Функциональная структура предварительного продольного смещения с разворотом устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой (вариант русской логики - версия 1)

Функциональная структура предварительного продольного смещения с разворотом устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой (вариант русской логики - версия 1)

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 с разворотом устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой, включающая привод разворота с редуктором, линейные приводы продольного смещения 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 ней 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, с другой стороны осевого стержня предварительного разворота первой части первого корпуса выдвижных элементов зафиксирован привод разворота с редуктором, в котором осевой стержень ротора зафиксирован с одной продольной стороны промежуточной части первого корпуса, с другой продольной стороны которого закреплена выдвижная часть линейного привода, корпус которого зафиксирован внутри второй части первого корпуса выдвижных элементов, где также закреплен второй привод с редуктором, в котором осевой стержень ротора с резьбой закреплен в отверстии с резьбой стержня последующего корпуса выдвижных элементов.

На фиг. 1 изображена функциональная структура первой, промежуточной части первого корпуса и второй части первого корпуса выдвижных элементов с возможностью продольного смещения второй части первого корпуса выдвижных элементов. На фиг. 2 изображены 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 ней 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 с разворотом устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой, включающая привод разворота с редуктором 1, линейные приводы 2 продольного смещения и несколько последовательных корпусов выдвижных элементов 3 (фиг. 3), которые выполнены с возможностью относительного разворота посредством соответствующего привода с редуктором и в исходном положении позиционно расположены в общем корпусе 4 робототехнической системы, при этом общий корпус 4 робототехнической системы выполнен тороидальной формы с внутренней выдвижной частью 5 со сферической крышкой 6 с возможностью подъема, соосно которой в нижней ее части зафиксирован инструментальный стол 7 с возможностью возвратно-поступательного разворота и с электромагнитными устройствами 8 удержания медицинских инструментов 9, при этом в общий корпус 4 робототехнической системы введены несколько пар изогнутых стержней 10 и 11 (фиг. 1 и 2), которые расположены равномерно по кругу в нижней части общего корпуса 4 и их нижние части зафиксированы на общей или индивидуальной пластине 12 с возможностью возвратно-поступательного разворота внутри тороидального общего корпуса робототехнической системы, а верхние части изогнутых стержней 10 и 11 зафиксированы между собой посредством неподвижного осевого стержня 13 предварительного разворота с зафиксированной на нем первой шестеренкой 14, которая позиционно расположена внутри первой части первого корпуса 15 выдвижных элементов 3 и функционально соединена с первым приводом с редуктором 16, который для разворота корпусов выдвижных элементов 3 закреплен с одной стороны на одной из половин первой части первого корпуса 15 выдвижных элементов, с другой стороны осевого стержня 13 предварительного разворота первой части первого корпуса 15 выдвижных элементов 3 зафиксирован привод разворота с редуктором 1, в котором осевой стержень 17 ротора зафиксирован с одной продольной стороны промежуточной части первого корпуса 18, с другой продольной стороны которого закреплена выдвижная часть 19 линейного привода 2, корпус которого зафиксирован внутри второй части первого корпуса 20 выдвижных элементов, где также закреплен второй привод с редуктором 21, в котором осевой стержень 22 ротора с резьбой закреплен в отверстии с резьбой стержня 23 последующего корпуса 24 выдвижных элементов. На фиг. 3 изображено позиционное положение общего корпуса 4 тороидальной хирургической робототехнической системы с выдвижными элементами 3 и с электромагнитными устройствами 8 удержания корпусов 9 хирургических и диагностических устройств в зоне «Прием инструмента» и позиционное положение выдвижных элементов 2 электромагнитного удержания корпусов 9 хирургических и диагностических устройств в «Зоне выполнения медицинской процедуры» над верхней подвижной частью медицинского стола 25. При этом съемная верхняя часть выдвижной крышки 7 соосно расположена на внутренней выдвижной части 5 общего корпуса 4 тороидальной хирургической робототехнической системы, которая в нижней части соединена с первыми концами трех тросов 26, а вторые концы их зафиксированы на намоточном устройстве привода 27 подъема выдвижной крышки 6 и инструментального стола 7. На фиг. 4 изображено позиционное положение корпусов 9 хирургических и диагностических устройств с электромагнитными устройствами 28 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 6 и выдвижной части 5 или после их подъема верхнюю ее часть 6 снимают вместе с инструментальным столом 7 и в его электромагнитные устройства 8 по кругу вставляют корпуса 9 хирургических и диагностических устройств, после чего возвращают выдвижную крышку 6 в исходное положение на выдвижную часть 5 для выполнения различных медицинских процедур в «Зоне выполнения медицинской процедуры», а для реализации ее выполняют подъем выдвижной крышки 6 и выдвижной части 5 с инструментальным столом 7 и выполняют разворот последовательных корпусов выдвижных элементов 3 предварительно в зону «Приема инструмента», а затем в «Зону выполнения медицинской процедуры» над медицинским столом 25 и при ее реализации возникает необходимость продольного смещения и разворота электромагнитных устройств 28 удержания корпусов 9 хирургических и диагностических инструментов. И эту процедуру продольного смещения (фиг. 1) выполняют посредством линейного привода 2, а корректировочный разворот электромагнитных устройств 28 удержания корпусов 9 хирургических и диагностических инструментов выполняют посредством первого привода с редуктором 16 и первой шестеренки 14, которая зафиксирована на неподвижном осевом стержне 13, а также посредством привода разворота с редуктором 1.

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 с разворотом устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой, включающая привод разворота с редуктором, линейные приводы продольного смещения 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 ней 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, с другой стороны осевого стержня предварительного разворота первой части первого корпуса выдвижных элементов зафиксирован привод разворота с редуктором, в котором осевой стержень ротора зафиксирован с одной продольной стороны промежуточной части первого корпуса, с другой продольной стороны которого закреплена выдвижная часть линейного привода, корпус которого зафиксирован внутри второй части первого корпуса выдвижных элементов, где также закреплен второй привод с редуктором, в котором осевой стержень ротора с резьбой закреплен в отверстии с резьбой стержня последующего корпуса выдвижных элементов.