RU2524014C1

RU2524014C1 - Yui rusanov's device for lifting and turning and longitudinal displacement of wall-mounted computer-assisted spherical diagnostic-surgical and resuscitative robot system

Info

Publication number: RU2524014C1
Application number: RU2013129421/12A
Authority: RU
Inventors: Юрий Иванович Русанов
Original assignee: Юрий Иванович Русанов
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2014-07-27

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: device for lifting and turning and longitudinal displacement of a wall-mounted computer-assisted spherical diagnostic-surgical and resuscitative robot system comprising a rotary and longitudinally displaceable instrument and surgical table, three spherical bodies with wall-mounted actuating elements of the diagnostic-surgical and resuscitative robot system.

EFFECT: device improvement.

2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в робототехнической системе при выполнении различных медицинских процедур.The invention relates to medical equipment and can be used in a robotic system when performing various medical procedures.

Известно устройство подъема и разворота сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления (см. Патент по заявке №и 2011 14980 AU от 05.01.2012 г.), которое включает вертикальный корпус хирургического стола с возможностью изменения высоты, который закреплен в нижней его части к основанию стола, выполненного в виде полого цилиндра с внешними ребрами жесткости и неподвижно расположенного на поверхности пола. При этом в основание стола введен дополнительный полый цилиндр с внешними ребрами жесткости, в котором закреплена нижняя цилиндровая часть устройства подъема трех корпусов с внешней сферической поверхностью для диагностических и хирургических элементов, при этом устройство подъема выполнено в виде первой и второй частей с возможностью совместимого крепления, между которыми в верхней их части закреплен осевой стержень с двумя разнесенными подшипниками, на которых закреплены три корпуса с внешней сферической поверхностью и объединенных между собой общей шестиренкой, которая функционально связана с шестиренкой повода с редуктором, закрепленным на устройстве подъема для их совместимого вращения (прототип).A device for lifting and turning a spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system with the possibility of information-computer control (see Patent on application No. 2011 14980 AU dated January 5, 2012), which includes a vertical body of the surgical table with the possibility of changing the height, which fixed in its lower part to the base of the table, made in the form of a hollow cylinder with external stiffeners and motionlessly located on the floor surface. At the same time, an additional hollow cylinder with external stiffening ribs is introduced into the table base, in which the lower cylinder part of the lifting device of three buildings with an external spherical surface for diagnostic and surgical elements is fixed, while the lifting device is made in the form of the first and second parts with the possibility of compatible mounting, between which in their upper part an axial rod is fixed with two spaced bearings, on which three housings with an external spherical surface are fixed and combined interconnected by a common hexagon, which is functionally connected with the hexagon of the occasion with a gearbox mounted on a lifting device for their compatible rotation (prototype).

Недостатком известного устройства подъема и разворота сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы является ограничение его функциональных возможностей, поскольку не могут быть одновременно использованы как диагностические, так и хирургические исполнительные элементы сферических робототехнических систем.A disadvantage of the known device for lifting and turning a spherical diagnostic, surgical and resuscitation robotic system is the limitation of its functionality, since both diagnostic and surgical actuators of spherical robotic systems cannot be used simultaneously.

Техническим результатом предложенного изобретения является усовершенствование известного устройства подъема и разворота сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы для проведения как хирургических процедур, так и диагностики.The technical result of the proposed invention is the improvement of the known device for lifting and turning a spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system for conducting both surgical procedures and diagnostics.

Указанный технический результат достигается следующим устройством.The specified technical result is achieved by the following device.

Устройство настенного варианта подъема и разворота и продольного смещения сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления, включающее инструментальный и хирургический стол с возможностью разворота и продольного смещения, три сферических корпуса с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы, выполненные с возможностью разворота и вертикального возвратно-поступательного смещения, устройство разворота, в цилиндрическом корпусе которого закреплен привод с редуктором, внешняя шестеренка которого функционально связана с внутренней зубчатой поверхностью внутренней части цилиндрического корпуса, которая расположена в нем с возможностью вращения, линейный привод с двумя соосными цилиндрическими направляющими с меньшим и большим диаметром с возможностью взаимно противоположного смещения друг относительно друга для смещения робототехнической системы, первый и второй привод с редуктором, при этом введена цилиндрическая направляющая, зафиксированная вдоль стены, в нижней части которой выполнен продольный паз, где расположена нижняя часть устройства продольного возвратно-поступательного смещения с зафиксированным опорным подшипником, функционально связанного с продольной планкой, которая зафиксирована с нижней частью цилиндрической направляющей, а в верхней части устройства продольного возвратно-поступательного смещения последовательно расположены две пары подшипников, смещенных друг относительно друга и функционально связанных с двумя продольными опорными направляющими, одна из которых вместе с цилиндрической направляющей зафиксирована вдоль стены и на ее верхней части расположена зубчатая поверхность, функционально связанная с первой шестеренкой привода продольного смещения, на противоположной оси которой расположена вторая шестеренка, функционально связанная со второй продольной зубчатой поверхностью планки, которая закреплена внутри верхней части цилиндрической направляющей, при этом нижняя часть устройства продольного возвратно-поступательного смещения закреплена на оси ротора первого привода с редуктором, а статорная его часть зафиксирована с корпусом линейного привода с двумя соосными цилиндрическими направляющими с меньшим и большим диаметром, которые закреплены на неподвижной и выдвижной части линейного привода, при этом выдвижная часть линейного привода закреплена на статорной части второго привода с редуктором, корпус ротора которого зафиксирован с корпусом второго линейного привода, на выдвижной части которого последовательно закреплен привод разворота и посредством разнесенных подшипников шайба с внутренней зубчатой поверхностью, функционально связанная с внешней шестеренкой привода разворота, при этом на внешней стороне шайбы зафиксированы три сферических корпуса с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы, позиционно расположенных над хирургическим и инструментальным столом.The device of the wall version of lifting and turning and longitudinal displacement of a spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system with the possibility of information-computer control, including an instrumental and surgical table with the possibility of turning and longitudinal displacement, three spherical cases with actuating elements of a diagnostic-surgical and resuscitation robotic system, made with the possibility of reversal and vertical reciprocating displacement, device about a turn, in a cylindrical case of which a drive with a reducer is fixed, the external gear of which is functionally connected with the internal gear surface of the inner part of the cylindrical body, which is rotatably mounted in it, a linear drive with two coaxial cylindrical guides with a smaller and a larger diameter with the possibility of mutually opposite displacements relative to each other to displace the robotic system, the first and second drive with a gearbox, while a cylindrical an abutting, fixed along the wall, in the lower part of which a longitudinal groove is made, where the lower part of the device of longitudinal reciprocating displacement with a fixed thrust bearing is located, functionally connected with the longitudinal bar, which is fixed with the lower part of the cylindrical guide, and in the upper part of the device is longitudinally translational displacement two pairs of bearings are arranged in series, offset from each other and functionally associated with two longitudinal supporting rails, one of which, together with the cylindrical guide, is fixed along the wall and on its upper part there is a gear surface functionally connected to the first gear of the drive of longitudinal displacement, on the opposite axis of which there is a second gear functionally connected to the second longitudinal gear surface of the plank, which is fixed inside the upper part of the cylindrical guide, while the lower part of the device of the longitudinal reciprocating displacement is fixed to the axis of the rotor of the first drive with the gearbox, and its stator part is fixed with the linear drive body with two coaxial cylindrical guides with a smaller and larger diameter, which are fixed on the stationary and extendable part of the linear drive, while the sliding part of the linear drive is fixed on the stator part of the second drive with a gearbox, the rotor housing of which is fixed with the housing of the second linear drive, on the sliding part of which the rotation drive is sequentially fixed and by means of spaced bearings a washer with an internal gear surface, functionally connected with an external gear of a U-turn drive, while on the outside of the washer three spherical bodies are fixed with actuators of a diagnostic, surgical and resuscitation robotic system positionally located above the surgical and instrumental table.

На фиг.1 изображено устройство настенного варианта подъема и разворота и продольного смещения сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления. На фиг.2 изображено устройство продольного возвратно-поступательного настенного смещения сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления.Figure 1 shows the device wall-mounted version of the lifting and turning and longitudinal displacement of the spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic systems with the possibility of information-computer control. Figure 2 shows the device of the longitudinal reciprocating wall displacement of the spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic systems with the possibility of information-computer control.

В устройство (фиг.2) продольного возвратно-поступательного настенного смещения сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления введена цилиндрическая направляющая 1, зафиксированная вдоль стены 2, в нижней части которой выполнен продольный паз, где расположена нижняя часть 3 устройства продольного возвратно-поступательного смещения с зафиксированным опорным подшипником 4, функционально связанного с продольной планкой 5, которая зафиксирована с нижней частью цилиндрической направляющей 1, а в верхней части устройства продольного возвратно-поступательного смещения последовательно расположены две пары подшипников 6, смещенных друг относительно друга и функционально связанных с двумя продольными опорными направляющими 7 и 8, одна из которых вместе с цилиндрической направляющей 1 зафиксирована 9 вдоль стены 2 и на ее верхней части расположена зубчатая поверхность 10, функционально связанная с первой шестеренкой 11 привода 12 продольного смещения, на противоположной оси 13 которой расположена вторая шестеренка 14, функционально связанная со второй продольной зубчатой поверхностью 15 планки, которая закреплена внутри верхней части цилиндрической направляющей 1, при этом нижняя часть 3 устройства продольного возвратно-поступательного смещения закреплена на оси 16 ротора первого привода 17 разворота. А для возвратно-поступательного смещения введен линейный привод 18, подвижная часть которого (фиг.1) зафиксирована на внешней части ротора второго привода 19, ротор которого соединен с верхней частью корпуса линейного привода 20, на подвижной части которого закреплен привод с редуктором 21, функционально связанный с общей шестеренкой для совместного вращения сферических корпусов 23 диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с открывающейся нижней частью 24. При этом нижние части 24 сферических корпусов позиционно расположены над хирургическим столом 25 и инструментальным столом 26.In the device (figure 2) of a longitudinal reciprocating wall displacement of a spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system with the possibility of information-computer control, a cylindrical guide 1 is inserted, fixed along wall 2, in the lower part of which a longitudinal groove is made, where the lower part 3 is located devices of longitudinal reciprocating displacement with a fixed thrust bearing 4, functionally connected with the longitudinal bar 5, which is fixed with n in the upper part of the cylindrical guide 1, and in the upper part of the device of longitudinal reciprocating displacement, two pairs of bearings 6 are arranged in series, offset from each other and functionally connected with two longitudinal support guides 7 and 8, one of which, together with the cylindrical guide 1, is fixed 9 along wall 2 and on its upper part there is a gear surface 10, functionally connected with the first gear 11 of the drive 12 of longitudinal displacement, on the opposite axis 13 of which is located ozhena second gear 14 operatively connected with the second longitudinal surface 15 of the toothed strap which is fixed inside the upper portion of the cylindrical guide 1, the lower part 3 of the apparatus a reciprocating longitudinal displacement fastened to the rotor shaft 16 of the first actuator 17 reversal. And for reciprocating displacement, a linear actuator 18 is introduced, the movable part of which (Fig. 1) is fixed on the outer part of the rotor of the second actuator 19, the rotor of which is connected to the upper part of the linear actuator housing 20, the movable part of which is mounted with a gear 21, functionally associated with a common gear for joint rotation of the spherical bodies 23 of the diagnostic-surgical and resuscitation robotic system with an opening lower part 24. Moreover, the lower parts 24 of the spherical bodies are positionally found on the rear of the surgical table 25 and the tool table 26.

Устройство настенного варианта подъема и разворота и продольного смещения сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления в данном исполнении может быть одновременно использовано для проведения хирургической операции и реанимации, поскольку (фиг.1) позиционное положение над хирургическим столом 25 и инструментальным столом 26 трех корпусов 23 с внешней сферической поверхностью, в которых находятся исполнительные элементы робототехнической системы, позволяет их использовать одновременно. Поскольку в нижней части 24 трех корпусов 23 с внешней сферической поверхностью выполнены с возможностью смещения для выхода диагностических, реанимационных и хирургические исполнительных элементов. А для этого (фиг.2) введена цилиндрическая направляющая 1, зафиксированная вдоль стены 2, в нижней части которой выполнен продольный паз, где расположена нижняя часть 3 устройства продольного возвратно-поступательного смещения с зафиксированным опорным подшипником 4, функционально связанного с продольной планкой 5, которая зафиксирована с нижней части цилиндрической направляющей 1, а верхняя часть устройства продольного возвратно-поступательного смещения последовательно расположены две пары подшипников 6 смещенных друг относительно друга и функционально связанные с двумя продольными опорными направляющими 7 и 8, одна из которых вместе с цилиндрической направляющей 1 зафиксирована 9 вдоль стены 2 и на ее верхней части расположена зубчатая поверхность 10, функционально связанная с первой шестеренкой 11 привода 12 продольного смещения, на противоположной оси 13 которой расположена вторая шестеренка 14 функционально связанная со второй продольной зубчатой поверхностью 15 планки, которая закреплена внутри верхней части цилиндрической направляющей 1, при этом нижняя часть 3 устройства продольного возвратно-поступательного смещения закреплена на оси 16 ротора привода 17 разворота. А для возвратно поступательного смещения введен линейный привод 18, подвижная часть которого (фиг.1) зафиксирована на внешней части ротора второго привода 19. ротор которого соединен с верхней частью корпуса линейного привода 20, на подвижной части которого закреплен привод с редуктором 21. функционально связанный с общей шестеренкой для совместного вращения сферических корпусов 23 диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с открывающейся нижней частью 24. При этом хирургический стол 25 (Фиг.1) ориентирован вдоль цилиндрического корпуса 1, что позволяет выполнять смещение исполнительных элементов в сферических корпусах 23 в любое позиционное положение над ним.The device of the wall-mounted version of lifting and turning and longitudinal displacement of a spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system with the possibility of information-computer control in this design can be simultaneously used for surgical operations and resuscitation, since (Fig. 1) the position position above the surgical table 25 and tool table 26 of three buildings 23 with an external spherical surface, in which there are actuators of the robotic system s, it allows them to be used simultaneously. Since the lower part 24 of the three buildings 23 with an external spherical surface are biased for the output of diagnostic, resuscitation and surgical actuators. And for this (Fig. 2), a cylindrical guide 1 is inserted, fixed along the wall 2, in the lower part of which a longitudinal groove is made, where the lower part 3 of the device of longitudinal reciprocating displacement with a fixed thrust bearing 4, functionally connected with the longitudinal bar 5, is located which is fixed from the lower part of the cylindrical guide 1, and the upper part of the device of longitudinal reciprocating displacement are two pairs of bearings 6 offset from each other ha and functionally associated with two longitudinal support rails 7 and 8, one of which, together with the cylindrical guide 1, is fixed 9 along the wall 2 and on its upper part there is a gear surface 10, functionally connected with the first gear 11 of the drive 12 of longitudinal displacement, on the opposite axis 13 of which the second gear 14 is located operatively connected with the second longitudinal gear surface 15 of the bar, which is fixed inside the upper part of the cylindrical guide 1, while the lower part 3 is arranged CTBA longitudinal reciprocating displacement fastened to the axis 16 of the drive rotor 17 rotation. And for the reciprocating displacement, a linear actuator 18 is introduced, the movable part of which (Fig. 1) is fixed on the outer part of the rotor of the second actuator 19. whose rotor is connected to the upper part of the linear actuator housing 20, on the movable part of which the actuator is connected with a gear 21. Functionally connected with a common gear for joint rotation of the spherical bodies 23 of the diagnostic-surgical and resuscitation robotic system with an opening lower part 24. The surgical table 25 (Fig. 1) is oriented along the qi indricheskogo body 1 that allows you to offset the actuators in the spherical body 23 in any positional position over him.

Использование предложенного технического решения позволяет расширить функциональные возможности устройства подъема и разворота сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы, с возможностью информационно-компьютерного управления появляется возможность одновременного использования исполнительных элементов нескольких сферических корпусов.Using the proposed technical solution allows to expand the functionality of the device for lifting and turning the spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic systems, with the possibility of information-computer control, it is possible to simultaneously use actuators of several spherical cases.

Claims

Устройство настенного варианта подъема и разворота и продольного смещения сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления, включающее инструментальный и хирургический стол с возможностью разворота и продольного смещения, три сферических корпуса с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы, выполненные с возможностью разворота и вертикального возвратно-поступательного смещения, устройство разворота, в цилиндрическом корпусе которого закреплен привод с редуктором, внешняя шестеренка которого функционально связана с внутренней зубчатой поверхностью внутренней части цилиндрического корпуса, которая расположена в нем с возможностью вращения, линейный привод с двумя соосными цилиндрическими направляющими с меньшим и большим диаметром с возможностью взаимно противоположного смещения друг относительно друга для смещения робототехнической системы, первый и второй привод с редуктором, отличающееся тем, что введена цилиндрическая направляющая, зафиксированная вдоль стены, в нижней части которой выполнен продольный паз, где расположена нижняя часть устройства продольного возвратно-поступательного смещения с зафиксированным опорным подшипником, функционально связанного с продольной планкой, которая зафиксирована с нижней частью цилиндрической направляющей, а в верхней части устройства продольного возвратно-поступательного смещения последовательно расположены две пары подшипников, смещенных друг относительно друга и функционально связанных с двумя продольными опорными направляющими, одна из которых вместе с цилиндрической направляющей зафиксирована вдоль стены и на ее верхней части расположена зубчатая поверхность, функционально связанная с первой шестеренкой привода продольного смещения, на противоположной оси которой расположена вторая шестеренка, функционально связанная со второй продольной зубчатой поверхностью планки, которая закреплена внутри верхней части цилиндрической направляющей, при этом нижняя часть устройства продольного возвратно-поступательного смещения закреплена на оси ротора первого привода с редуктором, а статорная его часть зафиксирована с корпусом линейного привода с двумя соосными цилиндрическими направляющими с меньшим и большим диаметром, которые закреплены на неподвижной и выдвижной части линейного привода, при этом выдвижная часть линейного привода закреплена на статорной части второго привода с редуктором, корпус ротора которого зафиксирован с корпусом второго линейного привода, на выдвижной части которого последовательно закреплен привод разворота и посредством разнесенных подшипников шайба с внутренней зубчатой поверхностью, функционально связанная с внешней шестеренкой привода разворота, при этом на внешней стороне шайбы зафиксированы три сферических корпуса с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы, позиционно расположенных над хирургическим и инструментальным столом. The device of the wall version of lifting and turning and longitudinal displacement of a spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system with the possibility of information-computer control, including an instrumental and surgical table with the possibility of turning and longitudinal displacement, three spherical cases with actuating elements of a diagnostic-surgical and resuscitation robotic system, made with the possibility of reversal and vertical reciprocating displacement, device about a turn, in a cylindrical case of which a drive with a reducer is fixed, the external gear of which is functionally connected with the internal gear surface of the inner part of the cylindrical body, which is rotatably mounted in it, a linear drive with two coaxial cylindrical guides with a smaller and a larger diameter with the possibility of mutually opposite displacements relative to each other to displace the robotic system, the first and second drive with gearbox, characterized in that the cylinder is introduced A guideway fixed along the wall, in the lower part of which a longitudinal groove is made, where the lower part of the longitudinal reciprocating displacement device is located with a fixed thrust bearing, functionally connected with the longitudinal bar, which is fixed with the lower part of the cylindrical guide, and in the upper part of the device reciprocating displacement in series are two pairs of bearings offset from each other and functionally associated with two longitudinal support rails, one of which, together with the cylindrical guide, is fixed along the wall and on its upper part there is a gear surface functionally connected to the first gear of the drive of longitudinal displacement, on the opposite axis of which there is a second gear functionally connected to the second longitudinal gear surface of the bar, which fixed inside the upper part of the cylindrical guide, while the lower part of the device of the longitudinal reciprocating displacement mounted on the rotor axis of the first drive with the gearbox, and its stator part is fixed with the linear drive body with two coaxial cylindrical guides with smaller and larger diameters, which are fixed on the fixed and extendable part of the linear drive, while the sliding part of the linear drive is fixed on the stator part of the second a drive with a gearbox, the rotor casing of which is fixed with the casing of the second linear drive, on the sliding part of which the rotation drive is sequentially fixed and nnyh bearing washer with the inner toothed surface operatively associated with the external drive pinion turn, while on the outer side of the washer fixed three spherical shell with actuators diagnostic and surgical intensive care and robotic systems, position and located above the surgical tool table.