Пристрій висувного елемента затиску багатофункціонального діагностико-хірургічної робототехнічної системи з можливістю інформаційно-комп’ютерного управління ім. ю.і. русанова

Реферат: UA 72500 U UA 72500 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медичної техніки і може бути використана в робототехнічній системі при виконанні різних медичних процедур. Відомий пристрій вертикального переміщення багатофункціонального діагностикохірургічного операційного столу з можливістю інформаційно-комп'ютерного управління [патент України № 68662 від 10.04.2012], що включає вертикальний корпус столу з можливістю зміни висоти, який позиційно розташований в його підставі, при цьому підстава столу закріплена на нерухомій поверхні і виконана у вигляді циліндра із зовнішніми ребрами жорсткості, усередині якого зафіксована нижня частина вертикального корпусу, виконаного у вигляді двох співвісних циліндрів, зовнішнього і внутрішнього, з можливістю поворотно-поступального зсуву внутрішнього циліндра, між якими розташовані напрямні у вигляді двох послідовних кілець з напівкруглими пазами, в яких розташовані подовжні напрямні, закріплені на внутрішній поверхні зовнішнього циліндра і зовнішній поверхні внутрішнього циліндра, при цьому в нижній частині зовнішнього циліндра і на відстані від верхньої частини внутрішнього циліндра зафіксовані вставні шайби, на протилежних сторонах яких виконані круглі пази, між якими розташований лінійний привід поворотно-поступального переміщення внутрішнього циліндра щодо зовнішнього нерухомого циліндра. Недоліком відомого пристрою є функціональна неможливість поєднання з робототехнічною системою інформаційно-комп'ютерного управління. Відомий також пристрій затиску [патент RU № 2371305], який включає обойму, виконану з можливістю поступального переміщення, пружні елементи, виконані у вигляді пружної стрічки з перегинами і прикріплені до обойми, привідний елемент зі штоком і несучим стрижнем. Захоплення забезпечене жорсткою планкою з шарніром в середній частині, при цьому пружні елементи прикріплені до обойми одним кінцем, а іншим, у вигляді внутрішніх перегинів пружних елементів, - до жорсткої планки. При цьому несучий стрижень скріплений з шарніром жорсткої планки (найближчий аналог). Недоліком відомого пристрою затиску є обмеження його функціональних можливостей, оскільки він призначений для вирішення конкретної задачі і не може бути застосований в робототехнічній системі з комп'ютерним управлінням для орієнтованого прийому хірургічних інструментів і діагностичних пристроїв з подальшим зворотно-поступальним розворотом для проведення як хірургічних, так і діагностичних процедур. В основу корисної моделі поставлена задача - удосконалення пристрою для орієнтованого прийому і подвійного зворотно-поступального розвороту хірургічних інструментів і діагностичних пристроїв, функціонально пов'язаних з операційним столом з комп'ютерним управлінням. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій висувного елемента затиску багатофункціональної діагностико-хірургічної робототехнічної системи з можливістю інформаційно-комп'ютерного управління, що включає затиск хірургічних інструментів з можливістю двох розворотів, сполучений за допомогою першого приводу, виконуючого функцію шарніра, з пристроєм проміжного розвороту, який включає другий привід, що виконує також функцію шарніра, який сполучений з додатковим пристроєм осьового розвороту, при цьому введено лінійний привід, корпус якого закріплений в сферичному корпусі робототехнічної системи, а на висувній частині лінійного приводу за допомогою двох планок закріплений привід з редуктором, в якому зовнішня частина редуктора закріплена з однією планкою, а частина статора приводу з редуктором за допомогою осьового стрижня сполучена з можливістю обертання з другою планкою, при цьому корпус статора сполучений з додатковим пристроєм осьового розвороту. На фіг. 1 зображений пристрій висувного елемента затиску багатофункціональної діагностико-хірургічної робототехнічної системи з можливістю інформаційно-комп'ютерного управління. На фіг. 2 зображений пристрій першого осьового розвороту затиску операційних елементів. На фіг. 3 зображений пристрій проміжного розвороту затиску хірургічних елементів. На фіг. 4 зображений пристрій другого розвороту затиску. На фіг. 5 зображена робототехнічна системи операційного стола з можливістю інформаційно-комп'ютерного управління. Пристрій висувного елемента затиску багатофункціональної діагностико-хірургічної робототехнічної системи з можливістю інформаційно-комп'ютерного управління містить (фіг. 4) затиск 1 хірургічного інструмента 2, реалізований з можливістю зворотно-поступального зсуву в корпусі 3 затиску 1 приводу 4 з фіксуючим стрижнем 5. При цьому корпус 3 із затиском 1 хірургічного інструмента 2 з боку 6, протилежного розташуванню затиску 1, зафіксований на конічній шестірні 7 для зворотно-поступального зсуву в осьовій площині першої частини корпусу зсуву 8 затиску 1 і шарнірно сполучений з верхньою частиною осьового стрижня 9 конічної шестірні 7, яка функціонально пов'язана з конічною шестірнею 10 приводу 11 зворотнопоступального розвороту корпусу 3 із затиском 1 хірургічного інструмента 2. При цьому привід 11 зворотно-поступального розвороту корпусу 3 із затиском 1 зафіксований на першій 12 і другій 1 UA 72500 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 13 половинах першої частини корпусу зсуву 8 затиску 1, які спільно утворюють корпус циліндрової форми і з боку 14, протилежного розташуванню затиску 1, зафіксовані між собою за допомогою обмежувача 15, який зафіксований на одному кінці осьового стрижньового елемента 16 першого осьового розвороту затиску 1. При цьому другий кінець осьового стрижньового елемента 16 виконаний з конічною шестірнею 17, яка функціонально пов'язана з конічною шестірнею 18 приводу 19 першого осьового розвороту, який зафіксований усередині другої частини корпусу 20, який також виконаний у вигляді двох половин 21 і 22, сполучених за допомогою шайби 23. В результаті описана конструкція є пристроєм розвороту затиску 1 хірургічних інструментів 2 і пристроєм першого осьового розвороту хірургічних інструментів 2 і є пристроєм з можливістю двох розворотів. При цьому пристрій затиску хірургічних інструментів (фіг. 4) з можливістю двох розворотів включає також додатковий корпус 25 (фіг. 3) пристроїв проміжного розвороту з першим 26 і другим 27 приводами з редуктором, які позиційно розташовані на одному 28 і іншому 29 його кінцях, при цьому зовнішня частина редуктора першого 26 і другого 27 приводів сполучена з першою половиною кінцевої частини 30 корпусу 25 проміжного розвороту затиску, а протилежна частина статора 31 приводів шарнірно сполучена з другою половиною кінцевої частини 28 корпусу 25 проміжного розвороту, при цьому на корпусі статора першого приводу 26 закріплена з можливістю сумісного розвороту крайня частина корпусу 23', 24 пристрою затиску хірургічних інструментів з можливістю подвійного розвороту затиску, а на корпусі статора другого приводу 27 закріплена крайня частина 32 додаткового пристрою другого осьового розвороту затиску. При цьому пристрій додаткового осьового розвороту захоплення (фіг. 2) містить корпус, який виконаний з двох частин 33 і 34 циліндричної форми, одна 34 з яких включає зафіксований усередині привід 35 з конічною шестірнею 36, функціонально пов'язаною з конічною шестірнею 37 осьового стрижньового елемента 38 розвороту другої частини корпусу 33, усередині якого він зафіксований в центральній частині обмежувача 39, а верхня частина обмежувача 39 зафіксована усередині другої частини 33 корпусу розвороту. При цьому на осьовому стрижньовому елементі 38 між його конічною шестірнею 37 і обмежувачем 39 розташовані два рознесених підшипники 40 і 41 з шайбою 42 між ними, яка зафіксована з першою і другою частинами корпусу 34 осьового додаткового розвороту затиску 1. При цьому перша 33 і друга 34 частини корпусу пристрою додаткового осьового розвороту затиску протилежними сторонами 43 і 32 зафіксовані на частині статора приводу 44 пристрою розвороту висувної частини і на частині статора другого приводу 27 пристрою проміжного розвороту відповідно. При цьому введений лінійний привід 45 (фіг. 1), корпус 46 якого закріплений в сферичному корпусі робототехнічної системи, а на висувній частині 47 лінійного приводу 45 за допомогою двох планок 48 і 49 закріплений привід з редуктором 44, в якому зовнішня частина 50 редуктора закріплена з планкою 49, а частина статора приводу 44 з редуктором за допомогою осьового стрижня 51 сполучена з можливістю обертання з другою планкою 48, при цьому корпус статора приводу 44 сполучений з пристроєм додаткового другого осьового розвороту затиску. На фіг. 5 зображено сферичний корпус 52 робототехнічної системи, хірургічний стіл 53 і інструментальний стіл 54. Пристрій висувного елемента затиску багатофункціональної діагностико-хірургічної робототехнічної системи з можливістю інформаційно-комп'ютерного управління в даному виконанні може бути використаний для орієнтованого прийому (фіг. 5) хірургічних інструментів і діагностичних пристроїв з інструментального стола 54, функціонально пов'язаного з операційним столом 53. А реалізують цю процедуру (фіг. 4) за допомогою затиску 1, який включає фіксуючий стрижень 5, функціонально пов'язаний з приводом 4 з можливістю зворотнопоступального зсуву усередині корпусу 3 затиску 1. При цьому корпус 3 затиску 1 у позиції 6 зафіксований з конічною шестірнею 7 і шарнірно пов'язаний з верхньою частиною осьового стрижня 9 конічної шестірні 7 і здійснює сумісний розворот за допомогою конічної шестірні 10 і приводу 11, який зафіксований усередині корпусу зсуву 8, що складається з першої 12 і другої 13 його частин. З другого боку корпусу зсуву 8 перша 12 і друга 13 його частини зафіксовані між собою за допомогою обмежувача 15, який розташований на осьовому стрижньовому елементі 16 розвороту корпусу зсуву 8 для розвороту затиску 1 після прийому хірургічного інструмента 2. При цьому корпус 20 осьового розвороту затиску виконаний з двох частин 21 і 22 циліндричної форми, одна частина 22 включає зафіксований усередині привід 19 з конічною шестірнею 18, функціонально пов'язаною з конічною шестірнею 17 осьового стрижньового елемента 16 розвороту другої частини корпусу зсуву 8, усередині якого він зафіксований в центральній частині обмежувача 15, а верхня частина обмежувача 15 зафіксована усередині другої частини корпусу зсуву 8. При цьому на осьовому стрижньовому елементі 16 між його конічною шестірнею 17 і обмежувачем 15 розташовані два рознесених підшипники з шайбою 23 між ними, яка зафіксована з першою 21 і другою частинами 22 корпусу осьового розвороту. При цьому 2 UA 72500 U 5 10 15 20 25 30 функціональне призначення пристрою проміжного розвороту (фіг. 3) полягає у розширенні функціональних можливостей переміщення затиску 1 як над операційним столом 53 (фіг. 5), так і для переміщення в зону розташування інструментального стола 54. І цю процедуру виконують перший 26 і другий 27 приводи. І якщо другий привід 27 виконує функцію зворотнопоступального розвороту додаткового корпусу 25 проміжного розвороту затиску 1 на більш ніж 180°, то перший привід 26 виконує функцію зворотно-поступального розвороту пристрою 23', 24 (фіг. 4) зворотно-поступального подвійного розвороту затиску 1. При цьому слід зазначити, що розворот здійснює частина статора приводу 26 і 27. А пристрій другого осьового розвороту затиску (фіг. 2) дозволяє розширити функціональні можливості позиційного положення як в корпусі робототехнічної системи 52 (фіг. 5), так і в зоні операції над хірургічним столом 53 і інструментальним столом 54. При цьому за допомогою лінійного приводу 45 (фіг. 1, 5) здійснюють додаткове висунення затиску 1, а за допомогою приводу 44 крім коректування позиційного положення затиску виконують введення попередньо зібраних пристроїв затиску 1 всередину сферичного корпусу 52 робототехнічної системи. Використання запропонованого технічного рішення дозволяє розширити функціональні можливості пристрою захоплення хірургічних інструментів і діагностичних пристроїв в діагностико-хірургічних системах операційного столу з можливістю інформаційно-комп'ютерного управління. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій висувного елемента затиску багатофункціональної діагностико-хірургічної робототехнічної системи з можливістю інформаційно-комп'ютерного управління, що включає затиск операційних елементів з можливістю двох розворотів, сполучений за допомогою першого приводу, виконуючого функцію шарніра, з пристроєм проміжного розвороту, який включає другий привід, що виконує також функцію шарніра, сполучений з додатковим пристроєм осьового розвороту затиску, який відрізняється тим, що введено лінійний привід, корпус якого закріплений в сферичному корпусі робототехнічної системи, а на висувній частині лінійного приводу за допомогою двох планок закріплений привід з редуктором, в якому зовнішня частина редуктора закріплена з однією планкою, а частина статора приводу з редуктором за допомогою осьового стрижня сполучена з можливістю обертання з другою планкою, при цьому корпус статора сполучений з додатковим пристроєм осьового розвороту затиску. 3 UA 72500 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4