Abstract:
본 발명은 마이크로로봇의 방향 및 3차원 위치제어, 마이크로로봇의 회전을 통한 드릴링이 가능할 수 있도록 제어하는 3차원 전자기 구동장치를 구현함으로써, 마이크로로봇의 안정적인 위치제어뿐만 아니라 드릴링이 가능하여 인체에 확장 적용할 시 혈관 내 자유로운 이동뿐만 아니라 막힌 부분을 드릴링하여 뚫는 의료적 기기로서의 역할을 할 수 있도록 하는 3차원 전자기 구동장치에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 3차원 전자기 구동장치는, 마이크로로봇을 자화시킴과 동시에 제자리회전시킴에 따라 정렬하는 헬름홀츠코일 및 상기 마이크로로봇의 자화력과 상호작용하여 마이크로로봇의 추진력을 제공하는 맥스웰코일을 포함하여 x, y, z축 공간상에 설치되는 3차원 전자기 구동장치에 있어서, xy축 평면에 평행하게 고정설치되는 한 쌍의 제1헬름홀츠코일; yz축 평면에 평행하게 고정설치되는 한 쌍의 제2헬름홀츠코일; zx축 평면에 평행하게 고정설치되는 한 쌍의 제3헬름홀츠코일; zx축 평면에 평행하게 고정설치되는 한 쌍의 제1맥스웰코일; 및 상기 한 쌍의 제1맥스웰코일의 배치와 수직이 되게 배치되고, 상기 y축을 회전축으로 하여 회전자재하게 설치되는 한 쌍의 제2맥스웰코일;을 포함하여 구성된다. 마이크로, 로봇, 혈관, 코일, 헬름홀츠, 맥스웰, 자화, 자성, 전자기장
Abstract:
본 발명에서 시스템의 공간 활용 능력이 향상되는 마이크로 로봇 제어를 위한 코일 시스템 구조 및 이를 이용한 2차원 평면 전자기 구동 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 코일 시스템 구조는, 마이크로 로봇을 자화시키고 회전 방향을 결정하는 헬름홀쯔 코일 및 상기 마이크로 로봇의 자화력과 상호작용하여 마이크로 로봇의 추진력을 제공하는 맥스웰 코일을 포함하는 코일 시스템 구조에 있어서, 어느 하나의 헬름홀쯔 코일 및 맥스웰 코일이 결합 설치되는 코일 시스템이 임의의 공간을 중심으로 대향되도록 배치되는 X축 코일 시스템; 및 어느 하나의 헬름홀쯔 코일 및 맥스웰 코일이 결합 설치되는 코일 시스템이 상기 공간을 중심으로 대향되도록 배치되되 상기 X축 코일 시스템과 수직으로 설치되는 Y축 코일 시스템으로 이루어진다. 따라서, 본 발명은 소화기관 이동로봇, 혈관 이동로봇, 망막 이동로봇, 뇌피질 이동로봇 등으로 적용될 수 있어 의료 로봇의 기반 기술을 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 코일 시스템을 고정화된 구조로 구현함으로써, 시스템 구동을 위한 소음을 제거하여 환자에 대한 진료의 안정성 및 편의성을 제공한다. 마이크로, 로봇, 혈관, 코일, 헬름홀쯔, 맥스웰, 자화, 자성, 전자기장
Abstract:
PURPOSE: A two-dimensional eletromagnetic driving apparatus and method for a micro robot are provided to implement displacement control for a micro robot by regulating the current supplied to a Helmholtz coil and a Maxwell coil. CONSTITUTION: A two-dimensional eletromagnetic driving apparatus comprises a robot arranging unit(100) and a robot propulsion unit(200). In the robot arranging unit, direction aligning modules(a) are repetitively arranged at regular angles around a space(S) on a plane. At least a pair of the direction aligning modules are made of Helmholtz coils facing each other around the space. The robot arranging unit aligns a micro robot(MCRB) in the progressive direction. A robot propulsion module(b) of the robot propulsion unit is made of at least a pair of Maxwell coils facing each other around the plane and propels the aligned micro robot in the progressive direction.
Abstract:
본 발명에서 시스템의 공간 활용 능력이 향상되는 마이크로로봇 제어를 위한 3차원 입체 전자기 구동장치를 개시한다. 이를 위한 본 발명의 3차원 입체 전자기 구동장치는, 마이크로로봇을 자화시키고 평면회전 방향을 결정하는 헬름홀츠코일 및 상기 마이크로로봇의 자화력과 상호작용하여 마이크로로봇의 평면 추진력을 제공하는 맥스웰코일을 포함하는 3차원 입체 전자기 구동장치에 있어서, 임의의 공간을 중심으로 대향 배치되는 적어도 한 쌍의 헬름홀츠코일 및 상기 한 쌍의 헬름홀츠코일과 평행하고 상기 공간을 중심으로 대향 배치되는 적어도 한 쌍의 맥스웰코일로 이루어진 코일모듈이 상기 공간을 중심으로 평면상에 등각(等角)으로 반복 배치되도록 구성되어, 상기 마이크로로봇을 평면이동시키는 평면이동부; 및 상기 평면상에 상기 평면이동부를 구성하는 어느 하나의 코일모듈의 중심축선을 중심으로 상기 평면이동부를 구성하는 다른 어느 하나의 코일모듈을 정회전 또는 역회전시킴에 따라, 상기 마이크로로봇을 축회전이동시키는 축회전이동부;를 포함하여 구성된다. 마이크로, 로봇, 혈관, 코일, 헬름홀츠, 맥스웰, 자화, 자성, 전자기장
Abstract:
PURPOSE: A coil system structure for control of a micro robot and a two-dimensional plane electromagnetic drive system using the same are provided to omit the turning space of a coil system by controlling the displacement of a micro robot through control of current supplied to the helmholtz coil and the maxwell coil. CONSTITUTION: A coil systems structure comprises X- and Y-axis coil systems(201,203) which are arranged opposite each other. The Y-axis coil system is installed perpendicular to the X-axis coil system. One of helmholtz coils(205,209) and maxwell coils(207,211) is installed in the X-axis coil system. One of helmholtz coils(215,219) and maxwell coils(213,217) is installed in the Y-axis coil system.
Abstract:
PURPOSE: An electromagnetic operation device for medical surgery having a catheter is provided to efficiently drill an obstructed part of a blood vessel by using a guide wire connected to the outside. CONSTITUTION: A micro drill tool(160) based on a catheter and an electromagnetic driving rotator system safely enters a blood vessel of a human body. The electromagnetic driving rotator system safely controls expansion and contraction of a balloon part in the blood vessel. The electromagnetic driving rotator system eliminates stenosis material by using the micro drill tool. The electromagnetic driving rotator system discharges a particle piece to outside. The electromagnetic driving rotator system includes a guide wire, a catheter(150), and the drill tool.
Abstract:
본 발명은 2차원 평면 전자기 구동장치 및 구동방법에 관한 것으로서, 임의의 공간을 중심으로 대향 배치되는 적어도 한 쌍의 헬름홀츠 코일로 이루어진 방향정렬모듈이 공간을 중심으로 평면상에 등각(等角)으로 반복 배치되도록 구성되어, 마이크로 로봇을 진행방향으로 정렬시키는 로봇 정렬부; 및 평면을 대칭면으로 대향 배치되는 적어도 한 쌍의 맥스웰 코일로 이루어진 로봇추진모듈을 포함하여 구성되어, 정렬된 마이크로 로봇을 진행방향으로 추진시키는 로봇 추진부;를 포함하는 구동장치와 함께 임의의 공간을 중심으로 대향 배치되고, 전류 방향이 동일한 적어도 한 쌍의 헬름홀츠 코일로 이루어진 방향정렬모듈을 공간을 중심으로 평면상에 등각(等角)으로 반복 배치하는 단계; 평면을 대칭면으로 대향 배치되고, 전류 방향이 상이한 적어도 한 쌍의 맥스웰 코일로 이루어진 로봇추진모듈을 배치하는 단계; 공간에 마이크로 로봇을 배치한 상태에서, 로봇 정렬부를 이루는 각 헬름홀츠 코일을 제어하여 마이크로 로봇을 진행방향으로 정렬하고, 로봇 추진부를 이루는 맥스웰 코일의 전류공급량을 제어하여 마이크로 로봇을 진행방향으로 추진시키는 단계;를 포함하는 구동방법을 제공한다. 마이크로, 로봇, 혈관, 코일, 헬름홀츠, 맥스웰, 자화, 자성, 전자기장
Abstract:
PURPOSE: A 3D electromagnetic driving device is provided to freely move in the blood vessel of a human body through the stable position control and drilling of a micro robot. CONSTITUTION: A 3D electromagnetic driving device comprises a pair of first Helmholtz coils(HC1), a pair of second Helmholtz coils(HC2), a pair of third Helmholtz coils(HC3), a pair of first Maxwell coils(MC1) and a pair of second Maxwell coils(MC2). The first to third Helmholtz coils are respectively fixed in parallel to an x-y axis plane, a y-z axis plane, and a z-x axis plane. The first Maxwell coil is fixed in parallel to the z-x axis plane. The second Maxwell coil is arranged perpendicularly to the disposition of the first Maxwell coil and the rotation of the second Maxwell coil is restricted around a y axis.
Abstract:
PURPOSE: A three-dimensional electromagnetic driving device is provided to perform three-dimensional displacement control of a micro robot by regulating the rotation degree of a coil module. CONSTITUTION: A three-dimensional electromagnetic driving device comprises a plane moving unit and a rotating and moving unit. The plane moving unit moves a micro robot on a plane and comprises coil modules(110,160) which are repetitively arranged at regular angles around a space(S). The coil modules are made of at least a pair of Helmholtz coils and a pair of Maxwell coils. The rotating and moving unit rotates or moves the micro robot by rotating one of the coil modules forward or reversely around a central axial line(X) of the other.