JP6881983B2 - トルク補償用スタンドおよび方法 - Google Patents
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Description
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 (16)
- 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)、
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)、
前記医療用光学器具(26)に起因する荷重トルク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)、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、これにより、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が、前記カウンターウェイト(152、152’)および/または前記エネルギー貯蔵部(140)によって部分的に補償された部分を除いた前記荷重トルクを補償するように設定され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1〜4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1〜5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6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7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5〜8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5〜9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)を特徴とする請求項1〜10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1〜14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、
前記駆動モーメントは、前記医療用光学器具(26)に起因する荷重トルクから前記スタンド(10)に含まれる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)によって部分的に補償されるトルクを除いたトルクを補償するように設定される、
ことを特徴とする方法。
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