차세대 의료용 병렬 로봇 설계와 정역학적 균형 최적화: 혈관 3D 매핑 및 안전성 강화 기술의 혁신
https://doi.org/10.1115/1.2815329 서론 : 현대 의료 로봇의 도전 과제와 새로운 대안 전 세계적으로 말초 동맥 질환 (Peripheral Arterial Disease, PAD) 의 유병률이 증가함에 따라 , 수술 전 관심 혈관의 정확한 3D 매핑은 필수적인 절차가 되었습니다 . 기존의 영상 진단 기술은 고비용일 뿐만 아니라 침습적이며 , 환자와 의료진에게 전리 방사선 (Iodizing effect) 노출이라는 위험 요소를 안겨주었습니다 . 이러한 한계를 극복하기 위해 최근 로봇을 초음파 프로브 조작기로 활용하는 새로운 3D 초음파 스캐닝 시스템 개발이 가속화되고 있습니다 . 본 칼럼에서는 최신 연구 데이터 ( ) 를 바탕으로 , 의료 현장의 안전성을 획기적으로 높일 수 있는 의료용 병렬 로봇 (Medical Parallel Robot) 의 설계 원리와 정역학적 균형 (Static Balancing) 최적화 기법에 대해 심도 있게 분석합니다 . 1. 초음파 기반 3D 매핑용 병렬 로봇의 설계 철학 의료 현장에서 로봇이 초음파 프로브를 정밀하게 제어하기 위해서는 높은 강성과 정밀도가 요구됩니다 . 병렬 로봇 (Parallel Robot) 구조는 이러한 목적에 부합하는 최적의 설계를 제공합니다 . · 시스템의 목적 : 고가의 침습적 장비를 대체하여 저비용 , 비침습적 , 비방사선 방식의 혈관 진단 환경 구축 . · 구동 방식 : 초음파 프로브를 조작기로 사용하여 실시간으로 혈관의 기하학적 구조를 파악 . 2. 정역학적 균형 (Static Balancing) 과 의료 안전성 의료용 로봇에서 가장 중요한 키워드는 단연 ** 안전 (Safety)** 입니다 . 로봇의 오작동이나 전원 차단 시 , 프로브가 환자의 환부...