JP7273881B2 - 可搬式手術用ロボット用の操舵機構 - Google Patents
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Description
本出願は、いずれも参照によりその全体が本明細書に組み入れられる、2015年9月4日に提出された米国特許仮出願第62/214,696号および2015年9月4日に提出された米国特許仮出願第62/214,718号の恩典を主張する。
本発明は、全体として、ロボット式デバイスの運搬と、ロボット式デバイスの使用時の安定性とに寄与する、カートの分野に関する。
1つの例示的態様において、可搬式手術用ロボットは手術用デバイスおよびカートを含む。手術用デバイスはカートに連結されている。カートは、シャーシと、フレーム部材と、1対の車輪と、操舵機構とを含む。シャーシは、カートの長さ方向に延びる前後軸を規定する。フレーム部材は、カートのシャーシに連結されている。1対の車輪は、フレーム部材に枢動可能に連結されている。操舵機構は、1対の車輪に連結されている。カートを複数の操舵モードで操舵するために、操舵機構は1対の車輪を選択的に枢動させることを容易にするように構成されている。複数の操舵モードは、前後操舵モード、軸周り回転操舵モード、および横操舵モードのうちの少なくとも1つを含む。
[本発明1001]
可搬式手術用ロボットであって、
手術用デバイスおよびカートを具備し、
該手術用デバイスが該カートに連結されており、該カートが
該カートの長さ方向に延びる前後軸を規定するシャーシ;
該カートの該シャーシに連結されたフレーム部材;
該フレーム部材に枢動可能に連結された1対の車輪;ならびに
該1対の車輪に連結された操舵機構であって、前後操舵モード、軸周り回転操舵モード、および横操舵モードのうちの少なくとも1つを含む複数の操舵モードで該カートを操舵するために該1対の車輪を選択的に枢動させることを容易にするように構成されている、操舵機構
を含む、
可搬式手術用ロボット。
[本発明1002]
前記操舵機構が、前記カートを前記前後軸に沿って前進方向および後進方向にて操縦することを容易にするために前記1対の車輪が該前後軸と平行になるような前記前後操舵モードに対応して該1対の車輪を選択的に枢動させることを容易にするように構成されている、本発明1001の可搬式手術用ロボット。
[本発明1003]
前記操舵機構が、前記カートを旋回半径ゼロでの回転方向にて操縦することを容易にするために前記1対の車輪が前記前後軸に対して角度が付いた状態になるような前記軸周り回転操舵モードに対応して該1対の車輪を選択的に枢動させることを容易にするように構成されている、本発明1001の可搬式手術用ロボット。
[本発明1004]
前記操舵機構が、前記カートを横方向にて操縦することを容易にするために前記1対の車輪が前記前後軸に対して垂直になるような前記横操舵モードに対応して該1対の車輪を選択的に枢動させることを容易にするように構成されている、本発明1001の可搬式手術用ロボット。
[本発明1005]
前記操舵機構が、ハンドルと、該ハンドルに連結されており該ハンドルの手動操作に応答して前記1対の車輪を枢動させる、機械的連結システムおよびクランク機構のうちの少なくとも1つとを具備する、本発明1001の可搬式手術用ロボット。
[本発明1006]
前記ハンドルの操作量が前記1対の車輪の回転量に対応する、本発明1005の可搬式手術用ロボット。
[本発明1007]
前記操舵機構が、前記カートの計算システムから命令を受けたことに応答して前記1対の車輪を枢動させるように電気機械的連結システムを作動させるように位置決めされているアクチュエータを含む電気機械的連結システムを具備する、本発明1001の可搬式手術用ロボット。
[本発明1008]
前記操舵機構が、前記カートの計算システムから命令を受けたことに応答して前記1対の車輪を独立に枢動させるように位置決めされているアクチュエータを含む、本発明1001の可搬式手術用ロボット。
[本発明1009]
可搬式カートであって、
前部および後部を含むシャーシ;
該シャーシの該前部に連結された第一車輪機構;ならびに
該シャーシの該後部に連結された第二車輪機構
を具備し、
該第一車輪機構および該第二車輪機構が該可搬式カートの操縦を容易にし、かつ
該第一車輪機構が、前後操舵モード、軸周り回転操舵モード、および横操舵モードのうちの少なくとも1つを含む複数の操舵モードに該可搬式カートを選択的に再構成することを容易にするように構成されている、
可搬式カート。
[本発明1010]
前記第二車輪機構が、その中心垂直軸の周りで自由に枢動できる1対のキャスタを含む、本発明1009の可搬式カート。
[本発明1011]
前記第一車輪機構が、1対の車輪に連結された操舵機構を含み、該操舵機構が、前記可搬式カートを複数の操舵モードで操舵するために該1対の車輪を選択的に枢動させることを容易にするように構成されている、本発明1009の可搬式カート。
[本発明1012]
前記操舵機構が、前記可搬式カートを前後軸に沿って前進方向および後進方向にて操縦することを容易にするために前記1対の車輪が前記シャーシの該前後軸と平行になるような前記前後操舵モードに該可搬式カートを再構成することを容易にするように構成されている、本発明1011の可搬式カート。
[本発明1013]
前記操舵機構が、前記可搬式カートをその中心垂直軸の周りでの回転方向にて操縦することを容易にするために前記1対の車輪が前記シャーシの前後軸に対して角度が付いた状態に向けられるような前記軸周り回転操舵モードに該可搬式カートを再構成することを容易にするように構成されている、本発明1011の可搬式カート。
[本発明1014]
前記操舵機構が、前記可搬式カートを横方向にて操縦することを容易にするために前記1対の車輪が前記シャーシの前後軸に対して垂直に向けられるような前記横操舵モードに該可搬式カートを再構成することを容易にするように構成されている、本発明1011の可搬式カート。
[本発明1015]
前記操舵機構が、該操舵機構の手動操作に応答して前記1対の車輪を枢動させる、機械的連結システムおよびクランク機構のうちの少なくとも1つを具備し;該手動操作が、該操舵機構のハンドルおよび該可搬式カートの操縦に用いられるハンドグリップのうちの少なくとも1つの操作によって提供される、本発明1011の可搬式カート。
[本発明1016]
前記可搬式カートが、前記シャーシの後部に連結されたブレーキを含むロック機構をさらに具備し;該ブレーキが地面と係合するように構成されており;該ブレーキと該地面との係合が、該シャーシの後部が横方向および前後方向に動くのを防ぐ、本発明1009の可搬式カート。
[本発明1017]
前記第一車輪機構が、前記シャーシの前部が横方向および前後方向のうちの少なくとも1つの方向に動くのを防ぐように構成されている、本発明1016の可搬式カート。
[本発明1018]
前記ロック機構が、前記シャーシの前部に連結された1つまたは複数の脚部を含み;該ロック機構の係合が、該1つまたは複数の脚部が地面と係合するように該シャーシの前部を下降させるように構成されており;該1つまたは複数の脚部と該地面との係合が、該シャーシの前部が横方向および前後方向に動くのを防ぐ、本発明1016の可搬式カート。
[本発明1019]
前記第一車輪機構が、前記シャーシに枢動可能に連結されたスイングアームを含み;該スイングアームが、前記ロック機構が係合されたことに応答して該シャーシの前部を下降させることを容易にするように構成されている、本発明1018の可搬式カート。
[本発明1020]
カート用の車輪操舵アセンブリであって、
該カートのシャーシに連結されるように構成されているフレーム部材;
該フレーム部材に枢動可能に連結された1対の車輪;ならびに
該1対の車輪に連結された操舵機構であって、該カートを複数の操舵モードで操舵するために該1対の車輪を選択的に枢動させるように構成されており、機械的連結システムおよびクランク機構のうちの少なくとも1つを含む、操舵機構
を具備する、車輪操舵アセンブリ。
本発明の例示的態様を詳しく図示した添付の図面を参照する前に、本出願は、本説明に記載されまたは図面に図示されている詳細または方法論に限定されるわけではないことが、理解されるべきである。本出願の専門用語は説明を目的としたものであり、限定的とみなされるべきでないことも、また理解されるべきである。
Claims (20)
- ロボットアームと、
該ロボットアームを支える手術用カートであって、
シャーシ;および
車輪機構であって、
該シャーシに連結され、可搬式カートの前後軸と平行に向けられたロッド;
該ロッドによって規定される軸周りで該シャーシに枢動可能であるように、該ロッドに連結されたフレーム;
該フレームに連結された複数のキャスタ;および
該フレームに連結されかつその上に位置決めされ、該シャーシに対して該フレームの枢動量限界を規定する制限部材であって、該枢動量限界に達した時に、該シャーシの一部の重量を支え、かつ該フレームが該軸の周りで該枢動量限界まで回転することを許容するようサイズ決定されている、制限部材
を含む車輪機構
を含むカートと
を含む、手術用ロボットシステム。 - 前記車輪機構は、前記手術用カートが凹凸面を横切って移動される時に該手術用カートの揺動を防ぐように構成され、前記ロッドは、前記フレームのキャビティに受け入れられるマウントを介して前記シャーシに連結される、請求項1記載の手術用ロボットシステム。
- シャーシと、
車輪機構であって、
該シャーシに連結され、可搬式カートの前後軸に平行に向けられたロッド;
該ロッドによって規定される軸周りで該シャーシに枢動可能であるように、該ロッドに連結されたフレーム;
該フレームに連結された複数のキャスタ;および
該フレームに連結されかつその上に位置決めされ、該シャーシに対して該フレームの枢動量限界を規定する制限部材であって、該枢動量限界に達した時に、該シャーシの一部の重量を支え、かつ該フレームが該軸の周りの該枢動量限界まで回転することを許容するようサイズ決定されている、制限部材
を含む車輪機構と
を含む、手術用カート。 - 前記ロッドは、前記フレームのキャビティに受け入れられるマウントを介して前記シャーシに連結される、請求項3記載の手術用カート。
- 前記フレームの第1の横端部に位置付けられた第1のブラケットおよび該フレームの第2の横端部に位置付けられた第2のブラケットを含み、前記ロッドが該第1のブラケットおよび該第2のブラケットから等距離に位置付けられる、請求項3記載の手術用カート。
- 前記複数のキャスタが、前記第1のブラケットに連結した第1のキャスタおよび前記第2のブラケットに連結した第2のキャスタを含む、請求項3記載の手術用カート。
- 前記車輪機構は、前記手術用カートが凹凸面を横切って移動される時に前記手術用カートの揺動と前記複数のキャスタのフラッタリングを防ぐように構成されている、請求項3記載の手術用カート。
- 前記フレームが、前記ロッドを受けるように構成された開口部であって、該ロッドが該開口部内で枢動する開口部を含む、請求項3記載の手術用カート。
- 前記車輪機構が前記シャーシに固定して連結されたマウントを含み、前記ロッドが該マウントから延びる、請求項3記載の手術用カート。
- 前記フレームの1対のプレートが、前記マウントを受けるように構成された前記キャビティを画定する、請求項4記載の手術用カート。
- 前記制限部材が、前記フレームに対する前記シャーシの回転量を制限するために、該シャーシに係合するように該フレーム上に位置付けられた回転止めであって、該シャーシに対して該フレームとともに回転する回転止めである、請求項3記載の手術用カート。
- 前記シャーシに対する前記フレームの前記回転量は、前記複数のキャスタのうちの第2のキャスタに対する該複数のキャスタのうちの第1のキャスタの鉛直方向のずれに対応する、請求項11記載の手術用カート。
- 前記第2のキャスタに対する前記第1のキャスタの前記鉛直方向のずれは、前記カートが凹凸面に沿って移動する時に凹凸面からの前記複数のキャスタのずれを防ぐ、請求項12記載の手術用カート。
- 前記シャーシによって支えられる手術用ロボットをさらに含む、請求項3記載の手術用カート。
- 外科用カート用枢動キャリッジであって、
該カートのシャーシに連結されるように構成されたマウント;
該マウントから延びるロッド;
該ロッドに連結されたフレームであって、該フレームが該ロッドによって規定される軸であって、該マウントが該カートに連結された時に、該カートの前後軸に平行な軸周りで該マウントに対して枢動可能である、フレーム;
該フレームに連結された複数のキャスタ;および
該フレームに連結されかつその上に位置決めされ、該マウントが該シャーシに連結された時に該シャーシに対して該フレームの枢動量限界を規定するように構成された制限部材であって、該枢動量限界に達した時に、該シャーシの一部の重量を支え、かつ該フレームが該軸の周りの該枢動量限界まで回転することを許容するようサイズ決定されている、制限部材
を含む、枢動キャリッジ。 - 前記フレームが、
第1の横端部と第2の横端部を有する内部キャビティを画定する本体;
該第1の横端部に位置付けられた第1のブラケット;および
該第2の横端部に位置付けられた第2のブラケット
を含み、
前記マウントが、該内部キャビティに受け入れられる、
請求項15記載の枢動キャリッジ。 - 前記マウントが前記第2の横端部より前記第1の横端部に近く位置付けられる、請求項16記載の枢動キャリッジ。
- 前記複数のキャスタのうちの第1のキャスタが前記第1のブラケットに位置付けられ、かつ前記複数のキャスタのうちの第2のキャスタが前記第2のブラケットに位置付けられる、請求項16記載の枢動キャリッジ。
- 前記マウントに対する前記フレームの回転が、前記複数のキャスタのうちの第2のキャスタに対する該複数のキャスタのうちの第1のキャスタの鉛直方向のずれを可能にする、請求項15記載の枢動キャリッジ。
- 前記第2のキャスタに対する前記第1のキャスタの前記鉛直方向のずれが、該第1のキャスタおよび該第2のキャスタの両方が前記枢動キャリッジ用の凹凸面と接触したままにする、請求項19記載の枢動キャリッジ。
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