WO2014010764A1 - 로크장치를 구비한 5 자유도 관절기구 - Google Patents

로크장치를 구비한 5 자유도 관절기구 Download PDF

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WO2014010764A1
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arm
degrees
locking
base
hook
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김정
정승철
김종철
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알피니언메디칼시스템 주식회사
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Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a five-degree-of-freedom joint mechanism having a lock device installed in an ultrasound imaging apparatus or the like configured to obtain an image at a position close to a patient in a hospital or the like. More specifically, in a five degree of freedom joint mechanism comprising a base, a first arm, a second arm, a third arm, a fourth arm, and a support body connecting portion, the first arm is provided with a first locking device; And a second locking device on the fourth arm, and a fastening device between the first and fourth arms to constrain four degrees of freedom among the five degrees of freedom.
  • Ultrasound imaging apparatuses are widely used as devices for obtaining images inside the body of a patient.
  • the ultrasonic imaging apparatus including the support and the probe portion as an integrated structure is relatively small and can be easily moved using a wheel mounted on the lower portion of the main body.
  • a display means may be considered as an embodiment of the support of the ultrasound imaging apparatus, which is evolving from a CRT (cathode ray tube) to an LCD (liquid crystal display), and thus the weight of the support is decreasing. Due to this weight reduction, it is possible to arrange an articular instrument having a plurality of articulating arms between the upper portion of the main body and the supported body.
  • the articulation device having a plurality of articulating arms enables the support member to be moved quickly and easily in various directions such as horizontal, vertical and diagonal, and the support member can be moved to a position slightly separated from the main body.
  • the support body attached to the articulation device having a plurality of articulating arms may experience a large positional variation due to vibration or shock generated in the process of carrying or storing the main body.
  • This change in the position of the supported body causes inconvenience in carrying or storing the main body, and there is a possibility that the supported body collides with the wall or the passenger while carrying the main body, and as a result, the supported body is damaged, There is a possibility of injury to the person carrying the car.
  • An embodiment of the present invention provides a lockable 5-degree of freedom (5-DoF) articulation device comprising: a base; A first arm provided above the base to be able to rotate left and right about a vertical axis; A second arm having a hinge portion at one side and provided above the first arm so as to be rotatable left and right about a vertical axis; A third arm having an arm head and a plurality of links connected to the arm head, the third arm being connected to the hinge portion so as to be rotatable up and down about a horizontal axis; A fourth arm provided below the arm head to pivot left and right about a vertical axis; A supporter connecting portion having one side connected to the support body, the other side connected to the fourth arm, and rotatably provided up and down about a horizontal axis; And a first locking device for locking the rotation of the first arm when the base and the first arm reach a predetermined relative position.
  • 5-DoF 5-degree of freedom
  • the base A first arm provided above the base to be able to rotate left and right about a vertical axis; A second arm having a hinge portion at one side and provided above the first arm so as to be rotatable left and right about a vertical axis; A third arm having an arm head and a plurality of links connected to the arm head, the third arm being connected to the hinge portion so as to be rotatable up and down about a horizontal axis; A fourth arm provided below the arm head to pivot left and right about a vertical axis; A supporter connecting portion having one side connected to the support body, the other side connected to the fourth arm, and rotatably provided up and down about a horizontal axis; And a first locking device for locking the rotation of the first arm when the base and the first arm reach a predetermined relative position.
  • the base A first arm, a second arm, a third arm, a fourth arm and a support body connecting portion sequentially connected to the base; And a first locking device for locking the connection portion between the base and the first arm.
  • four degrees of freedom can be constrained to a joint mechanism having five degrees of freedom including a base, a first arm, a second arm, a third arm, a fourth arm, and a support support.
  • Locking device that can be effective in suppressing the positional change of the support body attached to the joint mechanism having a plurality of articulating arms due to vibration or shock generated in the process of carrying or storing the ultrasonic slide device.
  • 1 is a side view and a partially enlarged view showing a five degree of freedom joint mechanism
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an internal structure of a third arm
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing a structure of a support body connecting portion
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an internal structure of a first arm
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing the internal structure of the arm head and the fourth arm of FIG.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing the internal structure of the hook locking device
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing the configuration of the arm unlocking operation portion.
  • the home position is 5 free in the state shown in Fig. 1, that is, the first arm 3 and the third arm 5 overlap, and the base 2 and the fourth arm 6 are not rotated from side to side. Also means a state aligned to face the front of the joint mechanism (1).
  • the 5 degrees of freedom articulation mechanism 1 includes a base 2, a first arm 3, a second arm 4, a third arm 5, a fourth arm 6 and a support body connection 7. do.
  • the base 2 can be supported by the main body, and a first arm resting surface 9 is formed at an upper portion thereof, and a first pivot support hole 10 is formed in the center of the first arm resting surface 9.
  • the first arm 3 is connected to the base 2 so as to rotate left and right about the vertical axis, and has a first end 11 on one side and a second end 12 on the other side.
  • a first end shaft 13 is vertically formed in the center of the first end 11, and a second pivot support hole 14 is vertically formed in the center of the second end 12, and the first end shaft is vertically formed. 13 is inserted into the first pivotal support hole 10 and is rotatable about the first end shaft 13 on the base 2.
  • the first arm 3 is rotatable relative to the base 2 in a range of 90 degrees from side to side in the home position state on the first arm rest surface 9 of the base 2.
  • the second arm 4 includes a hinge portion 15 at an upper portion thereof, and is connected to the first arm 3 so as to rotate left and right about a vertical axis, and has a third end portion 16 at a lower portion thereof.
  • a third end shaft 17 is formed vertically in the center of the third end portion 16, and the third end shaft 17 is inserted into the second pivot support hole 14 to form a third end on the second end portion 12. It is rotatable about the end shaft 17.
  • the second arm 4 is rotatable relative to the first arm 3 in a range of 90 degrees from side to side in the home position on the second end 12 of the first arm 3, respectively.
  • the five degree of freedom joint mechanism 1 has three rotation apparatuses. Three pivoting devices are located between the base 2 and the first arm 3, the first arm 3 and the second arm 4, and the third arm 5 and the fourth arm 6, respectively. Since the configurations of the three rotating devices are similar, only the rotating device between the base 2 and the first arm 3 will be described as an example for convenience of description.
  • the first end shaft 13 is inserted into the first pivotal support hole 10 on the base 2, and the inserted state thereof.
  • the first end shaft 13 is coupled to the connecting plate 25.
  • a cylindrical sleeve made of, for example, an engineering plastic material for lubricating action is fitted between the first end shaft 13 and the first pivotal support hole 10.
  • the support body connecting portion 7 is connected to the fourth arm 6 so as to be rotatable up and down about the horizontal axis, and rotates the fourth arm 6 in the range of -90 degrees forward and 15 degrees rearward about the vertical axis. Tilt is possible regardless.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing the internal structure of the third arm 5.
  • FIG. 2 (a) is a configuration view of the third arm 5 viewed from above
  • FIG. 2 (b) is a configuration view of the third arm 5 viewed from below.
  • the third arm 5 comprises an arm head 18 and a plurality of links 19. 2 illustratively shows four links 19.
  • four links 19 are provided to connect the arm head 18 and the second arm 4, two parallel to the left and right sides of the third arm 5, respectively, up and down in parallel.
  • One side of the four links 19 is connected to two connecting shafts 21 of the hinge portion 15 of the second arm 4, respectively, and the other side of the two linking shafts 20 on the arm head 18. Are each connected to.
  • the third arm 5 may further include a posture maintenance mechanism therein, and may maintain the posture by the posture maintenance mechanism.
  • the angle of rotation of the third arm 5 in the up and down direction relative to the second arm 4 can be continuously adjusted by manual operation within a predetermined range, but due to the attitude holding mechanism incorporated in the third arm 5 If you do not add an external force is to support the angle. For this reason, the 3rd arm 5 does not fall naturally by the weight of the support body 8, etc.
  • a gas cylinder 22 is provided. That is, the protruding groove 23 is formed in the hinge portion 15, one side of the gas cylinder is connected to the arm head 18, and the other side is connected to the protruding groove 23 of the hinge portion 15.
  • the gas cylinder 22 is stretched, and when the arm head 18 moves downward, the gas cylinder 22 is compressed.
  • the third arm 5 is rotatable in a range of 40 degrees and -10 degrees, respectively, up and down about the horizontal axis.
  • the fourth arm 6 is connected to the arm head 18 so as to be able to rotate left and right about the horizontal axis, and is rotatable with respect to the arm head 18 in a range of 90 degrees from side to side in the home position state.
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing the structure of the support body connecting portion 7.
  • FIG. 3 (a) is a configuration diagram when the support body connection portion 7 is viewed from above
  • FIG. 3 (b) is a configuration diagram when the support body 8 is tilted upward
  • FIG. 3 (c) is shown in FIG. It is a block diagram which shows when the to-be-supported body 8 tilted downward.
  • the support body connection part 7 includes a support body fixing part 27, a tilting shaft 28, a pair of cam plates 30 and 31 in which an inclined regulating groove portion 29 is formed at an outer circumference thereof, and a pair of inclination regulating parts. Stoppers 32, 33, a pair of leaf springs 34, 35, and a pair of torsion springs 36, 37.
  • the pair of cam plates 30 and 31 are attached to the fixed body 27 and rotate together when the supported body 27 rotates.
  • an inclined regulating groove bottom 39 for regulating the tilting range of the support body 8 is formed, and the tilting shaft 28 has a first stop of the inclined regulating groove bottom 39.
  • a pair of stoppers 32 and 33 are provided which can abut against the surface or the second stop surface. When one side surface of the stoppers 32 and 33 abuts the first stop surface, or the other side surfaces of the stoppers 32 and 33 abut the second stop surface, the rotation of the cam plates 30 and 31 is stopped.
  • the supported body 8 on which the supported body fixing part 16 and the cam plates 30 and 31 are fixed is tilted in the range of -90 degrees forward and 15 degrees backward with respect to the axis 38.
  • the pair of leaf springs 34 and 35 perform a function of applying a force to maintain the support 8 in a tilted state when the user tilts the support 8, and a pair of torsion springs ( 36 and 37 perform a function of imparting a restoring force for the support 8 to return to its original position.
  • the leaf springs 34 and 35 and the torsion springs 36 and 37 the user can easily adjust the angle of the support body 8.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing the internal structure of the first arm 3.
  • FIG. 4A is a configuration diagram showing a state in which the first arm 3 is locked
  • FIG. 4B is a configuration diagram illustrating a state in which the lock of the first arm 3 is released.
  • An arm groove portion 43 is formed in the arm cover 42 of the first arm 3, and a cylindrical first lock guide 40 penetrating into the first end 11 is formed in the arm groove bottom 44. It is formed vertically.
  • the 1st lock guide 40 is arrange
  • a cylindrical second lock guide 41 having an opening at its upper end is formed vertically.
  • the cylindrical second lock guide 41 corresponds to the position of the first lock guide 40 when the five degrees of freedom joint mechanism 1 is in the home position with respect to the first pivot support hole 10. It is formed in.
  • a first lock pin 45 having an alphabet T-shaped cross section is provided in the first lock guide 40 in the arm groove bottom 44.
  • the upper part of the 1st lock pin 45 is formed with the 1st flange part 46, and the 1st spring 47 is fitted in the upper end of the 1st lock pin 45. As shown in FIG.
  • the first spring 47 exerts a force on the arm groove bottom 44 such that the first lock pin 45 rises upward in the first lock guide 40.
  • the hook locking box 48 is provided inside the arm groove 43.
  • the hook lock box 48 has a lock shaft guide 79 that penetrates the side of the hook lock box 48, and a lock shaft 49 is inserted into the lock shaft guide 79.
  • the first lock pin pusher 50 of the unreacted form is connected.
  • the first lock pin presser is rotated by the rotation of the locking shaft 49 while the first arm 3 is positioned at the position where the first lock guide 40 and the second lock guide 41 overlap on the base 2.
  • the first lock pin pusher 50 is forcibly stopped while contacting the arm groove side surface 51.
  • the rotation of the first arm 3 relative to the base 2 is locked by inserting the lower end of the first lock pin 45 into the second lock guide 41.
  • the first lock device 52 includes a first lock pin 45, a first lock pin presser 50, a first spring 47, a first lock guide 40, and a second lock guide 41. do.
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing the internal structure of the arm head 10 and the fourth arm 6 of FIG.
  • FIG. 5A is a configuration diagram showing a state in which the fourth arm 6 is locked
  • FIG. 5B is a configuration diagram illustrating a state in which the lock of the fourth arm 6 is released.
  • a fifth end shaft 54 is vertically formed at the center of the fifth end 53 of the fourth arm 6, and a third pivot support hole 56 is formed at the center of the fourth end 55 of the arm head 10. ) Is formed.
  • the fourth arm 6 rotates about the fifth end shaft 54.
  • a guide 57 is formed, and on the fourth end 55 of the arm head 10, the groove 58 is disposed at a position corresponding to the third lock guide 57 in the home position of the five degree of freedom articulation mechanism 1. ) Is formed.
  • a second lock pin 59 having a cross-section T-shaped is provided, and a second spring 61 is fitted below the second lock pin 59. The second spring 61 applies a force so that the second lock pin 59 moves downward.
  • the second lock pin 59 is vertically displaced in the third lock guide 57 by the rotation of the cam 62. That is, the state in which the second flange portion 60 of the second lock pin 59 is in contact with the wide support 63a on the cam 62 is the reason why the second lock pin 59 is displaced downward, The lock on the third arm 5 of the arm 6 is released. In addition, the state in which the second flange portion 60 of the second lock pin 59 is in contact with the narrow support 63b on the cam 62 is the case where the second lock pin 59 is displaced upward. The rotation of the 4th arm 6 with respect to the 3 arm 5 is locked.
  • the second lock device 64 includes a second lock pin 59, a second spring 61, a third lock guide 57, a recess 58, and a cam 62.
  • FIG. 5 shows the internal structure of the fastening device 66.
  • FIG. 5 (a) is a block diagram showing a ready state for the fastening device 66 to be engaged with the first arm 3
  • FIG. 5 (b) is a block diagram showing a state where the fastening device 66 is at rest.
  • a cam 62 and a camshaft are formed at the upper end of the fastening device, and a hook 65 is formed at the lower end.
  • the resting space 67 of the fastening device 66 is formed inside the fourth arm 6.
  • the fastening device 66 may be drawn into the rest space 67 by a manual operation of an operator to maintain a rest state.
  • the hook locking device 68 may be drawn out of the rest space 67 and installed inside the first arm 3. It may be in a state to combine with.
  • the hook locking device 68 is a configuration diagram showing the internal structure of the hook locking device 68.
  • the upper plate 73 of the hook locking device 68 is in a removed state.
  • the locking clasp plate 69 is formed with two rectangular holes.
  • the large hole 70 is a hole for locking the inserted hook 65
  • the small hole 71 is a hole in which the lock bar 72 is fitted.
  • the locking latch plate 69 slides on both side walls of the hook locking device 68 by the movement of the locking bar 72.
  • the hook locking device 68 includes a hook locking box 48, a locking clasp plate 69, an upper plate 73, and a fastening device 66.
  • FIG. 7 is a side view illustrating the hook locking device 68.
  • the upper plate 73 of the hook locking device 68 is in a removed state.
  • FIG. 7A is a configuration diagram illustrating a state in which the lock clasp plate 69 is opened
  • FIG. 7B is a configuration diagram illustrating a state in which the lock clasp plate 69 is locked.
  • the hook 65 formed at the bottom of the fastening device 66 is located at the upper end of the first arm 3. Inserted into the hole, when the locking lever 72 is rotated to move the locking bar 72, the locking latch plate 69 is moved together to lock the hook 65. This locks the rotation of the second arm 4 with respect to the first arm 3 and simultaneously the rotation of the second arm 4 with the third arm 5.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of an arm unlocking operation unit.
  • Fig. 8A is a perspective view showing the positions of the components of the arm unlocking operation portion.
  • 8 (b) is a block diagram showing a state in which the hook 65 is locked by the hook locking device 68
  • Figure 8 (c) is a lock of the hook 65 by the hook locking device 68 is released. It is a block diagram which shows the completed state.
  • the locking lever 74 is connected to one side of the locking shaft 75
  • the third spring 77 is connected to the other side, and pressing the locking lever 74, the third The spring 77 is compressed.
  • the lock shaft 75 is inserted into the lock shaft guide 79 on the hook lock box 48.
  • a first lock pin pusher 50, a lock bar 72, and a lock pin 76 are attached to the lock shaft 75.
  • the locking lever 74 When the locking lever 74 is pressed in the state of FIG. 8 (b) and turned clockwise when viewed from the direction of the third spring 77 in FIG. 8 (b), the locking shaft 75 rotates together, and the locking shaft Lock bar 72 and first lock pin pusher 50 and lock pin 76 attached on 75 rotate together.
  • the lock bar 72 moves the lock clasp 69 and moves the first lock pin 45 upward while the first lock pin pusher 50 moves upward.
  • the locking pin 76 is positioned on the right side of the protruding groove 78 as shown in FIG. As a result, the lock of the first locking device 52 is released.
  • the arm unlocking operation portion includes a lock lever 74, a lock shaft 75, a lock bar 72, a lock pin 76, and a third spring 77.

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 베이스; 수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 상기 베이스 상측에 구비된 제1 아암; 일측에 힌지부를 갖고, 수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 상기 제1 아암 상측에 구비된 제2 아암; 아암헤드와 일측이 상기 아암헤드에 연결된 복수 개의 링크를 포함하며, 수평축을 중심으로 상하로 회동 가능하게 상기 힌지부와 연결된 제3 아암; 수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 상기 아암헤드 하측에 구비된 제4 아암; 및 일측이 피지지체에 연결되고, 타측이 상기 제4 아암에 연결되며, 수평축을 중심으로 상하로 회동 가능하게 구비된 피지지체 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구에 있어서, 상기 제1 아암에 제1 로크장치를 구비하고, 상기 제4 아암에 제2 로크장치를 구비하며, 상기 제1 아암과 상기 제4 아암 사이에 체결장치를 구비하여 5 자유도 중에서 4 자유도가 구속되는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구를 제공한다.

Description

로크장치를 구비한 5 자유도 관절기구
본 발명의 일 실시예는 병원 등에서 환자에 근접한 위치에서 이미지를 얻을 수 있도록 구성된 초음파 촬영 장치 등에 설치된 로크장치를 구비한 5 자유도 관절기구에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 베이스, 제1 아암, 제2 아암, 제3 아암, 제4 아암 및 피지지체 연결부를 포함하는 5 자유도 관절기구에 있어서, 제1 아암에 제1 로크장치를 구비하고, 제4 아암에 제2 로크장치를 구비하며, 제1 아암과 제4 아암 사이에 체결장치를 구비하여 5 자유도 중에서 4 자유도가 구속되는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
환자의 신체 내부의 이미지를 얻기 위한 장치로서 초음파 촬영 장치가 널리 보급되어 있다. 일체형 구조체로서 피지지체 및 프로브부(probe portion)를 포함하는 초음파 촬영 장치는 비교적 소형이고, 본체의 하부 부분에 장착된 휠(wheel)을 이용하여 용이하게 이동될 수 있다.
한편, 초음파 촬영 장치의 피지지체의 일 실시예로서 디스플레이수단을 고려할 수 있는데, 이러한 디스플레이 수단은 CRT(음극선관)에서 LCD(액정 디스플레이)로 진화하고 있고, 따라서 피지지체의 중량이 감소되고 있는 추세이며, 이러한 중량 감소로 인하여, 복수의 아티큘레이팅 아암을 갖는 관절기구를 본체의 상부와 피지지체 사이에 배치하는 것이 가능해지고 있다.
이들 복수의 아티큘레이팅 아암을 갖는 관절기구는 피지지체를 수평, 수직 및 대각선 등 여러 방향으로 신속하고 용이하게 이동 가능하게 하고, 피지지체를 본체로부터 다소 이격된 위치로 이동시킬 수 있다.
그러나 복수의 아티큘레이팅 아암을 갖는 관절기구에 부착된 피지지체는 본체를 운반하거나 보관하는 과정에서 발생되는 진동 또는 충격 등에 의하여 큰 위치 변동을 겪을 수 있다. 이러한 피지지체의 위치 변동은 본체를 운반 또는 보관함에 있어서 불편을 초래하고, 본체를 운반하는 도중에 피지지체가 벽면 또는 통행자와 충돌을 일으킬 가능성이 있으며, 그 결과 피지지체가 파손되거나, 통행자나 본체를 운반하는 자에게 부상을 입힐 가능성이 있다.
따라서 복수의 아티큘레이팅 아암을 갖는 관절기구의 아티큘레이팅 아암들을 로크(lock)할 수 있는 로크장치의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 일 실시예로서, 로크(lock) 가능한 5 자유도(5-DoF) 관절기구에 있어서, 베이스; 수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 상기 베이스 상측에 구비된 제1 아암; 일측에 힌지부를 갖고, 수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 상기 제1 아암 상측에 구비된 제2 아암; 아암헤드와 일측이 상기 아암헤드에 연결된 복수 개의 링크를 포함하며, 수평축을 중심으로 상하로 회동 가능하게 상기 힌지부와 연결된 제3 아암; 수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 상기 아암헤드 하측에 구비된 제4 아암; 일측이 피지지체에 연결되고, 타측이 상기 제4 아암에 연결되며, 수평축을 중심으로 상하로 회동 가능하게 구비된 피지지체 연결부; 및 상기 베이스와 상기 제1 아암이 소정의 상대 위치에 도달할 때, 상기 제1 아암의 회동을 로크(lock)하는 제1 로크장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 베이스; 수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 상기 베이스 상측에 구비된 제1 아암; 일측에 힌지부를 갖고, 수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 상기 제1 아암 상측에 구비된 제2 아암; 아암헤드와 일측이 상기 아암헤드에 연결된 복수 개의 링크를 포함하며, 수평축을 중심으로 상하로 회동 가능하게 상기 힌지부와 연결된 제3 아암; 수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 상기 아암헤드 하측에 구비된 제4 아암; 일측이 피지지체에 연결되고, 타측이 상기 제4 아암에 연결되며, 수평축을 중심으로 상하로 회동 가능하게 구비된 피지지체 연결부; 및 상기 베이스와 상기 제1 아암이 소정의 상대 위치에 도달할 때, 상기 제1 아암의 회동을 로크(lock)하는 제1 로크장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 베이스; 상기 베이스에 순차적으로 연결된 제1 아암, 제2 아암, 제3 아암, 제4 아암 및 피지지체 연결부; 상기 베이스와 상기 제1 아암의 연결부를 로크(lock)시키는 제1 로크장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 촬영 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 베이스, 제1 아암, 제2 아암, 제3 아암, 제4 아암 및 피지지체 연결부를 포함하는 5자유도를 갖는 관절기구에 4 자유도를 구속할 수 있는 로크장치는 초음파 활영 장치를 운반하거나 보관하는 과정에서 발생되는 진동 또는 충격 등에 의한 복수의 아티큘레이팅 아암을 갖는 관절기구에 부착된 피지지체의 위치 변동을 억제할 수 있는 효과가 있다
또한, 이러한 피지지체의 위치 변동을 억제함으로써 본체를 운반 또는 보관함에 있어서 편리성을 확보할 수 있으며, 본체를 운반하는 도중에 피지지체가 파손되거나, 통행자나 본체를 운반하는 자에게 부상을 입힐 가능성을 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 5 자유도 관절기구를 나타내는 측면도 및 부분확대도,
도 2는 제3 아암의 내부 구조를 나타내는 구성도,
도 3은 피지지체 연결부의 구조를 나타내는 구성도,
도 4는 제1 아암의 내부 구조를 나타내는 구성도,
도 5는 도 1의 아암헤드와 제4 아암의 내부 구조를 나타내는 구성도,
도 6은 후크잠금장치의 내부 구조를 나타내는 구성도,
도 7은 후크잠금장치를 나타내는 측면도,
도 8은 아암 로크해제 조작부의 구성을 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 5 자유도 관절기구(1)를 나타내는 측면도 및 부분확대도이다. 우선 홈 포지션 상태는 도 1에 도시된 상태 즉 제1 아암(3)과 제3 아암(5)이 겹쳐지고, 베이스(2)와 제4 아암(6)이 좌우로 회동되지 않은 상태에서 5 자유도 관절기구(1)의 전방을 향하도록 정렬된 상태를 의미한다.
5 자유도 관절기구(1)는 베이스(2), 제1 아암(3), 제2 아암(4), 제3 아암(5), 제4 아암(6) 및 피지지체 연결부(7)를 포함한다. 베이스(2)는 본체에 지지 가능하고 상부에 제1 아암휴지면(9)이 형성되어 있으며 제1 아암휴지면(9)의 중앙에는 제1 회동지지구멍(10)이 형성되어 있다.
제1 아암(3)은 수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 베이스(2)에 연결되어 있고, 일측에 제1 단부(11)를 구비하고, 타측에 제2 단부(12)를 구비하며, 제1 단부(11)의 중앙에는 수직하게 제1 단부축(13)이 형성되어 있고, 제2 단부(12)의 중앙에는 수직하게 제2 회동지지구멍(14)이 형성되어 있으며, 제1 단부축(13)이 제1 회동지지구멍(10) 내에 삽입되어 베이스(2) 상에서 제1 단부축(13)을 중심으로 회동 가능하다. 회동범위와 관련하여, 제1 아암(3)은 베이스(2)의 제1 아암휴지면(9) 상에서 홈 포지션 상태에서 좌우로 각각 90도의 범위에서 베이스(2)에 대하여 회동 가능하다.
제2 아암(4)은 상부에 힌지부(15)를 포함하고, 수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 제1 아암(3)에 연결되어 있으며, 하부에 제3 단부(16)를 갖고, 제3 단부(16)의 중앙에는 수직하게 제3 단부축(17)이 형성되어 있으며, 제3 단부축(17)이 제2 회동지지구멍(14)에 삽입되어 제2 단부(12) 상에서 제3 단부축(17)을 중심으로 회동 가능하다. 회동범위와 관련하여, 제2 아암(4)은 제1 아암(3)의 제2 단부(12) 상에서 홈 포지션 상태에서 좌우로 각각 90도의 범위에서 제1 아암(3)에 대하여 회동 가능하다.
5 자유도 관절기구(1)는 3개의 회동장치를 갖고 있다. 3개의 회동장치는 베이스(2)와 제1 아암(3), 제1 아암(3)과 제2 아암(4) 및 제3 아암(5)과 제4 아암(6) 사이에 각각 위치한다. 상기 3개의 회동장치의 구성은 모두 유사하므로 설명의 편의상 베이스(2)와 제1 아암(3) 사이의 회동장치만을 예를 들어 설명한다.
베이스(2)와 제1 아암(3) 사이의 회동장치의 구조를 살펴보면, 베이스(2)상의 제1 회동지지구멍(10)에 제1 단부축(13)이 삽입되어 있고, 그 삽입된 상태에서 제1 단부축(13)이 연결판(25)과 결합되어 있다. 제1 단부축(13)과 제1 회동지지구멍(10) 사이에는 윤활작용을 하는 예컨대 엔지니어링 플라스틱 재질의 원통형 슬리이브가 끼워져 있다.
피지지체 연결부(7)는 수평축을 중심으로 상하로 회동 가능하게 제4 아암(6)에 연결되어 있고, 수직한 축을 중심으로 전방 -90도, 후방 15도의 범위에서 제4 아암(6)의 회동과 무관하게 틸트 가능하다.
도 2는 제3 아암(5)의 내부 구조를 나타내는 구성도이다. 도 2(a)는 제3 아암(5)을 상측에서 바라본 구성도이고, 도 2(b)는 제3 아암(5)을 하측에서 바라본 구성도이다. 제3 아암(5)은 아암헤드(18)와 복수 개의 링크(19)를 포함한다. 실시예적으로 도 2는 4개의 링크(19)에 대하여 도시하였다. 도 2를 참조하면, 4개의 링크(19)는 아암헤드(18)와 제2 아암(4)을 연결하도록 구비되어 있으며, 제3 아암(5)의 좌측과 우측에 각각 2개씩 상하로 평행하게 위치한다. 4개의 링크(19)의 일측은 제2 아암(4)의 힌지부(15)의 두 개의 연결축(21)에 각각 연결되어 있고, 타측은 아암헤드(18)상의 2개의 연결축(20)에 각각 연결되어 있다.
아암헤드(18)와 제2 아암(4)을 연결하는 4개의 링크(19)를 통하여, 제3 아암(5)이 힌지부(15)의 수평축을 중심으로 상하로 회동할 때, 동시에 아암헤드(18)가 수평축에 대한 각도를 유지한다.
제3 아암(5)은 그 내부에 자세유지기구를 더 포함할 수 있으며, 자세유지기구에 의하여 자세를 유지할 수 있다. 제2 아암(4)에 대한 제3 아암(5)의 상하 방향의 회동 각도는 소정의 범위내에서 수동조작에 의하여 연속적으로 조정 가능하지만, 제3 아암(5)에 내장되는 자세유지기구로 인하여 외력을 더하지 않으면 그 각도를 지지하게 되어 있다. 이 때문에 피지지체(8)의 중량 등에 의하여 제3 아암(5)이 자연스럽게 하강하는 일은 없다.
자세유지기구의 일 실시예로서 가스실린더(22)가 제공된다. 즉 힌지부(15)에 돌출홈(23)이 형성되어 있고, 가스실린더의 일측은 아암헤드(18)에 연결되어 있고 타측은 힌지부(15)의 돌출홈(23)에 연결되어 있다. 아암헤드(18)가 상방향으로 이동하면 가스실린더(22)는 늘어나고 아암헤드(18)가 하방향으로 이동하면 가스실린더(22)는 압축된다. 회동범위와 관련하여, 제3 아암(5)은 수평축을 중심으로 상하로 각각 40도와 -10도의 범위에서 회동 가능하다.
제4 아암(6)은 수평축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 아암헤드(18)에 연결되어 있으며, 홈 포지션 상태에서 좌우로 각각 90도의 범위에서 아암헤드(18)에 대하여 회동 가능하다.
도 3은 피지지체 연결부(7)의 구조를 나타내는 구성도이다. 도 3(a)는 피지지체 연결부(7)를 위에서 내려다 본 구성도이고, 도 3(b)는 피지지체(8)가 상방향으로 틸트되었을 때를 나타내는 구성도이며, 도 3(c)는 피지지체(8)가 하방향으로 틸트되었을 때를 나타내는 구성도이다.
피지지체 연결부(7)는 피지지체고정부(27), 틸팅샤프트(28), 외주부에 경사규제홈부(29)가 형성되어 있는 한 쌍의 캠판(30,31), 경사규제를 위한 한 쌍의 스토퍼(32,33), 한 쌍의 판스프링(34,35) 및 한 쌍의 토션스프링(36,37)을 포함한다.
한 쌍의 캠판(30,31)은 피지지체고정부(27)에 부착되어 피지지체고정부(27)가 회동할 때 함께 회동한다. 캠판(30,31)의 외주부에는 피지지체(8)의 틸트범위를 규제하기 위한 경사규제홈부바닥(39)이 형성되어 있고, 틸팅샤프트(28)에는 경사규제홈부바닥(39)의 제1 정지면 또는 제2 정지면에 맞닿을 수 있는 한 쌍의 스토퍼(32,33)가 구비되어 있다. 스토퍼(32,33)의 일 측면이 제1 정지면에 맞닿거나, 스토퍼(32,33)의 타 측면이 제2 정지면에 맞닿으면 캠판(30,31)의 회동이 정지된다. 피지지체고정부(16)와 캠판(30,31)이 고정되어 있는 피지지체(8)는 축선(38)을 중심으로 하여 전방으로 -90도와 후방으로 15도의 범위에서 틸트된다.
이때 한 쌍의 판스프링(34,35)은 사용자가 피지지체(8)를 틸트시킬 때 틸트된 상태로 피지지체(8)가 유지되도록 힘을 가세하는 기능을 수행하고, 한 쌍의 토션스프링(36,37)은 피지지체(8)가 원위치로 돌아오는 복원력을 부여하는 기능을 수행한다. 판스프링(34,35)과 토션스프링(36,37)의 도움으로 사용자가 피지지체(8)의 각도를 쉽게 조절할 수 있다.
도 4는 제1 아암(3)의 내부 구조를 나타내는 구성도이다. 도 4(a)는 제1 아암(3)을 로크한 상태를 나타내는 구성도이고, 도 4(b)는 제1 아암(3)의 로크를 해제한 상태를 나타내는 구성도이다. 제1 아암(3)의 아암커버(42) 내부에는 아암 홈부(43)가 형성되어 있고 아암 홈부바닥(44) 내에는 제1 단부(11)로 관통되는 원통형의 제1 로크가이드(40)가 수직하게 형성되어 있다. 제1 로크가이드(40)는 제1 단부축(13)에 대하여, 5 자유도 관절기구(1)의 전후 방향의 뒤측에 간격을 두고 배치되어 있다.
또한, 제1 단부휴지면(9) 상에는 상단에 개구를 가지는 원통형의 제2 로크가이드(41)가 수직하게 형성되어 있다. 원통형의 제2 로크가이드(41)는 제1 회동지지구멍(10)에 대하여, 5 자유도 관절기구(1)가 홈 포지션 상태에 있을 때의 제1 로크가이드(40)의 위치와 대응되는 위치에 형성되어 있다.
아암 홈부바닥(44) 내의 제1 로크가이드(40) 속에는 단면이 알파벳 Ｔ 형태의 제1 로크핀(45)이 구비되어 있다. 제1 로크핀(45)의 상부는 제1 플랜지부(46)가 형성되어 있고 제1 로크핀(45)의 상단에는 제1 스프링(47)이 끼워져 있다. 제1 스프링(47)은 제1 로크핀(45)이 제1 로크가이드(40) 속에서 상방향으로 올라오도록 아암 홈부바닥(44)에 힘을 가한다.
아암 홈부(43) 내부에는 후크잠금박스(48)가 구비되어 있다. 후크잠금박스(48)에는 후크잠금박스(48)의 측면을 관통하는 잠금축가이드(79)가 있고, 잠금축가이드(79)에는 잠금축(49)이 삽입되어 있다. 잠금축(49) 상에는 기역 형태의 제1 로크핀누름쇠(50)가 연결되어 있다.
제1 아암(3)이 베이스(2) 상에서 제1 로크가이드(40)와 제2 로크가이드(41)가 겹쳐지는 위치에 위치한 상태에서 잠금축(49)의 회전에 의하여 제1 로크핀누름쇠(50)가 제1 로크핀(45)의 제1 플랜지부(46)를 누르면, 제1 로크핀(45)은 제1 및 제2 로크가이드(40,41)를 따라서 하방에 변위되면서, 제1 스프링(47)이 압축된다. 제1 로크핀누름쇠(50)는 아암 홈부측면(51)과 접촉하면서 강제로 멈춘다.
제1 로크핀(45)의 하단부가 제2 로크가이드(41)로 삽입되는 것에 의해 베이스(2)에 대한 제1 아암(3)의 회동이 로크된다. 제1 로크장치(52)는 제1 로크핀(45), 제1 로크핀누름쇠(50), 제1 스프링(47), 제1 로크가이드(40) 및 제2 로크가이드(41)를 포함한다.
도 5는 도 1의 아암헤드(10)와 제4 아암(6)의 내부 구조를 나타내는 구성도이다. 도 5(a)는 제4 아암(6)을 로크한 상태를 나타내는 구성도이고, 도 5(b)는 제4 아암(6)의 로크를 해제한 상태를 나타내는 구성도이다. 제4 아암(6)의 제5 단부(53) 중앙에는 제5 단부축(54)이 수직하게 형성되어 있고, 아암헤드(10)의 제4 단부(55) 중앙에는 제3 회동지지구멍(56)이 형성되어 있다. 제4 아암(6)은 제5 단부축(54)을 중심으로 회동한다.
제4 아암(6)의 제5 단부(53) 상에는 5 자유도 관절기구를 정면에서 바라볼 때 좌측으로 소정의 간격을 둔 위치에 제4 아암(6)을 연직으로 관통하는 원통형의 제3 로크가이드(57)가 형성되어 있고, 아암헤드(10)의 제4 단부(55) 상에는 5 자유도 관절기구(1)의 홈 포지션 상태에서 제3 로크가이드(57)와 대응되는 위치에 요홈(58)이 형성되어 있다. 제3 로크가이드(57) 속에는 단면이 알파벳 Ｔ 형태의 제2 로크핀(59)이 구비되어 있으며, 제2 로크핀(59)의 하부에는 제2 스프링(61)이 끼워져 있다. 제2 스프링(61)은 제2 로크핀(59)이 하방향으로 이동하도록 힘을 가세한다.
제2 로크핀(59)은 캠(62)의 회전에 의하여 제3 로크가이드(57) 속에서 상하로 변위한다. 즉 제2 로크핀(59)의 제2 플랜지부(60)가 캠(62)상의 넓은 지지대(63a)에 맞닿아 있는 상태가 제2 로크핀(59)이 하방으로 변위한 겅우로서, 제4 아암(6)의 제3 아암(5)에 대한 로크가 해제된 상태가 된다. 또한, 제2 로크핀(59)의 제2 플랜지부(60)가 캠(62)상의 좁은 지지대(63b)에 맞닿아 있는 상태가 제2 로크핀(59)이 상방으로 변위한 경우로서, 제3 아암(5)에 대한 제4 아암(6)의 회동이 로크된 상태이다. 즉 제2 로크핀(59)의 끝부분이 요홈(58) 속으로 삽입되는 것에 의해 제3 아암(5)에 대한 제4 아암(3)의 회동이 로크된다. 제2 로크장치(64)는 제2 로크핀(59),제2 스프링(61), 제3 로크가이드(57), 요홈(58) 및 캠(62)을 포함한다.
또한, 도 5는 체결장치(66)의 내부 구조를 나타내고 있다. 도 5(a)는 체결장치(66)가 제1 아암(3)과 체결되기 위한 준비 상태를 나타내는 구성도이고, 도 5(b)는 체결장치(66)가 휴지된 상태를 나타내는 구성도이다. 체결장치의 상단에는 캠(62)과 캠축이 형성되어 있고, 하단에는 후크(65)가 형성되어 있다.
제4 아암(6) 내부에는 체결장치(66)의 휴지공간(67)이 형성되어 있다. 체결장치(66)는 조작자의 수동조작에 의하여 휴지공간(67) 내로 인입되어 휴지상태를 유지할 수 있으며, 휴지공간(67)에서 인출되어 제1 아암(3) 내부에 설치된 후크잠금장치(68)와 결합을 하기 위한 상태가 될 수도 있다. 체결장치(66)가 휴지공간(67) 내에 휴지된 상태에서 사용자가 체결장치(66)를 수동조작에 의하여 인출하면 동시에 캠(62)도 회전하며 캠(62)의 회전에 의하여 제3 아암(5)에 대한 제4 아암(6)의 회동이 로크되는 것은 이미 설명하였다.
도 6은 후크잠금장치(68)의 내부 구조를 나타내기 위한 구성도이다. 후크잠금장치(68)의 상판(73)은 제거되어 있는 상태이다. 잠금걸쇠판(69)은 직사각형의 구멍이 2개가 형성되어 있다. 큰 구멍(70)은 삽입된 후크(65)를 잠그는 구멍이고, 작은 구멍(71)은 잠금바(72)가 끼워져 있는 구멍이다. 잠금바(72)의 이동에 의하여 잠금걸쇠판(69)이 후크잠금장치(68)의 양측 벽면 상을 슬라이딩하여 이동한다. 후크잠금장치(68)는 후크잠금박스(48), 잠금걸쇠판(69), 상판(73) 및 체결장치(66)를 포함한다.
도 7은 후크잠금장치(68)를 나타내는 측면도이다. 후크잠금장치(68)의 상판(73)은 제거되어 있는 상태이다. 도 7(a)는 잠금걸쇠판(69)이 열려진 상태를 나타내는 구성도이고, 도 7(b)는 잠금걸쇠판(69)이 잠겨 있는 상태를 나타내는 구성도이다.
체결장치(66)가 인출된 상태에서 사용자가 수동조작에 의하여 제3 아암(5)을 하방으로 이동시키면 체결장치(66)의 하단에 형성된 후크(65)가 제1 아암(3)의 상단의 구멍에 삽입되고, 잠금레바(74)를 회전시켜 잠금바(72)를 이동시키면 잠금걸쇠판(69)이 함께 이동하게 되어 후크(65)가 로크된다. 이로써 제1 아암(3)에 대한 제2 아암(4)의 회동이 로크되고 동시에 제3 아암(5)의 제2 아암(4)에 대한 회동이 로크된다.
도 8는 아암 로크해제 조작부의 구성도이다. 도 8(a)는 아암 로크해제 조작부의 구성들의 위치를 나타내는 사시도이다. 도 8(b)는 후크잠금장치(68)에 의하여 후크(65)가 로크된 상태를 나타내는 구성도이고, 도 8(c)는 후크잠금장치(68)에 의하여 후크(65)의 로크가 해제된 상태를 나타내는 구성도이다. 아암 로크해제 조작부의 구조를 설명하면, 잠금축(75)의 일측에 잠금레바(74)가 연결되어 있고, 타측에는 제3 스프링(77)이 연결되어 있으며, 잠금레바(74)를 누르면 제3 스프링(77)이 압축된다. 또한, 잠금축(75)은 후크잠금박스(48) 상의 잠금축가이드(79)에 삽입되어 있다. 잠금축(75)에는 제1 로크핀누름쇠(50), 잠금바(72) 및 잠금핀(76)이 부착되어 있다. 도 8(b)의 상태에서 잠금레바(74)를 눌러서 도 8(b)에서 제3 스프링(77)이 있는 방향에서 바라볼 때 시계방향으로 돌리면 잠금축(75)이 함께 회전하고, 잠금축(75) 상에 부착되어 있는 잠금바(72)와 제1 로크핀누름쇠(50) 및 잠금핀(76)이 함께 회전한다. 잠금바(72)는 잠금걸쇠판(69)을 이동시키고, 제1 로크핀누름쇠(50)가 위로 이동하면서 제1 로크핀(45)을 상방향으로 이동시킨다. 이 경우 잠금핀(76)은 돌출홈(78)을 넘어서 도 8(c)처럼 돌출홈(78)의 오른쪽에 위치하게 된다. 이로써 제1 로크장치(52)의 로크가 해제된다. 또한, 동시에 후크(65)의 로크가 해제되고 그 해제 상태를 유지하며, 체결장치(66)를 제1 아암(3) 상부의 구멍으로부터 추출할 수 있게 된다. 아암 로크해제 조작부는 잠금레바(74), 잠금축(75), 잠금바(72), 잠금핀(76) 및 제3 스프링(77)을 포함한다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
(부호의 설명)
1 : 5 자유도 관절기구
20 : 아암헤드상의 두 개의 연결축
21 : 힌지부상의 두 개의 연결축
29 : 경사규제홈부
38 : 축선
52 : 제1 로크장치
64 : 제2 로크장치
66 : 체결장치
68 : 후크잠금장치

Claims (27)

  1. 로크(lock) 가능한 5 자유도(5-DoF) 관절기구에 있어서,
    베이스;
    수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 상기 베이스 상측에 구비된 제1 아암;
    일측에 힌지부를 갖고, 수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 상기 제1 아암 상측에 구비된 제2 아암;
    아암헤드와 일측이 상기 아암헤드에 연결된 복수 개의 링크를 포함하며, 수평축을 중심으로 상하로 회동 가능하게 상기 힌지부와 연결된 제3 아암;
    수직축을 중심으로 좌우로 회동 가능하게 상기 아암헤드 하측에 구비된 제4 아암;
    일측이 피지지체에 연결되고, 타측이 상기 제4 아암에 연결되며, 수평축을 중심으로 상하로 회동 가능하게 구비된 피지지체 연결부; 및
    상기 베이스와 상기 제1 아암이 소정의 상대 위치에 도달할 때, 상기 제1 아암의 회동을 로크(lock)하는 제1 로크장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스는 상부에 제1 아암휴지면을 구비하고, 상기 제1 아암휴지면의 중앙에는 제1 회동지지구멍이 구비된 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 아암은 일측에 제1 단부를 구비하고, 타측에 제2 단부를 구비하며, 상기 제1 단부의 중앙에는 수직하게 제1 단부축이 구비되고, 상기 제2 단부의 중앙에는 수직하게 제2 회동지지구멍이 구비된 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 아암은 상기 제1 단부축이 상기 제1 회동지지구멍에 삽입되어 상기 베이스 상에서 상기 제1 단부축을 중심으로 회동하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 아암이 상기 베이스의 상기 제1 아암휴지면 상에서 회동하는 범위는 홈 포지션 상태에서 좌우로 각각 90도인 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 아암은 하부에 제3 단부를 구비하고, 상기 제3 단부의 중앙에는 수직하게 제3 단부축이 구비된 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 아암은 상기 제3 단부축이 상기 제2 회동지지구멍에 삽입되어 상기 제2 단부 상에서 상기 제3 단부축을 중심으로 회동하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 아암이 상기 제1 아암의 상기 제2 단부 상에서 회동하는 범위는 상기 홈 포지션 상태에서 좌우로 각각 90도인 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 아암헤드는 하부에 제4 단부를 구비하고, 상기 제4 단부의 중앙에는 수직하게 제3 회동지지구멍이 구비된 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 아암이 상기 힌지부의 수평축을 중심으로 상하로 회동할 때, 상기 아암헤드가 수평축에 대한 각도를 유지하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제3 아암의 내부에 자세유지기구를 더 포함하되, 상기 제3 아암이 상기 자세유지기구에 의하여 자세를 유지하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제3 아암이 수평축을 중심으로 상하로 회동하는 범위는 수평면을 기준으로 하측으로 -10도, 상측으로 40도인 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제4 아암은 상부에 제5 단부를 구비하고, 상기 제5 단부의 중앙에는 수직하게 제5 단부축이 구비되며, 상기 제5 단부 상에는 상기 제5 단부축과 간격을 둔 위치에 요홈이 구비된 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제4 아암은 상기 제5 단부축이 상기 제3 회동지지구멍에 삽입되어 상기 아암헤드 상에서 상기 제5 단부축을 중심으로 회동하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제4 아암이 상기 제4 단부 상에서 회동하는 범위는 상기 홈 포지션 상태에서 좌우로 각각 90도인 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 피지지체는 디스플레이 수단인 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제4 아암과 상기 제3 아암이 소정의 상대 위치에 도달할 때, 상기 제4 아암의 회동을 로크(lock)하는 제2 로크장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  18. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 아암과 상기 제4 아암 사이를 구속하는 체결장치로서, 상기 제4 아암의 하부에 연결되고, 상기 체결장치의 상단에는 캠과 캠축이 형성되고, 하단에는 후크가 형성된 체결장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  19. 제 17 항에 있어서,
    수평축을 중심으로 상하로 회동 가능하게 상기 제4 아암의 하부에 힌지 결합된 체결장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제4 아암 내부에 상기 체결장치의 휴지공간이 구비되어 있고, 상기 체결장치가 상기 휴지공간 내, 외부로 인출입되는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 아암의 내부에 장착되고, 잠금레바에 의하여 잠금걸쇠판이 슬라이딩 작동하는 후크잠금장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 로크장치에 의한 로크 상태와 상기 후크잠금장치에 의한 후크잠금 상태를 동시에 해제하는 아암 로크해제 조작부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 5 자유도 관절기구.
  23. 베이스;
    상기 베이스에 순차적으로 연결된 제1 아암, 제2 아암, 제3 아암, 제4 아암 및 피지지체 연결부;
    상기 베이스와 상기 제1 아암의 연결부를 로크(lock)시키는 제1 로크장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 촬영 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제3 아암과 상기 제4 아암의 연결부를 로크(lock)시키는 제2 로크장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 촬영 장치.
  25. 제 23 항 및 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 아암과 상기 제4 아암을 체결하는 체결장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 촬영 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제1 아암의 내부에 장착되고, 잠금레바에 의하여 잠금걸쇠판이 슬라이딩 작동하는 후크잠금장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 촬영 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제1 로크장치에 의한 로크 상태와 상기 후크잠금장치에 의한 후크잠금 상태를 동시에 해제하는 아암 로크해제 조작부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 촬영 장치.
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