ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ОСЕВОГО ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО РАЗВОРОТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ФИКСАТОРА МЕДИЦИНСКОГО И ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА В ТОРОИДАЛЬНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ РОБОТОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ (ВАРИАНТ РУССКОЙ ЛОГИКИ - ВЕРСИЯ 4)
FUNCTIONAL STRUCTURE OF AXIAL RECIPROCATING TURN OF ELECTROMAGNETIC RETAINER OF MEDICAL AND DIAGNOSTIC TOOL IN TOROIDAL SURGICAL ROBOT SYSTEM (VERSION OF RUSSIAN LOGIC - VERSION 4)

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, 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 привод с шестеренкой осевого разворота второй части последнего корпуса выдвижных элементов посредством шестеренки осевого разворота, при этом в конце второй части последнего корпуса выдвижных элементов 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, и они расположены равномерно по кругу в нижней части общий корпус и их нижние части зафиксированы на общей пластине или индивидуальной пластине с возможностью возвратно-поступательного разворота внутри тороидального общего корпуса робототехнической системы, при этом ротор с шестеренкой привода осевого разворота с редуктором посредством подшипника закреплен между двумя половинами второй части последнего корпуса выдвижных элементов, где зафиксирована шестеренка осевого разворота второй части последнего корпуса выдвижных элементов, при этом в первой части последнего корпуса выдвижных элементов 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 шестеренкой привода с редуктором 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 (устройств удержания) 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 приводом осевого разворота 1 второй части 12 последнего корпуса выдвижных элементов, а в конце второй части 12 последнего корпуса закреплен привод с редуктором 13 с шестеренкой 14, которая функционально соединена с шестеренкой разворота 15 и посредством ее осевого стержня 16 функционально соединена с корпусом 17 с электромагнитами 18 для удержания 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 и они выполнены с возможностью подъема, соосно которой в нижней ее части зафиксирован инструментальный стол 22 с возможностью возвратно-поступательного разворота и с электромагнитными устройствами 23 удержания корпусов медицинских инструментов 19, при этом несколько линейных приводов 6, в которых выдвижная часть 7 ориентирована вертикально в верх 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 первой части 11 последнего корпуса выдвижных элементов, а ротор 2 его посредством подшипника 25 закреплен между двумя половинами второй части 12 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 соединенная с шестеренкой привода с редуктором разворота 9 этого корпуса выдвижных элементов. При этом (фиг. 2) общая пластина или индивидуальная пластина 24 включает несколько опорных подшипников 29, привод с редуктором 30, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой 31, которая закреплена в общем корпусе 5 робототехнической системы, а на выдвижной части 7 линейного привода 6 зафиксирован осевой стержень 32 первой шестеренки разворота 33, которая функционально соединена с шестеренкой первого привода разворота 34, а второй привод 35 в первом корпусе разворота 36 функционально соединен со второй шестеренкой 37 разворота выдвижных элементов, осевой стержень которой зафиксирован в начале второго корпуса 38 разворота выдвижных элементов, в конце которого закреплен третий привод разворота 39, шестеренка которого функционально соединена с третьей шестеренкой разворота 40 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 41. При этом съемная верхняя часть выдвижной крышки 21 сферической формы соосно расположена на внутренней выдвижной части 20 общего корпуса 5 тороидальной хирургической робототехнической системы, которая в нижней части соединена с первыми концами трех тросов 42, а вторые концы их зафиксированы на намоточном устройстве привода 43 для подъема выдвижной крышки 21 и инструментального стола 22. На фиг. 4 изображено позиционное положение корпусов 19 хирургических и диагностических устройств с электромагнитными устройствами 43 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 41 и при ее реализации возникает необходимость вертикального подъема и разворота электромагнитных устройств 43 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 43, в корпусе 17, в котором 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 удержания корпусов 19 хирургических и диагностических инструментов выполняют посредством привода с редуктором осевого разворота 1, который зафиксирован в первой части 11 последнего корпуса выдвижных элементов, а ротор 2 его посредством подшипника 25 закреплен между двумя половинами второй части 12 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.