用于手术模拟系统的用户接口设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105917398A(43)申请公布日2016.08.31(21)申请号201580004960.8(74)专利代理机构北京安信方达知识产权代理有限公司1(22)申请日2015.01.231262代理人张华卿郑霞(30)优先权数据14152548.52014.01.24EP(51)Int.Cl.G09B23/28(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2016.07.18(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2015/0513902015.01.23(87)PCT国际申请的公布数据WO2015/110596EN2015.07.30(71)申请人外科科学瑞典有限公司地址瑞典哥德堡(72)发明人安德斯·拉尔森克里斯特尔·约翰逊马蒂亚斯·尼斯托姆权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称用于手术模拟系统的用户接口设备(57)摘要一种用于触觉反馈内窥镜模拟的用户接口，包括：器械(5)，其具有管状构件(8)；框架(10)；支撑装置(11)，其相对于框架可旋转地布置，并且布置成通过与管状构件的相对侧摩擦接触的两个摩擦轮(19a、19b)沿着轴线A接纳管状构件。该用户接口还包括：力传感器，其检测在支撑装置和框架之间的力；和控制器(9)，其布置成接收来自所述计算机系统的期望的触觉反馈和来自所述力传感器的表示施加的力的传感器信号，并且布置成控制致动器以操作所述摩擦轮提供所述期望的触觉反馈。该系统可以提供阻力，该阻力更接近对应的在实际手术期间的阻力感觉，降到无阻力或甚至在器械上的拉力。CN105917398ACN105917398A权利要求书1/2页1.一种用于在计算机系统(3)上实施的触觉反馈内窥镜模拟的用户接口，包括：器械(5)，其具有手柄(7)和管状构件(8)，框架(10；110)，支撑装置(11；111)，其布置成相对于所述框架围绕轴线A旋转，并且布置成沿着所述轴线A接纳所述管状构件，所述支撑装置包括：两个摩擦轮(19a、19b；119a、119b)，其中所述摩擦轮弹性地压向彼此，并且其中，当所述管状构件被接纳在所述支撑装置中时，所述摩擦轮与所述管状构件的相对侧摩擦地接触，第一旋转传感器(25a；125a)，其布置成检测所述两个摩擦轮中的至少一个的旋转，以及至少一个致动器(22a、22b；122a)，其可操作地连接到所述摩擦轮；所述用户接口还包括：力传感器(15；115)，其布置成检测在所述支撑装置和所述框架之间的力，以及控制器(9)，其布置成接收来自所述计算机系统的期望的触觉反馈和来自所述力传感器的表示施加的力的传感器信号，并且布置成控制所述致动器(22a、22b；122a)以操作所述摩擦轮来提供所述期望的触觉反馈。2.根据权利要求1所述的用户接口，其中，所述两个摩擦轮(19a、19b；119a、119b)和所述至少一个致动器(22a、22b；122a)具有旋转阻力，当所述管状构件(8)被接纳在所述支撑装置(11；111)中时，所述旋转阻力被转化成沿着所述轴线A的平移阻力，以及其中，所述控制器(9)还布置成基于来自所述力传感器(15；115)的表示所述施加的力的所述传感器信号来控制所述至少一个致动器以操作所述摩擦轮来消除沿着所述轴线A的所述平移阻力。3.根据前述权利要求中任一项所述的用户接口，其中，所述支撑装置包括管(17)，所述管状构件可插入到所述管中，所述管在相对侧上具有开口(18a、18b)，所述开口为所述摩擦轮提供接近所述管状构件的入口。4.根据前述权利要求中任一项所述的用户接口，其中，每个摩擦轮(19a、19b；119a、119b)布置在可枢转臂(20a、21a、20b、21b；120a、120b)上，使得所述摩擦轮可移动到与所述管状构件接触。5.根据前述权利要求中任一项所述的用户接口，还包括至少一个弹簧(135)，所述至少一个弹簧与所述摩擦轮互连，使得当所述管状构件被接纳在所述支撑装置中时，所述摩擦轮用对所述管状构件(8)的预定的力弹性地压向彼此。6.根据权利要求5所述的用户接口，其中，所述摩擦轮中的每一个对所述管状构件的所述预定的力等于或大于5N，或者等于或大于30N。7.根据权利要求6所述的用户接口，其中，所述摩擦轮中的每一个对所述管状构件的所述预定的力在10-50N的范围内，或者在35-45N的范围内，或者在38-42N的范围内。8.根据权利要求5至7中任一项所述的用户接口，其中，当所述管状构件被接纳在所述支撑装置中且被强迫侧向地偏离所述轴线A时，所述至少一个弹簧布置成保持在所述摩擦轮之间的距离和力中的至少一个。9.根据前述权利要求中任一项所述的用户接口，所述框架(10)还包括基座(13)和用于2CN10591739