(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術補助システムであって、少なくとも１つのベースユニット（２）と、該ベースユニット（２）に接続されたロボット機構とから成り、該ロボット機構は、支持コラム（３）と、少なくとも第１のロボットアーム（４）及び第２のロボットアーム（５）とを有し、前記支持コラム（３）の下側端部セクション（３’）は、前記ベースユニット（２）に第１の回動軸線（ＳＡ１）を中心に回動可能に取り付けられておりかつ第１の駆動ユニット（８）によって制御され、前記第１のロボットアーム（４）の第１の端部セクション（４’）は、前記ベースユニット（２）とは反対側の前記支持コラム（３）の上側端部セクション（３”）において第２の回動軸線（ＳＡ２）を中心に回動可能に取り付けられておりかつ第２の駆動ユニット（９）によって制御され、前記第２のロボットアーム（５）の第１の端部セクション（５’）は、第３の駆動ユニット（１０）によって前記第１のロボットアーム（４）の第２の端部セクション（４”）に第３の回動軸線（ＳＡ３）を中心に回動可能に取り付けられており、前記第１の駆動ユニット（８）、前記第２の駆動ユニット（９）及び前記第３の駆動ユニット（１０）は、少なくとも１つの制御ユニットを介して制御することができ、前記第１の回動軸線（ＳＡ１）は、前記第２の回動軸線（ＳＡ２）及び前記第３の回動軸線（ＳＡ３）に対して垂直である、手術補助システムにおいて、
各駆動ユニット（８，９，１０）は、制御可能な電磁ブレーキユニット（１８，１８*）と関連させられており、該電磁ブレーキユニットによって、前記ロボット機構（３，４，５）を前記駆動ユニット（８，９，１０）から切り離すことができ、
前記電磁ブレーキユニット（１８）は、ハウジング（１８．１，２６）に固定されて収容された少なくとも１つの電磁ブレーキ（１９，１９*）を含み、
前記電磁ブレーキ（１９，１９*）は、前方摩擦面（２０，２０*）を含み、
前記第２の駆動ユニット（９）及び／又は前記第３の駆動ユニット（１０）は、モータユニット（１３）と、トランスミッションユニット（１５）と、ねじ山付きスピンドル（１６）とを含み、
前記ねじ山付きスピンドル（１６）を前記電磁ブレーキユニット（１８）に接続するねじ山付きナット（１７）は、軸受ユニット（１８．２）によって前記ハウジング（１８．１）に回動可能に取り付けられたナット凹所（１８．３）に部分的に収容され、
前記ナット凹所（１８．３）は、前記電磁ブレーキ（１９）の前方摩擦面（２０）と摩擦係合させることができる前方摩擦ライニングを有する
ことを特徴とする、手術補助システム。
【請求項２】
切り離された状態において、前記ロボット機構（３，４，５）は、前記駆動ユニット（８，９，１０）からロック解除される、請求項１記載の手術補助システム。
【請求項３】
全ての前記制御可能な電磁ブレーキユニット（１８，１８*）は、１つの制御エレメントを作動させることによってほぼ同時に作動又は作動停止させることができる、請求項１又は２記載の手術補助システム。
【請求項４】
前記第２の駆動ユニット（９）及び／又は前記第３の駆動ユニット（１０）は、前記支持コラム（３）に沿った又は前記第１のロボットアーム（４）に沿った線形作動運動（ＡＢ）を生ぜしめるように構成された線形駆動ユニットによって形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の手術補助システム。
【請求項５】
それぞれ生ぜしめられた前記線形作動運動（ＡＢ）を前記第２の回動軸線（ＳＡ２）及び／又は前記第３の回動軸線（ＳＡ３）を中心とする回転若しくは回動運動に変換するために、クランクシャフトのような作動エレメント（１２）を有するスイベルジョイント（１１）が、それぞれの前記線形駆動ユニット（９，１０）に作用的に接続されている、請求項４記載の手術補助システム。
【請求項６】
前記線形駆動ユニットは、スピンドルモータユニットである、請求項４又は５記載の手術補助システム。
【請求項７】
機器支持体（６）が、屈曲した連接された部分（７）によって前記第２のロボットアーム（５）に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の手術補助システム。
【請求項８】
前記屈曲した連接された部分（７）は、前記第２のロボットアーム（５）に配置されたインデクシングナット（７．２）に作用的に接続された自由端部において複数のインデクシング突起を備えたインデクシングシャフト（７．１）を含む、請求項７記載の手術補助システム。
【請求項９】
屈曲した連接された部分（７）は、前記第２のロボットアーム（５）に配置されたスリーブ状のインデクシングシャフトガイドユニット（２３）において第４の回動軸線（ＳＡ４）を中心にして手動で回動可能であるような形式で固定されている、請求項７又は８記載の手術補助システム。
【請求項１０】
前記スリーブ状のインデクシングシャフトガイドユニット（２３）は、インデクシングシャフト（７．１）を収容するための第１のガイド又は収容チャネルセクション（２３．１）と、回転しないように固定された形式でインデクシングナット（７．２）を収容するように、隣接した第２のガイド又は収容チャネルセクション（２３．２）とを有する、請求項９記載の手術補助システム。
【請求項１１】
インデクシングシャフト（７．１）は少なくとも１つのばねエレメントによってインデクシングナット（７．２）の方向にばね負荷されている、請求項９又は１０記載の手術補助システム。
【請求項１２】
スリーブ状のインデクシングシャフトガイドユニット（２３）は、複数のスイッチ又は制御エレメントを備える制御盤（２４）を有する、請求項９から１１までのいずれか１項記載の手術補助システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部による手術補助システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特に医学的介入又は手術を補助するための手術補助システムは公知である。このタイプのシステムは、例えば、カメラシステムなどの補助機器を案内するために使用される。
【０００３】
一例として、外科用又は医学的ツール又は器具を案内するための手術補助システムが、独国特許出願公開第１０２００７０１９３６３号明細書から公知であり、前記外科用又は医学的ツール又は器具によって、例えば、カメラユニットを含む内視鏡を制御された形式で案内することができる。これに関する手術補助システムは、制御されたロボット機構を含み、この制御されたロボットの運動によって、外科用又は医学的ツール、又はその自由端部に取り付けられた機器を、三次元空間において、制御された形式で移動させることができる。一例として、ロボット機構は、少なくとも１つの支持コラムと、少なくとも１つの第１及び第２のロボットアームと、機器ホルダを収容する少なくとも１つの機器支持部とを有する。複数の回動軸線を中心にしてロボット機構を駆動するために、複数の液圧式駆動ユニットが設けられている。液圧式駆動ユニットは、流体媒体の適切な供給又は抜取りを利用して制御することができる。このタイプの液圧式駆動ユニットの欠点は、ドリフトを受けるということである。ドリフトにおいては、液圧式駆動ユニットにおける極めて僅かな圧力振動が、時間とともに、ロボット機構の変位につながる恐れがあり、この変位は、手術補助システムにおいて、明白な欠点であり、外科用又は医学的ツール、又は機器ホルダに取り付けられた機器の不正確な位置決めにつながる。任意の公称作動位置からのこの逸脱は、絶対に回避されるべきである。加えて、公知の手術補助システムは、外科用又は医学的ツール又は機器ホルダに取り付けられた機器を制限された範囲まで手作業で案内するために、駆動ユニットから切り離すことしかできないという欠点を有する。
【０００４】
しかしながら、独国特許出願公開第１０２０１１００４３７０号明細書は、医学的機器を保持するための連接されたアームを提供することが既に公知であることを示している。この場合、少なくとも１つの駆動ユニットが設けられており、この駆動ユニットは、アクティブな状態では連接されたアームを位置決めすることができ、パッシブな状態では手動で後退させることができる。その場合、駆動ユニットは、連接されたアームに保持された機器に対する手動の力を用いて移動させることができる。不利なことに、この連接されたアームは、一切のロボット機構を有さず、これは、アームに取り付けられた医学的機器が、三次元空間において、制限された範囲でしか制御可能ではないことを意味する。最小限に観血的な手術での使用のために、特にオペレータによるカメラユニットの案内又は追跡のために、このタイプの連接されたアームは適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００７０１９３６３号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１１００４３７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
すなわち、本発明の目的は、長期間にわたって正確にかつ固定して位置決めすることができかつオペレータがユーザフレンドリな形式で手動で移動させることができる改良されたロボット機構を含む、特に医学的介入又は手術のための手術補助システムを提供することである。この目的は、その前提部の特徴に基づく請求項１の特徴によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による手術補助システムの本質的な態様は、各駆動ユニットが、制御可能な電磁ブレーキユニットと関連しているということであり、この電磁ブレーキユニットによって、ロボット機構を駆動ユニットから切り離すことができる。本発明によれば、制御可能な電磁ブレーキユニットによって、ロボット機構のアームは、所定の位置に安定して固定され、すなわち、任意の公称位置から離れるように駆動ユニットによって生ぜしめられるロボット機構の望ましくない変位は、有効に防止される。別の利点は、ロボット機構が、駆動ユニットからロック解除され、ロック解除状態ではオペレータによって手動で、特に迅速かつユーザフレンドリな形式で移動させることができ、ほとんどのあらゆる作動位置へ移動させることができるということである。
【０００８】
有利には、全ての制御可能な電磁ブレーキユニットは、１つの制御エレメントを作動させることによってほぼ同時に作動又は作動停止させることができる。好適な実施の形態では、作動停止状態では、電磁ブレーキユニットは、電源オフされ、作動状態では電流が供給され、これにより、それぞれの駆動ユニットと電磁ブレーキユニットとの間で電源オフ状態において生ぜしめられる摩擦係合又はトラクションが除去され、これにより、駆動ユニットはロック解除される。すなわち、ロボット機構全体は、制御エレメントを作動させることによって特にユーザフレンドリな形式でオペレータによってロック解除させることができる。
【０００９】
有利には再び、第２及び／又は第３の駆動ユニットは、支持コラムに沿った又は第１のロボットアームに沿った線形作動運動を生ぜしめるように構成された線形駆動ユニットによって形成されている。これに関して、それぞれ生ぜしめられた線形作動運動を第２及び／又は第３の回動軸線を中心とする回転若しくは回動運動に変換するために、クランクシャフトのような作動エレメントを有するスイベルジョイントが、それぞれの線形駆動ユニットに作用的に接続されている。好適には、線形駆動ユニットは、スピンドルモータユニットであり、例えば、モータユニットと、トランスミッションユニットと、ねじ山付きスピンドルとを有する。
【００１０】
有利な実施の形態では、電磁ブレーキユニットは、前方摩擦面を有する、好適には回転しないように固定された形式で、ハウジングに収容された少なくとも１つの電磁ブレーキを有する。１つの変化実施形態では、ねじ山付きスピンドルに作用的に接続されたねじ山付きナットが、軸受ユニットによってハウジングに回動可能に取り付けられたナット凹所に収容されている。好適には、ナット凹所は、電磁ブレーキの前方摩擦面と摩擦係合させることができる前方摩擦ライニングを有する。
【００１１】
別の変化実施形態では、機器支持体が、屈曲した連接された部分によって第２のロボットアームに配置されており、屈曲した連接された部分は、自由端部に複数のインデクシング突起を備えるインデクシングシャフトを有しており、インデクシング突起は、第２のロボットアームに配置されたインデクシングナットに作用的に接続されている。屈曲した連接された部分は、好適には、第２のロボットアームに配置されたスリーブ状のインデクシングシャフトガイドユニットにおいて第４の回動軸線を中心にして手動で回動可能であるような形式で固定されている。
【００１２】
有利な実施の形態では、スリーブ状のインデクシングシャフトガイドユニットは、インデクシングシャフトを収容するための第１のガイド又は収容チャネルセクションと、回転しないように固定された形式でインデクシングナットを収容するように、隣接した第２のガイド又は収容チャネルセクションとを有する。好適には、インデクシングシャフトは少なくとも１つのばねエレメントによってインデクシングナットの方向にばね負荷されている。この形式では、オペレータは、手術領域への著しく改善されたアクセスを有し、すなわち、手動で作動させられる手術機器と、ロボット機構に配置された機器支持体との衝突は、これにより、問題ない形式で回避すすることができる。
【００１３】
有利な実施の形態では、スリーブ状のインデクシングシャフトガイドユニットは、複数のスイッチ又は制御エレメントを備える制御盤を有する。制御エレメントは、特に、制御可能な電磁ブレーキユニットのほぼ同時の作動のための制御エレメントを含む。
【００１４】
発明の文脈において使用される“ほぼ”、“実質的に”及び“約”という表現は、±１０％、好適には±５％のそれぞれの正確な値からの不一致、及び／又は機能に関連しない変化の形式の不一致を意味する。
【００１５】
発明のさらに別の実施の形態、利点及び適用可能性は、実施の形態の以下の説明及び図面から明らかになるであろう。これに関して、説明及び／又は例示された全ての特徴は、それら自体で又はあらゆる組合せで、請求項におけるそれらの要約又はそれらの従属にかかわらず、発明の主体を主に構成する。加えて、請求項の内容は、説明の構成要素を構成する。
【００１６】
ここで実施の形態及び図面を参照しながら発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による手術補助システムの典型的な透視図を示している。
【図２】ロボット機構の第１のロボットアームの典型的な概略的な縦断面図を示している。
【図３】第２のロボットアームに配置されたインデクシングシャフトガイドユニットと、インデクシングシャフトガイドユニットに接続された屈曲した連接された部分との典型的な透視断面図を示している。
【図４】ベースハウジングを有さないベースステーションの典型的な透視図を示している。
【図５】第１の駆動ユニットの部分的な断面図とともに、ベースハウジングを有さないベースステーションの概略的な側面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、医学的、特に外科用ツール及び機器を案内するための医学的介入又は手術のための、本発明により構成された手術補助システム１の一例を示している。発明の文脈において使用される“医学的ツール又は機器”という用語は、特に、内視鏡に取り付けられ、かつ最小限に観血的な手術の間に小さなフォーマットの手術開口（“トロカール”）を介して患者の体内の手術領域へ導入されるカメラユニットを有するものと理解されるべきである。
【００１９】
任意の案内経路に沿った及び／又は任意の手術位置への医学的ツール又は器具の極めて正確な案内及び／又は安定した固定が要求されるその他の類似の医学的適用可能性が、発明の発明的概念から逸脱することなく想起されるであろう。
【００２０】
手術補助システム１は、基本的に、ベースユニット２と、ロボット機構とから成る。ロボット機構は、支持コラム３と、第１及び第２のロボットアーム４，５と、場合によっては、機器支持体６とを有する。機器支持体６は、例えば、第２のロボットアーム５に、実際には、好適には屈曲した連接された部分７によって連接されている。機器支持体６は、例えば、医学的ツール又は機器を直接収容するように、又は機器ホルダによって医学的ツール又は機器を間接的に収容するように構成されている。ロボット機構の典型的な構成は、図１の手術補助システム１の透視図において見ることができる。
【００２１】
ベースユニット２は、キャリヤプレート２．１と、好適には複数の部分から成るベースハウジング２．２と、少なくとも１つの固定エレメント２．３とを有する。固定エレメント２．３によって、手術補助システム１又はベースユニットを例えば手術台の側部に固定することができる。少なくとも１つの制御ユニットと、場合によってはその他の機能ユニット（図示せず）とが、ベースハウジング２．２に配置されている。
【００２２】
支持コラム３は、下側及び上側の端部セクション３’，３”を有する。手術補助システム１のベースユニット２は、第１の回動軸線ＳＡ１を中心に回動可能に、ロボット機構の支持コラム３の下側端部セクション３’に接続されており、第１の駆動ユニット８によって制御される。第１の回動軸線ＳＡ１は、すなわち、手術補助システム１の台の平面又は手術平面又は手術台の平面に対して垂直である。
【００２３】
さらに、第１のロボットアーム４は、第１及び第２の端部セクション４’，４”を有する。第１のロボットアーム４の第１の端部セクション４’は、第２の回動軸線ＳＡ２を中心にして回動可能に、ベースユニット２とは反対側の支持コラム３の端部セクション３”に接続されており、第２の駆動ユニット９によって制御される。第１のロボットアーム４の第２の端部セクション４”は、第３の回動軸線ＳＡ３を中心にして回動可能に、第２のロボットアーム５の第１の端部セクション５’に接続されており、第３の駆動ユニット１０によって制御される。第２のロボットアーム５は、第１の端部セクション５’とは反対側の第２の端部セクション５”を有する。第２の端部セクション５”において、この実施の形態では、屈曲した連接された部分７が、第４の回動軸線ＳＡ４を中心にして回動可能である。屈曲した連接された部分７は、実際には第５の回動軸線ＳＡ５を中心にした、機器支持体６の接続セクション６’の回動可能かつ解放可能な受入れのために構成されている。機器支持体６の反対側の自由端部６”は、機器凹所を形成している。
【００２４】
この実施の形態では、第１〜第３の駆動ユニット８〜１０は、好適には、少なくとも第１〜第３の回動軸線ＳＡ１〜ＳＡ３を中心とするロボット機構の回転又は回動移動を行うために少なくとも１つの制御ユニットを介して独立して制御可能である。好適には、第２及び第３の回動軸線ＳＡ２，ＳＡ３は互いに平行であるのに対し、第１の回動軸線ＳＡ１の方向は、第２又は第３の回動軸線ＳＡ２，ＳＡ３に対して垂直である。第１の駆動ユニット８は、好適には、ベースハウジング２．２に収容されており、第２の駆動ユニット９は、支持コラム３に側方で配置されているか又は支持コラム３に一体化されている又は収容されている。同様の形式で、第３の駆動ユニット１０は、第１のロボットアーム４に側方で配置されているか又は第１のロボットアーム４に一体化されている又は第１のロボットアーム４に収容されている。
【００２５】
支持コラム３は、鉛直方向に、実際には実質的に第１の回動軸線ＳＡ１に沿って延びており、すなわち、自己の長手方向軸線を中心としてほぼ回動可能である。第１及び第２のロボットアーム４，５は、実質的に、好適には第２又は第３の回動軸線ＳＡ２，ＳＡ３に対して垂直に延びる直線に沿って延びている。この実施の形態では、少なくとも第１のロボットアーム４は、僅かに湾曲している。
【００２６】
本発明によれば、第２及び／又は第３の駆動ユニット９，１０は、線形駆動ユニットによって形成されている。線形駆動ユニットは、支持コラム３の長手方向軸線又は第１の回動軸線ＳＡ１及び／又は第１のロボットアーム４に沿った線形作動運動ＡＢを生ぜしめるように構成されている。これによって生ぜしめられた線形作動運動ＡＢを第２及び／又は第３の回動軸線ＳＡ２，ＳＡ３を中心とする回動又は回転運動に変換するために、スイベルジョイント１１が設けられている。スイベルジョイント１１は、それぞれの線形駆動ユニット９，１０と作動係合しており、クランクシャフトのような駆動エレメント１２を有する。好適な変化実施形態では、線形駆動ユニットは、スピンドルモータユニットとして形成されている。
【００２７】
この実施の形態では、それぞれ線形駆動ユニットとして形成されたそれぞれの第２及び／又は第３の駆動ユニット９，１０は、モータブレーキユニット１４と作用的係合状態にあるモータユニット、好適には電気モータユニット１３を有する。トランスミッションユニット１５は、モータユニット１３に接続されている。モータユニット１３を介して、ねじ山付きスピンドル１６が回転させられる。
【００２８】
ねじ山付きスピンドル１６は、スピンドルナット１７を介して、制御可能な電磁ブレーキユニット１８に接続されている。この電磁ブレーキユニット１８は、ハウジング１８．１を有する。ハウジング１８．１は、好適には、ねじ山付きスピンドル１６の周囲に同心状に延びており、このハウジング１８．１に、ねじ山付きスピンドル１６が、そのリニアモータユニット９，１０とは反対側の端部において、少なくとも部分的に収容されている。スピンドルナット１７は、軸受ユニット１８．２を介して、実際にはナットピックアップ１８．３によって、ハウジング１８．１に回動可能に取り付けられている。好適には、ナットピックアップ１８．３は、スリーブとして形成されており、少なくとも部分的にハウジング１８．１に収容されており、軸受ユニット１８．２によってハウジング１８．１内に回動可能に取り付けられている。ねじ山付きスピンドル１６は、スリーブ状のナットピックアップ１８．３を通って延びている。スピンドルナット１７とは反対側のナットピックアップ１８．３の自由前方端部には、摩擦面２０を形成する摩擦ライニングが設けられている。ねじ山付きスピンドル１６に沿ってナットピックアップ１８．３に電磁ブレーキ１９が接続されている。電磁ブレーキ１９も、ハウジング１８．１に収容されており、回転不能な形式でハウジング１８．１に接続されている。電磁ブレーキ１９は、前方摩擦面２０を介してナットピックアップ１８．３の摩擦ライニングと摩擦係合させることができる。ねじ山付きスピンドル１６又はナットピックアップ１８．３と、電磁ブレーキ１９との間の摩擦係合が生じると、モータユニット１３によって生ぜしめられた回転運動は、電磁ブレーキユニット１８の線形運動に変換される。この線形運動は、次いで、接続ロッド２１を介して、クランクシャフト駆動エレメント１２の自由シャフト端部に接続される。線形作動運動ＡＢは、クランクシャフト駆動エレメント１２を介して、第２又は第３の回動軸線ＳＡ２，ＳＡ３を中心とする回動又は回転運動に変換される。図２に典型的な形式で示された第２のロボットアーム４の静重量を補償するために、例えば、ばね配列２２が設けられてもよい。ばね配列２２は、クランクシャフトのような駆動エレメント１２と、第２のロボットアーム４の反対側の第１の端部セクション４’との間の弾性的な接続を形成する。ばね配列２２の寸法は、好適には、ロボット機構のロック解除された状態において、その重量がバランスされているのでオペレータがロボット機構を移動させることができるように、又は、実際にはスイベルジョイント１１の実際の角度位置に関わらず、ロボットアーム４，５をスペースへ移動させることができるようになっている。
【００２９】
図３は、第２のロボットアーム５の第２の端部セクション５”、ひいては屈曲した連接されたエレメント７の接続領域の典型的な透視図を示している。屈曲した連接されたエレメント７は、上側自由端部７’におけるインデクシングシャフト７．１と、インデクシングシャフト７．１に接続されたインデクシングナット７．２とを有する。インデクシングシャフト７．１は、第４の回動軸線ＳＡ４を中心に回動可能であり、第２のロボットアーム５の第２の端部セクション５”に収容されており、インデクシングナット７．２は、第２のロボットアーム５の第２の端部セクション５”において、回転しないように固定されている。インデクシングシャフト７．１及びインデクシングナット７．２を収容するために、スリーブ状のインデクシングシャフトガイドユニット２３は、例えば、第２のロボットアーム５の第２の端部セクション５”に側方で配置されていてもよい。このガイドは、インデクシングシャフト７．１を収容するための第１のガイド又は収容チャネルセクション２３．１と、インデクシングナット７．２を収容するための隣接する第２のガイド又は収容チャネルセクション２３．２とを有する。第１のガイド又は収容チャネルセクション２３．１の直径は、第２のガイド又は収容チャネルセクション２３．２の直径よりも小さいので、前記セクション２３．１及び２３．２の間の移行領域にはインデクシングナットエレメント７．２のための座部が形成されている。回転することができないように第２のガイド又は収容チャネルセクション２３．２に収容されたインデクシングナット７．２は、第４の回動軸線ＳＡ４を中心にほぼ均等に分布させられた複数のインデクシング開口を有し、これらのインデクシング開口に、インデクシングシャフト７．１の自由端部におけるインデクシング突起が係合し、これにより、屈曲した連接されたエレメント７と、回動することができない第２のロボットアーム５におけるインデクシングシャフトガイドユニット２３との間の接続を形成する。好適には、インデクシングシャフト７．１は、ばねエレメントによってばね負荷されている。ばねエレメントは、インデクシングナット７．２の方向に作用し、ひいてはインデクシング突起を自由端部においてインデクシングナット７．２のインデクシング開口内へ付勢する。スリーブ状のインデクシングシャフトガイドユニット２３から弾性に抗してインデクシングシャフト７．１の適切な手動での抜き出しにより、インデクシング接続が解除され、第２のロボットアーム５と、屈曲した連接されたエレメント７との間の第４の回動軸線ＳＡ４を中心とする回転角度を、所定のインデクシング位置へ調節することができる。
【００３０】
発明の変化実施形態によれば、複数のスイッチ又は作動エレメントを備える制御盤２４が、スリーブ状のインデクシングシャフトガイドユニット２３の上側に配置されていてもよく、この制御盤２４を介して、オペレータは、リニアモータユニット９，１０の電磁ブレーキユニット１８を個々に又は一緒に切り替えることができ、これは、ロボット機構を駆動ユニット９，１０から切り離し、ロボット機構は駆動ユニット９，１０から“ロック解除”される。“ロック解除”状態において、ロボット機構をオペレータによって手動で自由に移動させることができ、ひいては、駆動ユニット８〜１０によってロボット機構を制御する必要なく、所望の新たな手術位置へ単純かつ容易に移動させることができる。“ロックされた”状態では、ロボット機構は、電磁ブレーキユニット１８によってロックされており、ひいては、任意の位置において永久にかつ確実に保持される。この形式では、オペレータによる手術補助システム１の作動は、実質的に容易になる。
【００３１】
好適には、“ロックされた”状態において、電磁ブレーキユニット１８は電源オフされ、これにより、リニアモータユニット９，１０と、それぞれの関連する電磁ブレーキユニット１８，１８*との間の摩擦係合が生じる。電磁ブレーキユニット１８，１８*が電源オンされると、すなわち電磁ブレーキユニット１８，１８*が、電気エネルギを供給することによって作動させられると、摩擦係合又は摩擦ロックが解除され、駆動接続は分離される。この形式では、駆動ユニット８〜１０はロック解除され、ロボット機構は、オペレータによってスペースにおいて自由に移動させることができる。
【００３２】
図４は、ベースハウジング２．１を有さない手術補助システム１のベースユニット２の透視図を拡大した部分的な図で示している。図５は、第１の鉛直方向の回動軸線ＳＡ１を中心に支持コラム３を作動させるための第１の駆動ユニット８の、第１の回動軸線ＳＡ１に沿った部分的な断面を示している。第１の駆動ユニット８は、トランスミッションユニット１４*に接続された、モータユニット、好適には電気モータユニット１３*を有する。
【００３３】
モータユニット１３*は、トランスミッションユニット１４*及び電磁ブレーキユニット１８*を介して遊星歯車装置ユニット２５に接続されており、電磁ブレーキユニット１８*及び遊星歯車装置ユニット２５は共通の外側ハウジング２６に収容されている。遊星歯車装置ユニット２５自体は、内側ハウジング２６*に収容されている。内側ハウジング２６*は、第１の回動軸線ＳＡ１に対して平行な回転軸線を中心にして回動可能に、軸受ユニット２７によって外側ハウジングに取り付けられている。電磁ブレーキユニット１８*自体は、回転しない形式で外側ハウジング２６に接続された電磁ブレーキ１９*を有する。次いで、内側ハウジング２６*の前端部は、摩擦ライニングを有する。摩擦ライニングは、電磁ブレーキユニット１８*と、遊星歯車装置ユニット２５との間の摩擦係合又は摩擦ロックを生ぜしめるための前方摩擦面２０*を有する。ひいては、モータユニット１３*は、遊星歯車装置ユニット２５と駆動可能に接続することができる、又は電磁ブレーキユニット１８*をパワーレススイッチング又はパワーオフすることによって遊星歯車装置ユニット２５から切り離すことができる。電磁ブレーキユニット１８*によって、第１の駆動ユニット８は、“アンロック可能”であるようにも構成されている。
【００３４】
加えて、第１の回動軸線ＳＡ１に対する支持コラム３の実際の角度位置を捉えるために、角度センサユニット２８が設けられてもよい。
【００３５】
少なくともロボット機構のロボットアーム４，５は、好適には、中空ボディ又はプレート状のアームエレメントとして形成されており、例えば、できるだけ小さな質量と、できるだけ低い比重量とを得るために、高い安定性及び強度を保証し、かつ例えばＸ線、磁界又は電磁波のためのイメージング媒体又はイメージ形成媒体に適したニュートラルな材料をも提供する材料から製造されている。好適には、中空ボディとして形成されたロボットアーム４，５のために、繊維強化材料、例えば炭素繊維強化プラスチックが使用される。
【００３６】
発明は、典型的な実施の形態に関して上述されている。明らかに、発明の基礎を成す発明的概念から逸脱することなく、あらゆる数の変更及び改変が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  手術補助システム
２  ベースユニット
２．１  ベースハウジング
２．２  固定エレメント
３  支持コラム
３’  下側端部セクション
３”  上側端部セクション
４  第１のロボットアーム
４’  第１の端部セクション
４”  第２の端部セクション
５  第２のロボットアーム
５’  第１の端部セクション
５”  第２の端部セクション
６  機器支持体
６’  接続セクション
６”  自由端部
７  屈曲した連接された部分
７．１  インデクシングシャフト
７．２  インデクシングナット
８  第１の駆動ユニット
９  第２の駆動ユニット
１０  第３の駆動ユニット
１１  スイベルジョイント
１２  クランクシャフトのような作動エレメント
１３，１３*  モータユニット
１４  電磁ブレーキユニット
１４*  トランスミッションユニット
１５  トランスミッションユニット
１６  ねじ山付きスピンドル
１７  スピンドルナット
１８，１８*  電磁ブレーキユニット
１８．１  ハウジング
１８．２  軸受ユニット
１８．３  ナット凹所
１９，１９*  電磁ブレーキ
２０，２０*  前方摩擦面
２１  接続ロッド
２２  ばね配列
２３  インデクシングシャフトガイドユニット
２４  制御盤
２５  遊星歯車装置ユニット
２６  外側ハウジング
２６  内側ハウジング
２７  軸受ユニット
２８  角度センサ
ＡＢ  線形作動運動
ＳＡ１  第１の回動軸線
ＳＡ２  第２の回動軸線
ＳＡ３  第３の回動軸線
ＳＡ４  第４の回動軸線
ＳＡ５  第５の回動軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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