ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ПОДЪЕМА И РАЗВОРОТА ЭЛЕМЕНТОВ В ВЫДВИЖНОМ МЕХАНИЗМЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО УДЕРЖАНИЯ КОРПУСОВ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ И ХИРУРГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ В ТОРОИДАЛЬНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ РОБОТОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ С ВЫДВИЖНОЙ КРЫШКОЙ (ВАРИАНТ РУССКОЙ ЛОГИКИ - ВЕРСИЯ 4) Российский патент 2016 года по МПК A61G13/00 

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

Известна функциональная структура продольного возвратно-поступательного потолочного смещения сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-дистанционного и мобильного управления (см. Патент UA №72484), включающая нижнюю и верхнюю части общего корпуса с отверстием круглой формы и с крышкой сферической формы с возможностью смещения, при этом напротив отверстия круглой формы с внутренней стороны общего корпуса последовательно по кругу расположены выдвижные элементы с приводами для их разворота в «Зону приема инструмента» и в «Зону выполнения медицинской процедуры» и с устройством удержания диагностических и хирургических устройств, а также включающая подшипники кругового разворота выдвижных элементов и привод кругового разворота с шестеренкой на роторе, которая функционально связана с шестеренкой общего разворота выдвижных элементов. При этом корпус робототехнической системы выполнен с внешней сферической поверхностью и с боковым отверстием круглой формы, напротив которого с внутренней стороны сферического корпуса последовательно по кругу расположены и закреплены пять корпусов линейного привода выдвижных элементов зажима, один из них расположен в верхней части сферического корпуса и его выдвижные элементы зажима расположены в вертикальной плоскости сферического корпуса в зоне отверстия круглой формы, по обе стороны вертикальной плоскости сферического корпуса друг над другом расположены по два линейных привода, при этом выдвижные элементы зажима расположены в зоне отверстия круглой формы сферического корпуса, при этом выдвижные элементы зажима верхних линейных приводов позиционно ориентированы к вертикальной плоскости сферического корпуса, а выдвижные элементы зажима нижних линейных приводов позиционно ориентированы от вертикальной плоскости сферического корпуса (прототип).

Известный прототип имеет технические возможности, которые заключаются в том, что выдвижные элементы удержания диагностических и хирургический элементов с линейными приводами в исходном положении находятся в закрытом корпусе робототехнической системы.

Недостатком известной функциональной структуры выдвижных элементов зажима (удержания) диагностических и хирургических корпусов (устройств) с зафиксированными линейными приводами в общем корпусе является функциональная незаконченность робототехнической системы, поскольку она не включает в единой своей конструкции функциональную структуру инструментального стола, где в определенной последовательности расположены диагностические и хирургические корпуса (устройства).

Техническим результатом предложенного изобретения является усовершенствование известной функциональной структуры возвратно-поступательного подъема и разворота элементов в выдвижном механизме удержания корпусов диагностических и хирургических устройств.

Указанный технический результат достигается следующей функциональной структурой.

Функциональная структура возвратно-поступательного подъема и разворота элементов в выдвижном механизме электромагнитного удержания корпусов диагностических и хирургических устройств в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой, включающая нижнюю и верхнюю части общего корпуса с отверстием круглой формы и с крышкой сферической формы с возможностью смещения, при этом напротив отверстия круглой формы с внутренней стороны общего корпуса последовательно по кругу расположены выдвижные элементы с приводами для их разворота в зону приема инструмента и в зону выполнения медицинской процедуры и с устройством удержания диагностических и хирургических устройств, а также включающая подшипники кругового разворота выдвижных элементов и привод кругового разворота с шестеренкой на роторе, которая функционально связана с шестеренкой общего разворота выдвижных элементов, отличающаяся тем, что нижняя и верхняя части общего корпуса выполнены тороидальной формы, а отверстие круглой формы выполнено с внутренней стороны тороидального общего корпуса, напротив которого соосно ему расположена с возможностью подъема крышка тороидальной формы, над которой также с возможностью подъема соосно зафиксирована крышка сферической формы, функционально связанная с крышкой тороидальной формы для их совместного вертикального подъема при выполнении медицинских процедур, при этом в нижней части общего тороидального корпуса ее нижняя часть выполнена плоской формы, в которой над внутренней поверхностью расположена общая опорная пластина круглой формы с внутренним соосным круглым отверстием и с круглым вертикальным выступом, на котором с равным шагом зафиксированы два нижних конца Г-образных стержней, а верхние концы их закреплены с двух концов оси первого из четырех последовательных выдвижных элементов с устройством удержания диагностических и хирургических устройств, при этом внутренний край общей опорной пластины круглой формы выполнен в виде усеченного цилиндра и ориентирован он вертикально вниз, на котором закреплены несколько подшипников разворота с возможностью соосного разворота на плоской внутренней поверхности нижней части общего тороидального корпуса, а на краю внешней поверхности общей опорной пластины круглой формы с внутренним соосным круглым отверстием и с круглым вертикальным выступом зафиксирован один или несколько приводов кругового разворота с шестеренкой на роторе, а соосная шестеренка общего разворота выдвижных элементов зафиксирована или выполнена внутри нижней части общего тороидального корпуса.

На фиг. 1 изображена тороидальная хирургическая робототехническая система с выдвижной крышкой, которая находится в исходном положении. На фиг. 2 изображено позиционное расположение в общем тороидальном корпусе на общей опорной пластине линейных приводов со свернутыми выдвижными элементами. На фиг. 3 изображена тороидальная хирургическая робототехническая система с вертикально смещенной выдвижной крышкой. На фиг. 4 изображено позиционное положение выдвижного механизма электромагнитного удержания корпусов диагностических и хирургических устройств в «Зоне выполнения медицинской процедуры.

Функциональная структура возвратно-поступательного подъема и разворота элементов в выдвижном механизме электромагнитного удержания корпусов диагностических и хирургических устройств в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой, включающая нижнюю 1 и верхнюю 2 части общего корпуса с отверстием 3 круглой формы и с крышкой 4 сферической формы с возможностью смещения, при этом напротив отверстия 3 круглой формы с внутренней стороны общего корпуса последовательно по кругу расположены выдвижные элементы 5 с приводами для их разворота (фиг. 3) в «Зону приема инструмента» и в «Зону выполнения медицинской процедуры» и с устройством удержания 6 диагностических и хирургических устройств 7 (фиг. 4), а также включающая подшипники 8 кругового разворота выдвижных элементов 5 и привод кругового разворота 9 с шестеренкой на роторе, которая функционально связана с шестеренкой 10 общего разворота выдвижных элементов 5. При этом нижняя 1 и верхняя 2 части общего корпуса выполнены тороидальной формы, а отверстие 3 круглой формы выполнено с внутренней стороны тороидального общего корпуса, напротив которого соосно ему расположена с возможностью подъема крышка 11 тороидальной формы, над которой также с возможностью подъема соосно зафиксирована крышка 4 сферической формы функционально связанная с крышкой тороидальной формы 11 для их совместного вертикального подъема при выполнении медицинских процедур. При этом в нижней 1 части общего тороидального корпуса ее нижняя часть 12 выполнена плоской формы, в которой над внутренней поверхностью расположена общая опорная пластина 13 круглой формы с внутренним соосным круглым отверстием и с круглым вертикальным выступом 14, на котором с равным шагом зафиксированы два нижних конца Г-образных стержней 15 (фиг. 2 и 3), а верхние концы их закреплены с двух концов оси первого из четырех последовательных выдвижных элементов 5 с устройством удержания 6 диагностических и хирургических устройств 7, при этом внутренний край 16 общей опорной пластины 13 круглой формы выполнен в виде усеченного цилиндра и ориентирован он вертикально вниз, на котором закреплены несколько подшипников 17 разворота с возможностью соосного разворота на плоской внутренней поверхности нижней 12 части общего тороидального корпуса, а на краю внешней поверхности общей опорной пластины 13 круглой формы с внутренним соосным круглым отверстием и с круглым вертикальным выступом 14 зафиксирован один или несколько приводов 9 кругового разворота с шестеренкой на роторе, а соосная шестеренка 10 общего разворота выдвижных элементов 5 зафиксирована или выполнена внутри нижней части 1 общего тороидального корпуса. На фиг. 1 и 3 изображена тороидальная хирургическая робототехническая система с выдвижной крышкой 4 сферической формы, внутри которой и соосно ей закреплена цилиндрическая часть 18 инструментального стола с устройством соосного разворота электромагнитных устройств 19 фиксации диагностических и хирургических устройств 7. На фиг. 4 изображено одно из возможных позиционных положений электромагнитных устройств удержания 8 выдвижной системы 5 с хирургическими и диагностическими устройствами 7 в «Зоне выполнения медицинской процедуры» над подвижной частью медицинского стола 20, которая реализована с возможностью возвратно-поступательного смещения относительно тороидальной робототехнической системы (фиг. 3).

Процедура возвратно-поступательного подъема и разворота элементов в выдвижном механизме электромагнитного удержания корпусов диагностических и хирургических устройств в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой заключается в следующем.

Перед началом выполнения медицинских процедур (в исходном положении) в тороидальной хирургической робототехнической системе (фиг. 1) крышка тороидальной формы 11 с крышкой 4 сферической формы, которая включает устройство соосного разворота электромагнитных устройств 19 фиксации диагностических и хирургических устройств 7, позиционно расположена напротив бокового отверстия 3 круглой формы, которое выполнено с внутренней стороны нижней 1 и верхней 2 частей тороидального общего корпуса. При этом в нижней 1 части общего тороидального корпуса ее нижняя часть 12 выполнена плоской формы, в которой над внутренней поверхностью расположена общая опорная пластина 13 круглой формы с внутренним соосным круглым отверстием и с круглым вертикальным выступом 14, на котором с равным шагом зафиксированы два нижних конца Г-образных стержней 15 (фиг. 2 и 3), а верхние концы их закреплены с двух концов оси первого из четырех последовательных выдвижных элементов 5 с устройством удержания 6 диагностических и хирургических устройств 7. При этом внутренний край 16 общей опорной пластины 13 круглой формы выполнен в виде усеченного цилиндра и ориентирован он вертикально вниз, на котором закреплены несколько подшипников 17 разворота с возможностью соосного разворота на плоской внутренней поверхности нижней 12 части общего тороидального корпуса, а на краю внешней поверхности общей опорной пластины 13 круглой формы с внутренним соосным круглым отверстием и с круглым вертикальным выступом 14 зафиксирован один или несколько приводов 9 кругового разворота с шестеренкой на роторе, а соосная шестеренка 10 общего разворота выдвижных элементов 5 зафиксирована или выполнена внутри нижней части 1 общего тороидального корпуса. При выполнении медицинской процедуры выполняют поднятие (фиг. 3) крышки тороидальной формы 11 с устройством соосного разворота электромагнитных устройств 18 фиксации диагностических и хирургических устройств 7 для формирования зоны «Приема инструмента» и разворачивают выдвижные элементы 5 предварительно в зону «Приема инструмента» для выбора необходимого хирургического или диагностического устройства 7 и посредством электромагнитных устройств удержания 6 выдвижной системы 5 фиксируют их, а затем разворачивают выдвижные элементы 5 в «Зону выполнения медицинской процедуры», которая может быть смещена над подвижной частью медицинского стола 20, поскольку она выполнена с возможностью возвратно-поступательного смещения относительно тороидальной хирургической робототехнической системы. При этом поперечное и вертикальное смещение диагностических и хирургических устройств 7 относительно подвижной части медицинского стола 20 выполняют посредством соответствующего разворота выдвижных элементов 5. При этом посредством приводов 9 разворота, которые закреплены на общей опорной пластине 13 круглой формы, и шестеренки 10, которая зафиксирована внутри нижней части 1 общего тороидального корпуса, осуществляют общий соосный разворот выдвижных элементов 5 внутри тороидальной хирургической робототехнической системы.

Использование предложенного технического решения позволяет расширить процедурные возможности функциональной структуры возвратно-поступательного подъема и разворота элементов в выдвижном механизме электромагнитного удержания корпусов диагностических и хирургических устройств в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано при выполнении различных медицинских процедур. Функциональная структура возвратно-поступательного подъема и разворота элементов в выдвижном механизме электромагнитного удержания корпусов диагностических и хирургических устройств в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой включает нижнюю и верхнюю части общего корпуса с отверстием круглой формы и с крышкой сферической формы с возможностью смещения. Нижняя и верхняя части общего корпуса выполнены тороидальной формы. Отверстие круглой формы выполнено с внутренней стороны тороидального общего корпуса, напротив которого соосно ему расположена с возможностью подъема крышка тороидальной формы, над которой также с возможностью подъема соосно зафиксирована крышка сферической формы. Крышка сферической формы функционально связана с крышкой тороидальной формы для их совместного вертикального подъема при выполнении медицинских процедур. Нижняя часть общего тороидального корпуса выполнена плоской формы, в которой над внутренней поверхностью расположена общая опорная пластина круглой формы с внутренним соосным круглым отверстием и с круглым вертикальным выступом. На выступе с равным шагом зафиксированы два нижних конца Г-образных стержней. Верхние концы стержней закреплены с двух концов оси первого из четырех последовательных выдвижных элементов с устройством удержания диагностических и хирургических устройств. Внутренний край общей опорной пластины круглой формы выполнен в виде усеченного цилиндра и ориентирован вертикально вниз. На цилиндре закреплены несколько подшипников разворота с возможностью соосного разворота на плоской внутренней поверхности нижней части общего тороидального корпуса. На краю внешней поверхности общей опорной пластины круглой формы с внутренним соосным круглым отверстием и с круглым вертикальным выступом зафиксирован один или несколько приводов кругового разворота с шестеренкой на роторе. Соосная шестеренка общего разворота выдвижных элементов зафиксирована или выполнена внутри нижней части общего тороидального корпуса. Технический результат изобретения заключается в усовершенствовании конструкции. 4 ил.

Функциональная структура возвратно-поступательного подъема и разворота элементов в выдвижном механизме электромагнитного удержания корпусов диагностических и хирургических устройств в тороидальной хирургической робототехнической системе с выдвижной крышкой, включающая нижнюю и верхнюю части общего корпуса с отверстием круглой формы и с крышкой сферической формы с возможностью смещения, при этом напротив отверстия круглой формы с внутренней стороны общего корпуса последовательно по кругу расположены выдвижные элементы с приводами для их разворота в зону приема инструмента и в зону выполнения медицинской процедуры и с устройством удержания диагностических и хирургических устройств, а также включающая подшипники кругового разворота выдвижных элементов и привод кругового разворота с шестеренкой на роторе, которая функционально связана с шестеренкой общего разворота выдвижных элементов, отличающаяся тем, что нижняя и верхняя части общего корпуса выполнены тороидальной формы, а отверстие круглой формы выполнено с внутренней стороны тороидального общего корпуса, напротив которого соосно ему расположена с возможностью подъема крышка тороидальной формы, над которой также с возможностью подъема соосно зафиксирована крышка сферической формы, функционально связанная с крышкой тороидальной формы для их совместного вертикального подъема при выполнении медицинских процедур, при этом в нижней части общего тороидального корпуса ее нижняя часть выполнена плоской формы, в которой над внутренней поверхностью расположена общая опорная пластина круглой формы с внутренним соосным круглым отверстием и с круглым вертикальным выступом, на котором с равным шагом зафиксированы два нижних конца Г-образных стержней, а верхние концы их закреплены с двух концов оси первого из четырех последовательных выдвижных элементов с устройством удержания диагностических и хирургических устройств, при этом внутренний край общей опорной пластины круглой формы выполнен в виде усеченного цилиндра и ориентирован он вертикально вниз, на котором закреплены подшипники разворота с возможностью соосного разворота на плоской внутренней поверхности нижней части общего тороидального корпуса, а на краю внешней поверхности общей опорной пластины круглой формы с внутренним соосным круглым отверстием и с круглым вертикальным выступом зафиксирован привод или несколько приводов кругового разворота с шестеренкой на роторе, а соосная шестеренка общего разворота выдвижных элементов зафиксирована или выполнена внутри нижней части общего тороидального корпуса.