WO2023085900A1 - 와이어 장력 보상 조절 장치 - Google Patents

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WO2023085900A1
WO2023085900A1 PCT/KR2022/017967 KR2022017967W WO2023085900A1 WO 2023085900 A1 WO2023085900 A1 WO 2023085900A1 KR 2022017967 W KR2022017967 W KR 2022017967W WO 2023085900 A1 WO2023085900 A1 WO 2023085900A1
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WO
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wire
preload
driving
wire reel
reel unit
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/017967
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English (en)
French (fr)
Inventor
양운제
이동호
공덕유
김덕상
임찬순
김준환
Original Assignee
주식회사 로엔서지컬
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Filing date
Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery

Definitions

  • the present invention relates to a wire tension compensating and adjusting device. Specifically, the present invention relates to an adjusting device capable of compensating wire tension by applying a pre-load to a wire through an elastic body.
  • the conventional wire tension adjusting device 10 includes a first driving fixing pulley and first and second tension adjusting fixing pulleys 12a and 12b inside the body to drive the wire.
  • a motor (not shown) driven by a control unit (not shown) is driven, the first drive fixing pulley unit 11 rotates in one direction in conjunction with it.
  • the wire 92 may be stretched, and the wire 92 may deviate from the pulley path or may not generate a desired traction force according to the state change of the wire 92.
  • position control or direction control of the surgical tool 93 may not be smooth.
  • An object of one embodiment is to provide a device for maintaining tension in a wire by compensating for deformation of the wire.
  • a wire tension compensation and adjustment device includes a driving wire, wherein the driving wire includes a first driving wire including one end and a second driving wire including the other end, the first driving wire and the second driving wire is integrally formed-; a first wire reel unit capable of winding or unwinding the first driving wire; a second wire reel unit capable of winding or unwinding the second driving wire; a shaft connected to the first wire reel unit and the second wire reel unit and rotating the first wire reel unit and the second wire reel unit; and a preload control unit configured to prevent sagging of the driving wire and maintain tension of the driving wire by applying a preload to the driving wire.
  • the preload control unit may operate in a passive manner.
  • the preload adjusting unit may include a preload applying part for applying a preload to the driving wire in a manner of transmitting power to the first wire reel unit or the second wire reel unit; a preload base supporting the preload application part; and a preload cover connected to the preload base and covering the preload applying part.
  • the preload applying part may include an elastic body for applying a preload to the driving wire; And it may include a rotating body for rotating the elastic body.
  • the elastic body may be a spiral spring or a torsion spring.
  • the rotating body may be a ratchet wheel or a one-way pulley.
  • the preload control unit is provided in plurality, a first preload control unit of the plurality of preload control units is connected to the first wire reel unit, and a second preload control unit is connected to the second wire reel unit. can be connected
  • the wire tension compensation control device may further include a motor that rotates the shaft by applying power to the shaft.
  • a plurality of motors may be provided, a first motor among the motors may drive the first wire reel unit, and a second motor may drive the second wire reel unit.
  • the first preload control unit may be disposed between the first wire reel unit and the first motor, and the second preload control unit may be disposed between the second wire reel unit and the second motor.
  • the first driving wire entering the first wire reel unit is wound in a first direction
  • the second driving wire entering the second wire reel unit is wound in a second direction opposite to the first direction. can be wrapped with
  • the other wire reel part has a screw thread and a screw thread to unwind the driving wire.
  • a screw bone may form.
  • the first wire reel unit and the second wire reel unit may rotate in the same direction when winding or unwinding the driving wire.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a wire tension compensation and adjusting device according to an exemplary embodiment, in which threads of first and second wire reels are formed in a right-handed direction.
  • FIG. 2 is a view showing that the threads of the first wire reel unit are formed in a right-hand thread direction and the threads of the second wire reel unit are formed in a left-hand thread direction according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating first and second wire reel units, a shaft, a preload control unit, and a motor according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a view illustrating first and second wire reel units, a shaft, a preload control unit, and a motor according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a view showing a wire tension adjusting device for a surgical tool according to the prior art.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic block diagram of a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic block diagram of a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a wire tension compensation and adjusting device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic block diagram of a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic block diagram of a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic block diagram of a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view schematically illustrating a preload applying part according to an exemplary embodiment.
  • 15 is a plan view schematically illustrating a preload application part according to an exemplary embodiment.
  • the wire tension compensation and control device 10 is a device for compensating for elongation of a wire by applying a long stroke preload to the first and second wire reels 210 and 220 using a preload applying part.
  • a wire tension compensation and control device according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
  • the wire tension compensation and control device 10 may include a surgical tool 110 , a pulley unit 120 , a driving wire 130 and a tube 140 .
  • the surgical tool 110 is inserted through a lumen provided inside the tube 140 as an end effector and operates according to the traction of a motor and a driving wire provided in the control module unit 200 .
  • the driving wire is a separate component from the driving wire pulling the tube.
  • the surgical tool 110 may have a tube-shaped structure.
  • the surgical tool 110 and the driving wire for controlling the surgical tool 110 may be provided in plurality.
  • a preload control unit may be connected to each of the driving wires that control the surgical tool 110 .
  • Each preload adjuster may maintain the tension of the drive wire. For example, when the driving wire is stretched by a load, the preload adjuster may keep the driving wire taut by winding one end of the driving wire.
  • the preload adjusting unit may be provided to correspond to the number of driving wires.
  • the pulley unit 120 according to an embodiment is disposed on the side of the surgical tool 110, and as shown in FIG. 1, the driving wire 130 is pulled according to the rotation of the first and second wire reels 210 and 220 and rotate to loosen.
  • the driving wire 130 changes the position or direction of the tube 140 by towing the tube 140 as an example.
  • the driving wire 130 is driven according to the driving of the motor 300 disposed in the control module unit 200 .
  • the driving wire 130 may be divided into a first driving wire 131 and a second driving wire 132 for convenience of explanation.
  • the first driving wire 131 and the second driving wire 132 are one driving wire connected to each other.
  • the first driving wire 131 and the second driving wire 132 are integrally formed.
  • the first driving wire 131 is wound or unwound by rotation of the first wire reel unit 210
  • the second driving wire 132 is wound or unwound by rotation of the second wire reel unit 220 .
  • a joint part and a driving wire may be additionally included for the two-degree-of-freedom movement of the tube 140 as needed.
  • Tube 140 may be a rigid or flexible tube. In the case of a flexible tube, movement with one degree of freedom or two degrees of freedom is possible by the driving wire as described above.
  • a preload may be applied to the driving wire for pulling the surgical tool 110, and in the case of a flexible tube, a preload is applied to the driving wire 130 for pulling the tube 140 it may be
  • a preload is applied to the driving wire 130 for pulling the tube 140 it may be
  • an example of applying a preload to the driving wire 130 pulling the tube 140 will be described.
  • control module unit 200 controls the driving of the driving wire 130 for pulling the tube 140 as well as the driving of the driving wire (not shown) for driving the surgical tool 110. do.
  • One of the first and second driving wires 131 and 132 shown in FIGS. 1 and 2 is wound around the first wire reel unit 210 and the other is wound around the second wire reel unit 220 . At this time, when one driving wire is unwound under the control of the motor 300, the other driving wire is wound.
  • the first wire reel part 210 shown in FIG. 1 has a screw thread and a screw bone formed in a right-hand thread direction
  • the first wire reel part 210 shown in FIG. 2 has a screw thread and a screw bone formed in a right-hand screw direction.
  • the second wire reel part 220 shown in FIG. 1 has a screw thread and a screw bone formed in a right-hand thread direction
  • the second wire reel part 220 shown in FIG. 2 has a screw thread and a screw bone formed in a left-hand screw direction.
  • first wire reel unit 210 has a screw thread and a screw bone formed in a left-hand thread direction
  • second wire reel unit 220 has a screw thread and a screw bone formed in a left-hand screw direction or a right-hand screw direction.
  • the first wire reel unit 210 and the second wire reel unit 220 rotate in the same direction because the rigid bodies are coupled to each other by the shaft 230 .
  • the drive wire 130 controls the position or direction of the tube 140 by being wound or unwound along the direction in which the thread or thread formed in the first wire reel unit 210 and the second wire reel unit 220 are formed.
  • the first and second wire reels 210 and 220 are rigidly coupled to each other by a shaft 230 .
  • the shaft 230 extends in a horizontal direction from the second wire reel 220 and extends through the inside of the first wire reel 210 and is coupled thereto.
  • the first and second wire reels 210 and 220 may rotate in the same direction by the shaft 230 .
  • the first wire reel unit 210 for example, has screw bones and screw threads 211 and 212 formed in a right-hand thread direction.
  • the second wire reel unit 220 has, for example, screw bones and screw threads 221 and 222 formed in a left-handed direction.
  • the first and second wire reels 210 and 220 and the preload control unit are supported by the fixed frame 280 so as to rotate according to the driving of the motor 300 .
  • first driving wire 131 is fixed at a first fixing point of the first wire reel 210 while being wound in a first direction along the thread forming direction of the first wire reel 210 .
  • the second driving wire 132 is fixed at a second fixing point of the second wire reel 220 while being wound in a second direction along the thread forming direction of the second wire reel 220 .
  • the first direction is the right direction based on FIG. 3, and the second direction is the left direction. Accordingly, the first direction and the second direction are directions away from each other based on the center of the first and second wire reels 210 and 220 .
  • the preload control units 240, 250, and 260 apply a preload to the driving wire 130, thereby preventing the driving wire 130 from sagging and maintaining the tension of the driving wire 130.
  • the preload control units 240, 250 and 260 may operate in a passive manner.
  • the preload controllers 240 , 250 , and 260 may include a preload cover 240 , a preload base 250 and a preload application part 260 .
  • the preload cover 240 and the preload base 250 may be connected to each other.
  • the preload cover 240 and the preload base 250 may have a space for accommodating the preload application part 260 .
  • the preload base 250 may receive the shaft 230.
  • the shaft 230 may pass through the preload base 250 .
  • the preload base 250 may support the preload applying part 260 .
  • the preload applying part 260 may connect the driving wire 130 and apply a preload to the driving wire 130 .
  • the preload application part 260 may include an elastic body for applying a preload to the first wire reel unit or the second wire reel unit, and a rotating body for selectively deforming the elastic body.
  • the elastic body may apply a preload to the first wire reel unit or the second wire reel unit in a manner of transmitting power to the first wire reel unit or the second wire reel unit.
  • the rotating body may be a ratchet wheel or a one-way pulley.
  • the rotating body is not limited thereto, and it is revealed that any other configuration can be substituted as long as it is a configuration capable of performing a similar function.
  • the elastic body may be a spiral spring or a torsional spring. It should be noted that the elastic body is not limited thereto, and may be replaced with any other component as long as it is a component capable of performing a similar function.
  • the preload application part 260 may include a ratchet wheel and a spiral spring.
  • the preload applying part 260 may include a ratchet wheel and a torsion spring.
  • the preload application part 260 may include a one-way pulley and a spiral spring.
  • the preload applying part 260 may include a one-way pulley and a torsion spring.
  • the preload applying part 260 may include only a spiral spring or a torsion spring. In FIGS. 3 and 4 , an embodiment in which the preload application part 260 includes only a spiral spring will be described. A detailed description of various embodiments of the preload application part 260 will be described later.
  • the preload applying part 260 may include a spiral spring.
  • the spiral spring may be seated on the preload base 250 around the axis of the shaft 230 .
  • the preload base 250 may be formed to extend from the wire reel unit 210 .
  • the preload base 250 may have a larger diameter than the wire reel part 210 in order to stably support the preload applying part 260 .
  • the preload cover 240 may be connected to the preload base 250 and cover the preload applying part 260 .
  • the preload cover 240 may support the shaft 230 .
  • the preload cover 240 may come into contact with the preload base 250 and be coupled thereto.
  • the shaft 230 may be rotatably connected to the preload cover 240 by a fixing bolt 270 .
  • the proximal end of the preload applying part 260 is, for example, to the preload base 250 It is fixed by the first fixing point 261, and the distal end of the preload applying part 260 is fixed to one side of the spring fixing part 251 by the second fixing point 262, for example.
  • the spring fixing part 251 protrudes from the inside of the preload cover 240 toward the spring seating part.
  • the preload applying part 260 Since the proximal end and the distal end of the preload applying part 260 are fixed at the first and second fixing points 261 and 262, respectively, the preload applying part 260 is rotated according to the rotational direction of the preload cover 240 ( At this time, the preload base 250 does not rotate) and can be wound or unwound, so that preload by elasticity can be applied.
  • the fixing bolt 270 bolts the shaft 230 and the preload cover 240 together.
  • the shaft 230 rotates, and the first and second wire reels 210 and 220 rotate in the same direction in conjunction with it.
  • the first and second preload control units and the first and second wire reel units 210 and 220 rotate in the same direction by the shaft 230 . Therefore, when the motor 300 rotates, the first and second preload adjusting units, the first and second wire reel units 210 and 220, and the shaft 230 rotate in the same direction as the driving direction of the motor in conjunction with it.
  • the driving wires wound around the first and second wire reels 210 and 220 may be wound while being unwound according to the direction of rotation, or may be wound while being unwound in the opposite direction.
  • the fixed frame 280 is fixedly coupled to the body of the control module unit 200 to support the shaft 230 .
  • the first bearing part 281 is disposed along the circumferential direction of the preload base 250 so that the preload base 250 rotates smoothly. It should be noted that the first bearing part 281 can be replaced with a bush.
  • the second bearing part 282 is disposed between the bottom surface of the preload cover 240 and one surface of the fixed frame 280. It is desirable to be It should be noted that the second bearing part 282 can be replaced with a bush.
  • the motor 300 is coupled with the preload cover 240, and the preload cover 240 rotates according to driving of the motor 300.
  • the motor 300 may be disposed on the second wire reel unit 220. 3, when the second wire reel unit 220 is rotated by the motor, the first wire reel unit 210, the shaft 230, and the first and second preload control units 240 and 250 are the same. rotate in the direction
  • the preload control unit may be disposed on both sides of the first and second wire reel units 210 and 220. At this time, the motor 300 may be coupled to either side as shown in FIGS. 3 and 4 .
  • first and second wire reel units and a preload control unit may be additionally required according to an embodiment. Additional arrangements and configurations may be referenced within the scope of creation of the technical idea of the present invention, according to the principles described above.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • the wire tension compensation and adjusting device 20 may wind or unwind the driving wires 131 and 132 and may apply a preload to the driving wires 131 and 132 .
  • the wire tension compensation control device includes first and second wire reels 210 and 220, a shaft 230, a first preload control unit 240, 250 and 260, a first fixing bolt 270, and a fixing frame 280. ), a motor 300, a second preload adjusting unit 440, 450, 460, a second fixing bolt 470, a second fixing frame 480, and a bearing part 281, 282, 481, 482. can do.
  • the first wire reel unit 210 includes a screw bone and screw threads 211 and 212 .
  • the second wire reel unit 220 includes a screw bone and screw threads 221 and 222 .
  • the first preload controllers 240 , 250 , and 260 may include a first preload cover 240 , a first preload base 250 and a first preload applying part 260 .
  • the second preload controllers 440 , 450 , and 460 may include a second preload cover 440 , a second preload base 450 and a second preload applying part 460 .
  • the second preload control units 440, 450, and 460, the second fixing bolt 470, and the second fixing frame 480, respectively, are the first preload control units 240, 250, and 260, unless otherwise specified. ), it may be a configuration corresponding to the first fixing bolt 270 and the fixing frame 280.
  • the second preload control units 440 , 450 , and 460 and the first preload control units 240 , 250 , and 260 may be identical to each other.
  • the wire tension compensation and control device may compensate for the tension of the first driving wire 131 and the tension of the second driving wire 132 at the same time by providing two preload control units.
  • the wire tension compensation control device may adjust the tension of the first driving wire 131 through the first preload control units 240 , 250 , and 260 .
  • the wire tension compensation control device may adjust the tension of the second driving wire 132 through the second preload control units 440 , 450 , and 460 .
  • FIG. 7 is a schematic block diagram of a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • the wire tension compensation control device 30 may wind or unwind the driving wires 131 and 132 and apply a preload to the driving wires 131 and 132.
  • the wire tension compensation control device includes first and second wire reels 210 and 220, a shaft 230, a first preload control unit 260, a second preload control unit 460 and a motor 300. can do.
  • the first wire reel unit 210 includes a screw bone and screw threads 211 and 212 .
  • the second wire reel unit 220 includes a screw bone and screw threads 221 and 222 .
  • the first preload control units 240, 250, and 260 are referred to as the first preload control unit 260, or the second preload control units 440, 450, and 460 Note that can be referred to as the second preload control unit 460.
  • the first preload control unit 260 and the second preload control unit 460 may be provided adjacent to each other. For example, based on the longitudinal direction of the shaft 230, the second wire reel unit 220, the first wire reel unit 210, the first preload control unit 260, and the second preload control unit 460 and the motor 300 may be sequentially disposed.
  • the second preload control unit 460 rotates the second wire reel unit 220 without interfering with the first preload control unit 260 and the first wire reel unit 210, so that the second driving wire 132 ) can be preloaded.
  • a bearing structure for transmitting power from the second preload control unit 460 to the second wire reel unit 220 may be provided around the shaft 230 .
  • FIG. 8 is a schematic block diagram of a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • the wire tension compensation and adjusting device 40 may wind or unwind the driving wires 131 and 132 and may apply a preload to the driving wires 131 and 132 .
  • the wire tension compensation control device includes first and second wire reels 210 and 220, a shaft 230, a first preload control unit 260, a second preload control unit 460 and a motor 300. can do.
  • the first wire reel unit 210 includes a screw bone and screw threads 211 and 212 .
  • the second wire reel unit 220 includes a screw bone and screw threads 221 and 222 .
  • the first preload control units 240, 250, and 260 are referred to as the first preload control unit 260, or the second preload control units 440, 450, and 460 Note that can be referred to as the second preload control unit 460.
  • the first preload control unit 260 and the second preload control unit 460 may be provided adjacent to each other. For example, based on the length direction of the shaft 230, the motor 300, the second wire reel unit 220, the first wire reel unit 210, the first preload control unit 260 and the second preload The control unit 460 may be sequentially arranged. Based on the first wire reel unit 210 and/or the second wire reel unit 220, the motor 330 and the preload control units 260 and 460 may be provided on opposite sides of each other.
  • the second preload control unit 460 rotates the second wire reel unit 220 without interfering with the first preload control unit 260 and the first wire reel unit 210, so that the second driving wire 132 ) can be preloaded.
  • a bearing structure for transmitting power from the second preload control unit 460 to the second wire reel unit 220 may be provided around the shaft 230 .
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • the wire tension compensation and control device 50 may include a surgical tool 110, a pulley unit 120, a driving wire 130, and a tube 140.
  • An example may be an overtube operated with a driving wire.
  • the surgical tool 110 is inserted through a lumen provided inside the tube 140 as an end effector and operates according to the traction of a motor and a driving wire provided in the control module unit 200 .
  • the driving wire is a separate component from the driving wire pulling the tube.
  • the pulley unit 120 according to an embodiment is disposed on the side of the surgical tool 110, and rotates so that the driving wire 130 is pulled and released according to the rotation of the first and second wire reels 210 and 220.
  • the driving wire 130 changes the position or direction of the tube 140 by towing the tube 140 as an example.
  • the driving wire 130 is driven according to the driving of the motor 300 disposed in the control module unit 200 .
  • the driving wire 130 may be divided into a first driving wire 131 and a second driving wire 132 for convenience of explanation.
  • the first driving wire 131 and the second driving wire 132 are one driving wire connected to each other.
  • the first driving wire 131 and the second driving wire 132 are integrally formed.
  • the first driving wire 131 is wound or unwound by rotation of the first wire reel unit 210
  • the second driving wire 132 is wound or unwound by rotation of the second wire reel unit 220 .
  • a joint part and a driving wire may be additionally included for the two-degree-of-freedom movement of the tube 140 as needed.
  • Tube 140 may be a rigid or flexible tube. In the case of a flexible tube, movement with one degree of freedom or two degrees of freedom is possible by the driving wire as described above.
  • a preload may be applied to the driving wire for pulling the surgical tool 110, and in the case of a flexible tube, a preload is applied to the driving wire 130 for pulling the tube 140 it may be
  • Shafts according to an embodiment may be provided in plurality.
  • two shafts may be provided.
  • the two shafts may be spaced apart from each other.
  • a first shaft among the plurality of shafts may be connected to the first wire reel unit 210 .
  • a second shaft among the plurality of shafts may be connected to the second wire reel unit 220 .
  • the second shaft is separated from the first shaft.
  • the first wire reel unit 210 and the second wire reel unit 220 may be spaced apart from each other.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a wire tension compensation and adjusting device according to an exemplary embodiment.
  • the wire tension compensation control device 60 may wind or unwind the driving wires 131 and 132 and may apply a preload to the driving wires 131 and 132 .
  • the wire tension compensation control device includes first and second wire reels 210 and 220, a shaft 230, a first preload control unit 240, 250 and 260, a first fixing bolt 270, and a fixing frame 280. ), the first motor 300, the second preload control unit 440, 450, 460, the second fixing bolt 470, the second fixing frame 480, the second motor 500, and the bearing part 281 , 282, 481, 482).
  • the first wire reel unit 210 includes a screw bone and screw threads 211 and 212 .
  • the second wire reel unit 220 includes a screw bone and screw threads 221 and 222 .
  • the first motor 300 may drive the first wire reel unit 210
  • the second motor 500 may drive the second wire reel unit 220
  • the first preload control unit 260 may be disposed between the first motor 300 and the first wire reel unit 210
  • the second preload control unit 460 may be disposed between the second motor 500 and the second wire reel unit 220 .
  • the first preload controllers 240 , 250 , and 260 may include a first preload cover 240 , a first preload base 250 and a first preload applying part 260 .
  • the second preload controllers 440 , 450 , and 460 may include a second preload cover 440 , a second preload base 450 and a second preload applying part 460 .
  • FIG. 11 is a schematic block diagram of a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • the wire tension compensation and adjusting device 70 may wind or unwind the driving wires 131 and 132 and may apply a preload to the driving wires 131 and 132.
  • the wire tension compensation control device includes first and second wire reels 210 and 220, a shaft 230, a first preload control unit 260, a second preload control unit 460, and a first motor 300. and a second motor 500 .
  • the first wire reel unit 210 and the second wire reel unit 220 may be physically separated from each other.
  • the first preload control unit 260 may be disposed between the first motor 300 and the first wire reel unit 210 .
  • the second preload control unit 460 may be disposed between the second motor 500 and the second wire reel unit 220 .
  • FIG. 12 is a schematic block diagram of a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • the wire tension compensation and adjusting device 70 may wind or unwind the driving wires 131 and 132 and may apply a preload to the driving wires 131 and 132.
  • the wire tension compensation control device includes first and second wire reels 210 and 220, a shaft 230, a first preload control unit 260, a second preload control unit 460, and a first motor 300. and a second motor 500 .
  • the first wire reel unit 210 and the second wire reel unit 220 may be physically separated from each other.
  • the first shaft rotating the first wire reel unit 210 may be spaced apart from the second shaft rotating the second wire reel unit 220 .
  • the first driving wire 131 may be first wound around the first preload control unit 260 and then wound around the first wire reel unit 210 .
  • the first driving wire 131 may receive a preload from the first preload control unit 260 before being wound around the first wire reel unit 210 .
  • the position of the first preload control unit 260 is not limited.
  • the second driving wire 132 may be first wound around the second preload adjusting unit 460 and then wound around the second wire reel unit 220 .
  • the second driving wire 132 may receive a preload from the second preload control unit 460 before being wound around the second wire reel unit 220 .
  • the position of the second preload control unit 460 is not limited.
  • FIG. 13 is a schematic block diagram of a wire tension compensation and control device according to an exemplary embodiment.
  • the wire tension compensation control device 70 may wind or unwind the driving wires 131 and 132 and may apply a preload to the driving wires 131 and 132.
  • the wire tension compensation control device includes first and second wire reels 210 and 220, a shaft 230, a first preload control unit 260, a second preload control unit 460, and a first motor 300. and a second motor 500 .
  • the first wire reel unit 210 and the second wire reel unit 220 may be physically separated from each other.
  • the first preload control unit 260 may be located behind the first wire reel unit 210 .
  • the rear means a direction opposite to the direction in which the first driving wire 131 extends from the first wire reel 210 .
  • the second preload control unit 460 may be located behind the second wire reel unit 220 .
  • the first preload control unit 260 may be connected to the first wire reel unit 210 through a wire or through another power transmission member.
  • the power transmission member may be a band or chain.
  • the second preload control unit 460 may be connected to the second wire reel unit 220 through a wire or through another power transmission member.
  • the power transmission member may be a band or chain.
  • FIG. 14 is a plan view schematically illustrating a preload applying part according to an exemplary embodiment.
  • the preload applying part 260a may include a rotating body and a spiral spring 262a.
  • the rotating body may be a ratchet wheel or a pulley.
  • the rotating body is described as a ratchet wheel, but it should be noted that the rotating body is not limited thereto.
  • 15 is a plan view schematically illustrating a preload application part according to an exemplary embodiment.
  • the preload applying part 260b may include a rotating body and a torsion spring 262b.
  • the rotating body may be a ratchet wheel or a pulley.
  • the rotating body is described as a ratchet wheel, but it should be noted that the rotating body is not limited thereto.
  • the force of the torsion spring 262b always acts uniformly in the pulling direction.
  • the torsion spring 262b is no longer wound because the ratchet wheel 261b is caught on the detent and rotates integrally.
  • the ratchet wheel 261b When rotating in the direction of unwinding the drive wire, the ratchet wheel 261b rotates in a direction where the ratchet wheel 261b is no longer caught on the detent, so the ratchet wheel 261b and the motor are idle.
  • the tension of the drive wire is less than the spring force, the ratchet wheel 261a is rotated by the spring force, and the tension of the drive wire is maintained.

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Abstract

일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치는, 구동 와이어 -상기 구동 와이어는 일단을 포함하는 제 1 구동 와이어와 타단을 포함하는 제 2 구동 와이어를 포함하고, 상기 제 1 구동 와이어 및 제 2 구동 와이어는 일체로 형성됨-; 상기 제 1 구동 와이어를 감거나 풀 수 있는 제 1 와이어 릴부; 상기 제 2 구동 와이어를 감거나 풀 수 있는 제 2 와이어 릴부; 상기 제 1 와이어 릴부 및 제 2 와이어 릴부에 연결되고, 상기 제 1 와이어 릴부 및 제 2 와이어 릴부를 회전시키는 샤프트; 상기 샤프트에 동력을 인가하여, 상기 샤프트를 회전시키는 모터; 및 상기 구동 와이어에 프리로드를 인가함으로써, 상기 구동 와이어의 늘어짐을 방지하고, 상기 구동 와이어의 장력을 유지시키는 프리로드 조절부를 포함할 수 있다.

Description

와이어 장력 보상 조절 장치
본 발명은 와이어 장력 보상 조절 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은, 탄성체를 통해 와이어에 프리로드(pre-load)를 인가함으로써, 와이어 장력을 보상할 수 있는 조절 장치에 관한 것이다.
종래의 와이어 장력 조절 장치(10)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 와이어를 구동하기 위해, 몸체 내측에 제 1 구동 고정 풀리부, 제 1, 2 장력조절 고정 풀리부(12a, 12b)를 포함한다. 제 1 구동 고정 풀리부(11)는 제어부(도면 미도시)에 의해 구동 되는 모터(도면 미도시)가 구동되면 이와 연동되어 일방향으로 회전한다. 이때, 수술도구(93)에 높은 하중이 발생하면 와이어(92)가 늘어날 수 있으며, 와이어(92)의 상태변환에 따라 와이어가 풀리 경로를 이탈하거나 또는 원하는 견인력이 발생하지 않을 수 있다. 이에 따라 결과적으로 수술도구(93)의 위치 제어 또는 방향 제어가 원활하지 않을 수 있다.
일 실시 예의 목적은, 와이어의 변형을 보상하여 와이어의 장력을 유지하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치는, 구동 와이어 -상기 구동 와이어는 일단을 포함하는 제 1 구동 와이어와 타단을 포함하는 제 2 구동 와이어를 포함하고, 상기 제 1 구동 와이어 및 제 2 구동 와이어는 일체로 형성됨-; 상기 제 1 구동 와이어를 감거나 풀 수 있는 제 1 와이어 릴부; 상기 제 2 구동 와이어를 감거나 풀 수 있는 제 2 와이어 릴부; 상기 제 1 와이어 릴부 및 제 2 와이어 릴부에 연결되고, 상기 제 1 와이어 릴부 및 제 2 와이어 릴부를 회전시키는 샤프트; 및 상기 구동 와이어에 프리로드를 인가함으로써, 상기 구동 와이어의 늘어짐을 방지하고, 상기 구동 와이어의 장력을 유지시키는 프리로드 조절부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 프리로드 조절부는, 패시브(passive) 방식으로 작동할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 프리로드 조절부는, 상기 제 1 와이어 릴부 또는 제 2 와이어 릴부에 동력을 전달하는 방식으로, 상기 구동 와이어에 프리로드를 인가하는 프리로드 인가 파트; 상기 프리로드 인가 파트를 지지하는 프리로드 베이스; 및 상기 프리로드 베이스에 연결되고, 상기 프리로드 인가 파트를 커버하는 프리로드 커버를 포함할 수 있다.
상기 프리로드 인가 파트는, 상기 구동 와이어에 프리로드를 인가하는 탄성체; 및 상기 탄성체를 회전시키는 회전체를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 탄성체는, 스파이럴 스프링 또는 토션 스프링일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 회전체는, 라쳇 휠 또는 원웨이 풀리일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 프리로드 조절부는 복수 개로 구비되고, 상기 복수 개의 프리로드 조절부 중 제 1 프리로드 조절부는 상기 제 1 와이어 릴부에 연결되고, 제 2 프리로드 조절부는 상기 제 2 와이어 릴부에 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 와이어 장력 보상 조절 장치는, 상기 샤프트에 동력을 인가하여, 상기 샤프트를 회전시키는 모터를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 모터는 복수 개로 구비되고, 상기 모터 중 제 1 모터는 상기 제 1 와이어 릴부를 구동하고, 제 2 모터는 상기 제 2 와이어 릴부를 구동할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 프리로드 조절부는, 상기 제 1 와이어 릴부 및 제 1 모터 사이에 배치되고, 상기 제 2 프리로드 조절부는, 상기 제 2 와이어 릴부 및 제 2 모터 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 와이어 릴부로 진입한 상기 제 1 구동 와이어는 제 1 방향으로 감기고, 상기 제 2 와이어 릴부로 진입한 상기 제 2 구동 와이어는 상기 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 감길 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 와이어 릴부 및 제 2 와이어 릴부 중 어느 하나의 와이어 릴부에 상기 구동 와이어를 감도록 나사산 및 나사골이 형성될 경우, 다른 하나의 와이어 릴부에는 상기 구동 와이어를 풀도록 나사산 및 나사골이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 와이어 릴부 및 제 2 와이어 릴부는, 상기 구동 와이어를 감거나 풀 때, 서로 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 수술도구에 높은 하중이 발생하거나 장시간 사용으로 인하여 와이어에 상태 변화가 발생할 때 즉, 와이어가 늘어날 때 와이어의 늘어남을 탄성에 의한 프리로드를 인가하여 보정함으로써 수술도구의 위치제어 및 방향제어를 원활히 할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 대략적으로 도시한 도면으로서, 제 1, 2 와이어 릴부의 나사산이 모두 오른나사 방향으로 형성된 것을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 제 1 와이어 릴부의 나사산이 오른나사 방향으로 형성되고, 제 2 와이어 릴부의 나사산이 왼나사 방향으로 형성된 것을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 제 1, 2 와이어 릴부, 샤프트, 프리로드 조절부 및 모터를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제 1, 2 와이어 릴부, 샤프트, 프리로드 조절부 및 모터를 나타낸 도면이다.
도 5는 종래 기술에 따른 수술도구용 와이어 장력 조절 장치를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 프리로드 인가 파트를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 프리로드 인가 파트를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일 실시 예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치(10)는 프리로드 인가 파트를 이용하여 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220)에 긴 스트로크의 프리로드를 인가함으로써 와이어의 늘어남을 보상하는 장치이다. 이 하에서는 첨부된 도면을 참고하여 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치(10)는 수술 도구(110), 풀리부(120), 구동 와이어(130) 및 튜브(140)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 수술 도구(110)는 엔드 이펙터로서 튜브(140)의 내측에 마련된 루멘을 통해 삽입되며, 제어 모듈부(200)에 구비된 모터와 구동 와이어의 견인에 따라 동작한다. 이때 구동 와이어는 튜브를 견인하는 구동 와이어와 별개의 구성이다. 수술 도구(110)는 튜브 형태의 구조를 가질 수 있다. 수술 도구(110)와, 수술 도구(110)를 제어하는 구동 와이어는 각각 복수 개로 마련될 수 있다. 수술 도구(110)를 제어하는 구동 와이어 각각에 프리로드 조절부가 연결될 수 있다. 각각의 프리로드 조절부는 구동 와이어의 장력을 유지시킬 수 있다. 예를 들어, 구동 와이어가 하중에 의해 늘어날 경우, 프리로드 조절부는 구동 와이어의 일단을 감음으로써 구동 와이어를 팽팽하게 유지시킬 수 있다. 프리로드 조절부는 구동 와이어의 개수에 대응하도록 마련될 수 있다.
일 실시 예에 따른 풀리부(120)는 수술 도구(110) 측에 배치되며, 도 1에 도시된 바와 같이 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220)의 회전에 따라 구동 와이어(130)가 당김 및 풀림되도록 회전한다.
일 실시 예에 따른 구동 와이어(130)는 일 예로서 튜브(140)를 견인하여 튜브(140)의 위치 또는 방향을 변경한다. 구동 와이어(130)는 제어 모듈부(200)에 배치된 모터(300)의 구동에 따라 구동한다.
구동 와이어(130)는 설명의 편의를 위하여 제 1 구동 와이어(131)와 제 2 구동 와이어(132)로 나눌 수 있다. 다만, 제 1 구동 와이어(131) 및 제 2 구동 와이어(132)는 서로 연결된 하나의 구동 와이어이다. 다시 말하면, 제 1 구동 와이어(131) 및 제 2 구동 와이어(132)는 일체로 형성되어 있다. 제 1 구동 와이어(131)는 제 1 와이어 릴부(210)의 회전에 의해 감기거나 풀리며, 제 2 구동 와이어(132)는 제 2 와이어 릴부(220)의 회전에 의해 감기거나 풀린다.
도면에는 도시되어 있지 않으나, 필요에 따라 튜브(140)의 2자유도 움직임을 위해 관절부와 구동 와이어가 추가적으로 더 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따른 튜브(140)는 리지드하거나 또는 가요성 튜브일 수 있다. 가요성 튜브일 경우에는 상술한 바와 같이 구동 와이어에 의해 1자유도 또는 2자유도 움직임이 가능하다.
한편, 리지드 튜브인 경우에는 수술 도구(110)를 견인하는 구동 와이어에 프리로드를 인가하는 것일 수 있고, 가요성 튜브인 경우에는 튜브(140)를 견인하는 구동 와이어(130)에 프리로드를 인가하는 것일 수 있다. 이하에서는 튜브(140)를 견인하는 구동 와이어(130)에 프리로드를 인가하는 예시를 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 제어 모듈부(200)는 튜브(140)를 견인하는 구동 와이어(130)의 구동 제어뿐만 아니라 수술 도구(110)를 구동하는 구동 와이어(도면 미도시)의 구동을 제어한다.
도 1 및 도 2에 도시된 제 1, 2 구동 와이어(131, 132)는 각각 어느 하나가 제 1 와이어 릴부(210)에 감기며, 다른 하나가 제 2 와이어 릴부(220)에 감긴다. 이때, 모터(300)의 제어에 따라 어느 하나의 구동 와이어가 풀림될 때에 다른 하나의 구동 와이어는 감긴다.
도 1에 도시된 제 1 와이어 릴부(210)는 오른나사 방향으로 나사산 및 나사골이 형성되어 있으며, 도 2에 도시된 제 1 와이어 릴부(210)는 오른나사 방향으로 나사산 및 나사골이 형성되어 있다.
한편, 도 1에 도시된 제 2 와이어 릴부(220)는 오른나사 방향으로 나사산 및 나사골이 형성되어 있으며, 도 2에 도시된 제 2 와이어 릴부(220)는 왼나사 방향으로 나사산 및 나사골이 형성되어 있다.
이와는 반대로 도면에는 도시되어 있지 않으나 제 1 와이어 릴부(210)가 왼나사 방향으로 나사산 및 나사골이 형성되고 제 2 와이어 릴부(220)가 왼나사 방향이나 오른나사 방향으로 나사산 및 나사골이 형성될 수도 있다.
제 1 와이어 릴부(210)와 제 2 와이어 릴부(220)는 샤프트(230)에 의해 강체가 서로 결합되어 있기 때문에 서로 동일한 방향으로 회전한다.
구동 와이어(130)는 제 1 와이어 릴부(210)와 제 2 와이어 릴부(220)에 형성된 나사산 또는 나사골의 형성방향을 따라 감기거나 풀림으로써 튜브(140)의 위치 또는 방향을 제어한다.
이하에서는 구동 와이어(130) 또는 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220)에 탄성을 통한 프리로드를 인가하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220)는 샤프트(230)에 의해 강체가 서로 결합된다. 샤프트(230)는 제 2 와이어 릴부(220)에서 수평방향으로 길이 연장되면서 제 1 와이어 릴부(210)의 내측을 관통하여 연장 결합한다.
제 1, 2 와이어 릴부(210, 220)는 샤프트(230)에 의해 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 제 1 와이어 릴부(210)는 일 예로서 오른나사 방향으로 나사골 및 나사산(211, 212)이 형성되어 있다. 제 2 와이어 릴부(220)는 일 예로서 왼나사 방향으로 나사골 및 나사산(221, 222)이 형성되어 있다.
제 1, 2 와이어 릴부(210, 220) 및 프리로드 조절부는 모터(300)의 구동에 따라 회전이 가능하도록 고정 프레임(280)에 의해 지지된다.
한편, 제 1 구동 와이어(131)는 제 1 와이어 릴부(210)의 나사산 형성 방향을 따라 제 1 방향으로 감기면서 제 1 와이어 릴부(210)의 제 1 고정점에서 고정된다. 제 2 구동 와이어(132)는 제 2 와이어 릴부(220)의 나사산 형성방향을 따라 제 2 방향으로 감기면서 제 2 와이어 릴부(220)의 제 2 고정점에서 고정된다.
이때, 제 1 방향은 도 3을 기준으로 오른쪽 방향이고, 제 2 방향은 왼쪽 방향이다. 따라서, 제 1 방향과 제 2 방향은 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220)의 중심을 기준으로 서로 멀어지는 방향이다.
일 실시 예에 따른 프리로드 조절부(240, 250, 260)는 구동 와이어(130)에 프리로드를 인가함으로써, 구동 와이어(130)의 늘어짐을 방지하고, 구동 와이어(130)의 장력을 유지시킬 수 있다. 프리로드 조절부(240, 250, 260)는 패시브(passive) 방식으로 작동할 수 있다. 일 실시 예에 따른 프리로드 조절부(240, 250, 260)은, 프리로드 커버(240), 프리로드 베이스(250) 및 프리로드 인가 파트(260)를 포함할 수 있다. 프리로드 커버(240) 및 프리로드 베이스(250)는 서로 연결될 수 있다. 프리로드 커버(240) 및 프리로드 베이스(250)는, 프리로드 인가 파트(260)를 수용하기 위한 공간을 구비할 수 있다. 프리로드 베이스(250)는 샤프트(230)를 수용할 수 있다. 샤프트(230)는 프리로드 베이스(250)를 관통할 수 있다. 프리로드 베이스(250)는 프리로드 인가 파트(260)를 지지할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프리로드 인가 파트(260)는, 구동 와이어(130)를 연결되고 구동 와이어(130)에 프리로드를 인가할 수 있다. 프리로드 인가 파트(260)는, 제 1 와이어 릴부 또는 제 2 와이어 릴부에 프리로드를 인가하는 탄성체와, 탄성체를 선택적으로 변형시키는 회전체를 포함할 수 있다. 탄성체는, 제 1 와이어 릴부 또는 제 2 와이어 릴부에 동력을 전달하는 방식으로, 제 1 와이어 릴부 또는 제 2 와이어 릴부에 프리로드를 인가할 수 있다. 예를 들어, 회전체는 라쳇 휠(ratchet wheel) 또는 원웨이 풀리(oneway pulley)일 수 있다. 회전체는 이에 제한되지 않으며, 유사한 기능을 수행 가능한 구성이라면 다른 어떠한 구성으로도 대체될 수 있음을 밝혀 둔다. 탄성체는 스파이럴 스프링(spiral spring) 또는 토션 스프링(torsional spring)일 수 있다. 탄성체는 이에 제한되지 않으며, 유사한 기능을 수행 가능한 구성이라면 다른 어떠한 구성으로도 대체될 수 있음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 프리로드 인가 파트(260)는 라쳇 휠 및 스파이럴 스프링을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프리로드 인가 파트(260)는 라쳇 휠 및 토션 스프링을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프리로드 인가 파트(260)는 원웨이 풀리 및 스파이럴 스프링을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프리로드 인가 파트(260)는 원웨이 풀리 및 토션 스프링을 포함할 수 있다. 다른 예로, 프리로드 인가 파트(260)는 스파이럴 스프링 또는 토션 스프링만을 포함할 수도 있다. 도 3 및 도 4에서는 프리로드 인가 파트(260)가 스파이럴 스프링만을 포함하는 실시 예로 설명하기로 한다. 프리로드 인가 파트(260)에 대한 다양한 실시 예들의 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
일 실시 예에 따른 프리로드 인가 파트(260)는 스파이럴 스프링을 포함할 수 있다. 스파이럴 스프링은 샤프트(230)의 축을 중심으로 프리로드 베이스(250)에 안착될 수 있다. 프리로드 베이스(250)는 와이어 릴부(210)로부터 연장되어 형성될 수 있다. 프리로드 베이스(250)는, 프리로드 인가 파트(260)를 안정적으로 지지하기 위해, 와이어 릴부(210) 보다 큰 직경을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따른 프리로드 커버(240)는, 프리로드 베이스(250)에 연결되고 프리로드 인가 파트(260)를 커버할 수 있다. 프리로드 커버(240)는 샤프트(230)를 지지할 수 있다. 프리로드 커버(240)는 프리로드 베이스(250)에 맞닿아 결합할 수 있다. 샤프트(230)는 고정 볼트(270)에 의해 프리로드 커버(240)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
이때, 구동 와이어(130) 또는 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220)에 탄성에 의한 프리로드를 인가하기 위해 프리로드 인가 파트(260)의 근위 단부는 일 예로서 프리로드 베이스(250)에 제 1 고정점(261)으로 고정되고, 프리로드 인가 파트(260)의 원위 단부는 일 예로서 스프링 고정부(251)의 일측에 제 2 고정점(262)으로 고정된다.
한편, 스프링 고정부(251)는 프리로드 커버(240)의 내측에서 스프링 안착부를 향하도록 돌출된다.
프리로드 인가 파트(260)의 근위 단부와 원위 단부가 각각 제 1, 2 고정점(261, 262)에서 고정되었기 때문에 프리로드 인가 파트(260)가 프리로드 커버(240)의 회전방향에 따라(이때, 프리로드 베이스(250)는 회전하지 않음) 감기거나 풀릴 수 있어 탄성에 의한 프리로드를 인가할 수 있다.
프리로드 인가 파트(260)가 기 설정된 탄성력을 갖도록 프리로드 커버(240)를 회전한 경우에 일 실시 예에 따른 고정 볼트(270)는 샤프트(230)와 프리로드 커버(240)를 볼팅 결합한다. 볼팅 결합에 따라 프리로드 커버(240)가 회전하면 샤프트(230)가 회전하게 되고, 이와 연동되어 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220)가 동일한 방향으로 회전한다.
즉, 본 발명에서는 볼팅 결합 후에 제 1, 2 프리로드 조절부 및 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220)가 샤프트(230)에 의해 서로 동일한 방향으로 회전한다. 따라서 모터(300)가 회전하면 이와 연동되어 제 1, 2 프리로드 조절부, 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220) 및 샤프트(230)가 모터의 구동방향과 동일한 방향으로 회전하며, 이에 따라 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220)에 감긴 구동 와이어가 회전방향에 따라 감기면서 풀리거나, 이와 반대로 풀리면서 감길 수 있다.
일 실시 예에 따른 고정 프레임(280)은 샤프트(230)를 지지하기 위해 제어 모듈부(200)의 몸체에 고정 결합된다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 프리로드 베이스(250)가 원활히 회전을 하기 위해 제 1 베어링부(281)가 프리로드 베이스(250)의 둘레방향을 따라 배치되는 것이 바람직하다. 제 1 베어링부(281)는 부시로 대체될 수 있음을 밝혀 둔다.
또한, 프리로드 커버(240)가 고정 프레임(280)에 대해 상대적으로 회전하기 위해, 제 2 베어링부(282)가 프리로드 커버(240)의 바닥면과 고정 프레임(280)의 일면 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 제 2 베어링부(282)는 부시로 대체될 수 있음을 밝혀 둔다.
일 실시 예에 따른 모터(300)는 프리로드 커버(240)와 커플링 되며, 모터(300)의 구동에 따라 프리로드 커버(240)가 회전한다.
한편, 모터(300)의 결합에 대한 다른 실시 예로서 도 4에 도시된 바와 같이 모터(300)는 제 2 와이어 릴부(220)에 배치될 수도 있다. 도 3과 동일한 원리로, 제 2 와이어 릴부(220)가 모터에 의해 회전하면, 제 1 와이어 릴부(210), 샤프트(230), 및 제 1, 2 프리로드 조절부(240, 250)가 동일한 방향으로 회전한다.
또한, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 프리로드 조절부를 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220)의 양측에 모두 배치할 수 있다. 이때 모터(300)는 도 3 및 도 4와 같이 어느 한 측에 커플링 결합하면 된다.
상술한 튜브(140)를 구동하기 위해 4개의 구동 와이어가 필요한 경우에는 일 실시 예에 따른 제 1, 2 와이어 릴부 및 프리로드 조절부가 추가적으로 더 필요할 수 있다. 추가적인 배치 및 구성은 앞서 설명한 원리에 따르면, 본 발명의 기술적 사상의 창작의 범위내에서 참조될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치(20)는, 구동 와이어(131, 132)를 감거나 풀 수 있고, 구동 와이어(131, 132)에 프리로드를 인가할 수 있다. 와이어 장력 보상 조절 장치는, 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220), 샤프트(230), 제 1 프리로드 조절부(240, 250, 260), 제 1 고정 볼트(270), 고정 프레임(280), 모터(300), 제 2 프리로드 조절부(440, 450, 460), 제 2 고정 볼트(470), 제 2 고정 프레임(480) 및 베어링부(281, 282, 481, 482)를 포함할 수 있다. 제 1 와이어 릴부(210)는 나사골 및 나사산(211, 212)을 포함한다. 제 2 와이어 릴부(220)는 나사골 및 나사산(221, 222)을 포함한다.
제 1 프리로드 조절부(240, 250, 260)은 제 1 프리로드 커버(240), 제 1 프리로드 베이스(250) 및 제 1 프리로드 인가 파트(260)를 포함할 수 있다. 제 2 프리로드 조절부(440, 450, 460)은 제 2 프리로드 커버(440), 제 2 프리로드 베이스(450) 및 제 2 프리로드 인가 파트(460)를 포함할 수 있다.
제 2 프리로드 조절부(440, 450, 460), 제 2 고정 볼트(470) 및 제 2 고정 프레임(480) 각각은, 특별한 언급이 없는 이상, 제 1 프리로드 조절부(240, 250, 260), 제 1 고정 볼트(270) 및 고정 프레임(280)에 대응하는 구성일 수 있다. 예를 들어, 제 2 프리로드 조절부(440, 450, 460) 및 제 1 프리로드 조절부(240, 250, 260)는 서로 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치는 2개의 프리로드 조절부를 마련함으로써, 제 1 구동 와이어(131)의 장력을 보상하면서, 동시에 제 2 구동 와이어(132)의 장력을 보상할 수 있다. 와이어 장력 보상 조절 장치는 제 1 프리로드 조절부(240, 250, 260)를 통해 제 1 구동 와이어(131)의 장력을 조절할 수 있다. 와이어 장력 보상 조절 장치는 제 2 프리로드 조절부(440, 450, 460)를 통해 제 2 구동 와이어(132)의 장력을 조절할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치(30)는, 구동 와이어(131, 132)를 감거나 풀 수 있고, 구동 와이어(131, 132)에 프리로드를 인가할 수 있다. 와이어 장력 보상 조절 장치는, 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220), 샤프트(230), 제 1 프리로드 조절부(260), 제 2 프리로드 조절부(460) 및 모터(300)를 포함할 수 있다. 제 1 와이어 릴부(210)는 나사골 및 나사산(211, 212)을 포함한다. 제 2 와이어 릴부(220)는 나사골 및 나사산(221, 222)을 포함한다. 본 명세서에서, 설명의 편의를 위해, 제 1 프리로드 조절부(240, 250, 260)를 제 1 프리로드 조절부(260)로 지칭하거나, 제 2 프리로드 조절부(440, 450, 460)를 제 2 프리로드 조절부(460)로 지칭할 수 있음을 밝혀 둔다.
제 1 프리로드 조절부(260) 및 제 2 프리로드 조절부(460)는 인접하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 샤프트(230)의 길이 방향을 기준으로, 제 2 와이어 릴부(220), 제 1 와이어 릴부(210), 제 1 프리로드 조절부(260), 제 2 프리로드 조절부(460) 및 모터(300)가 순차적으로 배치될 수 있다.
제 2 프리로드 조절부(460)는, 제 1 프리로드 조절부(260) 및 제 1 와이어 릴부(210)에 간섭하지 않고, 제 2 와이어 릴부(220)를 회전시킴으로써, 제 2 구동 와이어(132)에 프리로드를 인가할 수 있다. 예를 들어, 샤프트(230)의 주변에는 제 2 프리로드 조절부(460)로부터 제 2 와이어 릴부(220)까지 동력을 전달하기 위한 베어링 구조가 마련될 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치(40)는, 구동 와이어(131, 132)를 감거나 풀 수 있고, 구동 와이어(131, 132)에 프리로드를 인가할 수 있다. 와이어 장력 보상 조절 장치는, 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220), 샤프트(230), 제 1 프리로드 조절부(260), 제 2 프리로드 조절부(460) 및 모터(300)를 포함할 수 있다. 제 1 와이어 릴부(210)는 나사골 및 나사산(211, 212)을 포함한다. 제 2 와이어 릴부(220)는 나사골 및 나사산(221, 222)을 포함한다. 본 명세서에서, 설명의 편의를 위해, 제 1 프리로드 조절부(240, 250, 260)를 제 1 프리로드 조절부(260)로 지칭하거나, 제 2 프리로드 조절부(440, 450, 460)를 제 2 프리로드 조절부(460)로 지칭할 수 있음을 밝혀 둔다.
제 1 프리로드 조절부(260) 및 제 2 프리로드 조절부(460)는 인접하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 샤프트(230)의 길이 방향을 기준으로, 모터(300), 제 2 와이어 릴부(220), 제 1 와이어 릴부(210), 제 1 프리로드 조절부(260) 및 제 2 프리로드 조절부(460)가 순차적으로 배치될 수 있다. 제 1 와이어 릴부(210) 및/또는 제 2 와이어 릴부(220)를 기준으로, 모터(330) 및 프리로드 조절부(260, 460)는 서로 반대편에 마련될 수 있다.
제 2 프리로드 조절부(460)는, 제 1 프리로드 조절부(260) 및 제 1 와이어 릴부(210)에 간섭하지 않고, 제 2 와이어 릴부(220)를 회전시킴으로써, 제 2 구동 와이어(132)에 프리로드를 인가할 수 있다. 예를 들어, 샤프트(230)의 주변에는 제 2 프리로드 조절부(460)로부터 제 2 와이어 릴부(220)까지 동력을 전달하기 위한 베어링 구조가 마련될 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치(50)는 수술 도구(110), 풀리부(120), 구동 와이어(130) 및 튜브(140)를 포함할 수 있다. 예로서 구동 와이어로 동작되는 오버튜브일 수 있다.
일 실시 예에 따른 수술 도구(110)는 엔드 이펙터로서 튜브(140)의 내측에 마련된 루멘을 통해 삽입되며, 제어 모듈부(200)에 구비된 모터와 구동 와이어의 견인에 따라 동작한다. 이때 구동 와이어는 튜브를 견인하는 구동 와이어와 별개의 구성이다.
일 실시 예에 따른 풀리부(120)는 수술 도구(110) 측에 배치되며, 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220)의 회전에 따라 구동 와이어(130)가 당김 및 풀림되도록 회전한다.
일 실시 예에 따른 구동 와이어(130)는 일 예로서 튜브(140)를 견인하여 튜브(140)의 위치 또는 방향을 변경한다. 구동 와이어(130)는 제어 모듈부(200)에 배치된 모터(300)의 구동에 따라 구동한다.
구동 와이어(130)는 설명의 편의를 위하여 제 1 구동 와이어(131)와 제 2 구동 와이어(132)로 나눌 수 있다. 다만, 제 1 구동 와이어(131) 및 제 2 구동 와이어(132)는 서로 연결된 하나의 구동 와이어이다. 다시 말하면, 제 1 구동 와이어(131) 및 제 2 구동 와이어(132)는 일체로 형성되어 있다. 제 1 구동 와이어(131)는 제 1 와이어 릴부(210)의 회전에 의해 감기거나 풀리며, 제 2 구동 와이어(132)는 제 2 와이어 릴부(220)의 회전에 의해 감기거나 풀린다.
도면에는 도시되어 있지 않으나, 필요에 따라 튜브(140)의 2자유도 움직임을 위해 관절부와 구동 와이어가 추가적으로 더 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따른 튜브(140)는 리지드하거나 또는 가요성 튜브일 수 있다. 가요성 튜브일 경우에는 상술한 바와 같이 구동 와이어에 의해 1자유도 또는 2자유도 움직임이 가능하다.
한편, 리지드 튜브인 경우에는 수술 도구(110)를 견인하는 구동 와이어에 프리로드를 인가하는 것일 수 있고, 가요성 튜브인 경우에는 튜브(140)를 견인하는 구동 와이어(130)에 프리로드를 인가하는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따른 샤프트는 복수 개로 구비될 수 있다. 예를 들어, 샤프트는 2개로 구비될 수 있다. 2개의 샤프트는 서로 이격될 수 있다. 복수 개의 샤프트 중 제 1 샤프트는 제 1 와이어 릴부(210)에 연결될 수 있다. 복수 개의 샤프트 중 제 2 샤프트는 제 2 와이어 릴부(220)에 연결될 수 있다. 제 2 샤프트는, 제 1 샤프트로부터 이격되어 있다. 제 1 와이어 릴부(210) 및 제 2 와이어 릴부(220)는 서로 이격되어 있을 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치(60)는, 구동 와이어(131, 132)를 감거나 풀 수 있고, 구동 와이어(131, 132)에 프리로드를 인가할 수 있다. 와이어 장력 보상 조절 장치는, 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220), 샤프트(230), 제 1 프리로드 조절부(240, 250, 260), 제 1 고정 볼트(270), 고정 프레임(280), 제 1 모터(300), 제 2 프리로드 조절부(440, 450, 460), 제 2 고정 볼트(470), 제 2 고정 프레임(480), 제 2 모터(500) 및 베어링부(281, 282, 481, 482)를 포함할 수 있다. 제 1 와이어 릴부(210)는 나사골 및 나사산(211, 212)을 포함한다. 제 2 와이어 릴부(220)는 나사골 및 나사산(221, 222)을 포함한다.
제 1 모터(300)는 제 1 와이어 릴부(210)를 구동하고, 제 2 모터(500)는 제 2 와이어 릴부(220)를 구동할 수 있다. 제 1 프리로드 조절부(260)는 제 1 모터(300) 및 제 1 와이어 릴부(210) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 프리로드 조절부(460)는 제 2 모터(500) 및 제 2 와이어 릴부(220) 사이에 배치될 수 있다.
제 1 프리로드 조절부(240, 250, 260)은 제 1 프리로드 커버(240), 제 1 프리로드 베이스(250) 및 제 1 프리로드 인가 파트(260)를 포함할 수 있다. 제 2 프리로드 조절부(440, 450, 460)은 제 2 프리로드 커버(440), 제 2 프리로드 베이스(450) 및 제 2 프리로드 인가 파트(460)를 포함할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 11을 참조하면, 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치(70)는, 구동 와이어(131, 132)를 감거나 풀 수 있고, 구동 와이어(131, 132)에 프리로드를 인가할 수 있다. 와이어 장력 보상 조절 장치는, 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220), 샤프트(230), 제 1 프리로드 조절부(260), 제 2 프리로드 조절부(460), 제1 모터(300) 및 제 2 모터(500)를 포함할 수 있다.
제 1 와이어 릴부(210) 및 제 2 와이어 릴부(220)는 서로 물리적으로 분리되어 있을 수 있다.
제 1 프리로드 조절부(260)는 제 1 모터(300) 및 제 1 와이어 릴부(210) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 프리로드 조절부(460)는 제 2 모터(500) 및 제 2 와이어 릴부(220) 사이에 배치될 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치(70)는, 구동 와이어(131, 132)를 감거나 풀 수 있고, 구동 와이어(131, 132)에 프리로드를 인가할 수 있다. 와이어 장력 보상 조절 장치는, 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220), 샤프트(230), 제 1 프리로드 조절부(260), 제 2 프리로드 조절부(460), 제1 모터(300) 및 제 2 모터(500)를 포함할 수 있다.
제 1 와이어 릴부(210) 및 제 2 와이어 릴부(220)는 서로 물리적으로 분리되어 있을 수 있다. 제 1 와이어 릴부(210)를 회전시키는 제 1 샤프트는, 제 2 와이어 릴부(220)를 회전시키는 제 2 샤프트로부터 이격되어 있을 수 있다.
제 1 구동 와이어(131)는 제 1 프리로드 조절부(260)에 먼저 감긴 후 제 1 와이어 릴부(210)에 감길 수 있다. 제 1 구동 와이어(131)는, 제 1 와이어 릴부(210)에 감기기 전에, 제 1 프리로드 조절부(260)로부터 프리로드를 인가 받을 수 있다. 제 1 프리로드 조절부(260)의 위치는 제한되지 않는다.
제 2 구동 와이어(132)는 제 2 프리로드 조절부(460)에 먼저 감긴 후 제 2 와이어 릴부(220)에 감길 수 있다. 제 2 구동 와이어(132)는, 제 2 와이어 릴부(220)에 감기기 전에, 제 2 프리로드 조절부(460)로부터 프리로드를 인가 받을 수 있다. 제 2 프리로드 조절부(460)의 위치는 제한되지 않는다.
도 13은 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 13을 참조하면, 일 실시 예에 따른 와이어 장력 보상 조절 장치(70)는, 구동 와이어(131, 132)를 감거나 풀 수 있고, 구동 와이어(131, 132)에 프리로드를 인가할 수 있다. 와이어 장력 보상 조절 장치는, 제 1, 2 와이어 릴부(210, 220), 샤프트(230), 제 1 프리로드 조절부(260), 제 2 프리로드 조절부(460), 제1 모터(300) 및 제 2 모터(500)를 포함할 수 있다.
제 1 와이어 릴부(210) 및 제 2 와이어 릴부(220)는 서로 물리적으로 분리되어 있을 수 있다.
제 1 프리로드 조절부(260)는 제 1 와이어 릴부(210)의 후방에 위치할 수 있다. 여기서, 후방이란 제 1 와이어 릴부(210)로부터 제 1 구동 와이어(131)가 뻗어나가는 방향의 반대 방향을 의미한다. 제 2 프리로드 조절부(460)는 제 2 와이어 릴부(220)의 후방에 위치할 수 있다. 제 1 프리로드 조절부(260)는 제 1 와이어 릴부(210)에 와이어를 통해 연결되거나, 다른 동력 전달 부재를 통해 연결될 수 있다. 예를 들어, 동력 전달 부재는 밴드 또는 체인일 수 있다. 제 2 프리로드 조절부(460)는 제 2 와이어 릴부(220)에 와이어를 통해 연결되거나, 다른 동력 전달 부재를 통해 연결될 수 있다. 예를 들어, 동력 전달 부재는 밴드 또는 체인일 수 있다.
도 14는 일 실시 예에 따른 프리로드 인가 파트를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 14를 참조하면, 프리로드 인가 파트(260a)는 회전체 및 스파이럴 스프링(262a)을 포함할 수 있다. 여기서 회전체는, 라쳇 휠 또는 풀리일 수 있다. 본 실시 예에서는 회전체가 라쳇 휠인 것으로 설명하나, 회전체는 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 라쳇 휠(261a)이 와이어를 당기는 방향으로 회전할 때에는 라쳇 휠(261a)이 스프링(262a)에 걸려 일체로 함께 돌아가므로 스프링이 더이상 감기지 않고 스프링 힘도 더 증가하지 않는다. 라쳇 휠(261a)이 와이어를 푸는 방향으로 회전할 때에는, 더이상 라쳇 휠(261a)이 멈춤쇠에 걸리지 않는 방향으로 회전하기 떄문에 풀리와 모터가 헛돌게 된다. 구동 와이어의 장력이 스프링력 보다 적어지면 라쳇 휠(261a)이 스프링력에 의해 회전하는 방식으로, 구동 와이어의 장력이 유지된다.
도 15는 일 실시 예에 따른 프리로드 인가 파트를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 15를 참조하면, 프리로드 인가 파트(260b)는 회전체 및 토션 스프링(262b)을 포함할 수 있다. 여기서 회전체는, 라쳇 휠 또는 풀리일 수 있다. 본 실시 예에서는 회전체가 라쳇 휠인 것으로 설명하나, 회전체는 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 당기는 방향이든 푸는 방향이든, 토션 스프링(262b)의 힘은 항상 당기는 쪽으로 일정하게 작용하고 있다. 다만, 당기는 방향일 때에는 라쳇 휠(261b)이 멈춤쇠에 걸려 일체로 회전하므로 토션 스프링(262b)가 더이상 감기지 않는다. 구동 와이어를 푸는 방향으로 회전할 때에는 더 이상 라쳇 휠(261b)이 멈춤쇠에 걸리지 않는 방향으로 회전하기 떄문에 라쳇 휠(261b)과 모터가 헛돌게 된다. 구동 와이어의 장력이 스프링력 보다 적어지면 라쳇 휠(261a)이 스프링력에 의해 회전하는 방식으로, 구동 와이어의 장력이 유지된다.
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 본 발명의 구성요소는 본 발명의 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 여기에서 설명되지 아니한 구성요소가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.
이상, 일 실시 예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 구동 와이어 -상기 구동 와이어는 일단을 포함하는 제 1 구동 와이어와 타단을 포함하는 제 2 구동 와이어를 포함하고, 상기 제 1 구동 와이어 및 제 2 구동 와이어는 일체로 형성됨-;
    상기 제 1 구동 와이어를 감거나 풀 수 있는 제 1 와이어 릴부;
    상기 제 2 구동 와이어를 감거나 풀 수 있는 제 2 와이어 릴부;
    상기 제 1 와이어 릴부 및 제 2 와이어 릴부에 연결되고, 상기 제 1 와이어 릴부 및 제 2 와이어 릴부를 회전시키는 샤프트; 및
    상기 구동 와이어에 프리로드를 인가함으로써, 상기 구동 와이어의 늘어짐을 방지하고, 상기 구동 와이어의 장력을 유지시키는 프리로드 조절부를 포함하는, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리로드 조절부는, 패시브(passive) 방식으로 작동하는, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리로드 조절부는,
    상기 제 1 와이어 릴부 또는 제 2 와이어 릴부에 동력을 전달하는 방식으로, 상기 구동 와이어에 프리로드를 인가하는 프리로드 인가 파트;
    상기 프리로드 인가 파트를 지지하는 프리로드 베이스; 및
    상기 프리로드 베이스에 연결되고, 상기 프리로드 인가 파트를 커버하는 프리로드 커버를 포함하는, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프리로드 인가 파트는,
    상기 구동 와이어에 프리로드를 인가하는 탄성체; 및
    상기 탄성체를 회전시키는 회전체를 포함하는, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 탄성체는, 스파이럴 스프링 또는 토션 스프링인, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 회전체는, 라쳇 휠 또는 원웨이 풀리인, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리로드 조절부는 복수 개로 구비되고,
    상기 복수 개의 프리로드 조절부 중 제 1 프리로드 조절부는 상기 제 1 와이어 릴부에 연결되고, 제 2 프리로드 조절부는 상기 제 2 와이어 릴부에 연결되는, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 샤프트에 동력을 인가하여, 상기 샤프트를 회전시키는 모터를 더 포함하는, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 모터는 복수 개로 구비되고,
    상기 복수 개의 모터 중 제 1 모터는 상기 제 1 와이어 릴부를 구동하고, 제 2 모터는 상기 제 2 와이어 릴부를 구동하는, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 프리로드 조절부는, 상기 제 1 와이어 릴부 및 제 1 모터 사이에 배치되고,
    상기 제 2 프리로드 조절부는, 상기 제 2 와이어 릴부 및 제 2 모터 사이에 배치되는, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 샤프트는 복수 개로 구비되고,
    상기 복수 개의 샤프트 중 제 1 샤프트는 상기 제 1 와이어 릴부에 연결되고, 상기 복수 개의 샤프트 중 제 2 샤프트는 상기 제 2 와이어 릴부에 연결되고 상기 제 1 샤프트로부터 이격되어 있고,
    상기 제 1 와이어 릴부 및 제 2 와이어 릴부는 서로 이격되어 있는, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 와이어 릴부로 진입한 상기 제 1 구동 와이어는 제 1 방향으로 감기고,
    상기 제 2 와이어 릴부로 진입한 상기 제 2 구동 와이어는 상기 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 감기는, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 와이어 릴부 및 제 2 와이어 릴부 중 어느 하나의 와이어 릴부에 상기 구동 와이어를 감도록 나사산 및 나사골이 형성될 경우, 다른 하나의 와이어 릴부에는 상기 구동 와이어를 풀도록 나사산 및 나사골이 형성되어 있는, 와이어 장력 보상 조절 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 와이어 릴부 및 제 2 와이어 릴부는, 상기 구동 와이어를 감거나 풀 때, 서로 동일한 방향으로 회전하는, 와이어 장력 보상 조절 장치.
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