DE202014007876U1 - Mobile carrier system - Google Patents
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Abstract
Mobiles Trägersystem mit einem Fußteil (12), welches auf zumindest drei Rollelementen (13, 14, 33, 34) angeordnet ist, einem mit dem Fußteil (12) verbundenen Trägergestell (15), an dem ein optisches Gerät (20) befestigt ist, wobei die zumindest drei Rollelemente (13, 14, 33, 34) jeweils um eine im Wesentlichen vertikale Achse (23) und um eine im Wesentlichen horizontale Achse (27) drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem eine Steuereinheit (32) aufweist, welche dazu ausgestaltet ist, wenigstens eins der Rollelemente anzusteuern, so dass das Rollelement von einem ersten Rollenzustand in einen zweiten Rollenzustand wechselt.Mobile support system having a foot part (12) which is arranged on at least three rolling elements (13, 14, 33, 34), a support frame (15) connected to the foot part (12) and to which an optical device (20) is attached, wherein the at least three rolling elements (13, 14, 33, 34) in each case about a substantially vertical axis (23) and about a substantially horizontal axis (27) are rotatably mounted, characterized in that the carrier system has a control unit (32) which is designed to control at least one of the rolling elements, so that the rolling element changes from a first roll state to a second roll state.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Trägersystem für ein optisches Gerät, insbesondere für ein Operationsmikroskop. Das Trägersystem umfasst ein Fußteil, welches auf drei oder mehr Rollelementen angeordnet ist. Mit dem Fußteil verbunden ist ein Trägergestell, an dem ein optisches Gerät befestigt ist. Die Rollelemente sind jeweils um eine im Wesentlichen vertikale Achse und um eine im Wesentlichen horizontale Achse drehbar gelagert.The present invention relates to a mobile carrier system for an optical device, in particular for a surgical microscope. The carrier system comprises a foot part, which is arranged on three or more rolling elements. Connected to the foot part is a support frame to which an optical device is attached. The rolling elements are each mounted for rotation about a substantially vertical axis and about a substantially horizontal axis.
Solche Trägersysteme werden verwendet, um das optische Gerät auf einfache Weise befördern und ausrichten zu können. Um das Gesamtsystem flexibel einsetzen zu können ist das Trägersystem oftmals auf Rollelementen angeordnet. Das am Trägersystem befestigte optische Gerät kann dann in einen Operationssaal geschoben und dort für eine Operation verwendet werden und anschließend in anderen Operationssälen für weitere Operationen verwendet werden. Die Rollelemente sollten sowohl einen einfachen Transport über längere Strecken als auch eine einfache Positionierung des Trägersystems kurz vor und während der Operation ermöglichen. Zudem sollte das Trägersystem während der Operation oder auch während der Lagerung sicher an seinem Platz stehen. Oft ist das Gesamtgewicht der Systeme sehr hoch, da trotz einer hohen Reichweite des Trägersystems zu jedem Zeitpunkt Kippsicherheit gewährleistet sein muss.Such carrier systems are used to convey and align the optical device in a simple manner. In order to use the overall system flexibly, the carrier system is often arranged on rolling elements. The attached to the carrier system optical device can then be pushed into an operating room and used there for an operation and then used in other operating rooms for further operations. The rolling elements should allow both easy transport over longer distances and easy positioning of the carrier system shortly before and during the operation. In addition, the carrier system should be securely in place during the operation or during storage. Often, the total weight of the systems is very high, since despite a high range of the carrier system must be guaranteed at all times tipping security.
Es ist bekannt, Trägersysteme für optische Geräte mit Feststellbremsen für die Rollelemente zu versehen. Mit Hilfe der Feststellbremsen kann eine Drehung der Rollelemente sowohl um die horizontale Achse als auch um die vertikale Achse der Rollelemente gesperrt werden, so dass das Trägersystem nicht weiter verschoben werden kann. Die Bedienung der Feststellbremsen ist aber oftmals umständlich und zeitaufwändig.It is known to provide carrier systems for optical devices with parking brakes for the rolling elements. With the aid of the parking brakes, a rotation of the rolling elements can be locked both about the horizontal axis and about the vertical axis of the rolling elements, so that the carrier system can not be moved further. The operation of the parking brakes is often cumbersome and time consuming.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trägersystem für optische Geräte bereitzustellen, welches benutzerfreundlicher ist. Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, it is the object of the present invention to provide a support system for optical devices, which is more user-friendly. This object is achieved with the features of claim 1. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Erfindungsgemäß weist das Trägersystem eine elektronische Steuereinheit auf, welche dazu ausgestaltet ist, wenigstens eine der Rollen anzusteuern, so dass die Rolle von einem ersten Rollenzustand in einen zweiten Rollenzustand wechselt. Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, das Trägersystem in einen Stationärzustand, einen Positionierzustand und einen Transportzustand zu schalten. Im Stationärzustand ist die horizontale Achse von wenigstens einem der Rollelemente gesperrt. Im Positionierzustand sind die horizontalen und vertikalen Achsen der Rollelemente frei. Im Transportzustand sind die horizontalen Achsen der Rollelemente frei und die vertikale Achse von wenigstens einem Rollelement ist gesperrt.According to the invention, the carrier system has an electronic control unit, which is designed to control at least one of the rollers, so that the roller changes from a first reel condition to a second reel condition. The control unit is preferably designed to switch the carrier system into a stationary state, a positioning state and a transport state. In the stationary state, the horizontal axis of at least one of the rolling elements is locked. In the positioning state, the horizontal and vertical axes of the rolling elements are free. In the transport state, the horizontal axes of the rolling elements are free and the vertical axis of at least one rolling element is locked.
Zunächst werden einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe erläutert.First, some terms used in the invention will be explained.
Unter einem stereoskopischen Beobachtungskanal eines Mikroskops wird verstanden, dass der Beobachtungskanal des Mikroskops mindestens in zwei Strahlengänge aufgeteilt ist, um eine stereoskopische Ansicht der Objektebene zu ermöglichen. Manche Operationsmikroskope stellen auch mehrere solche Paare von Beobachtungskanälen zur Verfügung.Under a stereoscopic observation channel of a microscope is understood that the observation channel of the microscope is divided into at least two beam paths to allow a stereoscopic view of the object plane. Some surgical microscopes also provide several such pairs of observation channels.
Wenn eine Achse eines Rollelements gesperrt ist, bedeutet dies, dass das Rollelement nicht mehr um diese Achse gedreht oder geschwenkt werden kann. Unter Sperrung ist weiterhin zu verstehen, dass die gesperrte Achse entweder in der Position, in der sie sich während des Sperrvorgangs befindet, arretiert wird, oder dass durch den Sperrvorgang ein Sperrelement aktiviert wird, das die Achse an einer bevorzugten Position arretiert, etwa an den Achswinkeln 0° und 180°, so dass die Achse bei einer Bewegung über die bevorzugte Position in dieser Position arretiert wird. Weiterhin kann im Fall einer Sperrung die Achse automatisch, etwa durch einen Motor, solange gedreht werden, bis sie in der bevorzugten Position arretiert wird.If an axle of a rolling element is locked, this means that the rolling element can no longer be turned or swiveled about this axis. Blocking is further understood to mean that the locked axle is locked either in the position it is in during the locking operation, or that the locking action activates a locking member which locks the axle in a preferred position, such as the one shown in FIG Axis angles 0 ° and 180 °, so that the axis is locked in a position above the preferred position in this position. Furthermore, in the case of a lock, the axle can be rotated automatically, such as by a motor, until it is locked in the preferred position.
Unter Sperrung ist auch zu verstehen, dass das Rollelement in einer beliebigen oder einer wie oben beschrieben bevorzugten Position nicht arretiert – gekennzeichnet durch eine formschlüssige Verbindung – sondern durch eine kraft- beziehungsweise reibschlüssige Verbindung gebremst wird.Under blocking is also to be understood that the rolling element in any or as described above preferred position is not locked - characterized by a positive connection - but is braked by a force or frictional connection.
Wenn eine Achse frei ist, kann das Rollelement frei um diese Achse gedreht bzw. geschwenkt werden. Das Trägersystem umfasst Aktuatoren, die von der Steuereinheit angesteuert werden und über die zwischen den jeweiligen Zuständen der Achsen gewechselt wird. Die Aktuatoren können beispielsweise elektrische Rast- bzw. Bremselemente für die Sperrung der vertikalen und/oder horizontalen Achsen der Rollelemente umfassen. Mit dem Begriff „Steuereinheit” können im Folgenden sowohl eine zentrale Steuereinheit, beispielsweise eine Bestückte Leiterplatte mit Mikroprozessor, als auch mehrere Steuerelemente gemeint sein, die örtlich nicht an einer gemeinsamen Position der Trägereinheit angebracht sein müssen und Teilfunktionen der gesamten „Steuereinheit” übernehmen. Darin explizit einbegriffen ohne anderes auszuschließen sind bestückte Leiterplatten, Mikroprozessoren und Sensorelemente. Ebenso ist es bevorzugt, dass durch die Steuereinheit ausgelöste Schaltvorgänge sowohl durch in der Steuereinheit integrierte Automatismen als auch durch eine Benutzerinteraktion über eine Benutzerschnittstelle ausgelöst werden können.When an axle is free, the rolling element can be freely rotated or pivoted about this axis. The carrier system comprises actuators, which are controlled by the control unit and are changed over between the respective states of the axes. The actuators may include, for example, electrical locking or braking elements for blocking the vertical and / or horizontal axes of the rolling elements. The term "control unit" may in the following mean both a central control unit, for example a populated printed circuit board with a microprocessor, as well as a plurality of control elements which need not be locally attached to a common position of the carrier unit and take on partial functions of the entire "control unit". Included in this explicitly without excluding other are printed circuit boards, microprocessors and sensor elements. Likewise, it is preferred that by the Control unit triggered switching operations can be triggered both by integrated in the control unit and by a user interaction via a user interface.
Mit Benutzerschnittstelle kann sowohl eine zentrale Bedienfläche, beispielsweise ein Touchscreen gemeint sein, als auch eine Vielzahl an einzelnen Bedienelementen z. B. Tastelemente, Touchscreen oder dergleichen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Benutzerschnittstelle mindestens ein komplexes Bedienelement etwa einen Touchscreen enthält und mindestens ein einfaches Bedienelemente etwa ein Tastelement. Das komplexe Bedienelement kann insbesondere dafür vorgesehen sein Voreinstellungen am System vorzunehmen und um seltener gebrauchte Bedienfunktionen auszuführen. Das einfache Bedienelement kann bevorzugt dazu eingesetzt werden, um während dem alltäglichen Gebrauch des Systems häufigere bzw. wahrscheinlichere Bedienfunktionen zu bedienen bzw. auszulösen. Die Steuereinheit ist dazu ausgestaltet, das Trägersystem in verschiedene Zustände zu schalten, wobei ein Schaltvorgang sich auf die Drehbarkeit bzw. Schwenkbarkeit der Rollelemente um ihre horizontalen und/oder vertikalen Achsen auswirken kann. Indem die Rollelemente über die Steuereinheit angesteuert werden, wird die Möglichkeit eröffnet, dass der Benutzer durch eine einzelne Eingabe bestimmte Kombinationen von Zuständen der Rollelemente einstellen kann, die bestimmten Anforderungen des Nutzers entsprechen. Dies ist komfortabel für den Nutzer und erhöht die Patientensicherheit und die Sicherheit Dritter.With a user interface, both a central control surface, such as a touchscreen may be meant, as well as a variety of individual controls z. As touch elements, touch screen or the like. In particular, it can be provided that the user interface contains at least one complex operating element, for example a touchscreen, and at least one simple operating element contains, for example, a feeler element. The complex operating element can be provided in particular for making presettings on the system and for performing less frequently used operating functions. The simple operating element can preferably be used to operate or trigger more frequent or more likely operating functions during everyday use of the system. The control unit is designed to switch the carrier system into various states, wherein a switching operation can affect the rotatability or pivotability of the rolling elements about their horizontal and / or vertical axes. By controlling the rolling elements via the control unit, the possibility is opened up that the user can set, by a single input, certain combinations of states of the rolling elements which correspond to certain requirements of the user. This is comfortable for the user and increases patient safety and the safety of others.
Zunächst ist die Steuereinheit dazu ausgestaltet, das Trägersystem in einen Stationärzustand zu schalten, in dem die horizontale Achse von wenigstens einem der Rollelemente gesperrt ist. Wenn die horizontale Achse eines Rollelements gesperrt ist, kann das Trägersystem nicht mehr verschoben werden. Ein Benutzer kann daher den Stationärzustand auswählen, wenn sich das Trägersystem in einer für die Operation günstigen Position befindet, oder wenn es zur Lagerung abgestellt ist. Es können im Stationärzustand die horizontalen Achsen einer Mehrzahl der Rollelemente gesperrt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform sind im Stationärzustand die horizontalen Achsen von jedem der Rollelemente gesperrt. Damit wird ein besonders sicherer Stand des Trägersystems gewährleistet. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass im Stationärzustand die vertikalen Achsen von einem oder mehreren der Rollelemente gesperrt sind.First, the control unit is configured to switch the carrier system to a stationary state in which the horizontal axis of at least one of the rolling elements is locked. If the horizontal axis of a rolling element is locked, the carrier system can not be moved. A user can therefore select the steady state state when the carrier system is in a position favorable for the operation or when it is parked for storage. It can be locked in the stationary state, the horizontal axes of a plurality of rolling elements. In a preferred embodiment, in the stationary state, the horizontal axes of each of the rolling elements are locked. This ensures a particularly secure state of the carrier system. In addition, it can be provided that in the stationary state, the vertical axes of one or more of the rolling elements are locked.
Weiterhin ist die Steuereinheit dazu ausgestaltet, das Trägersystem in einen Positionierzustand zu schalten, in dem die horizontalen und vertikalen Achsen der Rollelemente frei sind. Ein Benutzer kann den Positionierzustand auswählen, wenn eine maximale Bewegungsfreiheit gewünscht ist. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn sich das Trägersystem bereits in einem Operationssaal vor einem Operationstisch befindet, allerdings noch eine Feinpositionierung des Trägersystems relativ zum Operationstisch bzw. zum Operationsfeld stattfinden soll. Aufgrund der freien Drehbarkeit der Rollelemente sowohl um die horizontalen als auch um die vertikalen Achsen kann das Trägersystem im Positionierzustand leicht in jede Richtung verschoben und/oder gedreht werden, so dass die gewünschte finale Position auf einfache Weise erreicht werden kann.Furthermore, the control unit is configured to switch the carrier system to a positioning state in which the horizontal and vertical axes of the rolling elements are free. A user can select the positioning state if maximum freedom of movement is desired. This may in particular be the case when the carrier system is already in an operating room in front of an operating table, but still a fine positioning of the carrier system relative to the operating table or to the surgical field should take place. Due to the free rotation of the rolling elements both about the horizontal and about the vertical axes, the carrier system can easily be moved and / or rotated in the Positionierzustand in any direction, so that the desired final position can be easily achieved.
Schließlich ist die Steuereinheit dazu ausgestaltet, das Trägersystem in einen Transportzustand zu schalten, in dem die horizontalen Achsen der Rollelemente frei sind und die vertikale Achse von wenigstens einem der Rollelemente gesperrt ist. Der Transportzustand eignet sich besonders, um das Trägersystem entlang einer geraden Strecke und entlang von Kurven zu verschieben. Wenn nämlich – anders als beim hier vorgeschlagenen Transportzustand – sowohl die horizontalen als auch die vertikalen Achsen aller Rollelemente frei sind, kann es bedingt durch das hohe Gesamtgewicht des Systems und der damit einhergehenden Massenträgheit dazu kommen, dass die Trägereinheit nicht der gewünschten Kurve folgt, sondern weiter geradeaus fährt. Insbesondere leichtere Personen können das System dann nur noch schwer handhaben und es kann zu gefährlichen Kollisionen kommen. Sind jedoch gemäß dem erfindungsgemäßen Transportzustand die horizontalen Achsen der Rollelemente frei und die vertikale Achse des wenigstens einen Rollelements gesperrt, so wird eine bevorzugte Laufrichtung durch das zumindest eine Rollelement mit der gesperrten vertikalen Achse vorgegeben. Entlang der Laufrichtung kann das Trägersystem dann auch auf schrägen Flächen sicher verschoben werden, ohne dass es zu einer Drehung des Trägersystems um die eigene Achse oder zu ungewollten Richtungsänderungen kommt. Insbesondere bei Kurvenfahrten verhindert das Rollelement mit der gesperrten vertikalen Achse ein ungewolltes Geradeausfahren des Trägersystems und ermöglicht so eine sichere gewünschte Richtungsänderung entlang einer Kurve. Bevorzugt ist das Rollelement mit der gesperrten vertikalen Achse in Verschiebungsrichtung vorne angeordnet. Vorne kann dabei insbesondere das von einem Schiebegriff abgewandte Ende des Trägersystems bezeichnen- beziehungsweise die vom Nutzer beabsichtigte Fahrtrichtung.Finally, the control unit is configured to switch the carrier system to a transport state in which the horizontal axes of the rolling elements are free and the vertical axis of at least one of the rolling elements is locked. The transport state is particularly suitable for moving the carrier system along a straight line and along curves. If - unlike the transport state proposed here - both the horizontal and the vertical axes of all rolling elements are free, it may be due to the high total weight of the system and the associated inertia happen that the carrier unit does not follow the desired curve, but continue straight ahead. In particular, lighter persons can then handle the system only with difficulty and dangerous collisions can occur. If, however, according to the transport state according to the invention, the horizontal axes of the rolling elements are free and the vertical axis of the at least one rolling element blocked, a preferred running direction is predetermined by the at least one rolling element with the locked vertical axis. Along the direction of travel, the carrier system can then be moved safely even on sloping surfaces, without causing a rotation of the carrier system about its own axis or unwanted changes in direction. In particular when cornering the rolling element with the locked vertical axis prevents unwanted straight ahead driving of the carrier system and thus allows a safe desired change in direction along a curve. Preferably, the rolling element is arranged with the locked vertical axis in the direction of displacement at the front. In particular, the front end of the carrier system facing away from a push handle may denote the direction of travel intended by the user.
Regelmäßig ist es ausreichend, wenn im Transportzustand die vertikale Achse von genau einem Rollelement gesperrt ist. Nicht ausgeschlossen ist, dass im Transportzustand die vertikalen Achsen von einer Mehrzahl der Rollelemente gesperrt sind. In diesem Fall weist die Laufrichtung der Rollelemente mit gesperrter vertikaler Achse vorzugsweise in dieselbe Richtung. Vorzugsweise befinden sich die Rollelemente bei gesperrter vertikaler Achse in 0° bzw. 180° Position relativ zur beabsichtigten Fahrrichtung.Regularly, it is sufficient if the vertical axis of exactly one rolling element is locked in the transport state. It is not excluded that in the transport state, the vertical axes are blocked by a plurality of rolling elements. In this case, the running direction of the rolling elements with locked vertical axis preferably in the same direction. When the vertical axis is locked, the rolling elements are preferably in the 0 ° or 180 ° position relative to the intended direction of travel.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Steuereinheit eine Benutzerschnittstelle auf, über die der Zustand des Trägersystems auswahlbar ist. Bevorzugt ist weiterhin über die Benutzerschnittstelle frei auswahlbar, welche der Rollelemente im Transportzustand eine gesperrte vertikale Achse aufweisen. Der Benutzer kann dann beispielsweise solche Rollelemente auswählen, welche bezüglich einer geplanten Verschiebungsrichtung bereits vorne angeordnet sind.In a preferred embodiment, the control unit has a user interface, via which the state of the carrier system can be selected. Furthermore, it is preferably freely selectable via the user interface, which of the rolling elements in the transport state have a locked vertical axis. The user can then select, for example, those rolling elements which are already arranged in front with respect to a planned direction of displacement.
Es kann vorgesehen sein, dass das Trägersystem und/oder das optische Gerät einen Netzanschluss zur Verbindung mit einem externen Stromnetz aufweist. Ein Anschlusssensor kann ausgelegt sein, um festzustellen, ob eine Verbindung mit dem externen Stromnetz besteht oder nicht. Der Zustand, in dem eine Verbindung mit dem Stromnetz besteht, wird als Netzbetrieb bezeichnet, der Zustand, in dem keine Verbindung mit dem Stromnetz besteht, wird als Netzfreibetrieb bezeichnet. Bevorzugt ist der Anschlusssensor dazu ausgestaltet, ein Netzanschlusssignal an die Steuereinheit zu senden. Die Steuereinheit kann dazu ausgelegt sein, das Netzanschlusssignal beim Wechsel zwischen Transportzustand, Positionierzustand und Stationärzustand zu berücksichtigen.It may be provided that the carrier system and / or the optical device has a network connection for connection to an external power network. A port sensor may be designed to determine whether or not there is a connection to the external power grid. The state in which there is a connection to the power grid is referred to as network operation, the state in which there is no connection to the power grid is referred to as network-free operation. The connection sensor is preferably configured to send a network connection signal to the control unit. The control unit can be designed to take into account the mains connection signal when changing between the transport state, the positioning state and the stationary state.
Die Steuereinheit kann so eingerichtet sein, dass der Transportzustand nicht bevorzugt zur Verfügung gestellt wird, wenn eine Verbindung zu dem Stromnetz besteht. Insbesondere kann die Steuereinheit so eingerichtet sein, dass für den Nutzer über ein zusätzliches, besonders einfach zu bedienbares Bedienelement wie zum Beispiel ein Taster (im Folgenden: „einfaches Bedienelement”) nur der Positionierzustand und der Stationärzustand zur Verfügung stehen. Ein Transport über längere Strecken ist regelmäßig ausgeschlossen, wenn eine Verbindung zum Stromnetz gegeben ist. Das Trägersystem mit dem optischen Gerät befindet sich dann regelmäßig im Operationssaal, so dass eine Feinpositionierung deutlich wahrscheinlicher ist.The control unit may be arranged so that the transport state is not provided preferably when connected to the power grid. In particular, the control unit can be set up such that only the positioning state and the stationary state are available to the user via an additional, particularly easy-to-use operating element, such as a pushbutton (in the following: "simple operating element"). A transport over longer distances is regularly excluded, if a connection to the power network is given. The carrier system with the optical device is then regularly in the operating room, so that a fine positioning is much more likely.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuereinheit so eingerichtet sein, dass der Positionierzustand nicht bevorzugt zur Verfügung steht, wenn keine Verbindung zu dem Stromnetz besteht. Insbesondere kann die Steuereinheit so eingerichtet sein, dass für den Nutzer über ein einfaches Bedienelement nur der Transportzustand und der Stationärzustand zur Verfügung stehen. Ohne Netzanschluss ist regelmäßig keine Feinpositionierung erforderlich, sondern es kommt eher ein Transport über größere Strecken in Betracht. Bevorzugt umfasst das Trägersystem eine netzunabhängige Energiequelle, beispielsweise einen Akkumulator, zur Energieversorgung im Netzfreibetrieb. Weiterhin kann das System, so eingerichtet sein, dass der Positionierzustand im Netzfreibetrieb zwar nicht bevorzugt zur Verfügung steht, aber durch eine gesonderte Benutzerinteraktion, z. B. durch ein komplexeres Bedienelement oder eine komplexere Bedienfunktion, beispielsweise ein langes Drücken eines Bedienelements oder ein Betätigen mehrerer Bedienelemente, aufgerufen werden kann.Additionally or alternatively, the control unit may be arranged so that the positioning state is not preferably available when there is no connection to the power grid. In particular, the control unit can be set up so that only the transport state and the stationary state are available to the user via a simple operating element. Without grid connection, no fine positioning is required on a regular basis, but transport over longer distances is more likely. Preferably, the carrier system comprises a network-independent energy source, for example a rechargeable battery, for power supply in mains-free operation. Furthermore, the system can be set up in such a way that the positioning state is not preferably available in network-free operation, but is prevented by a separate user interaction, for example by a user. B. by a more complex control or a more complex operating function, such as a long press a control or pressing several controls can be called.
Bevorzugt weist das Trägersystem ein Sensorelement auf, welches dazu ausgestaltet ist, ein Signal an die Steuereinheit zu senden, mit dem die Steuereinheit darüber informiert wird, ob sich das Trägersystem relativ zum Boden bewegt. Dieses Sensorelement kann beispielsweise als Beschleunigungs- oder als Geschwindigkeitssensor ausgeführt sein. Es kann an einem beliebigen Platz der Trägereinheit integriert sein. Das Sensorelement kann auch beispielsweise als rotationfeststellende Einheit in einer Stativrolle integriert sein, beispielsweise als Winkelsensor. Ebenfalls kann das Sensorelement dazu genutzt werden eine Geschwindigkeit der Trägereinheit relativ zum Boden zu ermitteln. Auch wenn der Sensor keine Geschwindigkeit relativ zum Boden misst, kann diese gegebenenfalls aus dem Sensormesswert und weiteren bekannten Größen ermittelt werden. Detektiert das Sensorelement beispielsweise die Rotation einer Rolle oder ihre Winkelgeschwindigkeit, so kann durch die Kombination mit der bekannten Größe des Rollendurchmessers die gewünschte Geschwindigkeit ermittelt werden.Preferably, the carrier system has a sensor element, which is configured to send a signal to the control unit, with which the control unit is informed about whether the carrier system moves relative to the ground. This sensor element can be designed, for example, as an acceleration or as a speed sensor. It can be integrated at any location of the carrier unit. The sensor element may also be integrated, for example as a rotationally detecting unit in a tripod roller, for example as an angle sensor. Also, the sensor element can be used to determine a speed of the carrier unit relative to the ground. Even if the sensor does not measure velocity relative to the ground, it may be determined from the sensor reading and other known quantities. If the sensor element detects, for example, the rotation of a roll or its angular velocity, the desired speed can be determined by the combination with the known size of the roll diameter.
Daher sind im Folgenden unter Begrifflichkeiten wie „Geschwindigkeit der Trägereinheit relativ zum Boden messen” oder „Bewegung der Trägereinheit relativ zum Boden detektieren” all diese Möglichkeiten inbegriffen.Therefore, terms such as "measure carrier unit relative to ground" or "detect carrier unit movement relative to ground" include all of these possibilities.
Die Steuereinheit kann so ausgestaltet sein, das Trägersystem in den Stationärzustand zu schalten, wenn das Trägersystem über einen einstellbaren Zeitraum von beispielsweise mindestens 10 s nicht bewegt wurde. Das automatische Umschalten in den Stationärzustand dient sowohl der Sicherheit als auch der Benutzerfreundlichkeit.The control unit may be configured to switch the carrier system to the stationary state if the carrier system has not been moved over an adjustable period of, for example, at least 10 seconds. The automatic switch to steady state serves both safety and ease of use.
Die Steuereinheit kann weiterhin so ausgestaltet sein, das Trägersystem nicht in den Stationärzustand zu schalten, wenn das Trägersystem sich in Bewegung befindet. Wenn die horizontale Achse der Rollelemente eine Rastarretierung – gekennzeichnet durch Formschluss in der arretierten Position – beinhaltet, kann so ein abruptes Abbremsen der Trägereinheit verhindert werden, das zu defekten Rollelementen und im schlimmsten Fall zum Kippen der Trägereinheit führen könnte. The control unit may be further configured not to switch the carrier system to the stationary state when the carrier system is in motion. If the horizontal axis of the rolling elements a latching - characterized by positive locking in the locked position - includes, so an abrupt braking of the carrier unit can be prevented, which could lead to defective rolling elements and at worst to tilting of the carrier unit.
Die Steuereinheit kann weiterhin so ausgestaltet sein, das Trägersystem in einen Abbremszustand zu schalten, wenn das Trägersystem sich in Bewegung befindet und eine bestimmte Benutzerinteraktion erfolgt oder ausbleibt. Beispielsweise kann der Benutzer während der Fahrt einen Knopf drücken, um die Trägereinheit schnell zum Stehen zu bringen oder – vergleichbar zu einer sogenannten Totmanneinrichtung – er unterlässt es ein Bedienelement aktiv zu halten. Wenn die horizontale Achse der Rollelemente eine Abbremsfunktion – gekennzeichnet durch Kraftschluss – beinhaltet, kann so die Trägereinheit ohne Kippgefahr sicher zum Stehen gebracht werden.The control unit may be further configured to switch the carrier system to a decelerating state when the carrier system is in motion and a particular user interaction is occurring or absent. For example, the user can press a button while driving to quickly bring the carrier unit to a halt or - comparable to a so-called Totmanneinrichtung - he fails to keep an operating element active. If the horizontal axis of the rolling elements a braking function - characterized by traction - includes, so the carrier unit can be brought to a safe stop without risk of tipping.
Mindestens eines der Rollelemente kann so ausgestaltet sein, dass die Drehung um seine im Wesentlichen horizontale Achse durch beispielsweise einen Motor ausgeführt werden kann oder unterstützt werden kann. Bevorzugt steuert die Steuereinheit den Antrieb abhängig vom jeweiligen Zustand der Trägereinheit. Im Transportzustand kann der Antrieb als Unterstützung zum Schieben des Systems dienen. Bevorzugt wird mindestens eine Rolle angetrieben, die im Transportzustand in ihrer vertikalen Achse arretiert ist. Es ist denkbar, dass der Motor durch ein Bedienelement vom Benutzer im Transportzustand zugeschaltet wird. Dieses Bedienelement kann beispielsweise durch Druck auf den Schiebebügel der Trägereinheit bedient werden oder als weiteres Bedienelement in der Nähe des Schiebebügels angebracht sein. Durch Betätigung des Bedienelements kann der Motorantrieb ein- und ausgeschaltet werden. Bevorzugt kann durch das Bedienelement, beispielsweise durch stärkeren Druck auf den Schiebebügel auch bestimmt werden, wie stark bzw. wie schnell der Antrieb die Achse des Rollelements antreiben soll vergleichbar zu beispielsweise einem Gaspedal im Auto. Ebenso kann der Antrieb so eingestellt sein, dass er die Rolle nur solange antreibt, bis eine Grenzgeschwindigkeit überschritten wird.At least one of the rolling elements may be configured such that the rotation about its substantially horizontal axis can be performed by, for example, a motor or assisted. The control unit preferably controls the drive depending on the respective state of the carrier unit. In the transport state, the drive can serve as a support for pushing the system. Preferably, at least one roller is driven, which is locked in the transport state in its vertical axis. It is conceivable that the motor is switched by a user control element in the transport state. This control element can be operated for example by pressure on the push bar of the carrier unit or attached as a further control element in the vicinity of the handlebar. By actuating the operating element, the motor drive can be switched on and off. Preferably, by the operating element, for example, by stronger pressure on the handlebar also be determined how much or how fast the drive should drive the axis of the rolling element comparable to, for example, an accelerator pedal in the car. Likewise, the drive can be set so that it drives the role only until a limit speed is exceeded.
In einer anderen Ausführung wird der Antrieb von der Steuereinheit zugeschaltet, sobald ein Geschwindigkeitssensor eine Bewegung des Stativs relativ zum Boden detektiert oder eine Bewegung einer der Rollelemente detektiert. In einer anderen Ausführung wird der Motor erst bei Überschreiten einer einstellbaren Grenzgeschwindigkeit des Systems relativ zum Boden oder bei Überschreiten einer einstellbaren Grenzwinkelgeschwindigkeit der Rolle hinzugeschaltet.In another embodiment, the drive is activated by the control unit as soon as a speed sensor detects a movement of the stand relative to the ground or detects a movement of one of the rolling elements. In another embodiment, the motor is added only when an adjustable limit speed of the system is exceeded relative to the ground or when an adjustable critical angular velocity of the roll is exceeded.
Im Positionierungszustand kann der Antrieb zur Feinpositionierung des Systems dienen. Beispielsweise kann ein Nutzer den Antrieb und die Antriebsrichtung über ein Bedienelement wie zum Beispiel einen Joystick steuern. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn auch die im Wesentlichen vertikale Achse des Rollelements angetrieben werden kann.In the positioning state, the drive can be used for fine positioning of the system. For example, a user can control the drive and the drive direction via a control element such as a joystick. For this purpose, it is advantageous if the substantially vertical axis of the rolling element can be driven.
Die Rollelemente können so ausgeführt sein, dass alle Rollenzustände an jedem Rollelement über ein mechanisches Bedienelement einzeln einstellbar sind, so dass auch bei einem Ausfall der elektronischen Steuereinheit eine Basisbedienbarkeit erhalten bleibt.The rolling elements can be designed so that all role conditions are individually adjustable on each rolling element via a mechanical control element, so that even in case of failure of the electronic control unit basic operability is maintained.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Trägersystem vier Rollelemente, die weiter vorzugsweise so angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen ein Rechteck aufspannen. Auch Ausführungsformen mit mehr als 4 Rollelementen sind umfasst.In a preferred embodiment, the carrier system comprises four rolling elements, which are further preferably arranged so that they essentially form a rectangle. Embodiments with more than 4 rolling elements are also included.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Zur Ausrichtung des Operationsmikroskops
Im Stationärzustand sind die horizontalen Achsen aller Rollelemente
Mit der Steuereinheit
Die Steuereinheit
Wenn das Trägersystem im Netzbetrieb ist, sendet der Netzanschlusssensor
Wenn das Trägersystem im Netzfreibetrieb ist, sendet der Netzanschlusssensor
Schließlich weist das Trägersystem einen Bewegungs- oder Beschleunigssensor
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CN108374968A (en) * | 2018-04-02 | 2018-08-07 | 镇江市建科工程质量检测中心有限公司 | A kind of automatically walk support base and tripod |
CN114607888A (en) * | 2022-03-10 | 2022-06-10 | 索诺利(厦门)医疗科技有限公司 | Display support system for extracorporeal lithotripsy equipment |
US11813390B1 (en) * | 2023-02-20 | 2023-11-14 | Nuwellis, Inc. | Extracorporeal blood filtering machine and methods |
-
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- 2014-10-02 DE DE202014007876.9U patent/DE202014007876U1/en active Active
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