Resumen
Robot of hybrid kinematic structure for the guidance of the insertion of needles, catheters and surgical elements for minimally invasive surgery procedures, comprising: - a parallel spherical orientation mechanism (c) with: - basic element (10); - mobile element (11) with laser guidance system (37) and inertial unit (30) for calibration; - spherical joint (17); - coupling device (31) of surgical instruments (32); - serial positioning mechanism (b) coupled with the base element (10), with links (5, 7, 9) in series connected by rotary joints (4, 6, 8) driven by actuators (23a, 23b, 23c) for position in space, according to three degrees of freedom, the spherical articulation (17) of the orientation mechanism (c); - base (3), coupled to the positioning mechanism (b), for anchoring the robot on a mobile support (a); - mobile support (a) with fixing system (d) for coupling to the operating table (50). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. 1. Robot de estructura cinemática híbrida para el guiado de la inserción de agujas, catéteres y elementos quirúrgicos para procedimientos de cirugía mínimamente invasiva, caracterizado por que comprende: 2. - un mecanismo paralelo esférico de orientación (C) que incorpora: 3. • un elemento base (10) ; 4. • un elemento móvil (11) , con un sistema láser (37) para el guiado y una unidad inercial (30) para calibración; 5. • una articulacion esferica (17) cuyo centro de rotación se corresponde con la muñeca del robot; 6. • un dispositivo de acople (31) para permitir el acople y desacople del instrumental quirúrgico (32) ; 7. estando dicho mecanismo de orientación (C) encargado de orientar al elemento móvil (11) con respecto al elemento base (10) en el espacio segun tres grados de libertad; 8. - un mecanismo serial de posicionamiento (B) acoplado con el elemento base (10) del mecanismo de orientación (C) , estando formado por una pluralidad de eslabones (5, 7, 9) en serie unidos entre sí mediante articulaciones rotativas (4, 6, 8) accionadas por actuadores (23a, 23b, 23c) para posicionar en el espacio, según tres grados de libertad, la articulación esférica (17) del mecanismo de orientacion (C) ; 9. - una base (3) , acoplada al mecanismo serial de posicionamiento (B) , que permite anclar al robot sobre un soporte movil (A) ; 10. - un soporte móvil (A) , sobre el cual se ancla la base (3) del robot, y que dispone de un sistema de fijación (D) que permite acoplar el soporte móvil (A) a la camilla de operaciones (50) . 11. 2- Robot de estructura cinemática híbrida según la reivindicación 1, caracterizado por que el elemento base (10) y el elemento móvil (11) del mecanismo de orientación (C) están unidos entre sí mediante: 12. - una pluralidad de piernas móviles formadas por una primera barra (12) y una segunda barra (13) articuladas entre sí mediante una articulación esférica (14) , estando los extremos de cada pierna vinculada al elemento móvil (11) mediante una articulación esférica (16) y al elemento base (10) mediante una articulación prismatica (15) actuada mediante un actuador (26) ; 13. - una pierna fija (18) que vincula a ambos discos (10, 11) mediante una articulación esférica (17) cuyo centro de rotación se corresponde con la muñeca del robot. 14. 3. Robot de estructura cinemática híbrida según la reivindicación anterior, caracterizado por que el mecanismo de orientación (C) dispone de tres accionamientos lineales de tipo biela-manivela (27, 28) accionados cada uno por un motor (26) , estando cada biela (28) articulada mediante una junta (29) con la primera barra (12) de cada pierna móvil configurada para deslizar linealmente sobre una guía (25) para conseguir así un movimiento lineal. 15. 4. Robot de estructura cinemática híbrida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el mecanismo serial de posicionamiento (B) comprende un primer (5) , un segundo (7) y un tercer (9) eslabón y un primer (23a) , un segundo (23b) y un tercer (23c) motor, estando el primer eslabón 16. (5) acoplado a la base (3) del robot y los motores (23a, 23b, 23c) acoplados al primer eslabón (5) . 17. 5. Robot de estructura cinemática híbrida según la reivindicación 4, caracterizado por que el primer eslabón (5) es accionado por el primer motor (23a) acoplado a un primer eje (19a) que está apoyado en unos rodamientos (22a) y en su extremo está una primera polea dentada (20a) que transmite la rotación mediante una primera correa dentada (21a) a una segunda polea (20b) que está adosado a un segundo eje (19e) sobre el cual se produce el movimiento del eslabón (5) . 18. 6. Robot de estructura cinemática híbrida según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 5, caracterizado por que el segundo eslabón (7) es accionado por el segundo motor (23b) acoplado a un tercer eje (19b) que está apoyado en rodamientos (22c) y que en su extremo está atornillado a dicho segundo eslabón (7) . 19. 7. Robot de estructura cinemática híbrida según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que el tercer eslabón (9) es accionado por un tercer motor (23c) acoplado a un cuarto eje (19c) , el cual mediante una tercera (20c) y cuarta (20d) poleas y una segunda correa dentada (21b) que se acopla a un quinto eje (19d) adosado al tercer eslabón (9) y que está apoyado en rodamientos (22g, 22h, 22i) , transmite el par de rotación del tercer motor (23c) al tercer eslabón (9) . 20. 8. Robot de estructura cinemática híbrida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el mecanismo serial de posicionamiento (B) está acoplado en su extremo distal (24) con el elemento base (10) del mecanismo de orientación (C) . 21. 9. Robot de estructura cinemática híbrida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un sistema de control (1, 2) encargado de controlar los movimientos de las partes móviles del robot. 22. 10. Robot de estructura cinemática híbrida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un sistema de fijación (D) a la mesa de operación que dispone de unas guías de inserción (36) que se fija a la mesa de operación. 23. 11. Robot de estructura cinemática híbrida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de acople (31) del instrumental quirúrgico (32) es acoplable al elemento móvil (11) del mecanismo de orientación (C) , disponiendo dicho dispositivo de acople (31) de una unidad inercial (38) para obtener el ángulo del instrumental quirúrgico (32) una vez que el instrumental quirúrgico (32) se haya desacoplado del elemento móvil del mecanismo de orientación. 24. 12. Robot de estructura cinemática híbrida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dispone de un dispositivo de medición láser (33) ubicado sobre la base del robot (3) y encargado de medir la posición del elemento móvil (11) del dispositivo de orientación (C) , cuando se le indica al mecanismo híbrido que alcance a unos marcadores predefinidos sobre la camilla de operaciones (50) . 25. 13. Robot de estructura cinemática híbrida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema láser (37) del elemento móvil (11) comprende una pluralidad de punteros láser (37a, 37b, 27c) dispuestos en forma de abanico que sirve de guía para señalar el punto de inserción del dispositivo quirúrgico (32) sobre el paciente.
