DE102016108270A1 - Medical holding arm device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einer medizinische Haltearmvorrichtung mit einem Haltearm (10a; 10b), zumindest einem weiteren Haltearm (12a; 12b) und mit einer Gelenkeinheit (14a; 14b), die zu einer gelenkigen Verbindung des Haltearms (10a; 10b) mit dem zumindest einen weiteren Haltearm (12a; 12b) und zu einer wahlweisen Lagearretierung des Haltearms (10a; 10b) relativ zum zumindest einen weiteren Haltearm (12a; 12b) vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Gelenkeinheit (14a; 14b) zumindest einen Elektromotor (16a; 16b) umfasst, der zu einer Veränderung zumindest eines Zustands der Lagearretierung vorgesehen ist.The invention is based on a medical holding arm device with a holding arm (10a, 10b), at least one further holding arm (12a, 12b) and with a hinge unit (14a, 14b), which articulates the holding arm (10a, 10b) with the at least one further holding arm (12a, 12b) and for an optional Lagearretierung of the holding arm (10a, 10b) relative to the at least one further holding arm (12a, 12b) is provided. It is proposed that the joint unit (14a, 14b) comprises at least one electric motor (16a, 16b) which is provided for changing at least one state of the position locking.
Description
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft eine medizinische Haltearmvorrichtung mit einem Haltearm, zumindest einem weiteren Haltearm und mit einer Gelenkeinheit, die zu einer gelenkigen Verbindung des Haltearms mit dem zumindest einen weiteren Haltearm und zu einer wahlweisen Lagearretierung des Haltearms relativ zum zumindest einen weiteren Haltearm vorgesehen ist. The invention relates to a medical Haltearmvorrichtung with a support arm, at least one further support arm and with a hinge unit, which is provided for a hinged connection of the support arm with the at least one further support arm and for an optional Lagearretierung the support arm relative to at least one further support arm.
Es ist bereits eine medizinische Haltearmvorrichtung mit einem Haltearm, zumindest einem weiteren Haltearm und mit einer Gelenkeinheit, die zu einer gelenkigen Verbindung des Haltearms mit dem zumindest einen weiteren Haltearm und zu einer wahlweisen Lagearretierung des Haltearms relativ zum zumindest einen weiteren Haltearm vorgesehen ist, vorgeschlagen worden. Insbesondere ist eine Endoskopführung mit einer derartigen medizinischen Haltearmvorrichtung bekannt. It is already a medical Haltearmvorrichtung with a support arm, at least one further support arm and with a hinge unit, which is provided for a hinged connection of the support arm with the at least one further support arm and to an optional Lagearretierung of the support arm relative to at least one further support arm has been proposed , In particular, an endoscope guide with such a medical holding arm device is known.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Haltearmvorrichtung bereitzustellen, die sowohl kostengünstig herzustellen, als auch besonders zuverlässig betreibbar ist. The object of the invention is, in particular, to provide a generic holding arm device which can be produced inexpensively as well as operated in a particularly reliable manner.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. The object is achieved by the features of claim 1, while advantageous embodiments and modifications of the invention can be taken from the dependent claims.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Die Erfindung geht aus von einer medizinischen Haltearmvorrichtung mit einem Haltearm, zumindest einem weiteren Haltearm und mit einer Gelenkeinheit, die zu einer gelenkigen Verbindung des Haltearms mit dem zumindest einen weiteren Haltearm und zu einer wahlweisen Lagearretierung des Haltearms relativ zum zumindest einen weiteren Haltearm vorgesehen ist. The invention relates to a medical Haltearmvorrichtung with a support arm, at least one further support arm and with a hinge unit, which is provided for articulated connection of the support arm with the at least one further support arm and an optional Lagearretierung of the support arm relative to at least one further support arm.
Es wird vorgeschlagen, dass die Gelenkeinheit zumindest einen Elektromotor umfasst, der zu einer Veränderung zumindest eines Zustands der Lagearretierung vorgesehen ist. Dadurch kann die Haltearmvorrichtung konstruktiv einfach und kostengünstig ausgebildet werden. Weiterhin kann eine besonders zuverlässige Lagearretierung mit besonders hohen Haltekräften erzielt werden. Die medizinische Haltearmvorrichtung bildet vorzugsweise eine chirurgische Haltearmvorrichtung aus. Der Haltearm ist bevorzugt zumindest bereichsweise rohrförmig ausgebildet. Die Gelenkeinheit ist vorzugsweise innerhalb eines Haltearms angeordnet. Vorteilhaft umfasst die Gelenkeinheit ein Kugelgelenk. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch denkbar, dass die Gelenkeinheit ein anderes, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Gelenk umfasst, wie insbesondere ein Kreuzgelenk, ein Schubgelenk, ein Drehgelenk, ein Schraubgelenk, und/oder ein Drehschubgelenk. Unter „wahlweise“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere von einem Benutzer auswählbar verstanden werden. Insbesondere ist die Gelenkeinheit dazu vorgesehen, zwischen einem arretierten Zustand und einem freigegebenen Zustand zu wechseln. Unter einer „Lagearretierung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Blockade aller Freiheitsgrade zwischen zwei Haltearmen verstanden werden. Der Elektromotor bildet vorzugsweise einen EC-Motor oder einen DC-Motor aus. Unter einer „Veränderung zumindest eines Zustands der Lagearretierung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Übergang von einem arretierten Zustand in einen freigegebenen Zustand und/oder ein Übergang von einem freigegebenen Zustand in einen arretierten Zustand verstanden werden. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. It is proposed that the joint unit comprises at least one electric motor which is provided for changing at least one state of the Lagearretierung. As a result, the holding arm device can be constructed structurally simple and inexpensive. Furthermore, a particularly reliable Lagearretierung can be achieved with particularly high holding forces. The medical holding arm device preferably forms a surgical holding arm device. The holding arm is preferably at least partially tubular. The hinge unit is preferably arranged within a holding arm. Advantageously, the joint unit comprises a ball joint. However, it is also conceivable in this connection that the joint unit comprises another joint which appears expedient to the person skilled in the art, in particular a universal joint, a sliding joint, a swivel joint, a screw joint, and / or a rotary push joint. In this context, "optional" should be understood to be selectable by a user in particular. In particular, the hinge unit is intended to switch between a locked state and a released state. A "Lagearretierung" should be understood in this context in particular a blockade of all degrees of freedom between two retaining arms. The electric motor preferably forms an EC motor or a DC motor. A "change of at least one state of the Lagearretierung" should be understood in this context, in particular a transition from a locked state to a released state and / or a transition from a released state to a locked state. By "provided" is intended to be understood in particular specially programmed, designed and / or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Gelenkeinheit zumindest ein Kurvengetriebeelement umfasst, das zu einem axialen Antrieb von zumindest einem Arretierelement vorgesehen ist. Dadurch kann eine mechanisch besonders zuverlässige und belastbare Arretierung zwischen den Haltearmen erzielt werden. Eine Axialrichtung verläuft vorzugsweise parallel zu einer Arbeitsdrehachse des zumindest einen Elektromotors und/oder radial zu einer vom zumindest einen Arretierelement zu arretierenden Gelenkkugel. In a further embodiment of the invention it is proposed that the joint unit comprises at least one cam gear element, which is provided for an axial drive of at least one locking element. As a result, a mechanically particularly reliable and resilient locking between the holding arms can be achieved. An axial direction preferably runs parallel to a working axis of rotation of the at least one electric motor and / or radially to a joint ball to be locked by the at least one locking element.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Gelenkeinheit zu einer passiven Herstellung der Lagearretierung und zu einer aktiven Freigabe der Lagearretierung vorgesehen ist. Dadurch kann eine besonders hohe Betriebssicherheit, insbesondere bei einer Störung einer Energieversorgung der Haltearmvorrichtung, erzielt werden. Die passive Herstellung der Lagearretierung erfolgt insbesondere bei einer ausbleibenden aktiven Ansteuerung des zumindest einen Elektromotors. Unter einer „aktiven Ansteuerung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine elektrische Energieversorgung verstanden werden. Die aktive Freigabe der Lagearretierung erfolgt insbesondere durch eine aktive Ansteuerung des zumindest einen Elektromotors. Furthermore, it is proposed that the joint unit is provided for a passive production of Lagearretierung and for an active release of the Lagearretierung. As a result, a particularly high level of operational reliability, in particular in the case of a fault in a power supply of the holding arm device, can be achieved. The passive production of the Lagearretierung takes place in particular in the absence of active activation of the at least one electric motor. An "active control" should be understood in this context, in particular an electrical energy supply. The active release of Lagearretierung takes place in particular by an active control of the at least one electric motor.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Gelenkeinheit eine Federeinheit umfasst, die zu einer axialen Federbelastung von zumindest einem Arretierelement vorgesehen ist. Dadurch kann ein Zustand der Getriebeeinheit vorteilhaft unabhängig von einer externen Energiequelle beibehalten und/oder verändert werden. Besonders vorteilhaft ist die Federeinheit zu einer axialen Federbelastung von zumindest einem Arretierelement in Richtung einer Arretierposition vorgesehen. Hierbei kann eine fehlersichere Arretierung der Haltearme erreicht werden. Die Federeinheit umfasst vorteilhaft zumindest eine Schraubenfeder und/oder besonders vorteilhaft zumindest eine Tellerfeder. Bevorzugt weist die Federeinheit eine Vielzahl an Tellerfedern auf, die ein Tellerfederpaket bilden. Furthermore, it is proposed that the joint unit comprises a spring unit, which leads to an axial spring load of at least one Arresting element is provided. As a result, a state of the transmission unit can advantageously be maintained and / or changed independently of an external energy source. Particularly advantageously, the spring unit is provided for an axial spring loading of at least one locking element in the direction of a locking position. In this case, a fail-safe locking of the support arms can be achieved. The spring unit advantageously comprises at least one coil spring and / or particularly advantageously at least one plate spring. Preferably, the spring unit on a plurality of disc springs, which form a plate spring package.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Gelenkeinheit zu einer aktiven Herstellung der Lagearretierung und zu einer aktiven Freigabe der Lagearretierung vorgesehen ist. Dadurch kann eine Teilevielfalt der Gelenkeinheit vorteilhaft reduziert werden. Die aktive Herstellung der Lagearretierung erfolgt insbesondere durch eine aktive Ansteuerung des zumindest einen Elektromotors. Die aktive Freigabe der Lagearretierung erfolgt insbesondere durch eine aktive Ansteuerung des zumindest einen Elektromotors. Furthermore, it is proposed that the joint unit is provided for an active production of the Lagearretierung and for an active release of the Lagearretierung. As a result, a variety of parts of the joint unit can be advantageously reduced. The active production of the Lagearretierung takes place in particular by an active control of the at least one electric motor. The active release of Lagearretierung takes place in particular by an active control of the at least one electric motor.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Gelenkeinheit zumindest eine Antriebsspindel umfasst, die zu einem axialen Antrieb eines Arretierelements vorgesehen ist. Dadurch kann eine besonders große Anpresskraft des Arretierelements an eine Gelenkkugel erzielt werden. Insbesondere ist die zumindest eine Antriebsspindel mit dem zumindest einen Elektromotor, insbesondere über ein Motorgetriebe, drehgekoppelt. In addition, it is proposed that the joint unit comprises at least one drive spindle, which is provided for an axial drive of a locking element. As a result, a particularly large pressing force of the locking element can be achieved on a joint ball. In particular, the at least one drive spindle is rotationally coupled to the at least one electric motor, in particular via a motor drive.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Gelenkeinheit zumindest ein Motorgetriebe umfasst. Dadurch kann ein besonders hohes Drehmoment bei gleichzeitig geringen Abmessungen des zumindest einen Elektromotors erzeugt werden. Eine Haltekraft zwischen den Haltearmen kann daher besonders hoch sein. Das Motorgetriebe umfasst vorzugsweise ein Planetengetriebe. Weiterhin vorteilhaft ist das Motorgetriebe direkt am Elektromotor angeordnet. Furthermore, it is proposed that the hinge unit comprises at least one motor gear. As a result, a particularly high torque can be generated with simultaneously small dimensions of the at least one electric motor. A holding force between the holding arms can therefore be particularly high. The motor gear preferably comprises a planetary gear. Further advantageously, the motor gear is arranged directly on the electric motor.
Ferner wird eine Endoskopführung mit einer erfindungsgemäßen medizinischen Haltearmvorrichtung vorgeschlagen. Zusätzlich wird ein System mit einer erfindungsgemäßen medizinischen Haltearmvorrichtung und mit einem Endoskop vorgeschlagen. Furthermore, an endoscope guide with a medical holding arm device according to the invention is proposed. In addition, a system is proposed with a medical holding arm device according to the invention and with an endoscope.
Des Weiteren wird ein Verfahren zur Einstellung einer medizinischen Haltearmvorrichtung vorgeschlagen, wobei ein Zustand einer Lagearretierung zwischen einem Haltearm und zumindest einem weiteren Haltearm durch einen Elektromotor verändert wird. Dadurch kann eine besonders präzise und zuverlässige Einstellung der medizinischen Haltearmvorrichtung erzielt werden. Furthermore, a method for adjusting a medical holding arm device is proposed, wherein a state of a Lagearretierung between a holding arm and at least one further holding arm is changed by an electric motor. As a result, a particularly precise and reliable adjustment of the medical holding arm device can be achieved.
Zeichnungen drawings
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, two embodiments of the invention are shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen: Show it:
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments
Die
Der weitere Haltearm
Die medizinische Haltearmvorrichtung umfasst eine Gelenkeinheit
Die medizinische Haltearmvorrichtung ist dazu vorgesehen, das Endoskop
In den
Die Gelenkeinheit
Die Gelenkeinheit
Wie in der
Das Kurvengetriebeelement
Die Gelenkeinheit
Die Gelenkeinheit
Die Gelenkeinheit
Die Gelenkeinheit
Sobald die Keile
Die
Die
Die Gelenkeinheit
Die Gelenkeinheit
Die Gelenkeinheit
Das Kurvengetriebeelement
Die Gelenkeinheit
Die Gelenkeinheit
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