DE10258534A1

DE10258534A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der händigen Führung eines stabförmigen Elementes od. dgl.

Info

Publication number: DE10258534A1
Application number: DE10258534A
Authority: DE
Inventors: Hoang Van Lam
Original assignee: Lam Hoang Van Drmed
Current assignee: Lam Hoang Van Drmed
Priority date: 2002-12-14
Filing date: 2002-12-14
Publication date: 2004-07-08

Abstract

Mit einem Verfahren zur Verbesserung der händigen Führung eines stabförmigen Elementes in ein Objekt mit nicht gerader Oberfläche, soll die Auffindung der gewünschten Position erleichtert werden. DOLLAR A Dies wird durch DOLLAR A - die Aufbringung einer optisch erkennbaren Linie auf dem Objekt als Durchdringungslinie einer Vertikalebene; DOLLAR A - Markieren des Eindringpunktes des stabförmigen Elementes auf dieser Linie; DOLLAR A - Bestimmung des Eindringwinkels des stabförmigen Elementes gegenüber der Waagerechten; DOLLAR A - Festlegung dieses Eindringwinkels an einen feststellbaren Schenkel einer Winkelmeßwasserwaage und DOLLAR A - optisches Überwachen des Einhaltens dieses Winkels beim Einschieben des stabförmigen Elementes erreicht.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der händigen Führung eines stabförmigen Elementes, wie einer Punktiernadel, eines Sondierstabes, einer stabgeführten Miniaturkamera od. dgl.

Es gibt vielfach Einsatzfälle, in denen man wünscht, in das Innere eines Körpers einen Sondierstab, eine Punktiernadel, eine Miniaturkamera od. dgl. einzuführen, wobei der Zielpunkt sich mittels vielfacher Meßmethoden ermitteln läßt, das Einführen des entsprechenden Gerätes aber häufig die Sensibilität der menschlichen Hand benötigt.

Es ist dabei bekannt, etwa in der Weise vorzugehen, daß man den Sondierstab über eine gewisse Strecke in das betroffene Objekt einführt, die Position der Sondierstabspitze mit externen Meßmethoden feststellt und ggf. dann die Weiterführrichtung des Sondierstabes oder der Kamera oder einer Injektionsnadel korrigiert, etwa durch Zurückziehen und durch erneutes weiteres Vordringen.

Diese Vorgehensweise wird dann insbesondere angewandt, wenn das entsprechende Objekt keine gerade Oberfläche aufweist, die man dann als Bezugsfläche heranziehen könnte, sondern etwa eine gewölbte Oberfläche oder eine völlig zufällige, nicht ebene Oberfläche.

Um hier die händige Führung erheblich zu verbessern und um mehrere Versuche zur Auffindung der gewünschten Position, etwa einer Punktiernadel, zu erleichtern, was Ziel der vorliegenden Erfindung ist, zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren aus durch

– die Aufbringung einer optisch erkennbaren Linie auf dem Objekt als Durchdringungslinie einer Vertikalebene;
– Markieren des Eindringpunktes des stabförmigen Elementes auf dieser Linie;
– Bestimmung des Eindringwinkels des stabförmigen Elementes gegenüber der Waagerechten;
– Festlegung dieses Eindringwinkels an einen feststellbaren Schenkel einer Winkelmeß-Wasserwaage und
– optisches Überwachen des Einhaltens dieses Winkels beim Einschieben des stabförmigen Elementes.

Wird beispielsweise innerhalb einer Schaumstoffkugel ein Punkt festgelegt, bei dem ein stabförmiges Element positioniert werden soll, ohne daß die Möglichkeit gegeben ist, diesen Punkt mit einer Senkrechten zu erreichen, kann durch externe Meßeinrichtungen und Meßverfahren die räumliche Position dieses Punktes zunächst bestimmt werden. Wird dies z.B. durch computerunterstützte Querschnitte gemacht, läßt sich eine in der Senkrechten verlaufende Querschnittsebene definieren und deren Abbildung auf der Oberfläche der Kugel markieren. Wird auf dieser Linie ein potentieller Eindringpunkt fixiert, so ist durch die Position des gewünschten Zieles ein Vordringwinkel vorgegeben, den es permanent beim Einschieben z.B. des Sondierstabes oder einer Miniaturkamera, einzuhalten gilt. Wird nun durch die Winkelmeßwasserwaage zunächst die Horizontalebene, d.h. die senkrechte Ebene zur Vertikalebene, sichergestellt, kann ein entsprechender Winkel, in dem das Gerät vorgeschoben werden muß, festgelegt werden. Der Winkelschenkel an der Winkelmeßwasserwaage kann parallel zur Position des einzuführenden Stabes oder der einzuführenden Nadel eingestellt werden, um dann beim Einschubvorgang das Einhalten dieses Winkels optisch zu überwachen, etwa durch eine Hilfsperson oder durch optische Meßgeräte, wie eine Laserstrahlüberwachung.

In Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Eindringtiefe des stabförmigen Elementes auf dessen Schaft markiert wird.

Erkennbar ist durch die Aufzeichnung eines Meridians als Vertikaldurchdringungslinie durch das zu behandelnde Objekt und die Beibehaltung einer Horizontalebene aufgrund der Wasserwaage sowie die Definition des Eindringwinkels und die Festlegung der Eindringtiefe gewährleistet, daß jeder vorbestimmte Punkt in einem Objekt aus einer von einer Horizontal- oder Vertikalrichtung abweichenden Richtung erreichbar ist. Liegen daher Hindernisse auf einem möglicherweise als direkt zu bezeichnenden Weg zum Punkt im Inneren des Objektes, kann auf einer Eindringstrecke eines stabförmigen Elementes, wie beispielsweise eine Punktiernadel, zurückgegriffen werden, die von dem direkten Weg abweicht, wobei dann mit dem vorliegenden Verfahren der Zielpunkt sicher erreichbar ist.

Die Erfindung sieht auch eine entsprechende Vorrichtung zum Einsatz im oben beschriebenen Verfahren vor, um zur Lösung der gestellten Aufgabe beizutragen, wobei sich eine solche Vorrichtung durch einen an sich bekannten Wasserwaagenkörper mit Winkelmeßschenkel sowie eine Einrichtung zur Fixierung der Wasserwaage in einer Horizontalebene und ein Stabförmiges Element zum Eindringen in ein Objekt mit nicht gerader Oberfläche auszeichnet.

Eine Möglichkeit zur Festlegung einer Horizontalebene auf einem zu bearbeitenden Objekt besteht beispielsweise darin, daß die Winkelmeßwasserwaage mit zwei senkrecht zueinander ausgerichteten, die Horizontalebene anzeigenden Libellen und/oder mit einer Punktlibelle ausgerüstet ist.

Der Winkelmeßarm kann auch in einer weiteren Ausgestaltung in der Erfindung mit einer Führung für das stabförmige Element versehen sein sowie mit Anschlägen in einer Maßtabelle, um die Eindringtiefe eines am Winkelmeßarm geführten stabförmigen Elementes genau einzustellen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in
1 eine prinzipielle Darstellung eines Objektes mit gewölbter Oberfläche mit einer Vorrichtung nach der Erfindung sowie in
2 ein abgewandeltes Beispiel der Vorrichtung, ebenfalls dargestellt andeutungsweise auf einem Objekt mit gekrümmter Oberfläche.
Bezug nehmend auf 1 ist ein Objekt mit einer gekrümmten Oberfläche dargestellt, wobei man in das Innere an einen mit 2 bezeichneten Punkt ein stabförmiges Element 3 gemäß Pfeil 4 einschieben will.
Um die weitere Beschreibung zu vereinfachen, ist ein Raumdiagramm 5 in 1 mitangegeben, in dem die drei Raumachsen X,Y,Z angedeutet sind.
Auf dem Objekt 1 ist z.B. mit einem Laserstrahl od. dgl., worauf es hier nicht näher ankommt, zunächst die Durchdringung der Vertikalebene Y,Z als strichpunktierte Linie abgebildet, diese Linie ist mit 6 bezeichnet, wobei sich der aufzusuchende Punkt 2 im Inneren des Objektes ebenfalls auf dieser Y,Z-Ebene befindet. Auf dem zu bearbeitenden Objekt 1 ist die Vertikalebene X,Z in 1 gemäß punktierter Linie 7 ebenfalls kenntlich gemacht, wobei der zu erreichende Punkt 2 im Inneren des Objektes 1 ebenfalls auf dieser X,Z-Ebene liegt.
Um ein seitliches Auffinden des Punktes 2 zu ermöglichen, wird auf der die Vertikalebene definierenden Linie 6 ein Oberflächenpunkt 8 aufgezeichnet, wobei damit ein Winkel α definiert ist, der die Ziellinie festlegt zur Führung des stabförmigen Elementes 3.
Um diesen Winkel aufrechtzuerhalten, ist eine Wasserwaage bzw. ein vergleichbares Element 9 vorgesehen mit einem einstellbaren Winkelarm 10, der in jedem beliebigen Winkel α einstellbar ist.
Da der Winkel α und die Horizontal- und Vertikalebenen definiert sind, wird die Wasserwaage 9 am Schnittpunkt der Vertikal- und Horizontalebenen angesetzt und der Winkel α eingestellt.
Nunmehr ist es beim Einführen des stabförmigen Elementes 3 möglich, die Beibehaltung des Winkels α und das Fluchten durch Projektion auf die Linie 6 in der Vertikalebene zu überwachen. Hierzu sind zwei Augensymbole 11 und 12 in 1 eingezeichnet.
Um den Zielpunkt 2 genau zu erreichen, muß dessen Abstand vom Eindringpunkt 8 markiert werden. Hierzu kann eine mechanische oder optische Markierung 17 vorgesehen sein, wie dies in 1 angedeutet ist.
In 2 ist die Möglichkeit dargestellt, die Winkelmeß-wasserwaage 9' mit dem Winkelarm 10' unmittelbar als Führung für z.B. eine Miniaturkamera 13 an einem Sichtstab 3' auszugestalten, wobei dort zur Einhaltung der Horizontalebene eine Punktlibelle 14 vorgesehen ist, während beim Ausführungsbeispiel der 1 zwei senkrecht zueinander stehende Libellen 16, die die X- und Y-Achse darstellen, wiedergegeben ist.
Natürlich sind beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann insbesondere die Ausgestaltung des wasserwaagenähnlichen Körpers und die sichere Aufrechterhaltung einer Horizontalebene nach Aufsetzen auf den gekrümmten Körper 1 in anderer Weise erfolgen, etwa durch Laserstrahlen und Raumfixierungspunkte, etwa an den Wänden des Raumes, in dem das Gerät benutzt wird u. dgl. mehr. Unabhängig von den ggf. rechnergestützten Überwachungen liegt ein besonderer Vorteil der Erfindung darin, daß durch die optische Überwachung mittels des menschlichen Auges große Rechenanlagen und der damit verbundene technische Aufwand je nach Anwendungsfall völlig eingespart werden können, wenn dies gewünscht wird, können sie allerdings auch eingesetzt werden.

Claims

Verfahren zur Verbesserung der händigen Führung eines stabförmigen Elementes, wie einer Punktiernadel, eines Sondierstabes, einer stabgeführten Miniaturkamera od. dgl., in ein Objekt mit nicht gerader Oberfläche, gekennzeichnet durch – die Aufbringung einer optisch erkennbaren Linie auf dem Objekt als Durchdringungslinie einer Vertikalebene; – Markieren des Eindringpunktes des stabförmigen Elementes auf dieser Linie; – Bestimmung des Eindringwinkels des stabförmigen Elementes gegenüber der Waagerechten; – Festlegung dieses Eindringwinkels an einen feststellbaren Schenkel einer Winkelmeßwasserwaage und – optisches Überwachen des Einhaltens dieses Winkels beim Einschieben des stabförmigen Elementes.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindringtiefe des stabförmigen Elementes auf dessen Schaft markiert wird.
Vorrichtung insbesondere zum Einsatz in einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten Wasserwaagenkörper (9) mit Winkelmeßschenkel (10) sowie eine Einrichtung (16) zur Fixierung der Wasserwaage in einer Horizontalebene und ein stabförmiges Element (3,3') zum Eindringen in ein Objekt (1,1') mit nicht gerader Oberfläche.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelmeßwasserwaage (9) mit zwei senkrecht zueinander ausgerichteten, die Horizontalebene anzeigenden Libellen (19) und/oder einer Punktlibelle (14) ausgerüstet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Winkelmeßarm (10') wenigstens eine Führung für das stabförmige Element vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß am stabförmigen Element (3) eine Markierung (17) für die Eindringtiefe vorgesehen ist.