DE102014019752A1 - Holding arm for medical purposes with two mechatronic interfaces - Google Patents

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Maximilian Krinninger
Stephan Nowatschin
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Abstract

Die Erfindung betrifft Haltearm (1) für medizinische Zwecke, mit einem proximalen Ende (2) zum Befestigen des Haltearms (1) an einer Basis (204) und einem distalen Ende (4) zum Aufnahmen eines chirurgischen mechatronischen Assistenzsystems (200), zwei oder mehr Armsegmenten (10, 12, 14, 16, 18, 20, 22) und zwei oder mehr Gelenken (11, 13, 15, 17, 19, 21, 23), mittels denen die Armsegmente (10, 12, 14, 16, 18, 20, 22) gelenkig miteinander verbunden sind, wobei jedes Gelenk (11, 13, 15, 17, 19, 21, 23) mittels einer Bedieneinrichtung (28) freigebbar und arretierbar ist. Erfindungsgemäß sind zwei Schnittstellen (6, 8) an dem proximalen Ende (2) zum Verbinden des Haltearm (1) mit einer Energiequelle sowie mit einer externen Steuereinheit (206) zum Übertragen von Signalen an den und von dem Haltearm (1) und an dem distalen Ende (4) zum Koppeln des Haltearms (1) mit dem Assistenzsystem (200) zum Steuern des Assistenzsystems (200) vorgesehen.The invention relates to a holding arm (1) for medical purposes, having a proximal end (2) for attaching the holding arm (1) to a base (204) and a distal end (4) for receiving a surgical mechatronic assistance system (200), two or three More arm segments (10, 12, 14, 16, 18, 20, 22) and two or more joints (11, 13, 15, 17, 19, 21, 23), by means of which the arm segments (10, 12, 14, 16 , 18, 20, 22) are hinged together, wherein each hinge (11, 13, 15, 17, 19, 21, 23) by means of an operating device (28) is releasable and lockable. According to the invention, two interfaces (6, 8) are provided at the proximal end (2) for connecting the support arm (1) to a power source and to an external control unit (206) for transmitting signals to and from the support arm (1) and to the distal end (4) for coupling the support arm (1) to the assistance system (200) for controlling the assistance system (200).

Description

Die Erfindung betrifft einen Haltearm für medizinische Zwecke, insbesondere zum Halten eines chirurgischen mechatronischen Assistenzsystems mit einem proximalen Ende zum Befestigen des Haltearms an einer Basis und einem distalen Ende zum Aufnehmen eines chirurgischen mechatronischen Assistenzsystems, und zwei oder mehr Armsegmenten und zwei oder mehr Gelenken, mittels derer die Armsegmente gelenkig miteinander verbunden sind, wobei jedes Gelenk mittels einer Bedieneinrichtung freigebbar und arretierbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines an einem Haltearm gekoppelten mechatronischen Assistenzsystems, insbesondere unter Verwendung eines derartigen Haltearms.The invention relates to a holding arm for medical purposes, in particular for holding a surgical mechatronic assistance system having a proximal end for securing the holding arm to a base and a distal end for receiving a surgical mechatronic assistance system, and two or more arm segments and two or more joints of which the arm segments are hinged together, each hinge being releasable and lockable by means of an operating device. Furthermore, the invention relates to a method for controlling a coupled to a support arm mechatronic assistance system, in particular using such a support arm.

Haltearme der eingangs genannten Art sind bereits seit längerem bekannt und werden in der Chirurgie insbesondere dazu eingesetzt, einen Operateur von statischer Haltearbeit zu entlasten. Ein derartiger Haltearm wird eingesetzt, um ein mechatronisches Assistenzsystem und/oder ein chirurgisches Instrument zu halten, wie etwa einen Manipulator, ein Endoskop, eine Klemme und dergleichen. Insbesondere zum Halten von Endoskopen haben sich die eingangs genannten Haltearme bewährt. Bei der endoskopischen Chirurgie bedient ein Operateur in der Regel mit beiden Händen ein Instrument, während ein Assistent das Endoskop hält, um das Operationsfeld über einen Bildschirm sichtbar zu machen. Das Halten des Endoskops über einen längeren Zeitraum, ist sehr ermüdend. Aus diesem Grund werden vermehrt Haltearme eingesetzt.Retaining arms of the type mentioned are already known for a long time and are used in surgery in particular to relieve an operator of static holding work. Such a support arm is used to hold a mechatronic assistance system and / or a surgical instrument, such as a manipulator, an endoscope, a clamp, and the like. In particular, for holding endoscopes, the above-mentioned retaining arms have proven. In endoscopic surgery, an operator typically operates an instrument with both hands, while an assistant holds the endoscope to visualize the surgical field via a screen. Holding the endoscope for an extended period of time is very tedious. For this reason, more support arms are used.

Eine solcher Haltearm ist beispielsweise aus DE 195 26 915 B4 bekannt. Die dort offenbarte Haltevorrichtung für medizinische Zwecke weist ein Anschlussteil und einen Halter für chirurgische Werkzeuge sowie einen zwischen dem Halter und dem Anschlussteil angeordneten Arm auf. Der Arm ist mit dem Halter und dem Anschlussteil oder mit einem benachbarten Arm über ein Gelenk verbunden und mit einer pneumatisch betätigbaren Vorrichtung zur wahlweisen Festlegung und Lösung der Gelenke gekoppelt, wobei diese Vorrichtung die Gelenke unter Einwirkung einer eine Bremskraft auf das Gelenk ausübenden mechanischen Feder festlegt und wobei die Vorrichtung gegen die Kraft dieser Feder pneumatisch in einen das Gelenk freigebenden Zustand überführbar ist. An dem Halter am proximalen Ende des Arms ist ein Betätigungsorgan angeordnet, mittels dessen Hilfe ein Ventil öffenbar ist, sodass die einzelnen Gelenke des Arms verstellt werden können. Bei Loslassen des Betätigungsorgans wird das Ventil wieder geschlossen, sodass die Gelenke festgelegt sind.Such a support arm is for example off DE 195 26 915 B4 known. The disclosed medical device includes a connector and a surgical tool holder and an arm disposed between the holder and the connector. The arm is connected to the holder and the connecting part or to an adjacent arm via a joint and coupled to a pneumatically actuated device for selectively fixing and releasing the joints, this device fixing the joints under the action of a mechanical force exerting a braking force on the joint and wherein the device is pneumatically transferable against the force of this spring in a state releasing the joint. On the holder at the proximal end of the arm, an actuator is arranged, by means of which a valve can be opened, so that the individual joints of the arm can be adjusted. When you release the actuator, the valve is closed again, so that the joints are fixed.

Ein ähnlicher Haltearm ist in EP 1 958 587 B1 offenbart. Der dort offenbarte Haltearm weist ebenfalls mehrere Gelenke auf, und zur Betätigung der Gelenke ist ein berührungssensitiver Sensor vorgesehen. Dieser Sensor ist am Haltearm benachbart zum medizinischen Instrument angeordnet, sodass bei Ergreifen des medizinischen Instruments der Operator in Kontakt mit dem berührungssensitiven Sensor kommt, wodurch die Gelenke des Haltearms freigegeben werden.A similar arm is in EP 1 958 587 B1 disclosed. The holding arm disclosed there likewise has a plurality of joints, and a contact-sensitive sensor is provided for actuating the joints. This sensor is located on the support arm adjacent to the medical instrument so that upon grasping the medical instrument, the operator comes into contact with the touch-sensitive sensor, thereby releasing the joints of the support arm.

Beide oben genannten Haltearme sind sogenannte passive Haltearme, die ausschließlich gebremste Gelenke aufweisen, jedoch keine aktiven Antriebe in den Gelenken. Die Gelenke sind aufgrund der Betätigung der Bedieneinrichtung freigebbar und bei Loslassen dieser wieder arretiert.Both of the above-mentioned holding arms are so-called passive holding arms, which have only braked joints, but no active drives in the joints. The joints are releasable due to the operation of the control device and locked when you release this again.

Ein weiterer derartiger Haltearm ist in DE 10 2011 004 926 A1 offenbart. Der Haltearm weist mehrere Armsegmente sowie mehrere Gelenke auf, mittels derer die einzelnen Armsegmente miteinander gekoppelt sind. Der Haltearm gemäß DE 10 2011 004 926 A1 weist ferner eine erste Schnittstelle an dem proximalen Ende auf, um den Haltearm mit einer Normschiene eines Operationstisches zu koppeln. Die erste Schnittstelle ist im Wesentlichen gemäß einer Klemme ausgebildet. Darüber hinaus weist der Haltearm eine Schnittstelle am distalen Ende auf, die ebenfalls als Klemme ausgebildet ist und dazu dient, ein Endoskop aufzunehmen. Auch wenn sich dieser Arm grundsätzlich gut zum reinen Halten von Endoskopen eignet, besteht dennoch ein Bedarf, den Einsatzbereich solcher Haltearme flexibler zu gestalten, insbesondere an verschiedene Aufgaben anzupassen. Ferner ist es wünschenswert, die Sicherheit derartiger Haltearme dahingehend zu verbessern, dass ein Verletzungsrisiko eines Patienten während einer Operation, bei der der Haltearm eingesetzt wird, verringert wird.Another such arm is in DE 10 2011 004 926 A1 disclosed. The holding arm has a plurality of arm segments and a plurality of joints, by means of which the individual arm segments are coupled together. The arm according to DE 10 2011 004 926 A1 further includes a first interface at the proximal end for coupling the support arm to a standard rail of an operating table. The first interface is essentially designed in accordance with a clamp. In addition, the support arm has an interface at the distal end, which is also designed as a clamp and serves to receive an endoscope. Although this arm is generally well suited for the mere holding of endoscopes, there is still a need to make the field of use of such support arms more flexible, in particular to adapt to different tasks. Further, it is desirable to improve the safety of such retaining arms such that a risk of injury to a patient during surgery using the retaining arm is reduced.

Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Haltearm sowie ein Verfahren anzugeben, dessen Einsatzbereich größer ist, der insbesondere flexibel einsetzbar ist und der in Bezug auf Sicherheitsaspekte verbessert ist.Consequently, it is an object of the present invention to provide a holding arm and a method whose range of application is greater, which is particularly flexible and which is improved in terms of safety aspects.

Diese Aufgabe wird bei einem Haltearm der eingangs genannten Art gelöst durch eine erste Schnittstelle an dem proximalen Ende zum Verbinden des Haltearms mit einer Energiequelle sowie mit einer externen Steuereinheit zum Übertragen von Signalen an den und von dem Haltearm; eine zweite Schnittstelle an dem distalen Ende zum Koppeln des Haltearms mit dem Assistenzsystem zum Steuern des Assistenzsystems; und eine Übertragungseinrichtung, welche innerhalb des Haltearms angeordnet ist und die erste Schnittstelle mit der zweiten Schnittstelle zum Übertragen von Energie und Signalen zwischen den Schnittstellen verbindet.This object is achieved in a holding arm of the type mentioned by a first interface at the proximal end for connecting the support arm to a power source and to an external control unit for transmitting signals to and from the support arm; a second interface at the distal end for coupling the support arm to the assistance system for controlling the assistance system; and a transmitter disposed within the support arm and connecting the first interface to the second interface for transferring power and signals between the interfaces.

Als Assistenzsysteme in dem erfindungsgemäßen Sinn werden jegliche Art von mechatronischen Manipulatoren, die in der Chirurgie eingesetzt werden, verstanden, so wie insbesondere Endoskope, Exoskope, Laparoskope, Trokare und dergleichen. Die zweite Schnittstelle am distalen Ende des Haltearms ist dazu ausgebildet, sowohl mechanisch mit dem Assistenzsystem zu koppeln, um dieses in einer definierten Position zum Haltearm zu halten, als auch die notwendigen weiteren Anschlüsse, wie insbesondere einen Anschluss für elektrische Energie und einen Anschluss zum Übertragen von Signalen, insbesondere Stellsignalen, bereitzustellen. Innerhalb des Haltearms ist eine Übertragungseinrichtung ausgebildet, die vorzugsweise ein Bussystem aufweist. Ferner weist die Übertragungseinrichtung Mittel zum Übertragen von elektrischer Energie auf. Dadurch sind sämtliche Kabel, die zur Übertragung von elektrischer Energie und/oder Daten von der ersten Schnittstelle zur zweiten Schnittstelle erforderlich sind, im Inneren des Haltearms angeordnet und dadurch während des Betriebs des Haltearms geschützt. An der ersten Schnittstelle sind weiterhin Mittel vorgesehen, um den Haltearm mit einer Energiequelle und einer externen Steuereinheit, wie etwa einem Computer und/oder einem OP-System, zu koppeln. Hierdurch ist der Einsatzbereich des Haltearms vergrößert, und dieser kann flexibel für verschiedene Assistenzsysteme eingesetzt werden. Gleichzeitig ist die Sicherheit verbessert, da das Anbringen zusätzlicher Kabel oder dergleichen nicht erforderlich ist, sondern das Assistenzsystem ist lediglich mit der zweiten Schnittstelle am distalen Ende zu koppeln und der Haltearm selbst wiederum über die erste Schnittstelle am proximalen Ende mit einer Energiequelle und einer externen Steuereinheit koppelbar. As assistance systems in the sense according to the invention, any type of mechatronic manipulators used in surgery are understood, in particular endoscopes, exoscopes, laparoscopes, trocars and the like. The second interface at the distal end of the support arm is adapted to both mechanically couple with the assistance system to hold this in a defined position to the support arm, as well as the necessary other connections, such as in particular a connection for electrical energy and a connection for transferring of signals, in particular actuating signals. Within the holding arm, a transmission device is formed, which preferably has a bus system. Furthermore, the transmission device has means for transmitting electrical energy. As a result, all the cables required to transfer electrical energy and / or data from the first interface to the second interface are located inside the support arm and thereby protected during operation of the support arm. Means are further provided at the first interface for coupling the support arm to a power source and an external control unit such as a computer and / or an operating system. As a result, the range of use of the support arm is increased, and this can be used flexibly for various assistance systems. At the same time, the safety is improved, since the attachment of additional cables or the like is not required, but the assistance system is only to couple with the second interface at the distal end and the arm itself in turn via the first interface at the proximal end with a power source and an external control unit coupled.

Besonders bevorzugt weist die erste Schnittstelle einen Anschluss für einen externen Akkumulator auf. Dadurch ist der Haltearm unabhängig von einer stationären Stromversorgung, und Kabel können weiterhin vermieden werden. Auch ist der Haltearm so im Falle eines Stromausfalls weiterhin betriebsbereit, wodurch die Sicherheit verbessert ist. Die erste Schnittstelle weist vorzugsweise einen Anschluss zur Anbindung des Haltearms an eine Navigationseinrichtung, insbesondere eine OP-Navigationseinrichtung, auf. In modernen Operationssälen werden meist mehrere robotische Systeme eingesetzt. Indem der Haltearm eine Anbindung zu einem solchen Navigationssystem aufweist, ist es möglich, dass dieser Positionsdaten übergibt und empfängt, und so kann eine Kollision mit anderen robotischen Systemen vermieden werden. Weiterhin weist die erste Schnittstelle vorzugsweise einen Bluetooth®-, einen USB-, einen RS-232, und/oder einen optischen Anschluss auf. Mittels eines Bluetooth®-Anschlusses ist es beispielsweise möglich, Signale an den Haltearm zu übertragen und diese über die Übertragungseinrichtung an der zweiten Schnittstelle bereitzustellen, wo diese dann an ein chirurgisches mechatronisches Assistenzsystem, wie etwa einen Manipulator, übergeben werden. Das gleiche gilt für USB- und RS-232-Schnittstellen. USB- und RS-232-Schnittstellen eignen sich besonders, um herkömmliche PCs oder OP-Systeme an den Haltearm anzuschließen.Particularly preferably, the first interface has a connection for an external accumulator. As a result, the holding arm is independent of a stationary power supply, and cables can still be avoided. Also, the support arm is so in the event of a power failure continue to operate, whereby the security is improved. The first interface preferably has a connection for connecting the holding arm to a navigation device, in particular an operating navigation device. In modern operating theaters, several robotic systems are usually used. By having a connection to such a navigation system, the support arm is able to transmit and receive position data, and thus a collision with other robotic systems can be avoided. Further preferably, the first interface comprises a Bluetooth ® - on, a USB, an RS-232, and / or an optical connection. By means of a Bluetooth ® connection, it is possible, for example, to transmit signals to the holding arm and to provide them via the transmission device at the second interface, where these are then transferred to a surgical mechatronic assistance system, such as a manipulator. The same applies to USB and RS-232 interfaces. USB and RS-232 interfaces are particularly suitable for connecting conventional PCs or surgical systems to the support arm.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die erste Schnittstelle einen Anschluss für ein Röntgengerät, ein Ultraschallgerät oder einen medizinischen Laser auf, und die Übertragungseinrichtung ist dazu ausgebildet, Röntgenstrahlen, Ultraschallsignale und/oder einen medizinischen Laserstrahl zu übertragen, und die zweite Schnittstelle ist dazu eingerichtet, Röntgenstrahlen, Ultraschallsignale und/oder Laserstrahlen auf ein Operationsfeld abzugeben, oder an ein chirurgisches mechatronisches Assistenzsystem bereitzustellen. Hierdurch ist es weiterhin möglich, den Haltearm flexibel einzusetzen, und eine Verkabelung im Operationsbereich kann weitgehend vermieden werden. Röntgengeräte, Ultraschallgeräte und medizinische Laser können distal zum Patienten angeordnet werden und mittels des Haltearms zum Operationsfeld hin übertragen und bereitgestellt werden.In a further preferred embodiment, the first interface has a connection for an x-ray device, an ultrasound device or a medical laser, and the transmission device is designed to transmit x-rays, ultrasound signals and / or a medical laser beam, and the second interface is adapted to X-rays, ultrasound signals and / or laser beams to a surgical field, or to provide a surgical mechatronic assistance system. This also makes it possible to use the holding arm flexible, and wiring in the operating area can be largely avoided. X-ray devices, ultrasound devices and medical lasers can be arranged distally to the patient and transmitted and provided by means of the holding arm to the surgical field.

Der Haltearm weist mehrere Armsegmente und mehrere Gelenke auf, mittels derer die Armsegmente gelenkig miteinander verbunden sind. Vorzugsweise weist der Haltearm wenigstens sechs Armsegmente und wenigstens sechs Gelenke auf. Die Armsegmente selbst sind im Wesentlichen starr und vorzugsweise im Wesentlichen stabförmig. Der Begriff „stabförmig” umfasst hier sowohl im Wesentlichen gerade Armsegmente als auch leicht bis stark gekrümmte Armsegmente. Bei einem derartigen Haltearm wechseln sich Armsegmente und Gelenke stets ab. Der Haltearm ist vorzugsweise als sogenannter passiver Haltearm ausgebildet und weist daher ausschließlich aktiv gebremste Gelenke auf, jedoch keine angetriebenen Gelenke, wie dies bei robotischen Haltearmen häufig der Fall ist. Jedes Gelenk ist daher nur freigeb- und arretierbar, allerdings nicht antreibbar. Hierdurch ist der Haltearm einfach aufgebaut und bedarf keiner komplexen Steuerung zu seinem Betrieb. Der Haltearm kann manuell verstellbar sein, indem die einzelnen Gelenke gegen die Bremskraft der Bremsen verstellt werden.The support arm has a plurality of arm segments and a plurality of joints, by means of which the arm segments are hinged together. Preferably, the support arm has at least six arm segments and at least six joints. The arm segments themselves are substantially rigid and preferably substantially rod-shaped. The term "rod-shaped" here comprises both substantially straight arm segments and slightly to strongly curved arm segments. In such a support arm arm segments and joints always alternate. The holding arm is preferably designed as a so-called passive holding arm and therefore has only actively braked joints, but no driven joints, as is often the case with robotic holding arms. Each joint is therefore only released and locked, but not drivable. As a result, the holding arm is simple and requires no complex control to its operation. The support arm can be manually adjusted by the individual joints are adjusted against the braking force of the brakes.

Vorzugsweise weist der Haltearm eine Bedieneinrichtung zum Verbringen des Haltearms in eine gewünschte Pose auf, wobei die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet ist, bei Kontakt zwischen einer Bedienperson und einem der ersten und zweiten Armsegmente das zugehörige Gelenk freizugeben. Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet ist, bei Kontakt zwischen einer Bedienperson und dem ersten Armsegment das erste Gelenk freizugeben und bei Kontakt zwischen einer Bedienperson und dem zweiten Armsegment das zweite Gelenk freizugeben. Es ist also vorzugsweise vorgesehen, dass bei Kontakt einer Bedienperson mit einem entsprechenden Armsegment nur das zugeordnete Gelenk freigegeben wird. Dadurch ist es möglich, intuitiv einzelne Gelenke zu bewegen und den Haltearm so segmentweise zu verstellen und in eine gewünschte Pose zu bringen. Dadurch ist eine genauere Positionierung möglich, da inkrementell jedes Segment separat verstellt werden kann. Es ist ebenso möglich, mehrere Segmente auf einmal zu kontaktieren, sodass mehrere Gelenke gleichzeitig freigegeben werden und so verstellbar sind. Dadurch ist es möglich, den Haltearm auf einfache Art und Weise, insbesondere intuitiv, in eine gewünschte Pose zu überführen. Dazu kann an dem Haltearm, insbesondere an den Segmenten, ein Kontaktmittel vorgesehen sein, welches mit der Bedieneinrichtung derart zusammenwirkt, dass die Bedieneinrichtung bei einem Kontakt zwischen dem Bediener und dem Kontaktmittel ein zugeordnetes Gelenk freigibt.Preferably, the holding arm has an operating device for bringing the holding arm into a desired pose, wherein the operating device is set up to release the associated joint upon contact between an operator and one of the first and second arm segments. It is therefore preferably provided that the operating device is set up to release the first joint upon contact between an operator and the first arm segment, and upon contact between an operator and the second Arm segment to release the second joint. It is therefore preferably provided that when an operator with a corresponding arm segment only the associated joint is released. This makes it possible to intuitively move individual joints and to adjust the holding arm so segmentally and bring in a desired pose. This allows more accurate positioning, as each segment can be incrementally adjusted separately. It is also possible to contact several segments at once so that multiple joints are released simultaneously and are thus adjustable. This makes it possible to transfer the support arm in a simple manner, in particular intuitively, in a desired pose. For this purpose, a contact means may be provided on the holding arm, in particular on the segments, which cooperates with the operating device such that the operating device releases an associated joint upon contact between the operator and the contact means.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Gelenke Bremsen auf, mittels derer die Gelenke freigebbar und arretierbar sind. Die Bremsen dienen dazu, eine Bewegung der Armsegmente relativ zueinander, also eine Bewegung der Gelenke zu bremsen beziehungsweise zu verhindern. Sind die Bremsen gelöst, sind die Gelenke freigegeben.According to a further preferred embodiment of the invention, the joints on brakes, by means of which the joints are releasable and lockable. The brakes serve to brake or prevent a movement of the arm segments relative to one another, that is to say a movement of the joints. When the brakes are released, the joints are released.

Vorzugsweise sind die Bremsen in einem Ruhezustand derart vorgespannt, dass die Gelenke arretiert sind. Dadurch befindet sich der Haltearm, wenn dieser in einem Ruhezustand ist, in einem arretierten Zustand, wodurch die Sicherheit des Haltearms bei der Verwendung im medizinischen Bereich verbessert ist. Kommt es beispielsweise aufgrund einer Störung zu einem Ausfall einer Energieversorgung, befindet sich der Haltearm in einem arretierten Zustand, und die Pose des Haltearms bleibt bestehen. Ferner ist durch eine derartige Gestaltung der Vorspannung ein Energiebedarf des Haltearms reduziert.Preferably, the brakes are biased in a resting state such that the joints are locked. As a result, the arm is in a locked state when it is in a rest state, which improves the safety of the support arm for use in the medical field. If, for example, due to a fault, a failure of a power supply, the holding arm is in a locked state, and the pose of the support arm remains. Furthermore, an energy requirement of the support arm is reduced by such a design of the bias voltage.

Besonders bevorzugt sind die Bremsen als elektromagnetische Bremsen ausgebildet und weisen jeweils einen Permanentmagneten auf, der die Bremsen im unbestromten Zustand in den arretierten Zustand vorspannt. Dies ist eine besonders zweckdienliche Gestaltung der Bremsen. Zum Freigeben sind die Bremsen zu bestromen, sodass ein Bremselement entgegen der Kraft des Permanentmagneten gelöst wird. Bei Ausfall einer Stromversorgung schließt die Bremse aufgrund des Permanentmagneten wieder, sodass das Gelenk dann im arretierten Zustand ist. Elektromagnetische Bremsen haben den Vorteil, dass sie im Verhältnis zu ihrem Gewicht eine hohe Haltekraft bzw. ein hohes Haltemoment ausüben können, verglichen mit Federdruckbremen.Particularly preferably, the brakes are designed as electromagnetic brakes and each have a permanent magnet which biases the brakes in the de-energized state in the locked state. This is a particularly useful design of the brakes. To release the brakes are to energize, so that a brake element is released against the force of the permanent magnet. If a power supply fails, the brake closes again due to the permanent magnet, so that the joint is then in the locked state. Electromagnetic brakes have the advantage that they can exert a high holding force or a high holding torque in relation to their weight compared to Federdruckbremen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Haltearm sechs Freiheitsgrade auf. Besonders bevorzugt weist der Haltearm sieben Freiheitsgrade auf. Während sechs Freiheitsgrade ausreichen, um jeden Punkt im Raum zu erreichen, ist es bei sieben Freiheitsgraden möglich, jeden Punkt mit verschiedenen Posen zu erreichen, sodass der Haltearm stets so ausrichtbar ist, dass beispielsweise das Operationsfeld leicht zugänglich ist. Daher ist es besonders bevorzugt, dass der Haltearm sieben Freiheitsgrade aufweist.According to a further preferred embodiment, the holding arm has six degrees of freedom. Particularly preferably, the holding arm on seven degrees of freedom. While six degrees of freedom are sufficient to reach every point in the room, with seven degrees of freedom it is possible to reach each point with different poses so that the support arm can always be aligned so that, for example, the operating field is easily accessible. Therefore, it is particularly preferred that the holding arm has seven degrees of freedom.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Haltearm sieben Armsegmente und sieben Gelenke auf, wobei jedem Armsegment ein Gelenk zugeordnet ist. Jedes Gelenk weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise einen Freiheitsgrad auf, sodass der Haltearm insgesamt sieben Freiheitsgrade aufweist. Es ist auch möglich, dass jedes Gelenk zwei oder mehr Freiheitsgrade hat, wobei Gelenke mit einem Freiheitsgrad aufgrund ihrer Stabilität bevorzugt sind. Vorzugsweise sind sämtliche Gelenke als rotatorische Gelenke ausgebildet. Vorzugsweise sind einige der Gelenke als rotatorische Gelenke und einige als translatorische Gelenke ausgebildet. Vorzugsweise sind die Gelenke, wenn diese sämtlich rotatorisch ausgebildet sind, derart in dem Haltearm angeordnet, dass Achsen von entlang des Haltearms aufeinanderfolgenden Gelenken, vom proximalen zum distalen Ende des Haltearms hin, jeweils senkrecht aufeinander stehen.According to a preferred embodiment, the holding arm has seven arm segments and seven joints, wherein each arm segment is associated with a joint. Each joint preferably has a degree of freedom according to this embodiment, so that the holding arm has a total of seven degrees of freedom. It is also possible that each joint has two or more degrees of freedom, joints with one degree of freedom being preferred because of their stability. Preferably, all joints are designed as rotational joints. Preferably, some of the joints are designed as rotatory joints and some as translational joints. Preferably, when all of the joints are rotationally arranged, the joints are arranged in the holding arm such that axes of successive joints along the holding arm, in each case perpendicular to one another, from the proximal to the distal end of the holding arm.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Haltearm in wenigstens einem Gelenk einen Lagesensor auf, zum Erfassen einer Stellung des Gelenks. Vorzugsweise ist in jedem Gelenk ein Lagesensor zum Erfassen der Stellung eines Gelenks angeordnet. Ein derartiger Lagesensor kann beispielsweise als kapazitiver Wegaufnehmersensor ausgebildet sein, der mechanisch einen Bewegungsweg des Gelenks aufnimmt, und so eine Winkelstellung bestimmt, oder als Beschleunigungssensor, der eine Bewegung des Gelenks im Raum bestimmt. Zusätzlich oder alternativ sind Bewegungssensoren in den Armsegmenten vorgesehen, sodass die Lage der Armsegmente im Raum bestimmbar ist. Hierdurch ist eine Pose des Haltearms bestimmbar, welche wiederum über die erste und/oder zweite Schnittstelle an das Assistenzsystem und/oder an die externe Steuereinheit bereitgestellt werden kann. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn ein OP-Navigationssystem verwendet wird und dieses die Informationen über die Pose des Haltearms verwendet, um eine Navigation zu koordinieren. Weiterhin ist über die Pose des Haltearms ermittelbar, ob eine Kollision mit weiteren Geräten oder dem Haltearm selbst droht. Hierdurch ist die Sicherheit des Haltearms weiter verbessert.In a further preferred embodiment, the holding arm in at least one joint on a position sensor, for detecting a position of the joint. Preferably, a position sensor for detecting the position of a joint is arranged in each joint. Such a position sensor may be formed, for example, as a capacitive displacement sensor, which mechanically absorbs a movement path of the joint, and thus determines an angular position, or as an acceleration sensor, which determines a movement of the joint in space. Additionally or alternatively, motion sensors are provided in the arm segments, so that the position of the arm segments in space can be determined. In this way, a pose of the holding arm can be determined, which in turn can be provided via the first and / or second interface to the assistance system and / or to the external control unit. This is particularly advantageous when an OP navigation system is used and this uses the information about the pose of the support arm to coordinate navigation. Furthermore, it can be determined via the pose of the holding arm, whether a collision threatens with other devices or the arm itself. As a result, the safety of the support arm is further improved.

Wird ein Beschleunigungssensor als Lagesensor verwendet, ist es auch möglich, eine Bewegung des Haltearms insgesamt, ohne Veränderung der Pose zu detektieren. Wird beispielsweise der Operationstisch während der Operation bewegt, kann der Haltearm diese Bewegung erfassen. Es kann vorgesehen sein, dass der Haltearm bei einer bestimmten Neigung des Operationstisches, beispielsweise ab 15 Grad, dazu eingerichtet ist, ein Warnsignal auszugeben. Wird eine Neigung des Operationstisches zu steil eingestellt, ist es möglich, dass ein Patient auf dem Operationstisch verrutscht, wodurch Verletzungen hervorgerufen werden können. Ist beispielsweise an der distalen Schnittstelle des Haltearms ein Endoskop angeordnet, welches beispielsweise in die Nase eines Patienten eingeführt ist, und wird dann die Neigung des Tisches verstellt, so detektiert der Haltearm mittels der Bewegungssensoren einerseits die Neigung des Tisches, andererseits aufgrund von Drehmomentsensoren in den Gelenken auch eine Belastungsänderung an dem Endoskop, was ebenfalls ein Verrutschen des Patienten auf dem Operationstisch andeuten kann. Vorzugsweise ist der Haltearm dazu eingerichtet, bei Überschreiten vorbestimmter Grenzwerte ein Signal, beispielsweise einen Signalton auszugeben. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Haltearm ein Signal, beispielsweise an ein OP-System oder direkt an einen Operationstisch, ausgibt wenn der Haltearm mittels der proximalen Schnittstelle an ein OP-System oder den Operationstisch gekoppelt ist, derart, dass eine Bewegung des Tisches blockiert wird, wenn sich ein an der distalen Schnittstelle angeordnetes Endoskop in dem Situs befindet. Ferner kann vorgesehen sein, dass nach einer detektierten Patientenbewegung oder einer Tischbewegung relativ zu dem Haltearm, eine zuvor angefahrene Position eines Assistenzsystems, insbesondere eines Endoskops, relativ zum Patienten nun nicht mehr angefahren werden darf. Auch dadurch kann eine Verletzung vermieden werden. If an acceleration sensor is used as a position sensor, it is also possible to detect a movement of the holding arm as a whole, without changing the pose. For example, if the operating table is moved during the operation, the holding arm can detect this movement. It can be provided that the holding arm is set up at a certain inclination of the operating table, for example from 15 degrees, to output a warning signal. If an inclination of the operating table is set too steeply, it is possible for a patient to slip on the operating table, which can cause injuries. For example, if an endoscope is arranged at the distal interface of the support arm, which is introduced, for example, in the nose of a patient, and then the inclination of the table is adjusted, the support arm detects by means of the motion sensors on the one hand the inclination of the table, on the other hand due to torque sensors in the Also hinge a change in load on the endoscope, which may also suggest a slipping of the patient on the operating table. The holding arm is preferably set up to output a signal, for example a signal tone, when predetermined limit values are exceeded. It can also be provided that the holding arm emits a signal, for example to an operating system or directly to an operating table, when the holding arm is coupled by means of the proximal interface to an operating system or the operating table such that movement of the table is blocked when located on the distal interface endoscope is in the situs. Furthermore, it can be provided that after a detected patient movement or a table movement relative to the holding arm, a previously approached position of an assistance system, in particular an endoscope, relative to the patient may no longer be approached. Even so, an injury can be avoided.

Ist zusätzlich ein OP-Navigationssystem vorhanden, ist es mittels des erfindungsgemäßen Haltearms zudem möglich, auch nicht navigierte Instrumente, die keine dem Navigationssystem zugeordneten Lokalisatoren aufweisen, über den Haltearm in das Navigationssystem zu integrieren. Mittels des Haltearms ist es möglich, die Position eines nicht navigierten Instruments, welches an der distalen Schnittstelle des Haltearms angeordnet ist, zu bestimmen. Dazu ist an dem Haltearm oder an der Basis, mit der der Haltearm gekoppelt ist, ein Lokalisator angeordnet, sodass die Position des Haltearms in dem Navigationssystem bekannt ist. Der Haltearm kann über die proximale Schnittstelle Daten, die die Lage des Instruments repräsentieren, an das Navigationssystem übergeben, dieses kann die Daten verarbeiten und so das nicht navigierte Instrument in die Navigation integrieren. Neben Beschleunigungssensoren sind auch andere Positions- und Gyroskopsensoren bevorzugt. Indem Instrumente, die selber über keine Sensorik oder dergleichen verfügen (wie etwa chirurgische Klemmen und dergleichen) mittels des Haltearms gehalten werden, ist deren Position relativ zum Tisch bekannt. Häufig bestehen Operationstische aus einzelnen Segmenten, die manuell verstellt werden können. Beispielsweise kann eine Kopfplatte angehoben, geneigt oder verschoben werden. Hierdurch ändert sich häufig die relative Lage des Patienten zu Instrumenten, wodurch Verletzungen hervorgerufen werden können. Indem der Haltearm Lagesensoren aufweist, kann dieser eine Bewegung des Operationstisches oder Segmente des Operationstisches detektieren und so vor einer Relativbewegung des Patienten zum Assistenzsystem (beispielsweise der chirurgischen Klemme) warnen, indem bei einer derartigen detektieren Relativbewegung ein Signal ausgegeben wird. Es ist auch möglich, dass der Haltearm über die proximale Schnittstelle Daten über seine Pose an weitere Systeme wie etwa C-Bögen (beispielsweise das System Artis zeego der Firma Siemens AG, Erlangen, Deutschland), wodurch Kollisionen vermieden werden können.If, in addition, an operating navigation system is present, it is also possible, by means of the holding arm according to the invention, to integrate non-navigated instruments, which have no locators associated with the navigation system, via the holding arm into the navigation system. By means of the holding arm, it is possible to determine the position of a non-navigated instrument which is arranged on the distal interface of the holding arm. For this purpose, a locator is arranged on the holding arm or on the base with which the holding arm is coupled, so that the position of the holding arm in the navigation system is known. The support arm can transmit data representing the position of the instrument via the proximal interface to the navigation system, which can process the data and thus integrate the non-navigated instrument into the navigation. In addition to acceleration sensors, other position and gyroscope sensors are also preferred. By holding instruments which themselves have no sensors or the like (such as surgical clips and the like) by means of the holding arm, their position relative to the table is known. Often, operating tables consist of individual segments that can be manually adjusted. For example, a top plate can be raised, tilted or moved. This often changes the relative position of the patient to instruments, which can cause injury. By having position sensors, the support arm can detect a movement of the operating table or segments of the operating table and thus warn of a relative movement of the patient to the assistance system (for example the surgical clamp) by outputting a signal in such a detected relative movement. It is also possible that the support arm via the proximal interface data on its pose to other systems such as C-arms (for example, the system Artis zeego Siemens AG, Erlangen, Germany), which collisions can be avoided.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist in wenigstens einem Gelenk ein Drehmomentsensor zum Erfassen eines auf das Gelenk wirkenden Drehmoments angeordnet. Vorzugsweise ist in allen Gelenken ein derartiger Drehmomentsensor angeordnet. Über das Erfassen von auf die Gelenke wirkenden Drehmomenten ist es möglich, eine Kraft, die am distalen Ende des Haltearms wirkt, zu bestimmen. Dadurch ist einerseits ein Gewicht eines Assistenzsystems bestimmbar, welches an dem distalen Ende gekoppelt ist. Andererseits sind auch bei der Verwendung des Haltearms auf diesen wirkende Kräfte bestimmbar. So ist es beispielsweise denkbar, dass an der zweiten Schnittstelle ein Endoskop angeordnet ist. Beim Handhaben des Endoskops, beispielsweise Einführen des Endoskops in eine Körperöffnung eines Patienten, kann so ein Widerstand bestimmt werden, auf den das Endoskop stößt. Dadurch ist erkennbar, ob eine Verletzung des Patienten droht. Hierdurch ist die Sicherheit weiter verbessert. Vorzugsweise werden die erfassten Drehmomentdaten an der ersten und/oder zweiten Schnittstelle bereitgestellt. Dadurch können die Drehmomentdaten an der externen Steuereinheit verarbeitet werden, und diese kann, beispielsweise im oben genannten Fall der Kollision eines Endoskops mit einem Widerstand im Körper eines Patienten, ein Warnsignal oder dergleichen ausgeben.In a further preferred embodiment, a torque sensor for detecting a torque acting on the joint is arranged in at least one joint. Preferably, such a torque sensor is arranged in all joints. By detecting torques acting on the joints, it is possible to determine a force acting on the distal end of the support arm. As a result, on the one hand a weight of an assistance system can be determined, which is coupled to the distal end. On the other hand, even when using the holding arm on these acting forces can be determined. For example, it is conceivable that an endoscope is arranged at the second interface. In manipulating the endoscope, for example inserting the endoscope into a body opening of a patient, a resistance can be determined which is encountered by the endoscope. This indicates whether an injury to the patient is imminent. As a result, the security is further improved. Preferably, the detected torque data is provided at the first and / or second interface. Thereby, the torque data can be processed at the external control unit, and this can output a warning signal or the like, for example, in the above-mentioned case of the collision of an endoscope with a resistance in the body of a patient.

Mittels der Drehmomentsensoren ist ferner ein Gewicht eines an der distalen Schnittstelle angeordneten Assistenzsystems bestimmbar. Der Haltearm ist vorzugsweise so ausgelegt, dass er Posen, in denen ein bestimmter Drehmoment-Schwellwert eines Gelenks, aufgrund eines Gewichts des Assistenzsystems überschritten werden würde, blockiert. Wird beispielsweise ein relativ schweres Endoskop an dem distalen Ende des Haltearms angeordnet, wird eine Pose, bei der der Haltearm sehr weit von der Basis auskragt, und demnach ein sehr hohes Moment in einem proximalen Drehgelenk wirkt, blockiert. Ein Operateur kann den Haltearm nicht in eine solche Pose bewegen, da zuvor Bremsen in Gelenken das Verbringen des Haltearms in eine derartige Pose verhindern. Dadurch ist die Sicherheit des Haltearms weiter verbessert. Es ist auch denkbar, dass das Gewicht des Assistenzsystems nicht von dem Haltearm bestimmt wird, sondern das Assistenzsystem sein eigenes Gewicht an die zweite Schnittstelle am distalen Ende übermittelt und der Haltearm Daten, die dieses Gewicht repräsentieren, speichert und entsprechend verarbeitet. Zusätzlich oder alternativ ist vorzugsweise vorgesehen, dass bei Überschreitung bestimmter Schwellwerte ein Signalton ausgegeben wird. Zudem ist bevorzugt, dass an den Gelenken Leuchtmittel vorgesehen sind, die aufleuchten, wenn ein vorbestimmter Schwellwert eines Gelenks überschritten wird. Wird also ein Gelenk mit einem zu hohen Drehmoment belastet, wird ein Leuchtmittel an diesem Gelenk ausgelöst und ein Operateur kann auf diese Weise wahrnehmen, welches Gelenk einer Entlastung bedarf, um eine stabile Pose zu erreichen.By means of the torque sensors, furthermore, a weight of an assistance system arranged on the distal interface can be determined. The support arm is preferably designed to be in poses where a certain torque threshold of a joint is due to a weight of the joint Assistance system would be exceeded, blocked. For example, if a relatively heavy endoscope is placed on the distal end of the support arm, a pose in which the support arm projects very far from the base, and thus a very high moment in a proximal hinge, is blocked. An operator can not move the support arm into such a pose, as brakes in joints previously prevent the support arm from entering such a pose. As a result, the safety of the support arm is further improved. It is also conceivable that the weight of the assistance system is not determined by the holding arm, but the assistance system transmits its own weight to the second interface at the distal end and the holding arm stores data representing this weight and processes it accordingly. Additionally or alternatively, it is preferably provided that a signal tone is output when certain threshold values are exceeded. In addition, it is preferred that illuminants are provided at the joints, which light up when a predetermined threshold value of a joint is exceeded. Thus, if a joint is loaded with too high a torque, a light source is triggered at this joint and a surgeon can thus perceive which joint requires relief in order to achieve a stable pose.

Zum Übertragen dieser Daten weisen die erste und/oder zweite Schnittstelle vorzugsweise Übertragungsmittel auf zum Übertragen der von dem Sensor oder den Sensoren erfassten Daten. Diese Übertragungsmittel umfassen vorzugsweise die eingangs genannten Schnittstellen, wie insbesondere Bluetooth®, USB, RS-232 oder ähnliche.To transmit this data, the first and / or second interface preferably comprise transmission means for transmitting the data acquired by the sensor or the sensors. This transfer means preferably includes the above-mentioned interfaces, such as in particular Bluetooth ®, USB, RS-232 or similar.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Haltearm eine Erkennungseinheit zum Erkennen eines mit der zweiten Schnittstelle gekoppelten Assistenzsystems auf, wobei die Bedieneinrichtung dazu angepasst ist, die Gelenke in Abhängigkeit des mit der zweiten Schnittstelle gekoppelten Assistenzsystems freizugeben oder zu arretieren.According to a further preferred embodiment, the holding arm has a recognition unit for recognizing an assistance system coupled to the second interface, wherein the operating device is adapted to release or lock the joints as a function of the assistance system coupled to the second interface.

Eine derartige Erkennungseinheit weist vorzugsweise einen Barcode-Scanner, einen QR-Code-Scanner oder einen RFID-Scanner auf. Vorzugsweise ist ein an der zweiten Schnittstelle gekoppeltes Assistenzsystem mit einem entsprechenden Barcode, QR-Code oder einem RFID-Chip ausgestattet, welcher eine Identifikation des Assistenzsystems sowie vorzugsweise Informationen über dieses enthält. Hierdurch ist der Haltearm in der Lage, zu erkennen, welches Assistenzsystem an der zweiten Schnittstelle gekoppelt ist und so ein Freigeben bestimmter Gelenke teilweise oder vollständig zu verhindern. Beispielsweise ist an der zweiten Schnittstelle ein Endoskop angeordnet. Der RFID-Chip des Endoskops enthält Informationen über dieses Endoskop, wie insbesondere die geometrischen Abmaße des Endoskops. Diese Informationen werden von der Erkennungseinheit erkannt und an die Bedieneinrichtung des Haltearms und/oder die externe Steuereinheit weitergegeben. Die Bedieneinrichtung ist dazu ausgebildet, solche Posen des Haltearms zu verhindern, in welchen das Endoskop mit dem Haltearm kollidieren würde. Ferner kann die Bedieneinrichtung zusätzlich dazu ausgebildet sein, solche Positionen des Haltearms zu verhindern, indem das Endoskop mit beispielsweise einem Operationstisch oder weiteren Gegenständen kollidiert.Such a recognition unit preferably has a barcode scanner, a QR code scanner or an RFID scanner. Preferably, an assistance system coupled to the second interface is equipped with a corresponding barcode, QR code or an RFID chip which contains an identification of the assistance system and preferably information about it. As a result, the holding arm is able to recognize which assistance system is coupled to the second interface and thus partially or completely prevent the release of certain joints. For example, an endoscope is arranged on the second interface. The RFID chip of the endoscope contains information about this endoscope, in particular the geometrical dimensions of the endoscope. This information is recognized by the recognition unit and passed on to the operating device of the support arm and / or the external control unit. The operating device is designed to prevent such poses of the holding arm, in which the endoscope would collide with the holding arm. Furthermore, the operating device may additionally be designed to prevent such positions of the holding arm, in that the endoscope collides with, for example, an operating table or other objects.

Die Erkennungseinheit ist vorzugsweise ferner dazu ausgebildet, ein Instrument, welches in den Operationsbereich eingeführt wird, zu erkennen und Daten, die dieses Instrument repräsentieren, an der ersten Schnittstelle bereitzustellen. Die Erkennungseinheit ist vorzugsweise ferner dazu ausgebildet, ein Instrument, welches aus dem Operationsbereich entfernt wird, zu erkennen, und Daten, die dieses Instrument repräsentieren, an der ersten Schnittstelle bereitzustellen. Das Instrument weist dazu bevorzugt einen Sender, etwa einen RFID-Chip auf, der mittels eines entsprechenden Empfängers, etwa RFID-Sensors, der in der Erkennungseinheit vorgesehen ist, kommuniziert. Dadurch ist es möglich festzustellen, zu welchem Zeitpunkt welches Instrument in den Operationsbereich eingeführt wird, und ob dieses den Operationsbereich wieder verlassen hat. Wird beispielsweise am Ende eines Operationsvorgangs festgestellt, dass sieben Instrumente zum Operationsbereich hingeführt wurden, jedoch nur sechs aus diesem entfernt wurden, kann dies ein Indiz dafür sein, dass sich noch ein Instrument im Operationsbereich befindet, wodurch ein Risiko für den Patienten hervorgerufen werden kann.The recognition unit is preferably further adapted to recognize an instrument which is introduced into the operating area and to provide data representing this instrument at the first interface. The recognition unit is preferably further adapted to recognize an instrument which is removed from the surgical area and to provide data representing that instrument at the first interface. For this purpose, the instrument preferably has a transmitter, for example an RFID chip, which communicates by means of a corresponding receiver, for example an RFID sensor, which is provided in the detection unit. This makes it possible to determine at which time which instrument is introduced into the operating area and whether it has left the operating area again. If, for example, it is found at the end of a surgical procedure that seven instruments have been brought to the surgical area, but only six have been removed from it, this can be an indication that there is still an instrument in the operating area, whereby a risk for the patient can be caused.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Haltearm eine Kamera auf, die vorzugsweise am distalen Ende angeordnet ist, wobei die Kamera dazu vorgesehen ist, ein Operationsfeld zu beobachten und mit der ersten Schnittstelle zum Übertragen von Bilddaten an der ersten Schnittstelle gekoppelt ist. Dadurch ist auf vorteilhafte Art und Weise das Operationsfeld beobachtbar. Die Kamera ist durch die Kopplung an dem Haltearm besonders nah am Operationsfeld angeordnet und hat „freie Sicht” auf das Operationsfeld. Zudem ist ihre Position mittels des Haltearms verstellbar. Die Kamera kann auch dazu eingesetzt werden, Gegenstände wie etwa weitere chirurgische Instrumente und dergleichen in der Nähe des Haltearms zu beobachten und so eine Kollision mit diesen zu verhindern. Nimmt die Kamera beispielsweise wahr, dass der Haltearm zu nah an ein im Operationsfeld befindliches Instrument gebracht wird, kann vorgesehen sein, dass die Bedieneinrichtung ein oder mehrere Gelenke arretiert, sodass eine Kollision verhindert wird. In einem solchen Fall ist es bevorzugt, dass die Bedieneinrichtung einen Controller aufweist, der mit einer dafür eingerichteten Bilderkennungssoftware ausgestattet ist. Die Kamera kann in den Haltearm selbst integriert und fest mit diesem verbunden sein, oder die Kamera ist Teil eines Exoskops, welches mit der zweiten Schnittstelle gekoppelt ist. Die Kamera ist vorzugsweise als Full-HD Kamera oder als 3D-Kamera ausgebildet. Ist die Kamera Teil eines Exoskops, ist diese an der zweiten Schnittstelle an eine Spannungsschnittstelle, eine Lichtleiterschnittstelle und eine Datenschnittstelle angeschlossen. In der Verwendung wird die Kamera eines Exoskops typischerweise etwa 25 cm bis 75 cm von einem Operationsfeld entfernt angeordnet. Indem die Kamera des Exoskops direkt an der distalen Schnittstelle gekoppelt ist, können Daten an der proximalen Schnittstelle übertragen werden, beispielsweise an ein OP-System. Nun kann ein Anwender Bilder, welche mittels der Kamera aufgenommen werden, über einen entsprechenden 2D- oder 3D-Monitor des OP-Systems betrachten. Da es möglich ist, mittels des Haltearms die Kamera beziehungsweise die Linse der Kamera relativ nah am Operationsfeld zu positionieren, sind bei Verwendung entsprechender Monitore große Vergrößerungen von beispielsweise 12facher Vergrößerung einfach zu realisieren. Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, ein großes und umständliches Operationsmikroskop einzusetzen, allein der Haltearm, welcher mit einer Kamera oder ein Exoskop ausgestattet ist, reicht aus, um das Operationsfeld zu beobachten. Indem der Haltearm zusätzlich Sensoren zur Bestimmung der Pose des Haltearms aufweist, ist bei Verwendung des erfindungsgemäßen Haltearms auch die Position bekannt, aus der die Bilder mittels der Kamera beziehungsweise der Kamera des Exoskops aufgenommen werden. Den aufgenommenen Bilddaten können so zeitliche Lageinformation zugeordnet werden. Somit ist es möglich, nach Abschluss der Operation Blickwinkel und Blickposition jedem einzelnen Bild zuzuordnen. Hieraus können postoperativ Schlussfolgerungen für die Dokumentation gezogen werden, aus welcher Perspektive welche operative Strategie gewählt wurde.According to a further preferred embodiment, the holding arm has a camera, which is preferably arranged at the distal end, wherein the camera is intended to observe an operating field and is coupled to the first interface for transmitting image data at the first interface. As a result, the surgical field can be observed in an advantageous manner. The camera is arranged by the coupling to the holding arm particularly close to the surgical field and has "free view" on the surgical field. In addition, their position is adjustable by means of the holding arm. The camera can also be used to observe objects such as other surgical instruments and the like near the support arm to prevent collision therewith. If the camera realizes, for example, that the holding arm is brought too close to an instrument located in the operating field, it can be provided that the operating device locks one or more joints, so that a collision is prevented. In such a case, it is preferable that the Operating device has a controller that is equipped with a dedicated image recognition software. The camera can be integrated into the holding arm itself and firmly connected to it, or the camera is part of an exoscope, which is coupled to the second interface. The camera is preferably designed as a full HD camera or as a 3D camera. If the camera is part of an exoscope, it is connected to a voltage interface, an optical fiber interface and a data interface at the second interface. In use, the camera of an exoscope is typically positioned about 25 cm to 75 cm away from an operating field. By the camera of the exoscope is coupled directly to the distal interface, data can be transmitted at the proximal interface, for example to an operating room system. Now a user can view images captured by the camera via a corresponding 2D or 3D monitor of the surgical system. Since it is possible to position the camera or the lens of the camera relatively close to the surgical field by means of the holding arm, large magnifications of, for example, 12x magnification are easy to realize when using appropriate monitors. Thus, it is no longer necessary to use a large and cumbersome surgical microscope, only the arm, which is equipped with a camera or an exoscope, is sufficient to observe the surgical field. In that the holding arm additionally has sensors for determining the pose of the holding arm, when using the holding arm according to the invention, the position from which the images are recorded by means of the camera or the camera of the exoscope is also known. The recorded image data can be assigned temporal position information. Thus, it is possible to assign viewing angle and gaze position to each individual image after completion of the operation. From this, postoperative conclusions can be drawn for the documentation, from which perspective which operative strategy was chosen.

Vorzugsweise weist der Haltearm ferner ein Mikrofon auf, welches mit dem Controller und/oder Bedieneinrichtung gekoppelt ist, und der Controller und/oder die Bedieneinrichtung weist eine entsprechende Spracherkennungssoftware auf, sodass durch das Mikrofon empfangene Audiosignale in Stell- und Steuersignale für den Haltearm umgesetzt werden. So ist es bevorzugt, bei Empfang eines entsprechenden Audiosignals über das Mikrofon eine an dem Haltearm angeordnete oder an diesem integriert vorgesehene Kamera so zu steuern, dass diese ein Standbild, einen sogenannten Snapshot, aufnimmt und an der zweiten Schnittstelle an den Haltearm übergibt, sodass Daten, die diesen Snapshot repräsentieren, an der ersten Schnittstelle des Haltearmes in ein System übertragen werden können. Dadurch ist es möglich, dass der Operateur während der Operation einen Befehl gibt, etwa das Wort „Snapshot” ausspricht und durch eine Spracherkennungssoftware, welche in dem Controller vorgesehen ist, ein Signal von dem Controller an die Kamera gesendet wird, einen Snapshot aufzunehmen und Daten, die diesen repräsentieren, an der zweiten Schnittstelle bereitzustellen. Zu diesen Snapshots können durch den Haltearm ferner Positionsdaten übergeben werden.Preferably, the holding arm further comprises a microphone, which is coupled to the controller and / or operating device, and the controller and / or the operating device has a corresponding speech recognition software, so that received by the microphone audio signals are converted into control signals for the holding arm , Thus, upon receipt of a corresponding audio signal via the microphone, it is preferable to control a camera arranged on the holding arm or integrated therewith so that it takes a still image, a so-called snapshot, and transfers it to the holding arm at the second interface, so that data representing this snapshot can be transferred to a system at the first interface of the support arm. This allows the operator to issue a command during the operation, say the word "snapshot" and take a snapshot and data through voice recognition software provided in the controller, a signal from the controller to the camera that represent it, to provide at the second interface. Position data can also be transferred to these snapshots by the holding arm.

Ist ferner in einem Operationssaal, in dem der Haltearm eingesetzt wird, ein Navigationssystem vorhanden, kann der Haltearm über die erste Schnittstelle mit diesem Navigationssystem verbunden werden. Solche Navigationssysteme sind beispielsweise von der Fa. Karl Storz GmbH & Co. KG, Tuttlingen, Deutschland oder auch der Fa. Olympus Deutschland GmbH, Hamburg, Deutschland erhältlich. In einem solchen Fall wird vorzugsweise an der Basis des Haltearms ein optischer Lokalisator befestigt, der mit dem Navigationssystem zusammenwirkt. Die Navigationskamera des Navigationssystems erfasst so den Haltearm und auch das Operationsfeld. Auch der Patient ist mit Lokalisatoren ausgestattet, sodass eine Patientenlage im Raum durch das Navigationssystem erfassbar ist. Allerdings sind die definierten Arbeitsräume eines Navigationssystems in der Regel begrenzt. Wird nun eine Kamera oder ein Exoskop an dem Haltearm vorgesehen, ist es möglich, die Kamera bzw. das Exoskop auch außerhalb des Arbeitsraums des Navigationssystems zu positionieren und die Lage der Kamera bzw. des Exoskops mittels des Haltearms zu bestimmen. Dadurch kann der begrenzte Arbeitsraum des Navigationssystems von zusätzlichen Werkzeugen freigehalten werden und das Navigationssystem verbessert genutzt werden. Ferner können Positionsdaten der Kamera zu den Daten, die aufgenommene Bilder repräsentieren, abgespeichert und mit Daten des Navigationssystems verknüpft werden. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist an der zweiten Schnittstelle ein Sicherungselement vorgesehen, welches mit der Bedieneinrichtung gekoppelt ist, derart, dass die Bedieneinrichtung alle Gelenke arretiert, wenn das Sicherungselement eine fehlerhafte Kopplung zwischen dem Assistenzsystem und der zweiten Schnittstelle anzeigt. Ein derartiges Sicherungselement kann als elektronisches Sicherungselement oder als mechanisches Sicherungselement ausgebildet sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei korrekter Kopplung zwischen dem Assistenzsystem und der zweiten Schnittstelle ein Stromkreis geschlossen wird. In einer Alternative ist an dem Assistenzsystem ein Magnet angeordnet, und die zweite Schnittstelle weist einen entsprechenden Sensor auf, der dazu eingerichtet ist, das Magnetfeld des an dem Assistenzsystem angeordneten Sensors zu detektieren. Weitere Alternativen sind hier denkbar. Auch hierdurch wird die Sicherheit des Haltearms weiter verbessert. Ist ein Assistenzsystem nicht korrekt mit der zweiten Schnittstelle gekoppelt, werden alle Gelenke arretiert, und der Haltearm kann nicht bewegt werden. Die Gefahr, dass ein Haltearm mit einem nicht korrekt gekoppelten Assistenzsystem während einer Operation verwendet wird, kann dadurch verringert werden.If a navigation system is also present in an operating room in which the holding arm is used, the holding arm can be connected to this navigation system via the first interface. Such navigation systems are available for example from the company Karl Storz GmbH & Co. KG, Tuttlingen, Germany or the company Olympus Germany GmbH, Hamburg, Germany. In such a case, an optical locator, which cooperates with the navigation system, is preferably attached to the base of the support arm. The navigation camera of the navigation system thus detects the holding arm and also the surgical field. The patient is also equipped with localizers, so that a patient situation in the room can be detected by the navigation system. However, the defined working spaces of a navigation system are usually limited. If a camera or an exoscope is now provided on the holding arm, it is possible to position the camera or the exoscope outside the working space of the navigation system and to determine the position of the camera or of the exoscope by means of the holding arm. As a result, the limited working space of the navigation system can be kept free of additional tools and the navigation system can be used better. Furthermore, position data of the camera to the data representing the captured images can be stored and linked with data of the navigation system. In a further preferred embodiment, a securing element is provided on the second interface, which is coupled to the operating device, such that the operating device locks all joints when the securing element indicates a faulty coupling between the assistance system and the second interface. Such a securing element can be designed as an electronic security element or as a mechanical securing element. For example, it can be provided that, with correct coupling between the assistance system and the second interface, a circuit is closed. In an alternative, a magnet is arranged on the assistance system, and the second interface has a corresponding sensor which is set up to detect the magnetic field of the sensor arranged on the assistance system. Other alternatives are conceivable here. This also further improves the safety of the support arm. Is an assistance system not correct with the second Coupled interface, all joints are locked, and the support arm can not be moved. The risk of a holding arm with an incorrectly coupled assistance system being used during an operation can thereby be reduced.

In einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Steuern eines an einem Haltearm gekoppelten mechatronischen Assistenzsystems, insbesondere unter Verwendung eines Haltearms gemäß einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen eines Haltearms, zur Navigation während einer chirurgischen Behandlung, mit den Schritten gelöst: Koppeln eines mechatronischen Assistenzsystems mit einer zweiten Schnittstelle des Haltearms an seinem distalen Ende; Übertragen von elektrischer Energie und Signalen von einer ersten Schnittstelle des Haltearms an seinem proximalen Ende; wobei das Übertragen mittels einer Übertragungseinrichtung, welche innerhalb des Haltearms angeordnet ist und die erste Schnittstelle mit der zweiten Schnittstelle zum Übertragen von Energie und Signalen zwischen den Schnittstellen verbindet, ausgeführt wird.In a further aspect, the object mentioned at the outset is achieved by a method for controlling a mechatronic assistance system coupled to a holding arm, in particular by using a holding arm according to one of the above-described preferred embodiments of a holding arm for navigation during a surgical treatment, with the steps: coupling a mechatronic assistance system having a second interface of the support arm at its distal end; Transmitting electrical energy and signals from a first interface of the support arm at its proximal end; wherein the transmitting is carried out by means of a transmission means which is arranged inside the holding arm and connects the first interface to the second interface for transmitting energy and signals between the interfaces.

Es soll verstanden werden, dass der Haltearm gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung gleiche und ähnliche Unteraspekte haben, wie sie insbesondere in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt sind. Insofern wird für einzelne Ausgestaltungen des Haltearms sowie für die Vorteile des Verfahrens auf die obige Beschreibung zu dem ersten Aspekt der Erfindung vollumfänglich verwiesen.It should be understood that the support arm according to the first aspect of the invention and the method according to the second aspect of the invention have the same and similar sub-aspects as set forth in particular in the dependent claims. In this respect, reference is made in full to the above description of the first aspect of the invention for individual embodiments of the support arm and for the advantages of the method.

Durch ein derartiges Verfahren zum Steuern eines an einem Haltearm gekoppelten mechatronischen Assistenzsystems sind insbesondere die Sicherheit eines verwendeten Haltearms und die Sicherheit von mit diesem ausgeführten chirurgischen Schritte verbessert.By means of such a method for controlling a mechatronic assistance system coupled to a holding arm, in particular the safety of a used holding arm and the safety of surgical steps executed therewith are improved.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner die Schritte: Erfassen von Stellungen von Gelenken des Haltearms; Bestimmen einer Pose des Haltearms unter Verwendung der erfassten Stellung der Gelenke; und Bereitstellen von Daten, die die bestimmte Pose repräsentieren, an der ersten Schnittstelle. Die an der ersten Schnittstelle bereitgestellten Daten werden vorzugsweise mittels dieser an eine externe Steuereinheit übergeben, in welcher die Daten weiter verarbeitet und/oder ausgewertet werden. Eine derartige externe Steuereinheit kann beispielsweise als üblicher PC ausgebildet sein, oder als OP-System.Preferably, the method further comprises the steps of: detecting positions of joints of the support arm; Determining a pose of the support arm using the sensed position of the joints; and providing data representing the particular pose at the first interface. The data provided at the first interface are preferably transferred by means of this to an external control unit in which the data is further processed and / or evaluated. Such an external control unit can be designed, for example, as a conventional PC, or as an operating room system.

Weiterhin ist bevorzugt, dass das Verfahren die Schritte aufweist: Erfassen von auf Gelenke des Haltearms wirkende Drehmomenten; Bestimmen einer an dem distalen Ende des Haltearms angreifenden Kraft; und Bereitstellen von Daten die die bestimmte Kraft repräsentieren, an der ersten Schnittstelle. Auch diese Daten werden vorzugsweise an eine externe Steuereinheit übergeben. Die externe Steuereinheit kann diese Daten weiter verarbeiten und/oder auswerten. Beispielsweise kann die externe Steuereinheit ein Signal ausgeben, wenn ein Grenzwert einer auf den Haltearm wirkenden Kraft überschritten wird.Furthermore, it is preferred that the method comprises the steps of: detecting torques acting on joints of the holding arm; Determining a force acting on the distal end of the support arm; and providing data representing the determined force at the first interface. These data are also preferably transferred to an external control unit. The external control unit can further process and / or evaluate this data. For example, the external control unit may output a signal when a limit value of a force acting on the holding arm is exceeded.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Verfahren die Schritte auf: Erkennen eines mit der zweiten Schnittstelle gekoppelten Assistenzsystems; Freigeben und Arretieren von Gelenken des Haltearms in Abhängigkeit des erkannten Assistenzsystems; Bereitstellen von Daten, die das erkannte Assistenzsystem repräsentieren, an der ersten Schnittstelle. Durch diese Schritte sind die Sicherheit des Haltearms und die Verwendung dieses Haltearms in einem chirurgischen Verfahren weiter verbessert. Sobald eine kritische und/oder „unzulässige” Pose mit dem Haltearm erreicht wird beziehungsweise der Haltearm in eine derartige Pose bewegt wird, werden entsprechende Gelenke arretiert, sodass diese kritische beziehungsweise „unzulässige” Pose nicht erreicht werden kann. Dadurch ist die Sicherheit des Haltearms weiter verbessert.In a further preferred refinement, the method comprises the steps of: detecting an assistance system coupled to the second interface; Releasing and locking joints of the support arm depending on the recognized assistance system; Providing data representing the recognized assistance system at the first interface. These steps further enhance the safety of the support arm and the use of this support arm in a surgical procedure. As soon as a critical and / or "impermissible" pose with the holding arm is achieved or the holding arm is moved into such a pose, corresponding joints are locked, so that this critical or "inadmissible" pose can not be achieved. As a result, the safety of the support arm is further improved.

Weiterhin weist das Verfahren bevorzugt die Schritte auf: Erkennen, mittels einer Erkennungseinheit, ein in einen Operationsbereich eingeführtes Instrument; Bereitstellen von Daten an der proximalen Schnittstelle, die das Instrument repräsentieren und indizieren, dass das Instrument in den Operationsbereich eingeführt wurde. Gemäß diesen Verfahrensschritten werden Instrumente, die nicht an dem distalen Ende des Haltearms gekoppelt werden, mittels der Erkennungseinheit erkannt. Die Erkennungseinheit weist dazu vorzugsweise einen Empfänger, etwa einen RFID-Sensor auf, während das oder die in den Operationsbereich gebrachten Instrumente einen Sender, etwa ein RFID-Tag, aufweisen. Es ist auch möglich, dass der Haltearm ein Near-Field-Sensor aufweist, und das Instrument ein Near-Field-Chip aufweist. Ebenso sind andere Sender-Empfänger-Modelle möglich. Durch dieses Verfahren wird folglich erkannt, wann ein Instrument in den Operationsbereich eingeführt wird. Dabei werden an der ersten Schnittstelle Daten bereitgestellt, die das Instrument repräsentieren und angeben, um welches Instrument es sich handelt, als auch Daten, die angeben, dass das Instrument in den Operationsbereich eingeführt wurde. Vorzugsweise werden diese Daten gespeichert.Furthermore, the method preferably has the steps of: detecting, by means of a recognition unit, an instrument introduced into an operating area; Provide data at the proximal interface that represents the instrument and indicates that the instrument has been inserted into the surgical field. According to these method steps, instruments that are not coupled to the distal end of the support arm are detected by the recognition unit. For this purpose, the detection unit preferably has a receiver, for example an RFID sensor, while the instrument (s) brought into the operating area have a transmitter, such as an RFID tag. It is also possible that the holding arm has a near-field sensor, and the instrument has a near-field chip. Likewise, other transmitter-receiver models are possible. Consequently, this method recognizes when an instrument is introduced into the surgical area. In doing so, data is provided at the first interface representing the instrument and indicating which instrument it is, as well as data indicating that the instrument has been introduced into the operation area. Preferably, these data are stored.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist ferner vorgesehen, dass das Verfahren die Schritte aufweist: Erkennen, mittels einer Erkennungseinheit, eines aus dem Operationsbereich ausgeführtes Instruments; Bereitstellen von Daten an der ersten Schnittstelle, die das Instrument repräsentieren und indizieren, dass das Instrument aus dem Operationsbereich ausgeführt wurde. Hier gilt die obige Beschreibung entsprechend. Allerdings wird hier gemäß diesen Verfahrensschritten erkannt, ob und wann das entsprechende Instrument aus dem Operationsbereich ausgeführt wurde. Ergibt sich nach Abschluss der Operation eine Diskrepanz zwischen eingeführten und ausgeführten Instrumenten, deutet dies darauf hin, dass sich Instrumente noch im Operationsbereich befinden. Hierdurch kann ein Risiko bei der Operation verringert werden.In a preferred embodiment, it is further provided that the method comprises the steps of: detecting, by means of a recognition unit, one executed from the operating area Instruments; Provide data to the first interface that represents the instrument and indicates that the instrument was executed from the operation area. Here, the above description applies accordingly. However, according to these method steps, it is recognized here whether and when the corresponding instrument was executed from the operating area. If there is a discrepancy between imported and executed instruments after the operation has been completed, this indicates that instruments are still in the operating area. This can reduce the risk of surgery.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Verfahren die Schritte: Erfassen von Bilddaten eines Operationsfelds; und Bereitstellen der Bilddaten an der ersten Schnittstelle auf. Die Bilddaten umfassen sowohl zweidimensionale als auch dreidimensionale Bilddaten und werden vorzugsweise mittels einer Kamera erfasst, die am distalen Ende des Haltearms angeordnet ist.In a preferred embodiment, the method comprises the steps of: acquiring image data of an operating field; and providing the image data at the first interface. The image data comprise both two-dimensional and three-dimensional image data and are preferably detected by means of a camera which is arranged at the distal end of the holding arm.

In einer bevorzugten Weiterbildung sind die Bilddaten mit Positionsdaten des Assistenzsystems verknüpft. Das Assistenzsystem weist vorzugsweise eine Kamera auf. Indem die Bilddaten mit Positionsdaten des Assistenzsystems verknüpft sind, insbesondere Metadaten des Bildes Daten über die Position der Kamera umfassen, ist es möglich zu bestimmen, aus welcher Position das entsprechende Bild aufgenommen wurde.In a preferred embodiment, the image data are linked to position data of the assistance system. The assistance system preferably has a camera. By linking the image data with position data of the assistance system, in particular metadata of the image comprising data about the position of the camera, it is possible to determine from which position the corresponding image was taken.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens weist dieses die Schritte auf: Erfassen eines Audiosignals mittels eines Mikrofons; Erkennen eines Sprachbefehls in dem Audiosignal; Wandeln des Sprachbefehls in ein Stellsignal für das Assistenzsystem; und Bereitstellen des Stellsignals an der zweiten Schnittstelle. Vorzugsweise wird zur Verarbeitung des Audiosignals eine bekannte Spracherkennungssoftware eingesetzt. Bestimmte Sprachbefehle können mit bestimmten Stellsignalen verknüpft sein. So ist es beispielsweise möglich, dass ein Sprachbefehl: „Screenshot” einem Stellsignal zugeordnet ist, welches eine an der zweiten Schnittstelle angeordnete Kamera veranlasst, ein Bild aufzunehmen. Weitere Stellsignale sind denkbar und bevorzugt.In a preferred embodiment of the method, this has the steps of: detecting an audio signal by means of a microphone; Recognizing a voice command in the audio signal; Converting the voice command into a control signal for the assistance system; and providing the actuating signal at the second interface. Preferably, a known speech recognition software is used to process the audio signal. Certain voice commands may be associated with certain control signals. It is thus possible, for example, for a voice command: "screenshot" to be associated with an actuating signal which causes a camera arranged on the second interface to take a picture. Other control signals are conceivable and preferred.

Weiterhin ist bevorzugt, dass das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen, ob das Assistenzsystem korrekt mit der zweiten Schnittstelle gekoppelt ist; Arretieren aller Gelenke des Haltearms, wenn das Assistenzsystem nicht korrekt mit der zweiten Schnittstelle gekoppelt ist. Auch hierdurch ist die Sicherheit weiter verbessert. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Verfahren den Schritt aufweist: Ausgeben eines Alarmsignals, wenn das Assistenzsystem nicht korrekt mit der zweiten Schnittstelle gekoppelt ist. Ein solches Alarmsignal kann beispielsweise als Audiosignal oder visuelles Signal ausgebildet sein.Furthermore, it is preferred that the method further comprises the following steps: determining whether the assistance system is correctly coupled to the second interface; Locking all joints of the support arm if the assistance system is not correctly coupled to the second interface. This also further improves safety. In addition, it can be provided that the method has the step of outputting an alarm signal if the assistance system is not correctly coupled to the second interface. Such an alarm signal may be formed, for example, as an audio signal or visual signal.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens weist dieses ferner den Schritt auf: Anzeigen einer Repräsentation von an der ersten und/oder zweiten Schnittstelle übergebenen Daten. Eine derartige Repräsentation kann beispielsweise die Anzeige einer Identifikation eines Assistenzsystems, welches an dem distalen Ende angeordnet ist, umfassen. Es können Informationen über dieses Assistenzsystem angezeigt werden, wie beispielsweise Fähigkeiten, Restriktionen, Stellparameter und dergleichen. Ferner ist es auch möglich, eine Pose des Haltearms darzustellen oder auf einzelne Gelenke wirkende Kräfte.In a preferred embodiment of the method, the latter furthermore has the step of displaying a representation of data transferred at the first and / or second interface. Such a representation may include, for example, displaying an identification of an assistance system located at the distal end. Information about this assistance system may be displayed, such as capabilities, restrictions, adjustment parameters, and the like. Furthermore, it is also possible to represent a pose of the holding arm or forces acting on individual joints.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Verfahren die Schritte auf: Speichern der an der ersten Schnittstelle bereitgestellten Daten; Erstellen eines Operationsprotokolls unter Verwendung der gespeicherten Daten. Vorzugsweise werden sämtliche erfassten und bereitgestellten Daten gespeichert und auf Basis dieser Daten das Operationsprotokoll erstellt. Die erfassten Daten umfassen Positions- und Lagedaten der Gelenke, sowie auf das distale Ende wirkende Kräfte. Auf Basis dieser Daten ist es möglich, jede einzelne Pose des Haltearms während einer Operation nachzuvollziehen und so die Lage eines an dem Haltearm angeordneten Assistenzsystems im Raum während des gesamten Operationsprozesses zu kennen. Hieraus ist nachvollziehbar, wie das Assistenzsystem relativ zum Patienten bewegt wurde und dadurch, welche Schritte vorgenommen worden sind. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist es also nicht erforderlich, dass ein Operateur jeden einzelnen Schritt mit protokolliert, dies kann im Nachhinein durch Auslesen der Daten und Verarbeiten dieser Daten erfolgen. Hierdurch ist weiterhin die Sicherheit verbessert, da die Gefahr von Protokollfehlern verringert wird.In a further preferred embodiment, the method comprises the steps of: storing the data provided at the first interface; Create an operation log using the stored data. Preferably, all collected and provided data are stored and created based on this data, the operation log. The collected data includes position and location data of the joints, as well as forces acting on the distal end. Based on this data, it is possible to reconstruct each individual pose of the support arm during an operation and thus to know the position of an assistance system arranged in the support arm in the room during the entire operation process. From this it is understandable how the assistance system was moved relative to the patient and thus, what steps have been taken. In accordance with this aspect of the invention, it is therefore not necessary for an operator to record each individual step, which can be done afterwards by reading out the data and processing this data. As a result, the security is further improved because the risk of protocol errors is reduced.

Ferner umfasst das Verfahren vorzugsweise die Schritte: Speichern aller an der ersten Schnittstelle bereitgestellten Daten; Erzeugen einer DICOM-Datei auf Basis der gespeicherten Daten. Eine DICOM-Datei ist ein bekanntes Datenaustauschformat für OP-Systeme und kann durch eine Vielzahl von Systemen verwendet werden, um eine Operation im Nachhinein zu analysieren und nachzubereiten. Eine DICOM-Datei kann zudem verwendet werden, um in einer elektronischen Patientenakte abgelegt zu werden. Vorzugsweise werden diese Schritte automatisch nach Abschluss eines Operationsvorgangs ausgeführt.Furthermore, the method preferably comprises the steps of: storing all data provided at the first interface; Generating a DICOM file based on the stored data. A DICOM file is a well known data exchange format for surgical systems and can be used by a variety of systems to post-parse and post-process an operation. A DICOM file can also be used to be stored in an electronic health record. Preferably, these steps are performed automatically upon completion of an operation.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren genauer erläutert werden. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below by means of an embodiment and with reference to the attached figures. Showing:

1 eine Seitenansicht eines Haltearms, bei dem die Kontaktmittel zu sehen sind; 1 a side view of a support arm, in which the contact means are visible;

2 eine teilweise aufgebrochene Ansicht des Haltearms aus 1; 2 a partially broken view of the support arm 1 ;

3 eine schematische Darstellung des vierten Armsegments; 3 a schematic representation of the fourth arm segment;

4 eine weitere schematische Darstellung des vierten Armsegments; 4 a further schematic representation of the fourth arm segment;

5 den Haltearm aus 1, mit einer externen Steuereinheit gekoppelt; 5 the holding arm 1 coupled with an external control unit;

6 eine Draufsicht auf die Schnittstelle am proximalen Ende des Haltearms; 6 a plan view of the interface at the proximal end of the support arm;

7 eine perspektivische Ansicht eines externen Energiespeichers; 7 a perspective view of an external energy storage;

8 eine perspektivische schematische Darstellung des ersten Armsegments mit einer mechanischen Schnittstelle zur Kopplung des Haltearms an eine Normschiene eines Operationstisches; 8th a perspective schematic view of the first arm segment with a mechanical interface for coupling the support arm to a standard rail of a surgical table;

9 eine perspektivische Darstellung des siebten Armsegments samt Schnittstelle am distalen Ende; 9 a perspective view of the seventh arm segment, including interface at the distal end;

10 eine Draufsicht auf die Schnittstelle am distalen Ende des Haltearms; 10 a plan view of the interface at the distal end of the support arm;

11a ein Ausführungsbeispiel des Haltearms mit einer teilweise strukturierten Oberfläche; 11a an embodiment of the support arm with a partially structured surface;

11b ein Ausführungsbeispiel eines Haltearms mit einer teilweise farblich gestalteten Oberfläche; 11b an embodiment of a support arm with a partially colored surface;

12 einen Teilschnitt durch eine Bremse in einem Gelenk des Haltearms; 12 a partial section through a brake in a joint of the support arm;

13 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und 13 a flowchart of a method according to a first embodiment; and

14 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. 14 a flowchart of a method according to a second embodiment.

1 zeigt einen Haltearm 1 für medizinische Zwecke, insbesondere zum Halten eines chirurgischen mechatronischen Assistenzsystems und/oder chirurgischen Instruments. Der Haltearm 1 weist ein proximales Ende 2 und ein distales Ende 4 auf. An dem proximalen Ende 2 sind eine erste Schnittstelle 6 und eine mechanische Schnittstelle 7 ausgebildet, welche mit Bezug auf die 6 und 8 genauer beschrieben werden. Die Schnittstelle 7 dient dazu, den Haltearm 1 an einer Basis, wie insbesondere an einem Operationstisch, zu befestigen. Die Schnittstelle 7 dient zur Übergabe von Energie sowie zur Kopplung des Haltearms 1 mit einer externen Steuereinheit (vgl. 5). An dem distalen Ende 4 ist eine zweite Schnittstelle 8 vorgesehen, über die ein mechatronisches Assistenzsystem und/oder ein chirurgisches Instrument, wie insbesondere ein Manipulator, an den Haltearm 1 koppelbar ist. Vorzugsweise wird hier ein Manipulator zum Halten und Manipulieren eines Endoskops angeordnet. 1 shows a holding arm 1 for medical purposes, in particular for holding a surgical mechatronic assistance system and / or surgical instrument. The holding arm 1 has a proximal end 2 and a distal end 4 on. At the proximal end 2 are a first interface 6 and a mechanical interface 7 formed, which with respect to the 6 and 8th be described in more detail. the interface 7 serves to hold the arm 1 to attach to a base, in particular to an operating table. the interface 7 serves to transfer energy and to couple the support arm 1 with an external control unit (cf. 5 ). At the distal end 4 is a second interface 8th provided via the a mechatronic assistance system and / or a surgical instrument, in particular a manipulator, to the support arm 1 can be coupled. Preferably, a manipulator for holding and manipulating an endoscope is arranged here.

Der Haltearm 1 gemäß 1 weist sieben Armsegmente 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 auf, die jeweils im Wesentlichen stabförmig sind und bis auf das letzte Armsegment 22 alle im Wesentlichen eine gleiche Länge aufweisen. Die sieben Armsegmente 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 sind jeweils mit Gelenken 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 miteinander gekoppelt, wobei das nullte Gelenk 11 den Haltearm 1 mit der Basis (in 1 nicht gezeigt, s. 7) koppelt. Die Gelenke 13, 15, 17, 19, 21, 23 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel sämtlich als rotatorische Gelenke mit jeweils einem Freiheitsgrad ausgebildet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist dem nullten Segment 10 das nullte Gelenk 11 zugeordnet, dem ersten Armsegment 12 das erste Gelenk 13 zugeordnet, dem zweiten Armsegment 14 das zweite Gelenk 15 zugeordnet, dem dritten Armsegment 16 das dritte Gelenk 17 zugeordnet, dem vierten Armgelenk 18 das vierte Gelenk 19 zugeordnet, dem fünften Armsegment 20 das fünfte Gelenk 21 zugeordnet, und dem sechsten Armsegment 22 ist das sechste Gelenk 23 zugeordnet. Das Gelenk 11 ist als translatorisches Gelenk ausgebildet, sodass das Armsegment 10 teleskopartig verlängerbar ist, um so den Haltearm 1 in der Höhe zu verstellen, wie später mit Bezug auf 8 erläutert werden wird. Die Gelenke 13, 15, 17, 19, 21, 23 weisen jeweils Schwenkachsen A1, A2, A3, A4, A5, A6 auf, wobei jeweils benachbarte Gelenke Schwenkachsen haben, die senkrecht zueinander sind. Hierdurch wird eine einfache Positionierung des distalen Endes 4 im Raum erreicht.The holding arm 1 according to 1 has seven arm segments 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 . 22 which are each substantially rod-shaped and except for the last arm segment 22 all of substantially equal length. The seven arm segments 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 . 22 are each with joints 11 . 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 coupled together, the zeroth joint 11 the holding arm 1 with the base (in 1 not shown, s. 7 ) couples. The joints 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 are all formed according to this embodiment as a rotary joints, each with a degree of freedom. According to this embodiment, the zeroth segment 10 the zeroth joint 11 assigned, the first arm segment 12 the first joint 13 assigned, the second arm segment 14 the second joint 15 assigned, the third arm segment 16 the third joint 17 assigned, the fourth wrist joint 18 the fourth joint 19 assigned, the fifth arm segment 20 the fifth joint 21 assigned, and the sixth arm segment 22 is the sixth joint 23 assigned. The joint 11 is designed as a translational joint, so that the arm segment 10 telescopically extendable so as to support arm 1 to adjust in height, as with reference to later 8th will be explained. The joints 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 each have pivot axes A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 , A 6 , in each case adjacent joints have pivot axes which are perpendicular to each other. This will provide easy positioning of the distal end 4 reached in the room.

Der Haltearm 1 gemäß 1 weist ferner eine Bedieneinrichtung 28 auf. Mittels der Bedieneinrichtung 28 ist der Haltearm 1 in eine gewünschte Pose verbringbar, wobei die Bedieneinrichtung 28 dazu eingerichtet ist, bei Kontakt zwischen einer Bedienperson und einem der sieben Armsegmente das zugeordnete Gelenk freizugeben. Dazu weist die Bedieneinrichtung 28 gemäß diesem Ausführungsbeispiel sieben Kontaktabschnitte 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 auf, wobei an jedem Armsegment 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 jeweils ein Kontaktmittel 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 angeordnet ist. So ist am nullten Armsegment 10 ein nulltes Kontaktmittel 30 angeordnet, am ersten Armsegment 12 ein erstes Kontaktmittel 32, am zweiten Armsegment 14 ein zweites Kontaktmittel 34, am dritten Armsegment 16 ein drittes Kontaktmittel 36, am vierten Armsegment 18 ein viertes Kontaktmittel 38, am fünften Armsegment 20 ein fünftes Kontaktmittel 40 und am sechsten Armsegment 22 ein sechstes Kontaktmittel 42 angeordnet.The holding arm 1 according to 1 also has an operating device 28 on. By means of the operating device 28 is the holding arm 1 be brought into a desired pose, wherein the operating device 28 is adapted to release the associated joint upon contact between an operator and one of the seven arm segments. For this purpose, the operating device 28 according to this embodiment, seven contact portions 30 . 32 . 34 . 36 . 38 . 40 . 42 on, being on each arm segment 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 . 22 one contact agent each 30 . 32 . 34 . 36 . 38 . 40 . 42 is arranged. So is the zeroth arm segment 10 a zeroth contact agent 30 arranged on the first arm segment 12 a first contact means 32 , on the second arm segment 14 a second contact means 34 , on the third arm segment 16 a third contact 36 , on the fourth arm segment 18 a fourth contact agent 38 , on the fifth arm segment 20 a fifth contact means 40 and on the sixth arm segment 22 a sixth contact agent 42 arranged.

Ferner ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass jedes Kontaktmittel 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 jeweils zwei im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnete Kontaktmittelelemente 30a, 30b, 32a, 32b, 34a, 34b, 36a, 36b, 38a, 38b, 40a, 40b, 42a, 42b aufweist. Die Kontaktmittel 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 dienen dazu, einen Kontakt eines Bedieners mit dem entsprechenden Armsegment 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 zu erfassen. Beim Ergreifen eines Armsegments 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 kommt der Bediener in Kontakt mit beiden Kontaktmittelelementen 30a, 30b bis 42a, 42b, und nur bei Kontakt mit beiden Kontaktmittelelementen 30a, 30b bis 42a, 42b eines Kontaktmittels 30 bis 42 wird das zugeordnete Gelenk freigegeben. Das heißt, beim Ergreifen des ersten Armsegments 12 und gleichzeitigem Inkontaktkommen mit den beiden Kontaktmittelelementen 32a, 32b wird durch die Bedieneinrichtung 28 das erste Gelenk 13 freigegeben. Dadurch ist es möglich, dass der Bediener den Haltearm 1 beziehungsweise die Armsegmente 12 bis 22 um die Achse A1 verschwenken kann. Bei Loslassen eines der beiden oder beider Kontaktmittelelemente 32a, 32b wird das Gelenk 13 wieder arretiert, und ein Verschwenken um die Achse A1 ist nicht mehr möglich. Auch bei einer unbeabsichtigten Berührung nur eines der beiden Kontaktmittelelemente 32a, 32b, beispielsweise mit einem Arm oder Ellenbogen des Bedieners, wird das Gelenk 13 nicht freigegeben, und der Haltearm 1 bleibt im arretierten Zustand und hält seine Pose.Further, according to this embodiment, it is provided that each contact means 30 . 32 . 34 . 36 . 38 . 40 . 42 each two substantially oppositely disposed contact center elements 30a . 30b . 32a . 32b . 34a . 34b . 36a . 36b . 38a . 38b . 40a . 40b . 42a . 42b having. The contact means 30 . 32 . 34 . 36 . 38 . 40 . 42 serve to contact an operator with the appropriate arm segment 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 . 22 capture. When grasping an arm segment 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 . 22 the operator comes into contact with both contact means elements 30a . 30b to 42a . 42b , and only when in contact with both Kontaktmittelelementen 30a . 30b to 42a . 42b a contact agent 30 to 42 the associated joint is released. That is, when grasping the first arm segment 12 and simultaneously contacting the two contact means elements 32a . 32b is through the operating device 28 the first joint 13 Approved. This makes it possible for the operator to hold the support arm 1 or the arm segments 12 to 22 can pivot about the axis A 1 . When releasing one of the two or both contact center elements 32a . 32b becomes the joint 13 locked again, and pivoting about the axis A 1 is no longer possible. Even with an unintentional contact only one of the two contact means elements 32a . 32b For example, with one arm or elbow of the operator, the joint becomes 13 not released, and the holding arm 1 stays in the locked state and keeps his pose.

Entsprechendes gilt für das zweite Armsegment 14. Auch hier weist das zweite Kontaktmittel 34 zwei Kontaktmittelelemente 34a, 34b auf, die im Wesentlichen gegenüberliegend umfänglich an dem Armsegment 14 vorgesehen sind. Bei Ergreifen dieses Armsegments 14 und Inkontaktkommen mit den beiden Kontaktmittelelementen 34a, 34b wird dieser Kontakt durch die Bedieneinrichtung 28 erfasst, und das dem Armsegment 14 zugeordnete Gelenk 15 freigegeben. Nun ist ein Verschwenken um die Achse A2 möglich, sodass das distale Ende 4, bezogen auf 1, nach oben beziehungsweise unten verschwenkt werden kann. Gleichzeitig bleiben alle weiteren Gelenke 13, 17, 19, 21, 23 arretiert, sodass in diesen keine Bewegung stattfindet.The same applies to the second arm segment 14 , Again, the second contact means 34 two contact center elements 34a . 34b substantially circumferentially opposed to the arm segment 14 are provided. When grasping this arm segment 14 and contacting with the two contact means elements 34a . 34b this contact is made by the operating device 28 captured, and that the arm segment 14 associated joint 15 Approved. Now a pivoting about the axis A 2 is possible, so that the distal end 4 , based on 1 , can be swiveled up or down. At the same time all other joints remain 13 . 17 . 19 . 21 . 23 arrested so that there is no movement in them.

Die Bedieneinrichtung 28 kann dazu einen Controller oder Mikroprozessor aufweisen, der dazu eingerichtet ist, einen Kontakt zwischen Kontaktmittelelementen 30a, 30b bis 42a, 42b zu erfassen und in elektrische Signale zu übertragen.The operating device 28 may for this purpose comprise a controller or microprocessor, which is adapted to a contact between contact center elements 30a . 30b to 42a . 42b to capture and transmit in electrical signals.

Die Kontaktmittel 30 beziehungsweise die Kontaktmittelemente 30a, 30b bis 42a, 42b sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel als berührungsempfindliche Sensoren ausgebildet und erfassen einen Druck eines Kontakts zwischen dem Bediener und dem entsprechenden Kontaktmittelelement 30a, 30b bis 42a, 42b. Vorzugsweise sind die Kontaktmittelelemente 30a, 30b bis 42a, 42b als kapazitive berührungsempfindliche Sensoren ausgebildet.The contact means 30 or the contact means 30a . 30b to 42a . 42b are formed according to this embodiment as a touch-sensitive sensors and detect a pressure of a contact between the operator and the corresponding contact means element 30a . 30b to 42a . 42b , Preferably, the contact means elements 30a . 30b to 42a . 42b designed as capacitive touch-sensitive sensors.

Bei dem dargestellten Haltearm 1 ist es auch möglich, dass ein Bediener zwei Armsegmente, beispielsweise das Armsegment 14 und das Armsegment 18, gleichzeitig ergreift und so gleichzeitig die Kontaktmittelelemente 34a, 34b und 38a, 38b kontaktiert. Folglich werden die Gelenke 15 und 19 freigegeben, und ein Verschwenken sowohl um die Achse A2 als auch um die Achse A4 ist möglich. Bei dieser gleichzeitigen Freigabe ist es möglich, eine Winkelorientierung der Armsegmente 18 und 20 im Raum beizubehalten, während nur die Armsegmente 34, 36 verschwenkt werden. So ist auch eine translatorische Bewegung des distalen Endes 4 möglich. In einer bevorzugten Ausgestaltung des Haltearms werden bei dem gleichzeitigen Kontaktieren von zwei Armsegmenten, gemäß diesem Beispiel der Armsegmente 14 und 18 nicht die Gelenke 15 und 19 freigegeben, sondern alle zwischen diesen Armsegmenten 14 und 18 liegenden Gelenke, also gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Gelenke 17 und 19. Das Gelenk 15 bleibt arretiert. Der Haltearm 1 kann nun so in seiner Pose verändert werden, dass eine Rotation um die Achse A3 und die Achse A4 möglich ist. Dies ist eine besonders intuitive Bedienung des Haltearms. Entsprechend werden, beispielsweise bei dem Kontakt zwischen Bediener und den Haltearmsegmenten 12 und 20, die Gelenke 15, 17, 19 und 21 freigegeben.In the illustrated arm 1 it is also possible for an operator to have two arm segments, for example the arm segment 14 and the arm segment 18 , simultaneously grips and so at the same time the contact means elements 34a . 34b and 38a . 38b contacted. Consequently, the joints become 15 and 19 released, and a pivoting about both the axis A 2 and about the axis A 4 is possible. With this simultaneous release, it is possible an angular orientation of the arm segments 18 and 20 in the room while only the arm segments 34 . 36 be pivoted. So too is a translational movement of the distal end 4 possible. In a preferred embodiment of the support arm are in the simultaneous contacting of two arm segments, according to this example of the arm segments 14 and 18 not the joints 15 and 19 released, but all between these arm segments 14 and 18 lying joints, so according to this embodiment, the joints 17 and 19 , The joint 15 remains locked. The holding arm 1 can now be changed in his pose so that a rotation about the axis A3 and the axis A4 is possible. This is a particularly intuitive operation of the support arm. Accordingly, for example, in the contact between the operator and the Haltearmsegmenten 12 and 20 , the joints 15 . 17 . 19 and 21 Approved.

Weiterhin ist in der 1 zu erkennen, dass der Haltearm 1 über eine Gewichtskompensationseinrichtung 50 verfügt. Die Gewichtskompensationseinrichtung 50 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Gasdruckfederelement auf, welches mit dem Armsegment 14 und dem Armsegment 12 gekoppelt ist. Alternativ kann die Gewichtskompensationseinrichtung auch einen Seilzug und/oder ein ausbalanciertes Gegengewicht aufweisen. Bei dem Haltearm 1 gemäß 1 lastet auf dem Gelenk 15 um seine Rotationsachse A2 das größte Moment. Folglich ist es bevorzugt, genau dieses Gelenk 15 mittels der Gewichtskompensationseinrichtung 50 abzustützen. Bei Freigabe des Gelenks 15, durch Kontaktieren des Armsegments 14, wird also ein Gewicht, welches auf dem Armsegment 14 lastet, aufgrund der weiteren Armsegmente 16, 18, 20, 22 und eines an der Schnittstelle 8 angeordneten Manipulators durch die Gewichtskompensationseinrichtung 50 abgestützt, sodass das distale Ende 4 bei Ergreifen des Segments 14 nicht sofort „absackt”.Furthermore, in the 1 to recognize that the holding arm 1 via a weight compensation device 50 features. The weight compensation device 50 has according to this embodiment, a gas spring element, which with the arm segment 14 and the arm segment 12 is coupled. Alternatively, the weight compensation device may also have a cable pull and / or a balanced counterweight. At the arm 1 according to 1 weighs on the joint 15 around its axis of rotation A2 the biggest moment. Consequently, it is preferred exactly this joint 15 by means of the weight compensation device 50 support. When releasing the joint 15 by contacting the arm segment 14 , so will a weight, which is on the arm segment 14 weighs, due to the other arm segments 16 . 18 . 20 . 22 and one at the interface 8th arranged manipulator by the weight compensation device 50 supported so that the distal end 4 when grasping the segment 14 not immediately "sagging".

Der Haltearm 1 (vgl. 2) weist eine Erkennungseinheit 52 zum Erkennen eines mit der zweiten Schnittstelle 8 gekoppelten Assistenzsystems auf, wobei die Bedieneinrichtung 28 dazu angepasst ist, die Gelenke 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 in Abhängigkeit des mit der zweiten Schnittstelle 8 gekoppelten Assistenzsystems freizugeben oder zu arretieren. Eine derartige Erkennungseinheit 52 weist vorzugsweise einen Barcode-Scanner, einen QR-Code-Scanner oder einen RFID-Scanner auf. Vorzugsweise ist ein an der zweiten Schnittstelle 8 gekoppeltes Assistenzsystem mit einem entsprechenden Barcode, QR-Code oder einem RFID-Chip ausgestattet, welcher eine Identifikation des Assistenzsystems sowie vorzugsweise Informationen über dieses enthält. Hierdurch ist der Haltearm 1 in der Lage, zu erkennen, welches Assistenzsystem an der zweiten Schnittstelle 8 gekoppelt ist und so ein Freigeben bestimmter Gelenke 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 teilweise oder vollständig zu verhindern. Beispielsweise ist an der zweiten Schnittstelle 8 ein Endoskop angeordnet. Der RFID-Chip des Endoskops enthält Informationen über dieses Endoskop, wie insbesondere die geometrischen Abmaße des Endoskops. Diese Informationen werden von der Erkennungseinheit erkannt und an die Bedieneinrichtung 28 des Haltearms 1 und/oder die externe Steuereinheit weitergegeben. Die Bedieneinrichtung 28 ist dazu ausgebildet, solche Posen des Haltearms 1 zu verhindern, in welchen das Endoskop mit dem Haltearm kollidieren würde. Ferner kann die Bedieneinrichtung 28 zusätzlich dazu ausgebildet sein, solche Posen des Haltearms 1 zu verhindern, in denen das Endoskop mit beispielsweise einem Operationstisch oder weiteren Gegenständen kollidieren würde.The holding arm 1 (see. 2 ) has a recognition unit 52 to detect one with the second interface 8th coupled assistance system, wherein the operating device 28 adapted to the joints 11 . 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 depending on the second interface 8th to release or lock the coupled assistance system. Such a detection unit 52 preferably has a bar code scanner, a QR code scanner or an RFID scanner. Preferably, one is at the second interface 8th coupled assistance system equipped with a corresponding barcode, QR code or RFID chip, which contains an identification of the assistance system and preferably information about this. This is the holding arm 1 able to recognize which assistance system at the second interface 8th is coupled and so releasing certain joints 11 . 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 partially or completely prevented. For example, at the second interface 8th an endoscope arranged. The RFID chip of the endoscope contains information about this endoscope, in particular the geometrical dimensions of the endoscope. This information is recognized by the recognition unit and sent to the operating device 28 of the support arm 1 and / or the external control unit. The operating device 28 is designed to pose for the support arm 1 to prevent in which the endoscope would collide with the support arm. Furthermore, the operating device 28 additionally designed to be such poses of the support arm 1 in which the endoscope would collide with, for example, an operating table or other objects.

In 2 sind bei dem Haltearm 1 zusätzlich zu den bereits in 1 gezeigten Elementen die Bremsen 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72 dargestellt, mittels derer die Gelenke 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 freigebbar und arretierbar sind. Gleiche und ähnliche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen wie in 1 versehen, und insofern wird vollumfänglich auf die obige Beschreibung Bezug genommen. Auch wenn in 2 die Bezugszeichen an den Kontaktmittelelementen der Kontaktmittel 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 aus Klarheitsgründen nicht gezeigt sind, sind diese gleichwohl vorhanden, wie sich aus einem Vergleich der 1 und 2 ergibt.In 2 are at the holding arm 1 in addition to those already in 1 shown elements the brakes 60 . 62 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 represented by means of which the joints 11 . 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 are releasable and lockable. The same and similar elements are denoted by the same reference numerals as in FIG 1 and to that extent, reference is made to the above description in its entirety. Even if in 2 the reference numerals on the contact center elements of the contact means 30 . 32 . 34 . 36 . 38 . 40 . 42 are not shown for reasons of clarity, these are nevertheless present, as can be seen from a comparison of 1 and 2 results.

Jedem Gelenk 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 ist jeweils eine Bremse 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72 zugeordnet. Dem Gelenk 11 ist die Bremse 60 zugeordnet, dem Gelenk 13 die Bremse 62, dem Gelenk 15 die Bremse 64, dem Gelenk 17 die Bremse 66, dem Gelenk 19 die Bremse 68, dem Gelenk 21 die Bremse 70 und dem Gelenk 23 die Bremse 72. Alle Bremsen 60 bis 72 sind als elektromagnetische Bremsen mit einem Permanentmagnet ausgebildet, derart, dass diese unbestromt in einen arretierten Zustand vorgespannt sind. Der Permanentmagnet ist derart ausgelegt, dass dieser das jeweilige Gelenk alleine arretieren kann und die Pose des Haltearms 1 gehalten wird. In dem nullten Armsegment 10 ist eine elektronische Steuereinheit 74 vorgesehen. Diese ist über ein Bussystem 76 (in 2 nur im Armsegment 10 gezeigt; vgl. 3 und 4) mit allen Kontaktmitteln 30 bis 42 der Bedieneinrichtung 28 sowie mit allen Bremsen 60 bis 72 gekoppelt. Zur Energieversorgung der Bremsen 60 bis 72 sowie der Kontaktmittel 30 bis 42 ist ferner eine Energieleitung 78 vorgesehen, die über die Schnittstelle 6 am proximalen Ende 2 des Haltearms 1 mit einer Energiequelle koppelbar ist.Every joint 11 . 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 is each a brake 60 . 62 . 64 . 66 . 68 . 70 . 72 assigned. The joint 11 is the brake 60 assigned to the joint 13 the brake 62 , the joint 15 the brake 64 , the joint 17 the brake 66 , the joint 19 the brake 68 , the joint 21 the brake 70 and the joint 23 the brake 72 , All brakes 60 to 72 are designed as electromagnetic brakes with a permanent magnet, such that they are biased without being energized in a locked state. The permanent magnet is designed so that it can lock the respective joint alone and the pose of the support arm 1 is held. In the zeroth arm segment 10 is an electronic control unit 74 intended. This is via a bus system 76 (in 2 only in the arm segment 10 shown; see. 3 and 4 ) with all means of contact 30 to 42 the operating device 28 as well as with all brakes 60 to 72 coupled. To power the brakes 60 to 72 as well as the contact agent 30 to 42 is also a power line 78 provided through the interface 6 at the proximal end 2 of the support arm 1 can be coupled with an energy source.

Die 3 und 4 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen eines Armsegments, wobei in den 3 und 4 jeweils exemplarisch das vierte Armsegment 18 dargestellt ist. Es soll erkannt werden, dass auch die anderen Armsegmente 10, 12, 14, 16, 20, 22 ebenso ausgebildet sein können.The 3 and 4 show two different embodiments of an arm segment, wherein in the 3 and 4 each exemplarily the fourth arm segment 18 is shown. It should be recognized that the other arm segments 10 . 12 . 14 . 16 . 20 . 22 can also be designed.

Das Armsegment 18 weist einen Armsegmentkörper 90 auf (in den 1 und 2 nicht gezeigt; es soll verstanden werden, dass jedes Armsegment 10 bis 22 einen Armsegmentkörper hat), der gemäß den 3 und 4 im Wesentlichen stabförmig beziehungsweise zylindrisch ausgebildet ist. Im Inneren weist der Armsegmentkörper 90 einen Hohlraum 92 auf, in dem verschiedene Elemente, wie etwa die Bremse 70, angeordnet sind. Schematisch dargestellt in den 3 und 4 sind die Gelenke 19, 21 sowie die beiden Schwenkachsen A4, A5 der Gelenke 19, 21, die jeweils mit dem Haltearmsegment 18 zusammenwirken. Dem Haltearmsegment 18 ist das Gelenk 19 zugeordnet (vgl. obige Beschreibung zu den 1 und 2). Der Armsegmentkörper 90 weist eine äußere Oberfläche 93 auf, die im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Der Armsegmentkörper 90 ist beispielsweise aus einem Metall wie insbesondere Aluminium oder Titan einer Legierungen auf Basis von Aluminium oder Titan, oder einem Faserverbundwerkstoff, wie etwas GFK oder CFK, gebildet und vorzugsweise in Leichtbauweise ausgelegt.The arm segment 18 has an arm segment body 90 on (in the 1 and 2 Not shown; It should be understood that each arm segment 10 to 22 has an arm segment body), which according to the 3 and 4 is substantially rod-shaped or cylindrical. Inside, the arm segment body 90 a cavity 92 in which different elements, such as the brake 70 , are arranged. Schematically represented in the 3 and 4 are the joints 19 . 21 as well as the two pivot axes A 4 , A 5 of the joints 19 . 21 , each with the arm arm segment 18 interact. The arm arm segment 18 is the joint 19 assigned (see above description of the 1 and 2 ). The arm segment body 90 has an outer surface 93 on, which is formed substantially cylindrical. The arm segment body 90 is for example made of a metal such as in particular aluminum or titanium of an alloy based on aluminum or titanium, or a fiber composite material, such as some GFRP or CFRP, formed and preferably designed in lightweight construction.

Das Armsegment 18 weist gemäß den 3 und 4 das Kontaktmittel 38 auf, welches Teil der Bedieneinrichtung 28 ist (vgl. 1 und 2). Das Kontaktmittel 38 weist zwei Kontaktmittelelemente 38a, 38b auf, die als berührungsempfindliche Sensoren ausgebildet sind und flächenbündig in der äußeren Oberfläche 93 des Armsegments 18 angeordnet sind. Die beiden Kontaktmittelelemente 38a, 38b sind im Wesentlichen gegenüberliegend bezogen auf die Achse A5 angeordnet, sodass ein Bediener beim Ergreifen des Armsegments 18 in Kontakt mit beiden Kontaktmittelelementen 38a, 38b kommt, wie dies oben beschrieben ist.The arm segment 18 according to the 3 and 4 the contact agent 38 on which part of the operating device 28 is (cf. 1 and 2 ). The contact agent 38 has two contact means elements 38a . 38b on, which are designed as touch-sensitive sensors and flush in the outer surface 93 of the arm segment 18 are arranged. The two contact means elements 38a . 38b are arranged substantially opposite to the axis A 5 , so that an operator when gripping the arm segment 18 in contact with both contact means elements 38a . 38b comes as described above.

Die beiden Kontaktmittelelemente 38a, 38b sind mittels Leitungen 94a, 94b mit dem Bussystem 76 gekoppelt. Über das Bussystem 76 sind die Kontaktmittelelemente 38a, 38b mit der elektronischen Steuereinheit 74 (vgl. 2) gekoppelt und über diese wiederum mit der Bremse 70, sodass die Bremse 70 durch die Bedieneinrichtung 28 freigegeben wird, wenn ein Bediener mit den Kontaktmittelelementen 38a, 38b in Kontakt kommt.The two contact means elements 38a . 38b are by means of cables 94a . 94b with the bus system 76 coupled. About the bus system 76 are the contact means elements 38a . 38b with the electronic control unit 74 (see. 2 ) and this in turn with the brake 70 so the brake 70 through the operating device 28 is released when an operator with the contact means elements 38a . 38b comes into contact.

Neben dem Bussystem 76 sind innerhalb des Armsegmentkörpers 90 ein Energieübertragungssystem 78 sowie ein Kabelkanal 80 und ein Arbeitskanal 82 angeordnet. Mittels des Energieübertragungssystems 78 sind die Kontaktmittelelemente 38a, 38b sowie die Bremse 70 an eine Energieversorgung angeschlossen.Beside the bus system 76 are inside the arm segment body 90 an energy transfer system 78 and a cable channel 80 and a working channel 82 arranged. By means of the energy transfer system 78 are the contact means elements 38a . 38b as well as the brake 70 connected to a power supply.

Alternativ oder zusätzlich ist in jedem Armsegment ein Elektronikmodul 96 angeordnet, welches über eine Leitung 96a mit dem Bussystem 76 gekoppelt ist. In einem solchen Fall wirken die Kontaktmittelelemente 38a, 38b, welche über die Leitung 94a, 94b mit dem Datenbussystem 76 verbunden sind, nur mit dem Elektronikmodul 96 zusammen, welches den durch die Kontaktmittelelemente 38a, 38b erfassten Kontakt in ein Stellsignal für die Bremse 70 umwandelt und dieses Stellsignal über das Bussystem 76 an die Bremse 70 sendet zum Freigeben des Gelenks 19. Ist in jedem Armsegment ein derartiges Elektronikmodul 96 angeordnet, ist ein im Wesentlichen modularer Aufbau des Haltearms 1 realisiert, und die einzelnen Armsegmente 10 bis 22 sind unabhängig von der elektronischen Steuereinheit 74, welche im proximalen Armsegment 10 angeordnet ist.Alternatively or additionally, in each arm segment is an electronic module 96 arranged, which over a line 96a with the bus system 76 is coupled. In such a case, the contact means elements act 38a . 38b which over the line 94a . 94b with the data bus system 76 are connected, only with the electronics module 96 together, which by the contact means elements 38a . 38b detected contact in a control signal for the brake 70 converts and this actuating signal via the bus system 76 to the brake 70 sends to release the joint 19 , Is in each arm segment such an electronic module 96 arranged, is a substantially modular structure of the support arm 1 realized, and the individual arm segments 10 to 22 are independent of the electronic control unit 74 , which in the proximal arm segment 10 is arranged.

Der Kabelkanal 80 dient dazu, Kabel, die vom proximalen Ende 2 bis zum distalen Ende 4 verlaufen, um insbesondere die Schnittstelle 8 zu versorgen, führen zu können. Der Arbeitskanal 82 dient dazu, Schläuche oder Lichtleiter und dergleichen aufzunehmen, die je nach Art des Manipulator, der an der Schnittstelle 8 angeordnet ist, benötigt werden. Ist beispielsweise an der Schnittstelle 8 ein Endoskop angeordnet, wird vorzugsweise durch den Arbeitskanal 82 ein Lichtleiter geführt, der ein Bild, welches eine Endoskopkamera aufnimmt, übertragen kann. Der Arbeitskanal 82 dient demnach dazu, je nach Anwendungsgebiet entsprechende Übertragungsmittel aufzunehmen.The cable channel 80 serves to connect cables from the proximal end 2 to the distal end 4 especially to the interface 8th to be able to lead. The working channel 82 serves to accommodate hoses or light guides and the like, depending on the type of manipulator attached to the interface 8th is arranged, needed. Is for example at the interface 8th arranged an endoscope, is preferably through the working channel 82 a light guide guided, which can transmit an image, which accommodates an endoscope camera. The working channel 82 thus serves to accommodate depending on the application area appropriate means of transmission.

Weiterhin ist in dem Armsegment 18 ein Sensor 98 angeordnet. Vorzugsweise ist in jedem Armsegment 10 bis 22 ein Sensor angeordnet, und es soll verstanden werden, dass die Sensoren in den Armsegmenten 10, 12, 14, 16, 20 und 22 ebenso ausgebildet sein können wie der Sensor 98 im Armsegment 18. Der Sensor 98 ist vorzugsweise als Beschleunigungssensor ausgebildet. Indem in jedem Armsegment ein solcher Beschleunigungssensor vorgesehen ist, ist es möglich, zu jeder Zeit die Pose des Haltearms 1 zu bestimmen. Dazu ist der Sensor 98 über eine Leitung 98a mit dem Datenbussystem 76 gekoppelt, sodass die von dem Sensor 98 erfassten Daten an die elektronische Steuereinheit 74 übertragen werden, welche dann aus allen Sensordaten aus allen Armsegmenten die Pose des Haltearms 1 bestimmt. Ferner ist durch das Vorsehen eines derartigen Sensors 98 auch die absolute und relative Position eines an der Schnittstelle 8 angeordneten Endeffektors beziehungsweise Manipulators bestimmbar. Auch ist es möglich, wenn der Haltearm 1 an einem Operationstisch angeordnet ist, eine Bewegung dieses Operationstischs zu erkennen. Erfassen alle Sensoren in allen Armsegmenten eine Bewegung in dieselbe Richtung, ist dies ein Indikator dafür, dass der gesamte Haltearm 1 unter Beibehaltung seiner Pose bewegt wurde, beispielsweise dadurch, dass der Operationstisch oder eine Operationstischplatte relativ zu einer Säule der Operationstisches rotiert oder verschoben wurde. Auch eine solche Bewegung ist mittels der Sensoren 98 erfassbar. Ferner können äußere Impulse, wie etwa Stöße auf den Haltearm 1, erfasst werden.Furthermore, in the arm segment 18 a sensor 98 arranged. Preferably, in each arm segment 10 to 22 a sensor is arranged, and it should be understood that the sensors in the arm segments 10 . 12 . 14 . 16 . 20 and 22 can be designed as the sensor 98 in the arm segment 18 , The sensor 98 is preferably designed as an acceleration sensor. By providing such an acceleration sensor in each arm segment, it is possible at any time for the pose of the support arm 1 to determine. This is the sensor 98 over a line 98a with the data bus system 76 coupled so that the from the sensor 98 collected data to the electronic control unit 74 be transmitted, which then from all sensor data from all arm segments, the pose of the support arm 1 certainly. Further, by providing such a sensor 98 also the absolute and relative position of one at the interface 8th arranged end effector or manipulator determined. It is also possible if the holding arm 1 is arranged on an operating table to detect a movement of this operating table. If all the sensors in all arm segments register a movement in the same direction, this is an indicator that the entire support arm 1 was moved while maintaining his pose, for example, by the fact that the operating table or an operating table plate was rotated or moved relative to a column of the operating table. Such a movement is also by means of the sensors 98 detectable. Furthermore, external impulses, such as impacts on the holding arm 1 , are recorded.

Gemäß 4 ist zusätzlich in dem Armsegment 18 gemäß 3 ein Speicherelement 100 vorgesehen sowie eine Energieerzeugungseinrichtung 102. Das Speicherelement dient dazu, elektrische Energie zu speichern, sodass Sensoren, die in dem spezifischen Armsegment vorgesehen sind, auch in einem vom Stromnetz abgekoppelten Zustand mit einem Strom versorgt werden können. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn beispielsweise Bump-Sensoren einer Kamera oder dergleichen vorgesehen sind, die auch in einem Ruhezustand des Haltearms funktionieren müssen, um einen möglichen Schaden am Haltearm 1 zu detektieren. Die Energieerzeugungseinrichtung 102 dient dazu, eine Energie für beispielsweise einen Laser, ein Ultraschallgerät oder dergleichen, welche am Haltearm gekoppelt sind, bereitzustellen. Zusätzlich oder alternativ kann die Energieerzeugungseinrichtung 102 auch eine Einrichtung zum Versorgen des Speicherelements 100 aufweisen, beispielsweise ein Energy harvesting element, welches Bewegungsenergie oder Energie aufgrund eines Magnetfelds, beispielsweise induktiv, in elektrische Spannung für das Speicherelement 100 wandelt.According to 4 is also in the arm segment 18 according to 3 a memory element 100 provided and an energy generating device 102 , The storage element serves to store electrical energy, so that sensors provided in the specific arm segment can also be supplied with power in a state disconnected from the power supply. This is particularly necessary if, for example, bump sensors of a camera or the like are provided, which also have to function in a resting state of the holding arm in order to prevent possible damage to the holding arm 1 to detect. The power generation facility 102 serves to provide energy for, for example, a laser, an ultrasound machine or the like, which are coupled to the support arm. Additionally or alternatively, the energy generating device 102 also a device for supplying the memory element 100 have, for example, an energy harvesting element, which kinetic energy or energy due to a magnetic field, for example, inductively, in electrical voltage for the memory element 100 converts.

5 illustriert erneut den Haltearm 1, welcher bereits mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben worden ist. In 5 ist der Haltearm 1 in ein System eingebunden dargestellt. An dem distalen Ende 4 ist mittels der Schnittstelle 8 ein chirurgisches mechatronisches Assistenzsystem 200 angeordnet, welches mit der Schnittstelle 8 über eine Schnittstelle 201 gekoppelt ist. Sowohl das chirurgische mechatronische Assistenzsystem 200 als auch die Schnittstelle 201 sind in 5 nur schematisch dargestellt. Es soll verstanden werden, dass das chirurgische mechatronische Assistenzsystem 200 beispielsweise als Endoskop oder Laparoskop oder dergleichen ausgebildet sein kann. Das Assistenzsystem 200 weist einen Arbeitsabschnitt 202 auf, der beispielsweise die Spitze des Endoskops sein kann. An dem proximalen Ende 2 ist der Haltearm 1 gemäß 5 über die mechanische Schnittstelle 7 mit einer Basis 204 gekoppelt. Die Basis 204 ist hier ebenfalls nur schematisch dargestellt. Sie kann beispielsweise als eine Normschiene eines Operationstisches ausgebildet sein. 5 illustrates again the holding arm 1 which already with reference to the 1 and 2 has been described. In 5 is the holding arm 1 shown integrated into a system. At the distal end 4 is by means of the interface 8th a surgical mechatronic assistance system 200 arranged, which with the interface 8th via an interface 201 is coupled. Both the surgical mechatronic assistance system 200 as well as the interface 201 are in 5 shown only schematically. It should be understood that the surgical mechatronic assistance system 200 for example as an endoscope or laparoscope or may be formed. The assistance system 200 has a working section 202 on, which may be, for example, the tip of the endoscope. At the proximal end 2 is the holding arm 1 according to 5 over the mechanical interface 7 with a base 204 coupled. The base 204 is also shown here only schematically. It can be designed, for example, as a standard rail of a surgical table.

Die erste Schnittstelle 6 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit einer externen Steuereinheit 206 gekoppelt. Dazu ist die Schnittstelle 6 mittels eines Kabels 208 mit der externen Steuereinheit 206 verbunden. Die externe Steuereinheit 206 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als OP-System ausgebildet, welches beispielsweise einen herkömmlichen Computer aufweist sowie eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle zur Bedienung des OP-Systems. Das OP-System weist vorzugsweise Software-Komponenten auf, die dazu ausgebildet sind, Daten, die von dem Haltearm 1 an der Schnittstellt 6 übergeben werden, zu speichern und zu verarbeiten.The first interface 6 is according to this embodiment with an external control unit 206 coupled. This is the interface 6 by means of a cable 208 with the external control unit 206 connected. The external control unit 206 is formed according to this embodiment as an operating room system, which has for example a conventional computer and an input-output interface for operating the operating room system. The surgical system preferably includes software components adapted to receive data from the support arm 1 at the interface 6 be passed, store and process.

Je nach Ausgestaltung der Schnittstelle 6 kann auch vorgesehen sein, dass diese drahtlos mit dem OP-System 206 kommuniziert, beispielsweise über Bluetooth®, Wi-Fi® oder Ähnliches.Depending on the design of the interface 6 can also be provided that this wirelessly with the surgical system 206 communicate, for example via Bluetooth ®, Wi-Fi ® or the like.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist der Haltearm 1 ferner ein Anzeigemittel 55 auf, welches gemäß diesem Ausführungsbeispiel als LCD Display ausgebildet ist. Das Anzeigemittel 55 ist mit einer Steuereinheit verbunden und zeigt Repräsentationen von Daten an, die an der ersten Schnittstelle 6 oder zweiten Schnittstelle 8 übergeben werden. Beispielsweise werden auf dem Anzeigemittel ein Gewicht eines Assistenzsystems 200, welches an der Schnittstelle 8 gekoppelt ist, angezeigt. Alternativ wird auf dem Anzeigemittel eine Repräsentation der Pose des Haltearms dargestellt, mit entsprechenden Belastungen an einzelnen Gelenken. Weitere Möglichkeiten sind hier denkbar. Es ist auch denkbar, dass hier Warnhinweise angezeigt werden.According to this embodiment, the holding arm 1 Furthermore, a display means 55 on, which is formed according to this embodiment as an LCD display. The display means 55 is connected to a control unit and displays representations of data at the first interface 6 or second interface 8th be handed over. For example, on the display means a weight of an assistance system 200 which is at the interface 8th coupled is displayed. Alternatively, a representation of the pose of the support arm is shown on the display means, with corresponding loads on individual joints. Other possibilities are conceivable here. It is also conceivable that warnings are displayed here.

Die Schnittstelle 6 (s. 6) weist einen Anschluss 77 für das Bussystem 76 auf. Über diesen Anschluss 77 sind Daten, welche von Sensoren (vgl. 3 u. 4) sowie den Kontaktmittelelementen (vgl. 24) an das Bussystem 76 gegeben werden, an die externe Steuereinheit 206 übertragbar. Der Anschluss 77 kann dazu als USB-Schnittstelle, RS-232-Schnittstelle, Bluetooth®-Schnittstelle, Wi-Fi®-Schnittstelle oder dergleichen ausgebildet sein. Mittig an der Schnittstelle 6 ist ferner ein Anschluss 79 zum Übertragen von elektrischer Energie vorgesehen. Mittels dieses Anschlusses 79 ist der Haltearm 1 mit einer Energiequelle, beispielsweise dem Stromnetz, koppelbar. Weiterhin sind an der Schnittstelle 6 drei Auslässe 80a, 80b, 80c des Kabelkanals 80 (vgl. obige Beschreibung zu den 2, 3, u. 4) vorgesehen. Über diese Auslässe 80a, 80b, 80c sind Kabel, welche in den Kabelkanal 80 geführt sind, zugänglich. Zudem sind in der Schnittstelle 6 drei Auslässe 82a, 82b, 82c des Arbeitskanals 82 vorgesehen. Über die Auslässe 82a, 82b, 82c ist der Arbeitskanal 82 zugänglich. So ist beispielsweise mittels der Schnittstelle 6 ein Schlauch durch den Auslass 82b in den Arbeitskanal 82 führbar und durch diesen bis zur distalen Schnittstelle 8 (vgl. 10) führbar.the interface 6 (S. 6 ) has a connection 77 for the bus system 76 on. About this connection 77 are data obtained from sensors (cf. 3 u. 4 ) and the contact means elements (see. 2 - 4 ) to the bus system 76 be given to the external control unit 206 transferable. The connection 77 may be designed as a USB interface, RS-232 interface, Bluetooth ® interface, Wi-Fi ® interface or the like. Centered on the interface 6 is also a connection 79 provided for transmitting electrical energy. By means of this connection 79 is the holding arm 1 with a power source, such as the power grid, coupled. Furthermore, at the interface 6 three outlets 80a . 80b . 80c of the cable channel 80 (See the above description of the 2 . 3 , u. 4 ) intended. About these outlets 80a . 80b . 80c are cables, which are in the cable channel 80 are guided, accessible. In addition, in the interface 6 three outlets 82a . 82b . 82c of the working channel 82 intended. About the outlets 82a . 82b . 82c is the working channel 82 accessible. For example, using the interface 6 a hose through the outlet 82b in the working channel 82 feasible and through this to the distal interface 8th (see. 10 ) feasible.

An einem umfänglichen Bereich des Armsegments 10 sind im Bereich der Schnittstelle 6 mechanische Kopplungsmittel 210a, 210b vorgesehen. Die Kopplungsmittel 210a, 210b korrespondieren mit Kopplungsmitteln 212a, 212b eines externen Energiespeichers 214 (s. 7). Der externe Energiespeicher 214 weist ein Gehäuse 216 auf, welches so gebildet ist, dass es sich proximal an das Armsegment 10 anfügen lässt. Der externe Energiespeicher 214 weist im inneren Zellen zur Speicherung elektrischer Energie auf (in 7 nicht gezeigt). Der externe Energiespeicher 214 weist eine Schnittstelle 218 auf, die mit der Schnittstelle 6 des Haltearms 1 korrespondiert. Die Schnittstelle 218 weist einen Anschluss 220 auf, mittels dessen die in dem externen Energiespeicher 214 gespeicherte elektrische Energie über den Anschluss 79 der Schnittstelle 6 an den Haltearm 1 übertragbar ist. Ferner weist die Schnittstelle 218 einen Anschluss 221 auf, der mit der Schnittstelle 77 korrespondiert, zum Durchleiten von Signalen des Bussystems 76. Weiterhin weist der externe Energiespeicher Durchlässe 222a, b, c, 224a, b, c, auf, die mit den Auslässen 80a, b, c und 82a, b, c der Schnittstelle 6 korrespondieren, sodass durch den Kabelkanal 80 geführte Kabel auch durch den Energiespeicher 214 führbar sind sowie die Auslässe 82a, 82b, 82c des Arbeitskanals 80 ebenso an dem Energiespeicher 214 zugänglich sind.At a peripheral area of the arm segment 10 are in the area of the interface 6 mechanical coupling agent 210a . 210b intended. The coupling agents 210a . 210b correspond with coupling agents 212a . 212b an external energy store 214 (S. 7 ). The external energy storage 214 has a housing 216 which is formed so that it is proximal to the arm segment 10 can attach. The external energy storage 214 has internal cells for storing electrical energy (in 7 Not shown). The external energy storage 214 has an interface 218 on that with the interface 6 of the support arm 1 corresponds. the interface 218 has a connection 220 on, by means of which in the external energy storage 214 stored electrical energy via the connection 79 the interface 6 to the support arm 1 is transferable. Furthermore, the interface has 218 a connection 221 on that with the interface 77 corresponds, for passing signals of the bus system 76 , Furthermore, the external energy storage has passages 222a , b, c, 224a , b, c, on, with the outlets 80a , b, c and 82a , b, c of the interface 6 correspond, so through the cable channel 80 guided cables also through the energy storage 214 are feasible as well as the outlets 82a . 82b . 82c of the working channel 80 as well on the energy storage 214 are accessible.

8 illustriert das Armsegment 10, welches das proximale Ende 2 des Haltearms bildet, sowie insbesondere die mechanische Schnittstelle 7. An der ersten Schnittstelle 6 ist der externe Energiespeicher 214 (vgl. 7) angeordnet, sodass der Haltearm 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel (8) autark betrieben werden kann, ohne die Notwendigkeit, diesen mit einer externen Energiequelle zu verbinden. Eine Verbindung zu einer Steuereinheit 206 kann dennoch vorgesehen sein und ist bevorzugt. Das Armsegment 10 weist ein Kontaktmittel 30, welches zwei Kontaktmittelabschnitte 30a, 30b hat, auf (vgl. auch 2). Die Schnittstelle 7 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als eine Ausnehmung 226 gebildet, die an der äußeren Kontur der Basis 204, die hier als Normschiene eines Operationstisches ausgebildet ist, entspricht. Die Basis 204 ist in die Ausnehmung 226 führbar, und an dem Armsegment 10 sind mechanische Klemmmittel 228 vorgesehen, zum Klemmen des Armsegments 10 gegen die Basis 204. Die Klemmmittel weisen einen linear geführten Klemmkörper 230 auf, der über ein Gestänge 232 mit einem Hebel 224 antreibbar ist. Das Gelenk 11, welches über das Kontaktmittel 30 der Bedieneinrichtung 28 freigebbar ist, ist folglich als translatorisches Gelenk 11 ausgerichtet. Die Bedieneinrichtung ist dazu über ein elektrisches Stellmittel, welches in 8 nicht gezeigt ist, mit dem Hebel 228 gekoppelt, sodass das Klemmmittel 230 außer Eingriff von der Basis 204 bringbar ist. 8th illustrates the arm segment 10 which is the proximal end 2 of the holding arm forms, and in particular the mechanical interface 7 , At the first interface 6 is the external energy storage 214 (see. 7 ), so that the holding arm 1 according to this embodiment ( 8th ) can be operated autonomously without the need to connect it to an external energy source. A connection to a control unit 206 may nevertheless be provided and is preferred. The arm segment 10 has a contact agent 30 which two contact center sections 30a . 30b has, on (see also 2 ). the interface 7 is according to this embodiment as a recess 226 formed on the outer contour of the base 204 , which is designed here as a standard rail of a surgical table corresponds. The base 204 is in the recess 226 feasible, and on the arm segment 10 are mechanical clamping means 228 intended, for clamping the arm segment 10 against the base 204 , The clamping means have a linearly guided clamping body 230 up, over a linkage 232 with a lever 224 is drivable. The joint 11 which via the contact means 30 the operating device 28 is releasable, is therefore as a translational joint 11 aligned. The operating device is to an electric adjusting means, which in 8th not shown, with the lever 228 coupled so that the clamping means 230 disengaged from the base 204 can be brought.

Die 9 und 10 schließlich illustrieren die zweite Schnittstelle 8 am distalen Ende 2 des Haltearms 1. Während 9 die Schnittstelle 8 in einer perspektivischen Ansicht samt dem Armsegment 22 zeigt, zeigt 10 die Schnittstelle 8 in einer Frontalansicht.The 9 and 10 Finally, illustrate the second interface 8th at the distal end 2 of the support arm 1 , While 9 the interface 8th in a perspective view together with the arm segment 22 shows, shows 10 the interface 8th in a frontal view.

Die Schnittstelle 8 ist im Wesentlichen korrespondierend zur Schnittstelle 6 ausgebildet. An seitlichen Abschnitten von dieser, an dem Armsegment 22, sind zwei Sicherungselemente 240a, 240b angeordnet. Mittels der Sicherungselemente ist bestimmbar, ob ein an der Schnittstelle 8 gekoppeltes Assistenzsystem 200 (s. 5) korrekt mit der Schnittstelle 8 gekoppelt ist. Die Sicherungselemente 240a, 240b dienen gleichzeitig als mechanische Kopplungsmittel zum mechanischen Koppeln mit dem Assistenzsystem 200, beispielsweise mittel Klemmung oder Verrastung.the interface 8th is essentially corresponding to the interface 6 educated. At lateral sections of this, on the arm segment 22 , are two security elements 240a . 240b arranged. By means of the fuse elements can be determined whether one at the interface 8th coupled assistance system 200 (S. 5 ) correctly with the interface 8th is coupled. The security elements 240a . 240b at the same time serve as mechanical coupling means for mechanical coupling with the assistance system 200 , for example, medium clamping or latching.

An der Schnittstelle 8 ist ferner ein Anschluss 277 angeordnet, der mit dem Anschluss 77 der Schnittstelle 6 korrespondiert. Der Anschluss 277 ist mit dem Bussystem 76 gekoppelt, sodass Daten und Signale von dem Anschluss 77 über das Bussystem 76 zum Anschluss 77 übertragbar sind und umgekehrt. Ebenso ist ein Anschluss 279 an der Schnittstelle 8 vorgesehen, mittels dessen elektrische Energie von der Schnittstelle 8 auf das Assistenzsystem 200 übertragbar ist. Der Anschluss 279 korrespondiert mit dem Anschluss 79 der Schnittstelle 6, und die beiden Anschlüsse 279 und 79 sind mittels des Übertragungsmittels 78 gekoppelt, zum Übertragen von elektrischer Energie zwischen diesen beiden Anschlüssen 79, 279.At the interface 8th is also a connection 277 arranged with the connection 77 the interface 6 corresponds. The connection 277 is with the bus system 76 coupled so that data and signals from the port 77 over the bus system 76 to the connection 77 are transferable and vice versa. Likewise is a connection 279 at the interface 8th provided by means of which electrical energy from the interface 8th on the assistance system 200 is transferable. The connection 279 corresponds to the connection 79 the interface 6 , and the two connectors 279 and 79 are by means of the transmission means 78 coupled, for transmitting electrical energy between these two terminals 79 . 279 ,

Ferner sind an der Schnittstelle 8 Auslässe 280a, 280b, 280c des Kabelkanals 80 vorgesehen, sodass durch diesen geführte Kabel an der Schnittstelle 8 zugänglich sind. Das Gleiche gilt für den Arbeitskanal 82, von dem an der Schnittstelle 8 drei Auslässe 282a, 282b, 282c vorgesehen sind. Durch diese Schnittstelle 8 ist ein Assistenzsystem 200 auf vorteilhafte Art und Weise mit dem Haltearm 1 koppelbar, ohne dass zusätzliche Übertragungsmittel oder Verkabelung an dem Haltearm 1 vorgesehen sein muss.Further, at the interface 8th outlets 280a . 280b . 280c of the cable channel 80 provided so that through this guided cable at the interface 8th are accessible. The same applies to the working channel 82 of which at the interface 8th three outlets 282a . 282b . 282c are provided. Through this interface 8th is an assistance system 200 in an advantageous manner with the support arm 1 coupled without additional transmission means or wiring to the support arm 1 must be provided.

Die 11A und 11b zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiele des Haltearms 1, der im Wesentlichen entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 ausgebildet ist. Zusätzlich zu den dort beschriebenen Merkmalen weist der Haltearm gemäß den 11A, 11b jeweils Ausrichtungsindikatoren 310, 312, 314, 316, 318, 320, 322, 330, 332, 334, 336, 338, 340, 342 auf. Gemäß 11a sind die Ausrichtungsindikatoren 310, 312, 314, 316, 318, 320, 322 als eine Oberflächenstruktur ausgebildet. Die einzelnen Armsegmente 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, welche im Wesentlichen eine zylindrische Grundform aufweisen, weisen etwa entlang einer halben Zylindermantelfläche eine Strukturierung auf. Die Strukturierung ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel so angeordnet, dass die Ausrichtungsindikatoren 310, 312, 314, 316, 318, 320, 322 des Haltearms 1 in einer Grundpose des Haltearms 1, wie sie in 11a dargestellt ist, zum Operationsfeld hin ausgerichtet sind. Durch die Strukturierung, die als Ausrichtungsindikator 310, 312, 314, 316, 318, 320, 322, wirkt, kann ein Bediener taktil feststellen, ob ein Armsegment 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 in der Grundpose ausgerichtet ist, oder ob der Haltearm invertiert, das heißt, mit der strukturierten Oberfläche vom Operationsfeld weg ausgerichtet ist. Dies kann für eine Gewichtskompensation wichtig sein.The 11A and 11b show two further embodiments of the support arm 1 essentially according to the first embodiment according to the 1 and 2 is trained. In addition to the features described there, the holding arm according to the 11A . 11b respectively alignment indicators 310 . 312 . 314 . 316 . 318 . 320 . 322 . 330 . 332 . 334 . 336 . 338 . 340 . 342 on. According to 11a are the alignment indicators 310 . 312 . 314 . 316 . 318 . 320 . 322 formed as a surface structure. The individual arm segments 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 . 22 , which have a substantially cylindrical basic shape, have a structuring approximately along half a cylindrical surface. The structuring according to this embodiment is arranged such that the orientation indicators 310 . 312 . 314 . 316 . 318 . 320 . 322 of the support arm 1 in a basic pose of the support arm 1 as they are in 11a is shown, are aligned to the surgical field. Through the structuring, which serves as an orientation indicator 310 . 312 . 314 . 316 . 318 . 320 . 322 , an operator can tactilely determine if there is an arm segment 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 . 22 is aligned in the basic pose, or whether the support arm is inverted, that is, with the structured surface of the surgical field is aligned. This can be important for weight compensation.

Alternativ dazu zeigt 11 b ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Ausrichtungsindikatoren 330, 332, 334, 336, 338, 340, 342 als farbliche Markierung ausgebildet sind. An den zum Operationsfeld hingewandten Seiten der Armsegmente 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 ist ein Farbverlauf vorgesehen, der durch einen Operateur visuell wahrnehmbar ist. Hierdurch kann der Operateur direkt erkennen, in welcher Orientierung sich der Haltearm 1 befindet.Alternatively to this shows 11 b is an embodiment in which the alignment indicators 330 . 332 . 334 . 336 . 338 . 340 . 342 are designed as a color mark. To the sides of the arm segments facing the surgical field 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 . 22 a color gradient is provided that is visually perceptible by an operator. This allows the surgeon to recognize directly in which orientation the arm 1 located.

12 zeigt schematisch eine Teilschnittdarstellung einer beispielhaften Bremse, wie sie beispielsweise als Bremse 64 in Gelenk 15 vorgesehen ist. Es soll verstanden werden, dass auch die weiteren Bremsen 60, 62, 66, 68, 70, 72 entsprechend ausgebildet sein können. Die Bremse 74 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel (12) als elektromagnetische Permanentmagnetbremse ausgebildet. Ein erstes Gelenkelement 400, hier als Welle ausgebildet, ist starr mit dem Armsegment 12 verbunden, und ein zweites Gelenkelement 402 ist starr mit dem Armsegment 14 verbunden. Es soll verstanden werden, dass dies auch genau umgekehrt sein kann. Das zweite Gelenkelement 402 ist über eine Schraube 404 fest mit einem Gehäuse 406 der Bremse 64 gekoppelt. Eine Flanschnabe 408 ist entsprechend fest mit dem ersten Gelenk 400 gekoppelt. In dem Gehäuse 406 ist ein Permanentmagnet 410 angeordnet, der dazu dient einen Anker 412, der wiederum fest mit dem Flansch 408 verbunden ist, gegen das Gehäuse 406 zu pressen. Hierdurch wird eine Haftreibung hervorgerufen, die als Bremskraft wirkt. Im Gehäuse 406 ist ferner eine Erregerwicklung 414 angeordnet, die im bestromten Zustand ein dem Feld des Permanentmagneten 410 entgegenwirkendes Feld hervorruft. Durch ein Federelement 416, welches den Anker 412 in einem belüfteten Zustand vorspannt, wird dieser von dem Gehäuse 406 abgehoben und so wird die Bremse 64 belüftet. Eine Rotation des zweiten Gelenkelements 402 um das erste Gelenkelement 400 um die Achse A2 ist so möglich. 12 schematically shows a partial sectional view of an exemplary brake, as for example as a brake 64 in joint 15 is provided. It should be understood that the other brakes 60 . 62 . 66 . 68 . 70 . 72 can be trained accordingly. The brake 74 is according to this embodiment ( 12 ) is designed as an electromagnetic permanent magnet brake. A first joint element 400 , designed here as a shaft, is rigid with the arm segment 12 connected, and a second hinge element 402 is rigid with the arm segment 14 connected. It should be understood that this may be the other way around. The second joint element 402 is about a screw 404 firmly with a housing 406 the brake 64 coupled. A flange hub 408 is correspondingly firm with the first joint 400 coupled. In the case 406 is a permanent magnet 410 arranged, which serves an anchor 412 , in turn, stuck to the flange 408 is connected, against the housing 406 to squeeze. This will cause static friction caused, which acts as a braking force. In the case 406 is also a field winding 414 arranged in the energized state of a field of the permanent magnet 410 causes a counteracting field. By a spring element 416 which is the anchor 412 biased in a ventilated state, this is from the housing 406 lifted and so is the brake 64 ventilated. A rotation of the second joint element 402 around the first joint element 400 around the axis A2 is possible.

13 zeigt ein Verfahren 1000 zum Steuern eines an einem Haltearm 1 gekoppelten mechatronischen Assistenzsystems 200 gemäß am ersten Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 1000 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel fünf Schritte, die nacheinander oder teilweise gleichzeitig ausgeführt werden. Beim ersten Schritt 1002 wird der Haltearm 1 an einer Normschiene eines Operationstischs befestigt und in Betrieb genommen. Dazu wird die erste Schnittstelle 4 mit einem OP-System 206 (siehe auch 5) verbunden, sodass Daten und elektrische Energie an der ersten Schnittstelle 6 an den Haltearm 1 übertragen werden. In Schritt 1004 wird ein mechatronisches Assistenzsystem 200 mit einer zweiten Schnittstelle 8 des Haltearms 1 an seinem distalen Ende 4 gekoppelt. Die nachfolgenden Schritte 1006 bis 1010 werden dann vorzugsweise gleichzeitig ausgeführt. In Schritt 1006 werden elektrische Energie und Signale von der ersten Schnittstelle 6 des Haltearms 1 an einem proximalen Ende an den Haltearm übertragen. Von der ersten Schnittstelle 6 aus werden die Daten und elektrische Energie mittels einer Übertragungseinrichtung 76, 78 innerhalb des Haltearms 1 zu der zweiten Schnittstelle 8 übertragen. An der zweiten Schnittstelle am distalen Ende werden dann Daten und elektrische Energie bei Schritt 1010 an das Assistenzsystem übertragen, sodass das Assistenzsystem 200 betrieben werden kann. 13 shows a method 1000 for controlling a on a holding arm 1 coupled mechatronic assistance system 200 according to the first embodiment. The procedure 1000 according to this embodiment comprises five steps, which are carried out successively or partly simultaneously. At the first step 1002 becomes the holding arm 1 attached to a standard rail of an operating table and put into operation. This will be the first interface 4 with an operating system 206 (see also 5 ), so that data and electrical energy at the first interface 6 to the support arm 1 be transmitted. In step 1004 becomes a mechatronic assistance system 200 with a second interface 8th of the support arm 1 at its distal end 4 coupled. The following steps 1006 to 1010 are then preferably carried out simultaneously. In step 1006 be electrical energy and signals from the first interface 6 of the support arm 1 transmitted to the support arm at a proximal end. From the first interface 6 the data and electrical energy are turned off by means of a transmission device 76 . 78 within the support arm 1 to the second interface 8th transfer. At the second interface at the distal end, data and electrical energy are then incremented 1010 transferred to the assistance system, so that the assistance system 200 can be operated.

In 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verfahrens 1000 dargestellt. Die Schritte 1002 bis 1010 sind entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß 13 ausgebildet und insofern wird vollumfänglich auf die obige Beschreibung Bezug genommen. Nach Schritt 1004 führt nun eine Abzweigung bei diesem Verfahren (siehe 14) zu Schritt 1012. In Schritt 1012 werden Stellungen von Gelenken des Haltearms erfasst. Aus den erfassten Stellungen der Gelenke wird in Schritt 1014 eine Pose des Haltearms unter Verwendung der erfassten Stellung der Gelenke bestimmt. Anschließend werden Daten, die die bestimmte Pose repräsentieren, bei Schritt 1016 bereitgestellt, und zwar an der ersten Schnittstelle 6 und werden in Schritt 1006 übertragen. Dadurch ist die Pose des Haltearms an der ersten Schnittstelle an ein OP-System übertragbar und kann dort verwendet werden.In 14 is another embodiment of the method 1000 shown. The steps 1002 to 1010 are according to the embodiment according to 13 is formed and in this respect, reference is made in full to the above description. After step 1004 now leads a branch in this process (see 14 ) to step 1012 , In step 1012 Positions are detected by joints of the support arm. From the detected positions of the joints is in step 1014 a pose of the support arm determined using the detected position of the joints. Then, data representing the particular pose is taken at step 1016 provided, at the first interface 6 and will be in step 1006 transfer. As a result, the pose of the holding arm at the first interface can be transferred to an operating system and can be used there.

Auf ähnliche Art und Weise werden die weiteren oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens ausgebildet, wobei die Schritte jeweils im Wesentlichen gleichzeitig und kontinuierlich ausgeführt werden können.In a similar manner, the further preferred embodiments of the method described above are formed, wherein the steps may each be carried out substantially simultaneously and continuously.

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Claims (12)

Haltearm (1) für medizinische Zwecke, insbesondere zum Halten eines chirurgischen mechatronischen Assistenzsystems (200), mit einem proximalen Ende (2) zum Befestigen des Haltearms (1) an einer Basis (204) und einem distalen Ende (4) zum Aufnehmen des chirurgischen mechatronischen Assistenzsystems (200); zwei oder mehr Armsegmenten (10, 12, 14, 16, 18, 20, 22) und zwei oder mehr Gelenken (11, 13, 15, 17, 19, 21, 23), mittels denen die Armsegmente (10, 12, 14, 16, 18, 20, 22) gelenkig miteinander verbunden sind, wobei jedes Gelenk (11, 13, 15, 17, 19, 21, 23) mittels einer Bedieneinrichtung (28) freigebbar und arretierbar ist; einer ersten Schnittstelle (6) an dem proximalen Ende (2) zum Verbinden des Haltearm (1) mit einer Energiequelle sowie mit einer externen Steuereinheit (206) zum Übertragen von Signalen an den und von dem Haltearm (1); einer zweiten Schnittstelle (8) an dem distalen Ende (4) zum Koppeln des Haltearms (1) mit dem Assistenzsystem (200) zum Steuern des Assistenzsystems (200); und einer Übertragungseinrichtung (76, 78), welche innerhalb des Haltearms (1) angeordnet ist und die erste Schnittstelle (6) mit der zweiten Schnittstelle (8) zum Übertragen von Energie und Signalen zwischen den Schnittstellen (6, 8) verbindet.Holding arm ( 1 ) for medical purposes, in particular for holding a surgical mechatronic assistance system ( 200 ), with a proximal end ( 2 ) for attaching the support arm ( 1 ) at a base ( 204 ) and a distal end ( 4 ) for receiving the surgical mechatronic assistance system ( 200 ); two or more arm segments ( 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 . 22 ) and two or more joints ( 11 . 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 ), by means of which the arm segments ( 10 . 12 . 14 . 16 . 18 . 20 . 22 ) are hinged together, each joint ( 11 . 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 ) by means of an operating device ( 28 ) is releasable and lockable; a first interface ( 6 ) at the proximal end ( 2 ) for connecting the holding arm ( 1 ) with an energy source and with an external control unit ( 206 ) for transmitting signals to and from the support arm ( 1 ); a second interface ( 8th ) at the distal end ( 4 ) for coupling the holding arm ( 1 ) with the assistance system ( 200 ) for controlling the assistance system ( 200 ); and a transmission device ( 76 . 78 ), which within the holding arm ( 1 ) and the first interface ( 6 ) with the second interface ( 8th ) for transferring energy and signals between the interfaces ( 6 . 8th ) connects. Haltearm nach Anspruch 1, wobei die erste Schnittstelle (6) einen Anschluss für einen externen Akkumulator (214) aufweist.Holding arm according to claim 1, wherein the first interface ( 6 ) a connection for an external accumulator ( 214 ) having. Haltearm nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Übertragungseinrichtung ein Bussystem (76, 78) aufweist.Holding arm according to one of the preceding claims, wherein the transmission device is a bus system ( 76 . 78 ) having. Haltearm nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in wenigstens einem Gelenk (11, 13, 15, 17, 19, 21, 23) ein Lagesensor zum Erfassen einer Stellung des Gelenks angeordnet ist.Holding arm according to one of the preceding claims, wherein in at least one joint ( 11 . 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 ) a position sensor for detecting a position of the joint is arranged. Haltearm nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in wenigstens einem Gelenk (11, 13, 15, 17, 19, 21, 23) ein Drehmomentsensor zum Erfassen eines auf das Gelenk wirkenden Drehmoments angeordnet ist.Holding arm according to one of the preceding claims, wherein in at least one joint ( 11 . 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 ) A torque sensor for detecting a torque acting on the joint is arranged. Haltearm nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Armsegment einen Sensor zum Erfassen einer Lage des Armsegments aufweist.A retaining arm according to any one of the preceding claims, wherein at least one arm segment comprises a sensor for detecting a position of the arm segment. Haltearm nach Anspruch 6, wobei der Sensor als Beschleunigungssensor ausgebildet ist.Holding arm according to claim 6, wherein the sensor is designed as an acceleration sensor. Haltearm nach wenigsten einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die erste und/oder zweite Schnittstelle (6, 8) Übertragungsmittel (77, 277) zum Übertragen der von dem Sensor oder den Sensoren erfassten aufweisen.A holding arm according to at least one of claims 4 to 7, wherein the first and / or second interface ( 6 . 8th ) Transmission means ( 77 . 277 ) for transmitting the sensed by the sensor or sensors. Haltearm nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Erkennungseinheit zum Erkennen eines mit der zweiten Schnittstelle gekoppelten Assistenzsystems, wobei die Bedieneinrichtung (28) dazu angepasst ist, die Gelenke (11, 13, 15, 17, 19, 21, 23) in Abhängigkeit des mit der zweiten Schnittstelle (8) gekoppelten Assistenzsystems (200) freizugeben oder zu arretieren.Holding arm according to one of the preceding claims, having a recognition unit for recognizing an assistance system coupled to the second interface, wherein the operating device ( 28 ) is adapted to the joints ( 11 . 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 ) depending on the second interface ( 8th ) coupled assistance system ( 200 ) to release or arrest. Haltearm nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Kamera, die vorzugsweise am distalen Ende (4) angeordnet ist, wobei die Kamera dazu vorgesehen ist, ein Operationsfeld zu beobachten und mit der ersten Schnittelle (6) zum Übergeben von Bilddaten an der ersten Schnittstelle (6) gekoppelt ist.Holding arm according to one of the preceding claims, with a camera, preferably at the distal end ( 4 ), wherein the camera is intended to observe an operating field and to communicate with the first 6 ) for transferring image data at the first interface ( 6 ) is coupled. Haltearm nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei an der zweiten Schnittstelle (8) ein Sicherungselement (240a, 240b) vorgesehen ist, welches mit der Bedieneinrichtung (28) gekoppelt ist, derart dass die Bedieneinrichtung (28) alle Gelenke (11, 13, 15, 17, 19, 21, 23) arretiert, wenn das Sicherungselement (240a, 240b) eine fehlerhafte Kopplung zwischen dem Assistenzsystem (200) und der zweiten Schnittstelle (8) anzeigt.Holding arm according to one of the preceding claims, wherein at the second interface ( 8th ) a fuse element ( 240a . 240b ) is provided, which with the operating device ( 28 ) such that the operating device ( 28 ) all joints ( 11 . 13 . 15 . 17 . 19 . 21 . 23 ) locked when the fuse element ( 240a . 240b ) a faulty coupling between the assistance system ( 200 ) and the second interface ( 8th ). Haltearm nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei an wenigstens einem Armsegment (10, 12, 24, 26, 28, 20, 22) ein Anzeigemittel (55) zum Anzeigen von Repräsentation von an der ersten und/oder zweiten Schnittstelle (6, 8) übergebenen Daten angeordnet ist.Holding arm according to one of the preceding claims, wherein on at least one arm segment ( 10 . 12 . 24 . 26 . 28 . 20 . 22 ) a display means ( 55 ) for displaying representation of at the first and / or second interface ( 6 . 8th ) data is arranged.
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