[go: up one dir, main page]

RU2541829C1 - Endoscopic surgical aid drive - Google Patents

Endoscopic surgical aid drive Download PDF

Info

Publication number
RU2541829C1
RU2541829C1 RU2014103617/14A RU2014103617A RU2541829C1 RU 2541829 C1 RU2541829 C1 RU 2541829C1 RU 2014103617/14 A RU2014103617/14 A RU 2014103617/14A RU 2014103617 A RU2014103617 A RU 2014103617A RU 2541829 C1 RU2541829 C1 RU 2541829C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drive
surgical
gear
worm
shaft
Prior art date
Application number
RU2014103617/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Срульевич Гинсбург
Сергей Владимирович Рыжов
Дмитрий Геннадьевич Денисов
Борис Николаевич Эскин
Александр Львович Русланов
Ильдар Шаукатович Абдуллин
Дмитрий Юрьевич Пушкарь
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Казанский электротехнический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Казанский электротехнический завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Казанский электротехнический завод"
Priority to RU2014103617/14A priority Critical patent/RU2541829C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2541829C1 publication Critical patent/RU2541829C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: endoscopic surgical aid drive comprises a body and a drive shaft system connected to hinge joints. Operating mechanism of an end effector is presented by four independent worm gears. Each gear is connected to a drive shaft of the system of coaxial telescopic drive shafts. Each shaft transmits a drive to the respective hinge joint.
EFFECT: result is that a simplified drive control unit coupled with the controlling portion of assisting a mechatronic surgical complex.
3 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к эндоскопическим хирургическим аппаратам, в частности к механизированным эндоскопическим хирургическим аппаратами, предназначено для применения во время проведения эндохирургических вмешательств.The invention relates to medicine, namely to endoscopic surgical devices, in particular to mechanized endoscopic surgical devices, is intended for use during endosurgical interventions.

Эндоскопическим хирургическим аппаратам часто отдают предпочтение перед традиционными открытыми хирургическими устройствами, поскольку при меньшем рассечении обычно меньше время послеоперационного восстановления и риск осложнений.Endoscopic surgical devices are often preferred over traditional open surgical devices, since with a smaller incision, postoperative recovery time and risk of complications are usually less.

В области эндоскопических хирургических аппаратов выполняются разработки, которые пригодны для точного размещения дистального концевого эффектора, являющегося инструментом для проведения операции, в искомом операционном поле через канюлю или троакар.In the field of endoscopic surgical devices, developments are being carried out that are suitable for the precise placement of the distal end effector, which is the instrument for the operation, in the desired surgical field through a cannula or trocar.

Робот-манипулятор содержит основание, руку манипулятора, имеющую по существу вертикальную и горизонтальную части, запястный шарнир манипулятора и исполнительный блок для медицинского инструмента.The robotic arm comprises a base, a manipulator arm having substantially vertical and horizontal parts, a wrist joint of the manipulator, and an actuator unit for a medical instrument.

Концевой эффектор является участком аппарата (например, эндоскопического режущего инструмента (типа endocutter), захвата, режущего приспособления, сшивающих скобками аппаратов, приспособления для наложения зажимов, устройства доступа, устройства для доставки лекарства генной терапии к месту действия и энергетического устройства, использующего ультразвук, высокую частоту (RF), лазер и т.д.), выполненным с возможностью взаимодействия с тканью множеством способов для получения искомого диагностического или терапевтического результата.The end effector is a part of the apparatus (for example, an endoscopic cutting tool (such as an endocutter), a gripper, a cutting device, stapling devices, a clamping device, an access device, a gene therapy drug delivery device and an energy device using ultrasound that are high frequency (RF), laser, etc.) configured to interact with tissue in a variety of ways to obtain the desired diagnostic or therapeutic result.

Концевой эффектор выполняется с размером для введения через троакар в пациента.The end effector is sized to be inserted through the trocar into the patient.

Механизм концевого эффектора эндоскопического хирургического аппарата служит для регулирования положения инструмента, а именно положения раскрытия и закрытия инструмента.The mechanism of the end effector of the endoscopic surgical device serves to regulate the position of the instrument, namely the position of the opening and closing of the instrument.

Механизм управления привода инструмента для хирургического манипулятора - главный приводной узел, функционально связанный с концевым эффектором через ряд механизмов, для приведения подвижного инструмента в движение.The tool drive control mechanism for the surgical manipulator is the main drive unit functionally connected to the end effector through a series of mechanisms to bring the moving tool into motion.

На сегодняшний день в мире известны такие роботизированные хирургические системы как «DaVinci», «Zeus», «ΑΕΖΟΡ».Such robotic surgical systems as “DaVinci”, “Zeus”, “ΑΕΖΟΡ” are known in the world today.

Вначале девяностых годов роботизированная лапароскопия получила значительное развитие. Две типичные, серийно выпускаемые роботизированные хирургические системы - это хирургическая система, известная под торговой маркой ″DA VINCI″, разработанная компанией Intuitive Surgical Inc., Саннивейл, Калифорния, и хирургическая система, известная под торговой маркой ″ZEUS″, первоначально разработанная компанией Computer Motion Inc., Голета, Калифорния.In the early nineties, robotic laparoscopy received significant development. Two typical commercially available robotic surgical systems are the surgical system known under the brand name ″ DA VINCI ″ developed by Intuitive Surgical Inc., Sunnyvale, California, and the surgical system known under the trademark ″ ZEUS ″ originally developed by Computer Motion Inc., Goleta, California.

Хирургическая система, известная под именем ″DA VINCI″, описана помимо других Молом и др. (Molletal.) в патентах US 6,659,939; US 6,837,883 и других патентных документах того же самого патентообладателя.The surgical system, known as ″ DA VINCI ″, is described, among others, by Mol et al. (Molletal.) In US Patents 6,659,939; US 6,837,883 and other patent documents of the same patent holder.

Хирургическая система, известная под именем ″ZEUS″, описана помимо других Вонг и др. (Wangetal.) в патентах US 6,102,850; US 5,855,583; US 5,762,458; US 5,515,478 и другой патентной литературе, переуступленной компании Computer Motion Inc., Голета, Калифорния.The surgical system, known as ″ ZEUS ″, is described in addition to other Wong et al. (Wangetal.) In US patents 6,102,850; US 5,855,583; US 5,762,458; US 5,515,478 and other patent literature assigned to Computer Motion Inc., Goleta, California.

Данные телеуправляемые роботизированные установки позволяют управлять хирургическим вмешательством либо напрямую из операционного зала, либо из удаленного местоположения, используя обратный визуальный контроль на панели управления. В любом случае, утомительная поза хирурга исключается.These remote-controlled robotic units allow you to control surgical intervention either directly from the operating room or from a remote location using the reverse visual control on the control panel. In any case, the tedious pose of the surgeon is ruled out.

Кроме высоких затрат на приобретение и эксплуатационные расходы данных роботизированных систем, их распространение и признание в медицинском сообществе ограничивается, среди прочего, ввиду дефицита разнообразия. Обе системы были разработаны специально для кардиологической хирургии, в которой топологическая анатомия постоянна, рабочее место мало и поэтому точность движения инструмента и манипуляционные возможности требуются только в ограниченном пространстве. Следовательно, механическая конструкция данных систем не совсем удобна для использования в других видах хирургии (включая гинекологию, урологию и общую хирургию), в которых рабочее пространство больше, чем в кардиологии, анатомическая топология варьируется (даже иногда непредсказуемо), а механические свойства ткани и органов различны.In addition to the high acquisition and operating costs of these robotic systems, their distribution and recognition in the medical community is limited, inter alia, due to a lack of diversity. Both systems were developed specifically for cardiac surgery, in which the topological anatomy is constant, the workplace is small and therefore the accuracy of the movement of the instrument and manipulation capabilities are required only in a limited space. Therefore, the mechanical design of these systems is not entirely suitable for use in other types of surgery (including gynecology, urology and general surgery), in which the working space is larger than in cardiology, the anatomical topology varies (even sometimes unpredictably), and the mechanical properties of the tissue and organs are different.

Вне зависимости от этих двух конкретных систем, механическая разработка манипуляторов в роботизированных хирургических системах в настоящий момент допускает значительную возможность улучшения в различных аспектах, среди которых универсальность системы является одним из многих.Regardless of these two specific systems, the mechanical development of manipulators in robotic surgical systems currently offers a significant opportunity for improvement in various aspects, among which the versatility of the system is one of many.

Известен приводной узел, описанный в патенте WO 2012068156 (PCT/US 2011/060849), опубл. 24 мая 2012 г., представляющий собой тросовую систему передач и используемый для разделения вращения вала инструмента и приведения в действие концевого эффектора хирургического инструмента.Known drive unit described in patent WO 2012068156 (PCT / US 2011/060849), publ. May 24, 2012, which is a cable system of gears and used to separate the rotation of the tool shaft and actuate the end effector of the surgical instrument.

Передача включает блок барабана, который вращательно соединен с вращением вала инструмента относительно проксимального корпуса, блок приведения в действие концевого эффектора, который вращательно соединен с источником приведения в действие, и шарико-винтовую паредачу (барабан), которая вращательно соединяется с механизмом приведения в движение челюстей концевого эффектора. Первый трос включает как блок барабана, так и шарико-винтовую передачу, вращение которой вызывает вращательное движение блок барабана. Второй трос включает блок приведения в действие концевого эффектора, прикрепленного к первому блоку и второму блоку. Первый многороликовый блок включает первый движущийся барабан. Второй многороликовый блок включает второй движущийся барабан. Первый и второй движущиеся барабаны затягивают первый трос.The transmission includes a drum unit, which is rotationally connected to the rotation of the tool shaft relative to the proximal body, an end effector actuation unit, which is rotationally connected to the actuation source, and a ball screw gear (drum), which is rotationally connected to the jaw actuator end effector. The first cable includes both a drum unit and a ball screw transmission, the rotation of which causes the drum unit to rotate. The second cable includes an end effector actuation unit attached to the first unit and the second unit. The first multi-roller block includes a first moving drum. The second multi-roller unit includes a second moving drum. The first and second moving drums tighten the first cable.

Между блоком барабана и шарико-винтовой паредачей первый трос захватывает 4 зафиксированных ведущих ролика. Эти фиксированные ведущие ролики (барабаны) включают первый ведущий ролик и второй ведущий ролик, третий ролик, четвертый ведущий ролик.Between the drum unit and the ball screw, the first cable captures 4 fixed drive rollers. These fixed driving rollers (drums) include a first driving roller and a second driving roller, a third roller, and a fourth driving roller.

Согласно изобретению может быть использована любая тросовая система передач. Например, в тросовой системе первый трос может приводиться в движение с помощью ролика (барабана), который приводит в движение концевой эффектор, второй трос приводится в движение цилиндром барабана.According to the invention, any cable transmission system can be used. For example, in a cable system, the first cable can be driven by a roller (drum), which drives the end effector, the second cable is driven by the cylinder of the drum.

Недостатком привода с тросовой системой передач является ненадежность и недолговечность конструкции.The disadvantage of a drive with a cable transmission system is the unreliability and fragility of the design.

Известен приводной узел, описанный в патенте WO 2013119545 (PCT/US 2013/024736) от 10 фев. 2012, опубл. 15 авг. 2013 г., выбранный в качестве ближайшего аналога.Known drive unit described in patent WO 2013119545 (PCT / US 2013/024736) from 10 Feb. 2012, publ. Aug 15 2013, selected as the closest analogue.

В одном варианте ближайшего аналога хирургический инструмент содержит реечный передаточный механизм для обеспечения функциональных возможностей шарнирного вала.In one embodiment of the closest analogue, the surgical instrument comprises a rack and pinion gear to provide the functionality of the articulated shaft.

Реечное зацепление механизма содержит первую шестерню, соединенную с вращающимся телом так, что вращение соответствующего ведомого элемента вызывает поворот первой шестерни. Подшипник соединен с вращающимся телом и расположен между ведомым элементом и второй шестерней.The rack gearing of the mechanism comprises a first gear connected to the rotating body so that the rotation of the corresponding driven member causes the first gear to rotate. The bearing is connected to a rotating body and is located between the driven element and the second gear.

Первая шестерня прикреплена к первой реечной передаче таким образом, что преобразование вращательного движения первой шестерни в линейное перемещение первой реечной передачи контролируется соединением сочленения узла валов в левом направлении.The first gear is attached to the first rack and pinion gear in such a way that the conversion of the rotational movement of the first gear to the linear movement of the first rack and pinion gear is controlled by connecting the shaft joint in the left direction.

Подшипник соединен с возможностью вращения тела и расположен между ведомым элементом и второй шестерней.The bearing is rotatably connected to the body and is located between the driven member and the second gear.

Вторая шестерня находится в зацеплении со второй реечной передачей таким образом, что преобразование вращательного движения второй шестерни в линейное перемещение второй реечной передачи контролируется соединением сочленения узла валов в правом направлении.The second gear is meshed with the second rack and pinion gear in such a way that the conversion of the rotational movement of the second gear into linear motion of the second rack and pinion gear is controlled by connecting the shaft joint in the right direction.

Вторая реечная передача прикреплена ко второй шарнирной зоне (фиг. 10, 14, 21, 22, 106, 107) так, что линейное перемещение второй шестерни в дистальном направлении происходит вследствие сцепления сочленения узла валов в правом направлении.The second rack and pinion gear is attached to the second hinge zone (Fig. 10, 14, 21, 22, 106, 107) so that the linear movement of the second gear in the distal direction occurs due to the engagement of the shaft joint in the right direction.

Дополнительные подшипники могут быть предусмотрены между вращающимися телами и соответствующими зубчатыми колесами.Additional bearings may be provided between the rotating bodies and the respective gears.

Любые подходящие подшипники могут быть предусмотрены для поддержки и стабилизации монтажа и уменьшения трения поворотного вала и шестерен.Any suitable bearings may be provided to support and stabilize mounting and reduce friction of the rotary shaft and gears.

В другом варианте осуществления изобретения установочная часть хирургического инструмента включает в себя узел вала механизма вращения.In another embodiment, the mounting portion of the surgical instrument includes a shaft assembly of a rotation mechanism.

В этом варианте хирургический инструмент содержит первое спиральное червячное колесо, соединенное с возможностью вращения тела, и второе спиральное червячное колесо, соединенное с валом вращения. Подшипник соединен с вращающимся телом и расположен между ведомым элементом и первым спиральным червячным колесом. Первое спиральное червячное колесо входит в зацепление со вторым спиральным червячным колесом, которое соединено с валом сборки, чтобы контролировать вращение вала в сборе в направлении по часовой стрелке (CW) или против часовой стрелки (CCW) в соответствии с направлением вращения первой и второй червячных передач. Соответственно, вращение первого спирального червячного колеса относительно первой оси преобразуется во вращение второго спирального червячного колеса относительно второй оси, которая перпендикулярна первой оси.In this embodiment, the surgical instrument comprises a first spiral worm wheel connected to rotate the body, and a second spiral worm wheel connected to the rotation shaft. The bearing is connected to the rotating body and is located between the driven element and the first spiral worm wheel. The first helical worm gear is engaged with a second helical worm gear that is connected to the assembly shaft to control the rotation of the assembled shaft clockwise (CW) or counterclockwise (CCW) in accordance with the direction of rotation of the first and second worm gears . Accordingly, the rotation of the first spiral worm wheel relative to the first axis is converted to the rotation of the second spiral worm wheel relative to the second axis, which is perpendicular to the first axis.

Недостатком ближайшего аналога является конструктивная сложность механизма привода.The disadvantage of the closest analogue is the structural complexity of the drive mechanism.

Задачей заявляемого технического решения является создание упрощенного, по сравнению с аналогом, механизма управления приводом инструментов, сопрягаемого с управляющей частью ассистирующего мехатронного хирургического комплекса.The objective of the proposed technical solution is to create a simplified, in comparison with an analogue, mechanism for controlling the drive of instruments, interfaced with the control part of the assisting mechatronic surgical complex.

Поставленная задача решается тем, что привод для инструмента эндоскопического хирургического аппарата содержит корпус и систему приводных валов, связанных с шарнирными узлами, при этом содержит управляющие механизмы концевого эффектора, выполненные в виде четырех независимых червячных редукторов, каждый из которых соединен с приводным валом, причем приводные валы расположены коаксиально, имеют разный диаметр и длину и передают крутящий момент к соответствующим шарнирным узлам.The problem is solved in that the drive for the instrument of the endoscopic surgical device contains a housing and a system of drive shafts connected to the hinged nodes, while it contains control mechanisms of the end effector, made in the form of four independent worm gearboxes, each of which is connected to the drive shaft, and the drive the shafts are coaxial, have different diameters and lengths and transmit torque to the corresponding hinge assemblies.

В заявляемом техническом решении в приводе для инструмента эндоскопического хирургического аппарата в качестве управляющих механизмов применены четыре независимых червячных редуктора (червячные пары), которые позволяют получить большие передаточные числа, высокую плавность и бесшумность зацепления, повышенную кинематическую точность с возможностью точных делительных перемещений. Предложенная конструкция обладает таким важным свойством, как самоторможение, что обеспечивает фиксацию положения инструмента в заданной точке операционного поля.In the claimed technical solution in the drive for the instrument of an endoscopic surgical device, four independent worm gearboxes (worm pairs) are used as control mechanisms, which allow to obtain large gear ratios, high smoothness and noiseless gearing, increased kinematic accuracy with the possibility of precise dividing movements. The proposed design has such an important property as self-braking, which provides a fixation of the position of the tool at a given point in the surgical field.

ЧЕРТЕЖИBLUEPRINTS

Фигура 1 - внешний вид хирургического манипулятора, включающий все рабочие узлы;Figure 1 - the appearance of the surgical manipulator, including all the working nodes;

Фигура 2 - общий вид хирургического манипулятора;Figure 2 - General view of a surgical manipulator;

Фигура 3 - вид хирургического манипулятора в разрезе.Figure 3 is a sectional view of a surgical manipulator.

ОписаниеDescription

На фиг. 2 и фиг. 3 изображена конструкция механизма управления привода для хирургического манипулятора.In FIG. 2 and FIG. 3 shows the construction of a drive control mechanism for a surgical manipulator.

Привод для инструмента эндоскопического хирургического аппарата в качестве управляющих механизмов содержит четыре независимых червячных редуктора, состоящих из червячных пар 3, 4, 5, 6 (фиг 2, фиг 3), расположенных на основании 2 (на фиг. 2) пластмассового корпуса 1 на подшипниковых опорах 12. Червячные редукторы закреплены на трубчатых телескопических приводных валах 7, 8, 9, 10.The drive for the instrument of the endoscopic surgical device as control mechanisms contains four independent worm gears, consisting of worm pairs 3, 4, 5, 6 (Fig. 2, Fig. 3) located on the base 2 (in Fig. 2) of a plastic housing 1 on bearings supports 12. Worm gears mounted on tubular telescopic drive shafts 7, 8, 9, 10.

Каждое червячное колесо жестко закреплено с помощью клея с собственным трубчатым приводным валом.Each worm wheel is rigidly fixed with glue with its own tubular drive shaft.

Первая червячная пара 3 передает крутящий момент приводному валу 7, связанному с шарнирными узлами 17, 18 и ходовым механизмом 19 концевого эффектора 13.The first worm pair 3 transmits torque to the drive shaft 7 connected to the hinge assemblies 17, 18 and the running gear 19 of the end effector 13.

Вторая червячная пара 4 передает крутящий момент приводному валу 8, связанному с шарнирным узлом 17.The second worm pair 4 transmits torque to the drive shaft 8 connected to the hinge assembly 17.

Третья червячная пара 5 передает крутящий момент приводному валу 9, связанному с шарнирным узлом 18.The third worm pair 5 transmits torque to the drive shaft 9 connected to the hinge assembly 18.

Четвертая червячная пара 6 передает крутящий момент приводному валу 10, связанному с ходовым механизмом 19 концевого эффектора 13.The fourth worm pair 6 transmits torque to the drive shaft 10 associated with the running gear 19 of the end effector 13.

На фиг. 1 приводные валы (поз. 8, 9, 10) расположены коаксиально, имеют разный диаметр и длину, и передают крутящий момент к соответствующим зубчатым шестерням шарнирных узлов 17, 18.In FIG. 1 drive shafts (pos. 8, 9, 10) are coaxial, have different diameters and lengths, and transmit torque to the corresponding gears of the hinge assemblies 17, 18.

Коаксиальный приводной вал закреплен в отверстии элемента основания корпуса 11 втулками 15, 16.The coaxial drive shaft is fixed in the hole of the base element of the housing 11 by the sleeves 15, 16.

Червячные пары разделены между собой шайбами 12, внутри которых расположены фторопластовые подшипники скольжения 14 (фиг. 3).The worm pairs are separated by washers 12, inside of which there are PTFE plain bearings 14 (Fig. 3).

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Каждая независимая червячная пара приводится в движение своим шаговым реверсивным электродвигателем.Each independent worm pair is driven by its stepping reversible electric motor.

Каждая независимая червячная пара с закрепленным за ней приводным валом обеспечивает одну степень свободы хирургического инструмента.Each independent worm pair with a drive shaft attached to it provides one degree of freedom of the surgical instrument.

Первая червячная пара 3 (фиг. 1, 2, 3) передает крутящий момент на приводной вал 7 (фиг. 2), связанный с шарнирными узлами 17, 18 и ходовым механизмом 19 концевого эффектора 13, обеспечивая его вращение на угол φ=0°±360°.The first worm pair 3 (Fig. 1, 2, 3) transmits torque to the drive shaft 7 (Fig. 2), connected to the hinge assemblies 17, 18 and the running gear 19 of the end effector 13, ensuring its rotation through the angle φ = 0 ° ± 360 °.

Вторая червячная пара 4 (фиг. 1, 2, 3) передает крутящий момент на приводной вал 8 (фиг. 2), который приводит в движение шестерни шарнирного узла 17, обеспечивая поворот корпуса шарнирного узла 17 относительно оси приводных валов в плоскости ″ΥΖ″ на угол α≤0°±90°.The second worm pair 4 (Fig. 1, 2, 3) transmits torque to the drive shaft 8 (Fig. 2), which drives the gears of the hinge assembly 17, providing rotation of the housing of the hinge assembly 17 relative to the axis of the drive shafts in the ″ ΥΖ ″ plane at an angle α≤0 ° ± 90 °.

Третья червячная пара 5 (фиг. 1, 2, 3) передает крутящий момент на приводной вал 9 (фиг. 2), который приводит в движение через шестерни шарнирного узла 17 шестерни шарнирного узла 18, обеспечивая поворот корпуса шарнирного узла 18 относительно оси приводных валов в плоскости ″ΧΥ″ на угол β≤0°±90°.The third worm pair 5 (Fig. 1, 2, 3) transmits torque to the drive shaft 9 (Fig. 2), which drives the gears of the hinge assembly 18 through the gears of the hinge assembly 17, allowing the housing of the hinge assembly 18 to rotate relative to the axis of the drive shafts in the plane ″ ΧΥ ″ at an angle β≤0 ° ± 90 °.

Четвертая червячная пара 6 (фиг. 1, 2, 3) передает крутящий момент на приводной вал 10 (фиг. 2), который приводит в движение через шестерни шарнирного узла 17 и 18 шестерню ходового механизма 19 обеспечивая, за счет преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное движение ходового винта, сведение/разведение рабочей части концевого эффектора на угол φ≤±38°.The fourth worm pair 6 (Fig. 1, 2, 3) transmits torque to the drive shaft 10 (Fig. 2), which drives the gear of the running gear 19 through the gears of the hinge assembly 17 and 18, by converting the rotary motion into reciprocating - translational movement of the lead screw, mixing / dilution of the working part of the end effector by an angle φ≤ ± 38 °.

Преимущества заявляемого привода для инструмента эндоскопического хирургического аппарата, основанного на работе четырех независимых червячных редукторов в сравнении с аналогами, основанными на тросовом приводе и червячном редукторе, содержащем реечную передачу:The advantages of the inventive drive for an instrument of an endoscopic surgical device, based on the work of four independent worm gears in comparison with analogues based on a cable drive and a worm gear containing rack and pinion:

- наиболее полно отвечает требованиям компоновки;- most fully meets the requirements of the layout;

- обеспечивает высокую плавность и бесшумность зацепления;- provides high smoothness and noiseless gearing;

- повышенная кинематическая точность с возможностью точных делительных перемещений;- increased kinematic accuracy with the possibility of precise dividing movements;

- самоторможение червячной пары обеспечивает фиксацию положения рабочей части инструмента в заданной точке операционного поля за счет возможности самоторможения червячной пары.- self-braking of the worm pair provides a fixation of the position of the working part of the tool at a given point in the surgical field due to the possibility of self-braking of the worm pair.

Заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна», т.к. из доступных источников информации не выявлены технические решения с такими же существенными признаками.The claimed invention meets the criterion of "novelty", because from available sources of information, technical solutions with the same essential features were not identified.

Заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень» так как является неочевидным для специалиста.The claimed invention meets the criterion of "inventive step" as it is not obvious to a specialist.

Заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», так как может быть получено из известных средств и известными методами.The claimed invention meets the criterion of "industrial applicability", as it can be obtained from known means and known methods.

Позиции на чертежахItems in the drawings

1 - корпус привода;1 - drive housing;

2 - основание корпуса привода;2 - the base of the drive housing;

3-1-я червячная пара, закрепленная на приводном валу 7;3-1-th worm pair, mounted on the drive shaft 7;

4-2-я червячная пара, закрепленная на приводном валу 8;4-2nd worm pair, mounted on the drive shaft 8;

5-3-я червячная пара, закрепленная на приводном валу 9;5-3rd worm pair, mounted on the drive shaft 9;

6-4-я червячная пара, закрепленная на приводном валу 10;6-4th worm pair, mounted on the drive shaft 10;

11 - элемент основания корпуса с отверстием для закрепления в нем приводных валов;11 - an element of the base of the housing with a hole for securing drive shafts therein;

12 - элемент крепления - шайба;12 - mounting element - washer;

13 - хирургический инструмент;13 - a surgical instrument;

14 - подшипник;14 - the bearing;

15 - втулка;15 - sleeve;

16 - втулка;16 - sleeve;

17 - коническая дифференциальная передача;17 - conical differential gear;

18 - коническая дифференциальная передача;18 - conical differential gear;

19 - шарнирный узел.19 - hinge assembly.

Claims (1)

Привод для инструмента эндоскопического хирургического аппарата, содержащий корпус и систему приводных валов, связанных с шарнирными узлами, отличающийся тем, что содержит управляющие механизмы концевого эффектора, выполненные в виде четырех независимых червячных редукторов, каждый из которых соединен с приводным валом, причем приводные валы расположены коаксиально, имеют разный диаметр и длину и передают крутящий момент к соответствующим шарнирным узлам. A drive for an instrument of an endoscopic surgical apparatus, comprising a housing and a system of drive shafts connected to articulated units, characterized in that it contains control mechanisms of the end effector made in the form of four independent worm gears, each of which is connected to the drive shaft, and the drive shafts are coaxial have a different diameter and length and transmit torque to the corresponding hinge nodes.
RU2014103617/14A 2014-02-03 2014-02-03 Endoscopic surgical aid drive RU2541829C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103617/14A RU2541829C1 (en) 2014-02-03 2014-02-03 Endoscopic surgical aid drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103617/14A RU2541829C1 (en) 2014-02-03 2014-02-03 Endoscopic surgical aid drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2541829C1 true RU2541829C1 (en) 2015-02-20

Family

ID=53288801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014103617/14A RU2541829C1 (en) 2014-02-03 2014-02-03 Endoscopic surgical aid drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2541829C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2636853C2 (en) * 2016-04-29 2017-11-28 Общество с ограниченной ответственностью "МРОБОТИКС" (ООО "МРОБОТИКС") End effector with hinge assembly and endoscopic surgical apparatus drive

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4641657A (en) * 1985-02-08 1987-02-10 University Patents, Inc. Probe swivel mechanism
DE4136861A1 (en) * 1991-11-11 1993-05-13 Kernforschungsz Karlsruhe CONTROLLABLE SURGICAL INSTRUMENT
US5515478A (en) * 1992-08-10 1996-05-07 Computer Motion, Inc. Automated endoscope system for optimal positioning
RU2098025C1 (en) * 1993-10-11 1997-12-10 Аркадий Вениаминович Дубровский Rotary device
RU2144791C1 (en) * 1997-04-14 2000-01-27 Дубровский Аркадий Вениаминович Gently sloping turning device
US6119913A (en) * 1996-06-14 2000-09-19 Boston Scientific Corporation Endoscopic stapler
RU2181566C2 (en) * 2000-01-10 2002-04-27 Дубровский Аркадий Вениаминович Controllable pivoting mechanism

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4641657A (en) * 1985-02-08 1987-02-10 University Patents, Inc. Probe swivel mechanism
DE4136861A1 (en) * 1991-11-11 1993-05-13 Kernforschungsz Karlsruhe CONTROLLABLE SURGICAL INSTRUMENT
US5515478A (en) * 1992-08-10 1996-05-07 Computer Motion, Inc. Automated endoscope system for optimal positioning
RU2098025C1 (en) * 1993-10-11 1997-12-10 Аркадий Вениаминович Дубровский Rotary device
US6119913A (en) * 1996-06-14 2000-09-19 Boston Scientific Corporation Endoscopic stapler
RU2144791C1 (en) * 1997-04-14 2000-01-27 Дубровский Аркадий Вениаминович Gently sloping turning device
RU2181566C2 (en) * 2000-01-10 2002-04-27 Дубровский Аркадий Вениаминович Controllable pivoting mechanism

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2636853C2 (en) * 2016-04-29 2017-11-28 Общество с ограниченной ответственностью "МРОБОТИКС" (ООО "МРОБОТИКС") End effector with hinge assembly and endoscopic surgical apparatus drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10945798B2 (en) Methods, systems, and devices for causing end effector motion with a robotic surgical system
US10758298B2 (en) Articulating electrosurgical tools
EP3478206B1 (en) Systems, and devices for initializing a surgical tool
US10327854B2 (en) Robotic surgical system and methods for articulation calibration
JP6684289B2 (en) Robotic surgery system, instrument drive unit, and drive assembly
US5797900A (en) Wrist mechanism for surgical instrument for performing minimally invasive surgery with enhanced dexterity and sensitivity
US11504196B2 (en) Single-arm robotic device with compact joint design and related systems and methods
US10709513B2 (en) Control of the rate of actuation of tool mechanism based on inherent parameters
Zahraee et al. Toward the development of a hand-held surgical robot for laparoscopy
US11191560B2 (en) Resisting torque in articulating surgical tools
JP7096393B2 (en) Surgical system and support device
RU2570939C1 (en) Driving unit for instrument of endoscopic surgical apparatus
CN101822558B (en) Surgical robot system
RU2541829C1 (en) Endoscopic surgical aid drive
Suzuki et al. Compact forceps manipulator using friction wheel mechanism and gimbals mechanism for laparoscopic surgery
FLORES et al. Overview of Existing Robotic Platforms

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170204

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20180418