IT201900001185A1 - AID DEVICE FOR SURGICAL INTERVENTIONS, IN PARTICULAR INTERVENTIONS WITH MINIMAL INVASIVITY - Google Patents
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Description
Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo: Description of the Industrial Invention entitled:
"DISPOSITIVO DI AUSILIO PER INTERVENTI CHIRURGICI, IN "AID DEVICE FOR SURGICAL INTERVENTIONS, IN
PARTICOLARE INTERVENTI A MINIMA INVASIVITA'" PARTICULAR INTERVENTIONS WITH MINIMUM INVASIVITY "
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di ausilio per interventi chirurgici. Il trovato trova particolare applicazione nel settore degli interventi chirurgici a minima invasività. The present invention refers to an aid device for surgical interventions. The invention finds particular application in the field of minimally invasive surgical interventions.
Durante gli interventi chirurgici, allo scopo di afferrare organi aventi forma irregolare, possono essere utilizzate pinze forcipi, installate su bracci robotizzati dedicati ad applicazioni chirurgiche. During surgical interventions, in order to grasp organs having an irregular shape, forceps pliers, installed on robotic arms dedicated to surgical applications, can be used.
Questo può comportare difficoltà e complicazioni dal punto di vista ergonomico. Mentre vengono manipolati organi durante un intervento chirurgico a minima invasività (c.d. MIS, Minimally Invasive Surgery) con forcipi tradizionali, può capitare che l'operatore impieghi una forza eccessiva, causando danni a tessuti di per sé sani. This can lead to ergonomic difficulties and complications. While organs are manipulated during a minimally invasive surgery (MIS, Minimally Invasive Surgery) with traditional forceps, it may happen that the operator uses excessive force, causing damage to tissues that are in themselves healthy.
Allo scopo di garantire una manipolazione idonea, si potrebbe considerare di aumentare la superficie di contatto tra lo strumento e l'organo in questione. Tuttavia, in procedure MIS supportare da braccio robotizzato, il diametro massimo dello strumento è vincolato dalle dimensioni dell'incisione. In order to ensure proper handling, it could be considered to increase the contact surface between the instrument and the organ in question. However, in MIS procedures supported by robotic arm, the maximum diameter of the instrument is constrained by the size of the incision.
Si pone quindi il problema di come eseguire, in questo contesto, una manipolazione di organi che preservi i tessuti sani e che, al contempo, non richieda l'aumento delle dimensioni dell'incisione. The problem therefore arises of how to perform, in this context, a manipulation of organs which preserves healthy tissues and which, at the same time, does not require an increase in the size of the incision.
Lo stato deil'arte mette a disposizione diversi dispositivi/strumenti che possono essere impiegati in questo ambito: The state of the art provides various devices / tools that can be used in this area:
[1] J. Gafford et al., "Shape Deposition Manufacturing of a Soft, Atraumatic, and Deployable Surgical Grasper," J. Mech. Robot., voi. 7, no. [1] J. Gafford et al., "Shape Deposition Manufacturing of a Soft, Atraumatic, and Deployable Surgical Grasper," J. Mech. Robot., You. 7, no.
2, p. 021006, 2015. 2, p. 021006, 2015.
[2] H. Luo and S. Wang, "Multi-manipulation with a metamorphic instrumentai hand for robot-assisted minimally invasive surgery," 2011 IEEE/ICME Int. Conf. Complex Med. Eng. C. 2011, vol. 2, pp. 363-368, 2011. [2] H. Luo and S. Wang, "Multi-manipulation with a metamorphic instrument to hand for robot-assisted minimally invasive surgery," 2011 IEEE / ICME Int. Conf. Complex Med. Eng. C. 2011, vol. 2, pp. 363-368, 2011.
[3] M. Reisinger, "A triple-jaw actuated and sensorized instrument for grasping large organs during minimally invasive robotic surgery," ZEVrail, vol. 133, no. 4, pp. 160-163, 2009. [3] M. Reisinger, "A triple-jaw actuated and sensorized instrument for grasping large organs during minimally invasive robotic surgery," ZEVrail, vol. 133, no. 4, pp. 160-163, 2009.
[4] R. Ohshima et al., "Assemblable three fingered five-DOF hand for laparoscopie surgery," Proc. - IEEE Int. Conf. Robot. Autom., pp. [4] R. Ohshima et al., "Assemblable three fingered five-DOF hand for laparoscopy surgery," Proc. - IEEE Int. Conf. Robot. Autom., Pp.
3896-3901, 2008. 3896-3901, 2008.
[5] A. Tzemanaki et al., "μAngelo: A Novel Minimally Invasive Surgical System Based on an Anthropomorphic Design," 5th IEEE RAS/EMBS Int. Conf. Biomed. Robot. Biomechatronics, pp. 369-374, 2014. [5] A. Tzemanaki et al., "ΜAngelo: A Novel Minimally Invasive Surgical System Based on an Anthropomorphic Design," 5th IEEE RAS / EMBS Int. Conf. Biomed. Robot. Biomechatronics, pp. 369-374, 2014.
In aggiunta a quanto sopra, la Richiedente osserva che, durante gli interventi chirurgici, il chirurgo ha la necessità di regolare la posizione di organi/tessuti in corrispondenza dei quali sta operando. Questa operazione viene solitamente eseguita tramite uno strumento manuale (inserito nella medesima incisione fatta per l'intervento, o una differente incisione realizzata ad hoc). In addition to the above, the Applicant observes that, during surgical interventions, the surgeon needs to adjust the position of the organs / tissues at which he is operating. This operation is usually performed using a manual instrument (inserted in the same incision made for the surgery, or a different incision made ad hoc).
In particolare, questa operazione viene eseguita - come detto, manualmente - da un assistente del chirurgo che sta operando; lo strumento viene spesso estratto per permettere poi l'inserimento di altri strumenti, finalizzati ad esempio a fornire filo di sutura, cotone, condotto di aspirazione per una pulizia dell'area in cui si sta operando, ecc. In particular, this operation is performed - as mentioned, manually - by an assistant of the surgeon who is operating; the instrument is often extracted to allow the insertion of other instruments, aimed for example at providing suture thread, cotton, suction duct for cleaning the area in which you are operating, etc.
In questo contesto, lo stato dell'arte comprende le seguenti soluzioni: In this context, the state of the art includes the following solutions:
[6] US 2006/0253 109A1, "Surgical robotic helping hand System". [6] US 2006/0253 109A1, "Surgical robotic helping hand System".
[7] US 6,309,397 B1, "Accessories for minimally invasive robotic surgery and methods". [7] US 6,309,397 B1, "Accessories for minimally invasive robotic surgery and methods".
Alla luce di quanto sopra, scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo di ausilio per interventi chirurgici che possa operare sia come dispositivo di presa, sia come divaricatore. In light of the above, the object of the present invention is to provide an aid device for surgical interventions that can operate both as a gripping device and as a retractor.
Un altro scopo dell'invenzione è mettere a disposizione un dispositivo di ausilio per interventi chirurgici che possa essere controllato dal chirurgo, tramite il pannello di controllo di una piattaforma robotizzata dedicata alla chirurgia. Another object of the invention is to make available an aid device for surgical interventions that can be controlled by the surgeon, through the control panel of a robotic platform dedicated to surgery.
Questi ed altri scopi ancora sono sostanzialmente raggiunti da quanto descritto nelle unite rivendicazioni. These and other objects are substantially achieved by what is described in the attached claims.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite e non esclusive dell'invenzione. Further features and advantages will become more apparent from the detailed description of preferred and non-exclusive embodiments of the invention.
Tale descrizione è fornita qui di seguito con riferimento alle unite figure, anch'esse aventi scopo puramente esemplificativo e pertanto non limitativo, in cui: This description is provided below with reference to the accompanying figures, also having purely illustrative and therefore non-limiting purposes, in which:
- la figura 1 mostra una vista prospettica schematica di un elemento di ausilio in accordo con l'invenzione; Figure 1 shows a schematic perspective view of an aid element according to the invention;
- la figura 2 mostra una vista prospettica schematica di un componente elementare facente parte dell'elemento di ausilio di figura 1; Figure 2 shows a schematic perspective view of an elementary component forming part of the auxiliary element of Figure 1;
- la figura 3 mostra una vista in pianta schematica del componente elementare di figura 2; Figure 3 shows a schematic plan view of the elementary component of Figure 2;
- la figura 4 mostra due componenti elementari accoppiati; - figure 4 shows two elementary components coupled;
- la figura 5 mostra una porzione ingrandita dell'elemento di ausilio di figura 1; figure 5 shows an enlarged portion of the aid element of figure 1;
- la figura 6 mostra una diversa porzione ingrandita, in esploso, dell'elemento di ausilio di figura 1. - figure 6 shows a different enlarged portion, exploded, of the aid element of figure 1.
Con riferimento alle unite figure, con 1 è stato complessivamente indicato un dispositivo di ausilio per interventi chirurgici in accordo con la presente invenzione. With reference to the accompanying figures, 1 indicates as a whole an aid device for surgical interventions in accordance with the present invention.
Il dispositivo 1 trova particolare applicazione negli interventi chirurgici a minima invasività, eseguiti tramite una piattaforma robotizzata dedicata alla chirurgia. The device 1 finds particular application in minimally invasive surgical interventions, performed through a robotic platform dedicated to surgery.
Come schematicamente mostrato in figura 1, il dispositivo 1 comprende un supporto 10. Il supporto 10 può avere ad esempio conformazione allungata, avente sezione sostanzialmente cilindrica. As schematically shown in Figure 1, the device 1 comprises a support 10. The support 10 can, for example, have an elongated shape, having a substantially cylindrical section.
Dal supporto 10 si estendono tre dita 100, 200, 300 che, come sarà più chiaro in seguito, permettono all'invenzione di operare in modo efficace ed affidabile. Three fingers 100, 200, 300 extend from the support 10 which, as will become clearer in the following, allow the invention to operate effectively and reliably.
Ciascun dito 100, 200, 300 comprende una pluralità di vertebre 110, 210, 310. Each finger 100, 200, 300 comprises a plurality of vertebrae 110, 210, 310.
In maggiore dettaglio, ciascun dito 100, 200, 300 è formato da una successione di vertebre 110, 210, 310 che formano un segmento prossimale 120, 220, 320 ed un segmento distale 130, 230, 330. In greater detail, each finger 100, 200, 300 is formed by a succession of vertebrae 110, 210, 310 which form a proximal segment 120, 220, 320 and a distal segment 130, 230, 330.
Il segmento prossimale 120, 220, 320 è vincolato al supporto 10; il segmento distale 130, 230, 330 è vincolato al segmento prossimale 120, 220, 320, in modo che il segmento prossimale 120, 220, 320 risulti interposto tra il supporto 10 ed il segmento distale 130, 230, 330. The proximal segment 120, 220, 320 is attached to the support 10; the distal segment 130, 230, 330 is constrained to the proximal segment 120, 220, 320, so that the proximal segment 120, 220, 320 is interposed between the support 10 and the distal segment 130, 230, 330.
Il segmento prossimale 120, 220, 320 comprende una prima parte 121, 221, 321 ed una seconda parte 122, 222, 322. The proximal segment 120, 220, 320 comprises a first part 121, 221, 321 and a second part 122, 222, 322.
La prima parte 121, 221, 321 è vincolata al supporto 10. The first part 121, 221, 321 is bound to support 10.
La seconda parte 122, 222, 322 è vincolata alla prima parte 121, 221, 321 in modo che la prima parte 121, 221, 321 risulti interposta tra la seconda parte 122, 222, 322 ed il supporto 10. The second part 122, 222, 322 is bound to the first part 121, 221, 321 so that the first part 121, 221, 321 is interposed between the second part 122, 222, 322 and the support 10.
In sintesi, ciascun dito 100, 200, 300 è formato, nell'ordine, partendo dal supporto 10, da: In summary, each finger 100, 200, 300 is formed, in order, starting from the support 10, by:
- la prima parte 121, 221, 321 del segmento prossimale 120, 220, 320; - the first part 121, 221, 321 of the proximal segment 120, 220, 320;
- la seconda parte 122, 222, 322 del segmento prossimale 120, 220, 320; - the second part 122, 222, 322 of the proximal segment 120, 220, 320;
- il segmento distale 130, 230, 330. - the distal segment 130, 230, 330.
Il dito 100, 200, 300 comprende inoltre un elemento terminale 140, 240, 340, montato sull'estremità distale del segmento distale 130, 230, 330. The finger 100, 200, 300 further comprises a terminal element 140, 240, 340, mounted on the distal end of the distal segment 130, 230, 330.
A titolo esemplificativo, il segmento distale 130, 230, 330 può essere formato da sei vertebre. By way of example, the distal segment 130, 230, 330 can be formed by six vertebrae.
A titolo esemplificativo, il segmento prossimale 120, 220, 320 può essere formato da sei vertebre. By way of example, the proximal segment 120, 220, 320 can be formed by six vertebrae.
A titolo esemplificativo, la prima parte 121, 221, 321 del segmento prossimale 120, 220, 320 può essere formata da tre vertebre. By way of example, the first part 121, 221, 321 of the proximal segment 120, 220, 320 can be formed by three vertebrae.
A titolo esemplificativo, la seconda parte 122, 222, 322 del segmento prossimale 120, 220, 320 può essere formata da tre vertebre. By way of example, the second part 122, 222, 322 of the proximal segment 120, 220, 320 can be formed by three vertebrae.
Preferibilmente, ciascuna vertebra 110, 210, 310 è incernierata ad una vertebra precedente e/o ad una vertebra successiva. La figura 4 mostra schematicamente due vertebre reciprocamente accoppiate tramite vincolo a cerniera. Preferably, each vertebra 110, 210, 310 is hinged to a previous vertebra and / or to a subsequent vertebra. Figure 4 schematically shows two vertebrae mutually coupled by means of a hinge constraint.
Ciascuna vertebra 110, 210, 310 presenta una conformazione sostanzialmente toroidale; in una vista in pianta, ciascuna vertebra 110, 210, 310 presenta quindi una conformazione sostanzialmente anulare, come schematicamente mostrato in figura 3. Each vertebra 110, 210, 310 has a substantially toroidal conformation; in a plan view, each vertebra 110, 210, 310 therefore has a substantially annular conformation, as schematically shown in Figure 3.
Lo spazio libero, radialmente interno, di detta conformazione sostanzialmente anulare può essere impiegato, per esempio, per i cablaggi necessari per sensori o altri dispositivi montati sull'elemento terminale 140, 240, 340. The free space, radially internal, of said substantially annular conformation can be used, for example, for the wiring necessary for sensors or other devices mounted on the terminal element 140, 240, 340.
La vertebra 110, 210, 310 presenta una prima coppia di fori passanti 111, 211, 311, una seconda coppia di fori passanti 112, 212, 312, una terza coppia di fori passanti 113, 213, 313, ed una quarta coppia di fori passanti 114, 214, 314. The vertebra 110, 210, 310 has a first pair of through holes 111, 211, 311, a second pair of through holes 112, 212, 312, a third pair of through holes 113, 213, 313, and a fourth pair of holes passers-by 114, 214, 314.
I fori passanti della prima coppia di fori passanti 111, 211, 311 di almeno alcune vertebre del dito 100, 200, 300 sono attraversati da una prima coppia di tendini 115, 215, 315. In particolare, in ciascun foro passante 111, 211, 311 passa un rispettivo tendine della prima coppia di tendini 115, 215, 315. The through holes of the first pair of through holes 111, 211, 311 of at least some vertebrae of the finger 100, 200, 300 are crossed by a first pair of tendons 115, 215, 315. In particular, in each through hole 111, 211, 311 passes a respective tendon of the first pair of tendons 115, 215, 315.
La prima coppia di tendini 115, 215, 315 è configurata per regolare il segmento distale 130, 230, 330 del rispettivo dito 100, 200, 300. The first pair of tendons 115, 215, 315 is configured to adjust the distal segment 130, 230, 330 of the respective finger 100, 200, 300.
In particolare, i tendini della prima coppia di tendini 115, 215, 315 sono accoppiati a tutte le vertebre del rispettivo dito 100, 200, 300. Ciascun tendine della prima coppia di tendini 115, 215, 315 presenta una prima estremità vincolata al supporto 10 ed una seconda estremità vincolata all'elemento terminale 140. In particular, the tendons of the first pair of tendons 115, 215, 315 are coupled to all the vertebrae of the respective finger 100, 200, 300. Each tendon of the first pair of tendons 115, 215, 315 has a first end attached to the support 10 and a second end constrained to the terminal element 140.
Preferibilmente i tendini della prima coppia di tendini 115, 215, 315 sono realizzati come cavi di acciaio, aventi ad esempio diametro di circa 0,5mm. Preferably the tendons of the first pair of tendons 115, 215, 315 are made as steel cables, for example having a diameter of about 0.5mm.
Preferibilmente i tendini della prima coppia di tendini 115, 215, 315 sono tendini antagonisti. Preferably the tendons of the first pair of tendons 115, 215, 315 are antagonistic tendons.
Il segmento distale 130, 230, 330 può essere piegato/esteso tirando, rispettivamente, il tendine sul lato interno/esterno. The distal segment 130, 230, 330 can be folded / extended by pulling the tendon on the internal / external side, respectively.
Le aste flessibili 118, 218, 318 (che saranno descritte in seguito) assicurano che l'azione dei tendini sia distribuita uniformemente sulle vertebre facenti parte del segmento distale 130, 230, 330, ed in particolare sui punti di incernieramento tra le stesse. Si ottiene quindi una conformazione regolare del segmento distale 130, 230, 330. The flexible rods 118, 218, 318 (which will be described below) ensure that the action of the tendons is uniformly distributed on the vertebrae forming part of the distal segment 130, 230, 330, and in particular on the hinging points between them. A regular conformation of the distal segment 130, 230, 330 is therefore obtained.
Quando è necessario afferrare un oggetto, se la vertebra prossimale del segmento distale 130, 230, 330 è fermata dall'oggetto, continuando a tirare il tendine si ottiene una chiusura sull'oggetto stesso della restante parte del segmento distale, così da esercitare una efficace un'azione di presa. When it is necessary to grasp an object, if the proximal vertebra of the distal segment 130, 230, 330 is stopped by the object, by continuing to pull the tendon, the remaining part of the distal segment is closed on the object itself, so as to exert an effective a gripping action.
I fori passanti della seconda coppia di fori passanti 112, 212, 312 di almeno alcune vertebre del dito 100, 200, 300 sono attraversati da una seconda coppia di tendini 116, 216, 316. In particolare, in ciascun foro passante 112, 212, 312 passa un rispettivo tendine della seconda coppia di tendini 116, 216, 316. The through holes of the second pair of through holes 112, 212, 312 of at least some vertebrae of the finger 100, 200, 300 are crossed by a second pair of tendons 116, 216, 316. In particular, in each through hole 112, 212, 312 passes a respective tendon of the second pair of tendons 116, 216, 316.
La seconda coppia di tendini 116, 216, 316 è configurata per regolare la prima parte 121, 221, 321 del segmento prossimale 120, 220, 320. The second pair of tendons 116, 216, 316 is configured to adjust the first part 121, 221, 321 of the proximal segment 120, 220, 320.
In particolare, i tendini della seconda coppia di tendini 116, 216, 316 sono accoppiati a tutte le vertebre della prima parte 121, 221, 321 del segmento prossimale 120, 220, 320 del rispettivo dito 100, 200, 300. Ciascun tendine della seconda coppia di tendini 116, 216, 316 presenta una prima estremità vincolata al supporto 10 ed una seconda estremità vincolata ad una vertebra terminale della prima parte 121, 221, 321 del segmento prossimale 120, 220, 320. In particular, the tendons of the second pair of tendons 116, 216, 316 are coupled to all the vertebrae of the first part 121, 221, 321 of the proximal segment 120, 220, 320 of the respective finger 100, 200, 300. Each tendon of the second a pair of tendons 116, 216, 316 has a first end constrained to the support 10 and a second end constrained to a terminal vertebra of the first part 121, 221, 321 of the proximal segment 120, 220, 320.
Preferibilmente i tendini della seconda coppia di tendini 116, 216, 316 non sono accoppiati alle vertebre della seconda parte 122, 222, 322 del segmento prossimale 120, 220, 320. Preferably the tendons of the second pair of tendons 116, 216, 316 are not coupled to the vertebrae of the second part 122, 222, 322 of the proximal segment 120, 220, 320.
Preferibilmente i tendini della seconda coppia di tendini 116, 216, 316 non sono accoppiati alle vertebre del segmento distale 130, 230, 330. Preferably the tendons of the second pair of tendons 116, 216, 316 are not coupled to the vertebrae of the distal segment 130, 230, 330.
Preferibilmente i tendini della seconda coppia di tendini 116, 216, 316 sono tendini antagonisti. Preferably the tendons of the second pair of tendons 116, 216, 316 are antagonistic tendons.
I fori passanti della terza coppia di fori passanti 113, 213, 313 di almeno alcune vertebre del dito 100, 200, 300 sono attraversati da una terza coppia di tendini 117, 217, 317. In particolare, in ciascun foro passante 113, 213, 313 passa un rispettivo tendine della terza coppia di tendini 117, 217, 317. The through holes of the third pair of through holes 113, 213, 313 of at least some vertebrae of the finger 100, 200, 300 are crossed by a third pair of tendons 117, 217, 317. In particular, in each through hole 113, 213, 313 passes a respective tendon of the third pair of tendons 117, 217, 317.
La terza coppia di tendini 117, 217, 317 è configurata per accoppiare la movimentazione della seconda parte 122, 222, 322 del segmento prossimale 120, 220, 320 a quella della prima parte 121, 221, 321. The third pair of tendons 117, 217, 317 is configured to couple the movement of the second part 122, 222, 322 of the proximal segment 120, 220, 320 to that of the first part 121, 221, 321.
In particolare, i tendini della terza coppia di tendini 117, 217, 317 sono accoppiati a tutte le vertebre del segmento prossimale 120, 220, 320 del rispettivo dito 100, 200, 300. Ciascun tendine della terza coppia di tendini 117, 217, 317 presenta una prima estremità vincolata al supporto 10 ed una seconda estremità vincolata ad una vertebra terminale del segmento prossimale 120. In particular, the tendons of the third pair of tendons 117, 217, 317 are coupled to all the vertebrae of the proximal segment 120, 220, 320 of the respective finger 100, 200, 300. Each tendon of the third pair of tendons 117, 217, 317 has a first end constrained to the support 10 and a second end constrained to a terminal vertebra of the proximal segment 120.
Preferibilmente i tendini della terza coppia di tendini 117, 217, 317 non sono accoppiati alle vertebre del segmento distale 130, 230, 330. Preferably the tendons of the third pair of tendons 117, 217, 317 are not coupled to the vertebrae of the distal segment 130, 230, 330.
I fori passanti della quarta coppia di fori passanti 114, 214, 314 delle vertebre del dito 100, 200, 300 sono attraversati da una coppia di aste flessibili 118, 218, 318. In particolare, ciascuna asta flessibile 118, 218, 318 è inserita in un rispettivo foro passante della quarta coppia di fori passanti 114, 214, 314. The through holes of the fourth pair of through holes 114, 214, 314 of the vertebrae of the finger 100, 200, 300 are crossed by a pair of flexible rods 118, 218, 318. In particular, each flexible rod 118, 218, 318 is inserted in a respective through hole of the fourth pair of through holes 114, 214, 314.
Le aste flessibili 118, 218, 318 sono accoppiate a tutte le vertebre del rispettivo dito 100, 200, 300. The flexible rods 118, 218, 318 are coupled to all the vertebrae of the respective finger 100, 200, 300.
Ciascuna delle aste flessibili 118, 218, 318 presenta una prima estremità vincolata al supporto 10 ed una seconda estremità vincolata all'elemento terminale 140, 240, 340. Each of the flexible rods 118, 218, 318 has a first end constrained to the support 10 and a second end constrained to the terminal element 140, 240, 340.
Vantaggiosamente, le aste flessibili 118, 218, 318 possono essere realizzate in una lega di Nichel-Titanio, nota con il nome commerciale Nitinol. Advantageously, the flexible rods 118, 218, 318 can be made of a Nickel-Titanium alloy, known by the trade name Nitinol.
A titolo esemplificativo, ciascuna delle aste flessibili 118, 218, 318 può presentare un diametro di circa 0,5mm. By way of example, each of the flexible rods 118, 218, 318 can have a diameter of about 0.5mm.
Il dispositivo 1 comprende inoltre organi di comando 20, montati sul supporto 10 per agire sulle dita 100, 200, 300 in modo da definirne la disposizione nello spazio. The device 1 also comprises control members 20, mounted on the support 10 to act on the fingers 100, 200, 300 so as to define their arrangement in space.
In particolare, gli organi di comando 20 sono attivi sulla prima coppia di tendini 115, 215, 315 e sulla seconda coppia di tendini 116, 216, 316 per comandare gli stessi. In particular, the control members 20 are active on the first pair of tendons 115, 215, 315 and on the second pair of tendons 116, 216, 316 to control the same.
In una forma di realizzazione, sono previsti sei argani 21-26 per azionare l'intero sistema (supporto 10 e dita 100, 200, 300), tramite sei coppie di tendini, come mostrato in FIG. 6. In one embodiment, six winches 21-26 are provided for operating the entire system (support 10 and fingers 100, 200, 300), via six pairs of tendons, as shown in FIG. 6.
Quattro argani 21-24 sono azionati da motori del sistema robotico da Vinci, mentre due argani 25-26 sono azionati da due motori aggiuntivi 27-28. Four winches 21-24 are driven by motors from the da Vinci robotic system, while two winches 25-26 are driven by two additional motors 27-28.
L'argano 21 aziona la rotazione del supporto 10 tramite i tendini 29. The winch 21 activates the rotation of the support 10 through the tendons 29.
Gli argani 22-24 guidano la flessione / estensione del segmento distale 130, 230, 330 delle tre dita tramite i tendini 115, 215, 315, rispettivamente. Winches 22-24 guide the flexion / extension of the distal segment 130, 230, 330 of the three fingers via tendons 115, 215, 315, respectively.
L'argano 25 aziona il movimento del segmento prossimale 120 del dito 100 tramite i tendini 116. The winch 25 activates the movement of the proximal segment 120 of the finger 100 through the tendons 116.
L'argano 26 aziona il segmento prossimale 220, 320 delle dita 200, 300 tramite i tendini 216, 316. The winch 26 drives the proximal segment 220, 320 of the fingers 200, 300 through the tendons 216, 316.
In uso, agendo sui tendini facenti parte di ciascun dito, è possibile realizzare svariate configurazioni operative, come ad esempio impiegare il dispositivo 1 come elemento di presa oppure come divaricatore. In use, by acting on the tendons forming part of each finger, it is possible to realize various operating configurations, such as for example using the device 1 as a gripping element or as a retractor.
Come detto, la seconda coppia di tendini 116, 216, 316 viene impiegata per movimentare/configurare la prima parte 121, 221, 321 del segmento prossimale 120, 220, 320, mentre la seconda coppia di tendini 117, 217, 317 svolge una funzione di accoppiamento tra la prima parte 121, 221, 321 e la seconda parte 122, 222, 322 del segmento prossimale stesso 120, 220, 320. As mentioned, the second pair of tendons 116, 216, 316 is used to move / configure the first part 121, 221, 321 of the proximal segment 120, 220, 320, while the second pair of tendons 117, 217, 317 performs a function coupling between the first part 121, 221, 321 and the second part 122, 222, 322 of the proximal segment itself 120, 220, 320.
Pertanto, quando la prima parte 121, 221, 321 è controllata in modo da piegarsi verso l'esterno, la seconda parte 122, 222, 322 subisce una piegatura verso l'interno, in virtù dell'accoppiamento realizzato dalla seconda coppia di tendini 117, 217, 317. Therefore, when the first part 121, 221, 321 is controlled so as to bend outwards, the second part 122, 222, 322 undergoes a bending inwards, by virtue of the coupling made by the second pair of tendons 117 , 217, 317.
In questo modo, la vertebra più distale (terminale) del segmento prossimale 120, 220, 320 rimane ortogonale parallela allo sviluppo longitudinale del supporto 10. In this way, the most distal (terminal) vertebra of the proximal segment 120, 220, 320 remains orthogonal parallel to the longitudinal development of the support 10.
Il segmento distale 130, 230, 330 inoltre non necessiterà piegature particolarmente accentuate per esercitare un'azione di presa. Furthermore, the distal segment 130, 230, 330 will not require particularly accentuated bends to exert a gripping action.
Preferibilmente, il diametro esterno complessivo delle tre dita 100, 200, 300 è minore o uguale a 12mm. Preferably, the overall external diameter of the three fingers 100, 200, 300 is less than or equal to 12mm.
Grazie alla struttura sopra descritta, l'inclinazione laterale del segmento distale 130, 230, 330 può variare tra circa -20° e circa 20°. Thanks to the structure described above, the lateral inclination of the distal segment 130, 230, 330 can vary between about -20 ° and about 20 °.
In generale, operando sui segmenti prossimali 120, 220, 320 delle tre dita 100, 200, 300, è possibile variare l'apertura del dispositivo 1 in un intervallo compreso tra circa 12mm e 30mm. Operando invece sui tre segmenti distali 130, 230, 330, tramite i rispettivi tendini, il dispositivo si chiude o estende a livello distale. In general, by operating on the proximal segments 120, 220, 320 of the three fingers 100, 200, 300, it is possible to vary the opening of the device 1 in an interval comprised between about 12mm and 30mm. By operating on the three distal segments 130, 230, 330, on the other hand, through the respective tendons, the device closes or extends distally.
Claims (9)
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