Функциональная структура возвратно-поступательного разворота диагностических и хирургических элементов инструментального устройства тороидальной робототехнической системы с выдвижной крышкой (вариант русской логики - версия 11)

Функциональная структура возвратно-поступательного разворота диагностических и хирургических элементов инструментального устройства тороидальной робототехнической системы с выдвижной крышкой (вариант русской логики - версия 11)

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), которая 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 (шестеренка разворота), которая функционально связана с приводом с редуктором, опорную шайбу, вертикальные стержни, равномерно расположенные по окружности внутри вертикального цилиндрического корпуса, а также включает нижнюю шайбу с осевым отверстием, где закреплен линейный привод, в котором верхняя выдвижная цилиндрическая часть расположена в осевом отверстии круглой опорной пластины, а также включает подшипники и устройства удержания диагностических и хирургических элементов, при этом в осевом отверстии круглой опорной пластины зафиксирован подшипник, в котором закреплена верхняя выдвижная цилиндрическая часть линейного привода с возможностью его возвратно-поступательного разворота совместно с нижней шайбой с осевым отверстием, которая закреплена внутри нижней части цилиндрического корпуса с возможностью возвратно-поступательного вертикального смещения и разворота совместно с устройствами удержания корпусов диагностических и хирургических элементов, 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, при этом в нижней части вертикального цилиндрического корпуса зафиксирована шестеренка разворота, которая функционально связана с шестеренкой приводом с редуктором, который закреплен на круглой опорной пластине с осевым отверстием, при этом в верхней части цилиндрического корпуса выполнены радиально ориентированные вертикальные пазы, в которых расположены винты с втулками для фиксации опорной шайбы, а в ее нижней цилиндрической части закреплены опорные подшипники для возвратно-поступательного разворота на крайней верхней поверхности круглой опорной пластины с осевым отверстием, где также по окружности с равномерным шагом зафиксированы нижние концы вертикальных стержней, а средние их части расположены и закреплены 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.

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 (шестеренка разворота) 3, которая функционально связана с приводом с редуктором 4, опорную шайбу 5, вертикальные стержни 6, равномерно расположенные по окружности внутри вертикального цилиндрического корпуса 1, а также включает нижнюю шайбу 7 с осевым отверстием, где закреплен линейный привод 8, в котором верхняя выдвижная цилиндрическая часть 9 расположена в осевом отверстии круглой опорной пластины 10, а также включает подшипники и устройства удержания диагностических и хирургических элементов. При этом в осевом отверстии круглой опорной пластины 10 зафиксирован подшипник 11, в котором закреплена верхняя выдвижная цилиндрическая часть 9 линейного привода 8 с возможностью его возвратно-поступательного разворота совместно с нижней шайбой 7 с осевым отверстием, которая закреплена внутри нижней части цилиндрического корпуса 12 с возможностью возвратно-поступательного вертикального смещения и разворота совместно с устройствами удержания 13 корпусов диагностических и хирургических элементов 14, которые с равным шагом и последовательно зафиксированы на внешней поверхности цилиндрического корпуса 12, внутри которого соосно и с возможностью совместного разворота расположен вертикальный цилиндрический корпус 1, при этом устройства удержания 13 корпусов диагностических и хирургических элементов 14 выполнены электромагнитными с двумя электромагнитными захватами 15 для удержания корпусов диагностических и хирургических элементов 14, при этом в нижней части вертикального цилиндрического корпуса 1 зафиксирована шестеренка разворота 3, которая функционально связана с шестеренкой приводом с редуктором 4, который закреплен на круглой опорной пластине 10 с осевым отверстием, при этом в верхней части цилиндрического корпуса выполнены радиально ориентированные вертикальные пазы 16, в которых расположены винты с втулками 17 для фиксации опорной шайбы 5, а в ее нижней цилиндрической части закреплены опорные подшипники 18 для возвратно-поступательного разворота на крайней верхней поверхности круглой опорной пластины 10 с осевым отверстием, где также по окружности с равномерным шагом зафиксированы нижние концы вертикальных стержней 6, а средние их части расположены и закреплены в аналогичных отверстиях в последовательно расположенных шайбах жесткости 19 с осевым отверстием, а верхние концы вертикальных стержней по аналогичной окружности закреплены в крышке 2, которая соосно зафиксирована в нижней части выдвижной крышки 20 тороидальной робототехнической системы 21 (фиг. 2) с выдвижными элементами 22 для проведения медицинских процедур. На фиг. 3 изображен напольный вариант тороидальной робототехнической системы 21 с выдвижной крышкой 20, которые посредством двух пар стержней 23 расположены с возможностью продольного возвратно-поступательного смещения на неподвижной в продольном направлении медицинского стола 24, на котором также расположена подвижная в продольном направлении часть медицинского стола 25. При этом неподвижный в продольном направлении медицинский стол 24 расположен на устройстве возвратно-поступательного вертикального смещения 26 посредством привода с редуктором 27.

Поскольку выдвижная крышка 20 тороидальной робототехнической системы 21 (фиг. 2) выполнена также с возможностью вертикального частичного подъема, то после такого подъема выполняют процедуру установки или снятия из двух электромагнитных захватов 13 электромагнитных устройств удержания 15 корпуса диагностических и хирургических элементов 14, после чего выдвижную крышку 20 возвращают в исходное положение и эти действия выполняют, когда все выдвижные элементы 22 находятся внутри тороидальной робототехнической системы 21, а выдвижная крышка 20 посредством трех тросов и трех приводов опущена. После того, как диагностические и хирургические элементы 14 установлены, выполняют подъем выдвижной крышки 20 и осуществляют вывод выдвижных элементов 22 из тороидальной робототехнической системы 21 предварительно в зону «Приема инструмента» для приема диагностических и хирургических элементов 14, а затем выдвижные элементы 22 разворачивают в «Зону выполнения медицинской процедуры». А если учесть, что диагностические и хирургические элементы 14 в электромагнитных устройствах удержания 13 расположены в определенной последовательности, а выдвижные элементы 22 находятся в конкретной позиции внутри тороидальной робототехнической системы 21, поэтому (фиг. 1) перед приемом диагностических и хирургических элементов 14 посредством привода с редуктором 4 и шестеренки разворота 3 выполняют соответствующий разворот цилиндрического корпуса 1 совместно с электромагнитными устройствами удержания 13 диагностических и хирургических элементов 14, которые зафиксированы на внешней поверхности посредством вертикальных радиальных пазов 16, функционально связан с винтами с втулками 17. И такой разворот выполняют посредством опорных подшипников 18, которые с возможностью разворота расположены на крайней верхней поверхности круглой опорной пластине 10, которая посредством вертикальных стержней 6 зафиксирована в нижней части крышки 2 цилиндрического корпуса 1. А возвратно-поступательное вертикальное смещение диагностических и хирургических элементов 14 выполняют посредством линейного привода 8, который закреплен в осевом отверстии нижней шайбой 7, а верхний конец выдвижной части 9 линейного привода 8 посредством подшипника 11 зафиксирован в осевом отверстии круглой опорной пластине 10. В результате линейный привод 8 с нижней шайбой 7 с осевым отверстием и нижний цилиндрический корпус 12 с устройствами удержания 13 корпусов диагностических и хирургических элементов 14 с учетом вертикальных пазов 16, в которых расположены соответствующие винты с втулками 17, которые выполняют посредством привода с редуктором 4 и шестеренки разворота 3 возвратно-поступательный разворот.

Использование предложенного технического решения позволяет расширить функциональные возможности функциональной структуры возвратно-поступательного разворота диагностических и хирургических элементов инструментального устройства 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 с крышкой и с возможностью разворота посредством шестеренки (шестеренка разворота), которая функционально связана с приводом с редуктором, опорную шайбу, вертикальные стержни, равномерно расположенные по окружности внутри вертикального цилиндрического корпуса, а также включает нижнюю шайбу с осевым отверстием, где закреплен линейный привод, в котором верхняя выдвижная цилиндрическая часть расположена в осевом отверстии круглой опорной пластины, а также включает подшипники и устройства удержания диагностических и хирургических элементов, отличающаяся тем, что в осевом отверстии круглой опорной пластины зафиксирован подшипник, в котором закреплена верхняя выдвижная цилиндрическая часть линейного привода с возможностью его возвратно-поступательного разворота совместно с нижней шайбой с осевым отверстием, которая закреплена внутри нижней части цилиндрического корпуса с возможностью возвратно-поступательного вертикального смещения и разворота совместно с устройствами удержания корпусов диагностических и хирургических элементов, 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, при этом в нижней части вертикального цилиндрического корпуса зафиксирована шестеренка разворота, которая функционально связана с шестеренкой приводом с редуктором, который закреплен на круглой опорной пластине с осевым отверстием, при этом в верхней части цилиндрического корпуса выполнены радиально ориентированные вертикальные пазы, в которых расположены винты с втулками для фиксации опорной шайбы, а в ее нижней цилиндрической части закреплены опорные подшипники для возвратно-поступательного разворота на крайней верхней поверхности круглой опорной пластины с осевым отверстием, где также по окружности с равномерным шагом зафиксированы нижние концы вертикальных стержней, а средние их части расположены и закреплены в аналогичных отверстиях в последовательно расположенных шайбах жесткости с осевым отверстием, а верхние концы вертикальных стержней по аналогичной окружности закреплены в крышки, которая соосно зафиксирована в нижней части выдвижной крышки тороидальной робототехнической системы с выдвижными элементами для проведения медицинских процедур.