ES2384853A1

ES2384853A1 - Dispositivo portable autónomo, en especial aplicable en cirugía, manipulación de micro-componentes y similares

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Publication number: ES2384853A1
Application number: ES201031876A
Authority: ES
Inventors: Jesús Hernández Juanpera
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2012-07-13
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: US9585682B2; DE112011104411T5; ES2384853B1; US20140371761A1; WO2012080543A1

Abstract

Dispositivo portable autónomo (1), en especial aplicable en cirugía, manipulación de micro-componentes y similares, comprendiendo una micro-herramienta de trabajo acoplable de forma extraíble a una carcasa principal (3), y medios de accionamiento para manipular la micro-herramienta de trabajo (2) asociados a servomotores, cuyos medios de accionamiento comprenden un primer actuador asociado a un primer servomotor (4) permitiendo un grado de libertad rotacional de la micro-herramienta de trabajo (2); un segundo actuador asociado a un segundo servomotor, vinculado al primer actuador para un desplazamiento de translación de la micro-herramienta de trabajo hacia delante-detrás; y un tercer actuador (6) asociado a un tercer servomotor que realiza un movimiento oscilante de la micro-herramienta de trabajo respecto al eje longitudinal del primer y segundo actuador. El primer, segundo y tercer actuador están asociados a una unidad de control (7) para determinar el posicionamiento de la micro-herramienta de trabajo en el espacio.

Description

Dispositivo portable autonomo, en especial aplicable en cirugia, manipulacion de micro-componentes y similares.

OBJETO DE LA INVENCION

La presente solicitud de patente de invencion tiene por objeto el registro de u n dispositivo portable autonomo que incorpora notables innovaciones y ventajas.

Mas concretamente, la invencion propone el desarrollo de un dispositivo portable autonomo, en especial aplicable en cirugia, manipulacion de micro-componentes y similares, del tipo que comprende una micro-herramienta de trabajo acoplable de forma extraible a una carcasa principal, y medios de accionamiento para la manipulacion de la herramienta de t rabajo asociados a servomotores que permite un facil manejo y una amplia libertad de

movimientos de la micro-herramienta durante su utilizacion. El hecho de que sea extraible facilita las operaciones para su limpieza y esterilizacion.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Es bien conocido en el estado de la tecnica brazos robot que presentan acoplado en su extremo libre una herramienta de trabajo que permite la manipulacion de objetos o piezas de reducidas dimensiones para la creacion de conjuntos o dispositivos, sin embargo este tipo de robots presenta un punto de referencia o base fijada por lo que

limita su utilizacion al punto donde esta emplazado dicho brazo robot.

Ademas, el solicitante no tiene conocimiento de la existencia de una invencion que disponga de todas las caracteristicas que se describen en esta memoria, que permita aplicar la precision de trabajo de un brazo de robot a un instrumento manejable manualmente por un usuario.

DESCRIPCION DE LA INVENCION

La presente invencion se ha desarrollado con el fin de proporcionar un dispositivo portable autonomo que resuelva los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, ademas, otras ventajas adicionales que seran evidentes a partir de la descripcion que se acompafa a continuacion.

Es por lo tanto un objeto de la presente invencion proporcionar un dispositivo portable autonomo, en

especial aplicable en cirugia, del tipo que comprende una micro-herramienta de trabajo acoplable de forma extraible a una carcasa principal, y medios de accionamiento para la manipulacion de la herramienta de trabajo asociados a servomotores, que permite trabajar al manipulador o usuario de una forma sencilla y completamente autonoma, con una gran precision en lo que respecta a la posicion espacial del dispositivo electronico de esta invencion durante su utilizacion. La manipulacion de este dispositivo puede ser la misma que si sujetase un utensilio de escritura.

Este dispositivo puede resultar particularmente util en a plicaciones de microcirugia, micro-ensamblaje, preparacion de aplicaciones dentales, micromanipulacion de estructuras biologicas.

Es por lo tanto un objeto de la presente invencion proporcionar un dispositivo portable autonomo, en especial aplicable en cirugia, que comprende una micro-herramienta de trabajo acoplable de forma extraible a una carcasa principal, y medios de accionamiento para la manipulacion de la herramienta de trabajo asociados a

servomotores, que per mite trabajar al manipulador o us uario de un a forma sencilla y con gran precision de l a posicion espacial durante su utilizacion.

Mas en particular, Los medios de accionamiento comprenden un primer actuador asociado a un primer servomotor que permite un grado de libertad rotacional libre de la micro-herramienta de trabajo respecto a un eje que sobresale del primer servomotor; un segundo actuador asociado a un segundo servomotor, vinculado al primer

actuador apto para un desplazamiento de translacion de la micro-herramienta de trabajo hacia delante-atras; y un tercer actuador asociado a un tercer servomotor apto para realizar un movimiento oscilante de la micro-herramienta de trabajo respecto al eje longitudinal del primer y segundo actuador; estando el primer, segundo y tercer actuador asociados a una unidad de control alojada en la carcasa principal capaz de determinar el posicionamiento de la micro-herramienta de trabajo en el espacio; y en el que los medios de accionamiento estan alimentados de forma

autonoma por al menos una bateria.

Segun otro aspecto de la invencion, la unidad de control puede incluir un detector giroscopico asociado al microprocesador que permite estabilizar la posicion de la micro-herramienta en los tres ejes de coordenadas, amortiguando o eliminando cualquier movimiento minimo no deseado o temblor de la mano del usuario al realizar un trabajo manual con el dispositivo.

En una realizacion preferida, la unidad de control incluye un detector de movimiento asociado al microprocesador para la deteccion de posicionamiento y aceleracion en los tres ejes de coordenadas. Mediante esta aplicacion, se preve evitar al usuario tener que dejar de sujetar el dispositivo para realizar u ordenar diferentes acciones. Asi, el dispositivo de la invencion puede con exactitud, posicionarse en una posicion definida espacialmente y volver a repetirla indefinidamente pudiendo programar areas limites donde a traves del display o por indicaciones acusticas o de voz el usuario puede situar la micro-herramienta de trabajo en una correcta posicion espacial.

De acuerdo con otra caracteristica, la unidad de control puede incluir un control de reconocimiento de voz o incluso mediante gestos de la mufeca para introducir ordenes al microprocesador.

Ventajosamente, el microprocesador de l a unidad de co ntrol puede incluir una unidad logica aritmetica capaz de determinar en tiempo real los valores de posicionamiento correctivos a aplicar respecto a la posicion espacial de la micro-herramienta de trabajo en un instante determinado.

Otras realizaciones particulares del dispositivo de la invencion se describen en las reivindicaciones dependientes adjuntas.

Otras caracteristicas y ventajas del dispositivo portable autonomo objeto de la presente invencion resultaran evidentes a partir de la descripcion de una realizacion preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompafan, en los cuales:

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Figura 1. - Es una vista en perspectiva del dispositivoportable autonomo de acuerdo con la presente invencion;

Figura 2.- Es una vista en perspectiva de detalle de los medios de accionamiento provistos en el dispositivo portable de la invencion;

Figura 3.- Es una vista en perspectiva del dispositivo portable con la micro-herramienta en el que se ha extraido la carcasa principal;

Figura 4.- Es una vista de detalle en perspectiva de una de las articulaciones asociada al portaherramientas y al elemento de union;

Figura 5.- Es una vista en perspectiva del dispositivo portable con la micro-herramienta en el que se ha extraido la carcasa principal y la unidad de control;

Figuras 6A-6F.- Muestran vistas en alzado de diferentes realizaciones de la micro-herramienta;

Figura 7.- Es una vista esquematizada en planta superior de la unidad de control que gestiona el dispositivo de la invencion;

Figura 8.- Es un vista esquematizada en planta inferior de la unidad de control;

Figuras 9A y 98.- Son una vista en alzado y en planta, respectivamente del interior del dispositivo de la invencion donde se han extraido algunos elementos para facilitar su comprension;

Figura 10.- Es una vista en perspectiva del tramo donde se alojala micro-herramienta en una posicion con la pinza abierta;

Figura 11.- Es una vista en perspectiva del tramo donde se aloja micro-herramienta la cual esta inclinada; y

Figura 12.- Es una vista en perspectiva del dispositivo portable provisto con un tapon protector.

DESCRIPCION DE UNA REALIZACION PREFERENTE

Tal como se muestra en las figuras adjuntas, un dispositivo portable autonomo segun una realizacion de la invencion, indicado de forma general con la referencia 1, resulta especialmente adecuado para el campo de la cirugia y manipulacion de micro-piezas, comprende esencialmente una micro-herramienta de trabajo 2 acoplable de forma extraible a una carcasa principal 3 conformada por un cuerpo de mano sensiblemente cilindrico e interiormente hueco, y unos medios de accionamiento para la manipulacion de la herramienta de trabajo asociados a una serie de servomotores que se describen seguidamente.

Los medios de accionamiento comprenden un primer actuador asociado a un primer servomotor 4 que permite un grado de libertad rotacional libre de la micro-herramienta de trabajo 2 respecto a un eje 5 alargado y situado de forma centrada que sobresale del primer servomotor 4, un segundo actuador asociado al menos a un segundo servomotor 36, vinculado al primer actuador apto para un desplazamiento de translacion de la microherramienta de trabajo 2 hacia delante-detras, y un tercer actuador asociado a un tercer servomotor 6 que permite llevar a cabo un movimiento oscilante de la micro-herramienta de trabajo 2 respecto al eje 5 longitudinal del primer y segundo actuador. En la figura 2 se han indicado mediante flechas los diversos movimientos que realizan las partes moviles que presentan los medios de accionamiento y la micro-herramienta de trabajo 2.

El primer, segundo y tercer actuador estan asociados a una unidad de control, indicada de forma general con la referencia 7, alojada en la carcasa principal 3 capaz de determinar el posicionamiento de la micro-herramienta de trabajo en el espacio.

Los medios de accionamiento estan alimentados de forma autonoma por un par de baterias 8 en serie situadas en el extremo final de la carcasa principal 3. Para conocer si el dispositivo esta encendido o apagado se proporciona una fuente luminosa de tipo Led 9 situada tambien cerca del extremo posterior de la carcasa principal 3.

El segundo actuador anteriormente mencionado comprende tres cuerpos tubulares 10, 11 y 12 extensibles telescopicamente entre si, por cuyo interior trascurre el citado eje 5 del primer actuador, en el que cada cuerpo tubular esta vinculado a un servomotor independiente y en que se proporcionan unos medios de guiado que facilitan el movimiento rotacional de la micro-herramienta de trabajo 2.

La micro-herramienta de trabajo 2 esta unida a un elemento de union 13 que tiene una forma sensiblemente paralelepipedica que esta fijado con el eje 5 del primer actuador.

Haciendo particular referencia a los medios de guiado consisten en unas acanaladuras 14 provistas en una zona cercana al borde extremo de cada uno de los respectivos cuerpos tubulares 10, 11, 12 en las cuales se insertan tramos de guia dispuestos en el elemento de union 13 que pueden desplazarse a lo largo de todo el diametro de los cuerpos tubulares con un angulo de giro ilimitado dado que no hay presencia de cables o conectores que limiten la capacidad de giro.

Como se aprecia mas claramente en la figura 2, los tramos de guia consisten en elementos en forma de "L" 15 cuyo extremo encajan en sendas acanaladuras 14 que sobresalen y se extienden inferiormente respecto a unas prolongaciones huecas 16 presentes en el elemento de union 13.

El tercer actuador comprende un par de articulaciones 18 que estan por un extremo unidas al elemento de union 13 ypor el extremo opuesto esta vinculado a la micro-herramienta de trabajo 2. Estas articulaciones 18 se aprecian con mayor detalle en la figura 4 donde se ve la disposicion de dos porciones extremas de articulacion 32 fijadas por pasadores 33 entre las cuales se disponen unos discos 34. Ademas, cada una de las articulaciones 18 puede desplazarse longitudinalmente respecto al eje del dispositivo gracias a la presencia de unas guias extensibles 35 que sobresalen del elemento de union 13, siendo tales guias extensibles 35 una prolongacion de los elementos en forma de "L" 15.

Las articulaciones 18 son fabricadas mediante tecnicas de litografia debido a su tamafo reducido, donde las diversas partes son obtenidas mediante multiples capas planas. De esta manera, se evita articulaciones con saltos abruptos o superficies esfericas o curvadas para conseguir un movimiento lineal y suave.

Mas concretamente, el par de articulaciones 18 esta vinculado a la micro-herramienta de trabajo 2 a traves de un porta-herramientas 19 que presenta medios de fijacion para sujetar la micro-herramienta, siendo tales medios de fijacion un orificio a traves del cual pasa un tornillo 40, por lo que el intercambio de la micro-herramienta de trabajo es sencillo y rapido.

Gracias a la configuracion constructiva, los componentes directamente acoplados a la micro-herramienta de trabajo 2 a traves del elemento de union 13 (incluyendosu eje 5) pueden extraerse de forma conjunta respecto al resto del dispositivo 1 de una forma rapida y sencilla, mediante la presencia de unos tornillos 38 vinculados al eje 5 y el elemento de union 13, de tal manera que la micro-herramienta de trabajo 2 pueda ser esterilizada para trabajos de cirugia o aquellos que requieran de una esterilizacion.

Ahora, en referencia a las figuras 7 y 8, la unidad de control 7 presenta una placa de soporte 21 de planta rectangular que esta fijada en el interior de la carcasa principal 3.

La unidad decontrol7 presenta un microprocesador 22 provisto de una memoriaprogramable asociado a un software que dispone de un amplio menu de variables para adaptarse segun las necesidades requeridas. Se puede equipar al microprocesador 22 con un control de reconocimiento de voz y un modulo de comunicaciones 31 formado por un sistema de comunicacion sin cable, como por ejemplo 8luetooth o Wi-fi que permite comunicarse con otros dispositivos que trabajen en red. Otras posibilidades previstas son el reconocimiento de ordenes por voz.

El m icroprocesador 22 t iene l a c apacidad de r econocer acci ones a t raves de ge stos con l a m ufeca, pudiendo programar a voluntad del usuario acciones por medio de acciones combinadas de movimiento del propio dispositivo.

La unidad de control 7 incluye un detector de movimiento 23 asociado al microprocesador 22 parala deteccion del posicionamiento y aceleracion en los tres ejes de coordenadas.

La unidad de control 7 incluye un detector giroscopico 24 asociado al microprocesador 22 para estabilizar la posicion de la micro-herramienta en los tres ejes de coordenadas X, Y y Z, de modo que puede corregir los temblores de mufeca del usuario.

Adicionalmente, l a u nidad de co ntrol 7 i ncluye un det ector m agnetico t errestre 25 as ociado a l microprocesador 22 de manera que dispositivo tiene la capacidad de conocer con gran exactitud en que posicion espacial y orientacion esta en cada momento el dispositivo portable respecto del campo magnetico terrestre y determinar la posicion optima de la micro-herramienta de trabajo 2, asi como tambien una conexion externa para el acoplamiento de un dispositivo electronico externo, tal como un puerto US8 17.

Los medios de accionamiento comprenden ademas un par de pulsadores 26 ubicados en dos extremos opuestos de la cara exterior de la carcasa principal 3, siendo tales pulsadores 26 del tipo provistos de un detector de presion tactil que permiten transmitir las ordenes a la unidad de control 7.

En la realizacion aqui representada, la micro-herramienta de trabajo 2 esta comprendida por una pinza provista de dos elementos de agarre 27 enfrentados entre si, estando cada uno de los elementos de agarre 27 asociado a una respectiva articulacion 18 del tercer actuador. Ventajosamente, cada uno de los elementos de agarre 27 esta vinculado a un respectivo servomotor secundario 39, 42 (vease las figuras 5, 9A y 98) parallevar a cabo movimientos independientes entre si respecto a cada elemento de agarre 27, cuyos servomotores secundarios 39 Y 42 actuan con independencia de los primer, segundo y tercer actuador. De esta forma, cualquiera de los elementos de agarre puede mantenerse en una posicion inclinada maxima de modo que solamente actue el otro elemento de agarre para las operaciones de abrir y cerrar la pinza, determinandose la distancia entre elementos de agarre de forma, por ejemplo, completamente automatizada y previamente definidas y cuyos parametros dimensionales pueden ser visualizados.

En l as figuras 6A a 6F s e apr ecian ot ras formaciones o co nfiguraciones qu e pueden pr esentan l os elementos de agarre segun las necesidades o uso final del dispositivo portable de la invencion.

Adicionalmente, se puede proporcionar una serie de sensores miniaturizados de fuerza 37, en particular cuatro, en las bases de los correspondientes servomotores piezoelectricos de tal manera que se puede conocer con precision la fuerza yresistencia mecanica que ofrece el objeto a sujetar o manipular con la micro-herramienta de trabajo. A si, l a u nidad de c ontrol 7 podra det ectar l a p osible perdida de l a pi eza sujetada ( no r epresentada), realizando en contrapartida una correccion en fuerza y posicion para restablecer el objeto. El usuario podra definir que tipo de trabajo esta realizando y cambiar el rango de fuerza maxima a aplicar, siendo este aspecto de relevancia importancia en la manipulacion de objetos u organismos muy delicados, pudiendo corregir en todo momento la fuerza aplicada.

Otro aspecto a mencionar, es el hecho de que el microprocesador 22 tiene la capacidad de detectar automaticamente la existencia de uno o varios equipos cercanos para trabajar de forma conjunta o en red, por lo que las unidades de d ispositivo podr an t rabajar e n co nfiguraciones definidas conjuntamente, r ealizando r utinas sincronizadas para realizar acciones sincronizadas. Esta funcion puede ser muy importante para poder trabajar con una unidad en cada mano, por ejemplo, en aplicaciones de cirugia donde coordinadamente un cirujano puede realizar trabajos sincronizados.

Los servomotores mencionados con anterioridad de los actuadores estan acoplados en una estructura 28, conformada por elementos tubulares entrelazados, que sobresale de la carcasa principal 3. Como se aprecia, los elementos tubulares de la estructura 28 estan fijados a los respectivos cuerpos tubulares mediante unas extensiones 29 que sobresalen diametralmente. En particular, esta estructura 28 pr esenta una serie de e lementos tubulares asociados cada uno de ellos de forma solidaria a cada cuerpo tubular 10, 11 y 12 respectivamente.

Ademas, la carcasa principal 3 incluye un display 30 que permite visualizar de forma rapida y sencilla los datos asociados con los parametros regulados por la unidad de control 7, tales como pueden ser el nivel de horizontalidad, verticalidad o grado de inclinacion, y un joystick de tipo tactil 20 situada en la parte delantera de la carcasa principal 3 para el control y navegacion del menu del display de posicionamiento.

El dispositivo tiene la capacidad de memorizar una posicion y punto concreto espacial, cuyos parametros son almacenados en la memoria provista en el microprocesador y se obtienen a partir del detector giroscopico, de movimiento y magnetico terrestre anteriormente mencionados. Los datos generados obtienen un punto en X, Y y Z en el espacio y posicion de inclinacion horizontal, vertical y rotacion en tiempo real.

Ya que el microprocesador 22 dispone de una unidad logica algoritmica interna en cualquier momento puede, mediante medios matematicos y de rutina en su programa interno, conocer en cada momento que variables hacen falta par retroceder y encontrar una primera posicion memorizada como punto de referencia. La representacion grafica de posicion espacial y posicion respecto al eje horizontal, vertical y rotacion del dispositivo se realiza en el display existente, por medio de una rutina programada para el microprocesador y en donde este conoce por datos digitales y valores analogicos de los detectores en tiempo real, generando asi unos graficos que han sido previamente memorizados en la unidad de control 7.

A pesar de no haberse descrito en la realizacion, es evidente que la unidad de control y los servomotores incluyen componentes electronicos, codificadores electronicos de posicion (encoder), etc., y circuiteria adecuados para el correcto funcionamiento de los medios de accionamiento los cuales no han sido representados para facilitar la comprension del funcionamiento del dispositivo portable autonomo.

Tal y como se ha expuesto con anterioridad en referencia a los sensores de fuerza, cada uno de los primer, segundo y tercer actuador comprenden un dispositivo de deteccion resistivo para controlar la fuerza aplicada por la micro-herramienta, el cual consiste en una lamina de poco espesor en donde un valor de fuerza o presion es convertido en un valor resistivo. Este valor es adaptado a un valor digital por medio de un conversor interno, con lo que se podra conocer con exacta precision la fuerza y resistencia mecanica que ofrece el objeto a sujetar, pudiendo controlar el microprocesador la maxima y minima fuerza que segun sea necesario aplicar en cada accion. A traves de ello, el microprocesador puede detectar la posible perdida de la pieza sujetada, realizando en contra partida una correccion en fuerza y posicion para restablecer la pieza a manipular. El usuario podra definir que tipo de trabajo esta realizando y cambiar el rango de fuerza maxima o minima a aplicar, siendo este aspecto importante en la manipulacion de objetos u organismos delicados, y en todo momento el microprocesador podria corregir de manera de lazo cerrado la fuerza aplicada mediante una diferencia de calculo entre las dos mitades de la micro-herramienta, por lo que la correccion de la fuerza podra ser en tiempo real variando los impulsos, dependiendo de la medida en una unida que cierra y monitorizando la cantidad de fuerza o resistencia que se recoge en el otro lado, es este caso receptora, modificando su intensidad e invirtiendo toso su ciclo si asi es necesario.

Adicionalmente, se puede proporcionar un dispositivo electro-magnetico de reducidasdimensiones que permita polarizar la micro-herramienta de trabajo (en el caso de ser de material metalico) con un valor de signo positivo o negativo regulable por parte del usuario y facilitar asi operaciones de fijacion de elementos muy delicados.

En ultimo lugar, y en referencia a la figura 12, el dispositivo portable comprende un tapon protector 41, preferentemente con una forma cilindrica, que se acopla mediante un encaje a presion con la carcasa principal 3, de tal manera que cubre los medios de accionamiento que sobresalen del exterior de la carcasa principal 3 y la propia micro-herramienta de trabajo 2.

Los detalles, l as formas, l as dimensiones y demas elementos accesorios, asi como los materiales empleados enla fabricacion de dispositivo portable de lainvencion podran ser convenientemente sustituidos por otros que sean tecnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invencion ni del ambito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuacion.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo portable autonomo (1), en especial aplicable en cirugia, manipulacion de micro-componentes y si milares, q ue co mprende una m icro-herramienta de t rabajo ( 2) acoplable de f orma e xtraible a un a ca rcasa principal (3), y medios de accionamiento para la manipulacion de la micro-herramienta de trabajo (2) asociados a servomotores, caracterizado por el hecho de que:

Los medios de accionamiento comprenden un primer actuador asociado a un pr imer servomotor (4) que permite un grado de libertad rotacional libre de la micro-herramienta de trabajo (2) respecto a un eje (5) que sobresale del primer servomotor (4); un s egundo actuador asociado al menos a un segundo servomotor (36), vinculado al primer actuador apto para un desplazamiento de translacion de la micro-herramienta de trabajo hacia delante-detras; y un tercer actuador (6) asociado a un tercer servomotor apto para realizar un movimiento oscilante de la micro-herramienta de trabajo (2) respecto al eje longitudinal del primer y segundo actuador;

estando el primer, segundo y tercer actuador asociados a una unidad de control (7) alojada en la carcasa principal (3) capaz de determinar el posicionamiento de la micro-herramienta de trabajo (2) en el espacio; y

en el que los medios de accionamiento estan alimentados de forma autonoma por al menos una bateria (8).
2.

D ispositivo portable a utonomo ( 1) se gun l a r eivindicacion 1, ca racterizado p or el hech o de q ue el segundo actuador comprende cuerpos tubulares extensibles telescopicamente entre si, por cuyo interior trascurre el eje (5) del primer actuador, en el que cada cuerpo tubular esta vinculado a un servomotor independiente y en que se proporcionan medios de guiado para el movimiento rotacional de la micro-herramienta de trabajo (2).
3.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que la microherramienta de trabajo (2) esta unida a un elemento de union (13) que esta fijado con el eje (5) del primer actuador.
4.

Dispositivo portable autonomo (1) segun las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado por el hecho de que los medios de guiado consisten en acanaladuras (14) provistas en cada uno de los cuerpos tubulares (10, 11, 12) en las cuales se insertan tramos de guia dispuestos en el elemento de union (13) desplazables a lo largo de todo el diametro de los cuerpos tubulares.
5.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 4, caracterizado por el hecho de que los tramos de guia consisten en elementos en forma de "L" (15) cuyo extremo encajan en sendas acanaladuras (14).
6.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicaciones 1 y 3, caracterizado por el hecho de que el tercer actuador comprende un par de articulaciones (18) que estan por un extremo unidas al elemento de union (13) y por el extremo opuesto esta vinculado a la micro-herramienta de trabajo (2).
7.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 6, caracterizado por el hecho de que el par de articulaciones (18) esta vinculado a la micro-herramienta de trabajo (2) a traves de un porta-herramientas que presenta medios de fijacion para sujetar la micro-herramienta de trabajo (2).
8.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 7, caracterizado por el hecho de que los medios de fijacion consisten en un orificio a traves del cual para un tornillo.
9.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) presenta una placa de soporte (21) que esta fijada en el interior de la carcasa principal (3).
10.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) presenta un microprocesador (22) provisto de una memoria programable y electronica asociada.
11.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de co ntrol ( 7) i ncluye un d etector de m ovimiento ( 23) asociado al m icroprocesador ( 22) par a l a det eccion d el posicionamiento y aceleracion en los tres ejes de coordenadas.
12.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) incluye un detector giroscopico asociado al microprocesador (22) para estabilizar la posicion de la micro-herramienta de trabajo (2) en los tres ejes de coordenadas.
13.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) incluye un detector magneticoterrestre (25) en los tres ejesde coordenadas X, Y y Z asociado al microprocesador (22) para la deteccion de la posicion espacial en tiempo real.
14.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) presenta una conexion externa para el acoplamiento de un dispositivo electronico externo.
15.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que los medios de accionamiento comprenden al menos un pulsador (26) ubicado en la cara exterior de la carcasa principal.
16.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 15, caracterizado por el hecho de que el pulsador (26) es del tipo provisto de un detector de presion tactil.
17.

Dispositivo portable autonomo (1) segun las reivindicacion 1 y 6, caracterizado por el hecho de que la micro-herramienta de t rabajo ( 2) est a co mprendida por una p inza pr ovista de dos elementos de agar re ( 27) enfrentados entre si, estando cada uno de los elementos de agarre (27) asociado a una articulacion (18) del tercer actuador.
18.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que los servomotores de los actuadores estan acoplados en una estructura que sobresale de la carcasa principal (3), de tal manera que al desplazar el cuerpo tubular se desplaza dicha estructura, estando los elementos tubulares de la estructura fijados a los respectivos cuerpos tubulares mediante unas extensiones que sobresalen diametralmente.
19.

dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 17, caracterizado por el hecho de que cada uno de los elementos de agarre (27) esta vinculado a un respectivo servomotor secundario (39, 42) para llevar a cabo m ovimientos independientes entre si r especto a ca da el emento d e a garre ( 27), cu yos servomotores secundarios (39, 42) actuan con independencia de los primer, segundo y tercer actuador.
20.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por elhecho de que la carcasa principal (3) incluye un display (30) que visualiza datos asociados con los parametros regulados por la unidad de control (7), tales como los datos de coordenadas de posicionamiento espacial e inclinacion de la microherramienta de trabajo en tiempo real.
21.

D ispositivo por table autonomo ( 1) se gun la r eivindicacion 1, ca racterizado p or el hecho de qu e comprende medios de indicacion del estado de funcionamiento asociados con un interruptor on/off.
22.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 21, caracterizado por el hecho de que los medios de indicacion consisten en una fuente luminosa de tipo led (9) asociada a los medios de alimentacion.
23.

D ispositivo por table a utonomo ( 1) se gun l a r eivindicacion 14, c aracterizado p or el hecho de qu e comprende una conexion externa consiste en un puerto US8 (17).
24.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) comprende un navegador de posicionamiento y menu del display provisto de un joystick (20) de tipo tactil situado en la carcasa principal (3).
25.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 10, caracterizado por el hecho de que la unidad de control (7) incluye un control de reconocimiento de voz para introducir ordenes al microprocesador (22).
26.

Dispositivo portableautonomo(1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por elhecho de que se proporciona un dispositivo electro-magnetico para polarizar la micro-herramienta de trabajo (2) con un valor de signo positivo o negativo susceptible de ser regulado.
27.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que cada uno de los primer, segundo y tercer actuador comprenden un dispositivo de deteccion resistivo para permitir el control de la fuerza aplicada por la micro-herramienta de trabajo (2) sobre una pieza u objeto a manipular, siendo dicho dispositivo de deteccion resistiva apto para trabajar entre un intervalo maximoyunintervalo minimo de valor de fuerza.
28.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 10, caracterizado por el hecho de que el microprocesador ( 22) i ncluye una u nidad l ogica ar itmetica ca paz de determinar en t iempo r eal l os valores de posicionamiento correctivos a aplicar respecto a la posicion espacial de la micro-herramienta de trabajo (2) en un instante determinado.
29.

Dispositivo portable autonomo (1) segun las reivindicaciones 11, 12, 13 y 20, caracterizado por el hecho de que los parametros de posicionamiento espacial de la micro-herramienta de trabajo obtenidos a partir del detector giroscopico, d etector d e m ovimiento y detector m agnetico t errestre so n vi sualizables gr aficamente m ediante e l display (30).
30.

D ispositivo por table autonomo ( 1) se gun la r eivindicacion 1, ca racterizado p or el hecho de qu e comprende un tapon protector (41) acoplable con la carcasa principal (3) que cubre los medios de accionamiento que sobresalen del exterior de la carcasa principal (3) y la propia micro-herramienta de trabajo (2).
31.

Dispositivo portable autonomo (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de quedicha unidad de control (7) esta provista de medios sin cable para la transmision/recepcion de sefales desde al menos un dispositivo externo que trabaja en una red de comunicacion.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.º solicitud: 201031876

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 17.12.2010

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : B25J7/00 (2006.01) B25J15/02 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas

X

JP 2002263109 A (OLYMPUS OPTICAL CO) , resumen; figuras. Extraída de la base de datos EPODOC en EPOQUE 1-18,20-31

A

US 2006182606 A1 (MOCHIZUKI ET AL.) , párrafos [0032 -0083]; figuras. 1-10,14,16,17,20,

22,23,27-30

A

US 5538305 A (CONWAY ET AL.) , columna 1, línea 54 -columna 12, línea 5; 1,3-9,14,16,17,21

figuras 1-5,8,9

23,27-30

A

US 2004159169 A1 (MURAMATSU) , párrafos[0029 -0064]; figuras 1b,2,6,7 1,3-8,14,16,22,23,

27-31

A

EP 1627707 A1 (MITSUBISHI ELECTRIC CORP) ,párrafos [0022 -0064]; figuras 1 -4. 1,3-8,14

17,22,23,27-30

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe 19.04.2012

Examinador P. Pérez Fernández Página 1/5

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201031876

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) B25J Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, PAJ

Informe del Estado de la Técnica Página 2/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201031876

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 19.04.2012

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-31 SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-18,20-31 SI NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

Base de la Opinión.-

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201031876

1. Documentos considerados.-

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

Documento

Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

D01

JP 2002263109 A (OLYMPUS OPTICAL CO) 17.09.2002

D02

US 2006182606 A1 (MOCHIZUKI et al.) 17.08.2006

D03

US 2004159169 A1 (MURAMATSU) 19.08.2004
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

Falta de Actividad Inventiva

Reivindicación nº 1

Se establece el documento D01 como el más próximo del Estado de la Técnica. Dicho documento D01 hace referencia a "una herramienta para tratamiento quirúrgico" y contiene: -una herramienta de trabajo (2) acoplable a una carcasa (4) (ver figura 1). -un medio de accionamiento (45) (ver resumen; figura 2). -motores (41a,41b, 41c, 41d) (ver resumen). -los motores (41a,41b,41c,41d) y el medio de accionamiento (45) están asociados a una unidad de control (42) alojada en la carcasa (4) (ver resumen; figuras 1, 2). -la alimentación está proporcionada por una batería (48). La diferencia entre el documento D01 y la reivindicación nº 1 reside en que en D01 solo existe un medio de accionamiento

(45) y en que los motores (41a,41b,41c,41d) pueden o no ser servomotores. Ambas diferencias son meras ejecuciones particulares obvias para un experto en la materia. Por lo tanto, la reivindicación nº 1 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 2

El hecho de que un actuador comprenda cuerpos tubulares extensibles telescópicamente entre sí junto con medios de guiado es una técnica muy conocida y por lo tanto, obvia para un experto en la materia. Por consiguiente, la reivindicación nº 2 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 3

Las características de la reivindicación nº 3 se deducen del documento D01 (ver figura 1). En consecuencia, la reivindicación nº 3 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 4-7

Las características de las reivindicaciones nº 4-7 no se considera que requieran ningún esfuerzo inventivo para un experto en la materia. Por lo tanto, las reivindicaciones nº 4-7 no implican Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 8

La utilización de un tornillo como medio de fijación es una medida considerada obvia para un experto en la materia. Por consiguiente, la reivindicación nº 8 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 9, 10

El documento D01 ya contiene una unidad de control (42) que se compone de una CPU, una memoria RAM y una memoria ROM (ver resumen). El hecho de que estos componentes vayan montados en una tarjeta resulta obvio para el experto en la materia. En consecuencia, las reivindicaciones nº 9 y 10 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 11-13

Las características de las reivindicaciones nº 11-13 son consideradas como opciones normales de diseño por el experto en la materia para resolver el problema planteado. Por lo tanto, las reivindicaciones nº 11-13 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº14

Las características de la reivindicación nº 14 no requieren ningún esfuerzo inventivo para el experto en la materia. Por consiguiente, la invención reivindicada en la reivindicación nº 14 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 15

Las características de la reivindicación nº 15 aparecen ya en el documento D01 (ver resumen; figura 1). En consecuencia, la reivindicación nº 15 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Informe del Estado de la Técnica Página 4/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201031876

Reivindicación nº 16

El hecho de que el pulsador sea de presión táctil es una opción normal de diseño. Por lo tanto, la reivindicación nº 16 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 17, 18

Las características de las reivindicaciones nº 17, 18 ya aparecen en el documento D01 (ver figura 1). Por consiguiente, las reivindicaciones nº 17, 18 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 20, 29

La utilización de un display para visualizar datos asociados a los parámetros regulados por la unidad de control (42) resulta obvio para el experto en la materia. No obstante, y para ilustrar este criterio de obviedad puede verse el documento D02 (párrafo 0033). Por lo tanto, las reivindicaciones nº 20, 29 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 21-23

Las características de las reivindicaciones nº 21-23 son técnicas muy conocidas, y por lo tanto, obvias para el experto en la materia. Por consiguiente, las reivindicaciones nº 21-23 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 24

La existencia de un navegador de posicionamiento provisto de joystick aparece ya en D01 (ver figura 3). En consecuencia, la reivindicación nº 24 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 25, 26

Las características de las reivindicaciones nº 25,26 son consideradas como opciones normales de diseño por el experto en la materia para resolver el problema planteado. Por lo tanto, las reivindicaciones nº 25, 26 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicaciones nº 27,28

Las características de las reivindicaciones nº 27, 28 son técnicas muy conocidas y por lo tanto, obvias para el experto en la materia. Por consiguiente, las reivindicaciones nº 27, 28 carecen de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 30

La característica de la reivindicación nº 30 resulta obvia para el experto en la materia. No obstante, y para ilustrar este criterio de obviedad puede verse es documento D03 (párrafo 0036). En consecuencia la reivindicación nº 30 carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

Reivindicación nº 31

Las características de la reivindicación nº 31 están contenidas ya en el documento D01 en el cual existe una interfase de comunicaciones (100) (ver figura 21). Por lo tanto, la reivindicación nº31 también carece de Actividad Inventiva (Art 8 LP).

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