KR102348635B1 - 휴대용 외과 로봇의 캐리지 - Google Patents

Abstract

휴대용 외과 로봇은 외과 장치 및 카트를 포함한다. 외과 장치는 카트에 결합된다. 카트는 섀시, 섀시에 결합된 마운트, 마운트에 피벗식으로 결합된 캐리지, 및 한 세트의 바퀴를 포함한다. 캐리지는 캐리지의 제 1 측방 단부에 위치된 제 1 브래킷 및 캐리지의 제 2 측방 단부에 위치된 제 2 브래킷을 포함한다. 한 세트의 바퀴 중 제 1 바퀴는 제 1 브래킷에 결합되고, 한 세트의 바퀴 중 제 2 바퀴는 제 2 브래킷에 결합된다. 캐리지는 (i) 휴대용 외과 로봇의 요동, (ii) 제 1 바퀴의 플러터링, (iii) 제 2 바퀴의 플러터링, 및 (iv) 휴대용 외과 로봇의 전도 중 하나 이상을 방지하도록 마운트에 대해 피벗팅되도록 구성된다.

Description

휴대용 외과 로봇의 캐리지

관련 특허 출원의 상호 참조

본 출원은 2015년 9월 4일에 출원된 미국 가특허출원 번호 62/214,696 및 2015년 9월 4일에 출원된 미국 가특허출원 번호 62/214,718의 이익을 주장하며, 이들 두 출원은 그 전체가 원용에 의해 본원에 포함된다.

본 발명은 일반적으로 로봇 장치의 이동용 카트 및 사용 시에 로봇 장치의 안정성에 관한 것이다.

의료 장치의 카트를 사용하여 로봇 장치를 하나의 장소로부터 다른 장소로 이동시킬 수 있다. 전통적인 의료 장치의 카트는 일반적인 이동 중에 적절한 조작성을 제공할 수 있는 4 개의 바퀴, 즉 2 개의 고정된 앞 바퀴 및 2 개의 후방의 회전 캐스터(caster)를 가지지만, 수술실에서의 조작성은 다른 요구를 갖는다. 수술실 내의 공간은 제한되어 있으며, 이는 카트가 수술실 내에서 적절한 위치로 이동하는 것을 어렵게 만든다. 카트를 후방에서 밀 때, 앞 바퀴를 안내하는데 필요한 지렛대작용으로 인해 주행 방향을 제어하기가 어렵다. 카트는 후퇴되고, 피벗팅되고, 복귀되어야 한다. 경우에 따라 카트의 위치가 정확해질 때까지 이것은 수차례 반복되어야 한다. 때때로, 이것은 수술실의 살균 영역에 있을 수 있는 전방 단부로부터 카트를 조작해야 하는데, 이는 이상적이지 않다. 또한, 이동 중에, 카트는 다양한 평탄하지 않은 표면(예를 들면, 경사로, 경사면 등)을 만날 수 있고, 이는 카트의 개별 바퀴 상에 가해지는 하중을 증가시킬 수 있고 요동(rocking) 상태 또는 플러터링(fluttering) 상태를 유발할 수 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 국제공개번호 제2008/025901호(WO 2008/025901 A2)(공개일: 2008년 3월 6일)에 기재되어 있다.

하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 휴대용 외과 로봇은 외과 장치 및 카트를 포함한다. 외과 장치는 카트에 결합된다. 카트는 섀시, 섀시에 결합된 마운트, 마운트에 피벗식으로 결합된 캐리지, 및 한 세트의 바퀴를 포함한다. 캐리지는 이것의 제 1 측방 단부에 위치된 제 1 브래킷 및 이것의 제 2 측방 단부에 위치된 제 2 브래킷을 포함한다. 한 세트의 바퀴 중 제 1 바퀴는 제 1 브래킷에 결합되고, 한 세트의 바퀴 중 제 2 바퀴는 제 2 브래킷에 결합된다. 캐리지는 (i) 휴대용 외과 로봇의 요동, (ii) 제 1 바퀴의 플러터링, (iii) 제 2 바퀴의 플러터링, 및 (iv) 휴대용 외과 로봇의 전도 중 하나 이상을 방지하도록 마운트에 대해 피벗팅되도록 구성된다.

다른 하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 휴대용 카트는 섀시, 섀시의 전방 부분에 결합된 제 1 바퀴 메커니즘, 및 섀시의 후방 부분에 피벗가능하게 결합된 제 2 바퀴 메커니즘을 포함한다. 제 1 바퀴 메커니즘 및 제 2 바퀴 메커니즘은 휴대용 카트의 조종을 용이화한다. 제 2 바퀴 메커니즘은 (i) 휴대용 카트의 요동, (ii) 제 1 바퀴 메커니즘의 플러터링, (iii) 제 2 바퀴 메커니즘의 플러터링, 및 (iv) 휴대용 카트의 전도 중 하나 이상을 방지하기 위해 섀시에 대해 회전하도록 구성된다.

또 다른 하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 카트용 피벗팅 캐리지는 마운트, 피벗팅 부재, 및 한 세트의 바퀴를 포함한다. 마운트는 내부 공동 및 피벗 개구를 형성하는 하우징을 갖는다. 마운트는 카트의 섀시에 결합되도록 구성된다. 피벗팅 부재는 하우징의 내부 공동 내에 배치된다. 피벗팅 부재는 제 1 측방 단부 및 제 2 측방 단부를 갖는 본체, 본체의 제 1 측방 단부에 위치된 제 1 브래킷, 본체의 제 2 측방 단부에 위치된 제 2 브래킷, 및 본체로부터 연장되는 로드를 포함한다. 로드는 하우징의 피벗 개구와 맞물리고, 이를 통해 피벗팅 부재가 카트의 섀시에 피벗식으로 결합되도록 피벗팅 부재를 마운트에 피벗식으로 결합하도록 위치된다. 한 세트의 바퀴는 제 1 브래킷에 결합된 제 1 바퀴 및 제 2 브래킷에 결합된 제 2 바퀴를 포함한다.

또 다른 하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 카트용 피벗팅 캐리지는 프레임 부재, 한 세트의 바퀴, 및 마운트를 포함한다. 프레임 부재는 이것의 제 1 측방 단부에 위치된 제 1 브래킷 및 이것의 제 2 측방 단부에 위치된 제 2 브래킷을 포함한다. 제 1 바퀴는 제 1 브래킷에 결합되고, 제 2 바퀴는 제 2 브래킷에 결합된다. 마운트는 프레임 부재에 피벗가능하게 결합된다. 마운트는 피벗팅 캐리지를 카트의 섀시에 결합하도록 구성된다. 프레임 부재는 거리를 두고 이격되어 공동을 형성하는 한 쌍의 플레이트를 포함한다. 공동은 마운트를 수용하고, 이 마운트에 대한 캐리지의 회전을 용이화하도록 구성된다.

대안적인 예시적인 실시형태는 다른 특징들 및 청구범위에 일반적으로 열거될 수 있는 특징들의 조합에 관한 것이다.

본 개시는 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 완전히 이해될 것이며, 여기서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 예시적인 실시형태에 따른 외과 카트의 전방 사시도이고;
도 2는 도 1의 외과 카트의 좌후방 사시도이고;
도 3은 도 1의 외과 카트의 우후방 사시도이고;
도 4a 내지 도 4d는 예시적인 실시형태에 따른 도 1 내지 도 3의 외과 카트의 피벗팅 캐리지 조립체의 다양한 도면이고;
도 5a는 예시적인 실시형태에 따른 이동 구성의 로킹 메커니즘을 갖는 도 1 내지 도 3의 외과 카트의 섀시의 사시도이고;
도 5b는 예시적인 실시형태 따른 제동된 구성의 로킹 메커니즘을 갖는 도 1 내지 도 3의 외과 카트의 섀시의 사시도이고;
도 5c 내지 도 5f는 예시적인 실시형태에 따른 이동 구성과 제동된 구성 사이에서 재구성되는 로킹 메커니즘의 다양한 단면도이고;
도 5g는 예시적인 실시형태에 따른 제동된 구성의 로킹 메커니즘을 갖는 도 1 내지 도 3의 외과 카트의 평면도이고;
도 6은 예시적인 실시형태에 따른 도 1의 외과 카트의 조향 조립체의 사시도이고;
도 7a 및 도 7b는 예시적인 실시형태에 따른 제 1 구성의 도 6의 외과 카트의 조향 조립체의 다양한 도면이고;
도 8a 및 도 8b는 예시적인 실시형태에 따른 제 2 구성의 도 6의 외과 카트의 조향 조립체의 다양한 도면이고;
도 9a 및 도 9b는 예시적인 실시형태에 따른 제 3 구성의 도 6의 외과 카트의 조향 조립체의 다양한 도면이고;
도 10은 다른 예시적인 실시형태에 따른 외과 카트의 후방 사시도이고;
도 11은 예시적인 실시형태에 따른 도 10의 외과 카트의 섀시의 사시도이고;
도 12a 내지 도 12c는 예시적인 실시형태에 따른 도 10의 외과 카트의 피벗팅 캐리지 조립체의 다양한 도면이고;
도 13 내지 도 14b는 예시적인 실시형태에 따른 도 10의 외과 카트의 조향 조립체의 다양한 사시도이고;
도 15a 및 도 15b는 예시적인 실시형태에 따른 제 1 구성의 도 10의 외과 카트의 조향 조립체의 다양한 도면이고;
도 16a 및 도 16b는 예시적인 실시형태에 따른 제 2 구성의 도 10의 외과 카트의 조향 조립체의 다양한 도면이고;
도 17a 및 도 17b는 예시적인 실시형태에 따른 제 3 구성의 도 10의 외과 카트의 조향 조립체의 다양한 도면이다.

예시적인 실시형태를 상세히 도시하는 도면을 참조하기 전에, 본원은 명세서에서 설명되거나 도면에 예시된 세부사항 또는 방법론에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 또한, 용어는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다.

여기에 설명된 휴대용 외과 카트는 임의의 문맥에서 외과 장치를 조정 및/또는 재배치하기 위해 사용될 수 있다. 또한 휴대용 외과 카트는 (예를 들면, 경사로, 평탄하지 않은 지면 상에서, 문지방을 넘어서) 재배치 중에, 그리고 외과 장치의 사용 중(예를 들면, 환자의 수술, 관절식 암의 사용 중)에 카트의 안정성을 도와주는 다양한 특징을 포함할 수 있다. 하나의 실시형태에서, 휴대용 외과 카트는 전방 방향, 후방 방향, 선회 방향, 측방 방향, 및 회전 방향 중 임의의 방향으로 카트의 이동을 용이화하는 조향 조립체를 포함한다. 일부의 실시형태에서, 휴대용 외과 카트는 정지 시에 및/또는 이동 시에 휴대용 외과 카트의 안정성을 증가시키기 위해 평탄하지 않은 표면 상에서 자가 조정하도록 구성된 피벗팅 캐리지 조립체를 포함한다. 일부의 실시형태에서, 휴대용 외과 카트는 휴대용 외과 카트의 외과 장치의 정밀하고 안정한 사용을 허용하도록 정지 시에 휴대용 외과 카트용 지지체를 제공하도록 구성된 로킹 메커니즘을 포함한다.

도 1 내지 도 17b에 도시된 예시적인 실시형태에 따르면, 외과 카트(10)로서 도시된 휴대용 카트 시스템은 본체(20); 섀시(100); 외과 카트(10)의 전방 단부(12)에 배치된 바퀴 조향 조립체(200)로서 도시된 제 1 바퀴 메커니즘; 외과 카트(10)의 후방 단부(14)에 배치된 피벗팅 캐리지 조립체로서 도시된 제 2 바퀴 메커니즘; 및 외과 카트(10)의 후방 단부(14)에 배치된 플로어 록(floor lock; 400)으로서 도시된 로킹 메커니즘을 포함한다.

도 1 내지 도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이, 외과 카트(10)의 본체(20)는 섀시(100)에 결합된다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 본체(20)는 섀시(100)에 착탈가능하게 결합(예를 들면, 체결)된다. 대안적인 실시형태에서, 본체(20)는 섀시(100)에 고정된다. 예를 들면, 본체(20) 및 섀시(100)는 외과 카트(10)의 제작 시에 서로 용접되거나 접착될 수 있다. 다른 실시례에서, 본체(20) 및 섀시(100)는 단일의 집합형 구조물일 수 있다. 바퀴 조향 조립체(200)는 앞 바퀴(202)로서 도시된 한 쌍의 바퀴를 포함하며, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 후방 캐스터(302)로서 도시된 한 쌍의 캐스터 바퀴를 포함한다. 앞 바퀴(202) 및 후방 캐스터(302)는 외과 카트(10)의 이동을 용이화한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 외과 카트(10)는 외과 로봇 장치를 이동시키도록 구성된다. 다른 실시형태에서, 카트는 카메라, 컴퓨터, 모니터, 및/또는 수술 프로시저 또는 의료 모니터링 시에 사용될 수 있는 임의의 다른 장치 또는 구성요소를 이동시키도록 구성된다. 대안적인 실시형태에서, 카트는 안내 카트로서 사용하도록 구성된다.

도 1 내지 도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이, 외과 카트(10)의 본체(20)는 외과 장치(30)로서 도시된 로봇 장치, 컴퓨팅 시스템(40), 및 핸들 조립체(50)를 포함할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 외과 카트(10)는 외과 장치(30)를 포함하지 않는다. 예를 들면, 외과 카트(10)는 안내 카트 및/또는 또 다른 유형의 카트(예를 들면, 카메라, 컴퓨터, 모니터, 및/또는 수술 프로시저 또는 의료 모니터링 시에 사용될 수 있는 임의의 다른 장치 또는 구성요소를 이동시키도록 구성된 카트 등)일 수 있다. 하나의 실시형태에서, 본체(20)는 또한 외과 카트(10)의 작동 시에 사용될 수 있는 다양한 물건(예를 들면, 수술 도구 등)을 보관하도록 구성된 다양한 구획실(예를 들면, 캐비닛, 서랍 등)을 포함한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 외과 장치(30)는 본체(20)에 의해 형성된 장착 위치(22)에 결합(예를 들면, 체결)된다. 외과 장치(30)는 임의의 적절한 기계적 또는 전기기계적 구조물일 수 있다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 외과 장치(30)는 (예를 들면, 3 이상의 자유도 또는 3 개 이상의 운동 축선을 갖는) 관절식 암이다. 컴퓨팅 시스템(40)은 외과 장치(30)를 작동 및 제어하기 위한 다양한 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(40)는 임의의 공지된 컴퓨팅 시스템이지만, 바람직하게는 프로그램가능한 프로세서 기반의 시스템이다. 예를 들면, 컴퓨팅 시스템(40)은 마이크로프로세서, 하드 드라이브, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 입력/출력(I/O) 회로, 및 임의의 다른 주지된 컴퓨터 구성요소를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(40)은 예를 들면, 휴대용 드라이브, 자기 저장장치(예를 들면, 플로피 디스크 등), 고체 상태 저장장치(예를 들면, 플래시 메모리 카드 등), 광학 저장장치(예를 들면, 컴팩트 디스크 등), 및/또는 네트워크/인터넷 저장장치와 같은 다양한 유형의 저장 장치(지속성 및 착탈식)와 함께 사용하도록 구성될 수 있다.

컴퓨팅 시스템(40)은 임의의 적절한 유선 또는 무선 통신 프로토콜(즉, 물리적 인터페이스)을 통해 외과 장치(30)에 통신가능하게 결합될 수 있다. 물리적 인터페이스는, 예를 들면, 유선 인터페이스(예를 들면, 직렬, USB, 이더넷, CAN 버스, 및/또는 기타 케이블 통신 인터페이스) 및/또는 무선 인터페이스(예를 들면, 무선 이더넷, 무선 직렬, 적외선, 및/또는 기타 무선 통신 시스템)과 같은 임의의 공지된 인터페이스일 수 있다. 소프트웨어 인터페이스로 인해 컴퓨팅 시스템(40)은 외과 장치(30)와 통신할 수 있고, 외과 장치(30)의 작동을 제어할 수 있게 된다. 하나의 실시형태에서, 소프트웨어 인터페이스는 컴퓨팅 시스템(40)이 외과 장치(30)에 명령을 내릴 수 있도록 허용하는 유틸리티를 포함한다. 예를 들면, 컴퓨팅 시스템(40)은 외과 장치를 특정 모드(예를 들면, 자율 모드, 햅틱(haptic) 모드, 자유 모드 등)로 진입시키는 명령을 제공할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(40)은 외과 장치(30)가 수술 계획입안, 네비게이션, 이미지 안내, 및/또는 햅틱 안내에 관련된 다양한 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 컴퓨팅 시스템(40)은 알고리즘, 프로그래밍, 및 일반적 작동, 데이터 저장 및 검색, 컴퓨터 보조 수술(CAS), 어플리케이션, 햅틱 제어, 및/또는 임의의 다른 적절한 기능에 관련된 소프트웨어 유틸리티를 포함할 수 있다.

하나의 실시형태에서, 외과 장치(30)는 환자에 대한 프로시저(예를 들면, 정형외과적 관절 교체를 위해, 고속 버(burr)를 갖는 자율적으로 뼈의 절단을 수행하기 위한 것 등)를 수행하는 수술 도구를 이동시키기 위해 컴퓨팅 시스템(40)에 의해 제어되는 자율 외과 로봇 시스템으로서 구성된다. 다른 실시형태에서, 외과 장치(30)는 환자에 대한 프로시저를 수행하기 위해 수술 도구를 이동시키도록 사용자에 의해 조작되도록 구성된 햅틱 장치이다. 예를 들면, 프로시저 중에, 컴퓨팅 시스템(40)은 환자의 생체구조와 외과 장치(30)(예를 들면, 수술 도구 등)의 일부의 위치, 배향, 속도, 및/또는 가속도 사이의 관계에 기초하여 외과 장치(30)를 제어하기 위한 제어 파라미터를 구현할 수 있다. 하나의 실시형태에서, 외과 장치(30) (예를 들면, 외과 장치(30) 등을 물리적으로 조작하는 사용자의 능력을 제한함으로써) 이 장치의 사용자 조작에 대한 제한을 제공하도록 제어된다. 다른 실시형태에서, 외과 장치(30)는 사용자에게 햅틱 안내(즉, 촉각적 피드백 및/또는 힘 피드백)을 제공하도록 제어된다. "햅틱"은 접촉감각을 지칭하며, 햅틱 분야는 조작자에게 촉각적 피드백 및/또는 힘 피드백을 제공하는 인간 상호작용 장치에 관한 연구를 포함한다. 일반적으로 촉각적 피드백은, 예를 들면, 진동과 같은 촉각적 감각을 포함하고, 반면에 힘 피드백은 힘(예를 들면, 운동에 대한 저항 등) 및/또는 토크(또한 "렌치(wrench)"로도 알려져 있음)의 형태의 피드백을 지칭한다. 렌치는 힘, 토크, 또는 힘과 토크의 조합의 형태의 피드백을 포함할 수 있다.

예를 들면,정형외과적 용도에서, 예를 들면, 외과 장치(30)는 외과의사가 적절한 뼈 조각을 하도록 도와주고, 이를 통해 뼈 준비 프로세스에서 외과의사의 철저한 관련성을 유지하면서 정밀하고 반복가능한 뼈 절제를 가능하게 함으로써 뼈 준비의 부정확성, 예측불가능성 및 비반복성의 문제에 적용될 수 있다. 더욱이, 외과 장치(30)는 뼈의 절단 작업에서 외과의사를 햅틱식으로 안내하거나, 이 작업을 자율적으로 수행할 수 있으므로 외과의사의 기능 수준은 덜 중요하다. 그 결과, 다양한 수준의 기능 및 경험을 가진 외과의사가 정확하고 반복가능한 프로시저를 수행하는 것이 가능하다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 외과 카트(10)는 이 외과 카트(10)의 후방 단부(14)에서 본체(20) 상에 배치된 디스플레이 장치(42) 및 입력 장치(44)를 포함한다. 대안적인 실시형태에서, 디스플레이 장치(42) 및/또는 입력 장치(44)는 외과 카트(10) 상에 달리 위치되거나, 외과 카트(10)로부터 원격에 위치된다(예를 들면, 사용자 등이 관찰하기에 적합한 수술실 또는 기타 위치의 벽에 장착됨). 디스플레이 장치(42)는 컴퓨팅 시스템(40)과 사용자 사이의 시각적 인터페이스로서 구성된다. 디스플레이 장치(42)는 컴퓨팅 시스템(40)에 통신가능하게 결합될 수 있고, 문자, 이미지, 그래픽, 및/또는 기타 시각적 출력을 표시하기에 적합한 임의의 장치일 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 장치(42)는 표준 디스플레이 스크린(예를 들면, LED, LCD, CRT, 플라즈마 등), 터치 스크린, 웨어러블 디스플레이(예를 들면, 안경 또는 고글과 같은 아이웨어), 프로젝션 디스플레이, 헤드-마운티드 디스플레이, 홀로그래픽 디스플레이, 및/또는 임의의 다른 시각적 출력 장치를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(42)는, 예를 들면, 전통적인 촬상 기법, 그래픽 모델(예를 들면, 임플란트의 CAD 모델, 생체구조 등), 추적된 객체(예를 들면, 생체구조, 도구, 임플란트 등)의 그래픽 표현, 비디오 이미지, 등록 정보, 교정 정보, 환자 데이터, 사용자 데이터, 측정 데이터, 소프트웨어 메뉴, 선택 버튼, 상태 정보, 및/또는 기타를 이용하여 얻어진 이미지 데이터 세트로부터 생성된 생체구조의 이미지와 같은 의료 프로시저를 위해 유용한 임의의 정보를 표시하는데 사용될 수 있다. 입력 장치(44)를 통해 외과 카트(10)의 사용자는 외과 장치(30) 및/또는 외과 카트(10)의 다른 구성요소(예를 들면, 바퀴 조향 조립체(200), 플로어 록(400) 등)과 통신할 수 있다. 입력 장치(44)는 컴퓨팅 시스템(40)과 통신가능하게 결합될 수 있고, 사용자가 외과 카트(10)에 입력할 수 있도록 구성된 임의의 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 입력 장치(44)는 키보드, 마우스, 트랙볼, 터치 스크린, 터치 패드, 음성 인식 하드웨어, 다이얼, 스위치, 버튼, 추적가능한 프로브, 풋 페달, 원격 제어 장치, 스캐너, 카메라, 마이크, 조이스틱, 및/또는 기타일 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 일부의 실시형태에서, 외과 카트(10)는 수술 부위의 직접적인 시각화를 대체하거나 보충하고, 외과의사의 자연적인 촉각적 감각 및 물리적 수완을 향상시키고, 신체 내의 다양한 구조의 표적화, 수복(repairing) 및 대체를 촉진시킨다.

도 1 내지 도 3 및 도 10을 참조하면, 핸들 조립체(50)는 외과 카트(10)의 휴대성 및 조작성을 증가시킬 수 있다. 도 1 내지 도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이, 핸들 조립체(50)는 외과 카트(10)의 후방 단부(14)에 위치되고, 도시된 실시형태에서, 핸드그립(52)으로서 도시된 한 쌍의 핸들 및 핸드레일(54)을 포함한다. 핸드그립(52) 및/또는 핸드레일(54)은 전방 방향, 후방 방향, 측방 방향(즉, 횡방향), 및 회전 방향 중 하나 이상으로 외과 카트(10)의 조종을 용이화할 수 있다. 대안적인 실시형태에서, 외과 카트(10)는 본체(20)의 주위에 위치된 추가의 핸들 및/또는 핸드레일을 포함한다. 하나의 실시형태에서, 핸들 조립체(50)는 외과 카트(10)의 전체 주변에 연장되어 외과 카트(10)의 조작성을 용이하게 하기 위해 360도의 손잡이 접근수단(handhold access)을 제공하는 단일의 연속 구조물을 포함한다. 다른 실시형태에서, 핸들 조립체(50)는 외과 카트(10)를 측부로부터 (예를 들면, 측방 방향, 전방 방향, 후방 방향 등으로) 당기거나 미는 것을 용이화하기 위해 외과 카트(10)의 일측면 또는 양측면 상에 위치된 핸드레일을 포함한다. 다른 실시형태에서, 핸들 조립체(50)는 전방 단부(12)로부터 외과 카트(10)를 당기거나 미는 것을 용이화하도록 외과 카트(10)의 전방 단부(12) 상에 위치되는 핸드레일을 포함한다.

도 1 내지 도 3, 도 5a, 도 5b, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 섀시(100)는 전방 부분(110), 후방 부분(120), 및 중간 부분(130)을 포함한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 전방 부분(110)은 중간 부분(130)을 통해 후방 부분(120)에 결합되어 단일의 연속적인 섀시(100)(즉, 단일 구조물)를 형성한다. 도 5a, 도 5b 및 도 11에 도시된 바와 같이, 섀시(100)의 전방 부분(110) 및 중간 부분(130)은 내부 체적(112)을 형성한다. 내부 체적(112)은 바퀴 조향 조립체(200)가 섀시(100)에 결합될 수 있도록 바퀴 조향 조립체(200)를 수용하도록 구성된다. 섀시(100)의 후방 부분(120)은 공동(122)을 형성한다. 공동(122)은 피벗팅 캐리지 조립체(300)가 섀시(100)에 결합될 수 있도록 피벗팅 캐리지 조립체(300)를 수용하도록 구성된다.

도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 피벗팅 캐리지(310)로서 도시된 프레임 부재를 포함한다. 피벗팅 캐리지(310)는 캐스터 브래킷(312)으로서 도시된 한 쌍의 브래킷을 포함한다. 캐스터 브래킷(312)은 피벗팅 캐리지(310)에 후방 캐스터(302)를 결합하도록 구성된다. 후방 캐스터(302)는 이것의 상단 부분으로부터 연장되는 스템(304)으로서 도시된 연장부를 포함한다. 캐스터 브래킷(312)은 후방 캐스터(302)의 스템(304)을 수용하여 피벗팅 캐리지(310)에 후방 캐스터(302)를 회전식으로 결합하도록 구성된다. 대안적인 실시형태에서, 피벗팅 캐리지(310)는 평평한 장착 위치를 형성하고, 후방 캐스터(302)는 피벗팅 캐리지(310)에 후방 캐스터(302)를 결합하기 위해 평평한 장착 위치에 체결되도록 구성된 대응하는 평평한 장착 플레이트를 포함한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 후방 캐스터(302)는 후방 캐스터(302)가 수직 축선(340)으로서 도시된 그 중심 축선을 중심으로 자유롭게 회전하도록 피벗팅 캐리지(310)에 회전식으로 결합된다. 따라서, 후방 캐스터(302)는 외과 카트(10)가 조종될 때 수직 축선(340)을 중심으로 자유롭게 회전될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 후방 캐스터(302)는 후방 캐스터(302)의 바퀴의 회전을 방지하기 위한(즉, 소정의 위치에 외과 카트(10)를 고정하는 것을 돕기 위한) 및/또는 소정의 방향으로 후방 캐스터(302)를 회전되지 않도록 고정시키기 위한(즉, 수직 축선(340)을 중심으로의 회전을 방지하기 위한) 브레이크를 포함한다. 대안적인 실시형태에서, 후방 캐스터(302)는 단일 방향(예를 들면, 전방 등)으로 배향되도록 수직 축선(340)에 대해 회전되지 않도록 고정된다.

여전히 도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 캐리지 마운트(320)로서 도시된 장착부를 포함한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 캐리지 마운트(320)는 섀시(100)의 후방 부분(120)에 피벗팅 캐리지 조립체(300)를 피벗가능하게 결합하도록 구성된다. 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 캐리지 마운트(320)는 장착면(322)으로서 도시된 상면 및 상호작용면(328)으로서 도시된 측면을 포함한다. 도 4a 내지 도 4d에 도시된 예시적인 실시형태에 따르면, 캐리지 마운트(320)는 장착면(322)으로부터 연장되는 체결구(326)로서 도시된 대응하는 복수의 체결구를 수용하도록 구성된 개구(325)로서 도시된 복수의 개구를 형성한다. 대안적인 실시형태에서, 체결구(326)는 캐리지 마운트(320)의 장착면(322)을 따라 일체형으로 형성된다.

도 5a 및 도 5b를 다시 참조하면, 섀시(100)의 후방 부분(120)은 장착 플레이트(124)로서 도시된 플레이트를 포함한다. 장착 플레이트(124)는 개구(126)로서 도시된 복수의 개구를 갖는다. 개구(126)는 섀시(100)에 대한 피벗팅 캐리지 조립체(300)의 결합을 용이화하기 위해 캐리지 마운트(320)의 체결구(326)와 대응하도록 위치된다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 캐리지 마운트(320)의 장착면(322)이 장착 플레이트(124)의 저면에 맞닿도록 공동(122) 내에 위치된다. 하나의 실시형태에서, 개구(126)는 이 개구(126)가 체결구(326)(예를 들면, 볼트 등)를 수용한 경우에 추가의 대응하는 체결구(예를 들면, 너트 등)가 불필요하도록 나사산을 갖는다. 다른 실시형태에서, 체결구(326)는 개구(126)를 통해 연장되고, 섀시(100)에 피벗팅 캐리지 조립체(300)를 결합하도록 대응하는 체결구(예를 들면, 너트 등)을 수용한다. 또 다른 실시형태에서, 개구(126)와 정렬되고 체결구(326)를 수용하도록 위치된 장착 플레이트(124)에 체결구(예를 들면, 너트 등)가 고정(예를 들면, 용접, 접착, 일체형으로 형성 등)된다.

다시 도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 피벗팅 캐리지(310)는 개구(314)로서 도시된 한 쌍의 개구를 갖는다. 개구(314)는 캐리지 마운트(320)의 각각의 종방향 단부로부터 연장되어 피벗팅 로드(324)로서 도시된 로드를 수용하여 캐리지 마운트(320)와 피벗팅 캐리지(310)를 피벗가능하게 결합하도록 구성된다. 개구(314)와 피벗팅 로드(324) 사이의 상호작용은 종축선(330)으로서 도시된 종축선을 중심으로 피벗팅 캐리지(310)의 회전을 용이하게 한다. 일부의 실시형태에서, 종축선(330)을 중심으로 피벗팅 캐리지(310)의 회전은 개구(314)와 피벗팅 로드(324) 사이에 배치되는 윤활제 및/또는 베어링에 의해 촉진된다.

도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 피벗팅 캐리지(310)는 캐리지 마운트(320)의 각각의 측부에 배치된 플레이트(316)로서 도시된 한 쌍의 플레이트를 포함한다. 플레이트(316)들은 피벗팅 간격(318)으로서 도시된 공동을 형성하도록 거리를 두고 이격되어 있다. 피벗팅 간격(318)은, 캐리지 마운트(320)가 피벗팅 캐리지(310)에 결합(예를 들면, 피벗팅 로드(324) 등을 통해 회전식으로 결합)되었을 때, 캐리지 마운트(320)를 수용하도록 구성된다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 피벗팅 간격(318)은 캐리지 마운트(320)에 대한 피벗팅 캐리지(310)의 회전을 용이화하는 크기를 갖는다.

도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 피벗팅 캐리지(310)의 각각의 측부에 위치된 회전 저지부(350)로서 도시된 제한 부재를 포함한다. 다른 실시형태에서, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 피벗팅 캐리지(310)의 각각의 측부 상에 다양한 수(예를 들면, 2 개, 3 개 등)의 회전 저지부(350)를 포함한다. 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 회전 저지부(350)는 플레이트(316)를 따라 배치된다. 하나의 실시형태에서, 회전 저지부(350)는 플레이트(316)에 결합(예를 들면, 용접, 접착, 체결 등)된다. 대안적인 실시형태에서, 회전 저지부(350) 및 플레이트(316)는 단일의 연속 구조물(예를 들면, 집합형 구조물 등)을 형성한다.

예시적인 일 실시형태에 따르면, 회전 저지부(350)는 캐리지 마운트(320)에 대한 피벗팅 캐리지(310)의 회전량을 제한하도록 구성된다. 예로서, 회전 저지부(350) 중 하나는, 피벗팅 캐리지(310)가 피벗팅 이동 한계에 도달했을 때(예를 들면, 종축선(330)을 중심으로 2 도 회전되었을 때), 섀시(100)의 후방 부분(120)의 대응하는 표면(예를 들면, 플레이트 등)에 접촉할 수 있다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 회전 저지부(350)는 후방 캐스터(302) 중 하나 이상의 약 ± 6 밀리미터(mm)의 수직 변위(예를 들면, 제 1 캐스터(302)는 상방으로 일정 거리만큼 변위되고, 제 2 캐스터(302)는 하방으로 동일 거리만큼 변위됨)에 대응하는 피벗팅 이동 한계까지 종축선(330)을 중심으로 한 피벗팅 캐리지(310)의 회전을 허용하는 크기를 갖는다. 다른 실시형태에서, 회전 저지부(350)는 후방 캐스터(302) 중 하나 이상의 ± 6 mm 이상(예를 들면, 4 mm, 8 mm 등)의 수직 변위에 대응하는 다양한 피벗팅 이동 한계까지 종축선(330)을 중심으로 한 피벗팅 캐리지(310)의 회전(예를 들면, 1 도만큼 회전, 3 도만큼 회전)을 허용하는 다양한 크기를 갖는다. 일부의 실시형태에서, 후방 캐스터(302)는 피벗팅 캐리지 조립체(300)의 변위에 대해 추가적인 또는 대안적인 수직 변위를 허용하는 스프링 부재를 포함한다.

대안적인 실시형태에서, 캐리지 마운트(320)는 (예를 들면, 후방 캐스터(302) 중 하나를 향해) 종축선(330)으로부터 측방으로 오프셋된다. 캐리지 마운트(320)의 측방으로의 오프셋은 다른 후방 캐스터(302)와 다른 거리만큼 후방 캐스터(302) 중 하나를 수직으로 변위시키는 것을 촉진할 수 있다(예를 들면, 하나는 일방향으로 제 1 거리만큼 변위될 수 있고, 다른 하나는 반대측인 제 2 방향으로 상이한 거리만큼 변위될 수 있다). 이러한 구성은 외과 카트(10)에 의해 지지되는 대부분의 중량이 외과 카트(10)의 측면들 중 하나에 위치되는 경우에 유리할 수 있다. 또 다른 대안적인 실시형태에서, 캐리지 마운트(320)는 생략되고, 만곡형 빔 부재를 활주가능하게 수용하도록 구성된 중심 지지 구조물로 대체된다. 만곡형 빔 부재는, 외과 카트(10)가 후방 캐스터(302)를 수직으로 변위시키는 다양한 평탄하지 않은 표면을 만날 때, 중심 지지체를 통해 활주가능하게 병진하도록 구성될 수 있다. 또 다른 대안적인 실시형태에서, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 측방 플레이트의 각각의 측부에 위치된 대칭으로 각을 이룬 슬롯을 가진 측방 플레이트를 포함한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 대칭으로 각을 이룬 슬롯은 핀을 수용하여 이 핀과 맞물리도록 구성된다. 대칭으로 각을 이룬 슬롯과 핀의 맞물림은 대칭으로 각을 이룬 슬롯들 사이에 형성된 중심 축선을 중심으로 한 피벗팅 캐리지 조립체(300)의 회전을 용이화한다.

대안적인 실시형태에 따르면, 회전 저지부(350)는 생략되고, 플레이트(316)는 캐리지 마운트(320)에 대한 피벗팅 캐리지(310)의 회전량을 제한하도록 구성된다. 피벗팅 캐리지(310)의 회전은 캐리지 마운트(320)의 상호작용면(328)과 플레이트(316) 사이의 상호작용에 의해 제한될 수 있다. 예로서, 피벗팅 간격(318)의 폭(즉, 플레이트(316)들 사이의 간격에 기초하여 플레이트(316)와 상호작용면(328) 사이의 거리)은 (예를 들면, 외과 카트(10)로부터의 모든 하중이 단일의 후방 캐스터(302)를 통해 전달되기 전에) 캐리지 마운트(320)에 대한 피벗팅 캐리지(310)의 회전량을 제한할 수 있다 예를 들면, 피벗팅 간격(318)이 더 크면, 캐리지 마운트(320)에 대한 피벗팅 캐리지(310)의 회전량이 더 커질 수 있다. 역으로, 피벗팅 간격(318)의 폭이 더 작으면, 캐리지 마운트(320)에 대한 피벗팅 캐리지(310)의 회전량이 더 작아질 수 있다.

도 12b에 도시된 바와 같이, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 피벗팅 캐리지(360)(예를 들면, a 피벗팅 보기(bogie) 등)로서 도시된 프레임 부재를 포함한다. 피벗팅 캐리지(360)는 본체(362)의 각각의 측방 단부에 하나가 위치된 캐스터 브래킷(364)으로 도시된 한 쌍의 브래킷을 갖는 본체(362)로서 도시된 주요 부분을 포함한다. 캐스터 브래킷(364)은 피벗팅 캐리지(360)에 후방 캐스터(302)를 결합하도록 구성된다. 캐스터 브래킷(364)은 후방 캐스터(302)의 스템(304)을 수용하여 피벗팅 캐리지(360)에 후방 캐스터(302)를 회전식으로 결합하도록 구성된다. 대안적인 실시형태에서, 피벗팅 캐리지(360)는 평평한 장착 위치를 형성하고, 후방 캐스터(302)는 피벗팅 캐리지(360)에 후방 캐스터(302)를 결합하기 위해 평평한 장착 위치에 체결되도록 구성된 대응하는 평평한 장착 플레이트를 포함한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 후방 캐스터(302)는 그 수직 축선(340)을 중심으로 자유롭게 회전되도록 피벗팅 캐리지(360)에 회전식으로 결합된다. 따라서, 후방 캐스터(302)는 외과 카트(10)가 조종될 때 수직 축선(340)을 중심으로 자유롭게 회전될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 후방 캐스터(302)는 후방 캐스터(302)의 바퀴의 회전을 방지하기 위한(즉, 소정의 위치에 외과 카트(10)를 고정하는 것을 돕기 위한) 및/또는소정의 방향으로 후방 캐스터(302)를 회전되지 않도록 고정시키기 위한(즉, 수직 축선(340)을 중심으로의 회전을 방지하기 위한) 브레이크를 포함한다. 대안적인 실시형태에서, 후방 캐스터(302)는 단일 방향(예를 들면, 전방 등)으로 배향되도록 수직 축선(340)에 대해 회전되지 않도록 고정된다.

도 12a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 캐리지 마운트(370)로서 도시된 장착부를 포함한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 캐리지 마운트(370)는 섀시(100)의 후방 부분(120)에 피벗팅 캐리지 조립체(300)를 피벗가능하게 결합하도록 구성된다. 도 12a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 캐리지 마운트(370)는 하우징(372)으로서 도시된 본체를 포함한다. 도 12c에 도시된 바와 같이, 캐리지 마운트(370)의 하우징(372)은 캐리지 공동(374)으로서 도시된 내부 공동을 갖는다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 캐리지 공동(374)은 피벗팅 캐리지(360)를 수용하도록 구성된다.

도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 피벗팅 캐리지(360)는 피벗팅 캐리지(360)의 본체(362)의 전방 및 후방으로부터 연장되는 피벗팅 로드(366)로서 도시된 로드를 포함한다. 도 12a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 캐리지 마운트(370)의 하우징(372)은 피벗 개구(376)로서 도시된 한 쌍의 개구를 갖는다. 도 12a에 도시된 바와 같이, 피벗 개구(376)는 피벗팅 로드(366)를 수용하도록, 그리고 이를 통해 캐리지 마운트(370)에 피벗팅 캐리지(360)를 피벗가능하게 결합하도록 구성된다. 피벗 개구(376)와 피벗팅 로드(366) 사이의 상호작용에 의해 종축선(390)으로서 도시된 종축선을 중심으로 한 피벗팅 캐리지(360)의 회전이 용이해진다. 일부의 실시형태에서, 종축선(390)을 중심으로 한 피벗팅 캐리지(360)의 회전은 피벗 개구(376)와 피벗팅 로드(366) 사이에 배치된 윤활제 및/또는 베어링에 의해 촉진된다.

도 11 및 도 12a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 캐리지 마운트(370)의 하우징(372)은 장착 개구(378)로서 도시된 복수의 개구를 갖는다. 도 11에 도시된 바와 같이, 장착 개구(378)는 체결구(384)로서 도시된 복수의 체결구(예를 들면, 볼트 등)를 수용하도록, 그리고 이를 통해 섀시(100)의 후방 부분(120)에 피벗팅 캐리지 조립체(300)(예를 들면, 피벗팅 캐리지(360), 캐리지 마운트(370) 등)를 결합하도록 구성된다.

도 12c에 도시된 바와 같이, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 하우징(372)의 캐리지 공동(374) 내에 위치된(예를 들면, 하우징(372)의 상부의 내면을 따라 배치된) 회전 저지부(382)로서 도시된 제한 부재를 캐리지 마운트(370)의 각각의 종방향 단부에 포함한다. 다른 실시형태에서, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 피벗팅 캐리지(310)의 각각의 측부에 위치된 다양한 수(예를 들면, 2 개, 3 개 등)의 회전 저지부(382)를 포함한다. 일부의 실시형태에서, 회전 저지부(382)는 하우징(372)에 결합(예를 들면, 용접, 접착, 체결 등)된다. 일부의 실시형태에서, 회전 저지부(382) 및 하우징(372)은 단일의 연속 구조물(예를 들면,a 집합형 구조물 등)을 형성한다. 대안적인 실시형태에서, 추가적으로 또는 대안적으로 회전 저지부(382)는 피벗팅 캐리지(360)의 본체(362) 상에 위치 및/또는 결합된다.

예시적인 일 실시형태에 따르면, 회전 저지부(382)는 캐리지 마운트(370)에 대한 피벗팅 캐리지(360)의 회전량을 제한하도록 위치된다. 예로서, 회전 저지부(382) 중 하나는, 피벗팅 캐리지(360)가 피벗팅 이동 한계에 도달했을 때(예를 들면, 종축선(390)을 중심으로 2 도만큼 회전했을 때), 본체(362)의 대응하는 표면(예를 들면, 상면 등)과 접촉할 수 있다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 회전 저지부(382)는 후방 캐스터(302) 중 하나 이상의 약 ± 6 밀리미터(mm)의 수직 변위(예를 들면, 제 1 캐스터(302)는 상방으로 일정 거리만큼 변위되고, 제 2 캐스터(302)는 하방으로 동일 거리만큼 변위됨)에 대응하는 피벗팅 이동 한계까지 종축선(390)을 중심으로 한 피벗팅 캐리지(360)의 회전을 허용하는 크기를 갖는다. 다른 실시형태에서, 회전 저지부(382)는 후방 캐스터(302) 중 하나 이상의 ± 6 mm이상(예를 들면, 4 mm, 8 mm 등)의 수직 변위에 대응하는 다양한 피벗팅 이동 한계까지 종축선(390)을 중심으로 한 피벗팅 캐리지(360)의 회전(예를 들면, 1 도만큼 회전, 3 도만큼 회전)을 허용하는 다양한 크기를 갖는다. 일부의 실시형태에서, 후방 캐스터(302)는 피벗팅 캐리지 조립체(300)의 변위에 대해 추가적인 또는 대안적인 수직 변위를 허용하는 스프링 부재를 포함한다. 도 12a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 캐리지 마운트(370)의 하우징(372)은 하우징(372)의 각각의 단부에 위치된 개구(380)로서 도시된 개구를 갖는다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 개구(380)는, 피벗팅 캐리지(360)가 종축선(390)을 중심으로 피벗팅되었을 때(예를 들면, 피벗팅 이동 한계에 도달했을 때), 캐스터 브래킷(364) 및/또는 스템(304)이 하우징(372)과 맞물리는 것을 방지하도록 위치된다.

예시적인 일 실시형태에 따르면, 피벗팅 캐리지 조립체(300) 및 앞 바퀴(202)는 이동 중 및/또는 정지 시에 외과 카트(10)에 대해 준(quasi)-4점 지지를 제공한다. 예를 들면, 피벗팅 캐리지(310) 및/또는 피벗팅 캐리지(360)의 피벗팅 능력은 외과 카트(10)를, 피벗팅 이동 한계에 도달하지 않은 경우(예를 들면, 모든 하중이 캐리지 마운트(320) 또는 캐리지 마운트(370)를 통해 섀시(100)로 전달됨)에 3 바퀴 카트로서 기능하도록, 그리고 피벗팅 이동 한계에 도달한 경우(예를 들면, 회전 저지부(350) 또는 회전 저지부(382)을 제한함)에 4 바퀴 카트로 전환되도록 구성된다. 따라서, 앞 바퀴(202) 및 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 (예를 들면, 전통적인 4 바퀴 카트에 비해) 증가된 요동 저항 및 캐스터 플러터링 저항을 위해 외과 카트(10)에 대해 확정적인 3점 지지를 제공(예를 들면, 피벗팅 이동에 도달되지 않은 경우에 3 바퀴 카트로서 기능)하며, 증가된 안정성(예를 들면, 전통적인 3 바퀴 카트에 비해 증가된 전도(tipping) 저항)을 위해 4점 지지를 제공(예를 들면, 피벗팅 이동에 도달된 경우에 4 바퀴 카트로서 기능)한다.

예시적인 일 실시형태에 따르면, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 평탄하지 않은 표면(예를 들면, 경사로, 문지방, 코드, 엘리베이터 진입부 등) 상에서 이동 중 및/또는 정지 중에 3점 지지를 제공하기 위해 외과 카트(10)의 자가-조정을 용이화한다. 4점 지지를 갖는 전통적인 외과 카트는 평탄하지 않은 표면을 만나면 기울어져서 더 큰 하중을 카트의 일측으로 전달하고, 그 결과 카트의 요동 또는 캐스터 바퀴의 플러터링이 증가할 우려가 있다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 유리하게도 캐리지 마운트(320) 또는 캐리지 마운트(370)의 각각에 대한 피벗팅 캐리지(310) 또는 피벗팅 캐리지(360)의 회전(즉, 자가-조정)은 외과 카트(10)의 요동을 방지한다. 예로서, 이 자가-조정에 의해 외과 카트(10)로부터의 모든 하중이 후방 캐스터(302) 중 하나 상으로 전달되는 것이 방지(예를 들면, 외과 카트(10)로부터의 하중이 실질적으로 2 개 모두의 후방 캐스터(302)를 통해 평탄하지 않은 지면으로 전달)될 수 있고, 이로써 외과 카트(10)의 요동 및/또는 앞 바퀴(202) 및 후방 캐스터(302) 중 하나의 플러터링을 효과적으로 방지할 수 있다.

3점 지지(즉, 3 바퀴 카트)를 갖는 전통적인 외과 카트는 증가된 전도의 위험을 가질 수 있다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 피벗팅 이동 한계에 도달되었을 때 4점 지지를 효과적으로 제공함으로써 외과 카트(10)의 전도를 유리하게 방지한다. 따라서, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 외과 카트(10)의 요동 및 앞 바퀴(202) 및 후방 캐스터(302)의 플러터링을 제거함과 동시에 전도에 대한 다양한 법적인 요건(예를 들면, IEC 전도 표준 등)을 충족한다.

이제, 도 2, 도 3, 도 5a 내지 도 5g, 도 10, 도 11 및 도 13을 참조하면, 외과 카트(10)를 정위치에 안정화시키기 위한 플로어 록(400)이 구성된다. 플로어 록(400)은 작동 시(예를 들면, 지면과 맞물렸을 때)에 측방향 및/또는 종방향으로의 외과 카트(10)의 후방 단부(14) 및 외과 카트(10)의 전방 단부(12) 중 하나 이상의 운동을 방지하도록 구성된다. 도 2, 도 3, 도 5a 내지 도 5g, 도 10, 도 11, 및 도 13에 도시된 예시적인 실시형태에 따르면, 플로어 록(400)은 외과 카트(10)의 조작자에 의해 작동되는 기계적 메커니즘이다. 대안적인 실시형태에서, 플로어 록(400)은 컴퓨팅 시스템(40)으로부터의 명령(예를 들면, 디스플레이 장치(42) 또는 입력 장치(44)에 의해 수신된 조작자의 입력에 기초한 명령)을 수신한 것에 응답하여 액츄에이터(예를 들면, 전기 모터 등)에 의해 작동되는 전기기계적 메커니즘이다.

도 5a 내지 도 5f에 도시된 예시적인 실시형태에 따르면, 플로어 록(400)은 이동 구성(402)(도 5a 및 도 5c에 도시됨)으로서 도시된 맞물림해제된 구성과 (예를 들면, 외과 카트(10)가 가공 모드, 파킹 모드, 브레이크 모드 등에 있도록) 가공 구성(406)(도 5b 및 도 5e에 도시됨)으로서 도시된 맞물림된 구성 사이에서 선택적으로 재구성가능하다. 플로어 록(400)은 외과 카트(10)의 조작자가 페달(412)을 하방으로 누르는 것에 응답하여 이동 구성(402)으로부터 가공 구성(406)으로 작동될 수 있다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 플로어 록(400)은 이동 구성(402)으로부터 가공 구성(406)으로, 그리로 그 반대로, 플로어 록(400)을 재구성하기 위해 단일 푸시(push)를 필요로 하는 래칭 푸시-푸시(latching push-push) 메커니즘으로서 구성된다(예를 들면, 페달(412)의 단일 푸시는 약 600 파운드의 카트를 고정시킴). 유리하게는, 플로어 록(400)은, 외과 카트(10)를 플로어 록(400)으로 고정시키기 위해, 래치팅(ratcheting) 메커니즘, 펌핑 메커니즘, 및/또는 액츄에이터(예를 들면, 유압 실린더, 전기 모터 등)에 대한 필요성을 제거한다(예를 들면, 플로어 록(400)의 작동은 외과 카트(10)의 조작자에 의해 비교적 쉽게 제공될 수 있음). 대안적인 실시형태에서, 플로어 록(400)은 페달(412)을 푸시하면 플로어 록(400)이 지면과 맞물리고, 페달을 상승시키면 플로어 록(400) 지면으로부터 맞물림해제되는 푸시-풀(push-pull) 메커니즘으로서 구성된다. 또 다른 대안적인 실시형태에서, 플로어 록(400)은 플로어 록(400)을 지면과 맞물림시키도록 구성된 제 1 레버 및 플로어 록(400)을 지면으로부터 맞물림해제시키도록 구성된 제 2 레버를 포함한다.

도 5a 내지 도 5f에 도시된 바와 같이, 플로어 록(400)은 브레이크 페달(410)로서 도시된 제 1 부재 및 브레이크(420)로서 도시된 제 2 부재를 포함한다. 브레이크 페달(410)은 암(414)으로서 도시된 한 쌍의 암에 결합된 페달(412)로서 도시된 작동 표면을 포함한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 페달(412)은 (예를 들면, 보관을 위해, 그리고 방해되지 않도록 이동시키기 위해) 절첩가능하다. 예로서, 페달(412)은 수납 위치와 작동 위치 사이에서 페달(412)을 선택적으로 위치시키는 것을 용이화하는 회전 저지부로 암(414)에 피벗가능하게 결합될 수 있다. 암(414)은 페달(412)의 리미터(limiter)를 수용하도록 구성된 슬롯을 구비할 수 있다. 슬롯은 리미터 및 그에 따른 페달(412)이 이동할 수 있는 움직임을 한정할 수 있다. 도 5c 내지 도 5f에 도시된 바와 같이, 암(414)은 힌지(416)로서 도시된 체결구를 통해 섀시(100)에 회전식으로 결합된다. 도 5a 내지 도 5f에 도시된 바와 같이, 브레이크(420)는 브레이크 암(422)으로서 도시된 암 및 이 브레이크 암(422)에 결합되는 브레이크 패드(424)로서 도시된 패드를 포함한다. 도 5c 내지 도 5f에 도시된 바와 같이, 브레이크 암(422)은 힌지(426)로서 도시된 체결구를 통해 섀시(100)에 회전식으로 결합된다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 플로어 록(400)은 브레이크 액츄에이터(430)로서 도시된 액츄에이터를 포함한다. 브레이크 액츄에이터(430)는 가스 실린더, 유압 실린더, 코일 스프링 등을 포함할 수 있다. 브레이크 액츄에이터(430)는 브레이크(420)에 브레이크 페달(410)을 결합시키도록 구성된다.

도 5a 내지 도 5f에 도시된 바와 같이, 플로어 록(400)은 래칭 레버(440)로서 도시된 제 1 레버; 캠 블록(450)으로서 도시된 안내 블록; 텐션 레버(460)로서 도시된 제 2 레버; 및 리프트 링키지(470)로서 도시된 한 쌍의 링키지를 더 포함한다. 일부의 실시형태에서, 플로어 록(400)은 섀시(100)의 전방 단부(12)에 위치된 전방 섀시 레그(480)로서 도시된 레그(예를 들면, 1 개, 2 개, 3 개 등의 레그)를 포함한다. 도 5c 내지 도 5f에 도시된 바와 같이, 래칭 레버(440)의 제 1 단부는 힌지(418)로서 도시된 체결구를 통해 브레이크 페달(410)에 피벗가능하게 결합되고, 래칭 레버(440)의 반대측의 제 2 단부는 캠 블록(450)에 형성되는 캠 트랙(452)으로서 도시된 슬롯 내에서 활주가능하게 결합된다. 또한 래칭 레버(440)의 반대측의 제 2 단부는 텐션 레버(460)로서 도시된 제 2 레버의 제 1 단부에 결합될 수 있다. 텐션 레버(460)의 반대측의 제 2 단부는 리프트 링키지(470)의 제 1 단부에 결합된다. 리프트 링키지(470)는 회전 링키지(472)로서 도시된 제 1 부재, 안내 링키지(474)로서 도시된 제 2 링키지, 실린더(476)로서 도시된 제 3 링키지 및 로드(478)로서 도시된 제 4 링키지를 포함한다. 도 5a 내지 도 5f에 도시된 바와 같이, 플로어 록(400)은 브래킷(479)으로서 도시된 브래킷을 포함한다. 브래킷(479)은 외과 카트(10)의 본체(20)에 리프트 링키지(470)의 반대측의 제 2 단부를 결합시키도록 구성된다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 리프트 링키지(470)는 전방 섀시 레그(480)가 지면(600)에 접촉할 때까지 섀시(100)의 전방 부분(110)이 닐링(kneeling)(즉, 닐링 특징)하도록 앞 바퀴(202)를 상승시키는 것을 용이하게 하도록 구성된다. 대안적인 실시형태에서, 리프트 링키지(470)는 전방 섀시 레그(480)가 섀시(100)의 전방 부분(110)을 상승시켜 앞 바퀴(202)가 더 이상 지면(600)과 맞물리지 않도록 전방 섀시 레그(480)의 연장을 용이화하도록 구성된다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 리프트 링키지(470)는 가스 스프링이거나, 또는 가스 스프링을 포함한다.

도 5a 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 플로어 록(400)은 이동 구성(402)으로 구성된다. 이동 구성(402)에서 브레이크 패드(424) 및 전방 섀시 레그(480)는 지면(600)과 접촉하지 않고, 외과 카트(10)의 자유로운 이동 및/또는 조종을 용이화한다. 도 5d에 도시된 바와 같이, 사용자는, 암(414)이 힌지(416)를 중심으로 하방으로 회전되어 플로어 록(400)을 이동 구성(402)으로부터 중간 구성(404)으로 재구성하도록, 페달(412) 상에 방향 화살표(490)로 표시된 하방 작동력을 가할 수 있다. 브레이크 페달(410)을 작동시키면 브레이크(420)의 브레이크 암(422)이 (예를 들면, 브레이크 액츄에이터(430) 등을 통해) 힌지(426)를 중심으로 회전되므로 브레이크 패드(424)는 지면(600)과 맞물린다. 또한 브레이크 페달(410)을 중간 구성(404)으로 작동시키면 래칭 레버(440)의 반대측의 제 2 단부가 제 1 회전 방향(예를 들면, 반시계방향)으로 캠 트랙(452)을 따르고, 이를 통해 연장 레버(460)가 연장되어 회전 링키지(472)와 맞물려서 이 회전 링키지(472)를 회전시킨다. 회전 링키지(472)를 회전시키면 안내 링키지(474) 및 로드(478)는 (예를 들면, 수직 상방으로) 병진되어 실린더(476) 내에서 활주가능하게 병진된다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 로드(478)의 병진은, 전방 섀시 레그(480)가 지면(600)과 맞물릴 때까지 섀시(100)의 전방 부분(110)이 하강(즉, 닐링)하는 정도의 앞 바퀴(202)의 수직 변위에 대응한다. 대안적인 실시형태에서, 로드(478)의 병진은, 앞 바퀴(202)가 지면(600)으로부터 맞물림해제될 때까지 섀시(100)의 전방 부분(110)이 상승하는 정도의 전방 섀시 레그(480)의 수직 변위에 대응한다.

도 5e에 도시된 바와 같이, 사용자는, 암(414)이 방향 화살표(492)로 표시한 바와 같이 힌지(426)를 중심으로 상방으로 회전하여 플로어 록(400)을 가공 구성(406)으로 구성하도록, 페달(412) 상에 하방 작동력을 가하는 것을 중단할 수 있다. 브레이크 페달(410)을 해제함으로써, 래칭 레버(440)는 래칭 립(454)으로서 도시된 립의 주위에서 캠 트랙(452)을 따라 진행한다(예를 들면, 도 5c 및 도 5d 참조). 래칭 립(454)은 플로어 록(400)이 (예를 들면, 조작자에 의해 외력이 가해지지 않은 상태에서) 가공 구성(406)에 유지되도록 정위치에 래치 레버(440)를 유지시킨다. 도 5d 및 도 5e는 단지 설명의 목적으로 분리된 것임에 주의해야 한다. 실제로, 외과 카트(10)의 플로어 록(400)을 이동 구성(402)으로부터 가공 구성(406)으로 재구성하는 것은 단일의 작동 움직임(예를 들면, 페달(412)을 하방으로 가압한 다음 해제하는 것)을 필요로 한다.

도 5f에 도시된 바와 같이, 사용자는, 암(414)이 힌지(416)를 중심으로 하방으로 회전되어 플로어 록(400)을 가공 구성(406)으로부터 맞물림해제 구성(408)으로 재구성하도록, 방향 화살표(490)로 표시된 하방 작동력을 페달(412) 상에 가할 수 있다. 도 5f에 도시된 바와 같이, 가공 구성(406)에 있을 때 페달(412) 상에 하향력을 가하면 래치 레버(440)의 반대측의 제 2 단부가 래칭 립(454)으로부터 맞물림해제된다. 래치 레버(440)의 반대측의 제 2 단부가 래칭 립(454)으로부터 맞물림해제되면 래치 레버(440)는 제 2 회전 방향(예를 들면, 시계방향)으로 캠 트랙(452)을 따를 수 있고, 플로어 록을 이동 구성(402)으로 복귀시킬 수 있다. 예를 들면, 래치 레버(440)가 캠 트랙(452)을 통해 제 2 회전 방향으로 이동하도록 사용자는 하향력을 가한 후에 페달(412)로부터 이 힘을 제거할 수 있다(예를 들면, 페달(412)를 해제할 수 있음). 따라서, 브레이크 페달(410)은 힌지(416)를 중심으로 회전하여 도 5c에 도시된 위치(즉, 이동 구성(402))로 복귀되고, 이를 통해 브레이크(420)는 힌지(426)를 중심으로 회전되어 브레이크 패드(424)를 지면(600)으로부터 맞물림해제시킨다. 또한, 텐션 레버(460)는 후퇴되고, 이를 통해 안내 링키지(474) 및 로드(478)가 수직 하방으로 병진되므로 로드(478)는 실린더(476)의 외부로 활주가능하게 병진된다. 다음에, 앞 바퀴(202)는 지면(600)과 맞물리도록 하방으로 연장되고, 섀시의 전방 부분(110)을 상승시켜 전방 섀시 레그(480)가 지면(600)으로부터 맞물림해제되도록 한다.

도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 리프트 링키지(470)(예를 들면, 실린더(476) 및 로드(478) 등)은 코일오버(coilover; 482)로서 도시된 서스펜션 요소로 대체될 수 있다. 코일오버(482)는 쇼크(484)로서 도시된 쇼크 업소버 및 쇼크(484)를 둘러싸는 코일 스프링(486)으로서 도시된 탄성 부재를 포함한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 코일오버(482)는 섀시(100)의 전방 부분(110)이 닐링 및 상승될 때 제어된 감쇄를 제공하도록 구성된다. 다른 실시형태에서, 플로어 록(400)은 복수(예를 들면, 2 개, 3 개 등)의 코일오버(482)를 포함한다.

예시적인 일 실시형태에 따르면, 지면(600)과 브레이크 패드(424)의 맞물림은 (예를 들면, 측방향 및 종방향 등으로의) 외과 카트(10)의 후방 단부(14)의 운동을 실질적으로 방지하고, 지면(600)과 전방 섀시 레그(480)의 맞물림은 (예를 들면, 측방향 및 종방향 등으로의) 외과 카트(10)의 전방 단부(12)의 운동을 실질적으로 방지하고, 이를 통해 (예를 들면, 후방 캐스터(302) 및/또는 앞 바퀴(202) 등을 로킹시키지 않고) 외과 카트(10)의 완전한 고정을 달성한다. 일부의 실시형태에서, 브레이크 패드(424) 및/또는 전방 섀시 레그(480)는 (i) 브레이크 패드(424) 및/또는 전방 섀시 레그(480)와 지면(600) 사이의 마찰을 증가시키기 위한 것, 및 (ii) 외과 카트(10)로부터 지면(600)으로 전달되는 하중을 감쇠시키기 위한 것(예를 들면, 외과 카트(10)의 안정성을 증가시키고, 외과 장치(30)의 정확도를 증가시키기 위한 것) 중 하나 이상을 위해 탄성 재료(예를 들면, 고무 등)를 포함한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 플로어 록(400)은 외과 카트(10)의 후방 캐스터(302)를 지면(600)으로부터 상승시키지 않는다. 유리하게도 이는 외과 카트(10)를 고정시키기 위해 지면(600)과 플로어 록(400)을 맞물림시키는데 요구되는 힘의 양을 (예를 들면, 플로어 록(400)으로 지면(600)으로부터 외과 카트(10)의 후방 단부(14)를 상승시키는 것에 비해) 감소시킬 수 있다 플로어 록(400)은 브레이크 패드(424)를 통해 지면에 힘을 가함으로써 외과 카트(10)의 후방 단부(14)의 이동을 방지한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 전방 섀시 레그(480)가 지면(600)과 맞물리는 경우, 앞 바퀴(202)는 후퇴되고 및/또는 전방 섀시 레그(480)는 앞 바퀴(202)가 더 이상 지면(600)과 접촉하지 않도록 연장된다(예를 들면, 자유롭게 회전하고, 완전히 무부하 상태).

이제 도 5g를 참조하면, 플로어 록(400)이 가공 구성(406)인 경우에, 플로어 록(400), 캐리지 마운트(320), 및/또는 캐리지 마운트(370)는 전방 섀시 레그(480)와 함께 외과 카트(10)를 위한 3점 지지 구조물(500)을 제공한다. 외과 장치(30)의 사용 중(예를 들면, 외과 장치(30)가 이동되어 프로시저, 가공 등에서 사용되는 경우)에 외과 카트(10)의 최적의 안정성은 외과 카트(10)의 질량이 3점에 의해 동력학적으로 지지되어 질량의 중심이 이 3점에 의해 한정되는 영역의 대략 중심에 위치되는 경우에 달성된다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 외과 카트(10)는 전방 섀시 레그(480), 캐리지 마운트(320), 캐리지 마운트(370), 및/또는 브레이크(420)의 브레이크 패드(424)의 각각을 포함하는 3점 지지 구조물(500)에 의해 지지된다. 또한, 외과 카트(10)의 질량 중심(510)은 3점 지지 구조물(500)에 의해 한정되는 영역의 중심에 실질적으로 근접해 있다. 그러므로, 외과 카트(10)는, 플로어 록(400)이 가공 구성(406)인 경우에, 3점 안정성(즉, 가공을 위해 정지된 경우에 증가된 안정성), 플로어 록(400)이 이동 구성(402)인 경우에, (예를 들면, 앞 바퀴(202) 및 피벗팅 캐리지 조립체(300) 등으로부터) 준-4점 안정성(이동 시에 증가된 안정성, 요동, 플러터링 및 이동 중의 전도를 방지함)을 갖는다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 섀시(100)는 작업(예를 들면, 가공 등) 중에 외과 장치(30)로부터 외과 카트(10)를 통해 하중이 이동됨에 따라 휨을 최소화하도록 비교적 강성이어서, 외과 장치(30)의 정확도를 더욱 증가시킨다.

대안적인 실시형태에서, 텐션 레버(460), 리프트 링키지(470), 코일오버(482), 및/또는 전방 섀시 레그(480)는 생략된다. 대안적인 실시형태에서, 플로어 록(400)이 가공 구성(406)인 경우에, 캐리지 마운트(320), 캐리지 마운트(370), 및/또는 플로어 록(400)은 앞 바퀴(202)와 함께 외과 카트(10)를 위한 3점 지지 구조물(502)을 제공한다(예를 들면, 외과 카트(10)의 어떤 부분도 상승시키거나 하강시키지 않고, 섀시(100)의 전방 부분(110)을 닐링시킬 수 있음). 플로어 록(400)의 맞물림에 의해 (i) 앞 바퀴(202)를 그 현위치에 고정시키거나, 또는 (ii) 앞 바퀴(202)를 원하는 위치(예를 들면, 전후 위치, 측방 위치 등)로 피벗팅시키거나 및/또는 고정시킬 수 있다. 하나의 실시형태에서, 플로어 록(400)을 작동시킴으로써 종방향(즉, 전방)으로 앞 바퀴(202)를 배향시키거나 및/또는 고정시킬 수 있다. (도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이) 앞 바퀴(202)를 종방향으로 배치시키면 전방 단부(12)의 측방 운동이 방지될 수 있고, 그 결과 외과 카트(10)의 완전한 고정이 달성된다. 다른 실시형태에서, 플로어 록(400)을 작동하면 앞 바퀴(202)가 측방 방향(측방향)으로 배향되거나 및/또는 고정된다. 또한 앞 바퀴(202)를 측방으로 배치하면 외과 카트(10)의 전방 단부(12)의 종방향 운동이 방지될 수 있다. 다른 실시형태에서, 플로어 록(400)의 맞물림은 앞 바퀴(202)를 고정시키지도 않고, 원하는 위치로 배향사키지도 않는다(예를 들면, 앞 바퀴(202)는 수동으로 원하는 위치로 피벗팅될 수 있고, 앞 바퀴(202)는 수동으로 로킹될 수 있다). 일부의 실시형태에서, 앞 바퀴(202)는 앞 바퀴(202)를 회전되지 않도록 고정하도록 위치되는 브레이크 메커니즘을 포함한다. 또 다른 대안적인 실시형태에서, 외과 카트(10)는 외과 카트(10)의 전방 단부(12)를 고정하기 위해 외과 카트(10)의 전방 단부(12)에 위치되는 하나 이상의 플로어 록(400)을 포함한다 추가의 대안적인 실시형태에서, 섀시(100)는 외과 카트(10)가 후방 섀시 레그 상으로 하강될 수 있도록 (예를 들면, 전방 섀시 레그(480) 및 후방 섀시 레그(들)이 외과 카트(10)를 고정시키도록, 그리고 앞 바퀴(202) 및 후방 섀시 레그(들)이 외과 카트(10)를 고정시키도록) 하나 이상의 후방 섀시 레그를 포함한다.

이제 도 5a, 도 5b, 도 6 내지 도 9b, 도 11, 및 도 13 내지 도 17b을 참조하면, 바퀴 조향 조립체(200)는 복수의 조향 모드(예를 들면, 전후, 축선 상의 선회(turn-on-axis), 측방 등)로 외과 카트(10)를 조정하는 것을 용이화하도록 구성된다. 도 5a, 도 5b, 도 6, 도 7a, 도 8a, 도 9a, 도 11, 도 13 내지 도 14b, 도 15b, 도 16b, 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 바퀴 조향 조립체(200)는 조향 스윙 암(210)으로서 도시된 조향 프레임 부재를 포함한다. 도 6 내지 도 7a, 도 8a, 도 9a, 도 11,도 13 내지 도 14b, 도 15b, 도 16b, 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 조향 스윙 암(210)은 조향 플레이트(212)로서 도시된 플레이트, 조향 플레이트(212)의 주변을 둘레에 연장되는 벽(214)으로서 도시된 벽, 및 벽(214)에 결합된 바퀴 브래킷(216)으로서 도시된 한 쌍의 브래킷을 포함한다. 바퀴 브래킷(216)은 조향 스윙 암(210)에 앞 바퀴(202)를 결합시키도록 구성된다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 섀시(100)의 전방 부분(110)은 바퀴 개구(116)로서 도시된 개구를 구비하며, 이 개구는 바퀴 브래킷(216)이 바퀴 개구(116)로부터 연장되도록 위치된다. 따라서, 앞 바퀴(202)는 섀시(100)의 외부에 위치될 수 있다.

도 6 내지 도 7a, 도 8a, 및 도 9a에 도시된 바와 같이, 조향 스윙 암(210)은 조향 조립체 마운트(218)로서 도시된 한 쌍의 마운트를 포함한다.도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 조향 조립체 마운트(218)는 내부 체적(112) 내에서 섀시(100)에 바퀴 조향 조립체(200)를 결합하도록 구성된다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 섀시(100)의 중간 부분(130)은 조향 조립체 마운트(218)에 형성된 개구에 대응하는 한 세트의 개구를 갖는다. 대응하는 개구는 섀시(100)의 조향 스윙 암(210)에 착탈가능하게 결합되는 체결구(예를 들면, 너트 및 볼트 등)를 수용한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 조향 조립체 마운트(218)는 섀시(100)에 조향 스윙 암(210)을 피벗가능하게 결합하고, 그 결과 섀시(100)의 전방 부분(110)이 닐링될 때(예를 들면, 플로어 록(400)이 맞물림될 때) 조향 스윙 암(210)의 회전이 용이하게 된다.

도 11, 도 13 내지 도 14b, 도 15b, 도 16b, 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 조향 스윙 암(210)은 이것으로부터 측방으로 연장되는 조향 조립체 피벗(219)으로서 도시된 바와 같이 한 쌍의 피벗을 포함한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 섀시(100)의 중간 부분(130)에는 조향 조립체 피벗(219)을 수용하도록 위치된 커플러(132)로서 도시된 한 쌍의 마운트가 형성되어 있다. 그 결과 조향 조립체 피벗(219)는 내부 체적(112) 내에서 섀시(100)에 바퀴 조향 조립체(200)를 결합시키도록 구성된다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 조향 조립체 피벗(219)은 섀시(100)에 조향 스윙 암(210)을 피벗가능하게 결합하고, 그 결과 섀시(100)의 전방 부분(110)이 닐링될 때(예를 들면, 플로어 록(400)이 맞물림될 때) 조향 스윙 암(210)의 회전이 용이하게 된다.

도 6 내지 도 7a, 도 8a, 도 9a, 도 11, 및 도 13에 도시된 바와 같이, 바퀴 조향 조립체(200)는 조향 메커니즘(12)으로서 도시된 바와 같이 조향 메커니즘을 포함한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 조향 메커니즘(240)은 외과 카트(10)의 조작자로부터의 수동 작동에 응답하여 앞 바퀴(202)를 조향하는 수동으로 작동되는 기계적 링키지 및/또는 크랭크 시스템으로서 구성된다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 조향 메커니즘(240)의 기계적 링키지 및/또는 크랭크 시스템은 벨트, 기어, 스프로켓, 및/또는 조정의 필요성을 제거하고, 그 결과 비용을 저감하고, 유지관리를 최소화한다. 대안적인 실시형태에서, 조향 메커니즘(240)은 컴퓨팅 시스템(40)으로부터의 명령(예를 들면, 디스플레이 장치(42) 또는 입력 장치(44) 등에 의해 수신되는 조작자의 입력에 기초한 명령)의 수신에 응답하여 액츄에이터(예를 들면, 전기 모터 등)에 의해 작동되는 전기기계적 링키지 시스템이다. 다른 대안적인 실시형태에서, 앞 바퀴(202) 및/또는 후방 캐스터(302)의 각각은 컴퓨팅 시스템(40)으로부터 명령의 수신에 응답하여 앞 바퀴(202) 및 후방 캐스터(302)의 각각을 독립적으로 조향하도록 위치된 액츄에이터(예를 들면, 전기 모터 등)을 포함한다. 일부의 실시형태에서, 전기 모터는 앞 바퀴(202) 및 후방 캐스터(302) 중 하나 이상에 회전 에너지를 제공함으로써 외과 카트(10)를 추진하도록 구성된다.

도 5a, 도 5b, 도 6 내지 도 7a, 도 8a, 및 도 9a에 도시된 바와 같이, 조향 메커니즘(240)은 핸들(242)을 포함한다. 핸들(242)은 복수의 조향 모드로 조향 메커니즘(240)을 재구성하도록 지렛대작용을 적용하는 레버를 외과 카트(10)의 조작자에게 제공하도록 구성된다. 도 5a, 도 5b 및 도 6에 도시된 바와 같이, 핸들(242)은 회전 축선(241)으로서 도시된 축선을 형성하는 샤프트(244)에 결합된다. 예로서, 방향 화살표(243)으로 표시된 바와 같은 회전 축선(241)을 중심으로 하는 선회용 핸들(242)은 조향 메커니즘(240)을 원하는 조향 모드로 재구성할 수 있다.

도 5a, 도 5b, 도 6, 및 도 13에 도시된 바와 같이, 샤프트(244)는 핸들(242)로부터 인덱싱 케이스(246)로서 도시된 인덱싱 부재까지 연장된다. 다른 실시형태에서, 샤프트(244)는 핸드그립(52) 중 하나로부터 인덱싱 케이스(246)까지 연장된다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 인덱싱 케이스(246)는 (예를 들면, 체결구 등을 통해) 섀시(100)에 결합된다. 도 6 내지 도 7a, 도 8a, 도 9a, 및 도 13에 도시된 바와 같이, 인덱싱 케이스(246)는 샤프트(244)에 회전식으로 결합된, 그리고 인덱싱 케이스(246) 내에 배치된 회전 링키지(248)로서 도시된 제 1 링키지 부재를 포함한다. 회전 링키지(248)는 유지 레그(247)로서 도시된 연장부를 포함한다. 유지 레그(247)는 반대의 제 2 방향(예를 들면, 반시계방향 등)으로의 회전 링키지(248)의 회전을 허용하지만 제 1 방향(예를 들면, 시계방향 등)으로의 회전 링키지(248)의 회전은 제한하기 위해 인덱싱 케이스(246)에 맞닿도록 구성된다. 회전 링키지(248)에는 또한 인디케이터 오목부(249)로서 도시된 복수의 오목부가 형성되어 있다. 각각의 인디케이터 오목부(249)는 외과 카트(10)의 조향 모드와 관련되는 핸들(242)의 배향에 대응할 수 있다. 예를 들면, 제 1 인디케이터 오목부(249)는 전후 조향 모드와 관련될 수 있고, 제 2 인디케이터 오목부(249)는 축선 상의 선회 조향 모드와 관련될 수 있고, 제 3 인디케이터 오목부(249)는 측방 조향 모드와 관련될 수 있다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 회전 링키지(248)이 회전함에 따라, 인디케이터 오목부(249)는 인덱싱 케이스(246) 내에 위치된 가동 부재(예를 들면, 인덱서(indexer), 스프링 장착식 볼 베어링 등)와 상호작용하여 조작자에게 사전설정된 조향 모드가 결합된 피드백(예를 들면, 촉각적 피드백 등)을 제공한다. 또한 인디케이터 오목부(249)는 (예를 들면, 인디케이터 오목부(249)와 가동 부재 사이의 상호작용을 통해) 조향 메커니즘(240)을 원하는 하나의 사전설정된 조향 모드 중에서 원하는 하나의 모드로 유지하는 것을 용이화할 수 있다.

도 6 내지 도 7a, 도 8a, 도 9a, 및 도 13에 도시된 바와 같이, 회전 링키지(248)는 연결 링키지(250)로서 도시된 제 2 링키지 부재의 제 1 단부에 결합된다. 도 6 내지 도 7a, 도 8a, 및 도 9a에 도시된 바와 같이, 연결 링키지(250)의 반대측의 제 2 단부는 전달 블록(252)으로서 도시된 전달 부재에 결합된다. 연결 링키지(250)는 회전 링키지(248)에 의해 제공되는 회전 입력을 핸들(242)로부터 전달 블록(252)까지 전달하도록 구성된다. 도 7a, 도 8a, 및 도 9a에 도시된 바와 같이, 전달 블록(252)은 중간 링키지(256)로서 도시된 한 쌍의 제 3 링키지의 제 1 단부에 결합된다. 따라서, 전달 블록(252)은 중간 링키지(256)에 연결 링키지(250)를 결합시킨다. 도 6 내지 7a, 도 8a, 및 도 9a에 도시된 바와 같이, 전달 블록(252)은 선형 슬라이드(254)로서 도시된 슬라이드 부재에 활주가능하게 결합된다. 따라서, 전달 블록(252)은 핸들(242)로부터의 회전 입력을 선형 슬라이드(254)를 따라 선형 병진운동 변환시킨다.

도 7a, 도 8a, 및 도 9a에 도시된 바와 같이, 중간 링키지(256)의 각각의 반대측의 제 2 단부는 회전 링키지(258)로서 도시된 제 4 링키지의 제 1 단부 및 구동용 링키지(260)로서 도시된 제 5 링키지의 제 1 단부에 결합된다. 도 6, 도 7a, 도 8a, 및 도 9a에 도시된 바와 같이, 회전 링키지(248)의 반대측의 제 2 단부는 조향 플레이트(212)에 회전식으로 결합된다. 따라서, 회전 링키지(258)는 회전 링키지(248)의 반대측의 제 2 단부와 조향 플레이트(212) 사이의 연결점을 중심으로 하여 회전된다. 도 7a, 도 8a, 및 도 9a에 도시된 바와 같이, 전달 블록(252)이 (예를 들면, 핸들(242)의 작동 등에 의해) 선형 슬라이드(254)를 따라 재배치됨에 따라, 중간 링키지(256)는 회전 및 병진되지만 회전 링키지(248)는 오로지 회전만 한다. 그러므로, 중간 링키지(256)의 운동은 전달 블록(252)의 선형 운동 및 회전 링키지(258)의 회전 운동에 의해 규정된다.

도 7a, 도 8a, 및 도 9a에 도시된 바와 같이, 구동용 링키지(260)의 반대측의 제 2 단부는 바퀴 링키지(262)로서 도시된 제 6 링키지의 제 1 단부에 결합된다. 바퀴 링키지(262)의 반대측의 제 2 단부는 앞 바퀴(202)에 결합된다. 핸들(242)이 작동됨에 따라, 구동용 링키지(260)는 회전 및 병진되고, 그 결과 구동용 링키지(260)의 반대측의 제 2 단부는 바퀴 개구(116)를 통해 연장된다. 바퀴 개구(116)로부터 외방으로 연장되면 바퀴 링키지(262)는 바퀴 축선(220)(도 6)으로서 도시된 수직 축선을 중심으로 회전된다. 따라서, 바퀴 링키지(262)의 회전으로 인해 앞 바퀴(202)는 바퀴 축선(220)을 중심으로 회전된다.

도 13 내지 도 14b, 도 15b, 도 16b, 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 연결 링키지(250)의 반대측의 제 2 단부는 크랭크 메커니즘(700)으로서 도시된 크랭크 메커니즘에 결합된다. 도 14a, 도 14b, 도 15b, 도 16b, 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 크랭크 메커니즘(700)은 캠(710)으로서 도시된 회전 동기화 요소, 로터(720)로서 도시된 회전 요소, 암(730)으로서 도시된 한 쌍의 링키지, 및 바퀴 조인트(740)로서 도시된 한 쌍의 피벗팅 조인트를 포함한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 로터(720)는 조향 스윙 암(210)의 (예를 들면, 회전 베어링 등을 가진) 조향 플레이트(212)에 회전식으로 결합된다. 예시적인 실시형태에 따르면, 캠(710)은 로터(720)에 회전되지 않도록 고정되므로 캠(710)은 로터(720)와 함께 회전된다.

도 14b, 도 15b, 도 16b, 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 캠(710)에는 연결 링키지 인터페이스(712)로서 도시된 제 1 인터페이스, 제 1 암 연결 인터페이스(714)으로서 도시된 제 2 인터페이스, 및 제 2 암 연결 인터페이스(716)으로서 도시된 제 3 인터페이스가 형성되어 있다. 연결 링키지(250)의 반대측의 제 2 단부는 연결 링키지 인터페이스(712)에 결합되고, 제 1 암(14)의 제 1 단부는 제 1 암 연결 인터페이스(714)에 결합되고, 제 2 암(730)의 제 1 단부는 제 2 암 연결 인터페이스(716)에 결합된다. 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 캠(710)은 로터(720)로부터 이격되어 있으므로 이들 사이에 제 1 암(730)의 제 1 단부와 제 2 암(730)의 제 1 단부가 위치된다. 도 14b, 도 15b, 도 16b, 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 제 1 암(730)의 반대측의 제 2 단부는 제 1 바퀴 조인트(740)에 결합되고, 제 2 암(730)의 반대측의 제 2 단부는 제 2 바퀴 조인트(740)에 결합된다. 도 15b, 도 16b, 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 바퀴 조인트(740)는 바퀴 브래킷(216)에 피벗가능하게 결합된다. 따라서, 바퀴 조인트(740)의 회전으로 인해 바퀴 축(203) 및 이에 따라 앞 바퀴(202)는 바퀴 축선(220)(도 13 참조)을 중심으로 회전된다.

도 15b, 도 16b, 및 도 17b에 도시된 바와 같이, (예를 들면, 핸들(242), 핸드그립(52) 등의 회전에 의해 유발되는) 연결 링키지(250)의 운동으로 인해 캠(710)과 로터(720)는 (예를 들면, 그 중심 축선을 중심으로) 회전된다. 이러한 회전은 암(730)을 (예를 들면, 바퀴 개구(116) 등을 통해) 측방향 외측으로 연장하도록 구동할 수 있고, 이를 통해 바퀴 조인트(740)를 바퀴 브래킷(216) 내에서 회전하도록 구동함으로써 앞 바퀴(202)가 다양한 위치로 피벗팅하는 것을 용이하게 한다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 크랭크 메커니즘(700)(예를 들면, 로터(720), 캠(710) 등)은 외과 카트(10)의 종방향 중심선에 대해 측방으로 오프셋된다(예를 들면, 일측을 향해 측방으로 편향됨). 예시적인 일 실시형태에 따르면, 제 1 바퀴 조인트(740) 및 제 2 바퀴 조인트(740)는 상이한 특징(예를 들면, 형상, 치수, 구성 등)을 갖는다. 예시적인 일 실시형태에 따르면, 캠(710)은 비대칭 형상을 갖는다. 크랭크 메커니즘(700)의 측방 오프셋, 캠(710)의 비대칭, 및/또는 바퀴 조인트(740)의 상이한 특징으로 인해 앞 바퀴(202)는 동조 상태에 유지된다(예를 들면, 앞 바퀴(202)는 상이한 속도로 피벗팅되지 않고, 앞 바퀴(202)의 각회전은 동조됨).

예시적인 일 실시형태에 따르면, 핸들(242) 및/또는 핸드그립(52)의 작동은 핸들(242) 및/또는 핸드그립(52) 회전의 앞 바퀴(202) 회전에 대한 1:1 비율에 대응한다(즉, 핸들(242) 및/또는 핸드그립(52)의 회전량은 앞 바퀴(202)의 회전량에 직접 대응함). 예를 들면, 핸들(242) 및/또는 핸드그립(52)의 45 도의 선회는 앞 바퀴(202)의 45 도의 선회에 대응한다. 다른 실시형태에서, 핸들(242) 및/또는 핸드그립(52)의 회전량은 앞 바퀴(202)의 회전량에 직접 대응하지 않는다(예를 들면, 1:2 비율, 2:1 비율, 1:3 비율, 3:1 비율 등). 예시적인 일 실시형태에 따르면, 조향 메커니즘(240)은 핸들(242) 및/또는 핸드그립(52)으로부터 앞 바퀴(202) 상에 가해지는 외부의 하중을 절연시킨다. 대안적인 실시형태에서, 조향 메커니즘(240)은 후방 캐스터(302)를 조향하고, 앞 바퀴(202)는 자유롭게 회전된다. 다른 대안적인 실시형태에서, 조향 메커니즘(240)은 앞 바퀴(202)와 후방 캐스터(302) 중 하나 이상을 조향한다. 또 다른 대안적인 실시형태에서, 앞 바퀴(202)와 후방 캐스터(302) 중 하나 이상은 둘 모두 조향되거나 자유롭게 회전될 수 있다(즉, 조향 메커니즘(240)은 앞 바퀴(202) 및/또는 후방 캐스터(302)로부터 선택적으로 맞물림해제될 수 있음).

도 7a, 도 7b, 도 15a 및 도 15b에 도시된 예시적인 실시형태에 따르면, 외과 카트(10)는 전후 조향 모드(270)으로서 도시된 제 1 조향 모드로 구성된다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 조향 메커니즘(240)의 핸들(242)은 전후 조향 모드(270)에 대응하는 전후 위치(272)로서 도시된 제 1 위치에 배향된다. 도 15a에 도시된 바와 같이, 핸드그립(52)은 전후 위치(272)로서 도시된 바와 같이 제 1 위치에 배향된다. 핸들(242)이 전후 위치(272)에 배향되거나 및/또는 핸드그립(52)이 전후 위치(72)에 배향되지만, 앞 바퀴(202)는 외과 카트(10)의 종축선과 평행하도록 정렬(예를 들면, 전방을 향하는 정렬 등)된다. 따라서, 외과 카트(10)는 방향 화살표(274)로 표시된 바와 같이 순방향 또는 역방향과 같은 전통적인 방식으로 조작자에 의해 조종될 수 있다. 또한, 외과 카트(10)는, 후방 캐스터(302)가 (예를 들면, 수직 축선(340) 등을 중심으로) 자유롭게 회전되므로, 전후 조향 모드(270)에 있는 동안에 전방 또는 후방으로 이동하면서 선회될 수 있다.

도 8a, 도 8b, 및 도 16a 내지 도 16b에 도시된 예시적인 실시형태에 따르면, 외과 카트(10)는 축선 상의 선회 조향 모드(280)로서 도시된 제 2 조향 모드로 구성된다. 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 조향 메커니즘(240)의 핸들(242)은 축선 상의 선회 조향 모드(280)에 대응하는 축선 상의 선회 위치(282)로서 도시된 제 2 위치에 배향된다(예를 들면, 핸들(242)은 전후 위치(272) 등으로부터 약 45 도 선회됨). 도 16a에 도시된 바와 같이, 핸드그립(52)은 축선 상의 선회 조향 모드(280)에 대응하는 축선 상의 선회 위치(82)로서 도시된 제 2 위치에 배향된다(예를 들면, 핸드그립(52)은 전후 위치(72) 등으로부터 약 45 도 선회됨). 핸들(242)이 축선 상의 선회 위치(282)에 배향되거나 및/또는 핸드그립(52)이 축선 상의 선회 위치(82)에 배향되는 동안에 앞 바퀴(202)는 (예를 들면, 외과 카트(10)의 종축선에 대해 약 45 도의 각도로) 섀시(100)의 전방 부분(110)에 형성된 리세스(114)로서 도시된 리세스 내로 외과 카트(10)를 향해 선회된다. 따라서, 외과 카트(10)는 외과 카트(10)의 중심 축선(286)을 중심으로 방향 화살표(284)로 표시된 바와 같은 회전 방향으로 조작자에 의해 조종될 수 있다. 따라서, 도 8a, 도 8b 및 도 16a에 도시된 바와 같이, 후방 캐스터(302)는 외과 카트(10)가 축선 상의 선회 조향 모드(280)에서 조종되는 경우에 제로 반경 선회(zero radius turn)(즉, 외과 카트(10)가 중심 축선(286)을 중심으로 정위치에서 회전가능함)를 용이화하도록 회전된다.

도 9a, 도 9b, 도 17a 및 도 17b에 도시된 예시적인 실시형태에 따르면, 외과 카트(10)는 측방 조향 모드(290)로서 도시된 제 3 조향 모드로 구성되어 있다. 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 조향 메커니즘(240)의 핸들(242)은 측방 조향 모드(290)에 대응하는 측방 위치(292)로서 도시된 제 3 위치로 배향된다(예를 들면, 핸들(242)은 전후 위치(272)로부터 약 90 도 선회됨). 도 7a에 도시된 바와 같이, 핸드그립(52)은 측방 조향 모드(290)에 대응하는 측방 위치(92)로서 도시된 제 3 위치에 배향된다(예를 들면, 핸드그립(52)은 전후 위치(72)로부터 약 90 도 선회됨). 핸들(242)이 측방 위치(292)에 배향되거나 및/또는 핸드그립(52)이 측방 위치(92)에 배향되는 동안에 앞 바퀴(202)는 (예를 들면, 외과 카트(10)의 종축선에 대해 90 도의 각도로) 외과 카트(10)의 종축선에 수직이 되도록 리세스(114) 내로 완전히 선회된다. 따라서, 외과 카트(10)는 방향 화살표(490)로 표시된 바와 같이 측방 방향으로 조작자에 의해 조종될 수 있다. 따라서, 도 9a, 도 9b 및 도 17a에 도시된 바와 같이, 후방 캐스터(302)는 외과 카트(10)가 측방 조향 모드(290)에서 조종되는 경우에 측방으로 외과 카트(10)의 이동을 용이화하도록 회전된다. 외과 카트(10)를 측방으로 조종하는 것은 (예를 들면, 전후 조향 모드(270)로) 외과 카트(10)를 외과 수술실 내로 이동시킨 후에 수술대 옆으로 외과 카트(10)를 위치시키는데 유용할 수 있다. 고정된 앞 바퀴를 가진 전통적인 외과 카트는 이것이 곤란하다. 카트는 후퇴되고, 피벗팅되고, 복귀되어야 한다. 이것은 경우에 따라 위치가 정확해질 때까지 수차례 반복되어야 한다. 이것은 종종 수술실의 살균 영역 내에 있을 수 있는 전방 단부로부터 카트를 취급해야 하는데 이상적인 것은 아니다. 본 개시의 외과 카트(10)는 수술실의 비살균 영역 내에 있는 외과 카트(10)의 후방 단부(14)로부터 수술대에서 측방 병진을 용이화한다. 또한, 피벗팅 캐리지 조립체(300)는 제어된 측방 병진을 위해 앞 바퀴(202)에 균일한 하중을 부여하는 것을 용이하게 한다.

다시 도 7b, 도 8b, 및 도 9b를 참조하면, 대안적인 실시형태에서, 조향 메커니즘(240)의 핸들(242)은 생략되고, 핸드그립(52) 중 하나는 (도 15a, 도 16a, 및 도 17a에 대해 전술한 바와 같이) 다양한 조향 모드들 사이에서 외과 카트(10)를 재구성하기 위해 조향 메커니즘(240)에 기계적으로 결합된다. 다른 대안적인 실시형태에서, 각각의 핸드그립(52)은 앞 바퀴(202)의 회전을 독립적으로 제어한다(예를 들면, 우측 핸드그립(52)은 우측 앞 바퀴(202)의 피벗팅을 제어하고, 좌측 핸드그립(52)은 좌측 앞 바퀴(202)의 피벗팅을 제어하고, 하나의 시계방향으로 회전되고, 다른 하나는 반시계 방향으로 회전됨).

도 10, 도 15a, 도 16a, 및 도 17a에 도시된 바와 같이, (예를 들면, 앞 바퀴(202)의 회전을 제어하는) 핸드그립(52)은 록 버튼(56)으로서 도시된 푸시 버튼을 포함한다. 일부의 실시형태에서, 록 버튼(56)은 (예를 들면, 핸드그립(52) 및 앞 바퀴(202)의 의도하지 않은 회전을 방지하기 위해) 앞 바퀴(202)의 회전 위치를 용이하게 고정하도록 구성된다. 일부의 실시형태에서, 록 버튼(56)은 앞 바퀴(202)의 회전 위치를 용이하게 로킹해제할 수 있도록 구성된다(예를 들면, 앞 바퀴(202)에 대한 바퀴 로크가 고정된 위치로 편향됨). 일부의 실시형태에서, 앞 바퀴(202)의 위치는 (예를 들면, 핸드그립(52)이 전후 위치(72)로 배향된 경우 등에) 하나 이상의 위치에서 자동적으로 고정된다. 도 15a에 도시된 바와 같이, 핸드그립(52)은 외과 카트(10)의 종축선에 대해 각을 이룬다(예를 들면, 외과 카트(10)의 종축선에 대해 15 도 각을 이루어 외과 카트(10)를 미는 경우에 더 우수한 인체공학적 느낌을 제공함).

본 명세서에서 조향 메커니즘(240)은 전후 위치(272), 축선 상 선회 위치(282) 및 측방 위치(292) 사이에서 앞 바퀴(202)를 선택적으로 조향하는 것을 용이화하도록 구성되는 것으로 상세히 설명된다. 그러나, 앞 바퀴(202)는 전후 위치(272)와 측방 위치(292) 사이에서 선택적으로 피벗팅되거나 및/또는 전후 위치(272)와 측방 위치(292) 사이의 임의의 위치에 고정될 수 있음을 이해해야 한다(예를 들면, 앞 바퀴(202)는 외과 카트(10)의 종축선에 대해 0 도 내지 90 도 사이의 임의의 각도에 위치되거나 및/또는 고정될 수 있음).

"또는"이라는 용어는 포괄적인 의미로 사용되며(배타적인 의미로 사용되지 않으며), 예를 들면, 요소들의 목록을 연결하기 위해 사용되는 경우에, 이 용어("또는")는 목록의 하나, 일부, 또는 모든 요소를 의미한다. "X, Y, 및 Z 중 하나 이상"과 같은 결합 언어는특별한 언급이 없는 한, 항목, 용어 등이 X, Y, Z, X 및 Y, X 및 Z, Y 및 Z, 또는 X, Y, 및 Z(즉, X, Y, 및 Z의 임의의 조합)을 전달하기 위해 일반적으로 사용되는 이해된다. 따라서, 이러한 결합 언어는 일반적으로, 다른 언급이 없는 한, 특정의 실시형태가 하나 이상의 X, 하나 이상의 Y, 및 하나 이상의 Z가 각각 존재해야 한다는 것을 의미하는 것은 아니다.

다양한 예시적인 실시형태에서 보여준 바와 같은 시스템 및 방법의 구성 및 배열은 예시에 불과하다. 본 개시에서 몇몇 실시형태만을 상세히 설명하였으나, 많은 개조가 가능하다(예를 들면, 크기, 치수, 구조, 형상 및 다양한 요소들의 비율, 파라미터 값, 장착 구성, 재료의 사용, 색, 배향 등의 변경). 예를 들면, 일체형으로 형성된 것으로 도시된 일부의 요소는 다수의 부품 또는 요소로 구성될 수 있고, 요소의 위치는 반전되거나 변경될 수 있고, 개별 요소 또는 위치의 성질 또는 수는 변경 또는 변화될 수 있다. 따라서, 모든 이러한 변경은 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 임의의 프로세스 또는 방법 단계의 순서 또는 순차는 대안적인 실시형태에 따라 변경되거나 또는 재조절될 수 있다. 또한 2 개 이상의 단계가 동시에 또는 부분적으로 동시에 수행될 수 있다. 이러한 변경은 소프트웨어 및 하드웨어 시스템를 포함한 다양한 요인 및 디자이너의 선택에 의존한다. 모든 이러한 변경은 본 개시의 범위 내에 있다. 마찬가지로, 소프트웨어 구현형태는 다양한 연결 단계, 처리 단계, 비교 단계 및 결정 단계를 달성하기 위한 규칙 기반 로직 및 기타 로직을 갖는 표준 프로그래밍 기법으로 달성될 수 있다. 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않는 예시적인 실시형태의 설계, 작동 조건 및 구성에서 다른 대체, 개조, 변화 및 생략이 이루어질 수 있다.

Claims (20)

1. 휴대용 외과 로봇으로서,
   외과 장치; 및
   상기 외과 장치에 결합된 카트를 포함하고,
   상기 카트는,
   한 쌍의 앞 바퀴;
   섀시;
   상기 섀시에 결합된 마운트 - 상기 마운트는 한 쌍의 브래킷 개구, 한 쌍의 피벗 개구, 및 복수의 제한 부재를 포함하는 내부 공동을 형성하는 하우징을 포함함 -;
   상기 한 쌍의 피벗 개구에 의해 수신된 캐리지의 전방측 및 후방측으로부터 연장된 피벗팅 로드에 의해 상기 마운트에 피벗식으로 결합된 캐리지 ― 상기 캐리지는 상기 캐리지의 제 1 측방 단부에 위치된 제 1 브래킷 및 상기 캐리지의 제 2 측방 단부에 위치된 제 2 브래킷을 포함하고, 상기 캐리지는 상기 마운트에 대해 피벗팅되도록 구성되고, 상기 제한 부재는 상기 마운트에 대해 캐리지의 피벗팅 이동 한계를 규정하고, 상기 브래킷 개구는 상기 피벗팅 이동 한계에 도달한 경우 상기 제 1 브래킷 및 상기 제 2 브래킷이 상기 하우징과 맞물리는 것을 방지하도록 위치됨 -; 및
   상기 제 1 브래킷에 결합된 제 1 후방 바퀴 및 상기 제 2 브래킷에 결합된 제 2 후방 바퀴를 포함하고,
   상기 피벗팅 이동 한계에 도달하지 않은 경우 상기 카트는 상기 마운트와 상기 한 쌍의 앞 바퀴가 제공되는 3점 지지로서 기능하고, 상기 피벗팅 이동 한계에 도달한 경우 제한 부재들 중 적어도 하나에 접촉한 캐리지에 의해 상기 카트는 상기 제 1 후방 바퀴, 상기 제 2 후방 바퀴 및 상기 한 쌍의 앞 바퀴가 제공되는 4점 지지로서 기능하여, 상기 캐리지는 상기 3점 지지의 위치와 상기 4점 지지의 위치 사이에서 회전 가능한 것인,
   휴대용 외과 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 마운트의 하우징에 의해 형성된 내부 공동이 상기 캐리지를 수용하도록 구성된,
   휴대용 외과 로봇.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제한 부재는 피벗팅 이동 한계까지 상기 마운트에 대한 상기 캐리지의 회전량을 제한하기 위해 상기 캐리지와 맞물리도록 상기 하우징의 내부 공동 내에 위치되는 회전 저지부인,
   휴대용 외과 로봇.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 마운트에 대한 상기 캐리지의 회전량은 상기 제 1 후방 바퀴 및 상기 제 2 후방 바퀴 중 하나 이상의 수직 변위에 대응하는,
   휴대용 외과 로봇.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 캐리지는 상기 제 1 후방 바퀴 및 상기 제 2 후방 바퀴 중 하나 상에 모든 하중이 전달되는 것을 방지하기 위해 상기 마운트에 대해 회전함으로써 자가 조정되도록 구성되는,
   휴대용 외과 로봇.
6. 휴대용 카트로서,
   전방 부분 및 후방 부분을 포함하는 섀시;
   상기 섀시의 전방 부분에 결합된 한 쌍의 앞 바퀴를 포함하는 제 1 바퀴 메커니즘; 및
   제 2 바퀴 메커니즘을 포함하고,
   상기 제 2 바퀴 메커니즘은,
   상기 섀시의 후방 부분에 결합되는 마운트 - 상기 마운트는 한 쌍의 브래킷 개구, 한 쌍의 피벗 개구, 및 복수의 제한 부재를 포함하는 내부 공동을 형성하는 하우징을 포함함 -;
   상기 한 쌍의 피벗 개구에 의해 수신된 프레임 부재의 전방측 및 후방측으로부터 연장된 피벗팅 로드에 의해 상기 마운트에 피벗식으로 결합되는 프레임 부재 ― 상기 프레임 부재는 상기 프레임 부재의 제 1 측방 단부에 위치되는 제 1 브래킷 및 상기 프레임 부재의 제 2 측방 단부에 위치되는 제 2 브래킷을 포함함 ―; 및
   상기 제 1 브래킷에 결합되는 제 1 후방 바퀴 및 상기 제 2 브래킷에 결합되는 제 2 후방 바퀴를 포함하고,
   상기 제 1 바퀴 메커니즘 및 상기 제 2 바퀴 메커니즘은 휴대용 카트의 조종을 용이화하고,
   상기 프레임 부재는 상기 마운트에 대해 피벗팅하도록 구성되고, 상기 제한 부재는 상기 마운트에 대해 상기 프레임 부재의 피버팅 이동 한계를 규정하고,
   브래킷 개구는 상기 피벗팅 이동 한계에 도달한 경우 상기 제 1 브래킷 및 상기 제 2 브래킷이 상기 하우징과 맞물리는 것을 방지하도록 위치되고,
   상기 피벗팅 이동 한계에 도달하지 않은 경우 상기 카트는 상기 마운트와 상기 한 쌍의 앞 바퀴가 제공되는 3점 지지로서 기능하고, 상기 피벗팅 이동 한계에 도달한 경우 제한 부재들 중 적어도 하나에 접촉한 캐리지에 의해 상기 카트는 상기 제 1 후방 바퀴, 상기 제 2 후방 바퀴 및 상기 한 쌍의 앞 바퀴가 제공되는 4점 지지로서 기능하여, 상기 프레임 부재는 상기 3점 지지의 위치와 상기 4점 지지의 위치 사이에서 회전 가능한 것인,
   휴대용 카트.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 마운트의 하우징에 의해 형성된 내부 공동은 상기 프레임 부재를 수용하도록 구성되는,
   휴대용 카트.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 제한 부재는 피벗팅 이동 한계까지 상기 마운트에 대한 상기 프레임 부재의 회전량을 제한하기 위해 상기 프레임 부재와 맞물리도록 위치된 회전 저지부를 포함하는,
   휴대용 카트.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 마운트에 대한 상기 프레임 부재의 회전량은 상기 제 1 후방 바퀴 및 상기 제 2 후방 바퀴 중 하나 이상의 수직 변위에 대응하는,
   휴대용 카트.
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 바퀴 메커니즘은 상기 제 1 후방 바퀴 및 상기 제 2 후방 바퀴 중 하나 상에 모든 하중이 전달되는 것을 방지하기 위해 상기 마운트에 대해 회전함으로써 자가 조정되도록 구성되는,
    휴대용 카트.
11. 제 6 항에 있어서,
    상기 섀시의 후방 부분에 결합되는 브레이크을 포함하는 로킹 메커니즘을 더 포함하고, 상기 브레이크는 지면과 맞물리도록 구성되고, 상기 브레이크와 상기 지면 사이의 맞물림은 측방향 및 종방향으로 상기 섀시의 후방 부분의 운동을 방지하는,
    휴대용 카트.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 바퀴 메커니즘은 상기 섀시의 전방 부분이 상기 측방향 및 상기 종방향 중 하나 이상으로 이동하는 것을 방지하도록 구성되는,
    휴대용 카트.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 로킹 메커니즘은 상기 섀시의 전방 부분에 결합되는 하나 이상의 레그를 포함하고, 상기 로킹 메커니즘의 맞물림은 상기 하나 이상의 레그가 상기 지면과 맞물리도록 상기 섀시의 전방 부분을 하강시키도록 구성되고, 상기 하나 이상의 레그와 상기 지면 사이의 맞물림은 상기 측방향 및 상기 종방향으로 상기 섀시의 전방 부분의 운동을 방지하는,
    휴대용 카트.
14. 카트용 피벗팅 캐리지로서,
    한 쌍의 브래킷 개구, 한 쌍의 피벗 개구, 및 복수의 제한 부재를 포함하는 내부 공동이 형성된 하우징을 갖는 마운트 ― 상기 마운트는 상기 카트의 섀시에 결합되도록 구성됨 ―;
    상기 하우징의 내부 공동 내에 배치된 피벗팅 부재 - 상기 피벗팅 부재는,
    제 1 측방 단부 및 제 2 측방 단부를 갖는 본체;
    상기 본체의 제 1 측방 단부에 위치되는 제 1 브래킷;
    상기 본체의 제 2 측방 단부에 위치되는 제 2 브래킷; 및
    상기 본체의 전방측 및 후방측으로부터 연장되는 로드 ― 상기 로드는 상기 하우징의 피벗 개구와 맞물리도록 위치되어, 상기 피벗팅 부재가 상기 카트의 섀시에 피벗식으로 결합되도록 상기 마운트에 상기 피벗팅 부재를 피벗식으로 결합시킴 ―; 및
    상기 제 1 브래킷에 결합되는 제 1 바퀴 및 상기 제 2 브래킷에 결합되는 제 2 바퀴를 포함하고,
    상기 브래킷 개구는 상기 로드에 대해 상기 피벗팅 부재가 피벗팅하는 경우 브래킷들이 상기 하우징과 맞물리는 것을 방지하도록 위치되는,
    카트용 피벗팅 캐리지.
15. 제 14 항에 있어서,
    피벗팅 이동 한계까지 상기 마운트에 대한 상기 피벗팅 부재의 회전량을 회전식으로 제한하도록 구성된 회전 저지부를 더 포함하고, 상기 마운트에 대한 상기 피벗팅 부재의 회전량은 상기 제 1 바퀴 및 상기 제 2 바퀴 중 하나 이상의 수직 변위에 대응하는,
    카트용 피벗팅 캐리지.
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