專利名稱：自調(diào)節(jié)式精密操作支持系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械與工業(yè)設(shè)備，是一種幫助精密操作者的手臂及軀體取得 和保持適當(dāng)、穩(wěn)定位置與姿式的裝置，以利進(jìn)行準(zhǔn)確、持久的精密操作(如醫(yī)生 的顯微手術(shù)操作)。
背景技術(shù)：
國(guó)際國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的精密操作支持系統(tǒng)，如美國(guó)Stryker公司以及閂本瑞穗醫(yī)科 工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的顯微手術(shù)椅，存在著如下問題-
A臂托無動(dòng)力推進(jìn)，操作者不能自行調(diào)整臂托的位置
參見圖一，現(xiàn)有的顯微手術(shù)椅，其臂托1由前臂托11與滑塊12組成，前臂 托11可在滑塊12上進(jìn)行上下移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊12則可在椅體3上可進(jìn)行前后 移動(dòng)。臂托位置確定后，通過緊固前臂托與滑塊間的項(xiàng)絲21，以及滑塊與椅體 間的頂絲22進(jìn)行制動(dòng)，以維持臂托位置的穩(wěn)定?；瑝K在椅體上的滑動(dòng)，以及前 臂托在滑塊上的滑動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)，均無動(dòng)力推進(jìn)，臂托位置的調(diào)整，均需手術(shù)操作者 與旁人的交流，并由旁人手工進(jìn)行，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，難能取得理想的臂托位置。
B操作者不能自行調(diào)整椅體的前后位置
調(diào)整椅體的前后位置是手術(shù)過程中通常的要求。
按照無菌操作要求，手術(shù)操作者在手術(shù)操作臺(tái)外一定距離就位手術(shù)椅?，F(xiàn)有 的顯微手術(shù)椅，其椅座4只有一電動(dòng)升降裝置5，自身不能前后移動(dòng)，術(shù)者就座 后需旁人將手術(shù)椅整體前移以使顯微操作者趨近手術(shù)操作臺(tái)。此外，手術(shù)野調(diào)整 時(shí)，經(jīng)常需要調(diào)整椅體的前后位置。
C顯微鏡及照明裝置與手術(shù)椅分體。
顯微鏡及照明裝置與手術(shù)椅分體，以致手術(shù)野變更時(shí)，手術(shù)椅椅體位置、臂 托位置以及顯微鏡及照明裝置的位置，均需分別作出相應(yīng)調(diào)整。
以上問題帶來的種種不便，使得手術(shù)操作者通常棄用顯微手術(shù)椅，釆用普通 座椅進(jìn)行懸臂手術(shù)操作。手術(shù)操作的精準(zhǔn)度受到影響，手術(shù)時(shí)間延長(zhǎng)，并可能造 成更多的、不必要的醫(yī)源性損傷。
技術(shù)內(nèi)容
本發(fā)明即是針對(duì)上述存在問題，而提出的自調(diào)節(jié)式精微操作支持系統(tǒng)。 本發(fā)明包含控制器、椅座、椅體、臂托，以及顯微鏡及照明裝置等結(jié)構(gòu)，特
征在于
臂托及其部件的運(yùn)動(dòng)，分別受各自的彈性動(dòng)力機(jī)構(gòu)(如平面蝸巻彈簧、氣缸 等)的驅(qū)動(dòng)，并分別由各自的制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)控制；同一臂托，其各制動(dòng)器制動(dòng) 過程同步進(jìn)行，解制動(dòng)過程同步進(jìn)行；椅體與椅座滑動(dòng)連接，并由一個(gè)動(dòng)力裝置 推進(jìn)其前后移動(dòng)；顯微鏡及照明裝置與椅體固定連接，伴隨椅體進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)。
與現(xiàn)有的顯微操作椅，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
A精微操作者可方便、快捷、準(zhǔn)確地調(diào)整并固定臂托的位置； B精微操作者可方便、快捷、準(zhǔn)確地調(diào)整并固定椅體的位置； C顯微鏡及照明裝置隨椅體同步動(dòng)作，減免了椅體位置變更后對(duì)顯微鏡及照 明裝置所進(jìn)行的相應(yīng)調(diào)整。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容和技術(shù)特征作進(jìn)一步的說明。


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圖l是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明自調(diào)節(jié)顯微操作椅結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明仿生式自調(diào)節(jié)顯微操作椅結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明仿生式自調(diào)節(jié)顯微操作椅的臂托結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例一自調(diào)節(jié)顯微操作椅
參見附圖二，本精密操作椅包含有臂托l(wèi)、動(dòng)力裝置2、制動(dòng)器3、椅體4、 椅座5、控制器6、顯微鏡及照明裝置7。
臂托有兩個(gè)，分別用于支持精密操作者的左、右上肢。
臂托由前臂托l(wèi)l、轉(zhuǎn)體12、和滑塊13連接構(gòu)成，其中前臂托與轉(zhuǎn)體滑動(dòng)連
接，由氣缸21提供一向上的推動(dòng)力，并由電磁制動(dòng)器31制動(dòng)；轉(zhuǎn)體與滑塊鉸接，
其轉(zhuǎn)動(dòng)由一平面蝸巻彈簧22提供一個(gè)使轉(zhuǎn)體外轉(zhuǎn)的力矩，并由電磁制動(dòng)器32 制動(dòng)；滑塊與椅體的滑道41滑動(dòng)連接，由氣缸23提供一向前的推動(dòng)力，并由電 磁制動(dòng)器33制動(dòng)；各電磁制動(dòng)器的工作狀態(tài)受控制器6控制；同一臂托，其各
制動(dòng)器制動(dòng)過程同步進(jìn)行，解制動(dòng)過程同步進(jìn)行。
椅體4與椅座5經(jīng)直線軸承副42滑動(dòng)連接，并由一電動(dòng)裝置53驅(qū)動(dòng)椅體在 椅座上的前后滑動(dòng)，受控制器6控制。
椅座5包含一升降裝置51與52，由一電動(dòng)裝置54驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)椅座的升降動(dòng) 作，受控制器6控制。椅座的下方安有腳輪，以便整體移動(dòng)。
顯微鏡及照明裝置7固定安裝于椅體上，工作狀態(tài)受控制器6控制。
控制器6安裝在椅體上，椅體的升降與前后移動(dòng)控制鍵61，以及制動(dòng)器工 作狀態(tài)控制鍵61'安裝在腳托板43上，其位置便于精微操作者用其足控制；顯微 鏡及照明裝置的控制鍵62安裝在前臂托的下表面，其位置便于精微操作者用其 手操作。
實(shí)施例二仿生式自調(diào)節(jié)顯微操作椅
本發(fā)明所指的仿生，系指臂托仿人的上肢結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，工作時(shí)，如同 有一個(gè)機(jī)械臂，其上臂進(jìn)行回轉(zhuǎn)與前后、上下移動(dòng)，前臂托住精微操作者的前臂
與手腕，特征在于臂托包含一個(gè)前臂托、 一個(gè)各回轉(zhuǎn)中心處于水平位四連桿運(yùn)
動(dòng)機(jī)構(gòu)、 一個(gè)回轉(zhuǎn)中心處于垂直位鉸接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；前臂托先經(jīng)四連桿機(jī)構(gòu)再經(jīng)鉸 接機(jī)構(gòu)與椅體連接，或先經(jīng)鉸接機(jī)構(gòu)再經(jīng)四連桿機(jī)構(gòu)與椅體連接。 參見附圖三，
臂托有兩個(gè)，分別用于支持精密操作者的左、右上肢。 前臂托11先經(jīng)一回轉(zhuǎn)中心水平的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，再經(jīng)一回轉(zhuǎn)中心垂 直的鉸接機(jī)構(gòu)與椅體4連接。
四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，由氣缸21提供一個(gè)向上方轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，并由制動(dòng)器31 制動(dòng)。
鉸接機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，由平面蝸巻彈簧22提供一個(gè)向外轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，并由制動(dòng) 器32制動(dòng)。
兩個(gè)臂托的四個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)過程同步進(jìn)行，解制動(dòng)過程同步進(jìn)行。 參見附圖四
前臂托11先經(jīng)一回轉(zhuǎn)中心垂直的鉸接機(jī)構(gòu)，再經(jīng)一回轉(zhuǎn)中心水平的四連桿 機(jī)構(gòu)與椅體連接。
四連桿機(jī)構(gòu)的兩條旋轉(zhuǎn)連桿122與122'的長(zhǎng)度可調(diào)，以適應(yīng)精密操作者的上 臂長(zhǎng)度。
為減少在非工作狀態(tài)下前臂托11的占用空間，可通過一個(gè)鉸鏈機(jī)構(gòu)14鉸接 前臂托與四連桿的平移桿，以折轉(zhuǎn)前臂托并借彈簧機(jī)構(gòu)15定位。
為適應(yīng)不同的精密操作者前臂長(zhǎng)度的不同，前臂托11可由連接塊111與調(diào) 節(jié)塊112連接構(gòu)成，通過調(diào)整緊固件113調(diào)整前臂托的長(zhǎng)度。
臂托在椅體上的安裝高度可調(diào)，以適應(yīng)精密操作者坐骨結(jié)節(jié)與肘部的高度差。
使用過程
顯微手術(shù)者就座；
腳踏椅體的高度與前后位置控制鍵，直至椅體處于適當(dāng)?shù)奈恢茫?br> 雙手置于前臂托上，腳踏制動(dòng)器控制鍵解制動(dòng)，臂托的各彈性動(dòng)力裝置，使 前臂托趨于向前、向上移動(dòng)和向外轉(zhuǎn)動(dòng)；術(shù)者則向下、向后與向內(nèi)推壓前臂托， 使之達(dá)到滿意的位置后，移開腳踏，各制動(dòng)器制動(dòng)，固定前臂托位置；
用手按壓顯微鏡及照明裝置控制鍵，調(diào)整顯微鏡及照明裝置至滿意狀態(tài)；
手術(shù)操作；
手術(shù)野調(diào)整根據(jù)手術(shù)野變化，調(diào)整椅體與兩臂托位置，并視需要對(duì)顯微鏡 及照明裝置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，繼續(xù)手術(shù)；
術(shù)畢，解臂托各制動(dòng)器制動(dòng)，將臂托位置后退、前臂托外展至最大值，椅體 后退并降至最低值，術(shù)者離位。
權(quán)利要求
1、一個(gè)自調(diào)節(jié)式精微操作支持系統(tǒng)，可包含有臂托、臂托動(dòng)力裝置、臂托制動(dòng)器、椅體、椅座、顯微鏡及照明裝置、控制器等，特征在于臂托及其部件的運(yùn)動(dòng)，分別受各自的彈性動(dòng)力機(jī)構(gòu)(如平面蝸卷彈簧、氣缸等)的驅(qū)動(dòng)，并分別由各自的制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)控制；同一臂托，其各制動(dòng)器制動(dòng)過程同步進(jìn)行，解制動(dòng)過程同步進(jìn)行。
2、 如權(quán)利要求1所述的臂托，特征在于由滑塊、轉(zhuǎn)體和前臂托連接構(gòu)成， 其中前臂托與轉(zhuǎn)體滑動(dòng)連接，轉(zhuǎn)體與滑塊鉸接，滑塊與椅體滑動(dòng)連接；椅體與滑 塊間、滑塊與轉(zhuǎn)體間、轉(zhuǎn)體與前臂托間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，分別受各自的彈性動(dòng)力機(jī)構(gòu) 的驅(qū)動(dòng)，并分別由各自的制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)控制；同一臂托，三個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)過程 同步進(jìn)行，解制動(dòng)過程同步進(jìn)行。
3. 如權(quán)利要求1所述的臂托，特征在于其前臂托經(jīng)一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)和一個(gè)鉸 接機(jī)構(gòu)與椅體連接，四連桿機(jī)構(gòu)的各回轉(zhuǎn)中心處于水平位，鉸接機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心 處于垂直位；兩運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)下的運(yùn)動(dòng)，分別受各自的彈性動(dòng)力機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，并分別 由各自的制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)控制；同一臂托，二個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)過程同步進(jìn)行，解制 動(dòng)過程同步進(jìn)行。
4、 如權(quán)利要求3所述的四連桿機(jī)構(gòu)，特征在于是一個(gè)平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)。
5、 如權(quán)利要求3所述的四連桿機(jī)構(gòu)，特征在于其兩條旋轉(zhuǎn)連桿的長(zhǎng)度可調(diào)， 以適應(yīng)精密操作者的上臂長(zhǎng)度。
6、 如權(quán)利要求3所述的臂托，特征在于其安裝高度可調(diào)，以適應(yīng)精密操作者坐骨結(jié)節(jié)與月寸部的高度差o
7、 如權(quán)利要求l所述的臂托，特征在于其前臂托可由多塊部件，經(jīng)鉸鏈機(jī) 構(gòu)和滑動(dòng)機(jī)構(gòu)連接構(gòu)成，通過鉸鏈機(jī)構(gòu)折轉(zhuǎn)和彈簧機(jī)構(gòu)定位，以便在非工作狀態(tài) 下減少其占用空間；通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和緊固件調(diào)整，以適應(yīng)精密操作者的前臂長(zhǎng)度。
8、 如權(quán)利要求1所述的自調(diào)節(jié)式精微操作支持系統(tǒng)，特征在于其椅體與椅 座滑動(dòng)連接，并由一電動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)椅體在椅座上的前后移動(dòng)。
9、 如權(quán)利要求1所述的自調(diào)節(jié)式精微操作支持系統(tǒng)，特征在于其顯微鏡及 照明裝置安裝在椅體，伴隨椅體進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)。
10、 如權(quán)利要求1所述的臂托及其部件的運(yùn)動(dòng)，特征在于其向上方運(yùn)動(dòng)的動(dòng) 力，由彈性動(dòng)力機(jī)構(gòu)提供。
全文摘要
本發(fā)明自調(diào)節(jié)式精密操作支持系統(tǒng)涉及醫(yī)療與工業(yè)設(shè)備，是一種幫助精密操作者的手臂及軀體取得和保持適當(dāng)、穩(wěn)定位置與姿式的裝置，以利進(jìn)行準(zhǔn)確、持久的精密操作。本發(fā)明可包含有控制器、椅座、椅體、臂托，以及顯微鏡及照明裝置等結(jié)構(gòu)，特征在于臂托及其部件的運(yùn)動(dòng)，分別受各自的彈性動(dòng)力機(jī)構(gòu)(如平面蝸卷彈簧、氣缸等)的驅(qū)動(dòng)，并分別由各自的制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)控制；同一臂托，其各制動(dòng)器制動(dòng)過程同步進(jìn)行，解制動(dòng)過程同步進(jìn)行；椅體與椅座滑動(dòng)連接，并由一個(gè)動(dòng)力裝置推進(jìn)其前后移動(dòng)；顯微鏡及照明裝置與椅體固定連接，伴隨椅體進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)A61B19/00GK101347377SQ20071013034
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2007年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月18日
發(fā)明者李伏林 申請(qǐng)人:李伏林