RU2524338C1

RU2524338C1 - Yui rusanov's device of floor-mounted computer-assisted double spherical diagnostic-surgical and resuscitative robot system

Info

Publication number: RU2524338C1
Application number: RU2013129423/12A
Authority: RU
Inventors: Юрий Иванович Русанов
Original assignee: Юрий Иванович Русанов
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2014-07-27

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: device of a floor-mounted computer-assisted double spherical diagnostic-surgical and resuscitative robot system comprises two robot systems and two surgical tables.

EFFECT: device improvement.

2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в робототехнической системе при выполнении различных медицинских процедур.The invention relates to medical equipment and can be used in a robotic system when performing various medical procedures.

Известно устройство подъема и разворота сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления (см. патент по заявке № u 2011 14980 AU от 05.01.2012 г.), которое включает вертикальный корпус хирургического стола с возможностью изменения высоты, который закреплен в нижней его части к основанию стола, выполненного в виде полого цилиндра с внешними ребрами жесткости и неподвижно расположенного на поверхности пола. При этом в основание стола введен дополнительный полый цилиндр с внешними ребрами жесткости, в котором закреплена нижняя цилиндровая часть устройства подъема трех корпусов с внешней сферической поверхностью для диагностических и хирургических элементов, при этом устройство подъема выполнено в виде первой и второй частей с возможностью совместимого крепления, между которыми в верхней их части закреплен осевой стержень с двумя разнесенными подшипниками, на которых закреплены три корпуса с внешней сферической поверхностью и объединенных между собой общей шестеренкой, которая функционально связана с шестеренкой привода с редуктором, закрепленным на устройстве подъема для их совместимого вращения (прототип).A device for lifting and turning a spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system with the possibility of information-computer control (see patent application No. u 2011 14980 AU dated January 5, 2012), which includes a vertical body of the surgical table with the possibility of changing the height, which fixed in its lower part to the base of the table, made in the form of a hollow cylinder with external stiffeners and motionlessly located on the floor surface. At the same time, an additional hollow cylinder with external stiffening ribs is introduced into the table base, in which the lower cylinder part of the lifting device of three buildings with an external spherical surface for diagnostic and surgical elements is fixed, while the lifting device is made in the form of the first and second parts with the possibility of compatible mounting, between which in their upper part an axial rod is fixed with two spaced bearings, on which three housings with an external spherical surface are fixed and combined interconnected by a common gear, which is functionally connected to the gear of the drive with a gearbox mounted on a lifting device for their compatible rotation (prototype).

Недостатком известного устройства подъема и разворота сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы является ограничение его функциональных возможностей, поскольку не могут быть одновременно использованы как диагностические и реанимационные, так и хирургические исполнительные элементы сферических робототехнических систем.A disadvantage of the known device for lifting and turning a spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system is the limitation of its functionality, since both diagnostic and resuscitation and surgical actuators of spherical robotic systems cannot be used simultaneously.

Техническим результатом предложенного изобретения является усовершенствование известного устройства подъема и разворота сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы для одновременного проведения хирургических процедур и реанимации. Указанный технический результат достигается следующим устройством.The technical result of the proposed invention is the improvement of the known device for lifting and turning a spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system for simultaneous surgical procedures and resuscitation. The specified technical result is achieved by the following device.

Устройство напольного варианта двойной сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно- компьютерного управления, включающее инструментальный и хирургический стол с возможностью разворота и продольного смещения, три сферических корпуса с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы, выполненные с возможностью разворота и вертикального возвратно-поступательного смещения, цилиндрическое устройство подъема с линейным приводом, выдвижная часть которого соединена с внутренней выдвижной цилиндрической частью с шайбой, на которой закреплен привод с редуктором, внешняя шестеренка которого функционально связана с внутренней зубчатой поверхностью внутренней части цилиндрического корпуса для его разворота, к которой зафиксированы первое и второе цилиндрическое выдвижное устройство с внутренним линейным приводом с верхней крышкой, первый и второй линейный привод с двумя соосными цилиндрическими направляющими с меньшим и большим диаметром с возможностью взаимно противоположного смещения друг относительно друга для смещения робототехнической системы, первый и второй привод с редуктором, при этом введены дополнительный инструментальный и хирургический стол с возможностью разворота и продольного смещения, дополнительные первый и второй привод с редуктором, три дополнительных сферических корпуса с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы, выполненные также с возможностью разворота и вертикального возвратно-поступательного смещения, при этом две соосные цилиндрические направляющие с меньшим и большим диаметром в первом и втором линейном приводе закреплены на неподвижной и на выдвижной их части, при этом неподвижная часть в первом и втором линейном приводе закреплена на статорной части первых двигателей с редуктором, роторная часть которых зафиксирована на крышке первого и второго цилиндрического выдвижного устройства с внутренним линейным приводом соответственно, а выдвижная часть в первом и втором линейном приводе закреплена на статорной части вторых двигателей с редуктором, роторная часть которых зафиксирована с корпусом линейного привода трех основных и дополнительных сферических корпусов с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы соответственно, которые позиционно расположены над основным и дополнительным хирургическим и инструментальным столом.The device of the floor version of a double spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system with the possibility of information-computer control, including an instrumental and surgical table with the possibility of a turn and longitudinal displacement, three spherical bodies with actuating elements of a diagnostic-surgical and resuscitation robotic system, made with the possibility of a turn and vertical reciprocating displacement, cylindrical lifting device with linear m drive, the sliding part of which is connected to the inner sliding cylindrical part with a washer, on which the drive with the gearbox is fixed, the external gear of which is functionally connected with the inner gear surface of the inner part of the cylindrical body for its rotation, to which the first and second cylindrical sliding device with the inner linear actuator with top cover, first and second linear actuator with two coaxial cylindrical guides with smaller and larger diameters with the possibility of a mutually opposite displacement relative to each other to displace the robotic system, the first and second drive with a gearbox, while an additional instrumental and surgical table with the possibility of reversal and longitudinal displacement, an additional first and second drive with a gearbox, three additional spherical housings with diagnostic actuators are introduced surgical and resuscitation robotic systems, also made with the possibility of a turn and a vertical reciprocating displacements, while two coaxial cylindrical guides with a smaller and a larger diameter in the first and second linear actuators are fixed on the stationary and on their sliding part, while the stationary part in the first and second linear drives are fixed on the stator part of the first motors with gearbox, the rotor part of which fixed on the cover of the first and second cylindrical sliding device with an internal linear actuator, respectively, and the sliding part in the first and second linear actuator is fixed to the stator part of the second vigateley with gear, rotary part of which is fixed to the housing of the linear drive the three main and additional spherical shells with actuators diagnostic and surgical intensive care and robotic systems, respectively, are positionally located over the main and additional surgery and tool table.

На фиг.1 изображено устройство напольного варианта двойной сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления. На фиг.2 изображена робототехническая системы операционного стола с возможностью информационно-компьютерного управления.Figure 1 shows the device floor-mounted version of the double spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic systems with the possibility of information-computer control. Figure 2 shows the robotic system of the operating table with the possibility of information and computer control.

Устройство напольного варианта двойной сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления (фиг.2) включает инструментальный стол 1 и хирургический стол 2 с возможностью разворота и продольного смещения, три сферических корпуса 3 с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы, выполненные с возможностью разворота и вертикального возвратно-поступательного смещения, цилиндрическое устройство подъема 4 с линейным приводом 5, выдвижная часть 6 которого соединена с внутренней выдвижной цилиндрической частью с шайбой 7, на которой закреплен привод с редуктором 8, внешняя шестеренка которого функционально связана с внутренней зубчатой поверхностью 9 внутренней части цилиндрического корпуса для его разворота, к которой зафиксированы первое 10 и второе 11 цилиндрическое выдвижное устройство с внутренним линейным приводом 12 и 13 с верхней крышкой 14, первый 15 и второй 16 линейный привод с двумя соосными цилиндрическими направляющими 17 и 18 с меньшим и большим диаметром с возможностью взаимно противоположного смещения друг относительно друга для смещения робототехнической системы, первый 19 и второй 20 привод с редуктором. При этом (фиг.1) введены дополнительный инструментальный стол 21 и хирургический стол 22 с возможностью разворота и продольного смещения, дополнительные первый 23 и второй 24 привод с редуктором, три дополнительных сферических корпуса 24 с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы, выполненные также с возможностью разворота посредством двигателя с редуктором 25 и вертикального возвратно-поступательного смещения посредством линейного привода 26. При этом две соосные цилиндрические направляющие 17 и 18 с меньшим и большим диаметром в первом 15 и втором 16 линейном приводе закреплены на неподвижной и на выдвижной их части, при этом неподвижная часть в первом 15 и втором 16 линейном приводе закреплена на статорной части первых двигателей с редуктором 19 и 23, роторная часть 27 и 28 которых зафиксирована на крышке 29 и 30 первого и второго цилиндрического выдвижного устройства 31 и 32 с внутренним линейным приводом 12 и 13 соответственно, а выдвижная часть 33 и 34 в первом 15 и втором 16 линейном приводе закреплена на статорной части вторых 20 и 24 двигателей с редуктором, роторная часть которых зафиксирована с корпусом линейного привода 35 и 26 трех основных и дополнительных сферических корпусов 3 и 24 с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы соответственно, которые позиционно расположены над основным хирургическим столом 1 и инструментальным столом 2 и дополнительным хирургическим столом 22 и инструментальным столом 21. При этом как дополнительные сферические корпуса 24, так и основные сферические корпуса 3 с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы помимо линейного привода 35 включают двигатель с редуктором 36, который закреплен на выдвижной части 37 линейного привода 35 и функционально связан с внутренней зубчатой поверхностью 38 общей части корпуса сферических корпусов 3 для совместного вращения.The device floor version of a double spherical diagnostic and surgical and resuscitation robotic systems with the possibility of information and computer control (figure 2) includes an instrument table 1 and a surgical table 2 with the possibility of a turn and longitudinal displacement, three spherical bodies 3 with actuators diagnostic and surgical and resuscitation robotic system, made with the possibility of a turn and vertical reciprocating displacement, a cylindrical lifting device and 4 with a linear drive 5, the sliding part 6 of which is connected to the inner sliding cylindrical part with a washer 7, on which the drive with the gearbox 8 is fixed, the external gear of which is functionally connected with the internal gear surface 9 of the inner part of the cylindrical body for its rotation, to which are fixed the first 10 and second 11 cylindrical sliding device with an internal linear actuator 12 and 13 with the top cover 14, the first 15 and second 16 linear actuator with two coaxial cylindrical guides 17 and 18 with less them and larger diameter, with mutually opposite offset relative to each other for biasing the robotic system, the first 19 and second 20 drive a gearbox. At the same time (Fig. 1), an additional tool table 21 and a surgical table 22 with the possibility of a turn and longitudinal displacement, an additional first 23 and second 24 drive with a reducer, three additional spherical bodies 24 with actuating elements of a diagnostic, surgical and resuscitation robotic system, made also with the possibility of a turn by means of an engine with a gearbox 25 and vertical reciprocating displacement by a linear drive 26. In this case, two coaxial cylindrical the shafts 17 and 18 with a smaller and a larger diameter in the first 15 and second 16 linear actuators are fixed on the stationary and on their sliding part, while the stationary part in the first 15 and second 16 linear actuators are fixed on the stator part of the first motors with gear 19 and 23, the rotor part 27 and 28 of which are fixed on the cover 29 and 30 of the first and second cylindrical sliding device 31 and 32 with an internal linear actuator 12 and 13, respectively, and the sliding part 33 and 34 in the first 15 and second 16 linear actuator is mounted on the stator part of the second 20 and 24 dv gearboxes with a reducer, the rotor part of which is fixed with the linear drive housing 35 and 26 of the three main and additional spherical bodies 3 and 24 with the executive elements of the diagnostic-surgical and resuscitation robotic systems, respectively, which are positionally located above the main surgical table 1 and the instrumental table 2 and an additional surgical table 22 and tool table 21. Moreover, as additional spherical body 24, and the main spherical body 3 with actuators In addition to the linear drive 35, the diagnostic and surgical and resuscitation robotic system components include an engine with a reducer 36, which is mounted on the sliding part 37 of the linear drive 35 and is functionally connected to the internal gear surface 38 of the common part of the housing of the spherical housings 3 for joint rotation.

Устройство напольного варианта двойной сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления в данном исполнении может быть одновременно использовано для проведения хирургической операции и реанимации, поскольку (фиг.1) позиционное положение над хирургическим столом 2, 22 и инструментальным столом 1, 21 трех корпусов 3 и 24 с внешней сферической поверхностью, в которых находятся исполнительные элементы робототехнической системы, позволяет их использовать одновременно. Поскольку в нижней части трех корпусов 3 и 24 с внешней сферической поверхностью выполнены с возможностью смещения для выхода диагностических, реанимационных и хирургические исполнительных элементов. А для этого устройство включает инструментальный стол 1 и хирургический стол 2 с возможностью разворота и продольного смещения, три сферических корпуса 3 с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы, выполненные с возможностью разворота и вертикального возвратно-поступательного смещения, цилиндрическое устройство подъема 4 с линейным приводом 5, выдвижная часть 6 которого соединена с внутренней выдвижной цилиндрической частью с шайбой 7, на которой закреплен привод с редуктором 8, внешняя шестеренка которого функционально связана с внутренней зубчатой поверхностью 9 внутренней части цилиндрического корпуса для его разворота, к которой зафиксированы первое 10 и второе 11 цилиндрическое выдвижное устройство с внутренним линейным приводом 12 и 13 с верхней крышкой 14, первый 15 и второй 16 линейный привод с двумя соосными цилиндрическими направляющими 17 и 18 с меньшим и большим диаметром с возможностью взаимно противоположного смещения друг относительно друга для смещения робототехнической системы, первый 19 и второй 20 привод с редуктором. При этом (фиг.1) введены дополнительный инструментальный стол 21 и хирургический стол 22 с возможностью разворота и продольного смещения, дополнительные первый 23 и второй 24 привод с редуктором, три дополнительных сферических корпуса 24 с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы, выполненные также с возможностью разворота посредством двигателя с редуктором 25 и вертикального возвратно-поступательного смещения посредством линейного привода 26. При этом две соосные цилиндрические направляющие 17 и 18 с меньшим и большим диаметром в первом 15 и втором 16 линейном приводе закреплены на неподвижной и на выдвижной их части, при этом неподвижная часть в первом 15 и втором 16 линейном приводе закреплена на статорной части первых двигателей с редуктором 19 и 23, роторная часть 27 и 28 которых зафиксирована на крышке 29 и 30 первого и второго цилиндрического выдвижного устройства 31 и 32 с внутренним линейным приводом 12 и 13 соответственно, а выдвижная часть 33 и 34 в первом 15 и втором 16 линейном приводе закреплена на статорной части вторых 20 и 24 двигателей с редуктором, роторная часть которых зафиксирована с корпусом линейного привода 35 и 26 трех основных и дополнительных сферических корпусов 3 и 24 с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы соответственно, которые позиционно расположены над основным хирургическим столом 1 и инструментальным столом 2 и дополнительным хирургическим столом 22 и инструментальным столом 21. При этом как дополнительные сферические корпуса 24, так и основные сферические корпуса 3 с исполнительными элементами диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы помимо линейного привода 35 включают двигатель с редуктором 36, который закреплен на выдвижной части 37 линейного привода 35 и функционально связан с внутренней зубчатой поверхностью 38 общей части корпуса сферических корпусов 3 для совместного вращения.The device of the floor version of the double spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system with the possibility of information-computer control in this design can be simultaneously used for surgery and resuscitation, since (Fig. 1) positional position above the surgical table 2, 22 and tool table 1 , 21 three buildings 3 and 24 with an external spherical surface, in which there are actuators of the robotic system, allows them to be used at the same time. Since the lower part of the three buildings 3 and 24 with an external spherical surface are made with the possibility of bias for the output of diagnostic, resuscitation and surgical actuators. And for this, the device includes an instrument table 1 and a surgical table 2 with the possibility of a turn and longitudinal displacement, three spherical bodies 3 with executive elements of a diagnostic-surgical and resuscitation robotic system, made with the possibility of a turn and vertical reciprocating displacement, a cylindrical lifting device 4 s linear actuator 5, the sliding part 6 of which is connected to the inner sliding cylindrical part with a washer 7, on which the drive with the gearbox 8 is fixed, The external gear of which is functionally connected with the internal gear surface 9 of the inner part of the cylindrical body for its rotation, to which the first 10 and second 11 cylindrical sliding devices with an internal linear actuator 12 and 13 with an upper cover 14, the first 15 and second 16 linear actuators with two coaxial cylindrical guides 17 and 18 with a smaller and a larger diameter with the possibility of mutually opposite displacement relative to each other to offset the robotic system, the first 19 and second 20 q with gear. At the same time (Fig. 1), an additional tool table 21 and a surgical table 22 with the possibility of a turn and longitudinal displacement, an additional first 23 and second 24 drive with a reducer, three additional spherical bodies 24 with actuating elements of a diagnostic, surgical and resuscitation robotic system, made also with the possibility of a turn by means of an engine with a gearbox 25 and vertical reciprocating displacement by a linear drive 26. In this case, two coaxial cylindrical the shafts 17 and 18 with a smaller and a larger diameter in the first 15 and second 16 linear actuators are fixed on the stationary and on their sliding part, while the stationary part in the first 15 and second 16 linear actuators are fixed on the stator part of the first motors with gear 19 and 23, the rotor part 27 and 28 of which are fixed on the cover 29 and 30 of the first and second cylindrical sliding device 31 and 32 with an internal linear actuator 12 and 13, respectively, and the sliding part 33 and 34 in the first 15 and second 16 linear actuator is mounted on the stator part of the second 20 and 24 dv gearboxes with a reducer, the rotor part of which is fixed with the linear drive housing 35 and 26 of the three main and additional spherical bodies 3 and 24 with the executive elements of the diagnostic-surgical and resuscitation robotic systems, respectively, which are positionally located above the main surgical table 1 and the instrumental table 2 and an additional surgical table 22 and tool table 21. Moreover, as additional spherical body 24, and the main spherical body 3 with actuators In addition to the linear drive 35, the diagnostic and surgical and resuscitation robotic system components include an engine with a reducer 36, which is mounted on the sliding part 37 of the linear drive 35 and is functionally connected to the internal gear surface 38 of the common part of the housing of the spherical housings 3 for joint rotation.

Использование предложенного технического решения позволяет расширить функциональные возможности устройства подъема и разворота сферической диагностико-хирургической и реанимационной робототехнической системы с возможностью информационно-компьютерного управления, появляется возможность одновременного использования исполнительных элементов нескольких сферических корпусов и выполнять одновременно две медицинские процедуры.Using the proposed technical solution allows to expand the functionality of the device for lifting and turning a spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system with the possibility of information-computer control, it becomes possible to simultaneously use actuators of several spherical cases and perform two medical procedures simultaneously.

Claims

The device of the floor version of a double spherical diagnostic-surgical and resuscitation robotic system with the possibility of information-computer control, including an instrumental and surgical table with the possibility of a turn and longitudinal displacement, three spherical cases with actuating elements of a diagnostic-surgical and resuscitation robotic system, made with the possibility of a turn and vertical reciprocating displacement, cylindrical lifting device with linear m drive, the sliding part of which is connected to the inner sliding cylindrical part with a washer, on which the drive with the gearbox is fixed, the external gear of which is functionally connected with the inner gear surface of the inner part of the cylindrical body for its rotation, to which the first and second cylindrical sliding device with the inner linear actuator with top cover, first and second linear actuator with two coaxial cylindrical guides with smaller and larger diameters with the possibility of two mutually opposite displacements relative to each other to displace the robotic system, the first and second drive with gearbox, characterized in that an additional instrumental and surgical table with the possibility of reversal and longitudinal displacement, additional first and second drive with gearbox, three additional spherical bodies with executive elements of a diagnostic-surgical and resuscitation robotic system, also made with the possibility of a turn and a vertical reciprocating post displacement, while two coaxial cylindrical guides with a smaller and a larger diameter in the first and second linear actuators are fixed on the stationary and on their sliding part, while the fixed part in the first and second linear drives are fixed on the stator part of the first motors with gearbox, the rotor part which are fixed on the cover of the first and second cylindrical sliding device with an internal linear drive, respectively, and the sliding part in the first and second linear drive is fixed to the stator Parts of the second motors with a gearbox, the rotor part of which is fixed with the linear drive housing of the three main and additional spherical housings with actuators of the diagnostic-surgical and resuscitation robotic systems, respectively, which are positionally located above the main and additional surgical and instrumental table.