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KR101384776B1 - 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드 - Google Patents

자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드 Download PDF

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KR101384776B1
KR101384776B1 KR1020120086488A KR20120086488A KR101384776B1 KR 101384776 B1 KR101384776 B1 KR 101384776B1 KR 1020120086488 A KR1020120086488 A KR 1020120086488A KR 20120086488 A KR20120086488 A KR 20120086488A KR 101384776 B1 KR101384776 B1 KR 101384776B1
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South Korea
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ring
pair
freedom
robot hand
surgical robot
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권동수
신원호
황민호
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한국과학기술원
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Abstract

기구적으로 커플링 현상을 해결하여 제어의 정확도를 향상시킬 수 있도록, 서로 인접하여 설치되는 제1링 및 제2링과, 한쪽 끝부분은 제1링의 하부에 회전가능하게 연결되고 반대쪽 끝부분은 제2링의 상부에 회전가능하게 연결되고 중앙에는 제1링과의 연결점과 제2링과의 연결점을 연결하는 선과 수직한 방향으로 길게 슬라이딩구멍이 형성되는 주링크와, 한쪽 끝부분은 각각 제1링의 하부 또는 제2링의 상부에 연결되고 각각의 반대쪽 끝부분은 주링크의 슬라이딩구멍에 삽입되는 힌지축에 회전가능하게 연결되는 한쌍의 보조링크를 포함하는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드를 제공한다.

Description

자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드 {Surgical Robot Hand with Decoupled Wrist Structure}
본 발명은 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수술도구의 손목 관절에서 발생하는 커플(couple) 현상을 방지하여 정확한 위치제어가 가능한 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드에 관한 것이다.
일반적으로 복강경 수술(Laparoscopic surgery)이나 로봇 수술(Robotic surgery)에 사용되는 수술기기는 말단장치(End-effector)의 작동을 위하여 관절구동장치를 구비하고 있다. 이 관절구동장치는 와이어들의 긴장과 이완에 의하여 링크(link) 또는 디스크(Disk)라 부르는 링들을 작동시키고 있으며, 로봇의 손목형 기구(Wrist-like mechanism), 다자유도 머니퓰레이터(Manipulator) 등에 적용되고 있다.
미국 등록특허공보 제6,394,998호에는 관절을 이용하여 자유도를 높여 복잡한 동작을 가능하게 한 수술도구가 공개되어 있다.
그런데, 종래 수술도구(예를 들면 다빈치(daVinci) 등)의 경우에는 롤러를 이용하여 와이어를 통해 구동력을 전달하는 시스템으로 수술도구 끝단의 손목 관절에서 서로 커플(couple)된 움직임이 발생하므로, 정확한 위치제어를 위해서는 다시 역기구학을 적용해야 하는 단점이 있다.
예를 들면, 미국 등록특허공보 제6,394,998호에 공개된 수술도구에 있어서, 하나의 축에 대해 회전시키면, 와이어가 한쪽 롤러에서 감기는 만큼 다른쪽에서 풀리면서 길이가 보정되고, 보정되는 길이만큼 다른 축을 중심으로 다른 롤러가 회전하며, 하나의 축과 다른 축이 서로 커플되는 움직임이 발생한다.
그리고, 수술도구에 다관절을 적용할 때에는 자유도를 분리시켜야 제어가 간단하고, 정확한 위치제어가 가능해진다.
본 발명은 상기와 같은 점을 조감하여 이루어진 것으로서, 기구적인 구성으로 자유도를 분리하여 커플링 현상을 해결하므로 제어속도를 개선하고 정확도를 향상시키는 것이 가능한 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드를 제공하는데, 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드는 서로 인접하여 설치되는 제1링 및 제2링과, 상기 제1링과 제2링을 연결하며 상기 제2링에 대하여 상기 제1링이 상대적인 움직임을 가질 때에 상기 제1링과 제2링 사이의 중심선을 기준으로 상기 제1링과 제2링의 서로 마주하는 면이 위치하는 각도가 동일하게 유지되도록 상기 제1링과 제2링을 지지하는 링크장치를 포함하여 이루어진다.
상기 링크장치는 상기 제1링과 제2링의 서로 마주보는 면에 양쪽 끝부분이 각각 회전가능하게 연결되고 중앙에는 상기 제1링과 제2링을 연결하는 선과 수직한 방향으로 길게 슬라이딩구멍이 형성되는 주링크와, 한쪽 끝부분은 각각 상기 제1링과 제2링의 서로 마주보는 면에 회전가능하게 연결되고 각각의 반대쪽 끝부분은 상기 주링크의 슬라이딩구멍에 연결되어 상기 슬라이딩구멍의 연장선을 기준으로 서로 동일한 각도를 유지하도록 움직이는 한쌍의 보조링크를 포함하여 이루어진다.
상기 주링크는 한쪽 끝부분은 상기 제1링의 하부에 회전가능하게 연결되고 반대쪽 끝부분은 상기 제2링의 상부에 회전가능하게 연결되고 중앙에는 상기 제1링과의 연결점과 상기 제2링과의 연결점을 연결하는 선과 수직한 방향으로 길게 슬라이딩구멍이 형성된다.
상기 한쌍의 보조링크는 한쪽 끝부분은 각각 상기 제1링의 하부 또는 상기 제2링의 상부에 연결되고 각각의 반대쪽 끝부분은 상기 주링크의 슬라이딩구멍에 삽입되는 힌지축에 회전가능하게 연결된다.
상기 주링크는 각각 상기 제1링과 제2링의 중앙부를 관통하여 설치되는 회전축에 회전가능하게 설치되고, 상기 한쌍의 보조링크의 한쪽 끝부분은 각각 상기 제1링과 제2링의 중앙부에서 한쪽으로 치우친 상태로 설치된다.
상기 링크장치는 상기 제1링과 제2링의 서로 마주보는 면에 양쪽 끝부분이 각각 회전가능하게 연결되는 주링크와, 상기 제1링과 제2링의 한쪽 또는 양쪽 측면에 각각 회전가능하게 설치되고 서로의 외주면이 접한 상태로 설치되는 한쌍의 링크롤러를 포함하여 이루어진다.
상기 링크롤러는 외주면을 마찰력이 강한 재질로 형성하여 서로의 마찰에 의하여 한쪽이 회전하면 다른 한쪽도 회전하도록 구성한다.
그리고 상기 한쌍의 링크롤러를 대각선방향으로 가로지르면서 양쪽 끝부분이 서로 반대쪽 링크롤러에 고정되는 한쌍의 장력와이어를 더 설치하는 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드에 의하면, 와이어를 작동시키면 상기 링크장치의 주링크와 한쌍의 보조링크 및 주링크와 한쌍의 링크롤러가 상대적인 움직임을 만들어내므로 제1링과 제2링의 상대적 움직임이 제한되고 롤러 사이의 거리가 변하지 않게 되어 커플링현상이 발생되지 않는다. 따라서, 제어속도를 개선하는 것이 가능하고, 정확도가 향상되며, 사용자의 불편함이 감소된다.
즉, 상기 한쌍의 보조링크가 주링크의 슬라이딩구멍의 연장선을 기준으로 서로 동일한 각도를 유지하면서 상대적 움직임이 제한되므로, 제1링에서 움직이는 작동부재 2개의 자유도가 디커플(decouple)된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자유도가 분리된 손목 구조에 있어서, 주링크와 한쌍의 보조링크가 설치된 상태를 나타내는 부분단면 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드에 있어서, 도 1의 반대쪽에서 본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드에 있어서, 주링크와 한쌍의 보조링크의 운동을 설명하기 위하여 개략적인 링크구조로 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자유도가 분리된 손목구조를 가지는 수술용 로봇 핸드를 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자유도가 분리된 손목구조를 가지는 수술용 로봇 핸드에 있어서, 장력와이어가 설치된 상태를 나타내는 측면도이다.
다음으로 본 발명에 따른 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 여러가지 다양한 형태로 구현하는 것이 가능하며, 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
이하에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 밀접한 관계가 없는 부분은 상세한 설명을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 반복적인 설명을 생략한다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드는, 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1링(10)과, 제2링(20)과, 링크장치를 포함하여 이루어진다.
상기 제1링(10)과 제2링(20)은 서로 인접하여 설치된다.
상기 제1링(10)과 제2링(20)의 서로 마주보는 면에는 각각 서로 대칭형상으로 양쪽 모서리로부터 돌출하는 한쌍의 지지러그(12), (22)가 형성된다.
상기 제1링(10)의 상기 제2링(20)과 마주하는 면의 반대쪽 면에는 상기 지지러그(22)와 90도의 위상을 갖는 한쌍의 말단러그(14)가 형성된다.
상기 지지러그(12), (22) 및 말단러그(14)는 서로 마주하는 한쌍의 탑처럼 상기 제1링(10) 및 제2링(20)으로부터 돌출하여 형성된다.
상기 말단러그(14)에는 실제 작업이 이루어지는 작동부재(90)가 설치된다.
상기 말단러그(14)에는 상기 작동부재(90)의 양면에 배치되는 한쌍의 롤러(82), (84)와 작동부재(90)를 관통하는 힌지핀(66)이 설치된다.
상기 말단러그(14)에는 상기 힌지핀(66)이 관통하는 축구멍(17)이 형성된다.
상기 한쌍의 지지러그(12), (22)에는 각각 축구멍(13), (23)이 중앙부를 관통하여 형성되고, 중앙에서 한쪽으로 치우친 상태로 핀구멍(15), (25)이 형성된다.
상기 링크장치는 상기 제1링(10)과 제2링(20)을 연결하며 지지하도록 설치된다.
상기 링크장치는 주링크(30)와, 한쌍의 보조링크(40), (50)를 포함하여 이루어진다.
상기 링크장치는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 제2링(20)에 대하여 상기 제1링(10)이 상대적인 움직임을 가질 때에, 상기 제1링(10)과 제2링(20) 사이의 중심선(d0)을 기준으로 상기 제1링(10)과 제2링(20)의 서로 마주하는 면(d1, d2)이 위치하는 각도가 동일하게 유지되도록 작동한다.
상기 주링크(30)는 한쪽 끝부분은 상기 제1링(10)이 하부에 회전가능하게 연결되고, 반대쪽 끝부분은 상기 제2링(20)의 상부에 회전가능하게 연결된다.
예를 들면, 상기 주링크(30)의 상단쪽 끝부분은 상기 제1링(10)의 지지러그(12)에 회전축(62)을 통하여 회전가능하게 연결되고, 하단쪽 끝부분은 상기 제2링(20)의 지지러그(22)에 회전축(64)을 통하여 회전가능하게 연결된다.
상기 주링크(30)에는 상기 회전축(62), (64)이 관통하는 축구멍(32), (33)이 상부와 하부에 각각 형성된다.
상기 주링크(30)의 중앙에는 상기 제1링(10)과의 연결점과 상기 제2링(20)과의 연결점을 연결하는 선(상기 축구멍(32), (33)의 중심을 연결하는 선)과 수직한 방향으로 길게 슬라이딩구멍(35)이 형성된다.
상기 한쌍의 보조링크(40), (50) 중에서 하나의 보조링크(40)는 한쪽 끝부분이 상기 제1링(10)의 하부에 연결되고 반대쪽 끝부분은 상기 주링크(30)의 슬라이딩구멍(35)에 삽입되는 힌지축(48)에 회전가능하게 연결된다.
또 상기 한쌍의 보조링크(40), (50) 중에서 다른 하나의 보조링크(50)는 한쪽 끝부분이 상기 제2링(20)의 상부에 연결되고 반대쪽 끝부분은 상기 주링크(30)의 슬라이딩구멍(35)에 삽입되는 힌지축(48)에 회전가능하게 연결된다.
상기 한쌍의 보조링크(40), (50)의 상기 제1링(10)의 지지러그(12) 및 제2링(20)의 지지러그(22)에 연결되는 한쪽 끝부분은 각각 중앙에서 한쪽으로 치우친 상태로 형성되는 핀구멍(15), (25)에 관통하는 힌지핀(46),(56)을 통하여 회전가능하게 설치된다.
상기 제1링(10)의 지지러그(12)에는 회전축(62)을 통하여 회전가능하게 지지되는 2쌍의 롤러(75), (76), (77), (78)가 2개씩 상기 주링크(30)를 사이에 두고 양쪽에 배치되어 설치된다.
상기 제2링(20)의 지지러그(22)에는 회전축(64)을 통하여 회전가능하게 지지되는 2쌍의 롤러(71), (72), (73), (74)가 2개씩 상기 주링크(30)를 사이에 두고 양쪽에 배치되어 설치된다.
다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드의 작동과정을 설명한다.
먼저, 와이어(도면에 나타내지 않음)를 구동시켜 제2링(20)을 기준으로 제1링(10)이 경사지게 굽어지도록 작동하면, 상기 주링크(30)의 슬라이딩구멍(35)을 따라 상기 한쌍의 보조링크(40), (50)의 한쪽 끝부분을 관통하는 힌지축(48)이 이동하게 되고, 각 보조링크(40), (50)는 주링크(30)에 대해 상대적인 움직임이 이루어진다.
즉, 상기 주링크(30)는 상기 제1링(10)과 제2링(20)의 중앙부를 관통하는 회전축(62), (64)에 의하여 지지되고, 상기 한쌍의 보조링크(40), (50)의 주링크(30)의 슬라이딩구멍(35) 반대쪽은 상기 제1링(10)과 제2링(20)의 중앙부로부터 한쪽으로 치우친 상태로 서로 대칭형상으로 설치되므로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 중심선(d0)에 대하여 제1링(10)과 제2링(20)이 동일한 각도(각 d0-d1=각 d0-d2)로 회전하게 된다.
따라서, 도 3에서 보아서, 와이어가 롤러(72)->롤러(76)->롤러(82)를 거쳐 뒤쪽의 롤러(78)->롤러(74)를 차례로 통과하게 되면, 회전축(64)을 중심으로 회전시에 와이어가 롤러(72)에서 감기는 만큼, 롤러(76)에서 풀려지고, 롤러(82)에는 영향을 주지 않게 된다. 상기 롤러(78)와 롤러(74) 사이에서도 동일한 작용이 이루어진다.
결국, 회전축(64)과 회전축(66)의 움직임이 커플(couple)되지 않고, 종래 수술도구의 손목 관절에서 나타나는 커플링 현상이 해소된다.
즉, 회전축(64)이 구동시에 롤러(72)와 롤러(76) 사이의 거리(와이어의 길이)가 변하지 않으므로, 종래 수술도구에서 나타나는 커플링 현상을 방지하는 것이 가능하다.
그리고 본 발명의 다른 실시예에 따른 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 링크장치를 상기 제1링(10)과 제2링(20)의 서로 마주보는 면에 양쪽 끝부분이 각각 회전가능하게 연결되는 주링크(31)와, 상기 제1링(10)과 제2링(20)의 한쪽 또는 양쪽 측면에 각각 회전가능하게 설치되고 서로의 외주면이 접한 상태로 설치되는 한쌍의 링크롤러(41), (51)를 포함하여 이루어진다.
상기 링크롤러(41), (51)는 외주면을 마찰력이 강한 재질로 형성하여 서로의 마찰에 의하여 한쪽이 회전하면 다른 한쪽도 회전하도록 구성한다.
상기 링크롤러(41), (51)는 각각 상기 제1링(10) 및 제2링(20)이 양쪽 측면에 쌍으로 설치하는 것이 가해지는 힘이 한쪽으로 기울어지지 않고 균형을 이루게 되므로 바람직하다.
상기와 같이 링크롤러(41), (51) 외주면을 마찰력이 강한 재질로 형성하여 서로 접하게 설치하면, 한쪽의 링크롤러(41)가 회전함에 따라 다른쪽의 링크롤러(51)도 회전하게 되어, 중심선에 대하여 서로 동일한 각도를 유지하게 된다.
그리고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 한쌍의 링크롤러(41), (51)를 대각선방향으로 가로지르면서 양쪽 끝부분이 서로 반대쪽 링크롤러(41), (51)에 고정되는 한쌍의 장력와이어(53)를 더 설치하는 것도 가능하다.
상기 장력와이어(53)은 한쪽 끝부분은 상기 제1링(10)에 설치되는 링크롤러(41)의 한쪽에 고정하고, 반대쪽 끝부부은 상기 제2링(20)에 설치되는 링크롤러(51)의 반대쪽에 고정한다.
상기와 같이 한쌍의 장력와이어(53)를 설치하게 되면, 두 장력와이어(53)는 측면에서 보아서 "X"형상을 이루게 된다.
상기와 같이 장력와이어(53)를 설치하면, 장력와이어(53)의 길이가 일정하므로, 상기 제1링(10)이 움직일 때에 상기 제2링(20)에 설치된 링크롤러(51)에서 풀리거나 감기는 양만큼 상기 제1링(10)에 설치된 링크롤러(41)에서 감기거나 풀리게 되고, 양쪽 제1링(10)과 제2링(20)은 중심선이 대하여 서로 동일한 각도를 유지하며 회전하게 된다.
상기에서 장력와이어(53)를 설치하는 경우에는 상기 링크롤러(41), (51)의 외주면을 마찰력이 강한 재질로 형성하지 않는 것도 가능하다.
상기한 본 발명에 따른 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.
상기에서는 본 발명에 따른 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
10 - 제1링, 12,22 - 지지러그, 13,17,23,32,33 - 축구멍, 14 - 말단러그
15,25 - 핀구멍, 20 - 제2링, 30,31 - 주링크, 35 - 슬라이딩구멍
40,50 - 보조링크, 41,51 - 링크롤러, 46,56,66 - 힌지핀, 48 - 힌지축
62,64 - 회전축, 71,72,73,74,75,76,77,78.82,84 - 롤러, 90 - 작동부재

Claims (14)

  1. 서로 인접하여 설치되는 제1링 및 제2링과,
    상기 제1링과 제2링을 연결하며 상기 제2링에 대하여 상기 제1링이 상대적인 움직임을 가질 때에 상기 제1링과 제2링 사이의 중심선을 기준으로 상기 제1링과 제2링의 서로 마주하는 면이 위치하는 각도가 동일하게 유지되도록 상기 제1링과 제2링을 지지하는 링크장치를 포함하는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 링크장치는 상기 제1링과 제2링의 서로 마주보는 면에 양쪽 끝부분이 각각 회전가능하게 연결되는 주링크와, 상기 제1링과 제2링의 한쪽 또는 양쪽 측면에 각각 회전가능하게 설치되고 서로의 외주면이 접한 상태로 설치되는 한쌍의 링크롤러를 포함하여 이루어지는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 한쌍의 링크롤러는 서로의 마찰에 의하여 한쪽이 회전하면 다른 한쪽도 회전하도록 구성하는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 한쌍의 링크롤러를 대각선방향으로 "X"형상으로 가로지르면서 양쪽 끝부분이 서로 반대쪽 링크롤러에 고정되는 한쌍의 장력와이어를 더 설치하는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 링크장치는 상기 제1링과 제2링의 서로 마주보는 면에 양쪽 끝부분이 각각 회전가능하게 연결되고 중앙에는 상기 제1링과 제2링을 연결하는 선과 수직한 방향으로 길게 슬라이딩구멍이 형성되는 주링크와, 한쪽 끝부분은 각각 상기 제1링과 제2링의 서로 마주보는 면에 회전가능하게 연결되고 각각의 반대쪽 끝부분은 상기 주링크의 슬라이딩구멍에 연결되어 상기 슬라이딩구멍의 연장선을 기준으로 서로 동일한 각도를 유지하도록 움직이는 한쌍의 보조링크를 포함하는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 주링크는 한쪽 끝부분은 상기 제1링의 하부에 회전가능하게 연결되고 반대쪽 끝부분은 상기 제2링의 상부에 회전가능하게 연결되고 중앙에는 상기 제1링과의 연결점과 상기 제2링과의 연결점을 연결하는 선과 수직한 방향으로 길게 슬라이딩구멍이 형성되는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 한쌍의 보조링크는 각각 한쪽 끝부분은 상기 제1링의 하부 또는 상기 제2링의 상부에 연결되고 각각의 반대쪽 끝부분은 상기 주링크의 슬라이딩구멍에 삽입되는 힌지축에 회전가능하게 연결되는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 주링크는 각각 상기 제1링과 제2링의 중앙부를 관통하여 설치되는 회전축에 회전가능하게 설치되고, 상기 한쌍의 보조링크의 한쪽 끝부분은 각각 상기 제1링과 제2링의 중앙부에서 한쪽으로 치우친 상태로 설치되는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1링과 제2링의 서로 마주보는 면에는 각각 서로 대칭형상으로 양쪽 모서리로부터 돌출하는 한쌍의 지지러그가 형성되고,
    상기 제1링의 상기 제2링과 마주하는 면의 반대쪽 면에는 상기 지지러그와 90도의 위상을 갖는 한쌍의 말단러그가 형성되는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 한쌍의 지지러그에는 각각 축구멍이 중앙부를 관통하여 형성되고, 중앙에서 한쪽으로 치우친 상태로 핀구멍이 형성되고,
    상기 주링크의 한쪽 끝부분은 상기 제1링의 지지러그에 형성된 축구멍을 관통하여 설치되는 회전축을 통하여 회전가능하게 연결되고, 다른쪽 끝부분은 상기 제2링의 지지러그에 형성된 축구멍을 관통하여 설치되는 회전축을 통하여 회전가능하게 연결되고,
    상기 한쌍의 보조링크 중에서 하나의 보조링크는 한쪽 끝부분이 상기 제1링의 지지러그에 형성되는 핀구멍을 관통하는 힌지핀을 통하여 연결되고 반대쪽 끝부분은 상기 주링크의 슬라이딩구멍에 삽입되는 힌지축에 회전가능하게 연결되고,
    상기 한쌍의 보조링크 중에서 다른 하나의 보조링크는 한쪽 끝부분이 상기 제2링의 지지러그에 형성되는 핀구멍을 관통하는 힌지핀을 통하여 연결되고 반대쪽 끝부분은 상기 주링크의 슬라이딩구멍에 삽입되는 힌지축에 회전가능하게 연결되는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1링의 지지러그에는 상기 주링크의 한쪽 끝부분에 결합되는 회전축을 통하여 회전가능하게 지지되는 2쌍의 롤러가 2개씩 상기 주링크를 사이에 두고 양쪽에 배치되어 설치되고,
    상기 제2링의 지지러그에는 상기 주링크의 다른쪽 끝부분에 결합되는 회전축을 통하여 회전가능하게 지지되는 2쌍의 롤러가 2개씩 상기 주링크를 사이에 두고 양쪽에 배치되어 설치되는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 지지러그 및 말단러그는 서로 마주하는 한쌍의 탑처럼 상기 제1링 및 제2링으로부터 돌출하여 형성되는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1링의 말단러그에는 실제 작업이 이루어지는 작동부재가 설치되는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1링의 말단러그에는 상기 작동부재의 양면에 배치되는 한쌍의 롤러와 작동부재를 관통하는 힌지핀이 설치되고,
    상기 말단러그에는 상기 작동부재를 관통하는 힌지핀이 관통하는 축구멍이 형성되는 자유도가 분리된 손목 구조를 가지는 수술용 로봇 핸드.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9339341B2 (en) 2010-02-08 2016-05-17 Intuitive Surgical Operations, Inc. Direct pull surgical gripper
ITUB20154977A1 (it) 2015-10-16 2017-04-16 Medical Microinstruments S R L Strumento medicale e metodo di fabbricazione di detto strumento medicale
JP7030990B2 (ja) 2017-12-14 2022-03-07 インテュイティブ サージカル オペレーションズ, インコーポレイテッド テンションバンドを有する医療ツール
US11439376B2 (en) 2018-03-07 2022-09-13 Intuitive Surgical Operations, Inc. Low-friction, small profile medical tools having easy-to-assemble components
EP3761895A4 (en) 2018-03-07 2021-11-24 Intuitive Surgical Operations, Inc. LOW FRICTION MEDICAL TOOLS WITH ROLLER ASSISTED TENSION ELEMENTS
WO2019173268A1 (en) 2018-03-07 2019-09-12 Intuitive Surgical Operations, Inc. Low-friction, small profile medical tools having easy-to-assemble components
WO2019199827A1 (en) 2018-04-10 2019-10-17 Intuitive Surgical Operations, Inc. Articulable medical devices having flexible wire routing
US11259798B2 (en) 2018-07-16 2022-03-01 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical devices having tissue grasping surfaces and features for manipulating surgical needles
US11612447B2 (en) 2018-07-19 2023-03-28 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical devices having three tool members
CN111631846A (zh) * 2020-06-10 2020-09-08 苏州通和景润康复科技有限公司 一种两自由度假肢手腕
KR102397447B1 (ko) * 2020-09-01 2022-05-13 주식회사 리브스메드 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴
WO2022224007A1 (en) * 2021-04-18 2022-10-27 Goodarzi Mahdi 9-degree wrist freedom robot for surgical instruments
CN113171178B (zh) * 2021-04-23 2023-09-22 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 蛇形关节、手术器械和内窥镜
CN114631894B (zh) * 2022-02-22 2022-12-16 哈尔滨工业大学 一种用于外科手术或检查的力反馈主手
CN115213871A (zh) * 2022-08-12 2022-10-21 上汽大众汽车有限公司 料箱内无序摆放工件的自动抓取抓手及方法
CN115741772B (zh) * 2022-11-22 2025-07-11 沈阳工业大学 一种用于线驱动的正交自由度耦合和解耦的翻转装置
CN116250932A (zh) * 2023-03-09 2023-06-13 杭州华匠医学机器人有限公司 用于腹腔镜手术的前端关节

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6394998B1 (en) * 1999-01-22 2002-05-28 Intuitive Surgical, Inc. Surgical tools for use in minimally invasive telesurgical applications
JP2008212451A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Nagoya Institute Of Technology 手術用マニピュレータ
KR20090119366A (ko) * 2008-05-16 2009-11-19 한국과학기술원 여유 자유도를 갖는 복강경 수술 로봇
KR20100118166A (ko) * 2009-04-28 2010-11-05 국립암센터 최소 침습 수술을 위한 내시경 조정 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5514157A (en) * 1992-02-12 1996-05-07 United States Surgical Corporation Articulating endoscopic surgical apparatus
KR100947491B1 (ko) * 2009-08-07 2010-03-17 주식회사 래보 외과 수술용 장치의 인스트루먼트

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6394998B1 (en) * 1999-01-22 2002-05-28 Intuitive Surgical, Inc. Surgical tools for use in minimally invasive telesurgical applications
JP2008212451A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Nagoya Institute Of Technology 手術用マニピュレータ
KR20090119366A (ko) * 2008-05-16 2009-11-19 한국과학기술원 여유 자유도를 갖는 복강경 수술 로봇
KR20100118166A (ko) * 2009-04-28 2010-11-05 국립암센터 최소 침습 수술을 위한 내시경 조정 장치

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