專利名稱：工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，更具體而言涉及用于在多個(gè)方向 上移動(dòng)工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
患者定位系統(tǒng)接合并支撐經(jīng)歷醫(yī)療過(guò)程，諸如診斷過(guò)程，治療過(guò)程 以及手術(shù)過(guò)程的醫(yī)療對(duì)象。典型地，患者定位系統(tǒng)包括在其上放置患者的支撐 工作臺(tái)，以及用于定位支撐工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)于醫(yī)療過(guò)程調(diào)整醫(yī)療對(duì)象的 過(guò)程包括支撐工作臺(tái)沿多個(gè)軸線的移動(dòng)。因此，配置成定位支撐工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)需要具有沿多W由線移動(dòng)支撐工作臺(tái)的能力。為了沿多W由線移動(dòng)支撐工作臺(tái)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)組件。 旨驅(qū)動(dòng)組件可配置成驅(qū)動(dòng)支撐工作臺(tái)沿單一軸線的移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)支撐工作臺(tái)沿多W由線移動(dòng)的常規(guī)方法包括通過(guò)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)每條軸線。因此，患者定位系統(tǒng)通常包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，因?yàn)槊總€(gè)驅(qū)動(dòng) 組件以非常復(fù)雜的且難以以緊湊的方式耦合到單個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是昂貴 的，因此采用多個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電機(jī)不是節(jié)約的選擇。此外，采用多個(gè)獨(dú)立的驅(qū) 動(dòng)電機(jī)需要足夠的空間以有利于適當(dāng)?shù)慕M裝、維護(hù)和修理。采用多個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 的另一個(gè)缺點(diǎn)是就工作和空閑時(shí)間而言每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的能力通常都未充分使 用。因此，需要提供一種用于患者定位系統(tǒng)的簡(jiǎn)單、緊湊、可靠、耐用 及低成本的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了上述缺點(diǎn)、不利及問(wèn)題，通過(guò)閱讀及理解接下來(lái)的說(shuō) 明，將了解這一點(diǎn)。在一實(shí)施例中，提供了一種工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括第一驅(qū)動(dòng)組件，配置成在第一方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)；第二驅(qū)動(dòng)組件，配 置成在第二方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)；第三驅(qū)動(dòng)組件，配置成在第三方向上移動(dòng) 支撐工作臺(tái)；以及第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其與第一驅(qū)動(dòng)組件、第二驅(qū)動(dòng)組件以及第三 驅(qū)動(dòng)組件耦合。第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)配置成驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)組件、第二驅(qū)動(dòng)組件以及第 三驅(qū)動(dòng)組件。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于患者定位系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)包括至少三個(gè)驅(qū)動(dòng)元件，配置成用于移動(dòng)患者支撐工作臺(tái)；以及第一 驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與該至少三個(gè)驅(qū)動(dòng)元件耦合。第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)配置成驅(qū)動(dòng)該至少三個(gè) 驅(qū)動(dòng)元件。在另外一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種患者定位系統(tǒng)?；颊叨ㄎ幌到y(tǒng)包 括患者支撐工作臺(tái)，適于在第一方向上移動(dòng)患者支撐工作臺(tái)的第一驅(qū)動(dòng)組件， 適于在第二方向上移動(dòng)患者支撐工作臺(tái)的第二驅(qū)動(dòng)組件，適于在第三方向上移 動(dòng)患者支撐工作臺(tái)的第三驅(qū)動(dòng)組件，以及與第一驅(qū)動(dòng)組件、第二驅(qū)動(dòng)組件以及 第三驅(qū)動(dòng)組件耦合的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)。第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)配置成驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)組件、 第二驅(qū)動(dòng)組件以及第三驅(qū)動(dòng)組件。在此描述了范圍改變的多個(gè)系統(tǒng)和方法。除了在該概述中描述的方 面和優(yōu)勢(shì)，另外的方面和優(yōu)勢(shì)通過(guò)參考附圖及參考接下來(lái)的詳細(xì)描述變得顯而 易見(jiàn)。


圖1顯示了在本發(fā)明的一實(shí)施例中成像設(shè)備實(shí)例的示意圖；
圖2顯示了在本發(fā)明的一實(shí)施例中患者定位系統(tǒng)實(shí)例的框亂
圖3顯示了在本發(fā)明的另一實(shí)施例中患者定位系統(tǒng)實(shí)例的框圖；
圖4顯示了在本發(fā)明的又一實(shí)施例中患者定位系統(tǒng)實(shí)例的框圖；
圖5顯示了在本發(fā)明的一實(shí)施例中包括與三個(gè)驅(qū)動(dòng)組件耦合的雙頭 軸電機(jī)的患者定位系統(tǒng)示例性實(shí)施例的示意圖；圖7顯示了在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中傾斜情況下圖5所示的患者定位 系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的示意圖8顯示了在本發(fā)明的一實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例的框圖；
圖9顯示了在本發(fā)明另一實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例的另一框圖；圖10顯示了在本發(fā)明一實(shí)施例中工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例的框圖；以及
圖11顯示了在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例的另一
個(gè)框圖。
具體實(shí)施例方式在接下來(lái)的詳細(xì)描述中，參考形成其一部分的附圖，其中Mai圖解的
方式示出可被實(shí)踐的具體實(shí)施例。這些實(shí)施例以足夠詳細(xì)的方式描述，使得本 領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)這些實(shí)施例，且應(yīng)理解在不脫離這些實(shí)施例的范圍下其 他實(shí)施例也可被利用，還可作出邏輯、機(jī)械、電學(xué)以及其他變型。因此，接下 來(lái)的詳細(xì)說(shuō)明并不具剤?zhí)汔媪x。圖1顯示了成像設(shè)備100的實(shí)例的示意圖。成像設(shè)備100可以是計(jì)算
機(jī)斷層攝影設(shè)備、正電子發(fā)射斷層攝影設(shè)備、磁共振成像設(shè)備、超聲成像設(shè)備、 X射線設(shè)備中的一個(gè)，或者所述設(shè)備的組合。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解， 成像設(shè)備100的實(shí)例并不限于i^提及的實(shí)例，本發(fā)明將具有權(quán)利要求的全部范圍。成像設(shè)備100包括成像臺(tái)架105，該臺(tái)架105包括用于接納醫(yī)療對(duì)象 115的孔或者隧道110。醫(yī)療對(duì)象115指物品、人或者動(dòng)物。在一個(gè)實(shí)施例中， 如圖1所示，提供了一種用于在成像臺(tái)架105中定位醫(yī)療對(duì)象115的患者定位 系統(tǒng)120。患者定位系統(tǒng)120包括用于支撐和接合醫(yī)療對(duì)象115的患者支撐工作 臺(tái)125?；颊咧喂ぷ髋_(tái)125可被配置成沿多^由移動(dòng)到多個(gè)位置以有利于對(duì)要 成像的醫(yī)療對(duì)象115進(jìn)行定位。在一個(gè)實(shí)施例中，患者支撐工作臺(tái)125配置成 沿縱向、橫向、旋轉(zhuǎn)方向、垂直方向以及傾斜方向(可稱為X、 Y、 R、 Zg軸 方向)移動(dòng)醫(yī)療對(duì)象115。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，形成成像設(shè)備100的一部分的患者定位 系統(tǒng)120是一個(gè)示例性實(shí)施例，通?；颊叨ㄎ幌到y(tǒng)120可以是諸如成像設(shè)備100 的診斷設(shè)備、治療設(shè)備和手術(shù)設(shè)備的一部分。此外，患者定^:系統(tǒng)120可以與 成像設(shè)備100中的成像臺(tái)架105形成整體，或者可以與成像設(shè)備100中的成像 臺(tái)架105分離。
5
圖2描繪了在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中患者定位系統(tǒng)120的框圖?；颊?定位系統(tǒng)120包括患者支撐工作臺(tái)125;第一驅(qū)動(dòng)組件205、第二驅(qū)動(dòng)組件210 以及第三驅(qū)動(dòng)組件215的組合，它們每一個(gè)都配置成驅(qū)動(dòng)患者支撐工作臺(tái)125; 以及第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220，其與第一驅(qū)動(dòng)組件205、第二驅(qū)動(dòng)組件210以及第三驅(qū) 動(dòng)組件215耦合，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220配置成驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)組件205、第二驅(qū)動(dòng)組 件210以及第三驅(qū)動(dòng)組件215以在多個(gè)方向上移動(dòng)患者支撐工作臺(tái)125。在這個(gè) 實(shí)施例中，單個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(也就是，220)有利地用于驅(qū)動(dòng)三個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)組件 (也就是，205、 210和215)。在圖3所示的另一個(gè)實(shí)施例中，患者定位系統(tǒng)120進(jìn)一步包括與第一 驅(qū)動(dòng)組件205、第二驅(qū)動(dòng)組件210以及第三驅(qū)動(dòng)組件215組合的第四驅(qū)動(dòng)組件 305和第五驅(qū)動(dòng)組件310，且第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)315可配置成驅(qū)動(dòng)第四驅(qū)動(dòng)組件305 和第五驅(qū)動(dòng)組件310。在這個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(也就是，220和315) 可有利地用于驅(qū)動(dòng)五個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)組件(也就是，205、 210、 215、 305和310)。 然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，患者定位系統(tǒng)120中的驅(qū)動(dòng)組件的數(shù)目并不受 限制，患者定位系統(tǒng)120可以包括如本發(fā)明權(quán)利要求中所述的多個(gè)驅(qū)動(dòng)組件?；颊叨ㄎ幌到y(tǒng)120的多個(gè)驅(qū)動(dòng)組件205、 210、 215、 305和310可配 置成沿多M由驅(qū)動(dòng)患者支撐工作臺(tái)125。例如，第一驅(qū)動(dòng)組件205可配置成在第 一方向(諸如縱向^X方向)上驅(qū)動(dòng)患者支撐工作臺(tái)125，第二驅(qū)動(dòng)組件210可 配置成在第二方向(諸如橫向或Y方向)上驅(qū)動(dòng)患者支撐工作臺(tái)125。第三驅(qū)動(dòng) 組件305可配置皿第三方向(諸如旋轉(zhuǎn)^方向)上驅(qū)動(dòng)患者支撐工作臺(tái)125， 第四驅(qū)動(dòng)組件305可配置成在第四方向(諸如垂直^Z方向)上驅(qū)動(dòng)患者支撐工 作臺(tái)125，以及第五驅(qū)動(dòng)組件215可配置成在第五方向(諸如傾斜lSA方向)上 驅(qū)動(dòng)患者支撐工作臺(tái)125。電子控制模塊可以被提供用于選擇性地激勵(lì)各個(gè)驅(qū)動(dòng) 組件205、 210、 215、 305和310。根據(jù)操作者的輸入，電子控制模塊或其他開(kāi) 關(guān)裝置可配置成控制哪個(gè)驅(qū)動(dòng)組件205、 210、 215、 305或310被^敫勵(lì)。在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)組件205、 210和215中的每一個(gè)僅當(dāng)驅(qū)動(dòng)組 件205、 210和215中的其他兩個(gè)沒(méi)有被驅(qū)動(dòng)時(shí)，才被驅(qū)動(dòng)，因此，限制了從第 一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220所需的驅(qū)動(dòng)需求。相反，驅(qū)動(dòng)組件305和310中的每一個(gè)可被 一起驅(qū)動(dòng)或者分開(kāi)驅(qū)動(dòng)，取決于所需的移動(dòng)方向。
配置成驅(qū)動(dòng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)組件205、 210、 215、 305和310的第一驅(qū)動(dòng)電 機(jī)220和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)315中的每一個(gè)可以是雙頭軸電機(jī)，包括在相反方向上 向外延伸的軸。根據(jù)需求，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)315可以是由 AC/DC電源驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)以及齒輪電機(jī)中的一個(gè)。此外，第一驅(qū) 動(dòng)電機(jī)220可選擇成具有最大轉(zhuǎn)矩輸出額定值。具有最大轉(zhuǎn)矩輸出的第一驅(qū)動(dòng) 電機(jī)220育,沿多^由中的每一個(gè)單獨(dú)地移動(dòng)患者支撐工作臺(tái)125。此外，患者 支撐工作臺(tái)125沿旨軸的移動(dòng)可以在計(jì)算機(jī)程序的幫助下單獨(dú)控制?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，第一驅(qū)動(dòng)組件205、第二驅(qū)動(dòng)組件210以及第三驅(qū)動(dòng) 組件215中的每一個(gè)采用耦合設(shè)備與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220耦合，第四驅(qū)動(dòng)組件305 和第五驅(qū)動(dòng)組件310中的每一個(gè)采用耦合設(shè)備與第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)315耦合。耦合 設(shè)備通?？勺鳛榘踩O(shè)備用在患者定位系統(tǒng)120中。在一個(gè)實(shí)施例中提供的患 者定位系統(tǒng)120中，耦合設(shè)備除了用作安全設(shè)備以外，還可以用于傳送。此外， 當(dāng)與驅(qū)動(dòng)組件聯(lián)合起來(lái)時(shí)，耦合設(shè)備提供了平滑接合且消除了機(jī)器咯咯作響。此外，驅(qū)動(dòng)組件205、 210、 215、 305和310的每一個(gè)的第一端可直
接與反饋設(shè)備耦合，第二端與制動(dòng)設(shè)備耦合。反饋設(shè)備提供更好的定位精度， 而制動(dòng)設(shè)備提供了安全性，并且給予驅(qū)動(dòng)組件穩(wěn)健的設(shè)計(jì)特征。因此，第一驅(qū) 動(dòng)組件205包括第一耦合設(shè)備405 、第一反饋設(shè)備410以及第一制動(dòng)設(shè)備415， 第二驅(qū)動(dòng)組件210包括第二耦合設(shè)備420、第二反饋設(shè)備425以及第二制動(dòng)設(shè)備 430，第三驅(qū)動(dòng)組件215包括第三耦合設(shè)備435、第三反饋設(shè)備440以及第三制 動(dòng)設(shè)備445，第四驅(qū)動(dòng)組件305包括第四耦合設(shè)備450、第四反饋設(shè)備455以及 第四制動(dòng)設(shè)備460，第五驅(qū)動(dòng)組件305包括第五耦合設(shè)備465、第五反饋設(shè)備470 以及第五制動(dòng)設(shè)備475。耦合設(shè)備405、 420、 435、 450以及465可用于選擇性地將多個(gè)驅(qū)動(dòng) 組件205、 210、 215、 305和310耦合到第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)315 中的一個(gè)，以驅(qū)動(dòng)患者支撐工作臺(tái)125沿著多^由移動(dòng)。在給定時(shí)間，單W禺 合設(shè)備被啟動(dòng)以激活相關(guān)的驅(qū)動(dòng)組件，從而沿著預(yù)定軸移動(dòng)患者支撐工作臺(tái) 125。在這段時(shí)間內(nèi)，當(dāng)耦合設(shè)備中的一個(gè)(例如，405)與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220 接合時(shí)，剩下的耦合設(shè)備(例如，420和435)可被放開(kāi)。然而，當(dāng)患者支撐工 作臺(tái)125被沿著一^鵬區(qū)動(dòng)時(shí)，被放開(kāi)的耦合設(shè)備(例如，420和435)可以理
7想地旋轉(zhuǎn)而不傳送。此外，在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，耦合設(shè)備405、 420、 435、 450以及465中的每一個(gè)都可被選擇為機(jī)電離合器。第-一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)315的每併中轉(zhuǎn)數(shù)(RPM) 反饋設(shè)備410、 425、 440、 455或470與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)組件205、 210、 215、 305 或310緊密聯(lián)系。反饋設(shè)備410、 425、 440、 455或470可以是絕對(duì)編碼器，用 于提供患者支撐工作臺(tái)125的絕對(duì)位置的指示。耦合在每個(gè)驅(qū)動(dòng)組件205、 210、 215、 305和310另一端的制動(dòng)設(shè)備 415、 430、 445、 460或475可配置為在患者定位系統(tǒng)120中帶來(lái)冗余。與單個(gè) 驅(qū)動(dòng)組件205、 210、 215、 305或310耦合的^制動(dòng)設(shè)備415、 430、 445、 460 或475可定位成控制患者支撐工作臺(tái)125沿單,由的移動(dòng)。^制動(dòng)設(shè)備415、 430、 445、 460或475可配置成，當(dāng)在另一軸開(kāi)始患者支撐工作臺(tái)125的移動(dòng)時(shí) 或者當(dāng)傳送系統(tǒng)沿其它軸與患者支撐工作臺(tái)125的移動(dòng)接合時(shí)，在所選軸上的 預(yù)定位置處鎖定患者支撐工作臺(tái)125的移動(dòng)。在示例性的實(shí)施例中，每*慟 設(shè)備415、 430、 445、 460或475可選擇為電磁制動(dòng)器。圖5和圖6顯示了患者定位系統(tǒng)120的前視圖和側(cè)視圖，描繪了第一 驅(qū)動(dòng)電機(jī)220和三個(gè)驅(qū)動(dòng)組件205、 210和215之間的耦合，以及第二驅(qū)動(dòng)電機(jī) 315和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)組件305和310之間的耦合。第一驅(qū)動(dòng)組件205、第二驅(qū)動(dòng)組件 210以及第三驅(qū)動(dòng)組件305可使用例如支架的固定裝置安裝在常見(jiàn)的安裝部件 (未示出)上，緊固或焊接到安裝部件(未示出)上。例如該安裝部件(未示出) 可以是縱向板。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)組件205、第四驅(qū)動(dòng)組件和第五 驅(qū)動(dòng)組件的每一個(gè)可分別包括螺旋驅(qū)動(dòng)組件505、520和525，第二驅(qū)動(dòng)組件210 可包括齒條和小齒輪驅(qū)動(dòng)組件510，且第三驅(qū)動(dòng)組件305可包括齒輪f薛g動(dòng)組件 515。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，第一驅(qū)動(dòng)組件205、第二驅(qū)動(dòng)組件210、第 三驅(qū)動(dòng)組件215、第四驅(qū)動(dòng)組件305、第五驅(qū)動(dòng)組件310并不^i:述給出的實(shí)例 限制，每個(gè)驅(qū)動(dòng)組件205、 210、 215、 305和310可被更多個(gè)可行的選擇替代。螺旋驅(qū)動(dòng)組件505包括傳動(dòng)螺桿527和一個(gè)或多個(gè)線性移動(dòng)引導(dǎo)裝置 529。典型地，線性移動(dòng)引導(dǎo)裝置529是承載負(fù)載以引導(dǎo)線性移動(dòng)的線性移動(dòng)軸 承。當(dāng)患者支撐工作臺(tái)125沿著第二方向移動(dòng)時(shí)，線性移動(dòng)引導(dǎo)裝置529有利于驅(qū)動(dòng)螺桿527使其處于預(yù)定位置。因此，線性移動(dòng)引導(dǎo)裝置529相鄰于傳動(dòng) 螺桿527的出現(xiàn)有利于患者支撐工作臺(tái)125沿著第二方向移動(dòng)。患者支撐工作臺(tái)125沿著第二方向的移動(dòng)能M采用包括齒條和小 齒輪布置的傳動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。齒條和小齒輪驅(qū)動(dòng)組件510包括至少一個(gè)小齒輪 530，所述小齒輪與齒條532嚙合用于將運(yùn)動(dòng)從第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220傳送到患者支 撐工作臺(tái)125，以實(shí)現(xiàn)患者支撐工作臺(tái)125的橫向移動(dòng)。所述至少一個(gè)小齒輪530可旋轉(zhuǎn)地安裝在患者支撐工作臺(tái)125寬度方 向的中心，小齒輪530的旋轉(zhuǎn)軸水平地并與患者支撐工作臺(tái)125的橫向垂直地 延伸?？蓜?dòng)地耦合到小齒輪530的齒條532固定地安裝在患者支撐工作臺(tái)125 的寬度方向的中心，在患者支撐工作臺(tái)125的橫向延伸。此外，患者支撐工作臺(tái)125沿第三方向的移動(dòng)可Mil使用連續(xù)圓齒條 和小齒輪裝置515來(lái)實(shí)現(xiàn)。第三驅(qū)動(dòng)組件215 fflil穩(wěn)健的齒輪和軸承子配件536 安裝和連接。兩個(gè)在圓齒條上運(yùn)行的小齒輪配置成以彼此相反的方向旋轉(zhuǎn)。第 三驅(qū)動(dòng)組件215進(jìn)一步包括止推軸承組件538，其可錨定在它的軸上的旋轉(zhuǎn)部 分?；颊咧喂ぷ髋_(tái)125沿第四方向的移動(dòng)是iM:啟動(dòng)兩,禹合設(shè)備450 和465實(shí)現(xiàn)的。在雙頭軸電機(jī)(即，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)315)經(jīng)過(guò)齒輪箱540驅(qū)動(dòng)的 兩個(gè)滾珠螺桿520和525的幫助下，患者支撐工作臺(tái)125在垂直方向上移動(dòng)。 具有由滾珠螺桿542驅(qū)動(dòng)的兩對(duì)線性移動(dòng)引導(dǎo)裝置529的剛性結(jié)構(gòu)有利于這種 移動(dòng)。兩個(gè)滾昧螺桿520和525是完全相同的，且可以由一個(gè)電機(jī)(即第二驅(qū) 動(dòng)電機(jī)315)經(jīng)由大致相同的一對(duì)齒輪箱和傳送附件驅(qū)動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)螺旋驅(qū)動(dòng)組件 520和525都被嚙合時(shí)，患者支撐工作臺(tái)125垂直地、平行于地面移動(dòng)。因此， 患者支撐工作臺(tái)125在第四方向上的移動(dòng)是fflil嚙合兩個(gè)耦合設(shè)備450和465 實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)檫@是這個(gè)設(shè)計(jì)的特征中的構(gòu)造。此外，患者支撐工作臺(tái)125在第五方向上的移動(dòng)是通過(guò)，在完成患者 支撐工作臺(tái)125在第四方向上的移動(dòng)之后，移動(dòng)兩個(gè)螺旋驅(qū)動(dòng)組件520和525 中的一個(gè)實(shí)現(xiàn)的(與通過(guò)嚙合兩個(gè)螺旋驅(qū)動(dòng)組件520和525實(shí)現(xiàn)患者支撐工作 臺(tái)125在第四方向上的移動(dòng)相反)。耦合設(shè)備450和465中的一個(gè)被嚙合，而另 一個(gè)放開(kāi)，這取決于需要向哪側(cè)傾斜。如果要求預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)角位置，則患者支撐工作臺(tái)125被編程為使得患者支撐工作臺(tái)125在垂直方向上移動(dòng)至所計(jì)算的 高度，隨后執(zhí)4于傾斜移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，患者支撐工作臺(tái)125沿著多^由(X、 Y、 Z、 R和 A)的移動(dòng)是M執(zhí)行自動(dòng)和手動(dòng)操作中的一個(gè)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于緊急情況建議自動(dòng) 操作，而對(duì)于常規(guī)的使用建議手動(dòng)操作。此外，患者支撐工作臺(tái)125在五個(gè)方 向(X、 Y、 R、 Z和A)中的每一個(gè)上的移動(dòng)可以通過(guò)典型的輕推、精細(xì)和粗糙 模式機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖8所示提供了一種用于患者定位系統(tǒng)120 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)800。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)800包括配置成用于移動(dòng)患者支撐工作臺(tái)125的至 少三個(gè)驅(qū)動(dòng)元件，即第一驅(qū)動(dòng)元件805、第二驅(qū)動(dòng)元件810以及第三驅(qū)動(dòng)元件 815;以及，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220，其與該至少三個(gè)驅(qū)動(dòng)元件805、 810和815耦合， 第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220配置成驅(qū)動(dòng)該至少三個(gè)驅(qū)動(dòng)元件805、 810和815。在圖9所示的另一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)800可以進(jìn)一步包括第四驅(qū) 動(dòng)元件905、第五驅(qū)動(dòng)元件910以及第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)315。此外，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)315 可配置成驅(qū)動(dòng)第四驅(qū)動(dòng)元件905和第五驅(qū)動(dòng)元件910。在示例性的實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)元件805、第四驅(qū)動(dòng)元件905以及第 五驅(qū)動(dòng)元件910中的每一個(gè)可分別包括螺旋驅(qū)動(dòng)組件505、 520和525，第二驅(qū) 動(dòng)元件810可包括齒條和小齒輪驅(qū)動(dòng)組件510，且第三驅(qū)動(dòng)元件815可包括齒輪 箱驅(qū)動(dòng)組件515。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，驅(qū)動(dòng)元件的數(shù)目并不受限，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 800可以包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)元件，數(shù)目可以從三個(gè)到任意數(shù)目。因此，隨著驅(qū)動(dòng)元件 數(shù)目的增長(zhǎng)，配置為驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220的額定值可增加。在圖10所示的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000，其包 括第一驅(qū)動(dòng)組件1005，類似于上述的第一驅(qū)動(dòng)組件205，適于在第一方向上 移動(dòng)支撐工作臺(tái)(未示出)；第二驅(qū)動(dòng)組件1010，類似于上述的第二驅(qū)動(dòng)組件 210，適于在第二方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)(未示出)；第三驅(qū)動(dòng)組件1015，類似 于上述的第一驅(qū)動(dòng)組件215，適于在第三方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)(未示出)；以 及，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)1020，類似于上述的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)220，與第--驅(qū)動(dòng)組件1005、 第二驅(qū)動(dòng)組件1010以及第三驅(qū)動(dòng)組件1015耦合。第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)1020配置成驅(qū) 動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)組件1005、第二驅(qū)動(dòng)組件1010以及第三驅(qū)動(dòng)組件1015。
10
在圖11所示的另一個(gè)實(shí)施例中，工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000可進(jìn)一步包括:
適于在第四方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)(未示出)的第四驅(qū)動(dòng)組件1105，適于在第 五方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)(未示出)的第五驅(qū)動(dòng)組件1110，以及與第四驅(qū)動(dòng)組 件1105和第五驅(qū)動(dòng)組件1110耦合的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)1115。此外，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī) 1115配置成驅(qū)動(dòng)第四驅(qū)動(dòng)組件1105和第五驅(qū)動(dòng)組件1110。工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000的第一驅(qū)動(dòng)組件1005、第二驅(qū)動(dòng)組件1010、第 三驅(qū)動(dòng)組件1015、第四驅(qū)動(dòng)組件1105和第五驅(qū)動(dòng)組件1110中的每一個(gè)可進(jìn)一 步包括耦合設(shè)備、制動(dòng)設(shè)備和反饋設(shè)備，使用這些設(shè)備，驅(qū)動(dòng)組件1005、 1010、 1015、 1105及1110可以與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)1020和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)1115之一耦合。 耦合設(shè)備提供了選擇性的傳送系統(tǒng)，反饋設(shè)備提供了更好的定位精確度，而制 動(dòng)設(shè)備提供了更好的安全性并且為工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1000提供穩(wěn)健的設(shè)計(jì)特征。本發(fā)明提供了簡(jiǎn)單、緊湊、可靠、耐用且精確的患者定位系統(tǒng)120， 其包括用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)組件205、 210、 215、 305及310的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)220 和315。這消除了多個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的使用，有利于降低成本。包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)220和315的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)800有利于驅(qū)動(dòng)電機(jī)220 和315在工作和空閑時(shí)間方面的最優(yōu)使用。消除了采用多個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的必要性，因此減少了在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)800中使 用部件的數(shù)目。部件數(shù)目的減少使得裝配時(shí)間得以改善，空間得以增加以方便 裝配其他部件，并且驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)800的重量得以減輕。結(jié)果是，患者定位系統(tǒng)120 可以是整潔的并更美觀。部件數(shù)目的減少可以進(jìn)一步幫助增強(qiáng)患者定位系統(tǒng)120 的可靠性。在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，描述了用于患者定位系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和采 用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的患者定位系統(tǒng)。然而，所述實(shí)施例并不受到限制，其可結(jié)合不同 的應(yīng)用實(shí)施。本發(fā)明的應(yīng)用可以被延伸到其他區(qū)域，例如定位設(shè)備。本發(fā)明提 供了使用單個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)以驅(qū)動(dòng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)組件的寬泛概念，其可以適用于類似的 定位系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)可進(jìn)一步以各種形式和規(guī)格實(shí)行和執(zhí)行。本說(shuō)明書(shū)采用實(shí)例公開(kāi)了本發(fā)明，包括最佳模式，還使得本領(lǐng)域技術(shù) 人員育^多作出并使用本發(fā)明。本發(fā)明的要求專利權(quán)的范圍是通過(guò)權(quán)利要求定義 的，且可以包括由本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他實(shí)例。如果其它實(shí)例所具有的結(jié) 構(gòu)元素并不是不同于權(quán)利要求的字面上的措辭，或者如果他們包括與權(quán)利要求
ii的字面上的措辭無(wú)實(shí)質(zhì)差異的等同的結(jié)構(gòu)元素，則它們應(yīng)包含在權(quán)利要求的范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括第一驅(qū)動(dòng)組件，配置成用于在第一方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)；第二驅(qū)動(dòng)組件，配置成用于在第二方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)；第三驅(qū)動(dòng)組件，配置成用于在第三方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)；以及第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其與第一驅(qū)動(dòng)組件、第二驅(qū)動(dòng)組件以及第三驅(qū)動(dòng)組件耦合，其中第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)配置成驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)組件、第二驅(qū)動(dòng)組件以及第三驅(qū)動(dòng)組件。
2. 如權(quán)利要求1所述的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第四驅(qū)動(dòng)組件，配 置成用于在第四方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)；以及第五驅(qū)動(dòng)組件，配置成用于在第 五方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)；以及第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其與第四驅(qū)動(dòng)組件和第五驅(qū)動(dòng) 組件耦合，其中第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)配置成驅(qū)動(dòng)第四驅(qū)動(dòng)組件和第五驅(qū)動(dòng)組件。
3. 如權(quán)利要求2所述的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中第一方向包括縱向，第二方 向包括橫向，第三方向包括旋轉(zhuǎn)方向，第四方向包括垂直方向，第五方向包括 傾斜方向。
4. 如權(quán)利要求2所述的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中第一驅(qū)動(dòng)組件、第四驅(qū)動(dòng)組 件和第五驅(qū)動(dòng)組件包括螺旋驅(qū)動(dòng)組件。
5. 如權(quán)利要求2所述的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中第二驅(qū)動(dòng)組件包括齒條和小 齒輪驅(qū)動(dòng)組件。
6. 如權(quán)利要求2所述的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中第三驅(qū)動(dòng)組件包括齒輪箱驅(qū) 動(dòng)組件。
7. 如權(quán)禾腰求2所述的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括多個(gè)耦合設(shè)備，其中 每個(gè)耦合設(shè)備在第一端與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的一個(gè)耦合，在第二 端與第一驅(qū)動(dòng)組件、第二驅(qū)動(dòng)組件、第三驅(qū)動(dòng)組件、第四驅(qū)動(dòng)組件和第五驅(qū)動(dòng) 組件中的一W禺合。
8. 如權(quán)禾腰求2所述的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括多個(gè)制動(dòng)設(shè)備，其中 每個(gè)制動(dòng)設(shè)備與第一驅(qū)動(dòng)組件、第二驅(qū)動(dòng)組件、第三驅(qū)動(dòng)組件、第四驅(qū)動(dòng)組件 和第五驅(qū)動(dòng)組件中的一,禺合。
9. 如權(quán)利要求2所述的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括多個(gè)反饋設(shè)備，其中 每個(gè)反饋設(shè)備與第一驅(qū)動(dòng)組件、第二驅(qū)動(dòng)組件、第三驅(qū)動(dòng)組件、第四驅(qū)動(dòng)組件 和第五驅(qū)動(dòng)組件中的一,禺合。
10. 如權(quán)利要求9所述的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中反饋設(shè)備是絕對(duì)編碼器。
全文摘要
提供了一種工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括第一驅(qū)動(dòng)組件，配置成用于在第一方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)；第二驅(qū)動(dòng)組件，配置成用于在第二方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)；第三驅(qū)動(dòng)組件，配置成用于在第三方向上移動(dòng)支撐工作臺(tái)；以及第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其與第一驅(qū)動(dòng)組件、第二驅(qū)動(dòng)組件以及第三驅(qū)動(dòng)組件耦合。第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)配置成驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)組件、第二驅(qū)動(dòng)組件以及第三驅(qū)動(dòng)組件。
文檔編號(hào)A61B19/00GK101485596SQ20091011873
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者A·A·法魯奎 申請(qǐng)人:通用電氣公司