Функциональная структура возвратно-поступательного разворота диагностических и хирургических элементов инструментального устройства тороидальной робототехнической системы с выдвижной крышкой (вариант русской логики - версия 12)

Функциональная структура возвратно-поступательного разворота диагностических и хирургических элементов инструментального устройства тороидальной робототехнической системы с выдвижной крышкой (вариант русской логики - версия 12)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении различных медицинских процедур.

Известна функциональная структура разворота диагностических и хирургических элементов многофункциональной диагностико-хирургической робототехнической системы операционного стола с возможностью информационно-компьютерного управления (см. патент UA №72485, Ю.И. Русанова), которое включает вертикальный корпус с возможностью изменения высоты, который позиционно расположен на основании, которое закреплено на неподвижной поверхности и выполнено в виде цилиндра с внешними ребрами жесткости, внутри которого зафиксирована нижняя часть вертикального корпуса, выполненного в виде двух соосных цилиндров: внешнего и внутреннего, с возможностью поворотно-поступательного сдвига внутреннего цилиндра корпуса относительно внешнего цилиндра корпуса, между которыми расположены направляющие в виде двух последовательных колец с полукруглыми пазами, в которых расположены продольные направляющие, закрепленные из внутренней поверхности внешнего цилиндра и внешней поверхности внутреннего цилиндра, при этом в нижней части внешнего цилиндра и на расстоянии от верхней части внутреннего цилиндра зафиксирована верхняя и нижняя вставные шайбы, на противоположных сторонах которых выполнены круглые пазы, а между ними расположен линейный повод поворотный поступательного перемещения внутреннего цилиндра относительно внешнего неподвижного цилиндра, при этом на верхней вставной шайбе закреплен повод с редуктором, внешняя шестерня которого функционально связана с внутренней зубчатой шестеренкой крышки вертикального корпуса, при этом крышка выполнена в нижней части с возможностью разворота внутри внутреннего цилиндра корпуса с возвратно-поступательным сдвигом, а верхняя часть крышки выполнена по размеру больше, чем диаметр внешнего цилиндра неподвижной части корпуса, и расположена над верхней частью внутреннего цилиндра корпуса с возможностью возвратно поступательного вращения, к которой под углом 120° зафиксированы три устройства индивидуального подъема корпусов со сферической внешней поверхностью с диагностическими элементами и хирургическими элементами (прототип).

Известный прототип имеет технические возможности, которые заключаются в возможности разворота диагностических и хирургических элементов относительно медицинского стола.

Недостатком известного технического решения является ограничение функциональных возможностей, которые заключаются в том, что медицинский стол и функциональная структура разворота диагностических и хирургических элементов не совмещены в единой робототехнической системе.

Техническим результатом предложенного изобретения является расширение функциональных возможностей путем функционально законченной робототехнической системы.

Указанный технический результат достигается следующей функциональной структурой.

Функциональная структура возвратно-поступательного разворота диагностических и хирургических элементов инструментального устройства тороидальной робототехнической системы с выдвижной крышкой, включающая вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и с возможностью разворота посредством шестеренки (шестеренки разворота), которая функционально связана с приводом с редуктором, круглую опорную пластину, вертикальные стержни, равномерно расположенные по окружности внутри вертикального цилиндрического корпуса, а также включает нижнюю шайбу с осевым отверстием функционально связанной с линейным приводом с выдвижной цилиндрической частью, который также функционально связан с круглой опорной пластиной с осевым отверстием, а также включает подшипники и устройства удержания диагностических и хирургических элементов, при этом линейный привод зафиксирован в осевом отверстии круглой опорной пластины, а на конце выдвижной цилиндрической части линейного привода 8 закреплен подшипник, который зафиксирован в осевом отверстии нижней шайбы, которая закреплена внутри нижней части цилиндрического корпуса устройств удержания корпусов диагностических и хирургических элементов с возможностью возвратно-поступательного вертикального смещения и разворота, которые с равным шагом и последовательно зафиксированы на внешней поверхности цилиндрического корпуса, внутри которого соосно и с возможностью совместного разворота расположен вертикальный цилиндрический корпус, при этом устройства удержания корпусов диагностических и хирургических элементов выполнены электромагнитными с двумя электромагнитными захватами для удержания корпусов диагностических и хирургических элементов, а в верхней части цилиндрического корпуса выполнены радиально ориентированные вертикальные пазы, в которых расположены винты с втулками для фиксации опорной шайбы, а в нижней цилиндрической части опорной шайбы закреплены опорные подшипники для возвратно-поступательного разворота на крайней верхней поверхности круглой опорной пластины с осевым отверстием, где выполнена шестеренка разворота или зубчатая поверхность шестеренки, которая является частью круглой опорной пластины с осевым отверстием и функционально связана с шестеренкой привода с редуктором, который закреплен в нижней части вертикального цилиндрического корпуса, при этом на опорной шайбе по окружности с равномерным шагом зафиксированы нижние концы вертикальных стержней, а средние их части расположены и зафиксированы в аналогичных отверстиях в последовательно расположенных шайбах жесткости с осевым отверстием, а верхние концы вертикальных стержней по аналогичной окружности закреплены в крышке, которая соосно зафиксирована в нижней части выдвижной крышки тороидальной робототехнической системы с выдвижными элементами 21 для проведения медицинских процедур.

На фиг. 1 изображена функциональная структура возвратно-поступательного разворота диагностических и хирургических элементов инструментального устройства тороидальной робототехнической системы с выдвижной крышкой. На фиг. 2 изображена тороидальная робототехническая система с выдвижной крышкой и исполнительными выдвижными элементами для выполнения различных медицинских процедур. На фиг. 3 изображен напольный вариант тороидальной робототехнической системы с выдвижной крышкой.

Функциональная структура возвратно-поступательного разворота диагностических и хирургических элементов инструментального устройства тороидальной робототехнической системы с выдвижной крышкой, включающая вертикальный цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и с возможностью разворота посредством шестеренки (шестеренки разворота) 3, которая функционально связана с приводом с редуктором 4, круглую опорную пластину 5, вертикальные стержни 6, равномерно расположенные по окружности внутри вертикального цилиндрического корпуса 1, а также включает нижнюю шайбу 7 с осевым отверстием функционально связанной с линейным приводом 8 с выдвижной цилиндрической частью 9, который также функционально связан с круглой опорной пластиной 5 с осевым отверстием, а также включает подшипники и устройства удержания диагностических и хирургических элементов. При этом линейный привод 8 зафиксирован в осевом отверстии круглой опорной пластины 5, а на конце выдвижной цилиндрической части 9 линейного привода 8 закреплен подшипник 10, который зафиксирован в осевом отверстии нижней шайбы 7, которая закреплена внутри нижней части цилиндрического корпуса 11 устройств удержания 12 корпусов диагностических и хирургических элементов 13 с возможностью возвратно-поступательного вертикального смещения и разворота, которые с равным шагом и последовательно зафиксированы на внешней поверхности цилиндрического корпуса 11, внутри которого соосно и с возможностью совместного разворота расположен вертикальный цилиндрический корпус 1, при этом устройства удержания 12 корпусов диагностических и хирургических элементов 13 выполнены электромагнитными с двумя электромагнитными захватами 14 для удержания корпусов диагностических и хирургических элементов 13, а в верхней части цилиндрического корпуса 11 выполнены радиально ориентированные вертикальные пазы 15, в которых расположены винты с втулками 16 для фиксации опорной шайбы 17, а в нижней цилиндрической части опорной шайбы 17 закреплены опорные подшипники 18 для возвратно-поступательного разворота на крайней верхней поверхности круглой опорной пластины 3 с осевым отверстием, где выполнена шестеренка разворота 3 или зубчатая поверхность шестеренки, которая является частью круглой опорной пластины 5 с осевым отверстием и функционально связана с шестеренкой привода с редуктором 4, который закреплен в нижней части вертикального цилиндрического корпуса 1, при этом на опорной шайбе 17 по окружности с равномерным шагом зафиксированы нижние концы вертикальных стержней 6, а средние их части расположены и зафиксированы в аналогичных отверстиях в последовательно расположенных шайбах жесткости 18 с осевым отверстием, а верхние концы вертикальных стержней 6 по аналогичной окружности закреплены в крышке 2, которая соосно зафиксирована в нижней части выдвижной крышки 19 тороидальной робототехнической системы 20 с выдвижными элементами 21 для проведения медицинских процедур. На фиг. 3 изображен напольный вариант тороидальной робототехнической системы 20 с выдвижной крышкой 19, которые посредством двух пар стержней 22 расположены с возможностью продольного возвратно-поступательного смещения на неподвижной части в продольном направлении медицинского стола 23, на котором также расположена подвижная в продольном направлении часть медицинского стола 24. При этом неподвижный в продольном направлении медицинский стол 23 расположен на устройстве возвратно-поступательного вертикального смещения 25, посредством привода с редуктором 26.

Поскольку выдвижная крышка 19 тороидальной робототехнической системы 20 (фиг.2) выполнена также с возможностью вертикального частичного подъема, то после такого подъема выполняют процедуру установки или снятия из двух электромагнитных захватов 14 электромагнитных устройств удержания 12 корпуса диагностических и хирургических элементов 13, после чего выдвижную крышку 19 возвращают в исходное положение и эти действия выполняют, когда все выдвижные элементы 21 находятся внутри тороидальной робототехнической системы 20, а выдвижная крышка 19 посредством трех тросов и трех приводов опущена. После того как диагностические и хирургические элементы 13 установлены, выполняют подъем выдвижной крышки 19 и осуществляют вывод выдвижных элементов 21 из тороидальной робототехнической системы 20 предварительно в зону «Приема инструмента» для приема диагностических и хирургических элементов 13, а затем выдвижные элементы 21 разворачивают в «Зону выполнения медицинской процедуры». А если учесть, что диагностические и хирургические элементы 13 в электромагнитных устройствах удержания 12 расположены в определенной последовательности, а выдвижные элементы 21 находятся в конкретной позиции внутри тороидальной робототехнической системы 20, поэтому (фиг. 1) перед приемом диагностических и хирургических элементов 13 посредством привода с редуктором 4 и шестеренки разворота 3 выполняют соответствующий разворот цилиндрического корпуса 1 совместно с электромагнитными устройствами удержания 12 диагностических и хирургических элементов 13, которые зафиксированы на внешней поверхности, который посредством вертикальных радиальных пазов 15 функционально связан с винтами с втулками 16. И такой разворот выполняют посредством опорных подшипников 18, которые с возможностью разворота расположены на крайней верхней поверхности круглой опорной пластины 5, которая посредством вертикальных стержней 6 зафиксирована в нижней части крышки 2 цилиндрического корпуса 1. А возвратно-поступательное вертикальное смещение диагностических и хирургических элементов 13 выполняют посредством линейного привода 8, который закреплен в осевом отверстии опорной пластины 5, а нижний конец выдвижной части 9 линейного привода 8 посредством подшипника 10 зафиксирован в осевом отверстии нижней шайбы 7. В результате нижняя шайба 7 с осевым отверстием и цилиндрический корпус 11 с устройствами удержания 12 корпусов диагностических и хирургических элементов 13 с учетом вертикальных пазов 15, в которых расположены соответствующие винты с втулками 16, которые выполняют посредством шагового привода 4 и шестеренки разворота 3 возвратно-поступательный разворот корпусов диагностических и хирургических элементов 13.

Использование предложенного технического решения позволяет расширить функциональные возможности функциональной структуры возвратно-поступательного разворота диагностических и хирургических элементов инструментального устройства в тороидальной робототехнической системе с выдвижной крышкой.

Функциональная структура возвратно-поступательного разворота диагностических и хирургических элементов инструментального устройства тороидальной робототехнической системы с выдвижной крышкой, включающая вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и с возможностью разворота посредством шестеренки (шестеренки разворота), которая функционально связана с приводом с редуктором, круглую опорную пластину, вертикальные стержни, равномерно расположенные по окружности внутри вертикального цилиндрического корпуса, а также включает нижнюю шайбу с осевым отверстием функционально связанной с линейным приводом с выдвижной цилиндрической частью, который также функционально связан с круглой опорной пластиной с осевым отверстием, а также включает подшипники и устройства удержания диагностических и хирургических элементов, отличающаяся тем, что линейный привод зафиксирован в осевом отверстии круглой опорной пластины, а на конце выдвижной цилиндрической части линейного привода 8 закреплен подшипник, который зафиксирован в осевом отверстии нижней шайбы, которая закреплена внутри нижней части цилиндрического корпуса устройств удержания корпусов диагностических и хирургических элементов с возможностью возвратно-поступательного вертикального смещения и разворота, которые с равным шагом и последовательно зафиксированы на внешней поверхности цилиндрического корпуса, внутри которого соосно и с возможностью совместного разворота расположен вертикальный цилиндрический корпус, при этом устройства удержания корпусов диагностических и хирургических элементов выполнены электромагнитными с двумя электромагнитными захватами для удержания корпусов диагностических и хирургических элементов, а в верхней части цилиндрического корпуса выполнены радиально ориентированные вертикальные пазы, в которых расположены винты с втулками для фиксации опорной шайбы, а в нижней цилиндрической части опорной шайбы закреплены опорные подшипники для возвратно-поступательного разворота на крайней верхней поверхности круглой опорной пластины с осевым отверстием, где выполнена шестеренка разворота или зубчатая поверхность шестеренки, которая является частью круглой опорной пластины с осевым отверстием и функционально связана с шестеренкой привода с редуктором, который закреплен в нижней части вертикального цилиндрического корпуса, при этом на опорной шайбе по окружности с равномерным шагом зафиксированы нижние концы вертикальных стержней, а средние их части расположены и зафиксированы в аналогичных отверстиях в последовательно расположенных шайбах жесткости с осевым отверстием, а верхние концы вертикальных стержней по аналогичной окружности закреплены в крышке, которая соосно зафиксирована в нижней части выдвижной крышки тороидальной робототехнической системы с выдвижными элементами для проведения медицинских процедур.