부터 탈부착 가능하게 구성될 수 있다.

이 때, 사용자는 암레스트(미도시)에 양 팔을 전체적으로 거치한 상태에서, 손가락의 엄지를 걸림부(3200)에 삽입하고, 중지로 지지부(3100)를 파지할 수 있다. 한편, 사용자의 검지는 조작 휠(1210)을 조작할 수 있다. 수술 장치(10) 조작시, 사용자는, 팔꿈치부터 손목까지 터치 스크린(S)이 위치한 지지면에 밀착시킨 상태로 수술 장치(10)가 터치 스크린(S)에 접촉된 상태가 되도록 하여 팔의 움직임을 최소화할 수 있다.

한편, 바디(1000)에는, 전도부(1300)가 구비될 수 있다.

상기 전도부(1300)는, 걸림부(3200)와 마주할 수 있다. 이러한 전도부(1300)는, 접촉 입력부(2000)와 와이어(W)에 의해 연결되도록 구성될 수 있다. 구체적으로 전도부(1300)는, 접촉 입력부(2000)의 접촉 팁(2100)과 와이어(W)에 의해 연결되도록 구성될 수 있다.

특히, 전도부(1300)는, 사용자의 손의 타측(손가락 중 엄지)에 의해 외력이 가해지는 경우, 접촉 입력부(2000)가 터치 스크린(S)에 접촉되어 원격 제어 명령을 수술 로봇(20)에 입력하게 유도하도록 구성될 수 있다.

즉, 전도부(1300)는, 도 10의 (a)에서와 같이, 사용자에 의해 외력이 가해지고, 동시에 접촉 입력부(2000)의 접촉 팁(2100)이 터치 스크린(S)에 닿은 상태에서만 원격 제어 명령을 수술 로봇(20)에 입력하게 유도하도록 구성될 수 있다.

따라서, 도 10의 (b)에서와 같이 사용자에 의해 전도부(1300)에 외력만 가해지고 접촉 입력부(2000)의 접촉 팁(2100)이 터치 스크린(S)에 접촉되지 않은 경우, 또는 도 10의 (c)에서와 같이 접촉 입력부(2000)의 접촉 팁(2100)이 터치 스크린(S)에 접촉되기만 하고 사용자에 의해 전도부(1300)에 외력이 가해지지 않은 경우에는 원격 제어 명령이 수술 로봇(20)에 입력되지 않을 수 있다.

이러한 실시 구성에 의하면, 사용자의 의도와 무관하게 수술 장치(10)가 작동되는 것을 방지할 수 있다.

도 11은 도 4의 D부분 확대도이다.

도 11을 참조하면, 상기 파지부(3000)는, 회전축(3300), 제 4 인코더(3400) 및 탄성 복원부(3500)를 더 포함할 수 있다.

상기 회전축(3300)은, 지지부(3100)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 일례로서, 지지부(3100)는, 사용자의 손의 일측(손가락 중 중지)에 의해 외력이 가해지는 경우, 회전축(3300)을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다.

일례로서, 제 4 인코더(3400)는, 회전축(3300)에 축 결합될 수 있다. 상기 제 4 인코더(3400)는, 회전축(3300)의 회전 속도를 측정하도록 구성될 수 있으며, 바람직하게는 상기 수술 로봇(20)의 전측에 구비될 수 있는 그리퍼(Gripper) 등과 같은 수술 도구의 활성화 또는 그리퍼를 여닫을 수 있도록 하는 회전 동작의 회전 속도까지도 측정하도록 구성될 수도 있다.

상기 탄성 복원부(3500)는, 회전축(3300)을 탄성 지지하도록 구성될 수 있다. 일례로서, 탄성 복원부(3500)는, 토션 스프링일 수 있다. 이러한 탄성 복원부(3500)는, 사용자의 손의 일측에 의해 지지부(3100)에 가해지는 외력이 해제되는 경우, 지지부(3100)가 원 위치로 복귀도록 회전축(3300)을 탄성 지지할 수 있다.

한편, 본 발명의 수술 장치(10)에서 바디(1000)는, 터치 스크린(S)에 접촉 입력부(2000)가 접촉된 상태에서, 사용자의 손의 일측에 의해 지지부(3100)에 외력이 가해지면서 Z축을 중심으로 회전되거나 또는 Z축에 대해 소정 각도를 가진 상태(바디(1000)의 길이 방향을 따라 회전)에서 회전될 수 있다. 이러한 바디(1000)의 회전 구동은, 전술한 요(Yaw) 구동일 수 있다.

이 때, 프로세서는, 제 4 인코더(3400)에 의해 측정된 회전축(3300)의 회전 속도를 감지함으로써 사용자의 손의 일측이 지지부(3100)에 가하는 힘을 측정할 수 있다. 즉, 감지된 회전축(3300)의 회전 속도는, 요(Yaw) 구동을 위해 바디(1000)에 가해지는 힘에 비례할 수 있다. 따라서, 프로세서는, 회전축(3300)의 회전 속도를 감지함으로써 바디(1000)의 요(Yaw) 구동을 트래킹할 수 있다.

도 12는 도 1의 수술 장치(10)를 포함하는 수술 시스템(1)의 구현예를 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수술 시스템(1)은, 수술 장치(10), 수술 로봇(20) 및 영상 출력부(30)를 포함할 수 있다.

상기 영상 출력부(30)는, 수술 장치(10)가 터치 스크린(S)을 통해 수술 로봇(20)에 입력한 원격 제어 명령에 따른 수술 로봇(20)의 구동 영상을 사용자에게 출력할 수 있다. 즉, 사용자는, 수술 장치(10)를 통한 조작을 통해 수술 로봇(20)이 실제로 구동되는 것을 터치 스크린(S)을 통해 실시간으로 확인할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

한편, 본 발명에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.

(부호의 설명)

1 : 수술 시스템

10 : 수술 장치

20 : 수술 로봇

30 : 영상 출력부

110 : 접촉 입력부(또는 터치 펜)

111 : 자석부

112 : 터치 접촉부

200 : 무빙 자석부

300 : 접촉 지지대부(또는 터치 패널부)

400 : 무빙 자석 이동부

411,,414 : 제1,2,3,4 가이드 레일

421,,424 : 제1,2,3,4 가이드 지지대

431 : 로봇 구동부

511 : 모터

512 : 도르레

513, W : 와이어

1000 : 바디

1100 : 구동 지지부

1120 : 고정 지지대

1140 : 회동부

1140a : 제 1 회동 지지부

1140b : 제 2 회동 지지부

1140c : 백래시 방지부

1151 : 제 1 회전형 솔레노이드

1152 : 제 2 회전형 솔레노이드

1153 : 제 1 인코더

1154 : 제 2 인코더

1160 : 연결부

1200 : 마찰 조작부

1210 : 조작 휠

1220 : 제 3 인코더

1230 : 마찰 패드

1240 : 마찰 솔레노이드

1250 : 플런저

1300 : 전도부

2000 : 접촉 입력부

2100 : 접촉 팁

2200 : 접촉 패드

2300 : 탄성 지지부

3000 : 파지부

3100 : 지지부

3200 : 걸림부

3300 : 회전축

3400 : 제 4 인코더

3500 : 탄성 복원부

S : 터치 스크린

Claims

슬레이브의 수술 도구에 원격 제어명령을 접촉식으로 입력하고, 터치 접촉면과 접촉하는 터치 접촉부의 마찰력이 자기력에 의해 조정되는 접촉 입력부,

터치 접촉면이 구비된 접촉 지지대부,

상기 접촉 입력부의 1차적인 움직임에 따라 상호 작용하는 자기력에 의해 2차적으로 움직이며, 상기 접촉 지지대부를 기준으로 상기 접촉 입력부와 마주보도록 배치되는 무빙 자석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 수술도구의 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 접촉 입력부는,

영구 자석을 구비한 자석부,

터치 신호를 외부로 전송하거나 또는 외부로부터 제어 신호를 수신하는 통신부,

상기 통신부로부터 입력된 터치 신호 또는 제어 신호를 분석하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 수술도구의 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 무빙 자석부는,

영구 자석 또는 솔레노이드 자석을 구비하며,

상기 접촉 입력부와 무빙 자석부는 정지시에 가상의 동일 수직선 상에 놓이거나 또는 상호간의 자기력이 미치는 범위 내에 놓이는 것을 특징으로 하는 원격 수술도구의 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 접촉 입력부는 상기 접촉 지지대부의 제1 면을 따라 1차적으로 움직이며, 상기 무빙 자석부는 상기 접촉 지지대부의 제2 면을 따라 상호작용하는 자기력에 의해 2차적으로 움직임으로써 상기 터치 접촉부의 마찰력이 조정되는 것을 특징으로 하는 원격 수술도구의 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

인체 내에서 상기 수술 도구에 가해지는 힘을 감지하는 힘 감지부,

상기 힘 감지부에서 생성한 힘 감지 신호에 따라 상기 무빙 자석부의 움직임을 제어함으로써 상기 접촉 입력부에 햅틱 피드백을 제공하는 햅틱 피드백 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 수술도구의 제어 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 접촉 입력부는 1차적으로 움직이며, 상기 무빙 자석부는 상기 햅틱 피드백 제공부에 의해 움직임이 제어되어 2차적인 움직임이 제한됨으로써 상호작용하는 자기력에 의해 1차적으로 움직인 상기 접촉 입력부가 원위치로 되돌아옴으로써 상기 햅틱 피드백이 접촉 입력부에 제공되는 것을 특징으로 하는 원격 수술도구의 제어 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 무빙 자석부는,

솔레노이드 자석을 구비하며,

상기 솔레노이드 자석의 자기력 조절에 따라 상기 마찰력 또는 햅틱 피드백의 감도를 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 원격 수술도구의 제어 장치.
수술 로봇을 조작하기 위한 원격 제어 명령을 터치 스크린을 통해 접촉 방식으로 입력하도록 구성된 수술 장치에 있어서,

상기 수술 장치가 상기 터치 스크린에 접촉될 때 발생되는 마찰력을 자기력에 의해 조절하도록 구성된 바디; 및

상기 바디에 구비되고, 상기 터치 스크린에 접촉되어 상기 원격 제어 명령을 상기 수술 로봇에 입력하도록 구성된 접촉 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
제 8항에 있어서,

상기 바디는,

상기 접촉 입력부에 연결되어 상기 바디의 적어도 제 1 자유도의 모션 구동이 가능하게 하는 구동 지지부; 및

상기 바디에 구비되어 마찰 솔레노이드의 자기력 조절에 의해 상기 접촉 입력부가 상기 터치 스크린에 접촉될 때 발생되는 마찰력을 조절하도록 구성된 마찰 조작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
제 9항에 있어서,

상기 구동 지지부는,

상기 접촉 입력부의 일면에 결합되는 고정 지지대;

상기 고정 지지대에 회동가능하게 연결되고, 상기 바디에 가해지는 외력에 따라 제 1 방향으로 상기 바디를 회전시키도록 구성된 회동부; 및

상기 회동부에 회동 가능하게 연결되고, 상기 바디에 가해지는 외력에 따라 상기 제 1 방향과 수직된 상기 제 2 방향으로 상기 바디를 회전시키도록 구성된 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
제 10항에 있어서,

상기 회동부는,

상기 고정 지지대에 상기 제 2 방향으로 연결되고, 상기 회동부를 상기 고정 지지대에 대해 회동 가능하게 지지하도록 구성된 제 1 회동 지지부; 및

상기 연결부에 상기 제 1 방향으로 연결되고, 상기 연결부를 상기 회동부에 대해 회동 가능하게 지지하도록 구성된 제 2 회동 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
제 11항에 있어서,

상기 회동부는,

상기 제 1 회동 지지부 및 상기 제 2 회동 지지부를 각각, 상기 고정 지지대 및 상기 연결부에 가압 지지하도록 구성된 백래시 방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
제 9항에 있어서,

상기 수술 장치는,

상기 터치 스크린 상에서 상기 바디가 이동되는 경우, 상기 마찰 솔레노이드의 자기력을 조절하여 상기 마찰 솔레노이드와 상기 접촉 입력부 사이의 자기력을 조절하도록 구성된 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
제 9항에 있어서,

상기 마찰 조작부는,

상기 바디의 길이 방향으로 회전 가능하게 구성된 조작 휠;

상기 조작 휠의 회전 속도를 측정하도록 구성된 제 3 인코더; 및

상기 마찰 솔레노이드의 자기력 조절에 의해 상기 조작 휠의 회전 감도를 조절하도록 구성된 마찰 패드를 포함하고,

상기 수술 장치는,

상기 제 3 인코더에 의해 측정된 상기 조작 휠의 회전 속도에 따라 상기 마찰 솔레노이드의 자기력을 조절하도록 구성된 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
제 8항에 있어서,

상기 접촉 입력부는,

상기 터치 스크린에 접촉되어 상기 원격 제어 명령을 상기 수술 로봇에 입력하도록 구성된 적어도 하나의 접촉 팁; 및

상기 접촉 팁이 상기 터치 스크린에 접촉되게 지지하도록 구성된 접촉 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
제 15항에 있어서,

상기 접촉 팁은,

복수 개로 구성되고,

상기 복수 개의 접촉 팁은,

상기 접촉 패드 상의 동일 평면 상에서 동일한 중심을 기준으로 각각 소정 거리 이격되도록 구성되고,

상기 수술 장치는,

상기 바디의 구동에 따른 상기 중심의 위치 변화, 상기 복수 개의 접촉 팁이 이루는 일정 형상의 도형의 움직임 및 상기 중심과 어느 하나의 접촉 팁의 위치 좌표 사이의 벡터 값 중 적어도 하나를 이용하여 상기 바디의 적어도 제 1 자유도의 모션 구동을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
제 15항에 있어서,

상기 접촉 입력부는,

상기 접촉 패드에 구비되고, 상기 접촉 팁이 상기 터치 스크린에 밀착되게 탄성 지지하도록 구성된 탄성 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
제 8항에 있어서,

상기 바디에 구비되고, 사용자의 손에 의해 파지되도록 구성된 파지부를 더 포함하고,

상기 파지부는,

상기 바디에 연결되고, 사용자의 손의 일측을 지지하도록 구성된 지지부; 및

상기 바디에 연결되고, 사용자의 손의 타측이 삽입 가능한 걸림부를 포함하고,

상기 바디에는,

상기 걸림부와 마주하고, 상기 접촉 입력부와 와이어에 의해 연결되도록 구성되어 상기 사용자의 손의 타측에 의해 외력이 가해지는 경우, 상기 접촉 입력부가 상기 터치 스크린에 접촉되어 상기 원격 제어 명령을 상기 수술 로봇에 입력하게 유도하도록 구성된 전도부가 구비된 것을 특징으로 하는 수술 장치.
제 18항에 있어서,

상기 파지부는,

상기 지지부를 회전시키도록 구성된 회전축;

상기 회전축의 회전 속도를 측정하도록 구성된 제 4 인코더; 및

상기 회전축을 탄성 지지하도록 구성된 탄성 복원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
제 8항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 따른 수술 장치;

상기 수술 로봇; 및

상기 수술 장치가 상기 터치 스크린을 통해 상기 수술 로봇에 입력한 원격 제어 명령에 따른 상기 수술 로봇의 구동 영상을 출력하는 영상 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 시스템.