Функциональная структура предварительного продольного смещения и разворота устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой (вариант русской логики - версия 5)

Функциональная структура предварительного продольного смещения и разворота устройств электромагнитных фиксаторов медицинского инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой (вариант русской логики - версия 5)

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), которая включает устройство зажима операционных элементов с возможностью двух разворотов и соединенного с помощью первого привода, выполняющего функцию шарнира, с устройством промежуточного разворота, которое 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 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, с другой стороны осевого стержня зафиксирован линейный привод, выдвижная часть которого зафиксирована в осевом второй части первого корпуса выдвижных элементов, где также закреплен второй привод с редуктором, шестеренка которого функционально соединена со второй шестеренкой, которая закреплена на осевом стержне для возвратно-поступательного разворота последующих корпусов выдвижных элементов.

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 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 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 (фиг. 1 и 3) и несколько последовательных корпусов выдвижных элементов 2, 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 с электромагнитными устройствами 7 удержания медицинских инструментов 8, при этом в общий корпус 3 робототехнической системы введены несколько пар изогнутых стержней 9 и 10 (фиг. 2), которые расположены равномерно по кругу в нижней части общего корпуса 3 и их нижние части зафиксированы на общей или индивидуальной пластине 11 (фиг. 3) с возможностью возвратно-поступательного разворота внутри тороидального общего корпуса робототехнической системы, а верхние части изогнутых стержней 9 и 10 зафиксированы между собой посредством неподвижного осевого стержня 12 предварительного разворота с зафиксированной на нем первой шестеренкой 13, которая позиционно расположена внутри первой части 14 и 15 первого корпуса выдвижных элементов 2 и функционально соединена с первым приводом с редуктором 16, который для разворота корпусов выдвижных элементов 2 закреплен с одной стороны осевого стержня 12 на одной из половин первой части первого корпуса выдвижных элементов, с другой стороны осевого стержня 12 зафиксирован линейный привод 1, выдвижная часть 17 которого зафиксирована в осевом отверстии 18 второй части 19 первого корпуса выдвижных элементов, где также закреплен второй привод с редуктором 20, шестеренка которого функционально соединена со второй шестеренкой 21, которая закреплена на осевом стержне 22 для возвратно-поступательного разворота последующих корпусов выдвижных элементов. 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 23. При этом съемная верхняя часть выдвижной крышки 5 соосно расположена на внутренней выдвижной части 4 общего корпуса 3 тороидальной хирургической робототехнической системы, которая в нижней части соединена с первыми концами трех тросов 24, а вторые концы их зафиксированы на намоточном устройстве привода 25 подъема выдвижной крышки 5 и инструментального стола 6. На фиг. 4 изображено позиционное положение корпусов 8 хирургических и диагностических устройств с электромагнитными устройствами 26 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 23 и при ее реализации возникает необходимость продольного смещения и разворота электромагнитных устройств 26 удержания корпусов 8 хирургических и диагностических инструментов. И эту процедуру продольного смещения (фиг. 1) выполняют посредством линейного привода 1, а корректировочный разворот электромагнитных устройств 26 удержания корпусов 8 хирургических и диагностических инструментов выполняют посредством первого привода с редуктором 16 и первой шестеренки 13, которая зафиксирована на неподвижном осевом стержне 12, а также посредством второго привода с редуктором 20 и второй шестеренки 21, которая закреплена на осевом стержне 22 и функционально связана с последующими корпусами выдвижных элементов 2.

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, с другой стороны осевого стержня зафиксирован линейный привод, выдвижная часть которого зафиксирована в осевом второй части первого корпуса выдвижных элементов, где также закреплен второй привод с редуктором, шестеренка которого функционально соединена со второй шестеренкой, которая закреплена на осевом стержне для возвратно-поступательного разворота последующих корпусов выдвижных элементов.