JP2021118912A - トルク補償用スタンドおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ド部分に接続し、および回転軸周りのおよび特定回転角度φの、第2スタンド部分に対して相対的な第1スタンド部分の回転移動を許容する、スタンド内のジョイントを意味するようにこの場合に理解される。この回転角度φは値φ=360°と異なり得る。本発明によるスタンドの回転ジョイントの回転軸は具体的には枢軸または傾斜軸であり得、その周りを第1スタンド部分は、回転ジョイント内で第2スタンド部分に対して相対的に枢動または傾斜することができる。
した。
モーメントセンサによって取得されたモーメントMIと、制御信号アセンブリに伝送された設定駆動モーメント値MSとから、制御信号MCを生成し、制御信号MCは制御器アセンブリに供給され、および駆動モジュールの駆動によって提供される出力モーメントを設定するように意図されている。
分14に結合された出力部分を有する。スタンド10内に、第1スタンド部分12に同様に支持された駆動モジュールを備えたさらなる駆動ユニット48’がある。この駆動モジュールは同じく電気モータであり、さらなる連結具32に結合された出力部分を有する。第1駆動ユニット48およびさらなる駆動ユニット48’はそれぞれスタンド制動機構を含む。駆動ユニット48のスタンド制動機構は、回転軸18周りでの第1スタンド部分12に対し相対的なさらなるスタンド部分14の回転運動を任意選択的に可能および不可能にするという目的を果たす。駆動ユニット48’のスタンド制動機構を用いると、回転軸18周りでの第1スタンド部分12に対し相対的なさらなる連結具32の回転運動を任意選択的に可能および不可能にすることが可能である。
含み、加速度センサ88は運動信号として、回転軸18に関連する第2スタンド部分14の角加速度
部分12(n)、12(n−1)、...、12(1)を第2スタンド部分14(n)、14(n−1)、...、14(1)に接続する。回転ジョイント16(n)、16(n−1)、...、16(1)のそれぞれは、それぞれここでは駆動ユニット48(n)、48(n−1)、...、48(1)および制御ループ94(n)、94(n−1)、...、94(1)が割り当てられ、制御ループ94(n)、94(n−1)、...、94(1)は、特に各駆動部材56を経由して第2スタンド部分14(n)、14(n−1)、...14(1)に導入されるモーメント
形成し、平行な連結部分34は、回転軸36を有するさらなる回転ジョイントと、回転軸38を有するさらなる回転ジョイントとを含む。医療用光学器具26の荷重、ならびに回転軸18周りの平行な連結部分34のおよび同じく連結具28、96、98、100の質量によって生じる荷重トルクDL、DL’を少なくとも部分的に補償するために、スタンド10’’に、一方で、弾性的に変形可能なエネルギー貯蔵部140を備えた保持部材104およびさらなる保持部材104’が、他方で、駆動ユニット48およびさらなる駆動ユニット48’が存在する。
12 第1スタンド部分
12(n)、12(n−1)、...、12(1) 第1スタンド部分
14 第2スタンド部分
14(n)、14(n−1)、...、14(1) 第2スタンド部分
16、16(n)、16(n−1)、...、16(1) 回転ジョイント
18、18(n)、18(n−1)、...、18(1) 回転軸
20 回転ジョイント
22 支持アーム
24 水平回転軸
26 医療用光学器具
28 前部連結具
30;32 連結具
34 平行な連結部分
36、38 回転軸
40 回転ジョイント
42 回転軸
44 移動ユニット
46 移動ローラ
48、48’、48’’、48’’’ 駆動ユニット
48(n)、48(n−1)、...、48(1) 駆動ユニット
50 ハンドル
52 作動要素
54 駆動モジュール
56 駆動部材
58 回転子
60 ハウジング
62 固定子
64、66 回転ベアリング
68 出力部
70 減速歯車機構
72 スタンド制動機構
74 回転軸
76 モーメントセンサ
78 制御装置
80 制御器アセンブリ
82 制御信号アセンブリ
84 設定駆動モーメント値を決定するためのアセンブリ
86 駆動モジュール制御器
88 加速度センサ
90 コンピュータユニット
92 データメモリ
94 制御ループ
94(n)、94(n−1)、...、94(1) 制御ループ
96 補償連結具
98 クランク連結具
100 さらなる連結具
102 回転ジョイント
104 保持部材
104’ さらなる保持部材
106、108 保持部材部分
110 保持部分
112、112’ 回転ベアリング
114、114’ さらなる水平回転軸
116、116’ 接続部分
118、118’ 第1回転軸
120 医療器具
136 向く部分
138 離れる方を向く部分
140 エネルギー貯蔵部
142、142’ 接続点
144、144’ 円形線
146、146’ 移動経路
148、148’ 直線
150、150’ 交差点
152、152’ 補償質量/カウンターウェイト
154 結合歯車機構
156、158 連結具
Claims (17)
- スタンド(10)、特に医療用光学器具(26)を、例えば手術用顕微鏡を取り付けるためのスタンド(10)であって、
第1スタンド部分(12)および第2スタンド部分(14)であって、前記第2スタンド部分(14)は回転ジョイント(16)を用いて回転移動可能な方法で前記第1スタンド部分(12)に接続され、および回転軸(18)の周りで前記第1スタンド部分(12)に対して相対的に移動可能である、第1スタンド部分(12)および第2スタンド部分(14)を含み、
前記第1スタンド部分(12)に支持され、および前記第2スタンド部分(14)に結合された駆動部材(56)を有する駆動モジュール(54)を含み、および、
制御器アセンブリ(80)を有する制御装置(78)であって、前記制御器アセンブリ(80)は駆動モジュール(54)に接続され、および前記駆動モジュール(54)の前記駆動部材(56)によって提供される駆動モーメントを設定するように意図されている、制御装置(78)を含むスタンド(10)において、
前記制御装置(78)が、前記第2スタンド部分(14)に作用するモーメント(MI)を取得するためのモーメントセンサ(76)と、制御信号アセンブリ(82)とを含み、前記制御信号アセンブリ(82)は前記制御器アセンブリ(80)に接続され、および前記モーメントセンサ(76)によって取得された前記モーメント(MI)と、前記制御信号アセンブリ(82)に伝送される設定駆動モーメント値(MS)とから、制御信号(MC)を生成し、前記制御信号(MC)は前記制御器アセンブリ(80)に供給され、および前記駆動モジュール(54)の前記駆動部材(56)によって提供される前記駆動モーメントを設定するように意図されていることを特徴とするスタンド(10)。 - 前記制御信号アセンブリ(82)によって生成される前記制御信号(MC)が、前記モーメントセンサ(76)によって取得された前記モーメント(MI)と、前記制御信号アセンブリ(82)に供給された前記設定駆動モーメント値(MS)とから形成される差信号(MS−MI)であることを特徴とする請求項1に記載のスタンド。
- 前記設定駆動モーメント値を決定するための前記アセンブリ(84)がコンピュータユニット(90)を含み、前記コンピュータユニット(90)内に、前記移動信号から前記設定駆動モーメント値(MS)を計算するためにコンピュータプログラムが記憶されていることを特徴とする請求項3または4に記載のスタンド。
- 前記駆動モジュール(54)が電気モータとして形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のスタンド。
- 前記駆動モジュール(54)の前記出力部(68)および前記第2スタンド部分(14)が歯車機構(70)を用いて結合されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のスタンド。
- 前記歯車機構が、前記出力部(68)に接続された減速歯車機構(70)を含むことを特徴とする請求項7に記載のスタンド。
- 前記減速歯車機構(70)が調和駆動歯車機構として形成されることを特徴とする請求項8に記載のスタンド。
- 前記歯車機構が、前記第2スタンド部分(14)に接続された結合歯車機構(154)を有する歯車アセンブリを含むことを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載のスタンド。
- 前記モーメントセンサ(76)が、前記第2スタンド部分(14)に接続された前記歯車機構(70)の出力部に導入されるモーメントを決定することを特徴とする請求項6〜10のいずれか一項に記載のスタンド。
- 前記回転ジョイント(16)の前記回転軸(18)周りの前記第2スタンド部分(14)に対して相対的な前記第1スタンド部分(12)の移動を任意選択的に可能および不可能にするためのスタンド制動機構(72)および/または前記第2スタンド部分(14)に導入される前記回転軸(18)周りの荷重モーメント(ML)を少なくとも部分的に補償するためのカウンターウェイト(152、152’)および/または弾性的に変形可能なエネルギー貯蔵部(140)を特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載のスタンド。
- 第1スタンド部分(12(n)、12(n−1)、...、12(1))を第2スタンド部分(14(n)、14(n−1)、...、14(1))に接続する複数の回転ジョイント(16(n)、16(n−1)、...、16(1))であって、前記各回転ジョイント(16(n)、16(n−1)、...、16(1))に割り当てられ、前記第1スタンド部分(12(n)、12(n−1)、...、12(1))に支持され、および前記第2スタンド部分(14(n)、14(n−1)、...、14(1))に結合された出力部(68)を有する駆動モジュール(54)を有する複数の回転ジョイント(16(n)、16(n−1)、...、16(1))、および、
制御装置(78)であって、回転ジョイント(16)に割り当てられた駆動モジュール(54)ごとに制御ループ(94(n)、94(n−1)、...、94(1))を含み、前記制御ループ(94(n)、94(n−1)、...、94(1))は、前記第2スタンド部分(14(n)、14(n−1)、...14(1))に作用するモーメント
を特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載のスタンド。 - 前記制御装置(78)が、回転ジョイント(16(n)、16(n−1)、...、16(1))に割り当てられた駆動モジュール(54)ごとに、前記設定駆動モーメント値を決定するためのアセンブリ(84(n)、84(n−1)、...、84(1))を含み、前記設定駆動モーメント値を決定するためのアセンブリ(84(n)、84(n−1)、...、84(1))は、前記設定駆動モーメント値
- 前記制御装置(78)内の前記設定駆動モーメント値を決定するための少なくとも1つのアセンブリ(84(n−1)、...、84(1))が同じく、前記設定駆動モーメント値
- 前記第1スタンド部分(12)が基礎部分として形成され、前記基礎部分上に前記第2スタンド部分(14)が取り付けられ、前記第2スタンド部分(14)は保持アームであり、前記保持アームに、前記医療用光学器具(26)を取り付けるために形成された支持アーム(22)が枢動可能な方法で接続され、および連結具(30)が提供され、前記支持アーム(22)に回転移動可能な方法で接続され、および前記支持アーム(22)およびさらなる連結具(32)と平行な連結部分(34)を形成し、前記さらなる連結具(32)は前記第1スタンド部分(12)に接続され、枢動可能な方法で前記第1回転軸(18)および前記第2スタンド部分(14)の周りを変位可能であり、ここで、
さらなる駆動モジュール(54)が提供され、前記第1スタンド部分(12)に支持され、前記変位可能なさらなる連結具(32)に結合された駆動部材(56)を有し、
およびさらなる制御装置(78)が提供され、前記さらなる駆動モジュール(54)に接続されかつ前記駆動モジュール(54)の前記駆動部材(56)によって提供される駆動モーメントを設定するように意図された制御器アセンブリ(80)を有し、前記制御装置(78)は、前記さらなる連結具(32)に作用するモーメントを取得するためのモーメントセンサ(76)と、制御信号アセンブリ(82)とを有し、前記制御信号アセンブリ(82)は、前記制御器アセンブリ(80)に接続され、および前記モーメントセンサ(76)によって取得された前記モーメント(MI)と、前記制御信号アセンブリ(82)に伝送された設定駆動モーメント値(MS)とから、制御信号(MC)を生成し、前記制御信号(MC)は前記制御器アセンブリ(80)に供給され、およびまた前記駆動モジュール(54)の前記駆動部材(56)によって提供される駆動モーメントを設定するように意図されている、
ことを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載のスタンド。 - 回転軸(18)を有する回転ジョイント(16)によって対になって互いに関節式に接続された複数のスタンド部分(12、14)を含むスタンド(10)に取り付けられた医療用光学器具(26)、例えば手術用顕微鏡を移動するための方法であって、
前記スタンド(10)において、第1および第2スタンド部分(12、14)を接続する回転ジョイント(16)はそれぞれ駆動モジュール(54)が割り当てられ、前記駆動モジュール(54)は前記第1スタンド部分(12)に支持され、前記第2スタンド部分(14)に結合された駆動部材(56)を有する方法において、
前記第2スタンド部分(14)に作用するモーメント(MI)が取得され、および、前記駆動部材(56)によって提供される前記駆動モーメントを設定するための制御信号(MC)が前記取得されたモーメント(MI)と設定駆動モーメント値(MS)とから生成される、
ことを特徴とする方法。
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