CN103256461A - 用于保持至少一个医疗装置的具有被辅助驱动的脚轮的支架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于保持至少一个医疗装置的具有被辅助驱动的脚轮的支架，具体地，一种用于保持至少一个医疗装置(W1至W3)的支架(10)，该支架(10)包括具有用于该支架(10)的移位的多个脚轮(16)的支架脚(6)。该支架(10)具有用于确定该支架(10)的移位运动的传感器单元(22)、用于驱动脚轮(16)中的至少一个的驱动单元(18)、以及用于控制驱动单元(18)的控制单元(20)。该控制单元(20)向驱动单元(18)施加控制，使得仅当该传感器单元(22)检测到该支架(10)的移位运动时，该驱动单元(18)辅助地驱动该至少一个脚轮(16)。

Description

用于保持至少一个医疗装置的具有被辅助驱动的脚轮的支架
技术领域
本发明涉及一种用于保持至少一个医疗装置的支架，该支架包括用于将支架放置在地板上的支架脚，所述脚具有用于支架在地板上移位的多个脚轮。
背景技术
支架尤其被用来保持显微镜，以及如果适用，保持其它辅助设备，例如在外科手术期间在手术室内的照明系统，使得外科医生双手自由。因为并不是每个程序需要这种显微镜，或者，在不同的手术室内可能需要用于不同程序的特定显微镜，所以支架在手术室与可能的存储区域之间移位。对于该目的，已知的是，多个脚轮布置在支架脚的下侧（即，面向地板的那侧）上，借助于该多个脚轮，支架可被移位，使得其不必被提升。
由于提供数量日益增加的现代附加装置，并且尝试以小型和紧凑方式构造支架使得它们需要少的空间，所以现代支架非常笨重，使得使支架移位需要相当大的能量。特别地，存在的风险是，一旦支架已经被设置成在运动中时，就难以再一次手动地减速，并且具体地需要长制动距离来减速，使得会发生碰撞、可能地伤害和/或损伤。
因此，用于医疗装置的手推车是已知的，例如来自JANSEN MEDICARS公司，该手推车包括电驱动脚轮，使得通过致动在手推车上的对应按钮可将手推车自动地移位，而无需操作员为此目的施加力。上述手推车的问题是，作为这种电驱动系统的结果，例如，作为对按钮的非预期的按压或对按压不正确按钮的结果，手推车可能迅速结束沿非预期方向的移动，因而可能会导致伤害或可能会损坏昂贵的医疗装置。
本发明的目的是描述一种用于保持至少一个医疗装置的支架，该支架可容易地移动到不同的位置。
发明内容
该目的通过具有权利要求1的特征的支架来实现。本发明的有利的改进将在从属权利要求中描述。
根据本发明，支架包括用于确定支架的移位运动的传感器单元、用于驱动支架脚的脚轮中的至少一个的驱动单元、以及用于控制驱动单元的控制单元。控制单元向驱动单元施加控制，使得仅当传感器单元检测到支架的移位运动时，驱动单元辅助地驱动所述至少一个脚轮。
因此，实现的结果是，在支架移位时，支架的用户由驱动单元辅助，使得移位更加简单；但是，与完全电驱动系统相比，因为仅当支架被手动地移动时，驱动单元辅助地接合，所以提供了高安全程度。
“辅助驱动”将被理解为具体地是指，仅当支架已经在运动中时具体地被手动移动时，发生脚轮的驱动。
为了辅助移位，所述至少一个脚轮的辅助驱动发生，具体地，以类似于电功率辅助周期的方式发生，如例如从文件DE 19710950C2得知的。
支架的“移位运动”表示支架在地板上从第一位置到第二位置的移动。移位运动具体地不是支架的承载单元的运动。
具体地，布置在支架脚上的是承载单元，医疗装置进而可安装在该承载单元上。承载单元特别地铰接地连接到支架脚，使得安装在所述单元上的医疗装置可被带入到期望的位置中，而无需为此目的移动医疗脚。承载单元具体地包括两个承载架，该两个承载架进而铰接地连接到彼此，使得最大可能运动范围是可能的。
承载单元优选地具有保持单元，医疗装置安装在该保持单元上。显微镜优选地如医疗装置那样安装在保持单元上。除了显微镜之外，进一步辅助设备，例如照明系统，也可安装在保持单元上或直接安装在显微镜上。
此外，当传感器单元检测到移位运动时，如果驱动单元辅助地驱动支架脚的至少两个脚轮，优选地支架脚的所有脚轮，则是有利的。从而，所实现的结果是，支架脚以均匀的方式辅助地移动。
驱动单元可包括具体地电马达，优选地直流马达。因此，实现了简单而经济的构造。
此外，如果支架包括用于存储电能以便为驱动单元供应能量的能量存储单元，则是有利的。这具有的优点是，支架不必连接到用于移位的电网。能量存储单元优选地包括可充电电池，使得能量存储单元是可再充电的。具体地，支架具有用于为所述可充电电池充电的接口，通过该接口所述可充电电池可连接到电网。当由支架保持的医疗装置连接到电网时，如果自动地发生可充电电池的充电，则是特别有利的。
额外于或替代可充电电池，还可提供至少一个原电池，该至少一个原电池充当用于为驱动单元供应电能的能量存储装置。此外，替代地，可以经由电缆将支架连接到电网以便为驱动单元供应能量。
传感器单元优选地包括用于确定支架的移位运动的速度的速度传感器。脚轮被驱动的辅助程度可具体地是速度依赖的。替代地，驱动单元还可使用恒力驱动脚轮，而不论在速度传感器的辅助下所确定的速度。
此外，如果驱动单元向驱动单元施加控制使得仅当在在运动传感器的辅助下所确定的移位运动的实际速度大于预设的最小速度和/或小于预设的最大速度时，驱动单元辅助地驱动所述至少一个脚轮，则是特别有利的。最小速度的设置，其必须在驱动单元驱动脚轮之前被支架的手动移动超过以便辅助移位运动，确保了仅在实际上由操作员对支架做出预期的移位的背景下移位运动被辅助，使得对于操作员来说，移位更加容易。具体地，这在支架被意外地碰撞的情况下防止驱动单元驱动脚轮，并且进一步防止意外地移动支架。
预设的最大速度的设置确保，支架不会以太高的速度移动，并且因此可在短制动距离内再一次充分地减速，使得碰撞得以避免。
驱动至少一个脚轮以辅助移位运动可作为脚轮的旋转运动的加速以及减速两者发生。结果是，一方面，方便支架本身的移位，并且在另一方面，支架的减速被加速，使得它可迅速地被带至静止状态。
具体地，当支架移动越过向下倾斜的表面时，由驱动单元的辅助制动防止支架加速。因此，防止碰撞。
此外，如果控制单元向驱动单元施加控制使得驱动单元驱动脚轮，驱动方式使得当在速度传感器的辅助下所确定的移位运动的实际速度大于最大速度时，移位运动成为减速，则是有利的。
额外于或替代速度传感器，传感器单元可包括用于计算脚轮的转数的旋转计数器、加速度传感器、扭矩传感器、和/或力传感器。从而，所实现的结果是，移位运动是以简单的方式可靠地可检测的，并且因此实现了移位运动的安全而可靠的辅助。
借助于加速度传感器，具体地确定支架的正加速即在速度上的增加或负加速度即减速度是否正在发生是可能的。控制单元可相应地向驱动单元施加控制使得在速度上的(正)加速度和减速度借助辅助地被驱动的脚轮的对应驱动而发生。其进一步的结果具体地是实现了在斜坡上的减速。
支架的脚轮具体地在移位位置与支撑位置之间可移动，在该移位位置中，脚轮被布置用于支架的移位，并且在支撑位置中，当支架脚被放置在地板上时，脚轮被布置。在移位位置中，脚轮被布置成使得脚轮从支架脚的支撑面突出，并且因此，提升支架脚离开地板使得支架可被容易地移位。相反地，在支撑位置中，脚轮被充分远地接纳在支架脚的凹槽中，从而脚轮不再从支撑面中突出并且因此不接触地板或至少不提升支架，使得支架被安全地支撑并且不能被意外地移动。
此外，如果用于支架的手动移位的把手布置在支架上，则是有利的。这样的结果是，支架能够容易地被操纵。
手动地可致动的致动元件具体地布置在把手上，使得控制单元向驱动单元施加控制，从而仅当致动元件具体地手动致动时，辅助驱动所述至少一个脚轮。这样的结果是，确保移位运动的辅助仅当由操作员实际上期望时发生。致动元件具体地是在整个把手上延伸的杓，使得致动元件能够以简单的方式致动，而不论操作位置抓住类似于剪草机的把手的位置如何。
此外，如果设置了用于控制驱动单元和/或用于控制移位运动的远程控制系统，则是有利的。驱动单元以及因此移位运动可以以此方式容易地受控制。远程控制系统可以基于电缆方式体现或可例如经由无线电或红外无线地发生。为此，支架包括具体地接收器、远程控制以及对应的发送器。
此外，如果设置了用于检测地板不规则性的传感器，并且如果当所述传感器检测到地板不规则性时，控制单元向驱动单元施加控制使得驱动单元辅助地驱动所述至少一个脚轮，则是有利的。具体地，地板不规则性可为在传感器的辅助下识别到的门槛。因此，所实现的是，通过驱动单元的对应的致动，使得行进越过门槛更容易。具体地，用于地板不规则的检测的传感器可为扭矩传感器。
而且，如果支架包括用于识别地板标记的标记传感器，则是有利的。这类地板标记可为具体地用于识别所谓的“安全区域”（即，装置不应放置在其中的手术室中的区域）的标记。控制单元向驱动单元施加控制，使得当标记传感器已经检测到地板标记，并且控制单元已经确定如果移位运动继续则地板标记将会被行进越过时，驱动单元使支架减速。具体地，控制单元向驱动单元施加控制，使得驱动单元使支架减速直至停止。这防止地板标记被行进越过，并且因此具体地防止意外移位到安全区域中。具体地，标记传感器可为光学传感器。
附图说明
本发明的进一步特征和优势从下文的描述变得明显，下文的描述将结合附图参照例证性实施例进一步详细地解释本发明，其中：
图1示意性地描绘用于保持至少一个医疗装置的支架。
具体实施方式
图1示意性地描述用于保持医疗装置W1至W3的支架10。具体地，医疗装置W1是显微镜，并且医疗装置W2和W3是辅助设备，例如照明系统。替代地，其它医疗装置W1至W3，或仅一个医疗装置W1到W3，或亦无医疗装置W1至W3，可被安装在支架10上。
支架10包括支架脚6，支架10借助于支架脚6被放置在地板上。支架10还具有可包括第一承载架1和第二承载架2的承载单元12。第一承载架安装在支架脚6上，可旋转地环绕第一轴线S1。第二承载架2进而安装在第一承载架S1上，可旋转地环绕轴线S2。还铰接地布置在第二承载架S2上的是保持单元5，医疗装置W1至W3可进而安装在保持单元5上。设置在承载架1、2的是相应的滑动机构3、4，在这些滑动机构上设置有用于平衡支架10的平衡物W4、W5，使得医疗装置W1至W3保持在被建立的期望位置中并且防止医疗装置本身移动到其它位置。
借助承载单元12所实现的是，医疗装置W1至W3的位置可以以简单的方式确定，特别地用于外科程序的最优位置可被选择。
支架脚6包括支撑面14，支架脚6借助支撑面14被放置在地板上。此外，支架脚6具有多个脚轮，该多个脚轮中的一个举例来说标为参考符号16。借助脚轮16，支架10可被移位到不同的位置，使得支架10可容易地被传送到特定的使用位置或传送到存储区域中。
脚轮16可具体地在移位位置与支撑位置之间调节，脚轮16在移位位置上从支撑面14向外突出。在支撑位置上，脚轮被接纳到支架脚6的凹槽(在图1中不可见)中，使得脚轮不会从支撑面14向外突出。支撑位置是当支架10被放置在地板上并且不旨在被移位时脚轮16被布置的位置。因此，在支撑位置上实现了支架10的安全支撑，并且在移位位置上能够使得支架10容易移位。脚轮16在移位位置与支撑位置之间的调整可手动地和/或自动地例如借助于驱动单元发生。
此外，支架10具有驱动单元18，在驱动单元18的帮助下，支架脚6的脚轮16中的至少一个，优选地所有脚轮16，是可驱动的。具体地，驱动单元18包括电马达，优选地直流马达。能量存储单元19具体地可充电电池和/或原电池被提供，借助该能量存储单元19，使得驱动单元18所需的能量是可用的。具体地，当支架10是在固定的位置并且具体地当正在使用医疗装置W1至W3时，可充电电池被充电。替代地，当使用原电池时，充电可省略。
此外，支架10具有用于控制驱动单元18的控制单元20以及用于确定支架10的移位运动的传感器单元22。控制单元20向驱动单元施加控制，使得：驱动单元仅当支架10的移位运动经由传感器单元22被检测到时，驱动单元辅助地驱动脚轮16。因此，驱动单元18并不是连续地，并且也不借助对应的致动元件的致动，而是仅当手动地移动支架10时才驱动脚轮16。驱动单元替而实现的是，仅仅辅助在任何情况下已经发生的移位运动，与在被称为“电动助力车”的电动自行车的情况下的踏板运动的辅助相当。
具体地，传感器单元22包括速度传感器，移位运动的速度在该速度传感器的帮助下被确定。具体地，最小速度和最大速度在控制单元20中被预先设定。向驱动单元18施加控制，使得驱动单元18仅当由传感器单元22确定的实际速度大于预设的最小速度并且小于预设的最大速度时辅助移位运动。最小速度的预先设定确保仅当该运动是有意的时，支架的移位运动被辅助。最大速度确保支架10不会在过高的速度下移动，并且因此可在相当短的制动距离内达成停止。此外，预设最大速度使得支架10能够自动地减速，从而简化在向下倾斜表面上的移位。 
一般地，由驱动单元对脚轮的“辅助驱动”应理解为正加速和负加速两者的辅助，即在增加速度中的辅助、在维持速度中的辅助以及在减速度中的辅助。
此外，传感器单元22还可包括例如加速度传感器、扭矩传感器、或力传感器。
此外，可另外设置用于确定地板标记的标记传感器，具体地摄像机。医疗装置通常不能被传送到的安全区域通常在手术室内使用地板标记来标记。在这种标记传感器的帮助下，可自动地检测到此类地板标记。于是，控制单元20向驱动单元18施加控制使得驱动单元18自动地促使支架10减速，使得支架10在此类地板上不会意外地被传送到安全区域中。
此外，传感器单元22也可包括用于确定地板不规则的传感器，例如扭矩传感器。具体地，这允许门槛被识别，在该背景下，控制单元向驱动单元18施加控制，使得一旦门槛被识别，驱动单元18就辅助地驱动脚轮16，使得支架10可容易地被传送越过门槛。
把手24优选地布置在支架10上，支架10借助于把手24可容易地被手动地移动。在优选的实施例中，被体现为杓（bail）26的致动元件布置在所述把手上。当对应的移位运动借助传感器单元22确定时，仅当该杓26由移动支架10的人致动时，控制单元18才向驱动单元施加控制，使得驱动单元辅助移位运动。在未致动杓26的情况下，不会发生由驱动单元18引起的移位运动的辅助，使得在这种情况下，支架10排外地可被手动地移位。因此，所实现的是，操作员可在任何时候容易地决定他或她是否希望在移动支架10的过程中被辅助。因此，可实现支架10的安全移位。
另外地或替代地，也可设置远程控制系统，借助于该远程控制系统，驱动单元是可致动的。具体地，也可使用该远程控制系统控制整个移位运动。
总的来说，借助驱动单元18的移位运动的辅助使得支架10的简单但安全移位成为可能。一方面，驱动单元18允许用于使支架10移位的能量消耗减小；另一方面，整个辅助作用，即，仅当已经存在移位运动时，驱动脚轮16有助于确保支架10沿非期望的方向上意外的移动得以避免或至少变得更为困难，与完全电驱动系统不同。
部件清单
1,2 承载架
3,4滑动机构
5保持单元
6支架脚
10支架
12承载单元
14支撑面
16脚轮
18驱动单元
19能量存储单元
20控制单元
22传感器单元
24把手
26杓
S1,S2轴线
W1, W2, W3医疗装置
W4, W5平衡物。

Claims (15)

1. 一种用于保持至少一个医疗装置的支架，
具有用于将所述支架(10)放置在地板上的支架脚(6)，所述支架脚(6)包括用于所述支架(10)在所述地板上移位的多个脚轮(16)，
其中所述支架(10)包括用于确定所述支架(10)的移位运动的至少一个传感器单元(22)，
所述支架(10)包括用于驱动所述支架脚(6)的脚轮(16)中的至少一个的驱动单元(18)，以及用于控制所述驱动单元(18)的控制单元(20)；以及
所述控制单元(20)向所述驱动单元(18)施加控制，使得仅当所述传感器单元(22)检测到所述支架(10)的移位运动时，所述驱动单元(18)辅助地驱动所述至少一个脚轮(16)。
2. 根据权利要求1所述的支架(10)，其特征在于，承载单元(12)优选铰接地布置在所述支架脚(6)上，所述医疗装置(W1至W3)能够安装在所述承载单元(12)。
3. 根据权利要求2所述的支架(10)，其特征在于，所述承载单元(12)包括保持单元(5)，所述至少一个医疗装置(W1至W3)具体地显微镜被安装在所述保持单元(5)上。
4. 根据前述权利要求中的任一项所述的支架(10)，其特征在于，当所述传感器单元(22)检测到移位运动时，所述驱动单元(18)辅助地驱动所述支架脚(6)的至少两个脚轮(16)，优选地所述支架脚(6)的所有脚轮(16)。
5. 根据前述权利要求中的任一项所述的支架(10)，其特征在于，所述驱动单元(18)包括电马达。
6. 根据前述权利要求中的任一项所述的支架(10)，其特征在于，所述支架包括用于存储电能以便向所述驱动单元(18)供应能量的能量存储单元(19)，具体是可充电电池和/或原电池。
7. 根据前述权利要求中的任一项所述的支架(10)，其特征在于，所述传感器单元(22)包括用于确定所述移位运动的速度的速度传感器。
8. 根据权利要求7所述的支架(10)，其特征在于，所述控制单元(20)向所述驱动单元(18)施加控制，使得仅当在在所述运动传感器的辅助下所确定的所述移位运动的实际速度大于预设的最小速度和/或小于预设的最大速度时，所述驱动单元(18)辅助地驱动所述至少一个脚轮(16)。
9. 根据权利要求8所述的支架(10)，其特征在于，所述控制单元(20)向所述驱动单元(18)施加控制，使得所述驱动单元(18)驱动所述脚轮(16)，使得当在所述运动传感器的辅助下所确定的所述移位运动的实际速度大于所述最大速度时，所述移位运动减速。
10. 根据前述权利要求中的任一项所述的支架(10)，其特征在于，所述传感器单元(22)包括用于计算所述脚轮(16)的旋转的旋转计数器、加速度传感器、扭矩传感器、和/或力传感器。
11. 根据前述权利要求中的任一项所述的支架(10)，其特征在于，在用于所述支架(10)的移位的移位位置上，所述脚轮(16)被布置成使得脚轮(16)从所述支架脚(6)的支撑面(14)中突出；并且在所述支架脚(6)被放置在所述地板上的支撑位置中，所述脚轮(16)被接纳在所述支架脚(6)的接纳区域中，使得脚轮(16)不从所述支撑面(14)中突出。
12. 根据前述权利要求中的任一项所述的支架(10)，其特征在于，用于所述支架(10)的手动移位的把手(24)布置在所述支架(10)上；手动地能够致动的致动元件(26)具体地杓布置在所述把手(24)上；并且所述控制单元(20)向所述驱动单元(18)施加控制，使得仅当所述致动元件(26)被致动时所述驱动单元(18)辅助地驱动所述至少一个脚轮(16)。
13. 根据前述权利要求中的任一项所述的支架(10)，其特征在于，提供了用于控制所述驱动单元(18)和/或用于控制所述移位运动的远程控制系统。
14. 根据前述权利要求中的任一项所述的支架(10)，其特征在于，所述支架(10)包括用于检测地板不规则性的传感器，具体地扭矩传感器；并且当所述传感器检测到地板不规则性时，所述控制单元(20)向所述驱动单元(18)施加控制，使得所述驱动单元(18)辅助地驱动所述至少一个脚轮(16)。
15. 根据前述权利要求中的任一项所述的支架(10)，其特征在于，所述支架(10)包括用于识别地板标记的标记传感器；并且当所述标记传感器检测到地板标记，并且如果所述移位运动继续则所述控制单元(20)确定所述地板标记将被行进越过时，所述控制单元(20)向所述驱动单元(18)施加控制，使得所述驱动单元(18)使所述支架(10)减速，优选地停止。
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