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WO2023043289A1 - 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 - Google Patents

수술용 인스트루먼트의 엔드 툴 Download PDF

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Publication number
WO2023043289A1
WO2023043289A1 PCT/KR2022/013952 KR2022013952W WO2023043289A1 WO 2023043289 A1 WO2023043289 A1 WO 2023043289A1 KR 2022013952 W KR2022013952 W KR 2022013952W WO 2023043289 A1 WO2023043289 A1 WO 2023043289A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pulley
pitch
pulleys
end tool
wire
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/013952
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이재영
이정주
김희진
장동규
Original Assignee
주식회사 리브스메드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2024515722A priority patent/JP7681367B2/ja
Priority to EP22870371.6A priority patent/EP4378404A4/en
Priority to CN202280060000.3A priority patent/CN117915846A/zh
Publication of WO2023043289A1 publication Critical patent/WO2023043289A1/ko
Priority to US18/604,049 priority patent/US12121317B2/en
Priority to US18/889,372 priority patent/US20250009454A1/en

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    • A61B2034/715—Cable tensioning mechanisms for removing slack

Definitions

  • the present invention relates to an end tool of a surgical instrument, and more particularly, to an end tool mounted on a robot arm or provided in a manually operable surgical instrument for use in laparoscopic surgery or various surgeries.
  • surgery refers to the treatment of diseases by cutting, cutting, or manipulating skin, mucous membranes, or other tissues using medical devices.
  • open surgery which incises and opens the skin at the surgical site and treats, molds, or removes internal organs, etc., causes problems such as bleeding, side effects, patient pain, and scarring. Therefore, recently, surgery performed by forming a predetermined hole in the skin and inserting only a medical device, for example, a laparoscope, a surgical instrument, a microsurgical microscope, or the like, or surgery using a robot has been spotlighted as an alternative.
  • a surgical instrument is a tool for operating a surgical site by manually manipulating an end tool provided at one end of a shaft passing through a hole drilled in the skin by a doctor using a predetermined driving unit or by using a robot arm.
  • An end tool provided in a surgical instrument performs a rotational operation, a gripping operation, a cutting operation, and the like through a predetermined structure.
  • the present invention is an end tool of a surgical instrument mounted on a robot arm or manually operable for use in laparoscopic surgery or various surgeries, by compensating for the movement of a jaw wire occurring during a pitch motion, thereby compensating for pitch motion and yaw motion / It is an object of the present invention to provide an end tool of a surgical instrument in which an actuation operation is performed independently and smoothly.
  • the present invention Article 1; a second set facing the first set; A first set of pulleys combined with the first set and formed to be rotatable about a first shaft; a second set of pulleys coupled to the second set, formed to be rotatable about an axis substantially identical to or parallel to the first shaft, and formed to face the first set of pulleys; a pair of first set pitch main pulleys formed on one side of the first set of pulleys and rotatable about a second shaft forming a predetermined angle with the first set of pulleys; a pair of second set pitch main pulleys formed on one side of the second set of pulleys and formed to be rotatable around an axis substantially identical to or parallel to the second shaft; a first set of extra pitch pulleys disposed between the first set of pulleys and the pair of first set of pitch main pulleys and rotatable about a third set of pulleys; a second set of extra pitch pulleys
  • FIG. 1 is a view showing an example of use of an end tool of a surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are perspective views showing an end tool of a surgical instrument according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of the end tool of FIG. 2;
  • 5 and 6 are plan views of the end tool of FIG. 2 .
  • Figure 7 is a side view of the end tool of Figure 2;
  • Figure 8 is a perspective view of the end tool hub of the end tool of Figure 2;
  • FIGS. 9, 10 and 11 are conceptual diagrams for pitch motion compensation of a surgical instrument according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 and 13 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 is pitch-rotated by -90°.
  • 14 and 15 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 is pitch-rotated by -90°.
  • 16 and 17 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 rotates the pitch by +90°.
  • 18 and 19 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 is pitch-rotated by +90°.
  • 20 and 21 are perspective views illustrating an end tool of a surgical instrument according to a first modified example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a plan view of the end tool of FIG. 20;
  • 23 and 24 are perspective views showing a state in which the tool end of the surgical instrument of FIG. 20 is pitch-rotated by -90°.
  • 25 and 26 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 20 is pitch-rotated by -90°.
  • FIGS. 27 and 28 are perspective views illustrating an end tool of a surgical instrument according to a second modified example of the first embodiment of the present invention.
  • 29 is a combined perspective view showing a second set of the end tool of FIG. 27;
  • FIG. 30 is an exploded perspective view showing a second set of the end tool of FIG. 27;
  • FIG. 31 is a combined perspective view showing a first set of the end tool of FIG. 27;
  • FIG. 32 is an exploded perspective view showing a first set of the end tool of FIG. 27;
  • 33 and 34 are perspective views showing the end tool hub of the end tool of FIG. 27;
  • 35 is a plan view of the end tool of FIG. 27;
  • 36 and 37 are side views of the end tool of FIG. 27 .
  • 38 and 39 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 27 is pitch-rotated by -90°.
  • 40 and 41 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 27 is pitch-rotated by +90°.
  • FIGS. 42 and 43 are perspective views illustrating an end tool of a surgical instrument according to a third modified example of the first embodiment of the present invention.
  • 44 and 45 are plan views of the end tool of FIG. 42;
  • 46, 47 and 48 are side views of the end tool of FIG. 42;
  • 49 and 50 are plan views of the end tool of FIG. 42;
  • 51 and 52 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 42 is pitch-rotated by -90°.
  • 53 and 54 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 42 is pitch-rotated by -90°.
  • 55 and 56 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 42 is pitch-rotated by +90°.
  • 57 and 58 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 42 is pitch-rotated by +90°.
  • 59 is a view showing an example of use of an end tool of a surgical instrument according to a second embodiment of the present invention.
  • 60 and 61 are perspective views showing an end tool of a surgical instrument according to a second embodiment of the present invention.
  • 62, 63, 64, and 65 are plan views of the end tool of FIG. 60;
  • 66, 67 and 68 are side views of the end tool of FIG. 60;
  • 69 and 70 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 60 is pitch-rotated by -90°.
  • 71 and 72 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 60 is pitch-rotated by -90°.
  • 73 and 74 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 60 is pitch-rotated by +90°.
  • 75 and 76 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 60 is pitch-rotated by +90°.
  • 77 and 78 are perspective views illustrating an end tool of a surgical instrument according to a first modified example of the second embodiment of the present invention.
  • 79 and 80 are plan views of the end tool of FIG. 77;
  • 81, 82 and 83 are side views of the end tool of FIG. 77;
  • FIG. 86 and 87 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 77 is pitch-rotated by -90°.
  • FIG. 88 and 89 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 77 is pitch-rotated by -90°.
  • 90 and 91 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 77 is pitch-rotated by +90°.
  • 92 and 93 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 77 is pitch-rotated by +90°.
  • 94, 95, 96, and 97 are perspective views illustrating end tools of surgical instruments according to a third embodiment of the present invention.
  • 98 and 99 are plan views of the end tool of FIG. 94;
  • 100, 101 and 102 are side views of the end tool of FIG. 94;
  • 103 and 104 are plan views of the end tool of FIG. 94;
  • 105 and 106 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 94 is pitch-rotated by -90°.
  • 107 and 108 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 94 is pitch-rotated by -90°.
  • 109 and 110 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 94 is pitch-rotated by +90°.
  • 111 and 112 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 94 is pitch-rotated by +90°.
  • FIG. 113 is a perspective view of the end tool hub of the end tool of FIG. 94;
  • FIG. 114 is a front view of the end tool hub of the end tool of FIG. 94;
  • 115 is a side view of the end tool hub of the end tool of FIG. 94;
  • any one of the first set of wires is the first set of pitches It is wound in any one direction of clockwise and counterclockwise direction on the main pulley, and the first set of wires of the other strand may be wound in another direction of clockwise and counterclockwise direction on the first set pitch main pulley.
  • the two strands of the first set of wires coupled to the first set of pulleys may contact the upper side of the first set of pitch main pulleys, and the other set of the first set of wires may contact the lower side of the first set of pitch main pulleys.
  • the first set of wires may sequentially contact the first set of pitch main pulleys and the first set of extra pitch pulleys while going from the proximal end to the distal end of the end tool.
  • the two strands of the first set of wires coupled to the first set of pulleys Any one of the first set of wires is in contact with the lower side of the first set of pitch main pulleys and the lower side of the first set of extra pitch pulleys in turn, and the second set of two strands coupled to the first set of pulleys.
  • the other one of the first set of wires of the first set of wires may sequentially contact the upper side of the first set of pitch main pulleys and the lower side of the first set of extra pitch pulleys.
  • a second set of auxiliary pulleys formed between the second set of pulleys and the second set of extra pitch pulleys may be further included.
  • the first set of wires is located on a common inscribed line between the first set of pulleys and the first set of auxiliary pulleys, and the rotation angle of the first set of pulleys is extended by the first set of auxiliary pulleys.
  • At least one first set of pitch sub-pulleys formed on one side of the first set of pitch main pulleys and formed to be rotatable about an axis substantially parallel to the second axis; It may further include one or more second set pitch sub-pulleys formed on one side of the second set pitch main pulley and rotatably formed about an axis substantially parallel to the second set.
  • the first set pitch sub-pulley or the second set pitch sub-pulley may include only one pulley.
  • an end tool hub in which at least a portion of the first set and the second set are formed to be accommodated therein, and formed to be relatively rotatable with respect to the end tool hub by axially engaging with the end tool hub Pitch hub; may further include.
  • the first set and the second set rotate around the first axis to perform a yaw motion
  • the end tool hub rotates around the second axis to perform a pitch motion.
  • it may further include an end tool pitch pulley formed at the proximal end of the end tool hub, and a pitch wire coupled to the end tool pitch pulley to rotate the end tool pitch pulley.
  • the first group wire is the first group pitch main pulley and The winding length of Article 2 pitch main pulley can be changed.
  • the first set of wires compensates for the amount of change in the length of the winding of the first set of pitch main pulleys and the second set of pitch main pulleys. To do so, the first set of wires may be moved to a certain extent by an external force.
  • the first set of extra pitch pulleys or the second set of extra pitch pulleys may be formed integrally with the end tool hub.
  • the third axis and the fourth axis may be substantially parallel to the second axis.
  • the third axis and the fourth axis may be formed to be inclined with respect to the first axis and the second axis, respectively.
  • the groove in which the first set of wires are wound in the first set of pulleys and the groove in which the second set of wires are wound in the second set of pulleys may be formed to be spaced apart from each other by a certain amount.
  • the groove in which the first set of wires are wound in the first set of pulleys and the groove in which the second set of wires are wound in the second set of pulleys may be formed to be adjacent to each other.
  • the first set of extra pitch pulleys or the second set of extra pitch pulleys may include only one pulley.
  • the end tool of the surgical instrument according to any one of claims 1 to 20; a driving unit providing a predetermined driving force required for rotation of the end tool; A connecting portion extending in a first direction (X-axis), having one end coupled to the end tool and coupled to the driving unit to the other end to connect the driving unit and the end tool; provides a surgical instrument including a.
  • the driving unit 1 pulley and the driving unit 2 pulley of the driving unit may rotate together to compensate for the pitch operation.
  • the present invention Article 1; A second set rotatably coupled to the first set; An end tool hub formed to accommodate at least a portion of the first set and the second set therein; a pitch hub axially coupled to the end tool hub and formed to be relatively rotatable with respect to the end tool hub; a No. 1 pin inserted through the end tool hub and extending along a first direction; a second pin inserted through the end tool hub, formed parallel to the first pin, and formed on one side of the first pin; a No. 2.5 pin inserted through the end tool hub, extending along a second direction forming a predetermined angle with the first direction, and formed on one side of the No. 2 pin; a No.
  • any one of the first set of wires is the first set of pitches It is wound in any one direction of clockwise and counterclockwise direction on the main pulley, and the first set of wires of the other strand may be wound in another direction of clockwise and counterclockwise direction on the first set pitch main pulley.
  • the first set of wires of any one strand may be in contact with the upper side of the first set of pitch main pulleys, and the other pair of the first set of wires may be in contact with the lower side of the first set of pitch main pulleys.
  • the first set of wires may sequentially contact the first set of pitch sub-pulleys, the first set of pitch main pulleys, and the first set of pitch extra pulleys while going from the proximal end to the distal end of the end tool there is.
  • the present invention on the basis of a plane perpendicular to the first pin and passing between the first set of pulleys and the second set of pulleys, of the two strands of the first set of wires coupled to the first set of pulleys Any one of the first set of wires contacts the upper side of the first set of pitch sub-pulleys, the lower side of the first set of pitch main pulleys, and the lower side of the first set of extra pitch pulleys in turn, and the first set of pulleys
  • the first set of wires of the other of the two sets of the first set of wires coupled to the lower side of the first set of pitch sub-pulleys, the upper side of the first set of pitch main pulleys, the first set of pitches It can contact the lower side of the extra pulley in turn.
  • it may further include an end tool pitch pulley formed at the proximal end of the end tool hub, and a pitch wire coupled to the end tool pitch pulley to rotate the end tool pitch pulley.
  • the first group wire is the first group pitch main pulley and The winding length of Article 2 pitch main pulley can be changed.
  • the first set of wires compensates for the amount of change in the length of the winding of the first set of pitch main pulleys and the second set of pitch main pulleys. To do so, the first set of wires may be moved to a certain extent by an external force.
  • the 1st pin, the 2nd pin, the 2.5th pin, the 3rd pin, and the 4th pin are sequentially arranged from the distal end to the proximal end of the end tool.
  • the first set of pulleys, the first set of auxiliary pulleys, the first set of pitch extra pulleys, the first set of pitch main pulleys, and the first set of pitch sub pulleys are the distal end of the end tool Coming from the proximal end (proximal end) direction may be arranged sequentially.
  • the first set of wires is located on a common inscribed line between the first set of pulleys and the first set of auxiliary pulleys, and the rotation angle of the first set of pulleys is extended by the first set of auxiliary pulleys.
  • the first set and the second set rotate around the 1st pin to perform a yaw operation
  • the end tool hub rotates around the 3rd pin to perform a pitch operation.
  • the groove in which the first set of wires are wound in the first set of pulleys and the groove in which the second set of wires are wound in the second set of pulleys may be formed to be spaced apart from each other by a certain amount.
  • the groove in which the first set of wires are wound in the first set of pulleys and the groove in which the second set of wires are wound in the second set of pulleys may be formed to be adjacent to each other.
  • the first set of extra pitch pulleys or the second set of extra pitch pulleys may include only one pulley.
  • the first set of extra pitch pulleys or the second set of extra pitch pulleys may be formed integrally with the end tool hub.
  • the first set pitch sub-pulley or the second set pitch sub-pulley may include only one pulley.
  • the present invention Article 1; A second set rotatably coupled to the first set; An end tool hub formed to accommodate at least a portion of the first set and the second set therein; a pitch hub axially coupled to the end tool hub and formed to be relatively rotatable with respect to the end tool hub; a No.
  • any one of the first set of wires is the first set of pitches It is wound in any one direction of clockwise and counterclockwise direction on the main pulley, and the first set of wires of the other strand may be wound in another direction of clockwise and counterclockwise direction on the first set pitch main pulley.
  • the first set of wires of any one strand may be in contact with the upper side of the first set of pitch main pulleys, and the other pair of the first set of wires may be in contact with the lower side of the first set of pitch main pulleys.
  • the first set of wires while going from the proximal end to the distal end of the end tool, the first set of pitch sub-pulleys, the first set of pitch main pulleys, the first set of auxiliary pulleys, and the first set of pulleys can be contacted sequentially.
  • the first set of wires of any one strand contacts the upper side of the first set of pitch sub-pulleys, the lower side of the first set of pitch main pulleys, and the first set of pulleys in turn, and is coupled to the first set of pulleys
  • the first set of wires of the other of the two sets of the first set of wires is the lower side of the first set of pitch sub pulleys, the upper side of the first set of pitch main pulleys, the first set of auxiliary pulleys, the first set of auxiliary pulleys 1 set of pulleys can be contacted sequentially.
  • it may further include an end tool pitch pulley formed at the proximal end of the end tool hub, and a pitch wire coupled to the end tool pitch pulley to rotate the end tool pitch pulley.
  • the first group wire is the first group pitch main pulley and The winding length of Article 2 pitch main pulley can be changed.
  • the first set of wires compensates for the amount of change in the length of the winding of the first set of pitch main pulleys and the second set of pitch main pulleys. To do so, the first set of wires may be moved to a certain extent by an external force.
  • the 1st pin, the 2nd pin, the 3rd pin, and the 4th pin may be sequentially arranged from the distal end to the proximal end of the end tool.
  • the first set of pulleys, the first set of auxiliary pulleys, the first set of pitch main pulleys, and the first set of pitch sub pulleys are directed from the distal end to the proximal end of the end tool. They can be placed sequentially as they come.
  • the first set of wires is located on a common inscribed line between the first set of pulleys and the first set of auxiliary pulleys, and the rotation angle of the first set of pulleys is extended by the first set of auxiliary pulleys.
  • the first set and the second set rotate around the 1st pin to perform a yaw operation
  • the end tool hub rotates around the 3rd pin to perform a pitch operation.
  • a surgical instrument characterized in that performed.
  • the second pin includes a first sub-axis formed in the first set of pulley coupling parts of the end tool hub and a second sub-shaft formed in the second set of pulley coupling parts of the end tool hub, ,
  • the first set of auxiliary pulleys may be coupled to the first sub-shaft, and the second set of auxiliary pulleys may be coupled to the second sub-shaft.
  • first sub-axis and the second sub-axis may be formed to be inclined to a certain degree with respect to the first pin and the third pin.
  • the first group wire passes through the first group auxiliary pulley, It can be characterized as crossing 1 plane.
  • the first set of wires is different from the first set of pitch main pulleys.
  • the first set of auxiliary pulleys may contact with the upper side of the first plane.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
  • FIG. 1 is a view showing an example of use of an end tool of a surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 (a) is a conceptual diagram illustrating a surgical robot system to which an end tool of a surgical instrument according to an embodiment of the present invention is mounted
  • FIG. 1 (b) is a slave of the surgical robot system of FIG. 1 (a).
  • FIG. 1 (c) is a perspective view showing a surgical instrument mounted on the slave robot of FIG. 1 (a).
  • Figure 1 (d) is a perspective view showing an example of a hand-held (hand-held) type surgical instrument to which the end tool is mounted according to an embodiment of the present invention.
  • a surgical robot system 1 includes a master robot 10, a slave robot 20, and a surgical instrument 30.
  • the master robot 10 includes an operating member 10a and a display member 10b, and the slave robot 20 includes one or more robot arm units 21, 22, and 23.
  • the master robot 10 includes an operating member 10a so that the operator can hold and operate the master robot 10 with both hands.
  • the image captured through the laparoscope 50 is displayed as an image on the display member 10b of the master robot 10 .
  • a predetermined virtual manipulation plate may be displayed together with an image captured through the laparoscope 50 or independently displayed on the display member 10b. A detailed description of the arrangement, configuration, and the like of the virtual manipulation panel will be omitted.
  • the slave robot 20 may include one or more robot arm units 21, 22, and 23.
  • each of the robot arm units 21, 22, and 23 may be provided in the form of a module capable of operating independently of each other, and at this time, collision between each robot arm unit 21, 22, and 23 may be prevented.
  • An algorithm for preventing may be applied to the surgical robot system 1 .
  • surgical instruments 30 may be attached to two or more of the robot arm units 21, 22, and 23, and the laparoscope 50 may be attached to one or more of them.
  • the operating surgeon can select the robot arm unit 21, 22, 23 to be controlled through the master robot 10. In this way, by directly controlling a total of three or more surgical instruments through the master robot 10, the surgeon can accurately and freely operate various instruments as intended without the need for a surgical assistant.
  • the surgical instrument 30 of the surgical robot system 1 may include an end tool 100, a driving unit 200, and a connecting unit 400.
  • connection part 400 is formed in the shape of a hollow shaft, and one or more wires (to be described later) may be accommodated therein, and the driving part 200 is coupled to one end thereof, and the end to the other end thereof.
  • the tool 100 is coupled, and may serve to connect the driving unit 200 and the end tool 100.
  • the drive unit 200 is formed at one end of the connection unit 400 and provides an interface that can be combined with the robot arm units 21, 22, and 23. Therefore, when the master robot 10 is operated by the user, the motor ( (not shown) is operated, and the driving force of the motor (not shown) is transmitted to the end tool 100 through the driving unit 200. Expressing this from another point of view, it may be explained that the drive unit 200 itself serves as an interface connecting the surgical instrument 30 and the slave robot 20 .
  • the end tool 100 is formed at the other end of the connection part 400 and is inserted into a surgical site to perform operations necessary for surgery. Such an end tool 100 will be described in more detail below in FIG. 2 .
  • a hand-held surgical instrument 40 may include an end tool 100, a driving unit 200, and a connection unit 400.
  • connection part 400 is formed in the shape of a hollow shaft, and one or more wires (to be described later) may be accommodated therein, and the driving part 200 is coupled to one end thereof, and the end to the other end thereof.
  • the tool 100 is coupled, and may serve to connect the driving unit 200 and the end tool 100.
  • the drive unit 200 is formed at one end of the connection unit 400 and is provided in an interface that a doctor can directly manipulate, for example, a tongs shape, a stick shape, a lever shape, etc., and when the doctor manipulates it, the corresponding interface
  • the operation is performed by the end tool 100 connected to and inserted into the body of the surgical patient by performing a predetermined operation.
  • the driving unit 200 is formed in the shape of a knob that can be rotated with a finger inserted, the spirit of the present invention is not limited thereto, and is connected to the end tool 100 Various types of drive unit 200 capable of manipulating the end tool 100 will be possible.
  • the end tool 100 is formed at the other end of the connection part 400 and is inserted into a surgical site to perform operations necessary for surgery. Such an end tool 100 will be described in more detail below in FIG. 2 .
  • the end tool of the surgical instrument according to an embodiment of the present invention may be provided in the surgical instrument of the surgical robot system shown in FIGS. 1 (a), 1 (b), and 1 (c), or It may also be provided in the hand-held type surgical instrument shown in FIG. 1 (d).
  • FIG. 2 and 3 are perspective views showing an end tool of a surgical instrument according to a first embodiment of the present invention.
  • 4 is a plan view of the end tool of FIG. 2; 5 and 6 are plan views of the end tool of FIG. 2 .
  • Figure 7 is a side view of the end tool of Figure 2;
  • Figure 8 is a perspective view of the end tool hub of the end tool of Figure 2;
  • 9, 10 and 11 are conceptual diagrams for pitch motion compensation of a surgical instrument according to an embodiment of the present invention.
  • Figures 12 and 13 is a perspective view showing a state in which the end tool of the surgical instrument of Figure 2 is pitch-rotated by -90 °.
  • 14 and 15 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 is pitch-rotated by -90°.
  • 16 and 17 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 rotates the pitch by +90°.
  • 18 and 19 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 2 is pitch-rotated by +90°.
  • FIG. 3 shows a state in which the end tool hub 106 is removed from the end tool of FIG. 2 .
  • FIG. 5 is a view mainly showing the wire in the end tool of FIG. 2
  • FIG. 6 is a view mainly showing the pulley in the end tool of FIG. 8 and 9 are cross-sectional views showing a state in which the end tool hub 106 is removed from the end tool of FIG. 7 .
  • the surgical instrument (see 30 in FIG. 1 (c) or 40 in FIG. 1 (d)) according to the first embodiment of the present invention includes an end tool 100, a driving unit (FIG. 1 ( 200 of c) or 200 of FIG. 1 (d)), and a connection part 400 may be included.
  • the end tool 100 may include a power transmission unit (300).
  • the end tool 100 is formed at the end of the connection portion 400, is inserted into the surgical site to perform the operation required for surgery.
  • a pair of jaws 101 and 102 for performing a grip operation as shown in FIG. 2 may be used.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and various devices for surgery may be used as the end tool 100.
  • a construction such as a one-armed cauterizer could also be used as an end tool.
  • Such an end tool 100 is connected to the drive unit (see 200 in FIG. 1 (c) or 200 in FIG. 1 (d)) by the power transmission unit 300, and the drive unit (see FIG. 200) through the power transmission unit 300.
  • the drive unit see 200 in FIG. 1 (c)
  • FIG. 1 (d) By receiving the driving force of 200 in 1 (c) or 200 in FIG. 1 (d)), operations necessary for surgery, such as gripping, cutting, and suturing, are performed.
  • the end tool 100 of the surgical instrument is formed to be rotatable in at least two or more directions, for example, the end tool 100 rotates the rotation axis 143 of FIG. 2 At the same time as performing a pitch motion around the center, it may be formed to perform a yaw motion and an actuation motion around the rotation axis 141 of FIG. 2 .
  • pitch (pitch) and yaw (yaw) and actuation (actuation) operations used in the present invention are each defined as follows.
  • the pitch operation is a movement in which the end tool 100 rotates in the vertical direction with respect to the extension direction of the connecting portion 400 (X-axis direction in FIG. 2), that is, an operation that rotates around the Y-axis in FIG. it means. In other words, it means a motion in which the end tool 100 extending from the connection part 400 rotates up and down about the Y axis with respect to the connection part 400 .
  • the yaw operation is an operation in which the end tool 100 rotates in the left and right directions with respect to the extension direction of the connection part 400 (the X-axis direction in FIG. 2), that is, an operation in which the end tool 100 rotates around the Z-axis in FIG. means In other words, it means a movement in which the end tool 100 extending from the connection part 400 rotates left and right around the Z axis with respect to the connection part 400 . That is, the movement in which the two jaws 101 and 102 formed on the end tool 100 rotate in the same direction around the Z-axis.
  • the end tool 100 rotates around the same axis of rotation as the yaw motion, while the two jaws 101 and 102 rotate in opposite directions to each other ( Jaw) refers to the action of retracting or opening. That is, the movement in which the two jaws 101 and 102 formed on the end tool 100 rotate in opposite directions around the Z-axis.
  • yaw rotation is an operation in which the jaw pulley, which will be described later, rotates around the rotation axis 141, which is the rotation axis of the jaw pulley
  • pitch rotation is the rotation of the jaw pulley around the rotation axis 143, which is the main rotation axis of the pitch. It can also be defined as a motion of revolution.
  • the power transmission unit 300 connects the drive unit (see 200 in FIG. 1 (c) or 200 in FIG. 1 (d)) and the end tool 100 to the drive unit (see 200 in FIG. 1 (c) or 1 (d)). It serves to transmit the driving force of ) of 200) to the end tool 100, and may include a plurality of wires, pulleys, links, nodes, gears, and the like.
  • the power transmission unit 300 of the end tool 100 of the surgical instrument includes a wire 301, a wire 302, a wire ( 303), wire 304, wire 305, and wire 306.
  • the wire 301 and the wire 305 may form a pair and serve as the first set of wires.
  • the wire 302 and the wire 306 may form a pair and serve as a second set of wires.
  • the first set of wires, the wire 301, wire 305, and the second set of wires, the wire 302, wire 306 can be referred to as a jaw wire (jaw wire).
  • the wire 303 and the wire 304 may form a pair and serve as a pitch wire.
  • a pair of wires are associated with the rotational movement of the first set 101, and a pair of wires are shown as being associated with the rotational movement of the second set 102, but the spirit of the present invention is based on this Not limited.
  • a pair of wires may be associated with a yaw motion, and a pair of wires may be associated with an actuation motion.
  • the power transmission unit 300 of the surgical instrument includes a fastening member 321, a fastening member 322 coupled to each end of each wire in order to couple the wire and the pulley, fastening A member 323 , a fastening member 324 , a fastening member 326 , a fastening member 327 , a fastening member 329 , and the like may be included.
  • each fastening member may have various shapes, such as a ball shape or a tube shape, as needed.
  • the fastening member 321, which is a pitch wire fastening member is coupled to the end tool 100 side end of the pitch wire wire 303
  • the fastening member 322, which is a pitch wire fastening member is the pitch wire wire 304 Is coupled to the end of the end tool 100 side of the pitch wire - may serve as an end tool fastening member.
  • a pitch wire-drive unit fastening member 329 may be coupled to ends of the pitch wires 303 and 304 on the drive unit side (see 200 in FIG. 1 ).
  • the first group wire fastening member is coupled to the end tool 100 side ends of the wire 301 and the wire 305, which are the first group wire, so that the first group wire-end tool fastening member can fulfill the role of
  • the first set of wires (see 200 in FIG. 1) side ends of the wire 301 and the wire 305, which are the first set of wires, may be coupled to the first set wire-drive unit fastening member 324.
  • the second group wire fastening member is coupled to the end tool 100 side end of the wire 302 and the wire 306, which are the second group wire, so that the second group wire-end tool fastening member can fulfill the role of
  • the second group wire-drive unit fastening member 327 may be coupled to the driving unit (see 200 in FIG. 1) side ends of the wire 302 and the wire 306, which are the second set of wires.
  • each fastening member is classified as being included in the power transmission unit 300, but the fastening member on the end tool 100 side is included in the end tool 100, and the fastening member on the drive unit (see 200 in FIG. 1) side may be classified as being included in the driving unit (see 200 in FIG. 1).
  • the second set of wires, the wire 302 and the wire 306, may be one single wire.
  • a fastening member 326 which is a second group wire-end tool fastening member, is inserted at the midpoint of the second group wire, which is a single wire, and after fixing the fastening member 326 by crimping, the fastening member 326 ) Centered on both strands of the second wire may be referred to as a wire 302 and a wire 306, respectively.
  • the second set of wires, the wire 302 and the wire 306, may be formed as separate wires, and the wire 302 and the wire 306 may be connected by a fastening member 326.
  • the fastening member 326 is coupled to the pulley 121
  • the wire 302 and the wire 306 may be fixedly coupled to the pulley 121 . This allows the pulley 121 to rotate as the wires 302 and 306 are pulled and released.
  • the wire 302 and the wire 306 may be coupled with the second wire-drive unit fastening member 327 at the opposite end to where the fastening member 326 is fastened. That is, the opposite ends of the wire 302 and the wire 306 are inserted into the second set of wire-drive unit fastening members 327, and the fastening member 327 is crimped so that the wire 302 and the wire 306 ) and the second set of wire-drive unit fastening members 327 may be respectively fixed.
  • the second set of wire-drive unit fastening members 327 coupled to the wire 302 and the wire 306 are coupled to the pulley 221, so that the wire 302 and the wire 306 are connected to the pulley 221.
  • Each can be fixedly coupled.
  • the second pulley of the drive unit includes a pulley 221 as one pulley
  • the second wire-drive unit fastening member also includes a fastening member 327 as one fastening member
  • the wire 302 and the wire 306 may be coupled to one fastening member 327 and coupled to one drive unit 2 pulley 221 .
  • the second set of pulleys of the drive unit may include two pulleys
  • the second set of wire-drive unit fastening members may also include two fastening members.
  • the wire 301 and the wire 305 which are the first set of wires, are coupled to the first set wire-end tool fastening member 323 and the first set wire-drive unit fastening member 324, respectively.
  • the first wire-end tool fastening member 323 is coupled to the pulley 111
  • the first wire-drive unit fastening member 324 is coupled to the pulley 211.
  • one end of the pitch wire 303 is engaged with the pitch wire-end tool fastening member 321, and one end of the pitch wire 304 is the pitch wire-end tool fastening member. It may be combined with the fastening member 322 that is a member. Also, the other ends of the wire 303 and the wire 304 may be coupled to the pitch wire-drive unit fastening member 329 . Further, the fastening member 321 and the fastening member 322 are coupled to the pulley 131, respectively, and the pitch wire-drive unit fastening member 329 is coupled to the drive unit pitch pulley 231. As a result, when the driving unit pitch pulley 231 is rotated by a motor or manpower, the pulley 131 of the end tool 100 can rotate while the wires 303 and 304 are pulled and released. will be.
  • the wire 301 and the wire 305 which are both strands of the Article 1 wire, are combined with the fastening member 323, which is the Article 1 wire-end tool fastening member, and the wire-drive unit fastening member 324, which is the Article 1 wire.
  • the fastening member 323, which is the Article 1 wire-end tool fastening member and the wire-drive unit fastening member 324, which is the Article 1 wire.
  • it may be formed to form a closed loop as a whole.
  • the second row wire and the pitch wire may also be formed to form a closed loop, respectively.
  • the end tool 100 of the first embodiment of the present invention includes a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first jaw ( 101) and the second article (102).
  • a component covering each of the first jaw 101 and the second jaw 102 or the first jaw 101 and the second jaw 102 may be referred to as a jaw 103.
  • the end tool 100 includes a pulley 111, a pulley 112, a pulley 113, a pulley 114, a pulley 115, and a pulley 116 related to the rotational movement of the first jaw 101. ), a pulley 117, and a pulley 118 may be included.
  • pulley 121, pulley 122, pulley 123, pulley 124, pulley 125, pulley 126, pulley 127 related to the rotational motion of the second jaw 102 may include a pulley 128.
  • a group of pulleys are shown to be associated with the rotational motion of the first set 101 and a group of pulleys are shown to be associated with the rotational motion of the second set 102, but the spirit of the present invention is based on this Not limited.
  • a group of pulleys in the end tool may be associated with yaw motion, and a group of pulleys may be associated with actuation motion.
  • the pulleys included in the end tool 100 may be collectively referred to as an end tool pulley.
  • each pulley may be formed in various positions and sizes suitable for the configuration of the end tool. will be.
  • end tool 100 of the first embodiment of the present invention may include an end tool hub 106 and a pitch hub 107.
  • the end tool hub 106 may accommodate at least a portion of the pulley 111 and the pulley 121 axially coupled to the rotation shaft 141 therein.
  • the end tool hub 106 may accommodate at least a portion of the pulley 112 and the pulley 122 shaft-coupled to the rotation shaft 142 therein.
  • the pulley 117 / pulley 118 and the pulley 127 / pulley 128 coupled to the rotation shaft 145 may be coupled to the end tool hub 106 .
  • the end tool hub 106 is an article 1 pulley coupling portion (106a), Article 2 pulley coupling portion (106b), guide portion (106c), pitch extra pulley accommodating portion (106d) , and a pitch pulley coupling portion 106e.
  • first group pulley coupling part (106a) and the second group pulley coupling part (106b) are formed to face each other, and the pulley 111 and the pulley 121 are accommodated therein.
  • through-holes are formed in the first set of pulley coupling parts 106a and the second set of pulley coupling parts 106b, respectively, so that the rotation shaft 141 is connected to the first set of pulley coupling parts 106a, the pulley 111, and the pulley (121) and the second pulley coupler (106b) to axially couple them.
  • the rotating shaft 142 passes through the first set of pulley coupling parts 106a, the pulley 112, the pulley 122, and the second set of pulley coupling parts 106b to axially couple them.
  • the first set of pulley coupling parts 106a and the second set of pulley coupling parts 106b are connected by a guide unit 106c. That is, the first set of pulley coupling parts 106a and the second set of pulley coupling parts 106b, which are parallel to each other, are coupled by the guide part 106c formed in a direction substantially perpendicular thereto, and the first set of pulley couplings
  • the part 106a, the second pulley coupling part 106b, and the guide part 106c form an approximate "c" shape, and there are a pulley 111, a pulley 112, a pulley 121, and a pulley therein. (122) is accepted.
  • the pulley 111 which is the first set of pulleys
  • the pulley 121 which is the second set of pulleys
  • the end tool hub 106 It is disposed adjacent to the second set of pulley coupling parts 106b, and a predetermined space is formed between the first set of wires 301 / wire 305 and the second set of wires 302, 306 It can be.
  • the proximal side of the guide portion (106c) of the end tool hub (106) may be formed with an extra pitch pulley accommodating portion (106d).
  • the extra-pitch pulley accommodating part 106d can accommodate the extra-pitch pulley pulley 117, pulley 118, pulley 127, and pulley 128, and these extra-pitch pulleys are rotating shaft 145 It can be axially coupled to the end tool hub 106 by.
  • a pulley 131 serving as an end tool pitch pulley may be formed at one end of the pitch pulley coupling portion 106e of the end tool hub 106.
  • the pulley 131 may be formed integrally with the end tool hub 106 (one-body). That is, one end of the end tool hub 106 is formed in a disk shape or semicircular shape, and a groove in which a wire can be wound is formed on its outer circumferential surface, so that a kind of guide channel can be formed.
  • the pulley 131 may be formed as a separate member from the end tool hub 106 and coupled with the end tool hub 106.
  • the above-described wire 303 and wire 304 are coupled to a pulley 131 serving as an end tool pitch pulley, and the pulley 131 rotates around the rotation axis 143 to perform pitch operation. .
  • the pitch hub 107 is inserted through the rotation shaft 143 and the rotation shaft 144, which will be described later, and can be shaft-coupled with the end tool hub 106 and the pulley 131 by the rotation shaft 143. Therefore, the end tool hub 106 and the pulley 131 (coupled therewith) may be formed to be rotatable with respect to the pitch hub 107 around the rotation axis 143 .
  • the pitch hub 107 may accommodate at least a portion of the pulley 113, the pulley 114, the pulley 123, and the pulley 124 shaft-coupled to the rotation shaft 143 therein. In addition, the pitch hub 107 may accommodate at least a portion of the pulley 115 , the pulley 116 , the pulley 125 , and the pulley 126 shaft-coupled to the rotation shaft 144 therein.
  • the end tool 100 of the first embodiment of the present invention may include a rotation shaft 141, a rotation shaft 142, a rotation shaft 145, a rotation shaft 143, and a rotation shaft 144.
  • the rotating shaft 141, the rotating shaft 142, and the rotating shaft 145 are inserted through the end tool hub 106, and the rotating shaft 143 and the rotating shaft 144 are inserted through the pitch hub 107.
  • the rotation shaft 141, the rotation shaft 142, the rotation shaft 145, the rotation shaft 143, and the rotation shaft 144 are from the distal end 104 to the proximal end 105 of the end tool 100. They can be placed sequentially as they come. Accordingly, in order from the distal portion 104, the rotation shaft 141 is the 1st pin, the rotation shaft 142 is the 2nd pin, the rotation shaft 145 is the 2.5th pin, the rotation shaft 143 is the 3rd pin, and the rotation shaft 144 is the 4th pin. may also be referred to as
  • the rotation shaft 141 functions as a jaw pulley rotation shaft
  • the rotation shaft 142 functions as a jaw auxiliary pulley rotation shaft
  • the rotation shaft 143 functions as a pitch main rotation shaft
  • the rotation shaft 144 of the end tool 100 It can function as a pitch sub rotation axis.
  • the rotating shaft 145 disposed between the rotating shaft 142 and the rotating shaft 143 may function as an extra pitch rotating shaft of the end tool 100 .
  • One or more pulleys may be fitted to each of these rotational shafts 141, 142, 143, 144, and 145, which will be described in detail below.
  • the pulley 111 functions as a pulley set 1, and the pulley 121 functions as a pulley set 2, and these two components may collectively be referred to as a pulley set.
  • the pulley 111 and the pulley 121 which are jaw pulleys, are formed to face each other, and are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 141, which is the jaw pulley rotation shaft.
  • the pulley 111 and the pulley 121 are formed to rotate around one axis of rotation 141 in the drawing, it goes without saying that each jaw pulley can be formed to be rotatable around a separate axis.
  • the first jaw 101 is fixedly coupled to the pulley 111 and rotates together with the pulley 111
  • the second jaw 102 is fixedly coupled to the pulley 121 so that the pulley 121 ) can be rotated with
  • the yaw motion and actuation motion of the end tool 100 are performed according to the rotation of the pulley 111 and the pulley 121 . That is, when the pulley 111 and the pulley 121 rotate in the same direction around the axis of rotation 141, the yaw motion is performed, and the pulley 111 and the pulley 121 are opposite to each other around the axis of rotation 141. When it rotates in the direction, an actuation operation is performed.
  • first jaw 101 and the pulley 111 may be formed as separate members and coupled to each other, or the first jaw 101 and the pulley 111 may be integrally formed (one-body) ) may be formed.
  • second jaw 102 and the pulley 121 may be formed as separate members and coupled to each other, or the second jaw 102 and the pulley 121 may be one-body may be formed.
  • the groove 111a in which the wire 301 / wire 305, which is the first wire in the pulley 111, which is the first group pulley, is wound, is in the first group pulley coupling part 106a of the end tool hub 106 Arranged adjacently, the groove 121a in which the wire 302 / wire 306, which is the second wire, is wound in the pulley 121, which is the second pulley, is the first set pulley coupling part of the end tool hub 106 ( 106a). Therefore, a predetermined space may be formed between the wire 301/wire 305, which is the first set of wires, and the wires 302, 306, which are the second set of wires.
  • the wire 301 / wire 305 which is the first set of wires
  • the wires 302, 306, which are the second set of wires are arranged to be spaced apart from each other, so that the wires can be wound around each pulley while maintaining a straight line.
  • the pulley 112 functions as the first set of auxiliary pulleys
  • the pulley 122 functions as the second set of auxiliary pulleys, and these two components may collectively be referred to as the set of auxiliary pulleys.
  • the pulley 112 and the pulley 122 which are auxiliary pulleys, may be additionally provided on one side of the pulley 111 and the pulley 121, in other words, the pulley 112, which is the auxiliary auxiliary pulley, is a pulley ( 111) and the pulley 113/pulley 114.
  • the pulley 122 which is a jaw auxiliary pulley, may be disposed between the pulley 121 and the pulley 123/pulley 124.
  • the pulley 112 and the pulley 122 may be formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 142 .
  • the pulley 112 and the pulley 122 are formed to rotate about one rotation axis 142, but the pulley 112 and the pulley 122 are each formed to be rotatable about a separate axis.
  • the pulley 112 and the pulley 122 are each formed to be rotatable about a separate axis.
  • Such an auxiliary pulley will be described in more detail later.
  • the pulley 113 and the pulley 114 function as the first group pitch main pulley, and the pulley 123 and the pulley 124 function as the second group pitch main pulley, and these two components are collectively referred to as the pitch main pulley. You can also say
  • the pulley 115 and pulley 116 function as the first set of pitch sub-pulleys, and the pulley 125 and pulley 126 function as the second set of pitch sub-pulleys, and these two components are collectively referred to as pitch sub-pulleys. You can also say
  • the present invention is between the pulley 112 and pulley 122, which are auxiliary pulleys, and the pulley 113, pulley 114, pulley 123, and pulley 124, which are pitch main pulleys, pitch redundant pulleys It is characterized in that the pulley pulley 117, pulley 118, pulley 127, pulley 128 pulleys are further disposed.
  • the pulley 117 and pulley 118 function as the first set of extra pitch pulleys, and the pulley 127 and pulley 128 function as the second set of extra pitch pulleys, and these two components are collectively referred to as the extra pitch pulley. You can also say
  • a rotation shaft 145 serving as an extra pitch rotation shaft may be further provided, and the rotation shaft 145 may be inserted through the end tool hub 106 .
  • the rotation shaft 145 may be formed to be substantially parallel to the rotation shaft 143 which is the pitch main rotation shaft and the rotation shaft 144 which is the pitch sub rotation shaft.
  • the rotation shaft 145 is disposed between the rotation shaft 142, which is the second pin, and the rotation shaft 143, which is the third pin, and therefore may be referred to as a 2.5 pin.
  • Such an extra pitch pulley may serve to change the lead-in/out path of the jaw wire entering from the proximal end to the distal end or coming out from the distal end to the proximal end of the end tool. This will be explained in more detail later.
  • the rotational shaft 141, the rotational shaft 142, the rotational shaft 145, the rotational shaft 143, and the rotational shaft 144 may be sequentially disposed while coming from the distal portion 104 of the end tool 100 to the proximal portion 105. there is.
  • the pulleys 111, 112, 117 / pulleys which are related to the rotation of the first jaw 101, come from the distal part 104 of the end tool 100 to the proximal part 105. 118), the pulley 113/pulley 114, and the pulley 115/pulley 116 may be sequentially disposed.
  • pulleys 121, pulley 122, pulley 127 / pulley ( 128), the pulley 123/pulley 124, and the pulley 125/pulley 126 may be sequentially disposed.
  • the pulley 112 and the pulley 122 contact the wire 305, which is the first set of wires, and the wire 302, which is the second set of wires, to change the arrangement path of the wires 305 and 302 to a certain extent, It may serve to enlarge the rotation angle of each of the first set 101 and the second set 102.
  • each of the first and second sets can rotate only up to a right angle, but in one embodiment of the present invention, by additionally providing a pulley 112 and a pulley 122 as auxiliary pulleys , the effect of increasing the maximum rotation angle by ⁇ as seen in FIG. 6 can be obtained.
  • This enables the two sets of end tool 120 in the state in which the yaw rotates together by 90 ° in the L direction, the two pairs of operations to be opened for the actuation operation.
  • the second jaw 102 can be rotated by an additional angle ⁇ as shown in FIG. 6 .
  • the actuation operation is possible even in a state in which the two pairs yaw in the R direction.
  • the pulley 112 and the pulley 122 it has a feature that can expand the range of yaw rotation possible actuation operation.
  • each of the first group pulley and the second group pulley are It can only rotate up to 90°.
  • the actuation operation is performed in a state where Article 1 and Article 2 are positioned at the 90° line, Article 1 may be opened, but Article 2 may not be rotated more than 90°. Therefore, in the state where the first and second sets are performing the yaw motion over a certain angle, there was a problem that the actuation operation was not performed smoothly.
  • a pulley 112 and a pulley 122 which are auxiliary pulleys, are added to one side of the pulley 111 and the pulley 121. be placed as In this way, by disposing the pulley 112 and the pulley 122 to change the arrangement path of the wire 305, which is the first set of wires, and the wire 302, which is the second set of wires, to a certain extent, the wire 305 and the wire ( 302 is changed, so that the fastening member 326 coupling the wire 302 and the pulley 121 can rotate up to line N in FIG. 6 .
  • the fastening member 326 which is a coupling part between the wire 302 and the pulley 121, is rotatable until it is located on a common internal tangent line between the pulley 121 and the pulley 122.
  • the wire 301 and the wire 305 which are two strands of the first set of wires wound around the pulley 111 by the pulley 112, are on either side relative to the plane perpendicular to the Y axis and passing through the X axis. is placed on At the same time, the wire 302 and the wire 306, which are two strands of the second set of wires wound around the pulley 121 by the pulley 122, are on the other side relative to the plane perpendicular to the Y axis and passing through the X axis. are placed
  • the pulley 113 and the pulley 114 are disposed on either side of a plane perpendicular to the Y axis and passing through the X axis, and the pulley 123 and pulley 124 are perpendicular to the Y axis and pass through the X axis. It is arranged on the other side relative to the plane.
  • the wire 305 is located on the inscribed line between the pulley 111 and the pulley 112, and the rotation angle of the pulley 111 is extended by the pulley 112.
  • the wire 302 is located on an inscribed line between the pulley 121 and the pulley 122, and the rotation angle of the pulley 121 is extended by the pulley 122.
  • the effect of widening the yaw motion range in which a normal opening and closing actuation operation can be performed can be obtained.
  • the pulley 113 and the pulley 114 form a pair and function as the first pitch main pulley. That is, it functions as the main rotary pulley of the pitch operation of the first pair (101).
  • the wire 301 which is the first set of wires
  • the wire 305 which is the first set of wires
  • the pulley 115 and the pulley 116 form a pair and function as a first group pitch sub-pulley. That is, it functions as a sub-rotation pulley for the pitch operation of the first pair (101).
  • the wire 301 which is the first set of wires
  • the wire 305 which is the first set of wires
  • the pulley 117 and the pulley 118 form a pair and function as the first set of redundant pulleys. That is, it functions as an extra rotary pulley for the pitch operation of the first pair (101).
  • the wire 301 which is the first set of wires
  • the wire 305 which is the first set of wires
  • the pulley 117 and the pulley 118 are disposed to face each other.
  • the pulley 117 and the pulley 118 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 145, which is a pitch extra rotation shaft.
  • the pulley 113 and the pulley 114 are disposed so as to face each other.
  • the pulley 113 and the pulley 114 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 143 which is the pitch main rotation shaft.
  • a pulley 115 and a pulley 116 are disposed on one side of each of the pulley 113 and the pulley 114 so as to face each other.
  • the pulley 115 and the pulley 116 are formed to rotate independently of each other about the rotation shaft 144, which is a pitch sub rotation shaft.
  • the pulley 117, the pulley 118, the pulley 113, the pulley 114, the pulley 115, and the pulley 116 are all shown as being rotatable around the Y-axis direction in the drawing.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and the rotational axes of each pulley may be formed in various directions to suit the configuration.
  • the wire 301 which is the first set of wires, is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 115, the pulley 113, the pulley 117, and the pulley 111 come into contact with each other.
  • the wire 305 connected to the wire 301 by the fastening member 323 is at least partially in contact with the pulley 111, the pulley 112, the pulley 118, the pulley 114, and the pulley 116. winding in turn
  • the wire 301 and the wire 305 which are the first set of wires, are the pulley 115, the pulley 113, the pulley 117, the pulley 111, the pulley 112, and the pulley 118. ), the pulley 114, and the pulley 116 are sequentially wound so that at least some of them come into contact with each other, and the wire 301 and the wire 305 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the pulley 123 and the pulley 124 form a pair and function as the second pitch main pulley. That is, it functions as the main rotation pulley of the pitch operation of the second row (102).
  • the wire 306, which is the second set of wires is wound around the pulley 123
  • the wire 302, which is the second set of wires is wound around the pulley 124.
  • the pulley 125 and the pulley 126 form a pair and function as a second pitch sub-pulley. That is, it functions as a sub-rotation pulley for the pitch operation of the second row (102).
  • the wire 306, which is the second set of wires is wound around the pulley 125
  • the wire 302, which is the second set of wires is wound around the pulley 126.
  • the pulley 127 and the pulley 128 form a pair and function as a second group pitch extra pulley. That is, it functions as an extra rotary pulley for the pitch operation of the second set 102.
  • the wire 306, which is the second set of wires is wound around the pulley 127
  • the wire 302, which is the second set of wires is wound around the pulley 128.
  • the pulley 127 and the pulley 128 are disposed to face each other.
  • the pulley 127 and the pulley 128 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 145, which is a pitch extra rotation shaft.
  • the pulley 123 and the pulley 124 are disposed so as to face each other.
  • the pulley 123 and the pulley 124 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 143 which is the pitch main rotation shaft.
  • each of the pulley 123 and the pulley 124 the pulley 125 and the pulley 126 are disposed so as to face each other.
  • the pulley 125 and the pulley 126 are formed to rotate independently of each other around the rotation shaft 144, which is a pitch sub rotation shaft.
  • the drawing shows that the pulley 127, the pulley 128, the pulley 123, the pulley 124, the pulley 125, and the pulley 126 are all formed to be rotatable around the Y-axis direction.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and the rotational axes of each pulley may be formed in various directions to suit the configuration.
  • the wire 306 which is the second set of wires, is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 125, the pulley 123, the pulley 127, and the pulley 121 come into contact with each other. And, the wire 302 connected to the wire 306 by the fastening member 326 is at least partially in contact with the pulley 121, the pulley 122, the pulley 128, the pulley 124, the pulley 126 winding in turn
  • the wire 306 and the wire 302 which are the second set of wires, are the pulley 125, the pulley 123, the pulley 127, the pulley 121, the pulley 122, and the pulley 128 ), the pulley 124, and the pulley 126 and at least a portion thereof are sequentially wound so as to come into contact with each other, and the wire 306 and the wire 302 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the present invention is characterized in that the control of the pitch operation is facilitated by winding the two jaw wires wound on one jaw pulley in opposite directions to the pitch main pulley.
  • the +Z axis direction is defined as the upper side and the -Z axis direction is the lower side based on the plane (ie, XY plane) passing between the pulley 111, which is the first pulley, and the pulley 121, which is the second pulley.
  • the pulley 113 which is the first set of pitch main pulleys
  • the other strand for example, For example wire 305 may emerge from pulley 114 which is the first set pitch main pulley on the upper side of the XY plane.
  • jaw wire enters the lower side of the first group pitch main pulley and comes out to the upper side.
  • Article 2 wire enters the upper side of the Article 2 pitch main pulley and comes out the lower side
  • the wire 301 which is one strand of the first set of wires, contacts the upper side of the pulley 115, the lower side of the pulley 113, and the lower side of the pulley 117 in order, and then the pulley 111 make contact
  • the wire 305 which is the other strand of Article 1 wire, is wound around the pulley 111 and the pulley 112, and then the lower side of the pulley 118, the upper side of the pulley 114, and the lower side of the pulley 116 After contact in turn, it exits to the connection part 400.
  • the first set of wires come out of the connection part 400 and enter the lower side of the pulley 113, pass through each pulley, and then pass through the upper side of the pulley 114 to enter the connection part 400 again.
  • the wire 306 which is one strand of the second set of wires, contacts the lower side of the pulley 125, the upper side of the pulley 123, and the upper side of the pulley 127 in order, and then contacts the pulley 121. Then, after the wire 302, which is the other strand of the second wire, is wound around the pulley 121 and the pulley 122, the upper side of the pulley 128, the lower side of the pulley 124, and the upper side of the pulley 126 After contact in turn, it exits to the connection part 400. As a result, the second set of wires comes out of the connection part 400 and enters the upper side of the pulley 123, passes through each pulley, and then passes through the lower side of the pulley 124 to enter the connection part 400 again.
  • one wire is wound in either clockwise or counterclockwise direction on Article 1 pitch main pulley, and the other wire is Article 1 pitch main pulley. It may be expressed as being wound in one direction of clockwise and counterclockwise direction on the pulley. That is, as seen in FIG. 10, the wire 301 is wound clockwise while entering the end tool 100 from the connection portion 400, and the wire 305 is wound counterclockwise while entering the end tool 100 from the connection portion 400. It winds in a clockwise direction.
  • one wire is wound in either clockwise or counterclockwise direction on the second set of pitch main pulleys, and the other wire is wound clockwise and counterclockwise on the second set of pitch main pulleys. It could also be expressed as winding in one of the other counterclockwise directions. That is, as seen in FIG. 10, the wire 302 is wound clockwise while entering the end tool 100 from the connection portion 400, and the wire 306 is wound counterclockwise while entering the end tool 100 from the connection portion 400. It winds in a clockwise direction.
  • the two strands of each jaw wire are disposed on the same side with respect to the XZ plane.
  • the +Y axis direction is the first side, -Y
  • the axial direction is defined as the second side
  • one of the two strands of the wire in Article 1 (for example, wire 301) is disposed on the first side of the XZ plane, and the other strand (for example, wire 301) 305) may also be disposed on the same first side.
  • one of the two strands of the second set of wires (e.g., wire 306) is disposed on the second side of the XZ plane, and the other strand (e.g., wire 302) is also disposed on the same second side.
  • the other strand e.g., wire 302
  • the end tool 100 of the surgical instrument of the present invention includes a pulley 131 which is an end tool pitch pulley, and the drive unit (see 200 in FIG. 1) includes a drive unit pitch pulley 231, and a power transmission unit 300 ) may further include a wire 303 and a wire 304 that are pitch wires.
  • the pulley 131 of the end tool 100 is rotatable around the rotation axis 143, which is the pitch main rotation axis, and integrally with the end tool hub 106 (or to be fixedly coupled to the end tool hub 106).
  • the wire 303 and the wire 304 may serve to connect the pulley 131 of the end tool 100 and the driving unit pitch pulley 231 of the driving unit (see 200 in FIG. 1).
  • FIGS. 9 and 11 are conceptual diagrams showing the pitch operation of the surgical instrument shown in FIG.
  • FIG. 9 is a view showing a surgical instrument in a neutral state
  • FIG. 10 is a view showing a surgical instrument when pitch compensation is not performed
  • FIG. 11 is a view showing a surgical instrument when pitch compensation is performed.
  • FIGS. 9 (a), 10 (a), and 11 (a) pulleys and wires related to rotation of the first set are mainly shown
  • FIG. 11 (b) pulleys and wires related to the rotation of the second set are mainly shown.
  • the surgical instrument by winding or unwinding the jaw wires while the driving unit 1 group pulley 211 and the driving unit 2 group pulley 221 rotate during the pitch operation, the end tool ( 100) is characterized in that the pitch operation can be performed.
  • the end tool sets the jaw together with the pitch operation.
  • the pulley also rotates around the rotating shaft 141, which is the rotating shaft, and as a result, pure pitch operation cannot be performed.
  • the rotation of the driving unit pitch pulley 231 is the pulley of the end tool 100 through the wire 303 and the wire 304 ( 131) so that the pulley 131 rotates in the direction of arrow P2 in FIG. do.
  • the first set 101, the second set 102, the first set pulley 111, the second set pulley 122, and the first set auxiliary combined with the end tool hub (see 106 in FIG. 2)
  • the pulley 112 and the second set of auxiliary pulleys 122 also rotate about the pitch hub (see 107 in FIG. 2) together with the end tool hub (see 106 in FIG. 2).
  • the wire 301 and the wire 302 which are crude wires, are attached to the pulley 113 / pulley 114 Further winding, the wire 305 and the wire 306 are in the pulley 114 / pulley 114 more will be released.
  • the first set of pulleys 111 are rotated to a certain degree in the direction of the arrow J1 in FIG. 10 (b), and the second set of pulleys 121 are rotated by the arrows in FIG. It rotates a certain amount in the direction of J2.
  • the surgical instrument in order to compensate for the motion for the pitch operation, the surgical instrument according to an embodiment of the present invention, while the driving unit 1 group pulley 211 and the driving unit 2 group pulley 221 rotates during the pitch operation, the jaw wire It is characterized by performing a kind of compensation for the pitch operation by winding or unwinding them, so that the pitch operation of the end tool 100 can be performed.
  • the driving unit 1 pulley 211 rotates to a certain extent in the direction of arrow A1 in FIG. 11 (b).
  • the wire 301 is to a certain extent (eg, ), and is wound around the pitch main pulley 113 of the first set.
  • the wire 305 is to a certain extent (for example, ), and it is unwound in the pitch main pulley 114 of the first set.
  • the second set of pulleys 221 of the driving unit rotates to a certain extent in the direction of arrow A2 in FIG. 11 (a).
  • the wire 302 is to a certain extent (eg, ), and is wound on the second pitch main pulley 123 by that much.
  • the wire 306 is to a certain extent (eg, ), and it is unwound in the second pitch main pulley 124 by that much.
  • the driving unit pitch pulley 231 rotates
  • the driving unit 1 set pulley 211 and the driving unit 2 set pulley 221 also rotate, so that each pair of wires is driven along the drive unit 1 set pulley 211 And the length wound around the second set of pulleys 221 of the driving unit is changed. That is, the jaw wire wound on the side of the end tool 100 by the rotation of the pitch pulley 231 of the driving unit is released by the same amount on the side of the driving unit (see 200 in FIG. 1), and the jaw wire unwinding on the side of the end tool 100 is By winding the driving unit (see 200 in FIG. 1) by the same amount, the pitch motion does not affect the yaw motion.
  • the jaw wire (responsible for the yaw motion and the actuation motion) is also moved by the pitch motion do. That is, while pitch rotation is performed around the rotation axis 143 of the end tool 100, either strand of the jaw wire coupled to one jaw is pulled and the other strand is released. At the same time, one strand of the jaw wire coupled to the other jaw is pulled and the other strand is released.
  • the present invention in order to compensate for the movement of the jaw wire, when the drive unit pitch pulley 231 rotates for the pitch operation of the end tool, the drive unit first set pulley 211 and the drive unit second set pulley 221 also rotate The total length of the jaw wire in the drive unit is changed while the jaw wire is released (or pulled) from the drive unit as much as the jaw wire is pulled (or released) from the end tool side, thereby moving the jaw wire when performing the pitch operation of the end tool. It can also be expressed as compensating for
  • the two jaw wires wound around one jaw pulley are wound in opposite directions to the pitch main pulley, thereby controlling the pitch operation.
  • the effect of ease can be obtained. That is, by winding or unwinding the jaw wires while the driving unit 1 set pulley 211 and the drive unit 2 set pulley 221 rotate during the pitch operation, by performing a kind of compensation for the pitch operation, the end tool 100 An effect of enabling the pitch operation to be performed can be obtained.
  • the end tool 100 of the surgical instrument according to the first modified example of the first embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 100 of the surgical instrument according to the first modification of the first embodiment of the present invention has a part of the pulley compared to the end tool of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention described above. It is characteristically different in that it is omitted.
  • the configuration changed from that of the first embodiment will be described in detail.
  • 20 and 21 are perspective views illustrating an end tool of a surgical instrument according to a first modified example of the first embodiment of the present invention.
  • 22 is a plan view of the end tool of FIG. 20;
  • 23 and 24 are perspective views showing a state in which the tool end of the surgical instrument of FIG. 20 is pitch-rotated by -90°.
  • 25 and 26 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 20 is pitch-rotated by -90°.
  • the end tool 100 includes a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first jaw ( 101) and the second article (102).
  • a component covering each of the first jaw 101 and the second jaw 102 or the first jaw 101 and the second jaw 102 may be referred to as a jaw 103.
  • end tool 100 of the first embodiment of the present invention may include an end tool hub 106 and a pitch hub 107.
  • the end tool 100 of the first modification of the first embodiment of the present invention may include a rotation shaft 141, a rotation shaft 142, a rotation shaft 145, a rotation shaft 143, and a rotation shaft 144.
  • the rotating shaft 141, the rotating shaft 142, and the rotating shaft 145 are inserted through the end tool hub 106, and the rotating shaft 143 and the rotating shaft 144 are inserted through the pitch hub 107.
  • the end tool hub 106, the pitch hub 107, and each of the rotational axes 141, 142, 143, 144, and 145 are the end tool hub described in FIG. 2 and the like of the first embodiment ( 106), the pitch hub 107, and each of the rotating shafts 141, 142, 143, 144, and 145 are substantially the same, so a detailed description thereof will be omitted herein.
  • the end tool 100 is a pulley 111, a pulley 112, a pulley 113, a pulley 114, a pulley 115, a pulley 116 related to the rotational movement of the first jaw (101). ), a pulley 118 may be included.
  • pulley 121, pulley 122, pulley 123, pulley 124, pulley 125, pulley 126, pulley 128 related to the rotational motion of the second jaw 102 can include
  • the first set of extra pitch pulleys and the second set of extra pitch pulleys each include only one pulley, characterized in that do.
  • the end tool 100 of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 6 is provided with a pair of pulleys 117 and 118 as the first set of pitch extra pulleys. And, a pair of pulleys 127 and 128 were provided as the second set of pitch extra pulleys.
  • the end tool 100 of the surgical instrument according to the first modified example of the first embodiment of the present invention includes a single pulley of the pulley 118 as the first set of pitch extra pulleys, and the second set of pitch extras. It is differentiated from the first embodiment of the present invention shown in FIG. 6 and the like in that it has a single pulley of the pulley 128 as a pulley.
  • the pulleys, pulley 111, pulley 112, pulley 118, pulley related to the rotation of the first jaw 101 while coming from the distal portion 104 of the end tool 100 toward the proximal portion 105, the pulley (113) / pulley 114, pulley 115 / pulley 116 may be arranged in sequence.
  • the pulley 121, the pulley 122, the pulley 128, the pulley related to the rotation of the second jaw 102 while coming from the distal part 104 of the end tool 100 to the proximal part 105, the pulley ( 123)/pulley 124 and pulley 125/pulley 126 may be sequentially disposed.
  • the pulleys 117 and 127 of the end tool 100 of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 6 are not pulleys on which wires are wound, but pulleys passing in a straight line, so as in this modification, the pulleys It is possible to omit them.
  • the first set of extra pitch pulleys and the second set of extra pitch pulleys are composed of two rows, respectively, whereas the first set of extra pitch pulleys in the first embodiment of the present invention and Article 2 pitch extra pulleys are characterized in that each consists of one row.
  • a pulley 118 is disposed on one side of the pulley 111 and the pulley 112.
  • the pulley 118 is formed to be rotatable around the rotation shaft 145, which is a pitch extra rotation shaft.
  • a pulley 113 and a pulley 114 are disposed to face each other.
  • the pulley 113 and the pulley 114 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 143 which is the pitch main rotation shaft.
  • a pulley 115 and a pulley 116 are disposed on one side of each of the pulley 113 and the pulley 114 so as to face each other.
  • the pulley 115 and the pulley 116 are formed to rotate independently of each other about the rotation shaft 144, which is a pitch sub rotation shaft.
  • the drawing shows that the pulley 118, the pulley 113, the pulley 114, the pulley 115, and the pulley 116 are all rotatable around the Y-axis direction, but the spirit of the present invention is not limited thereto, and the rotational axes of each pulley may be formed in various directions appropriate to the configuration.
  • the wire 301 which is the first set of wires, is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 115, the pulley 113, and the pulley 111 come into contact with each other.
  • the wire 305 connected to the wire 301 by the fastening member 323 is at least partially in contact with the pulley 111, the pulley 112, the pulley 118, the pulley 114, and the pulley 116. winding in turn
  • the wire 301 and the wire 305 which are the first set of wires, are the pulley 115, the pulley 113, the pulley 111, the pulley 112, the pulley 118, and the pulley 114 ), and at least part of the pulley 116 is in contact with each other, and the wire 301 and the wire 305 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • a pulley 128 is disposed on one side of the pulley 121 and the pulley 122 .
  • the pulley 128 is formed to be rotatable about the rotation shaft 145, which is a rotation axis of pitch extra rotation.
  • the pulley 123 and the pulley 124 are disposed to face each other.
  • the pulley 123 and the pulley 124 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 143 which is the pitch main rotation shaft.
  • the pulley 125 and the pulley 126 are disposed so as to face each other.
  • the pulley 125 and the pulley 126 are formed to rotate independently of each other around the rotation shaft 144, which is a pitch sub rotation shaft.
  • the drawing shows that the pulley 128, the pulley 123, the pulley 124, the pulley 125, and the pulley 126 are all rotatable around the Y-axis direction, but the spirit of the present invention is not limited thereto, and the rotational axes of each pulley may be formed in various directions appropriate to the configuration.
  • the wire 306 which is the second set of wires, is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 125, the pulley 123, and the pulley 121 come into contact with each other. And, the wire 302 connected to the wire 306 by the fastening member 326 is at least partially in contact with the pulley 121, the pulley 122, the pulley 128, the pulley 124, the pulley 126 winding in turn
  • the wire 306 and the wire 302 which are the second set of wires, are the pulley 125, the pulley 123, the pulley 121, the pulley 122, the pulley 128, and the pulley 124 ), and at least part of the pulley 126 is in contact with each other, and the wire 306 and the wire 302 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the first set of extra pitch pulleys and the second set of extra pitch pulleys are composed of two rows, respectively, whereas in the first embodiment of the present invention, the first set of extra pitch pulleys is And the second set of pitch extra pulleys are composed of one row, respectively, so that the number of parts is reduced and the manufacturing process is simplified.
  • the end tool 100 of the surgical instrument according to the second modified example of the first embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 100 of the surgical instrument according to the second modified example of the first embodiment of the present invention is compared to the end tool of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention described above, of the end tool hub.
  • composition is characteristically different.
  • the configuration changed from that of the first embodiment will be described in detail.
  • FIG. 27 and 28 are perspective views illustrating an end tool of a surgical instrument according to a second modified example of the first embodiment of the present invention.
  • 29 is a combined perspective view showing a second set of the end tool of FIG. 27;
  • 30 is an exploded perspective view showing a second set of the end tool of FIG. 27;
  • 31 is a combined perspective view showing a first set of the end tool of FIG. 27;
  • 32 is an exploded perspective view showing a first set of the end tool of FIG. 27;
  • 33 and 34 are perspective views showing the end tool hub of the end tool of FIG. 27;
  • 38 and 39 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 27 is pitch-rotated by -90°.
  • 40 and 41 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 27 is pitch-rotated by +90°.
  • the end tool 100 includes a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first jaw ( 101) and the second article (102).
  • a component covering each of the first jaw 101 and the second jaw 102 or the first jaw 101 and the second jaw 102 may be referred to as a jaw 103.
  • the wire 411 may be coupled to the first set 101, and the wire 412 may be coupled to the second set 102.
  • end tool 100 of the first embodiment and the second modification of the present invention may include an end tool hub 180 and a pitch hub 107.
  • the end tool hub 180 will be described in more detail later.
  • the end tool 100 of the second modification of the first embodiment of the present invention may include a rotation shaft 141, a rotation shaft 142, a rotation shaft 145, a rotation shaft 143, and a rotation shaft 144.
  • the rotating shaft 141, the rotating shaft 142, and the rotating shaft 145 are inserted through the end tool hub 106, and the rotating shaft 143 and the rotating shaft 144 are inserted through the pitch hub 107.
  • the end tool 100 is a pulley 111, a pulley 112, a pulley 113, a pulley 114, a pulley 115, a pulley 116 related to the rotational movement of the first jaw (101). ) may be included. In addition, it may include a pulley 121, a pulley 122, a pulley 123, a pulley 124, a pulley 125, and a pulley 126 related to the rotational motion of the second jaw 102. .
  • the first set 101 and the second set 102, the pitch hub 107, each pulley and each rotation shaft, etc. are the end tool 100 described in FIG. 2 of the first embodiment and Since they are substantially the same, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the end tool hub 180 of the second modified example of the first embodiment of the present invention will be described in more detail, and in particular, the first pitch extra pulley portion 183 of the end tool hub 180 serving as an extra pitch pulley. ), the second pitch extra pulley 184 will be described with emphasis.
  • the end tool hub 180 includes an article 1 pulley coupling part 181 and an article 2 pulley coupling part 182, a first pitch extra pulley part 183, a second pitch extra pulley part 184, a pitch pulley coupling section 185.
  • first pulley coupling part 181 and the second pulley coupling portion 182 are formed to face each other, and the pulley 111, pulley 112, pulley 121, and pulley 122 are formed therein. is accepted
  • through-holes are formed in each of the jaw pulley coupling parts 181 and 182, so that the rotating shaft 141 penetrates the jaw pulley coupling parts 181 and 182, the pulley 111, and the pulley 121 to secure them.
  • condensate In addition, through-holes are formed in each of the jaw pulley coupling parts 181 and 182, so that the rotating shaft 142 penetrates the jaw pulley coupling parts 181 and 182, the pulley 112, and the pulley 122 to secure them. condensate
  • Article 1 pulley coupling portion 181 and Article 2 pulley coupling portion 182 are connected by a guide portion (186). That is, the first group pulley coupling part 181 and the second group pulley coupling part 182, which are parallel to each other, are coupled by the guide part 186 formed in a direction substantially perpendicular thereto, and the first group pulley coupling The part 181, the second article pulley coupling part 182, and the guide part 186 form an approximate "c" shape, and there are a pulley 111, a pulley 112, a pulley 121, and a pulley therein. (122) is accepted.
  • first group pulley coupling part 181 and the second group pulley coupling part 182 extend in the X-axis direction from both ends of the guide part 186 formed long in the Z-axis direction. can be considered formed.
  • a first pitch extra pulley 183 may be formed on one side of the guide part 186, and a second pitch extra pulley 184 may be formed on the other side.
  • both side surfaces of the guide part 186 are formed in a disk shape like a pulley, and a first pitch extra pulley part 183 and a second pitch extra pulley part 184 having grooves in which wires can be wound are formed on the outer circumferential surface thereof. can be formed
  • the wire 305 which is the first set of wires, may be wound around the first set of extra pitch pulleys 183, and the second set of wires, the wire 302, may be wound around the second set of extra pitch pulleys 184.
  • first set of wires 301 may pass through the side of the first set of extra pitch pulleys 183
  • second set of wires 306 may pass through the side of the second set of extra pitch pulleys 184. there is.
  • a pulley 131 serving as an end tool pitch pulley may be formed at one end of the pitch pulley coupling part 185 of the end tool hub 180.
  • the pulley 131 may be formed integrally with the end tool hub 180 (one-body). That is, one end of the end tool hub 180 is formed in a disk shape or semicircular shape, and a groove in which a wire can be wound is formed on the outer circumference thereof, so that a kind of guide channel can be formed.
  • the pulley 131 may be formed as a separate member from the end tool hub 180 and coupled to the end tool hub 180.
  • the above-described wire 303 and wire 304 are coupled to a pulley 131 serving as an end tool pitch pulley, and the pulley 131 rotates around the rotation axis 143 to perform pitch operation. .
  • the end tool 100 of the surgical instrument according to the third modified example of the first embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 100 of the surgical instrument according to the third modification of the first embodiment of the present invention has a part of the pulley compared to the end tool of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention described above. It is characteristically different in that it is omitted.
  • the configuration changed from that of the first embodiment will be described in detail.
  • 42 and 43 are perspective views illustrating an end tool of a surgical instrument according to a third modified example of the first embodiment of the present invention.
  • 44 and 45 are plan views of the end tool of FIG. 42; 46, 47 and 48 are side views of the end tool of FIG. 42; 49 and 50 are plan views of the end tool of FIG. 42; 51 and 52 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 42 is pitch-rotated by -90°.
  • 53 and 54 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 42 is pitch-rotated by -90°.
  • 55 and 56 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 42 is pitch-rotated by +90°.
  • 57 and 58 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 42 is pitch-rotated by +90°.
  • the end tool 100 includes a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first jaw ( 101) and the second article (102).
  • a component covering each of the first jaw 101 and the second jaw 102 or the first jaw 101 and the second jaw 102 may be referred to as a jaw 103.
  • end tool 100 of the first embodiment of the present invention may include an end tool hub 106 and a pitch hub 107.
  • the end tool 100 of the third modification of the first embodiment of the present invention may include a rotation shaft 141, a rotation shaft 142, a rotation shaft 145, a rotation shaft 143, and a rotation shaft 144.
  • the rotating shaft 141, the rotating shaft 142, and the rotating shaft 145 are inserted through the end tool hub 106, and the rotating shaft 143 and the rotating shaft 144 are inserted through the pitch hub 107.
  • the end tool hub 106, the pitch hub 107, and each of the rotational axes 141, 142, 143, 144, and 145 are the end tool hub described in FIG. 2 and the like of the first embodiment ( 106), the pitch hub 107, and each of the rotating shafts 141, 142, 143, 144, and 145 are substantially the same, so a detailed description thereof will be omitted herein.
  • the end tool 100 is a pulley 111, a pulley 112, a pulley 113, a pulley 114, a pulley 115, a pulley 117 related to the rotational movement of the first jaw (101). ), a pulley 118 may be included.
  • pulley 121, pulley 122, pulley 123, pulley 124, pulley 125, pulley 127, pulley 128 related to the rotational motion of the second jaw 102 can include
  • the first set pitch sub-pulley and the second set pitch sub-pulley each include only one pulley, characterized in that do.
  • the end tool 100 of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 6 is provided with a pair of pulleys 115 and 116 as the first pitch sub-pulley. and a pair of pulleys 125 and 126 as the second pitch sub-pulley.
  • the end tool 100 of the surgical instrument according to the third modified example of the first embodiment of the present invention includes a single pulley of the pulley 115 as the first set pitch sub-pulley, and the second set pitch sub-pulley. It is differentiated from the first embodiment of the present invention shown in FIG. 6 and the like in that it has a single pulley of the pulley 125 as a pulley.
  • the pulleys related to the rotation of the first jaw 101, pulley 111, pulley 112, pulley 117 / pulley, coming from the distal part 104 of the end tool 100 to the proximal part 105 direction 118, pulley 113/pulley 114, and pulley 115 may be sequentially disposed.
  • pulleys 121, pulley 122, pulley 127 / pulley ( 128), the pulley 123/pulley 124, and the pulley 125 may be sequentially disposed.
  • the pulleys 116 and 126 of the end tool 100 of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 6 are not pulleys on which wires are wound, but pulleys passing in a straight line, so as in this modified example, the pulleys It is possible to omit them.
  • the first set of pitch sub-pulleys and the second set of pitch sub-pulleys are composed of two rows, respectively, whereas the third modified example of the first set of pitch sub-pulleys of the present invention is the first set of pitch sub-pulleys. It is characterized in that the pitch sub-pulley and the second pitch sub-pulley each consist of one row.
  • a pulley 117 / pulley 118 is disposed on one side of the pulley 111 and the pulley 112 .
  • the pulley 117 / pulley 118 is formed to be rotatable around the rotation shaft 145, which is a pitch extra rotation shaft.
  • the pulley 113 and the pulley 114 are disposed to face each other.
  • the pulley 113 and the pulley 114 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 143 which is the pitch main rotation shaft.
  • a pulley 115 is disposed on one side of each of the pulley 113 and the pulley 114.
  • the pulley 115 is formed to be rotatable around the rotation axis 144 which is a pitch sub rotation axis.
  • the drawing shows that the pulley 117, the pulley 118, the pulley 113, the pulley 114, and the pulley 115 are all rotatable around the Y-axis direction, but the spirit of the present invention is not limited thereto, and the rotational axes of each pulley may be formed in various directions appropriate to the configuration.
  • the wire 301 which is the first set of wires, is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 115, the pulley 113, the pulley 117, and the pulley 111 come into contact with each other. Then, the wire 305 connected to the wire 301 by the fastening member 323 is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 111, the pulley 112, the pulley 118, and the pulley 114 are in contact.
  • the wire 301 and the wire 305 which are the first set of wires, are the pulley 115, the pulley 113, the pulley 117, the pulley 111, the pulley 112, and the pulley 118. ), and at least part of the pulley 114 is in contact with each other, and the wire 301 and the wire 305 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • a pulley 127 / pulley 128 is disposed on one side of the pulley 121 and the pulley 122 .
  • the pulley 127 / pulley 128 is formed to be rotatable about the rotation shaft 145, which is a pitch extra rotation shaft.
  • the pulley 123 and the pulley 124 are disposed to face each other.
  • the pulley 123 and the pulley 124 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 143 which is the pitch main rotation shaft.
  • a pulley 125 is disposed on one side of each of the pulley 123 and the pulley 124.
  • the pulley 125 is formed to be rotatable around the rotation axis 144 which is a pitch sub rotation axis.
  • the drawing shows that the pulley 127, the pulley 128, the pulley 123, the pulley 124, the pulley 125, and the pulley 126 are all formed to be rotatable around the Y-axis direction.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and the rotational axes of each pulley may be formed in various directions to suit the configuration.
  • the wire 306 which is the second set of wires, is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 125, the pulley 123, the pulley 127, and the pulley 121 come into contact with each other. Then, the wire 302 connected to the wire 306 by the fastening member 326 is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 121, the pulley 122, the pulley 128, and the pulley 124 are in contact.
  • the wire 306 and the wire 302 which are the second set of wires, are the pulley 125, the pulley 123, the pulley 127, the pulley 121, the pulley 122, and the pulley 128 ), and at least part of the pulley 124 is in contact with each other, and the wire 306 and the wire 302 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the first set of pitch sub-pulleys and the second set of pitch sub-pulleys are composed of two rows, respectively, whereas the third modified example of the first set of pitch sub-pulleys of the present invention Since the pitch sub-pulley and the second pitch sub-pulley are configured in one row, the number of parts is reduced and the manufacturing process is simplified.
  • the end tool 1100 of the surgical instrument according to the second embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 1100 of the surgical instrument according to the second embodiment of the present invention is compared to the end tool of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention described above (see 100 in FIG. 2, etc.),
  • the arrangement of the jaw pulley and jaw wire is characteristically different. A configuration that is different from that of the first embodiment will be described in detail later.
  • 60 and 61 are perspective views showing an end tool of a surgical instrument according to a second embodiment of the present invention.
  • 62, 63, 64, and 65 are plan views of the end tool of FIG. 60;
  • 66, 67 and 68 are side views of the end tool of FIG. 60;
  • 69 and 70 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 60 is pitch-rotated by -90°.
  • 71 and 72 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 60 is pitch-rotated by -90°.
  • 73 and 74 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 60 is pitch-rotated by +90°.
  • 75 and 76 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 60 is pitch-rotated by +90°.
  • the power transmission unit 1300 of the end tool 1100 of the surgical instrument according to the second embodiment of the present invention includes a wire 1301, a wire 1302, a wire 1303, Wire 1304, wire 1305, and wire 1306 may be included.
  • the wires are substantially the same as the wires 301, 302, 303, 304, 305, and 306 described in FIG. 5 and the like of the first embodiment, A detailed description thereof will be omitted here.
  • the power transmission unit 1300 of the end tool 100 of the surgical instrument includes a fastening member 1321 coupled to each end of each wire to couple the wire and the pulley,
  • a fastening member 1322 , a fastening member 1323 , a fastening member 1324 , a fastening member 1326 , a fastening member 1327 , a fastening member 1329 , and the like may be included.
  • each fastening member may have various shapes, such as a ball shape or a tube shape, as needed.
  • the fastening members are the fastening member 321, the fastening member 322, the fastening member 323, the fastening member 324, the fastening member 326, and the fastening member 327 described in FIG. 5 of the first embodiment. ), since it is substantially the same as the fastening member 329, a detailed description thereof will be omitted herein.
  • the end tool 1100 of the second embodiment of the present invention includes a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first jaw ( 1101) and the second article 1102.
  • a component covering each of the first jaw 1101 and the second jaw 1102 or the first jaw 1101 and the second jaw 1102 may be referred to as a jaw 1103.
  • the end tool 1100 includes a pulley 1111, a pulley 1112, a pulley 1113, a pulley 1114, a pulley 1115, and a pulley 1116 related to the rotational movement of the first jaw 1101. ), a pulley 1117, and a pulley 1118 may be included.
  • a pulley 1121, a pulley 1122, a pulley 1123, a pulley 1124, a pulley 1125, a pulley 1126, and a pulley 1127 related to the rotational motion of the second jaw 1102 may include a pulley 1128. These pulleys will be described in more detail later.
  • end tool 1100 of the second embodiment of the present invention may include an end tool hub 1106 and a pitch hub 1107.
  • a rotation shaft 1141, a rotation shaft 1142, and a rotation shaft 1145 are inserted through the end tool hub 1106.
  • the end tool hub 1106 may accommodate at least a portion of the pulley 1111 and the pulley 1121 axially coupled to the rotating shaft 1141 therein.
  • the end tool hub 1106 may accommodate at least a portion of the pulley 1112 and the pulley 1122 shaft-coupled to the rotating shaft 1142 therein.
  • the pulley 1117 / pulley 1118 and the pulley 1127 / pulley 1128 coupled to the rotation shaft 1145 may be coupled to the end tool hub 1106 .
  • the rotation shaft 1143 and the rotation shaft 1144 are inserted through, and the rotation shaft 1143 may be axially coupled with the end tool hub 1106 and the pulley 1131. Accordingly, the end tool hub 1106 and the pulley 1131 (integrally formed therewith) may be formed to be rotatable with respect to the pitch hub 1107 around the rotation shaft 1143 .
  • the pitch hub 1107 may accommodate at least a portion of the pulley 1113, the pulley 1114, the pulley 1123, and the pulley 1124 shaft-coupled to the rotation shaft 1143 therein.
  • the pitch hub 1107 may accommodate at least a portion of the pulley 1115, the pulley 1116, the pulley 1125, and the pulley 1126 shaft-coupled to the rotation shaft 1144 therein.
  • the end tool 1100 of the second embodiment of the present invention may include a rotation shaft 1141, a rotation shaft 1142, a rotation shaft 1145, a rotation shaft 1143, and a rotation shaft 1144.
  • the rotating shaft 1141, the rotating shaft 1142, and the rotating shaft 1145 are inserted through the end tool hub 1106, and the rotating shaft 1143 and the rotating shaft 1144 are inserted through the pitch hub 1107.
  • the rotation shaft 1141, the rotation shaft 1142, the rotation shaft 1145, the rotation shaft 1143, and the rotation shaft 1144 are from the distal end 1104 to the proximal end 1105 of the end tool 1100. They can be placed sequentially as they come. Accordingly, in order from the distal part 1104, the rotation shaft 1141 is the 1st pin, the rotation shaft 1142 is the 2nd pin, the rotation shaft 1145 is the 2.5th pin, the rotation shaft 1143 is the 3rd pin, and the rotation shaft 1144 is the 4th pin. may also be referred to as
  • the rotation shaft 1141 functions as a jaw pulley rotation shaft
  • the rotation shaft 1142 functions as a jaw auxiliary pulley rotation shaft
  • the rotation shaft 1143 functions as a pitch main rotation shaft
  • the rotation shaft 1144 functions as the end tool 1100 It can function as a pitch sub rotation axis.
  • the rotation shaft 1145 disposed between the rotation shaft 1142 and the rotation shaft 1143 may function as an extra pitch rotation shaft of the end tool 1100.
  • the end tool hub 1106, the pitch hub 1107, and each of the rotating shafts 1141, 1142, 1143, 1144, and 1145 are the end tool hub described in FIG. 2 and the like of the first embodiment ( 1106), the pitch hub 1107, and each of the rotating shafts 1141, 1142, 1143, 1144, and 1145 are substantially the same, so a detailed description thereof will be omitted herein.
  • one or more pulleys may be inserted into each of the rotation shafts 1141, 1142, 1143, 1144, and 1145, which will be described in detail below.
  • the pulley 1111 functions as a pulley set 1, and the pulley 1121 functions as a pulley set 2, and these two components may collectively be referred to as a pulley set.
  • the pulley 1111 and the pulley 1121 which are jaw pulleys, are formed to face each other, and are formed to be rotatable independently of each other around a rotation shaft 1141, which is a jaw pulley rotation axis.
  • a rotation shaft 1141 which is a jaw pulley rotation axis.
  • the pulley 1111 and the pulley 1121 are formed to rotate about one rotation axis 1141 in the drawing, each jaw pulley can be formed to be rotatable about a separate axis, of course.
  • the first jaw 1101 is fixedly coupled to the pulley 1111 and rotates together with the pulley 1111
  • the second jaw 1102 is fixedly coupled to the pulley 1121 so that the pulley 1121 ) can be rotated with
  • the yaw motion and actuation motion of the end tool 1100 are performed. That is, when the pulley 1111 and the pulley 1121 rotate in the same direction about the axis of rotation 1141, the yaw motion is performed, and the pulley 1111 and the pulley 1121 are opposite to each other about the axis of rotation 1141. When it rotates in the direction, an actuation operation is performed.
  • first jaw 1101 and the pulley 1111 may be formed as separate members and coupled to each other, or the first jaw 1101 and the pulley 1111 may be integrated (one-body) ) may be formed.
  • second jaw 1102 and the pulley 1121 may be formed as separate members and coupled to each other, or the second jaw 1102 and the pulley 1121 may be one-body may be formed.
  • the groove 1111a in which the wire 1301/wire 1305, which is the first wire in the pulley 1111, which is the first set of pulleys, is wound, and the wire which is the second wire in the pulley 1121, which is the second set of pulleys ( 1302)/grooves 1121a around which the wire 1306 is wound are disposed adjacent to each other. Therefore, the wire 1301 / wire 1305, which is the first set of wires, and the wires 1302, 1306, which are the second set wires, are disposed close to each other in the Z-axis direction, so that the first set wire and the second set wire There may not be a space where a separate structure is interposed therebetween.
  • the pulley 1112 functions as the first set of auxiliary pulleys
  • the pulley 1122 functions as the second set of auxiliary pulleys, and these two components may collectively be referred to as the set of auxiliary pulleys.
  • the pulley 1112 and the pulley 1122 which are auxiliary pulleys, may be additionally provided on one side of the pulley 1111 and the pulley 1121, in other words, the pulley 1112, which is the auxiliary auxiliary pulley, is a pulley ( 1111 and the pulley 1113 / pulley 1114 may be disposed between.
  • the pulley 1122 which is a jaw auxiliary pulley, may be disposed between the pulley 1121 and the pulley 1123 / pulley 1124.
  • the pulley 1112 and the pulley 1122 may be formed to rotate independently of each other about the rotation shaft 1142 .
  • pulley 1112 and the pulley 1122 are formed to rotate around one rotation axis 1142 in the drawing, the pulley 1112 and the pulley 1122 are each formed to be rotatable around a separate axis. Of course you can. Such an auxiliary pulley will be described in more detail later.
  • the pulley 1113 and pulley 1114 function as the first group pitch main pulley, and the pulley 1123 and pulley 1124 function as the second group pitch main pulley, and these two components are collectively referred to as the pitch main pulley. You can also say
  • the pulley 1115 and pulley 1116 function as the first set of pitch sub-pulleys, and the pulleys 1125 and 1126 function as the second set of pitch sub-pulleys, and these two components are collectively referred to as pitch sub-pulleys. You can also say
  • the present invention is between the pulley 1112 and pulley 1122, which are auxiliary pulleys, and the pulley 1113, pulley 1114, pulley 1123, and pulley 1124, which are pitch main pulleys, pitch redundant pulleys It is characterized in that a pulley 1117, a pulley 1118, a pulley 1127, and a pulley 1128 pulleys, which are pulleys, are further disposed.
  • the pulley 1117 and pulley 1118 function as the first set of extra pitch pulleys, and the pulley 1127 and pulley 1128 function as the second set of extra pitch pulleys, and these two components are collectively referred to as the extra pitch pulley. You can also say
  • a rotation shaft 1145 serving as an extra pitch rotation shaft may be further provided, and the rotation shaft 1145 may be inserted through the end tool hub 1106.
  • the rotation shaft 1145 may be formed to be substantially parallel to the rotation shaft 1143, which is the pitch main rotation shaft, and the rotation shaft 1144, which is the pitch sub rotation shaft.
  • the rotation shaft 1145 is disposed between the rotation shaft 1142, which is the second pin, and the rotation shaft 1143, which is the third pin, and therefore may be referred to as a 2.5 pin.
  • Such an extra pitch pulley may serve to change the lead-in/out path of the jaw wire entering from the proximal end to the distal end or coming out from the distal end to the proximal end of the end tool. This will be explained in more detail later.
  • the rotational shaft 1141, the rotational shaft 1142, the rotational shaft 1145, the rotational shaft 1143, and the rotational shaft 1144 may be sequentially disposed while coming from the distal portion 1104 of the end tool 1100 to the proximal portion 1105. there is.
  • pulleys 1111, pulley 1112, pulley 1117 / pulley ( 1118), a pulley 1113/pulley 1114, and a pulley 1115/pulley 1116 may be sequentially disposed.
  • pulleys 1121, pulley 1122, pulley 1127/pulley (pulley 1121, pulley 1122, pulley 1127)/pulley ( 1128), the pulley 1123/pulley 1124, and the pulley 1125/pulley 1126 may be sequentially disposed.
  • the pulley 1113 and the pulley 1114 form a pair and function as the first pitch main pulley. That is, it functions as the main rotation pulley of the pitch operation of the first pair (1101).
  • a wire 1301, which is the first set of wires is wound around the pulley 1113
  • a wire 1305, which is the first set of wires is wound around the pulley 1114.
  • the pulley 1115 and the pulley 1116 form a pair and function as a first group pitch sub-pulley. That is, it functions as a sub-rotation pulley for the pitch operation of the first set (1101).
  • a wire 1301, which is the first set of wires is wound around the pulley 1115
  • a wire 1305, which is the first set of wires is wound around the pulley 1116.
  • the pulley 1117 and the pulley 1118 form a pair and function as the first set of redundant pulleys. That is, it functions as an extra rotary pulley for the pitch operation of the first set (1101).
  • a wire 1301, which is the first set of wires is wound around the pulley 1117
  • a wire 1305, which is the first set of wires is wound around the pulley 1118.
  • the pulley 1117 and the pulley 1118 are disposed to face each other.
  • the pulley 1117 and the pulley 1118 are formed to be rotatable independently of each other around a rotation shaft 1145 that is a pitch extra rotation shaft.
  • a pulley 1113 and a pulley 1114 are disposed to face each other.
  • the pulley 1113 and the pulley 1114 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 1143 which is the pitch main rotation shaft.
  • a pulley 1115 and a pulley 1116 are disposed to face each other.
  • the pulley 1115 and the pulley 1116 are formed to be rotatable independently of each other about a rotation axis 1144 that is a pitch sub rotation axis.
  • the drawing shows that the pulley 1117, the pulley 1118, the pulley 1113, the pulley 1114, the pulley 1115, and the pulley 1116 are all formed to be rotatable around the Y-axis direction.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and the rotational axes of each pulley may be formed in various directions to suit the configuration.
  • the wire 1301, which is the first set of wires, is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 1115, the pulley 1113, the pulley 1117, and the pulley 1111 come into contact with each other.
  • the wire 1305 connected to the wire 1301 by the fastening member 1323 is at least partially in contact with the pulley 1111, the pulley 1112, the pulley 1118, the pulley 1114, and the pulley 1116. winding in turn
  • the wire 1301 and the wire 1305, which are the first set of wires are the pulley 1115, the pulley 1113, the pulley 1117, the pulley 1111, the pulley 1112, and the pulley 1118. ), the pulley 1114, and the pulley 1116 are sequentially wound so that at least some of them come into contact with each other, and the wire 1301 and the wire 1305 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the pulley 1123 and the pulley 1124 form a pair and function as the second pitch main pulley. That is, it functions as the main rotation pulley of the pitch operation of the second row (1102).
  • a wire 1306, which is the second set of wires is wound around the pulley 1123
  • a wire 1302, which is the second set of wires is wound around the pulley 1124.
  • the pulley 1125 and the pulley 1126 form a pair and function as a second pitch sub-pulley. That is, it functions as a sub-rotation pulley for the pitch operation of the second row (1102).
  • a wire 1306, which is the second set of wires is wound around the pulley 1125
  • a wire 1302, which is the second set of wires is wound around the pulley 1126.
  • the pulley 1127 and the pulley 1128 form a pair and function as a second group pitch extra pulley. That is, it functions as an extra rotary pulley for the pitch operation of the second row 1102.
  • a wire 1306, which is the second set of wires is wound around the pulley 1127
  • a wire 1302, which is the second set of wires is wound around the pulley 1128.
  • the pulley 1127 and the pulley 1128 are disposed to face each other.
  • the pulley 1127 and the pulley 1128 are formed to be rotatable independently of each other around a rotation shaft 1145 that is a pitch extra rotation shaft.
  • a pulley 1123 and a pulley 1124 are disposed on one side of each of the pulleys 1127 and 1128 so as to face each other.
  • the pulley 1123 and the pulley 1124 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 1143 which is the pitch main rotation shaft.
  • a pulley 1125 and a pulley 1126 are disposed to face each other.
  • the pulley 1125 and the pulley 1126 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation axis 1144 which is a pitch sub rotation axis.
  • the drawing shows that the pulley 1127, the pulley 1128, the pulley 1123, the pulley 1124, the pulley 1125, and the pulley 1126 are all formed to be rotatable around the Y-axis direction.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and the rotational axes of each pulley may be formed in various directions to suit the configuration.
  • the wire 1306, which is the second set of wires, is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 1125, the pulley 1123, the pulley 1127, and the pulley 1121 come into contact with each other. And, the wire 1302 connected to the wire 1306 by the fastening member 1326 is at least partially in contact with the pulley 1121, the pulley 1122, the pulley 1128, the pulley 1124, and the pulley 1126. winding in turn
  • the wire 1306 and the wire 1302, which are the second set of wires are the pulley 1125, the pulley 1123, the pulley 1127, the pulley 1121, the pulley 1122, and the pulley 1128. ), the pulley 1124, and the pulley 1126 are sequentially wound so that at least part of them come into contact with each other, and the wire 1306 and the wire 1302 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the present invention is characterized in that the control of the pitch operation is facilitated by winding the two jaw wires wound on one jaw pulley in opposite directions to the pitch main pulley.
  • the +Z-axis direction is defined as the upper side and the -Z-axis direction is the lower side based on the plane (ie, XY plane) passing between the pulley 1111, which is the first pulley, and the pulley 1121, which is the second pulley.
  • the pulley 1113 which is the first set of pitch main pulleys
  • the other strand for example, wire 1305 may emerge from pulley 1114, which is the first set pitch main pulley on the upper side of the XY plane.
  • jaw wire enters the lower side of the first group pitch main pulley and comes out to the upper side.
  • Article 2 wire enters the upper side of the Article 2 pitch main pulley and comes out the lower side
  • the wire 1301 which is one strand of the first set of wires, comes into contact with the upper side of the pulley 1115, the lower side of the pulley 1113, and the lower side of the pulley 1117 in order, and then the pulley 1111 make contact Then, the wire 1305, which is the other strand of Article 1 wire, is wound around the pulley 1111 and the pulley 1112, and then the lower side of the pulley 1118, the upper side of the pulley 1114, and the lower side of the pulley 1116 After contact in turn, it exits to the connection part 400. As a result, the first set of wires come out of the connection part 400 and enter the lower side of the pulley 1113, pass through each pulley, and then pass through the upper side of the pulley 1114 to enter the connection part 400 again.
  • the wire 1306, which is one strand of the second set of wires contacts the lower side of the pulley 1125, the upper side of the pulley 1123, and the upper side of the pulley 1127 in order, and then contacts the pulley 1121. Then, after the wire 1302, which is the other strand of the second wire, is wound around the pulley 1121 and the pulley 1122, the upper side of the pulley 1128, the lower side of the pulley 1124, and the upper side of the pulley 1126 After contact in turn, it exits to the connection part 400. As a result, the second wire comes out of the connection part 400 and enters the upper side of the pulley 1123, passes through each pulley, and then passes through the lower side of the pulley 1124 to enter the connection part 400 again.
  • one of the two strands of the first set of wires enters the end tool 1100 from the connecting portion 1400, and either clockwise or counterclockwise to the first set of pitch main pulleys. direction, and the other wire may be expressed as being wound in the other direction of the clockwise and counterclockwise directions on the first pitch main pulley while entering the end tool 1100 from the connection part 1400. That is, as seen in FIGS. 66, 67, and 68, the wire 1301 is wound clockwise while entering the end tool 1100 from the connection part 1400, and the wire 1305 is the end tool ( 1100), it winds counterclockwise.
  • one wire is wound in either clockwise or counterclockwise direction on the second set of pitch main pulleys while entering the end tool 1100 from the connection part 1400, and the other One wire may be expressed as entering the end tool 1100 from the connection part 1400 and being wound in the other direction of the second pitch main pulley clockwise and counterclockwise. That is, as seen in FIGS. 66, 67, and 68, the wire 1302 is wound clockwise while entering the end tool 1100 from the connection part 1400, and the wire 1306 is the end tool ( 1100), it winds counterclockwise.
  • the two jaw wires wound around one jaw pulley are wound in opposite directions to the pitch main pulley, thereby controlling the pitch operation.
  • the effect of ease can be obtained. That is, during the pitch operation, the first pulley of the driving unit (see 211 in FIG. 11) and the second pulley of the driving unit (see 221 of FIG. 11) rotate to wind or unwind the jaw wires, thereby compensating for a kind of pitch operation.
  • the end tool 1100 of the surgical instrument according to the first modified example of the second embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 1100 of the surgical instrument according to the first modification of the second embodiment of the present invention has a part of the pulley compared to the end tool of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention described above. It is characteristically different in that it is omitted.
  • the configuration changed from that of the first embodiment will be described in detail.
  • 77 and 78 are perspective views illustrating an end tool of a surgical instrument according to a first modified example of the second embodiment of the present invention.
  • 79 and 80 are plan views of the end tool of FIG. 77;
  • 81, 82 and 83 are side views of the end tool of FIG. 77;
  • 84 and 85 are plan views of the end tool of FIG. 77;
  • 86 and 87 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 77 is pitch-rotated by -90°.
  • 88 and 89 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 77 is pitch-rotated by -90°.
  • 90 and 91 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 77 is pitch-rotated by +90°.
  • 92 and 93 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 77 is pitch-rotated by +90°.
  • the end tool 1100 includes a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first jaw ( 1101) and the second article 1102.
  • a component covering each of the first jaw 1101 and the second jaw 1102 or the first jaw 1101 and the second jaw 1102 may be referred to as a jaw 1103.
  • end tool 1100 may include an end tool hub 1106 and a pitch hub 1107.
  • the end tool 1100 of the first modification of the second embodiment of the present invention may include a rotation shaft 1141, a rotation shaft 1142, a rotation shaft 1145, a rotation shaft 1143, and a rotation shaft 1144.
  • the rotating shaft 1141, the rotating shaft 1142, and the rotating shaft 1145 are inserted through the end tool hub 1106, and the rotating shaft 1143 and the rotating shaft 1144 are inserted through the pitch hub 1107.
  • the end tool hub 1106, the pitch hub 1107, and the respective rotational axes 1141, 1142, 1143, 1144, and 1145 are the end tool hub described in FIG. 2 and the like of the first embodiment ( 1106), the pitch hub 1107, and each of the rotation axes are substantially the same, so a detailed description thereof will be omitted here.
  • the end tool 1100 includes a pulley 1111, a pulley 1112, a pulley 1113, a pulley 1114, a pulley 1115, and a pulley 1117 related to the rotational movement of the first jaw 1101. ), a pulley 1118 may be included.
  • the pulley 1121, pulley 1122, pulley 1123, pulley 1124, pulley 1125, pulley 1127, pulley 1128 related to the rotational motion of the second jaw 1102 can include
  • the first set pitch sub-pulley and the second set pitch sub-pulley each include only one pulley, characterized in that do.
  • the end tool 1100 of the surgical instrument according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 60 is provided with a pair of pulleys 1115 and 1116 as the first pitch sub-pulley. and a pair of pulleys 1125 and 1126 as the second pitch sub-pulley.
  • the end tool 1100 of the surgical instrument according to the first modified example of the second embodiment of the present invention includes a single pulley of the pulley 1115 as the first set pitch sub-pulley, and the second set pitch sub-pulley. It is differentiated from the second embodiment of the present invention shown in FIG. 60 and the like in that it has a single pulley of the pulley 1125 as a pulley.
  • pulleys 1111, 1112, 1117/pulley which are related to the rotation of the first jaw 1101, come from the distal part 1104 of the end tool 1100 to the proximal part 1105.
  • 1118, pulley 1113/pulley 1114, and pulley 1115 may be sequentially disposed.
  • pulleys 1121, pulley 1122, pulley 1127/pulley (pulley 1121, pulley 1122, pulley 1127)/pulley ( 1128), the pulley 1123/pulley 1124, and the pulley 1125 may be sequentially disposed.
  • the pulley 1116 and pulley 1126 of the end tool 1100 of the second embodiment of the present invention shown in FIG. 60 are not pulleys on which wires are wound, but pulleys passing in a straight line, so as in this modified example, the pulleys It is possible to omit them.
  • the first set of pitch sub-pulleys and the second set of pitch sub-pulleys are composed of two rows, respectively, whereas the first set of pitch sub-pulleys in the first modified embodiment of the second embodiment of the present invention It is characterized in that the pitch sub-pulley and the second pitch sub-pulley each consist of one row.
  • a pulley 1117/pulley 1118 is disposed on one side of the pulley 1111 and the pulley 1112.
  • the pulley 1117/pulley 1118 is formed to be rotatable around a rotation shaft 1145, which is a pitch extra rotation shaft.
  • a pulley 1113 and a pulley 1114 are disposed to face each other.
  • the pulley 1113 and the pulley 1114 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 1143 which is the pitch main rotation shaft.
  • a pulley 1115 is disposed on one side of each of the pulleys 1113 and 1114.
  • the pulley 1115 is formed to be rotatable about a rotation axis 1144 that is a pitch sub rotation axis.
  • the drawing shows that the pulley 1117, the pulley 1118, the pulley 1113, the pulley 1114, and the pulley 1115 are all rotatable around the Y-axis direction, but the spirit of the present invention is not limited thereto, and the rotational axes of each pulley may be formed in various directions appropriate to the configuration.
  • the wire 1301 which is the first set of wires, is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 1115, the pulley 1113, the pulley 1117, and the pulley 1111 come into contact with each other. Then, the wire 1305 connected to the wire 1301 by the fastening member 1323 is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 1111, the pulley 1112, the pulley 1118, and the pulley 1114 come into contact with each other.
  • the wire 1301 and the wire 1305, which are the first set of wires are the pulley 1115, the pulley 1113, the pulley 1117, the pulley 1111, the pulley 1112, and the pulley 1118. ), and at least part of the pulley 1114 is in contact with each other, and the wire 1301 and the wire 1305 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • a pulley 1127/1128 is disposed on one side of the pulley 1121 and the pulley 1122.
  • the pulley 1127/pulley 1128 is formed to be rotatable around a rotation shaft 1145, which is a pitch extra rotation shaft.
  • the pulley 1123 and the pulley 1124 are disposed to face each other.
  • the pulley 1123 and the pulley 1124 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 1143 which is the pitch main rotation shaft.
  • a pulley 1125 is disposed on one side of each of the pulleys 1123 and 1124.
  • the pulley 1125 is formed to be rotatable around a rotation axis 1144 that is a pitch sub rotation axis.
  • the drawing shows that the pulley 1127, the pulley 1128, the pulley 1123, the pulley 1124, the pulley 1125, and the pulley 1126 are all formed to be rotatable around the Y-axis direction.
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and the rotational axes of each pulley may be formed in various directions to suit the configuration.
  • the wire 1306, which is the second set of wires, is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 1125, the pulley 1123, the pulley 1127, and the pulley 1121 come into contact with each other. Then, the wire 1302 connected to the wire 1306 by the fastening member 1326 is sequentially wound so that at least a part of it contacts the pulley 1121, the pulley 1122, the pulley 1128, and the pulley 1124.
  • the wire 1306 and the wire 1302 which are the second set of wires, are the pulley 1125, the pulley 1123, the pulley 1127, the pulley 1121, the pulley 1122, and the pulley 1128. ), and at least part of the pulley 1124 is in contact with each other, and the wire 1306 and the wire 1302 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the first set of pitch sub-pulleys and the second set of pitch sub-pulleys are configured in two rows, respectively, whereas the first modified example of the second embodiment of the present invention is the first set of pitch sub-pulleys. Since the pitch sub-pulley and the second pitch sub-pulley are configured in one row, the number of parts is reduced and the manufacturing process is simplified.
  • the end tool 2100 of the surgical instrument according to the third embodiment of the present invention will be described.
  • the end tool 2100 of the surgical instrument according to the third embodiment of the present invention is compared to the end tool of the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention described above (see 100 in FIG. 2, etc.),
  • the arrangement of the jaw pulley and jaw wire is characteristically different. A configuration that is different from that of the first embodiment will be described in detail later.
  • 94, 95, 96, and 97 are perspective views illustrating end tools of surgical instruments according to a third embodiment of the present invention.
  • 107 and 108 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 94 is pitch-rotated by -90°.
  • 109 and 110 are perspective views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG.
  • FIG. 94 is pitch-rotated by +90°.
  • 111 and 112 are side views showing a state in which the end tool of the surgical instrument of FIG. 94 is pitch-rotated by +90°.
  • 113 is a perspective view of the end tool hub of the end tool of FIG. 94
  • FIG. 114 is a front view of the end tool hub of the end tool of FIG. 94
  • FIG. 115 is a side view of the end tool hub of the end tool of FIG.
  • the power transmission unit 2300 of the end tool 2100 of the surgical instrument includes a wire 2301, a wire 2302, a wire 2303, Wire 2304, wire 2305, and wire 2306 may be included.
  • the wires are substantially the same as the wires 301, 302, 303, 304, 305, and 306 described in FIG. 5 and the like of the first embodiment, A detailed description thereof will be omitted here.
  • the power transmission unit 2300 of the end tool 2100 of the surgical instrument includes a fastening member 2321 coupled to each end of each wire to couple the wire and the pulley,
  • a fastening member 2322 , a fastening member 2323 , a fastening member 2326 , and the like may be included.
  • each fastening member may have various shapes, such as a ball shape or a tube shape, as needed. Since the fastening members in this embodiment are substantially the same as the fastening member 321, fastening member 322, fastening member 323, and fastening member 326 described in FIG. omit it.
  • the end tool 2100 of the third embodiment of the present invention includes a pair of jaws for performing a grip operation, that is, the first jaw ( 2101) and the second article 2102.
  • a component encompassing the first jaw 2101 and the second jaw 2102, or the first jaw 2101 and the second jaw 2102 may be referred to as a jaw 2103.
  • the end tool 2100 includes a pulley 2111, a pulley 2112, a pulley 2113, a pulley 2114, a pulley 2115, and a pulley 2116 related to the rotational movement of the first jaw 2101. ) may be included.
  • a pulley 2121, a pulley 2122, a pulley 2123, a pulley 2124, a pulley 2125, and a pulley 2126 related to the rotational motion of the second jaw 2102 may be included. . These pulleys will be described in more detail later.
  • end tool 2100 of the third embodiment of the present invention may include an end tool hub 2180 and a pitch hub 2107.
  • the end tool hub 2180 will be described in more detail later.
  • the end tool hub 2180 may accommodate at least a portion of the pulley 2111 and the pulley 2121 axially coupled to the rotating shaft 2141 therein.
  • the end tool hub 2180 may accommodate at least a portion of the pulley 2112 and the pulley 2122 shaft-coupled to the rotating shaft 2142 therein.
  • the rotation shaft 2143 and the rotation shaft 2144 are inserted through, and the rotation shaft 2143 may be axially coupled with the end tool hub 2180 and the pulley 2131. Accordingly, the end tool hub 2180 and the pulley 2131 (integrally formed therewith) may be formed to be rotatable with respect to the pitch hub 2107 around the rotation shaft 2143 .
  • the pitch hub 2107 may accommodate at least a portion of the pulley 2113, the pulley 2114, the pulley 2123, and the pulley 2124 shaft-coupled to the rotation shaft 2143 therein.
  • the pitch hub 2107 may accommodate at least a portion of the pulley 2115, the pulley 2116, the pulley 2125, and the pulley 2126 shaft-coupled to the rotation shaft 2144 therein.
  • the end tool 2100 of the third embodiment of the present invention may include a rotation shaft 2141, a rotation shaft 2142, a rotation shaft 2143, and a rotation shaft 2144.
  • the rotating shaft 2141, the rotating shaft 2142, the rotating shaft 2143, and the rotating shaft 2144 may be sequentially arranged from the distal end 2104 to the proximal end 2105 of the end tool 2100. there is. Accordingly, in order from the distal portion 2104, the rotation shaft 2141 may be referred to as a 1st pin, the rotation shaft 2142 may be referred to as a 2nd pin, the rotation shaft 2143 may be referred to as a 3rd pin, and the rotation shaft 2144 may be referred to as a 4th pin.
  • the rotation shaft 2141 functions as a jaw pulley rotation shaft
  • the rotation shaft 2142 serves as a jaw auxiliary pulley rotation shaft and at the same time functions as a pitch extra rotation shaft
  • the rotation shaft 2143 functions as a pitch main rotation shaft
  • the rotation shaft 2144 functions as an end rotation shaft. It can function as a pitch sub rotation axis of the tool 2100.
  • end tool hub 2180 of the third embodiment of the present invention will be described in more detail, and in particular, the rotation shaft 2142 of the end tool hub 2180 that serves as the rotation shaft of the jaw auxiliary pulley will be described with emphasis. .
  • the end tool hub 2180 includes an article 1 pulley coupling portion 2181 and an article 2 pulley coupling portion 2182, a rotating shaft 2142, a pitch pulley coupling portion 2185, A guide portion 2186 is included.
  • the rotating shaft 2142 may include a first sub-axis 2142a and a second sub-axis 2142b.
  • first pulley coupling part 2181 and the second pulley coupling portion 2182 are formed to face each other, and the pulley 2111, pulley 2112, pulley 2121, and pulley 2122 are formed therein. is accepted
  • through-holes are formed in each of the jaw pulley coupling portions 2181 and 2182, so that the rotating shaft 2141 penetrates the jaw pulley coupling portions 2181 and 2182, the pulley 2111, and the pulley 2121 to move them.
  • the first set of pulley coupling parts 2181 and the second set of pulley coupling parts 2182 are connected by a guide unit 2186. That is, the first group pulley coupling part 2181 and the second group pulley coupling part 2182, which are parallel to each other, are coupled by a guide part 2186 formed in a direction substantially perpendicular thereto, and the first group pulley coupling The part 2181, the second pulley coupling part 2182, and the guide part 2186 form an approximate "c" shape, and there are a pulley 2111, a pulley 2112, a pulley 2121, and a pulley therein. (2122) is accepted.
  • first pulley coupling portion 2181 and the second pulley coupling portion 2182 extend in the X-axis direction from both ends of the guide portion 2186 that is formed long in the Z-axis direction. can be considered formed.
  • a first sub-shaft 2142a may be formed on an inner surface of the first set of pulley coupling parts 2181, and a second sub-shaft 2142b may be formed on the second set of pulley coupling parts 2182.
  • the second rotation shaft 2142 which is the rotation shaft of the auxiliary pulley, can be expressed as being formed by being divided into two parts: a first sub-shaft 2142a and a second sub-shaft 2142b.
  • first sub-axis 2142a and the second sub-axis 2142b may be inclined to a certain degree.
  • the first sub-axis 2142a and the second sub-axis 2142b may be formed obliquely rather than parallel to any of the X, Y, and Z axes.
  • the pulley 2112 may be coupled to the first sub-shaft 2142a, and the pulley 2122 may be coupled to the second sub-shaft 2142b.
  • the pulley 2112 may function as a first group auxiliary pulley and at the same time function as a first pitch extra pulley.
  • the pulley 2122 can function as a second set auxiliary pulley and at the same time function as a second pitch extra pulley. This will be detailed later.
  • a pulley 2131 serving as an end tool pitch pulley may be formed at a pitch pulley coupling part 2185 at one end of the end tool hub 2180.
  • the pulley 2131 may be formed integrally with the end tool hub 2180 (one-body). That is, one end of the end tool hub 2180 is formed in a disk shape or semicircular shape, and a groove in which a wire can be wound is formed on the outer circumferential surface thereof, so that a kind of guide channel can be formed.
  • the pulley 2131 may be formed as a separate member from the end tool hub 2180 and coupled to the end tool hub 2180.
  • the above-described wire 2303 and wire 2304 are coupled to a pulley 2131 serving as an end tool pitch pulley, and the pulley 2131 rotates around the rotation axis 2143 to perform pitch operation. .
  • one or more pulleys may be inserted into each of the rotation shafts 2141, 2142, 2143, and 2144, which will be described in detail below.
  • the pulley 2111 functions as a pulley set 1, and the pulley 2121 functions as a pulley set 2, and these two components may collectively be referred to as a pulley set.
  • the pulley 2111 and the pulley 2121 which are jaw pulleys, are formed to face each other, and are formed to be rotatable independently of each other around a rotation shaft 2141, which is a jaw pulley rotation shaft.
  • a rotation shaft 2141 which is a jaw pulley rotation shaft.
  • the pulley 2111 and the pulley 2121 are formed to rotate about one rotation axis 2141 in the drawing, it is of course possible that each jaw pulley can be formed to be rotatable about a separate axis.
  • a first jaw 2101 is fixedly coupled to the pulley 2111 to rotate together with the pulley 2111
  • a second jaw 2102 is fixedly coupled to the pulley 2121 so that the pulley 2121 ) can be rotated with
  • the yaw and actuation of the end tool 2100 are performed. That is, when the pulley 2111 and the pulley 2121 rotate in the same direction about the axis of rotation 2141, the yaw motion is performed, and the pulley 2111 and the pulley 2121 are opposite to each other about the axis of rotation 2141. When it rotates in the direction, an actuation operation is performed.
  • first jaw 2101 and the pulley 2111 may be formed as separate members and coupled to each other, or the first jaw 2101 and the pulley 2111 may be integrated (one-body) ) may be formed.
  • second jaw 2102 and the pulley 2121 may be formed as separate members and coupled to each other, or the second jaw 2102 and the pulley 2121 may be one-body. may be formed.
  • the pulley 2112 functions as the first set of auxiliary pulleys, and the pulley 2122 functions as the second set of auxiliary pulleys, and these two components may collectively be referred to as the set of auxiliary pulleys.
  • the pulley 2112 may function as a first pitch extra pulley, and the pulley 2122 may function as a second pitch extra pulley.
  • the pulley 2112 and the pulley 2122 which are auxiliary pulleys, may be additionally provided on one side of the pulley 2111 and the pulley 2121, in other words, the pulley 2112, which is the auxiliary auxiliary pulley, is a pulley ( 2111) and the pulley 2113/pulley 2114.
  • the pulley 2122 which is a jaw auxiliary pulley, may be disposed between the pulley 2121 and the pulley 2123/pulley 2124.
  • the pulley 2112 may rotate about the first sub-axis 2142a of the rotation shaft 2142, and the pulley 2122 may be rotatable about the second sub-axis 2142b of the rotation shaft 2142.
  • the pulley 2113 and pulley 2114 function as the first group pitch main pulley, and the pulley 2123 and pulley 2124 function as the second group pitch main pulley, and these two components are collectively referred to as the pitch main pulley. You can also say
  • the pulleys 2115 and 2116 function as the first set of pitch sub-pulleys, and the pulleys 2125 and 2126 function as the second set of pitch sub-pulleys, and these two components are collectively referred to as pitch sub-pulleys. You can also say
  • the rotation shaft 2141, the rotation shaft 2142, the rotation shaft 2143, and the rotation shaft 2144 may be sequentially disposed while coming from the distal portion 2104 of the end tool 2100 toward the proximal portion 2105.
  • pulley 2111, the pulley 2112, the pulley 2113 / pulley which are related to the rotation of the first jaw 2101 while coming from the distal part 2104 of the end tool 2100 to the proximal part 2105 2114) and a pulley 2115/pulley 2116 may be sequentially disposed.
  • pulleys 2121, pulley 2122, pulley 2123/pulley (pulleys 2121, 2122, pulleys 2123)/pulleys related to the rotation of the second jaw 2102 while coming from the distal part 2104 of the end tool 2100 to the proximal part 2105. 2124) and a pulley 2125/pulley 2126 may be sequentially disposed.
  • the pulley 2112 may function as the first set of auxiliary pulleys
  • the pulley 2122 may function as the second set of auxiliary pulleys.
  • the pulley 2112 and the pulley 2122 come into contact with the wire 2305, which is the first set of wires, and the wire 2302, which is the second set of wires, to change the arrangement path of the wires 2305 and 2302 to a certain extent, It may serve to enlarge the rotation angle of each of the first pair 2101 and the second pair 2102 .
  • the role of such a jaw auxiliary pulley will be similar to that described in the first embodiment of the present invention.
  • the pulley 2112 may function as a first pitch extra pulley, and the pulley 2122 may function as a second pitch extra pulley.
  • Such an extra pitch pulley may serve to change the lead-in/out path of the jaw wire entering from the proximal end to the distal end or coming out from the distal end to the proximal end of the end tool.
  • a plane (ie, XY plane) passing between the pulley 2111, which is the first pulley, and the pulley 2121, which is the second pulley, is defined as the first plane, and the +Z axis direction is based on the first plane is defined as the upper side and the -Z axis direction as the lower side.
  • the wire 2305 which is the first set of wires, is located on the upper side of the first plane when passing through the pulley 2114, which is the first set of pitch main pulleys, and then passes through the pulley 2112, which is the first set of extra pitch pulleys. It is changed, and when passing through the pulley 2111, which is the first set of pulleys, it is located on the lower side of the first plane.
  • the first sub-shaft 2142a and the pulley 2112 coupled thereto are formed inclined with respect to the first plane, so that when contacting the pulley 2114, the wire 2305 located on the upper side of the first plane, the pulley When in contact with 2111, it serves to guide the path of the wire 2305 so that it is located on the lower side of the first plane.
  • the first sub-shaft 2142a and the pulley 2112 coupled thereto may be formed with a certain degree of inclination on the YZ plane.
  • the first sub-shaft 2142a and the pulley 2112 coupled thereto may be formed with a certain degree of inclination on the XZ plane.
  • the wire 2302 which is the second set of wires, is located on the lower side of the first plane when passing through the pulley 2124, which is the second set of pitch main pulleys, and then passes through the pulley 2122, which is the second set of extra pitch pulleys.
  • the pulley 2121 which is the second set of pulleys, it is located on the upper side of the first plane.
  • the second sub-shaft 2142b and the pulley 2122 coupled thereto are formed inclined with respect to the first plane, so that when contacting the pulley 2124, the wire 2302 located on the lower side of the first plane, the pulley When in contact with 2121, it serves to guide the path of the wire 2302 so that it is located on the upper side of the first plane.
  • the second sub-shaft 2142b and the pulley 2122 coupled thereto may be formed with a certain degree of inclination on the YZ plane.
  • the second sub-shaft 2142b and the pulley 2122 coupled thereto may be formed with a certain degree of inclination on the XZ plane.
  • the pulley 2113 and the pulley 2114 form a pair and function as the first pitch main pulley. That is, it functions as the main rotation pulley of the pitch operation of the first pair (2101).
  • a wire 2301 which is the first set of wires
  • a wire 2305 which is the first set of wires
  • the pulley 2115 and the pulley 2116 form a pair and function as a first group pitch sub-pulley. That is, it functions as a sub-rotation pulley for the pitch operation of the first set (2101).
  • a wire 2301 which is the first set of wires
  • a wire 2305 which is the first set of wires
  • a pulley 2113 and a pulley 2114 are disposed on one side of the pulley 2111 and the pulley 2112 so as to face each other.
  • the pulley 2113 and the pulley 2114 are formed to rotate independently of each other about the rotation shaft 2143 which is the pitch main rotation shaft.
  • a pulley 2115 and a pulley 2116 are disposed on one side of each of the pulleys 2113 and 2114 to face each other.
  • the pulley 2115 and the pulley 2116 are formed to be rotatable independently of each other about a rotation axis 2144 that is a pitch sub rotation axis.
  • each pulley is shown to be rotatable around the Y-axis direction in the drawing, but the spirit of the present invention is not limited thereto, ,
  • the rotational axes of each pulley may be formed in various directions appropriate to the configuration.
  • the wire 2301 which is the first set of wires, is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 2115, the pulley 2113, and the pulley 2111 come into contact with each other. Then, the wire 2305 connected to the wire 2301 by the fastening member 2323 is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 2111, the pulley 2112, the pulley 2114, and the pulley 2116 come into contact with each other.
  • the wire 2301 and the wire 2305 which are the first set of wires, are a pulley 2115, a pulley 2113, a pulley 2111, a pulley 2112, a pulley 2114, and a pulley 2116 ) and at least a part of the wire 2301 and the wire 2305 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the pulley 2123 and the pulley 2124 form a pair and function as the second group pitch main pulley. That is, it functions as the main rotation pulley of the pitch operation of the second row 2102.
  • a wire 2306 which is the second set of wires
  • a wire 2302 which is the second set of wires
  • the pulley 2125 and the pulley 2126 form a pair and function as a second pitch sub-pulley. That is, it functions as a sub-rotation pulley for the pitch operation of the second row 2102.
  • a wire 2306 which is the second set of wires
  • a wire 2302 which is the second set of wires
  • the pulley 2123 and the pulley 2124 are disposed to face each other.
  • the pulley 2123 and the pulley 2124 are formed to be rotatable independently of each other around the rotation shaft 2143 which is the pitch main rotation shaft.
  • a pulley 2125 and a pulley 2126 are disposed to face each other.
  • the pulley 2125 and the pulley 2126 are formed to be rotatable independently of each other around a rotation axis 2144 that is a pitch sub rotation axis.
  • each pulley is shown as being rotatable around the Y-axis direction in the drawing, but the spirit of the present invention is not limited thereto, ,
  • the rotational axes of each pulley may be formed in various directions appropriate to the configuration.
  • the wire 2306 which is the second set of wires, is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 2125, the pulley 2123, and the pulley 2121 come into contact with each other. Then, the wire 2302 connected to the wire 2306 by the fastening member 2326 is sequentially wound so that at least a portion of the pulley 2121, the pulley 2122, the pulley 2124, and the pulley 2126 are in contact.
  • the wire 2306 and the wire 2302 which are the second set of wires, are the pulley 2125, the pulley 2123, the pulley 2121, the pulley 2122, the pulley 2124, and the pulley 2126 ) and at least a part of the wire 2306 and the wire 2302 are formed to be movable along the pulleys while rotating the pulleys.
  • the present invention is characterized in that the control of the pitch operation is facilitated by winding the two jaw wires wound on one jaw pulley in opposite directions to the pitch main pulley.
  • the +Z axis direction is defined as the upper side and the -Z axis direction is the lower side based on the plane (ie, XY plane) passing between the pulley 2111, which is the first pulley and the pulley 2121, which is the second pulley.
  • the pulley 2113 which is the first set of pitch main pulleys
  • the other strand for example, For example wire 2305 may emerge from pulley 2114 which is the first set pitch main pulley on the upper side of the XY plane.
  • first set of wires enters the lower side of the first set of pitch main pulleys and comes out to the upper side.
  • Article 2 wire enters the upper side of the Article 2 pitch main pulley and comes out the lower side
  • the wire 2301 which is one strand of the first set of wires, contacts the upper side of the pulley 2115 and the lower side of the pulley 2113 in turn, and then contacts the pulley 2111.
  • the wire 2305 which is the other strand of the first set of wires, is wound around the pulleys 2111 and 2112, and then contacts the upper side of the pulley 2114 and the lower side of the pulley 2116 in turn, and then connects to the connection portion 400. ) to exit.
  • the first set of wires comes out of the connection part 2400 and enters the lower side of the pulley 2113, passes through each pulley, and then passes through the upper side of the pulley 2114 to enter the connection part 400 again.
  • the wire 2306 which is one strand of the second set of wires, contacts the lower side of the pulley 2125 and the upper side of the pulley 2123 in order, and then contacts the pulley 2121.
  • the wire 2302 which is the other strand of the second set of wires, is wound around the pulleys 2121 and 2122, and then contacts the lower side of the pulley 2124 and the upper side of the pulley 2126 in turn, and then connects the connection part 400 ) to exit.
  • the second set of wires comes out of the connection part 400, enters the upper side of the pulley 2123, passes through each pulley, and then passes through the lower side of the pulley 2124 to enter the connection part 2400 again.
  • one of the two strands of the first set of wires enters the end tool 2100 from the connecting portion 2400, and either clockwise or counterclockwise to the first set of pitch main pulleys. direction, and the other wire may be expressed as being wound in one direction of the clockwise and counterclockwise directions on the pitch main pulley of Article 1 while entering the end tool 2100 from the connection part 2400. That is, as seen in FIGS. 100, 101, and 102, the wire 2301 is wound clockwise while entering the end tool 2100 from the connection part 2400, and the wire 2305 is the end tool ( 2100), it winds counterclockwise.
  • one wire is wound in either clockwise or counterclockwise direction on the second set of pitch main pulleys while entering the end tool 2100 from the connection part 2400, and the other One wire may be expressed as entering the end tool 2100 from the connecting portion 2400 and being wound in the other direction of the second pitch main pulley clockwise and counterclockwise. That is, as seen in FIGS. 100, 101, and 102, the wire 2302 is wound clockwise while entering the end tool 2100 from the connection part 2400, and the wire 2306 is the end tool ( 2100), it winds counterclockwise.
  • the two jaw wires wound on one jaw pulley are wound in opposite directions to the pitch main pulley, so that the pitch operation is controlled.
  • the effect of ease can be obtained. That is, during the pitch operation, the first pulley of the driving unit (see 211 in FIG. 11) and the second pulley of the driving unit (see 221 of FIG. 11) rotate to wind or unwind the jaw wires, thereby compensating for a kind of pitch operation.
  • the present invention relates to an end tool of a surgical instrument, and more particularly, may be used for an end tool mounted on a robot arm or provided in a manually operable surgical instrument for use in laparoscopic surgery or various surgeries.

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Abstract

복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서, 피치 동작 시 발생하는 조 와이어의 움직임을 보상하여 피치 동작과 요 동작/액츄에이션 동작이 독립적으로 원활하게 수행되는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 제공하는 것이다.

Description

수술용 인스트루먼트의 엔드 툴
본 발명은 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 관한 것으로, 상세하게는 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 수술용 인스트루먼트에 구비되는 엔드 툴에 관한 것이다.
의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 의료 기기를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 것을 말한다. 특히, 수술 부위의 피부를 절개하여 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 개복 수술 등은 출혈, 부작용, 환자의 고통, 흉터 등의 문제를 야기한다. 따라서 최근에는 피부에 소정의 구멍을 형성하여 의료 기기, 예를 들면, 복강경, 수술용 인스트루먼트, 미세수술용 현미경 등 만을 삽입하여 수행하는 수술 또는 로봇(robot)을 사용한 수술이 대안으로서 각광받고 있다.
수술용 인스트루먼트는 피부에 천공된 구멍을 통과하는 샤프트의 일단에 구비된 엔드 툴을, 소정의 구동부를 사용하여 의사가 직접 손으로 조작하거나 로봇 암을 사용하여 조작함으로써 수술 부위를 수술하기 위한 도구이다. 수술용 인스트루먼트에 구비된 엔드 툴 소정의 구조를 통한 회전 동작, 집게 동작(gripping), 절단 동작(cutting) 등을 수행한다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 있어서, 피치 동작 시 발생하는 조 와이어의 움직임을 보상하여 피치 동작과 요 동작/액츄에이션 동작이 독립적으로 원활하게 수행되는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 제1 조; 상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 조; 상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 마주보도록 형성되는 제2 조 풀리; 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리; 상기 제1 조 풀리와 상기 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리 사이에 배치되고, 제3 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 피치 여분 풀리; 상기 제2 조 풀리와 상기 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리 사이에 배치되고, 제4 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 피치 여분 풀리; 상기 제1 조 풀리와 결합하여 상기 제1 조 풀리를 회전시키고, 상기 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리의 적어도 일부에 감기는 제1 조 와이어; 상기 제2 조 풀리와 결합하여 상기 제2 조 풀리를 회전시키고, 상기 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리의 적어도 일부에 감기는 제2 조 와이어;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 피치 동작 시 발생하는 조 와이어의 움직임을 보상하여 피치 동작과 요 동작/액츄에이션 동작이 독립적으로 원활하게 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 2의 엔드 툴의 평면도이다.
도 5 및 도 6은 도 2의 엔드 툴의 평면도이다.
도 7은 도 2의 엔드 툴의 측면도이다.
도 8은 도 2의 엔드 툴의 엔드 툴 허브의 사시도이다.
도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 보상에 대한 개념도이다.
도 12 및 도 13은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 14 및 도 15는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 16 및 도 17은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 18 및 도 19는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 22는 도 20의 엔드 툴의 평면도이다.
도 23 및 도 24는 도 20의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 25 및 도 26은 도 20의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 27 및 도 28은 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 29는 도 27의 엔드 툴의 제2 조를 나타내는 결합 사시도이다.
도 30은 도 27의 엔드 툴의 제2 조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 31은 도 27의 엔드 툴의 제1 조를 나타내는 결합 사시도이다.
도 32는 도 27의 엔드 툴의 제1 조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 33 및 도 34는 도 27의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다.
도 35는 도 27의 엔드 툴의 평면도이다.
도 36, 도 37은 도 27의 엔드 툴의 측면도이다.
도 38 및 도 39는 도 27의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 40 및 도 41은 도 27의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 42 및 도 43은 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 44 및 도 45는 도 42의 엔드 툴의 평면도이다.
도 46, 도 47, 도 48은 도 42의 엔드 툴의 측면도이다.
도 49 및 도 50은 도 42의 엔드 툴의 평면도이다.
도 51 및 도 52는 도 42의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 53 및 도 54는 도 42의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 55 및 도 56은 도 42의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 57 및 도 58은 도 42의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 59는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 60 및 도 61은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 62, 도 63, 도 64, 도 65는 도 60의 엔드 툴의 평면도이다.
도 66, 도 67, 도 68은 도 60의 엔드 툴의 측면도이다.
도 69 및 도 70은 도 60의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 71 및 도 72는 도 60의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 73 및 도 74는 도 60의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 75 및 도 76은 도 60의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 77 및 도 78은 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 79, 도 80은 도 77의 엔드 툴의 평면도이다.
도 81, 도 82, 도 83은 도 77의 엔드 툴의 측면도이다.
도 84, 도 85는 도 77의 엔드 툴의 평면도이다.
도 86 및 도 87은 도 77의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 88 및 도 89는 도 77의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 90 및 도 91은 도 77의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 92 및 도 93은 도 77의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 94, 도 95, 도 96, 도 97은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다.
도 98, 도 99는 도 94의 엔드 툴의 평면도이다.
도 100, 도 101, 도 102는 도 94의 엔드 툴의 측면도이다.
도 103, 도 104는 도 94의 엔드 툴의 평면도이다.
도 105 및 도 106은 도 94의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 107 및 도 108은 도 94의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 109 및 도 110은 도 94의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 111 및 도 112는 도 94의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 113은 도 94의 엔드 툴의 엔드 툴 허브의 사시도이다.
도 114는 도 94의 엔드 툴의 엔드 툴 허브의 정면도이다.
도 115는 도 94의 엔드 툴의 엔드 툴 허브의 측면도이다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴의 근위부에서 원위부 쪽으로 가면서, 상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중, 어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 일 방향으로 감기고, 다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 일 방향으로 감길 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 축에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 평면을 기준으로, 상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중, 어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 상측에 접촉하고, 다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 하측에 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 와이어는, 상기 엔드 툴의 근위부에서 원위부 쪽으로 가면서, 상기 제1 조 피치 메인 풀리, 상기 제1 조 피치 여분 풀리에 차례로 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 축에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 평면을 기준으로, 상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중 어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 하측, 상기 제1 조 피치 여분 풀리의 하측에 차례로 접촉하고, 상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중 다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 상측, 상기 제1 조 피치 여분 풀리의 하측에 차례로 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리와 상기 제1 조 피치 여분 풀리 사이에 형성되는 제1 조 보조 풀리; 상기 제2 조 풀리와 상기 제2 조 피치 여분 풀리 사이에 형성되는 제2 조 보조 풀리;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 풀리와 상기 제1 조 보조 풀리의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 제1 조 보조 풀리에 의해 상기 제1 조 풀리의 회전 각도가 확장될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제1 조 피치 서브 풀리; 상기 제2 조 피치 메인 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제2 조 피치 서브 풀리;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 피치 서브 풀리 또는 상기 제2 조 피치 서브 풀리는 하나의 풀리만을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 및 상기 제2 조의 적어도 일부가 내부에 수용 가능하도록 형성되는 엔드 툴 허브와, 상기 엔드 툴 허브와 축 결합하여 상기 엔드 툴 허브에 대해 상대적으로 회전 가능하도록 형성되는 피치 허브;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 및 상기 제2 조가 상기 제1 축을 중심으로 회전하여 요(yaw) 동작이 수행되고, 상기 엔드 툴 허브가 상기 제2 축을 중심으로 회전하여 피치(pitch) 동작이 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴 허브의 근위부 측 단부에 형성되는 엔드 툴 피치 풀리와, 상기 엔드 툴 피치 풀리와 결합하여 상기 엔드 툴 피치 풀리를 회전시키는 피치 와이어를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 피치 와이어에 의해 상기 엔드 툴 피치 풀리가 회전할 때, 상기 엔드 툴 피치 풀리와 함께 상기 엔드 툴 허브 전체가 회전하면서, 상기 제1 조 와이어가 상기 제1 조 피치 메인 풀리 및 제2 조 피치 메인 풀리에 감기는 길이가 변화될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 피치 와이어에 의해 상기 엔드 툴 피치 풀리가 회전할 때, 상기 제1 조 와이어가 상기 제1 조 피치 메인 풀리 및 제2 조 피치 메인 풀리에 감기는 길이가 변화되는 변화량을 보상하기 위해, 외력에 의해 상기 제1 조 와이어가 일정 정도 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 피치 여분 풀리 또는 상기 제2 조 피치 여분 풀리는 상기 엔드 툴 허브에 일체로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제3 축과 상기 제4 축은 상기 제2 축과 실질적으로 평행한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제3 축과 상기 제4 축은 상기 제1 축 및 상기 제2 축 각각에 대해 경사지게 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리에서 상기 제1 조 와이어가 감기는 그루브와, 상기 제2 조 풀리에서 상기 제2 조 와이어가 감기는 그루브는 서로 일정 정도 이격되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리에서 상기 제1 조 와이어가 감기는 그루브와, 상기 제2 조 풀리에서 상기 제2 조 와이어가 감기는 그루브는 서로 인접하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 피치 여분 풀리 또는 상기 제2 조 피치 여분 풀리는 하나의 풀리만을 포함할 수 있다.
본 발명은, 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 기재된 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴; 상기 엔드 툴의 회전에 필요한 소정의 구동력을 제공하는 구동부; 제1 방향(X축)으로 연장 형성되며, 일 단부에는 상기 엔드 툴이 결합되고 타 단부에는 상기 구동부가 결합되어 상기 구동부와 상기 엔드 툴을 연결하는 연결부;를 포함하는 수술용 인스트루먼트를 제공한다.
본 발명에 있어서, 피치 동작을 위해 상기 구동부의 구동부 피치 풀리가 회전하면, 피치 동작의 보상을 위해 상기 구동부의 구동부 제1 조 풀리와 구동부 제2 조 풀리가 함께 회전할 수 있다.
본 발명은, 제1 조; 상기 제1 조에 대해 회전 가능하도록 결합되는 제2 조; 상기 제1 조 및 상기 제2 조의 적어도 일부가 내부에 수용 가능하도록 형성되는 엔드 툴 허브; 상기 엔드 툴 허브와 축 결합하여 상기 엔드 툴 허브에 대해 상대적으로 회전 가능하도록 형성되는 피치 허브; 상기 엔드 툴 허브에 관통 삽입되며, 제1 방향을 따라 연장 형성되는 1번핀; 상기 엔드 툴 허브에 관통 삽입되고, 상기 1번핀과 평행하도록 형성되며, 상기 1번핀의 일 측에 형성되는 2번핀; 상기 엔드 툴 허브에 관통 삽입되고, 상기 제1 방향과 소정의 각도를 이루는 제2 방향을 따라 연장 형성되고, 상기 2번핀의 일 측에 형성되는 2.5번핀; 상기 엔드 툴 허브 및 상기 피치 허브에 관통 삽입되고, 상기 2.5번핀과 평행하도록 형성되며, 상기 2.5번핀의 일 측에 형성되는 3번핀; 상기 피치 허브에 관통 삽입되고, 상기 3번핀과 평행하도록 형성되며, 상기 3번핀의 일 측에 형성되는 4번핀; 상기 제1 조와 결합하며, 상기 1번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제2 조와 결합하며, 상기 1번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리; 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 2번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 보조 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 2번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 보조 풀리; 상기 제1 조 보조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 2.5번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제1 조 피치 여분 풀리; 상기 제2 조 보조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 2.5번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제2 조 피치 여분 풀리; 상기 제1 조 피치 여분 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 3번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 피치 여분 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 3번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리; 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 4번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제1 조 피치 서브 풀리; 상기 제2 조 피치 메인 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 4번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제2 조 피치 서브 풀리; 상기 제1 조 풀리와 결합하여 상기 제1 조 풀리를 회전시키고, 상기 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리의 적어도 일부에 감기는 제1 조 와이어; 상기 제2 조 풀리와 결합하여 상기 제2 조 풀리를 회전시키고, 상기 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리의 적어도 일부에 감기는 제2 조 와이어;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴의 근위부에서 원위부 쪽으로 가면서, 상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중, 어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 일 방향으로 감기고, 다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 일 방향으로 감길 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 1번핀에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 평면을 기준으로, 상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중, 어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 상측에 접촉하고, 다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 하측에 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 와이어는, 상기 엔드 툴의 근위부에서 원위부 쪽으로 가면서, 상기 제1 조 피치 서브 풀리, 상기 제1 조 피치 메인 풀리, 상기 제1 조 피치 여분 풀리에 차례로 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 1번핀에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 평면을 기준으로, 상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중 어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는, 상기 제1 조 피치 서브 풀리의 상측, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 하측, 상기 제1 조 피치 여분 풀리의 하측에 차례로 접촉하고, 상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중 다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는, 상기 제1 조 피치 서브 풀리의 하측, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 상측, 상기 제1 조 피치 여분 풀리의 하측에 차례로 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴 허브의 근위부 측 단부에 형성되는 엔드 툴 피치 풀리와, 상기 엔드 툴 피치 풀리와 결합하여 상기 엔드 툴 피치 풀리를 회전시키는 피치 와이어를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 피치 와이어에 의해 상기 엔드 툴 피치 풀리가 회전할 때, 상기 엔드 툴 피치 풀리와 함께 상기 엔드 툴 허브 전체가 회전하면서, 상기 제1 조 와이어가 상기 제1 조 피치 메인 풀리 및 제2 조 피치 메인 풀리에 감기는 길이가 변화될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 피치 와이어에 의해 상기 엔드 툴 피치 풀리가 회전할 때, 상기 제1 조 와이어가 상기 제1 조 피치 메인 풀리 및 제2 조 피치 메인 풀리에 감기는 길이가 변화되는 변화량을 보상하기 위해, 외력에 의해 상기 제1 조 와이어가 일정 정도 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 1번핀, 상기 2번핀, 상기 2.5번핀, 상기 3번핀, 상기 4번핀은 상기 엔드 툴의 원위부(distal end)로부터 근위부(proximal end) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리, 상기 제1 조 보조 풀리, 상기 제1 조 피치 여분 풀리, 상기 제1 조 피치 메인 풀리, 상기 제1 조 피치 서브 풀리는 상기 엔드 툴의 원위부(distal end)로부터 근위부(proximal end) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 풀리와 상기 제1 조 보조 풀리의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 제1 조 보조 풀리에 의해 상기 제1 조 풀리의 회전 각도가 확장될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 및 상기 제2 조가 상기 1번핀을 중심으로 회전하여 요(yaw) 동작이 수행되고, 상기 엔드 툴 허브가 상기 3번핀을 중심으로 회전하여 피치(pitch) 동작이 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리에서 상기 제1 조 와이어가 감기는 그루브와, 상기 제2 조 풀리에서 상기 제2 조 와이어가 감기는 그루브는 서로 일정 정도 이격되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리에서 상기 제1 조 와이어가 감기는 그루브와, 상기 제2 조 풀리에서 상기 제2 조 와이어가 감기는 그루브는 서로 인접하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 피치 여분 풀리 또는 상기 제2 조 피치 여분 풀리는 하나의 풀리만을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 피치 여분 풀리 또는 상기 제2 조 피치 여분 풀리는 상기 엔드 툴 허브에 일체로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 피치 서브 풀리 또는 상기 제2 조 피치 서브 풀리는 하나의 풀리만을 포함할 수 있다.
본 발명은, 제1 조; 상기 제1 조에 대해 회전 가능하도록 결합되는 제2 조; 상기 제1 조 및 상기 제2 조의 적어도 일부가 내부에 수용 가능하도록 형성되는 엔드 툴 허브; 상기 엔드 툴 허브와 축 결합하여 상기 엔드 툴 허브에 대해 상대적으로 회전 가능하도록 형성되는 피치 허브; 상기 엔드 툴 허브에 관통 삽입되며, 제1 방향을 따라 연장 형성되는 1번핀; 상기 엔드 툴 허브에 관통 삽입되고, 상기 제1 방향과 소정의 각도를 이루는 제2 방향을 따라 연장 형성되고, 상기 1번핀의 일 측에 형성되는 2번핀; 상기 엔드 툴 허브 및 상기 피치 허브에 관통 삽입되고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 소정의 각도를 이루는 제3 방향을 따라 연장 형성되고, 상기 2번핀의 일 측에 형성되는 3번핀; 상기 피치 허브에 관통 삽입되고, 상기 3번핀과 평행하도록 형성되며, 상기 3번핀의 일 측에 형성되는 4번핀; 상기 제1 조와 결합하며, 상기 1번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리; 상기 제2 조와 결합하며, 상기 1번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리; 상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 2번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 보조 풀리; 상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 2번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 보조 풀리; 상기 제1 조 보조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 3번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리; 상기 제2 조 보조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 3번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리; 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 4번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제1 조 피치 서브 풀리; 상기 제2 조 피치 메인 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 4번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제2 조 피치 서브 풀리; 상기 제1 조 풀리와 결합하여 상기 제1 조 풀리를 회전시키고, 상기 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리의 적어도 일부에 감기는 제1 조 와이어; 상기 제2 조 풀리와 결합하여 상기 제2 조 풀리를 회전시키고, 상기 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리의 적어도 일부에 감기는 제2 조 와이어;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴의 근위부에서 원위부 쪽으로 가면서, 상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중, 어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 일 방향으로 감기고, 다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 일 방향으로 감길 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 1번핀에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 평면을 기준으로, 상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중, 어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 상측에 접촉하고, 다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 하측에 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 와이어는, 상기 엔드 툴의 근위부에서 원위부 쪽으로 가면서, 상기 제1 조 피치 서브 풀리, 상기 제1 조 피치 메인 풀리, 상기 제1 조 보조 풀리, 제1 조 풀리에 차례로 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 1번핀에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 평면을 기준으로, 상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중 어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는, 상기 제1 조 피치 서브 풀리의 상측, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 하측, 상기 제1 조 풀리에 차례로 접촉하고, 상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중 다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는, 상기 제1 조 피치 서브 풀리의 하측, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 상측, 상기 제1 조 보조 풀리, 상기 제1 조 풀리에 차례로 접촉할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 엔드 툴 허브의 근위부 측 단부에 형성되는 엔드 툴 피치 풀리와, 상기 엔드 툴 피치 풀리와 결합하여 상기 엔드 툴 피치 풀리를 회전시키는 피치 와이어를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 피치 와이어에 의해 상기 엔드 툴 피치 풀리가 회전할 때, 상기 엔드 툴 피치 풀리와 함께 상기 엔드 툴 허브 전체가 회전하면서, 상기 제1 조 와이어가 상기 제1 조 피치 메인 풀리 및 제2 조 피치 메인 풀리에 감기는 길이가 변화될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 피치 와이어에 의해 상기 엔드 툴 피치 풀리가 회전할 때, 상기 제1 조 와이어가 상기 제1 조 피치 메인 풀리 및 제2 조 피치 메인 풀리에 감기는 길이가 변화되는 변화량을 보상하기 위해, 외력에 의해 상기 제1 조 와이어가 일정 정도 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 1번핀, 상기 2번핀, 상기 3번핀, 상기 4번핀은 상기 엔드 툴의 원위부(distal end)로부터 근위부(proximal end) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 풀리, 상기 제1 조 보조 풀리, 상기 제1 조 피치 메인 풀리, 상기 제1 조 피치 서브 풀리는 상기 엔드 툴의 원위부(distal end)로부터 근위부(proximal end) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 풀리와 상기 제1 조 보조 풀리의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 제1 조 보조 풀리에 의해 상기 제1 조 풀리의 회전 각도가 확장될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 조 및 상기 제2 조가 상기 1번핀을 중심으로 회전하여 요(yaw) 동작이 수행되고, 상기 엔드 툴 허브가 상기 3번핀을 중심으로 회전하여 피치(pitch) 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
본 발명에 있어서, 상기 2번핀은, 상기 엔드 툴 허브의 제1 조 풀리 결합부에 형성되는 제1 서브축과, 상기 엔드 툴 허브의 제2 조 풀리 결합부에 형성되는 제2 서브축을 포함하고, 상기 제1 조 보조 풀리는 상기 제1 서브축에 결합하고, 상기 제2 조 보조 풀리는 상기 제2 서브축에 결합할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 서브축 및 상기 제2 서브축은 상기 1번핀 및 상기 3번핀에 대해 일정 정도 경사지도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 1번핀에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 제1 평면을 기준으로, 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 보조 풀리를 지나면서 상기 제1 평면을 가로지르는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 1번핀에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 제1 평면을 기준으로, 상기 제1 조 와이어는, 제1 조 피치 메인 풀리와는 제1 평면의 하측에서 접촉하고, 상기 제1 조 보조 풀리는 제1 평면의 상측에서 접촉할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이에 대해 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들을 설명함에 있어, 각 실시예가 독립적으로 해석되거나 실시되어야 하는 것은 아니며, 각 실시예에서 설명되는 기술적 사상들이 개별적으로 설명되는 다른 실시예에 조합되어 해석되거나 실시될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
<수술용 인스트루먼트>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 사용 예를 나타내는 도면이다. 여기서, 도 1 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 장착되는 수술 로봇 시스템을 나타내는 개념도이고, 도 1 (b)는 도 1 (a)의 수술 로봇 시스템의 슬레이브 로봇을 나타내는 사시도이고, 도 1 (c)는 도 1 (a)의 슬레이브 로봇에 장착되는 수술용 인스트루먼트를 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 1 (d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 툴이 장착되는 핸드헬드(hand-held) 형 수술용 인스트루먼트의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 1 (a), 도 1 (b), 도 1 (c)를 참조하면, 수술 로봇 시스템(1)은 마스터 로봇(10)과 슬레이브 로봇(20)과 수술용 인스트루먼트(30)를 포함한다.
마스터 로봇(10)은 조작 부재(10a) 및 디스플레이 부재(10b)를 포함하고, 슬레이브 로봇(20)은 하나 이상의 로봇 암 유닛(21)(22)(23)을 포함한다.
상세히, 마스터 로봇(10)은 수술자가 양손에 각각 파지하여 조작할 수 있도록 조작 부재(10a)를 구비한다. 그리고, 마스터 로봇(10)의 디스플레이 부재(10b)에는 복강경(50)을 통해 촬영되는 영상이 화상 이미지로 표시된다. 또한 디스플레이 부재(10b)에는 소정의 가상 조작판이 상기 복강경(50)을 통해 촬영되는 영상과 함께 표시되거나 또는 독립적으로 표시될 수 있다. 이와 같은 가상 조작판의 배치, 구성 등에 관해서는 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 슬레이브 로봇(20)은 하나 이상의 로봇 암 유닛(21)(22)(23)을 포함할 수 있다. 여기서, 각각의 로봇 암 유닛(21)(22)(23)들은 서로 독립적으로 동작할 수 있는 모듈 형태로 구비될 수 있으며, 이때 각 로봇 암 유닛(21)(22)(23)들 간에 충돌을 방지하는 알고리즘이 수술 로봇 시스템(1)에 적용될 수도 있다.
여기서, 로봇 암 유닛(21)(22)(23)들 중 2개 이상에는 수술용 인스트루먼트(30)가 부착되고, 1개 이상에는 복강경(50)이 부착될 수 있다. 그리고, 집도의는 마스터 로봇(10)을 통해 제어하고자 하는 로봇 암 유닛(21)(22)(23)을 선택할 수 있다. 이와 같이, 마스터 로봇(10)을 통해 총 3개 이상의 수술기구를 집도의가 직접 조종함으로써, 수술 보조자가 필요 없이 여러 기구의 조종을 집도의 의도대로 정확하고 자유로이 수행할 수 있다.
계속해서 도 1 (c)를 참조하면, 수술 로봇 시스템(1)의 수술용 인스트루먼트(30)는 엔드 툴(100), 구동부(200), 연결부(400)를 포함할 수 있다.
여기서, 연결부(400)는 속이 빈 샤프트(shaft) 형상으로 형성되어, 그 내부에 하나 이상의 와이어(후술함) 들이 수용될 수 있으며, 그 일 단부에는 구동부(200)가 결합되고, 타 단부에는 엔드 툴(100)이 결합되어, 구동부(200)와 엔드 툴(100)을 연결하는 역할을 수행할 수 있다.
구동부(200)는 연결부(400)의 일 단부에 형성되며, 로봇 암 유닛(21)(22)(23)과 결합할 수 있는 인터페이스를 제공한다. 따라서 사용자에 의해 마스터 로봇(10)이 동작하면, 이에 대응하는 동작을 수술용 인스트루먼트(30)의 엔드 툴(100)이 수행할 수 있도록 로봇 암 유닛(21)(22)(23)의 모터(미도시)가 작동하며, 이 모터(미도시)의 구동력이 구동부(200)를 통해 엔드 툴(100)로 전달된다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 구동부(200) 자체가 수술용 인스트루먼트(30)와 슬레이브 로봇(20) 사이를 연결하는 인터페이스가 된다고 설명할 수도 있다.
엔드 툴(100)은 연결부(400)의 타 단부에 형성되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행한다. 이와 같은 엔드 툴(100)에 대해서는 도 2 이하에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 도 1 (d)를 참조하면, 핸드헬드(hand-held) 형 수술용 인스트루먼트(40)는 엔드 툴(100), 구동부(200), 연결부(400)를 포함할 수 있다.
여기서, 연결부(400)는 속이 빈 샤프트(shaft) 형상으로 형성되어, 그 내부에 하나 이상의 와이어(후술함) 들이 수용될 수 있으며, 그 일 단부에는 구동부(200)가 결합되고, 타 단부에는 엔드 툴(100)이 결합되어, 구동부(200)와 엔드 툴(100)을 연결하는 역할을 수행할 수 있다.
구동부(200)는 연결부(400)의 일 단부에 형성되며, 의사가 직접 조종할 수 있는 인터페이스, 예를 들면, 집게 형상, 스틱 형상, 레버 형상 등으로 구비되며, 이를 의사가 조종하면, 해당 인터페이스에 연결되며 수술 환자의 체내로 삽입되는 엔드 툴(100)이 소정의 작동을 함으로써 수술을 수행하게 된다. 여기서, 도 1 (d)에는 구동부(200)가 손가락을 끼운 상태에서 회전시킬 수 있는 손잡이 형상으로 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 엔드 툴(100)과 연결되어 엔드 툴(100)을 조작할 수 있는 다양한 형태의 구동부(200)가 가능하다 할 것이다.
엔드 툴(100)은 연결부(400)의 타 단부에 형성되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행한다. 이와 같은 엔드 툴(100)에 대해서는 도 2 이하에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴은, 도 1 (a), 도 1 (b), 도 1 (c)에 도시된 수술 로봇 시스템의 수술용 인스트루먼트에 구비될 수도 있고, 또는 도 1 (d)에 도시된 핸드헬드(hand-held) 형 수술용 인스트루먼트에 구비될 수도 있다.
이하에서는 이와 같이 수술 로봇 시스템의 수술용 인스트루먼트 또는 핸드헬드(hand-held) 형 수술용 인스트루먼트에 구비될 수 있는 엔드 툴에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
<수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제1 실시예>
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 2의 엔드 툴의 평면도이다. 도 5 및 도 6은 도 2의 엔드 툴의 평면도이다. 도 7은 도 2의 엔드 툴의 측면도이다. 도 8은 도 2의 엔드 툴의 엔드 툴 허브의 사시도이다. 도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 피치 동작 보상에 대한 개념도이다.
그리고, 도 12 및 도 13은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다. 도 14 및 도 15는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다. 도 16 및 도 17은 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다. 도 18 및 도 19는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
여기서, 도 3은 도 2의 엔드 툴에서 엔드 툴 허브(106)가 제거된 상태를 나타낸다. 그리고, 도 5는 도 2의 엔드 툴에서 와이어를 위주로 도시한 도면이고, 도 6은 도 2의 엔드 툴에서 풀리를 위주로 도시한 도면이다. 그리고, 도 8 및 도 9는 도 7의 엔드 툴에서 엔드 툴 허브(106)가 제거된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트(도 1 (c)의 30 또는 도 1 (d)의 40 참조)는 엔드 툴(100), 구동부(도 1 (c)의 200 또는 도 1 (d)의 200 참조), 연결부(400)를 포함할 수 있다. 그리고, 엔드 툴(100)은 동력 전달부(300)를 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 11을 참조하면, 엔드 툴(100)은 연결부(400)의 단부에 형성되며, 수술 부위에 삽입되어 수술에 필요한 동작을 수행한다. 이와 같은 엔드 툴(100)의 일 예로써, 도 2에 도시된 바와 같이 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw)(101)(102)가 사용될 수 있다. 다만 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 수술을 위한 다양한 장치들이 엔드 툴(100)로 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 외팔이 소작기와 같은 구성도 엔드 툴로써 사용될 수 있을 것이다. 이와 같은 엔드 툴(100)은 동력 전달부(300)에 의해 구동부(도 1 (c)의 200 또는 도 1 (d)의 200 참조)와 연결되어, 동력 전달부(300)를 통해 구동부(도 1 (c)의 200 또는 도 1 (d)의 200 참조)의 구동력을 전달받음으로써, 그립(grip), 절단(cutting), 봉합(suturing) 동작 등 수술에 필요한 동작을 수행하게 된다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)은 적어도 두 개 이상의 방향으로 회전가능하도록 형성되며, 예를 들어 엔드 툴(100)은 도 2의 회전축(143)을 중심으로 피치(pitch) 운동을 수행하는 동시에, 도 2의 회전축(141)을 중심으로 요(yaw) 운동 및 액츄에이션(actuation) 운동을 수행하도록 형성될 수 있다.
여기서, 본 발명에서 사용되는 피치(pitch)와 요(yaw)와 액츄에이션(actuation) 동작 각각에 대해 정의하면 다음과 같다.
먼저, 피치(pitch) 동작은 엔드 툴(100)이 연결부(400)의 연장 방향(도 2의 X축 방향)에 대해서 상하 방향으로 회전하는 운동, 즉 도 2의 Y축을 중심으로 회전하는 동작을 의미한다. 다시 말하면, 연결부(400)로부터 연장 형성되어 있는 엔드 툴(100)이 연결부(400)에 대해 Y축을 중심으로 상하로 회전하는 운동을 의미한다.
다음으로, 요(yaw) 동작은 엔드 툴(100)이 연결부(400)의 연장 방향(도 2의 X축 방향)에 대해서 좌우 방향으로 회전하는 동작, 즉 도 2의 Z축을 중심으로 회전하는 동작을 의미한다. 다시 말하면, 연결부(400)로부터 연장 형성되어 있는 엔드 툴(100)이 연결부(400)에 대해 Z축을 중심으로 좌우로 회전하는 운동을 의미한다. 즉, 엔드 툴(100)에 형성된 두 개의 조(jaw)(101)(102)가 Z축을 중심으로 서로 동일한 방향으로 회전하는 운동을 의미한다.
한편, 액츄에이션(actuation) 동작은 엔드 툴(100)이 요(yaw) 동작과 동일한 회전축을 중심으로 회전하되, 두 개의 조(jaw)(101)(102)가 서로 반대 방향으로 회전하면서 조(jaw)가 오므라들거나 벌어지는 동작을 의미한다. 즉, 엔드 툴(100)에 형성된 두 개의 조(jaw)(101)(102)가 Z축을 중심으로 서로 반대 방향으로 회전하는 운동을 의미한다.
이를 다른 관점에서 정의하면, 요 회전은 후술할 조 풀리가 조 풀리 회전축인 회전축(141)을 중심으로 자전(rotation)하는 동작이고, 피치 회전은 조 풀리가 피치 메인 회전축인 회전축(143)을 중심으로 공전(revolution)하는 동작이라고 정의할 수도 있다.
동력 전달부(300)는 구동부(도 1 (c)의 200 또는 도 1 (d)의 200 참조)와 엔드 툴(100)을 연결하여, 구동부(도 1 (c)의 200 또는 도 1 (d)의 200 참조)의 구동력을 엔드 툴(100)에 전달하는 역할을 수행하며, 다수 개의 와이어, 풀리, 링크, 마디, 기어 등을 포함할 수 있다.
이하에서는 동력 전달부(300) 및 이를 포함하는 엔드 툴(100)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
(동력 전달부)
이하에서는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 동력 전달부(300)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 5, 도 6, 도 10 등을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)의 동력 전달부(300)는 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306)를 포함할 수 있다.
여기서, 와이어(301)와 와이어(305)는 한 쌍을 이루어 제1 조 와이어로서 역할을 수행할 수 있다. 와이어(302)와 와이어(306)는 한 쌍을 이루어 제2 조 와이어로서 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 조 와이어인 와이어(301), 와이어(305)와, 제2 조 와이어인 와이어(302), 와이어(306)를 포괄하는 구성요소를 조 와이어(jaw wire)라고 지칭할 수 있다. 그리고, 와이어(303)와 와이어(304)는 한 쌍을 이루어 피치 와이어로서 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 도면에는 한 쌍의 와이어들은 제1 조(101)의 회전 운동과 연관되고, 한 쌍의 와이어들은 제2 조(102)의 회전 운동과 연관되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 한 쌍의 와이어들은 요(yaw) 운동과 연관되고, 한 쌍의 와이어들은 액츄에이션(actuation) 운동과 연관될 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 동력 전달부(300)는, 와이어와 풀리를 결합시키기 위해 각 와이어의 각 단부에 결합되는 체결 부재(321), 체결 부재(322), 체결 부재(323), 체결 부재(324), 체결 부재(326), 체결 부재(327), 체결 부재(329) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 각 체결 부재들은 볼(ball) 형태, 튜브(tube) 형태 등 필요에 따라 다양한 형태일 수 있다.
여기서, 피치 와이어 체결 부재인 체결 부재(321)는 피치 와이어인 와이어(303)의 엔드 툴(100) 측 단부에 결합되고, 피치 와이어 체결 부재인 체결 부재(322)는 피치 와이어인 와이어(304)의 엔드 툴(100) 측 단부에 결합되어, 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행할 수 있다. 한편, 피치 와이어인 와이어(303) 및 와이어(304)의 구동부(도 1의 200 참조) 측 단부에는 피치 와이어-구동부 체결 부재(329)가 결합될 수 있다.
한편, 제1 조 와이어 체결 부재인 체결 부재(323)는 제1 조 와이어인 와이어(301) 및 와이어(305)의 엔드 툴(100) 측 단부에 결합되어, 제1 조 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행할 수 있다. 한편, 제1 조 와이어인 와이어(301) 및 와이어(305)의 구동부(도 1의 200 참조) 측 단부에는 제1 조 와이어-구동부 체결 부재(324)가 결합될 수 있다.
한편, 제2 조 와이어 체결 부재인 체결 부재(326)는 제2 조 와이어인 와이어(302) 및 와이어(306)의 엔드 툴(100) 측 단부에 결합되어, 제2 조 와이어-엔드 툴 체결 부재의 역할을 수행할 수 있다. 한편, 제2 조 와이어인 와이어(302) 및 와이어(306)의 구동부(도 1의 200 참조) 측 단부에는 제2 조 와이어-구동부 체결 부재(327)가 결합될 수 있다.
여기서는, 각 체결 부재들이 동력 전달부(300)에 포함되는 것으로 분류하였으나, 엔드 툴(100) 측의 체결 부재는 엔드 툴(100)에 포함되고, 구동부(도 1의 200 참조) 측의 체결 부재는 구동부(도 1의 200 참조)에 포함되는 것으로 분류할 수도 있다.
와이어들과 체결 부재들 및 각 풀리 간의 결합관계를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제2 조 와이어인 와이어(302)와 와이어(306)는 하나의 단일 와이어일 수 있다. 단일 와이어인 제2 조 와이어의 중간 지점에 제2 조 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(326)를 끼우고, 이 체결 부재(326)를 가압(Crimping)하여 고정시킨 후에, 체결 부재(326)를 중심으로 제2 조 와이어의 양 가닥을 각각 와이어(302)와 와이어(306)라고 지칭할 수 있다.
또는 제2 조 와이어인 와이어(302)와 와이어(306)는 각각 별도의 와이어로 형성되고, 체결 부재(326)에 의해 와이어(302)와 와이어(306)가 연결될 수도 있다.
그리고, 이 체결 부재(326)가 풀리(121)에 결합됨으로써, 와이어(302) 및 와이어(306)가 풀리(121)와 고정 결합될 수 있다. 이에 의해, 와이어(302) 및 와이어(306)가 당기고 풀림에 따라 풀리(121)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
한편, 와이어(302) 및 와이어(306)에서 체결 부재(326)가 체결된 곳의 반대쪽 단부는 제2 조 와이어-구동부 체결 부재(327)가 결합될 수 있다. 즉, 와이어(302) 및 와이어(306)의 반대쪽 단부를 제2 조 와이어-구동부 체결 부재(327)에 끼우고, 이 체결 부재(327)를 가압(Crimping)하여 와이어(302) 및 와이어(306)와 제2 조 와이어-구동부 체결 부재(327)를 각각 고정시킬 수 있다.
그리고, 와이어(302) 및 와이어(306)와 결합된 제2 조 와이어-구동부 체결 부재(327)가 풀리(221)에 각각 결합됨으로써, 와이어(302) 및 와이어(306)가 풀리(221)와 각각 고정 결합될 수 있다. 결과적으로, 풀리(221)가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(302) 및 와이어(306)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(100)의 풀리(121)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
여기서, 도면에 도시된 바와 같이, 구동부 제2 조 풀리가 하나의 풀리인 풀리(221)를 포함하고, 제2 조 와이어-구동부 체결 부재도 하나의 체결 부재인 체결 부재(327)를 포함하며, 와이어(302) 및 와이어(306)가 하나의 체결 부재(327)에 결합되어, 하나의 구동부 제2 조 풀리(221)에 결합될 수도 있을 것이다. 또는, 도면에는 도시되지 않았지만, 구동부 제2 조 풀리가 두 개의 풀리를 포함하고, 제2 조 와이어-구동부 체결 부재도 두 개의 체결 부재를 포함할 수도 있다.
이와 동일한 방법으로, 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 각각 제1 조 와이어-엔드 툴 체결 부재(323) 및 제1 조 와이어-구동부 체결 부재(324)와 결합된다. 그리고, 제1 조 와이어-엔드 툴 체결 부재(323)는 풀리(111)와 결합하고, 제1 조 와이어-구동부 체결 부재(324)는 풀리(211)와 결합한다. 결과적으로, 풀리(211)가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(301) 및 와이어(305)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(100)의 풀리(111)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
이와 동일한 방법으로, 피치 와이어인 와이어(303)의 일 단부는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(321)와 결합하고, 피치 와이어인 와이어(304)의 일 단부는 피치 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(322)와 결합될 수 있다. 그리고, 와이어(303)와 와이어(304)의 각각의 타 단부는 피치 와이어-구동부 체결 부재(329)와 결합될 수 있다. 그리고, 체결 부재(321) 및 체결 부재(322)는 각각 풀리(131)와 결합하고, 피치 와이어-구동부 체결 부재(329)는 구동부 피치 풀리(231)와 결합한다. 결과적으로, 구동부 피치 풀리(231)가 모터 또는 인력(人力)에 의해 회전하면, 와이어(303) 및 와이어(304)가 당기고 풀려지면서 엔드 툴(100)의 풀리(131)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
결과적으로, 제1 조 와이어의 양 가닥인 와이어(301)와 와이어(305)는 제1 조 와이어-엔드 툴 체결 부재인 체결 부재(323) 및 제1 조 와이어-구동부 체결 부재(324)와 결합하여, 전체적으로 폐루프(closed loop)를 이루도록 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 조 와이어 및 피치 와이어도 각각 폐루프(closed loop)를 이루도록 형성될 수 있다.
(엔드 툴)
이하에서는 도 2의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
계속해서 도 2 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(end tool)(100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(101)와 제2 조(102)를 구비한다. 여기서, 제1 조(101)와 제2 조(102) 각각, 또는 제1 조(101)와 제2 조(102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(103)라고 지칭할 수 있다.
또한, 엔드 툴(100)은 제1 조(jaw)(101)의 회전 운동과 관련된 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115), 풀리(116), 풀리(117), 풀리(118)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(102)의 회전 운동과 관련된 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125), 풀리(126), 풀리(127), 풀리(128)를 포함할 수 있다.
여기서, 도면에는 한 그룹의 풀리들은 제1 조(101)의 회전 운동과 연관되고, 한 그룹의 풀리들은 제2 조(102)의 회전 운동과 연관되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 엔드 툴 내의 한 그룹의 풀리들은 요(yaw) 운동과 연관되고, 한 그룹의 풀리들은 액츄에이션(actuation) 운동과 연관될 수도 있다. 여기서, 상술한 풀리들을 포함하여, 엔드 툴(100) 내에 포함된 풀리들을 통칭하여 엔드 툴 풀리라고 할 수도 있다.
여기서, 도면에는 마주보고 있는 풀리들이 서로 평행하게 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각각의 풀리들이 엔드 툴의 구성에 적합한 위치 및 크기로 다양하게 형성될 수 있다 할 것이다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(end tool)(100)은 엔드 툴 허브(106)와 피치 허브(107)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(106)에는 후술할 회전축(141), 회전축(142), 회전축(145)이 관통 삽입된다. 또한 엔드 툴 허브(106)는 회전축(141)에 축결합된 풀리(111), 풀리(121)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 엔드 툴 허브(106)는 회전축(142)에 축결합된 풀리(112), 풀리(122)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 엔드 툴 허브(106)에는 회전축(145)에 축결합된 풀리(117)/풀리(118), 풀리(127)/풀리(128)가 결합될 수 있다.
상세히, 도 8 등을 참조하면, 엔드 툴 허브(106)는 제1 조 풀리 결합부(106a), 제2 조 풀리 결합부(106b), 가이드부(106c), 피치 여분 풀리 수용부(106d), 피치 풀리 결합부(106e)를 포함한다.
상세히, 제1 조 풀리 결합부(106a)와 제2 조 풀리 결합부(106b)는 서로 마주보도록 형성되어, 그 내부에 풀리(111), 풀리(121)가 수용된다. 또한, 제1 조 풀리 결합부(106a)와 제2 조 풀리 결합부 (106b)에는 각각 관통 홀이 형성되어서, 회전축(141)이 제1 조 풀리 결합부(106a), 풀리(111), 풀리(121) 및 제2 조 풀리 결합부(106b)를 관통하여 이들을 축결합시킨다. 또한, 회전축(142)이 제1 조 풀리 결합부(106a), 풀리(112), 풀리(122) 및 제2 조 풀리 결합부(106b)를 관통하여 이들을 축결합시킨다.
제1 조 풀리 결합부(106a)와 제2 조 풀리 결합부(106b)는 가이드부(106c)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 조 풀리 결합부(106a)와 제2 조 풀리 결합부(106b)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 가이드부(106c)에 의해 결합되어, 제1 조 풀리 결합부(106a)와 제2 조 풀리 결합부(106b)와 가이드부(106c)는 대략 "ㄷ"자 형상을 이루게 되며, 그 내부에 풀리(111), 풀리(112), 풀리(121), 풀리(122)가 수용되는 것이다.
여기서, 제1 조 풀리인 풀리(111)는 엔드 툴 허브(106)의 제1 조 풀리 결합부(106a)에 인접하게 배치되고, 제2 조 풀리인 풀리(121)는 엔드 툴 허브(106)의 제2 조 풀리 결합부(106b)에 인접하게 배치되어, 제1 조 와이어인 와이어(301)/와이어(305)와 제2 조 와이어인 와이어(302)(306) 사이에 소정의 공간이 형성될 수 있다.
한편, 엔드 툴 허브(106)의 가이드부(106c)의 근위부 측에는 피치 여분 풀리 수용부(106d)가 형성될 수 있다. 그리고, 이 피치 여분 풀리 수용부(106d) 내에 피치 여분 풀리인 풀리(117), 풀리(118), 풀리(127), 풀리(128)가 수용될 수 있으며, 이들 피치 여분 풀리들은 회전축(145)에 의해 엔드 툴 허브(106)에 축결합될 수 있다.
한편, 엔드 툴 허브(106)의 일 단부의 피치 풀리 결합부(106e)에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 풀리(131)가 형성될 수 있다. 여기서, 풀리(131)가 엔드 툴 허브(106)와 일체(one-body)로 형성될 수 있다. 즉, 엔드 툴 허브(106)의 일 단부가 원판 형상 내지는 반원 형상으로 형성되고, 그 외주면에 와이어가 감길 수 있는 그루브가 형성되어, 일종의 가이드 채널(guide channel)이 형성될 수 있다. 또는 풀리(131)가 엔드 툴 허브(106)와 별도의 부재로 형성되어 엔드 툴 허브(106)와 결합할 수도 있다. 상술한 와이어(303) 및 와이어(304)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 풀리(131)에 결합되고, 이 풀리(131)가 회전축(143)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
피치 허브(107)는 후술할 회전축(143) 및 회전축(144)이 관통 삽입되며, 회전축(143)에 의해 엔드 툴 허브(106) 및 풀리(131)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(143)을 중심으로 엔드 툴 허브(106) 및 (이와 결합된) 풀리(131)가 피치 허브(107)에 대해 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
또한 피치 허브(107)는 회전축(143)에 축결합된 풀리(113), 풀리(114), 풀리(123), 풀리(124)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 피치 허브(107)는 회전축(144)에 축결합된 풀리(115), 풀리(116), 풀리(125), 풀리(126)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(100)은 회전축(141), 회전축(142), 회전축(145), 회전축(143), 회전축(144)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 회전축(141)과 회전축(142)과 회전축(145)은 엔드 툴 허브(106)에 관통 삽입되고, 회전축(143)과 회전축(144)은 피치 허브(107)에 관통 삽입될 수 있다.
회전축(141), 회전축(142), 회전축(145), 회전축(143), 회전축(144)은 엔드 툴(100)의 원위부(distal end)(104)로부터 근위부(proximal end)(105) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라, 원위부(104)부터 차례대로, 회전축(141)은 1번핀, 회전축(142)은 2번핀, 회전축(145)은 2.5번핀, 회전축(143)은 3번핀, 회전축(144)은 4번핀으로 지칭될 수도 있다.
여기서, 회전축(141)은 조 풀리 회전축으로서 기능하고, 회전축(142)은 조 보조 풀리 회전축으로서 기능하고, 회전축(143)은 피치 메인 회전축으로서 기능하고, 회전축(144)은 엔드 툴(100)의 피치 서브 회전축으로서 기능할 수 있다. 그리고, 회전축(142)와 회전축(143) 사이에 배치된 회전축(145)은 엔드 툴(100)의 피치 여분 회전축으로서 기능할 수 있다.
이러한 각각의 회전축들(141)(142)(143)(144)(145)에는 하나 이상의 풀리들이 끼워질 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명하도록 한다.
풀리(111)는 제1 조 풀리로서 기능하고, 풀리(121)는 제2 조 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 조 풀리라고 할 수도 있다.
조 풀리인 풀리(111) 및 풀리(121)는 서로 마주보도록 형성되며, 조 풀리 회전축인 회전축(141)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서 도면에는 풀리(111) 및 풀리(121)가 하나의 회전축(141)을 중심으로 회전하는 것으로 형성되어 있으나, 각각의 조 풀리가 별도의 축을 중심으로 회전가능하도록 형성될 수 있음은 물론이다. 여기서, 풀리(111)에는 제1 조(jaw)(101)가 고정 결합되어서 풀리(111)와 함께 회전하며, 풀리(121)에는 제2 조(jaw)(102)가 고정 결합되어서 풀리(121)와 함께 회전할 수 있다. 풀리(111) 및 풀리(121)의 회전에 따라 엔드 툴(end tool)(100)의 요 동작 및 액츄에이션 동작이 수행된다. 즉, 풀리(111) 및 풀리(121)가 회전축(141)을 중심으로 같은 방향으로 회전하면 요 동작이 수행되는 것이고, 풀리(111) 및 풀리(121)가 회전축(141)을 중심으로 서로 반대 방향으로 회전하면 액츄에이션 동작이 수행되는 것이다.
여기서, 제1 조(jaw)(101)와 풀리(111)는 별도의 부재로 형성되어 서로 결합될 수도 있고, 또는 제1 조(jaw)(101)와 풀리(111)가 일체(one-body)로 형성될 수도 있다. 마찬가지로 제2 조(jaw)(102)와 풀리(121)는 별도의 부재로 형성되어 서로 결합될 수도 있고, 또는 제2 조(jaw)(102)와 풀리(121)가 일체(one-body)로 형성될 수도 있다.
여기서, 제1 조 풀리인 풀리(111)에서 제1 와이어인 와이어(301)/와이어(305)가 감기는 그루브(111a)는 엔드 툴 허브(106)의 제1 조 풀리 결합부(106a)에 인접하게 배치되고, 제2 조 풀리인 풀리(121)에서 제2 와이어인 와이어(302)/와이어(306)가 감기는 그루브(121a)는 엔드 툴 허브(106)의 제1 조 풀리 결합부(106a)에 인접하게 배치된다. 따라서, 제1 조 와이어인 와이어(301)/와이어(305)와 제2 조 와이어인 와이어(302)(306) 사이에 소정의 공간이 형성될 수 있다. 이와 같이 제1 조 와이어인 와이어(301)/와이어(305)와 제2 조 와이어인 와이어(302)(306)가 서로 이격되도록 배치됨으로써, 와이어들이 직선을 유지하면서 각 풀리에 감길 수 있다.
풀리(112)는 제1 조 보조 풀리로서 기능하고, 풀리(122)는 제2 조 보조 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 조 보조 풀리라고 할 수도 있다.
상세히, 조 보조 풀리인 풀리(112) 및 풀리(122)는 풀리(111) 및 풀리(121)의 일 측에 추가로 구비될 수 있다, 다시 말하면, 조 보조 풀리인 풀리(112)는 풀리(111)와 풀리(113)/풀리(114)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 조 보조 풀리인 풀리(122)는 풀리(121)와 풀리(123)/풀리(124)의 사이에 배치될 수 있다. 풀리(112)와 풀리(122)는 회전축(142)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 여기서 도면에는 풀리(112) 및 풀리(122)가 하나의 회전축(142)을 중심으로 회전하는 것으로 형성되어 있으나, 풀리(112)와 풀리(122) 각각이 별도의 축을 중심으로 회전가능하도록 형성될 수 있음은 물론이다. 이와 같은 보조 풀리에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(113)와 풀리(114)는 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(123)와 풀리(124)는 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 피치 메인 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(115)와 풀리(116)는 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능하고, 풀리(125)와 풀리(126)는 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 피치 서브 풀리라고 할 수도 있다.
한편, 본 발명은 조 보조 풀리인 풀리(112) 및 풀리(122)와 피치 메인 풀리인 풀리(113), 풀리(114), 풀리(123), 풀리(124) 사이에, 피치 여분 풀리(redundant pulley)인 풀리(117), 풀리(118), 풀리(127), 풀리(128) 풀리가 더 배치되는 것을 특징으로 한다.
풀리(117)와 풀리(118)는 제1 조 피치 여분 풀리로서 기능하고, 풀리(127)와 풀리(128)는 제2 조 피치 여분 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 피치 여분 풀리라고 할 수도 있다.
또한, 피치 여분 회전축으로서 기능하는 회전축(145)이 더 구비될 수 있으며, 회전축(145)은 엔드 툴 허브(106)에 관통 삽입될 수 있다. 여기서, 회전축(145)은 피치 메인 회전축인 회전축(143) 및 피치 서브 회전축인 회전축(144)과 실질적으로 평행하도록 형성될 수 있다. 이때, 회전축(145)은 2번핀인 회전축(142)과 3번핀인 회전축(143) 사이에 배치되며, 따라서 그 위치상 2.5번핀으로 지칭될 수도 있다.
이와 같은 피치 여분 풀리는 엔드 툴의 근위부에서 원위부로 들어오거나, 원위부에서 근위부로 나오는 조 와이어의 인입/인출 경로를 변경하는 역할을 수행할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
결과적으로, 엔드 툴(100)의 원위부(104)로부터 근위부(105) 방향으로 오면서 회전축(141), 회전축(142), 회전축(145), 회전축(143), 회전축(144)이 차례로 배치될 수 있다.
또한, 엔드 툴(100)의 원위부(104)로부터 근위부(105) 방향으로 오면서 제1 조(101)의 회전과 관련된 풀리들인, 풀리(111), 풀리(112), 풀리(117)/풀리(118), 풀리(113)/풀리(114), 풀리(115)/풀리(116)가 차례로 배치될 수 있다.
또한, 엔드 툴(100)의 원위부(104)로부터 근위부(105) 방향으로 오면서 제2 조(102)의 회전과 관련된 풀리들인, 풀리(121), 풀리(122), 풀리(127)/풀리(128), 풀리(123)/풀리(124), 풀리(125)/풀리(126)가 차례로 배치될 수 있다.
이하에서는 보조 풀리의 역할을 수행하는 풀리(112)와 풀리(122)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(112)와 풀리(122)는 제1 조 와이어인 와이어(305) 및 제2 조 와이어인 와이어(302)와 접촉하여 와이어(305) 및 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(101) 및 제2 조(102) 각각의 회전 각도를 확대시키는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 및 제2 조 각각은 직각까지만 회전할 수 있었으나, 본 발명의 일 실시예에서는 보조 풀리인 풀리(112)와 풀리(122)를 추가로 구비함으로써, 도 6에서 보았을 때 θ만큼 최대 회전 각도가 커지는 효과를 얻을 수 있다. 이는 엔드 툴(120)의 두 조가 L 방향으로 90° 만큼 함께 요 회전한 상태에서, 액츄에이션 동작을 위해 두 조가 벌어져야 하는 동작을 가능하게 해준다. 이는, 제2 조(102)가 도 6에서처럼 추가적인 각도(θ)만큼 회전할 수 있기 때문이다. 마찬가지로, 두 조가 R 방향으로 요 회전한 상태에서도 액츄에이션 동작이 가능하다. 다시 말하면, 풀리(112)와 풀리(122)를 통해, 액츄에이션 동작이 가능한 요 회전의 범위를 확대할 수 있는 특징을 가진다.
이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
보조 풀리가 배치되지 않을 경우, 제1 조 와이어는 제1 조 풀리에 고정 결합되어 있고, 제2 조 와이어는 제2 조 풀리에 고정 결합되어 있기 때문에, 제1 조 풀리와 제2 조 풀리 각각은 90°까지만 회전할 수 있다. 이 경우, 제1 조 및 제2 조가 90°라인에 위치한 상태에서 액츄에이션 동작을 수행하게 되면, 제1 조는 벌어질 수 있지만, 제2 조는 90°이상으로는 회전할 수 없다. 따라서 제1 조 및 제2 조가 일정 각도 이상 요 동작을 수행하고 있는 상태에서는, 액츄에이션 동작이 원활하게 수행되지 못하는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)의 경우, 풀리(111) 및 풀리(121)의 일 측에 보조 풀리인 풀리(112) 및 풀리(122)를 추가로 배치한다. 이와 같이 풀리(112) 및 풀리(122)를 배치하여, 제1 조 와이어인 와이어(305) 및 제2 조 와이어인 와이어(302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 와이어(305) 및 와이어(302)의 접선 방향을 변경시키고, 따라서 와이어(302)와 풀리(121)를 결합시키는 체결 부재(326)가 도 6의 N 라인까지 회전할 수 있도록 하는 것이다. 즉, 와이어(302)와 풀리(121)의 결합부인 체결 부재(326)는 풀리(121)와 풀리(122)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 된다. 마찬가지로, 와이어(305)와 풀리(111)의 결합부인 체결 부재(323)는 풀리(111)와 풀리(112)의 공통 내접선 상에 위치할 때까지 회전 가능하게 되어, L 방향으로 회전 범위가 확대될 수 있다.
다시 말하면, 풀리(112)에 의해, 풀리(111)에 감긴 제1 조 와이어의 두 가닥인 와이어(301) 및 와이어(305)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 어느 일 측에 배치된다. 동시에, 풀리(122)에 의해, 풀리(121)에 감긴 제2 조 와이어의 두 가닥인 와이어(302) 및 와이어(306)는, Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 다른 일 측에 배치된다.
다시 말하면, 풀리(113) 및 풀리(114)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 어느 일 측에 배치되고, 풀리(123) 및 풀리(124)는 Y축에 수직이고 X축을 지나는 평면을 기준으로 다른 타 측에 배치된다.
다시 말하면, 와이어(305)는 풀리(111)와 풀리(112)의 내접선상에 위치하며, 풀리(112)에 의해 풀리(111)의 회전 각도가 확장된다. 또한, 와이어(302)는 풀리(121)와 풀리(122)의 내접선상에 위치하며, 풀리(122)에 의해 풀리(121)의 회전 각도가 확장된다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 조(101) 및 조(102)의 회전 반경이 넓어짐으로써, 정상적인 개폐 액츄에이션 동작이 수행될 수 있는 요 동작 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
이하에서는 풀리(111)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(113)와 풀리(114)는 한 쌍을 이루며, 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(101)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(113)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(114)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
풀리(115)와 풀리(116)는 한 쌍을 이루며, 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(101)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(115)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(116)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
풀리(117)와 풀리(118)는 한 쌍을 이루며, 제1 조 여분 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(101)의 피치 동작의 여분 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(117)에는 제1 조 와이어인 와이어(301)가 감기고, 풀리(118)에는 제1 조 와이어인 와이어(305)가 감긴다.
여기서, 풀리(111) 및 풀리(112)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(117) 및 풀리(118)가 배치된다. 여기서, 풀리(117) 및 풀리(118)는 피치 여분 회전축인 회전축(145)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(117) 및 풀리(118) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(113) 및 풀리(114)가 배치된다. 여기서, 풀리(113) 및 풀리(114)는 피치 메인 회전축인 회전축(143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(113) 및 풀리(114) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(115) 및 풀리(116)가 배치된다. 여기서, 풀리(115) 및 풀리(116)는 피치 서브 회전축인 회전축(144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(117), 풀리(118), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제1 조 와이어인 와이어(301)는 풀리(115), 풀리(113), 풀리(117), 풀리(111)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(323)에 의해 와이어(301)와 연결된 와이어(305)는 풀리(111), 풀리(112), 풀리(118), 풀리(114), 풀리(116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 풀리(115), 풀리(113), 풀리(117), 풀리(111), 풀리(112), 풀리(118), 풀리(114), 풀리(116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(301)와 와이어(305)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 와이어(301)가 도 7의 화살표 301 쪽으로 당겨지면, 와이어(301)가 결합된 체결 부재(323) 및 이와 결합된 풀리(111)가 도 7의 화살표 L 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(305)가 도 7의 화살표 305 쪽으로 당겨지면, 와이어(305)가 결합된 체결 부재(323) 및 이와 결합된 풀리(111)가 도 7의 화살표 R 방향으로 회전하게 된다.
다음으로, 풀리(121)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(123)와 풀리(124)는 한 쌍을 이루며, 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(102)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(123)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(124)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
풀리(125)와 풀리(126)는 한 쌍을 이루며, 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(102)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(125)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(126)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
풀리(127)와 풀리(128)는 한 쌍을 이루며, 제2 조 피치 여분 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(102)의 피치 동작의 여분 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(127)에는 제2 조 와이어인 와이어(306)가 감기고, 풀리(128)에는 제2 조 와이어인 와이어(302)가 감긴다.
여기서, 풀리(121) 및 풀리(122)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(127) 및 풀리(128)가 배치된다. 여기서, 풀리(127) 및 풀리(128)는 피치 여분 회전축인 회전축(145)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(127) 및 풀리(128) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(123) 및 풀리(124)가 배치된다. 여기서, 풀리(123) 및 풀리(124)는 피치 메인 회전축인 회전축(143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(123) 및 풀리(124) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(125) 및 풀리(126)가 배치된다. 여기서, 풀리(125) 및 풀리(126)는 피치 서브 회전축인 회전축(144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(127), 풀리(128), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제2 조 와이어인 와이어(306)는 풀리(125), 풀리(123), 풀리(127), 풀리(121)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(326)에 의해 와이어(306)와 연결된 와이어(302)는 풀리(121), 풀리(122), 풀리(128), 풀리(124), 풀리(126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제2 조 와이어인 와이어(306)와 와이어(302)는 풀리(125), 풀리(123), 풀리(127), 풀리(121), 풀리(122), 풀리(128), 풀리(124), 풀리(126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(306)와 와이어(302)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 와이어(306)가 도 7의 화살표 306 쪽으로 당겨지면, 와이어(306)가 결합된 체결 부재(326) 및 이와 결합된 풀리(121)가 도 7의 화살표 R 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(302)가 도 6의 화살표 302 쪽으로 당겨지면, 와이어(302)가 결합된 체결 부재(326) 및 이와 결합된 풀리(121)가 도 7의 화살표 L 방향으로 회전하게 된다.
여기서, 본 발명은 하나의 조 풀리에 감겨 있는 두 가닥의 조 와이어가 피치 메인 풀리에 서로 반대 방향으로 감김으로써, 피치 동작의 제어가 용이해지는 것을 특징으로 한다.
상세히, 제1 조 풀리인 풀리(111)와 제2 조 풀리인 풀리(121)의 사이를 지나는 평면(즉, XY 평면)을 기준으로 +Z축 방향을 상측, -Z축 방향을 하측이라고 정의할 때, 제1 조 와이어의 두 가닥 중 어느 한 가닥(예를 들어 와이어(301))은 XY 평면의 하측에서 제1 조 피치 메인 풀리인 풀리(113)로 들어오고, 다른 한 가닥(예를 들어 와이어(305))은 XY 평면의 상측에서 제1 조 피치 메인 풀리인 풀리(114)로부터 나올 수 있다. 즉, 조 와이어가 제1 조 피치 메인 풀리의 하측으로 들어가서 상측으로 나오는 구조라고 표현할 수 있다. (제2 조 와이어는 제2 조 피치 메인 풀리의 상측으로 들어가서 하측으로 나오는 구조)
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어의 한 가닥인 와이어(301)는 풀리(115)의 상측, 풀리(113)의 하측, 풀리(117)의 하측과 차례로 접촉한 후에 풀리(111)에 접촉한다. 이어서, 제1 조 와이어의 다른 한 가닥인 와이어(305)는 풀리(111) 및 풀리(112)에 감긴 후에, 풀리(118)의 하측, 풀리(114)의 상측, 풀리(116)의 하측과 차례로 접촉한 후에 연결부(400)로 빠져나간다. 결과적으로, 제1 조 와이어는 연결부(400)에서 나와서 풀리(113)의 하측으로 진입한 후에, 각 풀리들을 거치고 나서, 풀리(114)의 상측을 거쳐서 연결부(400)로 다시 들어가는 것이다.
마찬가지로, 제2 조 와이어의 한 가닥인 와이어(306)는 풀리(125)의 하측, 풀리(123)의 상측, 풀리(127)의 상측과 차례로 접촉한 후에 풀리(121)에 접촉한다. 이어서, 제2 조 와이어의 다른 한 가닥인 와이어(302)는 풀리(121) 및 풀리(122)에 감긴 후에, 풀리(128)의 상측, 풀리(124)의 하측, 풀리(126)의 상측과 차례로 접촉한 후에 연결부(400)로 빠져나간다. 결과적으로, 제2 조 와이어는 연결부(400)에서 나와서 풀리(123)의 상측으로 진입한 후에, 각 풀리들을 거치고 나서, 풀리(124)의 하측을 거쳐서 연결부(400)로 다시 들어가는 것이다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 두 가닥의 제1 조 와이어들 중, 어느 한 와이어는 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 한 방향으로 감기고, 다른 한 와이어는 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 한 방향으로 감긴다고 표현할 수도 있을 것이다. 즉, 도 10에서 보았을 때, 와이어(301)는 연결부(400)에서 엔드 툴(100) 쪽으로 진입하면서 시계 방향으로 감기고, 와이어(305)는 연결부(400)에서 엔드 툴(100) 쪽으로 진입하면서 반시계 방향으로 감기게 된다.
마찬가지로, 두 가닥의 제2 조 와이어들 중, 어느 한 와이어는 제2 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 한 방향으로 감기고, 다른 한 와이어는 제2 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 한 방향으로 감긴다고 표현할 수도 있을 것이다. 즉, 도 10에서 보았을 때, 와이어(302)는 연결부(400)에서 엔드 툴(100) 쪽으로 진입하면서 시계 방향으로 감기고, 와이어(306)는 연결부(400)에서 엔드 툴(100) 쪽으로 진입하면서 반시계 방향으로 감기게 된다.
이와 같이 하나의 조 풀리에 감겨 있는 두 가닥의 조 와이어가 피치 메인 풀리에 서로 반대 방향으로 감김으로써, 피치 동작의 제어가 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, XZ 평면의 관점에서 보았을 때는, 각각의 조 와이어의 두 가닥은 XZ 평면을 기준으로 동일한 측에 배치된다. 상세히, 제1 조 피치 메인 풀리인 풀리(114)와 제2 조 피치 메인 풀리인 풀리(124)의 사이를 지나는 평면(즉, XZ 평면)을 기준으로 +Y축 방향을 제1 측, -Y축 방향을 제2 측이라고 정의할 때, 제1 조 와이어의 두 가닥 중 어느 한 가닥(예를 들어 와이어(301))은 XZ 평면의 제1 측에 배치되고, 나머지 한 가닥(예를 들어 와이어(305))도 동일한 제1 측에 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제2 조 와이어의 두 가닥 중 어느 한 가닥(예를 들어 와이어(306))은 XZ 평면의 제2 측에 배치되고, 나머지 한 가닥(예를 들어 와이어(302))도 동일한 제2 측에 배치될 수 있다. 즉, 하나의 조 와이어가 제1 측으로 들어가서 제1 측으로 나오는 구조라고 표현할 수 있다. (또한 다른 하나의 조 와이어는 제2 측으로 들어가서 제2 측으로 나오는 구조라고 표현할 수 있다.)
(피치 동작 )
본 발명의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)은 엔드 툴 피치 풀리인 풀리(131)를 구비하고, 구동부(도 1의 200 참조)는 구동부 피치 풀리(231)를 구비하며, 동력 전달부(300)는 피치 와이어인 와이어(303) 및 와이어(304)를 더 구비할 수 있다.
상세히, 엔드 툴(100)의 풀리(131)는 피치 메인 회전축인 회전축(143)을 중심으로 회전 가능하며, 엔드 툴 허브(106)와 일체로(또는 엔드 툴 허브(106)에 고정 결합되도록) 형성될 수 있다. 또한, 와이어(303) 및 와이어(304)는 엔드 툴(100)의 풀리(131)와 구동부(도 1의 200 참조)의 구동부 피치 풀리(231)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다.
따라서 구동부(도 1의 200 참조)의 구동부 피치 풀리(231)가 회전하면, 구동부 피치 풀리(231)의 회전은 와이어(303) 및 와이어(304)를 통해 엔드 툴(100)의 풀리(131)로 전달되어 풀리(131)도 함께 회전하게 되고, 결과적으로 엔드 툴(100)이 회전하면서 피치 운동을 수행하게 되는 것이다.
그런데 이와 같이 피치 동작을 수행하기 위해 구동부 피치 풀리(231)가 회전할 때, 구동부에서 조 와이어에 대한 별도의 피치 보상을 하지 않을 경우, 엔드 툴에서는 피치 동작과 함께, 조들이 조 풀리 회전축인 회전축(141)을 중심으로도 회전하게 되어, 결과적으로 순수한 피치 동작이 수행되지 못한다는 문제점이 존재하였다.
이하에서는 이와 같은 피치 보상에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 9, 도 10 및 도 11은 도 2에 도시된 수술용 인스트루먼트의 피치 동작을 나타내는 개념도이다. 상세히, 도 9는 중립 상태의 수술용 인스트루먼트를 나타내는 도면이고, 도 10은 피치 보상을 수행하지 않았을 경우의 수술용 인스트루먼트를 나타내는 도면이고, 도 11은 피치 보상을 수행할 경우의 수술용 인스트루먼트를 나타내는 도면이다. 여기서, 설명의 편의를 위하여 도 9 (a), 도 10 (a) 및 도 11 (a)에서는 제1 조의 회전과 관련된 풀리 및 와이어를 위주로 도시하였고, 도 9 (b), 도 10 (b) 및 도 11 (b)에서는 제2 조의 회전과 관련된 풀리 및 와이어를 위주로 도시하였다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는, 피치 동작 시에 구동부 제1 조 풀리(211) 및 구동부 제2 조 풀리(221)가 회전하면서 조 와이어들을 감거나 풀어줌으로써, 엔드 툴(100)의 피치 동작이 수행 가능해지는 것을 일 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 피치 동작을 수행하기 위해 구동부에서 구동부 피치 풀리(231)가 회전할 때, 구동부에서 조 와이어에 대한 별도의 피치 보상을 하지 않을 경우, 엔드 툴에서는 피치 동작과 함께, 조들이 조 풀리 회전축인 회전축(141)을 중심으로도 회전하게 되어, 결과적으로 순수한 피치 동작이 수행되지 못하게 된다.
상세히, 도 9 및 도 10을 참조하면, 엔드 툴의 피치 동작이 수행되기 위해, 구동부(도 1의 200 참조)의 구동부 피치 풀리(231)가 회전하면, 구동부 피치 풀리(231)의 회전은 와이어(303) 및 와이어(304)를 통해 엔드 툴(100)의 풀리(131)로 전달되어 풀리(131)도 함께 회전하게 되고, 결과적으로 엔드 툴(100)이 회전하면서 피치 운동을 수행하게 된다.
즉, 구동부 피치 풀리(231)가 도 10 (a)의 화살표 P1 방향으로 회전하면, 구동부 피치 풀리(231)의 회전은 와이어(303) 및 와이어(304)를 통해 엔드 툴(100)의 풀리(131)로 전달되어 풀리(131)가 도 10 (a)의 화살표 P2 방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 엔드 툴 허브(도 2의 106 참조)가 피치 허브(도 2의 107 참조)에 대해 회전하게 된다. 또한, 엔드 툴 허브(도 2의 106 참조)와 결합되어 있는 제1 조(101), 제2 조(102), 제1 조 풀리(111), 제2 조 풀리(122), 제1 조 보조 풀리(112), 제2 조 보조 풀리(122)도, 엔드 툴 허브(도 2의 106 참조)와 함께 피치 허브(도 2의 107 참조)에 대해 회전하게 된다.
그런데 이때, 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(302)는 풀리(113)/풀리(114)에
Figure PCTKR2022013952-appb-img-000001
만큼 더 감기고, 와이어(305)와 와이어(306)는 풀리(114)/풀리(114)에서
Figure PCTKR2022013952-appb-img-000002
만큼 더 풀리게 된다.
따라서, 이에 대한 보상이 이루어지지 않을 경우, 제1 조 풀리(111)는 도 10 (b)의 화살표 J1 방향으로 일정 정도 회전하게 되고, 제2 조 풀리(121)는 도 10 (a)의 화살표 J2 방향으로 일정 정도 회전하게 된다.
따라서, 조 와이어의 움직임에 대한 보상이 이루어지지 않을 경우, 엔드 툴에서는 피치 동작과 함께, 조들이 조 풀리 회전축인 회전축(141)을 중심으로도 회전하게 되어, 결과적으로 순수한 피치 동작이 수행되지 못하고, 피치 동작과 요 동작이 섞이게 된다는 문제점이 존재한다.
이와 같이 피치 동작을 위한 동작 보상을 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트는, 피치 동작 시에 구동부 제1 조 풀리(211) 및 구동부 제2 조 풀리(221)가 회전하면서 조 와이어들을 감거나 풀어줌으로써, 일종의 피치 동작에 대한 보상을 수행하여, 엔드 툴(100)의 피치 동작이 수행 가능하도록 하는 것을 일 특징으로 한다.
즉, 피치 동작 시에 구동부 제1 조 풀리(211)는 도 11 (b)의 화살표 A1 방향으로 일정 정도 회전한다. 그러면, 와이어(301)는 구동부 제1 조 풀리(211)에서 일정 정도(예를 들어,
Figure PCTKR2022013952-appb-img-000003
) 풀리게 되고, 그만큼 제1 조 피치 메인 풀리(113)에 감기게 된다. 이와 동시에, 와이어(305)는 구동부 제1 조 풀리(211)에 일정 정도(예를 들어,
Figure PCTKR2022013952-appb-img-000004
) 감기게 되고, 그만큼 제1 조 피치 메인 풀리(114)에서는 풀리게 된다.
마찬가지로, 피치 동작 시에 구동부 제2 조 풀리(221)는 도 11 (a)의 화살표 A2 방향으로 일정 정도 회전한다. 그러면, 와이어(302)는 구동부 제2 조 풀리(221)에서 일정 정도(예를 들어,
Figure PCTKR2022013952-appb-img-000005
) 풀리게 되고, 그만큼 제2 조 피치 메인 풀리(123)에 감기게 된다. 이와 동시에, 와이어(306)는 구동부 제2 조 풀리(221)에 일정 정도(예를 들어,
Figure PCTKR2022013952-appb-img-000006
) 감기게 되고, 그만큼 제2 조 피치 메인 풀리(124)에서는 풀리게 된다.
다시 말하면, 구동부 피치 풀리(231)가 회전하면, 구동부 제1 조 풀리(211)와 구동부 제2 조 풀리(221)도 회전하게 되며, 이에 따라 각각의 조 와이어가 구동부 제1 조 풀리(211) 및 구동부 제2 조 풀리(221)에 감겨 있는 길이가 변경된다. 즉, 구동부 피치 풀리(231)의 회전에 의해 엔드 툴(100) 측에서 감기는 조 와이어는 구동부(도 1의 200 참조) 측에서 동일한 만큼 풀어주고, 엔드 툴(100) 측에서 풀리는 조 와이어는 구동부(도 1의 200 참조) 측에서 동일한 만큼 감아 줌으로써, 피치 동작이 요 동작에 영향을 미치지 않게 하는 것이다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 구동부 피치 풀리(231)의 회전에 의해 엔드 툴(100)이 피치 동작을 수행할 때, (요 운동 및 액츄에이션 운동을 담당하는) 조 와이어도 피치 동작에 의해 이동하게 된다. 즉, 엔드 툴(100)의 회전축(143)을 중심으로 피치 회전이 수행되면서, 한쪽 조(jaw)에 결합된 조 와이어의 어느 한 가닥은 당겨지고 다른 한 가닥은 풀어진다. 동시에, 다른 쪽 조(jaw)에 결합된 조 와이어의 어느 한 가닥은 당겨지고 다른 한 가닥은 풀어진다. 따라서 본 발명은 이러한 조 와이어의 움직임을 보상하기 위해, 엔드 툴의 피치 동작을 위해 구동부 피치 풀리(231)가 회전하면, 구동부 제1 조 풀리(211)와 구동부 제2 조 풀리(221)도 회전하면서 구동부 내의 조 와이어의 전체 길이가 변경되어, 엔드 툴 쪽에서 조 와이어가 당겨진 만큼(또는 풀어진 만큼) 구동부 쪽에서 조 와이어를 풀어줌으로써(또는 당겨 줌으로써), 엔드 툴의 피치 동작 수행 시에 조 와이어의 움직임을 보상해준다고 표현할 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)은, 하나의 조 풀리에 감겨 있는 두 가닥의 조 와이어가 피치 메인 풀리에 서로 반대 방향으로 감김으로써, 피치 동작의 제어가 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 피치 동작 시에 구동부 제1 조 풀리(211) 및 구동부 제2 조 풀리(221)가 회전하면서 조 와이어들을 감거나 풀어줌으로써, 일종의 피치 동작에 대한 보상을 수행하여, 엔드 툴(100)의 피치 동작이 수행 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.
<제1 실시예의 제1 변형예>
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 비해, 풀리의 일부가 생략된다는 점에서 특징적으로 달라진다. 이하에서는 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 22는 도 20의 엔드 툴의 평면도이다. 도 23 및 도 24는 도 20의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다. 도 25 및 도 26은 도 20의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 20 내지 도 26을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 엔드 툴(100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(101)와 제2 조(102)를 구비한다. 여기서, 제1 조(101)와 제2 조(102) 각각, 또는 제1 조(101)와 제2 조(102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(103)라고 지칭할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(end tool)(100)은 엔드 툴 허브(106)와 피치 허브(107)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(100)은 회전축(141), 회전축(142), 회전축(145), 회전축(143), 회전축(144)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 회전축(141)과 회전축(142)과 회전축(145)은 엔드 툴 허브(106)에 관통 삽입되고, 회전축(143)과 회전축(144)은 피치 허브(107)에 관통 삽입될 수 있다.
본 변형예에서 엔드 툴 허브(106), 피치 허브(107), 각각의 회전축들(141)(142)(143)(144)(145)은, 제1 실시예의 도 2 등에서 설명한 엔드 툴 허브(106), 피치 허브(107), 각각의 회전축들(141)(142)(143)(144)(145)과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(100)은 제1 조(jaw)(101)의 회전 운동과 관련된 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115), 풀리(116), 풀리(118)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(102)의 회전 운동과 관련된 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125), 풀리(126), 풀리(128)를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)은, 제1 조 피치 여분 풀리와 제2 조 피치 여분 풀리가 각각 하나의 풀리만을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상세히, 도 6 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)은, 제1 조 피치 여분 풀리로서 풀리(117), 풀리(118)의 한 쌍의 풀리를 구비하였고, 제2 조 피치 여분 풀리로서 풀리(127), 풀리(128)의 한 쌍의 풀리를 구비하였다.
이에 반해, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)은, 제1 조 피치 여분 풀리로서 풀리(118)의 단일 풀리를 구비하고, 제2 조 피치 여분 풀리로서 풀리(128)의 단일 풀리를 구비한다는 점에서, 도 6 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예와 차별된다.
결과적으로, 엔드 툴(100)의 원위부(104)로부터 근위부(105) 방향으로 오면서 제1 조(101)의 회전과 관련된 풀리들인, 풀리(111), 풀리(112), 풀리(118), 풀리(113)/풀리(114), 풀리(115)/풀리(116)가 차례로 배치될 수 있다.
또한, 엔드 툴(100)의 원위부(104)로부터 근위부(105) 방향으로 오면서 제2 조(102)의 회전과 관련된 풀리들인, 풀리(121), 풀리(122), 풀리(128), 풀리(123)/풀리(124), 풀리(125)/풀리(126)가 차례로 배치될 수 있다.
여기서, 도 6 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(100)의 풀리(117) 및 풀리(127)는 와이어가 감기는 풀리가 아니라 직선으로 스쳐 지나가는 풀리 이므로, 본 변형예와 같이 풀리들의 생략이 가능해지는 것이다.
다시 말하면, 본 발명의 제1 실시예는 제1 조 피치 여분 풀리와 제2 조 피치 여분 풀리가 각각 2열로 구성되는데 반해, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예는 제1 조 피치 여분 풀리와 제2 조 피치 여분 풀리가 각각 1열로 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 풀리(111) 및 풀리(112)의 일 측에는 풀리(118)가 배치된다. 여기서, 풀리(118)는 피치 여분 회전축인 회전축(145)을 중심으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(118)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(113) 및 풀리(114)가 배치된다. 여기서, 풀리(113) 및 풀리(114)는 피치 메인 회전축인 회전축(143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(113) 및 풀리(114) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(115) 및 풀리(116)가 배치된다. 여기서, 풀리(115) 및 풀리(116)는 피치 서브 회전축인 회전축(144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(118), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115) 및 풀리(116)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제1 조 와이어인 와이어(301)는 풀리(115), 풀리(113), 풀리(111)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(323)에 의해 와이어(301)와 연결된 와이어(305)는 풀리(111), 풀리(112), 풀리(118), 풀리(114), 풀리(116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 풀리(115), 풀리(113), 풀리(111), 풀리(112), 풀리(118), 풀리(114), 풀리(116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(301)와 와이어(305)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
한편, 풀리(121) 및 풀리(122)의 일 측에는 풀리(128)가 배치된다. 여기서, 풀리(128)는 피치 여분 회전축인 회전축(145)을 중심으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(128)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(123) 및 풀리(124)가 배치된다. 여기서, 풀리(123) 및 풀리(124)는 피치 메인 회전축인 회전축(143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(123) 및 풀리(124) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(125) 및 풀리(126)가 배치된다. 여기서, 풀리(125) 및 풀리(126)는 피치 서브 회전축인 회전축(144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(128), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제2 조 와이어인 와이어(306)는 풀리(125), 풀리(123), 풀리(121)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(326)에 의해 와이어(306)와 연결된 와이어(302)는 풀리(121), 풀리(122), 풀리(128), 풀리(124), 풀리(126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제2 조 와이어인 와이어(306)와 와이어(302)는 풀리(125), 풀리(123), 풀리(121), 풀리(122), 풀리(128), 풀리(124), 풀리(126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(306)와 와이어(302)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
결과적으로, 본 발명의 제1 실시예는 제1 조 피치 여분 풀리와 제2 조 피치 여분 풀리가 각각 2열로 구성되는데 반해, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예는 제1 조 피치 여분 풀리와 제2 조 피치 여분 풀리가 각각 1열로 구성됨으로써, 부품 수가 적어지고 제조 공정이 간단해지는 효과를 얻을 수 있다.
<제1 실시예의 제2 변형예>
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 비해, 엔드 툴 허브의 구성이 특징적으로 달라진다. 이하에서는 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 27 및 도 28은 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 29는 도 27의 엔드 툴의 제2 조를 나타내는 결합 사시도이다. 도 30은 도 27의 엔드 툴의 제2 조를 나타내는 분해 사시도이다. 도 31은 도 27의 엔드 툴의 제1 조를 나타내는 결합 사시도이다. 도 32는 도 27의 엔드 툴의 제1 조를 나타내는 분해 사시도이다. 도 33 및 도 34는 도 27의 엔드 툴의 엔드 툴 허브를 나타내는 사시도이다. 도 35는 도 27의 엔드 툴의 평면도이다. 도 36, 도 37은 도 27의 엔드 툴의 측면도이다. 도 38 및 도 39는 도 27의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다. 도 40 및 도 41은 도 27의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다.
도 27 내지 도 41을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 엔드 툴(100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(101)와 제2 조(102)를 구비한다. 여기서, 제1 조(101)와 제2 조(102) 각각, 또는 제1 조(101)와 제2 조(102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(103)라고 지칭할 수 있다.
한편, 제1 조(101)에는 전선(411)이 결합될 수 있고, 제2 조(102)에는 전선(412)이 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예 제2 변형예의 엔드 툴(100)은 엔드 툴 허브(180)와 피치 허브(107)를 포함할 수 있다. 엔드 툴 허브(180)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴(100)은 회전축(141), 회전축(142), 회전축(145), 회전축(143), 회전축(144)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 회전축(141)과 회전축(142)과 회전축(145)은 엔드 툴 허브(106)에 관통 삽입되고, 회전축(143)과 회전축(144)은 피치 허브(107)에 관통 삽입될 수 있다.
한편, 엔드 툴(100)은 제1 조(jaw)(101)의 회전 운동과 관련된 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115), 풀리(116)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(102)의 회전 운동과 관련된 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125), 풀리(126)를 포함할 수 있다.
본 변형예에서 제1 조(101)와 제2 조(102), 피치 허브(107), 각각의 풀리들 및 각각의 회전축들 등은, 제1 실시예의 도 2 등에서 설명한 엔드 툴(100)과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예의 엔드 툴 허브(180)에 대해 보다 상세히 설명하며, 특히 피치 여분 풀리의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(180)의 제1 피치 여분 풀리부(183), 제2 피치 여분 풀리부(184)에 대해 중점적으로 설명하도록 한다.
엔드 툴 허브(180)는 제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182), 제1 피치 여분 풀리부(183), 제2 피치 여분 풀리부(184), 피치 풀리 결합부(185)를 포함한다.
상세히, 제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182)는 서로 마주보도록 형성되어, 그 내부에 풀리(111), 풀리(112), 풀리(121), 풀리(122)가 수용된다. 또한, 각각의 조 풀리 결합부(181)(182)에는 관통 홀이 형성되어서, 회전축(141)이 조 풀리 결합부(181)(182)와 풀리(111), 풀리(121)를 관통하여 이들을 축결합시킨다. 또한, 각각의 조 풀리 결합부(181)(182)에는 관통 홀이 형성되어서, 회전축(142)이 조 풀리 결합부(181)(182)와 풀리(112), 풀리(122)를 관통하여 이들을 축결합시킨다.
제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182)는 가이드부(186)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 가이드부(186)에 의해 결합되어, 제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182)와 가이드부(186)는 대략 "ㄷ"자 형상을 이루게 되며, 그 내부에 풀리(111), 풀리(112), 풀리(121), 풀리(122)가 수용되는 것이다.
이를 다른 관점에서 설명하면, Z축 방향으로 길게 형성되어 있는 가이드부(186)의 양 단부로부터 제1 조 풀리 결합부(181)와 제2 조 풀리 결합부(182)가 X축 방향으로 연장되어 형성된다고 볼 수도 있다.
가이드부(186)의 일 측면에는 제1 피치 여분 풀리부(183)가 형성되고, 타 측면에는 제2 피치 여분 풀리부(184)가 형성될 수 있다.
상세히, 가이드부(186)의 양 측면에는 풀리처럼 원판 형상으로 형성되고, 그 외주면에 와이어가 감길 수 있는 그루브가 형성된 제1 피치 여분 풀리부(183) 및 제2 피치 여분 풀리부(184)가 형성될 수 있다.
그리고, 제1 조 와이어인 와이어(305)는 제1 피치 여분 풀리부(183)에 감기고, 제2 조 와이어인 와이어(302)는 제2 피치 여분 풀리부(184)에 감길 수 있다.
한편, 제1 조 와이어인 와이어(301)는 제1 피치 여분 풀리부(183)의 측면을 지나가고, 제2 조 와이어인 와이어(306)는 제2 피치 여분 풀리부(184)의 측면을 지나갈 수 있다.
한편, 엔드 툴 허브(180)의 일 단부의 피치 풀리 결합부(185)에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 풀리(131)가 형성될 수 있다. 여기서, 풀리(131)가 엔드 툴 허브(180)와 일체(one-body)로 형성될 수 있다. 즉, 엔드 툴 허브(180)의 일 단부가 원판 형상 내지는 반원 형상으로 형성되고, 그 외주면에 와이어가 감길 수 있는 그루브가 형성되어, 일종의 가이드 채널(guide channel)이 형성될 수 있다. 또는 풀리(131)가 엔드 툴 허브(180)와 별도의 부재로 형성되어 엔드 툴 허브(180)와 결합할 수도 있다. 상술한 와이어(303) 및 와이어(304)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 풀리(131)에 결합되고, 이 풀리(131)가 회전축(143)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
이와 같이, 피치 여분 풀리와 같은 별도의 구조물을 추가하지 않고, 기 존재하던 엔드 툴 허브(180)에 제1 피치 여분 풀리부(183) 및 제2 피치 여분 풀리부(184)를 형성함으로써, 부품 및 제조 공정의 추가 없이도 회전 범위의 확대를 구현할 수 있는 특징을 가진다.
<제1 실시예의 제3 변형예>
이하에서는 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 비해, 풀리의 일부가 생략된다는 점에서 특징적으로 달라진다. 이하에서는 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 42 및 도 43은 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 44 및 도 45는 도 42의 엔드 툴의 평면도이다. 도 46, 도 47, 도 48은 도 42의 엔드 툴의 측면도이다. 도 49 및 도 50은 도 42의 엔드 툴의 평면도이다. 도 51 및 도 52는 도 42의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다. 도 53 및 도 54는 도 42의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다. 도 55 및 도 56은 도 42의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다. 도 57 및 도 58은 도 42의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 42 내지 도 58을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 엔드 툴(100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(101)와 제2 조(102)를 구비한다. 여기서, 제1 조(101)와 제2 조(102) 각각, 또는 제1 조(101)와 제2 조(102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(103)라고 지칭할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(end tool)(100)은 엔드 툴 허브(106)와 피치 허브(107)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예의 엔드 툴(100)은 회전축(141), 회전축(142), 회전축(145), 회전축(143), 회전축(144)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 회전축(141)과 회전축(142)과 회전축(145)은 엔드 툴 허브(106)에 관통 삽입되고, 회전축(143)과 회전축(144)은 피치 허브(107)에 관통 삽입될 수 있다.
본 변형예에서 엔드 툴 허브(106), 피치 허브(107), 각각의 회전축들(141)(142)(143)(144)(145)은, 제1 실시예의 도 2 등에서 설명한 엔드 툴 허브(106), 피치 허브(107), 각각의 회전축들(141)(142)(143)(144)(145)과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(100)은 제1 조(jaw)(101)의 회전 운동과 관련된 풀리(111), 풀리(112), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115), 풀리(117), 풀리(118)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(102)의 회전 운동과 관련된 풀리(121), 풀리(122), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125), 풀리(127), 풀리(128)를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)은, 제1 조 피치 서브 풀리와 제2 조 피치 서브 풀리가 각각 하나의 풀리만을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상세히, 도 6 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)은, 제1 조 피치 서브 풀리로서 풀리(115), 풀리(116)의 한 쌍의 풀리를 구비하였고, 제2 조 피치 서브 풀리로서 풀리(125), 풀리(126)의 한 쌍의 풀리를 구비하였다.
이에 반해, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)은, 제1 조 피치 서브 풀리로서 풀리(115)의 단일 풀리를 구비하고, 제2 조 피치 서브 풀리로서 풀리(125)의 단일 풀리를 구비한다는 점에서, 도 6 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예와 차별된다.
결과적으로, 엔드 툴(100)의 원위부(104)로부터 근위부(105) 방향으로 오면서 제1 조(101)의 회전과 관련된 풀리들인, 풀리(111), 풀리(112), 풀리(117)/풀리(118), 풀리(113)/풀리(114), 풀리(115)가 차례로 배치될 수 있다.
또한, 엔드 툴(100)의 원위부(104)로부터 근위부(105) 방향으로 오면서 제2 조(102)의 회전과 관련된 풀리들인, 풀리(121), 풀리(122), 풀리(127)/풀리(128), 풀리(123)/풀리(124), 풀리(125)가 차례로 배치될 수 있다.
여기서, 도 6 등에 도시된 본 발명의 제1 실시예의 엔드 툴(100)의 풀리(116) 및 풀리(126)는 와이어가 감기는 풀리가 아니라 직선으로 스쳐 지나가는 풀리 이므로, 본 변형예와 같이 풀리들의 생략이 가능해지는 것이다.
다시 말하면, 본 발명의 제1 실시예는 제1 조 피치 서브 풀리와 제2 조 피치 서브 풀리가 각각 2열로 구성되는데 반해, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예는 제1 조 피치 서브 풀리와 제2 조 피치 서브 풀리가 각각 1열로 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 풀리(111) 및 풀리(112)의 일 측에는 풀리(117)/풀리(118)가 배치된다. 여기서, 풀리(117)/풀리(118)는 피치 여분 회전축인 회전축(145)을 중심으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(117)/풀리(118)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(113) 및 풀리(114)가 배치된다. 여기서, 풀리(113) 및 풀리(114)는 피치 메인 회전축인 회전축(143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(113) 및 풀리(114) 각각의 일 측에는, 풀리(115)가 배치된다. 여기서, 풀리(115)는 피치 서브 회전축인 회전축(144)을 중심으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(117), 풀리(118), 풀리(113), 풀리(114), 풀리(115)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제1 조 와이어인 와이어(301)는 풀리(115), 풀리(113), 풀리(117), 풀리(111)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(323)에 의해 와이어(301)와 연결된 와이어(305)는 풀리(111), 풀리(112), 풀리(118), 풀리(114)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어인 와이어(301)와 와이어(305)는 풀리(115), 풀리(113), 풀리(117), 풀리(111), 풀리(112), 풀리(118), 풀리(114)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(301)와 와이어(305)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
한편, 풀리(121) 및 풀리(122)의 일 측에는 풀리(127)/풀리(128)가 배치된다. 여기서, 풀리(127)/풀리(128)는 피치 여분 회전축인 회전축(145)을 중심으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(127)/풀리(128)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(123) 및 풀리(124)가 배치된다. 여기서, 풀리(123) 및 풀리(124)는 피치 메인 회전축인 회전축(143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(123) 및 풀리(124) 각각의 일 측에는, 풀리(125)가 배치된다. 여기서, 풀리(125)는 피치 서브 회전축인 회전축(144)을 중심으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(127), 풀리(128), 풀리(123), 풀리(124), 풀리(125) 및 풀리(126)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제2 조 와이어인 와이어(306)는 풀리(125), 풀리(123), 풀리(127), 풀리(121)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(326)에 의해 와이어(306)와 연결된 와이어(302)는 풀리(121), 풀리(122), 풀리(128), 풀리(124)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제2 조 와이어인 와이어(306)와 와이어(302)는 풀리(125), 풀리(123), 풀리(127), 풀리(121), 풀리(122), 풀리(128), 풀리(124)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(306)와 와이어(302)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
결과적으로, 본 발명의 제1 실시예는 제1 조 피치 서브 풀리와 제2 조 피치 서브 풀리가 각각 2열로 구성되는데 반해, 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예는 제1 조 피치 서브 풀리와 제2 조 피치 서브 풀리가 각각 1열로 구성됨으로써, 부품 수가 적어지고 제조 공정이 간단해지는 효과를 얻을 수 있다.
<수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제2 실시예>
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 조 풀리 및 조 와이어의 배치가 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 59는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 사용 예를 나타내는 도면이다. 도 60 및 도 61은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 62, 도 63, 도 64, 도 65는 도 60의 엔드 툴의 평면도이다. 도 66, 도 67, 도 68은 도 60의 엔드 툴의 측면도이다. 도 69 및 도 70은 도 60의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다. 도 71 및 도 72는 도 60의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다. 도 73 및 도 74는 도 60의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다. 도 75 및 도 76은 도 60의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 59 내지 도 76을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)의 동력 전달부(1300)는 와이어(1301), 와이어(1302), 와이어(1303), 와이어(1304), 와이어(1305), 와이어(1306)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 와이어들은, 제1 실시예의 도 5 등에서 설명한 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(100)의 동력 전달부(1300)는, 와이어와 풀리를 결합시키기 위해 각 와이어의 각 단부에 결합되는 체결 부재(1321), 체결 부재(1322), 체결 부재(1323), 체결 부재(1324), 체결 부재(1326), 체결 부재(1327), 체결 부재(1329) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 각 체결 부재들은 볼(ball) 형태, 튜브(tube) 형태 등 필요에 따라 다양한 형태일 수 있다. 본 실시예에서 체결 부재들은, 제1 실시예의 도 5 등에서 설명한 체결 부재(321), 체결 부재(322), 체결 부재(323), 체결 부재(324), 체결 부재(326), 체결 부재(327), 체결 부재(329)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
(엔드 툴)
이하에서는 도 59의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
계속해서 도 59 내지 도 76을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(end tool)(1100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 구비한다. 여기서, 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 각각, 또는 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1103)라고 지칭할 수 있다.
또한, 엔드 툴(1100)은 제1 조(jaw)(1101)의 회전 운동과 관련된 풀리(1111), 풀리(1112), 풀리(1113), 풀리(1114), 풀리(1115), 풀리(1116), 풀리(1117), 풀리(1118)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(1102)의 회전 운동과 관련된 풀리(1121), 풀리(1122), 풀리(1123), 풀리(1124), 풀리(1125), 풀리(1126), 풀리(1127), 풀리(1128)를 포함할 수 있다. 이 풀리들에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(end tool)(1100)은 엔드 툴 허브(1106)와 피치 허브(1107)를 포함할 수 있다.
엔드 툴 허브(1106)에는 회전축(1141), 회전축(1142), 회전축(1145)이 관통 삽입된다. 또한 엔드 툴 허브(1106)는 회전축(1141)에 축결합된 풀리(1111), 풀리(1121)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 엔드 툴 허브(1106)는 회전축(1142)에 축결합된 풀리(1112), 풀리(1122)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 엔드 툴 허브(1106)에는 회전축(1145)에 축결합된 풀리(1117)/풀리(1118), 풀리(1127)/풀리(1128)가 결합될 수 있다.
피치 허브(1107)는 회전축(1143) 및 회전축(1144)이 관통 삽입되며, 회전축(1143)에 의해 엔드 툴 허브(1106) 및 풀리(1131)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(1143)을 중심으로 엔드 툴 허브(1106) 및 (이와 일체로 형성된) 풀리(1131)가 피치 허브(1107)에 대해 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
또한 피치 허브(1107)는 회전축(1143)에 축결합된 풀리(1113), 풀리(1114), 풀리(1123), 풀리(1124)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 피치 허브(1107)는 회전축(1144)에 축결합된 풀리(1115), 풀리(1116), 풀리(1125), 풀리(1126)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(1100)은 회전축(1141), 회전축(1142), 회전축(1145), 회전축(1143), 회전축(1144)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 회전축(1141)과 회전축(1142)과 회전축(1145)은 엔드 툴 허브(1106)에 관통 삽입되고, 회전축(1143)과 회전축(1144)은 피치 허브(1107)에 관통 삽입될 수 있다.
회전축(1141), 회전축(1142), 회전축(1145), 회전축(1143), 회전축(1144)은 엔드 툴(1100)의 원위부(distal end)(1104)로부터 근위부(proximal end)(1105) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라, 원위부(1104)부터 차례대로, 회전축(1141)은 1번핀, 회전축(1142)은 2번핀, 회전축(1145)은 2.5번핀, 회전축(1143)은 3번핀, 회전축(1144)은 4번핀으로 지칭될 수도 있다.
여기서, 회전축(1141)은 조 풀리 회전축으로서 기능하고, 회전축(1142)은 조 보조 풀리 회전축으로서 기능하고, 회전축(1143)은 피치 메인 회전축으로서 기능하고, 회전축(1144)은 엔드 툴(1100)의 피치 서브 회전축으로서 기능할 수 있다. 그리고, 회전축(1142)와 회전축(1143) 사이에 배치된 회전축(1145)은 엔드 툴(1100)의 피치 여분 회전축으로서 기능할 수 있다.
본 실시예에서 엔드 툴 허브(1106), 피치 허브(1107), 각각의 회전축들(1141)(1142)(1143)(1144)(1145)은, 제1 실시예의 도 2 등에서 설명한 엔드 툴 허브(1106), 피치 허브(1107), 각각의 회전축들(1141)(1142)(1143)(1144) (1145)과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 각각의 회전축들(1141)(1142)(1143)(1144)(1145)에는 하나 이상의 풀리들이 끼워질 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명하도록 한다.
풀리(1111)는 제1 조 풀리로서 기능하고, 풀리(1121)는 제2 조 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 조 풀리라고 할 수도 있다.
조 풀리인 풀리(1111) 및 풀리(1121)는 서로 마주보도록 형성되며, 조 풀리 회전축인 회전축(1141)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서 도면에는 풀리(1111) 및 풀리(1121)가 하나의 회전축(1141)을 중심으로 회전하는 것으로 형성되어 있으나, 각각의 조 풀리가 별도의 축을 중심으로 회전가능하도록 형성될 수 있음은 물론이다. 여기서, 풀리(1111)에는 제1 조(jaw)(1101)가 고정 결합되어서 풀리(1111)와 함께 회전하며, 풀리(1121)에는 제2 조(jaw)(1102)가 고정 결합되어서 풀리(1121)와 함께 회전할 수 있다. 풀리(1111) 및 풀리(1121)의 회전에 따라 엔드 툴(end tool)(1100)의 요 동작 및 액츄에이션 동작이 수행된다. 즉, 풀리(1111) 및 풀리(1121)가 회전축(1141)을 중심으로 같은 방향으로 회전하면 요 동작이 수행되는 것이고, 풀리(1111) 및 풀리(1121)가 회전축(1141)을 중심으로 서로 반대 방향으로 회전하면 액츄에이션 동작이 수행되는 것이다.
여기서, 제1 조(jaw)(1101)와 풀리(1111)는 별도의 부재로 형성되어 서로 결합될 수도 있고, 또는 제1 조(jaw)(1101)와 풀리(1111)가 일체(one-body)로 형성될 수도 있다. 마찬가지로 제2 조(jaw)(1102)와 풀리(1121)는 별도의 부재로 형성되어 서로 결합될 수도 있고, 또는 제2 조(jaw)(1102)와 풀리(1121)가 일체(one-body)로 형성될 수도 있다.
여기서, 제1 조 풀리인 풀리(1111)에서 제1 와이어인 와이어(1301)/와이어(1305)가 감기는 그루브(1111a)와, 제2 조 풀리인 풀리(1121)에서 제2 와이어인 와이어(1302)/와이어(1306)가 감기는 그루브(1121a)는 서로 인접하게 배치된다. 따라서, 제1 조 와이어인 와이어(1301)/와이어(1305)와 제2 조 와이어인 와이어(1302)(1306)가 Z축 방향에 있어서 서로 근접하게 배치되어서, 제1 조 와이어와 제2 조 와이어 사이에 별도의 구조물이 개재될 공간이 존재하지 않을 수 있다.
풀리(1112)는 제1 조 보조 풀리로서 기능하고, 풀리(1122)는 제2 조 보조 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 조 보조 풀리라고 할 수도 있다.
상세히, 조 보조 풀리인 풀리(1112) 및 풀리(1122)는 풀리(1111) 및 풀리(1121)의 일 측에 추가로 구비될 수 있다, 다시 말하면, 조 보조 풀리인 풀리(1112)는 풀리(1111)와 풀리(1113)/풀리(1114)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 조 보조 풀리인 풀리(1122)는 풀리(1121)와 풀리(1123)/풀리(1124)의 사이에 배치될 수 있다. 풀리(1112)와 풀리(1122)는 회전축(1142)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 여기서 도면에는 풀리(1112) 및 풀리(1122)가 하나의 회전축(1142)을 중심으로 회전하는 것으로 형성되어 있으나, 풀리(1112)와 풀리(1122) 각각이 별도의 축을 중심으로 회전가능하도록 형성될 수 있음은 물론이다. 이와 같은 보조 풀리에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
풀리(1113)와 풀리(1114)는 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(1123)와 풀리(1124)는 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 피치 메인 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(1115)와 풀리(1116)는 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능하고, 풀리(1125)와 풀리(1126)는 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 피치 서브 풀리라고 할 수도 있다.
한편, 본 발명은 조 보조 풀리인 풀리(1112) 및 풀리(1122)와 피치 메인 풀리인 풀리(1113), 풀리(1114), 풀리(1123), 풀리(1124) 사이에, 피치 여분 풀리(redundant pulley)인 풀리(1117), 풀리(1118), 풀리(1127), 풀리(1128) 풀리가 더 배치되는 것을 특징으로 한다.
풀리(1117)와 풀리(1118)는 제1 조 피치 여분 풀리로서 기능하고, 풀리(1127)와 풀리(1128)는 제2 조 피치 여분 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 피치 여분 풀리라고 할 수도 있다.
또한, 피치 여분 회전축으로서 기능하는 회전축(1145)이 더 구비될 수 있으며, 회전축(1145)은 엔드 툴 허브(1106)에 관통 삽입될 수 있다. 여기서, 회전축(1145)은 피치 메인 회전축인 회전축(1143) 및 피치 서브 회전축인 회전축(1144)과 실질적으로 평행하도록 형성될 수 있다. 이때, 회전축(1145)은 2번핀인 회전축(1142)과 3번핀인 회전축(1143) 사이에 배치되며, 따라서 그 위치상 2.5번핀으로 지칭될 수도 있다.
이와 같은 피치 여분 풀리는 엔드 툴의 근위부에서 원위부로 들어오거나, 원위부에서 근위부로 나오는 조 와이어의 인입/인출 경로를 변경하는 역할을 수행할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
결과적으로, 엔드 툴(1100)의 원위부(1104)로부터 근위부(1105) 방향으로 오면서 회전축(1141), 회전축(1142), 회전축(1145), 회전축(1143), 회전축(1144)이 차례로 배치될 수 있다.
또한, 엔드 툴(1100)의 원위부(1104)로부터 근위부(1105) 방향으로 오면서 제1 조(1101)의 회전과 관련된 풀리들인, 풀리(1111), 풀리(1112), 풀리(1117)/풀리(1118), 풀리(1113)/풀리(1114), 풀리(1115)/풀리(1116)가 차례로 배치될 수 있다.
또한, 엔드 툴(1100)의 원위부(1104)로부터 근위부(1105) 방향으로 오면서 제2 조(1102)의 회전과 관련된 풀리들인, 풀리(1121), 풀리(1122), 풀리(1127)/풀리(1128), 풀리(1123)/풀리(1124), 풀리(1125)/풀리(1126)가 차례로 배치될 수 있다.
이하에서는 풀리(1111)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(1113)와 풀리(1114)는 한 쌍을 이루며, 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(1101)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1113)에는 제1 조 와이어인 와이어(1301)가 감기고, 풀리(1114)에는 제1 조 와이어인 와이어(1305)가 감긴다.
풀리(1115)와 풀리(1116)는 한 쌍을 이루며, 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(1101)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1115)에는 제1 조 와이어인 와이어(1301)가 감기고, 풀리(1116)에는 제1 조 와이어인 와이어(1305)가 감긴다.
풀리(1117)와 풀리(1118)는 한 쌍을 이루며, 제1 조 여분 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(1101)의 피치 동작의 여분 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1117)에는 제1 조 와이어인 와이어(1301)가 감기고, 풀리(1118)에는 제1 조 와이어인 와이어(1305)가 감긴다.
여기서, 풀리(1111) 및 풀리(1112)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1117) 및 풀리(1118)가 배치된다. 여기서, 풀리(1117) 및 풀리(1118)는 피치 여분 회전축인 회전축(1145)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1117) 및 풀리(1118) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1113) 및 풀리(1114)가 배치된다. 여기서, 풀리(1113) 및 풀리(1114)는 피치 메인 회전축인 회전축(1143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1113) 및 풀리(1114) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1115) 및 풀리(1116)가 배치된다. 여기서, 풀리(1115) 및 풀리(1116)는 피치 서브 회전축인 회전축(1144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(1117), 풀리(1118), 풀리(1113), 풀리(1114), 풀리(1115) 및 풀리(1116)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제1 조 와이어인 와이어(1301)는 풀리(1115), 풀리(1113), 풀리(1117), 풀리(1111)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(1323)에 의해 와이어(1301)와 연결된 와이어(1305)는 풀리(1111), 풀리(1112), 풀리(1118), 풀리(1114), 풀리(1116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어인 와이어(1301)와 와이어(1305)는 풀리(1115), 풀리(1113), 풀리(1117), 풀리(1111), 풀리(1112), 풀리(1118), 풀리(1114), 풀리(1116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(1301)와 와이어(1305)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 와이어(1301)가 도 64의 화살표 1301 쪽으로 당겨지면, 와이어(1301)가 결합된 체결 부재(1323) 및 이와 결합된 풀리(1111)가 도 64의 화살표 L 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(1305)가 도 64의 화살표 1305 쪽으로 당겨지면, 와이어(1305)가 결합된 체결 부재(1323) 및 이와 결합된 풀리(1111)가 도 64의 화살표 R 방향으로 회전하게 된다.
다음으로, 풀리(1121)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(1123)와 풀리(1124)는 한 쌍을 이루며, 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(1102)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1123)에는 제2 조 와이어인 와이어(1306)가 감기고, 풀리(1124)에는 제2 조 와이어인 와이어(1302)가 감긴다.
풀리(1125)와 풀리(1126)는 한 쌍을 이루며, 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(1102)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1125)에는 제2 조 와이어인 와이어(1306)가 감기고, 풀리(1126)에는 제2 조 와이어인 와이어(1302)가 감긴다.
풀리(1127)와 풀리(1128)는 한 쌍을 이루며, 제2 조 피치 여분 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(1102)의 피치 동작의 여분 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(1127)에는 제2 조 와이어인 와이어(1306)가 감기고, 풀리(1128)에는 제2 조 와이어인 와이어(1302)가 감긴다.
여기서, 풀리(1121) 및 풀리(1122)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1127) 및 풀리(1128)가 배치된다. 여기서, 풀리(1127) 및 풀리(1128)는 피치 여분 회전축인 회전축(1145)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1127) 및 풀리(1128) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1123) 및 풀리(1124)가 배치된다. 여기서, 풀리(1123) 및 풀리(1124)는 피치 메인 회전축인 회전축(1143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1123) 및 풀리(1124) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1125) 및 풀리(1126)가 배치된다. 여기서, 풀리(1125) 및 풀리(1126)는 피치 서브 회전축인 회전축(1144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(1127), 풀리(1128), 풀리(1123), 풀리(1124), 풀리(1125) 및 풀리(1126)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제2 조 와이어인 와이어(1306)는 풀리(1125), 풀리(1123), 풀리(1127), 풀리(1121)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(1326)에 의해 와이어(1306)와 연결된 와이어(1302)는 풀리(1121), 풀리(1122), 풀리(1128), 풀리(1124), 풀리(1126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제2 조 와이어인 와이어(1306)와 와이어(1302)는 풀리(1125), 풀리(1123), 풀리(1127), 풀리(1121), 풀리(1122), 풀리(1128), 풀리(1124), 풀리(1126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(1306)와 와이어(1302)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 와이어(1306)가 도 64의 화살표 1306 쪽으로 당겨지면, 와이어(1306)가 결합된 체결 부재(1326) 및 이와 결합된 풀리(1121)가 도 64의 화살표 R 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(1302)가 도 64의 화살표 302 쪽으로 당겨지면, 와이어(1302)가 결합된 체결 부재(1326) 및 이와 결합된 풀리(1121)가 도 64의 화살표 L 방향으로 회전하게 된다.
여기서, 본 발명은 하나의 조 풀리에 감겨 있는 두 가닥의 조 와이어가 피치 메인 풀리에 서로 반대 방향으로 감김으로써, 피치 동작의 제어가 용이해지는 것을 특징으로 한다.
상세히, 제1 조 풀리인 풀리(1111)와 제2 조 풀리인 풀리(1121)의 사이를 지나는 평면(즉, XY 평면)을 기준으로 +Z축 방향을 상측, -Z축 방향을 하측이라고 정의할 때, 제1 조 와이어의 두 가닥 중 어느 한 가닥(예를 들어 와이어(1301))은 XY 평면의 하측에서 제1 조 피치 메인 풀리인 풀리(1113)로 들어오고, 다른 한 가닥(예를 들어 와이어(1305))은 XY 평면의 상측에서 제1 조 피치 메인 풀리인 풀리(1114)로부터 나올 수 있다. 즉, 조 와이어가 제1 조 피치 메인 풀리의 하측으로 들어가서 상측으로 나오는 구조라고 표현할 수 있다. (제2 조 와이어는 제2 조 피치 메인 풀리의 상측으로 들어가서 하측으로 나오는 구조)
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어의 한 가닥인 와이어(1301)는 풀리(1115)의 상측, 풀리(1113)의 하측, 풀리(1117)의 하측과 차례로 접촉한 후에 풀리(1111)에 접촉한다. 이어서, 제1 조 와이어의 다른 한 가닥인 와이어(1305)는 풀리(1111) 및 풀리(1112)에 감긴 후에, 풀리(1118)의 하측, 풀리(1114)의 상측, 풀리(1116)의 하측과 차례로 접촉한 후에 연결부(400)로 빠져나간다. 결과적으로, 제1 조 와이어는 연결부(400)에서 나와서 풀리(1113)의 하측으로 진입한 후에, 각 풀리들을 거치고 나서, 풀리(1114)의 상측을 거쳐서 연결부(400)로 다시 들어가는 것이다.
마찬가지로, 제2 조 와이어의 한 가닥인 와이어(1306)는 풀리(1125)의 하측, 풀리(1123)의 상측, 풀리(1127)의 상측과 차례로 접촉한 후에 풀리(1121)에 접촉한다. 이어서, 제2 조 와이어의 다른 한 가닥인 와이어(1302)는 풀리(1121) 및 풀리(1122)에 감긴 후에, 풀리(1128)의 상측, 풀리(1124)의 하측, 풀리(1126)의 상측과 차례로 접촉한 후에 연결부(400)로 빠져나간다. 결과적으로, 제2 조 와이어는 연결부(400)에서 나와서 풀리(1123)의 상측으로 진입한 후에, 각 풀리들을 거치고 나서, 풀리(1124)의 하측을 거쳐서 연결부(400)로 다시 들어가는 것이다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 두 가닥의 제1 조 와이어들 중, 어느 한 와이어는 연결부(1400)에서 엔드 툴(1100) 쪽으로 진입하면서 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 한 방향으로 감기고, 다른 한 와이어는 연결부(1400)에서 엔드 툴(1100) 쪽으로 진입하면서 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 한 방향으로 감긴다고 표현할 수도 있을 것이다. 즉, 도 66, 도 67, 도 68에서 보았을 때, 와이어(1301)는 연결부(1400)에서 엔드 툴(1100) 쪽으로 진입하면서 시계 방향으로 감기고, 와이어(1305)는 연결부(400)에서 엔드 툴(1100) 쪽으로 진입하면서 반시계 방향으로 감기게 된다.
마찬가지로, 두 가닥의 제2 조 와이어들 중, 어느 한 와이어는 연결부(1400)에서 엔드 툴(1100) 쪽으로 진입하면서 제2 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 한 방향으로 감기고, 다른 한 와이어는 연결부(1400)에서 엔드 툴(1100) 쪽으로 진입하면서 제2 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 한 방향으로 감긴다고 표현할 수도 있을 것이다. 즉, 도 66, 도 67, 도 68에서 보았을 때, 와이어(1302)는 연결부(1400)에서 엔드 툴(1100) 쪽으로 진입하면서 시계 방향으로 감기고, 와이어(1306)는 연결부(400)에서 엔드 툴(1100) 쪽으로 진입하면서 반시계 방향으로 감기게 된다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)은, 하나의 조 풀리에 감겨 있는 두 가닥의 조 와이어가 피치 메인 풀리에 서로 반대 방향으로 감김으로써, 피치 동작의 제어가 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 피치 동작 시에 구동부 제1 조 풀리(도 11의 211 참조) 및 구동부 제2 조 풀리(도 11의 221 참조)가 회전하면서 조 와이어들을 감거나 풀어줌으로써, 일종의 피치 동작에 대한 보상을 수행하여, 엔드 툴(1100)의 피치 동작이 수행 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.
<제2 실시예의 제1 변형예>
이하에서는 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 비해, 풀리의 일부가 생략된다는 점에서 특징적으로 달라진다. 이하에서는 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 77 및 도 78은 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 79, 도 80은 도 77의 엔드 툴의 평면도이다. 도 81, 도 82, 도 83은 도 77의 엔드 툴의 측면도이다. 도 84, 도 85는 도 77의 엔드 툴의 평면도이다. 도 86 및 도 87은 도 77의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다. 도 88 및 도 89는 도 77의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다. 도 90 및 도 91은 도 77의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다. 도 92 및 도 93은 도 77의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다.
도 77 내지 도 93을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 엔드 툴(1100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 구비한다. 여기서, 제1 조(1101)와 제2 조(1102) 각각, 또는 제1 조(1101)와 제2 조(1102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(1103)라고 지칭할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 엔드 툴(end tool)(1100)은 엔드 툴 허브(1106)와 피치 허브(1107)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예의 엔드 툴(1100)은 회전축(1141), 회전축(1142), 회전축(1145), 회전축(1143), 회전축(1144)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 회전축(1141)과 회전축(1142)과 회전축(1145)은 엔드 툴 허브(1106)에 관통 삽입되고, 회전축(1143)과 회전축(1144)은 피치 허브(1107)에 관통 삽입될 수 있다.
본 변형예에서 엔드 툴 허브(1106), 피치 허브(1107), 각각의 회전축들(1141)(1142)(1143)(1144)(1145)은, 제1 실시예의 도 2 등에서 설명한 엔드 툴 허브(1106), 피치 허브(1107), 각각의 회전축들과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 엔드 툴(1100)은 제1 조(jaw)(1101)의 회전 운동과 관련된 풀리(1111), 풀리(1112), 풀리(1113), 풀리(1114), 풀리(1115), 풀리(1117), 풀리(1118)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(1102)의 회전 운동과 관련된 풀리(1121), 풀리(1122), 풀리(1123), 풀리(1124), 풀리(1125), 풀리(1127), 풀리(1128)를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)은, 제1 조 피치 서브 풀리와 제2 조 피치 서브 풀리가 각각 하나의 풀리만을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상세히, 도 60 등에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)은, 제1 조 피치 서브 풀리로서 풀리(1115), 풀리(1116)의 한 쌍의 풀리를 구비하였고, 제2 조 피치 서브 풀리로서 풀리(1125), 풀리(1126)의 한 쌍의 풀리를 구비하였다.
이에 반해, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(1100)은, 제1 조 피치 서브 풀리로서 풀리(1115)의 단일 풀리를 구비하고, 제2 조 피치 서브 풀리로서 풀리(1125)의 단일 풀리를 구비한다는 점에서, 도 60 등에 도시된 본 발명의 제2 실시예와 차별된다.
결과적으로, 엔드 툴(1100)의 원위부(1104)로부터 근위부(1105) 방향으로 오면서 제1 조(1101)의 회전과 관련된 풀리들인, 풀리(1111), 풀리(1112), 풀리(1117)/풀리(1118), 풀리(1113)/풀리(1114), 풀리(1115)가 차례로 배치될 수 있다.
또한, 엔드 툴(1100)의 원위부(1104)로부터 근위부(1105) 방향으로 오면서 제2 조(1102)의 회전과 관련된 풀리들인, 풀리(1121), 풀리(1122), 풀리(1127)/풀리(1128), 풀리(1123)/풀리(1124), 풀리(1125)가 차례로 배치될 수 있다.
여기서, 도 60 등에 도시된 본 발명의 제2 실시예의 엔드 툴(1100)의 풀리(1116) 및 풀리(1126)는 와이어가 감기는 풀리가 아니라 직선으로 스쳐 지나가는 풀리 이므로, 본 변형예와 같이 풀리들의 생략이 가능해지는 것이다.
다시 말하면, 본 발명의 제2 실시예는 제1 조 피치 서브 풀리와 제2 조 피치 서브 풀리가 각각 2열로 구성되는데 반해, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예는 제1 조 피치 서브 풀리와 제2 조 피치 서브 풀리가 각각 1열로 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 풀리(1111) 및 풀리(1112)의 일 측에는 풀리(1117)/풀리(1118)가 배치된다. 여기서, 풀리(1117)/풀리(1118)는 피치 여분 회전축인 회전축(1145)을 중심으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1117)/풀리(1118)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1113) 및 풀리(1114)가 배치된다. 여기서, 풀리(1113) 및 풀리(1114)는 피치 메인 회전축인 회전축(1143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1113) 및 풀리(1114) 각각의 일 측에는, 풀리(1115)가 배치된다. 여기서, 풀리(1115)는 피치 서브 회전축인 회전축(1144)을 중심으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(1117), 풀리(1118), 풀리(1113), 풀리(1114), 풀리(1115)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제1 조 와이어인 와이어(1301)는 풀리(1115), 풀리(1113), 풀리(1117), 풀리(1111)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(1323)에 의해 와이어(1301)와 연결된 와이어(1305)는 풀리(1111), 풀리(1112), 풀리(1118), 풀리(1114)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어인 와이어(1301)와 와이어(1305)는 풀리(1115), 풀리(1113), 풀리(1117), 풀리(1111), 풀리(1112), 풀리(1118), 풀리(1114)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(1301)와 와이어(1305)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
한편, 풀리(1121) 및 풀리(1122)의 일 측에는 풀리(1127)/풀리(1128)가 배치된다. 여기서, 풀리(1127)/풀리(1128)는 피치 여분 회전축인 회전축(1145)을 중심으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1127)/풀리(1128)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(1123) 및 풀리(1124)가 배치된다. 여기서, 풀리(1123) 및 풀리(1124)는 피치 메인 회전축인 회전축(1143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(1123) 및 풀리(1124) 각각의 일 측에는, 풀리(1125)가 배치된다. 여기서, 풀리(1125)는 피치 서브 회전축인 회전축(1144)을 중심으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(1127), 풀리(1128), 풀리(1123), 풀리(1124), 풀리(1125) 및 풀리(1126)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제2 조 와이어인 와이어(1306)는 풀리(1125), 풀리(1123), 풀리(1127), 풀리(1121)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(1326)에 의해 와이어(1306)와 연결된 와이어(1302)는 풀리(1121), 풀리(1122), 풀리(1128), 풀리(1124)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제2 조 와이어인 와이어(1306)와 와이어(1302)는 풀리(1125), 풀리(1123), 풀리(1127), 풀리(1121), 풀리(1122), 풀리(1128), 풀리(1124)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(1306)와 와이어(1302)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
결과적으로, 본 발명의 제2 실시예는 제1 조 피치 서브 풀리와 제2 조 피치 서브 풀리가 각각 2열로 구성되는데 반해, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예는 제1 조 피치 서브 풀리와 제2 조 피치 서브 풀리가 각각 1열로 구성됨으로써, 부품 수가 적어지고 제조 공정이 간단해지는 효과를 얻을 수 있다.
<수술용 인스트루먼트의 엔드 툴의 제3 실시예>
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2100)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2100)은 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(도 2 등의 100 참조)에 비해, 조 풀리 및 조 와이어의 배치가 특징적으로 달라진다. 이와 같이 제1 실시예에 비해 달라진 구성은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
도 94, 도 95, 도 96, 도 97은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴을 나타내는 사시도이다. 도 98, 도 99는 도 94의 엔드 툴의 평면도이다. 도 100, 도 101, 도 102는 도 94의 엔드 툴의 측면도이다. 도 103, 도 104는 도 94의 엔드 툴의 평면도이다. 도 105 및 도 106은 도 94의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다. 도 107 및 도 108은 도 94의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 -90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다. 도 109 및 도 110은 도 94의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 사시도이다. 도 111 및 도 112는 도 94의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴이 +90°만큼 피치 회전한 상태를 도시한 측면도이다. 도 113은 도 94의 엔드 툴의 엔드 툴 허브의 사시도이고, 도 114는 도 94의 엔드 툴의 엔드 툴 허브의 정면도이고, 도 115는 도 94의 엔드 툴의 엔드 툴 허브의 측면도이다.
도 94 내지 도 115를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2100)의 동력 전달부(2300)는 와이어(2301), 와이어(2302), 와이어(2303), 와이어(2304), 와이어(2305), 와이어(2306)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 와이어들은, 제1 실시예의 도 5 등에서 설명한 와이어(301), 와이어(302), 와이어(303), 와이어(304), 와이어(305), 와이어(306)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2100)의 동력 전달부(2300)는, 와이어와 풀리를 결합시키기 위해 각 와이어의 각 단부에 결합되는 체결 부재(2321), 체결 부재(2322), 체결 부재(2323), 체결 부재(2326) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 각 체결 부재들은 볼(ball) 형태, 튜브(tube) 형태 등 필요에 따라 다양한 형태일 수 있다. 본 실시예에서 체결 부재들은, 제1 실시예의 도 5 등에서 설명한 체결 부재(321), 체결 부재(322), 체결 부재(323), 체결 부재(326)와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
(엔드 툴)
이하에서는 도 94의 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2100)에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
계속해서 도 94 내지 도 115를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(end tool)(2100)은 그립(grip) 동작을 수행하기 위한 한 쌍의 조(jaw), 즉 제1 조(2101)와 제2 조(2102)를 구비한다. 여기서, 제1 조(2101)와 제2 조(2102) 각각, 또는 제1 조(2101)와 제2 조(2102)를 포괄하는 구성요소를 조(jaw)(2103)라고 지칭할 수 있다.
또한, 엔드 툴(2100)은 제1 조(jaw)(2101)의 회전 운동과 관련된 풀리(2111), 풀리(2112), 풀리(2113), 풀리(2114), 풀리(2115), 풀리(2116)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 조(jaw)(2102)의 회전 운동과 관련된 풀리(2121), 풀리(2122), 풀리(2123), 풀리(2124), 풀리(2125), 풀리(2126)를 포함할 수 있다. 이 풀리들에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
또한, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(end tool)(2100)은 엔드 툴 허브(2180)와 피치 허브(2107)를 포함할 수 있다. 엔드 툴 허브(2180)에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
여기서, 엔드 툴 허브(2180)는 회전축(2141)에 축결합된 풀리(2111), 풀리(2121)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 엔드 툴 허브(2180)는 회전축(2142)에 축결합된 풀리(2112), 풀리(2122)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
피치 허브(2107)는 회전축(2143) 및 회전축(2144)이 관통 삽입되며, 회전축(2143)에 의해 엔드 툴 허브(2180) 및 풀리(2131)와 축결합 할 수 있다. 따라서 회전축(2143)을 중심으로 엔드 툴 허브(2180) 및 (이와 일체로 형성된) 풀리(2131)가 피치 허브(2107)에 대해 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
또한 피치 허브(2107)는 회전축(2143)에 축결합된 풀리(2113), 풀리(2114), 풀리(2123), 풀리(2124)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다. 또한 피치 허브(2107)는 회전축(2144)에 축결합된 풀리(2115), 풀리(2116), 풀리(2125), 풀리(2126)의 적어도 일부를 내부에 수용할 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴(2100)은 회전축(2141), 회전축(2142), 회전축(2143), 회전축(2144)을 포함할 수 있다.
회전축(2141), 회전축(2142), 회전축(2143), 회전축(2144)은 엔드 툴(2100)의 원위부(distal end)(2104)로부터 근위부(proximal end)(2105) 방향으로 오면서 차례로 배치될 수 있다. 이에 따라, 원위부(2104)부터 차례대로, 회전축(2141)은 1번핀, 회전축(2142)은 2번핀, 회전축(2143)은 3번핀, 회전축(2144)은 4번핀으로 지칭될 수도 있다.
여기서, 회전축(2141)은 조 풀리 회전축으로서 기능하고, 회전축(2142)은 조 보조 풀리 회전축인 동시에 피치 여분 회전축으로서 기능하고, 회전축(2143)은 피치 메인 회전축으로서 기능하고, 회전축(2144)은 엔드 툴(2100)의 피치 서브 회전축으로서 기능할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3 실시예의 엔드 툴 허브(2180)에 대해 보다 상세히 설명하며, 특히 조 보조 풀리 회전축의 역할을 수행하는 엔드 툴 허브(2180)의 회전축(2142)에 대해 중점적으로 설명하도록 한다.
도 113 내지 도 115 등을 참조하면, 엔드 툴 허브(2180)는 제1 조 풀리 결합부(2181)와 제2 조 풀리 결합부(2182), 회전축(2142), 피치 풀리 결합부(2185), 가이드부(2186)를 포함한다. 그리고 회전축(2142)은 제1 서브축(2142a)과 제2 서브축(2142b)을 포함할 수 있다.
상세히, 제1 조 풀리 결합부(2181)와 제2 조 풀리 결합부(2182)는 서로 마주보도록 형성되어, 그 내부에 풀리(2111), 풀리(2112), 풀리(2121), 풀리(2122)가 수용된다. 또한, 각각의 조 풀리 결합부(2181)(2182)에는 관통 홀이 형성되어서, 회전축(2141)이 조 풀리 결합부(2181)(2182)와 풀리(2111), 풀리(2121)를 관통하여 이들을 축결합시킨다.
제1 조 풀리 결합부(2181)와 제2 조 풀리 결합부(2182)는 가이드부(2186)에 의해서 연결된다. 즉, 서로 평행한 제1 조 풀리 결합부(2181)와 제2 조 풀리 결합부(2182)는, 이에 대해 대략 수직인 방향으로 형성되는 가이드부(2186)에 의해 결합되어, 제1 조 풀리 결합부(2181)와 제2 조 풀리 결합부(2182)와 가이드부(2186)는 대략 "ㄷ"자 형상을 이루게 되며, 그 내부에 풀리(2111), 풀리(2112), 풀리(2121), 풀리(2122)가 수용되는 것이다.
이를 다른 관점에서 설명하면, Z축 방향으로 길게 형성되어 있는 가이드부(2186)의 양 단부로부터 제1 조 풀리 결합부(2181)와 제2 조 풀리 결합부(2182)가 X축 방향으로 연장되어 형성된다고 볼 수도 있다.
제1 조 풀리 결합부(2181)의 내측면에는 제1 서브축(2142a)이 형성되고, 제2 조 풀리 결합부(2182)에는 제2 서브축(2142b)이 형성될 수 있다. 이를 다른 관점에서 표현하면, 조 보조 풀리 회전축인 제2 회전축(2142)은 제1 서브축(2142a)과 제2 서브축(2142b)으로 2분할 되어 형성된다고 표현할 수 있다.
상세히, 제1 서브축(2142a)과 제2 서브축(2142b)은 일정 정도 경사지게 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제1 서브축(2142a)과 제2 서브축(2142b)은 X축, Y축, Z축 중 어느 축 과도 평행하지 않고 비스듬하게 형성될 수 있다.
그리고, 제1 서브축(2142a)에는 풀리(2112)가 결합되고, 제2 서브축(2142b)에는 풀리(2122)가 결합될 수 있다. 여기서, 풀리(2112)는 제1 조 보조 풀리로서 기능하는 동시에, 제1 피치 여분 풀리로서 기능할 수 있다. 그리고, 풀리(2122)는 제2 조 보조 풀리로서 기능하는 동시에, 제2 피치 여분 풀리로서 기능할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 상술한다.
한편, 엔드 툴 허브(2180)의 일 단부의 피치 풀리 결합부(2185)에는 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 풀리(2131)가 형성될 수 있다. 여기서, 풀리(2131)가 엔드 툴 허브(2180)와 일체(one-body)로 형성될 수 있다. 즉, 엔드 툴 허브(2180)의 일 단부가 원판 형상 내지는 반원 형상으로 형성되고, 그 외주면에 와이어가 감길 수 있는 그루브가 형성되어, 일종의 가이드 채널(guide channel)이 형성될 수 있다. 또는 풀리(2131)가 엔드 툴 허브(2180)와 별도의 부재로 형성되어 엔드 툴 허브(2180)와 결합할 수도 있다. 상술한 와이어(2303) 및 와이어(2304)가 엔드 툴 피치 풀리의 역할을 수행하는 풀리(2131)에 결합되고, 이 풀리(2131)가 회전축(2143)을 중심으로 회전하면서 피치 동작을 수행하게 된다.
한편, 각각의 회전축들(2141)(2142)(2143)(2144)에는 하나 이상의 풀리들이 끼워질 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명하도록 한다.
풀리(2111)는 제1 조 풀리로서 기능하고, 풀리(2121)는 제2 조 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 조 풀리라고 할 수도 있다.
조 풀리인 풀리(2111) 및 풀리(2121)는 서로 마주보도록 형성되며, 조 풀리 회전축인 회전축(2141)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서 도면에는 풀리(2111) 및 풀리(2121)가 하나의 회전축(2141)을 중심으로 회전하는 것으로 형성되어 있으나, 각각의 조 풀리가 별도의 축을 중심으로 회전가능하도록 형성될 수 있음은 물론이다. 여기서, 풀리(2111)에는 제1 조(jaw)(2101)가 고정 결합되어서 풀리(2111)와 함께 회전하며, 풀리(2121)에는 제2 조(jaw)(2102)가 고정 결합되어서 풀리(2121)와 함께 회전할 수 있다. 풀리(2111) 및 풀리(2121)의 회전에 따라 엔드 툴(end tool)(2100)의 요 동작 및 액츄에이션 동작이 수행된다. 즉, 풀리(2111) 및 풀리(2121)가 회전축(2141)을 중심으로 같은 방향으로 회전하면 요 동작이 수행되는 것이고, 풀리(2111) 및 풀리(2121)가 회전축(2141)을 중심으로 서로 반대 방향으로 회전하면 액츄에이션 동작이 수행되는 것이다.
여기서, 제1 조(jaw)(2101)와 풀리(2111)는 별도의 부재로 형성되어 서로 결합될 수도 있고, 또는 제1 조(jaw)(2101)와 풀리(2111)가 일체(one-body)로 형성될 수도 있다. 마찬가지로 제2 조(jaw)(2102)와 풀리(2121)는 별도의 부재로 형성되어 서로 결합될 수도 있고, 또는 제2 조(jaw)(2102)와 풀리(2121)가 일체(one-body)로 형성될 수도 있다.
풀리(2112)는 제1 조 보조 풀리로서 기능하고, 풀리(2122)는 제2 조 보조 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 조 보조 풀리라고 할 수도 있다. 이와 동시에, 풀리(2112)는 제1 피치 여분 풀리로서 기능하고, 풀리(2122)는 제2 피치 여분 풀리로서 기능할 수 있다.
상세히, 조 보조 풀리인 풀리(2112) 및 풀리(2122)는 풀리(2111) 및 풀리(2121)의 일 측에 추가로 구비될 수 있다, 다시 말하면, 조 보조 풀리인 풀리(2112)는 풀리(2111)와 풀리(2113)/풀리(2114)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 조 보조 풀리인 풀리(2122)는 풀리(2121)와 풀리(2123)/풀리(2124)의 사이에 배치될 수 있다. 풀리(2112)는 회전축(2142)의 제1 서브축(2142a)을 중심으로 회전하고, 풀리(2122)는 회전축(2142)의 제2 서브축(2142b) 중심으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
풀리(2113)와 풀리(2114)는 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능하고, 풀리(2123)와 풀리(2124)는 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 피치 메인 풀리라고 할 수도 있다.
풀리(2115)와 풀리(2116)는 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능하고, 풀리(2125)와 풀리(2126)는 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능하며, 이 두 구성요소를 통칭하여 피치 서브 풀리라고 할 수도 있다.
결과적으로, 엔드 툴(2100)의 원위부(2104)로부터 근위부(2105) 방향으로 오면서 회전축(2141), 회전축(2142), 회전축(2143), 회전축(2144)이 차례로 배치될 수 있다.
또한, 엔드 툴(2100)의 원위부(2104)로부터 근위부(2105) 방향으로 오면서 제1 조(2101)의 회전과 관련된 풀리들인, 풀리(2111), 풀리(2112), 풀리(2113)/풀리(2114), 풀리(2115)/풀리(2116)가 차례로 배치될 수 있다.
또한, 엔드 툴(2100)의 원위부(2104)로부터 근위부(2105) 방향으로 오면서 제2 조(2102)의 회전과 관련된 풀리들인, 풀리(2121), 풀리(2122), 풀리(2123)/풀리(2124), 풀리(2125)/풀리(2126)가 차례로 배치될 수 있다.
이하에서는 풀리(2112)와 풀리(2122)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
먼저 풀리(2112)는 제1 조 보조 풀리로서 기능하고, 풀리(2122)는 제2 조 보조 풀리로서 기능할 수 있다. 풀리(2112)와 풀리(2122)는 제1 조 와이어인 와이어(2305) 및 제2 조 와이어인 와이어(2302)와 접촉하여 와이어(2305) 및 와이어(2302)의 배치 경로를 일정 정도 변경해줌으로써, 제1 조(2101) 및 제2 조(2102) 각각의 회전 각도를 확대시키는 역할을 수행할 수 있다. 이와 같은 조 보조 풀리로서의 역할은 본 발명의 제1 실시예에서 기술한 바와 유사하다 할 것이다.
이와 동시에, 풀리(2112)는 제1 피치 여분 풀리로서 기능하고, 풀리(2122)는 제2 피치 여분 풀리로서 기능할 수 있다. 이와 같은 피치 여분 풀리는 엔드 툴의 근위부에서 원위부로 들어오거나, 원위부에서 근위부로 나오는 조 와이어의 인입/인출 경로를 변경하는 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 제1 조 풀리인 풀리(2111)와 제2 조 풀리인 풀리(2121)의 사이를 지나는 평면(즉, XY 평면)을 제1 평면이라고 정의하고, 제1 평면을 기준으로 +Z축 방향을 상측, -Z축 방향을 하측이라고 정의한다.
제1 조 와이어인 와이어(2305)는 제1 조 피치 메인 풀리인 풀리(2114)를 지날 때는 제1 평면의 상측에 위치해 있다가, 제1 피치 여분 풀리인 풀리(2112)를 지나면서 그 경로가 변경되어, 제1 조 풀리인 풀리(2111)를 지날 때는 제1 평면의 하측에 위치하게 된다.
여기서, 제1 서브축(2142a) 및 이와 결합된 풀리(2112)는 제1 평면에 대해 경사지게 형성되어서, 풀리(2114)와 접촉할 때는 제1 평면의 상측에 위치해 있던 와이어(2305)가, 풀리(2111)와 접촉할 때는 제1 평면의 하측에 위치하도록, 와이어(2305)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다.
즉, 도 114에 도시된 바와 같이, 제1 서브축(2142a) 및 이와 결합된 풀리(2112)는 YZ 평면 상에서 일정 정도 경사지게 형성될 수 있다. 동시에, 도 115에 도시된 바와 같이, 제1 서브축(2142a) 및 이와 결합된 풀리(2112)는 XZ 평면 상에서 일정 정도 경사지게 형성될 수 있다.
마찬가지로, 제2 조 와이어인 와이어(2302)는 제2 조 피치 메인 풀리인 풀리(2124)를 지날 때는 제1 평면의 하측에 위치해 있다가, 제2 피치 여분 풀리인 풀리(2122)를 지나면서 그 경로가 변경되어, 제2 조 풀리인 풀리(2121)를 지날 때는 제1 평면의 상측에 위치하게 된다.
여기서, 제2 서브축(2142b) 및 이와 결합된 풀리(2122)는 제1 평면에 대해 경사지게 형성되어서, 풀리(2124)와 접촉할 때는 제1 평면의 하측에 위치해 있던 와이어(2302)가, 풀리(2121)와 접촉할 때는 제1 평면의 상측에 위치하도록, 와이어(2302)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다.
즉, 도 114에 도시된 바와 같이, 제2 서브축(2142b) 및 이와 결합된 풀리(2122)는 YZ 평면 상에서 일정 정도 경사지게 형성될 수 있다. 동시에, 도 115에 도시된 바와 같이, 제2 서브축(2142b) 및 이와 결합된 풀리(2122)는 XZ 평면 상에서 일정 정도 경사지게 형성될 수 있다.
이하에서는 풀리(2111)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(2113)와 풀리(2114)는 한 쌍을 이루며, 제1 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(2101)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(2113)에는 제1 조 와이어인 와이어(2301)가 감기고, 풀리(2114)에는 제1 조 와이어인 와이어(2305)가 감긴다.
풀리(2115)와 풀리(2116)는 한 쌍을 이루며, 제1 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제1 조(2101)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(2115)에는 제1 조 와이어인 와이어(2301)가 감기고, 풀리(2116)에는 제1 조 와이어인 와이어(2305)가 감긴다.
여기서, 풀리(2111) 및 풀리(2112)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(2113) 및 풀리(2114)가 배치된다. 여기서, 풀리(2113) 및 풀리(2114)는 피치 메인 회전축인 회전축(2143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(2113) 및 풀리(2114) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(2115) 및 풀리(2116)가 배치된다. 여기서, 풀리(2115) 및 풀리(2116)는 피치 서브 회전축인 회전축(2144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(2113), 풀리(2114), 풀리(2115) 및 풀리(2116)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제1 조 와이어인 와이어(2301)는 풀리(2115), 풀리(2113), 풀리(2111)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(2323)에 의해 와이어(2301)와 연결된 와이어(2305)는 풀리(2111), 풀리(2112), 풀리(2114), 풀리(2116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어인 와이어(2301)와 와이어(2305)는 풀리(2115), 풀리(2113), 풀리(2111), 풀리(2112), 풀리(2114), 풀리(2116)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(2301)와 와이어(2305)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 와이어(2301)가 도 103의 화살표 2301 쪽으로 당겨지면, 와이어(2301)가 결합된 체결 부재(2323) 및 이와 결합된 풀리(2111)가 도 103의 화살표 L 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(2305)가 도 103의 화살표 2305 쪽으로 당겨지면, 와이어(2305)가 결합된 체결 부재(2323) 및 이와 결합된 풀리(2111)가 도 103의 화살표 R 방향으로 회전하게 된다.
다음으로, 풀리(2121)의 회전과 관련된 구성 요소들을 설명한다.
풀리(2123)와 풀리(2124)는 한 쌍을 이루며, 제2 조 피치 메인 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(2102)의 피치 동작의 메인 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(2123)에는 제2 조 와이어인 와이어(2306)가 감기고, 풀리(2124)에는 제2 조 와이어인 와이어(2302)가 감긴다.
풀리(2125)와 풀리(2126)는 한 쌍을 이루며, 제2 조 피치 서브 풀리로서 기능한다. 즉, 제2 조(2102)의 피치 동작의 서브 회전 풀리로서 기능한다. 여기서 풀리(2125)에는 제2 조 와이어인 와이어(2306)가 감기고, 풀리(2126)에는 제2 조 와이어인 와이어(2302)가 감긴다.
여기서, 풀리(2121) 및 풀리(2122)의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(2123) 및 풀리(2124)가 배치된다. 여기서, 풀리(2123) 및 풀리(2124)는 피치 메인 회전축인 회전축(2143)을 중심으로 서로 독립적으로 회전 가능하도록 형성된다. 또한, 풀리(2123) 및 풀리(2124) 각각의 일 측에는, 서로 마주보도록 풀리(2125) 및 풀리(2126)가 배치된다. 여기서, 풀리(2125) 및 풀리(2126)는 피치 서브 회전축인 회전축(2144)을 중심으로 서로 독립적으로 회전가능하도록 형성된다. 여기서, 도면에는 풀리(2123), 풀리(2124), 풀리(2125) 및 풀리(2126)가 모두 Y축 방향을 중심으로 회전가능하도록 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 각 풀리의 회전축들은 그 구성에 적절하도록 다양한 방향으로 형성될 수 있을 것이다.
제2 조 와이어인 와이어(2306)는 풀리(2125), 풀리(2123), 풀리(2121)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다. 그리고, 체결 부재(2326)에 의해 와이어(2306)와 연결된 와이어(2302)는 풀리(2121), 풀리(2122), 풀리(2124), 풀리(2126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감긴다.
이를 다른 관점에서 설명하면, 제2 조 와이어인 와이어(2306)와 와이어(2302)는 풀리(2125), 풀리(2123), 풀리(2121), 풀리(2122), 풀리(2124), 풀리(2126)와 적어도 일부가 접촉하도록 차례로 감기며, 와이어(2306)와 와이어(2302)는 상기 풀리들을 회전시키면서 상기 풀리들을 따라서 이동할 수 있도록 형성된다.
따라서, 와이어(2306)가 도 103의 화살표 2306 쪽으로 당겨지면, 와이어(2306)가 결합된 체결 부재(2326) 및 이와 결합된 풀리(2121)가 도 103의 화살표 R 방향으로 회전하게 된다. 반대로, 와이어(2302)가 도 103의 화살표 2302 쪽으로 당겨지면, 와이어(2302)가 결합된 체결 부재(2326) 및 이와 결합된 풀리(2121)가 도 103의 화살표 L 방향으로 회전하게 된다.
여기서, 본 발명은 하나의 조 풀리에 감겨 있는 두 가닥의 조 와이어가 피치 메인 풀리에 서로 반대 방향으로 감김으로써, 피치 동작의 제어가 용이해지는 것을 특징으로 한다.
상세히, 제1 조 풀리인 풀리(2111)와 제2 조 풀리인 풀리(2121)의 사이를 지나는 평면(즉, XY 평면)을 기준으로 +Z축 방향을 상측, -Z축 방향을 하측이라고 정의할 때, 제1 조 와이어의 두 가닥 중 어느 한 가닥(예를 들어 와이어(2301))은 XY 평면의 하측에서 제1 조 피치 메인 풀리인 풀리(2113)로 들어오고, 다른 한 가닥(예를 들어 와이어(2305))은 XY 평면의 상측에서 제1 조 피치 메인 풀리인 풀리(2114)로부터 나올 수 있다. 즉, 제1 조 와이어가 제1 조 피치 메인 풀리의 하측으로 들어가서 상측으로 나오는 구조라고 표현할 수 있다. (제2 조 와이어는 제2 조 피치 메인 풀리의 상측으로 들어가서 하측으로 나오는 구조)
이를 다른 관점에서 설명하면, 제1 조 와이어의 한 가닥인 와이어(2301)는 풀리(2115)의 상측, 풀리(2113)의 하측과 차례로 접촉한 후에 풀리(2111)에 접촉한다. 이어서, 제1 조 와이어의 다른 한 가닥인 와이어(2305)는 풀리(2111) 및 풀리(2112)에 감긴 후에, 풀리(2114)의 상측, 풀리(2116)의 하측과 차례로 접촉한 후에 연결부(400)로 빠져나간다. 결과적으로, 제1 조 와이어는 연결부(2400)에서 나와서 풀리(2113)의 하측으로 진입한 후에, 각 풀리들을 거치고 나서, 풀리(2114)의 상측을 거쳐서 연결부(400)로 다시 들어가는 것이다.
마찬가지로, 제2 조 와이어의 한 가닥인 와이어(2306)는 풀리(2125)의 하측, 풀리(2123)의 상측과 차례로 접촉한 후에 풀리(2121)에 접촉한다. 이어서, 제2 조 와이어의 다른 한 가닥인 와이어(2302)는 풀리(2121) 및 풀리(2122)에 감긴 후에, 풀리(2124)의 하측, 풀리(2126)의 상측과 차례로 접촉한 후에 연결부(400)로 빠져나간다. 결과적으로, 제2 조 와이어는 연결부(400)에서 나와서 풀리(2123)의 상측으로 진입한 후에, 각 풀리들을 거치고 나서, 풀리(2124)의 하측을 거쳐서 연결부(2400)로 다시 들어가는 것이다.
이를 다른 관점에서 표현하면, 두 가닥의 제1 조 와이어들 중, 어느 한 와이어는 연결부(2400)에서 엔드 툴(2100) 쪽으로 진입하면서 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 한 방향으로 감기고, 다른 한 와이어는 연결부(2400)에서 엔드 툴(2100) 쪽으로 진입하면서 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 한 방향으로 감긴다고 표현할 수도 있을 것이다. 즉, 도 100, 도 101, 도 102에서 보았을 때, 와이어(2301)는 연결부(2400)에서 엔드 툴(2100) 쪽으로 진입하면서 시계 방향으로 감기고, 와이어(2305)는 연결부(400)에서 엔드 툴(2100) 쪽으로 진입하면서 반시계 방향으로 감기게 된다.
마찬가지로, 두 가닥의 제2 조 와이어들 중, 어느 한 와이어는 연결부(2400)에서 엔드 툴(2100) 쪽으로 진입하면서 제2 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 한 방향으로 감기고, 다른 한 와이어는 연결부(2400)에서 엔드 툴(2100) 쪽으로 진입하면서 제2 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 한 방향으로 감긴다고 표현할 수도 있을 것이다. 즉, 도 100, 도 101, 도 102에서 보았을 때, 와이어(2302)는 연결부(2400)에서 엔드 툴(2100) 쪽으로 진입하면서 시계 방향으로 감기고, 와이어(2306)는 연결부(400)에서 엔드 툴(2100) 쪽으로 진입하면서 반시계 방향으로 감기게 된다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴(2100)은, 하나의 조 풀리에 감겨 있는 두 가닥의 조 와이어가 피치 메인 풀리에 서로 반대 방향으로 감김으로써, 피치 동작의 제어가 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 피치 동작 시에 구동부 제1 조 풀리(도 11의 211 참조) 및 구동부 제2 조 풀리(도 11의 221 참조)가 회전하면서 조 와이어들을 감거나 풀어줌으로써, 일종의 피치 동작에 대한 보상을 수행하여, 엔드 툴(2100)의 피치 동작이 수행 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명은 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴에 관한 것으로, 상세하게는 복강경 수술 또는 여러 다양한 수술에 사용하기 위해 로봇 암에 장착되거나 또는 수동으로 작동 가능한 수술용 인스트루먼트에 구비되는 엔드 툴에 이용될 수 있다.

Claims (55)

  1. 제1 조;
    상기 제1 조와 마주보도록 형성되는 제2 조;
    상기 제1 조와 결합하며, 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 결합하며, 상기 제1 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 상기 제1 조 풀리와 마주보도록 형성되는 제2 조 풀리;
    상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제1 축과 소정의 각도를 이루는 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리;
    상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 동일 또는 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리;
    상기 제1 조 풀리와 상기 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리 사이에 배치되고, 제3 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 피치 여분 풀리;
    상기 제2 조 풀리와 상기 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리 사이에 배치되고, 제4 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 피치 여분 풀리;
    상기 제1 조 풀리와 결합하여 상기 제1 조 풀리를 회전시키고, 상기 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리의 적어도 일부에 감기는 제1 조 와이어;
    상기 제2 조 풀리와 결합하여 상기 제2 조 풀리를 회전시키고, 상기 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리의 적어도 일부에 감기는 제2 조 와이어;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔드 툴의 근위부에서 원위부 쪽으로 가면서,
    상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중,
    어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 일 방향으로 감기고,
    다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 일 방향으로 감기는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 축에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 평면을 기준으로,
    상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중,
    어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 상측에 접촉하고,
    다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 하측에 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 조 와이어는,
    상기 엔드 툴의 근위부에서 원위부 쪽으로 가면서,
    상기 제1 조 피치 메인 풀리, 상기 제1 조 피치 여분 풀리에 차례로 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 축에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 평면을 기준으로,
    상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중 어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 하측, 상기 제1 조 피치 여분 풀리의 하측에 차례로 접촉하고,
    상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중 다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 상측, 상기 제1 조 피치 여분 풀리의 하측에 차례로 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리와 상기 제1 조 피치 여분 풀리 사이에 형성되는 제1 조 보조 풀리;
    상기 제2 조 풀리와 상기 제2 조 피치 여분 풀리 사이에 형성되는 제2 조 보조 풀리;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 풀리와 상기 제1 조 보조 풀리의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 제1 조 보조 풀리에 의해 상기 제1 조 풀리의 회전 각도가 확장되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 조 피치 메인 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제1 조 피치 서브 풀리;
    상기 제2 조 피치 메인 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 제2 축과 실질적으로 평행한 축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제2 조 피치 서브 풀리;를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 조 피치 서브 풀리 또는 상기 제2 조 피치 서브 풀리는 하나의 풀리만을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 조 및 상기 제2 조의 적어도 일부가 내부에 수용 가능하도록 형성되는 엔드 툴 허브와,
    상기 엔드 툴 허브와 축 결합하여 상기 엔드 툴 허브에 대해 상대적으로 회전 가능하도록 형성되는 피치 허브; 를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 조 및 상기 제2 조가 상기 제1 축을 중심으로 회전하여 요(yaw) 동작이 수행되고,
    상기 엔드 툴 허브가 상기 제2 축을 중심으로 회전하여 피치(pitch) 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 엔드 툴 허브의 근위부 측 단부에 형성되는 엔드 툴 피치 풀리와,
    상기 엔드 툴 피치 풀리와 결합하여 상기 엔드 툴 피치 풀리를 회전시키는 피치 와이어를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 피치 와이어에 의해 상기 엔드 툴 피치 풀리가 회전할 때,
    상기 엔드 툴 피치 풀리와 함께 상기 엔드 툴 허브 전체가 회전하면서, 상기 제1 조 와이어가 상기 제1 조 피치 메인 풀리 및 제2 조 피치 메인 풀리에 감기는 길이가 변화되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 피치 와이어에 의해 상기 엔드 툴 피치 풀리가 회전할 때, 상기 제1 조 와이어가 상기 제1 조 피치 메인 풀리 및 제2 조 피치 메인 풀리에 감기는 길이가 변화되는 변화량을 보상하기 위해, 외력에 의해 상기 제1 조 와이어가 일정 정도 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 조 피치 여분 풀리 또는 상기 제2 조 피치 여분 풀리는 상기 엔드 툴 허브에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 축과 상기 제4 축은 상기 제2 축과 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 축과 상기 제4 축은 상기 제1 축 및 상기 제2 축 각각에 대해 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리에서 상기 제1 조 와이어가 감기는 그루브와, 상기 제2 조 풀리에서 상기 제2 조 와이어가 감기는 그루브는 서로 일정 정도 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리에서 상기 제1 조 와이어가 감기는 그루브와, 상기 제2 조 풀리에서 상기 제2 조 와이어가 감기는 그루브는 서로 인접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 조 피치 여분 풀리 또는 상기 제2 조 피치 여분 풀리는 하나의 풀리만을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 기재된 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴;
    상기 엔드 툴의 회전에 필요한 소정의 구동력을 제공하는 구동부;
    제1 방향(X축)으로 연장 형성되며, 일 단부에는 상기 엔드 툴이 결합되고 타 단부에는 상기 구동부가 결합되어 상기 구동부와 상기 엔드 툴을 연결하는 연결부;를 포함하는 수술용 인스트루먼트.
  22. 제 21 항에 있어서,
    피치 동작을 위해 상기 구동부의 구동부 피치 풀리가 회전하면, 피치 동작의 보상을 위해 상기 구동부의 구동부 제1 조 풀리와 구동부 제2 조 풀리가 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트.
  23. 제1 조;
    상기 제1 조에 대해 회전 가능하도록 결합되는 제2 조;
    상기 제1 조 및 상기 제2 조의 적어도 일부가 내부에 수용 가능하도록 형성되는 엔드 툴 허브;
    상기 엔드 툴 허브와 축 결합하여 상기 엔드 툴 허브에 대해 상대적으로 회전 가능하도록 형성되는 피치 허브;
    상기 엔드 툴 허브에 관통 삽입되며, 제1 방향을 따라 연장 형성되는 1번핀;
    상기 엔드 툴 허브에 관통 삽입되고, 상기 1번핀과 평행하도록 형성되며, 상기 1번핀의 일 측에 형성되는 2번핀;
    상기 엔드 툴 허브에 관통 삽입되고, 상기 제1 방향과 소정의 각도를 이루는 제2 방향을 따라 연장 형성되고, 상기 2번핀의 일 측에 형성되는 2.5번핀;
    상기 엔드 툴 허브 및 상기 피치 허브에 관통 삽입되고, 상기 2.5번핀과 평행하도록 형성되며, 상기 2.5번핀의 일 측에 형성되는 3번핀;
    상기 피치 허브에 관통 삽입되고, 상기 3번핀과 평행하도록 형성되며, 상기 3번핀의 일 측에 형성되는 4번핀;
    상기 제1 조와 결합하며, 상기 1번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 결합하며, 상기 1번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리;
    상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 2번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 보조 풀리;
    상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 2번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 보조 풀리;
    상기 제1 조 보조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 2.5번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제1 조 피치 여분 풀리;
    상기 제2 조 보조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 2.5번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제2 조 피치 여분 풀리;
    상기 제1 조 피치 여분 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 3번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리;
    상기 제2 조 피치 여분 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 3번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리;
    상기 제1 조 피치 메인 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 4번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제1 조 피치 서브 풀리;
    상기 제2 조 피치 메인 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 4번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제2 조 피치 서브 풀리;
    상기 제1 조 풀리와 결합하여 상기 제1 조 풀리를 회전시키고, 상기 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리의 적어도 일부에 감기는 제1 조 와이어;
    상기 제2 조 풀리와 결합하여 상기 제2 조 풀리를 회전시키고, 상기 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리의 적어도 일부에 감기는 제2 조 와이어;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 엔드 툴의 근위부에서 원위부 쪽으로 가면서,
    상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중,
    어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 일 방향으로 감기고,
    다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 일 방향으로 감기는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 1번핀에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 평면을 기준으로,
    상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중,
    어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 상측에 접촉하고,
    다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 하측에 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 조 와이어는,
    상기 엔드 툴의 근위부에서 원위부 쪽으로 가면서,
    상기 제1 조 피치 서브 풀리, 상기 제1 조 피치 메인 풀리, 상기 제1 조 피치 여분 풀리에 차례로 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 1번핀에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 평면을 기준으로,
    상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중 어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는, 상기 제1 조 피치 서브 풀리의 상측, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 하측, 상기 제1 조 피치 여분 풀리의 하측에 차례로 접촉하고,
    상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중 다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는, 상기 제1 조 피치 서브 풀리의 하측, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 상측, 상기 제1 조 피치 여분 풀리의 하측에 차례로 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  28. 제 23 항에 있어서,
    상기 엔드 툴 허브의 근위부 측 단부에 형성되는 엔드 툴 피치 풀리와,
    상기 엔드 툴 피치 풀리와 결합하여 상기 엔드 툴 피치 풀리를 회전시키는 피치 와이어를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 피치 와이어에 의해 상기 엔드 툴 피치 풀리가 회전할 때,
    상기 엔드 툴 피치 풀리와 함께 상기 엔드 툴 허브 전체가 회전하면서, 상기 제1 조 와이어가 상기 제1 조 피치 메인 풀리 및 제2 조 피치 메인 풀리에 감기는 길이가 변화되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 피치 와이어에 의해 상기 엔드 툴 피치 풀리가 회전할 때, 상기 제1 조 와이어가 상기 제1 조 피치 메인 풀리 및 제2 조 피치 메인 풀리에 감기는 길이가 변화되는 변화량을 보상하기 위해, 외력에 의해 상기 제1 조 와이어가 일정 정도 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  31. 제 23 항에 있어서,
    상기 1번핀, 상기 2번핀, 상기 2.5번핀, 상기 3번핀, 상기 4번핀은 상기 엔드 툴의 원위부(distal end)로부터 근위부(proximal end) 방향으로 오면서 차례로 배치되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  32. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리, 상기 제1 조 보조 풀리, 상기 제1 조 피치 여분 풀리, 상기 제1 조 피치 메인 풀리, 상기 제1 조 피치 서브 풀리는 상기 엔드 툴의 원위부(distal end)로부터 근위부(proximal end) 방향으로 오면서 차례로 배치되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  33. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 풀리와 상기 제1 조 보조 풀리의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 제1 조 보조 풀리에 의해 상기 제1 조 풀리의 회전 각도가 확장되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  34. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 조 및 상기 제2 조가 상기 1번핀을 중심으로 회전하여 요(yaw) 동작이 수행되고,
    상기 엔드 툴 허브가 상기 3번핀을 중심으로 회전하여 피치(pitch) 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  35. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리에서 상기 제1 조 와이어가 감기는 그루브와, 상기 제2 조 풀리에서 상기 제2 조 와이어가 감기는 그루브는 서로 일정 정도 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  36. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리에서 상기 제1 조 와이어가 감기는 그루브와, 상기 제2 조 풀리에서 상기 제2 조 와이어가 감기는 그루브는 서로 인접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  37. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 조 피치 여분 풀리 또는 상기 제2 조 피치 여분 풀리는 하나의 풀리만을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  38. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 조 피치 여분 풀리 또는 상기 제2 조 피치 여분 풀리는 상기 엔드 툴 허브에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  39. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 조 피치 서브 풀리 또는 상기 제2 조 피치 서브 풀리는 하나의 풀리만을 포함하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  40. 제1 조;
    상기 제1 조에 대해 회전 가능하도록 결합되는 제2 조;
    상기 제1 조 및 상기 제2 조의 적어도 일부가 내부에 수용 가능하도록 형성되는 엔드 툴 허브;
    상기 엔드 툴 허브와 축 결합하여 상기 엔드 툴 허브에 대해 상대적으로 회전 가능하도록 형성되는 피치 허브;
    상기 엔드 툴 허브에 관통 삽입되며, 제1 방향을 따라 연장 형성되는 1번핀;
    상기 엔드 툴 허브에 관통 삽입되고, 상기 제1 방향과 소정의 각도를 이루는 제2 방향을 따라 연장 형성되고, 상기 1번핀의 일 측에 형성되는 2번핀;
    상기 엔드 툴 허브 및 상기 피치 허브에 관통 삽입되고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 소정의 각도를 이루는 제3 방향을 따라 연장 형성되고, 상기 2번핀의 일 측에 형성되는 3번핀;
    상기 피치 허브에 관통 삽입되고, 상기 3번핀과 평행하도록 형성되며, 상기 3번핀의 일 측에 형성되는 4번핀;
    상기 제1 조와 결합하며, 상기 1번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 풀리;
    상기 제2 조와 결합하며, 상기 1번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 풀리;
    상기 제1 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 2번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제1 조 보조 풀리;
    상기 제2 조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 2번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 제2 조 보조 풀리;
    상기 제1 조 보조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 3번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리;
    상기 제2 조 보조 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 3번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리;
    상기 제1 조 피치 메인 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 4번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제1 조 피치 서브 풀리;
    상기 제2 조 피치 메인 풀리의 일 측에 형성되고, 상기 4번핀을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 하나 이상의 제2 조 피치 서브 풀리;
    상기 제1 조 풀리와 결합하여 상기 제1 조 풀리를 회전시키고, 상기 한 쌍의 제1 조 피치 메인 풀리의 적어도 일부에 감기는 제1 조 와이어;
    상기 제2 조 풀리와 결합하여 상기 제2 조 풀리를 회전시키고, 상기 한 쌍의 제2 조 피치 메인 풀리의 적어도 일부에 감기는 제2 조 와이어;를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 엔드 툴의 근위부에서 원위부 쪽으로 가면서,
    상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중,
    어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 어느 일 방향으로 감기고,
    다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리에 시계 방향과 반시계 방향 중 다른 일 방향으로 감기는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 1번핀에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 평면을 기준으로,
    상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중,
    어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 상측에 접촉하고,
    다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 하측에 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  43. 제 40 항에 있어서,
    상기 제1 조 와이어는,
    상기 엔드 툴의 근위부에서 원위부 쪽으로 가면서,
    상기 제1 조 피치 서브 풀리, 상기 제1 조 피치 메인 풀리, 상기 제1 조 보조 풀리, 제1 조 풀리에 차례로 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 1번핀에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 평면을 기준으로,
    상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중 어느 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는, 상기 제1 조 피치 서브 풀리의 상측, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 하측, 상기 제1 조 풀리에 차례로 접촉하고,
    상기 제1 조 풀리에 결합되어 있는 두 가닥의 상기 제1 조 와이어들 중 다른 한 가닥의 상기 제1 조 와이어는, 상기 제1 조 피치 서브 풀리의 하측, 상기 제1 조 피치 메인 풀리의 상측, 상기 제1 조 보조 풀리, 상기 제1 조 풀리에 차례로 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  45. 제 40 항에 있어서,
    상기 엔드 툴 허브의 근위부 측 단부에 형성되는 엔드 툴 피치 풀리와,
    상기 엔드 툴 피치 풀리와 결합하여 상기 엔드 툴 피치 풀리를 회전시키는 피치 와이어를 더 포함하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 피치 와이어에 의해 상기 엔드 툴 피치 풀리가 회전할 때,
    상기 엔드 툴 피치 풀리와 함께 상기 엔드 툴 허브 전체가 회전하면서, 상기 제1 조 와이어가 상기 제1 조 피치 메인 풀리 및 제2 조 피치 메인 풀리에 감기는 길이가 변화되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 피치 와이어에 의해 상기 엔드 툴 피치 풀리가 회전할 때, 상기 제1 조 와이어가 상기 제1 조 피치 메인 풀리 및 제2 조 피치 메인 풀리에 감기는 길이가 변화되는 변화량을 보상하기 위해, 외력에 의해 상기 제1 조 와이어가 일정 정도 이동하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  48. 제 40 항에 있어서,
    상기 1번핀, 상기 2번핀, 상기 3번핀, 상기 4번핀은 상기 엔드 툴의 원위부(distal end)로부터 근위부(proximal end) 방향으로 오면서 차례로 배치되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  49. 제 40 항에 있어서,
    상기 제1 조 풀리, 상기 제1 조 보조 풀리, 상기 제1 조 피치 메인 풀리, 상기 제1 조 피치 서브 풀리는 상기 엔드 툴의 원위부(distal end)로부터 근위부(proximal end) 방향으로 오면서 차례로 배치되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  50. 제 40 항에 있어서,
    상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 풀리와 상기 제1 조 보조 풀리의 공통 내접선상에 위치하며, 상기 제1 조 보조 풀리에 의해 상기 제1 조 풀리의 회전 각도가 확장되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  51. 제 40 항에 있어서,
    상기 제1 조 및 상기 제2 조가 상기 1번핀을 중심으로 회전하여 요(yaw) 동작이 수행되고,
    상기 엔드 툴 허브가 상기 3번핀을 중심으로 회전하여 피치(pitch) 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  52. 제 40 항에 있어서,
    상기 2번핀은, 상기 엔드 툴 허브의 제1 조 풀리 결합부에 형성되는 제1 서브축과, 상기 엔드 툴 허브의 제2 조 풀리 결합부에 형성되는 제2 서브축을 포함하고,
    상기 제1 조 보조 풀리는 상기 제1 서브축에 결합하고, 상기 제2 조 보조 풀리는 상기 제2 서브축에 결합하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 제1 서브축 및 상기 제2 서브축은 상기 1번핀 및 상기 3번핀에 대해 일정 정도 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  54. 제 52 항에 있어서,
    상기 1번핀에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 제1 평면을 기준으로,
    상기 제1 조 와이어는 상기 제1 조 보조 풀리를 지나면서 상기 제1 평면을 가로지르는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
  55. 제 52 항에 있어서,
    상기 1번핀에 수직이고 상기 제1 조 풀리와 상기 제2 조 풀리의 사이를 지나는 제1 평면을 기준으로,
    상기 제1 조 와이어는, 제1 조 피치 메인 풀리와는 제1 평면의 하측에서 접촉하고, 상기 제1 조 보조 풀리는 제1 평면의 상측에서 접촉하는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 엔드 툴.
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