ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ОСЕВОГО ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО РАЗВОРОТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ФИКСАТОРА МЕДИЦИНСКОГО И ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА В ТОРОИДАЛЬНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ РОБОТОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ (ВАРИАНТ РУССКОЙ ЛОГИКИ - ВЕРСИЯ 3)
FUNCTIONAL STRUCTURE OF AXIAL BACK-AND-FORTH TURN OF ELECTROMAGNETIC RETAINER MEDICAL AND DIAGNOSTIC TOOL IN THE TOROIDAL SURGICAL ROBOT SYSTEM (RUSSIAN LOGIC - VERSION 3)

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 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 в которой выполнен из первой части последнего корпуса выдвижных элементов, в котором зафиксирован привод с редуктором осевого разворота, который зафиксирован в конце первой части последнего корпуса выдвижных элементов, а в конце второй части последнего корпуса разворота закреплен привод с редуктором, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой разворота, на осевом стержне которой зафиксирован корпус 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, 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 привода с редуктором осевого разворота первой части последнего корпуса выдвижных элементов закреплен с одной стороны второй части последнего корпуса, который выполнен из двух половин, а в корпусе удержания медицинских инструментов зафиксированы смещенные друг относительно друга два электромагнита для электромагнитного удержания корпусов медицинских инструментов.
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 общий корпус 1 (фиг. 3) робототехнической системы с линейными приводами 2, на выдвижной части 3 которых с возможностью разворота расположена последовательность корпусов выдвижных элементов 4 разворота посредством соответствующего привода с редуктором, последний корпус в которой (фиг. 1) выполнен из первой части 5 последнего корпуса выдвижных элементов, в котором зафиксирован привод с редуктором осевого разворота 6, который зафиксирован в конце первой части 5 последнего корпуса выдвижных элементов, а в конце второй части 7 последнего корпуса разворота закреплен привод с редуктором 8, шестеренка которого функционально соединена с шестеренкой разворота 9, на осевом стержне 10 которой зафиксирован корпус 11 удержания медицинских инструментов 12 (фиг. 3 и 4), при этом общий корпус 1 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 медицинских инструментов 12, при этом несколько линейных приводов 2, в которых выдвижная часть 3 ориентирована вертикально вверх, расположены равномерно по кругу, в нижней части общий корпус 1 и их нижние части зафиксированы на общей пластине или индивидуальной пластине 17 с возможностью возвратно-поступательного разворота внутри тороидального общего корпуса 1 робототехнической системы, при этом (фиг. 1) ротор 18 привода с редуктором осевого разворота 6 первой части последнего корпуса выдвижных элементов закреплен с одной стороны второй части 7 последнего корпуса, который выполнен из двух половин, а в корпусе 11 удержания медицинских инструментов 12 зафиксированы смещенные друг относительно друга два электромагнита 19 для электромагнитного удержания корпусов медицинских инструментов 12. При этом в первой части 5 последнего корпуса выдвижных элементов закреплен осевой стержень 20 с резьбовым отверстием, в котором зафиксирована резьбовая часть осевого стержня 21 предпоследнего корпуса 22 выдвижных элементов, на котором закреплена шестеренка разворота 23 функционально связанная с шестеренкой привода разворота 24. 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 1 робототехнической системы, а на выдвижной части 3 линейного привода 2 зафиксирован осевой стержень 28 первой шестеренки разворота 29 первого корпуса разворота 30, которая функционально соединена с шестеренкой первого привода разворота 31, а второй привод с редуктором 32 в первом корпусе разворота 30 функционально соединен со второй шестеренкой разворота 33 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 1 тороидальной хирургической робототехнической системы с выдвижными элементами 4 и с электромагнитными устройствами 16 удержания корпусов 12 хирургических и диагностических устройств в зоне «Прием инструмента» и позиционное положение выдвижных элементов 4 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 сферической крышки 14 соосно расположена на внутренней выдвижной части 13 общего корпуса 1 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 19 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 сферической 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 корпуса 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 4 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 19 удержания корпусов 12 хирургических и диагностических инструментов. И эту процедуру вертикального подъема выполняют посредством выдвижной части 3 линейного привода 2 (фиг. 2), а корректировочный разворот электромагнитных устройств (фиг. 1 и 2), в корпусе 11 которых зафиксированы два электромагнита 19, выполняют посредством привода с редуктором 8 и шестеренки 9, а также посредством привода с редуктором 24 и шестеренки 23, а корректировочный осевой разворот электромагнитных устройств удержания корпусов 12 хирургических и диагностических инструментов выполняют посредством привода с редуктором осевого разворота 6, который зафиксирован в первой части 5 последнего корпуса выдвижных элементов, а ротор 18 его закреплен в начале второй части 7 последнего корпуса выдвижных элементов и он осуществляет корректировочный осевой разворот электромагнитных устройств удержания корпусов 12 хирургических и диагностических инструментов.
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.