Патенты автора Рыжов Сергей Владимирович (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к способам управления роботохирургическим комплексом. Комплекс содержит консоль хирурга, снабженную главным манипулятором с управляющей рукоятью, выполненной в виде планетарно-рычажного механизма, стойку пациента с узлом доставки, снабженным исполнительным манипулятором с закрепленными на них хирургическими инструментами и видеокамерой, дисплей и локальные контроллеры, связанные с системой автоматического управления и энкодерами сервоприводов в системах главного и исполнительного манипуляторов, каждый из которых характеризуется системой координат. Способ включает непрерывное определение посредством энкодеров координат и угловых положений главного манипулятора, координат и углов поворотов колен узла доставки, координат исполнительных манипуляторов с видеокамерой и с хирургическим инструментом. Осуществляют выбор точки троакара с фиксированием ее положения в глобальной системе координат. Определяют угловые положения, точки и вектора узла доставки и главного манипулятора в глобальной системе координат и в системе координат камеры. Определяют по математическому алгоритму отклонения точек и векторов управляющей рукояти в системах координат главного манипулятора и дисплея в результате воздействия руки оператора на управляющую рукоять, вызывающего перемещение хирургического инструмента в операционном поле посредством вычисляемых по математическому алгоритму отклонений точек, векторов и угловых положений штока и концевого эффектора хирургического инструмента, и исполнительного манипулятора. Передают вычисленные значения на серводвигатели исполнительного манипулятора. Достигается обеспечение динамической точности позиционирования хирургического инструмента. 5 з.п. ф-лы., 11 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам управления манипуляторами роботохирургического комплекса. Устройство содержит рычажный механизм, рукоять управления и цифровой блок управления. Рычажный механизм включает два рычага соединенных друг с другом с возможностью перемещения. Первый из рычагов соединен через первую промежуточную вставку и ось вращения с валом, выполненным с возможностью вращения относительно неподвижной опоры, и посредством первой промежуточной вставки, кронштейна, первого промежуточного рычага с первым шкивом-балансиром, установленным на общей оси вращения. Второй рычаг с одного конца соединен с рукоятью управления, а со второго конца через вторую промежуточную вставку, тросовую передачу и второй промежуточный рычаг со вторым шкивом-балансиром. Шкивы-балансиры соединены посредством троса и натяжных роликов с барабанами, установленными на валах серводвигателей. Рукоять управления включает раму, состоящую из двух дуг, размещенных в перпендикулярных плоскостях, и соединенную со вторым рычагом с возможностью поворота относительно соединяющей их оси. Рукоять управления включает дугообразное основание, закрепленное на оси пересечения дуг рамы с возможностью поворота относительно соединяющей их оси, и ручку, выполненную с возможностью вращения и сжатия-разжатия закрепленных на ней рычагов с лепестками. Достигается повышение маневренности устройства управления манипулятором при обеспечении плавных и естественных перемещений рук хирурга. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области медицинского оборудования, в частности к манипуляторам хирургических роботизированных систем для минимального инвазивного вмешательства. Манипулятор содержит приводной механизм, включающий приводной вал с первой осью вращения для поворота манипулятора вокруг продольной оси, и приводной механизм, связанный посредством передаточного механизма со второй осью вращения, выполненной ниже первой оси вращения и соединенной с рычажным механизмом, включающим опорное, ведущее и ведомое звенья. При этом ведущее звено, установленное на второй оси вращения, соединено с передаточным механизмом, а ведомое звено соединено с хирургическим инструментом, имеющим удаленный центр вращения. Ведущее и ведомое звенья соединены двумя промежуточными звеньями, выполненными по типу труба в трубе. Ведущее звено связано с передаточным механизмом посредством системы шкивов и ременных передач. На второй оси вращения, жестко связанной с опорным звеном, размещены два шкива, связанные ременной передачей со шкивами, жестко установленными на внешнем промежуточном звене и один жестко закрепленный на второй оси шкив, соединенный со шкивом, жестко установленным на внутреннем промежуточном звене. Изобретение обеспечивает высокую жесткость конструкции и необходимую свободу хода хирургического инструмента для обеспечения динамической точности его позиционирования. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Группа изобретений относится к медицине. Манипулятор хирургического инструмента в составе автономного мобильного модуля роботизированного хирургического инструмента включает неподвижную платформу, подвижную платформу, механизм параллельной кинематики, привод и узел сопряжения привода с гексаподом. Механизм параллельной кинематики выполнен в виде гексапода, соединяющего неподвижную платформу и подвижную платформу и выполненного с возможностью управляемого маневрирования подвижной платформой. Привод выполнен с возможностью присоединения к нему сменного хирургического инструмента и приведения указанного хирургического инструмента в движение. Узел сопряжения упомянутого привода с гексаподом расположен внутри гексапода и закреплен на подвижной платформе. Узел сопряжения выполнен с возможностью линейного перемещения привода со сменным хирургическим инструментом в возвратно-поступательном направлении через подвижную платформу. Сменный хирургический рабочий инструмент для использования с приводом манипулятора включает корпус и хирургический концевой эффектор. Корпус выполнен в виде монтажной части и удлиненного полого трубчатого корпуса. Монтажная часть имеет поверхность доступа, в которой расположен механизм быстросъемной установки или снятия сменного хирургического инструмента для соединения с корпусом привода. Удлиненный полый трубчатый корпус выполнен с возможностью функционального взаимодействия с приводом. Хирургический концевой эффектор выполнен в виде шарнирной секции с поворотным корпусом и корпусом-вилкой. Корпус-вилка жестко соединен с дистальным концом удлиненного полого трубчатого корпуса. На оси корпуса-вилки установлен поворотный корпус. На оси поворотного корпуса установлены первая бранша и вторая бранша. Внутри монтажной части находятся тросовый механизм, который содержит три поворотных элемента, выполненных с возможностью приема поворотного движения от привода, и тросы, закрепленные на поворотных элементах и проходящие через удлиненный полый трубчатый корпус для соединения с элементами шарнирной секции концевого эффектора. Тросы двух поворотных элементов передают тяговое усилие к каждой бранше для углового перемещения соответствующих первой бранши и второй бранши относительно продольной оси поворотного корпуса концевого эффектора. Трос третьего поворотного элемента передает тяговое усилие поворотному корпусу концевого эффектора для его углового перемещения относительно оси удлиненного полого трубчатого корпуса хирургического инструмента. Механизм поворота концевого эффектора содержит механизм зубчатой передачи для поворота корпуса-вилки концевого эффектора вокруг оси удлиненного полого трубчатого корпуса хирургического инструмента, выполненный с возможностью приема поворотного движения от привода. Корпус-вилка концевого эффектора хирургического рабочего инструмента выполнен с двумя направляющими роликами. Поворотный корпус выполнен совместно с направляющим каналом. Направляющий канал поворотного корпуса и направляющие ролики корпуса-вилки, расположенные по обе стороны от направляющего канала, установлены на оси корпуса-вилки. Каждая из бранш имеет нижнюю роликовую часть и установлена на оси поворотного корпуса, перпендикулярной оси корпуса-вилки. Соответствующий трос фиксируется в нижней роликовой части соответствующей бранши таким образом, что каждая из ветвей троса укладывается встречно в свою канавку на бранше, огибая ее по обе стороны нижней роликовой части и проходя соответствующие направляющие ролики поворотного корпуса, направляющие ролики корпуса-вилки через удлиненный полый трубчатый корпус к поворотным элементам тросового механизма для углового перемещения бранш. Третий трос обвивает направляющий канал поворотного корпуса и через удлиненный полый трубчатый корпус связан с поворотным элементом тросового механизма для углового перемещения поворотного корпуса концевого эффектора относительно оси удлиненного полого трубчатого корпуса. Изобретения обеспечивают повышение точности позиционирования и повышение манипуляционных возможностей хирургического инструмента. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил.
Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к эндоскопическому хирургическому аппарату, способному манипулировать хирургическим инструментом в телероботизированной системе, и приводу указанного хирургического аппарата. Хирургическое эндоскопическое устройство содержит концевой эффектор, механизм управления концевым эффектором, привод и соединительный корпус. Концевой эффектор состоит из корпуса, в котором расположен толкатель, соединенный с хирургическим инструментом. Механизм управления концевым эффектором имеет гибкий вал, шарнирную секцию из звеньев и тросы. Привод имеет механизм управления тросами, узел привода гибкого вала, включающий вал привода, и узел сопряжения с роботизированным мехатронным хирургическим комплексом, расположенный на корпусе привода. При этом гибкий вал жестко соединен с одной стороны с валом привода, а с другой – с толкателем концевого эффектора. Звенья выполнены со стыковочными конгруэнтными полусферическими поверхностями с отверстием по центру для гибкого вала и отверстиями на периферии звеньев для тросов. Тросы связаны с одной стороны с механизмом управления тросами, а с другой – жестко закреплены на краевом звене шарнирной секции, закрепленном на корпусе концевого эффектора. При этом другое краевое звено шарнирной секции фиксировано на соединительном корпусе, внутри которого проходят гибкий вал, тросы и вал привода. Механизм управления тросами сообщает тяговое усилие по меньшей мере одному тросу, а узел привода гибкого вала сообщает посредством вала привода вращательное движение гибкому валу и/или возвратно-поступательное движение гибкому валу и толкателю. Привод вышеуказанного хирургического эндоскопического устройства содержит механизм управления тросами и узел гибкого вала. Узел привода гибкого вала имеет независимые механизмы, приводимые в движение электродвигателями и обеспечивающие смыкание или размыкание рабочих частей хирургического инструмента концевого эффектора и вращательное движение концевого эффектора с хирургическим инструментом соответственно, и устройство, обеспечивающее раздельную или одновременную работу обоих механизмов. Механизм управления тросами имеет блоки натяжения тросов для отклонения концевого эффектора, приводимые в движение электродвигателями. Первый блок механизма управления тросами содержит соединенные тросами роликовый барабан, в котором тросы уложены навстречу друг другу, и направляющие ролики. Второй блок механизма управления тросами содержит последовательно соединенные тросами направляющие ролики, распределительный ролик и роликовый барабан. При этом механизм, обеспечивающий смыкание или размыкание рабочих частей хирургического инструмента концевого эффектора, содержит цилиндрическую прямозубую зубчатую передачу в виде шестерни и колеса, причем колесо соединено с тягой направляющей вала привода, сопряженной с валом привода. Устройство, обеспечивающее раздельную или одновременную работу независимых механизмов, выполнено в виде шлицевой муфты, состоящей из полого вала с пазом под шлиц и шлицевой вставки, жестко связанной с вкладышем вала направляющей и валом привода. Механизм, обеспечивающий вращательное движение концевого эффектора с хирургическим инструментом, содержит одноступенчатую косозубую зубчатую передачу в виде ведущего колеса и ведомого колеса, установленного на полом валу. Использование группы изобретений позволит повысить точность позиционирования концевого эффектора хирургического эндоскопического устройства, применяемого в роботизированном хирургическом комплексе, в ограниченном операционном поле. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к биогидрометаллургическому вскрытию золота и серебра в отработанных штабелях кучного выщелачивания и может использоваться в горно-обогатительной, горно-химической, металлургической отраслях. Способ включает естественное природное обезвреживание штабеля кучного цианидного выщелачивания, разделение материала по крупности на продуктивную и непродуктивную фракции посредством высокоинтенсивного виброгрохочения с одновременной водной промывкой материала. Продуктивную фракцию направляют на окомкование с цементом и сульфатом двухвалентного железа, переукладку в новый штабель, биовскрытие золота и серебра с использованием раствора бактериального комплекса микроорганизмов Ac. ferrooxidans и Ac. thiooxidans собственного биоценоза, цианирование, контрольную водную промывку штабеля. Техническим результатом является повышение глубины переработки минерального сырья с получением дополнительной товарной продукции. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.
Изобретение относится к эндоскопическим хирургическим аппаратам и может быть использовано для применения во время проведения эндохирургических вмешательств. Привод для инструмента эндоскопического хирургического аппарата содержит корпус и систему приводных валов, связанных с шарнирными узлами. Управляющие механизмы концевого эффектора выполнены в виде четырех независимых косозубых редукторов, каждый из которых соединен с приводным валом. Приводные валы расположены коаксиально, имеют разный диаметр и длину и передают крутящий момент к соответствующим шарнирным узлам. Один косозубый редуктор содержит ведомое колесо с запрессованной резьбовой втулкой для преобразования крутящего момента в возвратно-поступательное движение приводного вала по направляющей, которая выполнена во вкладыше между ведущими колесами косозубых пар. Механизм управления приводом может быть сопряжен с управляющей частью ассистирующего роботизированного хирургического комплекса. 2 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к эндоскопическим хирургическим аппаратам, и, в частности, к механизированным эндоскопическим хирургическим аппаратам. Задачей изобретения является создание упрощенного механизма приведения в действие хирургического инструмента (зажимы, иглодержатели, ножницы и т.п.). Поставленная задача достигается тем, что концевой эффектор эндоскопического хирургического аппарата содержит хирургический инструмент, приводимый в движение механизмом, содержащим передачу типа винт-гайка, при этом функцию гайки выполняет коническая шестерня с резьбовой втулкой, а рычаги ходового механизма соединены с ответными рычагами сведения/разведения концевого эффектора посредством осей. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано в эндоскопии. Привод для инструмента эндоскопического хирургического аппарата содержит корпус и систему приводных валов, которые связаны с шарнирными узлами. В качестве управляющих механизмов концевого эффектора используют четыре независимых червячных редуктора. Каждый редуктор соединен с приводным валом системы коаксиально расположенных телескопических приводных валов. Каждый вал передает крутящий момент на соответствующий шарнирный узел. В результате создан упрощенный механизм управления приводом инструментов, сопрягаемый с управляющей частью ассистирующего мехатронного хирургического комплекса. 3 ил.
