As spotlighting in minimal invasive approach, NOTES(Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery) which is noninvasive method has been in the limelight and researches are continuously proceeding. Suitable platforms of surgical robots, however, have difficulty in development through structural, spatial limitation of NOTES. This paper defines the restrictive condition of surgical arms and developed a flexible endoscopic ma-nipulator for interchangeable surgical instruments “FEMIS”, which is fit for noninvasive surgery. Also, ad-vanced rolling-contact joint mechanism was developed for suturing performance and limited surgical instruments, serious challenging in surgical arms. Existing rolling-contact joint has been structural problem such as slip in rolling-contract surface, vulnerability to external force. To solve this problem, disk is inserted in the back of contact surface. And, an elastic body is put in the rolling-contract joints. FEMIS is wire-driven and it must have flexibility and rigidity for intra-abdominal insertion and surgery. So, it used Tendon-Sheath-Actuation mechanism, had a driving part which is possible tension control. And finally, FEMIS has been proven validity through animal experiments.
최소침습수술의 장점이 강조되면서 비침습 수술법인 NOTES(자연개구부 수술)에 대한 관심이 많아지고 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 NOTES가 가지는 구조적, 공간적 제한조건에 의하여 수술에 적합한 형태의 수술로봇 플랫폼의 개발은 많은 어려움을 가지고 있다. 본 논문에서는 수술 팔이 가지는 제한조건을 정의하고 비침습수술에 적합한 수술도구의 교체가 가능한 유연 내시경 작동기 FEMIS를 개발하였다. 또한 수술 팔의 난제였던 봉합수행의 문제와 수술도구의 제한을 해결하기 위하여 향상된 구름접촉 관절 매커니즘을 개발하였다. 기존의 구름접촉 관절은 구름접촉면의 미끄러짐 현상과 비틀림 힘, 외력에 취약한 구조적 문제가 존재하고 있었다. FEMIS는 이를 해결하기 위하여 접촉면의 뒤쪽에 디스크를 삽입하고 구름접촉 관절에 탄성체를 삽입하였다. FEMIS는 와이어로 구동되며 복강내의 삽입과 수술을 위하여 유연성과 경직성을 가져야 한다. 이를 위하여 FEMIS는 Tendon - Sheath - Actuation 메커니즘을 사용하고 장력조절이 가능한 구동부를 설계하였다. 마지막으로 동물실험을 통하여 FEMIS의 타당성을 입증하였다.
