ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ФИКСАТОРОВ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ И ХИРУРГИЧЕСКИХ КОРПУСОВ ВНУТРИ ВЫДВИЖНОЙ КРЫШКИ ТОРОИДАЛЬНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ РОБОТОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (ВАРИАНТ РУССКОЙ ЛОГИКИ - ВЕРСИЯ 3)
FUNCTIONAL STRUCTURE OF ELECTROMAGNETIC CLAMPS OF DIAGNOSTIC AND SURGICAL CASES IN SLIDING COVER OF TOROIDAL SURGICAL ROBOTIC SYSTEM (RUSSIAN LOGIC VERSION - VERSION 3)

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении различных медицинских процедур.
Известно устройство возвратно-поступательного продольного и вертикального перемещения с разворотным механизмом инструментального стола многофункционального диагностико-хирургического операционного стола с возможностью информационно-компьютерного управления (см. Патент Ю.И. Русанова), включающее цилиндрический корпус операционного стола с поворотным механизмом, к которому закреплен ортогональный профиль с выступом в верхней его части и выступом с зубчатой поверхностью в средней его части. При этом выступ профиля и выступ с зубчатой поверхностью функционально связаны с подвижным устройством инструментального стола посредством разнесенных друг относительно друга двух подшипников и зубчатой шестеренки привода, корпус которого закреплен на подвижном устройстве. При этом в нижней части ортогонального профиля также расположены разнесенные два дополнительных подшипника, контактирующие с боковой нижней частью ортогонального профиля. С другой стороны подвижного устройства закреплен дополнительный цилиндр, внутри которого расположена цилиндрическая часть линейного привода для подъема инструментального стола, при этом выдвижная цилиндрическая часть его соединена с нижней частью дополнительного цилиндра, а его верхняя часть расположена внутри корпуса инструментального стола и закреплена с цилиндрическим выступом с нижней стороны. При этом в корпусе выполнен паз на высоту не менее длины шагового привода разворота медицинского стола, в котором он закреплен и функциональной зубчатой связью соединен с зубчатой поверхностью насадки с возможностью вращения, которая расположена соосно с корпусом инструментального стола. При этом насадка выполнена с соосным отверстием и пазом для фиксации верхней съемной части инструментального стола (прототип).
Известный прототип имеет технологические возможности, которые заключаются в том, что инструментальный стол выполнен с возможностью как разворота, так и с возможностью продольного смещения относительно хирургического стола.
Недостатком известной функциональной структуры инструментального стола является конструктивная несовместимость с корпусом исполнительных выдвижных элементов медицинского стола, посредством которых выполняют медицинские процедуры реанимации, диагностики и хирургические операции.
Техническим результатом предложенного изобретения является усовершенствование известной функциональной структуры путем формирования функционально законченной единой конструкции, в которой объединены как диагностические, реанимационные и хирургические устройства, так и исполнительные выдвижные элементы, и конструктивно связаны с медицинским столом, формируя единую конструкцию робототехнической системы.
Указанный технический результат достигается следующей функциональной структурой.
Функциональная структура электромагнитных фиксаторов диагностических и хирургических корпусов внутри выдвижной крышки тороидальной хирургической робототехнической системы, включающая цилиндрический корпус с возможностью осевого возвратно-поступательного вращения, где последовательно с равным шагом по кругу расположены вертикально ориентированные корпуса фиксаторов диагностических и хирургических устройств, при этом вертикально ориентированные корпуса фиксаторов диагностических и хирургических устройств выполнены из двух половин с возможностью фиксации их между собой, а внутри них с вертикальным смещением друг относительно друга закреплены два электромагнита с внешней горизонтальной ориентированной ферромагнитной цилиндрической частью, которая со стороны внешней поверхности цилиндрического корпуса соединена с круглой ферромагнитной пластиной, которая соосно зафиксирована на одном конце горизонтально ориентированного ферромагнитного стержня, а другой его конец выполнен конической формы для ориентированной фиксации и удержания диагностических и хирургических устройств, при этом в одной из половин вертикально ориентированных корпусов фиксаторов, которая позиционно расположена напротив внешней поверхности цилиндрического корпуса, между электромагнитом и над верхним электромагнитом выполнены два внутренних цилиндрических паза с отверстием с резьбой, в которой завинчен конец винта, а его начало расположено в соответствующем отверстии цилиндрического корпуса, при этом соосно винту внутри первого и второго цилиндрического паза расположена пружина.
На фиг. 1 изображен электромагнитный вертикально ориентированный корпус фиксатора диагностических и хирургических устройств, который закреплен на цилиндрическом корпусе инструментального стола, который закреплен с нижней поверхности выдвижной крышки тороидальной хирургической робототехнической системы. На фиг. 2 изображен цилиндрический корпус инструментального стола, на внешней поверхности которого равномерно по кругу закреплены электромагнитные вертикально ориентированные корпуса фиксаторов диагностических и хирургических устройств. На фиг. 3 изображена тороидальная хирургическая робототехническая система с выдвижной крышкой с инструментальным столом. На фиг. 4 изображен один из возможных напольных вариантов тороидальной хирургической робототехнической системы с выдвижной крышкой.
Функциональная структура электромагнитных фиксаторов диагностических и хирургических корпусов внутри выдвижной крышки тороидальной хирургической робототехнической системы, включающая цилиндрический корпус 1 с возможностью осевого возвратно-поступательного вращения, где последовательно с равным шагом по кругу расположены вертикально ориентированные корпуса фиксаторов 2 диагностических и хирургических устройств 3, при этом вертикально ориентированные корпуса фиксаторов 2 диагностических и хирургических устройств 3 выполнены из двух половин 4 и 5 с возможностью фиксации их между собой, а внутри них с вертикальным смещением друг относительно друга закреплены два электромагнита 6 и 7 с внешней горизонтальной ориентированной ферромагнитной цилиндрической частью 8, которая со стороны внешней поверхности цилиндрического корпуса 1 соединена с круглой ферромагнитной пластиной 9, которая соосно зафиксирована на одном конце горизонтально ориентированного ферромагнитного стержня 10, а другой его конец выполнен конической формы 11 для ориентированной фиксации и удержания диагностических и хирургических устройств 3, при этом в одной из половин 5 вертикально ориентированных корпусов фиксаторов 2, которая позиционно расположена напротив внешней поверхности цилиндрического корпуса 1, между электромагнитом 6 и 7 и над электромагнитом 6 выполнены два внутренних цилиндрических паза 12 и 13 с отверстием с резьбой, в которой завинчен конец винта 14 и 15, а его начало 16 и 17 расположено в соответствующем отверстии цилиндрического корпуса 1, при этом соосно винту внутри первого и второго цилиндрического паза 12 и 13 расположена пружина 18 и 19. При этом в диагностических и хирургических устройствах 3 с двух противоположных сторон на их внешней поверхности со стороны вертикально ориентированных корпусов фиксаторов 2 закреплены первые круглые ферромагнитные пластины 20 и 21 с осевой конической внутренней поверхностью, а с противоположной стороны диагностических и хирургических устройств 3 закреплены вторые круглые ферромагнитные пластины 22 и 23 также с осевой конической внутренней поверхностью, посредством которых подают питающее напряжение на диагностические и различные хирургические внутренние элементы. При этом тороидальная хирургическая робототехническая система также включает нижнюю шайбу 24 с осевым отверстием, вертикальные стержни 25, подшипники, при этом нижняя шайба 24 с осевым отверстием закреплена в нижней части вертикального цилиндрического корпуса 1, а в верхней части зафиксированы опорные подшипники 26, которые расположены с возможностью возвратно-поступательного разворота на верхней поверхности круглой опорной пластины 27, на верхней части которой по кругу с равным шагом зафиксированы вертикальные стержни 25, которые в средней своей части последовательно закреплены в аналогично выполненных отверстиях промежуточной шайбы 28 с осевыми отверстиями и в аналогичных отверстиях верхней шайбы 29 с осевым отверстием, на которой закреплен привод с редуктором 30, шестеренка которого функционально связана с шестеренкой разворота 31, которая закреплена внутри верхней части вертикального цилиндрического корпуса 1, а верхние концы вертикальных стержней 25 зафиксированы в нижней части крышки 32, которая соосно закреплена в нижней части выдвижной крышки 33 тороидальной робототехнической системы 34 (фиг. 3) с выдвижными элементами 35 для проведения медицинских процедур с возможностью разворота посредством привода 36 и шестеренки 37. На фиг. 4 изображен напольный вариант тороидальной робототехнической системы 34 с выдвижной крышкой 33, которые посредством двух пар стержней 35 расположены с возможностью продольного возвратно-поступательного смещения на неподвижном в продольном направлении медицинском столе 38, на котором также расположена подвижная в продольном направлении часть медицинского стола 39. При этом неподвижный в продольном направлении медицинский стол 38 расположен на устройстве возвратно-поступательного вертикального смещения 40 посредством привода с редуктором 41.
Поскольку выдвижная крышка 33 тороидальной робототехнической системы 34 (фиг. 3) выполнена также с возможностью вертикального частичного подъема, то после такого подъема выполняют процедуру установки (фиг. 1) или снятия из двух электромагнитных захватов 6 и 7 электромагнитных устройств удержания 2 корпуса диагностических и хирургических элементов 3, после чего выдвижную крышку 33 возвращают в исходное положение и эти действия выполняют, когда все выдвижные элементы 35 (фиг. 3) находятся внутри тороидальной робототехнической системы 34, а выдвижная крышка 33 посредством трех тросов и трех приводов опущена. После того, как диагностические и хирургические элементы 3 установлены, выполняют подъем выдвижной крышки 33 и осуществляют вывод выдвижных элементов 35 из тороидальной робототехнической системы 34 предварительно в зону «Приема инструмента» для приема диагностических и хирургических элементов 3, а затем выдвижные элементы 35 разворачивают в «Зону выполнения медицинской процедуры». А если учесть, что корпуса диагностических и хирургических элементов 3 в электромагнитных устройствах удержания 2 расположены в определенной последовательности, а выдвижные элементы 35 находятся в конкретной позиции внутри тороидальной робототехнической системы 24, поэтому (фиг. 3) перед приемом корпусов диагностических и хирургических элементов 3 посредством привода с редуктором 30 (фиг. 2) и шестеренки разворота 31 выполняют соответствующий разворот вертикального цилиндрического корпуса 1 совместно с электромагнитными устройствами удержания 2 корпусов диагностических и хирургических элементов 3, которые зафиксированы на внешней поверхности вертикального цилиндрического корпуса 1. И такой разворот выполняют посредством опорных подшипников 26, которые с возможностью разворота расположены на крайней верхней поверхности круглой опорной пластины 27, которая посредством вертикальных стержней 25 зафиксирована в нижней части крышки 32. При этом следует отметить, что (фиг. 1) внутри первого и второго цилиндрического паза 12 и 13 расположена соответствующая пружина 18 и 19, которая выполняет функцию амортизации (демпфирования) при установке и снятии корпусов диагностических и хирургических элементов 3, которые выполняет система выдвижных элементов 35.
Использование предложенного технического решения позволяет расширить процедурные возможности функциональной структуры с электромагнитными фиксаторами инструментального стола, который совмещен с тороидальной робототехнической системой для одновременного продольного возвратно-поступательного смещения его и выдвижных элементов вдоль подвижной части медицинского стола.