Функциональная структура предварительного продольного смещения с разворотом устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой (вариант русской логики - версия 2)

Функциональная структура предварительного продольного смещения с разворотом устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой (вариант русской логики - версия 2)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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

Известна функциональная структура выдвижного элемента (устройства) зажима многофункциональной диагностико-хирургической робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления (см. Патент UA №72500), которое включает устройство зажима операционных элементов с возможностью двух разворотов и соединенного с помощью первого привода, выполняющего функцию шарнира, с устройством промежуточного разворота, который включает второй привод, который выполняет также функцию шарнира, соединенный с дополнительным устройством осевого разворота зажима, при этом введен линейный повод, корпус которого закреплен в сферическом корпусе робототехнической системы, а на выдвижной части линейного привода с помощью двух планок закреплен привод с редуктором, в котором внешняя часть редуктора закреплена с одной планкой, а часть статора повода с редуктором с помощью осевого стержня соединена с возможностью вращения со второй планкой, при этом корпус статора соединен с дополнительным устройством осевого разворота зажима (прототип).

Известный прототип имеет технологические возможности, которые заключаются в том, что функциональная структура выдвижного устройства зажима (фиксатора) медицинского инструмента многофункциональной диагностико-хирургической робототехнической системы с другими выдвижными устройствами зажима расположены в одном общем корпусе и выполнены с возможностью разворота, смещения и удержания различных инструментов над медицинским столом.

Недостатком известной функциональной структуры выдвижного устройства фиксатора медицинского инструмента является ограниченная точность разворота выдвижного элемента фиксатора, поскольку два последовательных элемента в устройстве зажима непосредственно функционально соединены со статором и с ротором общего привода с редуктором, поэтому погрешность из взаимного разворота не минимизирована.

Техническим результатом предложенного изобретения является усовершенствование известной функциональной структуры предварительного продольного смещения и разворота устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой.

Указанный технический результат достигается следующей функциональной структурой.

Функциональная структура предварительного продольного смещения и разворота устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой, включающая линейные приводы и несколько последовательных корпусов выдвижных элементов, которые выполнены с возможностью относительного разворота посредством соответствующего привода с редуктором и в исходном положении позиционно расположены в общем корпусе робототехнической системы, при этом общий корпус робототехнической системы выполнен тороидальной формы с внутренней выдвижной частью со сферической крышкой с возможностью подъема, соосно которой в нижней ее части зафиксирован инструментальный стол с возможностью возвратно-поступательного разворота, и с электромагнитными устройствами удержания медицинских инструментов, при этом в общий корпус робототехнической системы введены несколько пар изогнутых стержней, которые расположены равномерно по кругу в нижней части общего корпуса и их нижние части зафиксированы на общей или индивидуальной пластине с возможностью возвратно-поступательного разворота внутри тороидального общего корпуса робототехнической системы, а верхние части изогнутых стержней зафиксированы между собой посредством неподвижного осевого стержня предварительного разворота с зафиксированной на нем первой шестеренкой, которая позиционно расположена внутри первой части первого корпуса выдвижных элементов и функционально соединена с первым приводом с редуктором, который для разворота корпусов выдвижных элементов закреплен с одной стороны на одной из половин первой части первого корпуса выдвижных элементов, где также зафиксирована выдвижная часть линейного привода, корпус которого закреплен на одной из половин второй части первого корпуса выдвижных элементов, где также закреплен второй привод с редуктором, в котором осевой стержень ротора выполнен с резьбой и зафиксирован в отверстии с резьбой, которое выполнено в продольном направлении стержня первой части второго корпуса и ортогонально ему, в средней части стержня первой части второго корпуса выполнено отверстие с резьбой, где закреплен стержень ротора с резьбой привода разворота с редуктором, который зафиксирован во второй части второго корпуса разворота корпусов выдвижных элементов и ориентировано ортогонально отверстию с резьбой продольного направления.

На фиг. 1 изображена функциональная структура первой и второй части первого корпуса выдвижных элементов с возможностью продольного смещения второй части первого корпуса выдвижных элементов. На фиг. 2 изображена два изогнутых стержня, которые расположены равномерно по кругу в нижней части общий корпус и их нижние части зафиксированы на общей или индивидуальной пластине с возможностью возвратно-поступательного разворота внутри тороидального общего корпуса робототехнической системы, а верхние части изогнутых стержней зафиксированы между собой посредством неподвижного осевого стержня предварительного разворота с зафиксированной на нем первой шестеренкой, которая позиционно расположена внутри первой части первого корпуса выдвижных элементов. На фиг. 3 изображена робототехническая система тороидальной формы с внутренней выдвижной частью со сферической крышкой с возможностью подъема, соосно которой в нижней ее части зафиксирован медицинский стол с возможностью возвратно-поступательного разворота, и с электромагнитными устройствами удержания медицинских инструментов. На фиг. 4 изображено позиционное положение выдвижных электромагнитных устройств удержания корпусов медицинского инструмента над верхней частью медицинского стола.

Функциональная структура предварительного продольного смещения и разворота устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой, включающая линейные приводы 1 и несколько последовательных корпусов выдвижных элементов 2 (фиг. 3), которые выполнены с возможностью относительного разворота посредством соответствующего привода с редуктором и в исходном положении позиционно расположены в общем корпусе 3 робототехнической системы, при этом общий корпус 3 робототехнической системы выполнен тороидальной формы с внутренней выдвижной частью 4 со сферической крышкой 5 с возможностью подъема, соосно которой в нижней ее части зафиксирован инструментальный стол 6 с возможностью возвратно-поступательного разворота, и с электромагнитными устройствами 7 удержания медицинских инструментов 8, при этом в общий корпус 3 робототехнической системы введены несколько пар изогнутых стержней 9 и 10, которые расположены равномерно по кругу в нижней части общего корпуса 3 и их нижние части зафиксированы на общей или индивидуальной пластине 11 с возможностью возвратно-поступательного разворота внутри тороидального общего корпуса 3 робототехнической системы, а верхние части изогнутых стержней 9 и 10 зафиксированы между собой посредством неподвижного осевого стержня 12 (фиг. 1 и 2) предварительного разворота с зафиксированной на нем первой шестеренкой 13, которая позиционно расположена внутри первой части первого корпуса 14 выдвижных элементов и функционально соединена с первым приводом с редуктором 15, который для разворота корпусов выдвижных элементов 2 закреплен с одной стороны на одной из половин первой части первого корпуса 14 выдвижных элементов, где также зафиксирована выдвижная часть 16 линейного привода 1, корпус которого закреплен на одной из половин второй части первого корпуса 17 выдвижных элементов, где также закреплен второй привод с редуктором 18, в котором осевой стержень ротора 19 выполнен с резьбой и зафиксирован в отверстии с резьбой 20, которое выполнено в продольном направлении стержня 21 первой части второго корпуса 22 и ортогонально ему, в средней части стержня 21 первой части второго корпуса 22 выполнено отверстие с резьбой 23, где закреплен стержень ротора 24 с резьбой привода разворота с редуктором 25, который зафиксирован во второй части второго корпуса 26 разворота корпусов выдвижных элементов и ориентировано ортогонально отверстию с резьбой продольного направления. На фиг. 3 изображено позиционное положение общего корпуса 3 тороидальной хирургической робототехнической системы с выдвижными элементами 2 и с электромагнитными устройствами 7 удержания корпусов 8 хирургических и диагностических устройств в зоне «Прием инструмента» и позиционное положение выдвижных элементов 2 электромагнитного удержания корпусов 8 хирургических и диагностических устройств в «Зоне выполнения медицинской процедуры» над верхней подвижной частью медицинского стола 27. При этом съемная верхняя часть выдвижной крышки 6 соосно расположена на внутренней выдвижной части 4 общего корпуса 3 тороидальной хирургической робототехнической системы, которая в нижней части соединена с первыми концами трех тросов 28, а вторые концы их зафиксированы на намоточном устройстве привода 29 подъема выдвижной крышки 5 и инструментального стола 6. На фиг. 4 изображено позиционное положение корпусов 8 хирургических и диагностических устройств с электромагнитными устройствами 30 их удержания в «Зоне выполнения медицинской процедуры».

Процедура предварительного продольного смещения и разворота устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой заключается в следующем.

Перед выполнением медицинской процедуры (фиг. 3 и 4), перед подъемом выдвижной крышки 5 и выдвижной части 4 или после их подъема верхнюю ее часть 5 снимают вместе с инструментальным столом 6 и в его электромагнитные устройства 7 по кругу вставляют корпуса 8 хирургических и диагностических устройств, после чего возвращают выдвижную крышку 5 в исходное положение на выдвижную часть 4 для выполнения различных медицинских процедур в «Зоне выполнения медицинской процедуры», а для реализации ее выполняют подъем выдвижной крышки 5 и выдвижной части 4 с инструментальным столом 6 и выполняют разворот последовательных корпусов выдвижных элементов 2 предварительно в зону «Приема инструмента», а затем в «Зону выполнения медицинской процедуры» над медицинским столом 27 и при ее реализации возникает необходимость продольного смещения и разворота электромагнитных устройств 30 удержания корпусов 8 хирургических и диагностических инструментов. И эту процедуру продольного смещения (фиг. 1) выполняют посредством линейного привода 1, а корректировочный разворот электромагнитных устройств 30 удержания корпусов 8 хирургических и диагностических инструментов выполняют посредством первого привода с редуктором 15 и первой шестеренки 13, которая зафиксирована на неподвижном осевом стержне 12, а также посредством второго привода с редуктором 18 и привода разворота с редуктором 25.

Использование предложенного технического решения позволяет повысить точность взаимного разворота элементов выдвижного устройства зажима (фиксатора) медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой.

Функциональная структура предварительного продольного смещения и разворота устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой, включающая линейные приводы и несколько последовательных корпусов выдвижных элементов, которые выполнены с возможностью относительного разворота посредством соответствующего привода с редуктором и в исходном положении позиционно расположены в общем корпусе робототехнической системы, отличающаяся тем, что общий корпус робототехнической системы выполнен тороидальной формы с внутренней выдвижной частью со сферической крышкой с возможностью подъема, соосно которой в нижней ее части зафиксирован инструментальный стол с возможностью возвратно-поступательного разворота, и с электромагнитными устройствами удержания медицинских инструментов, при этом в общий корпус робототехнической системы введены несколько пар изогнутых стержней, которые расположены равномерно по кругу в нижней части общего корпуса и их нижние части зафиксированы на общей или индивидуальной пластине с возможностью возвратно-поступательного разворота внутри тороидального общего корпуса робототехнической системы, а верхние части изогнутых стержней зафиксированы между собой посредством неподвижного осевого стержня предварительного разворота с зафиксированной на нем первой шестеренкой, которая позиционно расположена внутри первой части первого корпуса выдвижных элементов и функционально соединена с первым приводом с редуктором, который для разворота корпусов выдвижных элементов закреплен с одной стороны на одной из половин первой части первого корпуса выдвижных элементов, где также зафиксирована выдвижная часть линейного привода, корпус которого закреплен на одной из половин второй части первого корпуса выдвижных элементов, где также закреплен второй привод с редуктором, в котором осевой стержень ротора выполнен с резьбой и зафиксирован в отверстии с резьбой, которое выполнено в продольном направлении стержня первой части второго корпуса и ортогонально ему, в средней части стержня первой части второго корпуса выполнено отверстие с резьбой, где закреплен стержень ротора с резьбой привода разворота с редуктором, который зафиксирован во второй части второго корпуса разворота корпусов выдвижных элементов и ориентировано ортогонально отверстию с резьбой продольного направления.