초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
○ 단일절개 수술(Single Port Surgery) 및 자연개구부 내시경 수술(NOTES)에 사용될 수 있는 능동형 오버튜브기반의 로봇수술을 위한 메커니즘 및 플랫폼 개발.
○ 상용화된 내시경은 유연한 재질로 되어있어서 자연개구부로 삽입되어 수술부위까지의 접근은 용이하나 수술을 하기 위한 안정적인 힘을 제공할 수 없음. 반면 복강경 수술도구는 수술을 하기 위한 충분한 힘은 있으나 낮은 자유도에 의해 자연개구부로 삽입하는데 어려움이 있음. 따라서 목표로하는 수술도구 개발을

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
○ 단일절개 수술(Single Port Surgery) 및 자연개구부 내시경 수술(NOTES)에 사용될 수 있는 능동형 오버튜브기반의 로봇수술을 위한 메커니즘 및 플랫폼 개발.
○ 상용화된 내시경은 유연한 재질로 되어있어서 자연개구부로 삽입되어 수술부위까지의 접근은 용이하나 수술을 하기 위한 안정적인 힘을 제공할 수 없음. 반면 복강경 수술도구는 수술을 하기 위한 충분한 힘은 있으나 낮은 자유도에 의해 자연개구부로 삽입하는데 어려움이 있음. 따라서 목표로하는 수술도구 개발을 위해 고 자유도, 고 견인력의 오버튜브 및 수술용 로봇 팔을 위한 구동 메커니즘을 개발 함.
○ 또한 구동 메커니즘을 직관적으로 제어하기 위한 방법 및 이를 위한 해석적인 연구를 할 것이며, 시작품을 제작하여 실험 할 것임.
￭ 전체 내용
○ 기존의 수술로봇 메커니즘의 구동력, 조작성, 다관절화 측면에서의 단점을 보완하기 위한 메커니즘을 개발 할 것임.
○ 고자유도, 고견인력의 오버튜브 및 수술용 로봇팔 개발을 위해 소형화 및 직관적인 제어가 가능한 수술로봇 메커니즘을 개발 함. 이를 위한 메커니즘의 해석적인 연구, 검증을 위한 시작품을 제작 할 것임.
○ 로봇시스템의 간소화 및 소형화를 위해 관절 및 와이어의 수를 최적화할 필요가 있음. 로봇 사양을 결정하기 위한 수술 작업 공간 및 구조를 분석할 것이며 이를 기반으로 로봇시스템을 설계할 것임.
○ 제안하는 메커니즘의 개념, 해석 기법이 수술도구에 사용될 가능성이 있음을 시작품을 사용하여 실험할 것임.

□ 연구개발성과
○ 고자유도, 고견인력의 와이어 구동 메커니즘 개발.
○ 와이어 구동 메커니즘의 직관적 제어를 위한 풀리의 최적 형상 설계 기법 개발.
○ 다관절 와이어 구동 메커니즘이 적용된 외경 20mm, 8mm급 수술도구 개발.
○ 기존의 진단용 내시경 대비 복잡한 기계부품을 적용하지 않으면서 구동력, 지지력을 향상시킬 수 있는 구조, 이를 조작하기 위한 조작부 메커니즘 및 이의 최적 설계 방법 개발.
○ 논문 2편, 특허 출원3건, 특허 등록 1건을 완료하였으며 이와 관련한 후속연구 추진을 검토 중

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 인체에 삽입되어야 하는 복강경 수술 도구를 포함한 대부분의 수술 로봇 및 도구는 와이어에 의해서 제어되고 있음. 본 연구는 이와 같은 와이어 구동 메커니즘의 관절의 수 증가, 구동력 및 지지력을 향상시키는 방법에 관한 것임. 연구 결과는 다양한 수술도구 개발에 적용될 수 있음.
○ 직관적 제어를 위한 조작부의 구조 및 이를 위한 최적형상 설계기법은 다양한 수술도구, 특히 내시경 형태의 다관절 수술도구 개발에 적용될 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• (1) 1차년도 ... 5
• (2) 2차년도 ... 13
• (3) 3차년도 ... 20
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 28
• 1) 연구수행 결과 ... 28
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 30
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 30
• 6. 참고문헌 ... 30
• 끝페이지 ... 30