ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ФИКСАТОРОВ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ И ХИРУРГИЧЕСКИХ КОРПУСОВ ВЫДВИЖНОЙ КРЫШКИ ТОРОИДАЛЬНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ РОБОТОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (ВАРИАНТ РУССКОЙ ЛОГИКИ - ВЕРСИЯ 1)
FUNCTIONAL STRUCTURE OF ELECTROMAGNETIC CLAMPS OF DIAGNOSTIC AND SURGICAL CASES OF SLIDING COVER OF TOROIDAL SURGICAL ROBOTIC SYSTEM (RUSSIAN LOGIC VERSION - VERSION 1)

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 выдвижной крышки тороидальной хирургической робототехнической системы, включающая цилиндрический корпус с возможностью осевого 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 на 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.
На фиг. 1 изображен электромагнитный вертикально ориентированный корпус фиксатора диагностических и хирургических устройств, который закреплен на цилиндрическом корпусе инструментального стола. 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 выдвижной крышки тороидальной хирургической робототехнической системы, включающая (фиг. 1 и 2) цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и с возможностью осевого вращения посредством шестеренки разворота 3, которая функционально связана с шестеренкой привода с редуктором 4, где последовательно с равным шагом по кругу расположены вертикально ориентированные корпуса фиксаторов 5 диагностических и хирургических устройств 6, при этом вертикально ориентированные корпуса фиксаторов 5 диагностических и хирургических устройств выполнены из двух половин 7 и 8 с возможностью фиксации их между собой, а внутри них с вертикальным смещением друг относительно друга закреплены два электромагнита 9 и 10 с внешней горизонтальной ориентированной ферромагнитной цилиндрической частью 11, которая на внешней поверхности цилиндрического корпуса 1 соединена с круглой ферромагнитной пластиной 12, которая соосно зафиксирована на одном конце горизонтально ориентированного ферромагнитного стержня 13, а другой его конец 14 выполнен конической формы для ориентированной фиксации и удержания диагностических и хирургических устройств 6 посредством круглых ферромагнитных пластин 15 и 16 с коническим пазом. При этом на противоположной стороне по отношению круглых пластин 15 и 16 с коническим пазом на диагностических и хирургических устройствах 6 зафиксированы круглые аналогичные ферромагнитные пластины 17 и 18 также с коническим пазом для фиксации диагностических и хирургических устройствах 6 на выдвижных элементах для проведения медицинских процедур. Тороидальная хирургическая робототехническая система также включает нижнюю шайбу 19 с осевым отверстием, вертикальные стержни 20, подшипники, при этом нижняя шайба 19 с осевым отверстием закреплена в нижней части вертикального цилиндрического корпуса 1, в верхней части которой зафиксированы опорные подшипники 21, которые расположены с возможностью возвратно-поступательного разворота на верхней поверхности круглой опорной пластине 22, на верхней части которой по кругу с равным шагом зафиксированы вертикальные стержни 6, которые в средней своей части последовательно закреплены в аналогично выполненных отверстиях промежуточной шайбы 23 с осевыми отверстиями и в аналогичных отверстиях верхней шайбы 24 с осевым отверстием, на которой закреплен привод с редуктором 4, шестеренка которого функционально связана с шестеренкой разворота 3, которая закреплена внутри верхней части вертикального цилиндрического корпуса 1, а верхние концы вертикальных стержней зафиксированы в нижней части крышки 2, которая соосно закреплена в нижней части выдвижной крышки 25 тороидальной робототехнической системы 26 (фиг. 3) с выдвижными элементами 27 для проведения медицинских процедур. На фиг. 4 изображен напольный вариант тороидальной робототехнической системы 26 с выдвижной крышкой 25, которые посредством двух пар стержней 28 расположены с возможностью продольного возвратно-поступательного смещения на неподвижном в продольном направлении медицинском столе 29, на котором также расположена подвижная в продольном направлении часть медицинского стола 30. При этом неподвижный в продольном направлении медицинский стол 29 расположен на устройстве возвратно-поступательного вертикального смещения 31 посредством привода с редуктором 32.
Поскольку выдвижная крышка 25 тороидальной робототехнической системы 26 (фиг. 2) выполнена также с возможностью вертикального частичного подъема, то после такого подъема выполняют процедуру установки (фиг. 1) или снятия из двух электромагнитных захватов 9 и 10 электромагнитных устройств удержания 5 корпуса диагностических и хирургических элементов 6, после чего выдвижную крышку 25 возвращают в исходное положение, и эти действия выполняют, когда все выдвижные элементы 27 находятся внутри тороидальной робототехнической системы 26, а выдвижная крышка 25 посредством трех тросов и трех приводов опущена. После того как диагностические и хирургические элементы 6 установлены, выполняют подъем выдвижной крышки 25 и осуществляют вывод выдвижных элементов 27 из тороидальной робототехнической системы 26 предварительно в зону «Приема инструмента» для приема диагностических и хирургических элементов 6, а затем выдвижные элементы 27 разворачивают в «Зону выполнения медицинской процедуры». А если учесть, что корпуса диагностических и хирургических элементов 6 в электромагнитных устройствах удержания 5 расположены в определенной последовательности, а выдвижные элементы 27 находятся в конкретной позиции внутри тороидальной робототехнической системы 26, то (фиг. 2) перед приемом корпусов диагностических и хирургических элементов 6 посредством привода с редуктором 4 и шестеренки разворота 3 выполняют соответствующий разворот вертикального цилиндрического корпуса 1 совместно с электромагнитными устройствами удержания 5 корпусов диагностических и хирургических элементов 6, которые зафиксированы на внешней поверхности вертикального цилиндрического корпуса 1. И такой разворот выполняют посредством опорных подшипников 21, которые с возможностью разворота расположены на крайней верхней поверхности круглой опорной пластины 22, которая посредством вертикальных стержней 20 зафиксирована в нижней части крышки 2.
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.