Функциональная структура осевого возвратно-поступательного разворота электромагнитного фиксатора медицинского и диагностического инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе (вариант русской логики - версия 2)

Функциональная структура осевого возвратно-поступательного разворота электромагнитного фиксатора медицинского и диагностического инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе (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 выдвижных элементов зажила (удержания) и их позиционное расположение внутри сферического корпуса многофункциональной диагностико-хирургической робототехнической системы с возможностью информационно компьютерного управления (см. Патент UA №72486), включающая общий корпус робототехнической системы с внешней сферической поверхностью и с боковым отверстием круглой формы, внутри которого в исходном положении расположена последовательность корпусов выдвижных элементов промежуточного разворота с помощью соответствующего привода с редуктором продольного разворота, последний корпус элементов разворота выполнен из первой части последнего корпуса, который включает привод с редуктором осевого разворота, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой с осевым стержнем с двумя подшипниками разворота, которые зафиксированы в конце первой части корпуса, а конец осевого стержня закреплен в начале второй части последнего корпуса, в котором закреплен привод с редуктором разворота, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой, на которой закреплен устройство элемента зажима корпусов медицинских инструментов, которое включает привод с редуктором и специальную пластину для ориентированного удержания корпусов медицинских инструментов (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 медицинских инструментов над медицинским столом.

Недостатком известной функциональной структуры осевого возвратно-поступательного разворота электромагнитного фиксатора медицинского и диагностического инструмента в робототехнической системе является сложность устройства элемента зажима корпусов медицинских инструментов, поскольку для выполнения процедуры удержания корпусов медицинских инструментов необходим привод с редуктором и специальная пластина для ориентированного удержания корпусов медицинских инструментов.

Техническим результатом предложенного изобретения является усовершенствование известной функциональной структуры осевого возвратно-поступательного разворота фиксатора медицинского и диагностического инструмента.

Указанный технический результат достигается следующей функциональной структурой.

Функциональная структура осевого возвратно-поступательного разворота электромагнитного фиксатора медицинского и диагностического инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе включает привод с редуктором осевого разворота, на роторе которого закреплена шестеренка, и она функционально соединена с шестеренкой разворота, общий корпус робототехнической системы с линейными приводами, на выдвижной части которых с возможностью разворота расположена последовательность корпусов выдвижных элементов разворота посредством соответствующего привода с редуктором, и в них привод разворота предпоследнего корпуса функционально соединен с первой частью последнего корпуса выдвижных элементов, который включает шестеренку осевого разворота, функционально соединенную с приводом осевого разворота второй части последнего корпуса выдвижных элементов, а в конце его закреплен привод с редуктором с шестеренкой, которая функционально соединена с шестеренкой разворота корпусов удержания медицинских инструментов, 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 несколько линейных приводов, в которых выдвижная часть ориентирована вертикально вверх, расположены равномерно по кругу в нижней части общего корпуса, и их нижние части зафиксированы на общей пластине или индивидуальной пластине с возможностью возвратно-поступательного разворота внутри тороидального общего корпуса робототехнической системы, при этом привод с редуктором осевого разворота зафиксирован в начале второй части последнего корпуса выдвижных элементов, а ротор его посредством подшипника закреплен между двумя половинами первой части последнего корпуса выдвижных элементов, где зафиксирована шестеренка осевого разворота второй части последнего корпуса выдвижных элементов и закреплен стержень с продольным отверстием с резьбой, в котором зафиксирована резьба осевого стержня с шестеренкой разворота, которая расположена в предпоследнем корпусе и функционально соединена с приводом с редуктором разворота этого корпуса выдвижных элементов.

На фиг. 1 изображена функциональная структура первой и второй части последнего корпуса выдвижных элементов, которые функционально соединены с одной стороны с функциональной структурой предпоследнего корпуса выдвижных элементов с возможностью разворота, а с другой стороны функционально соединены с корпусом электромагнитного удержания корпусов медицинского инструмента. На фиг. 2 изображена последовательность корпусов выдвижных элементов в одном из возможных позиционных положений. 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 осевого возвратно-поступательного разворота электромагнитного фиксатора медицинского и диагностического инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе, включающая привод с редуктором осевого разворота 1, на роторе 2 которого закреплена шестеренка 3, и она функционально соединена с шестеренкой осевого разворота 4, общий корпус 5 (фиг. 3) робототехнической системы с линейными приводами 6, на выдвижной части 7 которых с возможностью разворота расположена последовательность корпусов выдвижных элементов 8 разворота посредством соответствующего привода с редуктором, и в них привод разворота 9 (фиг. 1) предпоследнего корпуса 10 функционально соединен с первой частью 11 последнего корпуса выдвижных элементов, который включает шестеренку осевого разворота 4, функционально соединенную с шестеренкой 3 ротора 3 привода с редуктором осевого разворота 1 второй части последнего корпуса 12 выдвижных элементов, а в конце его закреплен привод с редуктором 13 с шестеренкой 14, которая функционально соединена с шестеренкой разворота 15 посредством ее осевого стержня 16 для выполнения разворота корпусов 17 удержания посредством двух электромагнитов 18 медицинских инструментов 19 (фиг. 3 и 4), при этом общий корпус 5 робототехнической системы выполнен тороидальной формы с внутренней выдвижной частью 20 со сферической крышкой 21 с возможностью подъема, соосно которой в нижней ее части зафиксирован инструментальный стол 22 с возможностью возвратно-поступательного разворота и с электромагнитными устройствами 23 удержания медицинских инструментов 19, при этом несколько линейных приводов 6, в которых выдвижная часть 7 ориентирована вертикально вверх, расположены равномерно по кругу в нижней части общего корпуса 5, и их нижние части зафиксированы на общей пластине или индивидуальной пластине 24 с возможностью возвратно-поступательного разворота внутри тороидального общего корпуса 5 робототехнической системы, при этом (фиг. 1) привод с редуктором осевого разворота 1 зафиксирован в начале второй части 12 последнего корпуса выдвижных элементов, а ротор 2 его посредством подшипника 25 закреплен между двумя половинами первой части 11 последнего корпуса выдвижных элементов, где зафиксирована шестеренка 4 осевого разворота второй части 12 последнего корпуса выдвижных элементов и закреплен стержень 26 с продольным отверстием с резьбой, в котором зафиксирована резьба осевого стержня 27 с шестеренкой разворота 28, которая расположена в предпоследнем корпусе 10 и функционально соединена с шестеренкой ротора привода с редуктором разворота 9 этого корпуса выдвижных элементов.

При этом (фиг. 2) общая пластина или индивидуальная пластина 24 включает несколько опорных подшипников 30, привод с редуктором 31, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой 32, которая закреплена в общем корпусе 5 робототехнической системы, а на выдвижной части 7 линейного привода 6 зафиксирован осевой стержень 33 первой шестеренки разворота 34, которая функционально соединена с шестеренкой первого привода разворота 35, а второй привод 36 в первом корпусе разворота 37 функционально соединен со второй шестеренкой разворота 38 выдвижных элементов, осевой стержень которой зафиксирован в начале второго корпуса разворота 39, в конце которого закреплен третий привод разворота 40, шестеренка которого функционально соединена с третьей шестеренкой разворота 41 корпусов выдвижных элементов. На фиг. 3 изображено позиционное положение общего корпуса 5 тороидальной хирургической робототехнической системы с выдвижными элементами 8 и с электромагнитными устройствами 23 удержания корпусов 19 хирургических и диагностических устройств в зоне «Прием инструмента» и позиционное положение выдвижных элементов 8 электромагнитного удержания корпусов 19 хирургических и диагностических устройств в «Зоне выполнения медицинской процедуры» над верхней подвижной частью медицинского стола 42. При этом съемная верхняя часть выдвижной крышки 21 соосно расположена на внутренней выдвижной части 20 общего корпуса 5 тороидальной хирургической робототехнической системы, которая в нижней части соединена с первыми концами трех тросов 43, а вторые концы их зафиксированы на намоточном устройстве привода 44 для подъема выдвижной крышки 21 и инструментального стола 22. На фиг. 4 изображено позиционное положение корпусов 19 хирургических и диагностических устройств с электромагнитными устройствами 45 их удержания в «Зоне выполнения медицинской процедуры».

Процедура осевого возвратно-поступательного разворота электромагнитного фиксатора медицинского и диагностического инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе заключается в следующем.

Перед выполнением медицинской процедуры (фиг. 3 и 4) перед подъемом выдвижной крышки 21 и выдвижной части 20 или после их подъема верхнюю ее часть 21 снимают вместе с инструментальным столом 22 и в его электромагнитные устройства 23 по кругу вставляют корпуса 19 хирургических и диагностических устройств, после чего возвращают выдвижную крышку 21 в исходное положение на выдвижную часть 20 для выполнения различных медицинских процедур в «Зоне выполнения медицинской процедуры», а для реализации ее выполняют подъем выдвижной крышки 21 и выдвижной части 20 с инструментальным столом 22 и выполняют разворот последовательных корпусов выдвижных элементов 8 предварительно в зону «Приема инструмента», а затем в «Зону выполнения медицинской процедуры» над медицинским столом 42 и при ее реализации возникает необходимость вертикального подъема и разворота электромагнитных устройств 45 удержания корпусов 19 хирургических и диагностических инструментов. И эту процедуру вертикального подъема выполняют посредством выдвижной части 7 линейного привода 6 (фиг. 1 и 2), а корректировочный разворот электромагнитных устройств 32, в корпусе 17 которых зафиксированы два электромагнита 18, выполняют посредством привода с редуктором 13 и шестеренки 14, а также посредством привода с редуктором 9 и шестеренки 28, а корректировочный осевой разворот электромагнитных устройств 32 удержания корпусов 19 хирургических и диагностических инструментов выполняют посредством привода с редуктором осевого разворота 1, который зафиксирован в начале второй части 12 последнего корпуса выдвижных элементов, а ротор 2 его посредством подшипника 25 закреплен между двумя половинами первой части 11 последнего корпуса выдвижных элементов, где зафиксирована шестеренка 4 осевого разворота второй части 12 последнего корпуса выдвижных элементов.

Использование предложенного технического решения позволяет упростить функциональную структуру осевого возвратно-поступательного разворота электромагнитного фиксатора медицинского и диагностического инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе и повысить точность взаимного разворота элементов выдвижного устройства зажима (фиксатора) медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой.

Функциональная структура осевого возвратно-поступательного разворота электромагнитного фиксатора медицинского и диагностического инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе, включающая привод с редуктором осевого разворота, на роторе которого закреплена шестеренка, и она функционально соединена с шестеренкой разворота, общий корпус робототехнической системы с линейными приводами, на выдвижной части которых с возможностью разворота расположена последовательность корпусов выдвижных элементов разворота посредством соответствующего привода с редуктором, и в них привод разворота предпоследнего корпуса функционально соединен с первой частью последнего корпуса выдвижных элементов, который включает шестеренку осевого разворота, функционально соединенную с приводом осевого разворота второй части последнего корпуса выдвижных элементов, а в конце его закреплен привод с редуктором с шестеренкой, которая функционально соединена с шестеренкой разворота корпусов удержания медицинских инструментов, 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 несколько линейных приводов, в которых выдвижная часть ориентирована вертикально вверх, расположены равномерно по кругу в нижней части общего корпуса, и их нижние части зафиксированы на общей пластине или индивидуальной пластине с возможностью возвратно-поступательного разворота внутри тороидального общего корпуса робототехнической системы, при этом привод с редуктором осевого разворота зафиксирован в начале второй части последнего корпуса выдвижных элементов, а ротор его посредством подшипника закреплен между двумя половинами первой части последнего корпуса выдвижных элементов, где зафиксирована шестеренка осевого разворота второй части последнего корпуса выдвижных элементов и закреплен стержень с продольным отверстием с резьбой, в котором зафиксирована резьба осевого стержня с шестеренкой разворота, которая расположена в предпоследнем корпусе и функционально соединена с приводом с редуктором разворота этого корпуса выдвижных элементов.