CN107334536B - 一种内部支撑机构及控制台 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种内部支撑机构及控制台，该支撑机构包括：底板，其设置于内部支撑机构的底部，用于形成内部支撑机构的基础；底座，其底端固定在底板上，用于形成内部支撑机构的主支撑部；支撑件组件，其与底座连接，用于支撑控制台部件。通过该内部支撑机构及控制台，能够为控制台内的部件提供稳定的支撑，控制台的性能得以保障，间接地提高了手术操作的准确性。

Description

一种内部支撑机构及控制台

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，并且更具体地，涉及一种内部支撑机构及控制台。

背景技术

随着科学水平的日益提高和医学的进步，外科手术机器人在日常的外科手术中正在发挥越来越重要的作用。手术机器人一般可以分为控制台和手术台车，医生能够通过控制台控制手术台车上的机械臂进行操作，进行手术。控制台因而具有很复杂的机构，其包括很多的部件，例如控制器、升降台和显示屏等等，在高精确度要求的手术过程中，如果由于控制台的不稳定造成医生误操作，则可能会带来严重的手术事故。因此，如何为控制台内的多个部件提供稳定的支撑成为一个至关重要的问题。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种控制台及其内部的支撑机构，能够为控制台内的部件提供稳定地支撑，为控制台性能提供保障，间接地提高了手术操作的准确性。

第一方面，本申请提供了一种内部支撑机构，其用于手术机器人的控制台设备中，该内部支撑机构包括：底板，其设置于所述内部支撑机构的底部，用于形成所述内部支撑机构的基础；底座，其底端固定在所述底板上，用于形成所述支撑机构的主支撑部；支撑件组件，其与所述底座连接，用于支撑控制台部件。通过该方面，能够为控制台内的部件提供稳定的支撑，为控制台性能提供保障，间接地提高了手术操作的准确性。

根据该方面的一种可能的实现方式，该底座还包括底座延伸平台。通过该可能的实现方式，能够在保证支撑稳定性的同时节省底座的体积，从而节省了控制台的体积。

根据该方面的一种可能的实现方式，支撑件组件包括升降立柱和机架，其中，所述机架固定于所述底座上，所述升降立柱固定于所述底座延伸平台上。根据该可能的实现方式，能够将升降立柱和机架两种支撑件分别支撑起来。

根据该方面的一种可能的实现方式，底座与所述底板之间、所述机架与所述底座之间以及所述底座延伸平台与所述升降立柱之间均通过螺钉或螺柱连接。通过该可能的实现方式，能够使底座、升降立柱以及机架稳定地固定在支撑机构中。

根据该方面的一种可能的实现方式，底座还包括支撑梁，其两端分别连接到所述底座和所述底座延伸平台上以从下方支撑所述底座延伸平台。通过该可能的实现方式，能够加强底座延伸平台的支撑强度，从而提高升降立柱的稳定性。

根据该方面的一种可能的实现方式，底座为方通焊接结构。

根据该方面的一种可能的实现方式，底板为托盘结构。

根据该方面的一种可能的实现方式，机架由多根相互平行排列的立柱组成。通过该可能的实现方式，能够提高机架的强度，增强支撑稳定性。

根据该方面的一种可能的实现方式，支撑机构由钢材制成。

第二方面，本申请还提供了一种控制台，该控制台包括如第一方面及其可能的实现方式所述的内部支撑机构。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为根据本发明实施例的控制台的结构示意图。

图2为图1中的控制台的内部支撑机构的局部放大图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

在本说明书中，“向上方向”指的是在图1中箭头所指的方向，“向下方向”指的是其相反方向。

图1为控制台10的结构示意图。在图1中，控制台10大体上包括内部支撑机构100和被支撑件，具体来说，控制台10包括支撑脚11、踏板12、脚踏13、阻尼轴14、升降立柱15、触摸屏16、扶肘平台17、支臂18、固定卡圈19、操作控制器20、指示灯21、急停开关22、音响23、弧形屏24、配重块25、显示器支架26、支架安装底座27、推车28、机架29、底座30、主控机箱31、接口面板32、底板33以及脚轮34。其中，如图2所示，内部支撑机构100包括底板33、底座30以及支撑件组件，该支撑件组件包括升降立柱15和机架29。

在本申请提供的内部支撑机构100中，底板33设置于控制台10的底部，作为整个控制台10的所有部件的支撑基础，固定所有与之相连的结构件，稳定重心。优选地，该底板33为托盘结构，这样能够使上方部件在支撑机构不稳的情况下不至与从底板33滑出。在底板33下方安装有多个脚轮34以方便操作人员根据需要移动控制台10的位置。从底板33可以延伸出踏板12，在踏板12的下方安装有支撑脚11，在确定控制台10的位置以后放下支撑脚11以防止控制台10滑动，增加稳定性。在踏板12上方设置有多个脚踏13，踏板12与脚踏13集成为一个整体模块，同时脚踏接线通过航空转接接头实现踏板的快拆、快装，踏板通过阻尼轴14铰链固定在基座底板33上，可实现10°翻转，使踏板12脱离地面支撑进行整机移动；踏板上落脚点处的防滑设计，避免了踩踏踏板时由于打滑而产生误操作，对脚踏13控制起到了指示作用，同时脚踏13的间距及颜色布置避免了操作者因误踩脚踏13而导致错误操作，该设计结构简单、实用，防滑与防误踩设计降低了出错概率，提高操作人员的操作效率和操作准确率。

在底板33上方通过螺钉或螺栓固定安装有底座30，该底座30形成了该内部支撑机构100的主体支撑部。

优选地，该底座30为方通焊接结构。在方通结构的内部设置有主控机箱31，其用于运行控制主程序，实现对各类外围设备的集中控制和管理。其包括工控板主机、踏板控制装置和触摸屏电动升降控制装置，通过插槽引出电气、通讯接口，所有板卡在接线端子板实现电气汇合，便于产品后期维护。

优选地，底座30为长方体结构且应当具有和控制台10相当的尺寸，以足够稳定地为上方部件提供支撑。

在底座30的侧面还设置有以底座延伸平台35，用于支撑升降立柱及其上方的部件。操作平台作为手术操作人员最重要的执行机构之一，与可调节升降立柱15顶部固定联接在一起，以实现平台整体升降，升降立柱15底部与底座延伸平台35连接，具体地，底座延伸平台35应当具有一定的厚度，以使得升降立柱15的末端能够嵌入到底座延伸平台35中，并通过螺钉将其与底座延伸平台35固联在一起，从而保证了升降立柱15安装的可靠性和稳定性。升降立柱15外通过简单的塑胶外科包裹作为伸缩保护罩，外壳随升降平台同步上升或下降，起到防尘隔离等效果，其整个操作平台升降的高度通过扶肘平台17正中的触摸屏16调节，可到达的高度调节范围为0～100mm，通过调整操作平台位置以满足不同操作人员的操作习惯，使操作手术更加灵活自如，实用性强，可有效地提高操作人员的操作准确度和舒适度。

优选地，底座延伸平台35与底座30之间设置有一斜向支撑梁36，其两端分别与底座延伸平台35和底座30连接，以从下方支撑该底座延伸平台35，以使该平台能够更加稳固地支撑升降立柱15。

在底座30上通过螺钉或螺栓固定安装有机架29，该机架29由多根平行排列的立柱围绕而成，在底座30上方设置有安装平台，应理解，该安装平台也应当具有一定的厚度，使这些立柱的末端嵌入到该平台中并通过螺栓或螺钉固联在一起。将电源盒放置在该安装平台上，位于这些立柱的间隙之间。在这些立柱的另一末端同样也设置有一个安装平台，其结构与底部末端的结构类似，在此不作赘述。优选地，在任意相邻的两根平行排列的立柱之间可以设置横梁，以提高该机架29的稳定性。

由此，机架29和升降立柱15组合形成了本申请的内部支撑机构100的支撑件组件，主要分别用于支撑弧形屏24和操控平台，另外支撑件组件还用于支撑控制台10的外壳。因此，在控制台10中，升降立柱15既用作支撑件又用作被支撑件。

弧形屏24设计打破了传统的四方厚重显示屏设计，降低四方屏给人带来的冰冷感，采用与整机外科弧线相协调的弧形屏24，使整机协调美观，更具亲和力，配置多自由度的显示屏支架26，通过标准接口与配重块25相连，使弧形屏24同样能够达到不同位置、角度的调整，满足不同操作人员的操作习惯，降低疲劳程度、提高操作效率。

操控平台为一个整体零件，采用包含了悬臂支撑部分、手柄固定部分和内腔部分，悬臂可作为操作人员手臂的支点，减少操作人员长时间手术带来的胳膊酸疼、发麻等情况，两边支架连为一体的结构，既节省了材料，在强度方面也能得到很好的保证；手柄控制器固定设计采用外壁包裹结构，加以底座平台固定，控制台左右两侧做内凹设计与手柄的锥面完全贴合，可限制X、Z方向以及X、Z轴自由度，内凹面底部凹槽与手柄底座配合，限制其Y轴自由度，金属卡圈与底座圆盘配合，通过螺钉固定在操控台平面，完成Y方向自由度固定，无缝连接的设计节省了空间，让手柄控制器与整个操作平台也融为一体；内腔部分在不影响操控平台强度的前提下，将内部进行掏空设计，布置音响23、指示灯21、急停开关22等其它零部件，也减轻了整个操控台的重量，减轻升降立柱的负担；操控平台与升降立柱15直接相连，解除固定可将整个控制台10移出，设计简单实用，降低了成本与安装维护难度，提高效率与经济性。

急停开关22凸出表面设计，通过操作识别，操作人员操作过程中出现故障或其它突发状况时可以通过急停开关22进行应急处理，指示灯21与急停开关22竖直并排放置，采用三色光灯柱(红-故障，黄-警示，绿-运行)减少开孔数量及安装难度，保持了整个表面的完整度，摆放位于操作者触手可及的操控台正面位置，突发状况时操作者能够第一时间作出判断，缩短了反应时间，提高操作安全性。

可移动式触摸屏16用于控制操作平台的升降和模式切换，内嵌在操作平台扶肘平台17中水平放置，四周垫海绵垫块，防止扶肘平台17压迫触摸屏16表面，造成误操作，背面加以钣金件封闭固定，走线掩埋在支臂所开的凹槽中，不影响扶肘滑动功能的前提下实现触摸屏功能，正中设置在扶肘平台17能让操作人员直观地观察到目前设备状态并进行调整控制，操作简便、快捷，降低了操作难度，提高了操作人员的操作效率。

便携式推手28结构整体采用铝合金金属材料型制而成，通过法兰盘与机芯机架固定联接，结构稳定可靠；外形设计与水平方向成一定角度，符合人机工程设计；安装位置置于机架29顶部，通过增加力臂长度以节省推力大小；推手外表面进行氧化喷砂处理，增加握紧摩擦系数，避免打滑情况，整个推手28的结构为一体加工成型，加工、装配、维护都十分方便，在安全性和实用性方面得到了很大的提高。

应理解，为了保证控制台10的稳定性和使用寿命，本申请的内部支撑机构100可以由钢材形成，优选为不锈钢。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (4)

1.一种内部支撑机构，其用于手术机器人的控制台设备中，其特征在于，包括：

底板，其设置于所述内部支撑机构的底部，用于形成所述内部支撑机构的基础；所述底板为托盘结构；

底座，其底端固定在所述底板上，用于形成所述内部支撑机构的主支撑部，所述底座为方通焊接结构，在所述方通焊接结构内部设置有主控机箱，所述主控机箱用于运行控制主程序，所述主控机箱包括工控板主机、踏板控制装置和触摸屏电动升降控制装置；

支撑件组件，其与所述底座连接，用于支撑部件；

所述底板支撑所述底座和所述支撑件组件；

在所述底座的侧面设置有底座延伸平台，所述底座延伸平台与所述底座之间设置有斜向支撑梁，其两端分别与所述底座延伸平台和所述底座连接，以从下方支撑该底座延伸平台；

所述支撑件组件包括升降立柱和机架，其中，所述机架由多根平行排列的立柱围绕而成，在任意相邻的两根平行排列的所述立柱之间设有横梁；

所述机架固定于所述底座上，所述升降立柱固定于所述底座延伸平台上，操控平台与所述升降立柱顶部固定联接在一起；

多自由度的显示屏支架，所述显示屏支架安装在支架安装底座上，所述支架安装底座位于所述机架顶部；

从所述底板可以延伸出踏板，所述踏板通过阻尼轴铰链固定在基座底板上，以实现翻转，使踏板脱离地面支撑进行整机移动，所述踏板上落脚点处有防滑设计，在所述踏板上方设置有多个脚踏，所述踏板与所述脚踏集成为一个整体；

所述机架顶部设置推手，所述推手通过法兰盘与所述机架固定连接；

急停开关，所述急停开关位于操作者触手可及的操控台正面位置。

2.根据权利要求1所述的内部支撑机构，其特征在于，所述底座与所述底板之间、所述机架与所述底座之间以及所述底座延伸平台与所述升降立柱之间均通过螺钉或螺柱连接。

3.根据权利要求1所述的内部支撑机构，其特征在于，所述内部支撑机构由钢材制成。

4.一种控制台，其特征在于，所述控制台包括如权利要求1至3中任一项所述的内部支撑机构。

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