套索驱动装置的制作方法

1.本发明涉及一种套索驱动装置，更具体地，涉及一种用于精确地驱动机器人的套索驱动装置。

背景技术：

2.当由于空间限制而不能直接设置驱动器，并且机械臂需要被柔性地弯曲时，使用通过利用柔性的两根线缆来传递力的套索(tendon-sheath)驱动方法。根据使用套索来驱动旋转接头的方法，存在各种方法，其中在两端处设置马达等驱动器并根据旋转方向来主动地进行控制的方法称为双输入套索。此时，沿旋转方向被驱动的结构称为主柔索，由此从相反侧从动的结构称为从柔索。如果旋转方向改变，则主动从动也改变。
3.主柔索被施加由电机直接牵拉的力，因此没有太大问题，然而，通过由主柔索施加的力被驱动的从柔索存在如下问题：未插入于护套而暴露于外部的部分变得松垮而弯曲，或因摩擦力增加而产生较大的背隙，因此精度降低。
4.因此，需要一种从柔索不会松垮而弯曲的同时能够减小背隙的方案。

技术实现要素：

5.要解决的技术问题
6.本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，提供一种对连接于机器人的柔索的移动精确地进行控制的套索驱动装置。
7.本发明的课题不限于上述提及的课题，本领域技术人员通过以下的记载清楚地理解未提及的其他课题。
8.解决问题的手段
9.为了解决上述技术问题，根据本发明的一实施例的套索驱动装置可以包括：护套，具有预定长度，具有柔韧性，形成为中空状；柔索，位于上述护套的中空型内部；杆，结合于上述柔索的一侧的外侧面，并具有比上述护套高的刚度；以及管，结合于上述护套的一侧的外侧面，并具有比上述护套高的刚度，在上述杆的一部分位于上述管的内部的状态下，随着上述杆被上述管引导而移动，上述柔索通过上述护套和上述管而移动。
10.此时，上述杆的外径可以小于上述管的内径。
11.此时，上述管的内径可以等于或大于上述护套的内径。
12.此时，在上述柔索与上述管之间可以形成用于使上述杆移动的移动空间。
13.此时，还可以包括用于使上述杆相对于上述管进行移动的驱动部。
14.此时，上述套索驱动装置还可以包括：第一保持器，以上述杆能够相对于上述管沿长度方向进行移动的方式与上述杆进行固定；以及第二保持器，支撑上述管，上述驱动部以能够移动的方式驱动上述第一保持器。
15.此时，上述第一保持器可以包括：第一下保持器，具有供上述杆的一部分插入的第一槽；以及第一上保持器，具有供上述杆的另一部分插入的第二槽，并与上述第一下保持器
结合，上述杆插入于上述第一槽和上述第二槽，而固定于上述第一保持器。
16.此时，上述第二保持器可以包括：第二下保持器，具有供上述管的一部分插入的第三槽；以及第二上保持器，具有供上述管的另一部分插入的第四槽，并与上述第二下保持器结合，上述管插入并固定于上述第三槽和上述第四槽。
17.此外，根据本发明的另一实施例的套索驱动装置可以包括：护套，具有预定长度，具有柔韧性，形成为中空状；柔索，位于上述护套的中空型内部；杆，结合于上述柔索的一侧的外侧面，并具有比上述护套高的刚度；管，结合于上述护套的一侧的外侧面，并具有比上述护套高的刚度；以及弹性部，设置在上述管的内部，以填充上述管的内部的一部分的方式围绕上述护套与上述杆之间的上述柔索，在上述杆的一部分位于上述管的内部的状态下，随着上述杆被上述管引导而移动，上述柔索通过上述护套和上述管而移动。
18.此时，上述弹性部可以形成为以上述柔索在上述管的内部进行直线运动的方式进行引导。
19.此时，上述杆的外径可以小于上述管的内径。
20.此时，还可以包括用于使杆相对于上述管进行移动的驱动部。
21.此时，上述套索驱动装置还可以包括：第一保持器，以上述杆能够相对于上述管沿长度方向进行移动的方式与上述杆进行固定；以及第二保持器，支撑上述管，上述驱动部以能够移动的方式驱动上述第一保持器。
22.此时，上述第一保持器可以包括：第一下保持器，具有供上述杆的一部分插入的第一槽；以及第一上保持器，具有供上述杆的另一部分插入的第二槽，并与上述第一下保持器结合，上述杆插入于上述第一槽和上述第二槽，而固定于上述第一保持器。
23.此时，上述第二保持器可以包括：第二下保持器，具有供上述管的一部分插入的第三槽；以及第二上保持器，具有供上述管的另一部分插入的第四槽，并与上述第二下保持器结合，上述管插入并固定于上述第三槽和上述第四槽。
24.此时，上述护套可以由具有弹性的材质制成，上述弹性部的材质可以与上述护套的材质相同。
25.此时，可以是，上述第一保持器包括：第一杆槽，以与上述杆对应的方式形成为圆筒形状；以及第二杆槽，半径大于所述第一杆槽的半径，上述第二保持器包括：第三管槽，以与上述管对应的方式形成为圆筒形状；以及第四管槽，半径大于上述第三管槽的半径，上述杆具有插入并固定于上述第二槽的杆突起，上述管具有插入并固定于上述第四槽的管突起。
26.此外，根据本发明的又一实施例的套索驱动装置可以包括：护套，具有预定长度，具有柔韧性，形成为中空状；柔索，位于上述护套的中空状内部；柔索管，结合于上述柔索，供所述护套插入，并具有比上述护套高的刚度；以及护套管，供上述护套插入，并具有比上述护套高的刚度，在上述柔索管的一部分位于上述护套管的内部的状态下，随着上述柔索管被上述护套管引导而移动，上述柔索通过上述护套而移动。
27.此时，随着上述柔索管被上述护套管引导而移动，上述护套的一部分被上述柔索管引导而移动。
28.此时，上述柔索管的外径可以小于上述护套管的内径。
29.此时，上述护套的外径可以小于上述柔索管的内径。
30.此时，上述套索驱动装置还可以包括用于使所述柔索管相对于所述护套管进行移动的驱动部。
31.此时，上述套索驱动装置还可以包括：第一保持器，以上述柔索管能够相对于上述护套管沿长度方向进行移动的方式与上述柔索管进行固定；以及第二保持器，支撑上述护套管，上述驱动部以能够移动的方式驱动上述第一保持器。
32.此时，可以是，上述第一保持器包括：第一下保持器，具有供上述柔索管的一部分插入的第一槽；以及第一上保持器，具有供上述柔索管的另一部分插入的第二槽，并与上述第一下保持器结合，上述柔索管插入于上述第一槽和上述第二槽，而固定于上述第一保持器。
33.此时，可以是，上述第二保持器包括：第二下保持器，具有供上述护套管的一部分插入的第三槽；以及第二上保持器，具有供上述护套管的另一部分插入的第四槽，并与上述第二下保持器结合，上述护套管插入并固定于上述第三槽和上述第四槽。
34.此时，可以在上述柔索与上述柔索管之间形成用于使上述护套移动的移动空间。
35.此时，上述套索驱动装置还可以包括弹性部，该弹性部配置于上述移动空间，并围绕上述柔索。
36.发明效果
37.根据本发明的一实施例的套索驱动装置中，在从柔索中柔索与护套之间的相对移动顺畅，从而使柔索与护套之间的屈曲最小化，而能够精密地驱动机器人。
附图说明
38.图1是示意性地示出根据本发明的一实施例的套索驱动装置的示意图。
39.图2是示出图1中的杆和管分离的状态的示意图。
40.图3是示出根据本发明的一实施例的套索驱动装置的第一保持器分离成第一下保持器和第一上保持器的状态的示意图。
41.图4是示出根据本发明的一实施例的套索驱动装置的第二保持器分离成第二下保持器和第二上保持器的状态的示意图。
42.图5是根据本发明的一实施例的套索驱动装置的框图。
43.图6是示出根据本发明的一实施例的套索驱动装置的柔索与护套相对移动的状态的图。
44.图7是示出第一保持器的变形例的图。
45.图8是示出根据本发明的另一实施例的套索驱动装置的图。
46.图9是示出根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的杆和管分离的状态的示意图。
47.图10是示出根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的柔索与护套相对移动的状态的图。
48.图11是示出弹性部的变形例的图。
49.图12是示意性地示出根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的示意图。
50.图13是示出图12中的柔索管和护套管分离的状态的示意图。
51.图14是示出根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的第一保持器分离成第一
下保持器和第一上保持器的状态的示意图。
52.图15是示出根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的第二保持器分离成第二下保持器和第二上保持器的状态的示意图。
53.图16是根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的框图。
54.图17是示出根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的柔索与护套相对移动的状态的图。
55.图18是示出柔索管的变形例的图。
56.图19是示出第一保持器的变形例的图。
57.附图标记说明
58.100：套索驱动装置
59.120：护套
60.130：柔索
61.170：杆
62.180：管
具体实施方式
63.以下，参照附图，更详细地说明各种实施例。根据本发明的实施例可以进行多种变形。在附图中描述特定实施例，并在具体的说明中详细说明。然而，在附图中示出的特定实施例仅用于帮助容易理解各种实施例。因此，本发明的技术思想不限于附图中所示的特定实施例，而是应理解为包括属于本发明的思想和技术范围的所有等同物或替代物。
64.包括诸如第一、第二等的序数的术语可以用于描述多种构成要素，但是这些构成要素不限于上述术语。上述术语仅用于将一个构成要素与另一个构成要素区分开。
65.在本发明的实施例中，“包括”或“具有”等术语应理解为，指代本发明的实施例中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在，而非事先排除一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在或附加可能性。当称为一个构成要素与另一个构成要素“连接”或“接合”时，应理解为该结构要素可以直接连接或接合于另一个构成要素，或者也可以在中间存在其他结构要素。相反，当称为一个结构要素于另一个结构要素“直接连接”或“直接结合”时，应理解为在中间不存在其他结构要素。
66.另一方面，在本发明的实施例中使用的构成要素的“模块”或“部”执行至少一个功能或动作。此外，“模块”或“部”可以通过硬件、软件或硬件与软件的组合来执行功能或动作。此外，除了由特定硬件执行或者由至少一个处理器执行的“模块”或“部”之外的多个“模块”或“部”可以集成为至少一个模块。除非在上下文中明确地指出不同，否则单数的表达包括复数的表达。
67.除此此外，在说明本发明的实施例时，若判断为对相关的公知功能或结构的具体说明会混淆本发明的要旨，则缩略或省略对其的详细说明。
68.图1是示意性地示出根据本发明的一实施例的套索驱动装置的示意图，图2是示出图1中的杆和管分离的状态的示意图，图3是示出根据本发明的一实施例的套索驱动装置的第一保持器(holder)分离成第一下保持器和第一上保持器的状态的示意图，图4是示出根据本发明的一实施例的套索驱动装置的第二保持器分离成第二下保持器和第二上保持器
的状态的示意图，图5是根据本发明的一实施例的套索驱动装置的框图。
69.如图1所示，根据本发明的一实施例的套索驱动装置100是利用柔索(tendon)130和护套(sheath)120的相对运动来驱动机器人10的装置。此时，以交替地执行主动和从动功能的方式驱动上述柔索。此外，上述机器人10是插入于患者的身体之后执行诸如切割或抓握的动作的医疗机器人，但不限于医疗机器人。
70.参照图1至图5，根据本发明的一实施例的套索驱动装置100包括多个护套120、柔索130、多个杆(rod)170、多个管(pipe)180、多个第一保持器140以及多个第二保持器150。
71.上述多个护套120具有预定的长度，具有柔韧性，形成为中空状。而且，上述多个护套120可以由具有柔韧性的金属材质构成。此外，上述多个护套120可以形成为线圈形状。上述多个护套120包括第一护套121和第二护套122。
72.上述柔索130位于上述多个护套120中各护套的中空状内部。即，上述柔索130的一侧位于上述第一护套121的内部，上述柔索130的另一侧位于上述第二护套122的内部。此时，上述柔索130的长度大于上述多个护套120的总长度。此外，上述柔索130连接于上述机器人的关节20而进行驱动。例如，上述柔索130围绕在上述机器人的关节20的外周面，以使上述机器人的关节20沿顺时针方向或逆时针方向旋转。
73.另一方面，根据本发明的各种实施例，上述柔索130不必是一端与另一端连续连接的一体型。作为一例，也可以包括如下情况：分离为两个柔索，两个柔索的各一端固定于机器人的关节20，而进行与一体型柔索相同的运动。
74.另一方面，根据本发明的各种实施例，上述柔索130不限于构成为连接于上述机器人的关节20的一个柔索，可以构成为2个以上的多个柔索。类似地，上述多个护套120也不限于构成为两个护套，可以与上述多个柔索130的数量对应地构成为2、4、6或10个以上的偶数个护套。如上所述，根据本发明的各种实施例的套索驱动装置可以根据上述柔索130的数量来提高上述机器人的自由度。
75.上述多个杆170与上述柔索130的一侧结合。
76.此外，根据本发明的各种实施例，上述多个杆170可以形成为中空管形状。此时，在将上述柔索130的一部分插入于上述多个杆170之后，上述多个杆170被压接于上述柔索130的外侧面。然而，上述多个杆170不限于压接于上述柔索130的外侧面而结合，可以通过各种方式与上述柔索130结合。
77.上述多个杆170由刚度比上述多个护套120高的的材质制成。例如，上述多个杆170可以由金属材质制成。然而，上述多个杆170不限于由金属材质制成，可以由刚度比上述多个护套120高的各种材质制成。
78.此外，上述多个杆170包括：第一柔索杆171，被压接于上述柔索130的一侧的外侧面；以及第二柔索杆172，被压接于上述柔索130的另一侧的外侧面。
79.上述多个管180在上述多个护套120中各护套的一侧呈一列结合。例如，上述多个管180压接于上述多个护套120中各护套的一侧的外侧面。然而，上述多个管180不限于压接于多个护套120中各护套的一侧的外侧面而结合，可以以各种方式与上述护套120结合。
80.上述多个杆170中各杆的一侧插入于上述多个管180。上述多个管180由刚度比上述多个护套120高的材质构成。例如，上述多个管180可以由金属材质制成。然而，上述多个管180不限于由金属材质制成，可以由刚度比上述多个护套120高的各种材质制成。
81.另外，上述多个管180包括：第一护套管181，结合于上述第一护套121的一侧；以及第二护套管182，结合于上述第二护套122的一侧。
82.上述第一柔索杆171的一侧插入于上述第一护套管181。并且，上述第二柔索杆172的一侧插入于上述第二护套管182。此时，上述多个管180引导上述多个杆170的移动。由此，在上述多个柔索130通过上述多个护套120移动的过程中，防止发生曲折的弯曲现象。
83.上述多个第一保持器140夹持上述多个杆170中各杆。此时，上述多个第一保持器140由与上述第一柔索杆171结合的第一柔索保持器141和与上述第二柔索杆172结合的第二柔索保持器142构成。
84.此时，根据本发明的一实施例的套索驱动装置100具备用于使上述多个第一保持器140线性移动的多个驱动部190。例如，上述多个驱动部190可以是线性致动器，但并不限于此，可以是上述多个驱动部190能够使进行线性移动的各种装置。
85.上述多个驱动部190包括连接于上述第一柔索保持器141的第一驱动部191和连接于上述第二柔索保持器142的第二驱动部192。
86.上述第一驱动部191使上述第一柔索保持器141沿第一方向
①
或与第一方向
①
相反的第二方向
②
移动。此外，上述第二驱动部192使上述第二柔索保持器142沿第一方向
①
或与第一方向
①
相反的第二方向
②
移动。
87.随着上述多个第一保持器140通过上述驱动部190沿上述第一方向
①
或上述第二方向
②
移动，上述多个杆170沿上述第一方向
①
或上述第二方向
②
移动。而且，随着上述多个杆170沿上述第一方向
①
或上述第二方向
②
移动，上述多个柔索130沿上述第一方向
①
或上述第二方向
②
移动。
88.此外，如图3所示，上述多个第一保持器140包括第一下保持器140a和第一上保持器140b。上述第一下保持器140a具有供上述多个杆170的一部分插入的第一槽140c。上述第一槽140c具有半圆筒形状。上述第一上保持器140b与上述第一下保持器140a结合。上述第一上保持器140b具有供上述多个杆170的另一部分插入的第二槽140d。上述第二槽140d具有半圆筒形状，并形成为与上述第一槽140c相向。当上述第一下保持器140a与上述第一上保持器140b结合时，上述第一槽140c与上述第二槽140d一起形成圆筒形状。并且，上述多个杆170插入于上述第一槽140c和上述第二槽140d，而固定于上述多个第一保持器140。
89.上述多个第二保持器150支撑上述多个管180中各管，以使上述多个杆170中各杆能够相对于上述多个管180中各管沿长度方向移动。
90.此外，如图4所示，上述多个第二保持器150包括第二下保持器150a和第一上保持器150b。上述第二下保持器150a具有供上述多个管180的一部分插入的第三槽150c。上述第三槽150c具有半圆筒形状。上述第二上保持器150b与上述第二下保持器150a结合。在上述第二上保持器150b具有供上述多个管180的另一部分插入的第四槽150d。上述第四槽150d具有半圆筒形状，并形成为与上述第三槽150c相向。当上述第二下保持器150a与上述第二上保持器150b结合时，上述第三槽150c与上述第四槽150d一起形成圆筒形状。并且，上述多个管180插入于上述第三槽150c和上述第四槽150d，而固定于上述多个第二保持器150。
91.并且，上述多个第二保持器150包括：第一护套保持器151，夹持上述第一护套管181；以及第二护套保持器152，夹持上述第二护套管182。此外，如图5所示，在上述套索驱动装置100具有用于控制上述多个驱动部190的控制部200。
92.上述控制部200控制上述第一驱动部191和上述第二驱动部192，而同时控制上述第一柔索保持器141和上述第二柔索保持器142的移动。例如，当上述控制部200控制上述第一柔索保持器141沿上述第一方向
①
移动时，上述控制部200控制上述第二柔索保持器142沿与上述第一柔索保持器141的移动方向相反的上述第二方向
②
移动。随着上述第一柔索保持器141和上述第二柔索保持器142移动，上述柔索130使上述机器人的关节20沿顺时针或逆时针方向旋转。
93.图6是示出根据本发明的一个实施例的套索驱动装置的柔索与护套相对移动的状态的图。
94.首先，参照图6(a)，上述护套120的内径l1大于上述柔索130的外径l2。此时，上述管180与上述护套120的结合部分120a结合，上述管180的内径l4与上述护套120的外径相同。然而，上述管180的内径l4不限于与上述护套120的外径相同，上述管180的内径l4可以大于上述护套120的外径。
95.并且，上述杆170的外径l3小于上述管180的内径l4。因此，上述杆170由上述管180引导的同时移动。此时，上述杆170的厚度t2小于上述护套120的厚度t1。因此，上述管180可以固定于上述护套120的同时引导上述杆170的运动。
96.并且，如图6(a)所示，上述柔索130插入于上述护套120。并且，上述杆170连接于上述柔索130的连接部分130a。此时，上述杆170的一部分插入于上述管180。此时，在上述柔索130与上述管180之间形成供上述杆170移动的移动空间183。并且，上述杆170的一端位于第一位置b。其中，上述第一位置b是指上述杆170的一部分插入于上述管180的状态下上述杆170与上述护套120最大限度地隔开的距离。
97.此外，上述管180的内径l4与上述柔索130的外径l2的差被最小化，使得当上述柔索130在上述移动空间183中移动时不会发生弯曲。
98.并且，如图6(b)所示，当上述柔索130沿上述第一方向
①
移动时，上述杆170在与上述柔索130结合的状态下沿上述移动空间183朝向第二位置a移动。其中，上述第一位置b与上述第二位置a之间的长度可以为大约10mm至20mm。因此，上述柔索130的一部分通过上述杆170而保持刚度，因此顺畅地插入于上述护套120。并且，置于上述护套120与上述杆170之间的上述柔索130由上述管180引导，因此上述柔索130顺畅地插入于上述护套120。因此，在将上述柔索130插入于上述护套120的过程中，防止弯折的弯曲现象。
99.图7是示出第一保持器的变形例的图。
100.如图7所示，在上述杆170的外侧面上形成有突起170a。
101.上述突起170a形成为圆筒形状。上述突起170a固定于上述杆170的外侧面。并且，在上述杆170的外侧面可形成有用于收容上述突起170a的一部分的收容槽(未图示)。
102.此外，根据本发明的各种实施例，上述突起170a不限于形成为圆筒形状，可以具有例如矩形形状的各种形状。
103.在上述第一保持器140’具有供上述杆170的一部分插入的第一槽140c’。
104.此时，上述第一槽140c’包括供上述突起170a的一部分插入的第一突起槽140e’。例如，上述第一突起槽140e’以与圆筒形状的上述第一突起170a对应的方式形成为半圆筒形状。然而，上述第一突起槽140e’不限于半圆筒形状，可以具有与上述第一突起170a对应的各种形状。
105.并且，上述突起170a插入并固定于上述第一突起槽140e’。因此，上述第一保持器140’更牢固地与上述杆170进行固定。
106.此外，根据本发明的各种实施例的套索驱动装置不限于上述第一突起170a插入于上述第一突起槽140e’的结构，可以形成为用于固定上述第一保持器140’与上述杆170的各种固定结构。
107.另一方面，尽管未图示，但是根据本发明的各种实施例，在上述管180(参见图4)的外侧面形成有第二突起(未示出)。
108.上述第二突起形成为圆筒形状。上述第二突起固定于上述管180的外侧面。此外，根据本发明的各种实施例，上述第二突起不限于形成为圆筒形状，可以具有例如矩形形状的各种形状。
109.此时，在上述第二槽150c(参见图4)包括供上述第二突起的一部分插入的第二突起槽(未示出)。例如，上述第二突起槽以与圆筒形状的上述第二突起对应的方式形成为半圆筒形状。然而，上述第二突起槽不限于形成为半圆筒形状，可以形成为与各种形状的上述第二突起对应的形状。
110.并且，上述第二突起插入并固定于上述第二突起槽。因此，上述第二保持器150更牢固地与上述管180进行固定。
111.另外，根据本发明的各种实施例的套索驱动装置不限于上述第二突起插入于上述第二突起槽的结构，可以形成为用于固定上述第二保持器150与上述管180的各种固定结构。
112.图8是示出根据本发明另一实施例的套索驱动装置的图。
113.参照图8，根据本发明的另一实施例的套索驱动装置210包括多个护套120、柔索130、多个杆170、多个管180、多个第一保持器240及多个第二保持器250，对于与前述实施例的构成要素相同或类似的构成要素，利用前述说明来代替，主要说明第一保持器240和第二保持器250。
114.与上述实施例的第一保持器不同，上述第一保持器240并非分离成第一下保持器和第一上保持器，而是形成为一个结构。
115.上述第一保持器240包括：第一杆槽240c，以与上述杆170对应的方式具有圆筒形状；以及第二杆槽240e，形成为半径大于上述第一杆槽240c的半径。
116.此时，上述第一杆槽240c和上述第二杆槽240e在上述第一保持器240的一侧沿着与上述杆170的长度方向垂直的方向开放。因此，改善了上述杆170插入于上述第一杆槽240c和上述第二杆槽240e的工艺的便利性。
117.并且，在上述杆170具有与上述第二杆槽240e相对应的杆突起270a。随着上述杆突起270a被插入并固定于上述第二杆槽240e，杆170被稳定地固定于上述第一保持器240。
118.与上述实施例的第二保持器不同，上述第二保持器250并非分离成第二下保持器和第二上保持器，而是形成为一个结构。
119.上述第二保持器250包括：第一管槽250c，以与上述管180对应的方式形成为圆筒形状；以及第二管槽250e，形成为半径大于上述第一管槽250c的半径。
120.此时，上述第一管槽250c和上述第二管槽250e在上述第二保持器250的一侧沿着与上述管180的长度方向垂直的方向开放。因此，改善了上述管180插入于上述第一管道槽
250c和上述第二管道槽250e的工艺的便利性。
121.并且，在上述管180具有与上述第二管槽250e对应的管突起280a。随着上述管突起280a被插入并固定于上述第二管槽250e，上述管180被稳定地固定于上述第二保持器250。
122.图9是示出根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的杆和管分离的状态的示意图。
123.参照图1和图9，根据本发明的又一实施例的套索驱动装置100包括多个护套120、柔索130、多个杆170、多个管180、多个第一保持器140、多个第二保持器150以及弹性部160，与上述实施例的构成要素相同或类似的构成要素的说明由上述说明代替，着重说明弹性部160。
124.上述弹性部160设置在上述管180的内部，并围绕上述护套120与上述杆170之间的上述柔索130。此时，上述弹性部160形成为弹簧形态。然而，张紧部130弹性部160不限于弹簧形态，可以由具有弹力的材质制成，并具有围绕上述柔索130的各种形状。随着上述柔索130通过杆170移动，上述弹性部160填充于上述护套120与上述杆170之间的管180的一部分中，从而防止上述柔索130在上述管180的内部发生弯曲。
125.图10是示出根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的柔索和护套相对移动的状态的图。
126.首先，参照图10(a)，上述护套120的内径l1大于上述柔索130的外径l2。此时，上述管180与上述护套120的结合部分120a结合，上述管180的内径l4与上述护套120的外径相同。然而，上述管180的内径l4不限于与上述护套120的外径相同，上述管180的内径l4可以大于上述护套120的外径。
127.并且，上述杆170的外径l3小于上述管180的内径l4。因此，上述杆170由上述管180引导的同时移动。并且，如图10(a)所示，上述柔索130插入于上述护套120。上述杆170与上述柔索130的连接部分130a结合。此时，上述杆170的一部分插入于上述管180。并且，上述杆170的一端在上述管180的内部位于第一位置b，上述护套120的一端在上述管180的内部位于第二位置a。其中，上述第一位置b是指上述杆170的一部分插入于上述管180的状态下上述杆170的一端与上述护套120的一端最大限度地隔开的位置。
128.此外，上述管180的内径l4与上述柔索130的外径l2的差被最小化，使得当上述柔索130在上述移动空间183中移动时不会发生弯曲。
129.此外，如图10(b)所示，当上述柔索130沿第上述一方向
①
移动时，上述杆170在与上述柔索130结合的状态下沿上述移动空间183朝向第二位置a移动。其中，上述第一位置b与上述第二位置a之间的长度可以在大约10mm至20mm。因此，上述柔索130的一部分通过上述杆170而保持刚度，因此顺畅地插入于上述护套120。并且，置于上述护套120与上述杆170之间的上述柔索130被上述弹性部160以不与上述管180的内侧面接触的同时直线运动的方式引导，因此上述柔索130顺畅地插入于上述护套120。因此，在将上述柔索130插入于上述护套120的过程中，防止弯折的弯曲现象。
130.图11是示出弹性部的变形例的图。
131.如图11(a)所示，根据变形例的弹性部160’不是弹簧形态，而是筒(tube)形态，由具有弹性的材质构成。
132.上述弹性部160’可以在上述管180的内部与上述护套120的一端接触或分离。
133.如图11(b)所示，当上述柔索130通过上述杆170沿上述第一方向
①
移动时，上述柔索130被上述弹性部160’以不与上述管180的内侧面接触的同时直线运动的方式引导，因此上述柔索130被顺畅地插入于上述护套120。因此，在将上述柔索130插入于上述护套120的过程中，防止弯折的弯曲现象。
134.此外，根据本发明的各种实施例，上述护套120可以由具有弹性的材质制成，上述弹性部160’的材质可以与上述护套120的材质相同。
135.此外，根据本发明的各种实施例，上述护套120可以由具有弹性的材质制成，上述弹性部160’可以相当于上述护套120的一部分。
136.图12是示意性地示出根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的示意图，图13是示出图12中的柔索管和护套管分离的状态的示意图，图14是示出根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的第一保持器分离成第一下保持器和第一上保持器的状态的示意图，图15是示出根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的第二保持器分离成第二下保持器和第二上保持器的状态的示意图，图16是根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的框图。
137.如图12所示，根据本发明的又一实施例的套索驱动装置400是用于利用柔索430与护套420的相对移动来驱动机器人10的装置。此时，以交替地执行主动和从动功能的方式驱动上述柔索。此外，上述机器人10是插入于患者的身体之后执行诸如切割或抓握的动作的医疗机器人，但不限于医疗机器人。
138.参照图12至图16，根据本发明的又一实施例的套索驱动装置400包括多个护套420、柔索430、多个柔索管470、多个护套管480、弹性部460、多个第一保持器440以及多个第二保持器450。
139.上述多个护套420具有预定的长度，具有柔韧性，形成为中空状。而且，上述多个护套420可以由具有柔韧性的金属材质构成。此外，上述多个护套420可以形成为线圈形状。上述多个护套420包括第一护套421和第二护套422。
140.上述柔索430位于上述多个护套420中各护套的中空状内部。即，上述柔索430的一侧位于上述第一护套421的内部，上述柔索430的另一侧位于上述第二护套422的内部。此时，上述柔索430的长度大于上述多个护套420的总长度。此外，上述柔索430连接于上述机器人的关节20而进行驱动。例如，上述柔索430围绕在上述机器人的关节20的外周面，以使上述机器人的关节20沿顺时针方向或逆时针方向旋转。
141.另一方面，根据本发明的各种实施例，上述柔索430不必是一端与另一端连续连接的一体型。作为一例，也可以包括如下情况：分离为两个柔索，两个柔索的各一端固定于机器人的关节20，而进行与一体型柔索相同的运动。
142.另一方面，根据本发明的各种实施例，上述柔索430不限于构成为连接于上述机器人的关节20的一个柔索，可以构成为两个以上的多个柔索。类似地，上述多个护套420不限于构成为两个护套，可以与上述多个柔索430的数量对应地构成为2、4、6或10个以上的偶数个护套。如上所述，根据本发明的各种实施例的套索驱动装置可以根据上述柔索430的数量来提高上述机器人的自由度。
143.如图14所示，上述多个柔索管470具有与上述柔索430的一侧430a结合的结合部分475。
144.并且，上述护套420的一部分插入于上述多个柔索管470。
145.此外，上述多个柔索管470由刚度比上述多个护套420高的材质制成。例如，上述多个柔索管470可以由金属材质制成。然而，上述多个柔索管470不限于由金属材质制成，可以由刚度比上述多个护套420高的各种材质制成。
146.并且，上述多个柔索管470包括与上述柔索430的一部分连接的第一柔索管471和与上述柔索430的另一部分连接的第二柔索管472。
147.上述护套420和上述柔索管470插入于上述多个护套管480。因此，随着上述柔索430在上述护套管480的内部被上述护套420和上述柔索管470引导，防止了上述柔索430在上述护套管480弯曲。
148.并且，上述多个护套管480由刚度比多个护套420高的材质制成。例如，上述多个护套管480可以由金属材质制成。然而，上述多个护套管480不限于由金属材质制成，可以由刚度比上述多个护套420高的各种材质制成。
149.并且，上述多个护套管480包括供上述第一护套421插入的第一护套管481和供上述第二护套422插入的第二护套管482。
150.上述第一柔索管471的一侧插入于上述第一护套管481。并且，上述第二柔索管472的一侧插入于上述第二护套管482。此时，上述多个护套管480引导上述多个柔索管470的移动。因此，在上述多个柔索430通过上述多个护套420移动的过程中，防止了发生弯折的弯曲现象。
151.上述多个第一保持器440夹持上述多个柔索管470中各柔索管。此时，上述多个第一保持器440由与上述第一柔索管471结合的第一柔索保持器441和与上述第二柔索管472结合的第二柔索保持器442构成。
152.此时，根据本发明的又一实施例的套索驱动装置400具备用于使上述多个第一保持器440线性移动的多个驱动部490。例如，上述多个驱动部490可以是线性致动器，但并不限于此，可以是能够使上述多个驱动部490线性移动的各种装置。
153.上述多个驱动部490包括连接于上述第一柔索保持器441的第一驱动部491和连接于上述第二柔索保持器442的第二驱动部492。
154.上述第一驱动部491使上述第一柔索保持器441沿第一方向
①
或与上述第一方向
①
相反的第二方向
②
移动。另外，上述第二驱动部492使上述第二柔索保持器442沿第一方向
①
或与上述第一方向
①
相反的第二方向
②
移动。
155.随着上述多个第一保持器440通过上述驱动部490沿上述第一方向
①
或上述第二方向
②
移动，上述多个柔索管470沿上述第一方向
①
或上述第二方向
②
移动。而且，随着上述多个柔索管470沿上述第一方向
①
或上述第二方向
②
移动，上述多个柔索430沿上述第一方向
①
或上述第二方向
②
移动。
156.此外，如图14所示，上述多个第一保持器440包括第一下保持器440a和第一上保持器440b。上述第一下保持器440a具有供上述多个柔索管470的一部分插入的第一槽440c。上述第一槽440c具有半圆筒形状。上述第一上保持器440b与上述第一下保持器440a结合。上述第一上保持器440b具有供上述多个柔索管470的另一部分插入的第二槽440d。上述第二槽440d具有半圆筒形状，并形成为与上述第一槽440c相向。当上述第一下保持器440a与第一上保持器440b结合时，上述第一槽440c与上述第二槽440d一起形成圆筒形状。并且，上述多个柔索管470插入于上述第一槽440c和上述第二槽440d，而固定于上述多个第一保持器
440。
157.上述多个第二保持器450支撑上述多个护套管480中各护套管，以使上述多个柔索管470中各柔索管能够相对于上述多个护套管480中各护套管沿长度方向移动。
158.此外，如图15所示，上述第二保持器450包括第二下保持器450a和第一上保持器450b。上述第二下保持器450a具有供上述多个护套管480的一部分插入的第三槽450c。上述第三槽450c具有半圆筒形状。上述第二上保持器450b与上述第二下保持器450a结合。上述第二上保持器450b具有供上述多个护套管480的另一部分插入的第四槽450d。上述第四槽450d具有半圆筒形状，并形成为与上述第三槽450c相向。当上述第二下保持器450a与上述第二上保持器450b结合时，上述第三槽450c与上述第四槽450d一起形成圆筒形状。并且，上述多个护套管480插入于上述第三槽450c和上述第四槽450d，并而固定于上述多个第二保持器450。
159.并且，上述多个第二保持器450包括用于夹持上述第一护套管481的第一护套保持器451和用于夹持上述第二护套管482的第二护套保持器452。此外，如图16所示，在上述套索驱动装置400具有用于控制上述多个驱动部490的控制部500。
160.上述控制部500控制上述第一驱动部491和上述第二驱动部492，而同时控制上述第一柔索保持器441和上述第二柔索保持器442的移动。例如，当上述控制部500控制上述第一柔索保持器441沿上述第一方向
①
移动时，上述控制部500控制上述第二柔索保持器442沿与上述第一柔索保持器441的移动方向相反的上述第二方向
②
移动。随着上述第一柔索保持器441和上述第二柔索保持器442移动，上述柔索保持器430使上述机器人的关节20沿顺时针或逆时针方向旋转。
161.图17是示出根据本发明的又一实施例的套索驱动装置的柔索和护套相对移动的状态的图。
162.首先，参照图17(a)，上述护套420的内径大于上述柔索430的外径。
163.上述护套420的外径l1小于上述柔索管470的内径l2。因此，上述护套420被上述柔索管470引导的同时在上述柔索430与上述柔索管470之间的移动空间476中移动。
164.并且，上述柔索管470的外径l3小于上述护套管480的内径l4。因此，上述柔索管470被上述护套管480引导的同时移动。并且，如图17(b)所示，上述柔索管470沿上述第一方向
①
移动的同时，上述柔索430也沿上述第一方向
①
移动。
165.此时，上述护套430在上述护套管480的内部保持围绕上述柔索430的状态，因此防止了上述柔索430在上述护套管480的内部弯曲。
166.图18是示出柔索管的变形例的图。
167.参照图18，在上述柔索管470的移动空间476具有围绕上述柔索430的弹性部460。
168.上述弹性部460以平行于上述柔索430的方式设置。并且，上述弹性部460形成为弹簧形态。然而，上述弹性部460不限于弹簧形态，可以由具有弹力的材质制成，并具有围绕上述柔索430的各种形状。
169.此时，随着上述弹性部460在上述移动空间476中围绕上述柔索430，防止了上述柔索430在上述移动空间476中弯曲。
170.图19是示出第一保持器的变形例的图。
171.如图19所示，在上述柔索管470的外侧面形成有突起470a。
172.上述突起470a具有圆筒形状。上述突起470a固定于上述柔索管470的外侧面。此外，可以在上述柔索管470的外侧面形成有用于收容上述突起470a的一部分的收容槽(未示出)。
173.此外，根据本发明的各种实施例，上述突起470a不限于圆筒形状，而是可以具有例如矩形形状的各种形状。
174.在上述第一保持器440’形成有供上述柔索管470的一部分插入的第一槽440c’。
175.此时，上述第一槽440c’包括供上述突起470a的一部分插入的第一突起槽440e’。例如，上述第一突起槽440e’以与圆筒形状的上述第一突起470a对应的方式形成为半圆筒形状。然而，上述第一突起槽440e’不限于半圆筒形状，可以具有与上述第一突起470a对应的各种形状。
176.并且，上述突起470a插入并固定于上述第一突起槽440e’。因此，上述第一保持器440’更牢固地与上述柔索管470进行固定。
177.此外，根据本发明的各种实施例的套索驱动装置不限于上述第一突起470a插入于上述第一突起槽440e’的结构，可以形成为用于固定上述第一保持器440’与上述柔索管470的各种固定结构。
178.另一方面，虽然未图示，但是根据本发明的各种实施例，在上述护套管480(参见图15)的外侧面形成有第二突起(未图示)。
179.上述第二突起形成为圆筒形状。上述第二突起固定于上述护套管480的外侧面。此外，根据本发明的各种实施例，上述第二突起不限于圆筒形状，而是可以具有例如矩形形状的各种形状。
180.此时，在上述第二槽450c(参见图15)包括供上述第二突起的一部分插入的第二突起槽(未示出)。例如，上述第二突起槽以与圆筒形状的上述第二突起对应的方式形成为半圆筒形状。然而，上述第二突起槽不限于形成为半圆筒形状，可以形成为与各种形状的上述第二突起对应的形状。
181.并且，上述第二突起插入并固定于上述第二突起槽。因此，上述第二保持器450更牢固地固定于上述护套管480。
182.另外，根据本发明的各种实施例的套索驱动装置不限于上述第二突起插入于上述第二突起槽的结构，可以形成为用于固定上述第二保持器450与上述护套管480的各种固定结构。
183.如上所述，对本发明的优选实施例进行了说明，但除了上述实施例之外，本发明在不脱离其宗旨或范畴的情况下能够以其他特定形态进行具体化，这对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说是显而易见的。因此，上述实施例应理解为是例示性的，而非限制性的。因此，本发明不限于上述描述，也可以在所附权利要求的范围和等同范围内进行变更。

技术特征：

1.一种套索驱动装置，其特征在于，包括：护套，具有预定长度，具有柔韧性，形成为中空状；柔索，位于所述护套的中空型内部；杆，结合于所述柔索的一侧的外侧面，并具有比所述护套高的刚度；以及管，结合于所述护套的一侧的外侧面，并具有比所述护套高的刚度，在所述杆的一部分位于所述管的内部的状态下，随着所述杆被所述管引导而移动，所述柔索通过所述护套和所述管而移动。2.根据权利要求1所述的套索驱动装置，其特征在于，所述杆的外径小于所述管的内径，所述管的内径等于或大于所述护套的内径，在所述柔索与所述管之间形成用于使所述杆移动的移动空间。3.根据权利要求1所述的套索驱动装置，其特征在于，在所述柔索与所述管之间形成用于使所述杆移动的移动空间。4.根据权利要求1所述的套索驱动装置，其特征在于，所述套索驱动装置还包括：驱动部，用于使所述杆相对于所述管进行移动；第一保持器，以所述杆能够相对于所述管沿长度方向进行移动的方式与所述杆进行固定；以及第二保持器，支撑所述管，所述驱动部以能够移动的方式驱动所述第一保持器。5.根据权利要求4所述的套索驱动装置，其特征在于，所述第一保持器包括：第一下保持器，具有供所述杆的一部分插入的第一槽；以及第一上保持器，具有供所述杆的另一部分插入的第二槽，并与所述第一下保持器结合，所述杆插入于所述第一槽和所述第二槽，而固定于所述第一保持器。6.根据权利要求5所述的套索驱动装置，其特征在于，所述第二保持器包括：第二下保持器，具有供所述管的一部分插入的第三槽；以及第二上保持器，具有供所述管的另一部分插入的第四槽，并与所述第二下保持器结合，所述管插入并固定于所述第三槽和所述第四槽。7.根据权利要求6所述的套索驱动装置，其特征在于，所述第一保持器包括：第一杆槽，以与所述杆对应的方式形成为圆筒形状；以及第二杆槽，半径大于所述第一杆槽的半径，所述第二保持器包括：第三管槽，以与所述管对应的方式形成为圆筒形状；以及第四管槽，半径大于所述第三管槽的半径，所述杆具有插入并固定于所述第二槽的杆突起，所述管具有插入并固定于所述第四槽的管突起。
8.根据权利要求1所述的套索驱动装置，其特征在于，所述套索驱动装置包括弹性部，所述弹性部设置在所述管的内部，以填充所述管的内部的一部分的方式围绕所述护套与所述杆之间的所述柔索，在所述杆的一部分位于所述管的内部的状态下，随着所述杆被所述管引导而移动，所述柔索通过所述护套和所述管而移动。9.根据权利要求8所述的套索驱动装置，其特征在于，所述弹性部形成为以所述柔索在所述管的内部进行直线运动的方式进行引导。10.一种套索驱动装置，其特征在于，包括：护套，具有预定长度，具有柔韧性，形成为中空状；柔索，位于所述护套的中空状内部；柔索管，结合于所述柔索，供所述护套插入，并具有比所述护套高的刚度；以及护套管，供所述护套插入，并具有比所述护套高的刚度，在所述柔索管的一部分位于所述护套管的内部的状态下，随着所述柔索管被所述护套管引导而移动，所述柔索通过所述护套而移动。11.根据权利要求10所述的套索驱动装置，其特征在于，所述柔索管的外径小于所述护套管的内径。12.根据权利要求10所述的套索驱动装置，其特征在于，所述护套的外径小于所述柔索管的内径。13.根据权利要求10所述的套索驱动装置，其特征在于，所述套索驱动装置还包括：驱动部，用于使所述柔索管相对于所述护套管进行移动；第一保持器，以所述柔索管能够相对于所述护套管沿长度方向进行移动的方式与所述柔索管进行固定；以及第二保持器，支撑所述护套管，所述驱动部以能够移动的方式驱动所述第一保持器。14.根据权利要求13所述的套索驱动装置，其特征在于，所述第一保持器包括：第一下保持器，具有供所述柔索管的一部分插入的第一槽；以及第一上保持器，具有供所述柔索管的另一部分插入的第二槽，并与所述第一下保持器结合，所述柔索管插入于所述第一槽和所述第二槽，而固定于所述第一保持器，所述第二保持器包括：第二下保持器，具有供所述护套管的一部分插入的第三槽；以及第二上保持器，具有供所述护套管的另一部分插入的第四槽，并与所述第二下保持器结合，所述护套管插入并固定于所述第三槽和所述第四槽。15.根据权利要求10所述的套索驱动装置，其特征在于，在所述柔索与所述柔索管之间形成用于使所述护套移动的移动空间，所述套索驱动装置还包括配置于所述移动空间的弹性部，
所述弹性部围绕所述柔索。

技术总结

本发明公开了一种套索驱动装置。根据本发明的一方面的实施例的驱动套索的装置可以包括：护套，具有预定长度，具有柔韧性，形成为中空状；柔索，位于上述护套的中空型内部；杆，结合于上述柔索的一侧的外侧面，并具有比上述护套高的刚度；以及管，结合于上述护套的一侧的外侧面，并具有比上述护套高的刚度，在上述杆的一部分位于上述管的内部的状态下，随着上述杆被上述管引导而移动，上述柔索通过上述护套和上述管而移动。和上述管而移动。和上述管而移动。