KR20240104190A - 수술 로봇 시스템에 의해 가이드되는 구동 도구를 위한 엔드 이펙터 및 방법 - Google Patents

Abstract

수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 수술 부위에서 도구를 구동하기 위한 엔드 이펙터가 제공된다. 도구는 인터페이스 및 작업 단부를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 수술 로봇에 부착되는 마운트와 토크를 생성하도록 구성되는 액추에이터를 가질 수 있다. 기어 트레인을 갖는 구동 조립체는 액추에이터의 회전을 축에 대해 지지되는 구동 도관의 회전으로 변환할 수 있다. 구동 도관에 동작 가능하게 부착된 회전 잠금 장치는 축에 대한 동시 회전을 위해 도구를 분리 가능하게 고정하고, 축 잠금 장치는 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 구동 도관과 동시 병진을 위해 도구를 해제 가능하게 고정할 수 있다. 축 잠금 장치는 축을 따라 구동 조립체와 도구 사이의 상대적인 이동이 허용되는 해제 구성과 축을 따라 구동 조립체와 도구 사이의 상대적인 이동이 제한되는 잠금 구성 사이에서 동작할 수 있다.

Description

수술 로봇 시스템에 의해 가이드되는 구동 도구를 위한 엔드 이펙터 및 방법{END EFFECTORS AND METHODS FOR DRIVING TOOLS GUIDED BY SURGICAL ROBOTIC SYSTEMS}

본 발명은 수술 로봇 시스템에 의해 가이드되는 구동 도구를 위한 엔드 이펙터 및 방법에 관한 것이다.

수술 로봇 시스템은 의료 전문가가 다양한 유형의 수술 절차를 수행하는데 도움을 주기 위해 종종 사용될 수 있다. 이를 위해, 외과의사는 가이드, 배치, 이동, 작동 또는 다른 다양한 도구를 조작하기 위해 수술 로봇을 사용할 수 있다.

수술 로봇이 외과의사가 다수의 상이한 유형의 수술 절차를 수행하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있음이 이해될 수 있다. 예를 들어, 수술 로봇은, 환자의 이동성 개선, 고통 경감, 후속 부상 또는 손상의 위험 완화 등을 돕기 위한 바와 같이, 일반적으로 환자 신체의 하나 이상의 부분을 교정, 안정화, 절제 또는 교체하는 절차에 사용될 수 있다.

예를 들어, 많은 유형의 척추 수술(예, 후방 요추 체간 융합(posterior lumbar interbody fusion, PLIF)에서, 로봇 시스템은 유리하게는, 환자 척추의 척추뼈의 개별 위치에서 척추경 나사의 적절한 설치를 용이하게 할 수 있다. 척추경 나사는 앵커로 역할하며, 일반적으로 인접한 척추 사이에 배치된 뼈 이식편이 성공적으로 융합될 수 있게 고정된 척추 사이의 움직임을 제한 하기 위해, 추가적인 공정 하드웨어(예, 안정화 로드)와 협력할 수 있다.

환자가 척추경 나사의 배치 포함하는 수술이 필요한 경우, 수술 전 영상 및/또는 수술 중 영상은 종종 환자의 해부학적 구조(예, 환차 척추의 척추 뼈)를 시각화 하는데 도움이 되도록 외과의사에 의해 사용될 수 있다. 외과의사는, 환자의 해부학적 이미지를 캡처한 이미지, 이미지로 만든 3D 모델 등과 같은, 일반적으로 수술 전 영상을 기반으로 척추경 나사를 배치할 위치를 계획할 수 있다. 계획은, 수술 전 이미지 및/또는 3D 모델에서 원하는 자세를 식별하는 것에 의한 바와 같이, 각 척추경 나사가 배치될 특정 척추뼈에 대해 원하는 위치와 방향(즉, 자세)을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일단 설정되면 계획은 실행을 위해 로봇 시스템으로 전송될 수 있다. 일반적으로, 로봇 시스템은 환자 위에 및 배치될 척추경 나사의 원하는 방향과 정렬되는 원하는 궤적을 따라 도구 가이드를 배치하는 로봇 팔이 있는 수술 로봇을 포함할 수 있다. 로봇 시스템은 또한, 로봇 팔이 의사의 계획에 따라 원하는 궤적을 따라 도구 가이드를 배치할 수 있도록, 환자의 해부학적 구조와 관련하여 도구 가이드의 위치를 결정하는 내비게이션 시스템을 포함할 수 있다. 일부의 경우, 내비게이션 시스템은, 원하는 궤적을 유지하기 위해 필요에 따라 도구 가이드를 동적으로 이동함으로써 로봇 시스템이 수술 중 움직임을 모니터링하고 반응할 수 있도록, 수술 로봇과 환자의 신체에 부착된 추적 장치를 포함할 수 있다.

최소 침습 수술 기법에서, 공구 가이드가 원하는 궤적에 정렬되면 의사는 일반적으로 도구 가이드를 통해 캐뉼라를 배치하며, 이는 수술 부위의 척추 뼈에 인접한 환자의 신체에서 만들어진 절개로 확장될 수 있다. 외과의사는 그런 다음, 드릴 비트를 휴대용 드릴에 연결하고, 드릴 비트를 캐튤라(cannula)에 삽입하고, 드릴을 작동시켜 척추 경 나사를 위한 파일럿 구멍을 형성할 수 있다. 외과 의사는 그런 다음 드릴 비트를 제거하고 후속하여 척추경 나사를 척추 뼈에 설치하기 위해 휴대용 드라이버를 사용하여 척추경 나사를 파일럿 구멍의 위치로 구동시킬 수 있다.

최소 침습 수술 기법에서, 도구 가이드가 원하는 궤적에 정렬되면, 외과 의사는 일반적으로 도구 가이드를 통해 캐뉼라를 배치하며, 이는 수술 부위의 척추뼈에 인접한 환자의 신체에 만들어진 절개로 확장될 수 있다. 외과 의사는 그런 다음 드릴 비트를 휴대용 드릴에 부착하고, 드릴 비트를 캐뉼라에 삽입하고, 드릴을 작동하여 척추경 나사용 파일럿 구멍을 형성할 수 있다. 외과 의사는 그런 다음, 드릴 비트를 제거하고 척추에 척추경 나사를 설치하기 위해 휴대용 드라이버를 사용하여 척추경 나사를 파일럿 구멍의 자리에 넣을 수 있다.

상술한 척추 수술 기술의 유형들에서, 로봇 팔은 다소 활용도가 낮으며 실제로 파일럿 구멍을 뚫거나 척추경 나사를 설치하는데 거의 또는 전혀 역할을 하지 않을 수 있다. 또한, 수술 시스템의 궤적 유지 능력이 제공하는 이점에도 불구하고, 단일 척추경 나사를 설치할 때 기존의 최소 침습 기술은 종종 로봇 팔을 여러 번 재배치해야 할 수 있다. 이 재배치의 빈도와 범위는 특히, 척추경 나사, 가이드 도구, 드릴 및 수술 로봇 자체의 구성 뿐만 아니라 사용되는 특정 유형의 수술 기법, 외과 의사의 선호도에 의존할 수 있다.

또한, 일반적으로 한 번의 수술 동안 여러 개의 척추경 나사가 설치되기 때문에(예, 인접한 두 척추 뼈의 양측 체간 유합에 총 4개의 척추 경 나사가 종종 사용됨), 외과 의사의 접근 방식을 불편하게 하지 않고 서로 다른 궤적 사이에서 로봇 팔을 효율적으로 연결하는 것은 어려울 수 있다. 또한, 로봇 팔의 필수 관절이 서로 다른 궤적 사이에서 달성하기가 비현실적일 때 및/또는 각 궤적을 따라 일관된 접근 방식을 외과의사에게 제공하기 위해, 어떤 상황에서는 수술 로봇 자체가 환자의 신체를 기준으로 위치를 변경해야 할 수 있다.

따라서, 이러한 결합 중 하나 이상을 해결하기 위한 요구가 해당 기술 분야에 남아 있다.

본 발명은 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 수술 부위에서 도구를 구동하기 위한 엔드 이펙터를 제공할 수 있다. 엔드 이펙터는 수술 로봇에 부착하도록 구성된 마운트, 마운트에 결합되고 제1 축에 대해 회전 토크를 생성하도록 구성된 액추에이터를 포함하는 회전 기구를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 또한, 회전 기구로부터의 회전을 제1 축과는 상이한 제2 축에 대한 회전으로 변환하기 위한 기어트레인 및 제2 축을 중심으로 회전을 위해 도구를 해제 가능하게 고정하도록 구성된 커넥터를 포함하는 구동 조립체를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 또한, 사용자의 손을 지지하기 위한 그립을 갖는 트리거 조립체 및 회전 기구와 통신하는 입력 트리거를 포함할 수 있다. 입력 트리거는 회전 기구를 구동하고 두 번째 축을 중심으로 도구를 회전시키기 위해, 사용자에 의해 결합을 위해 배열될 수 있다. 엔드 이펙터는 또한 구동 조립체와 통신하기 위해 수동 인터페이스를 포함할 수 있다. 수동 인터페이스는 사용자로부터 가해지는 힘을 수신하고 회전 토크로 변환하여 도구를 제2 축을 중심으로 회전하도록 배열될 수 있다.

본 발명은 또한 수술 로봇에 의해 선택적으로 유지되는 상이한 궤적을 따라 수술 부위에서 도구를 구동하기 위한 엔드 이펙터를 제공할 수 있다. 엔드 이펙터는 수술 로봇에 부착되도록 구성되는 마운트, 및 마운트에 결합되고 제1 축에 대해 회전 토크를 생성하도록 구성된 액추에이터를 포함하는 회전 기구를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 또한, 회전 기구로부터의 회전을 제1 축과 상이한 제2 축을 중심으로 하는 회전으로 변환하는 기어 트레인 및 제2 축을 중심으로 회전하기 위해 도구를 분리 가능하게 고정하도록 구성된 커넥터를 갖는 구동 조립체를 포함할 수 있다. 커플링은 회전 기구에 동작 가능하게 부착되고, 수술 로봇에 의해 유지되는 상이한 궤적을 따라 회전 기구에 대해 제2 축을 선택적으로 위치시키기 위해 복수의 방향으로 회전 기구에 구동 조립체를 분리 가능하게 고정하도록 구성될 수 있다.

본 발명은 또한, 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 수술 부위에서 도구를 구동하기 위한 엔드 이펙터를 제공하고, 도구는 인터페이스 단부와 작업 단부를 가질 수 있다. 엔드 이펙터는 수술 로봇에 부착되도록 구성되는 마운트, 및 마운트에 결합되고 제1 축에 대해 회전 토크를 생성하도록 구성되는 액추에이터를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 또한, 제1 축에 대한 액추에이터로부터의 회전을 제2 축에 대한 회전으로 변환하는 기어트레인, 제2 축을 중심으로 회전 하도록 지지되는 구동 도관, 제2 축에 대한 동시 회전을 위해 도구를 분리 가능하게 고정하기 위해 구동 도관에 동작 가능하게 부착된 제1 회전 잠금 장치, 및 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 구동 도관과의 동시 병진을 위해 도구를 분리 가능하게 고정하기 위한 축 잠금 장치를 포함하는 구동 조립체를 포함할 수 있다. 축 잠금 장치는 제2 축을 따라 구동 조립체와 도구 사이의 상대적 이동이 허용되는 해제 구성과 제2 축을 따라 구동 조립체와 도구 사이의 상대적 이동이 제한되는 잠금 구성 사이에서 동작 가능할 수 있다.

본 발명은 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 수술 부위를 기준으로 도구를 안내하는 엔드 이펙터를 제공하며, 도구는 제1 도구 및 제1 도구와 상이한 제2 도구를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 수술 로봇에 부착되도록 구성되는 마운트, 및 마운트에 결합되고 제1 축에 대해 회전 토크를 생성하도록 구성되는 액추에이터를 포함하는 회전 기구를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 또한, 제1 축에 대한 회전 기구로부터의 회전을 제2 축에 대한 회전으로 변환하기 위한 기어 트레인을 갖는 구동 조립체, 제1 구동 비에서 제2 축에 대한 동시 회전을 위해 제1 도구를 분리 가능하게 고정하기 위해 기어 트레인과 회전 연통하여 배치된 제1 회전 잠금 장치, 제1 구동 비와 상이한 제2 구동 비로 제2 축에 대해 동시 회전을 위해 제2 도구를 분리 가능하게 고정하기 위해 기어 트레인과 연통하여 배치된 제2 회전 잠금 장치, 및 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 구동 조립체와 동시 병진을 위해 제1 도구 및 제2 도구 중 하나를 분리 가능하게 고정하는 축 잠금 장치를 포함할 수 있다. 축 잠금 장치는 제2 축을 따라 구동 조립체와 고정 도구 사이의 상대적 이동이 허용되는 해제 구성과 제2 축을 따라 구동 조립체와 고정 도구 사이의 상대적 이동이 제한되는 잠금 구성 사이에서 동작할 수 있다.

본 발명은 또한, 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 수술 부위에서 도구를 구동하기 위한 엔드 이펙터를 제공하며, 도구는 제1 도구 및 제1 도구와 상이한 제2 도구를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 수술 로봇에 부착되도록 구성되는 마운트, 및 마운트에 결합되고 제1 축에 대해 회전 토크를 생성하도록 구성되는 액추에이터를 포함하는 회전 기구를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 또한, 회전 기구로부터의 회전을 제1 축과 상이한 제2 축에 대한 회전으로 변환하기 위한 기어 트레인을 갖는 구동 조립체, 제2 축에 대한 회전을 위해 제1 도구 및 제2 도구 중 하나를 분리 가능하게 고정하도록 구성되는 커넥터, 및 회전 기구와 커넥터 사이의 회전 연통에 삽입된 변속기를 포함할 수 있다. 변속기는 제1 기어 세트, 제2 기어 세트, 및 제1 기어 세트와 맞물려 제1 구동 비로 회전 기구와 커넥터 사이의 회전을 변환하는 제1 칼라(collar) 위치와 제1 구동 비와 상이한 제2 구동 비로 회전 기구와 커넥터 사이의 회전을 변환하기 위해 제2 기어 세트에 맞물리는 제2 칼라 위치 사이의 이동을 위해 배열되는 시프트 칼라를 포함할 수 있다.

본 발명은 또한, 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 수술 부위에 파일럿 홀을 형성하는 방법을 제공할 수 있다. 이 방법은 엔드 이펙터를 수술 로봇, 액추에이터를 지지하는 엔드 이펙터, 구동 조립체, 수동 인터페이스 및 트리거 조립체에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 회전 절삭 도구를 제2 축을 따라 구동 조립체에 부착하는 단계, 제2 축을 궤적과 정렬하여 회전 절삭 도구를 수술 부위에 배치하는 단계, 및 제2 축에 대해 회전 절삭 공구를 회전 시키는 구동 조립체를 통해 제1 축을 중심으로 회전 토크를 생성하고 액추에이터의 토크를 제1 축을 중심으로 변환하기 위해 트리거 조립체를 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 수술 부위의 궤적을 따라 회전 절삭 도구를 제1 깊이로 전진시키는 단계, 제1 축에 대한 회전을 중단시키는 단계, 수동 인터페이스를 제공하기 위해 트리거 조립체를 배치하는 단계, 회전 절삭 도구를 제2 축에 대해 회전시키기 위해 수동 인터페이스에 힘을 가하는 단계, 및 수술 부위에서 궤적을 따라 회전 절삭 도구를 제1 깊이 보다 더 싶은 제2 깊이로 전진 시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 또한, 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 수술 부위에 앵커를 설치하는 방법을 제공할 수 있다. 이 방법은 엔드 이펙터를 수술 로봇, 액추에이터를 지지하는 엔드 이펙터, 구동 조립체, 수동 인터페이스 및 트리거 조립체에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 제2 축을 따라 구동 조립체에 도구를 부착하는 단계, 도구에 앵커를 부착하는 단계, 앵커를 수술 부위에 인접하게 배치하기 위해 제2 축을 궤적과 정렬시키는 단계, 및 도구와 앵커를 제2 축을 기준으로 회전시키기 위해 액추에이터로 제1 축에 대해 회전 토크를 생성하고 구동 조립체를 통해 제1 축에 대해 액추에이터의 토크를 변환시키는 트리거 조립체를 결합시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 수술 부위의 궤적을 따라 도구와 앵커를 제1 깊이로 전진시키는 단계, 제1 축에 대한 회전을 중단시키는 단계, 수동 인터페이스를 제공하기 위해 트리거 조립체를 배치하는 단계, 도구와 앵커를 제2 축을 중심으로 회전하기 위해 수동 인터페이스에 힘을 가하는 단계, 및 수술 부위의 궤적을 따라 앵커를 제1 깊이 보다 큰 깊은 제2 깊이로 전진시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 수술 로봇에 의해 유지되는 각각의 제1 및 제2 궤적을 따라 수술 부위에 제1 및 제2 앵커를 설치하는 방법을 제공할 수 있다. 이 방법은 엔드 이펙터를 수술 로봇, 액추에이터를 지지하는 엔드 이펙터, 구동 조립체, 수동 인터페이스, 및 트리거 조립체에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 제2 축을 따라 도구를 구동 조립체에 부착하는 단계, 제1 앵커를 도구에 부착하는 단계, 제1 앵커를 수술 부위에 인접하게 배치하기 위해 제1 축을 제2 축에 정렬하는 단계, 도구와 제1 앵커를 제2 축에 대해 회전시키기 위해 액추에이터로 제1 축에 대해 회전 토크를 생성하고 구동 조립체를 통해 액추에이터의 토크를 제1 축에 대해 변환하는 트리거 조립체를 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 수술 부위의 제1 궤적을 따라 도구 및 제1 앵커를 제1 깊이로 전진시키는 단계, 제1 축에 대한 회전을 중단시키는 단계, 수동 인터페이스를 제공하기 위해 트리거 조립체를 배치하는 단계, 도구와 제1 앵커를 제2 축을 중심으로 회전하기 위해 수동 인터페이스 힘을 가하는 단계, 및 제1 궤적을 따라 제1 깊이 보다 더 큰 제2 깊이로 공구 및 제1 앵커를 전진시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 도구로부터 제1 앵커를 분리하는 단계, 제2 앵커를 도구에 부착하는 단계, 제2 앵커를 수술 부위에 인접하게 배치하기 위해 제2 축을 제2 궤적에 정렬하는 단계, 제1 축에 대한 회전 토크를 액추에이터로 생성하기 위해 트리거 조립체를 결합하는 단계, 및 도구와 제2 앵커를 제2 축에 대해 회전하도록 구동 조립체를 통해 제1 축에 대해 액추에이터로부터의 토크를 변환하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 도구와 제2 앵커를 수술 부위에서 제2 궤적을 따라 제3 깊이로 전진시키는 단계, 제1 축에 대한 회전을 중단시키는 단계, 수동 인터페이스를 제공하기 위해 트리거 조립체를 배치하는 단계, 제2 축에 대해 도구 및 제2 앵커를 회전시키기 위해 수동 인터페이스에 힘을 가하는 단계, 및 도구 및 제2 앵커를 수술 부위에서 제2 궤적을 따라 제3 깊이 보다 큰 제4 깊이로 전진 시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 명세서의 실시 예의 다른 특징 및 이점은 첨부 도면 및 설명을 읽은 후에 더 잘 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 환자 신체의 수술 부위에 인접한 궤적을 따라 도구가 고정되는 엔드 이펙터를 지지하는 로봇 팔을 가진 수술 로봇을 포함하는 수술 시스템의 사시도이다.
도 2a는 도 1의 엔드 이펙터, 제1 궤적에 다라 지지되는 것으로 도시된 도구, 및 환자 신체의 일부의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 엔드 이펙터, 제2 궤도를 따라 지지되는 것으로 도시된 도구, 및 환자의 신체 일부의 다른 사시도이다.
도 2c는 도 2a 및 도 2b의 엔드 이펙터, 제3 궤적을 따라 지지되는 것으로 도시된 도구, 및 환자 신체 일부의 또 다른 사시도이다.
도 3은 도 1 내지 도 2c에 도시된, 제1 축에 대한 토크를 생성하기 위한 회전 기구를 지지하고 커플링을 갖는 마운트, 회진 기구의 커플링에 부착되고 제2 축에 대한 회전을 위해 도구를 지지하는 구동 조립체, 그립 및 회전 기구를 구동하기 위해 사용자에 의해 결합되도록 배열되는 입력 트리거를 갖는 트리거 조립체, 제2 축에 대해 도구를 회전 시키기 위해 힘을 수용하는 수동 인터페이스, 및 수동 인터페이스와의 결합을 위한 핸들 조립체를 포함하는 엔드 이펙터의 사시도이다.
핸들 조립체 아래의 회전 기구로부터 이격되고 구동 조립체에 분리 가능하게 부착되도록 구성된 두 개의 도구로부터 이격된 구동 조립체, 드릴 비트가 있는 회전 절삭 도구로 도시된 도구 중 하나 및 앵커를 지지하는 회전식 구동 도구로 도시된 다른 도구를 갖는 도 3의 엔드 이펙터의 부분 분해 사시도이다.
도 5a는 도 1 내지 도 4의 수술 시스템으로 수행된 최소 침습 척추 융합 기술과 관련하여 환자의 척추를 가로 지러 취해진 수술 부위의 예시도로, 가시 돌기에 대해 양측으로 배열되고 각각의 척추경을 통해 구멍과 척수의 반대쪽에 있는 척추체로 연장되는 제1 및 제2 궤적을 묘사하며, 제1 궤도를 따라 설치된 앵커와 척추에 인접하게 위치된 제2 궤도를 따라 가이드되는 드릴 비트가 함께 도시된다.
도 5b는 도 5a의 수술 부위의 또 다른 예시적인 도면이며, 제2 궤적을 따라 척추를 관통하여 척추경을 통해 척추체로 연장되는 제1 깊이에서 파일럿 구멍을 형성하는 드릴 비트가 함께 도시된다.
도 5c는 도 5a 및 도 5b의 수술 부위의 또 다른 예시도이며, 궤적을 따라 더 전진하여 제2 깊이에서 척추체로 더 멀리 있는 파일럿 구멍을 형성하는 드릴 비트가 함께 도시된다.
도 5d는 도 5a 내지 도 5c의 수술 부위의 또 다른 예시도이며, 파일럿 구멍에서 제거되는 드릴 비트 및 척추에 인접하게 위치된 제2 궤적을 따라 가이드되는 회전식 구동 도구에 의해 지지되는 앵커가 함께 도시된다.
도 5e는 도 5a 내지 도 5d의 수술 부위의 또 다른 예시도이며, 제2 궤적을 따라 제3 깊이까지 척추 뼈에 설치되는 앵커가 함께 도시된다.
도 5f는 도 5a 내지 도 5e의 수술 부위의 또 다른 예시도이며, 제2 궤적을 따라 제4 깊이까지 척추에 설치된 앵커가 함께 도시된다.
도 5g는 도 5a 내지 도 5f의 수술 부위의 또 다른 예시도이며, 각 궤적을 따라 척추에 설치된 앵커가 함께 도시된다.
도 6은 도 1 내지 도 5f의 앵커를 지지하는 도구의 사시도이다.
도 7은 도 1 내지 도 6의 앵커를 지지하는 도구의 평면도이다.
도 8은 도 7의 선 8-8을 따라 취한 단면도이다.
도 9는 도 1 내지 도 8의 앵커로부터 이격된 것으로 도시된 도구의 분해 사시도이다.
도 10a는 도 1 내지도 4의 엔드 이펙터의 사시도이며, 그립 및 구동 조립체에 인접한 수동 인터페이스 위에 배치되는 입력 트리거를 갖는 제1 트리거 조립체 위치에 배치된 트리거 조립체가 함께 도시된다.
도 10b는 도 10a의 엔드 이펙터의 또 다른 사시도이며, 그립 및 핸들 조립체에 의한 결합을 위한 수동 인터페이스를 제공하기 위해 이동된 입력 트리거를 갖는 제2 트리거 조립체 위치에 배열된 트리거 조립체가 함께 도시된다.
도 11a는 도 10a 및 도 10b의 엔드 이펙터의 전면 평면도이며, 제1 트리거 조립체 위치에 배치된 트리거 조립체 및 제1 방향에서 구동 조립체를 지지하는 커플링이 함께 도시된다.
도 11b는 도 11a의 엔드 이펙터의 또 다른 전명 평면도이며, 제2 트리거 조립체 위치에 배치된 트리거 조립체, 제1 방향에서 구동 조립체를 지지하는 커플링 및 수동 인터페이스에 인접하게 배치된 핸들 조립체가 함께 도시된다.
도 11c는 도 11a 및 도 11b의 엔드 이펙터의 또 다른 전면 평면도이며, 제2 트리거 조립체 위치에 배치된 트리거 조립체, 제1 방향에서 구동 조립체를 지지하는 커플링, 및 수동 인터페이스와 결합하여 배치된 핸들 조립체가 함께 도시된다.
도 11d는 도 11a 내니 도 11c의 엔드 이펙터의 또 다른 전면 평면도이며, 제1 트리거 조립체 위치에 배치된 트리거 조립체, 및 제2 방향에서 구동 조립체를 지지하는 커플링이 함께 도시된다.
도 11e는 도 11a 내지 도 11d의 엔드 이펙터의 또 다른 전면 평면도이며, 제1 트리거 조립체 위치에 배치된 트리거 조립체, 및 제3 방향에서 구동 조립체를 지지하는 커플링이 함께 도시된다.
도 11f는 도 11a 내지 도 11e의 엔드 이펙터의 또 다른 전면 평면도이며, 제3 트리거 조립체 위치에 배치된 트리거 조립체, 및 제3 방향에서 구동 조립체를 지지하는 커플링이 함께 도시된다.
도 12는 도 1 내지 도 4의 마운트, 회전 기구, 트리거 조립체 및 엔드 이펙터의 커필링의 상부 평면도이다.
도 13은 도 12의 라인 13-13을 따라 취한 오프셋 단면도이다.
도 14는 도 13의 표시 14를 따라 취한 확대 단면도이다.
도 15는 도 13의 표시 15를 따라 취한 확대 단면도이다.
도 16은 도 12의 마운트, 회전 기구, 트리거 조합 및 엔드 이펙터의 커플링의 사시도이다.
도 17은 도 16의 엔드 이펙터의 부분 분해 사시도이며, 회전 기구로부터 각각 이격된 트리거 조립체, 마운트, 및 리테이너(retainer)가 함께 도시된다.
도 18은 도 16의 엔드 이펙터의 또 다른 부분 분해 사시도이며, 각각 회전 기구로부터 이격된 리테이너의 일부 및 트리거 조립체가 함께 도시된다.
도 19a는 도 11a 내지 도 18의 엔드 이펙터의 리테이너의 일부 및 트리거 조립체의 사시도이며, 제1 트리거 조립체 위치에 배열된 트리거 조립체, 제1 입력 위치에 배열된 입력 트리거, 및 팬텀으로 표시된 트리거 조립체의 일부가 함께 도시된다.
도 19b는 도 19a의 엔드 이펙터의 리테이너의일부 및 트리거 조립체의 다른 사시도이며, 제1 트리거 조립체 위치에 배열된 트리거 조립체, 제2 입력 위치에 배열된 트리거, 및 팬텀으로 표시된 트리거 조립체의 일부가 함께 도시된다.
도 19c는 도 19a 및 도 19b의 엔드 이펙터의 리테이너의 일부 및 트리거 조립체의 또 다른 사시도이며, 제3 트리거 조립체 위치에 배열된 트리거 조립체, 제1 입력 위치에 배열된 트리거, 및 팬텀으로 표시된 트리거 조립체의 일부가 함께 도시된다.
도 20a는 도 17의 리테이너의 사시도이며, 트리거 조립체 위치 사이에서 회전 기구에 대한 트리거 조립체의 이동을 제한하기 위해 잠금 위치에 배열된 플런저(plunger)를 갖는 것이 도시된다.
도 20b는 도 20a의 리테이너의 또 다른 사시도이며, 트리거 조립체 위치 사이에서 회전 기구에 대한 트리거 조립체의 이동을 허용하기 위해 잠금 해제 위치에 배열된 플런저가 함께 도시된다.
도 21은 도 1 내지 도 4의 구동 조립체의 사시도이며, 수동 인터페이스 및 제2 축을 따라 배열된 커넥터가 함께 도시된다.
도 22는 도 21의 구동 조립체의 상부 평면도이다.
도 23a는 도 22의 선 23-23을 따라 취한 단면도이며, 회전 기구의 토크를 커넥터로 변환하여 도구를 회전 시키는 기어 트레인 및 수동 인터페이스와 기어 트레인 사이에 배치된 클러치 메커니즘을 포함하는 구동 조립체, 및 수동 인터페이스를 회전하지 않고 회전 기구의 토크를 통해 커넥터를 회전 시키기 위해 제1 모드에서 동작하는 클러치 메커니즘이 함께 도시된다.
도 23b는 도 23a의 구동 조립체의 기어 트레인, 클러치 메커니즘, 및 커넥터를 도시하는 다른 단면도이며, 수동 인터페이스에 적용된 힘으로부터 커넥터의 회전에 영향을 미치기 위해 제2 모드에서 동작하는 클러치 메커니즘이 함께 도시된다.
도 24b는 도 21 내지 도 23b의 구동 조립체의 분해 사시도이다.
도 25a는 도 1의 수술 시스템과 함께 사용하도록 구성된 본 명세서의 제2 실시예에 따른 엔드 이펙터의 사시도이며, 엔드 이펙터는 제1 축에 대한 토크를 생성하기 위해 회전 기구를 지지하는 마운트, 제1 트리거 조립체 위치에 배열된 트리거 조립체, 제2 축에 대해 회전하는 도구를 지지하는 커넥터를 갖는 구동 조립체, 및 제1 가드 위치에 배열된 가드 커버(g가이드 축(UA)rd cover)를 포함하는 것으로 도시된다.
도 25b는 도 25a의 엔드 이펙터의 또 다른 사시도이며, 제2 트리거 조립체 위치에 배열된 트리거 조립체, 및 수동 인터페이스에 대한 접근을 촉진하기 위해 제2 가드 위치에 배열된 가드 커버가 함께 도시된다.
도 26은 25a 및 도 25b의 엔드 이펙터의 분해 사시도이며, 구동 조립체와 회전 기구 사이에 놓인 트리거 조립체가 함께 도시된다.
도 27a는 도 25a 내지 도 26dml 트리거 조립체의 단면 사시도이며, 일반적으로 세로 단면으로 묘사되며, 제1 입력 위치에 배열된 입력 트리거를 갖는 것으로 도시된다.
도 27b는 도 27a의 트리거 조립체의 또 다른 단면 사시도이며, 제2 입력 위치에 배열된 입력 트리거가 함께 도시된다.
도 28은 도 25a 내지 도 26의 구동 조립체의 단면 사시도이며, 일반적으로 세로 단면으로 표시된다.
도 29a는 도 1의 수술 시스템과 함께 사용하도록 구성된 본 명세서의 제3 실시예에 따른 엔드 이펙터의 사시도이며, 엔드 이펙터는 제1 축에 대한 토크를 생성하기 위해 회전 기구를 지지하는 마운트, 제2 축에 대해 회전하는 도구를 지지하는 커넥터를 갖는 구동 조립체, 및 제1 트리거 조립체 위치에 배치된 트리거 조립체를 갖는 것으로 도시되며, 제1 및 제2 프레임 바디를 갖는 것으로 도시되고, 수동 인터페이스에 대한 접근을 제한하기 위해 제2 프레임 바디 제1 그립 위치에 배치된 상태이다.
도 29b는 도 29a의 엔드 이펙터의 또 다른 사시도이며, 수동 인터페이스에 대한 접근을 촉진하기 위해 제2 그립 위치에 배치된 제2 프레임 바디가 함께 도시된다.
도 30은 도 29a 및 도 29b의 엔드 이펙터의 분해 사시도이며, 회전 기구 및 트리거 조립체와 이격된 구동 조립체가 함께 도시되고, 구동 조립체에 분리 가능한 부착을 위해 구성된 두 개의 도구, 드릴 비트가 있는 회전 절삭 도구로 표시된 공구 중 하나, 및 앵커를 지지하는 회전식 구동 도구로 표시된 다른 도구가 함께 도시된다.
도 31a는 도 30의 회전 구동 도구의 일부 및 구동 조립체의 단면 사시도이며, 일반적으로 세로 단면으로 묘사되며, 변속기의 제1 기어 세트와 맞물리도록 제1 칼라 위치에 배열된 시프트 칼라를 갖는 변속기가 함께 도시된다.
도 31b는 도 30dml 회전 절삭 도구의 일부 및 구동 조립체의 단면 사시도이며, 일반적으로 세로 단면으로 묘사되고, 변속기의 제2 기어 세트와 맞물리도록 제2 칼라 위치에 배열된 시프트 칼라를 갖는 변소기가 함께 도시되며, 시프트 칼라에 작동 가능하게 부착된 선택기와 맞물리도록 배치된 회전식 절삭 도구의 일부를 갖는다.
도 32는 도 1의 수술 시스템과 함께 사용하도록 구성되는 본 명세서의 제4 실시예에 따른 엔드 이펙터의 사시도이며, 엔드 이펙터는 제1 축에 대한 토크를 생성하기 위해 회전 기구를 지지하는 마운트, 제2 축에 대한 회전 도구를 지지하는 커넥터가 있는 구동 조립체, 차동 조립체, 한 쌍의 핀, 및 독(dock)에 지지되는 핸들 조립체를 포함하는 것으로 도시된다.
도 33은 도 32의 엔드 이펙터의 분해 사시도이며, 회전 기구로부터격리된 구동 조립체, 핀, 및 핸들 조립체와 함께 도시되고, 구동 조립체에 분리 가능한 부착을 위해 구성되는 두 개의 도구, 드릴 비트가 있는 회전 절삭 도구로 표시된 도구 중 하나, 및 앵커를 지지하는 회전식 구동 도구로 표시되는 다른 도구가 함께 도시된다.
도 34는 도 33의 구동 조립체의 단면 사시도이며, 일반적으로 세로 단면으로 묘사되며, 구동 조립체의 제1 및 제2 회전 잠금과 연통하는 차동 조립체가 함께 도시된다.
도 34b는 도 34a의 구동 조립체의 또 다른 단면 사시도이며, 제2 축에 대해 회전하기 위해 구동 조립체의 제1 회전 잠금 장치와 맞물려 배치된 도 33에 도시된 회전 절삭 공구의 일부가 함께 도시되고, 차동 조립체의 일부와 맞물리는 핀 중 하나가 함께 도시된다.
도 34c는 도 34a 및 도 34b의 구동 조립체의 또 다른 사시도이며, 제2 축에 대해 회전하기 위해 구동 조립체의 제2 회전 잠금과 맞물리도록 배치된 도 33에 도시된 회전 구동 도구의 일부가 함께 도시되고, 차동 조립체의 다른 부분과 맞물리는 다른 핀이 함께 도시된다.
도 35는 도 1의 수술 시스템과 함께 사용하도록 구성되는 본 명세서의 제5 실시예에 따른 엔드 이펙터의 사시도이며, 엔드 이펙터는 제1 축에 대한 토크를 생성하기 위해 회전 기구를 지지하는 마운트, 및 제2 축에 대해 회전하기 위한 도구를 지지하는 구동 도관을 갖는 구동 조립체를 포함하는 것으로 도시되고, 도구는 드릴 비트가 있는 회전식 절삭 도구로 묘사된다.
도 36은 도 35의 엔드 이펙터의 분배 사시도이며, 회전 기구 및 회전 절삭 도구로부터 이격된 구동 조립체가 함께 도시되고, 앵커를 구동하기 위한 회전식 구동 도구로 묘사된 다른 도구와 이격되는 것으로 도시된다.
도 37a는 도 36의 구동 조립체의 단면 사시도이며, 일반적으로 세로 단면으로 묘사되고, 구동 도관과 회전 연통하여 배치된 제1 및 제2 기어 세트를 갖는 변속기를 갖는 것으로 도시된다.
도 37b는 도 37a의 구동 조립체의 또 다른 단면 사시도이며, 구동 도관에 고정되고 변속기의 시프트 칼라에 동작 가능하게 부착된 선택기와 맞물리는 도 36의 회전 구동 도구의 일부를 부분적으로 도시하고, 제1 기어 세트와 맞물리도록 제1 칼라 위치에 배치된 시프트 칼라가 도시된다.
도 37c는 도 37a의 구동 조립체의 또 다른 다면 사시도이며, 구동 도관에 고정되고 변속기의 시프트 칼라에 동작 가능하게 부착된 선택기와 맞물리는 도 35 내지 도 36의 회전 절삭 도구의 일부를 부분적으로 묘사하며, 제2 기어 세트와 맞물리도록 제2 칼라 위치에 배치된 시프트 칼라가 함께 도시된다.
도 38a는 도 35 내지 도 37c의 구동 조립체의 투시도이며, 도 37b에 도시된 바와 같이 배열된 벽속기의 선택기가 함께 도시된다.
도 38b는 도 35 내지 도 37c의 구동 조립체의 사시도이며, 도 37c에 도시된 바와 같이 배열된 변속기의 선택기가 함께 도시된다.
도 39a는 도 1의 수술 시스템과 함께 사용하도록 구성된 본 명세서의 제6 실시예에 따른 엔드 이펙터의 사시도이며, 엔드 이펙터는 제1 축에 대한 토크를 생성하기 위해 회전 기구를 지지하는 마운트, 제2 축에 대해 회전하기 위한 도구를 지지하는 구동 도관을 갖는 구동 조립체, 및 제1 트리거 조립체 위치에 배열된 트리거 조립체를 포함하는 것으로 도시되고, 제1 및 제2 프레임 바디를 갖는 것으로 도시되고, 도구에 의해 정의된 수동 인터페이스에 대한 접근을 제한하기 위해 제2 프레임 바디가 제1 그립 위치에 배치된 상태이다.
도 39b는 도 39a의 엔드 이펙터의 또 다른 사시도이며, 도구에 의해 정의된 수동 인터페이스에 대한 접근을 촉진하기 위해 제2 그립 위치에 배치된 제2 프레임 바디가 함께 도시된다.
도 39c는 도 39a 및 도 39b의 엔드 이펙터의 또 다른 사시도이며, 제2 트리거 조립체 위치에 배열된 트리거 조립체가 함께 도시되고, 제2 그립위치에 배치된 제2 프레임 바디가 함께 도시된다.
도 40은 도 39a 내지 도 39c의 엔드 이펙터의 분해 사시도이며, 회전 기구와 이격된 트리거 조립체 및 구동 조립체가 함께 도시되고, 구동 조립체의 구동 도관에 분리 가능하게 부착되도록 구성된 두 개의 도구, 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 회전 기구에 의해 구동될 앵커를 지지하기 위한 회전 구동 도구로 도시된 도구 중 하나, 및 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 가이드되는 해부 도구로 도시된 다른 도구들이 함께 도시된다.
도 41은 도 39a 내지 도 40의 트리거 조립체의 일부 단면 사시도이며, 일반적으로 세로 단면으로 표시된다.
도 42a는 도 39a 내지 도 40의 엔드 이펙터의 측면 평면도이며, 트리거 조립체 일부에 동작 가능하게 부착된 광원, 도 39a에 도시된 바와 같이 배열된 트리거 조립체, 및 제2 축을 따라 수술 부위를 향해 빛을 방출하는 것으로 도시된 광원이 함께 도시된다.
도 42b는 도 39a 내지 도 40의 엔드 이펙터의 측면 평면도이며, 구동 조립체의 구동 도관으로 지지되는 광원을 포함하는 도구, 도 39b에 도시된 바와 같이 배열된 트리거 조립체, 및 제2 축을 따라 수술 부위를 향해 빛을 방출하는 것으로 도시되는 광원이 함께 도시된다.
도 43a는 도 39a 내지 도 40의 구동 조립체 일부 분해 단면 사시도이며, 일반적으로 세로 단면으로 묘사되고, 도 40의 회전 구동 도구를 분리 가능하게 고정하기 위한 축 잠금 장치가 함께 도시된다.
도 43b는 도 43a의 구동 조립체의 단면 사시도이며, 구동 도관에 배치된 도 40의 해부 도구가 함께 도시된다.
도 43는 도 43a 및 도 43b의 구동 조립체의 단면 사시도이며, 축 잠금 장치 및 회전 잠금 장치에 의해 구동 도관에 고정된 도 40의 회전 구동 도구가 함께 도시된다.
도 43d는 도 43c의 구동 조립체, 회전 구동 도구 및 회전 잠금 장치의 또 다른 단면 사시도이며, 제2 축에 대해 배열된 평면(미도시)을 따라 단면화되고, 제1 축에 대해 배열된 길이 방향 평면(미도시)에 대해 예각으로 배치되는 것으로 도시된다.
도 44a는 도 43c 및 도 43c의 구동 조립체, 회전 구동 도구 및 회전 잠금 장치의 또 다른 단면 사시도이며, 제2 축에 수직으로 배열된 평면(미도시)을 따라 및 잠금 구성으로 배열된 것으로도시된 축 잠금을 통해 단면으로 도시된 것으로 도시된다.
도 44b는 도 44a의 구동 조립체, 회전 구동 도구 및 회전 잠금 장치의 또 다른 단면 사시도이며, 해제된 구성으로 배열된 축 잠금 장치로 도시된다.
도 45는 도 1의 수술 시스템과 함께 사용하도록 구성된 본 명세서의 제7 실시예에 따른 엔드 이펙터의 사시도이며, 엔드 이펙터는 제1 축에 대한 토크를 생성하기 위해 회전 기구를 지지하는 마운트, 제2 축에 대해 회전하기 위한 도구를 지지하는 구동 도관을 갖는 구동 조립체, 및 트리거 조립체를 포함하는 것으로 도시된다.
도 46은 도 45의 엔드 이펙터의 분해 사시도이며, 회전 기구 및 트리거 조립체와 이격된 구동 조립체와 함께 도시되고, 구동 조립체의 구동 도관에 분리 가능하게 부착되도록 구성된 두 개의 도구, 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 회전 기구에 의해 구동되는 드릴 비트를 갖는 회전 절단 도구로 도시되는 도구 중 하나 및 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 가이드되는 메스 도구로 도시되는 다른 도구가 함께 도시된다.
도 47a는 도 45 내지 도 46의 구동 조립체의 단면 사시도이며, 일반적으로 세로 단면으로 도시되며, 잠금 구성으로 배열된 콜릿 텐션너(collet tensioner)를 갖는 콜릿 메커니즘을 포함하는 구동 도관이 함께 도시된다.
도 47b는 도 47a의 구동 조립체의 또 다른 단면 사시도이며, 해제 구성으로 배열된 콜릿 텐션너가 함께 도시된다.
도 47c는 도 47a의 구동 조립체의또 다른 단면 사시도이며, 제2 축에 대한 회전을 위해 도 46의 회전 절삭 도구의 일부를 고정하도록 잠금 구성으로 배열된 콜릿 텐션너가 함께 도시된다.
도 48a는 도 45 내지 도 48dml 구동 조립체의 사시도이며, 도 47a에 도시된 바와 같이 배열된 콜릿 텐션너가 함께 도시된다.
도 48b는 도 45내지 도 48의 구동 조립체의 사시도이며, 도 47b에 도시된 바와 같이 배열된 콜릿 텐션너가 함께 도시된다.
도 49a는 도 1의 수술 시스템과 함께 사용하도록 구성된 본 명세서의 제8 실시예에 따른 엔드 이펙터의 사시도이며, 엔드 이펙터는 제1 축에 대한 토크를 생성하기 위해 회전 기구를 지지하는 마운트, 제1 축과 일치하는 제2 축을 중심으로 회전하기 위해 도구를 지지하는 구동 도관을 갖는 구동 조립체, 구동 조립체에 결합된 트리거 조립체, 및 제1 가드 위치에 배치된 가드 커버를 갖는 리테인 메커니즘(retention mechanism)을 포함하는 것으로 도시된다.
도 49는 도 49a의 엔드 이펙터의 또 다른 사시도이며, 제2 가드 위치에 배치된 가드 커버, 구동 조립체에 분리 가능하 부착을 위해 구성된 도 개의 도구에 인접하게 배치되는 엔드 이펙터, 드릴 비트를 갖는 회전 절삭 동구로 표시된 도구 중 하나, 및 앵커를 지지하는 회전식 구동 도구로 도시된 다른 도구가 함께 도시된다.
도 50은 도 49a 및 도 49b의 엔드 이펙터의 분해 사시도이며, 마운트 및 액추에이터 서브 조립체로부터 이격된 고정 메커니즘 및 트리거 조립체 일부가 함께 도시된다.
도 51은 도 50의 액추에이터 서브 조립체 일부의 분해 사시도이다.
도 52는 도 50의 트리거 조립체의 분해 사시도이며, 제2 트리거 서브 조립체로부터 이격된 제1 트리거 서브 조립체를 갖는 것으로 도시된다.
도 53a는 도 52dml wp2 트리거 서브 조립체의 분해 사시도이다.
도 53b는 도 53a의 제2 트리거 서브 조립체의 또 다른 분해 사시도이다.
도 54는 도 53a 및 도 53b의 제2 트리거 서브 조립체의 일부 단면 사시도이며, 일반적으로 세로 단면으로 도시된다.
도 55는 도 52의 제1 트리거 서브 조립체의 분해 사시도이며, 도 49a 내지 도 50의 고정 장치를 고정하기 위한 가드 잠금 서브 조립체를 갖는 것으로 도시된다.
도 56a는 도 49a 내지 도 50의 엔드 이펙터의 일부 사시도이며, 도 55의 가드 잠금 서브 조립체에 의해 제1 가드 위치에 고정된 고정 장치의 가드 커버와 함께 도시된다.
도 56b는 도 56a의 엔드 이펙터의 또 다른 부분 사시도이며, 가드 잠금 조립체의 일부와 결합하는 리텐션 메커니즘의 일부가 함께 도시된다.
도 56c는 도 49a 내지 도 50의 엔드 이펙터의 부분 사시도이며, 제1 가드 위치에 배치되지만 도 55의 가드 잠금 서브 조립체에서 분리되는 리텐션 메커니즘의 가드 커버가 함께 도시된다.
도 56d는 도 56c의 엔드 이펙터의 또 다른 부분 사시도이며, 가드 잠금 서브 조립체의 일부에서 분리되지만 인접하는 리텐션 메커니즘의 일부가 함께 도시된다.
도 57은 도 49a 내지 도 50의 엔드 이펙터의 일부 단면 투시도이며, 일반적으로 세로 단면으로 도시되며, 도 49b에 도시된 바와 같이 제2 가드 위치에 배열된 리텐션 기구의 가드 커버가 함께 도시된다.
도 58a는 도 57의 표시 58을 따라 취한 확대 부분 단면 사시도이다.
도 58b는 도 58a의 엔드 이펙터의 또 다른 확대 부분 사시도이며, 구동 조립체의 구동 도관으로 지지되는 도 49b의 회전 구동 도구의 일부와 함께 도시된다.
도 58c는 도 58b의 엔드 이펙터 및 회전 구동 도구의 또 다른 확대 부분 단면 사시도이며, 도 56c 및 도 56d에 도시된 바와 같이 배열된 리텐션 메커니즘의 가드 커버가 함께 도시된다.
도 58d는 도 58c의 엔드 이펙터 및 회전 구동 도구의 또 다른 확대 부분 단면 사시도이며, 도 56a 및 도 56b에 도시된 바와 같이 제1 가드 위치에 배열된 리텐션 메커니즘의 가드 커버가 함께 도시된다.
도 59a는 도 57의 표시 59를 따라 취한 확대 부분 단면 사시도이다.
도 59b는 도 59a의 엔드 이펙터의 또 다른 확대 부분 단면 사시도이며, 구동 조립체의 구동 도관으로 지지된 도 49b의 회전 구동 도구의 일부가 함께 도시된다.
도 60은 도 49b의 회전 구동 도구 및 앵커의 분해 사시도이며, 회전 구동 도구는 잠금 서브 조립체를 갖는 것으로 도시된다.
도 61a는 도 60의 회전 구동 도구의 부분 단면 사시도이며, 일반적으로 세로 단면으로 도시되며, 구동 잠금 구성에 배열된 잠금 서브 조립체가 함께 도시된다.
도 61b는 도 61a의 회전 구동 도구의 또 다른 부분 단면 사시도이며, 구동 잠금 해제구성으로 배열된 잠금 서브 조립체가 함께 도시된다.
도 62a는 도 60의 회전 구동 도구의 부분 단면 사시도이며, 제2 축에 대해 배열되고 제2 축에 배열된 길이 방향 평면(미도시)에 수직으로 배치된 평면(미도시)을 따라 단면으로 도시되며, 구동 잠금 구성으로 배열된 잠금 서브 조립체가 함께 도시된다.
도 62b는 도 61b의 회전 구동 도구의 또 다른 부분 단면 사시도이며, 구동 잠금 해제 구성으로 배열된 잠금 서브 조립체가 함께 도시된다.
도 63a는 도 49a 내지 도 50의 엔드 이펙터의 부분 사시도이며, 제1 가드 위치에 배치된 리텐션 메커니즘의 가드 커버가 함께 도시되며, 도 61a 및 62b의 회전 구동 도구에 인접하게 배치되는 것으로 도시되며, 앵커를 구동하기 위한 구동 잠금 구성으로 배치된 잠금 서브 조립체를 갖는다.
도 63b는 도 63a의 엔드 이펙터, 회전 구동 도구 및 앵커의 또 다른 부분 사시도이며, 도 58b에 도시된 바와 같이 구동 조립체의 구동 도관으로 지지되는 회전 구동 도구가 함께 도시되고, 궤적을 따라 배열된 앵커가 함께 도시된다.
도 63c는 도 63b의 엔드 이펙터, 회전 구동 도구 및 앵커의 또 다른 부분 사시도이며, 도 58d에 도시된 바와 같이 제2 가드 위치에 배열된 리텐션 메커니즘의 가드 커버가 함께 도시된다.
도 63d는도 63c의 엔드 이펙터, 회전 구동 도구 및 앵커의 또 다른 부분 사시도이며, 제1 가드 위치에 배치된 리텐션 메커니즘의 가드 커버가 함께 도시되고, 구동 잠금 구성으로 배열된 회전 구동 도구의 잠금 서브 조립체와함께 도시되고, 궤적을 따라 전진된 앵커가 함께 도시된다.
도 63e는 도 63d의 엔드 이펙터, 회전 구동 도구 및 앵커의 또 다른 부분 사시도이며, 구동 잠금 구성으로 배열된 회전식 구동 도구의 잠금 서브 조립체가 함께 도시된다.
도 63f는 도 63e의 엔드 이펙터, 회전 구동 도구 및 앵커의 또 다른 부분 사시도이며, 엔드이펙터로부터 및 회전 구동 도구로부터 이격된 궤적을 다라 배열된 앵커가 함께 도시된다.
도면 전체에 걸쳐 도시된 하나 이상의 실시예는 특정 구성 요소, 구조적 특징 및/또는 조립체를 가지 수 있다는 것이 이해될 수 있으며, 도식적으로 묘사되거나 예시를 위해 팬텀으로 도시될 수 있다.

관련 출원에 대한 상호 참조

본 특허출원은 2018년 1월 26일에 출원된 미국 가출원 제62/622,306호 및 2018년10월12일에 출원된 미국 가출원 제62/744,878호의 우선권과 모든 혜택을 주장하며, 이들의 내용은 본 명세서에 참조로 포함된다.

이제 도면을 참조하면, 유사한 도면 부호는 여려 도면에 걸쳐 유사한 또는 대응하는 부분을 나타내며, 수술 로봇(32)을 포함하는 수술 시스템(30)이 도 1에 도시되어 있다. 수술 로봇(32)은 베이스(34), 로봇 팔(36) 및 커플러(38)를 가질 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 로봇 팔(36)은 베이스(34)에 의해 지지되고 사용 중에 베이스(34)에 대한 커플러(38)의 위치 및/또는 방향을 이동, 가이드, 구동, 유지 또는 제어하도록 구성될 수 있다. 커플러(38)는 도구를 구동하도록 구성되는 엔드 이펙터(40)를 분리 가능하게 고정하도록 구성될 수 있으며, 일반적으로 도면 부호 도구(42), 환자의 신체(B) 상의 수술 부위(ST)에서 하나 이상의 궤적(T)를 따라 아래에 더 자세히 설명된다. 따라서, 수술 로봇(32)은 로봇 팔(36)을 통해 엔드 이펙터(40)를 이동시켜 의료 전문가가 엔드 이펙터(40)와 도구(42)의 이동 및 위치를 정밀하게 제어하여 다양한 유형의 수술 절차를 수행하도록 보조할 수 있다. 로봇 팔(36)의 예시적인 배열은 “Surgical Robotic arm Capable of Controlling a Surgical Instrument in Multiple Modes”제목의 미국 특허 번호 9,119,655에서 설명되며, 그 개시 내용은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다. 로봇 팔(36) 및 수술 로봇(32)의 다른 부분은 대안적인 구성으로 배열될 수 있다는 것이 이해될 수 있다.

수술 시스템(30)은 사용자(예를 들어, 외과 의사)가, 수술 로봇(32)에 의해 유지되는 궤적(T)을 따라 수술 부위(ST)에서 및/또는 그에 대해, 하나 이상의 유형의 도구(42)를 가이드, 배치, 및/또는 위치시키는 것을 돕도록 구성될 수 있다. 본 명세서의 다양한 실시예에 대해 이하 후속 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 도구(42)는 특히, 외과 의사가 수술 로봇(32)에 의해 유지되는 궤적 궤적(T)에 대해 높은 수준의 제어로 외과 의사가 수술 부위(ST)에서 환자의 신체(B)의 해부학적 구조에 접근하고 조작할 수 있게 하기 위해, 엔드 이펙터(40)에 의해 지지될 수 있다. 상술한 수술 시스템(30)은 각각의 구성요소는 아래에서 더 상세히 설명된다.

통상 기술자는 통상적인 수술 절차가 다수의 상이한 유형의 도구(42)의 사용을 일상적으로 포함한다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 여기서, 특정 유형의 도구(42)는 궤적(T)을 따라 지지되는 동안 엔드 이펙터(40)에 의해 구동되도록 구성될 때 “능동”으로 특성화될 수 있다(예, 제한 없이 드릴 및 버(bur)와 같은 회전식 절단 기구). 반면, 궤적(T)를 따라 적어도 부분적으로 지지되는 동안 엔드 이펙터(40)에 의해 가이드되도록(반드시 구동되는 것은 아님) 구성될 때(예, 해부 및 메스), 특정 유형의 도구(42)는 “수동”으로 특성화될 수 있다. 또한, 일부 유형의 도구(42)는, 아래 설명될 바와 같이, 사용 방법에 따라 “능동” 및 “수동”으로 특성화될 수 있다.

다수의 상이한 유형의 “능동” 도구(42)가 본 명세서에 의해 고려되는 동안, 수술 부위(ST)에서 궤적(T)을 따라 파일럿 홀(46)을 형성하기 위한 절삭 도구(44)(예, 드릴 비트를 갖는 회전 절단 도구) 및 수술 부위(ST)에서 궤적(T)을 따라 설치하도록 구성된 앵커(50)(예, 다축 나사)를 분리 가능하게 고정하도록 구성된 회전 구동 도구(48)(예, 앵커 구동 기구), 2개의 예시적인 “능동” 도구(42)가 도 4내지 도 5f와 관련하여 본 명세서에 설명된다.

엔드 이펙터(40)의 제1 실시예와 관련하여 본 명세서에 설명되고 예시된 엔드 이펙터(40) 및 41의 대표적인 실시예는 일반적으로 환자의 신체(B)에 있는 두 개 이상의 척추의 후방 체간 척추 융합과 같은 다양한 유형의 최소 침습 척추 수술 절차를 수행하는 외과 의사를 보조하도록 구성될 수 있다. 그러나 아래에 설명에서 알 수 있듯이, 수술 시스템(30)은 축 방향 궤적(T)을 따라 회전하고 병진하도록 도구(42)의 움직임을 제한하는 것이 유리한 다양한 유형의 수술 절차와 관련하여 사용될 수 있다. 엔드 이펙터(40)에 의해 구동되는 “능동” 도구(42) 및/또는 엔드 이펙터(40)에 의해 가이드되는 “수동” 도구(42)와 함께와 같이. 여기서, “구동”이라는 용어는 일반적으로 궤적(T)에 대한 도구(42)의 회전에 대응할 수 있다. 그러나, 수술 로봇(32)에 의해 가이드되는 엔드 이펙터(40)에 의해 지지되는 도구(42)는 궤적(T) 및/또는 수술 부위(ST)에 대해 및/또는 상대적으로, 진동, 왕복, 병진, 회전 또는 이들의 조합을 제한 없이 포함하여, 다수의 상이한 방식으로 구동될 수 있다.

상술한 바와 같이, 예시된 수술 시스템(30)은 후방 체간 척추 용합과 같은 최소 침습 척추 수술 절차와 관련하여 유리하게 이용될 수 있다. 이 예시적인 예에서, 절삭 도구(44)는 다른 척추뼈에 파일럿 홀(46)을 형성하는데 사용될 수 있으며, 회전 구동 도구(48)는 척추경 나사로 구현된 앵커(50)를 각각의 파일럿 홀(46)에 설치하는데 사용될 수 있다. 안정화 로드(미도시)는 환자의 신체(B)에 있는 2개 이상의 척추의 척추경에 설치된 앵커(50) 사이에 장착되어 척추뼈 사이의 상대적인 움직임을 제한하고 이에 따라 척추뼈가 융합되도록 뼈 성장을 촉진할 수 있다. 상술한 예는 예시적이며 다른 유형의 수술 절차가 고려될 수 있다는 것이 이해될 수 있다.

다축 척추경 나사형 앵커(50)를 위한 파일럿 홀(46)을 형성하는 것에 더하여, 절삭 도구(44)는 또한 다른 유형의 고정 하드웨어(예, 핀, 나사, 브래킷, 플레이트, 로드 등), 보철 구성요소(예, 인공 관절, 뼈 케이지, 임플란트 등) 및/또는 일부 실시예에서 의료 장치(예, 가이드 와이어, 기구, 센서, 추적기 등)을 위한 구명을 형성할 수 있다. 또한, 절삭 도구(44)는 또한 일부 실시예에서 척추 및/또는 인접 조직의 일부(예, 후궁 절제술 또는 추간판 절제술 동안 사용되는 버로서) 또는 다른 뼈(예, 장골 능으로부터 채취한 뼈 이식을 용이하게 하기 위해)를 제거하는데 도움이 되도록 구성될 수 있다. 따라서, 도구(42)는 수술 부위에서 조직을 절단, 제거, 조작 또는 치료하기 위한 다수의 상이한 유형의 수술 도구로서 구현될 수 있으며, 엔드 이펙터(40)는 수술 로봇(32)에 의해 유지되는 궤적(T)을 따라 회전하고 병진하도록 도구(42)의 움직임을 제한하는 것이 유리한 임의 적합한 유형의 수술 절차에서 이용될 수 있다. 상술한 것과 다른 구성이 고려될 수 있다.

수술 시스템(30)은, 다양한 유형의 추적기(예, 다중 자유도 광학, 광성 및/또는 초음파 감지 장치), 내비게이션 시스템(예, 머신 비전 시스템, 전하 결합 장치 카메라, 추적기 센서, 표면 스캐너 및/또는 거리 측정기), 해부학적 컴퓨터 모델(예, 척추 하부 요추 부위의 자기 공명 영상 스캔), 이전 수술 절차 및/또는 이전에 수행된 수술 기술로부터의 데이터(예, 앵커(50)의 설치를 용이하게 하기 위해 후속적으로 설명되는 파일럿 홀(46)을 형성하는 동안 수술 로봇(32)에 의해 기록된 데이터) 등을 활용하여, 공통 좌표계 내에서, 환자의 신체(B)의 여러 부분뿐만 아니라, 수술 로봇(32), 로봇 팔(36), 엔드 이펙터(40) 및 또는 도구(42)의 하나 이상의 부품의 상대적인 위치 및/또는 방향의 변화를 모니터링, 추적 및 /또는 결정할 수 있다. 이를 위해, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 수술 시스템(30)은 일반적으로 수술 로봇(32)이 궤적(T)을 따라 도구(42)의 정렬을 유지할 수 있도록 협력하는 도구(42) 및 내비게이션 시스템(50)를 포함할 수 있다. 제어 시스템(52)은 팔 제어기(56)를 포함하고, 내비게이션 시스템(50)는 내비게이션 제어기(58)을 포함할 수 있다. 제어기(56, 58)는 컴퓨터, 프로세서, 제어 유닛 등으로 구현될 수 있고, 개별 구성요소일 수 있고, 통합되거나 그렇지 않으면 하드웨어를 공유할 수 있다.

수술 시스템(30)은 특히, 제어 시스템(52)을 사용하여 로봇 팔(36)을 관절화하고 도구(42)의 구동을 용이하게 하는 등의 작업을 수행할 수 있다. 여기서, 제어 시스템(52)의 팔 제어기(56)는 로봇 팔(36)(미도시)의 조인트에 배치된 다양한 액추에이터, 모터 등을 구동함으로써 로봇 팔(36)을 관절화 하도록 구성될 수 있다. 팔 제어기(56)는 또한, 로봇 팔(36)(미도시)을 따라 위치된 인코더와 같은 다양한 센서로부터 센서 데이터를 수집할 수 있다. 수술 로봇, 엔드 이펙터(40) 및 도구(42)의 각 구성요소의 특정 형상이 알려져 있기에, 이들 센서 데이터는 조작자 좌표계(MNPL)(도 1 참조) 내에서 도구(42)의 위치 및/또는 방향을 신뢰성 있게 조정하기 위해 팔 제어기(56)에 의해 사용될 수 있다. 조작자 좌표계(MNPL)은 원점을 가지며 원점은 로봇 팔(36)에 상대적으로 위치할 수 있다. 이러한 유형의 조작자 좌표계(MNPL)의 한 예가 이전에 참조된 제목 “Surgical Robotic Arm Capable of Controlling a Surgical Instrument in Multiple Modes”의 미국 특허 9,119,655에 설명된다.

수술 시스템(30) 특히, 도구(42) 및 환자의 신체(B)의 일부(예, 수술 부위(ST)에 위치한 척추뼈)와 같은 다양한 물체의 움직임을 추적하기 위해 내비게이션 시스템(50)을 사용할 수 있다. 이를 위해, 내비게이션 시스템(50)은 로컬라이저 좌표계(LCLZ) 내의 객체에 고정된 추적기(62)의 위치 및/또는 방향을 감지하도록 구성된 로컬라이저(60)을 포함할 수 있다. 내비게이션 제어기(58)는 로컬라이저(60)와 통신하여 배치되고 로컬라이저 좌표계(LCLZ)에서 로컬라이저(60)에 의해 감지된 각 추적기(62)에 대한 위치 및/또는 방향 데이터를 수집할 수 있다.

로컬라이저(60)는 로컬라이저 좌표계(LCLZ) 내에서 대응하는 다수의 물체를 추적하기 위해 다수의 추적기(62)의 위치 및/또는 방향을 감지할 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 예로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 추적기(62)는 추가 환자 추적기, 추가 의료 및/또는 수술 도구를 위한 추적기 등뿐만 아니라, 포인터 추적기(62P), 도구 추적기(62T) 제1 환자 추적기(62A) 및/또는 제2 환자 추적기(62B)를 포함할 수 있다. 도 1에서, 도구 추적기(62T)는 엔드 이펙터(40)에 단단히 고정되고, 제1 환자 추적기(62A)는 수술 부위(ST)(예, 천골의 S1)에서 하나의 척추뼈에 단단히 부착되고, 제2 환자 추적기(62B)는 다른 척추뼈(예, 요추의 L5)에 단단히 고정될 수 있다. 도구 추적기(62T)는 제조 동안 엔드 이펙터(40)에 통합되거나 엔드 이펙터(40)에 해제 가능한 부착에 의한 거와 같이, 다양한 방식으로 엔드 이펙터(40)에 고정될 수 있다. 환자 추적기(62A, 62B)는 나사 결합, 클램핑 또는 다른 기술에 의해 환자의 신체(B)에 있는 다른 뼈에 단단히 고정될 수 있다. 추적기(62)가 다양한 유형의 추적 대상(예, 분리된 뼈, 도구, 포인터 등)에 다양한 방식으로 견고하게 부착될 수 있음이 이해될 수 있다.

추적기(62)가 부착된 해부학적 구조에 대한 추적기(62)의 위치는 포인터 추적기(62P)(예, 내비게이션 포인터)가 뼈의 뼈 랜드 마크를 터치하거나 표면 기반 등록을 위해 뼈를 가로 지르는 여러 포인터를 터치하는데 사용하는 포인트 키간 등록과 같은, 알려진 등록 기술에 의해 결정될 수 있다. 추적기(62)의 자세를 환자의 해부학적 구조(예, 각각의 척추뼈)에 연관시키기 위해 통상적인 등록 기술이 사용될 수 있다. 다른 유형의 등록도, 척추뼈의 가시 돌기에 부착되고 클램프가 부착되는 가시 돌기의 형상을 결정하기 위해 촉각 센서(미도시)를 갖는 기계적 클램프와 함께 추적기(62)를 사용함으로써와 같이, 가능할 수 있다. 극돌기의 모양은 등록을 위해 극돌기의 3D 모델과 일치시킬 수 있다. 촉각 센서와 추적기(62)상의 3 개 이상의 마커 사이의 공지된 관계는 내비게이션 제어기(58)에 입력되거나 공지될 수 있다. 이러한 공지된 관계를 기반으로 환자의 해부학적 구조와 관련된 마커의 위치를 결정할 수 있다.

위치 및/또는 방향 데이터는 로컬라이저 좌표계(LCLZ) 내의 각 추적기(62)의 좌표를 결정하기 위해 종래의 등록/내비게이션 기술을 사용하여 내비게이션 제어기(58)에 의해 수집, 결정 또는 처리될 수 있다. 이들 좌표는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 로봇 팔(36)의 관절을 용이하게 하기 위해 제어 시스템(52)에 전달될 수 있다.

도 1에 예시된 대표적인 실시예에서, 팔 제어기(56)는 수술 로봇(32)에 동작 가능하게 부착되고, 내비게이션 제어기(58) 및 로컬라이저(60) 모두는 수술 로봇(32)의 베이스(34)에 대해 이동 가능한 이동 카트(64)상에 지지될 수 있다. 이동 카트(64)는 또한 일반적으로 66으로 표시된 사용자 인터페이스를 지원하여 외과 의사 또는 다른 사용자에게 정보를 표시하고/하거나 그로부터 정보를 수신함으로써 수술 시스템(30)의 동작을 용이하게 할 수 있다. 사용자 인터페이스(66)는 내비게이션 시스템(50) 및/또는 제어 시스템(52)과 통신하여 배치되고, 의사에게 정보(예, 이미지, 비디오, 데이터, 그래픽, 탐색 가능한 메뉴 등)를 제공하기 위한 하나 이상의 출력 장치(68)(예, 모니터, 표시기, 디스플레이 화면 등), 및 하나 이상의 입력 장치(70)(예, 버튼, 터치 스크린, 키보드, 마우스, 제스처 또는 음성 기반 입력 장치 등)을 포함할 수 있다. 이동 카트(64)의 한 유형 및 사용자 인터페이스(66)는 제목 “Surgery System”의 미국 특허 7,725,162에 설명되며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.

이동 카트(64)와 수술 로봇(32)의 베이스(34)는 서로에 대해 그리고 환자의 신체(B)에 대해서도 위치될 수 있기 때문에, 수술 시스템(30)은, 로봇 팔(36)의 관절은 하나의 공통 좌표계(조작자 좌표계(MNPL) 또는 로컬라이저 좌표계(LCLZ)) 내의 각 추적기(62)의 상대적 위치 및 방향에 적어도 부분적으로 기초하여 수행될 수 있도록, 각 추적기(62)의 좌표를 로컬라이저 좌표계(LCLZ)에서 조작자 좌표계(MNPL)로 또는 그 반대로 변환할 수 있다. 로컬라이저 좌표계(LCLZ) 내의 좌표는 다양한 기존 좌표계 변환 기술을 사용함으로써, 조작자 좌표계(MNPL) 내의 좌표로 변환될 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지이다.

예시된 실시예에서, 로컬라이저(60)는 광학 로컬 라이저이고 하나 이상의 광학 위치 센서(74)를 갖는 카메라 유닛(72)을 포함할 수 있다. 내비게이션 시스템(50)은 카메라 유닛(72)의 광학 위치 센서(74)를 사용하여 로컬라이저 좌표계(LCLZ) 내에서 추적기(62)의 위치 및/또는 방향을 감지할 수 있다. 본 명세서에 예시된 대표적인 실시예에서, 추적기(62)는 각각 카메라 유닛(72)의 광학 위치 센서(74)에 의해 감지되는 광을 방출하는 76(예, 발광 다이오드”LED)를 사용할 수 있다. 이러한 유형의 내비게이션 시스템(50)의 한 예가 제목 “Navigation System Including Optical and Non-Optical Sensors”의 미국 특허 9,008,757에 설명되며, 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다. 다른 실시예에서, 추적기(62)는 카메라 유닛(72)으로부터 방출된 광을 반사하는 반사기와 같은 수동 마커를 가질 수 있다. 본 명세서에 구체적으로 설명되지 않은 다른 적절한 추적 시스템 및 방법(예, 초음파, 전작, 무선 주파수 등)이 이용될 수 있음이 이해될 수 있다.

일부 실시예에서, 수술 시스템(30)은 외과 의사 또는 수술 시스템(30)의 다른 사용자에게, 하나 이상의 출력 장치(68)(예, 디스플레이 스크린)상에 제시된 척추뼈 및 도구(42)의 이미지 및/또는 그래픽 표현 등과 같이, 추적된 물체의 상대적 위치 및 방향의 가상 표현을 표시할 수 있다. 팔 제어기(56) 및/또는 내비게이션 제어기(58)는 또한 의사 또는 다른 사용자가 로봇 팔(36)의 관절을 용이하게 하기 위해 제어 시스템(52)과 상호 작용할 수 있도록 지시를 표시하거나 정보를 요청하기 위해 사용자 인터페이스(66)를 이용할 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

제어 시스템(52) 및 내비게이션 시스템(50)는 서로 다른 방식으로 도구(42)의 위치 및/또는 배향에 대한 제어를 용이하게 하기 위해 협력할 수 있음이 이해될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 팔 제어기(56)는 로봇 팔(36)을 통해 외과 의사에게 햅틱 피드백을 제공하기 위해(예, 관절 모터를 구동함으로써) 로봇 팔(36)을 제어하도록 구성될 수 있다. 여기서, 햅틱 피드백은(예, 궤적(T)를 따라 도구(42)의 정렬을 유지하기 위해) 외과 의사가 수술 절차와 관련된 미리 정의된 가상 경계를 넘어서 엔드 이펙터(40) 및/또는 도구(42)를 수동으로 이동하는 것을 제한하거나 억제하는 것을 도울 수 있다. 가상 경계를 정의하는 햅틱 피드백 시스템의 한 유형 및 관련 햅틱 객체가 예를 들어, 제목 “Haptic Gui차동 축(DA)nce System and Method”의 미국 특허 8,010,180에 설명되어 있으며, 그 개시 내용은 전체로서 본 명세서에 참조로 포함된다. 일 실시예에서, 수술 시스템(30)은 미국 플로리다 주의 포트 로더데일의 MAKO Surgical Corp.에 의해 제조된 RIO™ Robotic Arm Interactive Orthopedic System일 수 있다.

도 1 내지 도 11f를 참조하면, 상술한 바와 같이, 수술 시스템(30)은, 환자의 신체(B)에 대한 도구(42)의 상대적인 위치 및 방향을 정밀하게 제어하여 다양한 유형의 수술 절차를 수행하는 외과 의사를 보조하기 위해, 수술 로봇(32)에 의해 유지되는 상이한 궤적(T)을 따라 수술 부위(ST)에서 도구(42)를 구동하기 위해 엔드 이펙터(40)을 사용할 수 있다.

도 3 내도 도4에 잘 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(40)는 일반적으로 그와 동시에 이동하기 위해 수술 로봇(32)의 로봇 팔(36)의 커플러(38)에 부착되도록 구성된 마운트(78)을 포함할 수 있다(도 1 참조). 일반적으로 회전 기구(80)으로 표시된 회전 기구는 마운트(78)에 결합되고, 아래 더 설명되는 바와 같이, 제1 축(A1)에 대한 회전 토크를 선택적으로 생성하도록 구성될 수 있다. 구동 조립체(82)는 제1 축(A1)에 대한 회전 기구(80)로부터의 회전을 제1 축(A1)과 상이한 제2 축(A2)에대한 회전으로 변환하기 위한 기어 트레인(84)와 함께 제공될 수 있다. 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예와 관련하여 예시된 대표적인 실시예에서, 제2 축(A2)은 제1 축(A1)에 교차하고 실질적으로 수직일 수 있다. 그러나, 제1 축(A1), 제2 축(A2)의 다른 배열이 고려될 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 구동 조립체(82)에는 또한 일반적으로 86으로 표시된 커넥터가 제공되며, 커넥터는 제2 축(A2)에 대한 회전을 위해 상이한 유형의 도구(42)를 분리 가능하게 고정하도록 구성될 수 있다. 일반적으로 88로 표시된 트리거 조립체에는 사용자의 손(예, 외과 의사의 손)을 지지하는 그립(90) 및 회전 기구(80)와 통신하는 입력 트리거(92)가 제공될 수 있다. 입력 트리거(92)는 회전 기구(80)를 구동하고 다른 회전 속도로 제2 축(A2)을 중심으로 도구(42)를 회전시키기 위해 사용자에 의한 선택적 결합을 위해 배열될 수 있다. 엔드 이펙터(40)는 또한 구동 조립체(82)와 통신하고, 제2 축(A2)을 중심으로 도구(42)를 회전시키기 위해 사용자로부터인가 힘을 수신하고 회전 토크로 변환하기 위해 일반적으로 94로 표시된 수동 인터페이스를 포함할 수 있다. 이를 위해, 그리도 도 3, 도 4, 도 10b 및 도 11b 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 수동 인터페이스(94)에 분리 가능하게 부착을 위해 예시된 실시예에서 수동 핸들 조립체(96)가 제공될 수 있다. 수동 인터페이스(94) 및 수동 핸들 조립체(96)는 외과 의사에게 회전 기구(80)로부터의 토크를 통해 동력 구동 작동(예, 동력 드릴링, 나사 구동 등)과 결합하여 수동 구동 작동(예, 수동 드릴링, 나사 구동 등)을 수행하기 위한 기능을 제공할 수 있다. 따라서, 수행되는 특정 수술, 수술에 사용되는 도구(42)의 유형, 외과 의사의 선호도 등에 따라, 수술 절차의 특정 단계는 회전 기구(80)를 통해 전력을 공급 받을 수 있고, 다른 단계는 수동 핸들 조립체(96)를 통해 수동으로 수행될 수 있다. 상술한 엔드 이펙터(40)의 구성요소 및 그와 함께 사용하기 위한 각각의 구성요소는 아래에서 더 상세히 설명된다.

최소 침습적 척추 융합 기술(및 다른 유형의 수술 절차)은 일반적으로 수술 부위(ST)의 두 개 이상의 척추뼈에 여러 개의 앵커(50)를 설치하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인접한 두 척추뼈의 후방 요추 체간 융합(에, 천골의 S1과 요추의 L5 융합)에서, 앵커(50)는 전형적으로 각각의 척추뼈의 가시 돌기의 양쪽에 있는 척추경에 양측으로 설치되어 상응하는 양측 안정화 로드를 지지하도록 융합될 수 있다. 따라서, 인접한 두 척추뼈를 융합하는 것은 일반적으로 적어도 4개의 앵커(50)를 설치하는 것을 포함하며, 융합될 각각의 추가 척추뼈는 일반적으로 또 다른 2개이 양측 앵커(50)를 설치하는 것을 포함할 수 있다(예, 천골의 S1과 요추의 L5의 융?과 결합된 요추의 L5와 요추의 L4의 융합). 또한, 통상의 기술자는, 앵커(50)이 척수, 신경 뿌리 등에 대해 조심스럽게 설치되어야 하며, 예를 들어 구멍을 통과하지 않고 인접 층으로부터 척추체로 각각의 척추경을 통해 완전히 연장되어야 함을 이해할 수 있다. 따라서, 도 2a 내지도 2c에 도시된 바와 같이, 각각의 앵커(50)는 상이한 궤적(T)를 따라 설치될 수 있다.

도 5a 내지 도 5g는 각각 척추뼈(예, 요추의 L5)를 가로로 도시하며, 엔드 이펙터(40)에 의해 지지되는 도구(42)가 회전 기구(80) 및 일부 실시예에서 수동 인터페이스(94)를 통해 앵커(50)의 설치를 용이하게 하기 위해 어떻게 활용될 수 있는지 순차적으로 예시한다. 도 5a에서 제1 궤적(T1) 및 제2 궤적(T2)은 가시 돌기에 대해 양측으로 배열되어 있으며, 각각은 각각의 척추경을 통해 구멍과 척수의 반대쪽에 있는 척추체로 연장될 수 있다. 하나의 앵커(50)가 제1 궤적(T1)을 따라 이미 설치된 것으로 도시되고, 절삭 도구(44)(예, 드릴 비트 팁)의 원위 절삭 단부(44D)가 수술 부위(ST)에 인접하여 도시된다. 여기서, 절삭 도구(44)는 제2 축(A2)에 대해 회전하도록 지지되고, 수술 로봇(32)은 제2 축(A2)과 제2 궤적(T2)의 정렬을 유지할 수 있다.

도 5b는 제1 깊이(D1)에서 원위 절삭 단부(44D)를 수술 부위(ST)의 척추뼈로 위치시키기 위해 척추경을 통해 제2 궤적(T2)을 따라 전진하는 절삭 도구(44)를 도시하며, 도 5c는 제1 깊이(D1) 보다 더 큰 제2 깊이(D2)에 원위 절삭 단부(44D)를 위치시키기 위해 제2 궤적(T2)을 따라 휠씬 더 전진하는 절삭 도구(44)를 도시한다.

도 5d는 제2 궤적(T2)을 따라 제2 깊이(D2)까지 척추뼈로 연장되는 절삭 도구(44)에 의해 형성된 파일럿 홀(46)을 도시한다. 도 5d는 또한, 파일럿 홀(46)에 설치될 수술 부위(ST)에 인접하게 위치된 다른 앵커(50)의 원위 팁(50D)을 도시한다. 여기서, 앵커(50)는 제2 축(A2)(도 3 내지 도 4 참조)에 대한 회전을 위해 회전 구동 도구(48)에 의해 지지되고, 수술 로봇(32)은 유사하게 제2 축(A2)과 제2 궤적(T2)의 정렬을 유지할 수 있다.

도 5e는 제2 축(A2)을 중심으로 회전 구동 도구(48)의 회전을 통해 파일럿 홀(46)으로 “쓰레드”된 후 제2 궤적(T2)을 따라 전진한 앵커(50)을 도시한다. 여기, 도 5e에서, 앵커(50)의 원위 팁(50D)은 이 예에서 제2 깊이(D2) 보다 크지만 제2 깊이(D2)와 같거나 더 작을 수 있는 척추 내로의 제3 깊이(D3)에 위치될 수 있다.

도 5f에서, 앵커(50)는 제3 깊이(D3) 보다 더 큰 제4 깊이(D4)에 원위 팁(50D)을 위치시키기 위해 제2 궤적(T2)을 따라 훨씬 더 전진하는 것으로 도시된다. 여기서, 제4 깊이(D4)는 설치된 앵커(50)의 의도된 최종 위치(FP)를 나타내고, 양측 앵커의 최종 위치(FP)는 도 5g에도시되어 있으며, 각 앵커(50)는 각각의 궤적 제1 궤적(T1), 제2 궤적(T2)에 정렬된다.

계속하여 도 5a 내지 도5g를 참조하며, 외과 의사는 절삭 도구(44) 또는 회전 구동 도구(48)를 제2 궤적(T2)를 따라 다양한 방식으로 전진시킬 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 도시된 절삭 도구(44)및 회전 구동 도구(48)가 구성되는 방식 때문에, 제2 축(A2)에 대한 도구(42)의 회전은 뼈와 결합에 응답하여 제2 궤적(T2)을 따라 원위 절삭 단부(44D) 및/또는 원위 팁(50D)을 전진시키는 경향이 있을 수 있다. 이러한 경향에 관계없이, 제2 축(A2)이 제2 궤적(T2)과 정렬되지 않게 할 수 있는 로봇 팔(36)의 이동 또는 관절을 억제하기 위해 햅틱 모드에서 수술 로봇(32)를 작동하는 동안, 외과 의사는 일반적으로 트리거 조립체(88)의 그립(90)에 힘을 가하여 제2 궤적(T2)을 따라 도구(42)를 전진시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 수술 시스템(30)은 깊이(D1, D2, D3, D4) 중 하나 이상에 접근하거나 도달함에 따라 다른 방식으로 동작하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 수술 시스템(30)은 외과 의사가 입력 트리거(92)를 결합하여 회전 기구(80)를 구동하여 제1 깊이(D1)에 도달할 때까지 제2 축(A2)에 대해 절삭 도구(44)를 회전 시킬 수 있도록 구성될 수 있다(도 5b 참조). 제1 깊이(D1)에 도달하면, 수술 시스템(30)은 특히, 외과 의사가 제1 깊이(D1)에서 제2 깊이(D2)(도 5c 참조)로, 수동 핸들 조립체(96)와 수동 인터페이스(94)의 결합을 통해, 수동으로(예, 회전 기구(80)로부터의 토크 없이) 전진할 수 있도록 회전을 중단할 수 있다.

수술 시스템(30)은, 외과 의사가 수동 인터페이스(94)와 수동 핸들 조립체(96)의 결합을 통해 수동으로 제3 깊이(D3)에서 제4 깊이(D4)(도 5f 참조)로 설치를 완료할 수 있도록, 원위 팁(50D)이 제3 깊이(D3)에 도달할 때와 같이 앵커(50)가 설치될 때 유사하게 회전을 중단할 수 있다(도 5e 참조). 미리 정해진 깊이에서 회전을 차단하는 것 외에도, 수술 시스템(30)은 또한 특정 깊이에 접근함에 따라 회전을 늦추거나, 제2 궤적(T2)을 따라 병진 속도를 제한하거나 또는 도구(42)의 회전 및/또는 병진에 대한 가변 제어를 제공할 수 있다.

도 5a 내지 도 5g에 예시된 설치 순서는 예시적이고 비제한적인 것으로 의도된 것이며, 깊이(D1, D2, D3, D4)는 도구(42)가 어떻게 활용될 수 있는지를 설명하는데 도움이 되는 임의 기준점으로 의도되지만 척추뼈의 실제 깊이를 나타낼 수 도 있다(예, 수술 전 계획에 따라 결정되고 설정됨). 또한, 도 5a 내지 도 5g와 관련하여 깊이(D1, D2, D3, D4)에 대한 전술한 논의는 일반적으로, 수동 인터페이스(94)를 사용하여 도구(42)를 최종 깊이(예, 제2 깊이(D2) 또는 제4 깊이(D4))로 회전하기 전에 하나의 깊이(예, 제1 깊이(D1) 또는 제3 깊이(D3))에 도달할 때까지, 회전 기구(80)로 도구(42)를 회전시키는 것을 구별하나, 회전 기구(80) 또는 수동 인터페이스(94)는 일부 실시예에서 도구(42)를 최종 깊이(예, 제2 깊이(D2) 또는 제4 깊이(D4))로 회전시키기 위해 단독으로 이용될 수 있다. 예시적인 예로서, 회전 기구(80)는 절삭 도구(44)를 구동하여 제2 깊이(D2)까지 파일럿 홀을 형성하는데 사용될 수 있다(그리고 제1 깊이(D1)에서 제2 깊이(D2)로의 회전을 느리게 할 수 있음), 이 지점에서 수술 시스템(30)은 회전 기구(80)의 회전을 중단하여 외과 의사가 앵커(50)를 설치하기 위해 회전 구동 도구(48)로 전환하도록 할 수 있다. 회전 구동 도구(48)는 회전 기구(80)로부터의 토크를 사용하지 않고 수동 인터페이스(94)를 통해 제4 깊이(D4)까지 수동으로 회전될 수 있다. 또는, 특정 도구(42)는 회전 기구(80)에 의해 생성된 토크를 통해서만, 수동 인터페이스(94)에 수동으로 적용된 토크를 통해서만, 또는 회전 기구(80)와 수동 인터페이스(94) 모두로부터 순차적으로 회전될 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

앵커(50)의 설치와 관련된 워크 플로우는 특히, 특정 수술 절차, 앵커(50)의 구성 등에 기초하여 본 명세서에 설명된 예시적인 실시예와 다를 수 있음이 이해될 수 있다. 비 제한적인 예로서, 도면 전체에 도시된 앵커(50)의 설치를 용이하게 하기 위해 파일럿 홀(46)을 형성하는 대신, 앵커(50)는, “셀프 태핑(self-tapping)”되거나 또는 미리 형성된 파일럿 홀(46)을 필요로 하지 않고 설치되도록 구성된 앵커(50)와 함께와 같이, 파일럿 홀(46)의 형성을 반드시 요구하지 않고 “단일 패스(single-피니언 축(PA)ss)” 워크 플로우를 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 회전 구동 도구(48) 및 앵커(50)가 더 상세하게 도시된다. 상술한 바와 같이, 예시된 앵커(50)는 최소 침습 수술 기법에서 척추에 설치하도록 구성된 척추경 나사 임플란트로서 구현될 수 있으며, 블레이드(102)가 분리 가능하게 고정되는 다축 헤드(100)에 의해 지지되는 나사산 바디(98)를 가질 수 있다. 이러한 유형의 앵커(50) 구성의 예시적인 실시예는 제목 “Percutaneous Posterior Spinal Fusion Implant Construction and Method”의 미국 특허 9,408,716에 설명되어 있으며, 그 개시 내용은 전체로서 본 명세서에 포함된다. 일부 실시예에서, 수술 시스템(30)은 제목 “Neural Monitor-Based Dynamic Haptics”의 미국 특허 9,801,686 및/또는 제목”Power Pedicle Screwdriver”의 미국 특허 출원 공개 US 2018/0042650 A1에 설명되며, 그 개시 내용은 전체로서 본 명세서에 포함된다. 앵커(50)의 다른 유형 및 구성, 및 그 외 관련된 설치가 본 명세서에 의해 고려될 수 있음이 이해될 수 있다.

도 9에 잘 도시된 바와 같이, 회전 구동 도구(48)는 일반적으로 지지 튜브(106) 내에서 회전 가능하게 지지되는 구동 샤프트(104)을 포함할 수 있다. 윤곽 바디(108)는 동시 회전을 위해 지지 튜브(106)에 결합되고, 특히 회전 구동 도구(48)를 앵커(50)에 부착하는 것을 용이하게 하기 위해 외과 의사에 의해 결합되도록 구성될 수 있다. 윤곽 바디(108)는 일반적으로 112로 표시된, 스플라인 결합을 통해 동시 회전을 위해 잠금 서브 조립체(110)와 선택적으로 결합할 수 있다.

잠금 서브 조립체(110)는 지지 튜브(106)에 대한 구동 샤프트(104)의 축 방향 이동을 선택적으로 제한하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 잠금 서브 조립체(110)는 구동 샤프트(104)를 가로 지르는 이동을 위해 슬라이더(116)를 지지하는 잠금 바디(114)를 포함할 수 있다. 슬라이더(116)는 스프링(118)에 의해 편향되고 도시된 실시예에서 핀(119)을 통해 잠금 바디(114)에 대해 유지될 수 있다. 지지 튜브(106)는 앵커(50)의 블레이드(102)에 형성된 대응하는 내부 나사산(122)와 결합하는 외부 나사산(120)를 포함하고, 구동 샤프트(104)의 원위 단부는 다축 헤드(100)에 인접한 앵커(50)의 나사산 바디(98)의 근위 단부에 형성된 대응하는 형상의 구동 키(126)와 결합하는 구동 키(124)를 포함할 수 있다. 따라서, 회전 구동 도구(48)는 구동 키(124)와 구동 키(126) 사이의 결합 및 외부 나사산(120)와 내부 나사산(122) 사이의 결합을 통해 앵커(50)에 분리 가능하게 부착될 수 있다. 이러한 회전 구동 도구(48)의 유형 및 앵커(50)의 하나의 예시적인 실시예는, 제목 “System and Method for Spinal Implant Placement”의 미국 특허 8,002,798에 설명되어 있으며, 그 개시 내용은 전체로서 본 명세서에 참조로 포함된다.

일반적으로 비트 인터페이스(128)로 표시된 비트 인터페이스는 잠금 서브 조립체(110)에 인접한 구동 샤프트(104)의 근위 단부에 결합될 수 있다. 비트 인터페이스(128)는 엔드 이펙터(40)의 구동 조립체(82)의 커넥터(86)에 분리 가능하게 부착되도록 구성되고, 아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 커넥터(86)에 대한 회전 구동 도구(48)의 병진 및 회전을 각각 제한하기 위해 커넥터(86)에 결합하는 리테이너(130) 및 회전 리테이너(132)를 포함할 수 있다. 도 8에 잘 도시된 바와 같이, 회전 구동 도구(48)의 구동 샤프트(104) 및 비트 인터페이스(128)뿐만 아니라 앵커(50)의 나사산 바디(98)은 특히 가이드와이어(GW)(예, K-와이어)가 이를 통해 연장될 수 있도록 캐뉼러화 되어 있다(상세히 도시하지 않음).

상술한 바와 같이, 도 1 내지 도 24를 참조하면, 수술 로봇(32)이 궤적(T)과 제2 축(A2)의 정렬을 유지하고 엔드 이펙터(40) 및 도구(402)가 제2 축(A2)을 따라 동시에 병진 이동하도록 허용되기 때문에, 외과 의사에 의해 트리거 조립체(88)의 그립(90)에 가해지는 힘에 응답하는 거와 같이, 엔드 이펙터(40)는 회전 기구(80) 또는 수동 인터페이스(94)로부터의 토크를 통해 제2 축(A2)에 대해 도구(42)의 회전을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 도 10a 내지 도 12에 잘 도시된 바와 같이, 마운트(78)는, 특히 엔드 이펙터(40)의 강성 및 강성을 촉진하는 동시에 수술 시스템(30)의 유용성, 안정성 및 정확성과 관련된 이점을 제공하기 위해, 로봇 팔(36)의 커플러(38)에 대해 제2 축(A2)을 유리하게 위치시키기 위해 엔드 이펙터(40)의 다양한 다른 구성요소를 지지하도록 구성될 수 있다(도 1참조).

엔드 이펙터(40)의 제1 실시예와 관련하여 예시된 트리거 조립체(88)의 대표적인 실시예에서, 그립(90)은 일반적으로 원통형 프로파일을 가지며, 일반적으로 내전 또는 상부 손 결합을 위해 구성될 수 있다. 따라서, 외과 의사가 회전 기구(80)로 토크를 생성하기 위해 트리거 조립체(88)를 동작시킬 때, 외과 의사의 손은 제2 축(A2)이 일반적으로 그립(90)을 통해 연장되도록 구동 조립체(82) 위에 위치될 수 있다(도 10a 내지 도 11a 참조). 이는 유리하게는 트리거 조립체(88)가 결합되는 동안 외과 의사의 손이 궤적(T)를 따라 위치될 수 있게 할 수 있게 하며, 이는 외과 의사가 도구(42)를 전진시키기 위해 궤적(T)과 실질적으로 정렬된 방향으로 엔드 이펙터(40)에 힘을 가하는 것을 도울 수 있다. 또한, 이러한 구성은 외과 의사가 구동 조립체(82), 도구(42) 또는 수술 부위(ST)의 외과 의사의 시야를 실질적으로 방해하지 않고 그립(90)과 맞물리게 할 수 있다. 하지만, 트리거 조립체(88) 및/또는 그립(90)은 그립(90)이 일반적으로 중립(전복 또는 겹친 것과 반대) 손 맞물림을 위해 형성되고 배열되는 것과 같은 다른 방식으로 구성될 수 있으며, 회전 기구(80)를 구동하기 위해 결합 될 때 궤적(T)과 일렬로 또는 그로부터 오프셋될 수 있음이 이해될 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

도면 전체에 걸쳐 도시된 트리거 조립체(88)의 예시된 실시예는, 그립(90)이 상술한 바와 같이 회전 기구(80)를 구동하도록 결합 될 때(도 10a 및 도 11a 참조), 유리하게는 궤적(T)를 따라 외과 의사의 손을 위치시키는 반면, 이 구성은 반드시 수동 인터페이스(94)에 대한 접근을 적어도 부분적으로 금지하는 방식으로 그립(90)을 위치시킬 수 있음이 이해될 수 있다. 수동 인터페이스(94)에 대한 접근을 촉진하기 위해, 트리거 조립체(88)는 일반적으로 134로 표시되, 제2 축(A2)에 대해 도구(42)를 회전시키기 위해 사용자로부터 인가된 힘을 받도록 배치된 수동 인터페이스(94)에 대한 접근을 촉진하기 위해, 그립(90)과 입력 트리거(92)가 제2 축(A2)에 대해 도구(42)를 회전시키기 위해 회전 기구(80)를 구동하기 위해 외과 의사가 맞물리도록 배치되는 제1 트리거 조립체 위치(P1)(도 10a, 도 11d, 도 11e 및 도 19a 내지 도 19b 참조), 및 그립(90)과 입력 트리거(92)가 위치하는 제2 트리거 조립체 위치(P2)를 포함하는 복수의 트리거 조립체 위치들 사이에서, 회전 기구(80)에 대한 이동을 위해 그립(90) 및 입력 트리거(92)를 지지하는 프레임을 포함할 수 있다(도 10b 및 도 11b 내지 도 11c 참조). 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 다른 트리거 조립체 위치가 고려될 수 있다.

도 15, 도 17 및 도 19a 내지 도 19c에 잘 도시된 바와 같이, 트리거 조립체(88)는 일반적으로 136으로 표시된 리테이너를 포함하며, 이는 동시 이동을 위해 프레임(134)에 동작 가능하게 결합될 수 있다. 예시된 실시예에서, 리테이너(136)는 엔드 이펙터(40)의 조립을 용이하게 하기 위해 프레임(134)과 별개의 구성요소로 형성되지만, 다른 실시예에서 프레임(134)과 일체로 형성될 수 있다.

리테이너(136)는 트리거 조립체(88)의 그립(90)이 회전 기구(80)에 대해 우연히 움직이는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 리테이너(136)는 잠금 위치(136L)(도 20a 참조, 도 15 참조)와 잠금 해제 위치(136U)(도 20b 참조) 사이에서 선택적으로 이동 가능한 플런저(138)을 포함할 수 있다. 걸쇠(일반적으로 140으로 표시됨)는(예, 패스너를 통해) 회전 기구(80)에 동작 가능하게 부착되고, 트리거 조립체 위치(P1, P2) 중 하나를 정의하기 위해 잠금 위치(136L)에서 리테이너(136)의 플런저(138)를 수용하도록 각각 형성된 복수의 리셉터클(141)을 가질 수 있다. 도 19a 내지 도 19c에서 잘 도시된 바와 같이, 캐치(140)는 일반적으로 환형 프로파일을 갖고, 리셉터클(141)은 각각 대체로 원통형 프로파일을 가지며 캐치(140)를 중심으로 서로 반경 방향으로 이격될 수 있다. 리테이너(136) 및 캐치(140)의 배열은 플런저가 트리거 조립체(88)와 동시에 이동하는 대신 회전 기구(80)에 대해 고정 상태로 유지될 수 있도록 교환될 수 있음이 이해될 수 있다.

도 15 및 도 20a 내지 도 20b를 참조하면, 리테이너(136)는 플런저(138)와 연통하는 해제 레버(142)를 포함할 수 있다. 해제 레버(142)는 잠금 위치(136L)(도 20a 참조)와 잠금 해제 위치(도 20b 참조) 사이에 플런저(138)의 이동을 용이하게 하기 위해 외과 의사 또는 다른 사용자에 의해 결합되도록 배열될 수 있다. 플런저(138)는 리테이너(136)에 형성된 플런저 보어(144)를 다라 이동하도록 지지되고, 리테이너(136)에 형성된 리테이너 슬롯(148)(도 20a 내지 도 20b에서 팬텀으로 도시됨)을 따라 병진을 지지하기 위한 레버 가이드 핀(146)을 통해 해제 레버(142)에 결합될 수 있다. 압축 스프링과 같은 플런저 바이어싱 요소(150)(도 15 참조)는 플런저(138)를 잠금 위치(136L)로 강제하기 위해 플런저(138)와 리테이너(136) 사이에 삽입될 수 있다. 플런저(138)를 잠금 해제 위치(136U)로 이동시키기 위해, 해제 레버(142)는 리테이너(136)에 형성된 상응하는 형상의 걸쇠 포켓(154)에 선택적으로 위치될 수 있는 걸쇠 요소(152)를 지지할 수 있다. 걸쇠 요소(152)는 걸쇠 핀(156)을 통해 해제 레버(142)에 부착될 수 있다.

플런저(138)에서 잠금 해제 위치(136U)로 이동하기 위해, 외과 의사는 또는 다른 사용자는, 레버 가이드 핀(146)이 걸쇠 요소(152)가 걸쇠 포켓(154)에 배치될 때까지 리테이너 슬롯(148)을 다라 이동함에 따라 플런저 바이어싱 요소(150)를 압축하기 위해, 일반적으로 캐치(140)에서 멀어지는 방향으로 해제 레버(142)에 힘을 가할 수 있다. 걸쇠 요소(152) 및 걸쇠 포켓(154)의 대응하는 형상은, 외과 의사 또는 다른 사용자가 걸쇠 포켓(154)로부터 걸쇠 요소(152)를 제거하기 위해 일반적으로 캐치(140)를 향하는 방향으로 해제 레버(142)에 힘을 가할 때까지, 플런저(138)를 잠금 해제 위치(136U)에 유지할 수 있으며, 이에 의해 플런저 바이어싱 요소(150)에 저장된 에너지는 플런저(138)를 잠금 위치(136L)로 복귀시킬 수 있다. 리테이너(136), 플런저(138) 및 캐치(140)의 다른 구성이 고려될 수 있음이 이해될 수 있다.

도 17에 도시된 바와 같이, 회전 기구(80)는 일반적으로 158로 표시된, 저널을 포함하고, 트리거 조립체(88)는, 트리거 축(A3)에 대한 제1 트리거 조립체 위치(P1)(도 10a, 11a 및 도 19a 내지 도 18b 참조), 제2 트리거 조립체 위치(P2)(도 10b 및 도 11b 내지 11c 참조), 제3 트리거 조립체 위치(P3)(도 11f 및 도 19c 참조) 사이(도 19a 내지 도 19c 참조)에서 트리거 조립체(88)이 회전 기구(80)에 대해 선택적으로 이동할 수 있도록, 저널(158)과 결합하여 배치되는 프레임(134)에 동작 가능하게 부착된 베어리 표면(160)을 포함할 수 있다. 또는 예시된 실시예에서, 프레임(134)는 트리거 조립체 위치(P1, P2, P3) 사이에서 회전 기구(80)에 대한 회전 이동을 위해 트리거 조립체(88)를 지지할 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 베어리 표면(160)은 캡 요소(162)에 인접한 프레임(134)의 일부뿐만 아니라 패스너를 통해 프레임(134)에 부착되는 캡 요소(162)에 의해서도 정의될 수 있다. 다른 저널 및 베어링 표면은 회전 기구(80) 및 트리거 조립체(88)를 따라 각각 상이한 위치에 제공되며, 그들 사이(예, 리테이너(136)에 인접함) 사이의 원활한 회전 운동을 촉진할 수 있다. 예시된 실시예는 제1 트리거 조립체 위치(P1) 및 제2 트리거 조립체 위치(P2) 사이에서 트리거 조립체(88)의 회전 이동을 지향하지만, 예시적인 예로서 피벗 이동, 슬라이딩 이동, 병진 이동 및/또는 이들의 조합이 일부 실시예에서 이용될 수 있음이 이해될 수 있다.

상술한 바와 같이, 트리거 조립체(88)의 그립(90)은 외과 의사가 회전 기구(80)를 구동하기 위해 입력 트리거(92)와 맞물릴 때 궤적(T)을 따라 외과 의사의 손을 지지하기 위해 예시된 실시예로 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 축(A2)은 제1 트리거 조립체 위치(P1)에서 트리거 조립체(88)의 적어도 일부와 교차할 수 있다(도 10a 참조). 또한, 도 11a에 도시된 바와 같이, 트리거 조립체(88)가 제1 트리거 조립체 위치(P1)에 있을 때, 그립(90)은 제2 축(A2)에 실질적으로 수직일 수 있다. 반대로, 도 11b에 도시된 바와 같이, 트리거 조립체(88)가 제2 트리거 조립체 위치(P2)에 있을 때, 그립(90)은 제2 축(A2)에 실질적으로 평행(및 오프셋)될 수 있다. 따라서, 제1 트리거 조립체 위치(P1)로부터 제2 트리거 조립체 위치(P2)로의 이동은 예시된 실시예에서 회전 기구(80)에 대해 트리거 조립체(88)를 대략 90도 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 도 19a 내지 도 19c에 도시된 바와 같이, 제1 트리거 조립체 위치(P1) 및 제2 트리거 조립체 위치(P2)를 정의하는 캐치(140)의 리셉터클(141)은 트리거 축(A3)에 대해 서로 90도로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제1 트리거 조립체 위치(P1) 및 제2 트리거 조립체 위치(P2) 사이의 제3 트리거 조립체 위치(P3)(도 11f 및 도 19c)와 같은 다른 트리거 조립체 위치를 정의하기 위해 추가적인 리셉터클(141)이 제공될 수 있다. 임의 적절한 수의 리셉터클(141)이 다수의 상이한 방식으로 서로 이격된 대응하는 수의 개별 트리거 조립체의 위치를 정의하도록 제공될 수 있음이 이해될 수 있다.

도 16에 개략적으로 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 엔드 이펙터(40)은 트리거 조립체 위치(P1, P2, P3) 사이에서 회전 기구(80)에 대한 트리거 조립체(88)의 위치를 결정하기 위해 회전 기구(80)와 트리거 조립체(88) 사이에 삽입된 조립체 센서 배열(일반적으로 164로 표시됨)와 함께 제공될 수 있다(도 11a, 도 11b 및 도 11f 참조). 조립체 센서 배열(164)은 위치(예, 인코더, 센서/이미터 배열 등)를 구별하기에 충분한 임의 적절한 구성일 수 있으며, 특히 트리거 조립체(88)이 회전 기구(80)에 대해 어떻게 위치하는지에 따라 회전 기구(80)이 상이한 방식으로 제어될 수 있도록 하기 위해 제어 시스템(52)와 통신할 수 있다. 다른 구성 및 배열이 고려될 수 있다.

상술한 바와 같이, 트리거 조립체(88)의 입력 트리거(92)는 회전 기구(80)의 구동을 용이하게 하기 위해 외과 의사에 의해 결합되도록 배열될 수 있다. 도 13에 일반적으로 도시된 바와 같이, 회전 기구(80)는 기구 하우징(168) 내에 지지되는 액추에이터(166)(예, 전기 모터)를 포함하며, 이는 차례로 저널(158)을 형성하고 마운트(78)에 견고하게 부착될 수 있다. 액추에이터(166)는 액추에이터 드라이버와 연통하여 배치될 수 있으며, 일반적으로 170으로 도시됨(예, 인쇄 회로 기판에 지지된 모터 컨트롤러)으로 표시되며, 액추에이터 인터페이스(172)로 표시된 액추에이터 인터페이스(예, 팔 제어기(56)에 연결된 와이어 하니스)를 통해 제어 시스템(52)과 통신하여 배치될 수 있다. 통상 기술자는, 액추에이터(166), 액추에이터 드라이버(170) 및/또는 액추에이터 인터페이스(172)는 입력 트리거(92)의 결합에 응답하여 제1 축(A1)을 중심으로 회전 토크를 선택적으로 생성하기 위해 회전 기구(80)에 전원 공급, 제어 또는 그 외 활성화하기에 충분한 다양한 방식으로 배열되거나 구성될 수 있음을 이해할 수 있다. 또한, 후술하는 설명으로 이해되는 바와 같이, 엔드 이펙터(40)의 다른 실시예는 덜 모듈화될 수 있으나(예, 구동 조립체(82)의 하나 이상의 부분과 통합됨) 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예와 관련하여 예시되고 본 명세서에 설명된 엔드 이펙터(40)의 특정 실시예가 회전 기구(80)이 일반적으로 모듈식 구성(예, 구동 조립체(82)의 하나 이상의 부분으로부터 제거 가능)을 갖도록 구성될 수 있다. 따라서, 달리 표현하지 않는 한, 용어 액추에이터(166) 및 회전 기구(80)은 상효 교환적으로 사용될 수 있다.

도 13 내지 도 19c를 참조하면, 트리거 조립체(88)의 입력 트리거(92)는 액추에이터(166)에 의해 회전 토크가 어떻게 생성되는지를 용이하게 하기 위해 액추에이터 드라이버(170)와 연통하여 배치될 수 있다. 이를 위해, 입력 트리거(92)는 회전 기구(80)에 의해 생성된 회전 토크를 제어하기 위해 제1 입력 위치(I1)(도 19a 참조)와 제2 입력 위치(I2)(도 19b 참조) 사이에서 그립(90)에 대해 이동하도록 배열될 수 있다. 예시된 실시예에서, 제1 입력 위치(I1)는 입력 트리거(92)와의 결합 부재에 대응하고, 제2 입력 위치(I2)는 입력 트리거(92)의 완전한 결합에 대응할 수 있다. 입력 트리거(92)는 또한 액추에이터(166)의 가변 속도 제어를 용이하게 하기 위해 제1 입력 위치(I1) 및 제2 입력 위치(I2) 사이의 다른 입력 위치로 이동 가능할 수 있다.

제1 입력 위치(I1) 및 제2 입력 위치(I2) 사이의 입력 트리거(92)의 물리적 위치를 액추에이터 드라이버(170)에 전달하기 위해, 트리거 조립체(88)는 입력 트리거(92)와 연통하여 배치된 트리거 이미터(174)(도 17 내지 도 19c 참조)를 포함하고, 회전 기구(80)는 제1 입력 위치(I1) 및 제2 입력 위치(I2) 사이의 입력 트리거(92)의 이동에 대응하는 트리거 이미터(174)의 위치를 결정하기 위해, 액추에이터 드라이버(170)와 연통하여 배치된 트리거 감지기(176)(도 17 내지 도 18 참조, 개략적으로 도시됨)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 자석으로 추가로 정의되고, 트리거 감지기(176)는 트리거 이미터(174)의 상대적 위치를 결정하기 위해 자석에 의해 생성된 자기장의 미리 결정된 변화에 응답할 수 있다. 이 예시적인 예에서, 트리거 감지기(176)는 자기장의 변화를 감지하고 이에 응답하기에 충분한 임의 적절한 유형일 수 있다. 또한, 트리거 이미터(174)는 철 기반 재료로 제조될 수 있고, 트리거 감지기(176)는 트리거 이미터(174)의 철 기반 물질의 상호 작용으로 인한 자기장의 변화에 반응하는 홀 효과 센서일 수 있다. 따라서, 트리거 이미터(174)는 또한 철 기반 에나멜, 코팅, 페인트 등으로 구현될 수 있다고 이해될 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

도 17 내지 도 19c를 참조하면, 링크(178)는 제1 입력 위치(I1) 및 제2 입력 위치(I2) 사이의 입력 트리거(92)의 이동을 트리거 감지기(176)에 의해 감지될 수 있는 트리거 이미터(174)의 대응하는 이동으로 변환하기 위해, 입력 트리거(92)와 트리거 이미터(174) 사이에 삽입될 수 있다. 링크(178)는 일반적으로 캠 부재(180), 피스톤(182), 캐리어(184), 포크(186) 및 포크 가이드(188)를 포함할 수 있다. 입력 트리거(92)는 트리거 핸들(190), 한 쌍의 가이드 샤프트(192) 및 연장 부재(194)를 포함할 수 있다. 가이드 샤프트(192)는 트리거 핸들(190)로부터 연장되고, 그립(90)에 배치된 각각의 부싱(196) 내에서 슬라이딩 이동을 위해 지지될 수 있다. 연장 부재(194)는 유사하게 가이드 샤프트(192)로부터 이격된 트리거 핸들(190)로부터 노치 단부(198)까지 연장될 수 있다. 캠 부재(180)는 피스톤(182)과 입력 트리거(92)의 노치 단부(198) 사이에 삽입되고 프레임(134)에 결합된 지지 샤프트(200)를 중심으로 회전할 수 있다. 지지 샤프트(200)의 대향 측면에서, 캠 부재(180)는 피스톤(182)과 접하는 결합 표면(202) 및 연장 핀(206)이 이동하는 슬롯 프로젝션(204)를 가질 수 있다. 연장 핀(206)은 연장 부재(194)의 노치 단부(198)에 부착되어 입력 트리거(92)가 이동함에 따라 지지 샤프트(200)에 대해 캠 부재(180)를 회전시킬 수 있다.

피스톤(182)은 프레임(134)에 부착된 208에서 슬라이딩 가능하게 지지될 수 있다. 캠 부재(180)의 결합 표면(202)과 접촉하는 것 외에도, 피스톤(182)은 또한 포크 가이드(188)의 포크 가이드 샤프트(210)와 접촉하며, 이는 한 쌍의 워셔(214)와 키퍼(216) 사이의 트리거 바이어싱 요소(212)를 지지할 수 있다(도 18 참조). 키퍼(216)는 포크 가이드 샤프트(210)에 부착되고 워셔(214) 중 하나와 결합하여 워셔(214) 사이에 트리거 바이어싱 요소(212)를 유지할 수 있다. 워셔(214)는 피스톤(182)의 이동에 응답하여 포크 가이드 샤프트(210)의 병진을 용이하게 하는 것을 도울 수 있다. 여기서, 트리거 바이어싱 요소(212)는, 입력 트리거가 제1 입력 위치(I1)에서 제2 입력 위치(I2)로 이동하면, 워셔(214) 중 하나와 프레임(134) 사이를 압축하도록 배열될 수 있으며, 트리거 바이어싱 요소(212)에 저장된 에너지는 입력 트리거를 제1 입력 위치(I1)를 향해 강제할 수 있다.

포크 가이드(188)는 도시된 실시예에서, 입력 트리거(92)가 제1 입력 위치(I1) 및 제2 입력 위치(I2) 사이에서 이동함에 따라 제1 축(A1)을 따라 병진 이동하기 위해 리테이너(136) 내에 배치되는 포크(186)와 동시에 이동할 수 있다(도 19a 와 도 19b 비교). 도 17에 도시된 바와 같이, 리테이너(136)는 트리거 조립체(88)가 제1 트리거 조립체 위치(P1) 및 제2 트리거 조립체 위치(P2) 사이에서 이동할 때 제1 축(A1)을 중심으로 포크(186)와 동시에 회전하도록 형성될 수 있다.

캐리어(184)는 동시 이동을 위해 트리거 이미터(174)에 동작 가능하게 부착되거나 지지하고, 외부 슬라이딩 접촉 표면(218)(도 18 참조) 및 한 쌍의 외부 차단 표면(220)을 정의할 수 있다. 포크(186)는 내부 슬라이딩 접촉 표면(222)과 한 쌍의 내부 차단 표면(224)을 형성할 수 있다. 캐리어(184)의 외부 슬라이딩 접촉 표면(218)은, 캐리어(184)를 이동시키지 않고 제1 축(A1)을 중심으로 포크(186)의 회전 이동을 허용하기 위해, 포크(186)의 내부 슬라이딩 접촉 표면(222)과 맞물릴 수 있으며, 캐리어(184)의 외부 차단 표면(220)은 포크(186)의 내부 차단 표면(224)과 결합하여 제1 축(A1)을 따라 포크(186) 및 캐리어(184)의 동시 병진을 용이하게 할 수 있다(도 19a 내지 도 19c 비교). 도 18에 도시된 바와 같이, 회전 기구(80)의 기구 하우징(168)은 트리거 감지기(176)(도 18에 개략적으로 도시 됨)에 인접하게 배열된 슬롯(226)을 정의할 수 있다. 캐리어(184)는 제1 입력 위치(I1) 및 제2 입력 위치(I2) 사이에서 입력 트리거(92)의 이동에 의해 영향을 받는 제1 축(A1)을 따른 포크(186)의 대응하는 병진에 응답하여 병진을 위해 슬롯(226)을 따라 지지되는 보스(228)를 포함할 수 있다. 링크(178) 및/또는 트리거 조립체(88)의 다양한 구성요소에 대해 도면에 예시된 것 이외의 다른 구성이 고려될 수 있음이 이해될 수 있다.

다시 도 1 내지 도 24를 참조하면, 엔드 이펙터(40)는 회전 기구(80)에 동작 가능하게 부착된 커플링(230)을 사용할 수 있다. 커플링(230)은 수술 로봇(32)에 의해 유지되는 상이한 궤적을 따라 회전 기구(80)에 대해 제2 축(A2)을 선택적으로 위치시키기 위해 복수의 배향으로 회전 기구(80)에 구동 조립체(82)를 해제 가능하게 고정하도록 구성될 수 있다. 이 기능은, 그립(90)이 일반적으로 제2 축(A2)이 회전 기구(80)에 대해 그리고 따라 엔드 이펙터(40)의 마운트(78)에 대해 어떻게 배향되는지에 관계 없이 유사하게 위치될 수 있다는 점에서 외과 의사에게 각 불연속 궤적(T)를 따라 보다 일관된 접근 방식을 제공할 수 있다(도 2a 내지 도 2c 비교).

상술한 기능은 제2 축(A2)의 방향을 마운트(78)의 방향과 비교함으로써, 도 11a 내지 도 11f 전체에 걸쳐 추가적으로 설명된다. 여기서, 마운트(78)는 일반적으로 232로 표시된 참조 부분을 가지며, 이 예시적인 예에서 로봇 팔(36)의 커플러(38)에 접하는 마운트(78)의 일반적으로 평면인 면에 의해 정의되는 수직선으로 구현된다. 그러나, 기준 부분(232)은 마운트(78)에 대해 고정된 상태로 유지되는 엔드 이펙터(40)의 다른 구성요소에 의해 정의되거나 다른 방식으로 정의될 수 있음(예, 중력과 같은 환경에 대해 수직으로)이 이해될 수 있다.

도 11a 내지 도 11c에서, 구동 조립체(82)는 제2 축(A2)과 마운트(78)의 기준 부분(232) 사이에 정의된 기준 배향(OR)로 배열될 수 있다. 따라서, 제2 축(A2)은 기준 배향(OR)에 있을 때 기준 부분(232)과 평행할 수 있다. 그러나, 도 11d에서, 구동 조립체(82)는 다르게, 제1 회전 방향(R1)으로 제1 축(A1)에 대한 회전 기구(80)에 대한 구동 조립체(82)의 회전에 의해 정의되는 제1 배향(O1)으로 배치될 수 있다. 또한, 도 11e 및 도 11f에서, 구동 조립체(82)는 반대 방향, 제2 회전 방향(R2)으로 제1 축(A1)에 대한 회전 기구(80)에 대한 구동 조립체(82)의 회전에 의해 정의되는 제2 배향(O2)으로 배열될 수 있다.

도 11a 내지 도 11f에 도시된 관점에서, 제1 회전 방향(R1)은 반 시계 방향이고, 제2 회전 방향(R2)은 시계 방향일 수 있다. 따라서, 도 11d에 도시된 제1 배향(O1)에 있을 때, 구동 조립체(82)는 기준 부분(232)에 대해 제1 축(A1)을 중심으로 +45도 반 시계 방향으로 회전되었다. 도 11e 내지 도 11f에 도시된 제2 배향(O2)에 있을 때, 구동 조립체(82)는 기준 부분(232)에 대해 제1 축(A1)에 대해 -45도 시계 방향으로 회전 되었다. 이와 같이, 제1 배향(O1)과 제2 배향(O2) 상이에는 90도 차이가 있다. 그러나, 제1 배향(O1) 및 제2 배향(O2)은 그립(90)의 일관된 위치를 용이하게 하기 위해 다수의 상이한 방식으로 정의될 수 있음이 이해될 수 있다. 또한, 커플링(230)이 다른 방향으로 구동 조립체(82)를 지지할 수 있음이 이해될 수 있다.

도 13을 참조하면, 여기 예시된 대표적인 실시예에서, 커플링(230)은 캐리어 링(238)에 형성된 각각의 커플링 포켓(236)을 따라 제1 축(A1)에 대해 반경 방향이 이동을 위해 지지되는 복수의 커플링 요소(234)(예, 볼 베어링)을 포함할 수 있다. 커플링(230)은 또한 커플링 요소(234)와 접촉하는 내부 램프 표면(242)을 갖는 잠금 칼라(240)를 포함할 수 있다. 잠금 칼라(240)는 외과 의사로부터 가해지는 힘을 통해 제1 축(A1)에 대해 선택적으로 회전하도록 배열될 수 있다. 캐리어 링(238)은, 잠금 칼라(240)와 캐리어 링(238) 사이의 나사 결합을 통한 것 같이(나사 결합은 상세히 도시되지 않음), 기구 하우징(168)에 대한 잠금 칼라(240)의 회전에 응답하여 회전 기구(80)에 대해 축 방향으로 병진 이동하도록 구성될 수 있다.

잠금 칼라(240)가 제2 회전 방향(R2)으로 제1 축(A1)에 대해 회전할 때, 캐리어 링(238)은 커플링 요소(234)와 동시에 액추에이터(166)를 향해 제1 축(A1)을 따라 이동할 수 있다. 커플링 요소(234)와 접촉하는 내부 램프 표면(242)의 형상 때문에, 액추에이터(166)를 향한 병진은, 구동 조립체(82)를 눌러서 마운트(78)에 대한 구동 조립체(82)의 방향을 유지하기 위해, 커플링 요소(234)를 제1 축(A1)을 향해 반경 방향 내향으로 압박할 수 있다. 반대로, 잠금 칼라(240)가 제1 회전 방향(R1)으로 제1 축(A1)에 대해 회전하면, 캐리어 링(238)은 커플링 요소(234)와 동시에 액추에이터(166)로부터 떨어져 제1 축(A1)을 따라 병진 이동하고, 커플링 요소(234)는 그후 각각의 커플링 포켓(236)을 따라 제1 축(A1)으로부터 방사상으로 멀어질 수 있다. 커플링(230)의 다른 구성이 고려될 수 있음이 이해될 수 있다. 도한, 커플링(230)은 임의 수의 상이한 방향으로 또는 미리 정의된 방향(예, 잠금 도는 멈춤 장치를 통해)에서만 회전 기구(80)에 구동 조립체(82)를 고정하도록 구성될 수 있다.

커플링(230)은 수술 로봇(32)의 베이스(34)와 도구(42) 사이에 추가 조인트 효과를 생성할 수 있음이 이해될 수 있다. 마운트(78)에 대한 구동 조립체(82)의 방향을 전달하기 위해, 도 4의 배향 센서 배열(244)에서 개략적으로 도시된 방향 센서 배열은 회전 기구(80)에 대한 구동 조립체(82)의 방향을 결정하기 위해 회전 기구(80)와 구동 조립체(82) 사이에 삽입된다. 이를 위해, 배향 센서 배열(244)는 구동 조립체(82)에 동작 가능하게 부착된 배향 이미터(246)를 포함하고, 회전 기구(80)에 대한 배향 이미터(246)의 위치를 결정하기 위해 회전 기구(80)에 동작 가능하게 부착된 배향 감지기(248)을 포함할 수 있다. 여기서도, 배향 센서 배열(244)은 다수의 상이한 유형, 구성 및/또는 배열일 수 있다. 또는 선택된 배향은 사용자 인터페이스(66)의 입력 장치(70)를 통해 수동으로 수술 시스템(30)에 입력될 수 있다(도 1 참조).

상술한 바와 같이, 도 21 내지 도 24를 참조하면, 구동 조립체(82)는, 회전 기구(80) 또는 수동 인터페이스(94)로부터 기어 트레인(84)을 통해, 커넥터(86)에 부착된 도구(42)로 회전을 병진시키기 위해 사용될 수 있다. 이를 위해, 구동 조립체(82)는 일반적으로 L-형 구동 바디(250)를 포함하며, 이는 아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 제1 축(A1)을 따라 드라이버 입력 샤프트(252)를 지지할 수 있으며(도 23a 참조), 수동 입력 샤프트(254), 리텐션 샤프트(255) 및 제2 축(A2)을 따라 중간 샤프트(256)를 지지할 수 있다. 드라이버 입력 샤프트(252)는 동시 회전(예, 간섭형 “도그 클러치”로서)을 위해 액추에이터(166)에 결합된 대응하는 액추에이터 커플링(260)(도 13 참조)과 결합하도록 형성되는 드라이버 커플링(258)을 포함할 수 있다. 드라이버 입력 샤프트(252), 수동 입력 샤프트(254), 리텐션 샤프트(255) 및 중간 샤프트(256) 각각은, 하나 이상의 베어링(262)(예, 밀봉된 볼 베어링), 워셔(264), 키퍼(266) 및/또는 스프링 심(268)(배치가 일반적으로 도 23a 내지 도 23b 및 도 24에 도시되지만 상세하게 설명되지 않음)를 통해, 일반적으로 L-형 구동 바디(250)에 대한 회전을 위해 지지될 수 있다. 구동 조립체(82)는 드라이버 입력 샤프트(252), 수동 입력 샤프트(254) 및 리텐션 샤프트(255) 각각의 노출된 단부에 인접하게 배치된 씰(270)을 더 포함할 수 있다.

제1 축(A1)에 대한 회전을 제2 축(A2)에 대한 회전으로 변환하기 위해, 기어 트레인(84)은, 일반적으로 272로 표시되는, 회전 기구(80)와 커넥터(86) 사이에 회전 연통하도록 삽입된 적어도 하나의 베벨 기어 세트를 포함할 수 있다. 베벨 기어 세트(272)는 입력 기어(274) 및 출력 기어(276)를 포함할 수 있다. 입력 기어(274)는, 일반적으로 278로 표시된, 키 및 키 홈 배열을 통해 드라이버 입력 샤프트(252)와 동시에 회전할 수 있다. 입력 기어(274)는 아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 출력 기어(276)(도 23a 참조)와 맞물리도록 배열될 수 있다. 출력 기어(276)는, 일반적으로 280으로 표시된, 스플라인 배열을 통해 중간 샤프트(256)와 동시에 회전할 수 있다. 여기서, 중간 샤프트(256)는 아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 출력 기어(276)의 대응하는 내부 스플라인(284)과 결합하는 외부 스플라인(282)을 포함할 수 있다.

예시된 실시예에서, 구동 조립체(82)의 기어 트레인(84)는, 일반적으로 286으로 표시되는, 회전 기구(80)의 액추에이터(166)의 회전은 커넥터(86)에 부착된 도구(42)의 회전과 다른(예, 더 높거나 더 낮은) 속도로 발생하도록, 회전 기구(80)와 커넥터(86) 사이의 회전 연통으로 삽입된 적어도 하나의 감속 기어 세트를 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 감속 기어 세트(286)는,(회전 기구(80) 도는 수동 인터페이스(94)를 통해 회전될 수 있는) 중간 샤프트(256)가(제2 축(A2)에 대해 도구(42)와 동시에 회전하는) 리텐션 샤프트(255) 보다 더 빠른 속도로 회전하도록, 베벨 기어 세트(272)와 커넥터(86) 사이의 회전 연통에 삽입되고 배열될 수 있다. 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예에서 제1 축(A1)에 대한 액추에이터(166)의 회전이 제2 축(A2)에 대한 도구(42)의 회전 보다 더 빠른 속도로 발생하지만, 다른 구성이 고려될 수 있으며 본 명세서에서 사용되는 용어 “감속 기어 세트”은 달리 특별한 언급이 없는 한 회전 속도의 감소(토크 증가에 따른) 또는 토크 감소(회전 속도의 증가 에 따른)를 지칭할 수 있다.

도 23a 내지 도 24를 참조하면, 예시된 실시예에서, 감속 기어 세트(286)는 각각 제1 태양 기어(292A), 제2 태양 기어(292B) 및 제3 태양 기어(292C)와 맞물려 배치되는 제1 유성 기어(290A), 제2 유성 기어(290B) 및 제3 유성 기어(290C)와 맞물려 배치된 L-형 구동 바디(250)(도 23a 내지 도 23b 참조)에 형성된 고정 링 기어(288)을 갖는 복합 유성 감속기를 포함할 수 있다. 제1 핀 세트(294A), 제2 핀 세트(294B) 및 제3 핀 세트(294C)는, 회전을 위해 각각의 유성 기어 세트(290A, 290B 및 290C)의 유성 기어를 회전 가능하게 지지하기 위해, 제1 부싱 세트(296A), 제2 부싱 세트(296B) 및 제3 부싱 세트(296C)과 협력할 수 있다. 제1 핀 세트(294A), 제2 핀 세트(294B) 및 제3 핀 세트(294C)의 세트는 각각 제1 캐리어(298A), 제2 캐리어(298B) 및 제3 캐리어(298C)에 고정될 수 있다. 제1 캐리어(298A)는 리텐션 샤프트(255)에 의해 정의되거나 동작 가능하게 부착되고 제1 유성 기어(290A)를 운반하며, 이는 또한 제1 태양 기어(292A)와 맞물려 배치될 수 있다. 제1 태양 기어(292A)는 동시 회전을 위해 제2 캐리어(298B)에 결합되고, 제2 캐리어(298B)는 제2 유성 기어(290B)를 운반하고, 이는 또한 제2 태양 기어(292B)와 맞물려 배치될 수 있다. 제2 태양 기어(292B)는 동시 회전을 위해 제3 캐리어(298C)에 결합되고, 제3 캐리어(298C)는 290c를 운반하고, 이는 또한 제3 태양 기어(292C)와 맞물려 배치될 수 있다. 제3 태양 기어(292C)는 동시 회전을 위해 중간 샤프트(256)에 결합될 수 있다. 워셔(264)는 하나 이상의 캐리어(298A, 298B, 298C)에 인접하여 제공되어 인접한 세트의 유성 기어(290A, 290B, 290C)와의 마찰을 줄이는데 도움을 줄 수 있다. 통상 기술자는 감속 기어 세트(286)이, 3개 유성 감소 이하 또는 유성 감속 없이 와 같이, 다양한 방식으로 배열되거나 구성될 수 있음을 이해할 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

도 23a 내지 도 24를 계속하여 참조하면, 도구(42)의 비트 인터페이스(128)에 대한 분리 가능한 부착을 용이하게 위해, 구동 조립체(82)의 커넥터(86)는 일반적으로 커넥터 바디(300), 플랜지 부재(302), 커넥터 바이어싱 요소(304), 한 쌍의 축 방향 커넥터 요소(306) 및 회전 커넥터 요소(308)를 포함할 수 있다. 커넥터 바디(300)는 L-형 구동 바디(250)에 동작 가능하게 부착되고(예, 나사 결합을 통해), 제2 축(A2)에 대해 리텐션 샤프트(255)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(262)을 수용할 수 있다. 리텐션 샤프트(255)는 도구(42)와 리텐션 샤프트(255) 사이의 상대적인 축 방향 이동을 억제하기 위해 도구(42)의 비트 인터페이스(128)의 리테이너(130)에 맞물리도록 축 방향 커넥터 요소(306) 중 하나를 각각 수용하는 커넥터 요소 포켓(310)을 포함할 수 있다.

도구(42)를 해제하기 위해, 플랜지 부재(302)는 제2 축(A2)을 따라 병진하도록 배열되고 외과 의사에 의해 가해진 힘에 응답하여 커넥터 바디(300)를 따라 미끄러질 수 있다. 플랜지 부재(302)는 축 방향 커넥터 요소(306)와 접촉하는 축 방향 램프 표면(312)을 포함할 수 있다. 커넥터 바이어싱 요소(304)는, 플랜지 부재(302)를 커넥터 바디(300)로부터 축 방향으로 밀어 내도록 하기 위해, 커넥터 바디(300)와 플랜지 부재(302) 사이에 삽입될 수 있다. 플랜지 부재(302)가, 리텐션 샤프트(255)에 결합된 씰(270)의 계단식 표면(314)를 통해, 커넥터 바디에서 분리되는 것을 방지할 수 있다. 축 방향 커넥터 요소(306)와 플랜지 부재(302)의 축 방향 램프 표면(312)사이의 결합 때문에, 커넥터 바이어싱 요소(304)에 의해 제공되는 바어이싱은 축 방향 커넥터 요소(306)를 제2 축(A2)을 향해 반경 방향 내향으로 그리고 도구(42)의 비트 인터페이스(128)의 리테이너(130)와 맞물리도록 압박하고, 이는 구동 조립체(82)에 대한 도구(42)의 축 방향 유지에 영향을 미칠 수 있다. 예시된 실시예에서, 커넥터(86)의 회전 커넥터 요소(308)는 리텐션 샤프트(255)의 원위 단부에 형성되고 도구(42)의 비트 인터페이스(128)의 회전 리테이너(132)에 접하도록 형상화되고, 이는 도구(42) 및 리텐션 샤프트(255)의 동시 회전에 영향을 미칠 수 있다. 커넥터(86)의 다른 구성이 고려될 수 있다.

도 23A 내지 도 24를 계속하여 참조하면, 구동 조립체(82)는 수동 인터페이스(94)와 기어 트레인(84) 사이에 삽입된, 일반적으로 클러치 매커니즘(316)으로 표시된, 클러치 메커니즘을 포함할 수 있다. 클러치 매커니즘(316)은 제1 모드(316A)(도 23a 참조)와 제2 모드(316B)(도 23b 참조) 사이에서 동작 가능할 수 있다. 제1 모드(316A)에서, 회전 기구(80)의 액추에이터(166)에 의해 생성된 회전 토크는, 수동 인터페이스(94)를 회전시키지 않고 제2 축(A2)에 대해 도구(42)를 회전시키기 위해, 기어 트레인(84)를 통해 변환될 수 있다. 제2 모드(316B)에서, 수동 인터페이스(94)에 적용된 힘은 기어 트레인(84)을 통해 토크로서 변환되어 제2 축(A2)에 대해 도구(42)를 회전시킬 수 있다. 아래에서 상세히 설명될 바와 같이, 클러치 매커니즘(316)은 수동 인터페이스(94)에 적용된 힘에 응답하여 제1 모드(316A)에서 제2 모드(316B)로 이동하고, 클러치 기구를 제2 모드(316B)로부터 제1 모드(316A)로 강제하도록 배치된 클러치 바이어싱 요소(318)를 포함할 수 있다.

도 23a 내지 도 23b에 잘 도시된 바와 같이, 클러치 바이어싱 요소(318)는 외부 스플라인(282)에 인접한 중간 샤프트(256)에 형성된 320에서 지지될 수 있다. 클러치 바이어싱 요소(318)는 또한 기어 트레인(84)의 베벨 기어 세트(272)의 출력 기어(276)와 결합하여 배치될 수 있다. 출력 기어(276)가 내부 스플라인(284)을 사용하여 중간 샤프트(256)의 외부 스플라인(282)과 맞물리고 중간 샤프트(256)에 축 방향으로 고정되지 않기 때문에, 클러치 바이어싱 요소(318)는 제1 모드(316A)에서 클러치 매커니즘(316)의 동작을 용이하게 하기 위해 제2 축(A2)을 따라 출력 기어(276)를 입력 기어(274)와 맞물리게 강제할 수 있다(도 23a 참조).

제2 축(A2)과의 정렬을 용이하게 하기 위해, 중간 샤프트(256)의 근위 단부는 수동 인터페이스(94)의 수동 입력 샤프트(254)에 형성된 대응하는 형상의 파일럿 보어(324) 내에 슬라이딩 가능하게 수용되는 외부 스플라인(282)에 인접한 파일럿 샤프트 영역(322)를 포함할 수 있다(도 23a 내지 도 23b). 수동 입력 샤프트(254)는 또한 그 원이 단부에 아이들 보어(326)를 포함하고, 링크 스플라인 배열(328)은 아이들 보어(326)와 파일럿 보어(324) 사이에 축 방향으로 배열될 수 있다. 수동 입력 샤프트(254)의 외면은 베어링(262)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 베어링은 L-형 구동 바디(250)에 부착된 시트(330)에 수용될 수 있다. 수동 입력 샤프트(254)는 아래에 더 상세히 설명될 바와 같이, 수동 입력 샤프트(254)의 근위 단부가 수동 핸들 조립체(96)에 의해 결합될 수 있도록 L-형 구동 바디(250)에도 부착된 상부 커버(332)를 통해 연장될 수 있다.

클러치 매커니즘(316)가 제1 모드(316A)에 있을 때(도 23a 참조), 수동 입력 샤프트(254)의 아이들 보어(326)는 접촉하지만 중간 샤프트(256)의 외부 스플라인(282)과는 회전하지 않을 수 있다. 또한, 아이들 보어(326)와 링크 스플라인 배열(328)이 어떻게 위치하는지 때문에, 클러치 매커니즘(316)이 제1 모드(316A)에 있을 때 중간 샤프트(256)의 회전은 수동 입력 샤프트(254)로 변환되지 않으며, 베벨 기어 세트(272)의 기어들(274, 276)는 드라이버 입력 샤프트(252)의 회전이 중간 샤프트(256)로 변환되도록, 맞물린 상태로 유지될 수 있다. 그러나, 힘이 수동 인터페이스(94)에 축 방향으로 가해질 때, 수동 입력 샤프트(254)는 커넥터(86)를 향해 제2 축(A2)을 따라 출력 기어(276)와 동시에 병진 이동할 수 있다. 도 23b에 도시된 바와 같이, 이는 출력 기어(276)가 입력 기어(274)와 맞물리는 맞물림을 벗어나게 하고, 이에 의해 제1 축(A1) 및 제2 축(A2) 사이의 회전을 차단하고 수동 입력 샤프트(254)의 링크 스플라인 배열(328)이 중간 샤프트(256)의 외부 스플라인(282)과 맞물리게 하며, 이에 의해 수동 입력 샤프트(254) 및 중간 샤프트(256)의 동시 회전을 용이하게 할 수 있다.

따라서, 수동 인터페이스(94)에 적용된 축 방향 힘은 클러치 매커니즘(316)을 제1 모드(316A)(도 23a 참조)에서 제2 모드(316B)(도 23b 참조)로 이동시킬 수 있다. 이러한 구성은 회전 기구(80)와 수동 인터페이스(94) 사이의 회전 토크의 변환을 효과적으로 방지할 수 있다. 또는, 회전 기구(80)를 구동하는 것은 클러치 매커니즘(316)가 제1 모드(316A)에 있을 때 수동 인터페이스(94)를 회전시키지 않을 것이며, 수동 인터페이스(94)를 회전시키기 위해 힘을 가하는 것은 회전 기구(80)를 역 구동시키지 않을 수 있다. 클러치 매커니즘(316)의 다른 구성은 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예와 관련하여 예시되고 본 명세서에 설명된 것 이상이 고려될 수 있다.

도 23 a 내지 도 23b에 도시된 바와 같이, 구동 조립체(82)와 수동 인터페이스(94)의 예시된 실시가, 수동 인터페이스(94)로부터 구동 조립체(82)의 다양한 구성요소를 커넥터(86)로 연장되는 제2 축(A2)을 따라 연장되는, 일반적으로 334로 표시된, 가이드 보어를 정의하기 위해, 협력할 수 있다. 여기서, 앵커(50) 및 회전 구동 도구(48)과 같이, 가이드와이어(GW)(예, K-와이어)는 가이드 보어(334)(상세하게 도시되지 않으나 관련 기술이 일반적으로 공지됨)를 통해 연장될 수 있다.

상술한 바와 같이, 도 11b 내지 도 11b를 참조하면, 수동 핸들 조립체(96)은 외과 의사에 의해 수동 핸들 조립체(96)에 가해지는 힘에 응답하여, 특히 도구(42)를 제2 축(A2)에 대해 수동으로 회전시키고 수동 입력 샤프트(254)를 제2 축(A2)을 따라 이동시키기 위해, 제2 축(A2)에 대해 수동으로 회전시키기 위해, 수동 인터페이스(94)에 부착되도록 사용될 수 있다. 이를 위해, 수동 인터페이스(94)는 제2 축(A2)에 대해 회전하도록 배열된 헤드(336)를 포함하고, 수동 핸들 조립체(96)는 일반적으로 드라이버(338) 및 핸들 바디(340)를 포함할 수 있다. 헤드(336)는 수동 입력 샤프트(254)의 근위 단부에 배치되고, 드라이버(338)는 외과 의사에 의해 핸들 바디(340)에 가해진 힘에 응답하여 제2 축(A2)에 대한 동시 회전을 위해 헤드(336)를 수용하도록 형성될 수 있다. 도 11b 내지 도 11c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 수동 핸들 조립체(96)는, 제3 회전 방향(R3)으로 제2 축(A2)에 대해 핸들 바디(340) 및 드라이버(338)의 동시 회전을 허용하기 위해 및 제3 회전 방향(R3)과 반대인 제4 회전 방향(R4)으로 제2 축(A2)에 대해 핸들 바디(340)에 대한 드라이버(338)의 회전을 중단하도록 구성되기 위해, 핸들 바디(340)와 드라이버(338) 사이에 개재된 래칫 매커니즘(342)를 포함할 수 있다. 래칫 매커니즘(342)는 다수의 상이한 유형 및 구성(예, 래치 및 폴 배열, 하나 이상의 탄성적으로 가용성 부재 등)일 수 있음이 이해될 수 있다. 또한, 수동 핸들 조립체(96)는 예시된 실시예에서 수동 인터페이스(94)에 분리 가능하게 부착될 수 있지만, 수동 핸들 조립체(96)는 수동 인터페이스(94)에 영구적으로 부착될 수 있음(예, 접을 수 있거나 다른 방식으로 관절식 핸들 바디(340)이 이해될 수 있다.

본 발명은 또한 수술 로봇(32)에 의해 유지되는 궤적(T)을 따라 수술 부위(ST)에 파일럿 홀(46)을 형성하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 엔드 이펙터(40)이 회전 기구(80), 구동 조립체(82), 수동 인터페이스(94) 및 트리거 조립체(88)를 지지하는 상태로 엔드 이펙터(40)을 수술 로봇(32)에 부착하는 단계를 포함하는 상이한 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 절삭 도구(44)를 제2 축(A2)을 따라 구동 조립체(82)에 부착되는 단계, 제2 축(A2)을 궤적(T)과 정렬하여 절삭 도구(44)를 수술 부위에 배치하는 단계, 및 회전 기구(80)로 제1 축(A1)에 대해 회전 토크를 생성하고 절삭 도구(44)를 제2 축(A2)에 대해 회전시키기 위해 구동 조립체(82)를 통해 제1 축(A1)에 대한 회전 기구(80)로부터의 토크를 변환하기 위해 트리거 조립체(88)를 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 절삭 도구(44)를 수술 부위(ST)의 궤적(T)을 따라 제1 깊이(D1)까지 전지시키는 단계, 및 제1 축(A1)에 대한 회전을 중단하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 수동 인터페이스(94)에 대한 액세스를 제공하거나 촉진하기 위해 트리거 조립체(88)를 배치시키는 단계, 절삭 도구(44)를 제2 축(A2)에 대해 회전시키기 위해 수동 인터페이스(94)에 힘을 적용하는 단계, 및 수술 부위(ST)에서 궤적(T)을 다라 절삭 도구(44)를 제1 깊이(D1) 보다 큰 제2 깊이(D2)로 전진시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 또한, 수술 로봇(32)에 의해 유지되는 궤적(T)을 따라 수술 부위(ST)에 앵커(50)를 설치하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 엔드 이펙터(40)이 회전 기구(80), 구동 조립체(82), 수동 인터페이스(94) 및 트리거 조립체(88)를 지지하는 상태로, 엔드 이펙터(40)를 수술 로봇(32)에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 도구(42)를 제2 축(A2)을 따라 구동 조립체(82)에 부착하는 단계, 앵커(50)를 도구(42)에 부착하는 단계, 및 제2 축(A2)을 궤적과 정렬하여 앵커(50)를 수술 부위(ST)에 인접하게 배치시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은, 도구(42)와 앵커(50)를 제2 축(A2)에 대해 회전시키기 위해 회전 기구(80)로 제1 축(A1)에 대한 회전 토크를 생성하고 제1 축(A1)에 대한 회전 기구(80)로부터의 토크를 구동 조립체(82)를 통해 변환하기 위해 트리거 조립체(88)를 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 도구(42)와 앵커(50)를 수술 부위(ST)의 궤적을 따라 제1 깊이(D1)까지 전진시키는 단계, 제1 축(A1)에 대한 회전을 중단시키는 단계, 및 수동 인터페이스(94)에 대한 액세스를 제공하거나 촉진시키기 위해 트리거 조립체(88)를 위치시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 도구(42)와 앵커(50)를 제2 축(A2)에 대해 회전 시키기 위해 수동 인터페이스(94)에 힘을 가하는 단계, 및 수술 부위(ST)에서 궤적을 따라 앵커(50)를 제1 깊이(D1) 보다 큰 제2 깊이(D2)로 전진시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 또한, 수술 로봇(32)에 의해 유지되는 각각의 제1 궤적(T1) 및 제2 궤적(T2)을 따라 수술 부위(ST)에 제1 및 제2 앵커(50)를 설치하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 엔드 이펙터(40)이 회전 기구(80), 구동 조립체(82), 수동 인터페이스(94) 및 트리거 조립체(88)를 지지하는 상태로, 엔드 이펙터(40)을 수술 로봇(32)에 부착하는 단계를 포함하는 상이한 단계들을 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 도구(42)를 제2 축(A2)을 따라 구동 조립체(82)에 부착하는 단계, 도구(42)에 제1 앵커(50)를 부착하는 단계, 및 제2 축(A2)을 제1 궤적과 정렬하여 제1 앵커(50)를 수술 부위(ST)에 인접하게 배치시키는 단계, 및 도구(42)와 제1 앵커(50)를 제2 축(A2)에 대해 회전시키기 위해 회전 기구(80)로 제1 축(A1)에 대횐 회전 토크를 생성하고 구동 조립체(82)를 통해 제1 축(A1)에 대한 회전 기구(80)로부터 토크를 변환하기 위해 트리거 조립체(88)를 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 도구(42) 및 제1 앵커(50)를 수술 부위(ST)에서 제1 궤적을 따라 제1 깊이(D1)까지 전진시키는 단계, 제1 축(A1)에 대한 회전을 중단시키는 단계, 및 수동 인터페이스(94)에 대한 액세스를 제공하거나 촉진시키기 위해 트리거 조립체(88)를 배치시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 도구(42)와 제1 앵커(50)를 제2 축(A2)에 대해 회전시키기 위해 수동 인터페이스(94)에 힘을 가하는 단계, 도구(42) 및 제1 앵커(50)를 수술 부위(ST)에서 제1 궤적을 따라 제1 깊이(D1) 보다 큰 제2 깊이(D2)로 전진시키는 단계, 및 도구(42)로부터 제1 앵커(50)를 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은, 제2 앵커(50)를 도구(42)에 부착하는 단계, 제2 축(A2)을 제2 궤적과 정렬하여 제2 앵커(50)를 수술 부위(ST)에 인접하게 배치시키는 단계, 및 회전 기구(80)로 제1 축(A1)에 대한 회전 토크를 생성하기 위해 트리거 조립체(88)를 결합시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 도구(42)와 제2 앵커(50)를 제2 축(A2)을 중심으로 회전시키기 위해 제1 축(A1)에 대한 회전 기구(80)로부터 토크를 구동 조립체(82)를 통해 변환하는 단계, 제1 축(A1)에 대한 회전을 중단시키는 단계, 및 수동 인터페이스(94)에 대한 액세스를 제시하거나 촉진하기 위해 트리거 조립체(88)를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 도구(42) 및 제2 앵커(50)를 제2 축(A2)에 대해 회전 시키기 위해 수동 인터페이스(94)에 힘을 가하는 단계, 및 수술 부위(ST)에서 제2 궤적을 따라 도구(42) 및 제2 앵커(50)를 제3 깊이(D3) 보다 큰 제4 깊이(D4)로 전진시키는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 수술 시스템(30)의 엔드 이펙터의 제2 실시예가 도 25a 내지 도 28에 도시되어 있다. 아래 설명에서, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 구조 및 구성 요소와 동일하거나 상응하는 제2 실시예의 구조 및 구성요소는 2000이 증가된 동일한 도면 부호로 제공된다. 엔드 이펙터(2040)의 제2 실시예의 많은 구성요소 및 특징이 상술한 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 것들과 실질적으로 유사하기 때문에, 명확성, 일관성 및 간결성을 위해, 엔드 이펙터(2040)의 제2 실시예와 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예 사이의 특정 차이점만 아래에 설명될 것이며, 실시예들 사이에 공통된 구성요소 및 특징 중 일부만이 여기서 논의되고 도면에 도시된다. 따라서, 아래에서 달리 언급되지 않는 한, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 설명은 제한 없이 엔드 이펙터(2040)의 제2 실시예와 관련하여 참조로 통합될 수 있다.

도 25a 내지 도 28을 참조하면, 엔드 이펙터(2040)의 제2 실시예는 일반적으로 마운트(2078), 회전 기구(2080) 및 그 액추에이터(2166)(개략적으로 도시됨) 및 구동 조립체(2082)를 포함하는 것으로 도시된다. 상술한 제1 실시예와 비교할 때, 엔드 이펙터(2040)의 제2 실시예는 일반적으로 상이하게 구성된 회전 기구(2080), 구동 조립체(2082) 및 트리거 조립체(2088)를 사용하며, 이들 각각은 아래에서 더 상세히 설명된다.

도 25a 내지 도 26에 잘 도시된 바와 같이, 제2 실시예에서, 회전 기구(2080) 및 구동 조립체(2082)는 제2 축(A2)이 제1 축(A1)에 대해 고정되도록 구성될 수 있다. 또는, 이 실시예에서, 구동 조립체(2082)의 구동 바디(2250)는 회전 기구(2080)에 대해 이동하도록 배열되지 않는다. 여기서, 커플링(2230)은 제2 축(A2)을 따라, 일반적으로 구동 조립체(2344)로 표시된, 구동 서브 조립체를 분리 가능하게 고정하기 위해 구동 조립체(2082)에 동작 가능하게 부착될 수 있다. 도 28에 잘도 도시된 바와 같이, 구동 조립체(2344)는 유사하게 유성 구성을 갖고 커넥터(2086)와 제3 썬 기어(third sun gear, 2992C)에 결합되는 구동 서브 조립체 커플러(2346) 사이에 개재되는 감속 기어 세트(2286)을 포함할 수 있다. 구동 조립체(2344)가 커플링(2230)에 동작 가능하게 부착될 때, 구동 서브 조립체 커플러(2346)는 이 실시예에서 수동 입력 샤프트(2254)로도 동작하는 구동 조립체(2082)의 중간 샤프트(2256)에 결합된 출력 커플러(2348)와 맞물릴 수 있다. 엔드 이펙터(2040)의 제2 실시예의 도면엔 도시되지 않았지만, 구동 조립체(2344)의 커넥터(2086)는 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예와 관련하여 상술한 커넥터(86)와 동일한 방식으로 상이한 유형의 도구를 분리 가능하게 고정할 수 있음이 이해될 수 있다.

여기 제2 실시예에서, 구동 조립체(2082)의 중간 샤프트(2256)는 수동 인터페이스(2094)의 헤드(2336)를 정의하고 기어 트레인(2084)의 베벨 기어 세트(2272)의 출력 기어(2276)에 결합될 수 있다. 수동 인터페이스(2094)의 헤드(2336)는 마찬가지로 사용자로부터 인가된 힘을 수신하고 제2 축(A2)에 대해 도구(도 25a 내지 도 28에 도시되지 않음)를 회전시키는데 사용되는 회전 토크로 전환하도록 배열될 수 있다. 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 엔드 이펙터(2040)의 제2 실시예의 트리거 조립체(2088)는 트리거 조립체 위치(P1, P2) 중 어느 하나에서 수동 인터페이스(2094)에 대한 액세스를 제한하도록 구성되지 않을 수 있다.

제1 가드 위치(U1)에서, 제2 축(A2)은 수동 인터페이스(2094)에 대한 접근을 제한 하기 위해 가드 커버(2350)의 적어도 일부와 교차할 수 있다(도 25a 참조). 제2 가드 위치(U2)에서, 가드 커버(2350)는 수동 인터페이스(2094)에 대한 접근을 촉진하기 위해 제2 축(A2)으로부터 이격될 수 있다(도 24b 참조). 이를 위해 도 25a 내지 도 25b 및 도 28에 잘 도시된 바와 같이, 가드 커버(2350)는 제1 가드 위치(U1)에서 수동 인터페이스(2094)의 적어도 일부에 대한 접근을 수용하거나 금지하도록 형상화된 가드 포켓(2354)을 정의하는 가드 바디(2352)를 포함할 수 있다. 가드 바디(2352)는 제1 가드 위치(U1)(도 25a 참조)와 제2 가드 위치(U2)(도 25b 참조) 사이에서 가이드 축(UA)를 중심으로 선회 이동하기 위해 구동 조립체(2082)에 동작 가능하게 부착된 가드 힌지(2356)를 가질 수 있다. 예시된 실시예에서, 가이드 축(UA)은 제1 축(A1) 및 제2 축(A2) 모두에 실질적으로 수직하게 배열될 수 있다

가드 커버(2350)의 이용은 엔드 이펙터(2040)가 트리거 조립체(2088)의 이동에 반드시 의존하지 않고 수동 인터페이스(2094)에 대한 접근을 제한하거나 금지할 수 있게 할 수 있음이 이해될 수 있다. 따라서, 제2 실시예에서, 그럼에도 불구하고, 트리거 조립체(2088)는 제1 트리거 조립체 위치(P1)(도 25a 참조)과 제2 트리거 조립체 위치(P2)(도 25b 참조) 사이에서 리테이너(2136)와 함께 이동하도록 배열되는 반면, 트리거 조립체(2088)의 어떤 부분도 제1 트리거 조립체 위치(P1) 및 제2 트리거 조립체 위치(P2) 중 어느 하나에서 수동 인터페이스(2094)에 대한 접근을 제한하거나 금지하지 않을 수 있다.

트리거 조립체(2088)의 그립(2090)은 일반적으로 원통형 프로파일을 가지며, 제1 트리거 조립체 위치(P1)(도 25a 참조)에 있을 때 일반적으로 중립적은 손 맞물림 및 제2 트리거 조립체 위치(P2)에 있을 때 일반적으로 내전 또는 상등 손 맞물림(도 25b 참조)도록 구성될 수 있다. 여기 실시예에서도, 트리거 조립체(2088)는, 트리거 조립체(2088)가 제1 트리거 조립체 위치(P1)(도 25a 참조) 또는 제2 트리거 조립체 위치(P2)(도 25b 참조)에 배치되었는 지와 관계없이 입력 트리거(2092)가 제1 입력 위치(I1)(도 27a 참조)과 제2 입력 위치(I2)(도 27b 참조) 사이에서 이동할 수 있도록, 리테이너(2136)와 동시에 이동하도록 배열될 수 있다.

도 26 내지 도 27b를 참조하면, 이 실시예에서 트리거 조립체(2088)는 입력 트리거(2092)의 이동이 피스톤(2182)의 대응하는 이동에 영향을 미치도록(도 27a 내지 도 28b 참조) 유사하게 구성될 수 있으며, 이는 차례로 리테이너(2136)의 포크 가이드(2188)를 맞물리고 이동시킬 수 있다(도 26 참조). 도 27a 내지 도 27b에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서링크(2178)는 제1 입력 위치(I1) 및 제2 입력 위치(I2) 사이에서 입력 트리거(2092)와 동시에 이동하기 위해 그립(2090) 내에 지지되는 슬라이드 부재(2358)을 포함할 수 있다. 여기서, 슬라이드 부재(2358)는 입력 트리거(2092)로부터 피스톤(2182)으로 모션 변환을 수행하기 위해(도 27a 내지 도 27b 비교) 피스톤(2182) 및 입력 트리거(2092)의 연장 부재(2194)에 지지된 각각의 베어링(2262)에 맞물리는 2 개의 슬라이드 램프(2360)를 정의할 수 있다. 도시되지 않았지만, 링크(2178)는 추가적인 구성요소(예, 편향 요소, 부싱, 패스너, 씰 등)를 포함할 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

상술한 바와 같이, 수술 시스템(30)의 엔드 이펙터의 제3 실시예가 도 29a 내지 도 31b에 도시되어 있다. 이하의 설명에서, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 구조 및 구성 요소와 동일하거나 대응하는 제3 실시예에의 구조 및 구성요소에는 3000이 증가된 동일한 도면 부호로 제공된다. 엔드 이펙터(3040)의 제3 실시예의 많은 구성 요소 및 특징이 위에서 설명된 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 것들과 실질적으로 유사하기 때문에, 명확성, 일관적 및 간결성을 위해, 엔드 이펙터(3040)의 제3 실시예와 엔드 이펙터(3040)의 제3 실시예와 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예 사이의 특정 차이점만 아래에서 설명되고, 실시예들 간에 공통적인 구성요소 및 특징 일부만이 여기서 논의되고 도면에 도시될 것이다. 따라서, 이하에서 달리 언급하지 않는 한, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 설명은 제한 없이 엔드 이펙터(3040)의 제3 실시예와 관련하여 참조로 통합될 수 있다.

도 29a 내지 도 31b를 참조하면, 엔드 이펙터(3040)의 제3 실시예는 일반적으로 마운트(3078), 회전 기구(3080) 및 액추에이터(3166)(개략적으로 도시됨) 및 구동 조립체(3082)를 포함하는 것으로 도시된다. 위에서 설명된 제1 실시예와 비교할 때, 엔드 이펙터(3040)의 제3 실시예는 일반적으로 다르게 구성된 트리거 조립체(3088) 및 구동 조립체(3082)를 사용하고, 다른 유형의 비트인터페이스(3128)를 사용하여 도구(3042)를 보호하도록 구성되며, 각각에 대해서는 아래에서 자세히 설명된다.

도 29a 내지 도30에 잘 도시된 바와 같이, 제3 실시예에서, 구동 조립체(3082)는, 제1 축(A1)에 대해 상이한 방식으로 구동 조립체(3082)를 위치시킴으로써 제2 축(A2)이 제1 축(A1)에 대해 이동될 수 있도록, 커플링(3230)을 통해 회전 기구(3080)에 분리 가능하게 부착되도록 유사하게 구성될 수 있다. 제3 실시예에서 트리거 조립체(3088)는 상술한 트리거 조립체(2088)의 제2 실시예와 구성이 유사한 그립(3090) 및 입력 트리거(3092)를 사용할 수 있다. 그러나, 제3 실시예에서, 트리거 조립체(3088)의 프레임(3134)은 일반적으로, 복수의 트리거 조립체 위치들(도 29a 내지 도 29b에 도시된 제1 트리거 조립체 위치(P1)) 사이의 동시 이동을 위해 리테이너(3136)에 결합된 제1 프레임 바디(3362), 및 제1 그립 위치(G1)(도 29a 참조) 및 제2 그립 위치(G2)(도면 참조)를 포함하는 복수의 그립 위치 사이에서 제1 프레임 바디(3362)에 대한 이동을 위해 그립(3090) 및 입력 트리거(3092)를 지지하는 제2 프레임 바디(3364)를 포함할 수 있다.

도 29a와 같이 제1 그립 위치(G1)에 있을 때, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 제2 프레임 바디(3364)의 적어도 일부는 수동 인터페이스(3094)에 대한 액세스를 제한하고, 입력 트리거(3092)는 제2 축(A2)에 대해 고정되는 도구(3042)를 회전시키기 위해 회전 기구(3080)를 구동하기 위해 사용자에 의해 결합되도록 배열될 수 있다. 그러나, 도 29b에 도시된 바와 같이, 제2 그립 위치(G2)에 있을 대, 제2 프레임 바디(3364)는 제2 축(A2)에 대해 도구(3042)를 회전시키기 위해 사용자로부터 인가되는 힘을 받는 것을 용이하게 하기 위해 수동 인터페이스(3094)에 대해 이격된 관계로 배치될 수 있다. 제3 실시예와 관련하여 도시되지는 않지만, 제2 프레임 바디(3364)는 또한 복수의 도 위치(예, 제1 그립 위치(G1) 및 제2 그립 위치(G2)) 사이의 이동과 무관하게 트리거 조립체 위치(도 29a 내지 도 29b에 도시된 P1)사이에서 제1 프레임 바디(3362)와 동시에 이동하도록 배열될 수 있다.

엔드 이펙터(3040)의 제3 실시예에서, 제2 프레임 바디(3364)는 제1 그립 위치(G1) 및 제2 그립 위치(G2) 사이의 병진 이동을 위해 배열되며, 이동은 제1 축(A1)에 대해 실질적으로 평행할 수 있다. 이를 위해, 제2 프레임 바디(3364)는 제1 프레임 바디(3362)에 정의된 트렉(3368)을 따라 슬라이딩 이동을 위해 지지되는 라이더(3366)를 포함할 수 있다. 이러한 구성은 예시적인 것이며, 상부 커버(3332) 및 제2 프레임 바디(3364)는 수동 인터페이스(3094)에 대한 액세스를 선택적으로 금지 및/도는 액세스를 촉진하기 위해 제2 프레임 바디(3364)가 제1 프레임 바디(3362)에 대해 이동하는 것을 허용하는, 충분한 다양한 방식으로 구성될 수 있음이 이해될 수 있다. 예를 들어, 제1 그립 위치(G1) 및 제2 그립 위치(G2) 사이의 이동은 다른 유형의 병진 이동(예, 곡선 경로 또는 제1 축(A1)에 평행하지 않는 방향으로 슬라이딩), 회전 이동 도는 기타 유형의 이동에 의해 정의될 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

상술한 바와 같이, 도 30 내지 도 31b를 참조하면, 엔드 이펙터(3040)의 제3 실시에는 커넥터(3086)를 통해 상이한 유형의 비트인터페이스(3128)를 갖는 도구(3042)를 고정하도록 구성될 수 있다. 도 30은 회전 절삭 도구(3044)(예, 드릴 비트) 및 앵커(3050)(예, 다축 나사)를 지지하는 회전 구동 도구(3048)(예, 다축 스크류 드라이버)로 구현된 두 개의 대표적인 도구(3042)를 도시한다. 회전 구동 도구(3048)의 비트인터페이스(3128)는 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예에서 사용되는 비트 인터페이스(128)와 동일한 방식으로 구성되지만, 도시된 회전 절삭 도구(3044)의 비트인터페이스(3128)는 축 방향 리테이너(3130) 및 회전 리테이너(3132)로부터 멀리 연장되는 연장 부분(3370)을 포함할 수 있다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 제3 실시예에서 회전 절삭 도구(3044)의 비트인터페이스(3128)의 연장 부분(3370)는 구동 조립체(3082)의 변속기(일반적으로 변속기(3372)로 표시됨)와 협력하여 구동 조립체(3082)의 회전 구동 도구(3048)을 상이한 구동 비율로 작동시키는 것을 용이하게 할 수 있다.

도 31a 내지 도 31b에서 잘 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(3040)의 제3 실시예의 구동 조립체(3082)에 대해, 드라이버 입력 샤프트(3252)는 구동 바디(3250)에 동작 가능하게 부착된(예, 패스너를 통해) 입력 바디(3374)에 안착된 베어링(3262)에 의해 지지될 수 있다. 여기서도, 베벨 기어 세트(3272)의 입력 기어(3274)는 드라이버 입력 샤프트(3252)에 결합되고 제1 축(A1)에 대해 회전하도록 배열될 수 있다. 그러나, 베벨 기어 세트(3272)의 출력 기어(3276)는 이 실시예에서 아이들러 샤프트(3376)에 결합될 수 있다. 여기서, 아이들러 샤프트(3376)는 상부 커버(3332) 및 상부 커버(3332)와 구동 바디(3250) 사이에 배치된 중간 바디(3378)에 안착된 베어링(3262)에 의해 지지될 수 있다. 아이들러 샤프트(3376)는 제2 축(A2)에 실질적으로 평행하게 배치되고 이로부터 이격된 아이들러 축(IA)에 대해 회전할 수 있다. 이 실시예에서 입력 샤프트(3254)의 역할도 하는 3022의 중간 샤프트(3256)는 상부 커버(3332) 및 중간 바디(3378)에 안착된 구동 조립체(3082)에 의해 유사하게 지지되고, 제2 축(A2)에 대해 회전하며, 감속 기어(3286)의 제3 태양 기어(3292C)에 결합될 수 있다. 일반적으로, 풀리(3380)으로 표시된 도르래는 각각 중간 샤프트(2256)에 지지되고, 아이들러 샤프트(3376)는 중간 샤프트(3256)와 아이들러 샤프트(3376)가 동시에 회전하도록 엔드리스 벨트(3382)를 통해 상호 연결될 수 있다. 풀리(3380)는 예시된 실시예에서 서로 동일한 구성을 갖지만, 중간 샤프트(3256)와 아이들러 샤프트(3376) 사이의 회전 속도 또는 토크의 증가를 제공하기 위해 일부 실시예에서 상이한 크기의 도르래가 사용될 수 있음이 이해될 수 있다. 또한, 여기 도시되지 않았으나, 구동 조립체(3082)는 일부 실시예에서 엔드리스 벨트(3382)의 느슨함을 제거하기 위해 텐션너를 이용할 수 있다는 것이 이해될 수 있음이 이해될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 체인 및 스프로킷 배열이 예시된 엔드리스 벨트(3382) 및 풀리(3380) 배열 대신에 사용될 수 있음이 이해될 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

엔드 이펙터(3040)의 제3 실시예의 구동 조립체(3082)는 감속 기어(3286)을 위한 유성 구성을 유사하게 사용하지만, 변속기(3372)의 동작을 수행하기 위해 다양한 구성 요소가 상이하게 배열될 수 있다. 이를 위해 링 기어(3288)와 맞물리게 배치되기 보다는, 제1 유성 기어 세트(3290A), 제2 유성 기어 세트(3290B) 및 제3 유성 기어 세트(3290C)는 각각 변속기(3372)의 시프트 칼라(3386)의 내부 톱니(3384)와 맞물리도록 배치될 수 있다. 아래에서 상세히 설명될 바와 같이, 시프트 칼라(3386)의 내부 톱니(3384)는 또한 스플라인 결합에서 중간 샤프트(3256)의 샤프트 톱니(3388)와 선택적으로 결합하도록 배열되고, 시프트 칼라(3386)는 스플라인 결합으로 링 기어(3288)와 선택적으로 결합하도록 배열된 외부 톱니(3390)를 더 포함할 수 있다. 또한, 이 실시예에서, 링 기어(3288)는 한 쌍의 부싱(3196) 사이에서 구동 바디(3250) 내에서 지지되는 개별 구성요소로서 형성될 수 있다.

도 31a 내지 도 31b를 참조하면, 구동 조립체(3082)의 변속기(3372)는 일반적으로 회전 기구(3080)(도 29a 내지 도 30 참조)와 커넥터(3086) 사이에 호전 연통하도록 개재되도록 구성되며, 제1 기어 세트(GS1), 제2 기어 세트(GS2) 및 시프트 칼라(3386)를 포함할 수 있다. 여기서, 시프트 칼라(3386)는 제1 칼라 위치(CP1)(도 31a 참조)와 제2 칼라 위치(CP2)(도 31b 참조) 사이에서 제2 축(A2)을 따라 이동하도록 배열될 수 있다.

제1 칼라 위치(CP1)에서, 시프트 칼라(3386)는 제1 기어 세트(GS1)와 결합하여 제1 구동 비율(DR1)에서 회전 기구(3080)와 커넥터(3086) 사이의 회전을 병진시킬 수 있다. 이 실시예에서, 제1 기어 세트(GS1)는 시프트 칼라(3386)가 구동 바디(3250)에 효과적으로 고정되도록 링 기어(3288)와 시프트 칼라(3386)의 외부 톱니(3390) 사이의 스플라인 결합에 의해 정의될 수 있다(도 31a 참조). 따라서, 제1 칼라 위치(CP1)에서, 회전 기구(3080)를 통해 생성된 토크 도는 수동 인터페이스(3094)의 헤드(3336)에 가해진 힘으로부터 야기된 중간 샤프트(3256)의 회전은 감속 기어(3286)을 통해 커넥터(3086)의 리텐션 샤프트(3255)로 이동될 수 있다.

제2 칼라 위치(CP2)에서, 시프트 칼라(3386)는 제2 기어 세트(GS2)와 결합하여 제1 구동 비율(DR1)와 다른 제2 구동 비율(DR2)에서 회전 기구(3080)와 커넥터(3086) 사이의 회전을 병진시킬 수 있다. 이 실시예에서, 제2 기어 세트(GS2)는, 시프트 칼라(3386)이 구동 바디(3250) 내 제2 축(A2)에 대해 중간 샤프트(3256)와 동시에 회전하도록, 시프트 칼라(3386)의 내부 톱니(3384)와 중간 샤프트(3256)의 샤프트 톱니(3388) 사이의 스플라인 결합에 의해 정의될 수 있다(도 31b 참조). 따라서, 제2 칼라 위치(CP2)에서, 회전 기구(3080)를 통해 생성된 토크 또는 수동 인터페이스(3094)의 헤드(3336)에 가해진 힘으로 인해 발생하는 중간 샤프트(3256)의회전은 감속 기어(3286)을 효과적으로 우회하며, 시프트 칼라(3386)를 통해 커넥터(3086)의 리텐션 샤프트(3255)로 직접 이동될 수 있다. 또는, 제2 칼라 위치(CP2)에서, 중간 샤프트(3256)는 커넥터(3086)(및, 이에 따라, 고정된 도구(3042))와 동일한 속도로 회전할 수 있다.

예시된 실시예에서, 변속기(3372)은 일반적으로 변속기 링크(3392)로 표시된 전송 링크를 포함하며, 이는 제1 칼라 위치(CP1) 및 제2 칼라 위치(CP2) 사이의 동시 이동을 위해 시프트 칼라(3386)에 동작 가능하게 부착될 수 있다. 여기 실시예에서, 변속기 링크(3392)는 선택기(3394)를 포함하며, 이는 커넥터(3086)의 리텐션 샤프트(3255)에 동작 가능하게 부착된 블레이스(3396)에 의해 이동을 위해 지지될 수 있다. 선택기(3394)는 블레이스(3396)를 따라 슬라이딩 이동하도록 형성되고 배열되며, 이는 차례로 본 실시예에서 감속 기어(3286)의 제1 핀 세트(3294A)의 핀을 각각 지지할 수 있다.

도 31b에 잘 도시된 바와 같이, 회전 절삭 도구(3044)가 구동 조립체(3082)의 커넥터(3086)에 고정될 때, 선택기(3394)는 또한 회전 절삭 도구(3044)의 비트인터페이스(3128)의 연장 부분(3370)과 맞물리도록 배치되어 시프트 칼라(3386)를 제2 칼라 위치(CP2)로 이동시킬 수 있다. 반대로, 도 31a에 도시된 바와 같이, 도 31b에 도시된 회전 절삭 도구(3044)의 비트인터페이스(3128)의 연장 부분(3370)과는 달리, 회전 구동 도구(3048)의 비트인터페이스(3128)의 일부가 선택기(3394)와 맞물리기 때문에 회전 구동 도구(3048)가 구동 조립체(3082)의 커넥터(3086)에 고정될 때, 선택기(3394)는 시프트 칼라(3386)를 제1 칼라 위치(CP1)로 이동시키도록 배열될 수 있다. 예시된 실시예에서, 변속기(3372)는 또한 링크 바이어싱 요소(3398)(예, 압축 스프링, 하나 이상의 스프링 와셔 등)을 포함할 수 있으며, 이는 제1 칼라 위치(CP1)를 향해 시프트 칼라(3386)를 압박하도록 배열될 수 있다(도 31a 참조).

변속기(3372)에 의해 제공되는 기능은 연장 부분(3370)의 존재 또는 부존재에 따라 도구(3042)가 제1 구동 비율(DR1) 또는 제2 구동 비율(DR2)로 도구(3042)를 구동할 수 있게 할 수 있음이 이해될 수 있다. 이와 같이, 도구(3042)는 특히, 의도된 회전 속도 범위에 기초하여 연장 부분(3370)이 있거나 없이 설계될 수 있다. 또한, 이러한 구성은 유리하게 변속기(3372)가 도구(3042)를 커넥터(3086)에 고정하는 것 이상의 추가 사용자 상호 작용을 요구하지 않고(예, 수동으로 변속하거나 기어 세트를 선택하기 위해), 도구(3042)의 구성에 기초하여 자동으로 제1 기어 세트(GS1) 및 제2 기어 세트(GS2) 사이에서, 시프트하도록 허용할 수 있다.

변속기(3372)는 상이한 구동 비율 제1 구동 비율(DR1) 및 제2 구동 비율(DR2)에서 상이한 도구(3042)을 구동하는 것을 용이하게 하기 위해 제1 기어 세트(GS1) 및 제2 기어 세트(GS2) 사이에서 자동 변속을 제공하지만, 다른 실시예에와 관련하여 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 구동 조립체(3082)는 변속기(3372)를 반드시 사용하지 않고 상이한 구동 비율 제1 구동 비율(DR1) 및 제2 구동 비율(DR2)에서 구동을 용이하게 하도록 구성될 수 있음이 이해될 수 있다. 또한, 상술한 변속기(3372)는 선택기(3394)와 도구(3042)의 연장 부분(3370) 사이의 결합을 통해 시프트 칼라(3386)의 이동을 용이하게 하도록 구성되지만, 선택기(3394)는 도 30 및 도 31b에 도시된 연장 부분(3370)외에 도구(3042)의 다른 부분과 결합하도록 구성될 수 있음이 이해될 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

상술한 바와 같이, 수술 시스템(30)의 엔드 이펙터의 제4 실시예가 도 32 내지 도 34c에 도시된다. 아래의 설명에서, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 구조 및 구성 요소와 동일하거나 대응하는 구조 및 구성 요소는 4000이 증가한 도면 부호가 제공된다. 엔드 이펙터(4040)의 제4 실시예의 많은 구성요소 및 특징이 상술한 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 것들과 실질적으로 유사하기 때문에, 명확성, 일관성 및 간결성을 위해 엔드 이펙터(4040)의 제4 실시예와 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예 사이의 특정 차이점만 아래에서 설명하고, 실시예들 간의 공통적은 구성요소 및 특징 중 일부만이 설명되고 도면에 도시된다.

따라서, 아래에서 달리 언급하지 않는 한, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예에 대한 설명은 엔드 이펙터(4040)의 제4 실시예와 관련하여 제한 없이 참조로 통합될 수 있다. 마찬가지로, 엔드 이펙터(4040)의 제4 실시예의 특정 구성요소 및 특징은 살수한 실시예의 대응하는 구성요소 및 특징과 유사하며 모든 개입 실시예에 대해 동일한 참조 번호가 1000을 더 하여 1000이 증가된 동일한 참조 번호가 제공된 도면에서 참조되거나 다르게 도시될 수 있다(예, 제4 실시예의 경우 제3 실시예와 관련하여 설명된 구성요소는 1000치 증가하고, 제2 실시예와 관련하여 설명된 구성요소는 2000이 증가된다).

도 32 내지 도 34c를 참조하면, 엔드 이펙터(4040)의 제4 실시예는 일반적으로 마운트(4078), 회전 기구(4080) 및 그 액추에이터(4166)(개략적으로 도시됨) 및 구동 조립체(4082)를 포함하는 것으로 도시된다. 상술한 제1 실시예와 비교할 때, 엔드 이펙터(4040)의 제4 실시예는 일반적으로 다르게 구성된 트리거 조립체(4088) 및 구동 조립체(4082)를 사용하고, 상이하게 구성된 핸드 조립체(4096)와 상호 작용하며, 상이한 유형의 비트 인터페이스(4128)를 갖는 도구(4042)를 보호하도록 구성되며, 이들 각각은 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.

도 32 내지 도 33에 잘 도시된 바와 같이, 제4 실시예에서, 구동 조립체(4082)는 제2 축(A2)이 제1 축(A1)에 대해 상이한 방식으로 구동 조립체(4082)를 위치시킴으로써, 제1 축(A1)에 대해 이동될 수 있도록 커플링(4230)을 통해 회전 기구(4080)에 분리 가능한 부착을 위해 유사하게 구성될 수 있다. 제3 실시예의 트리거 조립체(4088)는 윤곽이 있는 프로파일을 갖는 그립(4090) 및 상술한 트리거 조립체(2088)의 제2 실시예와 구성이 유사한 구동 조립체(4082)를 사용할 수 있다. 이하 설명에서 알 수 있듯이, 도 32 내지 도 33에 도시된 트리거 조립체(4088)는 제4 실시예의 예에서 예시적인 것이며, 구동 조립체(4082)는 수동 인터페이스(4094)에 대한 액세스를 제한 및/또는 촉진하도록 이동 가능하게 구성될 수 있는 다수의 상이한 유형의 트리거 조립체(4088)와 함께 이용될 수 있다(이동은 제4 실시예에 도시되지 않음).

도 32 내지 도 33을 참조하면, 제4 실시예에서 핸드 조립체(4096)는 제1 실시예와 관련하여 설명된 수동 핸들 조립체(96)와 다른 구성을 가질 수 있다. 구체적으로, 핸드 조립체(4096)는 보다 대칭적은 프로파일을 가지며 일반적으로 수동 인터페이스(4094)의 헤드(4336)에 회전 및 축 방향으로 선택적으로 잠금하도록 구성될 수 있다(잠금은 도시되지 않음). 이 실시예에서, 구동 조립체(4082)는 회전 기구(4080), 커넥터(4086) 및 수동 인터페이스(4094) 사이에 개재된 차동 조립체(4400)를 더 포함할 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 사용자에게 촉각 토크 피드백을 제공하는 방법으로 회전 기구(4080)를 통해 도구(4042)를 구동하는 동안, 차동 조립체(4400)는 핸드 조립체(4096)이 사용자에 의해 결합될 수 있는 햅틱 토크 모드(H)(도 34 a참조; 상세하게 도시되지 않음)에서 동작 가능할 수 있다. 사용되지 않을 때(예, 엔드 이펙터(4040)이 재 배치됨), 핸드 조립체(4096)는 구동 조립체(4082)의 구동 바디(4250)에 형성된 도크(4402)에 수납될 수 있다(도 32 참조).

사용자가 햅틱 토크 모드(H)의 수동 인터페이스(4094)에서 핸드 조립체(4096)를 통해 촉각 토크 피드백을 감지할 수 있게 하는 것 외에도, 차동 조립체(4400)는 또한 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예와 관련하여 상술한 클러치 매커니즘(316)과 유사한 기능을 제공할 수 있다. 구체적으로, 차동 조립체(4400)는 또한, 제1 중단 모드(A)(도 34b 참조; 상세하게 도시되지 않음)와 제2 중단 모드(B)(도 34c 참조; 상세하게 도시하지 않음) 사이에서 동작 가능할 수 있다. 제1 중단 모드(A)에서, 회전 기구(4080)에 의해 생성된 회전 토크는, 회전 토크를 수동 인터페이스(4094)의 헤드(4336)로 변환하지 않고 제2 축(A2)에 대해 구동 조립체(4082)를 회전시키기 위해, 차동 조립체(4400)를 통해 커넥터(4086)로 변환될 수 있다. 제2 중단 모드(B)에서, 힘이 수동 인터페이스(4094)의 헤드(4336)에 가해질 때 생성된 회전 토크는, 회전 토크를 회전 기구(4080)로 변환하지 않고 도구(4042)를 회전시키기 위해, 차동 조립체(4400)를 통해 커넥터(4086)로 변환될 수 있다.

제1 중단 모드(A)에서 차동 조립체(4400)의 동작은 입력 샤프트(4254)를 제1 핀(4404)를 통해 구동 조립체(4082) 의 상부 커버(4332)에 선택적으로 잠그는 것에 의해 달성될 수 있다(도 34b 참조, 상세하게 도시되지 않음). 유사하게, 제2 중단 모드(B)에서 차동 조립체(4400)의 동작은 차동 조립체(4400)를 제2 핀(4406)을 통해 구동 조립체(4082)의 상부 커버(4332)에 선택적으로 잠그는 것에 의해 달성될 수 있다(도 34c 참조, 상세히 도시되지 않음). 또한, 햅틱 토크 모드(H)에서 차동 조립체(4400)의 동작은 선택적으로 구동 조립체(4082)의 상부 커버(4332)에서 제1 핀(4404) 및 제2 핀(4406)을 제거하고, 회전 기구(4080)이 제2 축(A2)에 대해 구동 조립체(4082)를 회전시키도록 구동될 때 제2 축(A2)에 대한 헤드(4336)의 회전을 방지하기 위해 핸드 조립체(4096)를 수동 인터페이스(4094)의 헤드(4336)에 연결함으로써 달성될 수 있다.

도 34a 내지 도 34c를 참조하면, 구동 조립체(4082)의 차동 조립체(4400)는 일반적으로, 수동 인터페이스(4094)와 회전 연통하도록 배치된 인터페이스 측 기어(4408), 커넥터(4086)와 회전 연통하도록 배치된 커넥터 측 기어(4410), 회전 기구(4080)와 회전 연통하도록 배치된 차동 케이스(4412), 동시 이동을 위해 차동 케이스(4412)에 동작 가능하게 부착된 피니언 샤프트(4414), 및 피니언 샤프트(4414)에 의해 각각 지지되고 인터페이스 측 기어(4408) 및 커넥터 측 기어(4410)와 맞물리도록 배치된 한 쌍의 피니언 기어(4416)을 포함할 수 있다. 구동 조립체(4082)에 동작 가능하게 부착된 차동 하우징(4418)은 그 안에 차동 조립체(4400)의 차동 케이스(4412)의 적어도 일부를 수용하도록 형상화된 차동 챔버(4420)를 형성할 수 있다. 상술한 차동 조립체(4400)의 각 구성요소는 아래에서 더 상세히 설명된다.

여깃도, 엔드 이펙터(4040)의 제4 실시예에서, 구동 조립체(4082)의 기어 트레인(4084)은 유사하게 유성 감속 기어 세트(4286) 및 베벨 기어 세트(4272)를 사용할 수 있다. 그러나, 이 실시예에서, 유성 감속 기어 세트(4286)는 회전 기구(4080)(도 32 내지 도 33 참조)와 베벨 기어 세트(4272) 사이의 회전 연통에 개재될 수 있다. 보다 구체적으로, 유성 감속 기어 세트(4286)의 구성요소는 입력 바디(4374)에서 지지되고 일반적으로 구동 조립체(4082)와 캐리어 샤프트(4422) 사이의 제1 축(A1)에 대해 배열될 수 있다. 여기서, 베벨 기어 세트(4272)의 입력 기어(4274)는 제1 축(A1)에 대한 동시 회전을 위해 캐리어 샤프트(4422)에 결합되고, 베벨 기어 세트(4272)의 출력 기어(4276)는 제2 축(A2)에 대한 동시 회전을 위해 차동 케이스(4412)에 결합될 수 있다.

차동 케이스(4412)는 구동 바디(4250), 차동 하우징(4418) 및 상부 커버(4332)에 배치된 베어링(4262)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 제2 중단 모드(B)에서의 동작을 용이하게 하기 위해 상부 커버(4332) 에 형성된 방사형 커버 구멍(4428)와 정렬될 대, 제2 핀(4406)을 수용하도록 형성된 복수의 허브 구멍(4426)이 제공되는 리브(상세하게 도시되지 않음)에 의해 지지되는 환형 허브(4424)를 가질 수 있다. 입력 샤프트(4254)는 상부 커버(4332) 및 차동 케이스(4412)에 배치된 베어링(4262)에 의해 유사하게 지지되며, 인터페이스 측 기어(4408)에 결합되며, 제1 중단 모드(A)에서의 동작을 용이하게 하기 위해 상부 커버(4332) 에 형성된 가로 커버 구멍(4432)와 정렬될 때 제1 핀(4404)을 수용하도록 형성된 인터페이스 구멍(4430)가 제공될 수 있다. 피니언 샤프트(4414)는 차동 케이스(4412)에 의해 지지되고 피니언 기어(4416)를 회전 가능하게 지지하며, 이는 상술한 바와 같이 인터페이스 측 기어(4408) 및 커넥터 측 기어(4410)와 맞물려 배치될 수 있다. 여기서, 커넥터 측 기어(4410)는 본 실시예에서 차동 케이스(4412)에 배치된 베어링(4262)에 의해 회전 가능하게 지지되는 중간 샤프트(4256)에 결합될 수 있다.

차동 조립체(4400)의 차동 하우징(4418)은 예시된 실시예에서 제2 축(A2)과 일치하는 차동 축(DA)을 정의할 수 있다. 여기서, 차동 케이스(4412)의 회전은 제1 중단 모드(A)에 있을 때 차동 하우징(4418)에 대해 허용될 수 있다. 반대로 차동 케이스(4412)의 회전은 제2 중단 모드(B)에 있을 때 차동 하우징(4418)에 대해 억제될 수 있다. 또한, 인터페이스 측 기어(4408) 및 커넥터 측 기어(4410) 모두의 회전은 제2 중단 모드(B)에 있을 때 차동 축(DA)에 대해 허용될 수 있다. 또한, 인터페이스 측 기어(4408) 및 커넥터 측 기어(4410) 모두의 회전은 제2 중단 모드(B)에 있을 때 차동 축(DA)에 대해 허용될 수 있다. 그러나, 제1 중단 모드(A)에 있을 때, 차동 축(DA)에 대한 커넥터 측 기어(4410)의 회전은 허용되지만 차동 축(DA)에 대한 인터페이스 측 기어(4408)의 회전은 금지될 수 있다. 또한, 피니언 샤프트(4414)는 피니언 기어(4416)가 제1 중단 모드(A), 제2 중단 모드(B) 및 햅틱 토크 모드(H)에서 회전하도록 허용되는 피니언 축(PA)을 정의할 수 있다. 예시된 실시예에서, 피니언 축(PA)은 차동 축(DA)에 실질적으로 수직일 수 있다.

상술한 바와 같이, 핸드 조립체(4096)가 수동 인터페이스(4094)의 헤드(4336)에 연결된 햅틱 토크 모드(H)에서 동작할 때, 사용자는 회전 기구(4080)가 제2 축(A2)에 대해 도구(4042)를 회전시키도록 구성될 때, 제2 축(A2)에 대한 헤드(4336)의 회전을 방지하기 위해 핸드 조립체(4096)를 잡을 수 있다. 액추에이터(4166)에 의해 구동될 때, 입력 샤프트(4254) 및 중간 샤프트(4256)는 각각 동일한 양의 토크를 경험하지만 상이한 속도로 회전할 수 있다.

따라서, 차동 조립체(4400)가 기어 트레인(4084)의 일부로서 회전 기구(4080)와 도구(4042)사이에 개재되기 때문에, 사용자가 핸드 조립체(4096)를 잡고 입력 샤프트(4254)가 제2 축(A2)에 대해 회전하는 것을 방지하면, 햅틱(또는 촉각) 토크 피드백이 사용자의 손으로 전달된다. 핸드 조립체(4096)가 잡았을 때 회전하지 않더라도, 사용자는 도구(4042)에 적용되는 토크의 양과 실질적으로 동일한 토크 피드백을 경험할 수 있다. 따라서, 도구(4042)가 앵커(4050)를 갖는 회전 구동 도구(4048)를 포함하면, 사용자는 앵커(4050)의 토크와 동일한 핸드 조립체(4096)의 토크를 느낄 수 있게 된다.

도 34a 내지 도 34c를 참조하면, 엔드 이펙터(4040)의 제4 실시예에서, 기어 트레인(4084)은 일반적으로 보조 기어 세트(4434)로 표시된 보조 기어 세트를 추가로 포함하며, 이는 중간 샤프트(4256)와 커넥터(4086) 사이에 개재될 수 있다. 보조 기어 세트(4434)는 그 사이에 배치된 보조 링 기어(4438)와 함께 패스너로 구동 바디(4250)에 고정된 보조 하우징(4436) 내에 배치될 수 있다. 총 4개의 보조 유성 기어(4440)가 보조 링 기어(4438) 및 캐리어 샤프트(4422)와 맞물리도록 배치될 수 있다. 보조 유성 기어(4440)는 패스너를 통해 보조 캐리어(4444) 및 제1 인터페이스 바디(4446)에 고정되며, 이는 차례로 구동 바디(4250) 및 보조 하우징(4436)에 각각 배치된 베어링(4262)에 의해 지지될 수 있다.

제1 인터페이스 바디(4446)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 도 33에 도시된 회전 구동 도구(4048)의 비트 인터페이스(4128)와 맞물리도록 형상화된 회전 잠금을 정의하는 크로스 리세스(4448)을 포함할 수 있다. 제2 인터페이스 바디(4450)는 보조 태양 기어(4442)에 결합되고 보조 캐리어(4444) 및 제1 인터페이스 바디(4446)에 배치된 베어링(4262)에 의해 지지될 수 있다. 보조 태양 기어(4442)는 제2 인터페이스 바디(4450)에 동작 가능하게 부착되고, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 도 33에 도시된 회전 절삭 도구(4044)의 비트 인터페이스(4128)와 맞물리도록 형상화된 또 다른 회전 잠금을 형성할 수 있다.

본 명세서에 예시된 대표적인 실시예에서, 보조 태양 기어(4442)는 제1 회전 잠금 장치(RL1)(도 34b 참조)을 정의하고, 크로스 리세스(4448)는 제2 회전 잠금 장치(RL2)을 정의할 수 있다. 여기서, 제1 회전 잠금 장치(RL1)의 보조 태양 기어(4442)는 제2 회전 잠금 장치(RL2)의 크로스 리세스(4448) 보다 수동 인터페이스(4094)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 이러한 배열은 도 33에 도시된 회전 구동 도구(4048) 및 회전 절삭 도구(4044)의 비트 인터페이스(4128)의 구성에 대응할 수 있다. 도 33에 도시된 비트 인터페이스(4128)는 각각 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예와 함께 사용되는 비트 인터페이스(128)와 관련하여 이전에 설명된 것과 유사한 축 방향 리테이너(4130)를 사용할 수 있다. 그러나, 제4 실시예에서, 회전 리테이너(4132)는 서로 및 제1 실시예 모두에서 상이하다. 보다 구체적으로, 제4 실시예에서, 회전 절삭 도구(4044)의 비트 인터페이스(4128)는 제1 회전 잠금 장치(RL1)(도 34b 참조)과 맞물리도록 형성된 노치 요소(4454)를 포함하고, 회전 구동 도구(4048)의 비트 인터페이스(4128)는 제2 회전 잠금 장치(RL2)과 결합하도록 구성된 키 요소(4456)를 포함할 수 있다(도 34c 참조). 커넥터(4086)에 고정되었을 대, 키 요소(4456)는 회전 구동 도구(4048)가 보조 기어 세트(4434)의 제1 인터페이스 바디(4446)와 함께 제2 축(A2)에 대해 동시에 회전하도록 크로스 리세스(4448)에 맞물리도록 형상화된 둥글고 일반적으로 직사각형 프로파일을 가질 수 있다(도 34c 참조). 노치 요소(4454) 에는 보조 태양 기어(4442)의 대향 측면에 맞물리기 전에 크로스 리세스(4448)를 통과하도록 구성된 프로파일이 제공될 수 있다. 회전 절삭 도구(4044)는 커넥터(4086)에 고정될 때, 제2 인터페이스 바디(4450)와 함께 제2 축(A2)에 대해 동시에 회전하도록 할 수 있다(도 34b 참조).

제4 실시예에서, 구동 조립체(4082)가 제1 회전 잠금 장치(RL1) 및 제2 회전 잠금 장치(RL2)을 포함하지만, 여기에 설명된 다른 실시예가 제1 회전 잠금 장치(RL1) 만을 사용할 수 있음이 이해될 수 있다. 또한, 회전 잠금 장치는 예를 들어, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예와 관련하여 상술한 구동 조립체(82)의 커넥터(86)의 리텐션 샤프트(255)에 형성된 회전 커넥터 요소(308)와 유사한 것을 포함하는 다양한 구성일 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

여기 제4 실시예에서, 커넥터(4086)에 고정된 도구(4042)의 축 방향 유지는, 회전 절삭 도구(4044), 회전 구동 도구(4048), 또는 수술 로봇(32)에 의해 유지되는 궤적(T)(도 1 참조)을 따라 구동 조립체(4082)와의 동시 병진을 위한 다른 도구(4042) 중 하나를 분리 가능하게 고정하도록 구성된 축 잠금 장치(AL)에 의해 달성될 수 있다. 이를 위해, 축 잠금 장치(AL)은 해제 구성(ACR)(도 34a 참조)과 잠금 구성(ACL)(도 34b 내지 도 34c 참조) 사이에서 동작 가능할 수 있다. 축 잠금 장치(AL)이 도 34a에 표시된 해제 구성(ACR)에서 동작할 때, 구동 조립체(4082)와 제1 회전 잠금 장치(RL1) 및 제2 회전 잠금 장치(RL2)(도 34a에 도시되지 않은 도구(4042)) 중 하나에 고정된 구동 조립체(4082)사이의 상대 이동은 제2 축(A2)을 따라 허용될 수 있다. 축 잠금 장치(AL)이 도 34b 내지 도 34c에 표시된 잠금 구성(ACL)에서 동작 할 때, 제1 회전 잠금 장치(RL1)(도 34b 참조) 또는 제2 회전 잠금 장치(RL2)(도 34 참조)에 고정된 구동 조립체(4082)와 도구(4042) 사이의 상대 이동은 제2 축(A2)을 따라 제한될 수 있다.

축 잠금 장치(AL)은 커넥터(4086)의 일부를 형성하고 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예와 실질적으로 동일한 방식으로 동작하는 일반적으로 구형의 축 커넥터 요소(4306)에 의해 제4 실시예에서 구현될 수 있다. 그러나, 여기서 커넥터(4086)의 리텐션 샤프트(4255)는 커넥터(4300)에 배치되고 플랜지 부재(4302)와 동시에 이동하는 라이더 바디(4458)에 배치되고, 플랜지 부재(4302)와 동시에 이동하는 라이더 바디(4458)에 배치된 베어링(4262)에 의해 지지될 수 있다. 잠금 구성(ACL)에 있을 대, 축 커넥터 요소(4306)는 베어링(4262)에 의해 지지되고, 또한 회전 절삭 도구(4044)의 비트 인터페이스(4128) 및 회전 구동 도구(4048)의 축 방향 리테이너(4130)를 결합하여 제2 축(A2)을 따라 그들 사이의 상대 이동을 제한할 수 있다. 커넥터(4086)의 플랜지 부재(4302)가 사용자에 의해 결합되어 해제 구성(ACR)로 이동하면, 제2 축(A2)을 따라 플랜지 부재(4302)의 이동은 축 커넥터 요소(4306)를 축 방향 리테이너(4130)와의 결합에서 벗어나 베어링(4262)과의 지지에서 벗어나게 할 수 있다. 이러한 배열은 잠금 구성(ACL)에서 축 잠금 장치(AL)에 고정될 때, 리텐션 샤프트(4255) 및 도구(4042)의 비트 인터페이스(4128)의 동시 회전을 허용하며, 도구(4042)가 커넥터(4086)로부터 제거될 때 리텐션 샤프트(4255)가 제1 회전 잠금 장치(RL1) 및 제2 회전 잠금 장치(RL2)과 독립적으로 회전할 수 있게 할 수 있다.

여기서도, 축 잠금 장치는 예를 들어, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예와 관련하여 상술한 구동 조립체(82)의 커넥터(86)의 리테션 샤프트(255)에 형성된 커넥터 요소 포켓(310)에 배치된 축 커넥터 요소(306)와 유사한 것을 포함하는 다양한 구성일 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

엔드 이펙터(4040)의 제4 실시예에서, 보조 기어 세트(4434)는 중간 샤프트(4256)와 제2 인터페이스 바디(4450) 사이의 속도 증가기 역할을 효과적으로 수행하여 제1 회전 잠금 장치(RL1)의 보조 태양 기어(4442)가 제1 구동 비율(DR1)로 구동되도록 하고, 제2 회전 잠금 장치(RL2)의 크로스 리세스(4448)는 제2 구동 비율(DR2)로 구동되고 중간 샤프트(4256)와 동시에 회전할 수 있다. 여기서, 중간 샤프트(4256)의 회전은 중간 커플러(4460)를 통해 보조 캐리어(4444)로 이동될 수 있다. 보조 캐리어(4444)의 회전은 보조 유성 기어(4440)가 보조 링 기어(4438) 및 보조 태양 기어(4442)와 맞물리는 상태를 유지하면서, 보조 태양 기어(4442)가 보조 캐리어(4444) 보다 빠르게 제2 축(A2)을 중심으로 회전되도록, 보조 유성 기어(4440)가 제2 축(A2)을 선회하고 자신의 축에 대해 회전하게 할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이, 상이한 도구들(4042)은 상이한 기어 세트들 사이에서 변속하기 위해 반드시 변속기를 요구하지 않고 상이한 미리 결정된 구동 비율로 구동 조립체(4082)에 의해 구동될 수 있다.

상술한 바와 같이, 수술 시스템(30)의 엔드 이펙터의 제5 실시에가 도 35 내지 도 38b에 도시된다. 이하의 설명에서, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 구조 및 구성요소와 동일하거나 대응하는 제5 실시예의 구조 및 구성 요소는 5000씩 증가된 동일한 도면 부호가 제공된다. 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예의 많은 구성 요소 및 특징이 상술한 엔드 이펙터(40)의 제1 실시에의 구성 및 특징과 실질적으로 유사하기 때문에, 명확성, 일관성 및 간결성을 위해 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예와 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예 사이의 특정 차이점만 이하 설명된다. 실시예들 사이에 공통된 구성 요소 및 특징 중 일부만이 요기서 논의되고 도면에 도시된다.

따라서, 아래에서 달리 언급되지 않는 한, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 설명은 제한 없이 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예와 관련하여 참조로 통합될 수 있다. 마찬가지로, 상술한 실시예의 대응하는 구성요소 및 특징과 유사한 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예의 특정 구성 요소 및 특징은 다른 실시예에 대해 1000이 증가된 동일한 도면 부호로 제공될 수 있다(예, 제5 실시예의 경우 제4 실시예와 관련하여 설명된 구성요소는 1000이 증가하고, 제3 실시예와 관련하여 설명된 구성요소는 2000이 증가하고, 제2 실시예와 관련하여 설명된 구성요소는 3000이 증가함).

도 35 내지 도 38b를 참조하면, 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예는 일반적으로 마운트(5078), 회전 기구(5080) 및 액추에이터(5166)(개략적으로 도시됨) 및 구동 조립체(5082)를 포함하는 것으로 도시될 수 있다. 상술한 제1 실시예와 비교할 때, 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예는 일반적으로 상이하게 구성된 트리거 조립체(5088) 및 구동 조립체(5082)를 사용하며, 기어 트레인(5084)의 일부를 형성하는 구동 도관(5462)을 통해 상부 로딩 방식으로 도구(5042)를 고정하도록 구성될 수 있다. 이러한 각 구성요소는 아래에서 더 상세히 설명된다.

도 35 내지 도 36에 잘 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시에는 엔드 이펙터(2040)의 제2 실시예와 관련하여 상술한 바와 같이, 동일한 트리거 조립체(5088), 그립(5090), 및 입력 트리거(5092)를 가질 수 있다. 또한, 상술한 제2 실시예와 마찬가지도로, 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예에서, 회전 기구(5080) 및 구동 조립체(5082)는 제2 축(A2)이 제1 축(A1)에 대해 고정되도록 구성될 수 있다. 또는, 여기서도 이 실시예에서, 구동 조립체(5082)의 구동 바디(5250)는 회전 기구(5080)에 대해 이동하도록 배열되지 않을 수 있다. 그러나, 이하 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 구동 조립체(5082) 및/또는 회전 기구(5080)는 다르게 구성될 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예와 유사한 방식으로 제1 축(A1)에 대한 상대 위치를 허용할 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예의 구동 조립체(5082)에는 상술한 바와 같이, 그리고 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 상이한 유형의 도구(5042)의 상부 로딩을 용이하게 하기 위해 구동 도관(5462)이 제공되기 때문에, 제5 실시예의 수동 인터페이스(5094)는 도구(5042) 자체의 일부로서 라기 보다는 구동 조립체(5082)에 고정되는 도구(5042)의 비트 인터페이스(5128)에 의해 구현될 수 있다. 그러나, 이러한 구성은 예시적인 것이며, 이하 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 도구(5042)의 상부 로딩을 허용하기 위해 구동 도관(5462)을 여전히 사용하는 동안, 엔드 이펙터(5040)에는 구동 조립체(5082)의 일부를 형성하는 별도의 수동 인터페이스(5094)가 제공될 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예에서 도 36 내지 도 38b를 참조하면, 구동 조립체(5082)의 구동 도관(5462)은 제2 축(A2)에 대해 회전 위해 지지되고, 베벨 기어 세트(5272)의 출력 기어(5276)에 동작 가능하게 부착될 수 있다. 따라서, 여기서도 이 실시예에서, 제1 축(A1)은 제2 축(A2)과 상이하다(도 35참조). 보다 구체적으로, 제1 축(A1)은 본 실시예에서 제2 축(A2)에 실질적으로 수직일 수 있다. 그러나, 아래에서 설명되는 제8 실시예로부터 이해되는 바와 같이, 제1 축(A1)은 제2 축(A2)에 평행하거나 심지어 일치하는 것과 같이 다르게 배열될 수 있다는 것이 고려될 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다. 제5 실시예에서, 베벨 기어 세트(5272)는 또한 출력 기어(5276)가 출력 기어(5274)와 구성이 다르다는 감속을 제공할 수 있다. 따라서, 제1 축(A1)에 대한 회전을 제2 축(A2)에 대한 회전으로 변환하는 것에 추가하여, 베벨 기어 세트(5272)는 또한, 본 실시예에서 제1 축(A1) 및 제2 축(A2) 사이의 회전 토크를 조정할 수 있다.

상술한 엔드 이펙터(4040)의 제4 실시예와 유사하게, 제5 실시예의 기어 트레인(5084)은 또한 제1 축(A1)을 따라 배열된 유성 감속 기어 세트(5286)를 사용할 수 있다. 여기서, 유성 감속 기어 세트(5286)는 회전 기구(5080)의 액추에이터(도 35 참조, 액추에이터는 자세히 도시되지 않음)와 도구(5042)의 구동 도관(5462) 사이에 회전 연통되어 삽입될 수 있다. 제1 축(A1)에 대한 회전이 제2 축(A2)에 대한 제1 회전 잠금 장치(RL1)의 회전과 다른(예, 더 높은) 속도로 발생하도록 할 수 있다. 또한, 상술한 엔드 이펙터(3040)의 제3 실시예와 유사하게, 변속기(5372)는 대응하는 상이한 구동비(제1 구동 비율(DR1), 제2 구동 비율(DR2))에서 상이한 유형의 도구(5042)를 구동하기 위해 제1 기어 세트(GS1) 및 제2 기어 세트(GS2) 사이의 변속을 용이하게 하기 위해 제공될 수 있다. 이러한 각 구성요소의 특정 배열은 아래에서 더 상세히 설명된다.

엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예의 구동 조립체(5082)는 제2 축(A2)에 대한 도구(5042)를 용이하게 하기 위해 제1 회전 잠금 장치(RL1) 및 축 잠금 장치(AL)을 사용할 수 있다. 제1 회전 잠금 장치(RL1)는 제2 축(A2)에 대한 동시 회전을 위해 구동 도관(5462)에 동작 가능하게 부착될 수 있다. 축 잠금 장치(AL)은 수술 로봇(32)에 의해 유지되는 궤적(T)을 따라 구동 도관(5462)과의 동시 병진을 위해 도구(5042)를 분리 가능하게 고정하기 위해 제공되며(도 1 참조), 제2 축(A2)을 따라 회전 구동 도구(5048)와 도구(5042)사이의 상대 이동이 허용되는 해제 구성(ACR)(도 37a 참조; 도구(5042)는 미도시) 및 구동 조립체(5082)와 도구(5042) 사이의 상대 이동이 제2 축(A2)을 다라 제한 되는 잠금 구성(ACL)(도 37b 내지 도 37c 참조) 사이에서 동작 가능할 수 있다. 제5 실시예의 축 잠금 장치(AL)의 구성은 아래에서 더 상세히 설명된다.

제1 회전 잠금 장치(RL1)은, 각각의 도구(5042)의 인터페이스 단부(5468)와 작업 단부(5470) 사이에 배열된 도구 바디(5466)에 형성된 상응하는 형상의 도관 회전 리테이너(5464)와 맞물리도록 형상된 일반적으로 정사각형 프로파일일 있는 제5 실시예의 키형 보어(keyed bore)를 포함할 수 있다. 아래 설명으로부터 알 수 있듯이, 도구 바디(5466)는 인터페이스 단부(5468)와 작업 단부(5470) 사이의 임의 적절한 수의 구성요소에 의해 정의될 수 있다. 마찬가지로, 인터페이스 단부(5468) 및/또는 작업 단부(5470)는 도구 바디(5466) 자체의 일부, 도구 바디(5466)에 동작 가능하게 부착되는 별도의 구성요소 및/또는 도구(5042)에 분리 가능하게 부착되는 구성요소로서 정의될 수 있다(예, 앵커, 핸들 조립체 등). 다른 구성이 고려될 수 있다. 또한, 각각의 도구(5042)의 도구 바디(5466)에는 잠금 구성(ACL)에서 축 잠금 장치(AL)에 의해 결합되는 인터페이스 단부(5468)와 작업 단부(5470) 사이에 배열된 도관 축 리테이너(5472)가 형성될 수 있다(도 37b 내지 도 37c 참조). 이 실시예에서, 도구(회전 절삭 도구(5044))의 작업 단부(5470)는 일반적으로 원위 절삭 단부(회전 절삭 도구(5044)D)에 대응하고, 회전 구동 도구(5048)의 작업 단부(5470)는 일반적으로 고정된 앵커(5050)의 원위 팁(5050D)에 대응할 수 있다(도 36 참조, 고정된 상태로 도시되지 않음). 또한, 이 실시예에서, 인터페이스 단부(5468)는 일반적으로 도구(회전 절삭 도구(5044))의 비트 인터페이스(5128), 회전 구동 도구(5048), 또는 제2 축(A2)에 대한 회전을 위해 구동 조립체(5082)에 고정된 다른 유형의 도구(5042)에 대응할 수 있다.

구성이 유사하나, 도구 바디(5466)의 도관 회전 리테이너(5464) 및 도관 축 리테이너(5472)는 비트 인터페이스(5128)의 회전 리테이너(5132) 및 축 리테이너(5130)와 상이함이 이해될 수 있다. 구체적으로, 제 5실시예에서, 회전 리테이너(5132) 및 비트 인터페이스(5128)의 축 리테이너(5130)는 수동 인터페이스(5094)의 일부를 형성하여 핸들 조립체(이 실시예에 도시되지 않음)에 해제 가능하게 고정되고, 도구 바디(5466)의 도관 회전 리테이너(5464) 및 도관 축 리테이너(5472)는 제1 회전 잠금 장치(RL1) 및 축 잠금 장치(AL)와의 결합을 통해 도구(5042)에 대한 공구(도구(5042))의 분리 가능한 부착을 용이하게 하며, 이는 이 실시예에서 커넥터로서 효과적으로 작용할 수 있다. 또한, 제5 실시예에서, 도구(5042)는 동일한 제1 회전 잠금 장치(RL1) 및 동일한 축 잠금 장치(AL)과 결합하도록 구성될 수 있다.

상술하고 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 제1 기어 세트(GS1) 및 제2 기어 세트(GS2) 사이에서 변속하기 위해 변속기(5372)와의 협력을 용이하게 하기 위해, 회전 구동 도구(5048)의 도구 바디(5466)는 제1 샤프트 부분(5474)을 포함하고, 도구(회전 절삭 도구(5044))의 도구 바디(5466)는 제2 샤프트 부분(5476)을 포함할 수 있다. 제1 샤프트 부분(5474) 및 제2 샤프트 부분(5476)은 모두 도구 바디(5466)의 인터페이스 단부(5468)와 작업 단부(5470) 사이에 배열될 수 있다(더 구체적으로, 본 실시예에서 도관 축 리테이너(5472)와 도관 회전 리테이너(5464) 사이). 제1 샤프트 부분(5474) 및 제2 샤프트 부분(5476) 모두는 변속기(5372)의 변속기 링크(5392)의 선택기(5394)의 적어도 일부에 접하거나 맞물리거나 접촉하도록 형상화되고 배열될 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 선택기(5394)는 제2 축(A2)을 따라 배열된 계단형 외부 프로파일 및 원통형 내부 프로파일을 갖는 일반적으로 관형 프로파일을 가질 수 있다. 제2 샤프트 부분(5476)이 제1 샤프트 부분(5474) 보다 작업 단부(5470)쪽으로 더 의존하기 때문에(도 37b 내지 도 37c 비교), 변속기(5372)의 선택기(5394)와 제1 샤프트 부분(5474) 사이의 접합은 제1 기어 세트(GS1)의 결합을 용이하게 하고(도 37b 참조), 한편, 선택기(5394)와 제2 샤프트 부분(5476) 사이의 접합은 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 제2 기어 세트(GS2)(도 37c 참조)의 결합을 용이하게 할 수 있다.

도 35 내지 도 37c를 참조하면, 구동 조립체(5082)의 구동 도관(5462)은 일반적으로 구동 보어(5478)로 표시되는 구동 보어를 형성하며, 이는 도구(5042)의 작업 단부(5470)를 관통하고 제2 축(A2)을 따라 수용하도록 형성될 수 있다. 또는, 구동 보어(5478)는 회전 구동 도구(5048)의 구동 키(5124) 또는 도구(회전 절삭 도구(5044))의 원위 절삭 단부(회전 절삭 도구(5044)D) 보다 크기가 더 클 수 있다. 여기서, 축 잠금 장치(AL)이 해제 구성(ACR)에 있을 때, 구동 조립체(5082)는, 제2 축(A2)를 따라 근위 입구(5480)으로 삽입되고 구동 보어(5478)을 통해 원위 출구(5482)에서 S궤적(T)를 향해 전진되는, 도구(5042)의 작업 단부(5470)를 허용하기 위해 근위 입구(5480)와 원위 출구(5482) 사이에 연통되어 삽입되는 구동 도관(5462)와 함께, 일반적으로 근위 입구(5480)와 원위 출구(5482)를 정의할 수 있다. 도 37a에 잘 도시된 바와 같이, 이 실시예에서 구동 도관(5462)은 구동 보어(5478)의 원위 출구(5482)를 형성하고, 그러나 근위 입구(5480)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 구동 조립체(5082)의 다른 부분에 의해 정의될 수 있다. 그러나, 다른 구성이 고려되며, 일부 실시예에서 구동 도관(5462)이 근위 입구(5480) 또는 심지어 전체 구동 보어(4478)를 대안적으로 정의할 수 있다는 것이 이해될 수 있다.

제5 실시예에서, 도구(5042)의 작업 단부(5470)는 구동 보어(5478)의 원위 출구(5482)에 대해 원위에 배치되도록 축 잠금 장치(AL)이 잠금 구성(ACL)에 있을 때 캠 핀(5502)에 인접하게 배열된 구동 보어(5478)의 적어도 일부는 도구(5042)의 적어도 일부와 맞물리도록 형상화된 제1 회전 잠금 장치(RL1)을 정의하며, 이는 인터페이스 단부(5468)와 작업 단부(5470) 사이에 도구(5042)(여기서는 도관 회전 리테이너(5464))의 적어도 일부와 맞물리는 형상일 수 있다.

상술한 바와 같이, 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예에서 구동 조립체(5082)의 기어 트레인(5084)에 변속기(5372)가 회전 기구(5080)의 액추에이터(도 35 참조, 액추에이터는 자세히 도시되지 않음)와 구동 도관(5462) 사이에 회전 연통되어 제공될 수 있다. 여기서도 변속기(5372)는 제1 기어 세트(GS1), 제2 기어 세트(GS2), 및 샤프트 칼라(5386)을 포함할 수 있으며, 이는 제1 칼라 위치(CP1)(도 37b 참조)과 제2 칼라 위치(CP2)(도 37c 참조) 사이의 이동을 위해 유사하게 배열될 수 있다. 도 37b에 표시된 제1 칼라 위치(CP1)에서, 샤프트 칼라(5386)는 회전 기구(5080)의 액추에이터(도 35 참조; 액추에이터는 상세하게 도시되지 않음)와 제1 구동 비율(DR1)에서 구동 도관(5462) 사이의 회전을 변환하기 위해 제1 기어 세트(GS1)와 맞물릴 수 있다. 도 37c에 도시된 제2 칼라 위치(CP2)에서, 샤프트 칼라(5386)는 회전 기구(5080)의 액추에이터(도 35 참조; 액추에이터는 상세하게 도시되지 않음)와 제2 구동 비율(DR2)에서 구동 도관(5462) 사이의 회전을 변환하기 위해 제2 기어 세트(GS2)와 맞물릴 수 있다.

도 37a 내지 도 37c에 잘 도시된 바와 같이, 상술한 제3 실시예에서, 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예에서, 링 기어(5288), 제1 유성 기어 세트(5290A), 제2 유성 기어 세트(5290B) 및 제3 유성 기어 세트(5290C)와 맞물려 배치되기 보다는, 각각은 변속기(5372)의 샤프트 칼라(5386)의 내부 톱니(5384)와 맞물려 배치될 수 있다. 그러나 이 실시예에서는, 샤프트 칼라(5386)이 제2 칼라 위치(CP2)에 있을 때, 샤프트 칼라(5386)의 샤프트 톱니(5388)는 또는 스플라인 결합에서 드라이버 입력 샤프트(5252)의 샤프트 톱니(5388)와 선택적으로 결합되도록 배열될 수 있으며(도 37c 참조), 제3 실시예에서 샤프트 톱니(3388)는 중간 샤프트(3256) 상에 형성될 수 있다. 입력 바디(5374)에 배치된 베어링(5262)에 의해 촉진되는 드라이버 입력 샤프트(5252)의 회전은 제3 태양 기어(5292C)와 동시에 발생할 수 있다. 여기서 이 실시예에서도, 샤프트 칼라(5386)의 외부 톱니(5390)는 샤프트 칼라(5386)가 제1 칼라 위치(CP1)에 있을 때 스플라인 결합으로 링 기어(5288)와 선택적으로 결합하도록 유사하게 배열될 수 있다(도 37a 내지 도 37b 참조).

링 기어(5288)는 이 실시예에서 중간 바디(5378) 상에 형성되고, 샤프트 칼라(5386)의 이동은 실질적으로 제1 축(A1)을 따라 중간 바디(5378) 내에서 발생할 수 있다(도 37b 내지 도 37c 비교). 이를 위해, 선택기 가이드(5484)는 샤프트 칼라(5386)와 접하고 이동하며, 블레이스(5396)가 통과하여 제1 핀 세트(5294A)에 지지를 제공하도록 유사한 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제1 핀 세트(5294A)을 지지하는 블레이스(5396)는 엔드 이펙터(3040)의 제3 실시예와 관련하여 설명된 바와 같이 리텐션 샤프트(3255) 보다는 캐리어 샤프트(5422) 상에 형성될 수 있다. 축 잠금 장치(AL)이 잠금 구성(ACL)(도 37a 참조)에 있거나 도구(5042)가 달리 구동 도관(구동 도관(5462)) 내에 배치되지 않을 때, 링크 바이어싱 요소(5398)는 이 실시예에서 중간 바디(5378) 내에 배치되고, 샤프트 칼라(5386)에 접하여 제1 축(A1)을 따라 제1 칼라 위치(CP1)를 향해 샤프트 칼라(5386)를 압박할 수 있다.

베벨 기어 세트(5272)의 출력 기어(5274)는, 구동 바디(5250) 및 중간 바디(5378)에 동작 가능하게 부착된 캐리어 지지 바디(5486)에 배치된 베어링(5262) 에 의해 회전을 위해 지지되는, 캐리어 샤프트(5422)에 결합될 수 있다. 캐리어 샤프트(5422)는 선택기 가이드(5484)의 일부가 배치되고 피스톤 요소(5490)가 제1 축(A1)을 따라 연장되는 5크로스 리세스(4448)를 정의할 수 있다. 선택기 가이드(5484)와 같이 피스톤 요소(5490)는 이 실시예에서 변속기 링크(5392)의 일부를 형성할 수 있다. 피스톤 요소(5490)는 캐리어 보어(5488) 및 선택기 가이드(5484)에 배치된 베어링(5262)에 의해 지지되고, 제1 칼라 위치(CP1) 및 제2 칼라 위치(CP2) 사이에서 선택기 가이드(5484) 및 샤프트 칼라(5386)아 동시에 이동될 수 있다.

도 37a 내지 도 38b를 참조하면, 제2 축(A2)을 따라 선택기(5394)의 대응하는 이동에 응답하여 제1 축(A1)을 따라 피스톤 요소(5490) 및 선택기 가이드(5484)의 동시 이동을 용이하게 하기 위해, 변속기 링크(5392)는 또한 피스톤 요소(5490)에 의해 피스톤 요소(5490)에 피봇식으로 결합된 피스톤 링크 부재(5492)를 포함할 수 있다. 피스톤 링크 부재(5492)는 일반적으로 구동 바디(5250) 내에 배치되고 “위시본(wishbone)” 배열로 선택기(5394) 주위로 연장될 수 있다. 피스톤 링크 부재(5492)는 링크 핀(5498)에 의해 각각의 캠 링크 부재(5496)에 피봇식으로 연결되고, 캠 링크 부재(5496)는 캠 핀(5502)에 의해 피봇 마운트(5500)에 피봇식으로 결합될 수 있다. 피봇 마운트(5500)는 패스너에 의해 구동 바디(5250)에 결합되고 캠 핀(5502)이 일반적으로 링크 핀(5498)보다 출력 기어(5276)에 더 가깝게 배열되도록 형상화될 수 있다. 캠 링크 부재(5496)는 각각 베어링 시트(5508)에 의해 정의된 대응하는 베어링 시트 표면(5506)과 맞물려 배치되고 이를 따라 슬라이드 하는 각각의 캠 링크 표면(5504)(도 38a 내지 도 38b 참조)을 정의할 수 있다. 여기서, 베어링 시트(5508)는 차례로 선택기(5394)를 지지하는 제2 축(A2)에 대해 베어링(5262)을 지지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 선택기(5394)는 제5 실시예에서 계단형 외부 프로파일 및 대체로 원형 내부 프로파일을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 선택기(5394)는 근위 선택기 단부(5512)와 원위 선택기 단부(5514) 사이에서 연장되는 선택기 보어(5510)를 포함할 수 있으며, 근위 선택기 단부(5512)로부터 선택기 스텝(5518)까지 연장하는 제1 외부 부분(5516)을 가지며, 선택기 스텝(5518)로부터 원위 선택기 단부(5514)까지 연장하는 제2 외부 부분(5520)을 가질 수 있다. 여기서, 제2 외부 부분(5520)은 베어링(5262)과 접하게 배치된 선택기 스텝(5518)과 함께 베어링 시트(5508) 상에 배치된 베어링(5262)을 통해 연장될 수 있다.

선택기(5394)의 제2 외부 부분(5520)은 일반적으로 원통형 프로파일을 가지며, 기1 위에 배치된 구동 보어(5478)의 제2 원통형 영역(5522) 내에 수용되도록 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 구동 보어(5478) 및 제1 회전 잠금 장치(RL1) 둘 다 이 실시예에서 출력 기어(5276)에 의해 정의될 수 있다. 출력 기어(5276)는 구동 바디(5250)에 동작 가능하게 부착된 하부 커버(5524)에 배치된 베어링(5262)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 선택기(5394)의 제2 외부 부분(5520)의 적어도 일부는 샤프트 칼라(5386)가 제1 칼라 위치(CP1) 및 제2 칼라 위치(CP2) 중 하나에 있을 때 출력 기어(5276)에 의해 정의된 제2 원통형 영역(5522) 내에 배치된 채로 남아 있다(도 38a 내지 도 38c 참조). 선택기(5394)가 예시된 실시예에서 출력 기어(5276)와 동시에 회전하도록 특별히 배열되지는 않지만, 선택기 보어(5510)는 상부 하중 방식으로 제2 축(A2)을 따라 도구(5042)의 일부를 수용하도록 유사한 형상을 갖는 다는 점에서 구동 보어(5478)의 연장부인 것으로 간주될 수 있음이 이해될 수 있다. 여기서도, 선택기(5394)는 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예에서 구동 도관(5462)의 연장으로 간주될 수 있음이 이해될 수 있다.

선택기(5394)의 제1 외부 부분(5516)은 또한 일반적으로 원통형 프로파일을 가지며, 도구(5042)의 도구 바디(5466)에 형성된 도관 축 리테이너(5472)와 결합하도록 구동 바디(5250)에 배치된 베어링(5262)에 의해 회전 가능하게 지지되고 축 잠금 장치(AL)의 일부로 작용하는 리텐션 샤프트(5255)의 제1 원통형 부분(5526) 내에 수용되게 형상될 수 있다. 여기 이 실시예에서, 리텐션 샤프트(5255)의 제1 원통형 부분(5526)은 구동 조립체(5082)의 근위 입구(5480)를 정의하며, 선택기 보어(5510)와 같이, 상부 하중 방식으로 제2 축(A2)을 따라 도구(5042)의 일부를 수용하도록 유사한 형상을 갖는다는 점에서 구동 보어(5478)의 연장부인 것으로 간주될 수 있다. 여기서도, 리텐션 샤프트(5255)는 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예에서 구동 도관(5462)의 연장부인 것으로 간주될 수 있다.

도 37a 내지 도 37c에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 커넥터 요소 포켓(5310)은 근위 입구(5480)에 인접한 리텐션 샤프트(5255)에 형성되고, 축 커넥터요소(5306)를 내부에 수용하도록 형성될 수 있다. 축 커넥터요소(5306)에는 실질적으로 구형 구성이 제공되며, 제2 축(A2)을 따라 플랜지 부재(5302)의 이동에 응답하여 제2 축(A2)에 대해 반경 방향으로 이동할 수 있다(도 37a 내지 도 37c 비교). 이 실시예에서, 축 램프 표면(5312)은 플랜지 부재(5302)와 별개의 구성요소로서 형성되고 베어링(5262)에 의해 그에 대해 회전을 위해 지지되는 램프 부재(5528)에 의해 정의될 수 있다. 램프 부재(5528)은 플랜지 부재(5302)와 동시에 이동하며, 리텐션 샤프트(5255)에 대한 축 램프 표면(5312)의 이동은 축 커넥터요소(5306)가 제2 축(A2)에 대해 반경 방향으로 이동하게 할 수 있다. 플랜지 부재(5302), 램프 부재(5528), 리텐션 샤프트(5255) 및 축 커넥터요소(5306)은 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예에서 축 잠금 장치(AL)을 정리하기 위해 협력할 수 있으며, 이에 의해 축 커넥터요소(5306)는 잠금 구성(ACL)에 있을 때 도구(5042)의 도관 축 리테이너(5472)와 맞물리도록 이동하며(도 37b 내지 도 37c 참조), 해제 구성(ACR)(도 37a 참조; 도구(5042)는 미도시)에 있을 때 도관 축 리테이너(5472)와의 결합에서 벗어나게 제2 축(A2)으로부터 멀어지게 이동할 수 있다.

상술한 바와 같이, 도 36 내지 도 38b를 참조하면, 도관 회전 리테이너(5464) 및 도관 축 리테이너(5472)는 도구 바디(5466)을 따라 서로에 대해 도구(5042)(여기서, 도구(회전 절삭 도구(5044)) 및 회전 구동 도구(5048))에 대해 동일한 방식 및 축 잠금 장치(AL)과 구동 조립체(5082)의 제1 회전 잠금 장치(RL1) 사이의 상대적 간격에 대응하는 방식으로 이격될 수 있다. 그러나, 회전 구동 도구(5048)의 제1 샤프트 부분(5474)과 도구(회전 절삭 도구(5044))의 제2 샤프트 부분(5476)이 도관 회전 리테이너(5464)와 도관 축 리테이너(5472) 사이의 각각의 도구(5042)의 도구 바디(5466)을 따라 서로 다른 방식으로 연장되기 때문에, 근위 선택기 단부(5512)와의 결합은 어느 도구(5042)가 축 잠금 장치(AL)에 고정되는지에 따라 선택기(5394)가 제2 축(A2)을 따라 다른 위치로 이동하게 될 수 있다(도 37a 내지 도 37c 비교). 예시된 실시예에서, 제2 샤프트 부분(5476)이 제1 샤프트 부분(5474) 보다 도관 회전 리테이너(5464)에 더 가깝게 배열되기 때문에(도 36 참조), 회전 구동 도구(5048)가 축 잠금 장치(AL)에 고정될 때 보다 도구(회전 절삭 도구(5044))가 축 잠금 장치(AL)에 고정될 때(도 37c와 도 37b 비교) 선택기(5394)는 제1 회전 잠금 장치(RL1)에 더 가깝게 이동할 수 있다.

선택기(5394)가 제2 축(A2)을 따라 이동하면 변속기 링크(5392)를 통해 제1 축(A1)을 따라 샤프트 칼라(5386)가 상응하게 이동하기 때문에, 제5 실시예의 변속기(5372)는 도구(5042)의 구성에 기초하여 변속기(5372)를 수동으로 변속할 필요 없이 제1 기어 세트(GS1) 및 제2 기어 세트(GS2) 사이에서 유사하게 자동 변속할 수 있음이 이해될 수 있다. 오히려, 제2 축(A2)을 따른 선택기(5394)의 이동은 또한 베어링 시트(5508)를 이동시키고, 이는 캠 링크 표면(5504)이 베어링 시트 표면(5506)에 대해 슬라이딩 될 때 캠 링크 부재(5496)가 피봇 마운트(5500)에 고정된 캠 핀(5502)을 중심으로 선회하게 할 수 있다(도 38a 내지 도 38b 비교). 캠 링크 부재(5496)의 이러한 이동은 피스톤 링크 부재(5492)가 캠 링크 부재(5496)에 결합된 링크 핀(5498)을 중심으로 피봇하게 할 수 할 수 있으며, 이는 피스톤 요소(5490)가 피스톤 핀(5494)에 의해 제공되는 연결을 통해 캐리어 샤프트(5422)의 캐리어 보어(5488) 내에서 이동하게 할 수 있다. 그 결과, 피스톤 요소(5490)는 제1 칼라 위치(CP1) 및 제2 칼라 위치(CP2) 사이에서 선택기 가이드(5484) 및 샤프트 칼라(5386)와 동시에 이동할 수 있다(도 38b 내지 도 38c 비교).

상술한 바와 같이, 구동 조립체(5082)의 구동 도관(5462)은 상부 로딩 방식으로 상이한 유형의 도구(5042)를 분리 가능하게 고정하도록 구성될 수 있다. 이 구성은 특히 베이스(34)에 대해 및/또는 수술 부위(ST)에 대해 로봇 팔(36)을 통해 이용 가능한 관절의 양에 기초하여 특정 유형의 수술 절차 및/또는 특정 유형의 도구(5042)에 대해 상당한 이점을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 상단 부하(top loading)은 하나의 도구를 제거하거나 후속적으로 다른 도구를 부착하기 위해 수술 부위(ST)에 대해 충분한 간격을 제공하기 위해 엔드 이펙터를 실질적으로 이동하거나 다른 방식으로 재배치하는 것이 바람직하거나 비현실적인 경우 또는 외과 의사에 의해 이용되는 접근법은 로봇 팔(36)이 한 유형의 도구에 대해 충분하지만 다른 유형의 도구에 대해서는 바람직하지 않거나 실행 가능하지 않을 수 있는 방식으로 베이스(34)에 대해 관절식이되는 결과를 가져오는 시나리오에서 유리하게 활용될 있다. 또는, 특정 유형의 도구는 하부 부하 방식보다 상부 부하 방식으로 부착을 용이하게 하기 위해 로봇 팔(36)의 전체적인 움직임을 덜 필요로 할 수 있음이 이해될 수 있고, 상부 로딩 방식은 하부 부하 방식으로 활용될 수 있는 것 보다 베이스(34) 및 수술 부위(ST)에 대한 로봇 팔(36)의 관절 범위를 활용하기 위해 개선된 기회를 제공할 수 있음이 이해될 수 있다.

상술한 예는 예시적이며 제한되는 것이 아니며, 제1 , 제2 , 제3 및 제4 실시예와 관련하여 설명된 하부 부하 방식은 수술 과정에서 순차적으로 사용되는 다양한 도구와 함께 사용될 수 있으며, 특정 상황에서는 상단 부하 방식 보다 더 나을 수도 있음이 이해될 수 있다. 마찬가지로 도구 간의 변경을 용이하게 하기 위해 궤적(T)를 따라 엔드 이펙터의 이동은 특정 시나리오에서 발생하거나 바람직할 수 있으며, 하부 부하 방식으로 도구를 고정하도록 구성된 엔드 이펙터와 상단 부하 방식으로 도구를 고정하도록 구성된 엔드 이펙터 모두에 사용될 수 있다. 그럼에도 불구하고 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예에 의해 제공되는 상부 부하 방식은 특히 궤적(T)을 따라 바람직하지 않은 움직임은 하나의 도구(5042)를 완전히 제거해야 하며, 하부 부하 방식으로 다른 도구(5042)를 부착하기에 충분한 간격을 제공하는 충분한 길에서 상이한 순차적으로 사용되는 도구(5042)들에서 유리할 수 있다.

상술한 바와 같이, 수술 시스템(30)의 엔드 이펙터의 제6 실시예가 도 39a 내지 도 44b에 도시된다. 아래의 설명에서, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 구조 및 구성요소와 동일하거나 대응하는 제6 실시예의 구조 및 구성요소는 6000이 증가된 동일한 도면 부호가 제공된다. 엔드 이펙터(6040)의 제6 실시예의 많은 구성 요소 및 특징이 상술한 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 것들과 실질적으로 유사하기 때문에, 명확성, 일관성 및 간결함을 위해, 엔드 이펙터(6040)의 제6 실시예와 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예 사이의 특정 차이점만 아래에서 설명되며 실시예들 간에 공통적인 구성 요소 및 특징 중 일부만 논의되고 도시된다.

따라서, 이하 달리 언급하지 않는 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예에 대한 설명은 제한 없이 엔드 이펙터(6040)의 제6 실시예와 관련하여 참조로 통합될 수 있다. 마찬가지로, 상술한 실시예의 대응 구성 요소 및 특징과 유사한 엔드 이펙터(6040)의 제6 실시예의 특정 구성 요소 및 특징은 모든 실시예에 대해 1000이 증가한 도면 부호가 제공된다(예, 제6 실시예의 경우 제5 실시예에 대해서는 1000, 제4 실시예에 대해서는 2000, 제3 실시예에 대해서는 3000, 제2 실시예에 대해서는 4000이 증가됨).

도 39a 내지 도 44b를 참조하면, 엔드 이펙터(6040)의 제6 실시예는 일반적으로 마운트(6078), 회전 기구(6080) 및 그 액추에이터(6166)(개략적으로 도시됨), 및 구동 조립체(6082)를 포함하는 것으로 도시된다. 상술한 제1 실시예와 비교할 때, 엔드 이펙터(6040)의 제6 실시예는 일반적으로 상이하게 구성된 트리거 조립체(6088) 및 구동 조립체(6082)를 사용하며, 제5 실시예와 유사한 방식으로 구동 도관(6462)을 통해 상부 부하 방식으로 도구(6042)를 고정하도록 구성될 수 있다. 이러한 각 구성요소는 아래에서 더 상세히 설명된다.

도 39a 내지 도 40에 잘 도시된 바와 같이, 제6 실시예에서, 제2 축(A2)이 제1 축(A1)에 대해 상이한 방식으로 구동 조립체(6082)를 위치시킴으로써 제1 축(A1)에 대해 이동될 수 있도록 구동 조립체(6082)는 커플링(6230)을 통해 회전 기구(6080)에 분리 가능하게 부착되도록 유사하게 구성될 수 있다. 제6 실시예의 트리거 조립체(6088)는 상술한 트리거 조립체(3088)의 제3 실시예와 구성이 유사한 그립(6090) 및 입력 트리거(6092)를 사용할 수 있다. 여기서도, 트리거 조립체(6088)의 프레임(6134)에는 제1 프레임 바디(6362) 및 제2 프레임 바디(6364)가 제공될 수 있다. 구동 도관(6462)는 제1 트리거 조립체 위치(P1)(도 39a 내지 도 39b 참조)와 제2 트리거 조립체 위치(P2)(도 39c 참조)를 포함하는 복수의 트리거 조립체 위치 사이의 동시 이동을 위해 리테이너(6136)에 유사하게 결합될 수 있다. 또한, 제2 프레임 바디(6364)는 마찬가지로 제1 그립 위치(G1)(도 39a 참조) 및 제2 그립 위치(G2)(도 39b 내지 도 39c)를 포함하는 복수의 그립 위치 사이에서 6322에 대한 이동을 위해 그립(6090) 및 입력 트리거(6092)를 지지할 수 있다. 그러나 이 실시예는 제2 프레임 바디(6364)는 제1 그립 위치(G1) 및 제2 그립 위치(G2) 사이에서 제1 프레임 바디(6362)에 대한 피봇 이동을 위해 배열될 수 있으며, 제3 실시예와 관련하여 서명되고 예시된 병진 운동과는 대조적이다.

도 39a에 도시된 바와 같이, 제1 그립 위치(G1)에 있을 때 제2 프레임 바디(6364)의 적어도 일부는 수동 인터페이스(6094)에 대한 액세스를 제한할 수 있으며, 이는 상술한 제5 실시예와 같이 상부 부하 방식으로 도구(6042)에 고정되는도구(6042)의 비트 인터페이스(6128)에 의해 실현될 수 있다. 또한, 제1 그립 위치(G1)에 있을 때, 아래에서 설명되는 바와 같이, 입력 트리거(6092)는 사용자가 회전 기구(6080)를 구동하여 제2 축(A2)에 대해 구동 도관(6462)에 고정된 도구(6042)를 회전시키도록 유사하게 배치될 수 있다. 그러나, 도 39b에 도시된 바와 같이 제2 그립 위치(G2)에 있을 때, 제2 프레임 바디(6364)는 제2 축(A2)에 대해 도구(6042)를 회전시키기 위해 사용자로부터 인가된 힘을 받는 것을 용이하게 하기 위해 수동 인터페이스(6094)에 대해 이격된 관계로 배치될 수 있다. 제2 프레임 바디(6364)는 또한 제1 그립 위치(G1) 및 제2 그립 위치(G2) 사이의 이동관 무관하게 복수의 트리거 조립체 위치(P1, P2) 사이에서 제1 프레임 바디(6362)와 동시에 이동하도록 배열될 수 있다(도 39a 내지 도 39c 비교).

엔드 이펙터(6040)의 제6 실시예에서, 제2 프레임 바디(6364)는 제1 그립 위치(G1)(도 39a 차조)와 제2 그립 위치(G2)(도 39b 참조) 사이에서 선회 이동을 위해 배열되며, 선회 이동은 제1 축(A1) 및 제2 축(A2) 모두에 실질적으로 수직으로 배열된 피봇 축(VA)을 따라 발생할 수 있다. 이를 위해, 도 41에 잘 도시된 바와 같이, 피봇 핀(6530)은 제1 프레임 바디(6362)와 제2 프레임 바디(6364)를 함께 피봇 결합하고, 제1 프레임 바디(6362)에 동작 가능하게 부착된 텐션너(6532)는 제1 프레임 바디(6362)에 대한 제2 프레임 바디(6364)의 이동을 제한하기 위해 제2 프레임 바디(6364)에 형성된 텐션너 슬롯(6534) 내로 연장될 수 있다. 여기서, 텐션너 슬롯(6534)는 제1 그립 위치(G1) 및 제2 그립 위치(G2)를 효과적으로 정의하고 피봇 축(VA)에 대한 회전에 대해 조장 가능한 양의 저항을 제공하거나 제1 그립 위치(G1) 및 제2 그립 위치(G2)에서 또는 그 사이에서 제1 프레임 바디(6362)에 대해 제2 프레임 바디(6364)를 잠금하는데 이용될 수 있는 호 모양의 프로파일을 가질 수 있다.

도 41에 도시된 바와 같이, 제6 실시예에서, 트리거 조립체(6088)의 링크(6178)는 l1 및 2(도 41에 도시된 l1) 사이의 입력 트리거(6092)의 대응하는 이동에 응답하여 피스톤(6182)의 이동을 용이하게 하기 위해, 일반적으로 케이블 배열(6536)으로 표시된 케이블 배열을 사용할 수 있다. 이를 위해, 케이블 배열(6536)은 제1 프레임 바디(6362) 및 제2 프레임 바디(6364) 각각에 결합된 한상의 텐션너 조립체(6540) 사이에 연장되는 유연한 도관(6538)을 포함할 수 있다. 와이어(6542)(도 1에 개략적으로 도시됨)는 입력 트리거(6092) 및 피스톤(6182)에 결합되고, 입력 트리거(6092)의 이동이 피스톤(6182)의 상응하는 이동을 초래하도록 텐션너 조립체(6540) 및 유연한 도관(6538)을 통해 연장될 수 있으며, 이는 차례로 회전 기구(6080)의 포크 가이드(6188)에 맞물려 이동할 수 있다(도 40 참조). 제1 그립 위치(G1)(도 39 참조), 제2 그립 위치(G2)(도 39b 참조) 또는 그 사이의 다른 그립 위치에서 입력 트리거(6092)가 l1 및 l2 사이에서 이동할 수 있는지 확인하면서, 이 구성은 제1 프레임 바디(6362)에 대한 제2 프레임 바디(6364)의 피봇 이동을 용이하게 할 수 있다.

도 40 및 도 42b를 참조하면, 엔드 이펙터(6040)의 제6 실시예와 관련하여 총 3개의 상이한 예시적인 유형의 도구(6042)가 도시되며, 이들 각각은 상술한 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예와 같이 제2 축(A2)을 따라 구동 조립체(6082)의 구동 도관(6462)으로 상부 부하를 위해 구성될 수 있다. 보다 구체적으로 도 40은 앵커(6050)를 구동하는데 사용하기 위한 해부 도구(6544) 및 회전 구동 도구(6048)의 버전을 도시하고, 도 42b는 해부 도구(6544)를 개략적으로 도시할 수 있다. 이하에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 회전 구동 도구(6048)는 이전에 설명된 실시예들과 비교하여 구조적인 차이를 가지며, 그러나 그럼에도 불구하고 구동 도관(6462)을 통해 연장되고 회전 기구(6080)를 통해 제2 축(A2)에 대해 구동되도록, 상부 부하 방식으로 구동 조립체(6082)의 제1 회전 잠금 장치(RL1) 및 축 잠금 장치(AL)에 분리 가능한 부착을 위해 구성될 수 있다. 해부 도구(6544) 및 정렬 도구(6546)는 여전히 제2 축(A2)을 따라 구동 도관(6462)내에 수용되도록 구성되지만, 예시된 실시예에서 제1 회전 잠금 장치(RL1) 또는 축 잠금 장치(AL)에 부착되도록 구성되지 않을 수 있다. 여기서, 해부 도구(6544) 및 정렬 도구(6546)는 제2 축(A2)을 따라 구동 도관(6462)에 삽입될 수 있고, 수술 로봇(32)에 의해 수술 부위(ST)에 대해 위치될 수 있다는 점에서 수동 도구(6042)로 구현될 수 있으며(도 1 참조), 그러나 회전 구동 도구(6048)와 같은 능동 도구(6042)로서 회전 기구(6080)에 의해 구동되지 않을 수 있다. 상술한 것 외에 다른 유형의 능동 및/또는 수동 도구(6042)가 본 명세서에 고려될 수 있다.

제6 실시예와 관련하여 예시된 대표적인 예에서, 해부 도구(6544) 및 정렬 도구(6546)과 같은 수동 도구(6042)는 구동 도관(6462)과 독립적으로 제2 축(A2)에 대해 자유롭게 회전할 수 있고, 제2 축(A2)을 따라 구동 도관(6462)으로부터 멀리 이동될 수 있다. 달리 말하면, 수동 도구(6042)는 이 실시예에서 제1 회전 잠금 장치(RL1) 또는 축 잠금 장치(AL)과 맞물리지 않지만, 그럼에도 불구하고, 사용자가 축 잠금 장치(AL)와 상호작용할 필요 없이 제2 축(A2)을 따라 구동 도관(6462) 내로 삽입될 수 있고 구동 도관(6462)으로부터 제거될 수 있다. 수동 도구(6042)와 달리 능동 도구(6042)는 제1 회전 잠금 장치(RL1)과 축 잠금 장치(AL)을 모두 체결하고, 제2 축(A2)에 대해 와이어(6542)과 동시에 회전하며, 구동 도관(6462)으로부터의 제거를 용이하게 하기 위해 사용자가 축 잠금 장치(AL)과 상호 작용하도록 요구될 수 있다.

제6 실시예와 관련하여 도시된 수동 도구(6042)는 제1 회전 잠금 장치(RL1) 또는 축 잠금 장치(AL)과 맞물리지 않고 제2 축(A2)을 따라 642 내에 수용되도록 구성되지만, 특정 유형의 수동 도구(6042)는 제2 축(A2)에 대해 자유 회전이 허용되지만 제2 축(A2)을 따른 병진이 금지되도록 제1 회전 잠금 장치(RL1)이 아닌 축 잠금 장치(AL)과 맞물리도록 구성될 수 있음이 이해될 수 있음이 고려될 수 있다.

도 40 및 도 43에 잘 도시된 바와 같이, 해부 도구(6544)는 일반적으로 해부 샤프트(6548) 및 해부 캐뉼라(6550)을 포함할 수 있다. 해부 샤프트(6548)는 인터페이스 단부(6468)에 배열된 손잡이(6552)와 작업 단부(6470)에 배열된 뾰족한 팁(6554) 사이에서 해부 캐뉼라(6550)를 통해 연장되도록 형성될 수 있다. 해부 캐뉼라(6550)은 정지 요소(6558)로부터 톱니 단부(6560)까지 연장되는 가이드 바디(6556)을 포함할 수 있으며, 정지 요소(6558)에 인접한 제1 테이퍼드 스텝(6562) 및 톱니 단부(6560)에 인접한 제2 테이퍼드 스텝(6564)에 의해 도시된 대체로 일반적으로 원통형 프로파일을 가질 수 있다. 여기서, 정지 요소(6558)와 구동 조립체(6082) 사이의 접합이 제2 축(A2)을 따른 추가 병진 이동이 제한될 때까지, 해부 캐뉼라(6550)의 가이드 바디(6556)는 도구 바디(6466)의 역할을 하며 제2 축(A2)을 따라 구동 도관(6462)에 삽입될 수 있다. 해부 캐뉼라(6550)는 구동 도관(6462) 내에서 자유롭게 회전할 수 있다. 해부 샤프트(6548)는, 해부 샤프트(6548)의 뾰족한 팁(6554)이 가이드 바디(6556)의 톱니 단부(6560)를 넘어 연장될 때까지, 제2 축(A2)을 따라 해부 캐뉼라(6550)에 삽입될 수 있다. 여기서도, 해부 샤프트(6548)는 해부 캐뉼라(6550) 내의 제2 축(A2)에 대해 자유롭게 회전될 수 있다. 해부 샤프트(6548)의 손잡이(6552)는 해부 캐뉼라(6550)를 통해 해부 샤프트(6548)의 전진 또는 후퇴를 용이하게 하는 것과 같이 사용자가 잡을 수 있도록 형상 및 배열될 수 있다. 손잡이(6552)는 엔드 이펙터(6040)에 작용하는 가해진 힘에 응답하여 로봇 팔(36)의 관절을 허용하는 다양한 유형의 햅틱 또는 자유 모드에서와 같이, 수술 로봇(32)의 베이스(34)에 대해 엔드 이펙터(6040)를 이동시키거나 다른 방식으로 배치하는 것을 용이하게 하기 위해(도 1 참조) 사용될 수 있으며, 수술 부위(ST)에 대한 이동을 허용하기 위해 수술 절차의 특정 단계 동안 사용될 수 있다(예, 궤적(T)를 따라 또는 다양한 유형의 가상 경계에 기초하여). 따라서, 사용자는 수술 로봇(32)(도 1참조)이 하나 이상의 햅틱 또는 자유 모드에서 동작할 때 손잡이(6552)를 잡고 특정 방향으로 힘을 가하여 엔드 이펙터(6040)를 이동시킬 수 있다.

도 42b를 참조하면, 정렬 도구(6546)는 구동 조립체(6082)의 구동 도관(6462) 내에 배치되는 것으로 개략적으로 도시된다. 이 실시예에서, 정지 요소(6558)가 구동 조립체(6082)에 접할 때, 정렬 도구(6546)의 가이드 바디(6556)는 도구 바디(6466)와 유사하고, 정지 요소(6558)로부터 제2 축(A2)을 따라 구동 도관(6462)에 원위에 배치된 모듈 단부(6566)까지 연장될 수 있다. 그러나, 아래 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 모듈 단부(6566)는 본 명세서의 내용 범위를 벗어나지 않고 구동 보어(6478) 내에 배치되는 것과 같이 다르게 배열될 수 있다.

일반적으로 광원(6568)로 표시되는 광원은 예시된 실시예에서 정렬 도구(6546)의 모듈 단부(6566)에 인접한 가이드 바디(6556)에 결합될 수 있다. 정렬 도구(6546)가 제2 축(A2)을 따라 구동 조립체(6082)의 구동 도관(6462)으로 삽입될 때, 광원(6568)은 제2 축(A2)(및 궤적(T))과 실질적으로 정렬된 광 경로(LP)를 따라 수술 부위(ST)를 향해 광(L)을 방출하도록 구성될 수 있다. 여기서, 작동 버튼(6570)은 정지 요소(6558)에 결합되어 사용자에 의해 동작할 때 광(L)을 선택적으로 방출하는 것을 용이하게 하기 위해 광원(6568)과 전기적으로 소통하도록 배치될 수 있다. 배터리 또는 다른 유형의 전원(미도시)이 광원(6568)에 전력을 공급하기 위해 가이드 바디(6556) 내에 배치될 수 있다. 광원(6568)은 일부 실시예에서 레이저 다이오드로 구성될 수 있다. 광원(6568)의 특정 구성에 따라, 방출된 광(L)은 수술 부위(ST)에 투사되는 궤적(T)를 따라 정렬된 “점”으로 시각화될 수 있으며, 일부 실시예에서 광 경로(LP)를 따라(즉, 궤적(T)를 따라) 정렬된 빔으로 시각화될 수 있다. 광원(6568)의 임의 방식으로 시각화되기에 충분한 임의 적절한 파장에서 광(L)을 방출하도록 구성될 수 있다. 비 한정적인 예로서, 광(L)은 직접(예, 가시 스펙트럼 내에서) 시각화될 수 있거나 간접적으로(예, 디스플레이 화면에 제공된 카메라 피드를 사용하여) 시각화될 수 있다.

또한, 다양한 유형의 광원(6568)이 도면 전반에 걸쳐 예시되고 여기에 설명된 광원(6568)에 추가하여 또는 그 대신에 사용될 수 있다. 비 제한적인 예로서, 광원은 일반적이 조명 목적과 같이 일반적으로 수술 부위(ST)를 향해 광(L)을 지향 시키거나 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 광원(6568)은 “Surgical Tool for Selectively Illuminating a Surgical Volume” 제목의 미국 특허 공개 문헌 US 2013/0053648 제1 축(A1)에 개시된 것과 유사하게 구성될 수 있으며, 그 개시 내용은 전체로서 본 명세서에 참조로 포함될 수 있다. 앵커(50)의 다른 유형 및 구성, 및 그와 관련된 설치가 본 명세서에 고려될 수 있다. 또한, 다른 유형의 광학 장치(예, 카메라)가 일부 실시예에서 사용될 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

정렬 도구(6546)이 구동 조립체(6082)의 구동 도관(6462)에 분리 가능하게 부착되도록 구성되기 때문에, 광원(6568) 및 /또는 정렬 도구(6546)는 수술 절차 후 재활용 또는 재처리를 위해 폐기되는 일회용 구성요소로서 구성될 수 있다. 대안적으로, 광원(6568) 및/또는 정렬 도구(6546)는 수술 절차 후에 멸균되는 다중 사용 구성요소로서 구성될 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

도 42a에 예시된 대표적 실시예에서, 광원(6568)은 구동 조립체(6082)의 구동 도관(6462)에 분리 가능하게 부착되도록 구성되지 않을 수 있다. 오히려, 이 실시예에서, 광원(6568) 및 작동 버튼(6570)은 제1 프레임 바디(6362)에 대한 동시 이동을 위해 트리거 조립체(6088)의 제2 프레임 바디(6364)에 결합될 수 있다. 여기서, 제2 프레임 바디(6364)가 도 42a에 도시된 바와 같이, 제1 그립 위치(G1)에 배치될 때, 광(L)은 제2 축(A2)(즉, 궤적(T))과 정렬된 광 경로(LP)를 따라 수술 부위(ST)를 향해 구동 도관(6462)을 통해 광원(6568)에 의해 방출될 수 있다. 이러한 구성으로, 광원(6568)은 도구(6042)가 구동 도관(6462)에서 제거된 경우 및 제2 축(A2)을 따라 캐뉼링되는 도구(6042)(예, 가이드와이어(GW)를 수용하기 위해, 이 실시예에 미도시)가 구동 도관(6462) 내에 위치되는 경우 모두에 사용될 수 있다. 또한, 도 42b와 관련하여 상술한 것과 유사하게, 광원(6568)은 다른 유형, 구성 등일 수 있고 다양한 다른 광학 장치(예, 카메라, 일반 조명용 조명 등)를 포함할 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

도 43a 내지도 도 43c에 도시된 바와 같이, 구동 조립체(6082)의 기어 트레인(6084)은 제6 실시예의 베벨 기어 세트(6272)를 유사하게 사용하여 제1 축(A1)에 대한 회전을 제2 축(A2)에 대한 회전으로 변환할 수 있다. 이를 위해, 입력 기어(6274)는 제1 축(A1)에 대해 동시 회전하도록 캐리어 샤프트(6422)에 결합되고, 출력 기어(6276)는 제2 축(A2)에 대한 동시 회전을 위해 구동 도관(6462)에 결합되고, 구동 도관(6462)은 구동 바디(6250)에 배치된 베어링(6262)에 의한 회전을 위해 지지될 수 있다. 상술한 엔드 이펙터(5040)의 제5 실시예와 같이, 베벨 기어 세트(6272)는 또한 입력 기어(6274)와 출력 기어(6276) 사이의 감속을 제공하며, 제1 축(A1)을 따라 배열된 유성 감속 기어 세트(6286)을 이용할 수 있다. 여기서, 입력 바디(6374)에 배치된 베어링(6262)에 의해 촉진되는 구동 입력 샤프트(6252)의 회전은 제3 태양 기어(6292C)와 동시에 발생할 수 있다. 캐리어 샤프트(6422)는 중간 바디(6378)에 배치된 베어링(6262)에 의해 제1 축(A1)에 대해 회전하도록 지지되고 제1 핀 세트(6294A)에 동작 가능하게 부착될 수 있다. 제1 유성 기어 세트(6290A), 제2 유성 기어 세트(6290B), 및 제3 유성 기어 세트(6290C) 각각은 이 실시예에서 입력 바디(6374)에 형성된 링 기어(6288)와 맞물려 배치될 수 있다.

도 40 및 도 43a 내지 도 44b를 참조하면, 엔드 이펙터(6040)의 제6 실시예에서, 제1 회전 잠금 장치(RL1)는 구동 보어(6478)의 근위 입구(6480)에 인접한 구동 도관(6462)에 형성된 손잡이(6552)에 의해 정의된 스플라인 보어로서 구현될 수 있다. 아래에서 자세히 설명되는 바와 같이, 와이어(6542)은 능동 도구(6042)의 유지를 용이하게 하기 위해 축 잠금 장치(AL)에 분리 가능한 부착을 위해 구성된 변속 기어(6576)의 대응하는 외부 변속 스플라인(6574)과 분리 가능하게 결합될 수 있다. 외부 변속 스플라인(6574)는 또한 능동 도구(6042)의 도구 바디(6466)에 형성되는 대응하는 도구 스플라인(6580)과 분리 가능하게 결합하는 내부 변속 스플라인(6578)을 포함할 수 있다. 와이어(6542)에 형성된 손잡이(6552)은 제2 축(A2)에 대해 구동 도관(6462)를 향해 안쪽으로 테이퍼되는 일반적으로 절두 원추형 프로파일을 가질 수 있다. 변속 기어(6576)의 외부 변속 스플라인(6574)은 구동 스플라인(6572)에 보완적으로 형성되어 그와 맞물려 배치될 수 있다(도 43c 내지 도 43d 참조). 내부 변속 스플라인(6578)은 또한 일반적으로 절두 원추형 프로파일을 갖지만, 손잡이(6552)과 같이 원위 출구(6482)를 향하는 것이 아니라 근위 입구(6480)를 향해 제2 축(A2)에 대해 안쪽으로 테이퍼될 수 있다. 여기서도, 능동 도구(6042)의 도구 바디(6466)에 형성된 도구 스플라인(6580)은 그와 맞물려서 배치되도록 변속 기어(6576)의 내부 변속 스플라인(6578)에 보완적으로 형성될 수 있다(도 43c 내지 도 43d 참조).

손잡이(6552)은 와이어(6542)에 형성된 손잡이(6552)에 근접하게 배열될 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 구동 선반(6582)는 원위 출구(6482)와 반대쪽을 향하는 평평한 링 모양의 프로파일을 가질 수 있으며, 축 잠금 장치(AL)을 통해 고정된 능동 도구(6042)을 도구 바디(6466)에 형성된 해부 샤프트(6548)에 맞물리도록 형상화되고 배열될 수 있다. 축 잠금 장치(AL)이 잠금 구성(ACL)에 있을 때 도구 바디(6466)가 구동 보어(6478)로 전진할 수 있는 거리를 제한 할 때, 이러한 구성은 도구 바디(6466)가 제2 축(A2)을 따라 구동 도관(6462)에 대해 적절하게 배치되도록 하는데 도움을 줄 수 있다.

도 43c 내지 도 43d에 잘 도시된 바와 같이, 제6 실시예에서 능동 도구(6042)의 도구 바디(6466)는 또한 플랜지 면(6588)과 도구 스플라인(6580) 사이에 배열된 결합 플랜지(6586)을 포함할 수 있다. 결합 플랜지(6586)는 결합 플랜지(6586)으로부터 멀리 향하는 플랜지 면(6588)을 형성할 수 있다. 여기서, 플랜지 면(6588)은 변속 기어(6576)의 전이 면(6590)에 맞물리도록 형성되고 배열될 수 있다. 변속 기어(6576)는 또한 전이 면(6590)으로부터 핸들링 면(6594)까지 연장되는 핸들링 부분(6592)을 포함하고, 내부 변속 스플라인(6578)이 형성되거나 전이 보어(6596)에 의해 정의된 상태에서 핸들링 면(6594)과 전이 면(6590) 사이의 제2 축(A2)을 따라 연장하는 전이 보어(6596)를 정의할 수 있다. 제2 축(A2)에 대해 와이어(6542)과 동시에 회전하도록 도구(6042) 축 잠금 장치(AL)이 잠금 구성(ACL)에 있을 때변속 기어(6576)의 핸들링 부분(6592)와 외부 변속 스플라인(6574) 사이에 배열된 전이 노치(6598)은 구동 도관(6462)과 능동 도구(6042)의 도구 바디(6466)와의 상대 이동을 제한 하기 위해 제공될 수 있다.

제6 실시예에서 도구(6042)의 일부로서 형성되지 않았지만, 전이 노치(6598)는 일반적으로 잠금 조립체(6600)으로 표시된 잠금 조립체의 일부를 형성하는 한 쌍의 축 커넥터 요소(6306)와의 결합을 통해 도관 축 리테이너(6472)의 역할을 할 수 있다. 도 43a 및 도 43d 내지도 도 44b에 잘 도시된 바와 같이, 잠금 조립체(6600)는 제2 축(A2)에 대한 동시 회전을 위해 구동 도관(6462)에 동작 가능하게 부착되는 잠금 하우징(6602)를 포함할 수 있다. 잠금 하우징(6602)은 구동 보어(6478)의 근위 입구(6480)를 효과적으로 형성하고 제2 축(A2)을 따라 도구(6042)의 작업 단부(6470)를 수용하도록 형상화될 수 있다. 잠금 하우징(6602)에는 제2 축(A2)에 실질적으로 수직인 방향으로 이동을 위해 슬라이더 요소(6606)가 지지되는 슬라이더 슬롯(6604)이 제공될 수 있다. 축 커넥터 요소(6306)는 잠금 하우징(6602)에 대한 동시 이동을 위해 슬라이더 요소(6606)에 동작 가능하게 부착되고 전이 노치(6598)와 결합을 통해 축 잠금 장치(AL)을 정의하도록 협력할 수 있다.

도 44a 내지 도 44b에 잘 도시된 바와 같이, 슬라이더 요소(6606)는 잠금 하우징(6602)에 동작 가능하게 부착된 가이드(6610)이 배치되는 가이드 슬롯(6608)을 정의할 수 있다. 여기서, 가이드 슬롯(6608)과 가이드(6610) 사이의 협력은 해제 구성(ACR)(도 44b 참조)과 연관된 제1 슬라이더 요소 위치(SL1)과 잠금 구성(ACL)과 연관된 제2 슬라이더 요소 위치(SL2) 사이에서 제2 축(A2)에 대한 이동을 위해 슬라이더 슬롯(6604) 내에 슬라이더 요소(6606)를 유지할 수 있다(도 44a 참조). 슬라이더 요소(6606)에 결합된 축 커넥터 요소(6306)는 제1 슬라이더 요소 위치(SL1)에서 보다 제2 슬라이더 요소 위치(SL2)에 있을 때 제2 축(A2)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 슬라이더 슬롯(6604) 내에 배치되고 슬라이더 요소(6606)와 잠금 하우징(6602) 사이에 개재된 슬라이더 바이어싱 요소(6612)는 슬라이더 요소(6606)를 제2 슬라이더 요소 위치(SL2)를 향해 압박할 수 있다. 슬라이더 결합 버튼(6614)은 슬라이더 요소(6606)와 일체로 형성되며, 사용자가 제2 슬라이더 요소 위치(SL2)로부터 제1 슬라이더 요소 위치(SL1)로 이동하게 결합하도록 배열될 수 있다. 슬라이더 결합 버튼(6614)은 잠금 하우징(6602)에 의해 정의된 정지 면(6616)에 일반적으로 수직으로 배열되고, 이는 수동 도구(6042)의 정지 요소(6558)에 접하는 도구(6042)의 부분으로서 작용할 수 있다(도 43b 참조).

도 43c 내지 도 44b를 참조하면, 능동 도구(6042)를 구동 조립체(6082)의 구동 도관(6462)에 쉽게 부착되기 위해, 작업 단부(6470)는 구동 보어(6478)의 근위 입구(6480)에 삽입될 수 있고, 제2 축(A2)을 따라 전진하며 원위 출구(6482)로부터 이동할 수 있으며, 제6 실시예에서 하부 커버(6524)에 인접한 구동 도관(6462)에 동작 가능하게 부착된 하부 캡(6618)에 의해 정의될 수 있다. 여기서, 도구(6042)의 결합 플랜지(6586)이 구동 도관(6462)의 손잡이(6552)과 맞물릴 때까지, 도구 바디(6466)은 구동 보어(6478)로 전진할 수 있다. 다음으로, 사용자는, 전이 보어(6596)를 통해 도구(6042)의 인터페이스 단부(6468)를 통과시키기 위해 변속 기어(6576)의 핸들링 부분(6592)을 잡고, 제2 축(A2)을 따라 변속 기어(6576)를 전진시켜 전이 면(6590)을 도구 바디(6466)의 플랜지 면(6588)을 향하고 그와 접하게 할 수 있다. 또한, 사용자는, 작업 단부(6470)를 구동 보어(6478)의 근위 입구(6480)에 삽입하기 전에 내부 변속 스플라인(6578)을 도구 스플라인(6580)과 맞물리게 하기 위해, 변속 기어(6576)을 도구(6042)에 안착할 수 있다. 구동 도관(6462), 변속 기어(6576) 및 도구(6042)가 제2 축(A2)에 대해 동시 회전하도록 제1 회전 잠금 장치(RL1)을 정의하기 위해, 구동 스플라인(6572)는 외부 변속 스플라인(6574)와 맞물리고 내부 변속 스플라인(6578)은 도구 스플라인(6580)과 맞물릴 수 있다. 또한, 변속 기어(6576)의 전이 면(6590)이 도구(6042)의 결합 플랜지(6586)에 접할 때, 축 잠금 장치(AL)은 도구(6042), 변속 기어(6576) 및 구동 도관(6462) 사이의 제2 축(A2)을 따른 상대 이동을 방지하기 위해, 슬라이더 요소(6606)에 의해 운반되는 축 커넥터 요소(6306)와 변속 기어(6576)에 형성된 전이 노치(6598) 사이의 결합에 의해 정의되는 잠금 구성(ACL)로 이동할 수 있다.

상술한 바와 같이, 수술 시스템(30)의 엔드 이펙터의 제7 실시예가 도 45 내지 도48b에 도시된다. 아래 설명에서, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 구조 및 구성 요소와 동일하거나 대응하는 제7 실시에의 구조 및 구성요소는 7000이 증가된 동일한 도면 부호가 제공된다. 엔드 이펙터(7040)의 제7 실시예의 많은 구성요소 및 특징이 상술한 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 것들과 실질적으로 유사하기 때문에, 명확성, 일관성 및 간결성을 위해, 엔드 이펙터(7040)의 제7 실시예와 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예들 간에 특정 차이점에 아래에서 설명하고, 실시예들 간에 공통적인 구성요소 및 특징 중 일부만 여기서 설명되고 도시된다.

따라서, 아래에서 달리 언급되지 않는 한, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예에 대한 설명은 엔드 이펙터(7040)의 제7 실시예와 관련하여 제한 없이 참조로 통합될 수 있다. 마찬가지로, 상술한 실시예의 대응하는 구성 요소 및 특징과 유사한 엔드 이펙터(7040)의 제7 실시예의 특정 구성요소 및 특징은 1000이 증가된 동일한 도면 부호가 제공된다(예, 제7 실시예의 경우, 제6 실시예에 대해 1000이 증가하고, 제5 실시예에 대해 2000이 증가되고, 제4 실시예에 대해 3000이 증가되고, 제3 실시예에 대해 4000이 증가되고 제2 실시예에 대해 5000이 증가됨).

도 45 내지 도 48b를 참조하면, 엔드 이펙터(7040)의 제7 실시예는 일반적으로 마운트(7078), 회전 기구(7080) 및 그 액추에이터(7166)(개략적으로 도시됨) 및 구동 조립체(7082)를 포함하는 것으로 도시될 수 있다. 상술한 제1 실시예와 비교할 때, 엔드 이펙터(7040)의 제7 실시예는 일반적으로 동일한 유형의 트리거 조립체(7088)를 사용하며, 구동 조립체(7082)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 제5 및 제6 실시예와 유사한 방식으로 구동 도관(7462)을 통해 상부 부하 방식으로 도구(7042)를 고정하도록 구성될 수 있다.

제7 실시예에서, 상이한 구성의 회전 절삭 도구(7044) 및 메스 도구(7620)를 포함하는 두 가지 예시적인 유형의 도구들(7042)이 도 46에 도시되어 있다. 여기서, 회전 절삭 도구(7044)는 제2 축(A2)에 대한 구동 도관(7462)과 동시에 회전하도록 구성된 능동 도구(7042)로 구현되고 메스 도구(7620)는 수동 도구(7042)로 구현될 수 있다. 엔드 이펙터(6040)의 제6 실시예와 관련하여 상술한 해부 도구(6544)와 같이, 메스 도구(7620) 및 회전 절삭 도구(7044)는 유사하게 도구 바디(7466)의 인터페이스 단부(7468)에 배열된 손잡이(7552)를 사용할 수 있다. 하지만, 도 47c에 도시된 바와 같이, 회전 절삭 도구(7044)의 손잡이(7552)는 인터페이스 단부(7468)에 동작 가능하게 부착된 베어링(7262)을 통해 도구 바디(7466)에 대해 독립적으로 회전하도록 배열될 수 있다. 여기 실시예에서, 회전 절삭 도구(7044)는 어떠한 유형의 수동 인터페이스를 포함하지 않으며, 구동 조립체(7082)의 제1 회전 잠금 장치(RL1) 및 축 잠금 장치(AL)에 의해 유지되는 동안 구동 도관(7462)과의 결합을 통해 제2 축(A2)을 중심으로 회전되며, 각각에 대해서는 아래에서 자세히 설명된다. 또는, 회전 기구(7080)는 회전을 사용자의 손으로 다시 변환하지 않고 제2 축(A2)에 대해 작업 단부(7470)를 회전시키는데 사용되는 동안, 회전 절삭 도구(7044)는 이 실시예에서 사용자가 제2 축(A2)에 대해 수동으로 회전되도록 구성되지 않고 대신 사용자가 잡을 수 있는 손잡이(7552)를 사용할 수 있다. 그러나, 다른 구성이 고려될 수 있고, 하나 이상의 도구(7042)에는 이전 실시예와 관련하여 예시되고 설명된 것과 유사한 수동 인터페이스가 제공될 수 있음이 이해될 수 있다.

도 47a 내지 도 48b를 참조하면, 엔드 이펙터(7040)의 제7 실시예에서, 구동 조립체(7082)는, 회전 기구(7080)에 의해 생성된 토크를 제2 축(A2)에 대해 구동되는 도구(7042)의 상부 부하를 용이하게 하기 위해, 마찬가지로 구동 도관(7462)를 이용할 수 있다. 여기서도, 기어 트레인(7084)는 드라이버 입력 샤프트(7252)과 캐리어 샤프트(7422) 사이에 개재된 유성형 감속 기어 세트(7286)을 포함하고, 입력 기어(7274)와 출력 기어(7276)가 서로 다른 구성을 갖는다는 점에서 베벨 기어 세트(7272)에 의해 추가 감소가 제공될 수 있다. 입력 기어(7274)가 캐리어 샤프트(7422)에 결합되는 동안, 출력 기어(7276)은 도구(7042)의 축 및 회전 유지를 용이하게 하도록 구성되고 제7 실시예에서 제1 회전 잠금 장치(RL1) 및 축 잠금 장치(AL)으로서 기능하는 콜릿 메커니즘(7624)의 일부를 형성하는 테이퍼 도관(7622)에 결합될 수 있다. 여기서, 테이퍼 도관(7622)는 구동 조립체(7082)의 드라이브 바디(7250)에 배치된 베어링(7262)을 통해 제2 축(A2)에 대해 회전하도록 지지되며, 하부 캡(7618) 및 상부 캡(7626)과 함께 제2 축(A2)에 대해 동시에 회전할 수 있다(도 47a 내지 도 47c 참조). 테이퍼 도관(7622)에는 이는 근위 입구(7480)로부터 멀어지고 원위 출구(7482)를 향하는 방향으로 제2 축(A2)에 대해 반경이 증가하는 일반적으로 절두 원추형 프로파일을 갖는 테이퍼 보어(7628)을 가질 수 있다. 상응하는 형상의 콜릿(7630)이 테이퍼 보어(7628) 내에 배치되고, 일반적으로 이 실시예에서 구동 도관(7462)을 정의하며, 근위 콜릿 단부(7634)로부터 원위 콜릿 단부(7636)까지 연장되는 탄력 콜릿 바디(7632)를 가질 수 있다.

도 47a 잘 도시된 바와 같이, 탄력 콜릿 바디(7632)는 ER 콜릿 구성을 가진 일체형 부품으로 구현될 수 있으며, 일반적으로 원통형 프로파일을 갖는 구동 보어(7478)를 형성하고, 이는 차례로 구동 보어(7478)를 형성할 수 있다. 아래 상세히 설명되는 바와 같이, 탄력 콜릿 바디(7632)는 도구 바디(7466)와의 결합을 통해 도구(7042)의 보유를 용이하게 하기 위해 제2 축(A2)을 향해 적어도 부분적으로 반경 방향 내향으로 편향되도록 구성될 수 있다. 콜릿(7630)은 또한, 테이퍼 도관(7622)의 테이퍼 보어(7628) 내에 수용되도록 형상화된 근위 콜릿 부분(7640), 근위 입구(7480)로부터 멀어지는 방향으로 그리고 원위 출구(7482)를 향하는 방향으로 제2 축(A2)에 대해 반경이 감소하는 일반적으로 절두 원추형 프로파일을 유사하게 갖는 원위 콜릿 부분(7642), 및 원위 출구(7482)과 원위 콜릿 부분(7642) 사이에 배열된 콜릿 노치(7644)를 포함할 수 있다.

여기, 콜릿 손잡이(7648)는 콜릿(7630)에 결합되는 콜릿 메커니즘(7624)의 콜릿 텐션너(7650)의 일부를 형성하고, 제1 텐션너 위치(TP1)(도 48b 및 도 48b 참조)과 제2 텐션너 위치(TP2)(도 47a 및 도 48a 참조) 사이의 이동을 위해 배치될 수 있다. 제1 텐션너 위치(TP1)은 도구(7042)와 콜릿(7630) 사이에서 상대 이동이 허용되는 축 잠금 장치(AL)의 해제 구성(ACR)과 연관될 수 있으며, 제2 텐션너 위치(TP2)는 도구(7042)와 콜릿(7630) 사이에서 상대 이동이 제한되는 축 잠금 장치(AL)의 잠금 구성(ACL)과 관련될 수 있다.

도 47a 및 도 48a 내지 도 48b에 잘 도시된 바와 같이, 콜릿 텐션너(7650)의 콜릿 손잡이(7648)는 콜릿 손잡이(7648)에 형성된 손잡이 슬롯(7654)을 통해 연장되는 한 쌍의 손잡이 가이드(7652)(예, 패스너)를 통해 구동 조립체(7082)의 하부 캡(7618)에 동작 가능하게 부착될 수 있다. 손잡이 슬롯(7654)에는 손잡이 가이드(7652)를 유지하도록 형상화된 제1 손잡이 슬롯 단부(7656) 및 제2 손잡이 슬롯 단부(7658)를 갖는 일반적으로 나선형 프로파일이 제공되어 콜릿 텐션너(7650)의 제1 텐션너 위치(TP1) 및 제2 텐션너 위치(TP2)를 각각 정의할 수 있다. 콜릿 손잡이(7648)와 하부 캡(7618) 사이에 개재된 손잡이 바이어싱 요소(7660)는 콜릿 텐션너(7650)를 제1 텐션너 위치(TP1)를 향해 압박할 수 있다(도 47b 및 도 48b 참조). 이러한 구성은 사용자가 하부 캡(7618)를 하부 캡(7618)에 대해 회전시킬 때까지 손잡이 가이드(7652)가 제1 손잡이 슬롯 단부(7656) 및 제2 손잡이 슬롯 단부(7658)에 움푹 들어가고 그 안에 안착되도록 할 수 있다. 또는, 사용자는 콜릿 손잡이(7648)을 회전하여 해제 구성(ACR)(도 47b 및 도 48b 참조)과 잠금 구성(ACL)(도 47a 및 도 48a 참조) 사이에서 축 잠금 장치(AL)을 이동시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 손잡이 슬롯(7654)의 구성으로 인해, 사용자에 의해 가해진 힘을 통한 7748의 회전은 또한 제2 축(A2)을 따라 콜릿 손잡이(7648)의 병진을 초래할 수 있다. 또한, 콜릿 손잡이(7648)의 콜릿 리테이너(7646)와 콜릿(7630)의 콜릿 노치(7644) 사이의 결합으로 인해, 콜릿 손잡이(7648)의 회전은 또한 테이퍼 도관(7622)의 테이퍼 보어(7628) 내의 제2 축(A2)을 따라 콜릿(7630)의 병진을 초래할 수 있다. 여기서, 사용자가 콜릿 텐션너(7650)을 제1 텐션너 위치(TP1)(도 47b 및 도 48b 참조)에서 제2 텐션너 위치(TP2)(도 47a, 47c 및 48a 참조)로 이동시키기 위해 콜릿 손잡이(7648)을 체결할 때, 콜릿(7630)은 근위 입구(7480)를 향해 이동하고 근위 콜릿 부분(7640)과 테이퍼 보어(7628) 사이의 결합을 통해 제2 축(A2)을 향해 반경 방향 내향으로 압축될 수 있다. 도구(7042)의 도구 바디(7466)이 콜릿 보어(7638)에 의해 정의된 구동 보어(7478) 내에 배치될 때, 이 압축은 탄력 콜릿 바디(7632)의 적어도 일부가 도구 바디(7466)에 대항하여 도구(7042)를 구동 도관(7462)에 고정하도록 압박하며, 이에 의해 능동 도구(7042)에 대한 제1 회전 잠금 장치(RL1) 및 축 잠금 장치(AL) 모두의 동작을 수행할 수 있다. 메스 도구(7620)와 같은 수동 도구의 경우, 콜릿 텐션너(7650)는 제1 텐션너 위치(TP1)에서 이용되고 제2 텐션너 위치(TP2)로 이동되지 않는다.

엔드 이펙터(7040)의 제7 실시예에서, 능동 및 수동 도구(7042)는 상부 부하 방식으로 제2 축(A2)을 따라 구동 도관(7462)에 삽입 및 제거될 수 있다. 이를 위해 콜릿 텐션너(7650)이 제1 텐션너 위치(TP1)에 있을 때(도 47b 참조), 작업 단부(7470)은 근위 입구(7480)에 배치되고 제2 축(A2)을 따라 콜릿 보어(7638)(이 실시예에서 구동 보어(7478)을 정의함) 안으로 및 원위 출구(7482)(이 실시예에서, 콜릿 손잡이(7648)에 의해 정의됨) 밖으로 전진할 수 있다. 도 48c에 도시된 바와 같이, 특정 유형의 도구(7042)는 정지 면(7616)(이 실시예에서 상부 캡(7626)에 의해 정의됨)에 접하도록 형상 및 배열된 인터페이스 단부(7468)의 정지 마운트(7662)를 포함할 수 있고, 따라서 도구(7042)가 제2 축(A2)을 따라 구동 보어(7478) 내로 더 전진하는 것을 방해할 수 있다. 그러나, 다른 구성이 고려될 수 있으며, 제2 축(A2)을 따라 도구(7042)의 위치는 다른 방식으로 구동 도관(7462)에 대해 제한될 수 있음이 이해될 수 있다. 도구(7042)가 능동 구성인 경우, 콜릿 텐션너(7650)은회전 기구(7080)를 통해 제2 축(A2)에 대해 도구(7042)를 구동하는 것을 용이하게 하기 위해, 제1 텐션너 위치(TP1)에서 제2 텐션너 위치(TP2)로 이동할 수 있다. 그러나, 도구가 수동 구성인 경우, 콜릿 텐션너(7650)는 상술한 바와 같이, 제1 텐션너 위치(TP1)에 유지될 수 있다.

상술한 바와 같이 수술 시스템(30)의 엔드 이펙터의 제8 실시예가 도 49a 내지 도 63f에 도시되어 잇다. 아래의 설명에서, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 구조 및 구성요소와 동일하거나 대응하는 제8 실시예의 구조 및 구성요소는 8000만큼 증가된 동일한 도면 부호가 제공된다. 엔드 이펙터(8040)의 제8 실시예의 많은 구성 요소 및 특징이 상술한 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예의 구성 및 특징과 실질적으로 유사하기 때문에, 명확성, 일관성 및 간결성을 위해 엔드 이펙터(8040)의 제8 실시예와 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예 사이의 특정 차이점만 아래에서 설명되고, 실시예들 간에 공통적인 구성요소 및 특징 중 일부만이 여기서 설명되고 도시된다.

따라서, 아래에서 달리 언급하지 않는 한, 엔드 이펙터(40)의 제1 실시예에 대한 설명은 제한 없이 엔드 이펙터(8040)의 제8 실시예와 관련하여 참조로 통합될 수 있다. 마찬가지로 엔드 이펙터(8040)의 제8 실시예의 특정 구성요소 및 특징은 이전에 설명된 실시예의 대응하는 구성 요소 및 특징과 유사하며 1000이 증가된 도면 부호가 제공된다(예, 제8 실시예의 경우, 제7 실시예에 대해 1000, 제6 실시예에 대해 2000, 제5 실시예에 대해 3000, 제4 실시예에 대해 4000, 제3 실시예에 대해 5000 및 제2 실시예에 대해 6000이 증가됨).

도 49a 내지 도 63f를 참조하면, 엔드 이펙터(8040)의 제8 실시예는 일반적으로 마운트(8078), 회전 기구(8080)과 그 액추에이터(6166), 및 구동 조립체(8082)를 포함하는 것으로 도시된다. 상술한 다른 실시예와 비교할 때, 엔드 이펙터(8040)의 제8 실시예는 회전 기구(8080)와 구동 조립체(8082)가 일체로 형성되도록 구성될 수 있다. 또는, 구동 조립체(8082)는 제8 실시예에서 액추에이터(6166)에 대해 이동하도록 배열되지 않을 수 있다. 또한, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 엔드 이펙터(8040)의 제8 실시예는 또한 제1 축(A1)이 본 명세서에 이전에 설명된 실시예들과 같이 제2 축(A2)(예, 수직)과 다르기 보다는 제2 축(A2)과 일치하도록 구성될 수 있다. 또한, 제8 실시예는 제1 축(A1)이 여전히 액추에이터(6166)에 의해 생성된 회전 토크에 의해 정의되고, 제2 축(A2)이 구동 조립체(8082)에 고정된 도구(8042)의 회전에 의해 정의된다는 점에서 상술한 실시예와 유사하지만, 제1 축(A1) 및 제2 축(A2)는 이 실시예에서 동일할 수 있다. 또한, 상술한 다른 실시예와 비교할 때, 엔드 이펙터(8040)의 제8 실시예는 아래 상세히 설명되는 바와 같이, 상이하게 구성된 트리거 조립체(8088), 구동 조립체(8082), 제1 회전 잠금 장치(RL1), 제2 회전 잠금 장치(RL2) 와, 제5, 제6 및 제7 실시예와 유사한 방식으로 구동 도관(8642)을 통해 상부 하중 방식으로 도구(8042)를 고정하기 위해 협력하는 축 잠금 장치(AL)을 사용할 수 있다.

도 49a 내지 도 49b를 참조하면, 회전 기구(8080)의 구동 조립체(8082)와 액추에이터(6166)가 상술한 바와 같이 엔드 이펙터(8040)의 제8 실시예에서 일체로 형성되기 때문에, 기구 하우징(8168) 및 구동 바디(8250)는 동일한 구성요소(이하, 구동 바디(8250)로 표시됨)로 구현될 수 있다. 마운트(8078)은 구동 바디(8250)의 일부로서 동작 가능하게 부착되거나 다른 방식으로 형성되고, 수술 로봇(32)의 로봇 팔(36)의 커플러(38)에 대한 분리 가능한 부착을 위해 유사하게 구성될 수 있다. 마운트(8078)외에도 트리거 조립체(8088) 및 리텐션 메커니즘(8664)도 구동 바디(8250)에 동작 가능하게 부착될 수 있다. 또한, 회전 기구(8080) 및 그 액추에이터(6166)로 작용하거나 그 외 방식으로 정의하는 액추에이터 조립체(8666)(도 50참조), 감속 기어 세트(8286), 엔드 이펙터(8040)의 제8 실시예의 구동 도관(8462)를 수용할 수 있다. 도 56a 내지 도 59b와 관련하여 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 리텐션 메커니즘(8664)은 가드 커버(8350)를 포함하고, 도구(8042)를 제2 축(A2)을 따라 구동 도관(8462)에 유지되는 것을 용이하게 하도록 구성될 수 있다.

도 50에 잘 도시된 바와 같이, 액추에이터 조립체(8666)는 일반적으로 로터 조립체(8668) 및 고정자 조립체(8670)를 포함할 수 있다. 로터 조립체(8668)는 고정자 조립체(8670) 내로 원위로 수용되도록 구성되고, 하부 커버(8524)를 통해 구동 바디(8250)에 유지될 수 있다. 고정자 조립체(8670)는 구동 바디(8250) 내로 근위에 수용되고, 구동 바디(8250)와 나사 결합되어 배치되는 액추에이터 단부 플레이트(8672)를 통해 유지될 수 있다(도 57 참조). 고정자 조립체(8670)은 특히 여기에 예시된 대표적인 실시예에서 로터 조립체(8668)의 일부로서 형성된 로터(8678)를 갖는 인 러너 브러시 직류 전기 모터(inrunner brushless direct current electric motor)로서 구현되는 액추에이터(6166)의 정류에 영향을 미치는 데 사용되는 8674(일반적으로 도시됨) 및 모터 센서(8676)을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 51에 잘 도시된 바와 같이, 로터 조립체(8668)는 로터(8678), 감속 기어 세트(8286) 및 감속 기어 세트(8626)을 포함할 수 있다. 여기서, 로터(8678)는 일반적으로 튜브형 프로파일을 가지며, 캐리어 샤프트(8422)가 되도록 캐리어 샤프트(8422)에 형성된 퍼치(8680)에 안착되며, 이는 또한 이 실시예에서 일반적으로 튜브형 프로파일을 가지며, 로터(8678)을 통해 연장될 수 있다. 액추에이터 링 클램프(8682)는 나사 결합을 통해 로터(8678)을 캐리어 샤프트(8422)에 고정하고, 캐리어 샤프트(8422)는 감속 기어 세트(8286)의 8878 및 캐리어 샤프트(8422)가 제2 축(A2)(또한, 이 실시예에서, 제1 축(A1))을 중심으로 동시에 회전하도록 구동 바디(8250)에 배치된 베어링(8262)에 의해 지지될 수 있다. 제8 실시예에서, 캐리어 샤프트(8422)는 또한 감속 기어 세트(8286)의 제2 캐리어(8298B) 및, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 구동 조립체(8082)의 구동 보어(8478)의 제2 회전 잠금 장치(RL2) 및 근위 입구(8480) 둘 다를 정의할 수 있다.

도 51 및 도 57을 참조하면, 구동 도관(8462)은 원위 도관 단부(8686)및 근위 도관 단부(8684) 사이에서 제2 축(A2)을 따라 연장되어 그 사이에서 구동 조립체(8082)의 구동 보어(8478)의 일부를 형성할 수 있다. 제1 회전 잠금 장치(RL1)은 구동 도관(8462)의 근위 도관 단부(8684)에 형성된 제1 노치(8688)로 구현되고, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 제2 축(A2)에 대해 회전하기 위한 특정 도구(8042)를 회전 가능하게 고정하도록 구성될 수 있다. 감속 기어 세트(8286)의 제1 태양 기어(8292A)는 원위 도관 단부(8686)과 동시 회전을 위해 하나 이상의 리텐션 핀(8690)을(도 59a 내지 도 59b 참조) 통해 원위 도관 단부(8686)에 고정될 수 있다.

제1 태양 기어(8292A)는 제1 유성 기어 세트(8290A)와 맞물려 배치되고, 차례로 링 기어(8288)와 맞물려 배치될 수 있다. 제1 유성 기어 세트(8290A)는 제1 캐리어(8298A)에 의해 지지되고, 이는 캐리어 샤프트(8422)에 의해 정의되는 제2 캐리어(8298B)와 같이, 구동 도관(8462)이 연장되는 제2 태양 기어(8292B)에 결합될 때 일반적으로 튜브형 프로파일을 가질 수 있다. 여기서, 제1 유성 기어 세트(8290A)는 베어링(8262)에 의해 지지되고, 이는 차례로 제1 캐리어(8298A)에 결합되는 제1 핀 세트(8294A)에 의해 지지될 수 있다.

제2 태양 기어(8292B)는 하나 이상의 리텐션 핀(8690)(도 57 참조)을 통해 제1 캐리어(8298A)에 고정되고, 제2 유성 기어 세트(8290B)와 맞물려 배치되며, 이는 차례로 링 기어(8288)와 맞물려 배치되고 캐리어 샤프트(8422)에 의해 정의되는 제2 캐리어(8298B)에 의해 지지될 수 있다. 더 구체적으로, 이 실시예에서, 캐리어 샤프트(8422)는 원위 캐리어 단부(8692)와 근위 캐리어 단부(8694) 사이에서 연장되고, 감속 기어 세트(8286)의 제2 캐리어(8298B)는 원위 캐리어 단부(8692)에 인접하게 배치될 수 있다. 여기서, 제2 유성 기어 세트(8290B)는 베어링(8262)에 의해 지지되며, 이는 차례로 제2 캐리어(8298B)에 결합된 제2 핀 세트(8294B)에 의해 지지될 수 있다. 제2 회전 잠금 장치(RL2)는 제1 회전 잠금 장치(RL1)과 상이하며, 캐리어 샤프트(8422)의 근위 캐리어 단부(8694)에 형성된 제2 노치(8696)로 구현되며, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 제1 회전 잠금 장치(RL1) 의 회전과 무관하게 제2 축(A2)에 대한 회전을 위한 특정 도구(8042)를 회전 가능하게 고정하도록 구성될 수 있다.

엔드 이펙터(8040)의 제8 실시예에서, 감속 기어 세트(8286)은캐리어 샤프트(8422)에 의해 형성된 제2 노치(8696)에 의해 정의된 제2 회전 잠금 장치(RL2)(상술한 바와 같이, 액추에이터(6166)의 로터(8678)와 동시 회전함) 및 구동 조립체(8082)의 구동 도관(8462)에 형성된 제1 노치(8688)에 의해 정의되는 제1 회전 잠금 장치(RL1) 사이에서 토크 감소를 제공하기 위해, 2 단 유성 구성을 사용할 수 있다. 또는, 구동 도관(8462)(및 제1 회전 잠금 장치(RL1))은 제8 실시예의 액추에이터(6166)(및 제2 회전 잠금 장치(RL2)) 보다 더 빠른 속도로 회전할 수 있다. 또한, 제8 실시예에서, 제2 축(A2)에 대한 제2 회전 잠금 장치(RL2)의 회전은 제1 축(A1)에 대한 액추에이터(6166)의 회전에 대비 1:1의 비율로 발생할 수 있다(이 실시예에서 제2 축(A2)와 동일함). 구동 도관(8462)과 캐리어 샤프트(8422)의 상대 회전은 제1 캐리어(8298A) 및 캐리어 샤프트(8422)에 지지된 베어링(8262)을 통해 용이하게 될 수 있다(도 57 참조). 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 도구(8042)가 구동 도관(8462)과 동시에 회전하도록 제1 회전 잠금 장치(RL1)을 체결하는지 또는 액추에이터(6166)와 동시에 회전하도록 제2 회전 잠금 장치(RL2)을 결합하는지에 관계없이, 도구(8042)가 엔드 이펙터(8040)에 고정될 때 도구 바디(8466)의 적어도 일부는 제2 축(A2)을 따라 구동 도관(8462)을 통해 연장될 수 있다.

상술한 바와 같이, 엔드 이펙터(8040)의 제8 실시예에는 액추에이터(6166)에 의해 생성된 회전 토크를 통해 도구(8042)를 구동하는 것을 용이하게 하기 위해, 상이하게 구성된 트리거 조립체(8088) 및 사용자에 의해 결합되어 배치되는 입력 트리거(8092)를 가질 수 있다. 도 50에 도시된 바와 같이, 트리거 조립체(8088)는 일반적으로 제1 트리거 조립체(8698) 및 하나 이상의 패스너를 통해 제1 트리거 조립체(8698)에 동작 가능하게 부착되는 제2트리거 조립체(8700)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 제1 트리거 조립체(8698)는 상부 마운트 플레이트(8702) 및 제1 트리거 조립체(8698)이 부착되는 그립 마운트(8704)를 포함할 수 있다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 리텐션 메커니즘(8664)은 상부 마운트 플레이트(8702)에 인접하여 동작 가능하게 부착되고, 상부 마운트 플레이트(8702)는 또한 한 쌍의 지시기 하우징을 지지할 수 있으며, 일반적으로 8706으로 표시된다. 또한, 그립 마운트(8704)는 리텐션 메커니즘(8664)의 가드 커버(8350)를 분리 가능하게 고정하도록 구성되는 가드 잠금 조립체(8708)를 아래에 상세히 설명되는 바와 같이 포함할 수 있다.

액추에이터 단부 플레이트(8672)에 더하여, 회로 보드(8710)및 중간 마운트 플레이트(8712)는 도한 제1 트리거 조립체(8698)의 고정자 조립체(8670)와 상부 마운트 플레이트(8702) 사이에 삽입될 수 있다. 여기서, 액추에이터 단부 플레이트(8672)는 나사 결합을 통해 구동 바디(8250)에 고정되고 회로 보드(8710)은 하나 이상의 패스너를 통해 액추에이터 단부 플레이트(8672)에 고정될 수 있다. 유사하게, 중간 마운트 플레이트(8712)는 하나이상의 패스너를 통해 구동 바디(8250)에 고정되고, 상부 마운트 플레이트(8702)는 하나 이상의 패스너를 통해 중간 마운트 플레이트(8712)에 고정될 수 있다. 중간 마운트 플레이트(8712)는 씰(8270) 및 패스너(예, 볼트, 서클립 등)를 지지하고 일반적으로 엔드 이펙터(8040)의 조립 용이성을 촉진할 수 있다.

예시 된 실시 예에서, 고정자 조립체(8670)는 하부 커버(8524)로부터 멀리 그리고 액추에이터 단부 플레이트(8672)에 형성된 플레이트 구멍(8716) 및 회로 보드(8710)에 형성된 보드 구멍(8718)를 통해 연장되는 인덱싱 탭(8714)을 포함할 수 있다. 이 구성은 구동 바디(8250) 및 그 안에 지지된 모터 센서(8676)에 대한 고정자 조립체(8670)의 정렬을 용이하게 하는 데 도움이 될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 회로 보드(8710)에 장착된 보드 제어기(8720)(개략적으로 도시됨; 전기적 연결은 도시되지 않음)와 전기적으로 통신하도록 배치된다. 여기서, 보드 제어기(8720)는 특히 수술 시스템(30)의 다른 구성 요소와 통신하고, 액추에이터(6166)의 정류 및 / 또는 작동을 용이하게 하는데 이용 될 수 있으며, 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이 엔드 이펙터(8040)의 다양한 입력(예를 들어, 추가 센서) 및 / 또는 출력(예를 들어, 표시기)을 제어할 수 있다.

도 52-54를 참조하면, 제2트리거 조립체(8700)는 제1 트리거 조립체(8698)의 그립 마운트(8704)에 작동 가능하게 부착되고, 예를 들어 하나 이상의 패스너. 제2트리거 조립체(8700)는 일반적으로 그립(8090), 입력 트리거(8092), 및 입력 트리거(8092)에 안착되는 트리거 바이어싱 요소(8212)(도 54 참조)을 포함할 수 있다. 엔드 이펙터(8040)의 여덟 번째 실시 예에서 제1 입력 위치(I1) 및 제2 입력 위치(I2) 사이의 입력 트리거(8092)의 이동은 그립(8090)에 고정된 트리거 센서 키퍼(8724)에 지지된 트리거 센서(8722)를 통해 결정될 수 있고(도 53A-53B 참조), 입력 트리거(8092)는 핀 및 슬롯 배열(상세하게 도시되지 않음)을 통해 그립(8090)에 대해 유지될 수 있다.

트리거 센서(8722)는 회로 보드(8710)에 장착 된 보드 제어기(8720)와 전기적으로 통신하여 배치되고(도 50 참조, 전기 연결은 표시되지 않음), 제1 입력 위치(I1) 및 제2 입력 위치(I2) 사이의 동시 이동을 위해 입력 트리거(8092)에 결합된 제1 트리거 이미터(8726) 및 제2 트리거 이미터(8728)의 이동에 응답한다(도 54 참조). 이를 위해, 입력 트리거(8092)는, 제1 트리거 이미터(8726)이 제1 입력 위치(I1)에있을 때 트리거 센서(8722)에 인접하게 배열되고, 제 2 트리거(8728)는 제 2 입력 위치(I2)에있을 때 트리거 센서(8722)에 인접하게 배치되도록, 구성될 수 있다. 트리거 센서 키퍼(8724)는 또한 보드 컨트롤러(8720)(도 50 참조; 전기적 연결은 도시되지 않음)와 전기적으로 통신하도록 배치되고 사용자가 맞물리도록 배열되는 입력 버튼(8730)을 지원할 수 있다. 입력 버튼(8730)은 패스너를 통해 그립(8090)에 고정 된 그립 커버(8734)에 형성된 커버 개구(8732) 내에 안착되고, 수술 시스템(30)의 추가 제어를 용이하게 하기 위해 사용자에 의해 결합되도록 배열될 수 있음이 이해될 수 있다. 입력 버튼(8730)은 엔드 이펙터(8040)의 여러 다른 측면에 대한 제어를 용이하게 하도록 구성 될 수 있다(예를 들어, 햅틱 모드로 전환). 다른 구성이 고려될 수 있다.

입력 트리거(8092) 및 입력 버튼(8730)에 추가하여, 제 2 트리거 서브 조립체(8700)는 또한 사용자에 의한 결합을 통해 좌측 및 우측 스위치 위치(상세하게 도시되지 않음) 사이에서 그립(8090)에 대한 회전 운동을 위해 스위치 샤프트(8738)에 의해 지지되는 입력 스위치(8736)를 포함한다. 여기서, 보드 컨트롤러(8720)와 전기적으로 통신하도록 배치된 스위치 센서(8740)는 그립(8090)에 안착된다(도 50 참조; 전기 연결은 도시되지 않음). 스위치 센서(8740)는 그립(8090)에 대한 동시 이동을 위해 입력 스위치(8736)에 결합된 스위치 이미터(8742)의 이동에 응답한다. 예시된 실시 예에서, 일반적으로 8744로 표시되는 스위치 멈춤 장치는 사용자가 개입하지 않는 동안 입력 스위치(8736)를 왼쪽 및 오른쪽 스위치 위치 중 하나에 유지하기 위해 제공된다. 자세히 설명하지는 않지만 스위치 이미터(8742)는 스위치 멈춤 장치(8744)에 의해 유지되는 좌우 스위치 위치 중 하나에서 스위치 센서(8740)에 인접하게 배치되고 보드 컨트롤러(8720)가 구별 할 수 있도록 좌우 스위치 위치 중 다른 위치에서 스위치 센서(8740)로부터 이격된다. 전술 한 입력 버튼(8730)과 같이, 입력 스위치(8736)의 움직임은 수술 시스템(30)의 추가 제어를 용이하게 하기 위해 이용될 수 있다. 비 제한적인 예로, 위에서 설명한 왼쪽 및 오른쪽 스위치 위치 사이에서 입력 스위치(8736)의 이동은 예를 들어, 공구(8022)를 제 2 축(A2)을 중심으로 시계 방향 및 반 시계 방향으로 회전시키기 위해 각각의 "전진"및 "역방향"방향으로 액추에이터(8166)의 작동에 해당할 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

이제도 55-57을 참조하면, 제 1 트리거 서브 조립체(8698)는 제1 가드 위치(U1)에서 리텐션 메커니즘(8664)의 가드 커버(8350)를 분리 가능하게 고정하도록 구성된다. 제 8 실시 예에서, 공구(8022)가 제 1 및 제 2 회전 잠금(제1 회전 잠금 장치(RL1), 제2 회전 잠금 장치(RL2)) 중 하나에 의해 회전 가능하게 유지되고 또한 축 잠금(AL)에 의해 축 방향으로 유지되는 것을 보장한다. 여기에서, 그리고 아래의 리텐션 메커니즘(8664)에 대한 후속 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 제1 가드 위치(U1)는 잠금 구성(ACL)에서 축 잠금 장치(AL)의 작동을 정의한다. 위에서 설명한 엔드 이펙터(2040)의 제 2 실시 예와 달리 수동 인터페이스에 대한 액세스를 촉진한다.

잠금 구성(ACL)에서 작동 축 잠금 장치(AL)을 유지하기 위해, 제 1 트리거 서브 조립체(8698)의 가드 잠금 서브 조립체(8708)는 그립 마운트(8704)에 대한 리텐션 메커니즘(8664)의 가드 커버(8350)의 이동을 선택적으로 억제한다. 이를 위해 도 55에 가장 잘 묘사된 것처럼, 가드 잠금 서브 조립체(8708)는 키퍼 마운트(8750)를 그립 마운트(8704)에 고정시키는 패스너에 의해 정의 된 레버 패스너 생크(8748)를 통해 그립 마운트(8704)에 대한 피봇 이동을 위해 지지되는 가드 레버(8746)를 포함한다. 가드 레버(8746)는 레버 패스너 생크(8748)에 지지된 한 쌍의 와셔(8214) 사이에 배치되고, 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 레버 편향 요소(8756)를 통해 리텐션 메커니즘(8664)의 폴 정지 부재(8754)와 결합하여 배치되는 레버 폴(8752)을 포함한다. 키퍼 마운트(8750)는 또한 잠금 구성(ACL)과 해제 구성(ACR) 사이의 동시 이동을 위해 가드 레버(8746)에 결합 된 레버 방출기(8760)의 이동에 응답하는 레버 센서(8758)를 지원한다. 가드 잠금 서브 조립체(8708)는 또한 키퍼 마운트(8750)에 결합된 상부 수직 정지 부(8762), 및 그립 마운트(8704)에 각각 결합 된 하부 수직 정지 부(8764) 및 측면 정지 부(8766)를 포함한다. 아래에 자세히 설명된 것처럼 잠금 구성(ACL)에서 폴 정지 부재(8754)는 레버 폴(8752)과 측면 정지 부(8766) 사이에 맞물려 배치되고, 상부 수직 정지 부(8762) 및 하부 수직 정지 부(8764)는 각각 리텐션 메커니즘(8664)에 결합 된 상부 수직 부재(8706) 및 하부 수직 부재(8770)와 맞물린다(도 56C 참조).

도 55를 계속 참조하면, 제 1 트리거 서브 조립체(8698)의 가드 잠금 서브 조립체(8708)는 또한 하부 수직 정지 부(8764)에 인접한 그립 마운트(8704)에서 지지되는 가드 센서(8772)를 포함한다. 가드 센서(8772)는 리텐션 메커니즘(8664)에 결합된 가드 이미터(8774)(도 56B 및 56D 참조)의 위치의 변화에 응답한다. 가드 센서(8772)와 레버 센서(8758)는 모두 보드 컨트롤러(8720)와 전기적으로 통신하여 배치되고(도 50 참조, 전기 연결은 표시되지 않음), 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 잠금 구성(ACL)과 해제 구성(ACR) 사이의 축 잠금 장치(AL)의 동작을 결정하기 위해 협력한다. 더욱이, 제 1 트리거 서브 조립체(8698)의 상부 마운트 플레이트(8702)에 결합된 표시기 하우징(8706)은 각각 보드 컨트롤러(8720)와 전기적으로 통신하도록 배치된 한 쌍의 표시기 모듈(8706)(예를 들어, 발광 다이오드)을 포함하며(도 50 참조; 연결이 표시되지 않음), 엔드 이펙터(8040)의 및 / 또는 이와 관련된 다양한 대응 또는 달리 미리 결정된 구성 또는 작동 파라미터에 응답하여 색상, 상태, 밝기 등을 변경함으로써 사용자에게 시각적 피드백을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 비 제한적인 예로, 표시기 모듈(8776)은 축 잠금 장치(AL)가 해제 구성(ACR)에 있을 때 빨간색 빛을 방출할 수 있고, 축 잠금 장치(AL)가 잠금 구성(ACL)에 있을 때 녹색 빛을 방출할 수 있다. 다른 구성이 고려될 수 있다.

제 1 및 제 2 트리거 서브 조립체(8698, 8700)에 작동 가능하게 부착 된 다양한 전기 구성 요소와 보드 컨트롤러(8720) 및 / 또는 회로 보드(8710)에 장착 된 다른 구성 요소 사이의 전기적 통신은 다양한 방식으로 용이해질 수 있으며, 유선 연결, 무선 통신 등을 제한 없이 포함한다. 더욱이, 트리거 조립체(8088)는 일반적으로 엔드 이펙터(8040)의 제 8 실시 예에서 구동 바디(8250)에 대해 이동하도록 배열되지 않지만, 트리거 조립체(8088)의 전부 또는 일부는 일부 실시 예에서 사용자에 의해 이동하거나 그렇지 않으면 선택적으로 위치하도록 구성 될 수 있다는 것이 이해 될 것이다. 비 제한적인 예로, 그립(8090)의 전부 또는 일부는 움직일 수 있으며(예 : 회전 가능), 하나 이상의 센서, 버튼 등이 회로 기판(8710) 및 / 또는 구동 바디(8250)에 대해 그립(8090)과 동시에 이동할 수 있다. 그러한 구체적 예에서, 전기 통신은 "로봇 시스템 용 회전 스위치 센서"라는 제목으로 2018 년 5 월 31 일에 출원 된 미국가 특허 출원 제 62 / 678,838 호에 설명 된 바와 같이 용이하게 될 수 있으며, 그 내용은 그 전체가 여기에 참조로 포함된다. 다른 구성이 고려된다.

이제 도 49B를 참조하면, 엔드 이펙터(8040)의 구동 도관(8426)에 "상부 하중"부착을 위해 구성된 두 가지 유형의 도구(8022)가 도시되어있다 : 회전 절삭 도구(8044) 및 앵커(8050)를 갖는 회전 구동 도구(8048). 여기서, 도구(8022)는 각각 인터페이스 단부(8668)와 작업 단부(8470) 사이의 도구 바디(8466) 상에 형성된 베어링 요소(8878)를 포함한다. 베어링 요소(8878)는 원위 출구(8482)에 인접하게 정의 된 구동 보어(8478)의 일부를 정의하는 베어링(8262)과 맞물리도록 형상화되고 배열된다(도 59B 참조). 이 구성은 제 2 축(A2)에 대한 회전을 위한 도구(8022)의 정렬을 촉진하는 것을 돕는다. 각각의 도구(8022)는 또한 도구 바디(8466)의 인터페이스 단부(8468)에 배열된 근위 키 바디(8880)를 포함한다. 도 49B에 도시 된 각각의 대표적인 도구(8022)에 대한 근위 키 바디(8880)는 서로 다르지만, 각각은 제 2 축(A2)에 실질적으로 수직인 근위 키면(8882)을 정의한다. 원통형 외부 프로파일을 갖는 근위 키 요소(8808)는 도구 바디(8666)의 작업 단부(8470)로부터 멀어지는 방향으로 근위 키면(8882)으로부터 연장된다. 근위 키면(8878) 및 근위 키 요소(8848)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 축 잠금 장치(AL)의 작동을 용이하게 하기 위해 리텐션 메커니즘(8664)과 협력한다.

제8실시예에서, 각각의 예시 된 유형의 도구(8022)는 근위 키 요소(8848)와 베어링 요소(8878) 사이에 개재 된 다르게 구성된 도관 회전 리테이너(8464)를 갖는다. 더 구체적으로, 회전 절삭 공구(8044)는 제 1 노치 요소(8888) 및 제 1 시트면(8792)을 형성하는 제 1 시트 플랜지(8890)를 갖는 제 1 시트 요소(8708)를 포함하고, 회전 구동 도구(8048)는 제 2 노치 요소(8796) 및 제 2 시트면(8800)을 형성하는 제 2 시트 플랜지(8898)를 갖는 제 2 시트 요소(8894)를 포함한다. 제 1 시트 요소(8878)는 구동 도관(842) 내에 배치되도록 형성되고 배열되며, 제 1 노치 요소(8888)가 제 1 노치(8888)에 배치되고 제 1 시트면(8792)이 구동 도관(8646)의 근위 도관 단부(8648)에 인접하여 제 1 회전 잠금(제1 회전 잠금 장치(RL1))을 정의한다(도 58A-58D 참조). 차례로, 제 2 시트 요소(8894)는 캐리어 샤프트(8422) 내에 배치되도록 성형되고 배열되고, 제 2 노치 요소(8796)가 제 2 노치(8696)에 배치되고 제 2 시트면(8800)이 캐리어 샤프트(8422)의 근위 캐리어 단부(8694)에 인접하여 제 2 회전 잠금 장치(제2 회전 잠금 장치(RL2))를 형성한다(도 63A-63E 참조; 상세하게 도시되지 않음).

이제 도 56A-57을 참조하면, 리텐션 메커니즘(8664)는 축 잠금 장치(AL)를 형성하고, 위에서 언급 한 바와 같이 엔드 이펙터(8040)의 제 8 실시 예에서 가드 커버(8350)를 포함한다. 여기, 가드 커버(8350)는 제1 가드 위치(U1)(도 56A-56D 참조)에서 제2 가드 위치(U2)(도 57 참조)로 유사하게 이동 가능하여 구동 도관(8426)으로부터 도구(8042)의 "상부 로딩"삽입 및 제거를 용이하게한다. 더욱이, 축 잠금 장치(AL)는 잠금 구성(ACL)(도 56A-56B 참조)과 해제 구성(ACR)(도 56C-56D 참조) 사이에서 가드 잠금 서브 조립체(8708)와 맞물리거나 맞물리지 않도록 이동할 수 있다. 엔드 이펙터(8040)의 여덟 번째 실시 예에서 가드 커버(8350)는 축 잠금 장치(AL)가 잠금 구성(ACL)으로 이동되기 전에 제1 가드 위치(U1)에 배치되어야 할 필요가 있으며, 이는 리텐션 메커니즘(8664)을 통해 고정 도구(8042)와 구동 도관(8462) 사이, 그리고 가드 잠금 서브 조립체(8708)를 통해 가드 커버(8350)와 구동 바디(8250) 사이의 상대 이동을 동시에 제한한다. 이를 위해, 그리고 도 56B 및 57에 가장 잘 도시된 바와 같이, 가드 커버(8350)의 가드 바디(832)는 가드 노브(8806)에 결합된 노브 리테이너(8804)를 따라가는 노브 가이드 슬롯(8802)을 포함한다. 노브 리테이너(8804)는 그 위에 베어링(8262)을 지지하고, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 가드 노브(8806)가 회전됨에 따라 노브 가이드 슬롯(8802)을 따라 이동하여 축 잠금(AL)의 작동을 용이하게 한다.

가드 노브(8806)는 하나 이상의 패스너(예를 들어, 링, 서 클립 등) 및 노브 키퍼(8808)를 통해 가드 바디(8352)로부터 분리되는 것이 방지된다. 손잡이 키퍼(8808)는 가드 손잡이(8806)와 맞물려 배치 된 가드 손잡이 편향 요소(8810)를지지하여 가드 손잡이(8806)를 가드 바디(8352)로부터 밀어 내도록 한다. 이 구성은 잠금 구성(ACL)(도 56A-56B 및 58D 참조)에서 해제 구성(ACR)(도 56C-56D 및 58C 참조)으로 축 잠금 장치(AL)를 이동하기 위해 가드 노브(8806)를 결합할 때 사용자에게 햅틱 피드백을 제공한다. 또한 노브 리테이너(8804)가 노브 가이드 슬롯(8802)을 따라 탈 때 사용자가 해제 구성(ACR)에서 잠금 구성(ACL)으로 이동하기 위해 가드 노브(8806)를 회전시킬 때 가드 노브 바이어싱 요소(8810)를 압축하게 된다.

이제 도 56A-58D를 참조하면, 리텐션 메커니즘(8664)은 또한 가드 노브(8806)에 작동 가능하게 부착 된 키 허브(8812) 및 키 칼라(8814)를 포함한다. 베어링(8262)은 가드 노브(8806)에 대한 회전을 위해 키 허브(8812)를 회전 가능하게 지지하고, 키 스러스트 베어링(8816)은 축 잠금 장치(AL)가 해제 구성(ACR)과 잠금 구성(ACL) 사이를 이동할 때 키 허브(8812)와 가드 노브(8806) 사이의 바인딩을 방지하는 데 도움이 된다. 키 칼라(8814)는 키 허브(8812)에 결합 된 키 핀(8820)이 이동을 위해 배열되는 키 칼라 슬롯(8818)을 포함한다. 이 구성은 또한 키 칼라(8814)를 유지하면서 키 허브(8812)에 대한 키 칼라(8814)의 제한된 이동을 용이하게한다. 키 허브(8812)와 키 칼라(8814) 사이에 개재 된 키 칼라 바이어싱 요소(8822)는 일반적으로 키 허브(8812)로부터 멀어지는 키 칼라(8814)를 압박한다. 도구(8042) 중 하나가 구동 도관 구동 도관(8462)를 통해 삽입되고 가드 커버(8350)가 도 58C에 도시된 바와 같이 제1 가드 위치(U1)로 이동되었을 때, 키 허브(8812) 및 키 칼라(8814) 모두는 도구(8022)의 근위 키 요소(8784)로부터 이격된다. 여기서, 키 칼라(8814)는 축 잠금 장치(AL)가 잠금 구성(ACL)을 향해 이동하여 키 칼라 편향 요소(8822)를 압축함에 따라 가드 노브(8806)의 회전이 키 칼라(8814)를 도구 바디(8466)의 근위 키면(8782)과 맞닿게 할 때까지 키 허브(8812)보다 근위 키 요소(8784)에 더 가깝게 배치된다. 도 58D에 표시된대로 키 허브(8812)는 잠금 구성(ACL)에 있을 때 도구(8022)의 근위 키 요소(8784)를 수용하도록 형성되며, 키 허브(8812)와 키 칼라(8814) 모두의 일부가 근위 키면(8782)과 접하게 배치된다. 이러한 구성은 근위 키 요소(8784)를 키 허브(8812)로 안내하는 것을 돕고, 이는 차례로 제 2 축(A2)에 대한 도구(8022)의 정렬을 용이 하게하는 것을 돕는다.

키 칼라(8814) 및 키 허브(8812)는 각각 가드 커버(8350)가 제1 가드 위치(U1)에 있을 때 근위 입구(8480)에 인접한 구동 보어(8478)와 연 통하여 배치되는 대체로 원통형 내부 프로파일을 갖는다. 더욱이, 가드 커버(8350)에는 키 칼라(8814) 및 키 허브(8812)의 내부 프로파일과 연 통하여 배치되는 대체로 원통형인 손잡이 구멍(8824)이 제공된다. 이 구성은 사용자가 손잡이 구멍(8824)을 통해 수동 인터페이스(8094)에 액세스 할 수있는 기능을 제공한다. 엔드 이펙터(8040)의 제 8 실시 예에서 손잡이 구멍(8824)은 도 60-62b와 관련하여 아래에서 더 상세히 설명되는 회전 구동 도구(8048)의 일부로서 실현된다.

도 56C에서 가장 잘 묘사된 것처럼, 하부 수직 부재(8770)는 가드 바디(8352)에 결합되고 가드 커버(8350)가 제1 가드 위치(U1)에 있을 때 그립 마운트(8704)에 결합된 하부 수직 정지 부(8764)와 접한다. 상부 수직 부재(8768), 폴 정지 부재(8754) 및 가드 방출기(8774)(도 56D 참조)는 각각 가드 바디(8352)에 대한 동시 이동을 위해 가드 노브(8806)에 결합된다. 도 56C-56D에 도시된 해제 구성(ACR)에서 도 56A-56B에 도시 된 잠금 구성(ACL)으로 축 잠금 장치(AL)를 가져 오기 위해 가드 노브(8806)가 회전 될 때, 폴 정지 부재(8754)는 먼저 가드 노브(8806)의 계속적인 회전이 폴 정지 부재(8745)를 측 방향 정지 부(8706)와 맞닿게 할 때까지 가드 레버(8746)를 회전시키는 가드 레버(8746)의 레버 폴(8752)과 접촉하게 된다. 여기도 56A-56B에 도시된 잠금 구성(ACL)에서, 레버 편향 요소(8756)은 가드 레버(8746)을 폴 멈춤 부재 8754에 대해 가압하며, 이는 또한 측면 멈춤 부(8766)와 접하게 배치된다. 상부 수직 부재(8768)는 상부 수직 정지 부(8762)와 접합된다. 이와 같이, 잠금 구성(ACL)에서, 가드 바디(8352) 및 그립 마운트(8704)에 대한 가드 노브(8806)의 이동은 사용자가 폴 정지 부재(8754)를 해제하기 위해 가드 레버(8746)를 결합할 때까지 금지된다. 위에서 언급했듯이 그립 마운트(8704)에 결합 된 가드 센서(8772)는 보드 제어기(8720)가 잠금 구성(ACL)과 해제 구성(ACR) 사이의 축 잠금 장치(AL)의 이동을 결정할 수 있도록 가드 노브(8806)에 결합 된 가드 이미터(8774)의 이동에 응답한다. 유사하게, 그립 마운트(8704)에 결합된 레버 센서(8758)는 보드 제어기(8720)가 가드 레버(8746)의 이동을 결정할 수 있도록 보호 레버(8746)에 결합 된 레버 방출기(8760)의 이동에 응답한다.

이제 위에서 언급한 도 60-62b를 참조하면, 도시된 회전 구동 도구(8048)는 "상부 로딩"방식으로 엔드 이펙터(8040)의 제 8 실시 예에 해제 가능하게 부착되도록 구성되고, 다시 다르게 구성된 잠금 서브 조립체(8810)를 사용하여 앵커(8050)에 해제 가능하게 부착되도록 구성된다. 엔드 이펙터(40)의 제 1 실시 예와 관련하여 전술한 회전 구동 도구(48)와 비교할 때. 여기 제 8 실시 예에서, 그리고도 60에 가장 잘 묘사 된 바와 같이, 지지 튜브(8106)는 일반적으로 도구 바디(8464)를 한정하고 작동 단부(8470)에 인접한 외부 나사산(8120)과 인터페이스 단부(8468)에 인접한 윤곽 바디(8108) 사이에서 연장된다. 베어링 요소(8778)가 그 사이에 배치된다. 지지 튜브(8106) 내에서 회전 가능하게 지지되도록 유사하게 배열 된 구동 샤프트(8104)은 작동 단부(8470)에 인접한 드라이버 키(8124)와 인터페이스 단부(8668)에 인접한 육각 부분(8826) 사이에서 연장된다. 육각형 부분(8826)에 형성된 잠금 요소 멈춤 쇠(8828)는 아래에 더 상세히 설명되는 특정 조건 하에서 구동 샤프트(8104)과지지 튜브(8106)의 동시 회전을 용이하게하기 위해 구동 샤프트 잠금 요소(8830)를 수용하도록 형성된다.

제 2 시트 요소(8894)는지지 튜브(8106)와 별개의 구성 요소로서 형성되고 윤곽 바디(8108)에 인접하게 배치된다. 여기서, 한 쌍의 패스너는 제 2 축(A2)에 대한 동시 병진 및 회전을 위해 제 2 시트 요소(8824)를 캐리지(8832)에 고정한다. 캐리지(8832)는 일반적으로 제 2 시트 요소(8994)에 고정되는 캐리지 링(8834), 캐리지 브리지(8836), 및 캐리지 링(8834)과 캐리지 브리지(8836) 사이에서 연장되고 그와 합쳐지는 한 쌍의 캐리지 암(8838)을 포함한다. 캐리지 브리지(8836)는 제 1 캐리지면(8840) 및 대향하는 제 2 캐리지면(8842)을 정의한다. 여기서, 근위 키 바디(8880) 및 근위 키 요소(8848)는 근위 키면(8840)이 제 1 캐리지면(8840)으로부터 이격되고 실질적으로 평행하도록 제 1 캐리지면(8840)으로부터 연장된다. 캐리지 파일럿(8844)은 제 2 캐리지면(8842)으로부터 캐리지 링(8834)을 향해 연장되고, 내부에 구동 샤프트 잠금 요소(8830)를지지하도록 형상화 된 한 쌍의 잠금 요소 포켓(8846)을 포함한다. 캐리지 파일럿(8844)은 또한 구동 샤프트(8104)의 육각 부분(8826)을 수용하도록 형성되는(그리고 근위 키 요소(8878) 밖으로) 연장되는 육각 보어(8848)를 포함한다. 제8 실시 예에서도 육각 보어(8848)는 또한 수동 인터페이스(8094)의 역할을하며 손잡이 구멍(8824)을 통해 제 2 축(A2)을 따라 접근 할 수있다(도 58d 참조). 이 실시 예에서는 도시되지 않았지만, 수동 인터페이스(8094)는 대응하는 형상의 핸들 조립체를 통해 맞물려 제 2 축(A2)을 중심으로 캐리지(8832)를 회전시킬 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 60-62b를 계속 참조하면, 회전 구동 도구(8048)의 잠금 서브 조립체(8810)는 또한 잠금 바디(8114)를 포함하고, 잠금 바디(8114)는 윤곽이 있는 바디(8108)와 캐리지(8832) 사이에 배치되고, 잠금 서브 조립체(8810)가 드라이버 잠금 구성(DL)에서 작동할 때(도 61a 및 62a 참조) 윤곽이 있는 바디(8108)와의 스플라인 결합(8112)을 통해 지지 튜브(8106)와 동시에 회전할 수 있다. 그러나 지지 튜브(8106)는 구동 샤프트(8104)과 독립적으로 회전할 수 있다. 잠금 서브 조립체(8810)가 운전자 잠금 해제 구성(DU)에서 작동할 때, 스플라인 결합(8112)이 윤곽이있는 몸체(8108)와 잠금 몸체(8114) 사이에서 중단된다(도 61b 및 62b 참조). 여기서, 잠금 몸체(8114)에 형성된 잠금 시트(8852)에 의해 지지되는 잠금 몸체 편향 요소(8850)는 윤곽이 있는 몸체(8108) 내에 배치되고 잠금 서브 조립체(8810)를 운전자 잠금 해제 구성(DU)을 향해 압박한다.

잠금 바디(8114)는 또한 스플라인 결합(8112)에 축 방향으로 인접하여 잠금 시트(8852)에 배치 된 릴리프 포켓(8854)을 포함한다(도 61A-62B 참조), 및 캐리지(8832)의 캐리지 브리지(8836)를 내부에 수용하도록 형성된 브리지 노치(8856)를 포함하여, 캐리지(8832)와 잠금 바디(8114) 사이의 상대 회전이 운전자 잠금 구성(DL) 및 운전자 잠금 해제 구성(DU) 모두에서 금지된다. 릴리프 포켓(8854)은 잠금 바디(8114)의 내부에 형성되고 잠금 서브 조립체(8810)가 운전자 잠금 구성(DL)에있을 때 구동 샤프트 잠금 요소(8830)를 수용하도록 배열된다(도 62a 참조). 이러한 구성은 구동 샤프트(8104)이 캐리지(8832)에 대해 제 2 축(A2)을 따라 전진할 수있게하여, 도구(8022)를 구동 도관(8482)에 로딩하기 전에 앵커(8050)의 부착을 용이하게한다. 반대로, 운전자 잠금 해제 구성 DU(도 62B 참조)에서, 구동 샤프트 잠금 요소(8830)는 릴리프 포켓(8854)으로부터 이격되고 일반적으로 잠금 시트(8852) 내에 배치되어 캐리지(8832)에 대한 구동 샤프트(8104)의 축 방향 이동을 억제한다. 이러한 구성은 또한지지 튜브(8106)가 앵커(8050)의 내부 나사산(8122)으로부터지지 튜브(8106)의 외부 나사산(8120)을 분리함으로써 앵커(8050)의 제거를 용이하게하기 위해 구동 샤프트(8104)에 대해 회전 될 수있게한다.

드라이버 잠금 구성 DL 또는 드라이버 잠금 해제 구성 DU에서 잠금 서브 조립체(8110)를 선택적으로 유지하기 위해, 잠금 서브 조립체(8810)는 또한 잠금 몸체(8114)의 계단 형 영역(8860) 내에 안착되는 캐리지 잠금 레버(8858)를 포함한다. 캐리지 잠금 레버(8858)는 핀(8119)을 통해 잠금 바디(8114)에 대한 피봇 운동을 위해지지되고, 스프링(8118)을 통해 편향되며, 제 1 레버면(8826) 및 대향하는 제 2 레버면(8864)을 정의한다. 여기서, 제 1 레버면(8862)은 운전자 잠금 해제 구성 DU(도 61B 참조)에서 제 1 캐리지면(8840)에 접하고, 제 2 레버면(8864)은 운전자 잠금 구성(DL)에서 제 2 캐리지면(8842)에 접한다(도 61A 참조; 상세하게 도시되지 않음). 여기서, 사용자는 캐리지 잠금 레버(8858)를 결합하고 핀(8119)을 중심으로 잠금 몸체(8114)의 계단 형 영역(8860)으로 피벗할 수 있다. 이는 잠금 몸체(8114)가 제 1 레버면(8826)과 제 1 캐리지면(8840) 사이 또는 제 2 레버면(8864)과 제 2 캐리지면(8842) 사이의 접합이 없을 때 캐리지(8832)에 대해 제 2 축(A2)을 따라 이동할 수 있게 한다.

이제 도 63A-63F를 참조하면, 엔드 이펙터(8040)의 제 8 실시 예로 수술 부위(ST)에서 앵커(8050)를 고정하기 위해 회전 구동 도구(8048)를 이용하는 특정 예시적인 단계가 순차적으로 도시된다. 도 63A에서 시작하여, 궤적(T)를 따라 이미 형성된 파일럿 구멍(8046)과 함께 개략적으로 묘사 된 수술 부위(ST)가 도시된다. 회전 구동 도구(8048)는 앵커(8050)에 고정되고 엔드 이펙터(8040)로부터 이격 된 것으로 도시되어있다. 여기서, 리텐션 메커니즘(8664)의 가드 커버(8350)는 구동 조립체(8082)의 구동 보어(8478)의 근위 입구(8480)를 노출시키기 위해 제2 가드 위치(U2)에 위치된다.

도 63B에서 사용자는 도구(8042)의 작업 단부(8470)(여기에서 앵커(8050)의 원위 팁(8050D)에 의해 정의됨)를 구동 보어(8478)의 근위 입구(8480)에 삽입하고, 구동 도관(8462)을 통해 제 2 축(A2)을 따라 그리고 구동 보어(8478)의 원위 출구(8482)로부터 수술 부위(ST)를 향해 전진시킴으로써 "상단 로딩"방식으로 도구(8042)를 구동 도관(8462)에 로드한다. 리텐션 메커니즘(8664)에 의해 정의된 축 잠금 장치(AL)는 해제 구성(ACR)에 남아있는 반면, 가드 커버(8350)는 제2 가드 위치(U2)에 배치되고, 이는 도구(8022)가 수술 부위(ST)로부터 멀어지는 방향으로 제 2 축(A2)을 따라 구동 도관(8426)으로부터 자유롭게 제거될 수있게 한다. 그러나 구동 도관(8462)에 대해 수술 부위(ST)를 향한 제 2 축(A2)을 따른 추가 이동은 도구 바디(8426)의 제 2 시트 요소(8894)와 캐리어 샤프트(8422)의 근위 캐리어 단부(8694) 사이의 결합에 의해 억제된다. 여기서도 회전 구동 도구(8048)의 제 2 노치 요소(8796)와 캐리어 샤프트(8422)의 제 2 노치(8696)(도 51 및 57 참조)의 결합은 제 2 회전 잠금(제2 회전 잠금 장치(RL2))을 정의한다. 회전 구동 도구(8048) 및 캐리어 샤프트(8422)가 제 2 축(A2)을 중심으로 동시에 회전하도록 한다.

도 63C에서 리텐션 메커니즘(8664)의 가드 커버(8350)가 제1 가드 위치(U1)로 피벗되고, 가드 노브(8806)는 축 잠금 장치(AL)를 해제 구성(ACR)(도 58C 참조)에서 잠금 구성(ACL)(도 58D 참조)으로 이동하도록 회전되었다. 여기서, 구동 조립체(8082)와 회전 구동 도구(8048) 사이의 상대 이동은 제 2 축(A2)을 따라 제한되고, 사용자는 회전기구(8080)의 액추에이터(8166)를 사용하여 궤적(T)을 따라 앵커(8050)를 수술 부위(ST)의 파일럿 구멍(8046)으로 전진시키기 위해 트리거 조립체(8088)를 통해 도구(8022)를 구동 할 수 있다. 여기서도, 사용자는 또한 수동 인터페이스(8094)에 힘을 가하여, 예를 들어, 손잡이 구멍(8824)을 통해 회전 구동 도구(8048)의 육각 구멍(8848)에 삽입된 손잡이 조립체로, 액추에이터(8166) 없이 궤적(T)를 따라 도구(8042)를 구동할 수 있다(도 61A-62B 참조).

도 63D에서 사용자가 궤적(T)를 따라 수술 부위(ST)에 앵커 8050의 설치를 완료했다. 여기서, 리텐션 메커니즘(8664)의 가드 커버(8350)는 제2 가드 위치(U2)로 다시 이동되었고 축 잠금(AL)은 해제 구성(ACR)에 있다. 더욱이, 회전 구동 도구(8048)의 잠금 서브 조립체(8810)는 운전자 잠금 구성(DL)으로 배열된다. 그러나 도 63E에서 잠금 서브 조립체(8810)는 회전 구동 도구(8048)가 앵커(8050)로부터 해제되고 이어서도 63f에 도시 된 바와 같이 엔드 이펙터(8040)의 구동 도관(8426)으로부터 제거 될 수 있도록 운전자 잠금 해제 구성(DU)으로 이동되었다.

다시 도 63D를 참조하면, 사용자가 궤적(T)을 따라 수술 부위(ST)에 앵커(8050)의 설치를 완료 한 후에 회전 구동 도구(8084)로부터 앵커(8050)를 해제하기 위해, 액추에이터(8166)(또는 엔드 이펙터(8050)의 다른 구성 요소)은 모드에 배치 될 수 있으며, 이는 양방향(예 : 회전하지 않고 위치를 유지하기 위해 액추에이터(8166)를 구동) 또는 단일 방향으로(예를 들어, 앵커(8050)를 설치하는데 사용되는 회전 방향과 반대 방향으로의 회전을 방지하기 위해 액추에이터(8166)를 구동함으로써) 구동 도관(8462)의 회전을 제한하거나 방지한다. 이를 위해, 액추에이터(8166) 자체가 다양한 방식으로 구동 될 수 있고, 추가 구성 요소 및 / 또는 잠금 기능이 예를 들어, 구동 도관(8426)의 회전을 억제하거나 제한하기 위해 여기서, 구동 도관(8462)의 회전을 억제하는 것은 또한 제 2 회전 잠금 장치(제2 회전 잠금 장치(RL2))를 통한 제 2 시트 요소(8894)의 회전을 억제할 수 있음이 사용될 수 있음이 이해될 수 있다. 따라서, 지지 튜브(8106)의 외부 나사산(8120)을 앵커(8050)(도 60 참조)의 내부 나사산(8122)으로부터 분리하여 도 63F에 도시 된 바와 같이 앵커(8050)의 제거를 용이하게하기 위해, 잠금 서브 조립체(8810)가 도 63E에 도시된 바와 같이 드라이버 잠금 해제 구성(DU)에 있을 때, 지지 튜브(8106)는 구동 샤프트(8104)(따라서 앵커(8050)에 대해)에 대해 회전(및 축 방향으로 이동) 될 수 있다.

본원에 기술 된 수술 시스템(30), 엔드 이펙터 및 방법의 실시 예는 광범위한 의료 및 / 또는 수술 절차와 관련하여 이점을 제공한다. 예를 들어, 수술 로봇(32)이 척추 융합과 같은 최소 침습 수술 절차에 사용되는 경우를 포함한다. 구체적으로, 본 명세서에 설명되고 예시 된 엔드 이펙터의 실시 예는 제1 축(A1)을 중심으로 회전기구의 액추에이터로부터의 회전을 통해 제 2 축(A2)을 따라 상이한 유형의 도구의 회전을 용이하게하도록 구성되고, 이는 제 2 축(A2)과 동일 할 수 있거나 전술 한 바와 같이 제 2 축(A2)과 상이 할 수있다. 또한, 수동 인터페이스는 회전기구의 액추에이터에 의해 생성 된 토크 및 / 또는 핸들 조립체에 수동으로 힘을 가함으로써 제 2 축(A2)을 중심으로 도구를 회전시킬 수있는 능력을 외과의에게 제공한다. 또한, 트리거 조립체의 배열은 외과의가 엔드 이펙터에 힘을 가하여 궤적(T)를 따라 공구를 제 2 축(A2)과 일직선으로 진행할 수 있도록 한다. 동시에 입력 트리거를 연결하여 회전기구를 구동하고, 또한 두 번째 트리거 조립체 위치 P2로 이동하거나 수동 인터페이스를 제시 한 후 외과의가 수동 인터페이스에 방해없이 액세스 할 수 있도록 한다.

당업자는 본 명세서에 설명되고 예시 된 실시 예의 양태가 상호 교환되거나 다른 방식으로 결합 될 수 있음을 이해할 것이다.

용어 "포함하다", "포함하다"및 "포함하다"는 용어 "포함하다", "포함하다"및 "포함한다"와 동일한 의미를 갖는다는 것이 추가로 이해 될 것이다. 더욱이, "제 1", "제 2", "제 3"등과 같은 용어는 명확성 및 일관성의 비 제한적이고 예시적인 목적을 위해 특정 구조적 특징 및 구성 요소를 구별하기 위해 본원에서 사용된다는 것을 이해할 것이다.

전술 한 설명에서 몇 가지 구성이 논의되었다. 그러나, 본 명세서에서 논의 된 구성은 임의의 특정 형태로 본 발명을 제한하거나 한정하려는 의도는 아니다. 사용 된 용어는 제한이 아닌 설명 단어의 성격을 갖도록 의도되었다. 상기 교시에 비추어 많은 수정 및 변경이 가능하며 본 발명은 구체적으로 설명 된 것과 다르게 실시 될 수 있다.

Claims (25)

1. 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 수술 부위에서 도구를 구동하기 위한 엔드 이펙터로서,
   상기 수술 로봇에 부착되도록 구성된 마운트;
   상기 마운트에 결합되고, 제1 축에 대한 회전 토크를 생성하도록 구성된 액추에이터를 포함하는 회전 기구;
   상기 회전 기구로부터의 회전을 상기 제1 축과는 상이한 제2 축에 대한 회전으로 변환하는 기어 트레인, 및 상기 제2 축에 대한 회전을 위해 상기 도구를 분리 가능하게 고정하도록 구성된 커넥터를 포함하는 구동 조립체;
   사용자의 손을 지지하기 위한 그립, 및 상기 회전 기구와 연통(communication)하고 상기 사용자가 상기 회전 기구를 구동시키고 상기 제2 축에 대해 상기 도구를 회전시키도록 배치된 입력 트리거를 포함하는 트리거 조립체; 및
   상기 구동 조립체와 연통하고, 상기 사용자로부터 인가되는 힘을 수신하여 상기 제2 축에 대해 상기 도구를 회전시키기 위한 회전 토크로 변환하도록 배치된 수동 인터페이스;
   를 포함하는, 엔드 이펙터.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 트리거 조립체는, 복수의 트리거 조립체 위치들 사이에서 상기 회전 기구에 대한 이동을 위해 상기 그립 및 상기 입력 트리거를 지지하는 프레임을 포함하는,
   엔드 이펙터.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 트리거 조립체는 상기 프레임에 결합된 리테이너를 더 포함하고,
   상기 리테이너 및 상기 회전 기구 중 어느 하나는, 잠금 위치와 잠금 해제 위치 사이에서 선택적으로 이동 가능한 플런저를 포함하고,
   상기 리테이너 및 상기 회전 기구 중 다른 하나는, 상기 트리거 조립체 위치들 중 하나를 정의하기 위해 상기 잠금 위치에서 상기 플런저를 수용하도록 각각 형성된 복수의 리셉터클들을 갖는 캐치를 포함하는,
   엔드 이펙터.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 복수의 트리거 조립체 위치들은:
   상기 사용자가 상기 회전 기구를 구동시켜 상기 제2 축에 대해 상기 도구를 회전시키도록 상기 트리거 조립체가 배치되는 제1 트리거 조립체 위치; 및
   상기 사용자로부터 인가되는 힘을 수신하여 상기 제2 축에 대해 상기 도구를 회전시키도록 상기 수동 인터페이스가 배치되는 제2 트리거 조립체 위치;
   를 포함하는,
   엔드 이펙터.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 트리거 조립체 위치들 사이에서 상기 회전 기구에 대한 상기 트리거 조립체의 위치를 결정하기 위해, 상기 회전 기구와 상기 트리거 조립체 사이에 개재된(interposed) 조립체 센서 배열;
   을 더 포함하는, 엔드 이펙터.
   
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 수동 인터페이스는, 상기 사용자로부터 인가되는 회전력을 수신하기 위해 상기 제2 축에 대해 회전하도록 배치된 헤드를 포함하는,
   엔드 이펙터.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 구동 조립체에 동작 가능하게 부착된 가드 커버를 더 포함하고,
   상기 가드 커버는:
   상기 수동 인터페이스에 대한 접근을 제한하기 위해 상기 제2 축이 상기 가드 커버의 적어도 일부와 교차하는 제1 가드 위치와,
   상기 수동 인터페이스에 대한 접근을 촉진하기 위해 상기 가드 커버가 상기 제2 축으로부터 이격되는 제2 가드 위치
   사이에서 상기 제2 축에 대해 이동하도록 배치되는,
   엔드 이펙터.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 트리거 조립체는, 복수의 트리거 조립체 위치들 사이에서 상기 회전 기구에 대한 회전 운동을 위해 상기 그립 및 상기 입력 트리거를 지지하는 프레임을 더 포함하고,
   상기 트리거 조립체의 입력 트리거는, 상기 회전 기구에 의해 생성되는 회전 토크를 제어하기 위해 제1 입력 위치와 제2 입력 위치 사이에서 상기 그립에 대해 이동하도록 배치되는,
   엔드 이펙터.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 트리거 조립체는 상기 입력 트리거와 연통하는 트리거 이미터를 더 포함하고,
   상기 회전 기구는 상기 제1 및 제2 입력 위치들 사이의 상기 입력 트리거의 이동에 대응되는 상기 트리거 이미터의 위치를 결정하기 위한 트리거 감지기를 더 포함하고,
   상기 제1 및 제2 입력 위치들 사이의 상기 입력 트리거의 이동을 상기 트리거 이미터의 대응하는 이동으로 변환하기 위해, 상기 입력 트리거와 상기 트리거 이미터 사이에 개재된 링크를 더 포함하는,
   엔드 이펙터.
   
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    핸들 조립체에 인가되는 힘이 제2 축에 대해 상기 도구를 회전시키도록, 상기 수동 인터페이스에 부착되는 상기 핸들 조립체;
    를 더 포함하는, 엔드 이펙터.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 핸들 조립체는 상기 수동 인터페이스에 분리 가능하게 부착될 수 있는,
    엔드 이펙터.
    
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 수동 인터페이스는 상기 제2 축에 대해 회전하도록 배치된 헤드를 포함하고,
    상기 핸들 조립체는, 상기 사용자에 의해 상기 핸들 조립체에 인가되는 힘에 응답하여 동시 회전을 위해 상기 수동 인터페이스의 헤드를 수용하도록 형성된 드라이버를 포함하는,
    엔드 이펙터.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 핸들 조립체는:
    상기 사용자에 의해 인가되는 힘을 수신하는 핸들 바디; 및
    상기 핸들 바디와 상기 드라이버 사이에 개재되어, 제3 회전 방향으로 상기 제2 축에 대한 상기 핸들 바디와 상기 드라이버의 동시 회전을 허용하고, 상기 제3 회전 방향과는 반대되는 제4 회전 방향으로 상기 핸들 바디에 대한 상기 드라이버의 회전을 중단시키는 래칫 매커니즘;
    을 더 포함하는,
    엔드 이펙터.
    
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 구동 조립체는 상기 수동 인터페이스와 상기 기어 트레인 사이에 개재된 클러치 매커니즘을 더 포함하고,
    상기 클러치 매커니즘은:
    상기 회전 기구에 의해 생성되는 회전 토크가, 상기 수동 인터페이스의 헤드를 회전시키지 않고 상기 제2 축에 대해 상기 도구를 회전시키도록, 상기 기어 트레인을 통해 전달되는 제1 모드와,
    상기 핸들 조립체에 인가되는 힘이, 상기 제2 축에 대해 상기 도구를 회전시키도록, 상기 헤드와 상기 드라이버를 동시에 회전시켜 상기 기어 트레인을 통해 토크를 전달하는 제2 모드
    사이에서 동작 가능한,
    엔드 이펙터.
    
15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 회전 기구, 상기 커넥터 및 상기 수동 인터페이스 사이에 개재된 차동 조립체를 더 포함하고,
    상기 차동 조립체는:
    상기 회전 기구에 의해 생성되는 회전 토크가, 상기 제2 축에 대해 상기 도구를 회전시키도록 상기 차동 조립체를 통해 상기 커넥터로 전달되고 또한 상기 수동 인터페이스에서 촉각 토크 피드백을 제공하도록 상기 수동 인터페이스의 헤드로 전달되는 햅틱 모드와,
    상기 회전 기구에 의해 생성되는 회전 토크가, 상기 수동 인터페이스의 헤드로의 회전 토크의 전달 없이 상기 제2 축에 대해 상기 도구를 회전시키도록, 상기 차동 조립체를 통해 상기 커넥터로 전달되는 제1 중단 모드와,
    상기 수동 인터페이스의 헤드에 인가되는 회전 토크가, 상기 회전 기구로의 회전 토크의 전달 없이 상기 제2 축에 대해 상기 도구를 회전시키도록, 상기 차동 조립체를 통해 상기 커넥터로 전달되는 제2 중단 모드
    사이에서 동작 가능한,
    엔드 이펙터.
    
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 구동 조립체의 기어 트레인은, 상기 회전 기구의 회전이 상기 도구의 회전과는 상이한 속도로 발생하도록 상기 회전 기구와 상기 커넥터 사이의 회전 연통에 개재되는 적어도 하나의 감속 기어 세트를 포함하는,
    엔드 이펙터.
    
17. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 조립체의 기어 트레인은, 상기 제1 축에 대한 회전을 상기 제2 축에 대한 회전으로 변환시키기 위해 상기 회전 기구와 상기 커넥터 사이의 회전 연통에 개재되는 적어도 하나의 베벨 기어 세트를 포함하는,
    엔드 이펙터.
    
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 베벨 기어 세트는, 상기 회전 기구의 회전이 상기 도구의 회전과는 상이한 속도로 발생하도록 구성된 감속 기어 세트를 포함하는,
    엔드 이펙터.
    
19. 제 17 항에 있어서,
    상기 구동 조립체의 기어 트레인은, 상기 회전 기구의 회전이 상기 도구의 회전과는 상이한 속도로 발생하도록, (1) 상기 회전 기구와 상기 베벨 기어 세트 사이 또는 (2) 상기 베벨 기어 세트와 상기 커넥터 사이의 회전 연통에 개재되는 적어도 하나의 감속 기어 세트를 더 포함하는,
    엔드 이펙터.
    
20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    가이드 와이어를 수용하도록 상기 구동 조립체의 커넥터와 상기 수동 인터페이스를 통해 정의되는 가이드 보어;
    를 더 포함하는, 엔드 이펙터.
    
21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 회전 기구에 동작 가능하게 부착되고 상기 구동 조립체를 상기 회전 기구에 분리 가능하게 고정하도록 구성된 커플링;
    을 더 포함하는, 엔드 이펙터.
    
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 커플링은, 상기 수술 로봇에 의해 선택적으로 유지되는 상이한 궤적들을 따라 상기 회전 기구에 대해 상기 제2 축을 선택적으로 위치시키는 것을 용이하게 하기 위해 상기 회전 기구에 대해 복수의 배향들로 상기 구동 조립체를 고정하도록 구성되는,
    엔드 이펙터.
    
23. 제 22 항에 있어서,
    상기 회전 기구에 대한 상기 구동 조립체의 배향을 결정하기 위해 상기 회전 기구와 상기 구동 조립체 사이에 개재되는 배향 센서 배열;
    을 더 포함하는, 엔드 이펙터.
    
24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제2 축이 상기 제1 축과 교차하는 것, 및/또는
    상기 제2 축이 상기 제1 축에 실질적으로 수직인 것인,
    엔드 이펙터.
    
25. 수술 시스템으로서,
    수술 로봇; 및
    상기 수술 로봇에 장착되고 상기 수술 로봇에 의해 유지되는 궤적을 따라 수술 부위에서 도구를 구동하도록 구성된 엔드 이펙터;
    를 포함하되,
    상기 엔드 이펙터는:
    제1 축에 대한 회전 토크를 생성하도록 구성된 액추에이터를 포함하는 회전 기구;
    상기 회전 기구로부터의 회전을 상기 제1 축과는 상이한 제2 축에 대한 회전으로 변환하는 기어 트레인, 및 상기 제2 축에 대한 회전을 위해 상기 도구를 분리 가능하게 고정하도록 구성된 커넥터를 포함하는 구동 조립체;
    사용자의 손을 지지하기 위한 그립, 및 상기 회전 기구와 연통하고 상기 사용자가 상기 회전 기구를 구동시키고 상기 제2 축에 대해 상기 도구를 회전시키도록 배치된 입력 트리거를 포함하는 트리거 조립체; 및
    상기 구동 조립체와 연통하고, 상기 사용자로부터 인가되는 힘을 수신하여 상기 제2 축에 대해 상기 도구를 회전시키기 위한 회전 토크로 변환하도록 배치된 수동 인터페이스;
    를 포함하는,
    수술 시스템.