(57)【要約】  開示された一実施例による医療用アームアセンブリは、遠隔点が位置する遠隔ジョイントと、前記遠隔ジョイントを支持し、基準点に対する前記遠隔点の相対位置が前記基準点及び前記遠隔点を通過する仮想の基準直線方向にのみ変更されるように前記遠隔ジョイントを移動させ得るように構成され、前記遠隔点の前記相対位置を固定させ得るように構成される位置調節アーム部と、前記遠隔ジョイントと連結され、医療用道具が固定可能に構成され、前記基準直線に垂直で前記遠隔点を通過する遠隔回転軸を中心に前記道具を回転させ得るように構成され、前記遠隔回転軸に垂直で前記遠隔点を通過する方向に前記道具を移動させ得るように構成される動作アーム部と、前記位置調節アーム部及び前記動作アーム部が連結されて支持され、前記基準点が位置するアーム支持部とを含む。
2019532679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準点から離隔した遠隔点が位置する遠隔ジョイントと、
前記遠隔ジョイントを支持し、前記基準点に対する前記遠隔点の相対位置が前記基準点及び前記遠隔点を通過する仮想の基準直線方向にのみ変更されるように前記遠隔ジョイントを移動させ得るように構成され、前記基準点に対する前記遠隔点の前記相対位置を固定させ得るように構成される位置調節アーム部と、
前記遠隔ジョイントと連結され、医療用道具が固定可能に構成され、前記基準直線に垂直で前記遠隔点を通過する遠隔回転軸を中心に前記医療用道具を回転させ得るように構成され、前記遠隔回転軸に垂直で前記遠隔点を通過する方向に前記医療用道具を移動させ得るように構成される動作アーム部と
前記位置調節アーム部及び前記動作アーム部が連結されて支持され、前記基準点が位置するアーム支持部と
を含む、医療用アームアセンブリ。
【請求項２】
前記アーム支持部は、前記基準直線を中心に回転可能に構成される、請求項１に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項３】
前記アーム支持部を前記基準直線を中心に回転させる駆動力を提供するアーム支持部モータをさらに含む、請求項２に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項４】
前記位置調節アーム部は、前記遠隔点の前記相対位置が変更されるように駆動力を提供する位置調節モータを含む、請求項１に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項５】
前記動作アーム部は、スライディング可能に前記遠隔ジョイントに支持されるエンディングリンクを含み、
前記位置調節アーム部は、前記遠隔ジョイントと連結されるガイドリンクを含む、請求項１に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項６】
前記エンディングリンクは、前記遠隔回転軸を中心に回転可能に構成され、前記遠隔回転軸に垂直で前記遠隔点を通過する方向に移動可能なように構成される、請求項５に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項７】
前記遠隔ジョイントは、
前記エンディングリンクがスライディング可能に支持されるスライディング部と、
前記ガイドリンクを回転可能に前記スライディング部に連結するヒンジ部と
を含む、請求項５に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項８】
前記動作アーム部は、
スライディング可能に前記遠隔ジョイントに支持されるエンディングリンクと、
前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記エンディングリンクと連結されるミドルリンクと、
前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記ミドルリンクと連結され、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記アーム支持部と連結されるスターティングリンクと
を含む、請求項１に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項９】
前記動作アーム部は、
前記スターティングリンクと前記ミドルリンクとの連結点が上側に持ち上げられるように重力荷重を提供する第１カウンターウェイトと、
前記ミドルリンクと前記エンディングリンクとの連結点が上側に持ち上げられるように重力荷重を提供する第２カウンターウェイトと
をさらに含む、請求項８に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項１０】
前記動作アーム部は、
前記アーム支持部に対して前記スターティングリンクを回転させる駆動力を提供する第１動作モータと、
前記スターティングリンクに対して前記ミドルリンクを回転させる駆動力を提供する第２動作モータと
をさらに含む、請求項８に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項１１】
前記動作アーム部は、
前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記アーム支持部と連結される第１リンクと、
前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記第１リンクと連結され、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記ミドルリンクと連結される第２リンクとをさらに含み、
前記ミドルリンクと前記スターティングリンクとの連結点を基準として、前記ミドルリンクと前記第２リンクとの連結点は、前記ミドルリンクと前記エンディングリンクとの連結点の反対側に位置する、請求項８に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項１２】
前記位置調節アーム部は、前記遠隔ジョイントと連結され、前記基準直線方向に移動可能に前記アーム支持部に連結されるガイドリンクを含むことを特徴とする請求項１に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項１３】
前記位置調節アーム部は、
前記遠隔ジョイントと連結されるガイドリンクと、
ガイド回転軸を中心に回転可能に前記ガイドリンクと連結され、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記アーム支持部と連結される回転リンクと
を含む、請求項１に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項１４】
前記位置調節アーム部は、前記ガイド回転軸に垂直な方向に移動可能に前記アーム支持部に連結され、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記ガイドリンクと連結されるスライディングリンクをさらに含み、
前記ガイドリンクと前記回転リンクとの連結点を基準として、前記ガイドリンクと前記スライディングリンクとの連結点は、前記遠隔ジョイントの反対側に位置する、請求項１３に記載の医療用アームアセンブリ。
【請求項１５】
前記位置調節アーム部は、
前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記アーム支持部に連結される第１動作リンクと、
前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記第１動作リンクと連結され、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記ガイドリンクと連結される第２動作リンクと
をさらに含み、
前記ガイドリンクと前記回転リンクとの連結点を基準として、前記ガイドリンクと前記第２動作リンクとの連結点は、前記遠隔ジョイントの反対側に位置する、請求項１３に記載の医療用アームアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、医療用アームアセンブリに関するものである。詳細には、本開示は、医療用道具を操作するアームアセンブリに関するものである。
【０００２】
本開示は、大韓民国のＷＣ３００プロジェクトの技術開発支援の一環で行われた研究から導き出されたものである［課題固有番号：Ｓ２４８２６７２、研究課題名：整合精密度１ｍｍ以下の手術用ナビゲーション融合頭頸部手術ロボットシステム開発、寄与率：１／１、主管機関：コー・ヤング・テクノロジー・インコーポレーテッド、研究期間：２０１７年３月１日〜２０２１年１２月３１日］。
【背景技術】
【０００３】
一般に医療用ロボットは、手術用道具または内視鏡などの医療用道具（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）を操作するためのロボットアームを備えている。ロボットアームの先端部には医療用道具が取り付けられ、ロボットアームの動きに応じて道具も共に動きながら手術が行われることができる。
【０００４】
ロボットアームは、互いに相対運動可能に構成された複数のリンクを含む。複数のリンクは、ヒンジ（ｈｉｎｇｅ）等のジョイントを介して連結されることができる。ジョイントにより互いに連結された２つのリンクのうちいずれか１つは、他の１つに対して相対運動可能である。ロボットアームは、複数のリンクが相対運動可能なように駆動力を提供するモータを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
患者の皮膚を一部穿孔し、そこに道具を挿入して手術を行う過程で、従来技術のロボットアームの動きにより人体の皮膚に不要な損傷を負わせるおそれがある。また、手術部位が広い場合には、道具が動き得る経路を確保するために、皮膚を相対的に大きく切開したり各手術部位毎に皮膚を穿孔したりしなければならないという不利益が発生するおそれがある。本開示の実施例は、道具がロボットアームの先端の仮想の回転中心点（遠隔点）を回転するようにして、このようなおそれを最小化することができる。
【０００６】
ユーザ（例：医師）の必要に応じてロボットアームの前述の遠隔点を変更しなければならない状況が発生し得る。本開示の実施例は、前述の遠隔点の位置を手軽に所望の位置に変更して固定させることができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、医療用アームアセンブリの実施例を提供する。本開示の一実施例による医療用アームアセンブリは、基準点から離隔した遠隔点が位置する遠隔ジョイントと前記遠隔ジョイントを支持し、前記基準点に対する前記遠隔点の相対位置が前記基準点及び前記遠隔点を通過する仮想の基準直線方向にのみ変更されるように前記遠隔ジョイントを移動させ得るように構成され、前記基準点に対する前記遠隔点の前記相対位置を固定させ得るように構成される位置調節アーム部と前記遠隔ジョイントと連結され、医療用道具が固定可能に構成され、前記基準直線に垂直で前記遠隔点を通過する遠隔回転軸を中心に前記道具を回転させ得るように構成され、前記遠隔回転軸に垂直で前記遠隔点を通過する方向に前記道具を移動させ得るように構成される動作アーム部と、前記位置調節アーム部及び前記動作アーム部が連結されて支持され、前記基準点が位置するアーム支持部とを含む。
【０００８】
一実施例において、前記アーム支持部は、前記基準直線を中心に回転可能に構成されることができる。
【０００９】
一実施例において、前記アーム支持部を前記基準直線を中心に回転させる駆動力を提供するアーム支持部モータをさらに含むことができる。
【００１０】
一実施例において、前記位置調節アーム部は、前記遠隔点の前記相対位置が変更されるように駆動力を提供する位置調節モータを含むことができる。
【００１１】
一実施例において、前記動作アーム部は、スライディング可能に前記遠隔ジョイントに支持されるエンディングリンクを含み、前記位置調節アーム部は、前記遠隔ジョイントと連結されるガイドリンクを含むことができる。
【００１２】
一実施例において、前記エンディングリンクは、前記遠隔回転軸を中心に回転可能に構成され、前記遠隔回転軸に垂直で前記遠隔点を通過する方向に移動可能なように構成されることができる。
【００１３】
一実施例において、前記遠隔ジョイントは、前記エンディングリンクがスライディング可能に支持されるスライディング部と、前記ガイドリンクを回転可能に前記スライディング部に連結するヒンジ部とを含むことができる。
【００１４】
一実施例において、前記動作アーム部は、スライディング可能に前記遠隔ジョイントに支持されるエンディングリンクと、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記エンディングリンクと連結されるミドルリンクと、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記ミドルリンクと連結され、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記アーム支持部と連結されるスターティングリンクとを含むことができる。
【００１５】
一実施例において、前記動作アーム部は、前記スターティングリンクと前記ミドルリンクとの連結点が上側に持ち上げられるように重力荷重を提供する第１カウンターウェイトと前記ミドルリンクと前記エンディングリンクとの連結点が上側に持ち上げられるように重力荷重を提供する第２カウンターウェイトとをさらに含むことができる。
【００１６】
一実施例において、前記動作アーム部は、前記アーム支持部に対して前記スターティングリンクを回転させる駆動力を提供する第１動作モータと、前記スターティングリンクに対して前記ミドルリンクを回転させる駆動力を提供する第２動作モータとをさらに含むことができる。
【００１７】
一実施例において、前記動作アーム部は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記アーム支持部と連結される第１リンクと、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記第１リンクと連結され、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記ミドルリンクと連結される第２リンクとをさらに含むことができる。前記ミドルリンクと前記スターティングリンクとの連結点を基準として、前記ミドルリンクと前記第２リンクとの連結点は、前記ミドルリンクと前記エンディングリンクとの連結点の反対側に位置することができる。
【００１８】
一実施例において、前記位置調節アーム部は、前記遠隔ジョイントと連結され、前記基準直線方向に移動可能に前記アーム支持部に連結されるガイドリンクを含むことができる。
【００１９】
一実施例において、前記位置調節アーム部は、前記遠隔ジョイントと連結されるガイドリンクと、ガイド回転軸を中心に回転可能に前記ガイドリンクと連結され、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記アーム支持部と連結される回転リンクとを含むことができる。
【００２０】
一実施例において、前記位置調節アーム部は、前記ガイド回転軸に垂直な方向に移動可能に前記アーム支持部に連結され、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記ガイドリンクと連結されるスライディングリンクをさらに含むことができる。前記ガイドリンクと前記回転リンクとの連結点を基準として、前記ガイドリンクと前記スライディングリンクとの連結点は、前記遠隔ジョイントの反対側に位置することができる。
【００２１】
一実施例において、前記位置調節アーム部は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記アーム支持部に連結される第１動作リンクと、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記第１動作リンクと連結され、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記ガイドリンクと連結される第２動作リンクとをさらに含むことができる。前記ガイドリンクと前記回転リンクとの連結点を基準として、前記ガイドリンクと前記第２動作リンクとの連結点は、前記遠隔ジョイントの反対側に位置することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本開示の実施例によると、手術のための患者の穿孔領域を最小化しながら多様なモーションで医療用道具を操作することができる。
【００２３】
本開示の実施例によると、医療用アームアセンブリの遠隔点の位置調節及び位置固定を容易にして、ユーザが手術の準備を便利に行えるようにし、状況の変化に容易に適応できるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本開示の一実施例による医療用アームアセンブリの一部メカニズムを示す立面概念図である。
【図２】本開示の第１実施例による医療用アームアセンブリ１の立面概念図である。
【図３】本開示の第２実施例による医療用アームアセンブリ２の立面概念図である。
【図４】本開示の第３実施例による医療用アームアセンブリ３の立面概念図である。
【図５】本開示の第４実施例による医療用アームアセンブリ４の立面概念図である。
【図６】本開示の第５実施例による医療用アームアセンブリ５の立面概念図である。
【図７】本開示の第６実施例による医療用アームアセンブリ６の立面概念図である。
【図８】本開示の第７実施例による医療用アームアセンブリ７の立面概念図である。
【図９】本開示の第８実施例による医療用アームアセンブリ８の立面概念図である。
【図１０ａ】第８実施例による医療用アームアセンブリ８の動作メカニズムを示す立面図である。
【図１０ｂ】第８実施例による医療用アームアセンブリ８の動作メカニズムを示す立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本開示の実施例は、本開示の技術的思想を説明する目的で例示されたものである。本開示による権利範囲が、以下に提示される実施例やこれらの実施例に関する具体的な説明で限定されるものではない。
【００２６】
本開示に用いられる全ての技術的用語及び科学的用語は異なって定義されない限り、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者に一般に理解される意味を有する。本開示に用いられる全ての用語は、本開示をさらに明確に説明する目的で選択されたものであり、本開示による権利範囲を制限するために選択されたものではない。
【００２７】
本開示で用いられる「含む」、「備える」、「有する」などのような表現は、当該表現が含まれる語句または文章で異なって言及されない限り、他の実施例を含む可能性を内包する開放型用語（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ  ｔｅｒｍｓ）と理解されるべきである。
【００２８】
本開示で記述された単数型の表現は異なって言及しない限り、複数型の意味を含み得、これは請求の範囲に記載された単数型の表現にも同様に適用される。
【００２９】
本開示で用いられる「第１」、「第２」などの表現は、複数の構成要素を相互に区分するために用いられ、当該構成要素の順序または重要度を限定するものではない。
【００３０】
本開示で用いられる「前方」等の方向指示語は、添付の図面で基準点Ｏに対して遠隔点ＲＣＭが位置する方向を基準とし、「後方」等の方向指示語は、その反対方向を意味する。本開示で用いられる「上方」、「上」等の方向指示語は、添付の図面で基準直線（Ｘ）に対してミドルリンク１３０が位置する方向を基準とし、「下方」、「下」等の方向指示語は、その反対方向を意味する。添付の図面に示す基準点Ｏ、遠隔点ＲＣＭ、基準直線Ｘ及びミドルリンク１３０は異なって配向されることもでき、前記方向指示語はそれに合わせて解釈されることができる。
【００３１】
以下、添付の図面を参照して、本開示の実施例を説明する。添付の図面において、同一であるか、対応する構成要素には同一の参照符号が付与されている。また、以下の実施例の説明において、同一であるか、対応する構成要素を重複して記述することが省略され得る。しかし、構成要素に関する記述が省略されても、そのような構成要素がある実施例に含まれないものとして意図されるわけではない。
【００３２】
本開示の一実施例による医療用アームアセンブリは、シングルポート（ｓｉｎｇｌｅ  ｐｏｒｔ）手術用ロボットとして用いられることができる。ここで、シングルポート手術とは、患者の１つの穿孔部位を通じて医療用道具を引き込ませる手術を意味するものであって、穿孔部位は、切開した部位であってもよく、口などの本来からあった部位であってもよい。例えば、本開示の一実施例による医療用アームアセンブリは、首を通じた喉頭手術用ロボットまたは内視鏡のためのロボットに適用することができる。
【００３３】
図１は、本開示の一実施例による医療用アームアセンブリの一部メカニズムを示す立面概念図である。図１では、他の図面と異なり、アーム支持部１０に連結される後述する支持部ジョイントＪ０及びプラットフォーム２０が省略される。
【００３４】
前記医療用アームアセンブリは、基準点Ｏから離隔した遠隔点ＲＣＭが位置する遠隔ジョイントＪ１を含むことができる。基準点Ｏは、前記医療用アームアセンブリの固定された位置に配置された仮想の点を意味する。遠隔点ＲＣＭは、遠隔ジョイントＪ１に位置する仮想の点を意味するものであって、遠隔ジョイントＪ１が移動すると共に移動する。遠隔点ＲＣＭは、「遠隔中心」または「ＲＣＭ（Ｒｅｍｏｔｅ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｏｆ  Ｍｏｔｉｏｎ）」と称することができる。
【００３５】
前記医療用アームアセンブリは、遠隔ジョイントＪ１を支持する位置調節アーム部２００を含むことができる。位置調節アーム部２００は、アーム支持部（１０）により支持されることができる。
【００３６】
位置調節アーム部２００は、一端が、遠隔ジョイントＪ１と連結されるガイドリンク２１０を含むことができる。ガイドリンク２１０は、遠隔ジョイントＪ１のヒンジ部Ｊ１ａに連結されることができる。
【００３７】
位置調節アーム部２００は、基準点Ｏに対する遠隔点ＲＣＭの相対位置が基準点Ｏ及び遠隔点ＲＣＭを通過する仮想の基準直線Ｘ方向にのみ変更されるように遠隔ジョイントＪ１を移動させ得るように構成されることができる。例えば、位置調節アーム部２００のガイドリンク２１０は、基準直線Ｘ方向にスライディング（ｓｌｉｄｉｎｇ）可能にアーム支持部１０に連結されることができる。ジョイントＢ１によりガイドリンク２１０がアーム支持部１０にスライディング可能に連結されることができる。
【００３８】
位置調節アーム部２００は、基準点Ｏに対する遠隔点ＲＣＭの前記相対位置を固定させ得るように構成されることができる。例えば、ブレーキにより位置調節アーム部２００のガイドリンク２１０がアーム支持部１０に固定されるようにすることができる。
【００３９】
これを通じて、ユーザは基準直線Ｘ上の所望の位置に遠隔点ＲＣＭが配置されるように位置調節アーム部２００を運動させた後、ブレーキを用いて遠隔点ＲＣＭの位置を固定させることができる。例えば、１−自由度を有するガイドリンク２１０がジョイントＢ１により基準直線Ｘ方向にスライディングされると、遠隔点ＲＣＭの基準点Ｏに対する距離Ｄが変更され得る。距離Ｄが変更された後、ブレーキによりジョイントＢ１がガイドリンク２１０をスライディングしないように固定すると、距離Ｄが一定に維持されることができる。
【００４０】
前記医療用アームアセンブリは、遠隔ジョイントＪ１と連結される動作アーム部１００を含むことができる。動作アーム部１００は、アーム支持部１０により支持されることができる。動作アーム部１００は、アーム支持部１０及び遠隔ジョイントＪ１により支持されることができる。
【００４１】
動作アーム部１００は、医療用道具３００が固定可能に構成されることができる。例えば、医療用道具には、手術用道具や内視鏡などがある。道具３００は、エンドエフェクタ（ｅｎｄ  ｅｆｆｅｃｔｏｒ）と称されることもできる。道具３００は、動作アーム部１００の末端に固定されることができる。道具３００は、動作アーム部１００のエンディングリンク１３０の下端部に固定されることができる。
【００４２】
動作アーム部１００は、遠隔回転軸を中心に道具３００を回転させ得るように構成されることができる。ここで、前記遠隔回転軸は、基準直線Ｘに垂直で遠隔点ＲＣＭを通過する仮想の回転軸を意味する。例えば、動作アーム部１００のスターティングリンク１１０がジョイントＡ１を基準として回転すると、動作アーム部１００のエンディングリンク１３０がヒンジ部Ｊ１ａにより前記遠隔回転軸を中心に回転するようになり、道具３００は、エンディングリンク１３０と一体に回転するようになる。
【００４３】
本開示で言及する「回転軸」は、本開示を説明するための仮想の軸であって、装置の実際の部品を称するものではない。一例として、回転軸の機能を提供するために、回転軸上に配置されるシャフト（ｓｈａｆｔ）が備わることができる。他の例として、回転軸の機能を提供するために、２つの構成要素のうちいずれか１つで回転軸に沿って突出した突起が形成され、他の１つで前記突起が回転可能に噛み合う溝が形成されることもできる。
【００４４】
動作アーム部１００は、前記遠隔回転軸に垂直で前記遠隔点を通過する方向に道具３００を移動させ得るように構成されることができる。ここで、前記遠隔回転軸に垂直で前記遠隔点を通過する方向は、基準直線（Ｘ）と平行ではない方向であってもよい。例えば、動作アーム部１００のミドルリンク１２０がジョイントＡ２を基準として回転すると、動作アーム部１００のエンディングリンク１３０が遠隔ジョイントＪ１のスライディング部Ｊ１ｂにより、前記遠隔回転軸に垂直で前記遠隔点を通過する方向に移動するようになり、道具３００は、エンディングリンク１３０と一体に移動するようになることができる。
【００４５】
本開示で言及される、第１構成要素が第２構成要素と「一体に回転」するということは、第１構成要素が第２構成要素と同一の回転速度と同一の回転方向に回転することを意味する。本開示で言及される、第１構成要素が第２構成要素と「一体に移動」するということは、第１構成要素が第２構成要素と同一の速力と同一の方向に移動することを意味する。
【００４６】
前記医療用アームアセンブリは、位置調節アーム部２００及び動作アーム部１００が連結されて支持されるアーム支持部１０を含むことができる。例えば、ジョイントＡ１により動作アーム部１００がアーム支持部１０に連結されて支持され、ジョイントＢ１により位置調節アーム部２００がアーム支持部１０に連結されて支持されることができる。
【００４７】
アーム支持部１０に基準点Ｏが位置することができる。例えば、ジョイントＡ１に基準点Ｏが位置することができる。
【００４８】
遠隔ジョイントＪ１は、エンディングリンク１３０がスライディング可能に支持されるスライディング部Ｊ１ｂを含むことができる。スライディング部Ｊ１ｂは、前記遠隔回転軸に垂直で前記遠隔点を通過する方向にエンディングリンク１３０がスライディング可能なようにエンディングリンク１３０をガイド（ｇｕｉｄｅ）することができる。
【００４９】
遠隔ジョイントＪ１は、ガイドリンク２１０を回転可能にスライディング部Ｊ１ｂに連結するヒンジ部Ｊ１ａを含むことができる。ヒンジ部Ｊ１ａは、エンディングリンク１３０が前記遠隔回転軸を中心に回転可能にすることができる。
【００５０】
前記医療用アームアセンブリは、重力荷重のバランスを取るためのカウンターウェイトＷ１、Ｗ２を含むことができる。前記医療用アームアセンブリは、第１カウンターウェイトＷ１と第２カウンターウェイトＷ２を含むことができる。
【００５１】
図２は、本開示の第１実施例による医療用アームアセンブリ１の立面概念図である。図１の前述の一実施例による医療用アームアセンブリに関する説明は、後述する第１実施例による医療用アームアセンブリ１にも適用されることができる。
【００５２】
第１実施例において、遠隔点ＲＣＭが固定された状態で、道具３００は３−自由度運動が可能である。具体的には、遠隔点ＲＣＭが固定された状態で、道具３００は、１）前記遠隔回転軸を中心に回転可能で、２）前記遠隔回転軸に垂直で遠隔点ＲＣＭを通過する方向に移動可能であり、３）基準直線Ｘを中心に回転可能である。このような３−自由度運動は、遠隔点ＲＣＭの位置が固定された状態で可能であり得る。従って、患者の穿孔部位に遠隔点ＲＣＭを位置させると、穿孔部位を最小化しながらも道具を自由に操作することができる。
【００５３】
第１実施例において、３−自由度運動に位置調節アーム部２００により遠隔点ＲＣＭを変更する運動をさらに含めると、前記道具は４−自由度運動が可能である。このような４−自由度運動を通じて、手術の準備のために遠隔点ＲＣＭを患者の穿孔部位に位置させたり、手術中に他の穿孔部位に遠隔点ＲＣＭを位置させる必要がある際に、医療用アームアセンブリの操作便宜性が向上する。
【００５４】
第１実施例による医療用アームアセンブリ１のアーム支持部１０及び動作アーム部１００の組立体は、３−自由度の直列アーム（ａｒｍ）を含む。医療用アームアセンブリ１の位置調節アーム部２００はブレーキ機能があり、１−自由度の直線運動をするように構成される。第１実施例では、ジョイントＢ１でガイドリンク２１０の基準直線Ｘ方向移動を制限することにより、ブレーキ機能が行われることができる。医療用アームアセンブリ１において、支持部ジョイントＪ０、ジョイントＡ１、ジョイントＡ２及びジョイントＢ１は、独立ジョイント（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｊｏｉｎｔ）であり、ジョイントＡ３及び遠隔ジョイントＪ１は、従属ジョイント（ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｊｏｉｎｔ）である。本開示において「独立ジョイント」とは、モータの駆動力により直接動作が制御されるジョイントを意味し、「従属ジョイント」とは、前記独立ジョイントの動作により受動的に動作するジョイントを意味する。
【００５５】
医療用アームアセンブリ１のアーム支持部１０は、基準直線Ｘに沿って長く延びることができる。医療用アームアセンブリ１のアーム支持部１０の中間にジョイントＡ１が配置されることができる。医療用アームアセンブリ１のアーム支持部１０は、ジョイントＡ１を基準として前端部１２及び後端部１１を含むことができる。後端部１１に支持部ジョイントＪ０が連結されることができる。前端部１２にジョイントＢ１が連結されることができる。
【００５６】
医療用アームアセンブリ１のアーム支持部１０は、基準直線Ｘを中心に回転可能に構成される。支持部ジョイントＪ０によりアーム支持部１０は、プラットフォーム２０に対して基準直線Ｘを中心に回転することができる。アーム支持部１０が基準直線Ｘを中心に回転すると、動作アーム部１００及び位置調節アーム部２００がアーム支持部１０と一体に基準直線Ｘを中心に回転する。これにより、動作アーム部１００に固定された前記道具が基準直線Ｘを中心に回転することができる。
【００５７】
医療用アームアセンブリ１は、アーム支持部１０を、基準直線Ｘを中心に回転させる駆動力を提供するアーム支持部モータ（図示せず）を含むことができる。前記アーム支持部モータにより、支持部ジョイントＪ０はアーム支持部１０を回転させることができる。
【００５８】
医療用アームアセンブリ１は、アーム支持部１０を支持するプラットフォーム２０を含むことができる。プラットフォーム２０に支持部ジョイントＪ０が連結されることができる。一例として、プラットフォーム２０は、固定的に支持部ジョイントＪ０を支持することができる。他の例として、プラットフォーム２０は、上下方向、前後方向及び左右方向のうち少なくともいずれか１つの方向に位置移動が可能に支持部ジョイントＪ０を支持することができる。
【００５９】
医療用アームアセンブリ１の動作アーム部１００は、スライディング可能に遠隔ジョイントＪ１に支持されるエンディングリンク１３０を含む。エンディングリンク１３０は、前記遠隔回転軸に垂直で遠隔点ＲＣＭを通過する方向に移動可能なように構成される。エンディングリンク１３０は、遠隔ジョイントＪ１のスライディング部Ｊ１ｂによりスライディング可能に支持されることができる。
【００６０】
医療用アームアセンブリ１のエンディングリンク１３０は、前記遠隔回転軸を中心に回転可能に構成される。エンディングリンク１３０は、遠隔ジョイントＪ１のヒンジ部Ｊ１ａにより回転可能に支持されることができる。
【００６１】
医療用アームアセンブリ１のエンディングリンク１３０は、遠隔点ＲＣＭを通過して延びる。エンディングリンク１３０は、下端部１３２と上端部１３１を含む。下端部１３２に道具３００が固定される。上端部１３１は、ジョイントＡ３に連結される。
【００６２】
医療用アームアセンブリ１の動作アーム部１００は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能にエンディングリンク１３０と連結されるミドルリンク１２０を含む。ミドルリンク１２０は、ジョイントＡ３によりエンディングリンク１３０と連結される。ジョイントＡ３は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を有するヒンジ（ｈｉｎｇｅ）を含む。
【００６３】
医療用アームアセンブリ１のミドルリンク１２０にジョイントＡ２が配置される。ミドルリンク１２０は、ジョイントＡ２を基準として前端部１２２と後端部１２１とを含む。ミドルリンク１２０の前端部１２２は、ジョイントＡ３に連結される。ミドルリンク１２０の前端部１２２は、エンディングリンク１３０の上端部１３１と回転可能に連結される。ミドルリンク１２０の後端部１２１に第２カウンターウェイトＷ２が固定される。
【００６４】
医療用アームアセンブリ１の動作アーム部１００は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に前記ミドルリンクと連結されるスターティングリンク１１０を含む。スターティングリンク１１０は、ジョイントＡ２によりミドルリンク１２０と連結される。ジョイントＡ２は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【００６５】
医療用アームアセンブリ１のスターティングリンク１１０は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能にアーム支持部１０と連結される。スターティングリンク１１０は、ジョイントＡ１によりアーム支持部１０と連結される。ジョイントＡ１は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【００６６】
医療用アームアセンブリ１のスターティングリンク１１０にジョイントＡ１が配置される。スターティングリンク１１０は、ジョイントＡ１を基準として上端部１１２と下端部１１１とを含む。スターティングリンク１１０の上端部１１２は、ジョイントＡ２に連結される。スターティングリンク１１０の下端部１１１に第１カウンターウェイトＷ１が固定される。
【００６７】
第１カウンターウェイトＷ１は、スターティングリンク１１０とミドルリンク１２０との連結点（ジョイントＡ２が位置する地点）が上側に持ち上げられるように重力荷重を提供する。第１カウンターウェイトＷ１は、スターティングリンク１１０に固定されることができる。第１カウンターウェイトＷ１は、スターティングリンク１１０とアーム支持部１０との連結点（ジョイントＡ１が位置する地点）を基準としてスターティングリンク１１０とミドルリンク１２０との連結点（ジョイントＡ２が位置する地点）の反対側に配置される。
【００６８】
第２カウンターウェイトＷ２は、ミドルリンク１２０とエンディングリンク１３０との連結点（ジョイントＡ３が位置する地点）が上側に持ち上げられるように重力荷重を提供する。第２カウンターウェイトＷ２は、ミドルリンク１２０に固定されることができる。第２カウンターウェイトＷ２は、スターティングリンク１１０とミドルリンク１２０との連結点（ジョイントＡ２が位置する地点）を基準としてミドルリンク１２０とエンディングリンク１３０との連結点（ジョイントＡ３が位置する地点）の反対側に配置される。
【００６９】
医療用アームアセンブリ１の動作アーム部１００は、アーム支持部１０に対してスターティングリンク１１０を回転させる駆動力を提供する第１動作モータ（図示せず）を含む。前記第１動作モータにより、ジョイントＡ１はアーム支持部１０に対してスターティングリンク１１０を回転させることができる。
【００７０】
医療用アームアセンブリ１の動作アーム部１００は、スターティングリンク１１０に対してミドルリンク１２０を回転させる駆動力を提供する第２動作モータ（図示せず）を含む。前記第２動作モータにより、ジョイントＡ２はスターティングリンク１１０に対してミドルリンク１２０を回転させることができる。
【００７１】
医療用アームアセンブリ１の位置調節アーム部２００は、遠隔ジョイントＪ１と連結されるガイドリンク２１０を含む。ガイドリンク２１０の一端が、遠隔ジョイントＪ１のヒンジ部Ｊ１ａに連結されることができる。
【００７２】
医療用アームアセンブリ１のガイドリンク２１０は、基準直線Ｘ方向に移動可能にアーム支持部１０に連結される。ガイドリンク２１０は、ジョイントＢ１によりアーム支持部１０と連結される。ジョイントＢ１は、基準直線Ｘ方向にガイドリンク２１０の移動を案内するガイドを含む。
【００７３】
位置調節アーム部２００は、遠隔点ＲＣＭの前記相対位置が変更されるように駆動力を提供する位置調節モータ（図示せず）を含む。ただ１つだけの前記位置調節モータにより、遠隔ジョイントＪ１の位置が変更され得る。前記位置調節モータにより、ジョイントＢ１がアーム支持部１０に対してガイドリンク２１０を基準直線Ｘ方向に移動させることができる。
【００７４】
図３は、本開示の第２実施例による医療用アームアセンブリ２の立面概念図である。第２実施例による医療用アームアセンブリ２の位置調節アーム部２００は、前述の第１実施例による位置調節アーム部２００と同一であり、その説明を省略する。以下、図３を参考にして、第１実施例との差異を中心に、第２実施例による医療用アームアセンブリ１を説明すると、次の通りである。
【００７５】
第２実施例による医療用アームアセンブリ２のアーム支持部１０及び動作アーム部１００の組立体は、３−自由度を有して５−ｂａｒを含む。医療用アームアセンブリ２の位置調節アーム部２００はブレーキ機能があり、１−自由度の直線運動をするように構成される。医療用アームアセンブリ２において、支持部ジョイントＪ０、ジョイントＡ４、ジョイントＡ５及びジョイントＢ１は、独立ジョイントであり、ジョイントＡ６、ジョイントＡ７、ジョイントＡ８、ジョイントＡ９及び遠隔ジョイントＪ１は、従属ジョイントである。
【００７６】
医療用アームアセンブリ２のアーム支持部１０の中間にジョイントＡ４及びジョイントＡ５が配置される。医療用アームアセンブリ２のアーム支持部１０は、ジョイントＡ４及びジョイントＡ５を基準として前端部１２及び後端部１１を含む。
【００７７】
医療用アームアセンブリ２のエンディングリンク１３０の上端部１３１は、ジョイントＡ９に連結される。ミドルリンク１２０は、ジョイントＡ９によりエンディングリンク１３０と連結される。ジョイントＡ９は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【００７８】
医療用アームアセンブリ２のミドルリンク１２０にジョイントＡ８が配置される。ミドルリンク１２０は、ジョイントＡ８を基準として前端部１２２と後端部１２３とを含む。ミドルリンク１２０の前端部１２２は、ジョイントＡ９に連結される。ミドルリンク１２０の前端部１２２は、エンディングリンク１３０の上端部１３１と回転可能に連結される。ミドルリンク１２０の後端部１２３は、ジョイントＡ７に連結される。ミドルリンク１２０の後端部１２３は、第２リンク１５０と回転可能に連結される。
【００７９】
医療用アームアセンブリ２のスターティングリンク１１０は、ジョイントＡ８によりミドルリンク１２０と連結される。ジョイントＡ８は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【００８０】
医療用アームアセンブリ２のスターティングリンク１１０は、ジョイントＡ４によりアーム支持部１０と連結される。ジョイントＡ４は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【００８１】
医療用アームアセンブリ２のスターティングリンク１１０にジョイントＡ４が配置される。スターティングリンク１１０は、ジョイントＡ４を基準として上端部１１２と下端部１１１とを含む。スターティングリンク１１０の上端部１１２は、ジョイントＡ８に連結される。スターティングリンク１１０の下端部１１１に第１カウンターウェイトＷ１が固定される。
【００８２】
医療用アームアセンブリ２の動作アーム部１００は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能にアーム支持部１０と連結される第１リンク１４０をさらに含む。第１リンク１４０は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に第２リンク１５０と連結される。
【００８３】
医療用アームアセンブリ２の第１リンク１４０の一端はジョイントＡ５に連結され、他端はジョイントＡ６に連結される。第１リンク１４０は、ジョイントＡ５によりアーム支持部１０と連結される。ジョイントＡ５は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。第１リンク１４０は、ジョイントＡ６により第２リンク１５０と連結される。ジョイントＡ６は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【００８４】
医療用アームアセンブリ２の動作アーム部１００は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に第１リンク１４０と連結される第２リンク１５０をさらに含む。第２リンク１５０は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能にミドルリンク１２０と連結される。
【００８５】
医療用アームアセンブリ２の第２リンク１５０の一端はジョイントＡ６に連結され、他端はジョイントＡ７に連結される。第２リンク１５０は、ジョイントＡ６により第１リンク１４０と連結される。第２リンク１５０は、ジョイントＡ７によりミドルリンク１２０と連結される。ジョイントＡ７は、前記遠隔回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【００８６】
医療用アームアセンブリ２のミドルリンク１２０とスターティングリンク１１０との連結点（ジョイントＡ８が位置する地点）を基準として、ミドルリンク１２０と第２リンク１５０との連結点（ジョイントＡ７が位置する地点）は、ミドルリンク１２０とエンディングリンク１３０との連結点（ジョイントＡ９が位置する地点）の反対側に位置する。ジョイントＡ８を基準として、ジョイントＡ９は前方に位置し、ジョイントＡ７は後方に位置することができる。ジョイントＡ６は、ジョイントＡ７及びジョイントＡ５の後方に位置する。
【００８７】
医療用アームアセンブリ２の第１カウンターウェイトＷ１は、スターティングリンク１１０とアーム支持部１０との連結点（ジョイントＡ４が位置する地点）を基準として、スターティングリンク１１０とミドルリンク（１２０）との連結点（ジョイントＡ８が位置する地点）の反対側に配置される。
【００８８】
医療用アームアセンブリ２の第２カウンターウェイトＷ２は、ジョイントＡ６に固定されることができる。第２カウンターウェイトＷ２は、ジョイントＡ７より後方に配置されることができる。
【００８９】
医療用アームアセンブリ２の第１動作モータ（図示せず）により、ジョイントＡ４はアーム支持部１０に対してスターティングリンク１１０を回転させることができる。医療用アームアセンブリ２の第２動作モータ（図示せず）により、ジョイントＡ５はアーム支持部１０に対して第１リンク１４０を回転させることができる。
【００９０】
図４は、本開示の第３実施例による医療用アームアセンブリ３の立面概念図である。第３実施例による医療用アームアセンブリ３の動作アーム部１００は、前述の第１実施例による動作アーム部１００と同一であり、その説明を省略する。以下、図４を参考にして、第１実施例との差異を中心に、第３実施例による医療用アームアセンブリ３を説明すると、次の通りである。
【００９１】
第３実施例による医療用アームアセンブリ３のアーム支持部１０及び動作アーム部１００の組立体は、３−自由度の直列アームを含む。第３実施例では、ジョイントＢ２で回転リンク２２０の回転を制限することにより、ブレーキ機能が行われることができる。医療用アームアセンブリ３において、支持部ジョイントＪ０、ジョイントＡ１及びジョイントＡ２は、独立ジョイントであり、ジョイントＡ３及び遠隔ジョイントＪ１は、従属ジョイントである。
【００９２】
また、ジョイントＢ２及びジョイントＢ３のうちいずれか１つは独立ジョイントであり、他の１つは従属ジョイントである。一実施例において、ジョイントＢ２は独立ジョイントであり、ジョイントＢ３は、ジョイントＢ２の動作により受動的に動作する従属ジョイントである。一例として、ベルトとプーリを介してジョイントＢ３の回転動作によりジョイントＢ２の回転動作が行われるように設定されることができる。他の例として、ベベルギヤや平ギヤなどの複数のギヤを用いて、ジョイントＢ３の回転動作によりジョイントＢ２の回転動作が行われるように設定されることができる。
【００９３】
ジョイントＢ２がアーム支持部１０に対して回転リンク２３０を特定回転方向及び特定回転速力で回転させる際に、ジョイントＢ３では回転リンク２３０に対してガイドリンク２３０が前記特定回転方向の反対方向及び前記特定回転速力と同一の回転速力で回転するように設定されることができる。これにより、遠隔点ＲＣＭは、１つの基準直線Ｘ上でのみ移動可能となる。ここで、回転リンク２２０とガイドリンク２３０は、互いに同じ長さを有することができる。ジョイントＢ２とジョイントＢ３との間の距離は、ジョイントＢ３と遠隔ジョイントＪ１との間の距離と同じであってもよい。これを通じて、互いに従属する運動をする回転リンク２２０とガイドリンク２３０との動作により、遠隔点ＲＣＭが基準直線Ｘ方向に直線運動することができる。遠隔点ＲＣＭが変更された後には、ジョイントＢ２をブレーキング（ｂｒａｋｉｎｇ）することで、遠隔点ＲＣＭの位置を固定させることができる。
【００９４】
医療用アームアセンブリ３のアーム支持部１０の末端に、ジョイントＡ１及びジョイントＢ２が配置されることができる。医療用アームアセンブリ３のアーム支持部１０の後端に支持部ジョイントＪ０が連結され、前端にジョイントＡ１及びジョイントＢ２が連結されることができる。
【００９５】
医療用アームアセンブリ３の位置調節アーム部２００は、遠隔ジョイントＪ１と連結されるガイドリンク２３０を含む。ガイドリンク２３０の一端が、遠隔ジョイントＪ１のヒンジ部Ｊ１ａに連結されることができる。
【００９６】
医療用アームアセンブリ３のガイドリンク２３０は、ガイド回転軸を中心に回転可能に回転リンク２２０に連結される。ガイドリンク２３０は、ジョイントＢ３により回転リンク２２０と連結される。ジョイントＢ３は、前記ガイド回転軸を有するヒンジを含む。前記ガイド回転軸は、基準直線Ｘに垂直な方向に延びる。前記ガイド回転軸は、前記遠隔回転軸と平行であってもよい。
【００９７】
医療用アームアセンブリ３の位置調節アーム部２００は、前記ガイド回転軸を中心に回転可能にガイドリンク２３０と連結される回転リンク２２０を含む。回転リンク２２０は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能にアーム支持部１０と連結される。回転リンク２２０は、ジョイントＢ２によりアーム支持部１０と連結される。ジョイントＢ２は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【００９８】
医療用アームアセンブリ３のただ１つの前記位置調節モータにより、ジョイントＢ２がアーム支持部１０に対して回転リンク２２０を回転させ、ジョイントＢ３が回転リンク２２０に対してガイドリンク２３０を回転させることができる。
【００９９】
図５は、本開示の第４実施例による医療用アームアセンブリ４の立面概念図である。第４実施例による医療用アームアセンブリ３の動作アーム部１００は、前述の第２実施例による動作アーム部１００と同一であり、その説明を省略する。第４実施例による医療用アームアセンブリ４の位置調節アーム部２００は、前述の第３実施例による位置調節アーム部２００と同一であり、その説明を省略する。
【０１００】
図６は、本開示の第５実施例による医療用アームアセンブリ５の立面概念図である。第５実施例による医療用アームアセンブリ５の動作アーム部１００は、前述の第１実施例による動作アーム部１００と同一であり、その説明を省略する。以下、図６を参考にして、第３実施例との差異を中心に、第５実施例による医療用アームアセンブリ５を説明すると、次の通りである。
【０１０１】
第５実施例による医療用アームアセンブリ５の位置調節アーム部２００は、１−自由度のスコットメカニズム（Ｓｃｏｔｔ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）で構成される。例えば、スコットメカニズムのジョイントＢ７がブレーキ機能を行って、遠隔点ＲＣＭの位置を固定させることができる。第５実施例では、位置調節アーム部２００のジョイントＢ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７のうち少なくとも１つの動作を制限することにより、ブレーキ機能が行われることができる。例えば、ジョイントＢ４が回転リンク２４０の回転を制限することにより、ブレーキ機能が行われることができる。医療用アームアセンブリ５において、支持部ジョイントＪ０、ジョイントＡ１及びジョイントＡ２は、独立ジョイントであり、ジョイントＡ３及び遠隔ジョイントＪ１は、従属ジョイントである。
【０１０２】
また、ジョイントＢ４、ジョイントＢ５、ジョイントＢ６及びジョイントＢ７のうちいずれか１つは独立ジョイントであり、残りの３つは従属ジョイントである。一例として、ジョイントＢ４が、独立ジョイントであり、ジョイントＢ５、ジョイントＢ６及びジョイントＢ７は、ジョイントＢ４の動作により受動的に動作する従属ジョイントであってもよい。他の例として、ジョイントＢ７が、独立ジョイントであり、ジョイントＢ４、ジョイントＢ５及びジョイントＢ６は、ジョイントＢ７の動作により受動的に動作する従属ジョイントであってもよい。ギヤやベルト及びプーリ等を介してジョイントＢ４、ジョイントＢ５、ジョイントＢ６及びジョイントＢ７のうちいずれか１つの動作により残りの３つの動作が行われるように設定されることができる。これにより、遠隔点ＲＣＭは、１つの基準直線Ｘ上でのみ移動可能となる。医療用アームアセンブリ５のただ１つの前記位置調節モータにより、位置調節アーム部２００を動作させることができる。
【０１０３】
医療用アームアセンブリ５のアーム支持部１０は、基準直線Ｘに沿って延びた後端部１１と、後端部１１から基準直線Ｘを横切る方向に突出延長された延長部１３とを含む。延長部１３は、後端部１１から上方に延びることができる。延長部１３と後端部１１は、互いに固定的に連結される。延長部１３と後端部１１は、一体に形成され得る。
【０１０４】
医療用アームアセンブリ５の位置調節アーム部２００は、遠隔ジョイントＪ１と連結されるガイドリンク２５０を含む。ガイドリンク２５０の一端が、遠隔ジョイントＪ１のヒンジ部Ｊ１ａに連結されることができる。
【０１０５】
医療用アームアセンブリ５のガイドリンク２５０は、ガイド回転軸を中心に回転可能に回転リンク２４０に連結される。ガイドリンク２５０は、ジョイントＢ５により回転リンク２４０と連結される。ジョイントＢ５は、前記ガイド回転軸を有するヒンジを含む。前記ガイド回転軸は、基準直線Ｘに垂直な方向に延びる。前記ガイド回転軸は、前記遠隔回転軸と平行であってもよい。
【０１０６】
ガイドリンク２５０は、ジョイントＢ５を基準として前端部２５２と後端部２５１とを含む。前端部２５２は、遠隔ジョイントＪ１に連結される。後端部２５１は、ジョイントＢ６に連結される。
【０１０７】
医療用アームアセンブリ５の位置調節アーム部２００は、前記ガイド回転軸を中心に回転可能にガイドリンク２５０と連結される回転リンク２４０を含む。回転リンク２４０は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能にアーム支持部１０と連結される。回転リンク２４０は、ジョイントＢ４によりアーム支持部１０と連結される。ジョイントＢ４は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【０１０８】
医療用アームアセンブリ５の位置調節アーム部２００は、前記ガイド回転軸に垂直な方向に移動可能にアーム支持部１０に連結されるスライディングリンク２６０をさらに含む。スライディングリンク２６０は、ジョイントＢ７によりアーム支持部１０と連結される。ジョイントＢ７は、前記ガイド回転軸に垂直な方向にスライディングリンク２６０の移動を案内するガイドを含む。
【０１０９】
スライディングリンク２６０は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能にガイドリンク２５０と連結される。スライディングリンク２６０は、ジョイントＢ６によりガイドリンク２５０と連結される。ジョイントＢ６は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【０１１０】
ガイドリンク２５０と回転リンク２４０との連結点（ジョイントＢ５が位置する地点）を基準として、ガイドリンク２５０とスライディングリンク２６０との連結点（ジョイントＢ６が位置する地点）は、遠隔ジョイントＪ１の反対側に位置する。スライディングリンク２６０は、ジョイントＢ５より後側に位置することができる。前記ガイド回転軸に垂直な方向は、上下方向であってもよい。
【０１１１】
図７は、本開示の第６実施例による医療用アームアセンブリ６の立面概念図である。第６実施例による医療用アームアセンブリ６の動作アーム部１００は、前述の第２実施例による動作アーム部１００と同一であり、その説明を省略する。第６実施例による医療用アームアセンブリ６の位置調節アーム部２００は、前述の第５実施例による位置調節アーム部２００と同一であり、その説明を省略する。
【０１１２】
図８は、本開示の第７実施例による医療用アームアセンブリ７の立面概念図である。第７実施例による医療用アームアセンブリ７の動作アーム部１００は、前述の第１実施例による動作アーム部１００と同一であり、その説明を省略する。以下、図８を参考にして、第３実施例との差異を中心に、第７実施例による医療用アームアセンブリ７を説明すると、次の通りである。
【０１１３】
第７実施例による医療用アームアセンブリ７の位置調節アーム部２００は、ブレーキ機能がある１−自由度の４−ｂａｒを含む。第７実施例では、位置調節アーム部２００のジョイントＢ８、Ｂ９のうち少なくとも１つの動作を制限することにより、ブレーキ機能が行われることができる。例えば、ジョイントＢ８が回転リンク２７０の回転を制限することにより、ブレーキ機能が行われることができる。医療用アームアセンブリ７において、支持部ジョイントＪ０、ジョイントＡ１及びジョイントＡ２は、独立ジョイントであり、ジョイントＡ３及び遠隔ジョイントＪ１は、従属ジョイントである。
【０１１４】
また、ジョイントＢ８、ジョイントＢ９、ジョイントＢ１０、ジョイントＢ１１及びジョイントＢ１２のうちいずれか１つは独立ジョイントであり、残りの４つは従属ジョイントである。一例として、ジョイントＢ８が、独立ジョイントであり、ジョイントＢ９、ジョイントＢ１０、ジョイントＢ１１及びジョイントＢ１２は、ジョイントＢ８の動作により受動的に動作する従属ジョイントであってもよい。他の例として、ジョイントＢ９が、独立ジョイントであり、ジョイントＢ８、ジョイントＢ１０、ジョイントＢ１１及びジョイントＢ１２は、ジョイントＢ９の動作により受動的に動作する従属ジョイントであってもよい。
【０１１５】
一例として、ベルトとプーリを介してジョイントＢ８の回転動作によりジョイントＢ９の回転動作が行われるように設定されることができる。他の例として、ベベルギヤや平ギヤなどの複数のギヤを用いて、ジョイントＢ８の回転動作によりジョイントＢ９の回転動作が行われるように設定されることができる。
【０１１６】
ジョイントＢ８がアーム支持部１０に対して回転リンク２７０を特定回転方向及び特定回転速力で回転させる際に、ジョイントＢ９ではアーム支持部１０に対して第１動作リンク２０１が前記特定回転方向の反対方向及び前記特定回転速力と同一の回転速力で回転するように設定されることができる。これにより、遠隔点ＲＣＭは、１つの基準直線Ｘ上でのみ移動可能となる。医療用アームアセンブリ５のただ１つの前記位置調節モータにより、位置調節アーム部２００を動作させることができる。
【０１１７】
医療用アームアセンブリ７のアーム支持部１０の末端にジョイントＡ１、ジョイントＢ８及びジョイントＢ９が配置されることができる。医療用アームアセンブリ７のアーム支持部１０の後端に支持部ジョイントＪ０が連結され、前端にジョイントＡ１、ジョイントＢ８及びジョイントＢ９が連結されることができる。
【０１１８】
医療用アームアセンブリ７の位置調節アーム部２００は、遠隔ジョイントＪ１と連結されるガイドリンク２８０を含む。ガイドリンク２８０の一端が、遠隔ジョイントＪ１のヒンジ部Ｊ１ａに連結されることができる。
【０１１９】
医療用アームアセンブリ７のガイドリンク２８０は、ガイド回転軸を中心に回転可能に回転リンク２７０に連結される。ガイドリンク２８０は、ジョイントＢ１０により回転リンク２７０と連結される。ジョイントＢ１０は、前記ガイド回転軸を有するヒンジを含む。前記ガイド回転軸は、基準直線Ｘに垂直な方向に延びる。前記ガイド回転軸は、前記遠隔回転軸と平行であってもよい。
【０１２０】
ガイドリンク２８０は、ジョイントＢ１０を基準として前端部２８２と後端部２８１とを含む。前端部２８２は、遠隔ジョイントＪ１に連結される。後端部２８１は、ジョイントＢ１１に連結される。
【０１２１】
医療用アームアセンブリ７の位置調節アーム部２００は、前記ガイド回転軸を中心に回転可能にガイドリンク２８０と連結される回転リンク２７０を含む。回転リンク２７０は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能にアーム支持部１０と連結される。回転リンク２７０は、ジョイントＢ８によりアーム支持部１０と連結される。ジョイントＢ８は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【０１２２】
医療用アームアセンブリ７の位置調節アーム部２００は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能にアーム支持部１０に連結される第１動作リンク２０１をさらに含む。第１動作リンク２０１は、ジョイントＢ９によりアーム支持部１０と連結される。ジョイントＢ９は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【０１２３】
医療用アームアセンブリ７の位置調節アーム部２００は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能に第１動作リンク２０１と連結される第２動作リンク２９０を含む。第２動作リンク２９０は、ジョイントＢ１２により第１動作リンク２０１と連結される。ジョイントＢ１２は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【０１２４】
第２動作リンク２９０は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を中心に回転可能にガイドリンク２８０と連結される。第２動作リンク２９０は、ジョイントＢ１１によりガイドリンク２８０と連結される。ジョイントＢ１１は、前記ガイド回転軸に平行な回転軸を有するヒンジを含む。
【０１２５】
ガイドリンク２８０と回転リンク２７０との連結点（ジョイントＢ１０が位置する地点）を基準として、ガイドリンク２８０と第２動作リンク２９０との連結点（ジョイントＢ１１が位置する地点）は、遠隔ジョイントＪ１の反対側に位置する。ジョイントＢ１２は、ジョイントＡ１１及びジョイントＢ９の後方に位置する。
【０１２６】
図９は、本開示の第８実施例による医療用アームアセンブリ８の立面概念図である。第８実施例による医療用アームアセンブリ８の動作アーム部１００は、前述の第２実施例による動作アーム部１００と同一であり、その説明を省略する。第８実施例による医療用アームアセンブリ８の位置調節アーム部２００は、前述の第７実施例による位置調節アーム部２００と同一であり、その説明を省略する。
【０１２７】
図１０ａ及び図１０ｂは、第８実施例による医療用アームアセンブリ８の動作メカニズムを示す立面図である。図１０ａで基準点Ｏと遠隔点ＲＣＭとの間の距離Ｄは２９０ｍｍであり、図１０ｂで基準点Ｏと遠隔点ＲＣＭとの間の距離（Ｄ）は３６０ｍｍである。図１０ａの状態で位置調節アーム部２００が動作して遠隔点ＲＣＭの基準点Ｏに対する相対位置が基準直線Ｘ上で変動することにより、図１０ｂの状態となる。図１０ａ及び図１０ｂのそれぞれの状態において、位置調節アーム部２００は、ブレーキ機能により遠隔点ＲＣＭの前記相対位置を固定させることができる。遠隔点ＲＣＭの前記相対位置が固定された状態で、動作アーム部１００及び前記アーム支持部を動作させることにより、前記道具が固定されるエンディングリンク１３０が前述の３−自由度運動を行うことができる。図１０ａ及び図１０ｂで図番にカンマ（’）を付加した動作アーム部１００’は、遠隔点ＲＣＭの固定状態で動作アーム部１００の動作による様子を例示的に点線で示したものである。
【０１２８】
以上、一部実施例と添付の図面に示された例により本開示の技術的思想が説明されたものの、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者が理解できる本開示の技術的思想及び範囲を逸脱しない範囲で多様な置換、変形及び変更がなされ得るという点を知っているべきである。また、そのような置換、変形及び変更は、添付の請求の範囲内に属するものと考えられるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【国際調査報告】
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