ES2384853B1

ES2384853B1 - Dispositivo portable autónomo, en especial aplicable en cirugía, manipulación de micro-componentes y similares

Info

Publication number: ES2384853B1
Application number: ES201031876A
Authority: ES
Inventors: Jesus HERNANDEZ JUANPERA
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2013-05-20
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: US9585682B2; ES2384853A1; DE112011104411T5; US20140371761A1; WO2012080543A1

Abstract

Dispositivo portable autónomo (1), en especial aplicable en cirugía, manipulación de micro-componentes y similares, comprendiendo una micro-herramienta de trabajo acoplable de forma extraíble a una carcasa principal (3), y medios de accionamiento para manipular la micro-herramienta de trabajo (2) asociados a servomotores, cuyos medios de accionamiento comprenden un primer actuador asociado a un primer servomotor (4) permitiendo un grado de libertad rotacional de la micro-herramienta de trabajo (2); un segundo actuador asociado a un segundo servomotor, vinculado al primer actuador para un desplazamiento de translación de la micro-herramienta de trabajo hacia delante-detrás; y un tercer actuador (6) asociado a un tercer servomotor que realiza un movimiento oscilante de la micro-herramienta de trabajo respecto al eje longitudinal del primer y segundo actuador. El primer, segundo y tercer actuador están asociados a una unidad de control (7) para determinar el posicionamiento de la micro-herramienta de trabajo en el espacio.

Description

Dispositivo portable autónomo, en especial aplicable en cirugía, manipulación de micro-componentes y similares.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud de patente de invención tiene por objeto el registro de un dispositivo portable autónomo que incorpora notables innovaciones y ventajas.

Más concretamente, la invención propone el desarrollo de un dispositivo portable autónomo, en especial aplicable en cirugía, manipulación de micro-componentes y similares, del tipo que comprende una micro-herramienta de trabajo acoplable de forma extraíble a una carcasa principal, y medios de accionamiento para la manipulación de la herramienta de trabajo asociados a servomotores que permite un fácil manejo y una amplia libertad de movimientos de la micro-herramienta durante su utilización. El hecho de que sea extraíble facilita las operaciones para su limpieza y esterilización.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Es bien conocido en el estado de la técnica brazos robot que presentan acoplado en su extremo libre una herramienta de trabajo que permite la manipulación de objetos o piezas de reducidas dimensiones para la creación de conjuntos o dispositivos, sin embargo este tipo de robots presenta un punto de referencia o base fijada por lo que limita su utilización al punto donde está emplazado dicho brazo robot.

Además, el solicitante no tiene conocimiento de la existencia de una invención que disponga de todas las características que se describen en esta memoria, que permita aplicar la precisión de trabajo de un brazo de robot a un instrumento manejable manualmente por un usuario.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar un dispositivo portable autónomo que resuelva los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.

Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo portable autónomo, en especial aplicable en cirugía, del tipo que comprende una micro-herramienta de trabajo acoplable de forma extraíble a una carcasa principal, y medios de accionamiento para la manipulación de la herramienta de trabajo asociados a servomotores, que permite trabajar al manipulador o usuario de una forma sencilla y completamente autónoma, con una gran precisión en lo que respecta a la posición espacial del dispositivo electrónico de esta invención durante su utilización. La manipulación de este dispositivo puede ser la misma que si sujetase un utensilio de escritura.

Este dispositivo puede resultar particularmente útil en aplicaciones de microcirugía, micro-ensamblaje, preparación de aplicaciones dentales, micromanipulación de estructuras biológicas.

Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo portable autónomo, en especial aplicable en cirugía, que comprende una micro-herramienta de trabajo acoplable de forma extraíble a una carcasa principal, y medios de accionamiento para la manipulación de la herramienta de trabajo asociados a servomotores, que permite trabajar al manipulador o usuario de una forma sencilla y con gran precisión de la posición espacial durante su utilización.

Más en particular, Los medios de accionamiento comprenden un primer actuador asociado a un primer servomotor que permite un grado de libertad rotacional libre de la micro-herramienta de trabajo respecto a un eje que sobresale del primer servomotor; un segundo actuador asociado a un segundo servomotor, vinculado al primer actuador apto para un desplazamiento de translación de la micro-herramienta de trabajo hacia delante-atrás; y un tercer actuador asociado a un tercer servomotor apto para realizar un movimiento oscilante de la micro-herramienta de trabajo respecto al eje longitudinal del primer y segundo actuador; estando el primer, segundo y tercer actuador asociados a una unidad de control alojada en la carcasa principal capaz de determinar el posicionamiento de la micro-herramienta de trabajo en el espacio; y en el que los medios de accionamiento están alimentados de forma autónoma por al menos una batería.

Según otro aspecto de la invención, la unidad de control puede incluir un detector giroscópico asociado al microprocesador que permite estabilizar la posición de la micro-herramienta en los tres ejes de coordenadas, amortiguando o eliminando cualquier movimiento mínimo no deseado o temblor de la mano del usuario al realizar un trabajo manual con el dispositivo.

En una realización preferida, la unidad de control incluye un detector de movimiento asociado al microprocesador para la detección de posicionamiento y aceleración en los tres ejes de coordenadas. Mediante esta aplicación, se prevé evitar al usuario tener que dejar de sujetar el dispositivo para realizar u ordenar diferentes acciones. Así, el dispositivo de la invención puede con exactitud, posicionarse en una posición definida espacialmente y volver a repetirla indefinidamente pudiendo programar áreas límites donde a través del display o por indicaciones acústicas o de voz el usuario puede situar la micro-herramienta de trabajo en una correcta posición espacial.

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De acuerdo con otra característica, la unidad de control puede incluir un control de reconocimiento de voz o incluso mediante gestos de la muñeca para introducir ordenes al microprocesador.

Ventajosamente, el microprocesador de la unidad de control puede incluir una unidad lógica aritmética capaz de determinar en tiempo real los valores de posicionamiento correctivos a aplicar respecto a la posición espacial de la micro-herramienta de trabajo en un instante determinado.

Otras realizaciones particulares del dispositivo de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes adjuntas.

Otras características y ventajas del dispositivo portable autónomo objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1.- Es una vista en perspectiva del dispositivo portable autónomo de acuerdo con la presente invención;

Figura 2.- Es una vista en perspectiva de detalle de los medios de accionamiento provistos en el dispositivo portable de la invención;

Figura 3.- Es una vista en perspectiva del dispositivo portable con la micro-herramienta en el que se ha extraído la carcasa principal;

Figura 4.- Es una vista de detalle en perspectiva de una de las articulaciones asociada al porta-herramientas y al elemento de unión;

Figura 5.- Es una vista en perspectiva del dispositivo portable con la micro-herramienta en el que se ha extraído la carcasa principal y la unidad de control;

Figuras 6A-6F.- Muestran vistas en alzado de diferentes realizaciones de la micro-herramienta;

Figura 7.- Es una vista esquematizada en planta superior de la unidad de control que gestiona el dispositivo de la invención;

Figura 8.- Es un vista esquematizada en planta inferior de la unidad de control;

Figuras 9A y 9B.- Son una vista en alzado y en planta, respectivamente del interior del dispositivo de la invención donde se han extraído algunos elementos para facilitar su comprensión;

Figura 10.- Es una vista en perspectiva del tramo donde se aloja la micro-herramienta en una posición con la pinza abierta;

Figura 11.- Es una vista en perspectiva del tramo donde se aloja micro-herramienta la cual está inclinada; y

Figura 12.- Es una vista en perspectiva del dispositivo portable provisto con un tapón protector.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE

Tal como se muestra en las figuras adjuntas, un dispositivo portable autónomo según una realización de la invención, indicado de forma general con la referencia 1, resulta especialmente adecuado para el campo de la cirugía y manipulación de micro-piezas, comprende esencialmente una micro-herramienta de trabajo 2 acoplable de forma extraíble a una carcasa principal 3 conformada por un cuerpo de mano sensiblemente cilíndrico e interiormente hueco, y unos medios de accionamiento para la manipulación de la herramienta de trabajo asociados a una serie de servomotores que se describen seguidamente.

Los medios de accionamiento comprenden un primer actuador asociado a un primer servomotor 4 que permite un grado de libertad rotacional libre de la micro-herramienta de trabajo 2 respecto a un eje 5 alargado y situado de forma centrada que sobresale del primer servomotor 4, un segundo actuador asociado al menos a un segundo servomotor 36, vinculado al primer actuador apto para un desplazamiento de translación de la micro-herramienta de trabajo 2 hacia delante-detrás, y un tercer actuador asociado a un tercer servomotor 6 que permite llevar a cabo un movimiento oscilante de la micro-herramienta de trabajo 2 respecto al eje 5 longitudinal del primer y segundo actuador. En la figura 2 se han indicado mediante flechas los diversos movimientos que realizan las partes móviles que presentan los medios de accionamiento y la micro-herramienta de trabajo 2.

El primer, segundo y tercer actuador están asociados a una unidad de control, indicada de forma general con la referencia 7, alojada en la carcasa principal 3 capaz de determinar el posicionamiento de la micro-herramienta de trabajo en el espacio.

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Los medios de accionamiento están alimentados de forma autónoma por un par de baterías 8 en serie situadas en el extremo final de la carcasa principal 3. Para conocer si el dispositivo está encendido o apagado se proporciona una fuente luminosa de tipo Led 9 situada también cerca del extremo posterior de la carcasa principal 3.

El segundo actuador anteriormente mencionado comprende tres cuerpos tubulares 10, 11 y 12 extensibles telescópicamente entre sí, por cuyo interior trascurre el citado eje 5 del primer actuador, en el que cada cuerpo tubular está vinculado a un servomotor independiente y en que se proporcionan unos medios de guiado que facilitan el movimiento rotacional de la micro-herramienta de trabajo 2.

La micro-herramienta de trabajo 2 está unida a un elemento de unión 13 que tiene una forma sensiblemente paralelepipédica que está fijado con el eje 5 del primer actuador.

Haciendo particular referencia a los medios de guiado consisten en unas acanaladuras 14 provistas en una zona cercana al borde extremo de cada uno de los respectivos cuerpos tubulares 10, 11, 12 en las cuales se insertan tramos de guía dispuestos en el elemento de unión 13 que pueden desplazarse a lo largo de todo el diámetro de los cuerpos tubulares con un ángulo de giro ilimitado dado que no hay presencia de cables o conectores que limiten la capacidad de giro.

Como se aprecia más claramente en la figura 2, los tramos de guía consisten en elementos en forma de “L” 15 cuyo extremo encajan en sendas acanaladuras 14 que sobresalen y se extienden inferiormente respecto a unas prolongaciones huecas 16 presentes en el elemento de unión 13.

El tercer actuador comprende un par de articulaciones 18 que están por un extremo unidas al elemento de unión 13 y por el extremo opuesto está vinculado a la micro-herramienta de trabajo 2. Estas articulaciones 18 se aprecian con mayor detalle en la figura 4 donde se ve la disposición de dos porciones extremas de articulación 32 fijadas por pasadores 33 entre las cuales se disponen unos discos 34. Además, cada una de las articulaciones 18 puede desplazarse longitudinalmente respecto al eje del dispositivo gracias a la presencia de unas guías extensibles 35 que sobresalen del elemento de unión 13, siendo tales guías extensibles 35 una prolongación de los elementos en forma de “L” 15.

Las articulaciones 18 son fabricadas mediante técnicas de litografía debido a su tamaño reducido, donde las diversas partes son obtenidas mediante múltiples capas planas. De esta manera, se evita articulaciones con saltos abruptos o superficies esféricas o curvadas para conseguir un movimiento lineal y suave.

Más concretamente, el par de articulaciones 18 está vinculado a la micro-herramienta de trabajo 2 a través de un porta-herramientas 19 que presenta medios de fijación para sujetar la micro-herramienta, siendo tales medios de fijación un orificio a través del cual pasa un tornillo 40, por lo que el intercambio de la micro-herramienta de trabajo es sencillo y rápido.

Gracias a la configuración constructiva, los componentes directamente acoplados a la micro-herramienta de trabajo 2 a través del elemento de unión 13 (incluyendo su eje 5) pueden extraerse de forma conjunta respecto al resto del dispositivo 1 de una forma rápida y sencilla, mediante la presencia de unos tornillos 38 vinculados al eje 5 y el elemento de unión 13, de tal manera que la micro-herramienta de trabajo 2 pueda ser esterilizada para trabajos de cirugía o aquellos que requieran de una esterilización.

Ahora, en referencia a las figuras 7 y 8, la unidad de control 7 presenta una placa de soporte 21 de planta rectangular que está fijada en el interior de la carcasa principal 3.

La unidad de control 7 presenta un microprocesador 22 provisto de una memoria programable asociado a un software que dispone de un amplio menú de variables para adaptarse según las necesidades requeridas. Se puede equipar al microprocesador 22 con un control de reconocimiento de voz y un módulo de comunicaciones 31 formado por un sistema de comunicación sin cable, como por ejemplo Bluetooth o Wi-fi que permite comunicarse con otros dispositivos que trabajen en red. Otras posibilidades previstas son el reconocimiento de ordenes por voz.

El microprocesador 22 tiene la capacidad de reconocer acciones a través de gestos con la muñeca, pudiendo programar a voluntad del usuario acciones por medio de acciones combinadas de movimiento del propio dispositivo.

La unidad de control 7 incluye un detector de movimiento 23 asociado al microprocesador 22 para la detección del posicionamiento y aceleración en los tres ejes de coordenadas.

La unidad de control 7 incluye un detector giroscópico 24 asociado al microprocesador 22 para estabilizar la posición de la micro-herramienta en los tres ejes de coordenadas X, Y y Z, de modo que puede corregir los temblores de muñeca del usuario.

Adicionalmente, la unidad de control 7 incluye un detector magnético terrestre 25 asociado al microprocesador 22 de manera que dispositivo tiene la capacidad de conocer con gran exactitud en que posición espacial y orientación está en cada momento el dispositivo portable respecto del campo magnético terrestre y determinar la posición óptima de

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la micro-herramienta de trabajo 2, así como también una conexión externa para el acoplamiento de un dispositivo electrónico externo, tal como un puerto USB 17.

Los medios de accionamiento comprenden además un par de pulsadores 26 ubicados en dos extremos opuestos de la cara exterior de la carcasa principal 3, siendo tales pulsadores 26 del tipo provistos de un detector de presión táctil que permiten transmitir las ordenes a la unidad de control 7.

En la realización aquí representada, la micro-herramienta de trabajo 2 está comprendida por una pinza provista de dos elementos de agarre 27 enfrentados entre sí, estando cada uno de los elementos de agarre 27 asociado a una respectiva articulación 18 del tercer actuador. Ventajosamente, cada uno de los elementos de agarre 27 está vinculado a un respectivo servomotor secundario 39, 42 (véase las figuras 5, 9A y 9B) para llevar a cabo movimientos independientes entre sí respecto a cada elemento de agarre 27, cuyos servomotores secundarios 39 Y 42 actúan con independencia de los primer, segundo y tercer actuador. De esta forma, cualquiera de los elementos de agarre puede mantenerse en una posición inclinada máxima de modo que solamente actúe el otro elemento de agarre para las operaciones de abrir y cerrar la pinza, determinándose la distancia entre elementos de agarre de forma, por ejemplo, completamente automatizada y previamente definidas y cuyos parámetros dimensionales pueden ser visualizados.

En las figuras 6A a 6F se aprecian otras formaciones o configuraciones que pueden presentan los elementos de agarre según las necesidades o uso final del dispositivo portable de la invención.

Adicionalmente, se puede proporcionar una serie de sensores miniaturizados de fuerza 37, en particular cuatro, en las bases de los correspondientes servomotores piezoeléctricos de tal manera que se puede conocer con precisión la fuerza y resistencia mecánica que ofrece el objeto a sujetar o manipular con la micro-herramienta de trabajo. Así, la unidad de control 7 podrá detectar la posible pérdida de la pieza sujetada (no representada), realizando en contrapartida una corrección en fuerza y posición para restablecer el objeto. El usuario podrá definir que tipo de trabajo está realizando y cambiar el rango de fuerza máxima a aplicar, siendo este aspecto de relevancia importancia en la manipulación de objetos u organismos muy delicados, pudiendo corregir en todo momento la fuerza aplicada.

Otro aspecto a mencionar, es el hecho de que el microprocesador 22 tiene la capacidad de detectar automáticamente la existencia de uno o varios equipos cercanos para trabajar de forma conjunta o en red, por lo que las unidades de dispositivo podrán trabajar en configuraciones definidas conjuntamente, realizando rutinas sincronizadas para realizar acciones sincronizadas. Esta función puede ser muy importante para poder trabajar con una unidad en cada mano, por ejemplo, en aplicaciones de cirugía donde coordinadamente un cirujano puede realizar trabajos sincronizados.

Los servomotores mencionados con anterioridad de los actuadores están acoplados en una estructura 28, conformada por elementos tubulares entrelazados, que sobresale de la carcasa principal 3. Como se aprecia, los elementos tubulares de la estructura 28 están fijados a los respectivos cuerpos tubulares mediante unas extensiones 29 que sobresalen diametralmente. En particular, esta estructura 28 presenta una serie de elementos tubulares asociados cada uno de ellos de forma solidaria a cada cuerpo tubular 10, 11 y 12 respectivamente.

Además, la carcasa principal 3 incluye un display 30 que permite visualizar de forma rápida y sencilla los datos asociados con los parámetros regulados por la unidad de control 7, tales como pueden ser el nivel de horizontalidad, verticalidad o grado de inclinación, y un joystick de tipo táctil 20 situada en la parte delantera de la carcasa principal 3 para el control y navegación del menú del display de posicionamiento.

El dispositivo tiene la capacidad de memorizar una posición y punto concreto espacial, cuyos parámetros son almacenados en la memoria provista en el microprocesador y se obtienen a partir del detector giroscópico, de movimiento y magnético terrestre anteriormente mencionados. Los datos generados obtienen un punto en X, Y y Z en el espacio y posición de inclinación horizontal, vertical y rotación en tiempo real.

Ya que el microprocesador 22 dispone de una unidad lógica algorítmica interna en cualquier momento puede, mediante medios matemáticos y de rutina en su programa interno, conocer en cada momento que variables hacen falta par retroceder y encontrar una primera posición memorizada como punto de referencia. La representación gráfica de posición espacial y posición respecto al eje horizontal, vertical y rotación del dispositivo se realiza en el display existente, por medio de una rutina programada para el microprocesador y en donde éste conoce por datos digitales y valores analógicos de los detectores en tiempo real, generando así unos gráficos que han sido previamente memorizados en la unidad de control 7.

A pesar de no haberse descrito en la realización, es evidente que la unidad de control y los servomotores incluyen componentes electrónicos, codificadores electrónicos de posición (encoder), etc., y circuitería adecuados para el correcto funcionamiento de los medios de accionamiento los cuales no han sido representados para facilitar la comprensión del funcionamiento del dispositivo portable autónomo.

Tal y como se ha expuesto con anterioridad en referencia a los sensores de fuerza, cada uno de los primer, segundo y tercer actuador comprenden un dispositivo de detección resistivo para controlar la fuerza aplicada por la micro-herramienta, el cual consiste en una lámina de poco espesor en donde un valor de fuerza o presión es convertido en un valor resistivo. Este valor es adaptado a un valor digital por medio de un conversor interno, con lo que se podrá

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conocer con exacta precisión la fuerza y resistencia mecánica que ofrece el objeto a sujetar, pudiendo controlar el microprocesador la máxima y mínima fuerza que según sea necesario aplicar en cada acción. A través de ello, el microprocesador puede detectar la posible pérdida de la pieza sujetada, realizando en contra partida una corrección en fuerza y posición para restablecer la pieza a manipular. El usuario podrá definir que tipo de trabajo está realizando y 5 cambiar el rango de fuerza máxima o mínima a aplicar, siendo este aspecto importante en la manipulación de objetos u organismos delicados, y en todo momento el microprocesador podría corregir de manera de lazo cerrado la fuerza aplicada mediante una diferencia de cálculo entre las dos mitades de la micro-herramienta, por lo que la corrección de la fuerza podrá ser en tiempo real variando los impulsos, dependiendo de la medida en una unida que cierra y monitorizando la cantidad de fuerza o resistencia que se recoge en el otro lado, es este caso receptora, modificando su

10 intensidad e invirtiendo toso su ciclo si así es necesario.

Adicionalmente, se puede proporcionar un dispositivo electro-magnético de reducidas dimensiones que permita polarizar la micro-herramienta de trabajo (en el caso de ser de material metálico) con un valor de signo positivo o negativo regulable por parte del usuario y facilitar así operaciones de fijación de elementos muy delicados.

En último lugar, y en referencia a la figura 12, el dispositivo portable comprende un tapón protector 41,

15 preferentemente con una forma cilíndrica, que se acopla mediante un encaje a presión con la carcasa principal 3, de tal manera que cubre los medios de accionamiento que sobresalen del exterior de la carcasa principal 3 y la propia microherramienta de trabajo 2.

Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la fabricación de dispositivo portable de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean 20 técnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las

reivindicaciones que se incluyen a continuación.

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Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo portable autónomo (1), en especial aplicable en cirugía, manipulación de micro-componentes y similares, que comprende una micro-herramienta de trabajo (2) acoplable de forma extraíble a una carcasa principal (3), y medios de accionamiento para la manipulación de la micro-herramienta de trabajo (2) asociados a servomotores, caracterizado por el hecho de que:

Los medios de accionamiento comprenden un primer actuador asociado a un primer servomotor (4) que permite un grado de libertad rotacional libre de la micro-herramienta de trabajo (2) respecto a un eje (5) que sobresale del primer servomotor (4); un segundo actuador asociado al menos a un segundo servomotor (36), vinculado al primer actuador apto para un desplazamiento de translación de la micro-herramienta de trabajo hacia delante-detrás; y un tercer actuador (6) asociado a un tercer servomotor apto para realizar un movimiento oscilante de la micro-herramienta de trabajo (2) respecto al eje longitudinal del primer y segundo actuador;

estando el primer, segundo y tercer actuador asociados a una unidad de control (7) alojada en la carcasa principal (3) capaz de determinar el posicionamiento de la micro-herramienta de trabajo (2) en el espacio; y

en el que los medios de accionamiento están alimentados de forma autónoma por al menos una batería (8).
2.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el segundo actuador comprende cuerpos tubulares extensibles telescópicamente entre sí, por cuyo interior trascurre el eje (5) del primer actuador, en el que cada cuerpo tubular está vinculado a un servomotor independiente y en que se proporcionan medios de guiado para el movimiento rotacional de la micro-herramienta de trabajo (2).
3.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la microherramienta de trabajo (2) está unida a un elemento de unión (13) que está fijado con el eje (5) del primer actuador.
4.

Dispositivo portable autónomo (1) según las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado por el hecho de que los medios de guiado consisten en acanaladuras (14) provistas en cada uno de los cuerpos tubulares (10, 11, 12) en las cuales se insertan tramos de guía dispuestos en el elemento de unión (13) desplazables a lo largo de todo el diámetro de los cuerpos tubulares.
5.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que los tramos de guía consisten en elementos en forma de “L” (15) cuyo extremo encajan en sendas acanaladuras (14).
6.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicaciones 1 y 3, caracterizado por el hecho de que el tercer actuador comprende un par de articulaciones (18) que están por un extremo unidas al elemento de unión (13) y por el extremo opuesto está vinculado a la micro-herramienta de trabajo (2).
7.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el par de articulaciones (18) está vinculado a la micro-herramienta de trabajo (2) a través de un porta-herramientas que presenta medios de fijación para sujetar la micro-herramienta de trabajo (2).
8.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que los medios de fijación consisten en un orificio a través del cual para un tornillo.
9.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) presenta una placa de soporte (21) que está fijada en el interior de la carcasa principal (3).
10.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) presenta un microprocesador (22) provisto de una memoria programable y electrónica asociada.
11.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) incluye un detector de movimiento (23) asociado al microprocesador (22) para la detección del posicionamiento y aceleración en los tres ejes de coordenadas.
12.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) incluye un detector giroscópico asociado al microprocesador (22) para estabilizar la posición de la microherramienta de trabajo (2) en los tres ejes de coordenadas.
13.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) incluye un detector magnético terrestre (25) en los tres ejes de coordenadas X, Y y Z asociado al microprocesador (22) para la detección de la posición espacial en tiempo real.
14.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) presenta una conexión externa para el acoplamiento de un dispositivo electrónico externo.
15.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los medios de accionamiento comprenden al menos un pulsador (26) ubicado en la cara exterior de la carcasa principal.

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16. Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que el pulsador

(26) es del tipo provisto de un detector de presión táctil.
17.

Dispositivo portable autónomo (1) según las reivindicación 1 y 6, caracterizado por el hecho de que la micro-herramienta de trabajo (2) está comprendida por una pinza provista de dos elementos de agarre (27) enfrentados entre sí, estando cada uno de los elementos de agarre (27) asociado a una articulación (18) del tercer actuador.
18.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los servomotores de los actuadores están acoplados en una estructura que sobresale de la carcasa principal (3), de tal manera que al desplazar el cuerpo tubular se desplaza dicha estructura, estando los elementos tubulares de la estructura fijados a los respectivos cuerpos tubulares mediante unas extensiones que sobresalen diametralmente.
19.

dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 17, caracterizado por el hecho de que cada uno de los elementos de agarre (27) está vinculado a un respectivo servomotor secundario (39, 42) para llevar a cabo movimientos independientes entre sí respecto a cada elemento de agarre (27), cuyos servomotores secundarios (39, 42) actúan con independencia de los primer, segundo y tercer actuador.
20.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la carcasa principal (3) incluye un display (30) que visualiza datos asociados con los parámetros regulados por la unidad de control (7), tales como los datos de coordenadas de posicionamiento espacial e inclinación de la micro-herramienta de trabajo en tiempo real.
21.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende medios de indicación del estado de funcionamiento asociados con un interruptor on/off.
22.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que los medios de indicación consisten en una fuente luminosa de tipo led (9) asociada a los medios de alimentación.
23.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que comprende una conexión externa consiste en un puerto USB (17).
24.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) comprende un navegador de posicionamiento y menú del display provisto de un joystick (20) de tipo táctil situado en la carcasa principal (3).
25.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) incluye un control de reconocimiento de voz para introducir ordenes al microprocesador (22).
26.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que se proporciona un dispositivo electro-magnético para polarizar la micro-herramienta de trabajo (2) con un valor de signo positivo o negativo susceptible de ser regulado.
27.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada uno de los primer, segundo y tercer actuador comprenden un dispositivo de detección resistivo para permitir el control de la fuerza aplicada por la micro-herramienta de trabajo (2) sobre una pieza u objeto a manipular, siendo dicho dispositivo de detección resistiva apto para trabajar entre un intervalo máximo y un intervalo mínimo de valor de fuerza.
28.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que el microprocesador (22) incluye una unidad lógica aritmética capaz de determinar en tiempo real los valores de posicionamiento correctivos a aplicar respecto a la posición espacial de la micro-herramienta de trabajo (2) en un instante determinado.
29.

Dispositivo portable autónomo (1) según las reivindicaciones 11, 12, 13 y 20, caracterizado por el hecho de que los parámetros de posicionamiento espacial de la micro-herramienta de trabajo obtenidos a partir del detector giroscópico, detector de movimiento y detector magnético terrestre son visualizables gráficamente mediante el display (30).
30.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende un tapón protector (41) acoplable con la carcasa principal (3) que cubre los medios de accionamiento que sobresalen del exterior de la carcasa principal (3) y la propia micro-herramienta de trabajo (2).
31.

Dispositivo portable autónomo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha unidad de control (7) está provista de medios sin cable para la transmisión/recepción de señales desde al menos un dispositivo externo que trabaja en una red de comunicación.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.º solicitud: 201031876

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 17.12.2010

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : B25J7/00 (2006.01) B25J15/02 (2006.01)

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Categoría

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JP 2002263109 A (OLYMPUS OPTICAL CO) , resumen; figuras. Extraída de la base de datos EPODOC en EPOQUE 1-18,20-31

A

US 2006182606 A1 (MOCHIZUKI ET AL.) , párrafos [0032 - 0083]; figuras. 1-10,14,16,17,20,

22,23,27-30

A

US 5538305 A (CONWAY ET AL.) , columna 1, línea 54 - columna 12, línea 5; 1,3-9,14,16,17,21

figuras 1-5,8,9

23,27-30

A

US 2004159169 A1 (MURAMATSU) , párrafos[0029 - 0064]; figuras 1b,2,6,7 1,3-8,14,16,22,23,

27-31

A

EP 1627707 A1 (MITSUBISHI ELECTRIC CORP) ,párrafos [0022 - 0064]; figuras 1 - 4. 1,3-8,14

17,22,23,27-30

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe 19.04.2012

Examinador P. Pérez Fernández Página 1/5

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201031876

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) B25J Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, PAJ

Informe del Estado de la Técnica Página 2/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201031876

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 19.04.2012

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

Reivindicaciones 1-31 Reivindicaciones SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-18,20-31 SI NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

Base de la Opinión.-

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201031876

1. Documentos considerados.-

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

Documento

Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

D01

JP 2002263109 A (OLYMPUS OPTICAL CO) 17.09.2002

D02

US 2006182606 A1 (MOCHIZUKI et al.) 17.08.2006

D03

US 2004159169 A1 (MURAMATSU) 19.08.2004
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

Falta de Actividad Inventiva

Reivindicación nº 1

Se establece el documento D01 como el más próximo del Estado de la Técnica. Dicho documento D01 hace referencia a "una herramienta para tratamiento quirúrgico" y contiene: -una herramienta de trabajo (2) acoplable a una carcasa (4) (ver figura 1). -un medio de accionamiento (45) (ver resumen; figura 2). -motores (41a,41b, 41c, 41d) (ver resumen). -los motores (41a,41b,41c,41d) y el medio de accionamiento (45) están asociados a una unidad de control (42) alojada en la carcasa (4) (ver resumen; figuras 1, 2). -la alimentación está proporcionada por una batería (48). La diferencia entre el documento D01 y la reivindicación nº 1 reside en que en D01 solo existe un medio de accionamiento

(45) y en que los motores (41a,41b,41c,41d) pueden o no ser servomotores. Ambas diferencias son meras ejecuciones particulares obvias para un experto en la materia. Por lo tanto, la reivindicación nº 1 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 2

El hecho de que un actuador comprenda cuerpos tubulares extensibles telescópicamente entre sí junto con medios de guiado es una técnica muy conocida y por lo tanto, obvia para un experto en la materia. Por consiguiente, la reivindicación nº 2 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 3

Las características de la reivindicación nº 3 se deducen del documento D01 (ver figura 1). En consecuencia, la reivindicación nº 3 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 4-7

Las características de las reivindicaciones nº 4-7 no se considera que requieran ningún esfuerzo inventivo para un experto en la materia. Por lo tanto, las reivindicaciones nº 4-7 no implican Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 8

La utilización de un tornillo como medio de fijación es una medida considerada obvia para un experto en la materia. Por consiguiente, la reivindicación nº 8 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 9, 10

El documento D01 ya contiene una unidad de control (42) que se compone de una CPU, una memoria RAM y una memoria ROM (ver resumen). El hecho de que estos componentes vayan montados en una tarjeta resulta obvio para el experto en la materia. En consecuencia, las reivindicaciones nº 9 y 10 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 11-13

Las características de las reivindicaciones nº 11-13 son consideradas como opciones normales de diseño por el experto en la materia para resolver el problema planteado. Por lo tanto, las reivindicaciones nº 11-13 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº14

Las características de la reivindicación nº 14 no requieren ningún esfuerzo inventivo para el experto en la materia. Por consiguiente, la invención reivindicada en la reivindicación nº 14 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 15

Las características de la reivindicación nº 15 aparecen ya en el documento D01 (ver resumen; figura 1). En consecuencia, la reivindicación nº 15 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Informe del Estado de la Técnica Página 4/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201031876

Reivindicación nº 16

El hecho de que el pulsador sea de presión táctil es una opción normal de diseño. Por lo tanto, la reivindicación nº 16 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 17, 18

Las características de las reivindicaciones nº 17, 18 ya aparecen en el documento D01 (ver figura 1). Por consiguiente, las reivindicaciones nº 17, 18 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 20, 29

La utilización de un display para visualizar datos asociados a los parámetros regulados por la unidad de control (42) resulta obvio para el experto en la materia. No obstante, y para ilustrar este criterio de obviedad puede verse el documento D02 (párrafo 0033). Por lo tanto, las reivindicaciones nº 20, 29 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 21-23

Las características de las reivindicaciones nº 21-23 son técnicas muy conocidas, y por lo tanto, obvias para el experto en la materia. Por consiguiente, las reivindicaciones nº 21-23 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 24

La existencia de un navegador de posicionamiento provisto de joystick aparece ya en D01 (ver figura 3). En consecuencia, la reivindicación nº 24 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 25, 26

Las características de las reivindicaciones nº 25,26 son consideradas como opciones normales de diseño por el experto en la materia para resolver el problema planteado. Por lo tanto, las reivindicaciones nº 25, 26 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 27,28

Las características de las reivindicaciones nº 27, 28 son técnicas muy conocidas y por lo tanto, obvias para el experto en la materia. Por consiguiente, las reivindicaciones nº 27, 28 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 30

La característica de la reivindicación nº 30 resulta obvia para el experto en la materia. No obstante, y para ilustrar este criterio de obviedad puede verse es documento D03 (párrafo 0036). En consecuencia la reivindicación nº 30 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 31

Las características de la reivindicación nº 31 están contenidas ya en el documento D01 en el cual existe una interfase de comunicaciones (100) (ver figura 21). Por lo tanto, la reivindicación nº31 también carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Informe del Estado de la Técnica Página 5/5