KR101698465B1

KR101698465B1 - 다방향 풋 컨트롤러

Info

Publication number: KR101698465B1
Application number: KR1020150026372A
Authority: KR
Inventors: 동-구 라이
Original assignee: 하이윈 테크놀로지스 코포레이션
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2017-01-20
Also published as: JP2016158967A; JP5993973B2; US20170007218A1; KR20160103703A; US9943219B2

Abstract

다방향 풋 컨트롤러는 주로 아래에서 위로 베이스, 이동 플랫폼, 회전 플랫폼 및 2개의 발판을 순차적으로 적층 조립하여 이루어진다. 사용자가 2개의 발판을 동시에 밟아서 가동한 후에 한편으로는 이동 플랫폼을 통해 내시경의 전후 위치를 조종할 수 있고 다른 한편으로는 회전 플랫폼을 통해 내시경의 좌우 위치를 조종할 수 있다. 게다가 하나의 발판을 각각 밟아 내시경의 시야 범위를 조절할 수 있다. 이와 같은 다방향의 조작 모드는 작업 효율 및 조작 안정성을 향상시키는 목적에 도달할 수 있다.

Description

다방향 풋 컨트롤러{MULTIDIRECTIONAL FOOT CONTROLLER}

본 발명은 풋 컨트롤러에 관한 것으로, 특히 다방향 풋 컨트롤러에 관한 것이며 내시경의 위치를 조종하는데 사용하기 적합하다.

내시경을 사용하여 최소 침습 수술을 진행하는 과정에, 내시경의 시야를 신속하게 조절하면서 동시에 내시경의 안정성을 유지하기 위하여, 구조적으로 기계암을 통해 내시경에 대해 지지하는 효과를 제공한다. 주치 의사는 단지 발판 스위치를 조작하기만 하면 기계암의 동작을 조종할 수 있어, 기계암을 통해 내시경을 적절한 위치로 이동시킨다.

발판 스위치에 대한 종래기술에 있어서, 예를 들면, 미국 제20050172404호의 공개 특허는 다수개의 서로 다른 버튼을 이용하여 서로 다른 조작 기능을 제공하고, 그 중, 몇 개의 버튼은 동일한 조작판 상에 설치되어 있다. 이와 같은 배치 방식은 사용자로 하여금 실수로 잘못 밟게 할 뿐만 아니라, 일부 버튼의 위치가 베이스의 가장자리에 지나치게 인접되어 있어, 사용자의 발끝이 발판을 밟는 과정에 버튼으로부터 미끄러져 작동하지 않는 경우가 발생한다. 이로부터 알 수 있듯이, 상기 종래의 특허는 조작하기 불편하고 안정성이 좋지 않은 문제점이 있다.

본 발명의 주된 목적은, 다방향의 조작 모드가 가능하고 양호한 조작 안정성 및 조작 정확도를 갖는 다방향 풋 컨트롤러를 제공하는 것이다.

상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 다방향 풋 컨트롤러는, 베이스, 2개의 제1 위치 감지 스위치, 2개의 제2 위치 감지 스위치, 이동 플랫폼, 회전 플랫폼 및 2개의 발판을 포함한다. 상기 2개의 제1 위치 감지 스위치는 상기 베이스의 전후 양단에 설치되고, 상기 2개의 제2 위치 감지 스위치는 상기 베이스의 좌우 양측에 설치되고, 상기 이동 플랫폼은 상기 베이스에 대해 전후로 이동가능하게 상기 베이스의 상부면에 설치되고, 상기 이동 플랫폼이 최대 여정(stroke)까지 이동할 때, 그 중 하나의 상기 제1 위치 감지 스위치와 접촉하고, 이때 기계암을 제어하기 시작하여 내시경의 좌우 위치를 조절할 수 있다. 상기 회전 플랫폼은 상기 이동 플랫폼에 대해 좌우 편향가능하게 상기 이동 플랫폼의 상부면에 피벗설치되며, 상기 회전 플랫폼이 최대 각도까지 편향될 때, 그 중 하나의 제2 위치 감지 스위치와 접촉하고, 이때 상기 기계암을 제어하기 시작하여 상기 내시경의 좌우 위치를 조절할 수 있다. 상기 2개의 발판은 전후 나란히 배열하는 방식으로 상기 회전 플랫폼의 상부면에 위치하고, 사용자가 발판을 밟아 상기 이동 플랫폼의 전후 이동 및 상기 회전 플랫폼의 좌우 회전을 조종하게 한다.

그리하여, 본 발명에 따른 다방향 풋 컨트롤러는 한편으로는 상기 이동 플랫폼을 통해 내시경의 전후 위치를 조종할 수 있고, 다른 한편으로는 상기 회전 플랫폼울 통해 내시경의 좌우 위치를 조종할 수 있다. 게다가 하나의 발판을 각각 밟아 내시경의 시야 범위를 조절할 수 있다. 이와 같은 다방향의 조작 모드는 작업 효율 및 조작 안정성을 향상시키는 목적에 도달할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 베이스는 저판(底板), 고정 플랫폼 및 2개 이상의 롤러를 포함하고, 상기 고정 플랫폼은 상기 저판의 상부면에 설치되고, 상기 2개의 롤러는 상기 고정 플랫폼의 양단에 설치되며, 상기 2개의 제1 위치 감지 스위치는 상기 저판의 전후 양단에 설치되고, 상기 2개의 제2 위치 감지 스위치는 상기 저판의 좌우 양측에 설치되며, 상기 이동 플랫폼은 상기 고정 플랫폼의 상부면에 적층설치되고, 상기 이동 플랫폼의 저면(底面)에 2개 이상의 롤러홈이 형성되어 있고, 상기 롤러홈 각각은 상기 롤러에 맞닿는다. 그러므로 상기 이동 플랫폼은 상기 2개의 롤러를 통해 상기 베이스에 대해 전후로 이동할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 이동 플랫폼의 상부면에 제1 피벗부가 있고, 상기 회전 플랫폼의 저면에 제2 피벗부가 있으며, 상기 제1 피벗부와 제2 피벗부의 사이에 위치한 베어링에 의해 피벗연결되어 있어, 상기 회전 플랫폼이 상기 이동 플랫폼에 대해 좌우로 편향가능하게 한다. 한편, 상기 회전 플랫폼과 상기 이동 플랫폼 사이에 토션 스프링이 설치되어 있어, 상기 회전 플랫폼이 편향된 후 상기 토션 스프링의 탄력에 의해 위치 복원이 가능하다.

본 발명의 실시예에서, 상기 이동 플랫폼에 하부 호형(弧形)홈이 있으며, 상기 회전 플랫폼에 상부 호형홈이 있고, 상기 상부 호형홈 및 하부 호형홈 내에 가이드 부재가 관통설치되어 있고, 상기 가이드 부재의 일단이 상기 회전 플랫폼에 고정되어 있어 상기 가이드 부재를 통해 상기 회전 플랫폼의 작동 안정성을 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 입체 분해도이다.
도 3은 본 발명의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 측면도로서 전후 2개의 발판을 동시에 밟은 상태를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 평면도로서 회전 플랫폼이 오른쪽으로 편향한 상태를 나타낸다.
도 6은 도 5와 유사한 도면으로서 회전 플랫폼이 왼쪽으로 편향한 상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 측면도로서 이동 플랫폼이 앞으로 이동한 상태를 나타낸다.
도 8은 도 5와 유사한 도면으로서 이동 플랫폼이 뒤로 이동한 상태를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 측면도로서 앞쪽 발판을 밟은 상태를 나타낸다.
도 10은 도 9와 유사하며 뒤쪽 발판을 밟은 상태를 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 다방향 풋 컨트롤러(10)는 베이스(20), 2개의 제1 위치 감지 스위치(30), 2개의 제2 위치 감지 스위치(40), 이동 플랫폼(50), 회전 플랫폼(60) 및 2개의 발판(70)을 포함한다.

베이스(20)는 커버판(21), 저판(22), 고정 플랫폼(23) 및 다수의 롤러(25)를 포함한다. 커버판(21)에 중공홈(24)이 형성되어 있고, 저판(22)은 커버판(21)의 저부(底部)에 연결설치되어 있으며, 고정 플랫폼(23)은 저판(22)의 상부면에 고정되고, 상기 다수의 롤러(25)는 고정 플랫폼(23)의 전후 양단에 균일하게 배치되어 있다.

여기서, 제1 위치 감지 스위치(30)의 일 예로서 리밋 스위치를 예로 들어 설명하면, 이는 제1 스위치 고정시트(32)에 의해 베이스(20)의 저판(22)의 전후 양단에 고정된다.

여기서, 제2 위치 감지 스위치(40)의 일 예로서 리밋 스위치를 예로 들어 설명하면, 이는 제2 스위치 고정시트(42)에 의해 베이스(20)의 저판(22)의 좌우 양측에 고정된다.

이동 플랫폼(50)은 고정 플랫폼(23)의 상부면에 적층설치되고, 도 3에 도시한 바와 같이, 이동 플랫폼(50)의 저면의 전후 양단에 2개의 롤러홈(51)이 형성되어 있고, 각각의 롤러홈(51)과 2개의 롤러(25)는 맞닿고 있으며, 이동 플랫폼(50)이 상기 다수의 롤러(25)를 통해 베이스(20)에 대해 전후 이동가능하게 한다. 한편, 이동 플랫폼(50)의 전단에 전단 돌출 블록(52)이 있고, 이동 플랫폼(50)의 후단에 후단 돌출 블록(53) 및 후단 돌출 블록(53)에 인접설치된 제1 피벗부(54)가 있고, 그 중, 전단 돌출 블록(52) 및 후단 돌출 블록(53)은 각각 하나의 제1 위치 감지 스위치(30)에 대응한다.

회전 플랫폼(60)은 이동 플랫폼(50)의 상부면에 적층설치되고, 회전 플랫폼(60)의 후단의 저면에 제2 피벗부(61)가 있고, 제2 피벗부(61)는 베어링(62)을 통해 이동 플랫폼(50)의 제1 피벗부(54)에 피벗연결되어, 회전 플랫폼(60)으로 하여금 한편으로는 이동 플랫폼(50)에 대해 좌우 편향가능하게 하고, 다른 한편으로는 회전 플랫폼(60)이 이동 플랫폼(50)으로 하여금 베이스(20)에 대해 전후 이동가능하게 한다. 게다가, 회전 플랫폼(60)의 좌우 양측에 왼쪽 돌출 블록(63)과 오른쪽 돌출 블록(64)이 각각 있고, 왼쪽 돌출 블록(63)과 오른쪽 돌출 블록(64)은 각각 하나의 제2 위치 감지 스위치(40)에 대응한다.

회전 플랫폼(60)이 편향된 후 위치복원되도록 하기 위하여, 토션 스프링(65)을 회전 플랫폼(60)의 제1 피벗부(54)에 설치하고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 토션 스프링(65)의 양단에 이동 플랫폼(50)과 회전 플랫폼(60)이 각각 연결되어 있어, 토션 스프링(65)이 회전 플랫폼(60)에 대해 위치복원하는 힘을 제공하게 한다. 그리고, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 이동 플랫폼(50)의 전단에 하부 호형홈(55)이 형성되어 있고, 회전 플랫폼(60)의 전단에 상부 호형홈(66)이 형성되어 있어, 가이드 부재(80)가 상부 호형홈(65) 및 하부 호형홈(55) 내에 설치되고, 가이드 부재(80)는 축 레버(82), 고정 블록(84) 및 가이드 롤러(86)를 구비하고, 축 레버(82)는 회전 플랫폼(60)의 상부 호형홈(66)과 이동 플랫폼(50)의 하부 호형홈(55) 내에 관통설치되고, 고정 블록(84)은 축 레버(82)의 상단에 연결되고 또한 회전 플랫폼(60)의 상부면에 고정되며, 가이드 롤러(86)는 축 레버(82)의 저단(底端)에 회전가능하게 연결되고 또한 이동 플랫폼(50)의 하부 호형홈(55)의 홈벽에 롤링 가능하게 맞닿는다. 그리하여 가이드 부재(80)가 회전 플랫폼(60)의 편향에 의해 상부 호형홈(65), 하부 호형홈(55)을 따라 이동함으로써, 회전 플랫폼(60)의 작동 안정성을 증가시킨다.

2개의 발판(70)은 전후로 나란히 배열되고 대칭하는 방식으로 회전 플랫폼(60)의 상부면에 장착되며, 동시에 베이스(20)의 커버판(21)의 중공홈(24)을 지나 외부에 노출되어 사용자가 밟도록 한다.

한편으로, 본 발명에 따른 다방향 풋 컨트롤러(10)는 회로판(90)을 더 포함하고, 회로판(90)은 베이스(20)의 저판(22)에 고정되고 고정 플랫폼(23)의 하부에 위치한다. 동시에, 회로판(90)은 발판(70), 제1 위치 감지 스위치(30) 및 제2 위치 감지 스위치(40)와 전기적으로 연결되어, 발판(70), 제1 위치 감지 스위치(30) 및 제2 위치 감지 스위치(40)가 전송한 신호를 수신하고 처리할 수 있어, 본 발명에 따른 다방향 풋 컨트롤러(10)는 기계암(미도시)과 함께 동시에 작동가능하다. 기계암은 주로 주치의사가 내시경(미도시)을 조작하면서 최소 침습수술을 진행하는 것을 돕는다.

조작시에 우선 한발로 2개의 발판(70)을 밟아 전반 장치(도 4에 도시한 바와 같이)를 가동한다. 만약 사용자가 기계암을 제어하여 내시경의 좌우 위치를 조정하고자 하면 2개의 발판(70)을 통해 회전 플랫폼(60)을 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 편향시켜 회전 플랫폼(60)의 왼쪽 돌출 블록(63) 또는 오른쪽 돌출 블록(64)이 제2 위치 감지 스위치(40)와 접촉할 때, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 기계암을 제어하여 내시경의 좌우 위치를 조종할 수 있다. 내시경을 적절한 위치에 조절한 후, 회전 플랫폼(60)의 왼쪽 돌출 블록(63) 또는 오른쪽 돌출 블록(64)을 원래 접촉하고 있는 제2 위치 감지 스위치(40)로부터 이탈시킨다. 이때 기계암은 작동을 멈추고 내시경의 위치를 확정한다. 한편, 만약 기계암을 제어하여 내시경의 전후 위치를 조정하고자 하면 사용자는 발판(70) 및 회전 플랫폼(60)을 통해 이동 플랫폼(50)을 앞으로 또는 뒤로 이동시킨다. 이동 플랫폼(50)의 전단 돌출 블록(52) 또는 후단 돌출 블록(53)이 제1 위치 감지 스위치(30)와 접촉할 때, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 기계암을 제어하기 시작하여 내시경의 전후 위치를 조종할 수 있다. 내시경을 적절한 위치로 조절한 후 이동 플랫폼(50)의 전단 돌출 블록(52) 또는 후단 돌출 블록(53)을 원래 접촉하고 있는 제1 위치 감지 스위치(30)로부터 이탈시켜 기계암이 작동을 멈추게 함으로써 내시경의 위치를 확정한다. 추가 설명하면, 만약 기계암을 제어하여 내시경의 시야 범위를 조절하고자 할 때 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 사용자가 실제 수요에 따라 그 중 하나의 발판(70)에 대한 힘을 헤제 가능하므로, 그 중 하나의 발판(70)을 밟으면 된다. 내시경을 양호한 시야로 조절한 후 다시 2개의 발판(70)을 동시에 밟아 이동 플랫폼(50) 및 회전 플랫폼(60)에 대해 후속 제어를 한다.

위에서 진술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다방향 풋 컨트롤러(10)는 이동 플랫폼(50)의 전후 이동, 회전 플랫폼(60)의 단일축 회전 및 발판(70)의 상하 작동을 통해 다방향의 운동 모드를 구현하여 사용자로 하여금 기계암을 통해 내시경을 더욱 안정적으로 조종하게 함으로써, 작업 효율을 높이고, 조작의 정확도를 향상시키는 목적에 도달할 수 있다.

10: 다방향 풋 컨트롤러
20: 베이스
21: 커버판
22: 저판
23: 고정 플랫폼
24: 중공홈
25: 롤러
30: 제1 위치 감지 스위치
32: 제1 스위치 고정시트
40: 제2 위치 감지 스위치
42: 제2 스위치 고정시트
50: 이동 플랫폼
51: 롤러홈
52: 전단 돌출 블록
53: 후단 돌출 블록
54: 제1 피벗부
55: 상부 호형홈
60: 회전 플랫폼
61: 제2 피벗부
62: 베어링
63: 왼쪽 돌출 블록
64: 오른쪽 돌출 블록
65: 토션 스프링
66: 하부 호형홈
70: 발판
80: 가이드 부재
82: 축 레버
84: 고정 블록
86: 가이드 롤러
90: 회로판

Claims

베이스;
상기 베이스의 전후 양단(兩端)에 설치된 2개의 제1 위치 감지 스위치;
상기 베이스의 좌우 양측에 설치된 2개의 제2 위치 감지 스위치;
상기 베이스에 대해 전후로 이동가능하게 상기 베이스의 상부면에 설치되고, 그 중 하나의 상기 제1 위치 감지 스위치에 선택가능하게 접촉하는 이동 플랫폼;
상기 이동 플랫폼에 대해 좌우 편향가능하게 상기 이동 플랫폼의 상부면에 피벗설치되며, 그 중 하나의 상기 제2 위치 감지 스위치와 선택가능하게 접촉하는 회전 플랫폼;
전후 나란히 배열하는 방식으로 상기 회전 플랫폼의 상부면에 설치된 2개의 발판; 및
가이드 부재
를 포함하고,
상기 이동 플랫폼에 하부 호형홈이 있고, 상기 회전 플랫폼에 상부 호형홈이 있으며, 상기 가이드 부재는 축 레버, 고정 블록 및 가이드 롤러를 구비하고, 상기 축 레버는 상기 회전 플랫폼의 상부 호형홈과 상기 이동 플랫폼의 하부 호형홈 내에 관통설치되며, 상기 고정 블록은 상기 축 레버의 상단에 연결되고 또한 상기 회전 플랫폼의 상부면에 고정되어 있으며, 상기 가이드 롤러는 상기 축 레버의 저단(底端)에 회전가능하게 연결되고 또한 상기 이동 플랫폼의 하부 호형홈의 홈벽에 맞닿는,
다방향 풋 컨트롤러.
제1항에 있어서,
상기 베이스는 저판, 고정 플랫폼 및 2개 이상의 롤러를 구비하고,
상기 고정 플랫폼은 상기 저판의 상부면에 설치되고, 상기 2개의 롤러는 상기 고정 플랫폼의 양단에 설치되며, 상기 2개의 제1 위치 감지 스위치는 상기 저판의 전후 양단에 설치되고, 상기 2개의 제2 위치 감지 스위치는 상기 저판의 좌우 양측에 설치되고, 상기 이동 플랫폼은 상기 고정 플랫폼의 상부면에 적층설치되며, 상기 이동 플랫폼의 저면(底面)에 2개 이상의 롤러 홈이 형성되어 있고, 상기 롤러 홈의 각각은 상기 롤러에 맞닿는, 다방향 풋 컨트롤러.
제2항에 있어서,
상기 베이스는 회로판을 더 포함하고,
상기 회로판은 상기 저판에 고정되며 또한 상기 2개의 제1 위치 감지 스위치, 상기 2개의 제2 위치 감지 스위치 및 상기 2개의 발판에 전기적으로 연결되는, 다방향 풋 컨트롤러.
제1항에 있어서,
상기 이동 플랫폼의 상부면에 제1 피벗부가 있고, 상기 회전 플랫폼의 저면에 제2 피벗부가 있으며, 상기 제1 피벗부와 상기 제2 피벗부의 사이는 베어링을 통해 일체로 피벗연결되어 있는, 다방향 풋 컨트롤러.
제4항에 있어서,
토션 스프링을 더 포함하고,
상기 토션 스프링은 상기 회전 플랫폼의 제2 피벗부에 설치되며, 상기 토션 스프링의 양단이 상기 이동 플랫폼과 상기 회전 플랫폼에 각각 연결되어 있는, 다방향 풋 컨트롤러.
제1항에 있어서,
상기 이동 플랫폼의 전후 양단에 전단 돌출 블록과 후단 돌출 블록이 각각 있으며, 상기 이동 플랫폼은 상기 전단 돌출 블록 및 상기 후단 돌출 블록을 통해 상기 2개의 제1 위치 감지 스위치와 접촉하는, 다방향 풋 컨트롤러.
제6항에 있어서,
상기 전단 돌출 블록 또는 상기 후단 돌출 블록이 상기 제1 위치 감지 스위치와 접촉할 때, 기계암을 제어하여 내시경의 전후 위치를 조종할 수 있으며, 상기 전단 돌출 블록 또는 상기 후단 돌출 블록이 원래 접촉하고 있는 제1 위치 감지 스위치를 이탈할 때, 상기 기계암이 작동을 멈추는, 다방향 풋 컨트롤러.
제1항에 있어서
상기 회전 플랫폼의 좌우 양측에 왼쪽 돌출 블록 및 오른쪽 돌출 블록이 각각 있고, 상기 회전 플랫폼은 상기 왼쪽 돌출 블록 및 오른쪽 돌출 블록을 통해 상기 2개의 제2 위치 감지 스위치와 접촉하는, 다방향 풋 컨트롤러.
제8항에 있어서,
상기 왼쪽 돌출 블록 또는 상기 오른쪽 돌출 블록이 상기 제2 위치 감지 스위치와 접촉할 때, 기계암을 제어하여 내시경의 좌우 위치를 조종할 수 있고, 상기 왼쪽 돌출 블록 또는 상기 오른쪽 돌출 블록이 원래 접촉하고 있는 제2 위치 감지 스위치를 이탈할 때, 상기 기계암이 작동을 멈추는, 다방향 풋 컨트롤러.
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