ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ОСЕВОГО ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО РАЗВОРОТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ФИКСАТОРА МЕДИЦИНСКОГО И ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА В ТОРОИДАЛЬНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ РОБОТОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ (ВАРИАНТ РУССКОЙ ЛОГИКИ - ВЕРСИЯ 5) Российский патент 2016 года по МПК A61G13/10 

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 закреплено 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.

Указанный технический результат достигается следующей функциональной структурой.

Функциональная структура осевого возвратно-поступательного разворота электромагнитного фиксатора медицинского и диагностического инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе, включающая привод с редуктором осевого 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, последний корпус, который выполнен из первой части последнего корпуса выдвижных элементов и второй части последнего корпуса выдвижных элементов, в конце которого закреплен привод с редуктором, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой с осевым стержнем для 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 в верх, 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 закреплен в начале второй части последнего корпуса выдвижных элементов, ротор которого соосно закреплен на одной из половин первой части последнего корпуса выдвижных элементов, внутри которого ортогонально ротору привода с редуктором осевого разворота зафиксирован осевой стержень с осевым отверстием с резьбой, где закреплена резьба внешней части стержня разворота, внутренняя часть которого с шестеренкой разворота расположена в предпоследнем корпусе выдвижных элементов, где закреплен привод с редуктором, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой разворота.

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, общий корпус 2 (фиг. 3) робототехнической системы с линейными приводами 3, на выдвижной части 4 которых с возможностью разворота расположена последовательность корпусов выдвижных элементов 5 разворота посредством соответствующего привода с редуктором, последний корпус, который выполнен из первой части 6 (фиг. 1) последнего корпуса выдвижных элементов и второй части 7 последнего корпуса выдвижных элементов, в конце которого закреплен привод с редуктором 8, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой 9 с осевым стержнем 10 для разворота корпусов 11 удержания корпусов 12 медицинских инструментов (фиг. 3 и 4), при этом общий корпус 2 робототехнической системы выполнен тороидальной формы с внутренней выдвижной частью 13 со сферической крышкой 14 с возможностью подъема, соосно которой в нижней ее части зафиксирован инструментальный стол 15 с возможностью возвратно-поступательного разворота и с электромагнитными устройствами 16 удержания корпусов 12 медицинских инструментов, при этом несколько линейных приводов 3, в которых выдвижная часть 4 ориентирована вертикально в верх, расположены равномерно по кругу в нижней части общего корпус 2, и их нижние части зафиксированы на общей пластине или индивидуальной пластине 17 (фиг. 2 и 3) с возможностью возвратно-поступательного разворота внутри тороидального общего корпуса 2 робототехнической системы, при этом привод с редуктором осевого разворота 1 (фиг. 1) закреплен в начале второй части 7 последнего корпуса выдвижных элементов, ротор 18 которого соосно закреплен на одной из половин первой части 6 последнего корпуса выдвижных элементов, внутри которого ортогонально ротору 18 привода 1 с редуктором осевого разворота зафиксирован осевой стержень 19 с осевым отверстием с резьбой, где закреплена резьба внешней части стержня разворота 20, внутренняя часть которого с шестеренкой разворота 21 расположена в предпоследнем корпусе 22 выдвижных элементов, где закреплен привод с редуктором 23, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой разворота 21. При этом корпус 11 удержания медицинских инструментов включает два электромагнита 24 (фиг. 1 и 2). При этом (фиг. 2) общая пластина или индивидуальная пластина 17 включает несколько опорных подшипников 25, привод с редуктором 26, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой 27, которая закреплена в общем корпусе 2 робототехнической системы, а на выдвижной части 4 линейного привода 3 зафиксирован осевой стержень 28 первой шестеренки разворота 29, которая функционально соединена с шестеренкой первого привода разворота 30, а второй привод 31 в первом корпусе разворота 32 функционально соединен со второй шестеренкой 33 разворота выдвижных элементов, осевой стержень которой зафиксирован в начале второго корпуса 34 разворота выдвижных элементов, в конце которого закреплен третий привод разворота 35, шестеренка которого функционально соединена с третьей шестеренкой разворота 36 корпусов выдвижных элементов. На фиг. 3 изображено позиционное положение общего корпуса 2 тороидальной хирургической робототехнической системы с выдвижными элементами 5 и с электромагнитными устройствами 16 удержания корпусов 12 хирургических и диагностических устройств в зоне «Прием инструмента» и позиционное положение выдвижных элементов 5 электромагнитного удержания корпусов 12 хирургических и диагностических устройств в «Зоне выполнения медицинской процедуры» над верхней подвижной частью медицинского стола 37. При этом съемная верхняя часть выдвижной крышки 14 сферической формы соосно расположена на внутренней выдвижной части 13 общего корпуса 2 тороидальной хирургической робототехнической системы, которая в нижней части соединена с первыми концами трех тросов 38, а вторые концы их зафиксированы на намоточном устройстве привода 39 для подъема выдвижной крышки 14 и инструментального стола 15. На фиг. 4 изображено позиционное положение корпусов 12 хирургических и диагностических устройств с электромагнитными устройствами 40 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 14 и выдвижной части 13 или после их подъема верхнюю ее часть 14 снимают вместе с инструментальным столом 15 и в его электромагнитные устройства 16 по кругу вставляют корпусы 12 хирургических и диагностических устройств, после чего возвращают выдвижную крышку 14 в исходное положение на выдвижную часть 13 для выполнения различных медицинских процедур в «Зоне выполнения медицинской процедуры», а для реализации ее выполняют подъем выдвижной крышки 14 и выдвижной части 13 с инструментальным столом 15 и выполняют разворот последовательных корпусов выдвижных элементов 5 предварительно в зону «Приема инструмента», а затем в «Зону выполнения медицинской процедуры» над медицинским столом 37 и при ее реализации возникает необходимость вертикального подъема и разворота электромагнитных устройств 40 удержания корпусов 12 хирургических и диагностических инструментов. И эту процедуру вертикального подъема выполняют посредством выдвижной части 4 линейного привода 3 (фиг. 1 и 2), а корректировочный разворот электромагнитных устройств 40, в корпусе 11, в котором зафиксированы два электромагнита 24 выполняют посредством привода с редуктором 8 и шестеренки 9, а также посредством привода с редуктором 23 и шестеренки 21, а корректировочный осевой разворот электромагнитных устройств удержания корпусов 12 хирургических и диагностических инструментов выполняют посредством ротора 18 привода с редуктором осевого разворота 1, который зафиксирован во второй части 7 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.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении различных медицинских процедур. Функциональная структура осевого возвратно-поступательного разворота электромагнитного фиксатора медицинского и диагностического инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе, включающая привод с редуктором осевого 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, последний корпус, который выполнен из первой части последнего корпуса выдвижных элементов и второй части последнего корпуса выдвижных элементов, в конце которого закреплен привод с редуктором, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой с осевым стержнем для 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 в верх, 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 закреплен в начале второй части последнего корпуса выдвижных элементов, ротор которого соосно закреплен на одной из половин первой части последнего корпуса выдвижных элементов, внутри которого ортогонально ротору привода с редуктором осевого разворота зафиксирован осевой стержень с осевым отверстием с резьбой, где закреплена резьба внешней части стержня разворота, внутренняя часть которого с шестеренкой разворота расположена в предпоследнем корпусе выдвижных элементов, где закреплен привод с редуктором, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой разворота. 4 ил.

Функциональная структура осевого возвратно-поступательного разворота электромагнитного фиксатора медицинского и диагностического инструмента в тороидальной хирургической робототехнической системе, включающая привод с редуктором осевого 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, последний корпус, который выполнен из первой части последнего корпуса выдвижных элементов и второй части последнего корпуса выдвижных элементов, в конце которого закреплен привод с редуктором, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой с осевым стержнем для 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 в верх, 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 закреплен в начале второй части последнего корпуса выдвижных элементов, ротор которого соосно закреплен на одной из половин первой части последнего корпуса выдвижных элементов, внутри которого ортогонально ротору привода с редуктором осевого разворота зафиксирован осевой стержень с осевым отверстием с резьбой, где закреплена резьба внешней части стержня разворота, внутренняя часть которого с шестеренкой разворота расположена в предпоследнем корпусе выдвижных элементов, где закреплен привод с редуктором, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой разворота.