(57)【要約】  本発明は単一通路手術モードと多通路手術モードを実現できる手術用ロボットシステム及びその制御方法に関し、本発明の一態様によれば、単一通路手術モードと多通路手術モードを実現できる手術用ロボットシステムであって、駆動装置、及び前記駆動装置を電気-機械的に制御するための制御装置を含み、前記駆動装置は、多数のメインロボットアームを有する整列部、及びそれぞれが多数の補助ロボットアームを有する多数の操作部を含み、多通路手術モードの場合、前記多数のメインロボットアーム及び前記多数の補助ロボットアームのうちの少なくとも一部が前記多数の操作部のそれぞれに結合されている各手術器具が多数の切開部のそれぞれに対して配置され得るように駆動され、単一通路手術モードの場合、前記多数のメインロボットアーム及び前記多数の補助ロボットアームのうちの少なくとも一部が前記多数の操作部のそれぞれに結合されている各手術器具が１つの切開部に対して整列され得るように駆動される手術用ロボットシステムが提供される。
2013532007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一通路手術モードと多通路手術モードを実現できる手術用ロボットシステムであって、
駆動装置、及び
前記駆動装置を電気-機械的に制御するための制御装置
を含み、
前記駆動装置は、
多数のメインロボットアームを有する整列部、及び
それぞれが多数の補助ロボットアームを有する多数の操作部
を含み、
多通路手術モードの場合、前記多数のメインロボットアーム及び前記多数の補助ロボットアームのうちの少なくとも一部が前記多数の操作部のそれぞれに結合されている各手術器具が多数の切開部のそれぞれに対して配置され得るように駆動され、
単一通路手術モードの場合、前記多数のメインロボットアーム及び前記多数の補助ロボットアームのうちの少なくとも一部が前記多数の操作部のそれぞれに結合されている各手術器具が１つの切開部に対して整列され得るように駆動される
手術用ロボットシステム。
【請求項２】
前記制御装置は、調節ハンドル、キーボード、マウス、ジョイスティック及びペダルのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項３】
前記多数のメインロボットアームは、回転運動を行う第１メインロボットアーム、前記第１メインロボットアームに結合され、回転運動を行う第２メインロボットアーム及び前記第２メインロボットアームに配置され、回転運動を行う第３メインロボットアームで構成されることを特徴とする請求項１に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項４】
前記多数のメインロボットアームは、ピッチ方向に回転運動を行う第１メインロボットアーム、前記第１メインロボットアームに一端が結合され、ピッチ方向に回転運動を行う第２メインロボットアーム及び前記第２メインロボットアームに実質的に直交するように配置され、ピッチ方向に回転運動を行う第３メインロボットアームで構成されることを特徴とする請求項１に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項５】
前記第３メインロボットアームは、前記多数の操作部と結合されていることを特徴とする請求項３に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項６】
前記多数の補助ロボットアームは、回転運動を行う第１補助ロボットアーム、前記第１補助ロボットアームに結合され、回転運動を行う第２補助ロボットアーム及び前記第２補助ロボットアームに結合され、回転運動を行う第３補助ロボットアームで構成されることを特徴とする請求項５に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項７】
前記多数の補助ロボットアームは、ピッチ方向及びヨー方向に回転運動を行う第１補助ロボットアーム、前記第１補助ロボットアームに一端が結合され、ピッチ方向及びロール方向に回転運動を行う第２補助ロボットアーム及び前記第２補助ロボットアームに一端が結合され、ピッチ方向及びロール方向に回転運動を行う第３補助ロボットアームで構成されることを特徴とする請求項５に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項８】
前記第３メインロボットアームは多数の部分を含み、
前記多数の部分の長さは互いに異なることを特徴とする請求項６に記載の手術用ロボッ
トシステム。
【請求項９】
前記多数の部分のうちの１つに結合されている、互いに対向する２つの操作部それぞれの第１補助ロボットアームの回転運動の範囲は互いに対称となることを特徴とする請求項８に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項１０】
前記多数の第３補助ロボットアームのうちの少なくとも一部は、互いに実質的に平行に整列され得ることを特徴とする請求項６に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項１１】
前記第３補助ロボットアームは、
前記第２補助ロボットアームに結合される本体部、
前記本体部に対してサージ方向へ移動する移動部、及び
手術器具を前記移動部に固定させるためのホルダ部を含むことを特徴とする請求項６に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項１２】
前記単一通路手術モードの場合、１つの第３補助ロボットアームの本体部の隅部が他の第３補助ロボットアームの本体部の隅部と接することを特徴とする請求項１１に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項１３】
前記各手術器具は、内視鏡又は最小侵襲手術器具であることを特徴とする請求項６に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項１４】
前記各手術器具は、屈曲を有することを特徴とする請求項１３に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項１５】
前記屈曲は、前記各手術器具の作業端部が該当第１補助ロボットアーム及び該当第２補助ロボットアームから遠くなる方向に形成されたことを特徴とする請求項１４に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項１６】
前記単一通路手術モードの場合、前記多数の手術器具のうちの少なくとも一部は所定の動作基準点に基づいて１つの単位で動作できることを特徴とする請求項１に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項１７】
前記動作基準点は、腹壁と前記多数の手術器具の縦軸の仮想の中心軸とが会う地点に設定されることを特徴とする請求項１６に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項１８】
前記動作基準点で、前記多数の手術器具のうちの少なくとも一部は互いに実質的に平行に整列され得ることを特徴とする請求項１７に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項１９】
前記多数の手術器具のうちの少なくとも一部が１つの単位で動作するようにするための単一通路手術用ポートを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項２０】
前記単一通路手術用ポートは、所定の動作基準点を有することを特徴とする請求項１９に記載の手術用ロボットシステム。
【請求項２１】
単一通路手術モードと多通路手術モードを実現できる手術用ロボットシステムであって、
駆動装置、及び
前記駆動装置を電気-機械的に制御するための制御装置
を含み、
前記駆動装置は、
多数のメインロボットアームを有する整列部、及び
それぞれが多数の補助ロボットアームを有する多数の操作部
を含み、
前記多数のメインロボットアームは回転運動を行う第１メインロボットアーム、前記第１メインロボットアームに結合され、回転運動を行う第２メインロボットアーム及び前記第２メインロボットアームに配置され、回転運動を行う第３メインロボットアームで構成され、
前記第３メインロボットアームは前記多数の操作部と結合されており、
前記多数の補助ロボットアームは回転運動を行う第１補助ロボットアーム、前記第１補助ロボットアームに結合され、回転運動を行う第２補助ロボットアーム及び前記第２補助ロボットアームに結合され、回転運動を行う第３補助ロボットアームで構成される
手術用ロボットシステム。
【請求項２２】
請求項１〜２１の何れか一項による手術用ロボットシステムを制御するための方法であって、
単一通路手術モードで、多数の手術器具のうちの少なくとも１つが屈曲を有するように制御する段階を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一通路手術モードと多通路手術モードを実現できる手術用ロボットシステム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最小侵襲手術とは、少なくとも１つの小さな切開部を通じて患者の体内に手術器具を挿入して手術を行う、手術による切開を最小化する手術法のことをいう。
このような最小侵襲手術は、手術後に起きる患者の代謝過程の変化を減少させることができるので、患者の回復期間を短縮させるのに役立てることができる。即ち、最小侵襲手術を適用すれば、患者の手術後の入院期間が短縮され得、患者が手術後に日常生活に早く復帰できるようになる。また、最小侵襲手術を通じて、患者が感じる痛みを軽減する一方、手術創を少なくすることもできる。
【０００３】
最小侵襲手術の一般的な形態は、内視鏡手術である。その中でも、最も一般的な形態の手術は、腹腔内で最小侵襲検査及び手術を行う腹腔鏡手術である。標準的な腹腔鏡手術の場合には、患者の腹部をガスで満たし、腹腔鏡手術の器具に対する入口を提供するために少なくとも１つの小さな切開部を開口させた後、これを通じてトロカール（ｔｒｏｃａｒ）を挿入する過程を経て、手術を行うようになる。このような手術の遂行時に、ユーザはトロカールを通じて手術部位などに腹腔鏡手術器具を挿入させ、腹腔の外部でそれを操作するのが一般的である。このような腹腔鏡手術器具は、一般に腹腔鏡（手術部位などの観察用）とこれ以外の作業器具を含む。ここで、作業器具は、各器具の作業端部（又は末端動作部）が所定のシャフトによってそれの取っ手などから離間しているという点を除けば、従来の切開手術（ｏｐｅｎ ｓｕｒｇｅｒｙ）で用いられるものに類似している。即ち
、作業器具は、例えば、クランプ（鉗子）、把持装置、剪刀、ステープラー、持針器などを含むことができる。一方、ユーザは腹腔鏡によって撮られる手術部位などの映像を表示するモニタによって進展状況をモニタリングするようになる。これと類似の内視鏡技術は、後腹膜腔鏡、骨盤鏡、関節鏡、脳髄膜鏡、副鼻腔鏡、子宮鏡、腎臓鏡、膀胱鏡、尿道鏡、腎盂鏡などに広く用いられる。
このような最小侵襲手術のモードは、手術部位などに手術器具を挿入させる通路の個数によって、単一通路手術（ｓｉｎｇｌｅ ｐｏｒｔ ｓｕｒｇｅｒｙ）モードと多通路手術（ｍｕｌｔｉ-ｐｏｒｔ ｓｕｒｇｅｒｙ）モードとに区分され得る。
【０００４】
多通路手術モードで手術を行う場合は、切開部の個数が多くなるという短所はあるものの、手術が容易な方であり、単一通路手術モードで手術を行う場合には、切開部の個数が少なくなり、比較的侵襲的という長所がある反面、手術器具間の衝突などの問題によって手術の難易度が多少高くなるとおそれがある。これと関連して、本出願人は、既に下記の特許文献１及びと２を通じて自由度の高い最小侵襲手術器具について開示しており、また、下記の特許文献３及び４を通じて単一通路手術の利点とこれに更に適した最小侵襲手術器具について開示している（前記特許出願の明細書のそれぞれは、その全体として本明細書に組み込まれるものと見なされるべきである）。
【０００５】
従って、実際の手術時には、１つの手術用ロボットシステムで多様な手術状況に合わせて単一通路手術モードと多通路手術モードを選択的に実現できるようにすることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国特許出願第２００８-５１２４８号
【特許文献２】韓国特許出願第２００８-６１８９４号
【特許文献３】韓国特許出願第２００８-７９１２６号
【特許文献４】韓国特許出願第２００８-９０５６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述した従来技術の問題を何れも解決することをその目的とする。
また、本発明の目的は、単一通路手術モードと多通路手術モードの両方を選択的に実現できるようにする手術用ロボットシステム及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、以下の通りである。
本発明の一態様によれば、単一通路手術モードと多通路手術モードを実現できる手術用ロボットシステムであって、駆動装置、及び前記駆動装置を電気-機械的に制御するための
制御装置を含み、前記駆動装置は、多数のメインロボットアームを有する整列部、及びそれぞれが多数の補助ロボットアームを有する多数の操作部を含み、多通路手術モードの場合、前記多数のメインロボットアーム及び前記多数の補助ロボットアームのうちの少なくとも一部が前記多数の操作部のそれぞれに結合されている各手術器具が多数の切開部のそれぞれに対して配置され得るように駆動され、単一通路手術モードの場合、前記多数のメインロボットアーム及び前記多数の補助ロボットアームのうちの少なくとも一部が前記多数の操作部のそれぞれに結合されている各手術器具が１つの切開部に対して整列され得るように駆動される手術用ロボットシステムが提供される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、単一通路手術モードと多通路手術モードを実現できる手術用ロボットシステムであって、駆動装置、及び前記駆動装置を電気-機械的に制御するた
めの制御装置を含み、前記駆動装置は、多数のメインロボットアームを有する整列部、及びそれぞれが多数の補助ロボットアームを有する多数の操作部を含み、前記多数のメインロボットアームは回転運動を行う第１メインロボットアーム、前記第１メインロボットアームに結合され、回転運動を行う第２メインロボットアーム及び前記第２メインロボットアームに配置され、回転運動を行う第３メインロボットアームで構成され、前記第３メインロボットアームは前記多数の操作部と結合されており、前記多数の補助ロボットアームは回転運動を行う第１補助ロボットアーム、前記第１補助ロボットアームに結合され、回転運動を行う第２補助ロボットアーム及び前記第２補助ロボットアームに結合され、回転運動を行う第３補助ロボットアームで構成される手術用ロボットシステムが提供される。
【００１０】
この他にも、本発明を実現するための他の構成が更に提供され得る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、単一通路手術モードと多通路手術モードの両方を選択的に実現できるようにする手術用ロボットシステム及びその制御方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る手術用ロボットシステムの全体構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００の斜視図及び分解斜視図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００の斜視図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００の側面図及び分解斜視図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００の操作部２２０の構成を示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る駆動装置２００の操作部２２０の構成を示す図。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００が多通路手術モードで動作している例を示す図。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００が単一通路手術モードで動作している例を示す図。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る駆動装置２００が単一通路手術モードで動作している例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
後述する本発明に関する詳細な説明は、本発明が実施され得る特定の実施形態を例として示す添付の図面を参照する。このような実施形態は、当業者が本発明を実施できるのに十分なように詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は互いに異なるが、相互排他的である必要はないことが理解されるべきである。例えば、本明細書に記載されている特定の形状、構造及び特性は、本発明の精神及び範囲から逸脱せず、一実施形態から他の実施形態へ変更されて実現され得る。また、それぞれの実施形態内の個別構成要素の位置又は配置も本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、変更され得ることが理解されるべきである。従って、後述する詳細な説明は限定的な意味として行われるものではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲の請求項が請求する範囲及びそれと均等なあらゆる範囲を包括するものとして受け止められるべきである。図面において類似の参照符号は多様な側面に亘って同一であるか、類似の構成要素を示す。
【００１４】
以下では、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるようにするために、本発明の多様な好適な実施形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。
＜本発明の好適な実施形態＞
（手術用ロボットシステムの構成）
以下の詳細な説明では、本発明について主に腹腔鏡手術の場合を想定し説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の手術のためにもいくらでも本発明に係る手術用ロボットシステムやこれを制御するための方法が適用され得ることは当業者にとって自明であると言える。
【００１５】
また、以下の詳細な説明では、説明の便宜上、本発明の駆動装置２００の操作部２２０の数を４つに想定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に従う以上、そして駆動装置２００の操作部２２０の数が２つ以上である以上、本発明は何れの場合にも適用され得ることは当業者にとって自明であると言える。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る手術用ロボットシステムの全体構成を示す図である。図１を参照すれば、本発明の一実施形態に係る手術用ロボットシステムは、手術台１００、駆動装置２００及び制御装置３００を含んで構成され得ることが分かる。
【００１７】
まず、本発明の一実施形態に係る手術台１００は、患者の身体を支持し、必要に応じてこれを固定させる機能を行うための装置であり得る。このような手術台１００は、底面や地面に対して堅固に設置され、外部からの振動や衝撃から患者が受けられる悪影響を最大限防止するためのフレーム構造物を含むことができる。手術台１００は、より精密な手術のために、底面や地面に対して水平に設置されることが好ましい。このような手術台１００は、好ましくは、後述するように、第３メインロボットアームの各部分と平行に設置されることができる。
【００１８】
次に、本発明の一実施形態に係る駆動装置２００は、手術台１００上の患者を対象にして手術器具を駆動するための装置であり得る。
このような駆動装置２００は、必要に応じて手術器具（例えば、最小侵襲手術器具）を所定の位置に整列又は配置する機能を行える。例えば、単一通路手術モードを取る場合、手術器具が駆動装置２００によって整列され、１つの切開部に対して配置され得る。一方、このような駆動装置２００は、多通路手術モードが取られた場合には、多数の手術器具のそれぞれが互いに異なる切開部に対して配置されるようにすることもできる。但し、本明細書でいう手術器具の整列や配置が必ずしも手術器具が切開部と直面するようにするか、手術器具が切開部を通じて挿入されるようにすることだけを意味するものではなく、１つの手術用ロボットシステムで単一通路手術と多通路手術を何れも行うために多数の手術器具を整列させたり、このような整列を解除する、手術の効率的な実行のためのあらゆる動作が本明細書でいう手術器具の整列や配置に含まれると理解されるべきである。また、実際に手術を行う際に、ユーザはいくらでも必要な範囲内で手術器具の整列や配置について手動的な操作を介入させることができるという点も理解されるべきである。
【００１９】
また、駆動装置２００は、切開部に対して整列又は配置された手術器具を駆動し、これの動作を精密に制御して手術を行える。
前述したような駆動装置２００については、図２などを参照し、以下で更に詳細に説明する。
【００２０】
最後に、本発明の一実施形態に係る制御装置３００は、駆動装置２００を制御する機能を行える。
このような制御装置３００は、ユーザの操作を反映させて駆動装置２００を制御できるが、このために、例えば、調節ハンドル、キーボード、マウス、ジョイスティック、ペダルなどのようなユーザ入力手段を含み、このようなユーザ入力手段に対するユーザの操作に起因して発生した電気的な信号を駆動装置２００に送ることができる。駆動装置２００で受信したこのような電気的な信号は、電動モータ（図示せず）や油圧シリンダ（図示せず）のような電気-機械的な駆動手段によって駆動装置２００に含まれている各構成要素
を動作させるための入力信号として使用され得る。即ち、制御装置３００は、駆動装置２００の各構成要素の動作を電気-機械的に制御できる。特に、このような駆動装置２００
の各構成要素の動作制御の一例については、本出願人の韓国特許出願第２００８-１０８
１０３号を参照できる（前記特許出願の明細書は、その全体として本明細書に組み込まれるものと見なされるべきである）。
【００２１】
このような制御装置３００は、ユーザが駆動装置２００を制御できるようにする機能を含むデジタル機器であって、メモリ手段を備え、マイクロ・プロセッサを搭載して演算能力を備えたデジタル機器であれば、いくらでも本発明に係る制御装置３００として採択され得る。
【００２２】
一方、本発明の制御装置３００が必ずしも駆動装置２００のあらゆる構成要素を制御するものではなく、駆動装置２００の構成要素のうちの少なくとも一部がユーザによって手動的に制御されることもできるという点が理解されるべきである。
（駆動装置２００の構成）
以下では、本発明の実現のために重要な機能を行う駆動装置２００の構成及び各構成要素の機能について詳察する。
（第１の実施形態）
図２〜図４は、本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００の側面図、斜視図及び分解斜視図である。まず、図２〜図４を参照すれば、本発明の第１の実施形態に係る駆動装
置２００は、整列部２１０と操作部２２０を含んで構成されることが分かる。
【００２３】
まず、整列部２１０は、手術モードによって手術台１００上の患者に対して手術を行えるように、適切な位置に手術器具１０を整列又は配置する機能を行える。ここで、図２に示すように、手術器具１０は、内視鏡であるか、最小侵襲手術器具であり得る。このような手術器具１０の具体的な構成については、図５を参照して後述する。但し、本明細書において、図示と説明の便宜上、開閉動作が可能な作業端部を含む最小侵襲手術器具であると図示又は説明されている全ての手術器具１０は、当業者の裁量によって内視鏡やその他最小侵襲手術器具に取って代わることができることが理解されるべきである。
【００２４】
このような整列部２１０は、メイン支持台２１１、第１メインロボットアーム２１２、第２メインロボットアーム２１３及び第３メインロボットアーム２１４を含むことができる。
【００２５】
まず、メイン支持台２１１は、円滑な手術の進行のために、駆動装置２００全体が外部からの振動や衝撃によって影響を受けないように構成されることが好ましい。このために、メイン支持台２１１は、高荷重の材料で作られ、底面や地面に堅固に固定され得る。
【００２６】
一方、第１メインロボットアーム２１２は、メイン支持台２１１と一端が互いに結合されており、図示されているような方向に、例えば、Ｙ軸を回転軸とするピッチ（ｐｉｔｃｈ）方向に、回転運動を行うことができる。
【００２７】
また、第２メインロボットアーム２１３も第１メインロボットアーム２１２と一端が互いに結合されており、図示されているような方向に、例えば、Ｙ軸を回転軸とするピッチ方向に、回転運動を行うことができる。
【００２８】
更に、第３メインロボットアーム２１４は、図示のように、第２メインロボットアーム２１３に実質的に直交するように配置され、図示されているような方向に、例えば、Ｙ軸を回転軸とするピッチ方向に、回転運動を行うことができる。このような第３メインロボットアーム２１４の２つの部分である２１４ａ部分と２１４ｂ部分は、相互に対して独立して回転運動を行うことができる。そして、図示によれば、第３メインロボットアーム２１４の２１４ａ部分と２１４ｂ部分は、それぞれ第２メインロボットアーム２１３の端部が第１メインロボットアーム２１２の端部と結合されている部分の近くとその反対側にある第２メインロボットアーム２１３の他端に備えられ得る。このような第３メインロボットアーム２１４の２１４ａ部分と２１４ｂ部分の４つの端部にはそれぞれ１個ずつ操作部２２０が結合され得る（特に、図４がこのような結合についてより明瞭に示している）。このような操作部２２０は、第３メインロボットアーム２１４のＹ軸を中心に回転運動を行うことができる。一方、第３メインロボットアーム２１４の２１４ａ部分と２１４ｂ部分の長さは、図示のように、互いに異なるように構成することが好ましい。これは、各操作部２２０が互いに異なる空間（回転空間）を使用するようにするためであり得る。本発明のメインロボットアーム２１２〜２１４と操作部２２０については、図５を参照し、以下で更に説明する。
【００２９】
図５は、本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００の操作部２２０の構成を示す図である。このような操作部２２０は、前述したように、第３メインロボットアーム２１４に結合され、手術器具１０を整列／配置し、精密に制御する機能を行える。
【００３０】
図５に示すように、操作部２２０は、第１補助ロボットアーム２２１、第２補助ロボットアーム２２２及び第３補助ロボットアーム２２３のような補助ロボットアームと第１関節部２２４、第２関節部２２５及び第３関節部２２６のような関節部を含むことができる
。
【００３１】
まず、第１補助ロボットアーム２２１は、その一端が第１関節部２２４によって第３メインロボットアーム２１４と結合されており、Ｘ回転軸及びＹ回転軸を中心に回転運動を行うことができる。この場合の回転方向は、ヨー（ｙａｗ）方向及びピッチ方向になる。
【００３２】
次に、第２補助ロボットアーム２２２は、その一端が第２関節部２２５によって第１補助ロボットアーム２２１の他端と結合されており、Ｙ回転軸及びＺ回転軸を中心に回転運動を行うことができる。この場合の回転方向は、ピッチ方向及びロール（ｒｏｌｌ）方向になる。
【００３３】
最後に、第３補助ロボットアーム２２３は、その一端が第３関節部２２６によって第２補助ロボットアーム２２２の他端と結合されており、Ｘ回転軸及びＹ回転軸を中心に回転運動を行うことができる。この場合の回転方向は、ロール方向及びピッチ方向になる。
【００３４】
一方、前述したような第１補助ロボットアーム２２１乃至第３補助ロボットアーム２２３は、そのＹ回転軸の中心運動において１８０°又はそれ以上の運動範囲を有することが好ましい。また、このような場合、１つの第３メインロボットアーム２１３の両側端部にそれぞれ結合されている操作部２２０の第１補助ロボットアーム２２１の回転運動の範囲は、互いに対称となることが好ましい（このような対称的な回転運動の範囲は、ユーザがより直観的に操作部２２０や手術器具１０の動作を理解できるようにすることが可能である）。
【００３５】
一方、前述したような第３補助ロボットアーム２２３は、拡大斜視図で示すように、本体部２２３ａ、移動部２２３ｂ及びホルダ部２２３ｃを含んで構成され得る。
本体部２２３ａは、第３関節部２２６と結合され、Ｙ回転軸を中心に回転運動（即ち、ピッチ方向回転運動）を行うように構成され得る。そして、移動部２２３ｂは、本体部２２３ａの一面に形成されるガイドＧによって本体部２２３ａとスライディング方式で結合され、サージ（ｓｕｒｇｅ）方向へ移動できる。また、ホルダ部２２３ｃは、所定の手術器具１０を移動部２２３ｂに対して固定させる機能を行える。
【００３６】
以上で手術器具１０は、前記特許文献１又は特許文献２の明細書に記載されているメカニズムを利用する内視鏡及び／又は最小侵襲手術器具を含むか、韓国特許出願第２００８-１０８１０３号の明細書に記載されている内視鏡及び／又は最小侵襲手術器具を含むこ
とができる。このような手術器具１０は、本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００と結合されているので、制御装置３００からの制御信号及び／又はユーザの手動的な操作によってサージ方向動作、ピッチ方向動作、ヨー方向動作、ロール方向動作及び手術器具１０の作業端部の開閉動作のうちの少なくとも１つを行うようになり得る。
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る駆動装置２００の構成は、前述した本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００の構成と基本的に同一である。但し、一部の特徴的な差があるので、以下ではこれに重点をおいて説明する。
【００３７】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る駆動装置２００の操作部２２０の構成を示す図である。
図６を参照すれば、本発明の第２の実施形態に係る駆動装置２００の操作部２２０に結合されている手術器具１０は、自ら所定の角度Ａを形成して屈曲を有することができる。このような屈曲は、手術器具１０の少なくとも１つのシャフトの折曲によって予め形成されるか、ユーザの制御によって後発的に形成され得るものであって、単一通路手術時に、
多様な手術器具１０の間でも手術部位を観察できるように空間を確保し、多様な手術器具１０の端部がより狭い領域内に置かれ得るようにし、小さな切開部だけでも十分なようにする機能をする。また、このような屈曲によって、ユーザの手術を補助する者が必要な手術器具を手術部位に挿入させることが容易になるという効果も達成され得る。
【００３８】
全体的な手術用ロボットシステムの手術モードについて以下で更に詳察する。
図７は、本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００が多通路手術モードで動作している例を示す図である。
【００３９】
図７を参照すれば、本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００が制御装置３００からの制御信号及び／又はユーザの手動的な操作によって多通路手術モードで動作するようになれば、４つの操作部２２０それぞれの手術器具１０が互いに異なる切開部を通じて手術部位へ向かうように駆動され、配置され得ることが分かる。従って、本発明によれば、多通路手術が容易に遂行され得る。
【００４０】
図８は、本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００が単一通路手術モードで動作している例を示す図である。
図８を参照すれば、本発明の第１の実施形態に係る駆動装置２００が制御装置３００からの制御信号及び／又はユーザの手動的な操作によって単一通路手術モードで動作するようになれば、４つの操作部２２０それぞれの手術器具１０が同一の切開部を通じて手術部位へ向かうように駆動され、整列され得ることが分かる。このような場合に、４つの第３補助ロボットアーム２２３のそれぞれは、該当本体部２２３ａの隅部が拡大斜視図に示すように、他の本体部２２３ａの隅部と接するように整列され得る。このような場合に、４つの本体部２２３ａは、上から見下ろす際に、拡大斜視図に示すように、四角形状を形成するようになり得る（このような形状は、手術用ロボットシステムの操作部２２０の数によって変わり得る。例えば、６つの操作部２２０がある場合には、前記のような形状が六角形になり得る）。従って、本発明によれば、４つの本体部２２３ａに対応する４つのホルダ部２２３ｃのそれぞれに固定された手術器具１０が簡単に整列され得、これらが共に手術のための単一通路に挿入され得るようになる。整列された構造は、単一通路手術の遂行時に、手術器具１０の機械的な安定性を向上させ、手術器具１０の相互に対する相対的な位置を固定させて手術器具１０の制御が容易になるようにできる。
【００４１】
一方、本発明の一実施形態によれば、単一通路手術モードでの高い安定性のために、図８に示すような別途の単一通路手術用ポート２３０が更に使用され得る（このような単一通路手術用ポート２３０の具体的な構成については、本出願人の韓国特許出願第２００８-９９８７２号が参照され得る（前記特許出願の明細書は、その全体として本明細書に組
み込まれるものと見なされるべきである））。このような単一通路手術用ポート２３０は、多数の手術器具１０を１つの束内に固定させる機能を行える。
【００４２】
一方、図７を参照して前述した多通路手術モードの場合とは異なり、単一通路手術を行う場合には、前記特許文献３又は４に開示されたようなエルボーメカニズム（ｅｌｂｏｗ
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を有する手術器具１０を活用することが好ましい（このような手
術器具１０の活用については、韓国特許出願第２００８-１０８１０３号を更に参照でき
る）。このような手術器具１０などで単一通路手術を行う場合に、切開部を通じて単一通路に挿入される多数の手術器具１０が１つの単位を成して動作するようにできるが、このためには、所定の固定された動作基準点（ｆｕｌｃｒｕｍ）が必要になり得る（例えば、腹腔鏡手術の場合には、このような基準点として腹壁と多数の手術器具１０の縦軸の中心である仮想の縦軸とが会う地点を想定できる）。そして、このような基準点は、前述したような単一通路手術用ポート２３０に含まれ得る。このような基準点に基づき、多数の手術器具１０は１つの単位を成し、ピッチ方向、ヨー方向、ロール方向及び／又はサージ方
向の動作を行うように制御され得る（このために、多数の手術器具１０は、少なくとも基準点では互いに整列されることが有利になり得る）。この場合に、多数の手術器具１０のそれぞれは、それに対応する第３補助ロボットアーム２２３に固定されている状態で自らロール方向及び／又はサージ方向の動作を行ったり、関節運動を行うこともできることはもちろんである。
【００４３】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る駆動装置２００が単一通路手術モードで動作している例を示す図である。
図９を参照すれば、４つの操作部２２０に配置されている４つの手術器具１０のシャフトが該当する第１補助ロボットアーム２２１及び第２補助ロボットアーム２２２から遠くなる方向に屈曲を有するように制御されていることが見られる（もちろん前述したように、このような屈曲は、手術器具１０で当初形成されているものであってもよい）。このような手術器具１０のシャフトの制御については、前記特許文献３及び４の明細書の記載を参照できる。
【００４４】
一方、図９に示す場合にも前述したような単一通路手術用ポート２３０が使用され得ることは自明な事実である。
以上、本発明を具体的な構成要素などのような特定事項と限定された実施形態及び図面によって説明したが、これは本発明のより全般的な理解を促進するために提供されたものであって、本発明が前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正及び変更を図ることができる。
従って、本発明の思想は、前記説明した実施形態に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等な又はこれから等価的に変更されたあらゆる範囲は、本発明の思想の範疇に属すると言える。
【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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【国際調査報告】
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